曝光装置、平面显示器的制造方法、元件制造方法、及曝光方法与流程

本发明是关于曝光装置、平面显示器的制造方法、元件制造方法及曝光方法，详言之，是关于借由对物体进行将能量束扫描于既定扫描方向的扫描曝光，将既定图案形成在物体上的曝光装置及方法、以及包含前述曝光装置或方法的平面显示器或元件的制造方法。

背景技术：

一直以来，在制造液晶显示元件、半导体元件(集成电路等)等电子元件(微元件)的微影制造过程，是使用曝光装置，此曝光装置使用能量束将形成在光罩或标线片(以下，统称为「光罩」)的图案转印至玻璃板或晶圆(以下，统称为「基板」)上。

作为此种曝光装置，已知有一种在使光罩与基板实质静止的状态下，将曝光用照明光(能量束)扫描于既定扫描方向，据以在基板上形成既定图案的线束扫描式的扫描曝光装置(例如参照专利文献1)。

在述专利文献1中记载的曝光装置，为修正基板上的曝光对象区域与光罩的位置误差，是一边使投影光学系往与曝光时的扫描方向相反方向移动、一边通过投影光学系以对准显微镜进行基板上及光罩上的标记的测量(对准测量)，根据该测量结果修正基板与光罩的位置误差。此处，由于是通过投影光学系测量基板上的对准标记，因此对准动作与曝光动作是依序(serially)实施，欲抑制所有基板的曝光处理所需的处理时间(生产时间)是非常困难的。

先行技术文献

[专利文献1]日本特开2000－12422号公报

技术实现要素：

用以解决课题的手段

本发明在上述事情下完成，第1观点的曝光装置，是透过投影光学系对物体照射照明光，并相对该物体驱动该投影光学系以进行扫描曝光，其具备：标记检测部，用以进行设在该物体的标记的标记检测；第1驱动系，是驱动该标记检测部；第2驱动系，是驱动该投影光学系；以及控制装置，是以在该投影光学系的驱动前先进行该标记检测部的驱动的方式控制该第1及第2驱动系。

本发明第2观点的平面显示器的制造方法，其包含使用本发明的曝光装置使该物体曝光的动作、以及使曝光后的该物体显影的动作。

本发明第3观点的元件制造方法，其包含使用本发明的曝光装置使该物体曝光的动作、以及使曝光后的该物体显影的动作。

本发明第4观点的曝光方法，是透过投影光学系对物体照射照明光，并相对该物体驱动该投影光学系以进行扫描曝光，其包含：使用标记检测部进行的设于该物体的标记的标记检测；使用第1驱动系的该标记检测部的驱动；使用第2驱动系的该投影光学系的驱动；以及以在该投影光学系的驱动前先进行该标记检测部的驱动的方式进行该第1及第2驱动系的控制。

本发明第5观点的平面显示器的制造方法，其包含使用本发明的曝光方法使该物体曝光的动作、以及使曝光后的该物体显影的动作。

本发明第6观点的元件制造方法，其包含使用本发明的曝光方法使该物体曝光的动作、以及使曝光后的该物体显影的动作。

附图说明

图1是第1实施例的液晶曝光装置的概念图。

图2是显示以图1的液晶曝光装置的控制系为中心构成的主控制装置的输出入关系的方框图。

图3是用以说明投影系本体、及对准显微镜的测量系的构成的图。

图4(a)～图4(d)是用以说明曝光动作时的液晶曝光装置的动作的图(其1～其4)。

图5(a)～图5(d)是用以说明曝光动作时的液晶曝光装置的动作的图(其5～其8)。

图6(a)～图6(c)是用以说明曝光动作时的液晶曝光装置的动作的图(其9～其11)。

图7(a)～图7(c)是用以说明曝光动作时的液晶曝光装置的动作的图(其12～其15)。

图8(a)～图8(d)是用以说明第2实施例的对准系的动作的图(其1～其4)。

图9(a)及图9(b)是用以说明第3实施例的对准系、及投影光学系的动作的图(其1及其2)。

图10是显示投影光学系、及对准系的驱动系的变形例(其1)的图。

图11是显示投影光学系、及对准系的驱动系的变形例(其2)的图。

图12是液晶曝光装置的模块更换的概念图。

【主要元件符号说明】

10：液晶曝光装置20：照明系

30：光罩载台装置40：投影光学系

50：基板载台装置60：对准系

m：光罩p：基板

具体实施方式

《第1实施例》

以下，使用图1～图7(c)说明第1实施例。

图1中显示了第1实施例的液晶曝光装置10的概念图。液晶曝光装置10，是以例如用于液晶显示装置(平面显示器)等的矩形(方型)的玻璃基板p(以下，仅简称基板p)为曝光对象物的步进扫描(step&scan)方式的投影曝光装置，所谓的扫描机。

液晶曝光装置10，具有照射作为曝光用能量束的照明光il的照明系20、与投影光学系40。以下，将与从照明系20透过投影光学系40照射于基板p的照明光il的光轴平行的方向称为z轴方向，并设定在与z轴正交的平面内彼此正交的x轴及y轴以进行说明。又，本实施例的坐标系中，y轴是与重力方向实质平行。因此，xz平面与水平面实质平行。此外，以绕z轴的旋转(倾斜)方向为θz方向进行说明。

此处，在本实施例，一片基板p上设定有多个曝光对象区域(适当的称区划区域、或照射(shot)区域来进行说明)，在此等多个照射区域依序转印光罩图案。又，本实施例，虽是针对基板p上设定有4个区划区域的情形(所谓取4面的情形)进行说明，但区划区域的数量不限定于此，可适当变更。

又，在液晶曝光装置10，虽是进行所谓的步进扫描方式的曝光动作，但在扫描曝光动作时，光罩m及基板p实质为静止状态，而照明系20及投影光学系40(照明光il)相对光罩m及基板p分别在x轴方向(适当的称扫描方向)以长行程移动(参照图1的白箭头)。相对于此，在为了变更曝光对象的区划区域而进行的步进动作时，光罩m在x轴方向以既定行程步进移动，基板p在y轴方向以既定行程步进移动(分别参照图1的黑箭头)。

