專利名稱：曝光裝置、曝光方法以及元件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為關(guān)于使罩幕與感光基板同步移動，并將罩幕的圖案在感光基板曝光的掃描型曝光裝置及曝光方法，特別是有關(guān)將感光基板上相鄰的圖案的一部份，重復(fù)曝光的曝光裝置及曝光方法，以及元件的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件或半導(dǎo)體元件，均用將罩幕上形成的圖案在感光基板上轉(zhuǎn)寫的所謂微影蝕刻(photolithography and etch)的方法制造。在該微影蝕刻工程使用的曝光裝置，包括載置感光基板可二次元移動的基板臺，以及載置有圖案的罩幕可做二次元移動的罩幕臺。一面逐次移動罩幕臺及基板臺，一面將罩幕上形成的圖案經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)到感光基板。所謂的曝光裝置，已知主要有二種類型，即將罩幕上的全部圖案同時轉(zhuǎn)寫到感光基板上的總括型曝光裝置，以及一面同步掃描罩幕臺及基板臺且一面連續(xù)的將罩幕的圖案轉(zhuǎn)寫到感光基板上的掃描型曝光裝置。其中，制造液晶顯示元件之際，因要求顯示區(qū)域的大型化，所以主要采用掃描型曝光裝置。
掃描型曝光裝置中，將復(fù)數(shù)的投影光學(xué)系統(tǒng)配置成，在掃描方向依所定的量位移形成相鄰的投影區(qū)域，且相鄰?fù)队皡^(qū)域的鄰接端部，在與掃描方向直交的方向重疊，有所謂多鏡方式的掃描型曝光裝置(mult-lens scan型曝光裝置)。多鏡方式的掃描型曝光裝置，不僅可維持良好的成像特性，并且不需大型化裝置就可得大的曝光區(qū)域。上述掃描型曝光裝置的各投影光學(xué)系統(tǒng)的視野光圈，譬如成梯形形狀，在掃描方向的視野光圈的開口寬度的合計量被設(shè)定成常相等，因為相鄰?fù)队肮鈱W(xué)系統(tǒng)的接合部被重復(fù)曝光，所以上述掃描型曝光裝置，有投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)像差或曝光照度變化圓滑的優(yōu)點。
掃描型曝光裝置，在罩幕與感光基板同步移動掃描曝光后，將該些罩幕與感光基板向與掃描方向直交的方向進(jìn)步移動，進(jìn)行復(fù)數(shù)次的掃描曝光，使圖案的一部份重復(fù)曝光，將該些圖案接合合成，可制成有大顯示區(qū)域的液晶顯示元件。
重復(fù)進(jìn)行掃描曝光及進(jìn)步移動在感光基板上合成圖案的方法，有如先在罩幕形成復(fù)數(shù)的分割圖案，再將該些分割圖案在感光基板上接合的方法；或?qū)⒄帜坏膱D案像分割為復(fù)數(shù)的投影區(qū)域，將該些分割的投影區(qū)域在感光基板上接合的方法等。前面的方法如圖25所示，先在罩幕M形成三個分割圖案Pa、Pb、Pc，再將該些各分割圖案Pa、Pb、Pc在感光基板P順次曝光，在感光基板P上接合的方法。
另一方面，后面的方法為如圖26所示每次掃描時變更對罩幕M形成的圖案的曝光的照射區(qū)域，在該些照射區(qū)域?qū)?yīng)的投影區(qū)域，向感光基板P上順次掃描曝光，再進(jìn)行圖案合成者。此處，設(shè)五個投影光學(xué)系統(tǒng)，如圖26(a)所示，各別的投影區(qū)域100a～100e設(shè)定成梯形，形成在掃描方向(X方向)累計曝光量保持相同，且各個的端部在Y方向重疊，在X方向的投影區(qū)域的寬度的總計相等的設(shè)計。在感光基板曝光圖案之際，復(fù)數(shù)的投影區(qū)域100a～100e之中，將所定的投影區(qū)域?qū)?yīng)的光路用快門遮光，使成為只在罩幕M的所定區(qū)域曝光照射的情況，此時，經(jīng)復(fù)數(shù)次的掃描曝光，使投影區(qū)域的鄰接端部重復(fù)曝光。具體的說，如圖26(b)所示，第一次的掃描曝光在投影區(qū)域100d的-Y側(cè)端部a1，與第二次的掃描曝光在投影區(qū)域100b的+Y側(cè)端部a2被重復(fù)曝光。同樣地，第二次的掃描曝光在投影區(qū)100c的-Y側(cè)端部a3，與第三次掃描曝光在投影區(qū)域100b的+Y側(cè)端部Aa4被重復(fù)曝光。此時，在第一次的掃描曝光時投影區(qū)域100e被遮光；在第二次的掃描曝光時，投影區(qū)域100a、100d、100e被遮光；在第三次的掃描曝光時投影區(qū)域100a被遮光。
此處，第一次的掃描曝光在感光基板P上形成的分割圖案在Y方向的長度L12，為投影區(qū)域100a的短邊的+Y方向端點，到投影區(qū)域100d的長邊的-Y方向端點之間的Y方向的距離。第二次的掃描曝光在感光基板P上形成的分割圖案在Y方向的長度L13，為投影區(qū)域100b的長邊的+Y方向端點，到投影區(qū)域100c的長邊的-Y方向端點之間的Y方向的距離。第三次的掃描曝光在感光基板P上形成的分割圖案在Y方向的長度L14，為投影區(qū)域100b的長邊的+Y方向端點，到投影區(qū)域100e的短邊的-Y方向端點之間的Y方向的距離。如此，各個分割圖案的大小(Y方向的長度L12、L13、L14)，為依據(jù)梯形投影區(qū)域的長邊及短邊來決定者。
上述的公用的掃描型曝光方法及掃描型曝光裝置有以下的問題。
在圖25所示的方法，為在罩幕M上形成復(fù)數(shù)個獨立的分割圖案，在罩幕M上的圖案構(gòu)成受限制。而且為在每一分割圖案掃描曝光，掃描曝光次數(shù)增加，降低生產(chǎn)量。
又，在圖26所示的方法，由復(fù)數(shù)次掃描曝光進(jìn)行圖案合成之際，如上所述各個分割圖案的大小(Y方向的長度L12、L13、L14)依據(jù)梯形投影區(qū)域的長邊及短邊的長短而定者。亦即，在圖26所示的方法，于感光基板P上形成的圖案的大小，依投影區(qū)域的大小及視野光圈的大小(形狀)的限定。而且，分割圖案的接合只在梯形投影區(qū)域的端部形成，所以，圖案的分割位置亦受其限定。如上所述，在公知的方法，圖案的分割位置或感光基板P上形成的圖案大小受到限制，要制作任意的元件有困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即鑒于上述情況、目的在于提供一種曝光裝置及曝光方法，以及元件制造方法，能在感光基板上將分割圖案的一部份重復(fù)接合曝光之際，同時設(shè)定在感光基板形成的圖案的大小，而且亦能任意設(shè)定在罩幕上的圖案的分割位置，可效率良好的制造元件。
為解決上述的課題，本發(fā)明采用如在實施例的圖1～圖24所示，以下說明其構(gòu)成。
本發(fā)明的曝光裝置(EX)具以下的特征有對罩幕(M)照射光束(EL)的照明光學(xué)系統(tǒng)(IL)，及載置罩幕(M)的罩幕臺(MST)，以及載置感光基板(P)供罩幕(M)的圖案(44、45a、45b、46、47)曝光的基板臺(PST)。此種可對光束(EL)同步移動罩幕(M)與感光基板(P)施行掃描曝光，使罩幕(M)的圖案影像(50a～50g、62、63)的一部份重復(fù)曝光用分成復(fù)數(shù)次的掃描曝光在感光基板(P)繼續(xù)曝光圖案的曝光裝置，配設(shè)視野光圈(20)以設(shè)定感光基板(P)上被照明的圖案影像(50a～50g)的掃描方向(X)的寬度(Lx)；及第一遮光板(40)可設(shè)定圖案影像(50a～50g)的與掃描方向直交的方向(Y)的寬度(Ly)；以及第二遮光板(30)，可在與掃描方向直交的方向(Y)移動且設(shè)定圖案的重復(fù)區(qū)域(48、49、64)，同時對向照射區(qū)域的周邊，將在重復(fù)曝光區(qū)域(48、49、66)的累積曝光量大略連續(xù)的衰減。
依本發(fā)明，可用視野光圈及第一遮光板，設(shè)定在感光基板上的圖案像的掃描方向及與掃描方向直交的方向的寬度，該設(shè)定的圖案像在感光基板上接合之際，在光路上配置第二遮光板，可在與掃描方向直交的方向移動，由第二遮光板的移動，可任意設(shè)定光束在罩幕的照射區(qū)域(照明光學(xué)系統(tǒng)的照射區(qū)域)。因此，圖案的接合部份，即罩幕的圖案的分割位置可任意設(shè)定，故可任意設(shè)定感光基板形成的圖案的大小。又，第二遮板配置成可在與掃描方向直交的方向移動，具有可沿對向照射區(qū)域的周邊，在圖案重復(fù)區(qū)域?qū)⒗鄯e曝光量大約連續(xù)性衰減的減光特性，故可在重復(fù)區(qū)域設(shè)定所望值的曝光量，可使重復(fù)區(qū)域與重復(fù)區(qū)域以外的曝光量一致。因此，能進(jìn)行精度良好的曝光處理。又，對視野光圈移動第二遮光板，可任意設(shè)定光束對感光基板的照明區(qū)域(配備投影光學(xué)系的曝光裝置的場合為投影區(qū)域)的大小或形狀，故繼續(xù)曝光之際可提高接合精度及曝光的均一度。
本發(fā)明的曝光方法，為在罩幕(M)照射光束(EL)的同時，對光束(EL)同步移動罩幕(M)與或感光基板(P)掃描曝光，分成復(fù)數(shù)次的掃描曝光，使罩幕(M)的圖案像(50a～50g、62、63)的一部份重復(fù)曝光，在感光基板(P)進(jìn)行圖案合成的連續(xù)曝光方法。用視野光圈(20)設(shè)定在感光基板(P)上的被照明的圖案像(50a～50g)的掃描方向(X)的寬度(Lx)；用與視野光圈相異的第一遮光板(40)設(shè)定，圖案像(50a～50g)的掃描方向的直交方向(Y)的寬度(Ly)，再配合繼續(xù)進(jìn)行曝光的區(qū)域(48、49、64)設(shè)定第二遮光板(30)，該第二遮光板(30)可向照射區(qū)域的周邊連續(xù)的衰減重復(fù)區(qū)域(48、49、64)的照射光量，并能夠在圖案像(50a～50g、62、63)的(Y)方向移動。
依本發(fā)明，可用視野光圈及第一遮光板設(shè)定感光基板上的圖案像的掃描方向的寬度及與掃描方向直交的方向的寬度。然后，該圖案像在感光基板上接合之際，配合繼續(xù)進(jìn)行曝光的區(qū)域設(shè)定第二遮光板，就可任意設(shè)定光束對罩幕的照射區(qū)域(照明光學(xué)系統(tǒng)的照射區(qū)域)，故能夠任意設(shè)定圖案的連接部份，亦即罩幕的圖案的分割部份。因此，可任意設(shè)定在感光基板形成的圖案的大小，能夠形成大的圖案。又，第二遮光板具有能夠連續(xù)的衰減圖案的重復(fù)區(qū)域的照射光量的減光特性，故可設(shè)定重復(fù)區(qū)域的曝光量為所期望之值。所以，能夠使重復(fù)區(qū)域與重復(fù)區(qū)域以外的各別的曝光量一致，能進(jìn)行精度良好的曝光處理。
本發(fā)明的元件制造方法為，使用以光束(EL)照射罩幕(M)，同時對光束(EL)同步移動罩幕(M)與玻璃基板(P)的掃描曝光型曝光裝置(EX)，將罩幕(M)的圖案的一部份接合合成，以制造此罩幕(M)的連續(xù)的圖案區(qū)域(46、47)更大的液晶元件的制造方法。將在玻璃基板(P)進(jìn)行的罩幕(M)的圖案的配置及接合的圖案接合位置的情報做為格式(recipe)在曝光裝置設(shè)定，再配合該格式設(shè)定欲曝光的罩幕(M)的圖案供曝光(EL)照射的照射區(qū)域，同時對設(shè)在位于射區(qū)域的一邊的接合位置的罩幕(M)的圖案(48)，疊合接合曝光的遮光板(30)的位置并曝光之。曝光之后，使玻璃基板(P)向與掃描方向的直交方向(Y)移動，在玻璃基板(P)的被曝光區(qū)域及一部份要重復(fù)的位置，設(shè)定欲與曝光的罩幕(M)的圖案合并照射曝光的照射區(qū)域，同時對設(shè)于照射區(qū)域的一邊的接合位置的罩幕(M)的圖案(49)，疊合接合曝光的遮光板(30)的位置并曝光。
