(57)【要約】【課題】  例えばロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板の可撓性を利用しつつ、感光性基板へのパターンの転写にかかるスループットの向上を達成する。【解決手段】  円筒面（ＲＬａ）を有し、感光性の基板（ＳＨ）を円筒面に沿って保持した状態で円筒面の軸線（ＲＬｂ）の方向に沿って移動する移動機構（ＲＬ）と、パターンを有する平面状のマスク（Ｍ）を保持し、基板の軸線の方向への移動に同期して、軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動するステージ機構と、マスク上に照明領域（ＩＲ）を形成する照明光学系と、照明領域内のパターンの投影像を楕円弧状に延びる結像領域（ＥＲ）に形成する投影光学系（ＰＬ）とを備えている。円筒面の軸線は、結像領域が基板上においてマスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるようにパターン面に対して傾けられている。【選択図】  図２
2010204588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒面を有し、感光性の基板を前記円筒面に沿って保持した状態で前記円筒面の軸線の方向に沿って移動する移動機構と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動するステージ機構と、
前記ステージ機構に保持された前記マスク上に照明領域を形成する照明光学系と、
前記照明領域内のパターンの投影像を楕円弧状に延びる結像領域に形成する投影光学系とを備え、
前記円筒面の軸線は、前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記パターン面に対して傾けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
楕円筒面を有し、感光性の基板を前記楕円筒面に沿って保持した状態で前記楕円筒面の軸線の方向に沿って移動する移動機構と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動するステージ機構と、
前記ステージ機構に保持された前記マスク上に照明領域を形成する照明光学系と、
前記照明領域内のパターンの投影像を円弧状に延びる結像領域に形成する投影光学系とを備え、
前記楕円筒面の軸線は、前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記パターン面に対して傾けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
前記基板は、可撓性を有するシートであることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記投影光学系は、前記照明領域内のパターンの前記走査方向に正立した前記投影像を前記結像領域に形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記円筒面は、前記軸線を中心として回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１、３または４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記移動機構の前記楕円筒面は、前記軸線廻りの回転に関して固定されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
感光性の基板を円筒面に沿って保持した状態で前記円筒面の軸線の方向に沿って移動させる工程と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動させる工程と、
前記マスク上に照明領域を形成する工程と、
前記照明領域内のパターンの投影像を楕円弧状に延びる結像領域に形成する工程と、
前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記円筒面の軸線を前記パターン面に対して傾ける工程と、を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項８】
感光性の基板を楕円筒面に沿って保持した状態で前記楕円筒面の軸線の方向に沿って移動させる工程と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動させる工程と、
前記マスク上に照明領域を形成する工程と、
前記照明領域内のパターンの投影像を円弧状に延びる結像領域に形成する工程と、
