曝光方法及装置、以及元件制造方法

专利名称：曝光方法及装置、以及元件制造方法
技术领域：
本发明，是关于将图案的投影像形成于基板上的曝光技术、及使用该曝光技术的 元件制造技术。
背景技术：
在例如制造半导体元件或液晶显示元件等的元件(电子元件、微元件)时，使用将 光罩(线片、光罩等)的图案透过投影光学系统投影至涂有光刻胶的板片(玻璃板或半导 体晶圆等)上的投影曝光装置。例如液晶显示元件制造用的板片日益大型化，近年来，渐使 用超过2m见方的板片。针对此整板片例如使用等倍的投影光学系统时，光罩亦随之大型 化。光罩的成本，除须维持光罩基板的平面度外，面积越大制造工艺越复杂，因此越大型化 其成本越高。再者，例如为形成液晶显示元件的薄膜晶体管部，通常需4 5层份的光罩， 其成本非常高。针对此情形，提出了一种使用例如于扫描方向分成2列配置、在与扫描方向正交 的方向(以下，称非扫描方向)相邻配置的具有放大倍率的复数个部分投影光学系统所 构成的放大系多透镜，将光罩图案缩小至小于板片的扫描型投影曝光装置(扫描型曝光装 置)(例如，参照专利文献1)。此种现有具备放大系多透镜的扫描型曝光装置，将光罩图案 对应各部分投影光学系统以短片状分割为复数个图案区域，将各图案区域内的图案的投影 像通过一次扫描曝光于非扫描方向接合转印至板片上。所谓接合转印，指相邻图案投影像 于非扫描方向的交界部彼此重叠被转印。(专利文献1)日本特开平11-265848号公报。

发明内容
然而，上述具备放大系多透镜的扫描型曝光装置，会有在接合转印至板片上的各 投影像间，发生因光罩上各图案区域间产生的图案描绘误差所引起的接合的误差(以下， 称接合误差)之虞。有鉴于此，本发明的目的在提供一种使用复数个投影光学系统(部分投影光学系 统)将图案的放大像形成于板片(基板)上时，可抑制发生接合误差的曝光方法及装置、以 及元件制造方法。本发明的第1态样，提供一种曝光方法，其包含图案配置步骤，对分别具有放大 倍率、并排的复数个投影光学系统，配置于既定方向具有大于将该投影光学系统的曝光宽 度除以该放大倍率所得的宽度、小于该投影光学系统的配置间隔的区域宽度的图案区域； 以及曝光步骤，将以该投影光学系统形成的第1图案的投影像、以及第2图案的投影像依序 转印至基板上，该第1图案设在各该图案区域的第1部分图案区域，该第2图案则设在相对 该第1部分图案区域、至少部分区域在该图案区域内于该既定方向相异的第2部分图案区 域。本发明的第2态样，提供一种曝光装置，其具备复数个投影光学系统，分别具有放大倍率且并排设置；图案配置机构，对复数个该投影光学系统，配置于既定方向具有大于 该投影光学系统的曝光宽度除以该放大倍率所得的宽度、小于该投影光学系统的配置间隔 的区域宽度的图案区域，且使该图案区域往该既定方移动；基板保持机构，供保持基板、使 该基板往该既定方向移动；以及控制部，进行将以该投影光学系统形成的第1图案的投影 像、以及第2图案的投影像依序转印至基板上的控制，该第1图案设在各该图案区域的第1 部分图案区域，该第2图案则设在相对该第1部分图案区域、至少部分区域在该图案区域内 于该既定方向相异的第2部分图案区域。本发明的第3态样，提供一种元件制造方法，其包含使用上述曝光装置，将设于 该图案区域的图案的以该投影光学系统形成的投影像，转印至感光基板的曝光步骤；使转 印有该投影像的该感光基板显影，以将对应该投影像的形状的转印图案层，形成于该感光 基板上的显影步骤；以及透过该转印图案层对该感光基板进行加工的加工步骤。根据本发明的曝光方法及装置、以及元件制造方法，可在使用复数个投影光学系 统(部分投影光学系统)将图案的放大像形成于板片(基板)上时抑制接合误差的产生， 而能提升图案全体的投影像的转印精度。


图1显示本发明的一实施形态例的曝光装置的照明装置及光罩载台的立体图。图2显示本发明的一实施形态例的曝光装置的概略构成的立体图。图3显示图2中的投影光学系统PLl及部分照明光学系统ILSl的构成的图。图4㈧显示图2的光罩MA的俯视图，图4(B)显示欲形成于光罩MA的图案的原 来的元件图案的图。图5显示图1的光罩载台MST的剖面图。图6㈧显示第一次扫描曝光中的光罩MA的俯视图，图6(B)显示对应图6(A)的 板片PT的俯视图。图7㈧显示第二次扫描曝光中的光罩MA的俯视图，图7(B)显示对应图7(A)的 板片PT的俯视图。图8㈧显示对板片PT的图案转印区域EP2的扫描曝光中的光罩MA的俯视图，图 8(B)显示对应的板片PT的俯视图。图9显示实施形态的曝光装置的一曝光动作例的流程图。图10(A)对取2面的光罩进行曝光动作的说明图，图10(B)对取6面的光罩进行 曝光动作的说明图，图10(c)对取4面的光罩进行曝光动作的说明图。图11对基板载台PST的偏移进行修正的修正方法的说明图。图12对基板载台PST的旋转进行修正的修正方法的说明图。图13(A)显示实施形态的另一例的光罩的俯视图，图13(B)显示图13(A)的光罩 图案的部分原本的元件图案的图。图14显示使用实施形态的一曝光装置例的液晶显示元件的一制造工艺例的流程 图。附图标号3光导
4准直透镜
5反射镜
6复眼透镜
7聚光透视镜
8可变视野光阑
9中继光学系统
9a棱镜型反射镜构件
9b聚光透镜
9c凹面镜
10光源部
IOa -IOd送光部
2IXA 2IXCX轴激光干涉仪
21XD、22XD辅助激光干涉仪
2IYAY轴激光干涉仪
2IYB辅助激光干涉仪
22XA 22XCX轴激光干涉仪
22YY轴激光干涉仪
23主控制系统
30元件图案
30QA 30QC重复部
31A -31C图案间区域
32A1、32A2、32B1、32B2位置测量用标记
32C1、32C2、32D1、32D2位置测量用标记
33A -33C重复部
33PA 33PD接合部
34A -33D重复部
33PA 33PD接合部
34PA、34PB、34PC、34PD 接合部
35A -35C支承部
35Aa、38a、38b吸附孔
36A -36D薄膜框架
37A -37D薄膜
50X、51XX轴移动镜
50Y、51YY轴移动镜
53空间像测量1
100曝光装置
Al A4图案区域
All -A41第1部分图
A12 -A42第2部分图
3/16 页
8
ADll
AD12
AD13
ALG
AMI、AM2
AX21 AX23
CCMc
EFI广 EF4
EPl、EP2
FMlc、FM2c
Glc、G2c、G3c
IFl广 IF4
ILSl ILS4
IU
LMxl、LMx2
LPxl、LPx2
M
MA
MST
Mx、My
PAl - PA4
PAll PA41
PA12 PA42
PLl广 PL4
PST
PT
Px、Py
QAl - QA4
倍率修正机构 像偏移修正机构 焦点修正机构 对准系统 对准标记 光轴
凹面反射镜 曝光区域 图案转印区域 第1、第2偏向构件 第1、第2、第3透镜群 照明区域(像场) 部分照明光学系统 照明装置 激光光束 激光光束 放大倍率 光罩
光罩载台
光罩MA的X方向、Y方向宽度 转印区域
第1分割转印区域 第2分割转印区域 投影光学系统 基板载台 板片
板片PT的X方向、Y方向宽度 部分元件图案