依本發(fā)明，在圖案間接合曝光之際，將罩幕的圖案的接合位置(分割位置)的情報，做為格式預(yù)先在曝光裝置設(shè)定，再配合格該格式，在接合曝光的第一次掃描曝光時，在該接合位置對合遮光板位置再曝光。在第一次掃描曝光之后，將玻璃基板向與掃描方向直交的方向進(jìn)步移動，在第二次掃描曝光時，在接合位置疊合遮光板位置再曝光，因此，只在第一次掃描曝光時及第二次掃描曝光時分別調(diào)整遮光板的位置，就可將罩幕的圖案分割再于玻璃基板上接合。如上述，只要調(diào)整遮光板的位置就可設(shè)定接合的位置，故可提升接合精度，能制造具有所望性能的元件。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明。


圖1本發(fā)明的曝光裝置的一實施例的概略斜視圖。
圖2本發(fā)明的曝光裝置的一實施例的概略構(gòu)成圖。
圖3為說明濾光器的平面圖。
圖4為說明視野光圈與第一遮光板及第二遮光板的模式圖。
圖5為說明視野光圈與第一遮光板及第二遮光板的模式圖。
圖6為說明視野光圈與第一遮光板及第二遮光板的模式圖。
圖7為依第一遮光板或第二遮光板設(shè)定的投影區(qū)域的形狀圖。
圖8為投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)定的投影區(qū)域圖。
圖9為罩幕與投影區(qū)域的關(guān)系的平面圖。
圖10為感光基板與投影區(qū)域的關(guān)系的平面圖。
圖11為曝光動作的序列的流程圖。
圖12為罩幕位置對合標(biāo)記與第二遮光板的位置對合的狀態(tài)的模式圖。
圖13為罩幕幕位置對合標(biāo)記與基板位置對合標(biāo)記的位置對合的狀態(tài)的模式圖。
圖14為在重復(fù)區(qū)域曝光量受控制的狀態(tài)的說明圖。
圖15為其它實施例進(jìn)行繼續(xù)曝光之際的平面圖。
圖16為其它實施例進(jìn)行繼續(xù)曝光之際的平面圖。
圖17為其它實施例的第二遮光板。
圖18為其它實施例的第二遮光板。
圖19為其它實施例的第二遮光板。
圖20為其它實施例的第二遮光板。
圖21為其它實施例的第二遮光板。
圖22為設(shè)定重復(fù)區(qū)域之際的其它實施例之圖。
圖23為半導(dǎo)體元件制工程的一例的流程圖。
圖24為感應(yīng)器與計測位置的圖。
圖25為公知的繼續(xù)曝光方法。
圖26為公知的繼續(xù)曝光方法。標(biāo)號說明20 視野光圈 30 遮蔽器(第二遮光板)40 遮光板(第一遮光板) 46、47 分割圖案48、49 重復(fù)區(qū)域50a～50g 投影區(qū)域(照明區(qū)域) 52a～52f 重復(fù)區(qū)域(接續(xù)部)60A、60B 罩幕位置對合標(biāo)記 62、63 分割圖案64 重復(fù)區(qū)域 72 基板位置對合標(biāo)記CONT 控制裝置 EL 曝光(光束)EX 曝光裝置 IL 照明光學(xué)系統(tǒng)IMa～I(xiàn)Mg 照明元件 M罩幕MST 罩幕臺Lx 圖案像的掃描方向的寬度Ly 圖案像的與掃描方向直交的方向的寬度P感光基板、玻璃基板 PL(Pla～PLg) 投影光學(xué)系統(tǒng)PST 基板臺 X掃描方向Y非掃描方向(與掃描方向直交的方向)具體實施方式
以下參照圖面說明本發(fā)明的曝光裝置與曝光方法，以及元件的制造方法。圖1本發(fā)明的曝光裝置的一個實施例的概略斜視圖，圖2為曝光裝置的概略構(gòu)成圖。
圖1及圖2中，曝光裝置EX包括載置罩幕M的罩幕臺MST；及照明光學(xué)系統(tǒng)IL，可發(fā)出曝光(光束)EL照射罩幕臺MST上的罩幕M；及基板臺PST，載置感光基板P以便在罩幕M形成的圖案曝光；以及投影光學(xué)系統(tǒng)PL，將照明光學(xué)系統(tǒng)IL曝光照射的罩幕M的圖案影像，在基板臺PST投影曝光。該照明光學(xué)系統(tǒng)IL有復(fù)數(shù)的(本實施例為七個)的照明元件IM(IMa～I(xiàn)Mg)。投影光學(xué)系統(tǒng)PL也有與照明元件IM數(shù)對應(yīng)的復(fù)數(shù)個(本例為七個)投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg。投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg個別對應(yīng)照明元件IMa～I(xiàn)Mg配置。感光基板P為在玻璃板(玻璃基板)涂布感光劑而成者。
該曝光裝置EX，為將罩幕M與感光基板P同步對曝光移動掃描曝光的掃描型曝光裝置。在以下的說明中，設(shè)定投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸方向為Z方向，與Z方向垂直的罩幕M與感光基板P的同步移動方向(掃描方向)為X方向，與Z方向及X方向直交的方向(非掃描方向)為Y方向。
然后，如后面要詳述的，曝光裝置EX設(shè)有；視野光圈20，設(shè)在投影光學(xué)系統(tǒng)PL，用以設(shè)定在感光基板上照明的罩幕M的圖案像的掃描方向(X方向)的寬度；及第一遮光板40，設(shè)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，與視野光圈20大約相同的位置，用以設(shè)定在感光基板照明的罩幕M的圖案像的非掃描方向(Y方向)的寬度，以及第二遮光板(blind)30，設(shè)于照明光學(xué)系統(tǒng)IL，可在非掃描方向(Y方向)移動。
如圖2所示，照明光學(xué)系統(tǒng)IL包括光源1由超高壓水銀等組成；及橢圓鏡1a用以聚集由光源1射出的光束；及分色鏡(dichroicmirror)2，可將該橢圓鏡1a收聚的光束之中，必要波長的光束反射，其它波長的光束則直接透過；及波長選擇濾光器3，在分色鏡2反射的光束中，只讓曝光更必要的波長(通常為g、h、i線之中的至少一個波段)通過；以及光導(dǎo)向設(shè)備4，將波長選擇濾光器3通過的光束，分岐為復(fù)數(shù)支(本實施例為7支)，經(jīng)反射鏡5射入各照明元件IMa～I(xiàn)Mg。
照明元件IM配置有復(fù)數(shù)個(本實施中有IMa～I(xiàn)Mg七個)(但圖2為方便計，只顯示照明元件IMg對應(yīng)部份)，照明光學(xué)系IMa～I(xiàn)Mg各別在X方向與Y方向保持一定間隔的布置。該些復(fù)數(shù)的照明元件IMa～I(xiàn)Mg個別射出的曝光EL，個別照明罩幕M上不同的小區(qū)域(照明光學(xué)系統(tǒng)的照射區(qū)域)。
照明元件IMa～I(xiàn)Mg各個備有，照明快門6，及中繼透鏡(relaylens)7，飛眼透鏡8當(dāng)做光學(xué)積分器，以及聚光鏡9。當(dāng)照明快門6遮斷光路時，即遮斷該光路的光束；打開光路時，即解除該光束的遮光。在照明快門6，連接快門驅(qū)動部6a驅(qū)動該照明快門6對光束的光路進(jìn)退移動?？扉T驅(qū)動部6a由控制裝置CONT控制。
又，各個照明元件IMa～I(xiàn)Mg各別設(shè)有光量調(diào)整機構(gòu)10。該光量調(diào)整機構(gòu)10為設(shè)定每一光路的光束的照度而調(diào)整各光路的曝光量的設(shè)備，配置有半透明鏡11、及檢波器12、及濾光器13、以及濾光器驅(qū)動部14。半透明鏡11配置在濾光器13與中繼透鏡7之間的光路中，將透過濾光器13的光束的一部份射入檢波器12。各個檢波器12經(jīng)常獨立檢測入射光束的照度，并將檢測的照度信號輸出到控制裝置CONT。
如圖3所示，濾光器13為在玻璃板13A上用鉻(Cr)等涂成簾子狀圖形而成者，其透過率沿Y方向在某范圍內(nèi)逐漸變化線形而形成。該濾光器13配置在各光路中的照明快門6與半透明鏡11之間。
在復(fù)數(shù)的每一個光路，各配設(shè)有半透明鏡11，檢波器12及濾光器13。濾光器驅(qū)動部14，依控制裝置CONT的指示沿Y方向移動濾光器13。如此，用濾光器驅(qū)動部14移動濾光器13，可調(diào)整每一光路個別的光量。
透過光路調(diào)整機構(gòu)10的光束，再經(jīng)過中繼透鏡7到達(dá)飛眼透鏡8。飛眼透鏡8在射出面形成二次光源，經(jīng)過聚光鏡9就可以均一的照度照射罩幕M的照射區(qū)域。然后，通過聚光鏡9的曝光EL，在通過照明元件中包括直角棱鏡16及透鏡系統(tǒng)以及凹面透鏡的反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)15后，照明罩幕M的所定的照明區(qū)域。罩幕M即依照透過照明元件IMa～I(xiàn)Mg的各曝光EL照明不同的各照射區(qū)域。此處，在聚光鏡9與反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)15之間，配置有第二遮光板30(Blind遮蔽器)，該第二遮光板30可由遮光板驅(qū)動部31驅(qū)動在非掃描方向(Y方向)移動。關(guān)于遮蔽器B將在后面說明。
支持罩幕M的罩幕臺MST，有進(jìn)行一次元的掃描曝光的X方向的長行程，及與掃描方向直交的到Y(jié)方向的所定距離的行程。如圖2所示，罩幕臺MST具有可將該罩幕臺MST向XY方向移動的罩幕臺驅(qū)動部MSTD。罩幕臺驅(qū)動部MSTD由控制裝置CONT控制。
如圖1所示，在罩幕臺MST上的X方向及Y方向各別的邊端，各設(shè)置垂直方向的移動鏡32a、32b。在移動鏡32a設(shè)有對向的激光干涉計33a，移動鏡32b有激光干涉計33b對向配置。該些激光干涉計33a、33b各對其對向的移動鏡32a、32b射出激光測計其與移動鏡32a、32b間的距離，依此可高精度檢測罩幕臺MST的X向及Y方向的位置，亦即罩幕的位置。激光干涉計33a、33b的檢測結(jié)果，輸出至控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT由激光干涉計33a、33b的輸出監(jiān)控罩幕臺MST的位置，控制罩幕臺驅(qū)動部MSTD，移動罩幕臺MST至所望的位置。
透過罩幕M的曝光EL，各別射入投影光學(xué)系統(tǒng)PL(PLa～PLg)。該投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg乃為將罩幕M的照射范圍內(nèi)存在的圖案在感光基板P成像，在感光基板P的特定區(qū)域投影曝光圖案像的設(shè)備，與各照明元件IMa～I(xiàn)Mg對應(yīng)配置。