图2中，显示了统筹控制液晶曝光装置10的构成各部的主控制装置90的输出入关系的方框图。如图2所示，液晶曝光装置10具备照明系20、光罩载台装置30、投影光学系40、基板载台装置50、对准系60等。

照明系20，具备包含照明光il(参照图1)的光源(例如，水银灯)等的照明系本体22。在扫描曝光动作时，由主控制装置90控制例如包含线性马达等的驱动系24，据以将照明系本体22在x轴方向以既定长行程扫描驱动。主控制装置90，通过例如包含线性编码器等的测量系26求出照明系本体22的x轴方向的位置资讯，根据该位置资讯进行照明系本体22的位置控制。在本实施例中，作为照明光il，是使用例如g线、h线、i线等。

光罩载台装置30具备保持光罩m的载台本体32。载台本体32，可借由例如包含线性马达等的驱动系34在x轴方向及y轴方向适当的步进移动。在x轴方向为变更曝光对象的区划区域的步进动作时，主控制装置90借由控制驱动系34，将载台本体32步进驱动于x轴方向。又，如后所述，在y轴方向为变更曝光对象的区划区域内进行扫描曝光的区域(位置)的步进动作时，主控制装置90借由控制驱动系34，将载台本体32步进驱动于y轴方向。驱动系34，能在后述对准动作时将光罩m适当的微幅驱动于xy平面内的3自由度(x、y、θz)方向。光罩m的位置资讯，例如以包含线性编码器等的测量系36加以求出。

投影光学系40，具备包含以等倍系在基板p(参照图1)上形成光罩图案的正立正像的光学系等的投影系本体42。投影系本体42配置在基板p与光罩m之间形成的空间内(参照图1)。在扫描曝光动作时，主控制装置90借由例如控制包含线性马达等的驱动系44，以和照明系本体22同步的方式，在x轴方向以既定长行程扫描驱动投影系本体42。主控制装置90，通过例如包含线性编码器等的测量系46求出投影系本体42在x轴方向的位置资讯，根据该位置资讯进行投影系本体42的位置控制。

回到图1，在液晶曝光装置10，当以来自照明系20的照明光il照明光罩m上的照明区域iam时，以通过光罩m的照明光il，透过投影光学系40将该照明区域iam内的光罩图案的投影像(部分正立像)，形成在基板p上与照明区域iam共轭的照明光il的照射区域(曝光区域ia)。并相对光罩m及基板p，使照明光il(照明区域iam及曝光区域ia)相对移动于扫描方向据以进行扫描曝光动作。亦即，在液晶曝光装置10，是以照明系20及投影光学系40在基板p上生成光罩m的图案，借由照明光il使基板p上的感应层(抗蚀层)的曝光，在基板p上形成该图案。

此处，在本实施例，以照明系20在光罩m上生成的照明区域iam，包含于y轴方向分离的一对矩形区域。一个矩形区域的y轴方向长度，是设定为光罩m的图案面的y轴方向长度(亦即设定在基板p上的各区划区域的y轴方向长度)的例如1/4。又，一对矩形区域间的间隔亦同样的设定为光罩m的图案面的y轴方向的长度的例如1/4。因此，生成在基板p上的曝光区域ia，亦同样的包含于y轴方向分离的一对矩形区域。本实施例，为将光罩m的图案完全地转印至基板p，虽须针对一区划区域进行二次扫描曝光动作，但具有可使照明系本体22及投影系本体42小型化的优点。关于扫描曝光動作的具体例，留待后叙。

基板载台装置50，具被保持基板p的背面(与曝光面相反的面)的载台本体52。回到图2，在y轴方向变更曝光对象的区划区域的步进动作时，主控制装置90借由控制例如包含线性马达等的驱动系54，将载台本体52往y轴方向步进驱动。驱动系54，可在后述的基板对准动作时将基板p微幅驱动于xy平面内的3自由度(x、y、θz)方向。基板p(载台本体52)的位置资讯，是以例如包含线性编码器等的测量系56加以求出。

回到图1，对准系60例如具备2个对准显微镜62、64。对准显微镜62、64，被配置在基板p与光罩m之间形成的空间内(在z轴方向的基板p与光罩m间的位置)，检测形成在基板p的对准标记mk(以下，仅称标记mk)、及形成在光罩m的标记(未图示)。本实施例中，标记mk在各区划区域的四个角落附近分别形成有1个(针对1个区划区域、例如4个)，光罩m的标记，透过投影光学系40形成在与标记mk对应的位置。又，标记mk及光罩m的标记的数量及位置，不限定于此，可适当变更。此外，在各图面中，为便于理解，标记mk是显示的较实际大。

其中的一对准显微镜62配置在投影系本体42的+x侧，另一对准显微镜64则配置在投影系本体42的－x侧。对准显微镜62、64，分别具有在y轴方向分离的一对检测视野(检测区域)，可同时检测一个区划区域内在y轴方向分离的例如2个标记mk。

又，对准显微镜62、64，可同时(换言之，在不改变对准显微镜62、64的位置的情形下)检测形成在光罩m的标记、与形成在基板p的标记mk。主控制装置90，例如在光罩m每次进行x步进动作、或基板p进行y步进动作时，求出形成在光罩m的标记与形成在基板p的标记mk的相对位置偏移资讯，并进行基板p与光罩m在沿xy平面的方向的相对的定位，以修正该位置偏移(抵消、或减少)。又，对准显微镜62、64，是由检测(观察)光罩m的标记的光罩检测部、与检测(观察)基板p的标记mk的基板检测部借由共通的箱体等一体构成，通过该共通的箱体由驱动系66加以驱动。或者，亦可以是光罩检测部与基板检测部由个别的箱体等构成，此场合，最好是构成为例如光罩检测部与基板检测部可借由实质共通的驱动系66以同等的动作特性来进行移动。