前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記楕円筒面の軸線を前記パターン面に対して傾ける工程と、を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記基板として、可撓性を有するシートを用いることを特徴とする請求項７または８に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記投影像は、前記走査方向に正立した正立像であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記基板を前記円筒面に沿って保持した状態で前記円筒面を前記軸線廻りに回転させて前記基板をステップ移動させる工程を含むことを特徴とする請求項７、９または１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記軸線廻りの回転が固定された前記楕円筒面に沿って前記基板をステップ移動させる工程を含むことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、前記パターンを前記基板に転写する工程と、
前記パターンが転写された前記基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を形成する工程と、
前記転写パターン層を介して前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば可撓性を有する帯状の感光性基板にパターンを転写する走査型の露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、テレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されている。最近では、フレキシブルな高分子シート（感光性基板）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより表示パネルを製造する方法が考案されている。このフォトリソグラフィ工程において用いられる露光装置として、ロール・ツー・ロールで搬送される可撓性の感光性基板にマスクのパターンを転写する露光装置（以下、ロール・ツー・ロール型の露光装置という）が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１４３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロール・ツー・ロール型の露光装置では、帯状の感光性基板の可撓性を利用しつつ、感光性基板へのパターンの転写にかかるスループットの向上を図ることが求められる。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えばロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板の可撓性を利用しつつ、感光性基板へのパターンの転写にかかるスループットの向上を達成することのできる露光装置、露光方法およびデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、円筒面を有し、感光性の基板を前記円筒面に沿って保持した状態で前記円筒面の軸線の方向に沿って移動する移動機構と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動するステージ機構と、
前記ステージ機構に保持された前記マスク上に照明領域を形成する照明光学系と、
前記照明領域内のパターンの投影像を楕円弧状に延びる結像領域に形成する投影光学系とを備え、
前記円筒面の軸線は、前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記パターン面に対して傾けられている露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、楕円筒面を有し、感光性の基板を前記楕円筒面に沿って保持した状態で前記楕円筒面の軸線の方向に沿って移動する移動機構と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動するステージ機構と、
前記ステージ機構に保持された前記マスク上に照明領域を形成する照明光学系と、
前記照明領域内のパターンの投影像を円弧状に延びる結像領域に形成する投影光学系とを備え、
前記楕円筒面の軸線は、前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記パターン面に対して傾けられている露光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、感光性の基板を円筒面に沿って保持した状態で前記円筒面の軸線の方向に沿って移動させる工程と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動させる工程と、
前記マスク上に照明領域を形成する工程と、
前記照明領域内のパターンの投影像を楕円弧状に延びる結像領域に形成する工程と、
前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記円筒面の軸線を前記パターン面に対して傾ける工程と、を含む露光方法が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、感光性の基板を楕円筒面に沿って保持した状態で前記楕円筒面の軸線の方向に沿って移動させる工程と、
パターンを有する平面状のマスクを保持し、前記基板の前記軸線の方向への移動に同期して、前記軸線の方向に対応する走査方向に沿って移動させる工程と、
前記マスク上に照明領域を形成する工程と、
前記照明領域内のパターンの投影像を円弧状に延びる結像領域に形成する工程と、
