JP4362999B2

JP4362999B2 - Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method

Info

Publication number: JP4362999B2
Application number: JP2001346697A
Authority: JP
Inventors: 章仁白戸; 正紀加藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: CN1419266A; TW561523B; JP2003151880A; KR100938191B1; CN1303649C; KR20030040052A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクと感光基板とを同期移動してマスクのパターンを感光基板に露光する走査型の露光装置及び露光方法に関し、特に、感光基板上で隣り合うパターンの一部を重複して露光する露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示デバイスや半導体デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、感光基板を載置して２次元移動する基板ステージとパターンを有するマスクを載置して２次元移動するマスクステージとを有し、マスク上に形成されたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら投影光学系を介して感光基板に転写するものである。そして、露光装置としては、感光基板上にマスクのパターン全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との２種類が主に知られている。このうち、液晶表示デバイスを製造する際には、表示領域の大型化の要求から走査型露光装置が主に用いられている。
【０００３】
走査型露光装置には、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どうしが走査方向と直交する方向に重複するように配置した、いわゆるマルチレンズ方式の走査型露光装置（マルチレンズスキャン型露光装置）がある。マルチレンズ方式の走査型露光装置は、良好な結像特性を維持しつつ、装置を大型化せずに大きな露光領域を得ることができる。上記走査型露光装置における各投影光学系の視野絞りは、例えば台形形状で、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、隣り合う投影光学系の継ぎ部が重複して露光されるので、上記走査型露光装置は、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有している。
【０００４】
そして、走査型露光装置においては、マスクと感光基板とを同期移動して走査露光を行った後に、これらマスクと感光基板とを走査方向と直交する方向にステップ移動し、複数回の走査露光を行ってパターンの一部を重複させて露光し、これらパターンを継ぎ合わせて合成することにより、大きな表示領域を有する液晶表示デバイスを製造している。
【０００５】
走査露光とステップ移動とを繰り返すことにより感光基板上でパターン合成を行う方法としては、例えば、マスクに複数の分割パターンを形成しておき、これら分割パターンを感光基板上で継ぎ合わせる方法や、マスクのパターン像を複数の投影領域に分割し、これら分割した投影領域を感光基板上で継ぎ合わせる方法などがある。前者の方法は、例えば図２５に示すように、マスクＭに３つの分割パターンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを形成しておき、これら各分割パターンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを感光基板Ｐに順次露光し、感光基板Ｐ上で継ぎ合わせる方法である。
【０００６】
一方、後者の方法は、例えば図２６に示すように、マスクＭに形成されているパターンに対する露光光の照射領域を走査露光毎に変更し、これら照射領域に対応する投影領域で感光基板Ｐ上に順次走査露光し、パターン合成を行うものである。ここで、投影光学系は５つ設けられ、図２６（ａ）に示すように、それぞれの投影領域１００ａ〜１００ｅは台形形状に設定されており、走査方向（Ｘ方向）の積算露光量が常に等しくなるように、それぞれの端部をＹ方向に重ね合わせるように配置され、Ｘ方向の投影領域の幅の総計が等しくなるように設定されている。そして、感光基板Ｐにパターンを露光する際には、複数の投影領域１００ａ〜１００ｅのうち、所定の投影領域に対応する光路をシャッタで遮光してマスクＭの所定の領域のみが露光光で照射されるようにし、複数回の走査露光において投影領域の端部どうしが重複するように露光する。具体的には、図２６（ｂ）に示すように、一回目の走査露光における投影領域１００ｄの−Ｙ側の端部ａ１と、二回目の走査露光における投影領域１００ｂの＋Ｙ側の端部ａ２とが重複するように露光される。同様に、二回目の走査露光における投影領域１００ｃの−Ｙ側の端部ａ３と、三回目の走査露光における投影領域１００ｂの＋Ｙ側の端部ａ４とが重複するように露光される。このとき、一回目の走査露光においては投影領域１００ｅが遮光され、二回目の走査露光においては投影領域１００ａ、１００ｄ、１００ｅが遮光され、三回目の走査露光においては投影領域１００ａが遮光される。
【０００７】
ここで、一回目の走査露光によって感光基板Ｐ上に形成される分割パターンのＹ方向の長さＬ１２は、投影領域１００ａの短辺の＋Ｙ方向端点と投影領域１００ｄ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。二回目の走査露光によって感光基板Ｐ上に形成される分割パターンのＹ方向の長さＬ１３は、投影領域１００ｂの長辺の＋Ｙ方向端点と投影領域１００ｃ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。三回目の走査露光によって感光基板Ｐ上に形成される分割パターンのＹ方向の長さＬ１４は、投影領域１００ｂの長辺の＋Ｙ方向端点と投影領域１００ｅ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。このように、それぞれの分割パターンのサイズ（Ｙ方向の長さＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４）は、台形形状の投影領域の長辺及び短辺のサイズに基づくものである。
【０００８】
【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型露光方法及び走査型露光装置には、以下のような問題が存在する。
図２５に示した方法では、マスクＭ上に複数の独立した分割パターンを形成するため、マスクＭ上におけるパターン構成に制約がある。更に、分割パターン毎に走査露光を行うため、走査露光回数が増加し、スループットが低下する。
【０００９】
また、図２６に示した方法では、複数回の走査露光によってパターン合成を行う際、上述したように、それぞれの分割パターンのサイズ（Ｙ方向の長さＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４）は、台形形状の投影領域の長辺及び短辺のサイズに基づくものである。すなわち、図２６に示した方法では、感光基板Ｐ上に形成されるパターンの大きさは投影領域の大きさ、ひいては視野絞りの大きさ（形状）によって限定されてしまう。更に、分割パターンの継ぎ合わせは、台形形状の投影領域の端部のみにおいて行われるので、パターンの分割位置も限定される。このように、従来の方法では、パターンの分割位置や、感光基板Ｐ上に形成されるパターンの大きさが限定されてしまい、任意のデバイス作成が困難となる。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、分割パターンの一部を重複させつつ感光基板上で継ぎ合わせて露光する際、感光基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定できるとともに、マスク上におけるパターンの分割位置を任意に設定でき、効率良いデバイス製造を実現できる露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図２４に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、マスク（Ｍ）を光ビーム（ＥＬ）で照射する照明光学系（ＩＬ）と、マスク（Ｍ）を載置するマスクステージ（ＭＳＴ）と、マスク（Ｍ）のパターン（４４，４５ａ，４５ｂ，４６，４７）を露光するための感光基板（Ｐ）を載置する基板ステージ（ＰＳＴ）とを有し、光ビーム（ＥＬ）に対してマスク（Ｍ）と感光基板（Ｐ）とを同期移動して走査露光し、マスク（Ｍ）のパターン像（５０ａ〜５０ｇ，６２，６３）の一部が重複して露光されるように複数回の走査露光に分けて感光基板（Ｐ）にパターンの継ぎ露光を行う露光装置において、感光基板（Ｐ）上に照明されるパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の走査方向（Ｘ）の幅（Ｌｘ）を設定する視野絞り（２０）と、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の走査方向と直交する方向（Ｙ）の幅（Ｌｙ）を設定する第１の遮光板（４０）と、走査方向と直交する方向（Ｙ）に移動可能で且つパターン像の重複する領域（４８，４９，６４）を設定するとともに、照射する領域の周辺に向かうに従い重複して露光される領域（４８，４９，６６）での積算露光量をほぼ連続的に減衰させる第２の遮光板（３０）とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、視野絞り及び第１の遮光板によって、感光基板上におけるパターン像の走査方向及び走査方向と直交する方向の幅を設定し、この設定されたパターン像を感光基板上で継ぎ合わせる際、第２の遮光板を光路上に配置し、走査方向と直交する方向に移動することにより、第２の遮光板によってマスクに対する光ビームの照射する領域（照明光学系の照射領域）を任意に設定できる。したがって、パターンの継ぎ部分、すなわち、マスクのパターンの分割位置を任意に設定できるので、感光基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定できる。また、第２の遮光板は走査方向と直交する方向に移動可能に設けられ、照射する領域（照明光学系の照射領域）の周辺に向かうに従いパターンの重複領域での積算露光量をほぼ連続的に減衰させる減光特性を有するので、重複領域における露光量を所望の値に設定でき、重複領域と重複領域以外との露光量を一致させることができる。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。また、視野絞りに対して第２の遮光板を移動することにより、感光基板に対する光ビームの照明領域（投影光学系を備えた露光装置の場合は投影領域）の大きさや形状を任意に設定できるので、継ぎ露光する際の継ぎ合わせ精度の向上や、露光量の均一化を実現できる。
【００１３】
本発明の露光方法は、マスク（Ｍ）を光ビーム（ＥＬ）で照射するとともに、光ビーム（ＥＬ）に対してマスク（Ｍ）と感光基板（Ｐ）とを同期して走査露光し、マスク（Ｍ）のパターン像（５０ａ〜５０ｇ，６２，６３）の一部が重複して露光されるように複数回の走査露光に分けて感光基板（Ｐ）にパターン合成を行う継ぎ露光方法において、感光基板（Ｐ）上に照明されるパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の走査方向（Ｘ）の幅（Ｌｘ）を視野絞り（２０）により設定し、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の走査方向と直交する方向（Ｙ）の幅（Ｌｙ）を視野絞り（２０）とは異なる第１の遮光板（４０）により設定し、照射する領域の周辺に向かうに従い重複領域（４８，４９，６４）の照射光量をほぼ連続的に減衰させるとともに、パターン像（５０ａ〜５０ｇ，６２，６３）の走査方向と直交する方向（Ｙ）に移動可能に設けられた第２の遮光板（３０）を、継ぎ露光を行う領域（４８，４９，６４）に合わせて設定することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、視野絞り及び第１の遮光板によって、感光基板上におけるパターン像の走査方向及び走査方向と直交する方向の幅を設定できる。そして、この設定されたパターン像を感光基板上で継ぎ合わせる際、継ぎ露光を行う領域に合わせて第２の遮光板を設定することにより、マスクに対して光ビームを照射する領域（照明光学系の照射領域）を任意に設定できるので、パターンの継ぎ部分、すなわち、マスクのパターンの分割位置を任意に設定できる。したがって、感光基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定でき、大きなパターンを形成できる。そして、第２の遮光板は、パターンの重複領域での照射光量をほぼ連続的に減衰させる減光特性を有するので、重複領域における露光量を所望の値に設定できる。したがって、重複領域と重複領域以外とのそれぞれの露光量を一致させることができ、精度良い露光処理を行うことができる。
【００１５】
本発明のデバイス製造方法は、マスク（Ｍ）を光ビーム（ＥＬ）で照射するとともに、光ビーム（ＥＬ）に対してマスク（Ｍ）とガラス基板（Ｐ）とを同期移動して走査露光する露光装置（ＥＸ）を用い、マスク（Ｍ）のパターンの一部を継ぎ合わせて合成して、マスク（Ｍ）の連続したパターン領域（４６，４７）よりも大きい液晶デバイスを製造するデバイス製造方法において、ガラス基板（Ｐ）にマスク（Ｍ）のパターンの配置及び継ぎ合わせを行うパターンの継ぎ合わせ位置の情報をレシピとして露光装置（ＥＸ）に設定し、レシピに応じて、露光するマスク（Ｍ）のパターンに合わせて露光光（ＥＬ）を照射するための照射領域を設定するとともに、照射領域の一辺に位置する継ぎ合わせ位置に設けられたマスク（Ｍ）のパターン（４８）に対して、継ぎ合わせ露光するための遮光板（３０）を位置合わせして露光し、露光の後に、ガラス基板（Ｐ）を、走査露光する方向と直交する方向（Ｙ）に移動させ、ガラス基板（Ｐ）に対して露光された領域と一部重複する位置に、露光するマスク（Ｍ）のパターンに合わせて露光光を照射するための照射領域を設定するとともに、照射領域の一辺に位置する継ぎ合わせ位置に設けられたマスク（Ｍ）のパターン（４９）に対して、継ぎ合わせ露光するための遮光板（３０）を位置合わせして露光することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、パターンどうしを継ぎ合わせて露光する際、マスクのパターンの継ぎ合わせ位置（分割位置）の情報を予めレシピとして露光装置に設定し、このレシピに応じて、継ぎ合わせ露光するための第１の走査露光時に、前記継ぎ合わせ位置に遮光板を位置合わせして露光し、第１の走査露光後、ガラス基板を走査方向と直交する方向にステップ移動し、第２の走査露光時に、継ぎ合わせ位置に遮光板を位置合わせして露光することにより、第１の走査露光時及び第２の走査露光時における遮光板の位置をそれぞれ調整するだけで、マスクのパターンを分割してガラス基板上で継ぎ合わせることができる。このように、遮光板の位置を調整するだけで継ぎ合わせ位置を設定することができるので、継ぎ合わせ精度は向上し、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略斜視図、図２は露光装置の概略構成図である。
【００１８】
図１及び図２において、露光装置ＥＸは、マスクＭを載置するマスクステージＭＳＴと、マスクステージＭＳＴに載置されているマスクＭを露光光（光ビーム）ＥＬで照射する照明光学系ＩＬと、マスクＭに形成されているパターンを露光するための感光基板Ｐを載置する基板ステージＰＳＴと、照明光学系ＩＬにより露光光で照射されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに投影露光する投影光学系ＰＬとを備えている。照明光学系ＩＬは複数（本実施形態では７つ）の照明系モジュールＩＭ（ＩＭａ〜ＩＭｇ）を有している。また、投影光学系ＰＬも、照明系モジュールＩＭの数に対応して複数（本実施形態では７つ）の投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇを有している。投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれに対応して配置されている。感光基板Ｐはガラスプレート（ガラス基板）に感光剤（フォトレジスト）を塗布したものである。
【００１９】
露光装置ＥＸは、露光光ＥＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを同期移動して走査露光する走査型露光装置であり、以下の説明において、投影光学系ＰＬ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及び感光基板Ｐの同期移動方向（走査方向）をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向（走査方向）と直交する方向（非走査方向）をＹ方向とする。
【００２０】
そして、露光装置ＥＸは、後で詳述するように、投影光学系ＰＬに設けられ、感光基板Ｐ上に照明されるマスクＭのパターン像の走査方向（Ｘ方向）の幅を設定する視野絞り２０と、投影光学系ＰＬのうち視野絞り２０とほぼ同じ位置に設けられ、感光基板Ｐ上に照明されるマスクＭのパターン像の非走査方向（Ｙ方向）の幅を設定する遮光板（第１の遮光板）４０と、照明光学系ＩＬに設けられ、非走査方向（Ｙ方向）に移動可能に設けられたブラインド（第２の遮光板）３０とを備えている。
【００２１】
図２に示すように、照明光学系ＩＬは、超高圧水銀ランプ等からなる光源１と、光源１から射出された光束を集光する楕円鏡１ａと、この楕円鏡１ａによって集光された光束のうち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ダイクロイックミラー２と、ダイクロイックミラー２で反射した光束のうち更に露光に必要な波長（通常は、ｇ、ｈ、ｉ線のうち少なくとも１つの帯域）のみを通過させる波長選択フィルタ３と、波長選択フィルタ３からの光束を複数本（本実施形態では７本）に分岐して、反射ミラー５を介して各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇに入射させるライトガイド４とを備えている。
【００２２】
照明系モジュールＩＭは複数（本実施形態ではＩＭａ〜ＩＭｇの７つ）配置されており（但し、図２においては、便宜上照明系モジュールＩＭｇに対応するもののみ示している）、照明光学系ＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれは、Ｘ方向とＹ方向とに一定の間隔を持って配置されている。そして、これら複数の照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれから射出した露光光ＥＬは、マスクＭ上の異なる小領域（照明光学系の照射領域）をそれぞれ照明する。
【００２３】
照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれは、照明シャッタ６と、リレーレンズ７と、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ８と、コンデンサレンズ９とを備えている。照明シャッタ６は、ライトガイド４の光路下流側に、光路に対して進退自在に配置されている。照明シャッタ６は、光路を遮蔽したときにこの光路からの光束を遮光して、光路を解放したときに光束への遮光を解除する。照明シャッタ６には、この照明シャッタ６を光束の光路に対して進退移動させるシャッタ駆動部６ａが接続されている。シャッタ駆動部６ａは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００２４】
また、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれには光量調整機構１０が設けられている。この光量調整機構１０は、光路毎に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１１と、ディテクタ１２と、フィルタ１３と、フィルタ駆動部１４とを備えている。ハーフミラー１１は、フィルタ１３とリレーレンズ７との間の光路中に配置され、フィルタ１３を透過した光束の一部をディテクタ１２へ入射させる。それぞれのディテクタ１２は、常時、入射した光束の照度を独立して検出し、検出した照度信号を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。
【００２５】
図３に示すように、フィルタ１３は、ガラス板１３ａ上にＣｒ等ですだれ状にパターン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６とハーフミラー１１との間に配置されている。
【００２６】
これらハーフミラー１１、ディテクタ１２及びフィルタ１３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１４は、制御装置ＣＯＮＴの指示に基づいてフィルタ１３をＹ方向に沿って移動する。そして、フィルタ１３をフィルタ駆動部１４によって移動することにより、各光路毎の光量が調整される。
【００２７】
光量調整機構１０を透過した光束はリレーレンズ７を介してフライアイレンズ８に達する。フライアイレンズ８は射出面側に二次光源を形成し、コンデンサレンズ９を介してマスクＭの照射領域を均一な照度で照射することができる。そして、コンデンサレンズ９を通過した露光光ＥＬは、照明系モジュールのうち、直角プリズム１６と、レンズ系１７と、凹面鏡１８とを備えた反射屈折型光学系１５を通過した後、マスクＭを所定の照射領域で照明する。マスクＭは、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇを透過した各露光光ＥＬによって異なる照射領域でそれぞれ照明される。ここで、コンデンサレンズ９と反射屈折型光学系１５との間には、ブラインド駆動部３１によって非走査方向（Ｙ方向）に移動可能に設けられたブラインド（第２の遮光板）３０が配置されている。ブラインドＢについては後述する。
【００２８】
マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴは、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方向に所定距離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ＭＳＴは、このマスクステージＭＳＴをＸＹ方向に移動するマスクステージ駆動部ＭＳＴＤを備えている。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００２９】
図１に示すように、マスクステージＭＳＴ上のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの端縁には、直交する方向に移動鏡３２ａ、３２ｂがそれぞれ設置されている。移動鏡３２ａには、レーザー干渉計３３ａが対向して配置されている。また、移動鏡３２ｂには、レーザー干渉計３３ｂが対向して配置されている。これらレーザー干渉計３３ａ、３３ｂのそれぞれは、移動鏡３２ａ、３２ｂのそれぞれにレーザー光を射出しこれら移動鏡３２ａ、３２ｂとの間の距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ方向及びＹ方向の位置、すなわち、マスクＭの位置を高分解能、高精度に検出可能となっている。レーザー干渉計３３ａ、３３ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザー干渉計３３ａ、３３ｂの出力からマスクステージＭＳＴの位置をモニタし、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤを制御することでマスクステージＭＳＴを所望の位置へ移動する。
【００３０】
マスクＭを透過した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ（ＰＬａ〜ＰＬｇ）にそれぞれ入射する。この投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇは、マスクＭの照射範囲に存在するパターン像を感光基板Ｐに結像させ、感光基板Ｐの特定領域にパターン像を投影露光するものであって、各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇに対応して配置されている。
【００３１】
図１に示すように、複数の投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇのうち、投影光学系ＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと投影光学系ＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとが２列に千鳥状に配列されている。すなわち、千鳥状に配置されている各投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇは、隣合う投影光学系どうし（例えば投影光学系ＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃ）をＸ方向に所定量変位させて配置されている。これら各投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇは照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇから射出しマスクＭを透過した複数の露光光ＥＬを透過させ、基板ステージＰＳＴに載置されている感光基板ＰにマスクＭのパターン像を投影する。すなわち、各投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇを透過した露光光ＥＬは、感光基板Ｐ上の異なる投影領域（照明領域）にマスクＭの照射領域に対応したパターン像を所定の結像特性で結像する。
【００３２】
図２に示すように、投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、像シフト機構１９と、２組の反射屈折型光学系２１、２２と、視野絞り２０と、倍率調整機構２３とを備えている。像シフト機構１９は、例えば、２枚の平行平面板ガラスがそれぞれ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。マスクＭを透過した露光光ＥＬは像シフト機構２３を透過した後、１組目の反射屈折型光学系２１に入射する。
【００３３】
反射屈折型光学系２１は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム２４とレンズ系２５と凹面鏡２６とを備えている。直角プリズム２４はＺ軸周りに回転自在となっており、マスクＭのパターン像を回転可能となっている。
【００３４】
この中間像位置には、視野絞り２０が配置されている。視野絞り２０は、感光基板Ｐ上での投影領域を設定するものであって、特に、感光基板Ｐ上におけるパターン像の走査方向（Ｘ方向）の幅を設定する。視野絞り２０を透過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２２に入射する。反射屈折型光学系２２は、反射屈折型光学系２１と同様に、直角プリズム２７とレンズ系２８と凹面鏡２９とを備えている。直角プリズム２７もＺ軸周りに回転自在となっており、マスクＭのパターン像を回転可能となっている。
【００３５】
反射屈折型光学系２２から射出した露光光ＥＬは、倍率調整機構２３を通過し、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターン像を正立等倍で結像する。倍率調整機構２３は、例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、平凸レンズの３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。
【００３６】
感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴは基板ホルダＰＨを有しており、この基板ホルダＰＨを介して感光基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴは、マスクステージＭＳＴと同様に、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おり、この基板ステージＰＳＴをＸＹ方向に移動する基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを備えている。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。更に、基板ステージＰＳＴはＺ方向にも移動可能となっている。
【００３７】
また、基板ステージＰＳＴは、マスクＭのパターン面と感光基板Ｐの露光面のＺ方向の位置を検出する検出装置（不図示）を備えており、マスクＭのパターン面と感光基板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。この検出装置は、例えば、斜入射方式の焦点検出系の１つである多点フォーカス位置検出系によって構成され、この検出値、すなわち感光基板ＰのＺ方向の位置情報は制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００３８】
図１に示すように、基板ステージＰＳＴ上のＸ方向及びＹ方向のそれぞれの端縁には、直交する方向に移動鏡３４ａ、３４ｂがそれぞれ設置されている。移動鏡３４ａには、レーザー干渉計３５ａが対向して配置されている。また、移動鏡３４ｂには、レーザー干渉計３５ｂが対向して配置されている。これらレーザー干渉計３５ａ、３５ｂのそれぞれは、移動鏡３４ａ、３４ｂにレーザー光を射出してこれら移動鏡３４ａ、３４ｂとの間の距離を計測することにより、基板ステージＰＳＴのＸ方向及びＹ方向の位置、すなわち、感光基板Ｐの位置を高分解能、高精度に検出可能となっている。レーザー干渉計３５ａ、３５ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザー干渉計３５ａ、３５ｂ、及び前記検出装置（多点フォーカス位置検出系）の出力から基板ステージＰＳＴの位置をモニターし、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを制御することで基板ステージＰＳＴを所望の位置へ移動可能となっている。
【００３９】
マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴによってそれぞれ独立して制御され、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴは、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤのそれぞれの駆動のもとで、それぞれ独立して移動可能となっている。そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの位置をモニターしながら、両駆動部ＰＳＴＤ、ＭＳＴＤを制御することにより、マスクＭと感光基板Ｐとを投影光学系ＰＬに対して、任意の走査速度（同期移動速度）でＸ方向に同期移動するようになっている。
【００４０】
ここで、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭと、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐとは、投影光学系ＰＬを介して共役な位置関係に配置される。
【００４１】
次に、視野絞り２０、遮光板（第１の遮光板）４０及びブラインド（第２の遮光板）３０について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４及び図５は、視野絞り２０、遮光板４０、ブラインド３０のそれぞれと、投影光学系ＰＬ、マスクＭ、感光基板Ｐのそれぞれとの位置関係を示した模式図である。
図４には、投影光学系ＰＬｇが代表して示されており、視野絞り２０は、投影光学系ＰＬ（ＰＬｇ）に配置されており、スリット状の開口を有している。この視野絞り２０は、感光基板Ｐ上における投影領域（照明領域）５０（５０ｇ）の形状を設定するものであって、特に、パターン像としての投影領域５０の走査方向（Ｘ方向）の幅Ｌｘを設定するものである。視野絞り２０は、投影光学系ＰＬのうち、マスクＭと感光基板Ｐとに対してほぼ共役な位置関係に配置されている。
【００４２】
遮光板（第１の遮光板）４０も、感光基板Ｐ上における投影領域の形状を設定するものであって、特に、パターン像としての投影領域５０の非走査方向（Ｙ方向）の幅Ｌｙを設定するものである。遮光板４０も投影光学系ＰＬｇに設けられ、視野絞り２０と重なり合うように配置されており、視野絞り２０と遮光板４０とによって形成される開口Ｋによって、感光基板Ｐ上における投影領域５０ｇのそれぞれの大きさ及び形状が設定される。本実施形態において、視野絞り２０及び遮光板４０によって形成される投影領域５０ｇは、平面視台形形状に設定される。ここで、視野絞り２０に重なり合うように配置されている遮光板４０も、投影光学系ＰＬのうち、マスクＭと感光基板Ｐとに対してほぼ共役な位置関係に配置されている。
【００４３】
なお、遮光板４０に対して感光基板Ｐを相対的に移動させればよく、遮光板４０は固定であっても移動できるものであってもよい。より自由度を持たせるためには、図４、図５に示すように移動させてもよい。
【００４４】
遮光板４０には遮光板用駆動機構（不図示）が設けられており、遮光板４０は、遮光板用駆動機構の駆動のもとで、非走査方向（Ｙ方向）に移動可能となっている。そして、遮光板４０をＹ方向に移動することにより、例えば投影領域５０ｇのＹ方向の幅Ｌｙが任意に設定可能となっており、これにより投影領域５０ａ〜５０ｇを合わせた大きさが任意に設定される。ここで、投影光学系ＰＬｇに設けられている遮光板４０は独立して移動可能となっており、遮光板４０のそれぞれのＹ方向における位置をそれぞれ設定することにより、投影領域５０の大きさ、形状は設定可能となっている。
【００４５】
なお、遮光板４０としては投影領域５０ａ〜５０ｇに対して大きな遮光板を２枚設けるようにしてもよい。それは例えば図２０の符号３０Ｆのような形状でもよい。位置は感光基板ＰやマスクＭ又はブラインド３０近傍に設けてもよい。
【００４６】
ブラインド（第２の遮光板）３０は、図２などに示したように、照明光学系ＩＬ（照明系モジュールＩＭ）に配置されており、ブラインド駆動部３１によって非走査方向（Ｙ方向）に移動可能に設けられている。ブラインド駆動部３１の駆動は制御装置ＣＯＮＴによって制御され、ブラインド３０は制御装置ＣＯＮＴの基で移動する。本実施形態において、ブラインド３０は、図１に示すように、照明系モジュールＩＭａ及び投影光学系ＰＬａに対応する光路に近接する位置に設けられているブラインド３０Ａと、照明系モジュールＩＭｇ及び投影光学系ＰＬｇに対応する光路に近接する位置に設けられているブラインド３０Ｂとの２つである。そして、ブラインド３０は、図５に示すように、Ｙ方向に移動することによって、視野絞り２０と遮光板４０とで形成される開口Ｋの一部を遮光し（なお、図５では、見やすいように開口Ｋのみが図示されており、視野絞り２０及び遮光板４０は図示されていない）、投影領域５０の大きさ及び形状を任意に設定する。
【００４７】
ブラインド３０は、その先端部（開口Ｋに相当する部分）におけるＸ方向の幅がＹ方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成された斜めブラインドである。そして、この斜め部分によって露光光ＥＬを遮光することにより、投影領域５０の形状が設定される。本実施形態において、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とによって形成される投影領域（照明領域）５０は、台形形状（平行四辺形形状）に設定される。
【００４８】
そして、ブラインド３０は、照明光学系ＩＬのうち、マスクＭと感光基板Ｐとに対してほぼ共役な位置関係に配置されている。すなわち、本実施形態において、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とは、投影光学系ＰＬを介して共役な位置関係に配置されているマスクＭと感光基板Ｐとに対して、ほぼ共役な位置関係に配置されている。
【００４９】
ここで、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とは、マスクＭと感光基板Ｐとに対して、共役な位置関係に配置されていればよく、したがって、例えば図６に示すように、遮光板（第１の遮光板）４０をブラインドＢに近接して配置してもよい。あるいは、ブラインド３０を投影光学系ＰＬ内において視野絞り２０に近接して配置してもよい。あるいは、これら各部材２０，３０，４０をマスクＭ又は感光基板Ｐに近接する位置に配置してもよい。すなわち、視野絞り２０、遮光板４０、ブラインド３０のそれぞれは、マスクＭと感光基板Ｐとに対して共役な位置（図２の符号Ａ、Ｂ参照）であれば、露光光ＥＬの光路上のいずれの位置に配置してもよい。また、ブラインド３０は、共役面に対してデフォーカスした位置に配置しても光量和は一定になるので、フォーカス方向にずれた位置でも構わない。
【００５０】
なお、遮光板４０はＹ方向に移動することによって投影領域５０のＹ方向の幅Ｌｙを設定するが、Ｚ軸回りに回転移動可能に設け、遮光板４０をＺ軸回りに回転することにより、図７に示すように、投影領域５０の形状を変更することができる。同様に、ブラインド３０をＺ軸回りに回転することによっても、投影領域５０の形状を変更可能である。
【００５１】
図８は、感光基板Ｐ上での投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇの投影領域５０ａ〜５０ｇの平面図である。各投影領域５０ａ〜５０ｇは、視野絞り２０及び遮光板４０によって所定の形状（本実施形態では台形形状）に設定される。投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅ、５０ｇと、投影領域５０ｂ、５０ｄ、５０ｆとは、Ｘ方向に対向して配置されている。さらに、投影領域５０ａ〜５０ｇは、隣り合う投影領域の端部（境界部）どうし（５１ａと５１ｂ、５１ｃと５１ｄ、５１ｅと５１ｆ、５１ｇと５１ｈ、５１ｉと５１ｊ、５１ｋと５１ｌ）が二点鎖線で示すように、Ｙ方向に重なり合うように並列配置され、重複領域（継ぎ部）５２ａ〜５２ｆを形成する。そして、投影領域５０ａ〜５０ｇの境界部どうしをＹ方向に重なり合うように並列配置することにより、Ｘ方向の投影領域の幅の総計がほぼ等しくなるように設定されている。こうすることにより、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。
【００５２】
このように、各投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇによる投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれが重なり合う重複領域（継ぎ部）５２ａ〜５２ｆを設けることにより、継ぎ部５２ａ〜５２ｆ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。ここで、継ぎ部５２ａ〜５２ｆのＹ方向における位置や幅は、遮光板４０を移動することによって任意に設定可能である。
【００５３】
また、図８の破線で示すように、２つのブラインド３０のうち、一方のブラインド３０Ａは±Ｙ方向に移動してマスクＭに対する照射領域を設定することによって＋Ｙ側の投影領域５０ａの大きさ、形状を設定可能であり、もう一方のブラインドの３０Ｂも±Ｙ方向に移動してマスクＭに対する照射領域を設定することによって−Ｙ側の投影領域５０ｇの大きさ、形状を設定可能である。更に、一方のブラインド３０Ａは、投影領域５０ａに対応する光路を遮光するとともに投影領域５０ｃの大きさ、形状を設定可能であり、もう一方のブラインド３０Ｂは、投影領域５０ｇに対応する光路を遮光するとともに、投影領域５０ｅの大きさ、形状を設定可能である。このように、ブラインド３０Ａ、３０ＢのそれぞれをＹ方向に移動することにより、複数の投影領域のうち、特定の投影領域に対応する光路を遮光可能であるとともに、所定の投影領域の大きさ、形状を任意に設定可能である
【００５４】
また、ブラインド３０は、移動することによって、投影領域の境界部５１ａ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｈ、５１ｉ、５１ｌのそれぞれの大きさを設定可能である。そして、ブラインド３０は、非走査方向（Ｙ方向）に移動して投影領域の境界部の大きさ、形状を設定することにより、投影領域（パターン像）の重複領域５２ａ〜５２ｆを設定可能となっている。そして、ブラインド３０はその先端部（開口Ｋに相当する部分）におけるＸ方向の幅がＹ方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成されているため、投影領域の境界部のそれぞれに対応する光路の一部を遮光することにより、投影領域の周辺に向かうに従い重複領域での積算露光量をほぼ連続的に減衰可能となっている。
【００５５】
ここで、図８において、投影領域の境界部５１ａ、５１ｅ、５１ｉの平面視における傾斜角度と、ブラインド３０Ａの先端部における傾斜角度とは一致するように設定されており、同様に、投影領域の境界部５１ｄ、５１ｈ、５１ｌの平面視における傾斜角度と、ブラインド３０Ｂの先端部における傾斜角度とは一致するように設定されている。そして、ブラインド３０Ａは、その先端部を境界部５１ａあるいは境界部５１ｅに対応する光路の一部に配置することにより重複領域５２ａあるいは重複領域５２ｃを設定し、走査露光時においては、重複領域５２ａ（５２ｃ）における積算露光量が−Ｙ側に向かってほぼ連続的に減衰するように設定する。ブラインド３０Ｂは、その先端部を境界部５１ｌあるいは境界部５１ｈに対応する光路の一部に配置することにより重複領域５２ｆあるいは重複領域５２ｄを設定し、走査露光時においては、重複領域５２ｆ（５２ｄ）における積算露光量が＋Ｙ側に向かってほぼ連続的に減衰するように設定する。
【００５６】
このように、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とによって投影領域は複数に分割され、それぞれの大きさ、形状が任意に設定される。そして、ブラインド３０の位置を設定することにより、走査露光時において、マスクＭに対する照射領域の周辺に向かうに従い積算露光量をほぼ連続的に減衰させ、重複領域５２ａ〜５２ｆのＹ方向の積算露光量をほぼ連続的に変化させる。
【００５７】
図２に戻って、基板ステージＰＳＴ上には、ディテクタ（光検出装置）４１が配設されている。ディテクタ４１は、感光基板Ｐに照射されるべき露光光の光量に関する情報を検出するものであって、検出した検出信号を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。
なお、露光光の光量に関する情報とは、物体面上に単位面積あたりに照らされる露光光の量（照度）、あるいは、単位時間あたりに放射される露光光の量を含む。本実施形態においては、この露光光の光量に関する情報を、照度として説明する。
【００５８】
このディテクタ４１は、感光基板Ｐ上の各投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇに対応する位置の露光光の照射量を計測する照度センサであって、図２４（ａ）に示すようにＣＣＤセンサによって構成されている。ディテクタ４１は、基板ステージＰＳＴ上にＹ方向に配設されたガイド軸（不図示）によって、感光基板Ｐと同一平面の高さに設置可能となっており、ディテクタ駆動部によって走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に移動可能に設けられている。
【００５９】
このディテクタ４１は、１回又は複数回の露光に先立ち、基板ステージＰＳＴのＸ方向の移動と照度センサ駆動部によるＹ方向の移動とによって、投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇに対応する各投影領域５０ａ〜５０ｇの下で走査される。したがって、感光基板Ｐ上の投影領域５０ａ〜５０ｇ及びこれら各５０ａ〜５０ｇの各境界部５１ａ〜５１ｌにおける露光光の光量に関する情報はディテクタ４１によって２次元的に検出されるようになっている。ディテクタ４１によって検出された露光光の光量に関する情報は制御装置ＣＯＮＴに出力される。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤ及びディテクタ駆動部の各駆動量によって、ディテクタ４１の位置を検出可能となっている。
【００６０】
図９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４４と、この画素パターン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。
【００６１】
それぞれの投影領域５０ａ〜５０ｇは所定の大きさに設定されており、この場合、図８に示すように、長辺の長さはＬ１、短辺の長さはＬ２、隣り合う投影領域どうしの間隔（投影領域のＹ方向のピッチ）はＬ３に設定される。
【００６２】
また、図９に示すマスクＭの周辺回路パターン４５ａ、４５ｂは、図１０に示す感光基板Ｐの周辺回路パターン６１ａ、６１ｂと同一寸法、同一形状にそれぞれ形成し、両端外側の投影光学系５０ａ、５０ｇ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、感光基板Ｐの画素パターン６０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。
【００６３】
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いて、露光光ＥＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを同期移動して走査露光し、マスクＭのパターン像の一部が重複して露光されるように複数回の走査露光に分けて感光基板Ｐにパターンの継ぎ露光を行う方法について説明する。
ここで、以下の説明においては、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの移動は、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介して全て制御装置ＣＯＮＴの制御に基づいて行われるものとする。
【００６４】
また、以下の説明においては、図９に示すように、マスクＭ上に形成されているパターンを、Ｙ方向に長さＬＡを有し周辺回路パターン４５ａ及び画素パターン４４の一部を含む分割パターン４６と、Ｙ方向に長さＬＢを有し周辺回路パターン４５ｂ及び画素パターン４４の一部を含む分割パターン４７との２つの領域に分割し、これら分割パターン４６，４７のそれぞれの一部を重複して露光されるように２回の走査露光に分けて感光基板Ｐ上でパターン合成を行うものとする。そして、感光基板Ｐ上の全体の露光パターンは、図１０に示すように、２回の走査露光によって、Ｙ方向に長さＬＡを有し周辺回路パターン６１ａ及び画素パターン６０の一部を含む分割パターン（露光領域）６２と、Ｙ方向に長さＬＢを有し周辺回路パターン６１ｂ及び画素パターン６０の一部を含む分割パターン（露光領域）６３との２つの領域に分割された分割パターンを合成したものとする。
【００６５】
ここで、長さＬＡは、投影領域５０ａの短辺の＋Ｙ方向端点と、投影領域５０ｅの短辺と投影領域５０ｅに対応する光路上に配置されたブラインド３０Ｂとの交点との間のＹ方向における距離である。長さＬＢは、投影領域５０ｃの短辺と投影領域５０ｃに対応する光路上に配置されたブラインド３０Ａとの交点と、投影領域５０ｇ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。
【００６６】
また、分割パターン６２と分割パターン６３とは、感光基板Ｐ上において重複領域（継ぎ部）６４で重ね合わせるものとする。また、重複領域６４のＹ方向の長さＬＫは、投影領域５０ａ〜５０ｇの重複領域５２ａ〜５２ｆと同一距離とする。
【００６７】
そして、重複領域６４のＹ方向の距離である長さＬＫは、図９に示すように、ブラインド３０ＢのＹ方向における位置と投影領域５０ｅとによって設定され、投影領域５０ｅのうち＋Ｙ側に向かうに従い積算露光量がほぼ連続的に減衰する継ぎ部４８のＹ方向の距離に一致する。同様に、長さＬＫは、ブラインド３０ＡのＹ方向における位置と投影領域５０ｃとによって設定され、投影領域５０ｃのうち−Ｙ側に向かうに従い積算露光量がほぼ連続的に減衰する継ぎ部４９のＹ方向の距離に一致する。つまり、継ぎ部４８と継ぎ部４９とのＹ方向の距離が一致するように、ブラインド３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの先端部の形状（傾斜角度）が設定される。