如圖1所示，復(fù)數(shù)的投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg之中，投影光學(xué)系Pla、PLc、PLg與投影光學(xué)系PLb、PLd；PLf成二列多鳥狀排列。即成多鳥狀配置的各投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg的緊鄰?fù)队肮鈱W(xué)系(例如PLa與PLb、PLb與PLc)在X方向成定量變位的配置。該些各投影光學(xué)系PLa～PLg，使由照明元件IMa～I(xiàn)Mg射出透過罩幕M的復(fù)數(shù)的曝光通過，再于基板臺PST載置的感光基板P投影罩幕M的圖案像。亦即通過各投影光學(xué)系PLa～PLg的曝光EL，在感光基板P上的不同投影區(qū)域(照明區(qū)域)，將罩幕M的照射區(qū)域?qū)?yīng)的圖案像依所定的成像特性成像。
如圖2所示，各個投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg，各設(shè)有像移動機構(gòu)19，及兩組的反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)21、22，及視野光圈20，以及倍率調(diào)整機構(gòu)23。像移動機構(gòu)19，為如用兩片平行的平面玻璃板分別在Y軸或X軸周圍回轉(zhuǎn)，將罩幕M的圖案像往X方向或Y方向移動。透過罩幕M的曝光EL通過過像移動機構(gòu)19之后，射入第一組的反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)21。
反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)21乃為形成罩幕M的圖案的中間像的設(shè)備，包括有直角棱鏡24、透鏡系統(tǒng)25及凹面透鏡26。直角棱鏡24可在Z軸周圍自由回轉(zhuǎn)，能夠旋轉(zhuǎn)罩幕M的圖案像。
在該中間像的位置，設(shè)有視野光圈20。視野光圈20為設(shè)定在感光基板P上的投影區(qū)域的設(shè)備，特別是設(shè)定在感光基板P上的圖案像的掃描方向(X方向)的寬度。通過視野光圈20的光束，射入第二組的反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)22。反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)22與反射屈折型光學(xué)系統(tǒng)21同樣地，具備直角棱鏡27、透鏡系統(tǒng)28及凹面透鏡29。直角棱鏡27亦可自由繞Z軸回轉(zhuǎn)，可以回轉(zhuǎn)罩幕M的圖案像。
由反射凹折型光學(xué)系統(tǒng)22射出的曝光EL，通過倍率調(diào)整機構(gòu)23，在感光基板P上結(jié)成罩幕M的圖案像的等倍正像。倍率調(diào)整機構(gòu)23為由平凸透鏡、雙凸透鏡及平凸透鏡的三片透鏡構(gòu)成。往Z方向移動位于兩片平凸透鏡之間的雙凸透鏡，就可變化罩幕M的圖案像的倍率。
在支持感光基板P的基板臺PST有基板架PH，經(jīng)該基板架PH載置感光基板P?；迮_PST與罩幕臺MST同樣地，有進(jìn)行一次元掃描曝元的X方向的長行程(stroke)，及與掃描方向直交的Y方向的逐步移動用的長行程，以及將該基板臺PST向XY方向移動的基板臺驅(qū)動部PSTD?；迮_驅(qū)動部PSTD由控制裝置CONT控制。尚有，基板臺PST亦能夠向Z方向移動。
又，基板臺PST設(shè)有檢測罩幕M的圖案面與感光基板的曝光面的Z方向位置的檢測裝置(未圖標(biāo))，可控制罩幕M的圖案面與感光基板P的曝光面，常在所定的間隔的位置。該檢測裝置由斜入射方式的焦點檢測系統(tǒng)的一種的多點焦點位置檢出系統(tǒng)構(gòu)成，該檢測值，即感光基板P的Z方向的位置情報，輸出至控制裝置CONT。
如圖1所示，在基板臺PST上的X方向及Y方向各別的邊端的直交方向各設(shè)有移動鏡34a、34b。在移動鏡34a有激光干涉計35a對向配置。在移動鏡34b有激光干涉計35b對向配置。該些激光干涉計35a、35b分別向其對向的移動鏡34a、34b射出激光，測計其與移動鏡34a、34b射出激光，測計其與移動鏡34a、34b之間的距離。如此，可高分辨率，高精度地檢測基板臺PST的X方向及Y方向的位置，亦即感光基板P的位置。激光干涉計的檢測結(jié)果，輸出到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT利用激光干涉計35a、35b及前述檢測裝置(多點焦點位置檢測系統(tǒng))的輸出，監(jiān)視基板臺PST的位置，控制基板臺驅(qū)動部PSTD，使基板臺PST移動至所望的位置。
罩幕臺驅(qū)動部MSTD及基板臺驅(qū)動PSTD，由控制裝置CONT分別獨立控制，罩幕臺MST及基板臺PST本來就由罩幕臺驅(qū)動部MSTD與基板臺驅(qū)動部PSTD各別驅(qū)動，可個別獨立移動。所以，控制裝置CONT可以一面監(jiān)視罩幕臺MST與基板臺OST的位置，一面控制兩個驅(qū)動部PSTD及MSTD，使罩幕M與感光基板P對投影光學(xué)系統(tǒng)PL，以住意的掃描速度(同步移動速度)向X方向同步移動。
此處，在罩幕臺MST支持的罩幕M，與基板臺PST支持的感光基板P，透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL配置成共軛的位置關(guān)系。
其次，參照圖4及圖5說明視野光圈20，遮光板(第一遮光板)40及遮蔽器(第二遮光板)30。圖4及圖5為表示視野光圈20，遮光板40、遮蔽器30的個別與投影光學(xué)系統(tǒng)PL、罩幕M、感光基板P的位置關(guān)系的模型圖。
在圖4中，以投影光學(xué)系統(tǒng)PLg代表顯示，視野光圈20配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL(PLg)，有縫隙將的開口。該視野光圈20為設(shè)定感光基板P上的投影區(qū)域(照明區(qū)域)50(50g)的形狀的設(shè)備，特別是設(shè)定圖案像的投影區(qū)域50的掃描方向(X方向)的寬度Lx。視野光圈20配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL之內(nèi)，對罩幕M及感光基板P成大約共軛的位置關(guān)系。
遮光板(第一遮光板)40亦為設(shè)定在感光基板P上的投影區(qū)域的形狀的設(shè)備，特別是為設(shè)定圖案像的投影區(qū)域50的非掃描方向(Y方向)的寬度Ly。遮光板40亦設(shè)于投影光學(xué)系統(tǒng)PLg，配置成與視野光圈重疊，由視野光圈20與遮光板40形成的開口K，設(shè)定感光基板P上的投影區(qū)域50g的大小及形狀。在本實施例中，視野光圈20與遮光板40形成的投影區(qū)域50g為平面梯形形狀。此處，與視野光圈20重疊配置的遮光板40，亦在在投影光學(xué)系統(tǒng)PL之內(nèi)，對罩幕M及感光基板P成大略共軛的位置關(guān)系。
又，對遮光板40相對的移動感光基板P也可以，所以遮光板40為固定的或可移動皆可以，為保持更大的自由度，如圖4、圖5所示的移動也可以。
在遮光板40設(shè)有遮光板驅(qū)動機構(gòu)(未圖標(biāo))，遮光板40在遮光板驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下，可往非掃描方向(Y方向)移動。所以，把遮光板40往Y方向移動，可任意設(shè)定投影區(qū)域50g的Y方向的寬度Ly，如此，可任意設(shè)定投影區(qū)域50a～50g合并后的大小。此處，在投影光學(xué)系統(tǒng)PLg設(shè)置的遮光板40，可以獨立移動，各遮光板40的Y方向的位置可個別設(shè)定，所以能夠設(shè)定投影區(qū)域50的大小與形狀。
又，對投影區(qū)域50a～50g設(shè)置大的遮光板兩張當(dāng)做遮光板40亦可，例如圖2圖的標(biāo)號30F所示的形狀也可以。遮光板40的位置設(shè)在感光基板P或罩幕M或遮蔽器30的近傍亦可。
遮蔽器(第二遮光板)30為如圖2等所示，配置于照明光學(xué)系統(tǒng)IL(照明元件IM)，由遮蔽器驅(qū)動部31驅(qū)動可在非掃描方向(Y方向)移動。遮蔽器驅(qū)動部31的驅(qū)動由控制裝置CONT控制，遮蔽器30依控制裝置CONT的控制移動。在本實施例，遮蔽器30如圖1所示，包括遮蔽器A，設(shè)在對應(yīng)照明元件IMa及投影光學(xué)系統(tǒng)Pla的光路近接的位置，以及遮蔽器B，設(shè)在照明元件IMg與投影光學(xué)系統(tǒng)PLg對應(yīng)的光路的近接位置。所以，遮蔽器30如圖5所示，往Y方向移動可遮住視野光圈20與遮光板40所形成的開口K的一部份(圖5中為方便認(rèn)識只示開口K，未圖標(biāo)視野光圈20及遮光板40)，以任意設(shè)定投影區(qū)域50的大小及形狀。
遮蔽器30的前端部(相當(dāng)開口K的部份)的X方向的寬度向Y方向逐漸縮小，形成斜向的斜形遮蔽器。用其斜形部份遮蔽曝光EL，可設(shè)定投影區(qū)域50的形狀。本實施例中，視野光圈20與遮光板40及遮蔽器30形成的投影區(qū)域(照明區(qū)域)50，被設(shè)定成梯形形狀(平形四邊形形狀)。
遮蔽器30配置于照明光學(xué)系統(tǒng)IL之內(nèi)，對罩幕M與感光基板P大略共軛的關(guān)系位置。即，本實施例中，視野光圈20、遮光板40及遮蔽器30配置在對罩幕M與感光基板P的大略共軛的關(guān)系位置，而該罩幕M與感光基板P又透過投影光學(xué)系統(tǒng)PL成共軛的關(guān)系位置的配置。
此處，視野光圈20與遮光板40及遮蔽器30，只要配置在對罩幕M與感光基板P共軛的相關(guān)位置就可以。因此，例如圖6所示，將遮光板(第一遮光板)40接近遮蔽器B設(shè)置也可以?；?qū)⒄诒纹?0配置在投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)視野光圈20的近傍也可以。或?qū)⒃撔└髟?0、30、40在罩幕M或2感光基板P的近接位置配置也可以。亦即，視野光圈20，遮光板40、遮蔽器30各別，只要在對罩幕M與感光基板P共軛的位置(參考圖2的A、B標(biāo)號)，配置于曝光EL的光路上的任可位置都可以。又，遮光器30配置在對共軛面散焦的位置，其光量和仍然為一定，所以配置在聚焦方向稍偏離的位置也無妨。
又，遮光板40雖可利用Y方向的移動設(shè)定投影區(qū)域50的Y方向的寬度Ly，因設(shè)計成可繞Z軸回轉(zhuǎn)，將遮光板40繞Z軸回轉(zhuǎn)，就如圖7所示，能夠變更投影區(qū)域50的形狀。同樣地，沿Z軸回轉(zhuǎn)遮蔽器30，亦可改變投影區(qū)域50的形狀。
圖8為投影光學(xué)系統(tǒng)Pla～PLg在感光基板P上的投影區(qū)域50a～50g的平面圖。各投影區(qū)域50a～50g依視野光圈20及遮光板40設(shè)定成所定的形狀(本例為梯形)。投影區(qū)域50a、50c、50e、50g與投影區(qū)域50b、50d、50f在X方向相對向配置。而且，在投影區(qū)域50a～50g的鄰接的投影區(qū)域的端部(邊界部)間(51a與51b、51c與51d、51e與51f、51g與51h、51i與51j、51k與51l)用二點鎖線所示的，在Y方向重疊并列配置，形成重復(fù)區(qū)域(接合部)52a～52f。因投影區(qū)域50a～50g的邊界部間在Y方向重疊的并列配置，投影區(qū)域的X方向的寬度總計被設(shè)定成大略相等，如此可使在X方向掃描曝光時的曝光量相等。