具体实施例方式以下，参照图1 图12说明本发明的一较佳实施形态。图2显示由本实施形态的步进扫描方式的扫描型投影曝光装置所构成的曝光装 置100的概略构成的立体图，图1则显示该曝光装置100的照明装置及光罩载台的概略构 成的立体图。图1及图2中，曝光装置100，具备以来自光源的照明光照明光罩MA的图案 的照明装置IU、保持光罩MA移动的光罩载台MST、将光罩MA的图案的放大像投影至板片 (基板)PT上的投影光学装置PL、保持板片PT移动的基板载台PST、包含用以驱动光罩载台 MST及基板载台PST的线性马达等的驱动机构(未图示)、以及统筹控制此驱动机构等的动 作的主控制系统23等。照明装置IU、光罩载台MST及基板载台PST的基座构件(未图示)、 以及投影光学装置PL等被未图示的机架机构所支承。
9
本实施形态的板片PT，是例如涂有液晶显示元件制造用的光刻胶(感光材料)的 1. 9X2. 2m见方、2. 2X2. 4m见方、2. 4X2. 8m见方、或2. 8X3. 2m见方程度的矩形平板状玻 璃板片。又，作为一例，如图2所示，板片PT的表面被区分为分别供转印光罩MA图案的2 个图案转印区域EP1、EP2，将被主控制系统23所辨识。以下，于图1及图2中，取与光罩载台MST的导引面(未图示)垂直的方向为Z轴、 在与该导引面平行的面内沿扫描曝光时光罩MA的扫描方向的方向为X轴、沿与该X轴正交 的非扫描方向的方向为Y轴进行说明。本实施形态中，基板载台PST的导引面(未图示)与 光罩载台MST的导引面平行，扫描曝光时板片PT的扫描方向与X轴平行。又，将绕与Z轴 平行的轴的旋转方向亦称为θ ζ方向。图1的照明装置IU中，从光源部10的4个送光部10a、10b、10c、IOd射出的曝光 用照明光(曝光用光)，分别射入对光罩MA进行部分照明的4个相同构成的部分照明光学 系统ILSl、ILS2、ILS3、ILS4。作为曝光用的照明光，使用例如包含从超高压水银灯射出的 g线(波长436nm)、h线(波长405nm)及i线(波长365nm)的光的波长带所选择的光，或 亦可使用KrF (波长248nm)或ArF (波长193nm)等的准分子激光。从送光部IOa IOd射出的照明光分别射入部分照明光学系统ILSl ILS4，经准 直透镜4而成为平行光束，射入为光学积分器的复眼透镜6。来自形成在部分照明光学系 统ILSl ILS4的复眼透镜6的后侧焦点面的多数二次光源的照明光，分别经由聚光透镜 7照明可变视野光阑8。来自可变视野光阑8的光束经由中继光学系统9，大致均勻的照明 于光罩MA上具有在X方向平行的2边的梯形(Y方向2边对X方向平行或倾斜的梯形)的 照明区域(照野区域)IF1、IF2、IF3、IF4。照明区域IFl IF4沿Y方向配置成一列。又， 亦可将部分照明光学系统ILSl ILS4的可变视野光阑8，作为一共用的视野光阑构件、于 此视野光阑构件形成部分照明光学系统ILSl ILS4用的4个视野光阑用的开口。来自光罩MA的照明区域IFl IF4的光，如图2所示，分别透过对应的第1、第2、 第3及第4投影光学系统PL1、PL2、PL3、PL4，使板片PT上的曝光区域(像野区域或像场 区域)EF1、EF2、EF3、EF4曝光。投影光学系统PLl PL4分别对光罩MA侧及板片PT侧为 远心，从光罩MA侧至板片PT侧具有放大倍率。曝光区域EFl EF4的形状，将照明区域 IFl IF4的形状以投影光学系统PLl PL4的投影倍率加以放大的形状。投影光学系统 PLl PL4及与此等对应的曝光区域EFl EF4于Y方向配置成一列。于Y方向的照明区 域IFl IF4排列周期与曝光区域EFl EF4的排列区域相等。又，曝光区域EFl EF4 的形状以可变视野光阑8遮蔽照明光的一部分来加以设定。可变视野光阑8被构成为使照 明光通过的开口部的大小可变(可扩缩)，据此，即能适当放大或缩小曝光区域EFl EF4 于Y方向的宽度的曝光宽度。 本实施形态中，包含4个投影光学系统(部分投影光学系统)PLl PL4构成投影 光学装置PL，各投影光学系统PLl PL4，分别将光罩MA(第1面)上的照明区域IFl IF4内的图案以共通的放大倍率M(绝对值)将以放大的投影像，形成于板片PT表面(第2 面)上的曝光区域EFl EF4。投影光学系统PLl PL4，将光罩MA的图案的X方向(扫 描方向)正立、Y方向(非扫描方向)倒立的像形成于板片PT上。该放大倍率M以2倍较 佳，本实施形状中，作为一例，为2. 5倍。 图1中，光罩MA透过光罩保持具(未图示)被吸附保持在光罩载台MST上。于光罩载台MST上固定有X轴、Y轴的移动镜50X及50Y，并以和此对向的方式，配置有由X轴激 光干涉仪22XA、22XB及Y轴激光干涉仪22Y所构成的光罩侧激光干涉仪。光罩侧激光干涉 仪，测量光罩载台MST的X方向、Y方向位置以及光罩载台MST的θ ζ方向的旋转角，测量 结果被供应至主控制系统23。主控制系统23根据该测量值透过线性马达等的载台驱动系 统(未图示)，控制光罩载台MST的X方向、Y方向位置及速度，以及θ ζ方向的旋转角。又，图2中，板片PT透过基板保持具(未图示)被吸附保持于基板载台PST上。于 基板载台PST固定有X轴、Y轴的移动镜51Χ及51Υ，并以和X轴的移动镜51Χ对向的方式， 配置有于Y方向以既定间隔将测量用激光光束平行于X轴照射的激光干涉仪21ΧΑ、21ΧΒ、 21XC及辅助激光干涉仪21XD。又，以和Y轴的移动镜5 IY对向的方式，配置有于X方向以 既定间隔将测量用激光光束平行于Y轴照射的激光干涉仪21ΥΑ及辅助激光干涉仪21ΥΒ。通过X轴激光干涉仪21XC及Y轴激光干涉仪21ΥΑ测量基板载台PST的X方向及 方向的位置，以X轴两侧的激光干涉仪21ΧΑ、21ΧΒ测量扫描曝光时基板载台PST的θ ζ方 向的旋转角。又，通过Y轴激光干涉仪21ΥΑ及辅助激光干涉仪21ΥΒ测量基板载台PST于 Y方向步进移动时的基板载台PST的θ ζ方向的旋转角。关于X轴辅助激光干涉仪21XD 的用途留待后述。此外，例如在移动镜51Χ、51Υ的真直度良好的情形等时，X轴激光干涉仪 2IXA 21XD中，可仅设置2轴的激光干涉仪(例如21ΧΑ、21ΧΒ)，而能省略Y轴的辅助激光 干涉仪21ΥΒ。由此等激光干涉仪2IXA 21XD、21YA、21YB构成的板片侧激光干涉仪的测量值被 供应至主控制装置23，主控制系统23根据该测量值透过线性马达等的载台驱动系统(未图 示)，控制基板载台PST的X方向、Y方向位置及速度。于扫描曝光时，与光罩载台MST被以 速度V/M(M为放大倍率)驱动于X方向的动作同步，基板载台PST被以速度V驱动于X方 向。由于投影光学系统PLl PL4的像于X方向为正立像，因此光罩载台MST的扫描方向 与基板载台PST的扫描方向沿X轴的相同方向。图2中，于投影光学系统PLl PL4的附近，配置有为进行板片PT的位置对准的 例如影像处理方式的离轴型对准系统ALG、以及测量光罩MA及板片PT的Z方向位置(焦点 位置)的自动聚焦系统(未图示)。因此，于板片PT上的图案转印区域EPl及EP2的附近 分别形成有复数个对准标记AMl及AM2。又，根据该自动聚焦系统的测量结果，使用未图示 的Z驱动机构例如控制光罩载台MST的Z方向的位置、及/或驱动后述投影光学系统PLl PL4的各别的聚焦机构，据以将投影光学系统PLl PL4的像面与板片PT的表面加以对焦。又，于基板载台PST，设有用以测量透过投影光学系统PLl PL4投影的光罩MA上 的位置测量用标记的像的位置的对准系统的空间像测量系统53。对准系统ALG及空间像测 量系统53的检测信号以对准信号处理系统(未图示)加以处理，经此处理所得的被检测标 记的位置信息被供应至主控制装置23。其次，说明构成本实施形态的部分照明光学系统ILSl ILS4及投影光学装置PL 的投影光学系统PLl PL4的构成。代表性的参照图3，说明部分照明光学系统ILSl及投 影光学系统PLl的构成。图3显示图1光源部10的一部分、部分照明光学系统ILSl及投影光学系统PLl 的构成。图3中，发出激光的激光光源1、将该激光加以聚光的透镜系统2、以及传送被聚光 的激光的光导件3，被收纳在图1的光源部10内。以从光导件3射出的激光构成的照明光，