なお、ブラインド３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの先端部の位置を検出する際には、図２４（ｂ）、（ｃ）のようなセンサを用いてセンサを移動させて光量が半分（約５０％）になった位置を検出して位置合わせしてもよい。
【００６８】
そして、マスクＭにおいて、ブラインド３０により継ぎ部４８、４９を形成すべき位置、つまり継ぎ露光を行うべき領域は予め設定されており、この継ぎ部４８、４９を設定しようとする位置（継ぎ露光を行う領域）に相当して、マスクＭのパターン近傍に、ブラインド３０を位置合わせるため位置合わせマーク６０（６０Ａ、６０Ｂ）が形成されている。
【００６９】
以下、図１１を参照しながら、露光手順について説明する。本実施形態においては、マスクＭの分割パターン４６、４７の継ぎ部４８、４９を感光基板（ガラス基板）Ｐで継ぎ合わせて合成して、マスクＭの連続したパターン領域４５ａ、４４、４５ｂよりも大きい液晶デバイスを製造するものとする。
【００７０】
まず、制御装置ＣＯＮＴが分割パターンの継ぎ露光の開始を指令する（ステップＳ１）。
ここで、制御装置ＣＯＮＴには、感光基板Ｐに対するマスクＭのパターンの配置位置に関する情報、及びマスクＭにおけるパターンの継ぎ合わせ位置に関する情報が予めレシピとして設定されている。すなわち、感光基板Ｐ上においてマスクＭの分割パターン４６、４７のそれぞれを露光すべき位置が予め設定されているとともに、マスクＭ上において継ぎ部４８，４９を設けるべき位置も予め設定されている。
【００７１】
制御装置ＣＯＮＴは、実際の露光処理を行うに際し、装置のキャリブレーションを開始する。
まず、制御装置ＣＯＮＴは、視野絞り２０及び遮光板４０を駆動するとともにマスクステージＭＳＴを駆動して、マスクＭのパターンに合わせて露光光ＥＸを照射するための照射領域を設定する。また、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに設けられている視野絞り２０及び遮光板４０を用いて開口Ｋの大きさ及び形状を調整し、感光基板Ｐ上に投影される投影領域５０ａ〜５０ｇの走査方向（Ｘ方向）の幅及び非走査方向（Ｙ方向）の幅を設定する。
【００７２】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、レシピとして予め設定されている露光処理に関する情報に基づいて、継ぎ露光を行う際のブラインド位置の設定を行う。
ここで、本実施形態では、図１０に示すように、一回目の走査露光において、ブラインド３０Ｂは投影領域５０ｅの一部を遮光するように配置され、ブラインド３０Ａは光路上から退避するように設定される。一方、二回目の走査露光において、ブラインド３０Ａは投影領域５０ｃの一部を遮光するように配置され、ブラインド３０Ｂは光路上から退避するように設定される。
【００７３】
制御装置ＣＯＮＴは、一回目の走査露光を行う際のブラインド３０Ｂの位置の設定を行う（ステップＳ２）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭに対する露光光ＥＬの照射領域（すなわち分割パターン４６）の一辺に位置する継ぎ部４８に設けられたマスクＭのパターンに対して、継ぎ露光するためのブラインド３０Ｂを位置合わせする。
【００７４】
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部（重複領域）４８に対応してマスクＭ上に設けられている位置合わせマーク６０Ｂと、ブラインド３０Ｂの先端部とを位置合わせする。マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂとブラインド３０Ｂとを位置合わせする際には、図１２の模式図に示すように、基板ステージＰＳＴに設けられているアライメント用発光部７０からアライメント光を射出し、投影光学系ＰＬを介してマスクＭの位置合わせマーク６０Ｂに照射する。マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂに照射されたアライメント光は、マスクＭを透過した後、ブラインド３０Ｂの先端部近傍を通過して、アライメント用受光部７１に受光される。ここで、アライメント光を位置合わせマーク６０Ｂに照射しつつブラインド３０ＢをＹ方向に移動することにより、受光部７１に受光されていたアライメント光がブラインド３０Ｂに遮光されて例えば光量が５０％の状態が生じる。このときの受光部７１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、受光部７１がアライメント光を受光していた状態から受光しなくなった状態に変わったときのブラインド３０Ｂの位置を、位置合わせマーク６０Ｂに対してブラインド３０Ｂが位置合わせされたと判断する。ブラインド３０Ｂは位置合わせマーク６０Ｂに位置合わせされることにより、継ぎ部４８に対しても位置合わせされる。
【００７５】
ここで、位置合わせマーク６０ＢはマスクＭの−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２箇所に形成されている。そして、これら２つの位置合わせマーク６０Ｂのそれぞれとブラインド３０Ｂとの位置合わせを予め行っておき、これら位置情報に基づいてブラインド３０Ｂの位置を設定しつつ走査露光することにより、ブラインド３０Ｂによって所望の継ぎ部４８を設定できる。
【００７６】
以上のようにしてブラインド３０Ｂとマスク位置合わせマーク６０Ｂとの位置合わせを行ったら、制御装置ＣＯＮＴは、このときのブラインド３０Ｂ及びマスクステージＭＳＴ（マスクＭ）の位置に関する情報を記憶装置（不図示）に記憶する（ステップＳ３）。
【００７７】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、二回目の走査露光を行う際のブラインド３０Ａの位置の設定を行う（ステップＳ４）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭに対する露光光ＥＬの照射領域（すなわち分割パターン４７）の一辺に位置する継ぎ部４９に設けられたマスクＭのパターンに対して、継ぎ露光するためのブラインド３０Ａを位置合わせする。
【００７８】
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部（重複領域）４９に対応してマスクＭ上に設けられている位置合わせマーク６０Ａと、ブラインド３０Ａの先端部とを位置合わせする。マスクＭの位置合わせマーク６０Ａとブラインド３０Ａとを位置合わせは、図１２を用いて説明した方法と同様の手順で行うことができる。ブラインド３０Ａは位置合わせマーク６０Ａに位置合わせされることにより、継ぎ部４９に対しても位置合わせされる。
【００７９】
ここで、位置合わせマーク６０ＡもマスクＭの−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２箇所に形成されている。そして、これら２つの位置合わせマーク６０Ａのそれぞれとブラインド３０Ａとの位置合わせを予め行っておき、これらの位置情報に基づいてブラインド３０Ａの位置を設定しつつ走査露光することにより、ブラインド３０Ａによって所望の継ぎ部４９を設定できる。
【００８０】
以上のようにしてブラインド３０Ａとマスク位置合わせマーク６０Ａとの位置合わせを行ったら、制御装置ＣＯＮＴは、このときのブラインド３０Ａ及びマスクステージＭＳＴ（マスクＭ）の位置に関する情報を記憶装置（不図示）に記憶する（ステップＳ５）。
【００８１】
次に、各投影領域５０ａ〜５０ｇの照度キャリブレーション及び位置検出を行う。
まず、基板ステージＰＳＴに感光基板Ｐを載置しない状態で、感光基板Ｐ上における分割パターン６２（長さＬＡの部分）に対応する領域に対して露光動作を開始する（ステップＳ６）。
具体的には、まず制御装置ＣＯＮＴがフィルタ駆動部１４を駆動し、光源１からの光束が最大透過率でフィルタ１３を透過するようにフィルタ１３を移動させる。フィルタ１３が移動すると、光源１から楕円鏡１ａを介して光束が照射される。照射された光束は、フィルタ１３、ハーフミラー１１、マスクＭ、投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇ等を透過した後、基板ステージＰＳＴ上に到達する。このとき、露光光ＥＬの照射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。
ここで、各投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれは視野絞り２０及び遮光板４０によって設定されており、ブラインド３０Ｂは光路から退避している。
【００８２】
これと同時に、ディテクタ４１を分割パターン６２に対応する領域内においてＸ方向及びＹ方向に移動して、投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇに対応した投影領域５０ａ〜５０ｇで走査させる。走査するディテクタ４１によって、各投影領域５０ａ〜５０ｇにおける照度及び境界部５１ａ〜５１ｌにおける照度Ｗａ〜Ｗｌを順次計測する（ステップＳ７）。
【００８３】
ディテクタ４１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１からの検出信号に基づいて画像処理を行い、各投影領域５０ａ〜５０ｇ及び境界部５１ａ〜５１ｌの形状及び照度を検出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、この境界部５１ａ〜５１ｌの照度Ｗａ〜Ｗｌを記憶装置に記憶する。
【００８４】
次いで、ディテクタ４１が計測した境界部５１ａ〜５１ｌの照度Ｗａ〜Ｗｌに基づいて、この照度Ｗａ〜Ｗｌが略所定値で、且つ（｜Ｗａ−Ｗｂ｜、｜Ｗｃ−Ｗｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜、｜Ｗｇ−Ｗｈ｜、｜Ｗｉ−Ｗｊ｜、｜Ｗｋ−Ｗｌ｜）が最小になるように、ディテクタ４１により照度を計測しつつ各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇ毎にフィルタ１３を駆動させる（ステップＳ８）。
これにより、各光路毎の光束の光量が補正される。
【００８５】
なお、このとき、光源１から照射された光束は、ハーフミラー１１によりその一部がディテクタ１２へ入射されており、ディテクタ１２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ＣＯＮＴへ出力している。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ１２が検出した光束の照度に基づいて、この照度が所定値になるようにフィルタ駆動部１４を制御することで、各光路毎の光量を調整してもよい。
【００８６】
制御装置ＣＯＮＴは、走査するディテクタ４１によって検出された露光光の光量に関する情報に基づいて、それぞれの境界部５１ａ〜５１ｌの位置を求める（ステップＳ９）。
すなわち、走査するディテクタ４１の検出信号に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、所定の座標系に対する各境界部５１ａ〜５１ｌの形状を求め、この求めた形状に基づいて、所定の座標系に対する各境界部５１ａ〜５１ｌの位置を求める。具体的には、三角形形状の境界部５１ａ〜５１ｌのうち、例えば先端位置や図心位置など、代表される所定位置を求める。
【００８７】
このとき、ディテクタ４１の位置は、基準位置に対する各駆動部の駆動量に基づいて求めることができる。つまり、ディテクタ４１の初期位置（待機位置）等を基準位置に設定し、この基準位置に対して、走査するディテクタ４１の位置を求めることができる。制御装置ＣＯＮＴは、基準位置に対するディテクタ４１の位置に基づいて、各境界部５１ａ〜５１ｌの基準位置に対する位置を求める。
【００８８】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、境界部５１ａ〜５１ｌの所定の座標系に対する位置を記憶装置に記憶する。このとき、それぞれの投影領域５０ａ〜５０ｇ（境界部５１ａ〜５１ｌ）の相対的な位置も記憶することになる。
【００８９】
ブラインド３０Ｂを光路から退避した状態で各投影領域５０ａ〜５０ｇの光量調整及び位置検出を行ったら、制御装置ＣＯＮＴは記憶装置の情報に基づいて、ブラインド３０ＢをステップＳ２で設定した位置に配置し、この状態で露光動作を行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは継ぎ部４８に相当する投影領域５０ｅの小領域ＫＢの照度をディテクタ４１で検出する（ステップＳ１０）。
ここで、小領域ＫＢはブラインド３０Ｂにより、−Ｙ方向に向かうに従い感光基板Ｐ上における重複領域６４での積算露光量をほぼ連続的に減衰されている。
【００９０】
ディテクタ４１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１からの検出信号に基づいて画像処理を行い、小領域ＫＢの形状及び照度を検出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、この小領域ＫＢの形状及び照度Ｗｋｂを記憶装置に記憶する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１によって検出された露光光の光量に関する情報に基づいて小領域ＫＢの位置及び形状を求める。小領域ＫＢの位置は、三角形形状の小領域ＫＢのうち、例えば先端位置や図心位置など、代表される所定位置である。
【００９１】
小領域ＫＢの照度、位置及び形状を求めたら、制御装置ＣＯＮＴはブラインド３０Ｂを光路から退避させるとともに、ブラインド３０ＡをステップＳ４で設定した位置に配置し、この状態で露光動作を行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは継ぎ部４９に相当する投影領域５０ｃの小領域ＫＡの照度をディテクタ４１で検出する（ステップＳ１１）。
ここで、小領域ＫＡはブラインド３０Ａにより、＋Ｙ方向に向かうに従い感光基板Ｐ上における重複領域６４での積算露光量をほぼ連続的に減衰されている。
【００９２】
ディテクタ４１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１からの検出信号に基づいて画像処理を行い、小領域ＫＡの形状及び照度を検出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、この小領域ＫＡの形状及び照度Ｗｋａを記憶装置に記憶する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１によって検出された露光光の光量に関する情報に基づいて小領域ＫＡの位置及び形状を求める。小領域ＫＡの位置は、三角形形状の小領域ＫＡのうち、例えば先端位置や図心位置など、代表される所定位置である。
【００９３】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０で求めた小領域ＫＢの照度Ｗｋｂと、ステップＳ１１で求めた小領域ＫＡの照度Ｗｋａとに基づいて、この照度Ｗｋａと照度Ｗｋｂが略所定値で、且つ（｜Ｗａ−Ｗｂ｜、｜Ｗｃ−Ｗｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜、｜Ｗｇ−Ｗｈ｜、｜Ｗｉ−Ｗｊ｜、｜Ｗｋ−Ｗｌ｜、｜Ｗｋａ−Ｗｋｂ｜）が最小になるように、ディテクタ４１により照度を計測しつつ各照明系モジュールＩＭｃ、ＩＭｅにフィルタ１３を駆動させる（ステップＳ１２）。
つまり、継ぎ部における光量調整を行うとともに、この継ぎ部における光量の検出結果に応じて、他の投影領域における露光量の再調整を行う。
【００９４】
また、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０及びステップＳ１１で検出した小領域ＫＡ及び小領域ＫＢの形状検出結果に基づいて、これら各小領域ＫＡ、ＫＢの形状補正を行う（ステップＳ１３）。
例えば、先に検出した小領域ＫＢの形状に対して、後に検出した小領域ＫＡの形状が所望の形状を有していない場合、例えば、走査露光することによって均一に重複しない場合や、小領域ＫＡ及びＫＢによって形成される重複領域６４の幅ＬＫが各投影領域５２ａ〜５２ｆの幅と大きく異なる場合などにおいては、投影領域５０ｅあるいは投影領域５０ｃに対応する投影光学系ＰＬｅあるいは投影光学系ＰＬｃの像シフト機構１９、倍率調整機構２３、直角プリズム２４，２７を駆動し、シフト、スケーリング、ローテーションなどの像特性を補正（レンズキャリブレーション）する。
【００９５】
更に、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれの形状が所定の形状を有していなかったり、隣接する投影領域５０ａ〜５０ｇどうしの重複領域５２ａ〜５２ｆの幅が走査露光することによって変化してしまう場合などにおいても、各投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇの像シフト機構１９、倍率調整機構２３、直角プリズム２４，２７を駆動して像特性を補正できる。制御装置ＣＯＮＴはこれら補正値を記憶装置に記憶する。
【００９６】
以上のようにして、継ぎ部を含む投影領域５０ａ〜５０ｇのキャリブレーション（照度キャリブレーション、レンズキャリブレーション）を行ったら、実際に露光処理を行うべく、制御装置ＣＯＮＴはマスクＭを露光光ＥＬの光路上に配置するとともに、不図示のローダを介して基板ステージＰＳＴの基板ホルダＰＨに感光基板Ｐを載置する（ステップＳ１４）。
【００９７】
一回目の走査露光を行うべく、制御装置ＣＯＮＴは、上記各キャリブレーション工程で設定した設定値や補正値に基づき、視野絞り２０及び遮光板４０によって走査方向及び非走査方向に所定の幅を有する投影領域を設定するとともに、マスクステージＭＳＴを駆動して、マスクＭのパターンに合わせて露光光ＥＸを照射するための照射領域を設定する。そして、マスクＭのパターン領域のうち、少なくとも一回目の走査露光で用いる分割パターン４６に露光光ＥＬが照射されるようにマスクステージＭＳＴの位置を制御するとともに、図１２を用いて説明したように、マスクＭに形成されている位置合わせマーク６０Ｂを用いて、ブラインド３０Ｂが投影領域５０ｇに対応する光路を遮光するとともに、投影領域５０ｅの一部を遮光するように、ブラインド３０Ｂの位置調整を行う（ステップＳ１５）。
【００９８】
更に、マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂを用いて、基板ステージＰＳＴに載置されている感光基板ＰとマスクＭとを位置合わせする（ステップＳ１６）。
ここで、感光基板Ｐには、継ぎ露光を行う領域、すなわち感光基板Ｐの重複領域６４に相当してパターン領域近傍に基板位置合わせマーク７２が予め形成されている。制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴに載置されているマスクＭの位置合わせマーク６０Ｂと、基板ステージＰＳＴに載置されている感光基板Ｐの位置合わせマーク７２とを位置合わせすることにより、感光基板Ｐの露光領域６２にマスクＭの分割パターン４６を位置合わせして露光する。
【００９９】
なお、マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂと感光基板Ｐの位置合わせマーク７２とを位置合わせする際には、例えば図１３の模式図に示すように、マスクＭの上方に設けられた発光部７５からマスク位置合わせマーク６０Ｂに対してアライメント光を照射する。位置合わせマーク６０Ｂに照射されたアライメント光はマスクＭを透過し、投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐの基板位置合わせマーク７２に照射される。そして、基板位置合わせマーク７２で反射した反射光を、投影光学系ＰＬ及びマスクＭの位置合わせマーク６０Ｂを介してマスクＭの上方に設けられている受光部７６で検出し、マスク位置合わせマーク６０Ｂにおける反射光と、基板位置合わせマーク７２における反射光とに基づいて、マスク位置合わせマーク６０Ｂと基板位置合わせマーク７２とが一致するように、基板ステージＰＳＴを位置調整すればよい。
なお、感光基板Ｐはガラス基板であるため、基板位置合わせマークにおける反射光を検出せずに、例えば基板ステージ側に受光部７６’を設けておき、マスク位置合わせマーク６０Ｂを通過した光と基板位置合わせマーク７２を通過した光とに基づいてマスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行ってもよい。
【０１００】
ここで、基板位置合わせマーク７２は、マスク位置合わせマーク６０Ｂ同様、感光基板Ｐの−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２箇所に形成されている。そして、これら＋Ｘ側及び−Ｘ側のマスク位置合わせマーク６０Ｂのそれぞれと、＋Ｘ側及び−Ｘ側の基板位置合わせマーク７２のそれぞれとを予め位置合わせしておき、これらの位置情報に基づいて走査露光を行うことにより露光精度を向上できる。
【０１０１】
こうして、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせ、及びマスクＭとブラインド３０Ｂとの位置合わせを行ったら、制御装置ＣＯＮＴは感光基板Ｐに対して一回目の走査露光処理を行う（ステップＳ１７）。
初めに、分割パターン６２（長さＬＡの部分）に対応する部分を露光する。この場合、投影光学系ＰＬｆに対応する照明系モジュールＩＭｆの照明シャッタ６がシャッタ駆動部６ａの駆動により光路中に挿入され、図１０に示すように、投影領域５０ｆに対応する光路の照明光を遮光する。このとき、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｅ、ＩＭｇの照明シャッタ６は各光路を開放している。そして、ブラインド３０Ｂが、投影領域５０ｅの一部を遮光するとともに、投影領域５０ｇに対応する光路を遮光する。ブラインド３０Ｂにより、投影領域５０ｅにはＹ方向に減光特性を有する小領域ＫＢが形成され、感光基板Ｐに対しては、周辺回路６１ａと画素パターン６０の一部を含むＹ方向の長さＬＡの露光領域が設定される。
【０１０２】
そして、マスクＭと感光基板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１０に示すように、感光基板Ｐ上には、投影領域５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、及び投影領域５０ｅの一部によって設定された分割パターン６２が露光される。そして、ブラインド３０Ｂによって設定された小領域ＫＢに基づいて、走査露光することにより分割パターン（露光領域）６２の−Ｙ側の一辺に形成された重複領域６４は、この分割パターン６２の−Ｙ側に向かうに従い露光量をほぼ連続的に減衰される。
【０１０３】
次に、二回目の走査露光を行うため、基板ステージＰＳＴの所定位置に対する位置合わせを行う（ステップＳ１８）。
具体的には、基板ステージＰＳＴを＋Ｙ方向に所定距離ステップ移動させるとともに、基板ステージＰＳＴの位置の微調整を行う。
二回目の走査露光を行うための基板ステージＰＳＴの位置合わせは、マスクＭのうち継ぎ部４９に対応して形成されているマスク位置合わせマーク６０Ａと、感光基板Ｐのうち重複領域６４に対応して形成されている基板位置合わせマーク７２とを位置合わせすることにより行われる。制御装置ＣＯＮＴは、図１３を用いて説明した手順と同様、発光部７５からマスク位置合わせマーク６０Ａに対してアライメント光を照射し、投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐの基板位置合わせマーク７２に照射されたアライメント光の反射光と、マスク位置合わせマーク６０Ａにおける反射光とに基づいて、マスク位置合わせマーク６０Ａと基板位置合わせマーク７２とが一致するように、基板ステージＰＳＴを位置調整する。
このように、マスクＭに形成されているマスク位置合わせマーク６０と、感光基板Ｐに形成されている基板位置合わせマーク７２とを用いて、継ぎ露光する際の継ぎ部の位置合わせをすることにより、継ぎ部の位置決め精度を向上できる。
【０１０４】
マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせをしたら、制御装置ＣＯＮＴは、ブラインド３０Ｂを露光光ＥＬの光路上から退避させるとともに、ブラインド３０ＡをＹ方向に移動し、投影領域５０ｃの一部を遮光するとともに、投影領域５０ａに対応する光路を遮光する（ステップＳ１９）。
このときのブラインド３０ＡのマスクＭに対する位置合わせも、図１２を用いて説明したように、マスク位置合わせマーク６０Ａを用いて行われ、マスク位置合わせマーク６０Ａに対してブラインド３０Ａが位置合わせされる。所定の位置に位置合わせされたブラインド３０Ａは、投影領域５０ｃの一部に、Ｙ方向に減光特性を有する小領域ＫＡを形成する。また、投影光学系ＰＬｂに対応する照明系モジュールＩＭｂの照明シャッタ６がシャッタ駆動部６ａの駆動により光路中に挿入され、図１０に示すように、投影領域５０ｂに対応する光路の照明光を遮光する。このとき、照明系モジュールＩＭａ、ＩＭｃ〜ＩＭｇの照明シャッタ６は各光路を開放している。そして、ブラインド３０Ａが、投影領域５０ｃの一部を遮光するとともに、投影領域５０ａに対応する光路を遮光し、感光基板Ｐに対しては、周辺回路６１ｂと画素パターン６０の一部を含むＹ方向の長さＬＢの露光領域が設定される。
【０１０５】
こうして、制御装置ＣＯＮＴは、一回目の走査露光で投影露光された小領域ＫＢに基づく重複領域６４（継ぎ部４８）に、二回目の走査露光で投影露光される小領域ＫＡに基づく継ぎ部４９が重ね合わせられるように、基板ステージＰＳＴを＋Ｙ方向に移動し、位置合わせする。
【０１０６】
ここで、二回目の走査露光を行うためのステップ移動時、あるいはブラインド３０Ａの光路上への配置時において、制御装置ＣＯＮＴはキャリブレーション時において記憶装置に記憶しておいた各設定値、補正値に基づいて、感光基板Ｐに対する像特性の補正や、ブラインド３０Ｂの微調整が可能である。すなわち、小領域ＫＡに基づく重複領域６４と小領域ＫＢに基づく重複領域６４とが一致するように像特性（シフト、スケーリング、ローテーション）の調整が可能である。
【０１０７】
また、パターンの重複領域６４と重複領域以外とのそれぞれの露光光の照射量が略一致するように、基板ステージＰＳＴの位置調整を行うことができる。すなわち、各小領域ＫＡ及びＫＢのそれぞれの形状や光量はステップＳ１０〜Ｓ１３において予め検出、調整されており、制御装置ＣＯＮＴは、記憶したそれぞれの小領域ＫＡ、ＫＢの形状又は光量に基づいて、パターンの重複領域６４と重複領域以外（すなわち領域６２，６３）とのそれぞれの照度が略一致するように、基板ステージＰＳＴの位置の微調整を行う。具体的には、一回目の走査露光による小領域ＫＢと二回目の走査露光による小領域ＫＡとのそれぞれに基づく重複領域６４の露光光の照射量が図１４に示すような照度分布において、例えば、図１４（ａ）に示すように、一回目の走査露光の小領域ＫＢと二回目の走査露光による小領域ＫＡとに基づく重複領域６４の露光光の合計の照射量が、重複領域６４以外の露光光の照射量より低い場合には、基板ステージＰＳＴの位置を調整して重ね合わせ範囲を大きくし、図１４（ｂ）に示すように、全ての位置において露光光の照射量を略一致させる（ステップＳ２０）。
【０１０８】
あるいは、重複領域６４の露光光の照射量と重複領域６４以外の露光光の照射量とが略一致するように、ブラインド３０を駆動し、重複領域６４における露光光の照射量を調整してもよい。これにより、各光路の光束の光量が補正することができる。
【０１０９】
なお、二回目の走査露光時におけるブラインド３０Ａの光路上への配置は、キャリブレーション時において基準位置に対する所望の位置が予め設定されているので、この設定値に基づいて、ブラインド３０Ａを移動させてもよい。
【０１１０】
また、二回目の走査露光時における基板ステージＰＳＴのステップ移動は、基板位置合わせマーク７２及びマスク位置合わせマーク６０Ａを用いずに行ってもよい。この場合、基板ステージＰＳＴのステップ移動は、キャリブレーション時において予め求めておき、この求めておいた情報に基づいてステップ移動すればよい。更に、キャリブレーション時に求めておいた各小領域ＫＡ、ＫＢの位置に基づいて行ってもよい。すなわち、一回目の走査露光で投影露光された基準位置に対する重複領域６４（継ぎ部４８）の位置は求められており、この重複領域６４に、次に投影露光される継ぎ部４９が所定の位置関係になるように、基板ステージＰＳＴの位置を設定すればよい。
【０１１１】
そして、マスクＭと感光基板ＰとをＸ方向に同期移動して二回目の走査露光を行う（ステップＳ２１）。
これにより、図１０に示すように、感光基板Ｐ上には、投影領域５０ｃの一部、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇによって設定された分割パターン６３が露光される。そして、ブラインド３０Ａによって設定された小領域ＫＡにより、走査露光することにより分割パターン（露光領域）６３の＋Ｙ側の一辺に形成された重複領域６４は、この分割パターン６３の＋Ｙ側に向かうに従い露光量をほぼ連続的に減衰される光量分布を有し、第一回目の走査露光時に形成された重複領域６４と重複することにより、所定の合成露光量が得られる。
【０１１２】
このようにして、一枚のマスクＭを用いて、このマスクＭよりも大きな感光基板Ｐに対する継ぎ露光が完了する（ステップ２２）。
【０１１３】
以上説明したように、視野絞り２０及び遮光板４０によって設定されたパターン像（投影領域）に対してＹ方向に移動可能なブラインド３０を配置することにより、マスクＭにおけるパターンの継ぎ部（分割位置）４８，４９を任意に設定できる。したがって、感光基板Ｐに形成されるパターンの大きさを任意に設定でき、任意のデバイスを効率良く製造できる。
【０１１４】
また、ブラインド３０は非走査方向に移動可能に設けられ、照明光学系ＩＬの照射領域の周辺に向かうに従いパターンの継ぎ部（重複領域）での積算露光量をほぼ連続的に減衰させる減光特性を有するので、継ぎ部における露光量を所望の値に設定でき、重複領域６４と重複領域６４以外との露光量を一致させることができる。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。
【０１１５】
また、視野絞り２０に対して遮光板４０及びブラインド３０のそれぞれを移動可能としたことにより、感光基板Ｐに対する露光光ＥＬの投影領域５０ａ〜５０ｇの大きさや形状を任意に設定できるので、継ぎ露光する際の継ぎ合わせ精度の向上や、露光量の均一化を実現できる。
【０１１６】
視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とで投影領域を５０ａ〜５０ｇの複数に分割し、これらを継ぎ合わせて露光する、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置としたことにより、良好な結像特性を維持しつつ、装置を大型化せずに大きなパターンを形成できる。そして、投影光学系ＰＬは、走査方向に対して直交する方向に並ぶ複数の投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇからなり、複数の光学系ＰＬａ〜ＰＬｇのうち、所定の光学系ＰＬａ〜ＰＬｇの光路を遮光することにより、走査露光毎に投影領域を容易に調整できる。そして、分割パターン６２，６３の継ぎ合わせを行う際に、大型のマスクＭを用いることなく、大型の感光基板Ｐに対して均一なパターンを形成できる。したがって、装置の大型化及びコストの増大を防ぐことができる。
【０１１７】
複数に分割された投影領域５０ａ〜５０ｇの形状は、台形形状であるので、継ぎ露光を行う際、継ぎ部と継ぎ部以外との露光量を容易に一致させることができる。
【０１１８】
マスクＭ上において、継ぎ露光を行う領域である継ぎ部４８、４９に相当して、ブラインド３０との位置合わせをするための位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂを設けたことにより、この位置合わせマークを用いてブラインド３０の位置合わせを精度良く行うことができる。したがって、重複領域６４を所望の露光量で露光できる。
【０１１９】
また、感光基板Ｐにも、継ぎ露光を行う領域６４に相当して、マスク位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂとの位置合わせを行うための基板位置合わせマーク７２を設けたので、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを精度良く行って露光精度を向上できるとともに、複数の走査露光を行うために基板ステージＰＳＴをステップ移動する際にも、位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂ、７２を用いて位置合わせすればよいので、位置合わせ精度は向上する。
【０１２０】
また、本実施形態においては、投影領域５０ａ〜５０ｇが重複する境界部５１ａ〜５１ｌの照度が略一致するように照度を計測、補正しており、継ぎ部５２ａ〜５２ｆにおける照度も均一にできる。そして、ブラインド３０や遮光板４０のＹ方向の位置を変更して、分割パターン６２、６３における重複領域６４における照度も他の領域の照度と同一にでき、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わたって均一にできる。そのため、露光後の液晶デバイスの品質は向上する。
【０１２１】
なお、図９、図１０では、重複領域６４のＹ方向の長さＬＫは、投影領域５０ａ〜５０ｇの重複領域５２ａ〜５２ｆと同一距離に設定されているが、斜めブラインドであるブラインド３０Ａ（３０Ｂ）の先端部の傾斜角度を変更することによって、分割パターン６２及び６３どうしの重複領域６４のＹ方向の長さと、投影領域５０ａ〜５０ｇどうしの重複領域５２ａ〜５２ｆのＹ方向の長さとを異なるように設定してもよい。
【０１２２】
なお、本実施形態において、分割パターン６２と分割パターン６３とをつなぎ合わせる際、一回目の走査露光においてはブラインド３０Ｂで投影領域５０ｅの一部を遮光して小領域ＫＢを形成し、二回目の走査露光においてはブランド３０Ａで投影領域５０ｃの一部を遮光して小領域ＫＡを形成し、これら小領域ＫＡ、ＫＢを重ね合わせるようにしているが、小領域ＫＡ、ＫＢを形成する投影領域は、投影領域５０ａ〜５０ｇのいずれでもよい。すなわち、複数の走査露光において任意の投影領域に、Ｙ方向に減光特性を有する小領域を形成し、これらを重ね合わせることができる。さらに、照明シャッタ６による光路の遮光は、任意の光路に対して行うことができる。
【０１２３】
本実施形態では、一回目の走査露光にはブラインド３０Ｂを用い、二回目の走査露光にはブラインド３０Ａを用いているが、図１５に示すように、一回目の走査露光にはブラインド３０Ｂを用い、二回目の走査露光にはブラインドを用いずに照明シャッタ６を用いて所定の投影領域に対応する光路を遮光するようにしてもよい。なお、図１５において、一回目の走査露光では投影領域５０ｆに対応する光路が照明シャッタ６によって遮光されており、二回目の走査露光では投影領域５０ａ、５０ｂに対応する光路が照明シャッタ６によって遮光されている。
【０１２４】
上記実施形態においては、並列する複数の光路を７カ所とし、これに対応して照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇ及び投影光学系ＰＬａ〜ＰＬｇを設ける構成としたが、光路を１カ所とし、照明系モジュール及び投影光学系を１つずつ有する構成であってもよい。すなわち、マスクのパターン像の一部が重複して露光されるように複数回の走査露光に分けて継ぎ露光を行う露光方法及び露光装置に対して適用することができる。
一方、並列する複数の光路は７カ所に限らず、例えば６カ所以下や８カ所以上とする構成であってもよい。
【０１２５】
上記実施形態において、投影領域における露光光の光量に関する情報を検出するために設けられたディテクタ４１は１つであるが、基準位置に対する位置が予め分かっているディテクタを複数設ける構成とすることも可能である。そして、この複数設けられたディテクタを用いて、各境界部５１ａ〜５１ｌにおける照度Ｗａ〜Ｗｌを同時に検出する構成とすることが可能である。この場合、各投影領域５０ａ〜５０ｇ及び境界部５１ａ〜５１ｌの照度計測や、境界部５１ａ〜５１ｌの位置検出を高速に行うことができ、作業性が向上する。
【０１２６】
上記実施形態において、キャリブレーションを行う際、ディテクタ４１によって照度検出を行い、この検出結果に基づいてキャリブレーションを行う構成であるが、キャリブレーション時に実際にテスト用感光基板に対して露光処理を行い、形成されたパターンの形状を計測し、この計測結果に基づいてキャリブレーションを行うようにしてもよい。
【０１２７】
なお、上記実施形態において、一回目の走査露光終了後、二回目の走査露光をするためのステップ移動後の感光基板Ｐの位置合わせは、マスクＭに形成されているマスク位置合わせマーク６０と、感光基板Ｐに形成されている基板位置合わせマーク７２とを用いて行われるが、キャリブレーション時において、ステップ移動距離を予め設定し、この設定した結果に基づいてステップ移動するようにいしてもよい。
【０１２８】
また、液晶デバイス（半導体デバイス）は複数の材料層を積層することにより形成されるが、例えば第２層目以降を露光処理するに際し、現象処理や各熱処理によって感光基板Ｐが変形する場合がある。この場合は、キャリブレーション時において感光基板Ｐのスケーリングなど像特性の変化分を求めて補正値（オフセット値）を算出し、この補正値に基づいてステップ移動すればよい。更に、この場合も、上述したように、ローテーション、シフトなどの各像特性の変化分に応じて、ブラインド３０や遮光板４０の位置を駆動して投影領域を設定し、継ぎ露光の制御を行うことができる。
【０１２９】
なお、上記実施形態おける光源１は一つであるが、光源１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）からの光束を一つに合成し、再び各光路毎に光を分配させる構成であってもよい。この場合、光源の光量のばらつき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。また、光源１を複数設けて光束を合成して分配する際、照射される露光光の照射量は、ＮＤフィルタなどの透過する光量を変えるフィルタを光路中に挿入することにより所望の照射量となるように調整し、各投影領域５０ａ〜５０ｇにおける露光光の照射量を制御するようにしてもよい。
【０１３０】
なお、上記実施形態では投影領域５０ａ〜５０ｇの形状は台形形状であるが、六角形や菱形、あるいは平行四辺形であっても構わない。一方、台形形状とすることにより、継ぎ露光を容易に安定して行うことができる。
【０１３１】
上記実施形態では、二回の走査露光により感光基板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、三回以上の走査露光により感光基板Ｐ上に画面を合成するような構成であってもよい。
【０１３２】
なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬが複数（ＰＬａ〜ＰＬｇ）に分かれたものについて説明したが、図６より容易に分かるように、視野絞り２０と第１の遮光板４０とで形成される矩形のスリットを持つシングルレンズの投影光学系ＰＬを持つ露光装置や、矩形ではなく円弧スリットの露光領域を持つ露光装置に対しても適用可能で、第２の遮光板３０を露光領域に対して移動させることにより、任意の位置で継ぎが可能となる。
【０１３３】
図１６に、三回の走査露光を行ってパターンを２つの分割パターンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃに分割して合成した例を示す。なお、図１６に示す複数の投影領域５０は千鳥状ではなく、一列に配置された形態である。そして、パターンＰａを露光するにはブラインド３０Ｂを用いて継ぎ部８０ａが形成され、パターンＰｂを露光するにはブラインド３０Ａ及び３０Ｂを用いて継ぎ部８０ｂ及び８０ｃが形成され、パターンＰｃを露光するにはブラインド３０Ａを用いて継ぎ部８０ｄが形成される。ここで、マスクＭのパターンの周辺には、特定の形状周期を有する回路パターンとしての周期パターン８１が形成されている。そして、マスクＭとブラインド３０Ａ、３０Ｂとの位置合わせをするための位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂは、周期パターン８１のそれぞれの境界部に相当する位置に形成されている。このような周期パターン８１を継ぎ露光する場合において、従来では、各投影領域に応じて継ぎ部が設定されていたので継ぎ部の位置を任意に設定できず、周期パターン８１を継ぎ露光するのに困難であったが、本発明では、Ｙ方向に移動可能なブラインド３０によって継ぎ部の位置を任意に設定できるので、感光基板Ｐに形成される複数の周期パターン８１ａ〜８１ｈのそれぞれに配設される配線の本数（ピッチ）を一致させることができ、継ぎ露光を精度良く行うことができる。
【０１３４】
上記実施形態において、ブラインド３０は、その端部におけるＸ方向の幅がＹ方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成された斜めブラインドであるが、走査することにより重複領域でのＹ方向における積算露光量をほぼ連続的に減衰させるものであればいいので、例えば、図１７に示すように、Ｘ方向の幅がＹ方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成された複数の鋸歯状としてもよい。この場合、鋸歯部分のＹ方向における形成範囲が、重複領域のＹ方向における長さＬＫである。なお、図１７は、投影領域５０ｆに対応する照明シャッタ６が光路を遮光している状態を示している。
【０１３５】
上記実施形態において、投影領域５０ａに近接して設けられたブラインド３０Ａと、投影領域５０ｇに近接して設けられたブラインド３０Ｂとは、互いにＹ方向に対向配置しているように説明したが、図１８に示すように、Ｙ方向に移動可能な２つのブラインド３０Ｃ及びブラインド３０ＤをＸ方向に並列配置する構成としてもよい。この場合、ブラインド３０Ｃは、千鳥状に配列された投影領域５０ａ〜５０ｇのうち、−Ｘ側に配列された投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅ、５０ｇに対応して設けられ、ブラインド３０Ｄは、＋Ｘ側に配列された投影領域５０ｂ、５０ｄ、５０ｆに対応して設けられている。そして、ブラインド３０Ｃ及びブラインド３０ＤのそれぞれがＹ方向に移動することにより、複数の投影領域のうち、特定の投影領域の光路を遮光しつつ、所定の投影領域の大きさ、形状を設定する。ここで、ブラインド３０Ｃ及びブラインド３０ＤのＹ方向への移動は、同期して移動する構成でもよいし、独立して移動する構成でもよい。また、この場合においても、図１８の破線で示すように、ブラインド３０Ｃ及び３０Ｄのそれぞれに対してＹ方向に対向する位置に、Ｙ方向に移動可能なブラインド３０Ｃ’及び３０Ｄ’を配置してもよい。
【０１３６】
上記実施形態においては、例えばブラインド３０Ａが投影領域３０ａに対応する光路を遮光しつつ、投影領域３０ｃの大きさ、形状を設定するといったように、１つのブラインド３０が複数の投影領域にまたがるように配置されるように説明したが、図１９に示すように、複数の投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれに対応する光路上に対して、Ｙ方向に移動可能な小型のブラインド３０をそれぞれ配置する構成としてもよい（なお、図１９では投影領域５０ｅに対応するブラインド３０Ｅのみが示されている）。そして、特定の投影領域、例えば投影領域５０ｆ及び５０ｇの光路を遮光したい場合は、この投影領域５０ｆ及び５０ｇに対応する光路の照明シャッタ６を用いて遮光すればよい。
【０１３７】
また、図２０に示すように、投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれに対応して配置されＹ方向に移動可能な小型の斜めブラインド３０Ｅと、複数の投影領域を同時に遮光可能な大型の平面視矩形状ブラインド３０Ｆとを組み合わせてもよい。ここで、ブラインド３０Ｆは感光基板Ｐの表面近傍、すなわち感光基板Ｐ及びマスクＭに対してほぼ共役な位置に配置されるようになっており、例えばＹ方向に移動することにより、投影光学系ＰＬと感光基板Ｐとの間に対して退避・配置可能となっている。
【０１３８】
図２１は、第２の遮光板としてのブラインドの他の実施形態を示す図である。図２１に示すブラインド３０Ｇは、ガラス基板に遮光のためのパターンであるクロムのドットパターンを設け遮光する部分と、透過する部分との間で連続的に透過率を変えた部材である。ブラインド３０ＧはＹ方向に移動可能となっており、光を遮光する遮光部７７と、光を所定の透過率分布で透過可能な透過部７８とを有している。遮光部７７は、ガラス基板に遮光性材料であるクロム膜を設け、透過率をほぼ０％に設定した領域である。透過部７８は、遮光性材料であるクロムのドットを密度を変化させながらガラス基板に蒸着することにより、遮光部７７との境界部から先端部に向かうに従い、透過率を０〜１００％に連続的に変化させた領域である。ここで、透過部７８におけるクロムのドットは露光装置ＥＸの解像限界以下の大きさに設定されている。
【０１３９】
このように、ブラインド３０Ｇに、光量分布調整用フィルタとしての透過部７８を設けることによっても、パターン像の重複領域での積算露光量をほぼ連続的に減衰させることができる。そして、透過部７８を、ガラス基板にクロムのドットパターンを蒸着によって形成することにより、光量分布の調整を分子レベルで精度良く行うことができるので、継ぎ露光を行うに際し、重複領域における露光量調整を精度良く行うことができる。
【０１４０】
上記各実施形態において、重複領域の露光量分布を調整するために、斜めブラインドや鋸歯状ブラインドあるいは所定の透過率分布を有する透過部７８を備えたブラインドを用いているが、ブラインドの光路方向における位置を調整することによって、重複領域の露光量分布を調整することもできる。すなわち、図２２（ａ）に示すように、ブラインド３０を、マスクＭに対して共役な位置から若干ずれた位置に配置する（デフォーカスさせる）ことにより、ブラインド３０のエッジ部を通過した露光光は拡散し、マスクＭを所定の光量分布で照射する。ここで、このときの拡散光のマスクＭ上における幅（すなわち、重複領域となるべき幅）ＬＫは、照明光学系ＩＬの開口数をＮＡとし、マスクＭ上αの位置にブラインド３０を配置した場合において、ＬＫ＝２×α×ＮＡとなる。そして、図２２（ｂ）に示すように、幅ＬＫにおける光量分布はＹ方向に連続的に減衰する光量分布を有する。このように、ブラインド３０の光路方向（Ｚ方向）における位置を調整することによっても、所望の幅ＬＫを有する重複領域を形成できる。
【０１４１】
本実施形態の露光装置ＥＸとして、投影光学系を用いることなくマスクＭと感光基板Ｐとを密接させてマスクＭのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用することができる。
【０１４２】
露光装置ＥＸの用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体ウエハに回路パターンを露光する半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【０１４３】
本実施形態の露光装置ＥＸの光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）のみならず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎｍ）などを用いることもできる。
【０１４４】
投影光学系ＰＬ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。
【０１４５】
投影光学系ＰＬ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、Ｆ₂レーザやＸ線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。
【０１４６】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴ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いい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【０１４７】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【０１４８】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、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。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１４９】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、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。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１５０】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置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。