主控制装置90(参照图2)，是借由控制例如包含线性马达等的驱动系66，将对准显微镜62、64以既定长行程分别独立的驱动于x轴方向。又，主控制装置90，通过例如包含线性编码器等的测量系68求出对准显微镜62、64各自的x轴方向的位置资讯，根据该位置资讯分别独立的进行对准显微镜62、64的位置控制。此外，投影系本体42及对准显微镜62、64，其y轴方向的位置几乎相同，彼此的可移动范围部分重复。

此处，对准系60的对准显微镜62、64与上述投影光学系40的投影系本体42虽是物理上(机械上)独立(分离)的要素，由主控制装置90(参照图2)以彼此独立的方式进行驱动(速度、及位置)控制，但驱动对准显微镜62、64的驱动系66与驱动投影系本体42的驱动系44，在x轴方向的驱动系共用例如线性马达、线性导件等的一部分，对准显微镜62、64及投影系本体42的驱动特性、或由主控制装置90进行的控制特性是实质同等的。

具体的举一例而言，在例如以动圈式线性马达将对准显微镜62、64、投影系本体42分别驱动于x轴方向的情形时，上述驱动系66与驱动系44是共用固定子磁性体(例如永久磁石等)单元。相对于此，可动子线圈单元则是对准显微镜62、64、投影系本体42分别独立具有，主控制装置90(参照图2)借由个别进行对该线圈单元的电力供应，独立的控制对准显微镜62、64往x轴方向的驱动(速度、及位置)、与投影系本体42往x轴方向的驱动(速度、及位置)。因此，主控制装置90可变更(任意变更)于x轴方向的对准显微镜62、64与投影系本体42的间隔(距离)。此外，主控制装置90，亦可在x轴方向使对准显微镜62、64与投影系本体42以不同的速度移动。

主控制装置90(参照图2)，使用对准显微镜62(或对准显微镜64)检测形成在基板p上的多个标记mk，根据该检测结果(多个标记mk的位置资讯)以公知的全晶圆加强型对准(ega)方式，算出形成有检测对象的标记mk的区划区域的排列资讯(包含与区划区域的位置(坐标值)、形状等相关的资讯)。

具体而言，在扫描曝光动作中，在投影系本体42是被驱动于+x方向时，主控制装置90(参照图2)，在该扫描曝光动作之前，先使用配置在投影系本体42的+x侧的对准显微镜62进行多个标记mk的位置检测，以算出曝光对象的区划区域的排列资讯。又，在扫描曝光动作中，在投影系本体42是被驱动于－x方向时，在该扫描曝光动作之前，先使用配置在投影系本体42的－x侧的对准显微镜64进行多个标记mk的位置检测，以算出曝光对象的区划区域的排列资讯。主控制装置90根据算出的排列资讯，一边进行基板p的xy平面内的3自由度方向的慎密的定位(基板对准动作)、一边适当控制照明系20及投影光学系40进行对对象区划区域的扫描曝光动作(光罩图案的转印)。

其次，说明用以求出投影光学系40具有的投影系本体42的位置资讯的测量系46(参照图2)、及用以求出对准系60具有的对准显微镜62的位置资讯的测量系68的具体构成。

如图3所示，液晶曝光装置10具有用以将投影系本体42导向扫描方向的导件80。导件80由与扫描方向平行延伸的构件构成。导件80亦具有引导对准显微镜62往扫描方向的移动的功能。又，图7中，导件80虽是图示在光罩m与基板p之间，但实际上，导件80是在y轴方向配置在避开照明光il的光路的位置。

在导件80，固定有至少包含以和扫描方向平行的方向(x轴方向)为周期方向的反射型绕射光栅的标尺82。又，投影系本体42具有与标尺82对向配置的读头84。在本实施例，形成有借由上述标尺82与读头84构成用以求出投影系本体42的位置资讯的测量系46(参照图2)的编码器系统。此外，对准显微镜62、64，分别具有与标尺82对向配置的读头86(图3中，对准显微镜64未图示)。在本实施例，形成有借由上述标尺82与读头86构成用以求出对准显微镜62、64的位置资讯的测量系68(参照图2)的编码器系统。此处，读头84、86可分别对标尺82照射编码器测量用光束，并接收透过标尺82的光束(在标尺82的反射光束)，根据该受光结果输出对标尺82的相对位置资讯。

如以上所述，在本实施例，标尺82构成用以求出投影系本体42的位置资讯的测量系46(参照图2)、亦构成用以求出对准显微镜62、64的位置资讯的测量系68(参照图2)。亦即，投影系本体42与对准显微镜62、64是根据以形成在标尺82的绕射光栅所设定的共通的坐标系(测长轴)来进行位置控制。又，用以驱动投影系本体42的驱动系44(参照图2)、及用以驱动对准显微镜62、64的驱动系66(参照图2)，其要素可一部分共通、亦可以完全独立的要素构成。

又，构成上述测量系46、68的编码器系统，可以是测长轴仅为例如x轴方向(扫描方向)的线性(1dof)编码器系统、亦可具有多数测长轴。例如，可借由将读头84、86在y轴方向以既定间隔配置多个，据以求出投影系本体42、对准显微镜62、64的θz方向的旋转量。又，亦可以是在标尺82形成xy2维绕射光栅，在x、y、θz方向的3自由度方向具有测长轴的3dof编码器系统。再者，亦可作为读头84、86使用多个除绕射光栅的周期方向外亦能进行与标尺面正交的方向的测长的公知的2维读头，以求出投影系本体42、对准显微镜62、64的6自由度方向的位置资讯。

其次，使用图4(a)～图7(c)说明扫描曝光动作时的液晶曝光装置10的动作的一例。以下的曝光动作(包含对准测量动作)是在主控制装置90(图4(a)～图7(c)中未图示。參照圖2)的管理下进行。

本实施例中，曝光顺序最先的区划区域(以下，称第1照射区域s1)是设定在基板p的－x侧且－y侧。又，赋予在基板p上的区划区域的符号s2～s4，是分别代表曝光顺序为第2～4个的照射区域。