如上所述，設(shè)置各投影光學(xué)系統(tǒng)Pla～PLg的投影區(qū)域50a～50g的各別的重復(fù)區(qū)域(接合部)52a～52f，能夠緩和在接合部52a～52f的光學(xué)像差的變化或照度變化。此處，接合部52a～52f的Y方向的位置或?qū)挾?，可移動遮光?0任意設(shè)定。
又如圖8的虛線所示，兩組遮蔽器30之中，一方的遮蔽器30A在±Y方向移動設(shè)定對罩幕M的照射區(qū)域的方式，設(shè)定+Y側(cè)的投影區(qū)域50a的大小、形狀；另一方的遮蔽器30B，亦在±Y方向移動設(shè)定對罩幕M的照射區(qū)域，以設(shè)定-Y側(cè)的投影區(qū)域50g的大小、形狀。尚且，一方的遮蔽器30A尚能夠遮蔽對應(yīng)投影區(qū)域50a的光路，同時設(shè)定投影區(qū)域50c的大小及形狀；另一方的遮蔽器30B，在遮蔽投影區(qū)域50g對應(yīng)光路的同時，亦可設(shè)定投影區(qū)域50e的大小及形狀。如此，遮蔽器30A、30B的個別在Y方向移動可遮住復(fù)數(shù)的投影區(qū)域之中，特定的投影區(qū)域?qū)?yīng)的光路，能夠任意設(shè)定所定投影區(qū)域的大小及形狀。
又，遮蔽器30的移動，可設(shè)定投影區(qū)域的邊界部51a、51d、51e、51h、51i、51l各別的大小。因此，遮蔽器30利用在非掃描方向(Y方向)移動設(shè)定投影區(qū)域的邊界部的大小與形狀，可設(shè)定投影區(qū)域(圖案像)的重復(fù)區(qū)域52a～52f。另外，因遮蔽器30的前端部(相當(dāng)開口K的部份)的X方向的寬度向Y方向逐漸縮小形成傾斜形，可遮斷投影區(qū)域的邊界部各別對應(yīng)的光路的一部份，可向投影區(qū)域的周邊連續(xù)的減衰在重復(fù)區(qū)域的累計曝光量。
圖8中，投影區(qū)域的邊界部51a、51e、51i的平面的傾斜角度，設(shè)定成與遮蔽器30A的前端部的傾斜角度一致。同樣地，投影區(qū)域的邊界部51d、51h、51l的平面的傾斜角度，設(shè)成與遮蔽器30B的前端部的傾斜角度一致。遮蔽器30A，將其前端部配置在邊界部51a或51e對應(yīng)的光路一部份，設(shè)定重復(fù)區(qū)域52a或52c，使掃描曝光時，在重復(fù)區(qū)域52a(52c)的累計曝光量向-Y側(cè)大略連續(xù)的衰減。遮蔽器30B，將其前端部置在邊界部51l或51h對應(yīng)的光路一部份，設(shè)定重復(fù)區(qū)域52f或52d，使掃描曝光時在重復(fù)區(qū)域52f(52d)的累計曝光量向+Y側(cè)大略連續(xù)的衰減。
如上所述，由視野光圈20、遮光板40反遮蔽器30將投影區(qū)域分割為復(fù)數(shù)個，其大小、形狀可任意設(shè)定。如此，由設(shè)定遮廠器30的位置，在掃描曝光時，對向罩幕M的照射區(qū)域的周邊大略連續(xù)的衰減累積曝光量，并連續(xù)的變化重復(fù)區(qū)域52a～52f的Y方向累積曝光量。
回到圖2，在基板臺PST上，設(shè)有光檢測器41。光檢測器41為檢測照射在感光基板P的該曝光的光量有關(guān)情報的設(shè)備，該檢測的信號輸出至控制裝置CONT。
又，該曝光的光量有關(guān)的情報，包括物體面上單位面積所照射的曝光的量，或單位時間內(nèi)放射的曝光的光量。在本實施例中，該曝光的光量有關(guān)的情報，以照度表示說明。
該光檢測器41為計測感光基板P上的各投影光學(xué)系統(tǒng)Pla～PLg的對應(yīng)位置的曝光照射量的照度感應(yīng)器，如圖24(a)所示，由CCD感應(yīng)器構(gòu)成。光檢測器41由配置基板臺PST上成Y方向的引導(dǎo)軸(未圖標(biāo))支持，設(shè)置成與感光基板P同一平面的高度，由檢測器驅(qū)動部驅(qū)動，可在與掃描方向(X方向)直交的方向(Y方向)移動。
該光檢測器41，在一次或復(fù)數(shù)次的曝光之前，由基板臺PST的X方向的移動，及檢測器驅(qū)動部的Y方向的驅(qū)動，在投影光學(xué)系統(tǒng)Pla～PLg對應(yīng)的各投影區(qū)域的下方被掃描。因此，感光基板P上的投影區(qū)域50a～50g及該些各50a～50g的各邊界部50a～50l的曝光的光量有關(guān)情報，可由光檢測器41二次元的檢測。光檢測器41檢測的曝光的光量有關(guān)的情報輸出至控制裝置CONT。此時，控制裝置CONT，依基板驅(qū)動部PSTD及檢測器驅(qū)動部的各驅(qū)動量，可以檢測出光檢測器41的位置。
如圖9所示，在罩幕M的圖案區(qū)域中形成像素圖案44及，位于該像素圖案44的Y方向兩端的周邊電路圖案45a、45b。在像素圖案44中，對應(yīng)復(fù)數(shù)的像素的復(fù)數(shù)個電極，形成整齊規(guī)則配列的圖案。在周邊電路圖案45a、45b中，形成驅(qū)動像素圖案44的電極的驅(qū)動電路。
各個投影區(qū)域50a～50g依所定的大小設(shè)定，此時，如圖8所示，設(shè)長邊的長度為L1，短邊的長度為L2，鄰接投影區(qū)域的間隔(投影區(qū)域Y方向距離)為L3。
又，圖9所示罩幕M的周邊電路圖案45a、45b，為與圖10所示感光基板P的周邊電路圖案61a、61b同一尺寸，同一形狀，配置在罩幕M上可受兩端外側(cè)的投影光學(xué)系統(tǒng)50a、50g曝光。罩幕M的像素圖案44，與感光基板P的像素圖案60，X方向的長度相同，但Y方向長度不同。
其次，說明利用具有上述構(gòu)成的曝光裝置EX，對曝光EL同步移動罩幕M與感光基板P進(jìn)行掃描曝光，并使罩幕M的圖案像的一部份重復(fù)曝光，分成復(fù)數(shù)次的掃描曝光，在感光基板P連接曝光圖案的方法。
在以下的說明中，罩幕臺MST及基板臺PST的移動，全部由控制裝置CONT控制，透過罩幕臺驅(qū)動部MSTD及基板臺驅(qū)動部PSTD操作。
又，在以下的說明中，如圖9所示，將在罩幕M上形成的圖案，分割成兩個區(qū)域，即分割圖案46，Y方向長度為LA包含周邊電路圖案45a及像素圖案44的一部份；以及分割圖案47，Y方向的長度LB包含周邊電路圖案45b及像素圖案44的一部份。將該些分割圖案46、47各個的一部重復(fù)曝光，分成兩次的掃描曝光在感光基板P上進(jìn)行圖案合成。然后，感光基板P上全體的曝光圖案為如圖10所示，因兩次的掃描曝光，形成的分割圖案(曝光區(qū)域)62，Y方向長度為LA，包含周邊電路圖案61a與像素圖案60的部份，以及分割圖案(曝光區(qū)域)63，Y方向長度為LB，包含周邊電路圖案61b與像素圖案60的部份。該全體的曝光圖案即由該些二組分割圖案62、63合成。
此處，長度LA為投影區(qū)域50a的短邊的+Y方向端點，與投影區(qū)域50e的短邊與在對應(yīng)50e的光路配置的遮蔽器30B的交點之間的Y方向的距離。長度LB為投影區(qū)域50c的短邊與配置于對應(yīng)投影區(qū)域50c的光路的遮蔽器30A的交點，與投影區(qū)域50g的短邊的-Y方向端點間的Y方向的距離。
又，設(shè)分割圖案62與分割圖案63，在感光基板P上的重復(fù)區(qū)域(接合部)64重疊；設(shè)重復(fù)區(qū)域64的Y方向的長度LK與投影區(qū)域50a～50g的重復(fù)區(qū)域52a～52f同一距離。
則，重復(fù)區(qū)域64的Y方向的距離的長度LK，如圖9所示，由遮蔽器30B的Y方向的位置與投影區(qū)域50e來設(shè)定，與在投影區(qū)域50e之內(nèi)向+Y側(cè)連續(xù)衰減累計曝光量的接續(xù)部48的Y方向距離一致。同樣地，長度LK由遮蔽器30A的Y方向的位置與投影區(qū)域50c來設(shè)定，與在投影區(qū)域50c內(nèi)的向-Y側(cè)連續(xù)衰減累計曝光量的接續(xù)部49的Y方向距離一致。亦即，設(shè)定遮蔽器30A、30B各別的前端部的形狀(傾斜角度)，使接續(xù)部48與49的Y方向的距離一致。
又，在檢測遮蔽器48、49各別的前端部位置時，可使用如圖24(b)、(c)所示的感應(yīng)器，移動至感應(yīng)器檢測光量為一半(約50％)時的位置，再對合此位置亦可。
在罩幕M上，依遮蔽器30形成接續(xù)部48、49的各位置，即欲進(jìn)行接續(xù)曝光的各區(qū)域已預(yù)先設(shè)定好，在相當(dāng)該接續(xù)部48、49的欲設(shè)定位置(接續(xù)曝光區(qū)域)的罩幕M的圖案近傍，設(shè)置為對合遮蔽器30的位置的位置對合標(biāo)記60(60A、60B)。
以下，參照圖11說明曝光順序。本實施例為，將罩幕M的分割圖案46、47的接續(xù)部48、49，在感光基板(玻璃基板)P接續(xù)合成，以制造較罩幕M的連續(xù)圖案區(qū)域45a、44、45b更大的液晶元件。
首先，由控制裝置CONT預(yù)先設(shè)定，對感光基板P的罩幕M的圖案配置位置有關(guān)的情報，及在罩幕M的圖案接合位置有關(guān)的情報。即在感光基板P上的罩幕M的分割圖案46、47各別需曝光的位置，預(yù)先設(shè)定，同時在罩莫M上的接續(xù)部48、49的設(shè)置位置，亦先設(shè)定。
控制裝置CONT，驅(qū)動視野光圈20與遮光板40的同時也驅(qū)動罩幕臺MST，對合罩幕M的圖案，以設(shè)定曝光EX照射的照射區(qū)域。又，控制裝置CONT使用投影光學(xué)系統(tǒng)Pla～PLg各別設(shè)置的視野光圈20及遮光板40，調(diào)整開口K的大小及形狀，來設(shè)定在感光基板投影的投影區(qū)域50a～50g的掃描方向(X方向)的寬度，及非掃描方向(Y方向)的寬度。
然后，控制裝置CONT，依據(jù)預(yù)先設(shè)定的格式化的曝光處理有關(guān)情報，設(shè)定持續(xù)曝光進(jìn)行之際的遮蔽器的位置。
此處，在本實施例，如圖10所示。在第一次的掃描曝光時，遮蔽器30B配置成遮住投影區(qū)域50e的一部份；遮蔽器30A則設(shè)定成避開光路。另一方面，在第二次的掃描曝光時，遮蔽器30A配置成遮住投影區(qū)域50c的一部份，遮蔽器B別設(shè)定成避開光路。
控制裝置CONT，設(shè)定第一次掃描曝光進(jìn)行時的遮蔽器30B的位置(步驟S2)。
即，控制裝置CONT，對在罩幕M的曝光EL的照射區(qū)域(即分割圖案46)的一邊的接續(xù)部48內(nèi)設(shè)置的罩幕M的圖案，對合繼續(xù)曝光用的蔽遮器30B的位置。