【０１５１】
半導体デバイスは、図２３に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスクを製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１５２】
【発明の効果】
本発明によれば、視野絞り及び第１の遮光板によって設定されたパターン像に対して走査方向と直交する方向に移動可能な第２の遮光板を配置したことにより、マスクにおけるパターンの継ぎ部を任意に設定できる。したがって、感光基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定でき、任意のデバイスを効率良く製造できる。また、視野絞りに対して第１及び第２の遮光板のそれぞれを移動可能としたことにより、感光基板に対する露光量の照明領域の大きさや形状を任意に設定できるので、継ぎ露光する際の継ぎ合わせ精度の向上や、露光量の均一化を実現できる。そして、第２の遮光板は、走査方向と直交する方向に移動可能に設けられ、照明光学系の照射領域の周辺に向かうに従いパターンの重複領域での積算露光量をほぼ連続的に減衰させる減光特性を有するので、継ぎ部における露光量を所望の値に設定でき、重複領域と重複領域以外との露光量を一致させることができる。したがって、精度良い露光処理を行うことができ、高品質のデバイスを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】フィルタを説明するための平面図である。
【図４】視野絞りと第１の遮光板と第２の遮光板とを説明するための模式図である。
【図５】視野絞りと第１の遮光板と第２の遮光板とを説明するための模式図である。
【図６】視野絞りと第１の遮光板と第２の遮光板とを説明するための模式図である。
【図７】第１の遮光板または第２の遮光板によって投影領域が設定される様子を説明するための図である。
【図８】投影光学系で設定される投影領域を示す図である。
【図９】マスクと投影領域との関係を示す平面図である。
【図１０】感光基板と投影領域との関係を示す平面図である。
【図１１】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１２】マスク位置合わせマークと第２の遮光板とを位置合わせする様子を説明する模式図である。
【図１３】マスク位置合わせマークと基板位置合わせマークとを位置合わせする様子を説明する模式図である。
【図１４】重複領域において露光量が制御される様子を説明するための図である。
【図１５】継ぎ露光を行う際の他の実施形態を示す平面図である。
【図１６】継ぎ露光を行う際の他の実施形態を示す平面図である。
【図１７】第２の遮光板の他の実施形態を示す図である。
【図１８】第２の遮光板の他の実施形態を示す図である。
【図１９】第２の遮光板の他の実施形態を示す図である。
【図２０】第２の遮光板の他の実施形態を示す図である。
【図２１】第２の遮光板の他の実施形態を示す図である。
【図２２】重複領域を設定する際の他の実施形態を示す図である。
【図２３】半導体デバイス製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図２４】センサと位置計測とを示す図である。
【図２５】従来の継ぎ露光方法を示す図である。
【図２６】従来の継ぎ露光方法を示す図である。
【符号の説明】
２０視野絞り
３０ブラインド（第２の遮光板）
４０遮光板（第１の遮光板）
４６，４７分割パターン
４８，４９重複領域
５０ａ〜５０ｇ投影領域（照明領域）
５２ａ〜５２ｆ重複領域（継ぎ部）
６０Ａ，６０Ｂマスク位置合わせマーク
６２，６３分割パターン
６４重複領域（継ぎ部）
７２基板位置合わせマーク
ＣＯＮＴ制御装置
ＥＬ露光光（光ビーム）
ＥＸ露光装置
ＩＬ照明光学系
ＩＭａ〜ＩＭｇ照明系モジュール
Ｍマスク
ＭＳＴマスクステージ
Ｌｘパターン像の走査方向の幅
Ｌｙパターン像の走査方向と直交する方向の幅
Ｐ感光基板、ガラス基板
ＰＬ（ＰＬａ〜ＰＬｇ）投影光学系
ＰＳＴ基板ステージ
Ｘ走査方向
Ｙ非走査方向（走査方向と直交する方向）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning type exposure apparatus and exposure method for exposing a pattern of a mask onto a photosensitive substrate by moving the mask and the photosensitive substrate in synchronization, and in particular, partially exposing adjacent patterns on the photosensitive substrate. The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display devices and semiconductor devices are manufactured by a so-called photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate. An exposure apparatus used in this photolithography process has a substrate stage on which a photosensitive substrate is placed and moved two-dimensionally, and a mask stage on which a mask having a pattern is placed and moved two-dimensionally, and is formed on the mask. The pattern thus formed is transferred to the photosensitive substrate via the projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. The exposure apparatus includes a batch exposure apparatus that simultaneously transfers the entire mask pattern onto the photosensitive substrate, and a scanning that continuously transfers the mask pattern onto the photosensitive substrate while synchronously scanning the mask stage and the substrate stage. There are mainly two types of type exposure apparatuses. Among these, when manufacturing a liquid crystal display device, a scanning exposure apparatus is mainly used because of a demand for a large display area.
[0003]
In a scanning exposure apparatus, a plurality of projection optical systems are arranged so that adjacent projection areas are displaced by a predetermined amount in the scanning direction, and ends of adjacent projection areas overlap in a direction orthogonal to the scanning direction. There is a so-called multi-lens scanning exposure apparatus (multi-lens scanning exposure apparatus). A multi-lens scanning exposure apparatus can obtain a large exposure area without increasing the size of the apparatus while maintaining good imaging characteristics. The field stop of each projection optical system in the scanning exposure apparatus has a trapezoidal shape, for example, and is set so that the total aperture width of the field stop in the scanning direction is always equal. Therefore, since the joint portions of adjacent projection optical systems are exposed in an overlapping manner, the scanning exposure apparatus has an advantage that the optical aberration and exposure illuminance of the projection optical system change smoothly.
[0004]
In the scanning exposure apparatus, after the mask and the photosensitive substrate are moved synchronously to perform the scanning exposure, the mask and the photosensitive substrate are moved stepwise in the direction orthogonal to the scanning direction to perform a plurality of scanning exposures. A liquid crystal display device having a large display area is manufactured by performing exposure by overlapping a part of the patterns and joining the patterns together.
[0005]
As a method of performing pattern synthesis on the photosensitive substrate by repeating scanning exposure and step movement, for example, a method in which a plurality of divided patterns are formed on a mask and the divided patterns are joined on the photosensitive substrate, or a mask is used. The pattern image is divided into a plurality of projection areas, and the divided projection areas are joined on the photosensitive substrate. In the former method, for example, as shown in FIG. 25, three divided patterns Pa, Pb, and Pc are formed on a mask M, and each of the divided patterns Pa, Pb, and Pc is sequentially exposed on a photosensitive substrate P to be exposed to light. This is a method of seaming on the substrate P.
[0006]
On the other hand, in the latter method, for example, as shown in FIG. 26, the irradiation area of the exposure light for the pattern formed on the mask M is changed for each scanning exposure, and the projection area corresponding to these irradiation areas Are sequentially scanned and exposed to perform pattern synthesis. Here, five projection optical systems are provided, and as shown in FIG. 26A, each projection region 100a to 100e is set in a trapezoidal shape, and the integrated exposure amount in the scanning direction (X direction) is always constant. The end portions are arranged so as to be overlapped with each other in the Y direction so as to be equal, and the total of the widths of the projection areas in the X direction is set to be equal. When the pattern is exposed on the photosensitive substrate P, the optical path corresponding to the predetermined projection area among the plurality of projection areas 100a to 100e is shielded by the shutter, and only the predetermined area of the mask M is irradiated with the exposure light. As described above, the exposure is performed so that the end portions of the projection area overlap each other in a plurality of scanning exposures. Specifically, as shown in FIG. 26B, the −Y side end a1 of the projection area 100d in the first scanning exposure and the + Y side end a2 of the projection area 100b in the second scanning exposure. And are exposed so as to overlap. Similarly, exposure is performed so that the −Y side end a3 of the projection region 100c in the second scanning exposure and the + Y side end a4 of the projection region 100b in the third scanning exposure overlap. At this time, the projection area 100e is shielded in the first scanning exposure, the projection areas 100a, 100d, and 100e are shielded in the second scanning exposure, and the projection area 100a is shielded in the third scanning exposure.
[0007]
Here, the length L12 in the Y direction of the divided pattern formed on the photosensitive substrate P by the first scanning exposure is the + Y direction end point of the short side of the projection region 100a and the −Y direction end point of the long side of the projection region 100d. Is the distance in the Y direction between The length L13 in the Y direction of the division pattern formed on the photosensitive substrate P by the second scanning exposure is between the + Y direction end point of the long side of the projection region 100b and the −Y direction end point of the long side of the projection region 100c. In the Y direction. The length L14 in the Y direction of the division pattern formed on the photosensitive substrate P by the third scanning exposure is between the + Y direction end point of the long side of the projection region 100b and the −Y direction end point of the short side of the projection region 100e. In the Y direction. Thus, the size of each divided pattern (Y-direction lengths L12, L13, and L14) is based on the sizes of the long side and the short side of the trapezoidal projection region.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional scanning exposure method and scanning exposure apparatus as described above have the following problems.
In the method shown in FIG. 25, since a plurality of independent division patterns are formed on the mask M, the pattern configuration on the mask M is limited. Furthermore, since scanning exposure is performed for each divided pattern, the number of scanning exposures increases and throughput decreases.
[0009]
In the method shown in FIG. 26, when pattern synthesis is performed by multiple scanning exposures, as described above, the size of each divided pattern (the lengths L12, L13, and L14 in the Y direction) is a trapezoidal shape. This is based on the size of the long side and the short side of the projection area. In other words, in the method shown in FIG. 26, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate P is limited by the size of the projection area and the size (shape) of the field stop. Furthermore, the joining of the divided patterns is performed only at the end of the trapezoidal projection area, so that the pattern dividing positions are also limited. Thus, according to the conventional method, the pattern division position and the size of the pattern formed on the photosensitive substrate P are limited, making it difficult to create an arbitrary device.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when the exposure is performed on the photosensitive substrate while overlapping a part of the divided patterns, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate can be arbitrarily set. In addition, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method that can arbitrarily set a pattern division position on a mask and realize efficient device manufacturing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 24 shown in the embodiment.
An exposure apparatus (EX) of the present invention includes an illumination optical system (IL) that irradiates a mask (M) with a light beam (EL), a mask stage (MST) on which the mask (M) is placed, and a mask (M). A substrate stage (PST) on which a photosensitive substrate (P) for exposing the pattern (44, 45a, 45b, 46, 47) is exposed, and a mask (M) for the light beam (EL) The scanning exposure is performed by moving the photosensitive substrate (P) synchronously, and the pattern images (50a to 50g, 62, 63) of the mask (M) are divided into a plurality of scanning exposures so as to be partially exposed. A field stop for setting the width (Lx) in the scanning direction (X) of the pattern image (50a to 50g) illuminated on the photosensitive substrate (P) in the exposure apparatus that performs the pattern continuous exposure on the photosensitive substrate (P). (20) and scanning of pattern images (50a to 50g) A first light-shielding plate (40) that sets a width (Ly) in a direction (Y) orthogonal to the direction, and a region (48, 49) that can move in a direction (Y) orthogonal to the scanning direction and overlap pattern images , 64), and a second light-shielding plate (30) that attenuates the integrated exposure amount almost continuously in the regions (48, 49, 66) that are exposed in an overlapping manner toward the periphery of the irradiated region. It is characterized by comprising.
[0012]
According to the present invention, the field stop and the first light-shielding plate set the scanning direction of the pattern image on the photosensitive substrate and the width in the direction perpendicular to the scanning direction, and the set pattern image is spliced on the photosensitive substrate. At the time of alignment, the second light-shielding plate is arranged on the optical path and moved in a direction orthogonal to the scanning direction, whereby an area where the light beam is irradiated onto the mask by the second light-shielding plate (illumination area of the illumination optical system). Can be set arbitrarily. Therefore, since the pattern joining portion, that is, the division position of the mask pattern can be set arbitrarily, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate can be set arbitrarily. The second light shielding plate is provided so as to be movable in a direction orthogonal to the scanning direction, and the integrated exposure amount in the overlapping region of the pattern is substantially continuous toward the periphery of the irradiation region (irradiation region of the illumination optical system). Therefore, the exposure amount in the overlap region can be set to a desired value, and the exposure amounts in the overlap region and other than the overlap region can be matched. Therefore, accurate exposure processing can be performed. Further, by moving the second light-shielding plate with respect to the field stop, the size and shape of the illumination area of the light beam with respect to the photosensitive substrate (in the case of an exposure apparatus equipped with a projection optical system) can be arbitrarily set. Therefore, it is possible to improve the joining accuracy at the time of joint exposure and to make the exposure amount uniform.
[0013]
In the exposure method of the present invention, the mask (M) is irradiated with the light beam (EL), and the mask (M) and the photosensitive substrate (P) are scanned and exposed in synchronization with the light beam (EL). In the joint exposure method of performing pattern composition on the photosensitive substrate (P) divided into a plurality of scanning exposures so that a part of the pattern images (50a to 50g, 62, 63) of (M) is exposed overlappingly, The width (Lx) in the scanning direction (X) of the pattern image (50a to 50g) illuminated on the photosensitive substrate (P) is set by the field stop (20), and is orthogonal to the scanning direction of the pattern image (50a to 50g). The width (Ly) in the direction (Y) to be performed is set by the first light shielding plate (40) different from the field stop (20), and irradiation of the overlapping regions (48, 49, 64) is directed toward the periphery of the irradiation region. The light intensity is attenuated almost continuously and The second light-shielding plate (30) provided so as to be movable in the direction (Y) perpendicular to the scanning direction of the green images (50a to 50g, 62, 63) is an area (48, 49, 64) where the joint exposure is performed. ) Is set according to the above.
[0014]
According to the present invention, the field stop and the first light shielding plate can set the scanning direction of the pattern image on the photosensitive substrate and the width in the direction perpendicular to the scanning direction. When the set pattern images are spliced on the photosensitive substrate, the second light-shielding plate is set in accordance with the region where the splicing exposure is performed, thereby irradiating the mask with the light beam (illumination optical system). Can be arbitrarily set, so that the pattern joining portion, that is, the division position of the mask pattern can be arbitrarily set. Therefore, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate can be arbitrarily set, and a large pattern can be formed. And since the 2nd light-shielding plate has the light attenuation characteristic which attenuate | damps the irradiation light quantity in the overlapping area | region of a pattern substantially continuously, the exposure amount in an overlapping area | region can be set to a desired value. Therefore, it is possible to match the exposure amounts of the overlapping area and the non-overlapping area, and perform an accurate exposure process.
[0015]
In the device manufacturing method of the present invention, the mask (M) is irradiated with the light beam (EL), and the mask (M) and the glass substrate (P) are synchronously moved with respect to the light beam (EL) to perform scanning exposure. A device manufacturing method for manufacturing a liquid crystal device larger than a continuous pattern region (46, 47) of a mask (M) by using an exposure apparatus (EX) and combining a part of the pattern of the mask (M). The mask (M) is arranged on the glass substrate (P) and information on the joining position of the pattern to be joined is set as a recipe in the exposure apparatus (EX), and the mask (M) to be exposed according to the recipe is set. ) Is set in accordance with the pattern of the exposure light (EL), and the mask (M) pattern provided at the splicing position located on one side of the irradiation area. 48), the light shielding plate (30) for joint exposure is aligned and exposed. After the exposure, the glass substrate (P) is moved in a direction (Y) perpendicular to the scanning exposure direction. The irradiation area for irradiating the exposure light in accordance with the pattern of the mask (M) to be exposed is set at a position partially overlapping with the area exposed to the glass substrate (P), and one side of the irradiation area The pattern (49) of the mask (M) provided at the joint position located at the position is exposed by aligning the light shielding plate (30) for joint exposure.
[0016]
According to the present invention, when performing pattern-to-pattern exposure, the mask pattern stitching position (division position) information is set in advance in the exposure apparatus as a recipe, and according to this recipe, the stitching exposure is performed. During the first scanning exposure, the light shielding plate is aligned and exposed at the splicing position, and after the first scanning exposure, the glass substrate is stepped in a direction perpendicular to the scanning direction, and during the second scanning exposure. By aligning the light shielding plate at the splicing position and performing exposure, the mask pattern is divided into glass by simply adjusting the position of the light shielding plate during the first scanning exposure and the second scanning exposure. Can be spliced on a substrate. As described above, since the joining position can be set only by adjusting the position of the light shielding plate, the joining accuracy is improved, and a device having desired performance can be manufactured.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the exposure apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a schematic block diagram of the exposure apparatus.
[0018]
1 and 2, the exposure apparatus EX includes a mask stage MST on which a mask M is placed, and an illumination optical system IL that irradiates the mask M placed on the mask stage MST with exposure light (light beam) EL. The substrate stage PST on which the photosensitive substrate P for exposing the pattern formed on the mask M is placed, and the pattern image of the mask M irradiated with the exposure light by the illumination optical system IL is projected and exposed on the substrate stage PST. And a projection optical system PL. The illumination optical system IL has a plurality (seven in this embodiment) of illumination system modules IM (IMa to IMg). The projection optical system PL also has a plurality (seven in this embodiment) of projection optical systems PLa to PLg corresponding to the number of illumination system modules IM. Each of the projection optical systems PLa to PLg is arranged corresponding to each of the illumination system modules IMa to IMg. The photosensitive substrate P is obtained by applying a photosensitive agent (photoresist) to a glass plate (glass substrate).
[0019]
The exposure apparatus EX is a scanning exposure apparatus that performs scanning exposure by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P with respect to the exposure light EL. In the following description, the optical axis direction of the projection optical system PL is defined as the Z direction. In the direction perpendicular to the Z direction, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the photosensitive substrate P is the X direction, and the direction orthogonal to the Z direction and the X direction (scanning direction) (the non-scanning direction) is the Y direction. .
[0020]
The exposure apparatus EX is provided in the projection optical system PL and sets a width in the scanning direction (X direction) of the pattern image of the mask M illuminated on the photosensitive substrate P, as will be described in detail later. 20 and a light-shielding plate (the first light shielding plate) that is provided at substantially the same position as the field stop 20 in the projection optical system PL and sets the width in the non-scanning direction (Y direction) of the pattern image of the mask M illuminated on the photosensitive substrate P. 1 light shielding plate) 40 and a blind (second light shielding plate) 30 provided in the illumination optical system IL and provided so as to be movable in the non-scanning direction (Y direction).
[0021]
As shown in FIG. 2, the illumination optical system IL includes a light source 1 composed of an ultrahigh pressure mercury lamp or the like, an elliptical mirror 1a that condenses a light beam emitted from the light source 1, and a light beam collected by the elliptical mirror 1a. Of these, the dichroic mirror 2 that reflects a light beam having a wavelength necessary for exposure and transmits a light beam having another wavelength, and a light beam reflected by the dichroic mirror 2 further has a wavelength necessary for exposure (usually g, h, i Wavelength selection filter 3 that passes only at least one band of lines), and a plurality of light beams from the wavelength selection filter 3 (seven in the present embodiment) are branched into each illumination system via the reflection mirror 5. And a light guide 4 incident on the modules IMa to IMg.