11经由部分照明光学系统ILSl内的准直透镜4、反射镜5、及复眼透镜6至中继光学系统9为 止的光学构件照明光罩MA。又，图3中的反射镜5于图1中省略。又，亦可将激光光源1的激光加以分歧后供应至4个部分照明光学系统ILSl ILS4，亦可在不使用光导件3的情形下，透过反射镜系统传送激光。图3中，作为中继光学系统9，例如，包含将光路加以弯折的棱镜型反射镜构件9a、 将被弯折的照明光加以聚光的聚光透镜9b、以及将被聚光的照明光加以反射聚光的凹面镜 9c所构成。中继光学系统9，将在可变视野光阑8的开口部的扫描方向倒立的像(照明区 域)形成于光罩MA上。又，投影光学系统PL1，具备配置在光罩MA与板片PT间的光路中的凹面反射镜 CCMc,配置在光罩MA与凹面反射镜CCMc间的光路中具有与Z轴平行的光轴AX21的第1透 镜群Glc，配置在第1透镜群Glc与凹面反射镜CCMc间的光路中的第2透镜群G2c，配置在 第2透镜群G2c与板片PT间的光路中、使从第2透镜群G2c往+Z方向行进的光横切过光 轴AX21的方式沿光轴AX22偏向的第1偏向构件FMlc，配置在第1偏向构件FMlc与板片 PT间的光路中、使从第1偏向构件FMlc往+X方向行进的光偏向于-Z方向的第2偏向构件 FM2c,配置在第2偏向构件FM2c与板片PT间的光路中具有与第1透镜群Glc的光轴AX21 平行的光轴AX23的第3透镜群G3c。此外，在第1透镜群Glc与光罩MA之间配置有包含彼此间隔可变的复数个透镜的 倍率修正机构AD11，在第3透镜群G3c与板片PT之间配置有包含2片倾斜角可变的平行 平板的X方向、Y方向的像偏移修正机构AD12、以及包含例如2片楔形棱镜的焦点修正机构 AD13。其他的投影光学系统PL2 PL4亦同样构成，投影光学系统PLl PL4的倍率修 正机构AD11、像偏移修正机构AD12、以及焦点修正机构AD13 (成像特性修正机构)，可分别 通过驱动部(未图示)彼此独立的驱动。又，投影光学系统PLl PL4的构成，不限于于图 3所示者。其次，如图1所示，于本实施形态的光罩MA的图案面，沿Y方向以既定间隔(既定 周期)形成有X方向细长矩形的图案区域Al、A2、A3、A4。又，图案区域Al A4的数量对 应投影光学系统PLl PL4的数量设定。图4㈧显示图1的光罩MA的俯视图，图4(B)显示欲形成于图1的板片PT的各 图案转印区域EP1、EP2的元件图案30 (为便于说明，以文字“F”表示)。此场合，形成于光 罩MA的4个图案区域Al A4的图案，分别将图4(B)的元件图案30以Y方向既定宽度 的重复部30QA、30QB、30QC为交界部加以4等分的部分元件图案QAl QA4，缩小为1/M倍 (M为投影光学系统PLl PL4的放大倍率)，并使其个别倒立于Y方向(非扫描方向)的 图案。图4(A)中，图案区域Al的+Y方向及图案区域A2的-Y方向的重复部33A对应于图 4(B)的重复部30QA，同样的，图4 (A)的2处重复部33B及2处重复部33C，分别对应于图 4(B)的重复部30QB及30QC。又，由于图1的投影光学系统PLl PL4的放大倍率M为2. 5，因此光罩MA的图案 区域Al A4的Y方向之间的图案间区域31A、31B、31C的宽度较图案区域Al A4的宽度
觅ο再者，图4㈧中，图案区域Al A4的Y方向宽度，被设定为与图1的照明装置IU形成的照明区域IFl IF4的Y方向宽度、以及投影光学系统PLl PL4的物体面侧的 视野的Y方向宽度的大致2倍。又，本实施形态中，光罩MA的各图案区域Al A4，分别于 Y方向夹着既定宽度的重复部34A、34B、34C、34D，被分割为-Y方向侧的第1部分图案区域 A11、A21、A31、A41、以及+方向侧的第2部分图案区域A12、A22、A32、A42。-Y方向侧的第 1部分图案区域All A41的图案被一次扫描曝光曝光于板片PT上、+方向侧的第2部分 图案区域A12 A42被一次扫描曝光曝光于板片PT上。此场合，于图案区域Al的+Y方向侧附近，以和图案区域Al (部分图案区域A12) 的既定位置关系且于X方向以既定周期，形成有复数个2维位置测量用标记32A1。同样的， 于部分图案区域A21及A22的附近，以和此等区域的既定位置关系形成有复数个位置测量 用标记32B2、32B1，于部分图案区域A31及A32的附近，以和此等区域的既定位置关系形成 有复数个位置测量用标记32C2、32C1，于图案区域A4附近，以和图案区域A4(部分图案区 域A41)的既定位置关系形成有复数个位置测量用标记32D2。位置测量用标记32B1、位置 测量用标记32B1、32C1、位置测量用标记32C2分别形成在图案间区域31A、31B、31C内。图5显示图1的光罩载台MST的剖面图，图5中，于光罩载台MST的光罩MA的装 载面，架设有支承光罩MA的图案间区域31A、31B、31C的中央部的支承部35A、35B、35C。如 此，通过支承图案间区域31A 31C，即使为大型的光罩MA，光罩MA的挠曲亦小，能以高精 度将光罩MA的图案转印至板片PT上。于支承部35A 35C的上部分别形成有连接于真空泵(未图示)的吸附孔35Aa 等，于光罩载台MST的光罩MA的周边部亦形成有连接于真空泵(未图示)的吸附孔38a、 38b等，通过此等吸附孔安定的吸附保持光罩ΜΑ。此，亦可以静电吸附光罩ΜΑ。又，图5中，于光罩MA的图案面，以覆盖各图案区域Al Α4及位置测量用标记的 方式，透过框状的薄膜架36A、36B、36C、36D张设有例如由厚度为Iym程度的可使照明光透 射的有机材料薄膜构成的防尘用薄膜(pellicle、保护膜)37A、37B、37C、37D。据此，防止尘 埃等的杂质附着于各图案区域Al A4。又，与使用1片薄膜覆盖光罩MA的图案面全面的 情形相较，针对各图案区域Al A4分别设置薄膜的方式，薄膜的损伤较少。此外，由于各 薄膜小型化，可提升薄膜制造时的良率，降低其成本。接着，说明图2的光罩MA与板片PT的关系。首先，设光罩MA的X方向宽度为Mx、 Y方向宽度为My，板片PT的X方向宽度为Px、Y方向宽度为Py。此时，板片尺寸、光罩尺寸、 放大倍率的选择，使此等宽度Mx、My、Px、Py之间成立下述关系。Mx > Px/M. . . (1)My > Py/2. . . (2)又，可于基板载台PST上将板片PT以纵置或横置(旋转90度的状态)方式装载， 式(1)、式(2)中的Px及Py分别为板片PT的纵及横尺寸中较大者。其次，图6㈧显示图4㈧的光罩MA的图案，图6(B)显示待转印图6(A)的光罩 MA的图案的放大像(图4(B)的元件图案30)的图2的板片PT。图6 (B)中，板片PT表面 于Y方向被分割为2面的图案转印区域EP1、EP2。又，第1图案转印区域EP1，于Y方向 被分割为待分别转印图6(A)的光罩MA的图案区域Al A4的图案的放大像，夹着接合部 33PA、33PB、33PC接合而于Y方向倒立曝光的宽度Pp的转印区PA1、PA2、PA3、PA4。于接合 部33PA 33PC，分别被曝光图6 (A)的板片PT的重复部33A 33C的图案像。