前記結像領域が前記基板上において前記マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように前記楕円筒面の軸線を前記パターン面に対して傾ける工程と、を含む露光方法が提供される。
【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、本発明の第１の態様または第２の態様にかかる露光装置を用いて、前記パターンを前記基板に転写する工程と、
前記パターンが転写された前記基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を形成する工程と、
前記転写パターン層を介して前記基板を加工する工程と、
を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、投影光学系が、マスク上において楕円弧状に延びる照明領域内のパターンの投影像を、円筒面に沿って保持された感光性の基板上において楕円弧状に延びる結像領域に形成する。この楕円弧状の結像領域は、円筒面状に保持された基板上において、マスクのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成される。より一般的には、投影光学系によるパターン面の共役面と円筒面との交線の一部が、結像領域とほぼ等しい楕円弧状になるように構成されている。
【００１２】
したがって、例えば可撓性を有する帯状の基板が円筒面状に保持されているにもかかわらず、基板上の楕円弧状の結像領域には、マスクのパターンの良像が形成される。その結果、本発明の一態様にかかる露光装置では、例えばロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板の可撓性を利用しつつ、感光性基板へのパターンの転写にかかるスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施形態の露光装置の要部構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】ローラーの軸線の傾き角と結像領域の外形形状との関係について説明する図である。
【図４】本実施形態における走査露光の動作を説明する第１の図である。
【図５】本実施形態における走査露光の動作を説明する第２の図である。
【図６】本実施形態における走査露光の動作を説明する第３の図である。
【図７】変形例にかかる投影光学系の構成を概略的に示す図である。
【図８】楕円柱部材を用いて円弧状に延びる照明領域内のパターンの投影像を円弧状に延びる結像領域に形成する構成を説明する図である。
【図９】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【図１０】液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。本実施形態では、図１に示すように、投影光学系ＰＬに対してマスクＭおよび帯状のシートＳＨを相対移動させつつマスクＭのパターンをシートＳＨに投影露光（転写）するロール・ツー・ロール型の露光装置に対して本発明を適用している。図１では、投影光学系ＰＬの基準光軸ＡＸの方向にＺ軸を、基準光軸ＡＸと直交する平面において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、基準光軸ＡＸと直交する平面において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸を設定している。
【００１５】
本実施形態の露光装置は、パターンを有する平面状のマスクＭを保持して移動するマスクステージＭＳと、マスクＭ上に照明領域を形成する照明光学系ＩＬと、マスクＭのパターンの像をシートＳＨ上に形成する投影光学系ＰＬと、シートＳＨを保持した状態で移動および回転するローラーＲＬと、マスクステージＭＳおよびローラーＲＬを駆動する駆動系ＤＲと、駆動系ＤＲ等の動作を統括的に制御する主制御系ＣＲとを備えている。シートＳＨは、フォトレジスト（感光材料）が塗布されたフレキシブルな（可撓性を有する）帯状の高分子シートである。
【００１６】
照明光学系ＩＬには、光源ＬＳから露光用の照明光（露光光）が供給される。露光光として、例えば、超高圧水銀ランプの射出光から選択されたｉ線（波長３６５ｎｍ）の光、ＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）よりなるパルス光、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などを用いることができる。照明光学系ＩＬは、光の入射順に、コリメータレンズ２０、フライアイレンズ２１、コンデンサー光学系２２、可変視野絞りとしてのマスクブラインド２３、照明結像光学系２４（２４ａ，２４ｂ）などを備えている。
【００１７】
光源ＬＳから射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、マスクＭ上において楕円弧状に延びる照明領域ＩＲを形成する。マスクＭ上の照明領域ＩＲからの光は、投影光学系ＰＬを介して、シートＳＨ上の結像領域ＥＲに、照明領域ＩＲ内のパターンの投影像を形成する。一例として、投影光学系ＰＬは、２回結像型の反射屈折光学系であり、入射側の光軸および射出側の光軸がＺ方向に延びる直線状の基準光軸ＡＸに一致している。