[0022]
A plurality of illumination system modules IM (seven IMa to IMg in this embodiment) are arranged (however, only those corresponding to the illumination system module IMg are shown in FIG. 2 for convenience), and the illumination optical systems IMa to IMa to Each of IMg is arranged with a fixed interval in the X direction and the Y direction. The exposure light EL emitted from each of the plurality of illumination system modules IMa to IMg illuminates different small areas on the mask M (irradiation areas of the illumination optical system).
[0023]
Each of the illumination system modules IMa to IMg includes an illumination shutter 6, a relay lens 7, a fly-eye lens 8 as an optical integrator, and a condenser lens 9. The illumination shutter 6 is disposed on the downstream side of the light path of the light guide 4 so as to be able to advance and retreat with respect to the optical path. The illumination shutter 6 blocks the light beam from the optical path when the optical path is blocked, and releases the light block from the light beam when the optical path is released. The illumination shutter 6 is connected to a shutter drive unit 6a that moves the illumination shutter 6 forward and backward with respect to the optical path of the light beam. The shutter driving unit 6a is controlled by the control device CONT.
[0024]
Moreover, the light quantity adjustment mechanism 10 is provided in each of the illumination system modules IMa to IMg. The light amount adjusting mechanism 10 adjusts the exposure amount of each light path by setting the illuminance of the light beam for each light path. The light quantity adjusting mechanism 10 includes a half mirror 11, a detector 12, a filter 13, and a filter driving unit 14. I have. The half mirror 11 is disposed in the optical path between the filter 13 and the relay lens 7, and causes a part of the light beam transmitted through the filter 13 to enter the detector 12. Each detector 12 always independently detects the illuminance of the incident light beam and outputs the detected illuminance signal to the control device CONT.
[0025]
As shown in FIG. 3, the filter 13 is formed on the glass plate 13 a so as to be interleaved with Cr or the like, and formed so that the transmittance gradually changes linearly in a certain range along the Y direction. It is arranged between the illumination shutter 6 and the half mirror 11 in each optical path.
[0026]
The half mirror 11, the detector 12, and the filter 13 are provided for each of a plurality of optical paths. The filter drive unit 14 moves the filter 13 along the Y direction based on an instruction from the control device CONT. And the light quantity for each optical path is adjusted by moving the filter 13 by the filter drive part 14.
[0027]
The light beam that has passed through the light amount adjusting mechanism 10 reaches the fly-eye lens 8 through the relay lens 7. The fly-eye lens 8 forms a secondary light source on the exit surface side, and can irradiate the irradiation area of the mask M with uniform illuminance through the condenser lens 9. The exposure light EL that has passed through the condenser lens 9 passes through a catadioptric optical system 15 including a right-angle prism 16, a lens system 17, and a concave mirror 18 in the illumination system module, and then passes through a mask M to a predetermined value. Illuminate in the irradiation area. The mask M is illuminated with different irradiation regions by the exposure light EL transmitted through the illumination system modules IMa to IMg. Here, between the condenser lens 9 and the catadioptric optical system 15, a blind (second light shielding plate) 30 provided so as to be movable in the non-scanning direction (Y direction) by the blind driving unit 31 is disposed. ing. The blind B will be described later.
[0028]
The mask stage MST that supports the mask M has a long stroke in the X direction and a stroke of a predetermined distance in the Y direction orthogonal to the scanning direction so as to perform one-dimensional scanning exposure. As shown in FIG. 2, the mask stage MST includes a mask stage driving unit MSTD that moves the mask stage MST in the XY directions. The mask stage drive unit MSTD is controlled by the control unit CONT.
[0029]
As shown in FIG. 1, movable mirrors 32a and 32b are installed in the orthogonal directions at the respective edges in the X and Y directions on the mask stage MST. A laser interferometer 33a is disposed opposite to the movable mirror 32a. Further, a laser interferometer 33b is disposed opposite to the movable mirror 32b. Each of these laser interferometers 33a and 33b emits laser light to each of the movable mirrors 32a and 32b, and measures the distance between the movable mirrors 32a and 32b, whereby the X and Y directions of the mask stage MST are measured. , That is, the position of the mask M can be detected with high resolution and high accuracy. The detection results of the laser interferometers 33a and 33b are output to the control device CONT. The control device CONT monitors the position of the mask stage MST from the outputs of the laser interferometers 33a and 33b, and moves the mask stage MST to a desired position by controlling the mask stage driving unit MSTD.
[0030]
The exposure light EL transmitted through the mask M is incident on the projection optical system PL (PLa to PLg). The projection optical systems PLa to PLg form a pattern image existing in the irradiation range of the mask M on the photosensitive substrate P, and project and expose the pattern image on a specific area of the photosensitive substrate P. Each illumination system module It arrange | positions corresponding to IMa-IMg.
[0031]
As shown in FIG. 1, among the plurality of projection optical systems PLa to PLg, the projection optical systems PLa, PLc, PLe, and PLg and the projection optical systems PLb, PLd, and PLf are arranged in a staggered pattern in two rows. In other words, the projection optical systems PLa to PLg arranged in a staggered manner are arranged by displacing adjacent projection optical systems (for example, projection optical systems PLa and PLb, PLb and PLc) by a predetermined amount in the X direction. . Each of these projection optical systems PLa to PLg transmits a plurality of exposure lights EL emitted from the illumination system modules IMa to IMg and transmitted through the mask M, and a pattern image of the mask M on the photosensitive substrate P placed on the substrate stage PST. Project. That is, the exposure light EL transmitted through each of the projection optical systems PLa to PLg forms a pattern image corresponding to the irradiation area of the mask M with a predetermined imaging characteristic on a different projection area (illumination area) on the photosensitive substrate P. .
[0032]
As shown in FIG. 2, each of the projection optical systems PLa to PLg includes an image shift mechanism 19, two sets of catadioptric optical systems 21 and 22, a field stop 20, and a magnification adjustment mechanism 23. . For example, the image shift mechanism 19 shifts the pattern image of the mask M in the X direction or the Y direction by rotating two parallel flat plate glasses around the Y axis or the X axis, respectively. The exposure light EL that has passed through the mask M passes through the image shift mechanism 23 and then enters the first set of catadioptric optical system 21.
[0033]
The catadioptric optical system 21 forms an intermediate image of the pattern of the mask M, and includes a right-angle prism 24, a lens system 25, and a concave mirror 26. The right-angle prism 24 is rotatable around the Z axis, and the pattern image of the mask M can be rotated.
[0034]
A field stop 20 is disposed at the intermediate image position. The field stop 20 sets a projection area on the photosensitive substrate P, and particularly sets the width of the pattern image on the photosensitive substrate P in the scanning direction (X direction). The light beam that has passed through the field stop 20 enters the second set of catadioptric optical system 22. Similar to the catadioptric optical system 21, the catadioptric optical system 22 includes a right-angle prism 27, a lens system 28, and a concave mirror 29. The right-angle prism 27 is also rotatable around the Z axis, and the pattern image of the mask M can be rotated.
[0035]
The exposure light EL emitted from the catadioptric optical system 22 passes through the magnification adjusting mechanism 23 and forms a pattern image of the mask M on the photosensitive substrate P at an equal magnification. The magnification adjusting mechanism 23 is composed of, for example, three lenses of a plano-convex lens, a biconvex lens, and a plano-convex lens. By moving a biconvex lens positioned between the plano-convex lens and the plano-concave lens in the Z direction, The magnification of the pattern image is changed.
[0036]
The substrate stage PST that supports the photosensitive substrate P has a substrate holder PH, and holds the photosensitive substrate P via the substrate holder PH. Similar to mask stage MST, substrate stage PST has a long stroke in the X direction for performing one-dimensional scanning exposure and a long stroke for stepping in the Y direction perpendicular to the scanning direction. A substrate stage drive unit PSTD that moves the substrate stage PST in the XY directions is provided. The substrate stage drive unit PSTD is controlled by the control device CONT. Furthermore, the substrate stage PST can also be moved in the Z direction.
[0037]
Further, the substrate stage PST includes a detection device (not shown) that detects the position in the Z direction between the pattern surface of the mask M and the exposure surface of the photosensitive substrate P, and the pattern surface of the mask M and the exposure surface of the photosensitive substrate P. Are controlled so that they are always at a predetermined interval. This detection apparatus is constituted by, for example, a multipoint focus position detection system which is one of oblique incidence type focus detection systems, and this detection value, that is, position information of the photosensitive substrate P in the Z direction is output to the control apparatus CONT. The
[0038]
As shown in FIG. 1, movable mirrors 34 a and 34 b are respectively installed in the orthogonal directions at the end edges in the X direction and the Y direction on the substrate stage PST. A laser interferometer 35a is disposed opposite to the movable mirror 34a. A laser interferometer 35b is disposed opposite to the movable mirror 34b. Each of these laser interferometers 35a and 35b emits laser light to the movable mirrors 34a and 34b and measures the distances between these movable mirrors 34a and 34b, whereby the X and Y directions of the substrate stage PST are measured. The position, that is, the position of the photosensitive substrate P can be detected with high resolution and high accuracy. The detection results of the laser interferometers 35a and 35b are output to the control device CONT. The control device CONT monitors the position of the substrate stage PST from the outputs of the laser interferometers 35a and 35b and the detection device (multi-point focus position detection system), and controls the substrate stage drive unit PSTD to control the substrate stage PST. It can be moved to a desired position.
[0039]
The mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD are independently controlled by the control device CONT, and the mask stage MST and the substrate stage PST are driven by the mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD, respectively. And each can be moved independently. Then, the control unit CONT controls the drive units PSTD and MSTD while monitoring the positions of the mask stage MST and the substrate stage PST, so that the mask M and the photosensitive substrate P can be arbitrarily set with respect to the projection optical system PL. Are moved synchronously in the X direction at a scanning speed (synchronous movement speed).
[0040]
Here, the mask M supported by the mask stage MST and the photosensitive substrate P supported by the substrate stage PST are arranged in a conjugate positional relationship via the projection optical system PL.
[0041]
Next, the field stop 20, the light shielding plate (first light shielding plate) 40, and the blind (second light shielding plate) 30 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the positional relationships between the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30, and the projection optical system PL, the mask M, and the photosensitive substrate P, respectively.
FIG. 4 representatively shows the projection optical system PLg, and the field stop 20 is disposed in the projection optical system PL (PLg) and has a slit-shaped opening. The field stop 20 sets the shape of the projection area (illumination area) 50 (50 g) on the photosensitive substrate P, and in particular, the width Lx in the scanning direction (X direction) of the projection area 50 as a pattern image. Is set. The field stop 20 is disposed in a substantially conjugate positional relationship with respect to the mask M and the photosensitive substrate P in the projection optical system PL.
[0042]
The light shielding plate (first light shielding plate) 40 also sets the shape of the projection area on the photosensitive substrate P. In particular, the width Ly in the non-scanning direction (Y direction) of the projection area 50 as a pattern image is set. It is to set. The light shielding plate 40 is also provided in the projection optical system PLg and is arranged so as to overlap the field stop 20. Each of the projection regions 50 g on the photosensitive substrate P is formed by the opening K formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40. Are set in size and shape. In the present embodiment, the projection area 50g formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 is set in a trapezoidal shape in plan view. Here, the light shielding plate 40 disposed so as to overlap the field stop 20 is also disposed in a substantially conjugate positional relationship with respect to the mask M and the photosensitive substrate P in the projection optical system PL.
[0043]
The photosensitive substrate P may be moved relative to the light shielding plate 40, and the light shielding plate 40 may be fixed or movable. In order to give more freedom, the movement may be performed as shown in FIGS.
[0044]
The light shielding plate 40 is provided with a light shielding plate driving mechanism (not shown), and the light shielding plate 40 is movable in the non-scanning direction (Y direction) under the driving of the light shielding plate driving mechanism. Yes. Then, by moving the light shielding plate 40 in the Y direction, for example, the width Ly in the Y direction of the projection region 50g can be arbitrarily set, and thereby the size of the projection regions 50a to 50g can be arbitrarily set. Is done. Here, the light shielding plate 40 provided in the projection optical system PLg can move independently, and the size of the projection region 50 can be determined by setting the position of each light shielding plate 40 in the Y direction. The shape can be set.
[0045]
As the light shielding plate 40, two large light shielding plates may be provided for the projection regions 50a to 50g. For example, it may have a shape such as reference numeral 30F in FIG. The position may be provided in the vicinity of the photosensitive substrate P, the mask M, or the blind 30.
[0046]
As shown in FIG. 2 and the like, the blind (second light shielding plate) 30 is disposed in the illumination optical system IL (illumination system module IM), and is moved in the non-scanning direction (Y direction) by the blind drive unit 31. It is provided as possible. The drive of the blind drive unit 31 is controlled by the control device CONT, and the blind 30 moves based on the control device CONT. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the blind 30 includes a blind 30A provided at a position close to the optical path corresponding to the illumination system module IMa and the projection optical system PLa, and the illumination system module IMg and the projection optical system. The blind 30B is provided at a position close to the optical path corresponding to PLg. As shown in FIG. 5, the blind 30 moves in the Y direction to shield a part of the opening K formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 (in FIG. 5, it is easy to see). Only the aperture K is shown in the figure, the field stop 20 and the light shielding plate 40 are not shown), and the size and shape of the projection region 50 are arbitrarily set.
[0047]
The blind 30 is an oblique blind that is formed obliquely so that the width in the X direction at the tip (portion corresponding to the opening K) gradually decreases in the Y direction. Then, the shape of the projection region 50 is set by shielding the exposure light EL by this oblique portion. In the present embodiment, the projection area (illumination area) 50 formed by the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 is set in a trapezoidal shape (parallelogram shape).
[0048]
The blind 30 is arranged in a substantially conjugate positional relationship with respect to the mask M and the photosensitive substrate P in the illumination optical system IL. That is, in the present embodiment, the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 are substantially conjugate with respect to the mask M and the photosensitive substrate P that are arranged in a conjugate positional relationship via the projection optical system PL. Arranged in a positional relationship.
[0049]
Here, the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 may be arranged in a conjugate positional relationship with respect to the mask M and the photosensitive substrate P. Therefore, for example, as shown in FIG. The plate (first light shielding plate) 40 may be disposed close to the blind B. Alternatively, the blind 30 may be disposed close to the field stop 20 in the projection optical system PL. Alternatively, these members 20, 30 and 40 may be arranged at positions close to the mask M or the photosensitive substrate P. That is, each of the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 is on the optical path of the exposure light EL if it is at a position conjugate with the mask M and the photosensitive substrate P (see symbols A and B in FIG. 2). It may be arranged at any position. Further, even if the blind 30 is arranged at a position defocused with respect to the conjugate plane, the sum of light amounts is constant, so that the position may be shifted in the focus direction.
[0050]
The light shielding plate 40 sets the width Ly in the Y direction of the projection region 50 by moving in the Y direction. However, the light shielding plate 40 is provided so as to be rotatable around the Z axis, and by rotating the light shielding plate 40 around the Z axis, As shown in FIG. 7, the shape of the projection region 50 can be changed. Similarly, the shape of the projection region 50 can be changed by rotating the blind 30 around the Z axis.
[0051]
FIG. 8 is a plan view of the projection areas 50a to 50g of the projection optical systems PLa to PLg on the photosensitive substrate P. FIG. Each of the projection areas 50a to 50g is set to a predetermined shape (in the present embodiment, a trapezoidal shape) by the field stop 20 and the light shielding plate 40. The projection areas 50a, 50c, 50e, and 50g and the projection areas 50b, 50d, and 50f are arranged to face each other in the X direction. Furthermore, the projection areas 50a to 50g have two alternate long and short dash lines between adjacent ends (boundaries) of the projection areas (51a and 51b, 51c and 51d, 51e and 51f, 51g and 51h, 51i and 51j, 51k and 51l). As shown in FIG. 2, the overlapping regions (joints) 52a to 52f are formed in parallel so as to overlap in the Y direction. Then, by arranging the boundary portions of the projection areas 50a to 50g in parallel so as to overlap in the Y direction, the total width of the projection areas in the X direction is set to be substantially equal. By doing so, the exposure amount when scanning exposure is performed in the X direction is made equal.
[0052]
As described above, by providing the overlapping regions (joints) 52a to 52f in which the projection regions 50a to 50g by the projection optical systems PLa to PLg overlap, smooth changes in optical aberration and illuminance changes in the joints 52a to 52f are provided. Can be. Here, the positions and widths of the joint portions 52 a to 52 f in the Y direction can be arbitrarily set by moving the light shielding plate 40.
[0053]
Further, as shown by the broken line in FIG. 8, one of the two blinds 30A moves in the ± Y direction to set the irradiation area for the mask M, thereby setting the size of the projection area 50a on the + Y side, The shape can be set, and the size and shape of the projection region 50g on the -Y side can be set by moving the other blind 30B in the ± Y direction to set the irradiation region for the mask M. Further, one blind 30A can block the optical path corresponding to the projection area 50a and the size and shape of the projection area 50c, and the other blind 30B can block the optical path corresponding to the projection area 50g. At the same time, the size and shape of the projection region 50e can be set. As described above, by moving each of the blinds 30A and 30B in the Y direction, it is possible to block the optical path corresponding to a specific projection area among the plurality of projection areas, and to determine the size and shape of the predetermined projection area. Can be set arbitrarily
[0054]