具體地說，控制裝置CONT，將設(shè)于罩幕M上與接續(xù)部(重復(fù)區(qū)域)48對應(yīng)的位置對合標(biāo)記60B，與遮蔽器30B的前端部的位置對合。在罩幕M的位置對合標(biāo)記60B與遮蔽器30B合對位置之際，如圖12的模式圖所示，由設(shè)在基板臺PST的校準(zhǔn)用發(fā)光部70射出校準(zhǔn)光線，通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL照射到罩幕的位置對合標(biāo)記60B。照射到罩幕M的位置對合標(biāo)記60B的校準(zhǔn)光，透過罩幕后，通過遮蔽器30B的前端部近傍，在校準(zhǔn)用受光部71受光。此時，一面將校準(zhǔn)光照射位置對合標(biāo)記，一面將遮蔽器30B在Y方向移動，就可產(chǎn)生受光部71接受的校準(zhǔn)光被遮蔽器30B遮光，受光量只有例如50％的狀態(tài)。此時，受光部71的檢出信號輸出到控制裝置CONT，控制裝置CONT，將受光部71從有接受校準(zhǔn)光的狀態(tài)到變?yōu)闊o受光狀態(tài)時的遮蔽器30B的位置，對照位置對合標(biāo)記60B，判斷遮蔽器30B已經(jīng)對合位置。遮蔽器30B與位置對合標(biāo)記60B位置對準(zhǔn)了，對接續(xù)部48也對位了。
此處，位置對合標(biāo)記60B，設(shè)在罩幕M的-X側(cè)端部及+X側(cè)端部二處。該二位置對合標(biāo)記60B各別與遮蔽器30B的位置對合，預(yù)先做好，就可依據(jù)該些預(yù)做的位置情報設(shè)定遮蔽30B的位置再行掃描曝光，可用遮蔽器30B設(shè)定所望的接續(xù)部48。
如以上所述，在遮蔽器30B與罩幕位置對合標(biāo)記60B的位置對合后，控制裝置CONT，將此時的遮蔽器30B及罩幕臺MST(罩幕M)的位置有關(guān)情報，在記憶裝置(未圖標(biāo))記憶(步驟S3)。
其次，控制裝置CONT，設(shè)定第二次掃描曝光進(jìn)行時，遮蔽器30A的位置(步驟S4)。
即，控制裝置CONT，對在罩幕M的曝光EL的照射區(qū)域(分割圖案47)的一邊的接續(xù)部49內(nèi)的圖案，對合繼續(xù)曝光用的遮蔽器30A的位置。
具體地說，控制裝置CONT，將設(shè)于罩幕M上與接續(xù)部(重復(fù)區(qū)域)49對應(yīng)的位置對合標(biāo)記60A，與遮蔽器30A的前端部的位置對合。在罩幕M的位置對合標(biāo)記60A與遮蔽器30A的位置合對，可用圖12說明的方法同樣的順序進(jìn)行。由遮蔽器30A與位置對合標(biāo)記60A位置對合，對接續(xù)部49亦可對準(zhǔn)位置。
此處，位置對合標(biāo)記60A，亦設(shè)在罩幕M的-X側(cè)端部及+X側(cè)端部的二處。該二處位置對合標(biāo)記60A各別與遮蔽器30A的位置對合，預(yù)先做好。就可依據(jù)該些位置情報邊設(shè)定遮蔽器30A的位置邊做掃描曝光，可用遮蔽器30A設(shè)定所望的接續(xù)部49。
如以上所述，遮蔽器30A與罩幕位置對合標(biāo)記60A位置對合后，控制裝置CONT，將此時遮蔽器30A及罩幕臺MST(罩幕M)的位置有關(guān)情報在記憶裝置記存(步驟S5)。
其次，進(jìn)行各投影區(qū)域50a～50g的照度校正及位置檢測。
先在基板臺PST未載置感光基板P的狀態(tài)，在對應(yīng)感光基板P上的分割圖案62(長LA的部份)的區(qū)域，開始曝光動作(步驟S6)。
具體的說法為，首先，控制裝置CONT驅(qū)動濾光器驅(qū)動部14，移動濾光器13，使光源1來的光束以最大透過率透過濾光器13。濾光器13移動時，光束由光源1透過橢圓鏡1a照射。照射的光束透過濾光器13，半透明鏡11、罩幕M，投影光學(xué)系統(tǒng)Pla～PLg等之后，到達(dá)基板臺PST上。此時，將罩幕M移動到一個，在曝光EL的照射區(qū)域不會形圖案等的位置。
此時，各投影區(qū)域50a～50g已由各視野光圈20及遮光板40設(shè)定，遮蔽器30B已退離光路。
與此同時，將光檢測器41在分割圖案62對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，往X方向及Y方向移動，使在投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg對應(yīng)的投影區(qū)域50a～50g掃描。由掃描的光檢測器41可順次計測各投影區(qū)域50a～50g的照度，及邊界部51a～51l的照度Wa～W1(步驟S7)。
光檢測器41的檢測信號輸出至控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT依據(jù)光檢測器41的檢測信號進(jìn)行影像處理，檢出各投影區(qū)域50a～50g及邊界部51a～51l的形狀及照度。然后，控制裝置CONT將該些邊界部51a～51l的照度Wa～Wl記存于記憶裝置。
其次，依據(jù)光檢測器41計測的邊界部51a～51l的照度Wa～Wl，為使該些照度Wa～Wl略成所定值且(|Wa-Wb|、|Wc-Wd|、|We-Wf|、|Wg-Wh|、|Wi-Wj|、|Wk-Wl|)成為最小，一邊用光檢測器41計測照度，一邊對每一照明元件IMa～I(xiàn)Mg各別驅(qū)動濾光器13(步驟S8)。
如此，可修正各光路的光束的光量。
此時，由光源1照射的光束，由半透明鏡11將其一部份射入光檢測器12，光檢測器12檢測入射光束的照度，檢出的照度信號輸出到控制裝置CONT。因此，控制裝置亦可依據(jù)光檢測器12檢出的光束的照度，控制濾光器驅(qū)動部14，使該照度維持所定之值，以調(diào)整各光路的個別光量。
控制裝置CONT，依據(jù)掃描的光檢測器41檢測的曝光光的光量有關(guān)的情報，推求各個邊界部51a～511的位置(步驟S9)。
亦即，依據(jù)掃描的光檢測器41的檢測信號，控制裝置CONT，推求對所定的坐標(biāo)系統(tǒng)的各邊界部51a～51l的形狀，再依該推求的形狀，求得各邊界部51a～51l在該所定的坐標(biāo)系統(tǒng)的位置。具體地說，推求三角形狀的邊界部51a～51l之中，如前端位置或圖心位置等代表性的指定位置。
此時，光檢測器41的位置，可依據(jù)各驅(qū)動部對基準(zhǔn)位置的驅(qū)動量推求。即，設(shè)定光檢測器41的初期位置(待機位置)等為基準(zhǔn)位置，可推求掃描的光檢測器41對該基準(zhǔn)位置移動的位置?？刂蒲b置CONT，依據(jù)光檢測器41對基準(zhǔn)位置的移動位置，推求各邊界部51a～51l對基準(zhǔn)位置的位置。
然后，控制裝置CONT，在記憶裝置記存各邊界部51a～51l在所定坐標(biāo)系統(tǒng)的位置。此時各投影區(qū)域50a～50g的相對位置也記憶了。
在遮蔽器30B退離光路的狀態(tài)，進(jìn)行各投影區(qū)域50a～50g光量調(diào)整及位置檢測后，控制裝置CONT依據(jù)記憶裝置的情報，將遮蔽器30B配置在步驟S2設(shè)定的位置，在此狀態(tài)進(jìn)行曝光動作。然后，控制裝置CONT用光檢測器41檢測相當(dāng)于接續(xù)部48的投影區(qū)域50e的小區(qū)域KB的照度。
此處，小區(qū)域KB因遮蔽器30B，向-Y方向連續(xù)的衰減在感光基板P上的重復(fù)區(qū)域64的累積曝光量。
光檢測器41的檢測信號輸出到控制裝置CONT，控制裝置CONT依據(jù)光檢測器41的檢測信號進(jìn)行影像處理，檢出小區(qū)域KB的形狀及照度。以后，控制裝置CONT，在記憶裝置記憶該小區(qū)域KB的形狀及照度Wkb?？刂蒲b置CONT再依據(jù)光檢測器41檢測的曝光的光量有關(guān)的情報，推求該小區(qū)域KB的位置及形狀。所謂小區(qū)域KB的位置，乃指三角形小區(qū)域KB中的如前端位置或圖心位置等代表性指定位置。
小區(qū)域KB的照度，位置及形狀求得后，控制裝置CONT，將遮蔽器30B退離光路同時配置遮蔽器30A于步驟S4設(shè)定的位置，在此狀態(tài)進(jìn)行曝光動作?？刂蒲b置用光檢測器41檢測相當(dāng)于接續(xù)部49的投影區(qū)域50c的小區(qū)域KA的照度Wka(步驟S11)。
此處，小區(qū)域KA因遮蔽器30A，向+Y方向連續(xù)的衰減在感光基板P的重復(fù)區(qū)域64的累積曝光量。
光檢測器41的檢測信號輸出到控制裝置CONT，控制裝置CONT，依據(jù)光檢測器41的檢測信號進(jìn)行影像處理，檢出小區(qū)域KA的形狀及照度。然后，控制裝置CONT，在記憶裝置記憶該小區(qū)域KA的形狀及照度Wkb?？刂蒲b置CONT再依據(jù)光檢測器41檢測的曝光的光量有關(guān)的情報，推求該小區(qū)域KA的位置及形狀。所謂小區(qū)域KB的位置，乃指三角形的小區(qū)域KA中的如前端位置或圖心位置，等代表性指定位置。
控制裝置CONT，依據(jù)在步驟S10求得的小區(qū)域KB的照度Wkb，及在步驟S11求得的小區(qū)域KA的照度Wka，利用光檢測器41一面計測照度，一面在照明元件IMc與IMc驅(qū)動濾光器13，使照度Wka與Wkb大略成所定之值，且使(|Wa-Wb|、|Wc-Wd|、|We-Wf|、|Wg-Wh|、|Wi-Wj|、|Wk-Wl|、|Wka-Wkb|)之值為最小(步驟S12)。
控制裝置CONT，依據(jù)在步驟S10及S11檢測的小區(qū)域KA及小區(qū)域KB的形狀，進(jìn)行該些小區(qū)域KA與KB的形狀修正(步驟S13)。
例如，對前面檢出的小區(qū)域KB的形狀，后面檢出的小區(qū)域KA的形狀非如所望的形狀時，或如在掃描曝光時未均一重復(fù)的場合，或小區(qū)域KA及KB形成的重復(fù)區(qū)64的寬度LK與各投影區(qū)域52a～52f的寬度，大幅差異的場合等時，需要驅(qū)動投影區(qū)域50e或投影區(qū)域50c對應(yīng)的投影光學(xué)系統(tǒng)PLe或PLc的像移動機構(gòu)19，倍率調(diào)整機構(gòu)23、直角棱鏡24、27以修正移位，變換比例，回轉(zhuǎn)等的像特性(透鏡校正)。
又，控制裝置CONT，在投影區(qū)域50a～50g的各別形狀不是所定的形狀時，或鄰的投影區(qū)域50a～50g間的重復(fù)區(qū)域52a～52f的寬度，因掃描曝光而變化的場合等，皆能夠驅(qū)動各投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg的像移動機構(gòu)19，倍率調(diào)整機構(gòu)23、直角棱鏡24、27以修正特性?？刂蒲b置CONT，將該些修正值記憶于記憶裝置。
如上所述，進(jìn)行包含接續(xù)部的投影區(qū)域50a～50g的校正(照度校正、透鏡校正)后，進(jìn)行實際曝光處理，控制裝置CONT將罩幕M配置于曝光的光路上，同時經(jīng)未圖標(biāo)的裝載機在基板臺PST和基板架PH裝載感光基板P(步驟S14)。
進(jìn)行第一次的掃描曝光，控制裝置依據(jù)上述各項校正工程設(shè)定的設(shè)定值或修正值，依視野光圈20及遮光板40設(shè)定在掃描方向及非掃描方向具有所定的寬度的投影區(qū)域；同時驅(qū)動罩幕臺MST，配合罩幕M的圖案設(shè)定曝光EL照射的照射區(qū)域。然后，控制罩幕臺MST的位置，使罩幕M的圖案區(qū)域中至少第一次掃描曝光所用的分割圖案46，能受到曝光EL的照射，同時，如圖12說明的，使用在罩幕M形成的位置對合標(biāo)記60B，調(diào)整遮蔽器30B的位置，使遮蔽器30B遮住投影區(qū)域50g對應(yīng)的光路，以及遮蔽投影區(qū)域50e的一部份(步驟S15)。