如图4(a)所示，在曝光开始前，投影系本体42及对准显微镜62、64的各个，是俯视下配置在设定于第1照射区域s1的－x侧的初期位置。此时，投影系本体42与对准显微镜62、64是在x轴方向彼此近接配置。又，对准显微镜62的检测视野的y轴方向位置与形成在第1及第4照射区域s1、s4内的标记mk的y轴方向位置几乎一致。

接着，主控制装置90，如图4(b)所示，将对准显微镜62驱动于+x方向，检测形成在第1照射区域s1内的例如4个标记mk中、形成在－x侧端部近旁的例如2个标记mk(参照图4(b)中的粗线圆标记。以下同)。又，主控制装置90，如图4(c)所示，进一步将对准显微镜62驱动于+x方向，以检测形成在第1照射区域s1内的例如4个标记mk中、形成在+x侧端部近旁的例如2个标记mk。又，图4(b)中，投影系本体42虽是停止中，但可在对准显微镜62开始进行第1照射区域s1内的标记mk的检测后、正在进行该标记mk的检测中，例如在检测－x侧的标记mk后移动至+x侧的标记mk的期间中(具体而言，在检测+x侧的标记mk的前一刻)，开始投影系本体42的加速。

主控制装置90，根据形成在上述第1照射区域s1内的例如4个标记mk的检测结果(位置资讯)，求出第1照射区域s1的排列资讯。主控制装置90，如图4(d)所示，一边根据第1照射区域s1的该排列资讯进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位(基板对准动作)、一边将投影系本体42与照明系20的照明系本体22(图4(d)中未图示。参照图1)同步驱动于+x方向，以进行对第1照射区域s1的第1次的扫描曝光。

又，主控制装置90，与对第1照射区域s1的第1次扫描曝光动作的开始并行，使用对准显微镜62检测形成在第4照射区域s4(第1照射区域s1的+x侧的区划区域)内的例如4个标记mk中、形成在－x侧端部近旁的例如2个标记mk。

主控制装置90，可根据新取得的第4照射区域s4内的例如2个标记mk的检测结果、与之前取得(储存在未图示的内存装置内)的第1照射区域s1内的例如4个标记的检测结果，进行ega计算以更新第1照射区域s1的排列资讯。主控制装置90，可一边根据此经更新的排列资讯适当进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位、一边续行第1照射区域s1的扫描曝光动作。为求出第1照射区域s1的排列资讯而使用第4照射区域s4内的标记位置资讯，与仅根据设在第1照射区域s1的4个标记mk来求出排列资讯相比较，可求出就广范围考虑了统计上倾向的排列资讯，而能提升关于第1照射区域s1的对准精度。

又，主控制装置90，如图5(a)所示，一边将投影系本体42驱动于+x方向以进行扫描曝光动作、一边进一步将对准显微镜62驱动于+x方向以检测形成在第4照射区域s4内的例如4个标记mk中、形成在+x侧端部近旁的例如2个标记mk。主控制装置90，可根据新取得的第4照射区域s4内的例如2个标记mk的检测结果、与之前取得的标记mk(本例中，是第1照射区域s1内的例如4个标记mk、及第4照射区域s4内的例如2个标记mk)的检测结果进行ega计算，以更新第1照射区域s1的排列资讯。主控制装置90，可一边根据此经更新的排列资讯进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位、一边续行第1照射区域s1的扫描曝光动作。

如以上所述，在本实施例，可使用相对投影系本体42配置在扫描方向前方(+x方向)的对准显微镜62，同时(并行)实施检测较曝光区域ia(照明光il)形成在扫描方向前方(+x方向)的标记mk的动作、与使投影系本体42扫描于+x方向的扫描曝光动作中的至少一部分。如此，即能缩短包含对准动作与扫描曝光动作的一连串动作所需的时间。此外，主控制装置90，可在每次依序测量例如设在不同位置的标记mk时适当进行ega计算，以更新曝光对象的区划区域的排列资讯。据此，能提升曝光对象的区划区域的对准精度。

又，主控制装置90，在为进行扫描曝光动作而将投影系本体42驱动于+x方向时，可将相对投影系本体42配置在扫描方向后方(－x方向)的对准显微镜64，以追循投影系本体42的方式驱动于+x方向(参照图5(a)及图5(b))。此时，主控制装置90，可使用对准显微镜64检测较曝光区域ia(照明光il)形成在扫描方向后方(－x方向)的标记mk，将此检测结果用于ega计算。

如以上所述，本实施例中，由于光罩m上生成的照明区域iam(参照图1)、及基板p上生成的曝光区域ia，是在y轴方向分离的一对矩形区域，因此以一次扫描曝光动作转印至基板p的光罩m的图案像，是形成在在y轴方向分离的的一对延伸于x轴方向的带状区域(一个区划区域的全面积中的一半面积)内。

接着，主控制装置90，如图5(b)所示，为进行第1照射区域s1的第2次(复路)扫描曝光动作，使基板p及光罩m往－y方向步进移动(参照图5(b)的黑箭头)。此时的基板p的步进移动量是一个区划区域于y轴方向的长度的例如1/4的长度。此时，在基板p与光罩m往－y方向的步进移动中，最好是能以基板p与光罩m的相对位置关系不会变化的方式(或、以可修正该相对位置关系的方式)使其步进移动较佳。

本实施例中，第1照射区域s1的第2次扫描曝光动作，如图5(c)所示，是使投影系本体42往－x方向移动来进行。主控制装置90，将对准显微镜64驱动于－x方向，以检测形成在第1照射区域s1内的例如+x侧端部近旁的标记mk(未图示)。主控制装置90，一边根据此对准显微镜64的检测结果及上述第1照射区域s1的排列资讯进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位、一边进行第1照射区域s1的第2次扫描曝光动作。据此，如图5(d)所示，借由第1次扫描曝光动作转印的光罩图案、与借由第2次扫描曝光动作转印的光罩图案即在第1照射区域s1内接合，光罩m的图案全体被转印至第1照射区域s1。又，对应第1照射区域s1的第2次扫描曝光的对准动作，由于仅需根据光罩m的标记与基板p的标记mk的各2点的标记(+x侧标记)测量xy平面内的3自由度(x、y、θz)方向的位置偏差，因此与第1次对准动作相比较，能实质缩短对准所需的时间。