Moreover, the blind 30 can set the size of the boundary portions 51a, 51d, 51e, 51h, 51i, and 51l of the projection area by moving. The blind 30 moves in the non-scanning direction (Y direction) and sets the size and shape of the boundary of the projection area, so that the overlapping areas 52a to 52f of the projection area (pattern image) can be set. ing. Since the blind 30 is formed obliquely so that the width in the X direction at the tip portion (portion corresponding to the opening K) gradually decreases in the Y direction, it corresponds to each boundary portion of the projection region. By shielding a part of the optical path, the accumulated exposure amount in the overlapping region can be attenuated almost continuously toward the periphery of the projection region.
[0055]
Here, in FIG. 8, the tilt angle in the plan view of the boundary portions 51 a, 51 e, 51 i of the projection region and the tilt angle at the tip of the blind 30 </ b> A are set to coincide with each other. The inclination angle in plan view of the boundary portions 51d, 51h, and 51l is set so as to coincide with the inclination angle at the front end portion of the blind 30B. The blind 30A sets the overlapping area 52a or the overlapping area 52c by disposing the front end part of the optical path corresponding to the boundary 51a or the boundary 51e. During the scanning exposure, the overlapping area 52a ( 52c) is set so that the integrated exposure amount attenuates substantially continuously toward the -Y side. The blind 30B sets the overlapping area 52f or the overlapping area 52d by arranging the tip of the blind 30B in a part of the optical path corresponding to the boundary 51l or the boundary 51h. During the scanning exposure, the overlapping area 52f (52d) is set. Is set so that the integrated exposure amount in FIG.
[0056]
Thus, the projection area is divided into a plurality of areas by the field stop 20, the light shielding plate 40 and the blind 30, and the size and shape of each are arbitrarily set. Then, by setting the position of the blind 30, during the scanning exposure, the integrated exposure amount is attenuated substantially continuously toward the periphery of the irradiation region with respect to the mask M, and the integrated exposure amount in the Y direction of the overlapping regions 52a to 52f. Is changed almost continuously.
[0057]
Returning to FIG. 2, a detector (light detection device) 41 is disposed on the substrate stage PST. The detector 41 detects information related to the amount of exposure light to be irradiated onto the photosensitive substrate P, and outputs the detected detection signal to the control device CONT.
Note that the information relating to the amount of exposure light includes the amount of exposure light (illuminance) illuminated per unit area on the object surface, or the amount of exposure light emitted per unit time. In the present embodiment, information on the amount of exposure light will be described as illuminance.
[0058]
The detector 41 is an illuminance sensor that measures the irradiation amount of exposure light at positions corresponding to the projection optical systems PLa to PLg on the photosensitive substrate P, and is constituted by a CCD sensor as shown in FIG. ing. The detector 41 can be installed at the same level as the photosensitive substrate P by a guide shaft (not shown) arranged in the Y direction on the substrate stage PST, and is scanned in the scanning direction (X direction) by the detector driving unit. ) So as to be movable in a direction orthogonal to (Y direction).
[0059]
Prior to one or a plurality of exposures, the detector 41 is moved in the X direction by the substrate stage PST and moved in the Y direction by the illuminance sensor driving unit, so that the projection regions 50a to 50g corresponding to the projection optical systems PLa to PLg. Scanned under 50g. Therefore, the detector 41 can detect the projection area 50a to 50g on the photosensitive substrate P and the information regarding the light quantity of the exposure light at the boundary portions 51a to 51l of the respective 50a to 50g two-dimensionally. Information about the amount of exposure light detected by the detector 41 is output to the control device CONT. At this time, the control device CONT can detect the position of the detector 41 based on the driving amounts of the substrate stage driving unit PSTD and the detector driving unit.
[0060]
As shown in FIG. 9, a pixel pattern 44 and peripheral circuit patterns 45 a and 45 b located at both ends in the Y direction of the pixel pattern 44 are formed in the pattern area of the mask M. The pixel pattern 44 is formed with a pattern in which a plurality of electrodes corresponding to a plurality of pixels are regularly arranged. In the peripheral circuit patterns 45a and 45b, a driver circuit and the like for driving the electrodes of the pixel pattern 44 are formed.
[0061]
Each of the projection areas 50a to 50g is set to a predetermined size. In this case, as shown in FIG. 8, the length of the long side is L1, the length of the short side is L2, and the adjacent projection areas are The interval (pitch in the Y direction of the projection area) is set to L3.
[0062]
Further, the peripheral circuit patterns 45a and 45b of the mask M shown in FIG. 9 are formed to have the same dimensions and the same shape as the peripheral circuit patterns 61a and 61b of the photosensitive substrate P shown in FIG. It arrange | positions on the mask M so that it may be exposed by 50g. The pixel pattern 44 of the mask M has the same length in the X direction as the pixel pattern 60 of the photosensitive substrate P, but is different in length in the Y direction.
[0063]
Next, using the exposure apparatus EX having the above-described configuration, the mask M and the photosensitive substrate P are synchronously moved with respect to the exposure light EL to perform scanning exposure, and a part of the pattern image of the mask M is exposed in an overlapping manner. As described above, a method for performing pattern joint exposure on the photosensitive substrate P in a plurality of scanning exposures will be described.
Here, in the following description, the movement of the mask stage MST and the substrate stage PST is all performed based on the control of the control device CONT via the mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD.
[0064]
In the following description, as shown in FIG. 9, a pattern formed on the mask M is a divided pattern having a length LA in the Y direction and including a part of the peripheral circuit pattern 45 a and the pixel pattern 44. 46 and a divided pattern 47 having a length LB in the Y direction and including a part of the peripheral circuit pattern 45b and the pixel pattern 44, and a part of each of the divided patterns 46 and 47 is overlapped. It is assumed that pattern synthesis is performed on the photosensitive substrate P by dividing it into two scanning exposures so as to be exposed. As shown in FIG. 10, the entire exposure pattern on the photosensitive substrate P has a length LA in the Y direction and includes a part of the peripheral circuit pattern 61a and the pixel pattern 60 by two scanning exposures. A divided pattern divided into two regions, a pattern (exposure region) 62 and a divided pattern (exposure region) 63 having a length LB in the Y direction and including a part of the peripheral circuit pattern 61b and the pixel pattern 60, is synthesized. Shall be.
[0065]
Here, the length LA is the Y direction between the + Y direction end point of the short side of the projection area 50a and the intersection of the short side of the projection area 50e and the blind 30B disposed on the optical path corresponding to the projection area 50e. The distance at. The length LB is the distance in the Y direction between the intersection of the short side of the projection area 50c and the blind 30A disposed on the optical path corresponding to the projection area 50c, and the −Y direction end point of the short side of the projection area 50g. It is.
[0066]
In addition, it is assumed that the divided pattern 62 and the divided pattern 63 are overlapped on the photosensitive substrate P by an overlapping region (joint portion) 64. The length LK in the Y direction of the overlapping region 64 is the same distance as the overlapping regions 52a to 52f of the projection regions 50a to 50g.
[0067]
As shown in FIG. 9, the length LK, which is the distance in the Y direction of the overlapping region 64, is set by the position of the blind 30B in the Y direction and the projection region 50e, and as it goes toward the + Y side in the projection region 50e. The integrated exposure amount corresponds to the distance in the Y direction of the joint portion 48 that attenuates substantially continuously. Similarly, the length LK is set by the position of the blind 30A in the Y direction and the projection area 50c, and the Y of the joint portion 49 in which the integrated exposure amount attenuates substantially continuously toward the −Y side in the projection area 50c. Match the direction distance. In other words, the shape (inclination angle) of each tip of the blinds 30A and 30B is set so that the Y-direction distance between the joint 48 and the joint 49 matches.
When detecting the position of the tip of each of the blinds 30A and 30B, the sensor is moved using a sensor as shown in FIGS. 24B and 24C, and the light quantity is halved (about 50%). It is also possible to detect the position and adjust the position.
[0068]
In the mask M, positions where the joints 48 and 49 are to be formed by the blind 30, that is, areas where joint exposure is to be performed are set in advance, and positions where the joints 48 and 49 are to be set (joint exposure is performed). An alignment mark 60 (60A, 60B) for positioning the blind 30 is formed in the vicinity of the pattern of the mask M corresponding to the region to be performed.
[0069]
Hereinafter, the exposure procedure will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the joint portions 48 and 49 of the divided patterns 46 and 47 of the mask M are joined together by the photosensitive substrate (glass substrate) P, and are combined to form the continuous pattern regions 45a, 44 and 45b of the mask M. A large liquid crystal device shall be manufactured.
[0070]
First, the control device CONT commands the start of joint exposure of divided patterns (step S1).
Here, in the control device CONT, information relating to the arrangement position of the pattern of the mask M with respect to the photosensitive substrate P and information relating to the joining position of the pattern in the mask M are preset as recipes. That is, positions where the divided patterns 46 and 47 of the mask M are to be exposed on the photosensitive substrate P are set in advance, and positions where the joint portions 48 and 49 are provided on the mask M are also set in advance.
[0071]
The control device CONT starts calibration of the device when performing actual exposure processing.
First, the control device CONT drives the field stop 20 and the light shielding plate 40 and drives the mask stage MST to set an irradiation area for irradiating the exposure light EX according to the pattern of the mask M. Further, the control device CONT adjusts the size and shape of the opening K using the field stop 20 and the light shielding plate 40 provided in each of the projection optical systems PLa to PLg, and projects the projection onto the photosensitive substrate P. The widths in the scanning direction (X direction) and the non-scanning direction (Y direction) of the regions 50a to 50g are set.
[0072]
And the control apparatus CONT sets the blind position at the time of performing joint exposure based on the information regarding the exposure process preset as a recipe.
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, in the first scanning exposure, the blind 30B is arranged so as to shield a part of the projection area 50e, and the blind 30A is set to be retracted from the optical path. Is done. On the other hand, in the second scanning exposure, the blind 30A is arranged so as to shield a part of the projection area 50c, and the blind 30B is set so as to be retracted from the optical path.
[0073]
The control device CONT sets the position of the blind 30B when performing the first scanning exposure (step S2).
That is, the control device CONT applies the blind 30B for joint exposure to the pattern of the mask M provided in the joint portion 48 located on one side of the irradiation region of the exposure light EL (that is, the divided pattern 46) to the mask M. Align.
[0074]
Specifically, the control device CONT aligns the alignment mark 60B provided on the mask M corresponding to the joint (overlapping region) 48 and the tip of the blind 30B. When aligning the alignment mark 60B of the mask M and the blind 30B, as shown in the schematic diagram of FIG. 12, alignment light is emitted from the alignment light emitting unit 70 provided on the substrate stage PST and projected. The alignment mark 60B of the mask M is irradiated through the optical system PL. The alignment light applied to the alignment mark 60B of the mask M passes through the mask M, passes through the vicinity of the tip of the blind 30B, and is received by the alignment light receiving unit 71. Here, by moving the blind 30B in the Y direction while irradiating the alignment light to the alignment mark 60B, the alignment light received by the light receiving unit 71 is shielded by the blind 30B, and for example, the amount of light is 50%. Arise. The detection signal of the light receiving unit 71 at this time is output to the control device CONT, and the control device CONT determines the position of the blind 30B when the light receiving unit 71 changes from the state of receiving the alignment light to the state of not receiving the alignment light. Then, it is determined that the blind 30B is aligned with the alignment mark 60B. The blind 30B is aligned with the joint portion 48 by being aligned with the alignment mark 60B.
[0075]
Here, the alignment marks 60B are formed at two locations on the −X side end and the + X side end of the mask M. Then, each of these two alignment marks 60B and the blind 30B are aligned in advance, and scanning exposure is performed while setting the position of the blind 30B based on these position information, so that the blind 30B can perform a desired joint. The part 48 can be set.
[0076]
When the alignment between the blind 30B and the mask alignment mark 60B is performed as described above, the control device CONT stores information on the positions of the blind 30B and the mask stage MST (mask M) at this time as a storage device (not shown). (Step S3).
[0077]
Next, the control device CONT sets the position of the blind 30A when performing the second scanning exposure (step S4).
That is, the control device CONT applies the blind 30A for joint exposure to the pattern of the mask M provided on the joint portion 49 located on one side of the irradiation region of the exposure light EL (that is, the divided pattern 47) on the mask M. Align.
[0078]
Specifically, the control device CONT aligns the alignment mark 60A provided on the mask M corresponding to the joint (overlapping region) 49 and the tip of the blind 30A. The alignment of the alignment mark 60A of the mask M and the blind 30A can be performed in the same procedure as the method described with reference to FIG. The blind 30A is aligned with the joint 49 by being aligned with the alignment mark 60A.
[0079]
Here, the alignment mark 60 </ b> A is also formed at two locations on the −X side end and the + X side end of the mask M. Then, each of these two alignment marks 60A and the blind 30A are aligned in advance, and by performing scanning exposure while setting the position of the blind 30A based on these positional information, the blind 30A performs a desired operation. The joint portion 49 can be set.
[0080]
When the alignment between the blind 30A and the mask alignment mark 60A is performed as described above, the control device CONT stores information on the positions of the blind 30A and the mask stage MST (mask M) at this time as a storage device (not shown). (Step S5).
[0081]
Next, illuminance calibration and position detection of each of the projection areas 50a to 50g are performed.
First, in a state where the photosensitive substrate P is not placed on the substrate stage PST, an exposure operation is started with respect to an area corresponding to the divided pattern 62 (length LA) on the photosensitive substrate P (step S6).
Specifically, the control device CONT first drives the filter drive unit 14 and moves the filter 13 so that the light beam from the light source 1 passes through the filter 13 with the maximum transmittance. When the filter 13 moves, a light beam is irradiated from the light source 1 through the elliptical mirror 1a. The irradiated light beam passes through the filter 13, the half mirror 11, the mask M, the projection optical systems PLa to PLg, etc., and then reaches the substrate stage PST. At this time, the mask M is moved so that a pattern or the like is not formed in the irradiation region of the exposure light EL.
Here, each of the projection areas 50a to 50g is set by the field stop 20 and the light shielding plate 40, and the blind 30B is retracted from the optical path.
[0082]
At the same time, the detector 41 is moved in the X direction and the Y direction within the region corresponding to the divided pattern 62, and is scanned in the projection regions 50a to 50g corresponding to the projection optical systems PLa to PLg. The scanning detector 41 sequentially measures the illuminance in the projection areas 50a to 50g and the illuminance Wa to Wl in the boundary portions 51a to 51l (step S7).
[0083]
The detection signal of the detector 41 is output to the control device CONT. The control device CONT performs image processing based on the detection signal from the detector 41, and detects the shapes and illuminances of the projection regions 50a to 50g and the boundary portions 51a to 51l. And the control apparatus CONT memorize | stores the illumination intensity Wa-Wl of this boundary part 51a-51l in a memory | storage device.
[0084]
Next, based on the illuminances Wa to Wl of the boundary portions 51a to 51l measured by the detector 41, the illuminances Wa to Wl are substantially predetermined values and (| Wa-Wb |, | Wc-Wd |, | We-Wf). |, | Wg-Wh |, | Wi-Wj |, | Wk-Wl |) are driven by the detector 13 for each of the illumination system modules IMa to IMg while measuring the illuminance by the detector 41 ( Step S8).
Thereby, the light quantity of the light beam for each optical path is corrected.
[0085]
At this time, a part of the light beam emitted from the light source 1 is incident on the detector 12 by the half mirror 11, and the detector 12 measures the illuminance of the incident light beam and controls the detected illuminance signal. Output to CONT. Therefore, the control device CONT may adjust the light quantity for each optical path by controlling the filter driving unit 14 so that the illuminance becomes a predetermined value based on the illuminance of the light beam detected by the detector 12.
[0086]
The control device CONT obtains the positions of the respective boundary portions 51a to 51l based on the information regarding the amount of exposure light detected by the detector 41 to be scanned (step S9).
That is, based on the detection signal of the detector 41 to be scanned, the control device CONT obtains the shape of each boundary 51a to 51l with respect to a predetermined coordinate system, and based on the obtained shape, each boundary with respect to the predetermined coordinate system. The positions 51a to 51l are obtained. Specifically, among the triangular boundary portions 51a to 51l, for example, a representative predetermined position such as a tip position or a centroid position is obtained.
[0087]
At this time, the position of the detector 41 can be obtained based on the driving amount of each driving unit with respect to the reference position. That is, the initial position (standby position) of the detector 41 is set as the reference position, and the position of the detector 41 to be scanned can be obtained with respect to this reference position. Based on the position of the detector 41 with respect to the reference position, the control device CONT determines the positions of the boundary portions 51a to 51l with respect to the reference position.
[0088]
And the control apparatus CONT memorize | stores the position with respect to the predetermined coordinate system of the boundary parts 51a-51l in a memory | storage device. At this time, the relative positions of the respective projection areas 50a to 50g (boundaries 51a to 51l) are also stored.
[0089]
After adjusting the light amount and detecting the position of each projection region 50a to 50g with the blind 30B retracted from the optical path, the control device CONT arranges the blind 30B at the position set in step S2 based on the information in the storage device. An exposure operation is performed in this state. Then, the control device CONT detects the illuminance of the small area KB of the projection area 50e corresponding to the joint portion 48 with the detector 41 (step S10).
Here, in the small area KB, the integrated exposure amount in the overlapping area 64 on the photosensitive substrate P is attenuated almost continuously as it goes in the -Y direction by the blind 30B.
[0090]
The detection signal of the detector 41 is output to the control device CONT, and the control device CONT performs image processing based on the detection signal from the detector 41 to detect the shape and illuminance of the small region KB. And the control apparatus CONT memorize | stores the shape and illumination intensity Wkb of this small area KB in a memory | storage device. Further, the control device CONT obtains the position and shape of the small area KB based on information regarding the amount of exposure light detected by the detector 41. The position of the small area KB is a predetermined predetermined position such as a tip position or a centroid position in the triangular small area KB.