进一步的，转印区域PAl PA4，被分割为光罩MA的第1部分图案区域All A41 的放大像将被分别曝光的+Y方向侧的宽度Pp的第1分割转印区域PA11、PA21、PA31、PA41， 以及光罩MA的第2部分图案区域A12 A42的放大像将被分别曝光的-Y方向侧的宽度 Wp的第2分割转印区域PA12、PA22、PA32、PA42。又，转印区域PAl PA4的第1分割转印 区域PAll PA41与第2分割转印区域PA12 PA42之间，分别形成有图6 (A)的图案区域 Al A4内的重复部34A 34D的像被重复步曝光的接合部34PA、34PB、34PC、34PD。同样的，板片PT的第2图案转印区域EP2亦分别由分割转印区域PAil、PAi2(i =1 4)构成，被分割为光罩MA的图案区域Ai的图案的放大像将曝光出的4个转印区域 PAi。此时，将光罩MA侧的图案区域Al A4的Y方向排列周期设为Pm、将图案区域 Al A4的Y方向宽度设为Wm时，使用放大倍率M、板片PT的分割转印区域PAl 1、PA12等 的Y方向宽度Wp、以及转印区域PAl等的Y方向宽度(与投影光学系统PLl PL4的配置 间隔相等)Pp，将有下列关系的成立。Pm > Wm ^ (ffp X 2) /M. · · (3)Pm = Pp = Wp X 2. . . (4)此处，板片PT的图案转印区EPl的各转印区域PAl PA4的分割转印区域PAll PA41、PA12 PA42的Y方向宽度Wp，与投影光学系统PLl PL4的曝光区域EFl EF4的 Y方向宽度、亦即与曝光宽度相同。此曝光宽度，例如，被规定成以可变视野光阑8设定的梯 形曝光区域EFl EF4中在X方向中央部的Y方向宽度。或者，在不透过光罩MA的图案而 以曝光区域EFl EF4而对板片PT进行扫描曝光时，将各曝光区域EFl EF4于扫描中在 板片PT上的累积曝光量，相对扫描完成时的既定累积曝光量的一半的宽度。进一步的，来自图2的X轴激光干涉仪2IXC及辅助激光干涉仪2IXD的激光光束于 Y方向的间隔，相等于该板片PT的分割转印区域PA11、PA12等的Y方向宽度(曝光宽度) Wp。于曝光时，根据对准的结果，修正各投影光学系统PLl PL4以图3的像偏移修正 机构AD12的像偏移量、倍率修正机构ADll进行的倍率的修正量、及偏向构件FMlc、FM2c的 旋转角。以下，参照图9的流程图，说明曝光装置100的一曝光动作例。以下的曝光动作以 主控制装置23加以控制。首先，假设光罩载台MST上已装载有光罩MA，为进行光罩MA的对准，例如将基板载 台PST上的空间像测量系统53的受光面移动至投影光学系统PL2的曝光区域EF2。又，该 受光面实际的Z方向的位置与板片PT的表面同高。接着，使光罩载台MST移动于X方向、Y 方向，如图4(A)所示，将照明区域IF2沿轨迹TRl相对光罩MA移动，于照明区域IF2依序 照明复数个位置测量用标记32B1、32B2，以空间像测量系统53测量此等标记的以投影光学 系统PL2形成的像的位置。同样的，光罩MA上的其他复数个位置测量用标记32A1、32C1、 32C2、32D2的像的位置亦以空间像测量系统53加以测量。据此，即能测量光罩MA的图案区 域Al A4(部分图案区域A141 A41、A12 A42)的像的位置，根据此结果，即能将部分 图案区域A141 A41、A12 A42的像在板片PT上正确的接合于X方向、Y方向而曝光。其次，于图9的步骤101中，将图2的基板载台PST上的板片与曝光对象的涂有光刻胶的板片PT加以更换。于次一步骤102中，为进行板片PT的第1图案转印区域EPl的 对准，一边驱动基板载台PST使板片PT步进移动于X方向、Y方向、一边通过对准机构ALG 测量图案转印区域EPl的复数个对准标记AMl的位置。于其次的步骤103中，为进行板片 PT的第2图案转印区域EP2的对准，一边使板片PT步进移动于X方向、Y方向、一边通过对 准机构ALG测量图案转印区域EP2复数个对准标记AM2的位置。又，对准系统ALG不限于 1个而可具备复数个，此种情形时，于步骤102、103，可分别同时测量对准标记AMI、AM2所具 有的复数个标记。此外，于步骤102、103中，虽依序测量对准标记AMI、AM2，但亦可同时测 量对准标记AM1、AM2。于其次的步骤104，首先，根据上述对准结果，作成光罩MA的图案区Al A4的像 与板片PT的图案转印区域EPl的转印区域PAl PA4分别重叠的状态。之后，如图6㈧ 所示，将光罩MA以速度V/M移动于+X方向，使照明区域IFl IF4相对光罩MA的图案区 域Al A4的第1部分图案区域All A41扫描于+X方向，并与此同步，如图6 (B)所示， 将板片PT以速度V移动于+X方向，使曝光区域EFl EF4相对图案转印区域EPl的转印 区域PAl PA4的+Y侧的一半的第1分割转印区域PAll PA41扫描于X方向。据此，于 图案转印区域EPl的第1分割转印区域PAll PA41分别扫描曝光出光罩MA的第1部分 图案区域All A41的图案的像(倒立于Y方向的像)。此时，光罩MA的重复部33A 33C、34A 34D，被梯形的照明区域IFl IF4的 斜边部扫描。又，于其边缘部相接的照明区域IFl的端部IFla平行于X轴。此种照明区域 IFl及IF4(后述)的形状的变更，可通过例如可变视野光阑8的开口部的切换、或固定的开 口部的端部的开闭来实施。又，设图6 (B)的曝光区域EFl EF4的X方向宽度(狭缝宽度)为W、照明光于板 片PT的照度为P、光刻胶的感度(曝光量)为E时，为了将光刻胶以适当曝光量曝光，基板 载台PST的扫描速度V设定如下。V = (PXff)/E. . . (5)于其次的步骤105，如图7㈧所示，透过光罩载台MST使光罩MA于-Y方向(图 7(A)中的方向STM)步进移动距离Wp/M，与此大致并行的，透过基板载台PST使板片PT往 反方向的+Y方向(图7(B)中的方向STP)步进移动与曝光宽度Wp相等的距离。于其次的 步骤106，以图7㈧的光罩MA的图案区域Al A4的像与图7(B)的板片PT的第1图案转 印区域EPl的转印区域PAl PA4相重叠的状态，将光罩MA以速度V/M移动于-Y方向，沿 轨迹TRM以照明区域IFl IF4于X方向相对扫描光罩MA的图案区域Al A4的第2部 分图案区域A12 A42，并与此同步，如图7 (B)所示，将板片PT以速度V移动于-X方向，以 曝光区域EFl EF4沿轨迹TRP于X方向相对扫描图案转印区域EPl的转印区域Al A4 的-Y方向一半的第2分割转印区域PA12 PA42。据此，于图案转印区域EPl的第2分割转印区域PA12 PA42分别扫描曝光出光 罩MA的第2部分图案区域A12 A42的图案的像(倒立于Y方向的像)。因此，于图案转 印区域EPl的全面，曝光出与图4(B)的元件图案30相同的像。此外，于板片PT的接合部 33PA 33PC及34PA 34PD，重叠曝光光罩MA的重复部33A 33C及34A 34D的像。此时，图7(A)的光罩MA的重复部33A 33C、34A 34D，被照明区域IFl IF4 的斜边部扫描。又，由于部分图案区域A42的N+Y方向的边缘不是接合部，因此与该边缘部