再利用罩幕M的位置對合標(biāo)記60B，將基板臺PST上載置的感光基板P與罩幕M的位置對合(步驟S16)。
此處，在感光基板P的繼續(xù)曝光區(qū)域，亦即相當(dāng)于感光基板P的重復(fù)區(qū)域64的圖案區(qū)域近傍，預(yù)先設(shè)有基板位置對合標(biāo)記72?？刂蒲b置CONT，對合罩幕臺MST載置的罩幕M的位置對合標(biāo)記60B，與基板臺PST上載置的感光基板P的位置對合標(biāo)記72的位置，就可在感光基板P的曝光區(qū)域62對合罩幕M的分割圖案46的位置曝光。
又，在罩幕M的位置對合標(biāo)記60B與感光基板P的位置對合標(biāo)記72位置對合之際，例如圖13的模式圖所示，由設(shè)在罩幕M上方的發(fā)光部75對罩幕位置對合標(biāo)記60B照射校準(zhǔn)光。照射在位置對合標(biāo)記60B的校準(zhǔn)光穿過罩幕M，經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL照射到感光基板P的基板位置對合標(biāo)記72。然后，在基板位置對合標(biāo)記72反射的反射光，再經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)PL及罩幕M的位置對合標(biāo)記60B，由設(shè)在罩幕M上方的受光部76檢出。依據(jù)罩幕位置對合標(biāo)記60B的反射光，及基板位置對合標(biāo)記72的反射光，調(diào)整基板臺PST的位置，使罩幕位置對合標(biāo)記60B與基板位置對合標(biāo)記72成為一致就可以。
另外，因感光基板P為玻璃基板，故可不需檢測基板位置對合標(biāo)記的反射光，例如在基板臺設(shè)受光部76’，依據(jù)通過罩幕位置對合標(biāo)記60B的光，與通過基板位置對合標(biāo)記72的光，對合罩幕M與感光基板P的位置也可以。
此處，基板位置對合標(biāo)記72，與罩幕位置對合標(biāo)記同樣地，在感光基板P的-X側(cè)端部與+X側(cè)端部的兩個處所形成。該些+X側(cè)及-X側(cè)的罩幕位置對合標(biāo)記60B，各別與+X側(cè)及-X側(cè)的基板位置對合標(biāo)記72，預(yù)先對合好保存。依據(jù)該些位置情報進(jìn)行掃描曝光，可提高曝光精度。
如上所述，進(jìn)行罩幕M與感光基板P的位置對合，及罩幕M與遮蔽器30B的位置對合后，控制裝置CONT對感光基板P進(jìn)行第一次的掃描曝光處理(步驟S17)。
首先，將分割圖案62(長度LA的部份)對應(yīng)的部份曝光。此場合，投影光學(xué)系統(tǒng)PLf對應(yīng)的照明元件IMf的照明快門6，受快門驅(qū)動部6a的驅(qū)動插入光路中，如圖10所示，遮住了投影區(qū)域50f對應(yīng)的照明光的光路。此時，照明元件IMa～I(xiàn)Me與IMg的照明快門6，開放著各光路。但，遮蔽器30B遮住投影區(qū)域50e的一部分，及投影區(qū)域50g的全部光路。由于遮光器30B，在投影區(qū)域50e形成有Y方向減光特性的小區(qū)域KB，對感光基板P設(shè)定包含周邊電路61a與像素圖案60的一部份的Y方向長度LA的曝光區(qū)域。
然后，向X方向同步移動罩幕M與感基板P，進(jìn)行第一次的掃描曝光。如此，如圖10所示，在感光基板P上曝光由投影區(qū)域50a、50b、50c、50d及投影區(qū)域50e的一部份設(shè)定的分割圖案62。而且，由于遮蔽器30B設(shè)定的小區(qū)域KB，因掃描曝光在分割圖案(曝光區(qū)域)62的-Y側(cè)的一邊形成的重復(fù)區(qū)域64，為向該分割圖案62的-Y側(cè)連續(xù)的衰減曝光量。
其次，為進(jìn)行第二次的掃描曝光，進(jìn)行基板臺PST對準(zhǔn)所定位置的位置對合(步驟S18)。
具體的方法為，將基板臺PST向+Y方向的所定距離進(jìn)步移動同時進(jìn)行微調(diào)調(diào)整。
為進(jìn)行第二次掃描曝光的基板臺PST的位置對合，將在罩幕M的內(nèi)接續(xù)部48對應(yīng)形成的罩幕位置對合標(biāo)記60A，與在感光基板P的內(nèi)重復(fù)區(qū)域64對應(yīng)形成的基板位置對合標(biāo)記72的位置對合?？刂蒲b置CONT，如圖13所示順序說明，由發(fā)光部75對罩幕位置對合標(biāo)記60A發(fā)射校正光，再依據(jù)該校正光透過投影光學(xué)系統(tǒng)照射在感光基板P的位置對合標(biāo)記72的反射光，與罩幕位置對合標(biāo)記60A的反射光，調(diào)整基板臺PST的位置，使罩幕對合標(biāo)記60A與基板位置對合標(biāo)記72成為一致。
如上述，使用在罩幕M形成的罩幕位置對合標(biāo)記60，與在感光基板P形成的基板位置對合標(biāo)記72，在繼續(xù)曝光之際對合接續(xù)部的位置，可提高決定的接續(xù)部位置的精度。
罩幕M與感光基板P的位置對合之后，控制裝置CONT，將遮蔽器30B退離曝光EL的光路，同時使遮蔽器30A在Y方向移動，遮住投影區(qū)域50c的一部份，及投影區(qū)域50a的全部光路(步驟S19)。
此時的遮蔽器30A的與罩幕M的位置對合，亦如圖12說明，可對罩幕位置對合標(biāo)記60A重合遮蔽器30A的位置。在所定位置對合的遮蔽器30A，在投影區(qū)域50c的一部份，形成具有向Y方向減光特性的小區(qū)域KA。又，投影光學(xué)系統(tǒng)PLb對應(yīng)的照明元件IMb的照明快門6，受快門驅(qū)動部6a的驅(qū)動插入光路之中，如圖10所示，將投影區(qū)域50b對應(yīng)的光路的照明光遮斷。此時，照明元件IMa，IMc～I(xiàn)Mg的照明快門6開放著各光路。此時，遮蔽器30A遮住投影區(qū)域50c的一部份及投影區(qū)域50a對應(yīng)的光路，對感光基板P設(shè)定包含周邊電路61b及像素圖案60的一部份的Y方向長度LB的曝光區(qū)域。
如此，控制裝置CONT，依據(jù)第一次掃描曝光的小區(qū)域KB形成的重復(fù)區(qū)域64(接續(xù)部48)，向+Y方向移動基板臺PST，使第二次掃描曝光所投影曝光的小區(qū)域KA的接續(xù)部49與第一次掃描的接續(xù)部對合。
此處，在第二次掃描曝光的進(jìn)步移動時，或在遮蔽器30A的向光路上配置時，控制裝置CONT，依據(jù)校正時在記憶裝置記憶的各設(shè)定值，修正值，可對感光基板P修正影像特性，或?qū)φ诒纹?0B的微調(diào)整。亦即可能調(diào)整影像特性(移動、變換比率、回轉(zhuǎn))使基于小區(qū)域KA的重復(fù)區(qū)域64與基于小區(qū)域KB的重復(fù)區(qū)域64成一致。
又，可以調(diào)整基板臺PST的位置，使圖案的重復(fù)區(qū)域64與重復(fù)區(qū)域以外各別曝光的照射量略成一致。即，各小區(qū)域KA及KB的各別的形狀或光量在步驟S10～S13中預(yù)先檢測，調(diào)整記存?？刂蒲b置CONT，依據(jù)記憶的各小區(qū)域KA、KB的形狀或光量，進(jìn)行微調(diào)整基板臺PST的位置，使圖案的重復(fù)區(qū)域64與重復(fù)區(qū)域以外(即區(qū)域62、63)的照度略成一致。具體的說，第一次的掃描曝光的小區(qū)域KB，與第二次掃描曝光的小區(qū)域KA，各別的在重復(fù)區(qū)域64的曝光照射量為如圖14所示的照度分布。如為圖14(a)所示的第一次掃描曝光的小區(qū)域KB與第二次掃描曝光的小區(qū)域KA，在重復(fù)區(qū)域64的曝光的合計照射量，較重復(fù)區(qū)域64以外的曝光照射量低的場合，調(diào)整基板臺PST的位置，使加大重疊的重圍，如圖14(b)所示，可使全部位置的曝光的照射量略成一致(步驟S20)。
或者，驅(qū)動遮蔽器30，調(diào)整在重復(fù)區(qū)域64的曝光照射量，使重復(fù)區(qū)域64的曝光照射量與重復(fù)區(qū)域64以外的曝光照射量大略一致，也可以。如上述方法，可修正各光路光束的光量。
又，第二次掃描曝光時，遮蔽器30A在光路上的配置，因在校正時已預(yù)先設(shè)定好其所望的位置對基準(zhǔn)位置的關(guān)系，故依據(jù)該設(shè)定值，移動遮蔽器30也可。
在第二次掃描曝光時，基板臺PST的上步移動，不用基板位置對合標(biāo)記72與罩幕位置對合標(biāo)記60A也可以。此場合，基板臺PST的上步移動，可依據(jù)校正時預(yù)先求得的情報上步移動。另外，亦可依據(jù)校正時求得的各小區(qū)域KA、KB的位置，移動基板臺PST，亦即，在第一次掃描曝光投影曝光的重復(fù)區(qū)域64(接續(xù)部48)對應(yīng)基準(zhǔn)位置的位置關(guān)系已求出，第二次掃描曝光時，即設(shè)定基板PST的位置，使投影曝光的接續(xù)部49與該重復(fù)區(qū)域64成所定的位置關(guān)系。
然后，罩幕M與感光基板P向X方向同步移動，進(jìn)行第二次掃描曝光(步驟S21)。
如圖10所示，在感光基板P上，有由投影區(qū)域50c的一部份、50d、50e、50f、50g設(shè)定的分割圖案63曝光。因遮蔽器30A設(shè)定的小區(qū)域KA，掃描曝光時在分割圖案63(曝光區(qū)域)的+Y側(cè)的邊形成的重復(fù)區(qū)域64，有由該分割圖案63邊向+Y方向連續(xù)的衰減的光量分布，與第一次掃描曝光時形成的重復(fù)區(qū)域64重復(fù)，可獲得所定的合成曝光量。
如上所述，完成用一片罩幕M，對比該罩幕大的感光基板P繼續(xù)曝光(步驟S22)。
如以上說明，對由視野光圈20及遮光板40設(shè)定的圖案影像(投影區(qū)域)，配置可在Y方向移動的遮蔽器30，就能夠任意設(shè)定在罩幕M的圖案的接續(xù)部(分割位置)48、49。因此，能夠任意設(shè)定在感光基板P形成的圖案的大小，能夠高率制造任意的元件。
又，遮蔽器30被設(shè)成在非掃描方向移動，具有向照明光學(xué)系統(tǒng)IL的照射區(qū)域的周邊，連續(xù)地衰減在圖案接續(xù)部(重復(fù)區(qū)域)的累計曝光量的減光特性，故能設(shè)定接續(xù)部的曝光量為所望之值，可使重復(fù)區(qū)域64及重復(fù)區(qū)域64以外的曝光量一致。因此能進(jìn)行精度良好的曝光處理。
又，遮光板40及遮蔽器30可分別對視野光圈20移動，因此能任意設(shè)定對感光基板P的曝光EL的投影區(qū)域50a～50g的大小或形狀，故繼續(xù)曝光之際，可提升接合精度或曝光量的均一化。
利用視野光圈20、遮光板40及遮蔽器30，將投影區(qū)域分割成復(fù)數(shù)的50a～50g，將該些投影區(qū)域接合曝光，形成所謂的多鏡掃描型曝光裝置，不僅保持良好的成像特性，且不需裝置大型化就可形成大的圖案。投影光學(xué)系統(tǒng)PL，由在掃描方向的直交方向并列的復(fù)數(shù)個投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg形成，復(fù)數(shù)的光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg之中，遮住所定的光學(xué)系統(tǒng)的光路，就能夠容易地調(diào)整每次掃描曝光的投影區(qū)域。另外，在接合分割圖案62、63之際，不需使用大型的罩幕M，能夠在大型的感光基板P形成均一的圖案。因此，能夠防止裝置的大型化及成本增大。