[0091]
When the illuminance, position and shape of the small area KB are obtained, the control device CONT retracts the blind 30B from the optical path and places the blind 30A at the position set in step S4, and performs an exposure operation in this state. Then, the control device CONT detects the illuminance of the small area KA of the projection area 50c corresponding to the joint portion 49 with the detector 41 (step S11).
Here, in the small area KA, the cumulative exposure amount in the overlapping area 64 on the photosensitive substrate P is attenuated substantially continuously by going toward the + Y direction by the blind 30A.
[0092]
The detection signal of the detector 41 is output to the control device CONT, and the control device CONT performs image processing based on the detection signal from the detector 41 to detect the shape and illuminance of the small area KA. Then, the control device CONT stores the shape of the small area KA and the illuminance Wka in the storage device. Further, the control device CONT obtains the position and shape of the small area KA based on information on the amount of exposure light detected by the detector 41. The position of the small area KA is a predetermined position represented by, for example, the tip position or the centroid position in the triangular small area KA.
[0093]
Based on the illuminance Wkb of the small area KB obtained at step S10 and the illuminance Wka of the small area KA obtained at step S11, the control device CONT has the illuminance Wka and the illuminance Wkb at substantially predetermined values and (| Wa -Wb |, | Wc-Wd |, | We-Wf |, | Wg-Wh |, | Wi-Wj |, | Wk-Wl |, | Wka-Wkb | The filter 13 is driven by each illumination system module IMc and IMe while measuring the illuminance (step S12).
That is, the light amount adjustment at the joint portion is performed, and the exposure amount at another projection area is readjusted according to the detection result of the light amount at the joint portion.
[0094]
Further, the control device CONT corrects the shapes of the small areas KA and KB based on the shape detection results of the small areas KA and KB detected in steps S10 and S11 (step S13).
For example, when the shape of the small area KA detected later does not have a desired shape with respect to the shape of the small area KB detected previously, When the width LK of the overlapping region 64 formed by KA and KB is significantly different from the widths of the projection regions 52a to 52f, the projection optical system PLe or the projection optical system PLc corresponding to the projection region 50e or the projection region 50c is used. The image shift mechanism 19, the magnification adjustment mechanism 23, and the right-angle prisms 24 and 27 are driven to correct image characteristics such as shift, scaling, and rotation (lens calibration).
[0095]
Further, in the control device CONT, each of the projection areas 50a to 50g does not have a predetermined shape, or the width of the overlapping areas 52a to 52f between the adjacent projection areas 50a to 50g is changed by scanning exposure. Even in such a case, the image characteristics can be corrected by driving the image shift mechanism 19, the magnification adjusting mechanism 23, and the right-angle prisms 24 and 27 of the projection optical systems PLa to PLg. The control device CONT stores these correction values in the storage device.
[0096]
As described above, after the calibration (illuminance calibration, lens calibration) of the projection areas 50a to 50g including the joint portion is performed, the control device CONT uses the mask M of the exposure light EL to perform the exposure process. The photosensitive substrate P is placed on the optical path and placed on the substrate holder PH of the substrate stage PST via a loader (not shown) (step S14).
[0097]
In order to perform the first scanning exposure, the control device CONT has a predetermined width in the scanning direction and the non-scanning direction by the field stop 20 and the light shielding plate 40 based on the setting value and the correction value set in each calibration step. In addition to setting the projection area, the mask stage MST is driven to set the irradiation area for irradiating the exposure light EX according to the pattern of the mask M. Then, the position of the mask stage MST is controlled so that the exposure light EL is irradiated to at least the divided pattern 46 used in the first scanning exposure in the pattern area of the mask M, as described with reference to FIG. Using the alignment mark 60B formed on the mask M, the position of the blind 30B is adjusted so that the blind 30B shields the optical path corresponding to the projection area 50g, and part of the projection area 50e. (Step S15).
[0098]
Further, using the alignment mark 60B of the mask M, the photosensitive substrate P placed on the substrate stage PST and the mask M are aligned (step S16).
Here, on the photosensitive substrate P, a substrate alignment mark 72 is previously formed in the vicinity of the pattern region corresponding to the region where the joint exposure is performed, that is, the overlapping region 64 of the photosensitive substrate P. The control device CONT aligns the alignment mark 60B of the mask M placed on the mask stage MST and the alignment mark 72 of the photosensitive substrate P placed on the substrate stage PST, thereby aligning the photosensitive substrate. The division pattern 46 of the mask M is aligned with the P exposure region 62 and exposed.
[0099]
When aligning the alignment mark 60B of the mask M and the alignment mark 72 of the photosensitive substrate P, for example, as shown in the schematic diagram of FIG. 13, from the light emitting unit 75 provided above the mask M. The alignment light is applied to the mask alignment mark 60B. The alignment light irradiated to the alignment mark 60B passes through the mask M and is irradiated to the substrate alignment mark 72 of the photosensitive substrate P through the projection optical system PL. The reflected light reflected by the substrate alignment mark 72 is detected by the light receiving unit 76 provided above the mask M via the projection optical system PL and the alignment mark 60B of the mask M, and the mask alignment mark 60B. The position of the substrate stage PST may be adjusted so that the mask alignment mark 60B and the substrate alignment mark 72 coincide with each other on the basis of the reflected light from the above and the reflected light from the substrate alignment mark 72.
In addition, since the photosensitive substrate P is a glass substrate, a light receiving unit 76 ′ is provided on the substrate stage side, for example, without detecting the reflected light at the substrate alignment mark, and the light that has passed through the mask alignment mark 60B and the substrate The mask M and the photosensitive substrate P may be aligned based on the light that has passed through the alignment mark 72.
[0100]
Here, like the mask alignment mark 60B, the substrate alignment mark 72 is formed at two locations, the −X side end portion and the + X side end portion of the photosensitive substrate P. Then, each of the + X side and −X side mask alignment marks 60B and each of the + X side and −X side substrate alignment marks 72 are previously aligned, and scanning is performed based on the positional information. Exposure accuracy can be improved by performing exposure.
[0101]
When the alignment between the mask M and the photosensitive substrate P and the alignment between the mask M and the blind 30B are thus performed, the control device CONT performs the first scanning exposure process on the photosensitive substrate P (step S17).
First, a portion corresponding to the divided pattern 62 (a portion of length LA) is exposed. In this case, the illumination shutter 6 of the illumination system module IMf corresponding to the projection optical system PLf is inserted into the optical path by driving the shutter drive unit 6a, and as shown in FIG. 10, the illumination light in the optical path corresponding to the projection region 50f is emitted. Shield from light. At this time, the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMa to IMe and IMg open the respective optical paths. The blind 30B shields a part of the projection area 50e and shields the optical path corresponding to the projection area 50g. By the blind 30B, a small area KB having a dimming characteristic in the Y direction is formed in the projection area 50e, and the photosensitive substrate P has a length LA in the Y direction including the peripheral circuit 61a and part of the pixel pattern 60. The exposure area is set.
[0102]
Then, the first scanning exposure is performed by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P in the X direction. As a result, as shown in FIG. 10, the divided pattern 62 set by the projection areas 50a, 50b, 50c, 50d and a part of the projection area 50e is exposed on the photosensitive substrate P. Then, based on the small area KB set by the blind 30 </ b> B, the overlap area 64 formed on one side of the divided pattern (exposure area) 62 on the −Y side by scanning exposure is the −Y side of the divided pattern 62. The exposure amount is attenuated almost continuously as it goes to.
[0103]
Next, in order to perform the second scanning exposure, the substrate stage PST is aligned with a predetermined position (step S18).
Specifically, the substrate stage PST is moved by a predetermined distance step in the + Y direction, and the position of the substrate stage PST is finely adjusted.
The alignment of the substrate stage PST for performing the second scanning exposure corresponds to the mask alignment mark 60A formed corresponding to the joint portion 49 of the mask M and the overlapping region 64 of the photosensitive substrate P. This is performed by aligning the substrate alignment mark 72 formed in this manner. Similar to the procedure described with reference to FIG. 13, the control device CONT irradiates the mask alignment mark 60 </ b> A with alignment light from the light emitting unit 75, and the substrate alignment mark 72 of the photosensitive substrate P through the projection optical system PL. The position of the substrate stage PST is adjusted so that the mask alignment mark 60A and the substrate alignment mark 72 coincide with each other on the basis of the reflected light of the alignment light irradiated on and the reflected light from the mask alignment mark 60A.
In this way, by using the mask alignment mark 60 formed on the mask M and the substrate alignment mark 72 formed on the photosensitive substrate P, the position of the joint at the time of joint exposure is adjusted. The positioning accuracy of the joint can be improved.
[0104]
After the alignment of the mask M and the photosensitive substrate P, the control unit CONT retracts the blind 30B from the optical path of the exposure light EL, moves the blind 30A in the Y direction, and shields a part of the projection area 50c. At the same time, the optical path corresponding to the projection region 50a is shielded (step S19).
The alignment of the blind 30A with respect to the mask M at this time is also performed using the mask alignment mark 60A as described with reference to FIG. 12, and the blind 30A is aligned with the mask alignment mark 60A. The blind 30A aligned at a predetermined position forms a small area KA having a dimming characteristic in the Y direction in a part of the projection area 50c. Further, the illumination shutter 6 of the illumination system module IMb corresponding to the projection optical system PLb is inserted into the optical path by driving the shutter drive unit 6a, and as shown in FIG. 10, the illumination light in the optical path corresponding to the projection region 50b is blocked. To do. At this time, the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMa and IMc to IMg open the respective optical paths. The blind 30A shields a part of the projection area 50c, shields the optical path corresponding to the projection area 50a, and the Y direction including the peripheral circuit 61b and a part of the pixel pattern 60 with respect to the photosensitive substrate P. An exposure area having a length LB is set.
[0105]
In this way, the control device CONT applies the joint portion 49 based on the small area KA projected and exposed in the second scanning exposure to the overlapping region 64 (joint portion 48) based on the small area KB projected and exposed in the first scanning exposure. The substrate stage PST is moved in the + Y direction so as to be superimposed.
[0106]
Here, at the time of step movement for performing the second scanning exposure or at the time of arranging the blind 30A on the optical path, the control device CONT stores each set value and correction value stored in the storage device at the time of calibration. Based on the above, it is possible to correct image characteristics with respect to the photosensitive substrate P and finely adjust the blind 30B. That is, the image characteristics (shift, scaling, rotation) can be adjusted so that the overlapping area 64 based on the small area KA and the overlapping area 64 based on the small area KB coincide.
[0107]
Further, the position of the substrate stage PST can be adjusted so that the exposure light doses in the overlapping region 64 of the pattern and those other than the overlapping region substantially coincide. That is, the respective shapes and light amounts of the small areas KA and KB are detected and adjusted in advance in steps S10 to S13, and the control device CONT is based on the stored shapes and light amounts of the small areas KA and KB. The position of the substrate stage PST is finely adjusted so that the illuminances of the overlapping area 64 of the pattern and the areas other than the overlapping area (that is, the areas 62 and 63) substantially coincide. Specifically, in the illuminance distribution as shown in FIG. 14, the exposure light irradiation amount of the overlapping region 64 based on the small region KB by the first scanning exposure and the small region KA by the second scanning exposure is, for example, As shown in FIG. 14A, the total irradiation amount of the exposure light in the overlapping area 64 based on the small area KB in the first scanning exposure and the small area KA in the second scanning exposure is other than the overlapping area 64. If the exposure light dose is lower than the exposure light dose, the position of the substrate stage PST is adjusted to increase the overlapping range, and as shown in FIG. (Step S20).
[0108]
Alternatively, even if the blind 30 is driven and the exposure light irradiation amount in the overlapping region 64 is adjusted so that the exposure light irradiation amount in the overlapping region 64 and the exposure light irradiation amount other than the overlapping region 64 substantially match. Good. Thereby, the light quantity of the light beam of each optical path can be corrected.
[0109]
As for the arrangement of the blind 30A on the optical path at the time of the second scanning exposure, since a desired position with respect to the reference position is set in advance at the time of calibration, the blind 30A is moved based on this set value. Also good.
[0110]
Further, the step movement of the substrate stage PST during the second scanning exposure may be performed without using the substrate alignment mark 72 and the mask alignment mark 60A. In this case, the step movement of the substrate stage PST may be obtained in advance at the time of calibration, and the step movement may be performed based on the obtained information. Further, it may be performed based on the positions of the small areas KA and KB obtained at the time of calibration. That is, the position of the overlapping region 64 (joint portion 48) with respect to the reference position projected and exposed in the first scanning exposure is obtained, and the joint portion 49 to be projected and exposed next is located at a predetermined position in the overlapping region 64. The position of the substrate stage PST may be set so as to be related.
[0111]
Then, the second scanning exposure is performed by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P in the X direction (step S21).
As a result, as shown in FIG. 10, a divided pattern 63 set by a part of the projection region 50c, 50d, 50e, 50f, and 50g is exposed on the photosensitive substrate P. Then, the overlapping area 64 formed on one side of the + Y side of the divided pattern (exposure area) 63 by scanning exposure with the small area KA set by the blind 30A is exposed toward the + Y side of the divided pattern 63. A predetermined combined exposure amount is obtained by having a light amount distribution in which the amount is attenuated substantially continuously and overlapping with the overlapping region 64 formed during the first scanning exposure.
[0112]
In this way, joint exposure on the photosensitive substrate P larger than the mask M is completed using one mask M (step 22).
[0113]
As described above, by arranging the blind 30 that is movable in the Y direction with respect to the pattern image (projection region) set by the field stop 20 and the light shielding plate 40, a pattern joint (division position) in the mask M is arranged. ) 48 and 49 can be set arbitrarily. Therefore, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate P can be arbitrarily set, and any device can be efficiently manufactured.
[0114]
Further, the blind 30 is provided so as to be movable in the non-scanning direction, and is a dimming characteristic that attenuates the integrated exposure amount at the joint portion (overlapping region) of the pattern substantially continuously toward the periphery of the irradiation region of the illumination optical system IL. Therefore, the exposure amount at the joint can be set to a desired value, and the exposure amounts in the overlapping region 64 and the region other than the overlapping region 64 can be matched. Therefore, accurate exposure processing can be performed.
[0115]
In addition, since each of the light shielding plate 40 and the blind 30 can be moved with respect to the field stop 20, the size and shape of the projection areas 50 a to 50 g of the exposure light EL with respect to the photosensitive substrate P can be arbitrarily set. It is possible to improve the seaming accuracy and make the exposure amount uniform.
[0116]
By forming a so-called multi-lens scan type exposure apparatus that divides the projection area into a plurality of 50a to 50g by the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 and exposes them by joining them together, good imaging characteristics can be obtained. While maintaining, a large pattern can be formed without increasing the size of the apparatus. The projection optical system PL includes a plurality of projection optical systems PLa to PLg arranged in a direction orthogonal to the scanning direction, and blocks the optical paths of predetermined optical systems PLa to PLg among the plurality of optical systems PLa to PLg. Thus, the projection area can be easily adjusted for each scanning exposure. Then, when the divided patterns 62 and 63 are joined, a uniform pattern can be formed on the large photosensitive substrate P without using the large mask M. Accordingly, it is possible to prevent an increase in size and cost of the apparatus.
[0117]
Since the projection regions 50a to 50g divided into a plurality of shapes are trapezoidal, when performing joint exposure, the exposure amounts of the joint portion and portions other than the joint portion can be easily matched.
[0118]
On the mask M, alignment marks 60A and 60B for alignment with the blind 30 are provided corresponding to the joint portions 48 and 49, which are areas for performing joint exposure, so that the alignment marks are used. Thus, the alignment of the blind 30 can be performed with high accuracy. Therefore, the overlapping area 64 can be exposed with a desired exposure amount.
[0119]
Further, since the substrate alignment mark 72 for aligning with the mask alignment marks 60A and 60B is provided on the photosensitive substrate P corresponding to the area 64 where the joint exposure is performed, the mask M and the photosensitive substrate P are provided. The positioning accuracy can be improved by using the alignment marks 60A, 60B, 72 when the substrate stage PST is stepped to perform a plurality of scanning exposures. As it is good, the alignment accuracy is improved.
[0120]
In the present embodiment, the illuminance is measured and corrected so that the illuminances of the boundary portions 51a to 51l where the projection regions 50a to 50g overlap substantially match, and the illuminance at the joint portions 52a to 52f can be made uniform. Then, by changing the position of the blind 30 and the light shielding plate 40 in the Y direction, the illuminance in the overlapping area 64 in the divided patterns 62 and 63 can be made the same as the illuminance in other areas, and the entire pattern is exposed with a uniform exposure amount. The pattern line width can be made uniform over the entire pattern. Therefore, the quality of the liquid crystal device after exposure is improved.
[0121]
9 and 10, the length LK in the Y direction of the overlapping area 64 is set to the same distance as the overlapping areas 52a to 52f of the projection areas 50a to 50g, but the blind 30A (30B) that is an oblique blind is used. ), The length in the Y direction of the overlapping area 64 between the divided patterns 62 and 63 is different from the length in the Y direction of the overlapping areas 52a to 52f between the projection areas 50a to 50g. You may set as follows.
[0122]