15相接的照明区域IF4的端部IF4a平行于X轴。如此，通过将重复部33A 33C、34A 34D 以照明区域IFl IF4的斜边部加以扫描，以二次扫描曝光加以重复曝光的板片PT的接合 部33PA 33PC及34PA 34PD的曝光量，即与其他部分的曝光量相等。又，图2中，预先于曝光开始前，X轴激光干涉仪21XC与辅助激光干涉仪21XD，进 行以在激光光束照射点的X方向位置相等的状态显示相同测量值的重置，并进行使转印像 正确整齐排列的投影像的校准(calibration)。接着，在从图9的步骤104移至步骤106时， 将以步骤104测量的激光干涉仪21XC与辅助激光干仪21XD的测量值的差分设为ΔΧ。此 场合，基板载台PST的X方向位置根据激光干涉仪21XC的测量值加以控制，且于步骤106， 将基板载台PST的X方向位置仅修正该差分ΔΧ。据此，即使图2的X轴移动镜51X产生弯 曲，仪能将图7(B)的图案转印区EPl的第1分割转印区域PAll PA41与第2分割转印区 域PA12 PA42的X方向位置加以配合曝光，以降低接合误差。于其次的步骤107，根据步骤103的对准结果，如图8(B)所示，透过基板载台PST 使板片PT于-Y方向仅步进移动图案转印区域EP1、EP2的中心间隔分，将图案转印区域 EP2的转印区域PAl PA4的第1分割转印区域PAll PA41沿轨迹TRPl移动至曝光区域 EFl EF4的前方。与此动作大致并行的，如图8(A)所示，使光罩MA步进移动于+Y方向， 沿轨迹TRMl将图案区域Al A4的部分图案区域All A41移动至照明区域IFl IF4 的前方。于其次的步骤108，与步骤104同样的，如图8㈧及8(B)所示，与使光罩MA移动 于+X方向的动作同步使板片PT移动于+X方向，将光罩MA的第1部分图案区域All A41 的图案的像(倒立于Y方向的像)分别扫描曝光于板片PT的图案转印区域EP2的第1分 割转印区域PAll PA41。于其次的步骤109，与步骤105同样的，使光罩MA于-Y方向仅 步进移动距离Wp/M(参照图7(A))，与此大致并行的，使板片PT于反方向的+Y方向步进移 动距离Wp。于其次的步骤110，与步骤106同样的，对应图8㈧的轨迹TRM2，使光罩MA移 动于+X方向，并与此同步，对应图8 (B)的轨迹TRP2，使板片PT移动于+Y方向，将光罩MA 的第2部分图案区域A12 A42的图案的像(倒立于Y方向的像)分别扫描曝光于板片PT 的图案转印区域EP2的其余的第2分割转印区域PA12 PA42。因此，于图案转印区域EP2 的全面，接合出与图4(B)的元件图案30相同的像，以均勻的曝光量分布曝光。于其次的步骤111，在有待曝光板片的情形时，移至步骤112，将基板载台PST移动 至板片PT的更换位置后移至步骤101。于步骤111，已无待曝光板片的情形时，即将板片PT 从基板载台PST排出(卸载)而结束曝光制造工艺。将本实施形态的曝光方法予以整理时，即成图10㈧所示。亦即，图10(A)的板片 PT的X方向宽度L2及Y方向宽度Ll例如分别为3. 2m及2. Sm。本实施形态中，板片PT的 图案转印区域EPl及EP2分别通过将光罩载台MST扫描于+X方向及-X方向的二次扫描曝 光SCI、SC2及SC3、SC4而曝光，于该期间，基板载台PST进行三次步进移动STl、ST2、ST3。 各扫描曝光SCl等，分别包含一定速度的曝光时间EXt与加减速时间ADt。如以上所述，本 实施形态，可将取2面的板片PT的全面以四次扫描曝光动作高效率的加以曝光。又，如图10⑶所示，当于一片板片PT设置被相同元件图案曝光的6面图案转印 区域EPA的情形时，以及如图10(C)所示，于一片板片PT设置被相同元件图案曝光的8面 图案转印区域EPB的情形时，根据本实施形态的曝光方法，能分别以四次扫描曝光使板片
16PT的全面高效率的曝光。此外，图10(B)的情形时，于光罩MA形成有对应3个分元件图案 的图案，图10(C)的情形时，则于光罩MA形成有对应4个分元件图案的图案。接着，参照图11及图12，说明上述实施形态中，于进行扫描曝光中基板载台 PST(板片PT)与光罩载台MST(光罩MA)之间产生位置偏差时的一位置对准方法例。首先，如图11㈧所示，在基板载台PST的位置离目标位置于X方向、Y方向偏移 Δ X、Δ Y的情形时，如图11⑶所示，使光罩载台MST于X方向移动Δ Xl/M(Μ为投影光学系 统PLl PL4的放大倍率)、于Y方向移动_ Δ Υ/Μ来进行大略的修正。此处，Y方向修正量 的符号相反，因图2的投影光学系统PLl PL4的像倒立于Y方向之故。又，基板载台PST 的位置及旋转角，例如使用以平行于X轴照射激光光束LPxl、LPx2的X轴激光干涉仪21XA、 21XB、及以平行于Y轴照射激光光束LPy的Y轴激光干涉仪21YA加以测量。同样的，光罩 载台MST的位置及旋转角，例如使用以平行于X轴照射激光光束LMxl、LMx2的X轴激光干 涉仪22XA、22XB、及以平行于Y轴照射激光光束LMy的Y轴激光干涉仪22Y加以测量。进一步的，将光罩载台MST的偏移量换算为基板载台PST上的偏移量的值为 ΔΧ1、-ΔΥ1。因此，使用投影光学系统PLl PL4的图3的像偏移修正机构AD12，使光罩 MA的图案的像偏移该等偏移量的残差分(ΔΧ-ΔΧ1、ΔΥ+ΔΥ1)。据此，基板载台PST的偏 移即能高精度地、且以高追踪速度加以修正。其次，如图12(A)所示，在基板载台PST的θζ方向的旋转角(例如以箭头24Ρ所 示的在板片PT中心的分割转印区域的排列方向)从目标值绕反时针偏移△ θ的情形时， 如图12(b)所示，使光罩载台MST(以箭头24M所示的在光罩中心的部分图案区域的排列方 向)顺时针旋转角度Δ θ。此场合，由于图2的投影光学系统PLl PL4的像于X方向正 立、于Y方向倒立，因此以投影光学系统PLl PL4形成的光罩MA的部分图案区域的像的 排列方向，如箭头24ΜΡ所示，虽与板片上的箭头24Ρ的排列方向平行，但其位置则相对基板 载台PST (板片的分割转印区域)于X方向偏移Δ XI、ΔΧ2、ΔΧ3、ΔΧ4。偏移量Δ Xl Δ Χ4，若设光罩载台MST的旋转中心与投影光学系统PLl PL4的Y方向间隔为L的话，大 致为_2·ΔΘ .Lo因此，如上所述，因光罩载台MST的旋转所产生的X方向的偏移量，使用 投影光学系统PLl PL4的图3的像偏移修正机AD12加以修正。据此，基板载台PST的旋 转角即能高精度地、且以高追踪速度加以修正。本实施形态的作用效果等如下。(1)上述实施形态的曝光装置100，具备分别具有放大倍率且并排设置的复数个 投影光学系统PLl PL4 ；对复数个投影光学系统PLl PL4配置于Y方向(既定方向)具 有大于照明区域IFl IF4的宽度(将投影光学系统PLl PL4的曝光宽度除以放大倍率 M所得的宽度)、小于投影光学系统PLl PL4的配置的周期(配置间隔)的宽度(区域宽 度)的图案区域Al Α4，且使图案区域Al Α4往Y方向移动的光罩载台MST (图案配置 机构)；保持板片ΡΤ、使板片PT往Y方向移动的基板载台PST (基板保持机构)；以及进行 将以投影光学系统PLl PL4形成的图案(第1图案)的投影像、以及图案(第2图案) 的投影像依序转印至板片PT上的控制的主控制系统23 (控制部)，第1图案设在各图案区 域Al Α4的第1部分图案区域All Α41，第2图案则设在相对第1部分图案区域All A41、至少重复部34A 34D (部分区域)在图案区域Al A4内于Y方向相异的第2部分 图案区域A12 A42。