当对第1照射区域s1的扫描曝光结束时，主控制装置90，在为进行对第2照射区域s2(第1照射区域s1的+y侧的区划区域)的扫描曝光动作而使基板p往－y方向步进移动后，以和上述对第1照射区域s1的扫描曝光动作相同的程序进行对第2照射区域s2的扫描曝光。

亦即，对第2照射区域s2的第1次扫描曝光动作，如图6(a)所示，是根据以对准显微镜62检测的第2照射区域s2、及第3照射区域s3(第2照射区域s2的+x侧的区划区域)内的标记mk的检测结果求出第2照射区域s2的排列资讯，根据此排列资讯进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位。其中，第3照射区域s3内的标记mk的检测动作(及排列资讯的更新)与对第2照射区域s2的扫描曝光动作的至少一部分是并行的。又，主控制装置90，在使基板p及光罩m往－y方向步进移动后，以对准显微镜64检测例如形成在+x侧端部近旁的第2照射区域s2内的标记mk(未图示)。主控制装置90，一边根据此对准显微镜64的检测结果与第2照射区域s2的排列资讯进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位、一边如图6(b)所示，在使投影系本体42往－x方向移动的同时、进行对第2照射区域s2的第2次扫描曝光动作。

当对第2照射区域s2的扫描曝光结束时，主控制装置90，借由使光罩m(参照图1)往+x方向步进移动，以使光罩m与基板p上的第3照射区域s3对向。主控制装置90，以对准显微镜62检测例如形成在第3照射区域s3内的－x侧端部近旁的标记mk。主控制装置90，在此状态下，如图6(c)所示，一边使投影系本体42往+x方向移动、一边进行对第3照射区域s3的第1次的扫描曝光动作。此时的对准(基板p的精密定位)控制，是视第3照射区域s3的排列资讯及对准显微镜62的检测结果进行。第3照射区域s3的排列资讯系根据使第2照射区域s2曝光时所求出的第2及第3照射区域s2、s3内的标记mk的位置加以计算，在对准显微镜62，仅需根据在使第3照射区域s3与光罩m对向配置的状态下的光罩m的标记与基板p的标记mk的各2点的标记，测量xy平面内的3自由度(x、y、θz)方向的位置偏差即可。因此，与第2照射区域s2的对准相比较，能实质缩短第3照射区域s3的对准所需的时间。

之后，主控制装置90，为进行对第3照射区域s3的第2次扫描曝光动作，如图7(a)所示，使基板p及光罩m在+y方向步进移动。据此，对准显微镜64的检测视野的y轴方向的位置、与形成在第2及第3照射区域s2、s3内的标记mk的y轴方向的位置即几乎一致。

主控制装置90，以和上述对第1照射区域s1的第1次扫描曝光动作相同的程序(惟，用于标记mk的检测的对准显微镜不同)，进行对第3照射区域s3的第2次扫描曝光动作。亦即，主控制装置90，对第3照射区域s3的第2次扫描曝光动作，如图7(b)所示，在投影系本体42之前，由对准显微镜64检测形成在第3照射区域s3内的例如4个标记mk，视此检测结果，主控制装置90更新第3照射区域s3的排列资讯。主控制装置90，一边根据此经更新的排列资讯进行基板p的xy平面内的3自由度方向的精密定位、一边进行对第3照射区域s3的扫描曝光动作。又，与此扫描曝光动作并行，对准显微镜64，如图7(c)所示，检测形成在第2照射区域s2内的例如4个标记mk。主控制装置90，一边根据新取得的标记mk的位置资讯更新第3照射区域s3的排列资讯、一边与此并行对第3照射区域s3的第2次扫描曝光动作。

以下，虽未图示，但主控制装置90系一边适当进行基板p的y步进动作、一边进行对第4照射区域s4的扫描曝光。对此第4照射区域s4的扫描曝光动作，因与对第3照射区域s3的扫描曝光动作大致相同，故省略说明。

又，在对第3及第4照射区域s3、s4的扫描曝光动作时，可与对准显微镜64一起使用对准显微镜62进行标记mk的检测，使用此等对准显微镜62、64的输出更新区划区域的排列资讯。此外，为使第2照射区域s2以后的区划区域曝光而在求该区划区域的排列资讯时，可使用之前为使区划区域曝光时所求出的标记mk的位置资讯。具体而言，例如在求第4照射区域s4的排列资讯时，主控制装置90虽是使用第1及第4照射区域s1、s4内的标记mk的位置资讯，但亦可与此并用之前求出的第2及第3照射区域s2、s3内的标记mk的位置资讯。

根据以上说明的本实施例，由于对准显微镜62、64是与投影系本体42分开独立的往扫描方向移动，因此扫描曝光动作与对准动作的至少一部分可同时进行(并行)。从而，能谋求包含对准动作与扫描曝光动作的一连串动作所需的时间、亦即谋求基板p的曝光处理所需的一连串处理时间(生产时间)的缩短。

又，由于是在扫描方向于投影系本体42的一侧及另一侧分别配置有对准显微镜62、64，因此能与扫描曝光动作时的扫描方向(往路扫描与复路扫描)无关的，缩短包含对准动作与扫描曝光动作的一连串动作所需的时间。

《第2实施例》

接着，使用图8(a)～图8(d)，说明第2实施例的液晶曝光装置。第2实施例的液晶曝光装置的构成，除对准系的构成及动作不同外，皆与上述第1实施例相同，因此，以下，仅说明相异点，而针对与上述第1实施例具有相同构成及功能的要素，则赋予与上述第1实施例相同的符号并省略其说明。