分割成復(fù)數(shù)的投影區(qū)域50a～50g的形狀為梯形，故在繼續(xù)曝光進(jìn)行之際，接續(xù)部與接續(xù)部以外的曝光量，容易達(dá)成一致。
在罩幕M上，相當(dāng)于繼續(xù)曝光區(qū)域的接續(xù)部48、49，設(shè)有為與遮蔽器30位置對合的位置對合標(biāo)記60A、60B，利用該些位置對合標(biāo)記，能夠精確對合遮蔽器30的位置。因此，能在重復(fù)區(qū)域60曝光所望的曝光量。
在感光基板P上，相當(dāng)于繼續(xù)曝光的區(qū)域64，亦設(shè)有與罩幕位置對合標(biāo)記60A、60B位置對合的基板位置對合標(biāo)記72，故罩幕M與感光基板的位置對合精良，可提高曝光精度，而且，為進(jìn)行復(fù)數(shù)次的掃描曝光，在上步移動基板臺PST時，亦使用位置對合標(biāo)記60A、60B、72就可以，所以，可提升位置對合精度。
本實施例中，對投影區(qū)域50a～50g重復(fù)的邊界部51a～51l的照度，進(jìn)行計測、修正使略成一致，使接續(xù)部52a～52f的照度均一。再變更遮蔽器30或遮光板40的Y方向的位置，在分割圖案62、63的重復(fù)區(qū)域64的照度，與其它區(qū)域照度相同，使圖案全體用均一的曝光量曝光，可使圖案的線條寬度在圖案全面均一。因此，能提升曝光后的液晶元件的品質(zhì)。
在圖9、圖10中，重復(fù)區(qū)域64的Y方向長度LK，設(shè)定成與投影區(qū)域50a～50g的重復(fù)區(qū)域52a～52f同一長度。但，可變更遮蔽器30A(30B)的前端部的傾斜角，使分割圖案62及63間的重復(fù)區(qū)域64的Y方向長度，與上述的重復(fù)區(qū)域52a～52f的Y方向長度不同，也可以。
又，在本實施例中，在分割圖案62與分割圖案63接合之際，在第一次掃描曝光時，用遮蔽器30B遮住投影區(qū)域50e的一部份，形成小區(qū)域KB；在第二次掃描曝光時，用遮蔽器30A遮住投影區(qū)域50c的一部份，形成小區(qū)域KA。使該些小區(qū)域KA、KB重疊，但形成小區(qū)域KA、KB的投影區(qū)域，在投影區(qū)域50a～50g中的任一個皆可以。即，復(fù)數(shù)次的掃描曝光在任意的投影區(qū)域，形成具有Y方向減光特性的小區(qū)域，可重疊該些小區(qū)域。尚且，照明快門6的可對任何光路遮光。
本實施例，第一次掃描曝光使用遮蔽器30B，第二次掃描曝光使用遮蔽器30A。但，如圖15所示，第一次掃描曝光使用遮蔽器30B，第二次掃描曝光則不用遮蔽器，改用照明快門6遮住所定投影區(qū)域的光路也可以。又，圖15中，第一次掃描曝光時，用照明快門6遮住投影區(qū)域50f對應(yīng)的光路；第二次掃描曝光時，用照明快門6擋住投影區(qū)域50a、50b對應(yīng)的光路。
上述實施例，為并列的復(fù)數(shù)的光路有七個，與之對應(yīng)設(shè)置照明元件IMa～I(xiàn)Mg，及投影光學(xué)系統(tǒng)PLa～PLg的構(gòu)成。但，設(shè)置光路一個，照明元件及投影光學(xué)系統(tǒng)各一個的構(gòu)成亦可。即，可適用于分成復(fù)數(shù)的掃描曝光，使罩幕的圖案影像的一部份重復(fù)曝光的曝光方法及曝光裝置。
再者，并列的復(fù)數(shù)個光路并不限于七個，例如六個以下或八個以上的構(gòu)成也可以。
上述的實施例，檢測投影區(qū)域的曝光的光量有關(guān)情報的光檢測器41只設(shè)一個，但亦可設(shè)置復(fù)數(shù)個與基準(zhǔn)位置的位置關(guān)系已知道的光檢測器?？衫迷撔?fù)數(shù)個光檢測器同時檢測各邊界部51a～51l的照度Wa～Wl。此場合。能夠高速檢測各投影區(qū)域50a～50g及邊界部51a～51l的照度，或邊界部51a～51l的位置，可提高作業(yè)性能。
上述實施例為，在進(jìn)行校正之際，用光檢測器41檢出照度，再依據(jù)該檢出結(jié)果進(jìn)行校正的構(gòu)成。但在校正時，對實際的試驗用感光基板進(jìn)行曝光處理，計測形成的圖案的形狀，依據(jù)此計測結(jié)果進(jìn)行校正亦可。
又，上述實施例，第一次掃描曝光完了后，為進(jìn)行第二次掃描曝光的上步移動后的感光基板P的位置對合，使用在罩幕M形成的罩幕位置對合標(biāo)記60，與在感光基板P形成的基板位置對合標(biāo)記72。但在校正時，頂先設(shè)定上步移動的距離，再依據(jù)該設(shè)距離上步移動亦可。
又，液晶元件(半導(dǎo)體元件)為由復(fù)數(shù)的材料層堆積形成，例如在進(jìn)行第二層以下的曝光處理時，因顯像處理或各種熱處理，感光基板P有變形的場合。此場合，只要在校正時推求感光基板P的比例等影像特性的變化量，算出修正值(偏移量)，再依據(jù)該修正值上步移動即可。再者，此場合亦如前述的情況，可依回轉(zhuǎn)、移位等各影像特性的變化量，驅(qū)動遮蔽器30或遮光板40的位置設(shè)定投影區(qū)域，以進(jìn)行繼續(xù)曝光的控制。
又，上述實施例中，光源1只有一個，但光源1可不只一個每一光路各設(shè)一個，共設(shè)復(fù)數(shù)的光源，用光導(dǎo)引(light guide)設(shè)備等將復(fù)數(shù)的光源合成一個光束，再把光分配到各光路的構(gòu)成也可以。此場合，不僅可排除光源光量的差異產(chǎn)生的不良影響，而且光源的一個消失亦僅降低全體的光量，可防止被曝光的元件成為不能使用。又，設(shè)置復(fù)數(shù)的光源1，在光束的合成、分配之際，照射的曝光的照射量，可用ND濾光器等可改變透過光量的濾光器，插入光路中，以調(diào)整成所望的照射量，控制各投影區(qū)域50a～50g的曝光的照射量亦可。
又，上述實施例中，投影區(qū)域50a～50g的形狀為梯形，但，六角形、菱形或平行四邊形也可用。只是，因使用梯形形狀可使繼續(xù)曝光容易安定地進(jìn)行。
上述實施例為，用兩次掃描曝光在感光基板P上將畫面合成的構(gòu)成，但并不以此為限，例如用三次以上的掃描曝光在感光基板P上合成畫面的構(gòu)成亦可。
又，上述實施例中，對投影光學(xué)系統(tǒng)PL用分成復(fù)數(shù)個(PLa～PLg)的設(shè)備說明，但，由圖6可容易了解，由視野光圈20與遮光板40形成矩形縫隙(slit)的單透鏡的投影光學(xué)系，或者非矩形，有圓弧縫隙的曝光區(qū)域的曝光裝置也可適用。而且，利用第二遮光板30對曝光區(qū)域移動，可在位意的位置接合。
圖16標(biāo)進(jìn)行二次掃描曝光，將圖案分割為三個分割圖案Pa、Pb、Pc后合成之例。圖16所示的復(fù)數(shù)的投影區(qū)域不是多鳥狀，而是一列的配置形態(tài)。在曝光圖案Pa時，用遮蔽器30B形成接續(xù)部80a；圖案Pb曝光時，用遮蔽器30A及30B形成接續(xù)部80b及80c；圖案Pc曝光時，用遮蔽器30A形成接續(xù)部80d。此處，在罩幕M的圖案的周邊，形成有特定的形狀周期當(dāng)做電路圖案的周期圖案81。罩幕M與遮蔽器30A、30B的位置對合標(biāo)記60A、60B，在周期圖案81的各邊界部的相當(dāng)?shù)奈恢眯纬?。如此的周期圖案81要繼續(xù)曝光的場合，從前，因配合各投影區(qū)域設(shè)定的接續(xù)部，接續(xù)部的位置不能任意設(shè)定，周期圖案81繼續(xù)曝光有因難；在本發(fā)明，利用可在Y方向移動的遮蔽器30，能夠任意設(shè)定接續(xù)部的位置，所以能夠使在感光基板P形成的復(fù)數(shù)的周期圖案81a～81h，與對其配設(shè)的配線的線數(shù)(間距)一致，能夠高精度進(jìn)行繼續(xù)曝光。
上述實施例中的遮蔽器30，在其前端部的X方向?qū)挾认験方向逐漸縮小，形成斜面的遮蔽體，但，只要在掃描時能將重復(fù)區(qū)域的Y方向的累積曝光量連續(xù)地衰減的形狀皆可用，例如圖17所示，X方向的寬度為向Y方向逐漸縮小形成復(fù)數(shù)的鋸齒狀也可以。此場合，鋸齒部份的Y方向的形成范圍，即為重復(fù)區(qū)域的Y方向長度LK。又，圖17為照明快門6遮住投影區(qū)域50f對應(yīng)的光路的狀態(tài)。
上述實施例說明的，設(shè)于投影區(qū)域50a近傍的遮蔽器30A，與設(shè)于投影區(qū)域50g近傍的遮蔽器30B，為在Y方向互相對向配置。但如圖18所示，兩個能在Y方向移動的遮蔽器30C及30D，在X方向并列配置的構(gòu)成也可以。此場合，在成二列配列的投影區(qū)域50a～50g中，遮蔽器30C對應(yīng)-X側(cè)配例的投影區(qū)域50a、50c、50e、50g設(shè)置；遮蔽器30D則對應(yīng)+X側(cè)配列的投影區(qū)域50b、50d、50f設(shè)置。由遮蔽器30C及30D各別在Y方向移動，遮住復(fù)數(shù)的投影區(qū)域之中的特定投影區(qū)域的光路，并且設(shè)定所定投影區(qū)域的大小與形狀。此處，遮蔽器30C與30D的Y方向的移動，為同步移動構(gòu)成亦可，獨立移動的構(gòu)成亦可。又，此場合亦可如圖18的虛線所示，在遮蔽器30C及30D各別的Y方向的對向位置，配置可在Y方向移動的遮蔽器30C’及30D’。
在上述的實施例說明中，例如遮蔽器30A遮蔽投影區(qū)域30a對應(yīng)的光路，而且設(shè)定投影區(qū)域30C的大小與形狀，亦即一個遮蔽器30可跨越復(fù)數(shù)個投影區(qū)域的配置。但如圖19所示，對復(fù)數(shù)的投影區(qū)域50a～50g各別對應(yīng)的光路，分別配置可在Y方向移動的小型遮蔽器30的構(gòu)成亦可(圖19僅顯示投影區(qū)域50e對應(yīng)的遮蔽器30E)。要遮住特定投影區(qū)的光路時，例如要遮住投影區(qū)域50f及50g的光路時，可用該些投影區(qū)域50f及50g對應(yīng)的光路的照明快門6遮光。
又，如圖20所示，把投影區(qū)域50a～50g各別對應(yīng)配置的可在Y方向移動的小型斜面遮蔽器30E，與可同時遮蔽復(fù)數(shù)個投影區(qū)域的大型平面矩形狀的遮蔽器30F組合也可以。此處，遮蔽器30配置在感光基板P的表面近傍，對感光基板P及罩幕M大略共軛的位置，可依如Y方向的移動配置或退出投影光學(xué)系統(tǒng)PL與感光基板P之間。
圖21為當(dāng)做第二遮光板的遮蔽器的其它實施例之圖，圖21所示的遮蔽器30，為在玻璃基板設(shè)鉻Cr的點圖形(dot pattern)的遮光部份與透過部份之間，可連續(xù)的變化透過率的元件。遮蔽器30G為可Y方向移動的構(gòu)造，設(shè)有遮住光線的遮光部77及依所定方透過率透光的透光部78。遮光部77，為在玻璃基板設(shè)不透光材料的鉻膜，為透光率幾乎為O％的區(qū)域。透光部78，為用不透光材料的鉻的點，變化其密度在玻璃板蒸鍍，從與遮光部77的交界部向前端部，連續(xù)地變化透過率為O～100％的區(qū)域。此處，透光部78的略點的大小，設(shè)定在曝光裝置EX的解像限界以下。