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又，以曝光装置100的主控制系统23控制的曝光方法，对分别具有放大倍率、并排 设置的复数个投影光学系统PLl PL4，配置于Y方向具有大于照明区域IFl IF4的宽 度、小于投影光学系统PLl PL4的配置周期(配置间隔)的宽度的图案区域Al A4的步 骤104的一部分、及步骤105的移动动作(图案配置步骤)；以及将以投影光学系统PLl PL4形成的图案(第1图案)的投影像、以及图案(第2图案)的投影像依序转印至板片PT 上的步骤104、106 (曝光步骤)，前述第1图案设在各图案区域Al A4的第1部分图案区 域All A41，前述第2图案则设在相对第1部分图案区域All A41、至少重复部34A 34D (部分区域)在图案区域Al A4内于Y方向相异的第2部分图案区域A12 A42。根据本实施形态，由于在光罩MA的复数个图案区域Al A4内的第1部分图案区 域All A41及第2部分图案区域A12 A42之间不会产生光罩图案的描绘误差，因此能 抑制将该等部分图案区域的图案的像曝光于板片PT上时在接合部34PA 34PD产生的接 合误差，提升光罩图案全体的投影像的转印精度。又，与第1部分图案区域All A41及第2部分图案区域A12 A42于Y方向分离 形成的情形相较，能缩短于该步骤105的光罩MA及板片PT的Y方向移动量(移动行程)， 因此能使光罩载台MST的基座部(载台机构)小型化。此外，光罩MA本身亦能小型化。又，上述实施形态，将光罩MA的各图案区域Al A4的图案以二次扫描曝光转印 至板片PT上。然而，亦可将各图案区域Al A4的Y方向宽度设定为照明区域IFl IF4 的宽度的3倍以上，以三次以上的扫描曝光将各图案区域Al A4的图案转印至板片PT上。如上所述，将各图案区域Al A4的图案以k次(k为3以上的整数)的扫描曝光 转印至板片PT上的情形时，下式将取代上述式(3)、式(4)而成立。Pm > Wm ^ (ffp X K) /Μ. · · (3A)Pm = Pp = WpXK. . . (4A)此等场合，能在第二次以后的扫描曝光，使曝光区域EFl EF4的Y方向宽度较第 一次扫描曝光时宽度的曝光宽度Wp (最大宽度)狭小。此时，取代上述式(3)、式(4)而成 立下式即可。Pm > Wm > ffp/M. · · (3B)又，光罩MA的图案区域Al A4的数量(图案的Y方向分割数)不限于于4个， 可对应投影光学系统的配置数适当决定。(2)又，投影光学系统PLl PL4分别将于Y方向倒立的像形成于像面，步骤105 中沿Y方向的光罩MA的移动方向与板片PT的移动方向相反(反向侧)。据此，能将光罩 MA的各图案区域Al A4的部分图案区域All A41及A12 A42的像正确的加以接合曝 光至板片PT上。又，投影光学系统PLl PL4，并不限于投影于X方向正立、于Y方向倒立的像的 光学系统，亦可使用投影出于X方向正立、于Y方向亦正立的像的光学系统，或者投影出于 X方向倒立、于Y方向正立或倒立的像的光学系统。(3)又，投影光学系统PLl PL4沿Y方向配置成一列，于步骤104的光罩MA及板 片PT的移动方向、与步骤106中的光罩MA及板片PT的移动方向为反方向。据此，由于能 往复扫描光罩MA及板片PT，因此能缩短曝光时间。再者，由于投影光学系统PLl PL4于 Y方向配置成一列，因此能将光罩MA的图案区域Al A4于Y方向并列配置，使光罩MA小型化。又，投影光学系统PLl PL4并不一定需须于Y方向配置成一列。在投影光学系 统PLl PL4的X方向位置不同的情形时，只要调整光罩MA的图案区域Al A4的X方向 位置即可。(4)光罩MA的第1部分图案区域All A41与第2部分图案区域A12 A42，其 Y方向端部在重复部34A 34D重叠。据此，能降低将该等的像加以接合曝光时的接合误 差。又，针对第1部分图案区域All A41与第2部分图案区域A12 A42能分别获得充 分的图案转印精度的情形时，并不一定需要设置重复部34A 34D，而可将第1部分图案区 域All A41与第2部分图案区域A12 A42相邻设置。此外，亦可与此对应的，在不设 置接合部34PA 34PD的情形下，使第1分割转印区域PAll PA41与第2分割转印区域 PA12 PA42相邻转印。(5)又，投影光学系统PLl PL4的Y方向的配置周期(配置间隔)，为曝光区域 EFl EF4的Y方向宽度的2倍，步骤104、106，包含将光罩MA的第2部分图案区域A12 A32的图案(第2图案)的投影像于Y方向的接合部33PA 33PC(像端部)，重叠于与包 含第2部分图案区域A12 A32的图案区域Al A3相邻的图案区域A2 A4所设的第1 部分图案区域A21 A41的图案的像来进行转印的步骤。因此，能将光罩MA的复数个图案 区域Al A4的像一边接合于Y方向、一边曝光至板片PT上。此外，投影光学系统PLl PL4的Y方向的配置周期，亦可以是曝光区域EFl EF4的Y方向宽度的3倍以上的整数倍。例如若是3倍的话，可通过三次扫描曝光，将光罩 MA的复数个图案区域的像一边接合于Y方向、一边曝光至板片PT上。(6)又，投影光学系统PLl PL4的放大倍率至少以2倍较佳。如此，能将光罩MA 的图案区域Al A4的Y方向间的区域(图案间区域31A 31C)作的较宽，亦能于此等区 域形成其他光罩图案。(7)亦即，上述实施形态，在光罩MA的图案间区域31A 31D仅设有位置测量用标 记32B1等，但例如图13(A)的光罩MAl所示，亦可于图案间区域31A 31D设置其他图案 区域Bl B3(附加图案区域)，于图案区域A4的-Y方向侧设置图案区域B4。于图案区域 Bl B4，形成将图13⑶的符号“K”表示的另一图元件30B的部分元件QB 1 QB24加以 缩小的图案。又，于光罩MAl的图案面，光罩MAl的图案区域A 1 A4与图案区域B 1 B4之间于X方向(扫描方向)的细长区域、以及图案区域A1、B4外侧于X方向的细长区域， 分别被光罩载台保持的保持区域39。此外，光罩MAl的图案区域Bl B4的图案，亦被分为第1部分图案区域Bll B41与第2部分图案区域B12 B42曝光至板片PT上。采此方式，可使用一片光罩MAl将 2个元件图案用的图案像依序转印至板片上。如此，即能在不进行光罩更换的情形下，迅速 进行2个元件图案用的图案转印，提升元件制造中的生产率。又，本发明亦能适用于投影光学系统PLl PL4的倍率在1倍与2倍之间的情形。(8)于基板载台PST侧，具有以步骤105中将板片PT移动于Y方向时的移动量间 隔(测量用激光光束的间隔)配置、用以测量板片PT的X方向移动量的图2的2个激光干 涉仪21XC、21XD。