上述第1实施例中，是对投影系本体42在扫描方向的前后(+x侧及－x侧)分别配置了对准显微镜62、64(参照图1)，相对于此，本第2实施例中，如图8(a)所示，仅在投影系本体42的+x侧设有对准显微镜162。

又，相比较于上述第1实施例的对准显微镜62、64具有在y轴方向分离的一对检测视野(参照图4(b)等)，对准显微镜162则具有在y轴方向分离的例如4个检测视野。对准显微镜162所具有的例如4个检测视野，其彼此的间隔是设定为能同时检测横跨形成在y轴方向相邻的例如2个区划区域的标记mk。

本第2实施例中，主控制装置90(参照图2)，如图8(b)及图8(c)所示，在第1照射区域s1的扫描曝光动作之前，一边将对准显微镜162驱动于+x方向、一边进行形成在基板p的例如合计16个标记mk的检测，根据此标记mk的检测结果求出第1照射区域s1的排列资讯，并一边视该排列资讯进行基板p的精密位置控制、一边如图8(d)所示将投影系本体42驱动于+x方向进行第1照射区域s1的扫描曝光动作。

本第2实施例中，由于对准显微镜162在y轴方向具有例如4个检测视野，因此借由使对准显微镜62往+x方向移动一次，即能检测形成在基板p的更大范围处的标记mk(此第2实施例中，是所有标记mk)。因此，与第1实施例相比较，能谋求基板p的曝光处理所需的一连串处理时间(生产时间)的更进一步的缩短。

本第2实施例中，亦与上述第1实施例同样的，是借由进行基板p的y步进动作、及/或光罩m(参照图1)的x步进动作，以进行曝光对象的区划区域的移动。又，在本第2实施例，由于是在第1照射区域s1的扫描曝光前，检测形成在基板p的所有标记mk，因此在第2照射区域s2以后的扫描曝光时，无需再次进行ega计算。当然，亦可在第2照射区域s2以后的扫描曝光时，重新进行对准测量(ega计算)以更新各区划区域的排列资讯。

《第3实施例》

接着，使用图9(a)及图9(b)说明第3实施例的液晶曝光装置。第3实施例的液晶曝光装置的构成，除对准系的构成及动作不同外，皆与上述第1实施例相同，因此，以下，仅说明相异点，而针对与上述第1实施例具有相同构成及功能的要素，则赋予与上述第1实施例相同的符号并省略其说明。

上述第1实施例中，对准系60是在投影系本体42的扫描方向前后(+x侧及－x侧)具有对准显微镜62、64，相对于此，本第3实施例中的不同点在于，仅在投影系本体42的+x侧设有对准显微镜62。

本第3实施例中，主控制装置90(参照图2)，在使基板p相对投影系本体42进行y步进时，是使对准显微镜62与投影系本体42回归到既定初期位置。具体而言，例如图9(a)所示，当第1照射区域s1的扫描曝光动作结束时，主控制装置90，与上述第1实施例同样的，如图9(b)所示，使基板p往－y方向y步进动作(参照图9(b)的黑箭头)。

又，主控制装置90，与上述基板p往－y方向的y步进动作并行，分别将对准显微镜62与投影系本体42驱动于－x方向，使其回归(参照图9(b)的白箭头)至初期位置(参照图4(a))。本实施例中，对准显微镜62及投影系本体42的初期位置，是各自的可移动范围的－x侧端部近旁。之后，主控制装置90，分别将对准显微镜62及投影系本体42驱动于+x方向，据以进行对第1照射区域s1的第2次扫描曝光动作。此外，亦可在此第2次扫描曝光动作前，以对准显微镜62进行形成在基板p的标记mk的检测动作，根据其输出，更新第1照射区域s1的排列资讯。

根据本第3实施例，即使对准显微镜62只有一个，亦能获得与上述第1实施例同样的效果。

又，以上说明的第1～第3各实施例的构成，可适当加以变更。例如，在上述第2实施例，可与上述第1实施例同样的，在扫描方向在投影系本体42的两侧(+x侧及－x侧)配置对准显微镜162。此场合，即使扫描方向是－x方向亦能在投影系本体42的移动前，先进行对准测量。

又，上述第1实施例，虽是在第1照射区域s1的所有标记mk的检测结束后，开始该第1照射区域s1的扫描曝光动作，但不限于此，亦可在形成于第1照射区域s1内的多个标记mk的测量中，开始该第1照射区域s1的扫描曝光动作。

又，上述各实施例中，对准测量动作与扫描曝光动作虽是对单一基板p并行，但不限于此，亦可例如准备二片基板p，一边进行对其中的一基板p的扫描曝光、一边进行对另一基板p的对准测量。

又，上述各实施例中，虽是在第1照射区域s1的扫描曝光后，进行设定在该第1照射区域s1的+y(上)侧的第2照射区域s2的扫描曝光，但不限于此，亦可在第1照射区域s1的扫描曝光的其次，进行对第4照射区域s4的扫描曝光。此场合，可借由使用例如与第1照射区域s1对向的光罩、以及与第4照射区域s4对向的光罩(合计二枚光罩)，对第1及第4照射区域s1、s4连续进行扫描曝光。此外，亦可在第1照射区域s1的扫描曝光后，使光罩m往+x方向步进移动以进行第4照射区域s4的扫描曝光。

又，在上述各实施例，标记mk虽是形成在各区划区域(第1～第4照射区域s1～s4)内，但不限于此，亦可形成在相邻区划区域间的区域(所谓的划线(scribeline))内。

又，上述各实施例中，虽是将在y轴方向分离的一对照明区域iam、曝光区域ia分别生成在光罩m、基板p上(参照图1)，但照明区域iam及曝光区域ia的形状、长度不限于此，可适当加以变更。例如，照明区域iam、曝光区域ia的y轴方向长度，可分别与光罩m的图案面、基板p上的一个区划区域的y轴方向长度相等。此场合，对各区划区域进行1次扫描曝光动作即结束光罩图案的转印。或者，照明区域iam、曝光区域ia，可以是y轴方向长度分别为光罩m的图案面、基板p上的一个区划区域的y轴方向长度的一半的一个区域。此场合，与上述实施例同样的，必须对一个区划区域进行2次扫描曝光动作。