【００１８】
また、投影光学系ＰＬは、マスクＭ側およびシートＳＨ側にテレセントリックであり、マスクＭ側からシートＳＨ側へ拡大倍率を有し、マスクＭの走査方向であるＹ方向に正立した正立像を結像領域ＥＲに形成する。したがって、結像領域ＥＲの形状は、照明領域ＩＲの形状を投影光学系ＰＬの投影倍率βで拡大した楕円弧状である。ただし、照明領域ＩＲの形状、ひいては結像領域ＥＲの形状は、照明光学系ＩＬ中のマスクブラインド２３の可変開口部（光透過部）の形状に応じて可変的に設定される。
【００１９】
マスクＭは、マスクホルダ（不図示）を介して、マスクステージＭＳ上に吸着保持されている。マスクステージＭＳ上には、周知の構成を有するマスク側レーザ干渉計（不図示）が配置されている。マスク側レーザ干渉計は、マスクステージＭＳのＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、およびＺ軸廻りの回転角を計測し、計測結果を主制御系ＣＲに供給する。主制御系ＣＲは、その計測値に基づいて、駆動系ＤＲを介して、マスクステージＭＳのＸ方向の位置、走査方向としてのＹ方向の位置および速度、並びにＺ軸廻りの回転角を制御する。
【００２０】
例えばロール・ツー・ロールの方式にしたがって帯状のシートＳＨが搬送される経路の途中には、円筒面状の表面（以下、「円筒面」という）ＲＬａを有し且つ所定の軸線ＲＬｂを中心として回転可能に構成された円柱状のローラーＲＬが設けられている。シートＳＨは、図２に示すように、ローラーＲＬの円筒面ＲＬａに沿って保持（配置）されている。さらに詳細には、シートＳＨは、円筒面ＲＬａに当接した状態で且つ円筒面ＲＬａに沿って滑動しないように保持されている。その結果、シートＳＨは、ローラーＲＬの軸線ＲＬｂ廻りの回転に伴って円筒面ＲＬａの円周方向に移動する。
【００２１】
ローラーＲＬの軸線ＲＬｂは、図３に明瞭に示すように、ＹＺ平面に沿って延びており且つＹ方向に対して所定の角度θだけ傾いている。ローラーＲＬは、シートＳＨへのマスクパターンの走査露光に際して、シートＳＨを円筒面ＲＬａに沿って保持した状態で軸線ＲＬｂの方向へ移動する。また、ローラーＲＬは、シートＳＨへの走査露光の終了位置から次の走査露光の開始位置へのステップ移動に際して、シートＳＨを円筒面ＲＬａに沿って保持した状態で軸線ＲＬｂ廻りに回転する。なお、走査露光の動作の詳細については、図４〜図６を参照して後述する。
【００２２】
次に、図３を参照して、ローラーＲＬの軸線ＲＬｂのＹ方向に対する傾き角θと結像領域ＥＲの外形形状（ひいては照明領域ＩＲの外形形状）との関係について説明する。図３を参照すると、ローラーＲＬの軸線ＲＬｂは、＋Ｙ軸とθの角度をなし且つ＋Ｚ軸と（９０−θ）の角度をなすように設定されている。マスクＭのパターン面と光学的に共役な共役面（図３中一点鎖線で示す）３１は、ローラーＲＬの円筒面ＲＬａと交差するようにＸＹ平面に沿って延びている。このとき、円筒面ＲＬａと共役面３１とが交わる線、すなわち交線は、楕円の一部を形成する。
【００２３】
本実施形態では、この楕円弧状の交線の一部であってＹ方向に延びる直線に関して対称な線分（図中太い実線で示す部分）３２に沿って細長く延びるように楕円弧状の結像領域ＥＲを設定している。したがって、結像領域ＥＲの外形形状は、Ｙ方向に延びる直線に関して対称で且つ−Ｙ方向側に向かって凸の楕円弧状である。照明領域ＩＲの外形形状も、結像領域ＥＲと同様に、Ｙ方向に延びる直線に関して対称で且つ−Ｙ方向側に向かって凸の楕円弧状である。
【００２４】
このように、本実施形態では、ＸＹ平面に沿って平面状に延びる楕円弧状の照明領域ＩＲの正立像としての楕円弧状の結像領域ＥＲが、ローラーＲＬの円筒面ＲＬａに沿って円筒面状に保持されたシートＳＨ上において、ＸＹ平面に沿って平面状に延びるように形成される。その結果、シートＳＨが円筒面状に保持されているにもかかわらず、シートＳＨ上の楕円弧状の結像領域ＥＲには、照明領域ＩＲ内のパターンのＹ方向（マスクＭの走査方向）に正立した良像が形成される。
【００２５】
以下、図４〜図６を参照して、本実施形態における走査露光の動作を説明する。図４〜図６では、走査露光動作の一例として、マスクＭ上の第１パターン領域ＰＡ１のパターンをシートＳＨ上のショット領域ＳＲ内の第１区画領域ＳＲ１に走査露光し、第２パターン領域ＰＡ２のパターンを第２区画領域ＳＲ２および第３区画領域ＳＲ３に走査露光し、第３パターン領域ＰＡ３のパターンを第４区画領域ＳＲ４に走査露光する例を示している。
【００２６】
図４を参照すると、マスクＭ上には、Ｙ方向に沿って細長く延びる３つの矩形状のパターン領域ＰＡ１〜ＰＡ３が設けられている。第１パターン領域ＰＡ１および第３パターン領域ＰＡ３には、例えば表示パネルの周辺部（ドライブ回路など）に対応するパターンが形成されている。また、第２パターン領域ＰＡ２には、例えば表示パネルの画素に対応するパターンが形成されている。
【００２７】