In the present embodiment, when the divided pattern 62 and the divided pattern 63 are joined, in the first scanning exposure, a small area KB is formed by shielding a part of the projection area 50e with the blind 30B, and the second time. In scanning exposure, a small area KA is formed by shielding a part of the projection area 50c with the brand 30A, and the small areas KA and KB are overlapped. However, the projection areas for forming the small areas KA and KB are as follows. Any of the projection areas 50a to 50g may be used. That is, in a plurality of scanning exposures, a small region having a dimming characteristic in the Y direction can be formed in an arbitrary projection region, and these can be superimposed. Further, the light path can be blocked by the illumination shutter 6 with respect to an arbitrary light path.
[0123]
In this embodiment, the blind 30B is used for the first scanning exposure and the blind 30A is used for the second scanning exposure. However, as shown in FIG. 15, the blind 30B is used for the first scanning exposure. In the second scanning exposure, the light path corresponding to the predetermined projection area may be shielded by using the illumination shutter 6 without using the blind. In FIG. 15, the optical path corresponding to the projection area 50 f is shielded by the illumination shutter 6 in the first scanning exposure, and the optical path corresponding to the projection areas 50 a and 50 b is shielded by the illumination shutter 6 in the second scanning exposure. Has been.
[0124]
In the above embodiment, a plurality of parallel optical paths are provided at seven places, and the illumination system modules IMa to IMg and the projection optical systems PLa to PLg are provided correspondingly, but the optical path is provided at one place, and the illumination system module is provided. And one projection optical system. That is, the present invention can be applied to an exposure method and an exposure apparatus that perform joint exposure by dividing into a plurality of scanning exposures so that a part of the pattern image of the mask is exposed.
On the other hand, the number of parallel optical paths is not limited to seven, but may be configured to be, for example, 6 or less or 8 or more.
[0125]
In the above embodiment, the number of the detectors 41 provided for detecting the information related to the amount of exposure light in the projection area is one, but it is also possible to provide a plurality of detectors whose positions relative to the reference position are known in advance. It is. And it is possible to set it as the structure which detects the illumination intensity Wa-Wl in each boundary part 51a-51l simultaneously using these provided multiple detectors. In this case, the illuminance measurement of each of the projection areas 50a to 50g and the boundary portions 51a to 51l and the position detection of the boundary portions 51a to 51l can be performed at high speed, and workability is improved.
[0126]
In the above-described embodiment, when performing calibration, the detector 41 detects illuminance and performs calibration based on the detection result. However, the exposure processing is actually performed on the test photosensitive substrate during calibration. Alternatively, the shape of the formed pattern may be measured, and calibration may be performed based on the measurement result.
[0127]
In the above-described embodiment, the alignment of the photosensitive substrate P after the step movement for performing the second scanning exposure after the completion of the first scanning exposure is performed by the mask alignment mark 60 formed on the mask M, The calibration is performed using the substrate alignment mark 72 formed on the photosensitive substrate P. However, at the time of calibration, a step movement distance may be set in advance, and the step movement may be performed based on the set result. .
[0128]
In addition, a liquid crystal device (semiconductor device) is formed by laminating a plurality of material layers. For example, when the second and subsequent layers are subjected to exposure processing, the photosensitive substrate P may be deformed by phenomenon processing or each heat treatment. . In this case, a correction value (offset value) may be calculated by obtaining a change in image characteristics such as scaling of the photosensitive substrate P during calibration, and a step movement may be performed based on the correction value. Further, in this case, as described above, the projection area is set by driving the positions of the blind 30 and the light shielding plate 40 in accordance with the change in each image characteristic such as rotation and shift, and the joint exposure is controlled. be able to.
[0129]
In addition, although the light source 1 in the said embodiment is one, the light source 1 is not one but provided for each optical path, or provided with a plurality of light sources, a plurality of light sources (or one) using a light guide or the like. It is also possible to combine the luminous fluxes from the two into one and distribute the light again for each optical path. In this case, it is possible to eliminate an adverse effect caused by variations in the light amount of the light source, and even if one of the light sources is turned off, only the total light amount is reduced, and it is possible to prevent the exposed device from becoming unusable. In addition, when a plurality of light sources 1 are provided to synthesize and distribute the luminous flux, the exposure light irradiation amount is set to a desired irradiation amount by inserting a filter that changes the amount of transmitted light, such as an ND filter, into the optical path. The exposure light dose in each of the projection regions 50a to 50g may be controlled so as to be adjusted.
[0130]
In the above-described embodiment, the shapes of the projection regions 50a to 50g are trapezoidal shapes, but may be hexagons, rhombuses, or parallelograms. On the other hand, by using a trapezoidal shape, joint exposure can be performed easily and stably.
[0131]
In the above embodiment, the screen is synthesized on the photosensitive substrate P by two scanning exposures. However, the present invention is not limited to this. For example, the screen is synthesized on the photosensitive substrate P by three or more scanning exposures. Such a configuration may be adopted.
[0132]
In the embodiment described above, the projection optical system PL is divided into a plurality (PLa to PLg). However, as can be easily understood from FIG. 6, the field stop 20 and the first light shielding plate 40 are formed. The present invention can be applied to an exposure apparatus having a single lens projection optical system PL having a rectangular slit and an exposure apparatus having an arc slit exposure area instead of a rectangular shape. Can be spliced at an arbitrary position.
[0133]
FIG. 16 shows an example in which a pattern is divided into two divided patterns Pa, Pb, and Pc by performing scanning exposure three times. In addition, the some projection area | region 50 shown in FIG. The joint 80a is formed using the blind 30B to expose the pattern Pa, and the joints 80b and 80c are formed using the blinds 30A and 30B to expose the pattern Pb. The blind portion 30A is used to form the joint 80d. Here, around the pattern of the mask M, a periodic pattern 81 is formed as a circuit pattern having a specific shape period. The alignment marks 60A and 60B for aligning the mask M and the blinds 30A and 30B are formed at positions corresponding to the boundary portions of the periodic pattern 81, respectively. In the case of joint exposure of such a periodic pattern 81, conventionally, since the joint portion is set according to each projection area, the position of the joint portion cannot be arbitrarily set, and the periodic pattern 81 is subjected to the joint exposure. Although it was difficult, in the present invention, the position of the joint can be arbitrarily set by the blind 30 movable in the Y direction, so that it is disposed on each of the plurality of periodic patterns 81a to 81h formed on the photosensitive substrate P. The number of wirings (pitch) to be matched can be matched, and joint exposure can be performed with high accuracy.
[0134]
In the above-described embodiment, the blind 30 is an oblique blind formed obliquely so that the width in the X direction at the end thereof gradually decreases in the Y direction. As long as the integrated exposure amount is attenuated substantially continuously, for example, as shown in FIG. 17, a plurality of sawtooth shapes formed obliquely so that the width in the X direction gradually decreases in the Y direction. It is good. In this case, the formation range in the Y direction of the sawtooth portion is the length LK in the Y direction of the overlapping region. FIG. 17 shows a state where the illumination shutter 6 corresponding to the projection area 50f blocks the optical path.
[0135]
In the embodiment described above, the blind 30A provided close to the projection area 50a and the blind 30B provided close to the projection area 50g are described as facing each other in the Y direction. As shown in FIG. 18, two blinds 30C and 30D that are movable in the Y direction may be arranged in parallel in the X direction. In this case, the blind 30C is provided corresponding to the projection areas 50a, 50c, 50e, and 50g arranged on the −X side among the projection areas 50a to 50g arranged in a staggered pattern, and the blind 30D is arranged on the + X side. Are provided corresponding to the projection areas 50b, 50d, and 50f arranged in the same manner. Then, by moving each of the blind 30C and the blind 30D in the Y direction, the size and shape of the predetermined projection area are set while blocking the optical path of the specific projection area among the plurality of projection areas. Here, the movement of the blind 30C and the blind 30D in the Y direction may be configured to move synchronously or may be configured to move independently. Also in this case, blinds 30C ′ and 30D ′ movable in the Y direction are arranged at positions facing the blinds 30C and 30D in the Y direction as indicated by broken lines in FIG. Good.
[0136]
In the above embodiment, for example, one blind 30 extends over a plurality of projection areas such that the blind 30A sets the size and shape of the projection area 30c while blocking the optical path corresponding to the projection area 30a. Although described so as to be arranged, as shown in FIG. 19, a small blind 30 movable in the Y direction is arranged on the optical path corresponding to each of the plurality of projection regions 50a to 50g. (In FIG. 19, only the blind 30E corresponding to the projection region 50e is shown). Then, when it is desired to shield the light path of a specific projection area, for example, the projection areas 50f and 50g, the illumination shutter 6 of the light path corresponding to the projection areas 50f and 50g may be shielded.
[0137]
Further, as shown in FIG. 20, a small oblique blind 30E that is arranged corresponding to each of the projection areas 50a to 50g and is movable in the Y direction, and a large rectangular shape in plan view that can simultaneously shield a plurality of projection areas. You may combine with the blind 30F. Here, the blind 30F is arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive substrate P, that is, at a position almost conjugate with the photosensitive substrate P and the mask M. For example, the blind 30F moves in the Y direction, thereby projecting the projection optical system PL. And the photosensitive substrate P can be retracted and arranged.
[0138]
FIG. 21 is a diagram showing another embodiment of the blind as the second light shielding plate. A blind 30G shown in FIG. 21 is a member in which the transmittance is continuously changed between a portion where light is shielded by providing a glass substrate with a chromium dot pattern, which is a light shielding pattern, and a portion where light is transmitted. The blind 30G is movable in the Y direction, and includes a light blocking portion 77 that blocks light and a transmission portion 78 that can transmit light with a predetermined transmittance distribution. The light shielding portion 77 is a region in which a chromium film, which is a light shielding material, is provided on a glass substrate and the transmittance is set to approximately 0%. The transmission part 78 deposits chromium dots, which are light-shielding materials, on the glass substrate while changing the density, so that the transmittance is continuously 0 to 100% from the boundary with the light-shielding part 77 toward the tip part. This is a region that has been changed. Here, the chrome dots in the transmissive portion 78 are set to a size equal to or smaller than the resolution limit of the exposure apparatus EX.
[0139]
As described above, by providing the blind 30G with the transmission part 78 as a light quantity distribution adjusting filter, the integrated exposure amount in the overlapping area of the pattern images can be attenuated almost continuously. Then, by forming a chrome dot pattern on the glass substrate by vapor deposition, the light amount distribution can be adjusted with high accuracy at the molecular level. Can be performed with high accuracy.
[0140]
In each of the above embodiments, in order to adjust the exposure amount distribution in the overlapping area, an oblique blind, a saw-toothed blind, or a blind having a transmission part 78 having a predetermined transmittance distribution is used. By adjusting the position, it is also possible to adjust the exposure amount distribution in the overlapping region. That is, as shown in FIG. 22A, the exposure light that has passed through the edge portion of the blind 30 by disposing the blind 30 at a position slightly deviated from the conjugate position with respect to the mask M (defocusing). Diffuses and irradiates the mask M with a predetermined light quantity distribution. Here, the width of diffused light on the mask M (that is, the width to be an overlapping region) LK at this time is NA for the numerical aperture of the illumination optical system IL, and the blind 30 is arranged at a position α on the mask M. In this case, LK = 2 × α × NA. As shown in FIG. 22B, the light amount distribution in the width LK has a light amount distribution that continuously attenuates in the Y direction. As described above, the overlapping region having the desired width LK can also be formed by adjusting the position of the blind 30 in the optical path direction (Z direction).
[0141]
The exposure apparatus EX of the present embodiment can also be applied to a proximity exposure apparatus that exposes the pattern of the mask M by bringing the mask M and the photosensitive substrate P into close contact without using a projection optical system.
[0142]
The use of the exposure apparatus EX is not limited to a liquid crystal exposure apparatus that exposes a liquid crystal display element pattern on a square glass plate. For example, an exposure apparatus for semiconductor manufacturing that exposes a circuit pattern on a semiconductor wafer, Also, it can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head.
[0143]
The light source of the exposure apparatus EX of this embodiment is not only g-line (436 nm), h-line (405 nm), i-line (365 nm), but also KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F ₂ A laser (157 nm) or the like can also be used.
[0144]
The magnification of the projection optical system PL may be any of a reduction system and an enlargement system as well as an equal magnification system.
[0145]
As the projection optical system PL, when using far ultraviolet rays such as excimer laser, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as a glass material. ₂ When a laser or X-ray is used, a catadioptric system or a refractive optical system is used.
[0146]
When a linear motor is used for the substrate stage PST and the mask stage MST, either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using a Lorentz force or a reactance force may be used. The stage may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.
[0147]
When a flat motor is used as the stage drive device, either the magnet unit (permanent magnet) or the armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and armature unit is connected to the moving surface side (base) of the stage. Should be provided.
[0148]
The reaction force generated by the movement of the substrate stage PST may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-166475. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.
[0149]
The reaction force generated by the movement of the mask stage MST may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-330224. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.
[0150]
As described above, the exposure apparatus of the embodiment of the present application maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
[0151]
As shown in FIG. 23, the semiconductor device has a step 201 for designing the function and performance of the device, a step 202 for producing a mask based on the design step, a step 203 for producing a substrate as a base material of the device, and the above-described steps. The substrate is manufactured through a substrate processing step 204 for exposing a mask pattern onto the substrate by the exposure apparatus of the embodiment, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process) 205, an inspection step 206, and the like.
[0152]
【The invention's effect】
According to the present invention, by arranging the second light shielding plate movable in the direction orthogonal to the scanning direction with respect to the pattern image set by the field stop and the first light shielding plate, the joint portion of the pattern in the mask Can be set arbitrarily. Therefore, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate can be arbitrarily set, and any device can be efficiently manufactured. In addition, since each of the first and second light shielding plates can be moved with respect to the field stop, the size and shape of the illumination area of the exposure amount with respect to the photosensitive substrate can be arbitrarily set. Improvement of alignment accuracy and uniform exposure can be realized. The second light shielding plate is provided so as to be movable in a direction orthogonal to the scanning direction, and decreases the accumulated exposure amount in the overlapping region of the pattern almost continuously as it goes to the periphery of the irradiation region of the illumination optical system. Since it has optical characteristics, the exposure amount at the joint portion can be set to a desired value, and the exposure amounts in the overlap region and other than the overlap region can be matched. Therefore, accurate exposure processing can be performed, and a high-quality device can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram that shows an embodiment of the exposure apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a plan view for explaining a filter;
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a field stop, a first light shielding plate, and a second light shielding plate.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a field stop, a first light shielding plate, and a second light shielding plate.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a field stop, a first light shielding plate, and a second light shielding plate.
FIG. 7 is a diagram for explaining how a projection area is set by a first light shielding plate or a second light shielding plate.
FIG. 8 is a diagram showing a projection area set by the projection optical system.
FIG. 9 is a plan view showing a relationship between a mask and a projection area.
FIG. 10 is a plan view showing a relationship between a photosensitive substrate and a projection area.
FIG. 11 is a flowchart showing a sequence of an exposure operation.
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining how the mask alignment mark and the second light shielding plate are aligned.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a state in which a mask alignment mark and a substrate alignment mark are aligned.
FIG. 14 is a diagram for explaining a state in which the exposure amount is controlled in the overlapping area.
FIG. 15 is a plan view showing another embodiment when performing joint exposure.
FIG. 16 is a plan view showing another embodiment when performing joint exposure.
FIG. 17 is a view showing another embodiment of the second light shielding plate.
FIG. 18 is a diagram showing another embodiment of the second light shielding plate.
FIG. 19 is a diagram showing another embodiment of the second light shielding plate.
FIG. 20 is a diagram showing another embodiment of the second light shielding plate.
FIG. 21 is a diagram showing another embodiment of the second light shielding plate.
FIG. 22 is a diagram illustrating another embodiment when setting an overlapping region.
FIG. 23 is a flowchart showing an example of a semiconductor device manufacturing process.
FIG. 24 is a diagram showing sensors and position measurement.
FIG. 25 is a diagram showing a conventional splice exposure method.
FIG. 26 is a diagram showing a conventional splice exposure method.
[Explanation of symbols]
20 Field stop
30 Blind (second shading plate)
40 Shading plate (first shading plate)
46, 47 division pattern
48, 49 Overlapping area
50a-50g Projection area (illumination area)
52a to 52f Overlapping area (joint part)
60A, 60B Mask alignment mark
62, 63 division pattern
64 Overlap area (joint part)
72 Substrate alignment mark
CONT control device
EL exposure light (light beam)
EX exposure equipment
IL illumination optical system
IMa-IMg Illumination system module
M mask
MST mask stage
Lx pattern image scanning width
The width of the Ly pattern image in the direction orthogonal to the scanning direction
P Photosensitive substrate, glass substrate
PL (PLa to PLg) Projection optical system
PST substrate stage
X Scan direction
Y Non-scanning direction (direction perpendicular to the scanning direction)