又，如上述实施例般，为将一个光罩图案形成在区划区域，而使投影系本体42往复以进行接合曝光的情形时，可将具有互异的检测视野的往路用及复路用对准显微镜于扫描方向(x方向)配置在投影系本体42的前后。此场合，例如可使用往路用(第1次曝光动作用)的对准显微镜检测区划区域四角的标记mk，使用复路用(第2次曝光动作用)的对准显微镜检测接合部近旁的标记mk。此处，所谓接合部，是指以往路的扫描曝光曝光的区域(图案转印的区域)与以复路的扫描曝光曝光的区域(图案转印的区域)的接合部分。作为接合部近旁的标记mk，可预先在基板p形成标记mk、亦可将曝光完成的图案作为标记mk。在上述各实施例，在将投影系本体42驱动于+x方向以进行扫描曝光动作时，往路用对准显微镜是对准显微镜62、复路用对准显微镜则是对准显微镜64。此外，在将投影系本体42驱动于－x方向以进行扫描曝光动作时，往路用对准显微镜是对准显微镜64、复路用对准显微镜则是对准显微镜62。

又，上述实施例(及第1、第2变形例)中，虽是针对用以驱动照明系20的照明系本体22的驱动系24、用以驱动光罩载台装置30的载台本体32的驱动系34、用以驱动投影光学系40的投影光学系本体42的驱动系44、用以驱动基板载台装置50的载台本体52的驱动系54、及用以驱动对准系60的对准显微镜62的驱动系66(分别参照图2)分别为线性马达的情形做了说明，但用以驱动上述照明系本体22、载台本体32、投影光学系本体42、载台本体52及对准显微镜62的致动器的种类不限于此，可适当变更，例如可适当使用进给螺杆(滚珠螺杆)装置、皮带驱动装置等的各种致动器。

又，上述各实施例中，投影系本体42与对准显微镜62虽是共用往扫描方向的驱动系的一部分(例如线性马达、导件等)，但只要能个别驱动投影系本体42与对准显微镜62的话，不限于此，用以驱动对准显微镜62的驱动系66、与用以驱动投影光学系40的投影系本体42的驱动系44可以是完全独立的构成。亦即，如图10所示的曝光装置10a般，可将投影光学系40a具有的投影光学系本体42与对准系60a具有的对准显微镜62，以y位置彼此不重复的方式配置，以使用以驱动对准显微镜62的驱动系66(例如包含线性马达、导件等)与用以驱动投影系本体42的驱动系44(例如包含线性马达、导件等)，成为完全独立的构成。此场合，借由在曝光对象的区划区域的扫描曝光动作开始前，使基板p往y轴方向步进移动(往复移动)，据以进行该区划区域的对准测量。又，亦可如图11所示的曝光装置10b般，借由将用以驱动投影光学系40b具有的投影光学系本体42的驱动系44(例如包含线性马达、导件等)、与将用以驱动对准系60b具有的对准显微镜62的驱动系66(例如包含线性马达、导件等)配置成y位置不重复，使驱动系44与驱动系66成为完全独立的构成。

又，上述各实施例中，虽是针对用以进行照明系20的照明系本体22的位置测量的测量系26、用以进行光罩载台装置30的载台本体32的位置测量的测量系36、用以进行投影光学系40的投影光学系本体42的位置测量的测量系46、用以进行基板载台装置50的载台本体52的位置测量的测量系56、及用以进行对准系60的对准显微镜62的位置测量的测量系68(分别参照图2)，皆包含线性编码器的情形做了说明，但用以进行上述照明系本体22、载台本体32、投影系投影光学系本体42、载台本体52及对准显微镜62的位置测量的测量系统的种类不限于此，可适当变更，例如可适当使用光干涉仪、或并用线性编码器与光干涉仪的测量系等的各种测量系统。

此处，照明系20、光罩载台装置30、投影光学系40、基板载台装置50、对准系60可以被模块化。以下，将照明系20称照明系模块12m、光罩载台装置30称光罩载台模块14m、投影光学系40称投影光学系模块16m、基板载台装置50称基板载台模块18m、对准系60称对准系模块20m。以下，虽适当的称为「各模块12m～20m」，但是借由载置于对应的架台28a～28e上，而将彼此在物理上独立配置。

因此，如图12所示，在液晶曝光装置10，可将上述各模块12m～20m(图12中，例如是基板载台模块18m)中的任意(1个、或多个)模块，与其他模块独立的加以更换。此时，更换对象的模块是与支承该模块的架台28a～28e(图12中是架台28e)一体更换。

在上述各模块12m～20m的更换动作时，作为更换对象的各模块12m～20m(及支承该模块的架台28a～28e)，是沿地面26的面往x轴方向移动。因此，在架台28a～28e，以设有例如能在地面26上容易移动的例如车轮、或气浮式装置等较佳。如上所述，在本实施例的液晶曝光装置10，由于能使各模块12m～20m中的任意模块个别地与其他模块容易地分离，因此保养维修性优异。又，图12中，虽是显示基板载台模块18m与架台28e一起相对其他要素(投影光学系模块16m等)往+x方向(纸面内侧)移动，据以与他要素分离的态样，但移动对象模块(及架台)的移动方向不限定于此，例如可以是－x方向(纸面前)、亦可以是+y方向(纸面上方)。此外，亦可设置用以确保各架台28a～28e在地面26上的设置后位置再现性的定位装置。该定位装置可设于各架台28a～28e，亦可借由设在各架台28a～28e的构件与设在地面26的构件的协力动作，来再现各架台28a～28e的设置位置。

又，本实施例的液晶曝光装置10，由于是可独立分离上述各模块12m～20m的构成，因此能个别地将各模块12m～20m加以升级。所谓升级，除例如用以因应曝光对象基板p的大型化等的升级外，亦包含虽然基板p大小相同，但将各模块12m～20m更换为性能更佳者的情形。