通过此等激光干涉仪的使用，即使移动镜51产生弯曲，亦能将板片PT的 第1分割转印区域PAll PA41与第2分割转印区域PA12 PA42的X方向位置正确的加以对齐。(9)又，上述实施形态的图4的光罩MA，形成有透过分别具放大倍率的复数个投影 光学系统PLl PL4投影曝光至板片PT上的图案的光罩，且以X方向的既定长度，分别配 置有在与X方向正交的Y方向较复数个投影光学系统PLl PL4的物体面侧视野(照明区 域IFl IF4)宽度为宽的复数个图案区域Al A4。将此光罩MA的图案区Al A4的图案的像分为第1部分图案区域All A41与 第2部分图案区域A12 A42扫描曝光至板片PT，能使用上述实施形态的曝光方法，并抑制 因光罩图案的描绘误差所产生的接合误差，提升光罩图案全体的投影像的转印精度。(10)此外，于复数个图案区域Al A4的Y方向间的区域(图案间区域31 31C) 形成有位置测量用标记32B1 32C2 (位置对准用标记)，因此能将图案区域Al A4的图 案的像以高精度加以接合曝光。(11)又，如图5所示，由于设有个别覆盖图案区域Al A4的薄膜37A 37D (保 护构件)，因此能防止异物附着于图案区域Al A4。此外，上述实施形态中，虽说明光罩MA及板片PT各自的扫描方向及非扫描方向于 XYZ座标系中一致，但亦可对应将光罩MA的图案的投影像形成于板片PT上的投影光学系统 的构成，将光罩MA及板片PT各自的扫描方向及非扫描方向于XYZ座标系中设定为不同方 向。不过，光罩MA及板片PT的扫描方向及非扫描方向，在考虑投影光学系统内光路的弯折 等而使其在光学上一致，在此意思下，使光罩MA与板片PT于扫描方向或非扫描方向同步移 动，指使光罩MA与板片PT相对投影光学系统移动于光学上对应的方向(光学上同方向)
^^ 眉、ο又，上述实施形态中，虽说明图案区域Al A4 —体设于光罩MA上，但亦可将图案 区域Al A4形成于个别的光罩上，将各光罩一次搭载于光罩载台上。作为个别的光罩，可 使用例如将光罩MA对应图案区域Al A4加以4分割的小型光罩。此外，将对应图案区域 Al A4的复数个光罩一次搭载于光罩载台上的场合，最好是能设置用以进行各光罩间的 相对位置对准的机构较佳。又，上述实施形态中，虽说明将曝光区域EFl EF24的曝光宽度设定为既定大小 的情形下，进行图9所示的一连串处理，但亦可就各处理变更曝光区域EFl EF24的曝光 宽度。例如可在转印设于第1部分图案区域All A41的图案的情形、与在转印设于第2部 分图案区域A12 A42的图案的情形时，变更曝光宽度。据此，即能在投影光学系统的配置 间隔范围内自由的设定各图案区域Al A4及图案转印区域EP1、EP2的非扫描方向宽度。 又，曝光区域EFl EF4的曝光宽度，如上所述，例如可使用可变视野光阑8来加以变更。其次，可使用上述实施形态的图2的曝光装置100，于感光基板(玻璃板)上形成 既定图案(电路图书、电极图案等)据以制造液晶显示元件等的元件。以下，参照图14的 流程图说明此制造方法的一例。图14的步骤S401 (图案形成步骤)，首先，实施于曝光对象的基板上涂布光刻胶以 准备感光基板的涂布步骤、使用上述扫描型的投影曝光装置将液晶显示元件用的光罩的图 案转印曝光至该感光性基板的曝光步骤、以及使该感光基板显影的显影步骤。通过包含此 涂布步骤、曝光步骤及显影步骤的光微影制造工艺，于该基板上形成既定光刻胶图案(转 印图案层)。接着此微影制造工艺后，经由将该光刻胶图案作为光罩的蚀刻步骤、及光刻胶
20剥离步骤等，于该基板上形成包含多数电极等的既定图案。该微影制造工艺等，视该基板上 的层数实施复数次。于其次的步骤S402 (彩色滤光片形成步骤)，通过将对应红R、绿R、蓝B的3个微 细滤器的组多数排列成矩阵状、或将复数个红R、绿G、蓝B的3条条状滤器的组排列于水平 扫描线方向来形成彩色滤光片。于其次的步骤403 (单元组装步骤)，例如将在步骤S401所 得的具有既定图案的基板与在步骤S402所得的彩色滤光片之间注入液晶，以制造液晶面 板(液晶单元)。于其后的步骤S404 (模块组装步骤)，安装用以进行所组装的液晶面板(液晶单 元)的显示动作的电路、及背光组等零件后，完成液晶显示元件。如上所述，上述液晶显示元件的制造方法，包含使用上述实施形态的曝光装置将 设于光罩的图案的投影像转印至板片(感光基板)的曝光步骤、使被转印该投影像的板片 显影以在板片上形成对应该投影像的形状的转印图案层的显影步骤、以及透过该转印图案 层对板片PT进行加工的加工步骤。使用上述液晶显示元件的制造方法，由于能减轻光罩图案的描绘误差的影响，因 此能高精度的进行液晶显示元件的制造。又，本发明不限于扫描型曝光装置，亦能适用于以一次型曝光装置(步进型曝光 装置)进行曝光的场合。此外，本发明不限于上述实施形态，在不脱离本发明的要旨范围内可有各种构成。
权利要求
一种曝光方法，其包含图案配置步骤，对分别具有放大倍率、并排的复数个投影光学系统，配置于既定方向具有大于将所述的投影光学系统的曝光宽度除以所述的放大倍率所得的宽度、小于所述的投影光学系统的配置间隔的区域宽度的图案区域；以及曝光步骤，将以所述的投影光学系统形成的第1图案的投影像、以及第2图案的投影像依序转印至基板上，所述的第1图案设在各所述的图案区域的第1部分图案区域，所述的第2图案则设在相对所述的第1部分图案区域、至少部分区域在所述的图案区域内于所述的既定方向相异的第2部分图案区域。
2.如权利要求1所述的曝光方法，其中，所述的曝光步骤包含第1曝光步骤，将各所述的图案区域的所述的第1图案的所述的投影像，转印至所述的 基板上分别对应的第1部分转印区域；以及第2曝光步骤，将各所述的图案区域的所述的第2图案的所述的投影像，转印至所述的 基板上分别对应、相对所述的第1部分转印区域至少部分区域在所述的既定方向相异的第 2部分转印区域。
3.如权利要求1所述的曝光方法，其中，所述的第1部分图案区域与所述的第2部分图 案区域被设成所述的既定方向的区域交界部重叠；所述的曝光步骤，将所述的第1图案的所述的投影像与所述的第2图案的所述的投影 像在所述的既定方向的像交界部加以重叠转印。
4.如权利要求1所述的曝光方法，其中，所述的配置间隔为所述的曝光宽度的整数倍；所述的曝光步骤，将所述的第2图案的所述的投影像于所述的既定方向的像端部，重叠于与包含设置所述的第2图案的所述的第2部分图案区域的所述的图案区域相邻的所述 的图案区域所设的图案以所述的投影光学系统投影的投影像加以转印。
5.如权利要求1所述的曝光方法，其中，所述的曝光步骤，一边使所述的图案区域及所 述的基板同步移动于与所述的既定方向正交的扫描方向、一边转印所述的第1图案的所述 的投影像与所述的第2图案的所述的投影像。
6.如权利要求5所述的曝光方法，其中，所述的曝光步骤，使所述的图案区域及所述的 基板同步移动于所述的扫描方向的第1面向、一边转印所述的第1图案的所述的投影像，使 所述的图案区域及所述的基板同步移动于所述的扫描方向的第2面向、一边转印所述的第 2图案的所述的投影像。
7.如权利要求1所述的曝光方法，其中，所述的投影光学系统于所述的既定方向形成 倒立的所述的投影像；所述的曝光步骤，在转印所述的第1图案的所述的投影像后、至转印所述的第2图案的 所述的投影像前，使所述的图案区域与所述的基板往所述的既定方向的彼此相反侧移动。