如此，在遮蔽器30G設(shè)光量分布調(diào)整用濾光器的透光部78，亦可圖案像的重復(fù)區(qū)域，連續(xù)地衰減累積曝光量。因透光部78，為在玻璃基板蒸鍍鉻點的圖形形成，光量分布的調(diào)整可在分子水準(zhǔn)的優(yōu)良精度進(jìn)行，故在進(jìn)行繼續(xù)曝光之際，能夠精確地調(diào)整重復(fù)區(qū)域的曝光量。
在上述各實施例中，為調(diào)整重復(fù)區(qū)域的光量分布，使用斜面遮蔽器或鋸齒狀遮蔽器，或具有所透過率分布的透光部78的遮蔽器，但亦可利用調(diào)整遮蔽器的光路方向的位置，調(diào)整重復(fù)區(qū)域的曝光量分布。即如圖22(a)所示，把遮蔽器30由對罩幕共軛的位置移到離若干的位置(使散焦)，使通過遮蔽器30端部的曝光擴散，以所定的光量分布照射罩幕。此時的擴散光在罩幕上的寬度(即形成重復(fù)區(qū)域的寬度)LK，設(shè)照明光學(xué)系統(tǒng)IL的開口數(shù)為NA，在罩幕M上α的位置配置遮蔽器30的場合，為LK＝2×α×NA。如圖22(b)所示，在寬度LK的光量分布為向Y方向連續(xù)地衰減狀態(tài)。如此地，調(diào)整遮蔽器30在光路方向(Z方向)的位置，亦可形成有所望的寬度LK的重復(fù)區(qū)域。
本實施例的曝光裝置EX，如不使用投影光學(xué)系統(tǒng)，改用與罩幕M及感光基板P密接，曝光罩幕M的圖案的近接式曝光(proximityexposure)裝置也可以。
曝光裝置EX的用途，并不限用于在角型玻璃板曝光液晶顯示圖案的液晶用曝光裝置。例如，在半導(dǎo)體晶圓曝光電路圖案的半導(dǎo)體制造用的曝光裝置，或制造薄膜磁氣讀取頭的曝光裝置皆可適用。
本實施例的曝光裝置的光源，g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)之外，KrF準(zhǔn)分子激光(248nm)、ArF準(zhǔn)分子激光(193nm)、F2激光(157nm)等皆可使用。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL的倍率，不只等倍系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)及放大系統(tǒng)的任一項皆可用。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL，在使用準(zhǔn)分子激光等的遠(yuǎn)紫外線的場合，玻璃材料使用石英或螢石等透過遠(yuǎn)紫外線的材料；使用F2激光或X光線的場合，要用反射屈折系統(tǒng)或屈折系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)。
在基板臺PST或罩幕臺MST使用線性馬達(dá)的場合，使用氣塹承軸的空氣浮上型或用洛倫茲力(Lorentz)或電抗力的磁氣浮上型的任一項皆可以。又基板臺或罩幕臺，用沿引導(dǎo)部移動的型式或不設(shè)引導(dǎo)部的型式皆可以。
基板臺或罩幕臺的驅(qū)動裝置使用平面馬達(dá)的場合，使磁鐵組及電樞組任一項的一方連接載臺，磁鐵組與電樞組的另一方設(shè)在載臺的移動面?zhèn)染涂梢浴?br> 由基板臺PST移動產(chǎn)生的反力，如日本專利特開平8-166475號公報所載的，利用框架元件機械的傳至地板也可以。本發(fā)明的曝光裝置也適用這樣的構(gòu)造。
罩幕臺MST移動產(chǎn)生的反力，如日本專利特開平8-330224號公報所載的，利用框架元件機械的傳至地板也可以。本發(fā)明也適用有這構(gòu)造的曝光裝置。
如上所述，本案實施例的曝光裝置，能將本案權(quán)利要求所舉的包含各構(gòu)成要素的各種副系統(tǒng)，保持所定的機械性精度，電氣性精度與光學(xué)性精度，組合制造。為確保該些各種精度，在該組合的前后，需進(jìn)行對各種光學(xué)系統(tǒng)達(dá)成光學(xué)精度的調(diào)整；對各種機械系統(tǒng)達(dá)成機械精度的調(diào)整，對各種電氣系統(tǒng)達(dá)成電氣精度的調(diào)整。由各副系統(tǒng)組合成曝光裝置的工程，包含各種副系統(tǒng)互相間的機械的連接、電氣電路配線連接及氣壓管路的配管連接等。在該些各種副系統(tǒng)組合成曝光裝置的工程之前，當(dāng)然需先完成各個副系統(tǒng)的組合工程。各種副系統(tǒng)組成曝光裝置的工程完成之后，再進(jìn)行綜合調(diào)整，以確保曝光裝置整體的各種精度。又，曝光裝置最好在有溫度與清潔度等管理的清凈室內(nèi)制造。
半導(dǎo)體元件的制造，如圖23所示，經(jīng)進(jìn)行元件的機能、性能設(shè)計的步驟201，依該設(shè)計步驟制造罩幕的步驟202，元件基材的基板制造步驟203，依前述實施例的曝光裝置，將罩幕的圖案在基板曝光的基板處理步驟204，元件組合步驟(句合切塊工程、接合工程、包裝工程)205，及檢查步驟206等。發(fā)明效果本發(fā)明，在視野光圈及第一遮光板設(shè)定的圖案像，設(shè)置可在掃描方向的直交方向移動的第二遮光板，可任意在罩幕設(shè)定圖案的接續(xù)部。因此，可任意設(shè)定在感光基板形成的圖案的大小，能夠以良好效率制造任意的元件。又第一及第二遮光板，可個別對視野光圈移動，可任意設(shè)定對感光基板的曝光的照明區(qū)域的大小或形狀，故在繼續(xù)曝光之際，能提升接合精度及曝光量的均一度。又，第二遮光板設(shè)成可在掃描方向的直交方向移動，有由向照明光學(xué)系統(tǒng)的照射區(qū)域的周邊，連續(xù)地衰減在圖案的重復(fù)區(qū)域的累積曝光量的減光特性，故能夠設(shè)定接續(xù)部的曝光量成所望之值，使重復(fù)區(qū)域與重復(fù)區(qū)域以外的曝光量一致。因此，可進(jìn)行精度良好的曝光處理，制造高品質(zhì)的元件。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，具有照明光學(xué)系統(tǒng)可用光束照射罩幕，及罩幕臺載置罩幕，以及基板臺載置曝光該罩幕的圖案的感光基板；該曝光裝置可對前述光束同步移動罩幕及感光基板進(jìn)行掃描曝光，并分成數(shù)次的掃描曝光，使該罩幕的圖案像的一部分重復(fù)曝光地在該感光基板繼續(xù)曝光該圖案；其特征為具備視野光圈，用以設(shè)定該感光基板上被照明的圖案像的掃描方向的寬度；第一遮光板，可設(shè)定該圖案像的與掃描方向直交的方向的寬度；第二遮光板，可在與掃描方向直交的方向移動，設(shè)定該圖案像的重復(fù)區(qū)域，同對向照射區(qū)域的周邊，連續(xù)衰減重復(fù)區(qū)域的累積曝光量。
2.如權(quán)利要求1所述的的曝光裝置，其特征為，上述視野光圈與第一遮光板及第二遮光板，形成的照明區(qū)域被分割成復(fù)數(shù)個。
3.如權(quán)利要求1所述的的曝光裝置，其特征為，該些分割成復(fù)數(shù)個的照明區(qū)域的形狀為梯形的開口。
4.如權(quán)利要求1所述的的曝光裝置，其特征為，該第二遮光板為，在玻璃基板設(shè)遮光的圖形，利用遮光部份與透光部份之間，連續(xù)的變化透過率的元件構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1至4項中任一所述的的曝光裝置，其特征為，配設(shè)投影光學(xué)系統(tǒng)，可將前述罩幕的圖案像投影到感光基板，該罩幕與感光基板經(jīng)該投影光學(xué)系統(tǒng)配置在共軛的關(guān)系位置，同時，上述的視野光圈與第一遮光板及第二遮光板，亦配置在對上述罩幕與感光基板共軛的位置。
6.一種曝光方法，在光束照射罩幕的同時，對該光束同步移動上述罩幕與或感光基板掃描曝光，并分成復(fù)數(shù)次掃描曝光使該罩幕的圖案像的一部份重復(fù)曝光，在感光基板合成該圖案的繼續(xù)曝光方法，其特征為，包括用視野光圈設(shè)定在感光基板上照明的該圖案像的掃描方向的寬度；用第一遮光板設(shè)定該圖案像的與掃描方向直交的方向的寬度；將可在該圖案像的掃描方向的直交方向移動，且能將上述重復(fù)區(qū)域的照射光量向照射區(qū)域的周邊連續(xù)的衰減的第二遮光板，與前述繼續(xù)曝光的區(qū)域?qū)显O(shè)定第二遮光板位置。
7.如權(quán)利要求6所述的曝光方法，其特征為，在該罩幕的圖案區(qū)域的相當(dāng)于上述繼續(xù)曝光區(qū)域的近傍，設(shè)有對合上述第二遮光板的位置的位置對合標(biāo)記，利用該位置對合標(biāo)記與第二遮光板的位置對合，以調(diào)整該第二遮光板的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的曝光方法，其特征為，在該感光基板的圖案區(qū)域的相當(dāng)于上述繼續(xù)曝區(qū)域的近傍，設(shè)有基板位置對合標(biāo)記，在進(jìn)行曝光時，使該基板對合標(biāo)記與上述罩幕的位置對合標(biāo)記對合。
9.一種元件制造方法，其特征為，使用如權(quán)利要求1至4中的任一所述的曝光裝置，來制造一液晶元件。
10.一種元件制造方法，其特征為，使用如權(quán)利要求5所述的的曝光裝置，來制造一液晶元件。
11.一種元件制造方法，用光束照射罩幕并對該光束同步移動該罩幕與玻璃基板進(jìn)行掃描曝光的曝光裝置，將該罩幕的圖案的一部份接合合成，制造較該罩幕的連續(xù)圖案區(qū)域更大的液晶元件的制造方法，其特征為將在玻璃基板的罩幕的圖案的配置及進(jìn)行接合的該圖案的接續(xù)位置的情報，做為格式設(shè)定于該曝光裝置；對應(yīng)該格式，疊合上述要曝光的罩幕的圖案，設(shè)定曝光照射的照射區(qū)域，同時對在該照射區(qū)域的一邊的上述接續(xù)位置設(shè)置的罩幕圖案，對好接合曝光用的遮光板的位置并曝光它；該曝光之后，將該玻璃基板向與掃描曝光方向直交的方向移動；在該玻璃基板的曝光區(qū)域與一部份重復(fù)的位置，設(shè)定欲與曝光的罩幕圖案合并照射曝光的照射區(qū)域，同時，對設(shè)于照射區(qū)域的一邊的接合位置的罩幕的圖案，對好接合曝光的遮光板的位并進(jìn)行曝光。
全文摘要
本發(fā)明提供一種曝光裝置，在分割圖案繼續(xù)曝光之際，能夠任意設(shè)定在感光基板形成的圖案的大小，同時亦能任意設(shè)定罩幕上的圖案的分割位置。其手段為使用的掃描型曝光裝置，備有視野光圈，可設(shè)定感光基板P的投影區(qū)域(50)的掃描方向的寬度；及遮光板，設(shè)定感光基板P上的投影區(qū)域(50)的非掃描方向的寬度；以及遮蔽器(30)，能在非掃描方向移動，可設(shè)定圖案像的接合部且能使接合部累積曝光量向照射區(qū)域的周邊連續(xù)地衰減。
文檔編號G03F7/20GK1419266SQ0214927
公開日2003年5月21日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者白戶章仁, 加藤正紀(jì) 申請人:尼康株式會社