Claims

Exposure in which scanning exposure is performed by synchronously moving the mask placed on the mask stage and the photosensitive substrate placed on the substrate stage in the scanning direction with respect to the exposure light irradiated to the photosensitive substrate through the mask. In the device
A field stop for setting a width in the scanning direction of an illumination area on the photosensitive substrate illuminated by the exposure light ;
A first light shielding plate for setting a width in a scanning orthogonal direction perpendicular to the scanning direction of the illumination area ;
A second movably provided in the direction orthogonal to the scanning and configured to shield a part of an optical path of the exposure light corresponding to the illumination area set in a predetermined shape by the field stop and the first light shielding plate ; exposure apparatus characterized by comprising: a light shielding plate, the.

The second light shielding plate continuously increases the accumulated exposure amount by the scanning exposure of the illumination area set by shielding a part of the optical path of the exposure light toward the periphery in the scanning orthogonal direction of the illumination area. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus is attenuated.

Said second light shielding plate, according to claim 1 or 2, wherein the width of the scanning direction in the scanning orthogonal direction of the distal end portion is formed so as to reduce gradually toward the scanning orthogonal direction Exposure device.

The said 2nd light-shielding plate is a member which provided the pattern for light-shielding on a glass substrate, and changed the transmittance | permeability continuously between the part which light-shields, and the part which permeate | transmits. The exposure apparatus described.

The exposure apparatus according to claim 1, wherein the predetermined shape is a trapezoidal shape.

A projection optical system that projects an image of a pattern formed on the mask onto the illumination area on the photosensitive substrate;
  The field stop sets a width in the scanning direction of a projection area of the image of the pattern on the photosensitive substrate,
  The first light shielding plate sets a width in the scanning orthogonal direction of the projection region,
  The second light shielding plate shields a part of the optical path of the exposure light corresponding to the projection area set in the predetermined shape by the field stop and the first light shielding plate. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5.

A plurality of the projection optical systems;
The field stop and the first light shielding plate are provided corresponding to each of the plurality of projection optical systems,
The second light shielding plate shields a part of the optical path of the exposure light corresponding to a predetermined projection area among the plurality of projection areas set corresponding to the plurality of projection optical systems. An exposure apparatus according to claim 6.

The plurality of projection optical systems are arranged along the scanning orthogonal direction,
The second light shielding plate is provided at a position close to an optical path of the exposure light corresponding to the projection optical system disposed at an end in the scanning orthogonal direction among the plurality of projection optical systems. The exposure apparatus according to claim 7.

A control device that performs control to perform joint exposure of the image of the pattern on the photosensitive substrate in a plurality of times of the scanning exposure so that a part of the image of the pattern of the mask is exposed in an overlapping manner; An exposure apparatus according to any one of claims 6 to 8.

An illumination optical system for irradiating the exposure light on an irradiation area on the mask corresponding to the illumination area;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second light shielding plate is disposed in the illumination optical system.

Wherein the second light-shielding plate and field stop and said first light shielding plate, according to claim 1-10, characterized in that it is arranged in a position substantially conjugate relationship with respect to said photosensitive substrate and the mask The exposure apparatus according to any one of the above.

The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first light shielding plate is provided so as to be movable in the scanning orthogonal direction.

Exposure apparatus according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises a detection device for detecting a position of the second shielding plate with respect to the mask.

Exposure in which scanning exposure is performed by synchronously moving the mask placed on the mask stage and the photosensitive substrate placed on the substrate stage in the scanning direction with respect to the exposure light applied to the photosensitive substrate through the mask. In the method
A setting step of setting an illumination area on the photosensitive substrate illuminated by the exposure light to a predetermined shape ;
Exposure method characterized by comprising a light-shielding step of shielding a portion of the optical path of the exposure light corresponding to the illumination area set in the predetermined shape.

2. The light shielding step, wherein the integrated exposure amount by the scanning exposure of the illumination area set by the setting step is continuously attenuated toward the periphery in the scanning orthogonal direction of the illumination area. 14. The exposure method according to 14.

Projecting an image of a pattern formed on the mask onto the illumination area on the photosensitive substrate;
The setting step sets the projection area of the image of the pattern on the photosensitive substrate to the predetermined shape,
16. The exposure method according to claim 14, wherein the light shielding step shields a part of an optical path of the exposure light corresponding to the projection area set to the predetermined shape.

The setting step sets a plurality of the projection areas,
The exposure method according to claim 16, wherein in the light shielding step, a part of an optical path of the exposure light corresponding to a predetermined projection region among the plurality of projection regions is shielded.

The method includes a step of performing joint exposure of the image of the pattern on the photosensitive substrate in a plurality of times of the scanning exposure so that a part of the image of the pattern of the mask is exposed in an overlapping manner. Item 18. The exposure method according to Item 16 or 17.

Said against the mask, any one exposure method according to claim 14 to 18, characterized in that it comprises a positioning step of positioning of the light blocking plate for blocking a part of the optical path of the exposure light.

Device manufacturing method characterized by producing a liquid crystal device using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 13.

An exposure in which a mask placed on the mask stage and a glass substrate placed on the substrate stage are moved in synchronization with the exposure light applied to the photosensitive substrate through the mask in the scanning direction to perform scanning exposure. In a device manufacturing method for manufacturing a liquid crystal device larger than a continuous pattern region of the mask by combining a part of the pattern of the mask by using an apparatus,
Setting the pattern joining position of the mask on the glass substrate and information on the joining position of the pattern to the exposure apparatus as a recipe,
Depending on the recipe, and sets an illumination area for in accordance with the pattern of the mask is irradiated with the exposure light the exposure to a predetermined shape, the corresponding to the seaming position located on one side of the illumination area the pattern, to align the light-shielding plate for exposing seaming, and shielding a part of the optical path of the exposure light corresponding to the illumination area set in the predetermined shape, the set the the integrated exposure amount by the scanning exposure of the illumination area, and the exposure in a state of continuously attenuates toward the periphery of the scanning orthogonal direction perpendicular to the scanning direction,
After the exposure, the glass substrate is moved in the scanning orthogonal direction,
A position partially overlaps an area that is exposed to the glass substrate, and sets the illumination area on the predetermined shape, to said pattern corresponding to said seaming position located on one side of the illumination area Te, and aligning the light-shielding plate for exposing seaming, exposure in a state of continuously attenuated in accordance with the integrated exposure amount by the scanning exposure of the set the illumination regions toward the periphery of the scanning orthogonal direction A device manufacturing method.