8.如权利要求1所述的曝光方法，其包含附加图案配置步骤，将与所述的图案区域相邻设置，于所述的既定方向具有大于所述 的曝光宽度除以所述的放大倍率所得宽度、小于所述的配置间隔的区域宽度的附加图案区 域，分别相对复数个所述的投影光学系统配置；以及附加图案曝光步骤，将设在各所述的附加图案区域的第1部分附加图案区域的第1附 加图案以投影光学系统投影的投影像，以及设在相对所述的第1部分附加图案区域、至少一部分区域在所述的附加图案区内于所述的既定方向不同的第2部分附加图案区域的第2 附加图案以投影光学系统投影的投影像，依序转印至所述的基板上。
9.如权利要求8所述的曝光方法，其中，复数个所述的图案区域及所述的附加图案区 域于光罩基板上于所述的既定方向交互设置；所述的图案配置步骤，对复数个所述的投影光学系统配置所述的光罩基板；所述的附加图案配置步骤，相对复数个所述的投影光学系统使所述的光罩基板移动于 所述的既定方向。
10.如权利要求1所述的曝光方法，其中，所述的放大倍率至少为2倍。
11.如权利要求1所述的曝光方法，其中，复数个所述的投影光学系统于所述的既定方 向排列成一列。
12.—种曝光装置，其具备复数个投影光学系统，分别具有放大倍率且并排设置；图案配置机构，对复数个所述的投影光学系统，配置于既定方向具有大于所述的投影 光学系统的曝光宽度除以所述的放大倍率所得的宽度、小于所述的投影光学系统的配置间 隔的区域宽度的图案区域，且使所述的图案区域往所述的既定方移动；基板保持机构，供保持基板、使所述的基板往所述的既定方向移动；以及控制部，进行将以所述的投影光学系统形成的第1图案的投影像、以及第2图案的投影 像依序转印至基板上的控制，所述的第1图案设在各所述的图案区域的第1部分图案区域， 所述的第2图案则设在相对所述的第1部分图案区域、至少部分区域在所述的图案区域内 于所述的既定方向相异的第2部分图案区域。
13.如权利要求12所述的曝光装置，其中，所述的图案配置机构具有保持形成有所述 的图案区域的物体的图案保持机构。
14.如权利要求12所述的曝光装置，其中，所述的第1部分图案区域与所述的第2部分 图案区域被设成所述的既定方向的区域交界部重叠；所述的控制部，进行将所述的第1图案的所述的投影像与所述的第2图案的所述的投 影像在所述的既定方向的一方的像交界部加以重叠转印的控制。
15.如权利要求12所述的曝光装置，其中，所述的配置间隔为所述的曝光宽度的整数倍。
16.如权利要求15所述的曝光装置，其中，所述的控制部，进行将所述的第2图案的所 述的投影像于所述的既定方向的像端部，重叠于与包含设置所述的第2图案的所述的第2 部分图案区域的所述的图案区域相邻的所述的图案区域所设的图案以所述的投影光学系 统投影的投影像加以转印的控制。
17.如权利要求12所述的曝光装置，其中，所述的图案配置机构使所述的图案区域往 与所述的既定方向正交的扫描方向移动；所述的基板保持机构，使所述的基板往所述的扫描方移动；所述的控制部，进行一边使所述的图案区域及所述的基板同步往所述的扫描方向移 动、一边转印所述的第1图案的所述的投影像与所述的第2图案的所述的投影像的控制。
18.如权利要求17所述的曝光装置，其中，所述的投影光学系统，于所述的既定方向形 成倒立的所述的投影像；所述的控制部，在转印所述的第1图案的所述的投影像后、至转印所述的第2图案的所 述的投影像前，使所述的图案区域与所述的基板往所述的既定方向的彼此相反侧移动。
19.如权利要求12所述的曝光装置，其中，所述的图案配置机构，将与所述的图案区 域相邻设置，于所述的既定方向具有大于所述的曝光宽度除以所述的放大倍率所得宽度、 小于所述的配置间隔的区域宽度的附加图案区域，分别相对复数个所述的投影光学系统配 置，且使所述的附加图案区域往所述的既定方向移动；所述的控制部，进行将设在各所述的附加图案区域的第1部分附加图案区域的第1附 加图案以投影光学系统投影的投影像，以及设在相对所述的第1部分附加图案区域、至少 一部分区域在所述的附加图案区内于所述的既定方向不同的第2部分附加图案区域的第2 附加图案以投影光学系统投影的投影像，依序转印至所述的基板上的控制。
20.如权利要求19所述的曝光装置，其中，所述的图案配置机构具有保持形成有所述 的附加图案区域的物体的附加图案保持机构。
21.如权利要求19所述的曝光装置，其中，所述的图案区域及所述的附加图案区域一 体形成在光罩构件上；所述的图案配置机构具有保持所述的光罩构件的光罩保持机构。
22.如权利要求21所述的曝光装置，其中，所述的光罩保持机构具有用以支承在所述 的图案区域与所述的附加图案区域的区域间的所述的光罩构件的支承部。
23.如权利要求13所述的曝光装置，其中，所述的图案区域一体形成在光罩构件上；所述的图案保持机构具有用以支承在相邻所述的图案区域间的所述的光罩构件的支承部。
24.如权利要求17所述的曝光装置，其具备以相等于所述的曝光宽度的间隔排列于所 述的既定方向、用以测量所述的图案配置机构往所述的扫描方向的移动量的复数个激光干 涉仪。
25.如权利要求12所述的曝光装置，其具备将所述的曝光宽度往所述的既定方向设定 为可变的光阑机构。
26.如权利要求12所述的曝光装置，其中，所述的放大倍率至少为2倍。
27.如权利要求12所述的曝光装置，其中，复数个所述的投影光学系统于所述的既定 方向排列成一列。
28.—种元件制造方法，其包含使用权利要求12至27中任一项所述的曝光装置，将设于所述的图案区域的图案的以 所述的投影光学系统形成的投影像，转印至感光基板的曝光步骤；使转印有所述的投影像的所述的感光基板显影，以将对应所述的投影像的形状的转印 图案层，形成于所述的感光基板上的显影步骤；以及透过所述的转印图案层对所述的感光基板进行加工的加工步骤。
29. —种元件制造方法，其包含通过权利要求8或9所述的曝光方法，将设于所述的图案区域的图案的所述的投影像、 与设于所述的附加图案区域的附加图案的所述的投影像，依序转印至感光基板的曝光步 骤；使转印有所述的图案的所述的投影像与所述的附加图案的所述的投影像的至少一方的所述的感光基板显影，以将对应所述的图案的所述的投影像与所述的附加图案的所述的 投影像的至少一方的形状的转印图案层，形成于所述的感光基板上的显影步骤；以及 透过所述的转印图案层对所述的感光基板进行加工的加工步骤。
全文摘要
基板(PT)的曝光方法，包含图案配置步骤，对分别具有放大倍率、并排的复数个投影光学系统(PL1至PL4)，配置于既定方向具有大于将该投影光学系统的曝光宽度除以该放大倍率所得的宽度、小于该投影光学系统的配置间隔的区域宽度的图案区域(A1至A4)；以及曝光步骤，将以该投影光学系统形成的第1图案的投影像、以及第2图案的投影像依序转印至基板上，该第1图案设在各该图案区域的第1部分图案区域(A11至A41)，该第2图案则设在相对该第1部分图案区域、至少部分区域在该图案区域内于该既定方向相异的第2部分图案区域(A12至A42)。如此，能抑制图案投影像的接合误差的产生，提升图案全体的投影像的转印精度。
文档编号G03F7/20GK101918897SQ20088011159
公开日2010年12月15日 申请日期2008年11月17日 优先权日2007年12月20日
发明者奈良圭 申请人:株式会社尼康