此处，例如在使基板p大型化时，仅是基板p的面积(本实施例中，是x轴及y轴方向的尺寸)变大，通常基板p的厚度(z轴方向的尺寸)实质上不会变化。因此，例如在因应基板p的大型化而将液晶曝光装置10的基板载台模块18m加以升级时，如图12所示，取代基板载台模块18m，新插入的基板载台模块18am及支承基板载台模块18am的架台28g，虽然x轴及/或y轴方向的尺寸会改变，但z轴方向的尺寸实质上不会变化。同样的，光罩载台模块14m亦不会因为因应光罩m的大型化的升级，使z轴方向的尺寸实质变化。

又，例如为扩大照明区域iam、曝光区域ia(分别参照图1等)，可借由增加照明系模块12m所具有的照明光学系的数量、投影光学系模块16m所具有的投影透镜模块的数量，来将照明系模块12m、投影光学系模块16m分别加以升级。升级后的照明系模块、投影光学系模块(皆未图示)与升级前相比较，仅x轴及/或y轴方向的尺寸变化，z轴方向的尺寸实质上不会变化。

因此，本实施例的液晶曝光装置10，支承各模块12m～20m的架台28a～28e、及支承升级后各模块的架台(参照支承图12所示的基板载台模块18am的架台28g)，其z轴方向的尺寸是固定的。此处，所谓尺寸固定，是指更换前的架台与更换后的架台，其z轴方向的尺寸共通，亦即支承功能相同的模块的架台的z轴方向尺寸大致一定。如此，本实施例的液晶曝光装置10，由于各架台28a～28e的z轴方向尺寸固定，因此能谋求设计各模块时的时间缩短。

又，在液晶曝光装置10，由于基板p的曝光面、及光罩m的图案面分别与重力方向平行(所谓的纵列配置)，因此可将照明系模块12m、光罩载台模块14m、投影光学系模块16m及基板载台模块18m的各模块，在地面26面上直列设置。如此，由于上述各模块不会有彼此自重的作用，因此，无需如将例如相当于上述各模块的基板载台装置、投影光学系、光罩载台装置及照明是在重力方向重叠配置的习知曝光装置般，设置支承各要素的高刚性主机架(机体)。此外，由于构造简单，装置的设置工程、各模块12m～20m的维修保养作业、更换作业等皆能容易、且在短时间内进行。又，由于能沿地面26配置上述各模块，因此能降低装置全体的高度。如此，可使收容上述各模块的腔室小型化，谋求成本降低且缩短设置工期。

又，上述各实施例中，在照明系20使用的光源、及从该光源照射的照明光il的波长并无特别限定，可以是例如arf准分子激光(波长193nm)、krf准分子激光(波长248nm)等的紫外光、或f2激光(波长157nm)等真空紫外光。

又，上述实施例中，虽是包含光源的照明系本体22被驱动于扫描方向，但不限于此，亦可与例如特开2000－12422号公报所揭示的曝光装置同样的，将光源固定，仅使照明光il扫描于扫描方向。

又，照明区域iam、曝光区域ia，在上述实施例中是形成为延伸于y轴方向的带状，但不限于此，可例如美国专利第5,729,331号说明书所揭示，将配置成锯齿状的多个区域加以组合。

又，上述各实施例中，光罩m及基板p虽是配置成与水平面正交(所谓的纵列配置)，但不限于此，亦可将光罩m及基板p配置成与水平面平行。此场合，照明光il的光轴与重力方向大致平行。

又，虽是在扫描曝光动作时根据对准测量的结果进行基板p的xy平面内的微幅定位，但亦可与此并行，在扫描曝光动作前(或与扫描曝光动作并行)求出基板p的面位置资讯，在扫描曝光动作中进行基板p的面位置控制(所谓的自动对焦控制)。

又，曝光装置的用途不限于将液晶显示元件图案转印至方型玻璃板的液晶用曝光装置，亦能广泛地适用于例如有机el(electro-luminescence)面板制造用的曝光装置、半导体制造用的曝光装置、用以制造薄膜磁头、微机器及dna芯片等的曝光装置。此外，不仅是半导体元件等的微元件，亦能适用于为制造于光曝光装置、euv曝光装置、x线曝光装置及电子线曝光装置等使用的光罩或标线片，将电路图案转印至玻璃基板或硅晶圆等的曝光装置。

又，曝光对象的物体不限于玻璃板，亦可以是例如晶圆、陶瓷基板、薄膜构件、或光罩母板等其他物体。此外，在曝光对象物是平面显示器用基板的情形时，该基板的厚度并无特别限定，亦包含例如片状物(具有可挠性的片状构件)。又，本实施例的曝光装置，在曝光对象物是一边长度、或对角长在500mm以上的基板时尤为有效。此外，在曝光对象的基板为具有可挠性的片状(片材)的情形时，该片材可以是形成为卷筒状。此场合，无需依赖载台装置的步进动作，只要使卷筒旋转(卷绕)即能容易的相对照明区域(照明光)变更(步进移动)曝光对象的区划区域。

液晶显示元件(或半导体元件)等的电子元件，是经由进行元件的功能、性能设计的步骤、根据此设计步骤制作光罩(或标线片)的步骤、制作玻璃基板(或晶圆)的步骤、以上述各实施例的曝光装置及其曝光方法将光罩(标线片)图案转印至玻璃基板的微影步骤、使曝光后的玻璃基板显影的显影步骤、将残存有光阻的部分以外部分的露出构件借蚀刻加以去除的蚀刻步骤、将蚀刻完成后无需的光阻加以除去的光阻除去步骤、元件组装步骤、检査步骤等而被制造。此场合，在微影步骤使用上述实施例的曝光装置实施前述曝光方法，在玻璃基板上形成元件图案，因此能以良好生产性制造高集成度的元件。

产业上的可利用性

如以上的说明，本发明的曝光装置及方法适于对物体进行扫描曝光。又，本发明的平面显示器的制造方法适于平面显示器的生产。此外，本发明的元件制造方法适于微元件的生产。