図５を参照すると、シートＳＨ上の１つのショット領域ＳＲが、Ｙ方向に沿って細長く延びる４つの矩形状の区画領域ＳＲ１〜ＳＲ４に仮想的に区分されている。ここで、第１区画領域ＳＲ１および第４区画領域ＳＲ４は、周辺部に対応するパターンが形成されるべき露光領域である。また、第２区画領域ＳＲ２および第３区画領域ＳＲ３は、表示部の画素に対応する繰り返しパターンが形成されるべき露光領域である。なお、図５では、走査露光動作の説明の理解を容易にするために、シートＳＨ上のショット領域ＳＲが、ローラーＲＬの円筒面ＲＬａの接平面であってＹ方向に平行な平面に沿って展開されている。
【００２８】
本実施形態では、図４に示すように、楕円弧状の照明領域ＩＲが第１パターン領域ＰＡ１の＋Ｙ方向側の端部に位置する始動位置から−Ｙ方向側の端部に達する終了位置まで、図４中の矢印Ｆ１１にしたがって第１パターン領域ＰＡ１が照明領域ＩＲによって走査されるように、マスクＭ（ひいてはマスクステージＭＳ）を＋Ｙ方向に向かって所要の速度で移動させる。
【００２９】
図５および図６に示すように、マスクＭの＋Ｙ方向への移動に同期して、楕円弧状の結像領域ＥＲが第１区画領域ＳＲ１の＋Ｙ方向側の端部に位置する始動位置（図６の上段の図を参照）から−Ｙ方向側の端部に達する終了位置（図６の下段の図を参照）まで、図５中の矢印Ｆ２１にしたがって第１区画領域ＳＲ１が結像領域ＥＲによって走査されるように、ローラーＲＬ（ひいてはシートＳＨ）を軸線ＲＬｂの方向に沿って＋Ｙ方向の向きに所要の速度で移動させる。こうして、第１パターン領域ＰＡ１のパターンが第１区画領域ＳＲ１に転写される。
【００３０】
次いで、照明領域ＩＲが第１パターン領域ＰＡ１の−Ｙ方向側の端部から第２パターン領域ＰＡ２の−Ｙ方向側の端部へ移動するように、マスクＭ（ひいてはマスクステージＭＳ）を＋Ｘ方向へステップ移動させる。また、結像領域ＥＲが第１区画領域ＳＲ１の−Ｙ方向側の端部から第２区画領域ＳＲ２の−Ｙ方向側の端部へ移動するように、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂ廻りに回転させて、シートＳＨをローラーＲＬの円筒面ＲＬａの円周方向にステップ移動させる。
【００３１】
そして、第２パターン領域ＰＡ２の−Ｙ方向側端部の始動位置から＋Ｙ方向側端部の終了位置まで、図４中の矢印Ｆ１２にしたがって第２パターン領域ＰＡ２が照明領域ＩＲによって走査されるように、マスクＭを−Ｙ方向に向かって所要の速度で移動させる。マスクＭの−Ｙ方向への移動に同期して、区画領域ＳＲ２の−Ｙ方向側端部の始動位置から＋Ｙ方向側端部の終了位置まで、図５中の矢印Ｆ２２にしたがって第２区画領域ＳＲ２が結像領域ＥＲによって走査されるように、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂの方向に沿って−Ｙ方向の向きに所要の速度で移動させる。こうして、第２パターン領域ＰＡ２のパターンが第２区画領域ＳＲ２に転写される。
【００３２】
次いで、結像領域ＥＲが第２区画領域ＳＲ２の＋Ｙ方向側の端部から第３区画領域ＳＲ３の＋Ｙ方向側の端部へ移動するように、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂ廻りに回転させて、シートＳＨをローラーＲＬの円筒面ＲＬａの円周方向にステップ移動させる。ただし、第２区画領域ＳＲ２への走査終了時には、照明領域ＩＲは第２パターン領域ＰＡ２の＋Ｙ方向側の端部に位置しているので、マスクＭをステップ移動させる必要はない。したがって、第２区画領域ＳＲ２への走査終了時の状態で、第２パターン領域ＰＡ２の＋Ｙ方向側端部の始動位置から−Ｙ方向側端部の終了位置まで、図４中の矢印Ｆ１３にしたがって第２パターン領域ＰＡ２が照明領域ＩＲによって走査されるように、マスクＭを＋Ｙ方向に向かって所要の速度で移動させる。
【００３３】
マスクＭの＋Ｙ方向への移動に同期して、区画領域ＳＲ３の＋Ｙ方向側端部の始動位置から−Ｙ方向側端部の終了位置まで、図５中の矢印Ｆ２３にしたがって第３区画領域ＳＲ３が結像領域ＥＲによって走査されるように、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂの方向に沿って＋Ｙ方向の向きに所要の速度で移動させる。こうして、第２パターン領域ＰＡ２のパターンが第３区画領域ＳＲ３に転写される。
【００３４】
最後に、照明領域ＩＲが第２パターン領域ＰＡ２の−Ｙ方向側の端部から第３パターン領域ＰＡ３の−Ｙ方向側の端部へ移動するように、マスクＭを＋Ｘ方向へステップ移動させる。また、結像領域ＥＲが第３区画領域ＳＲ３の−Ｙ方向側の端部から第４区画領域ＳＲ４の−Ｙ方向側の端部へ移動するように、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂ廻りに回転させて、シートＳＨをローラーＲＬの円筒面ＲＬａの円周方向にステップ移動させる。
【００３５】
そして、第３パターン領域ＰＡ３の−Ｙ方向側端部の始動位置から＋Ｙ方向側端部の終了位置まで、図４中の矢印Ｆ１４に沿って第３パターン領域ＰＡ３が照明領域ＩＲによって走査されるように、マスクＭを−Ｙ方向に向かって所要の速度で移動させる。マスクＭの−Ｙ方向への移動に同期して、第４区画領域ＳＲ４の−Ｙ方向側端部の始動位置から＋Ｙ方向側端部の終了位置まで、図５中の矢印Ｆ２４にしたがって第４区画領域ＳＲ４が結像領域ＥＲによって走査されるように、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂの方向に沿って−Ｙ方向の向きに所要の速度で移動させる。
【００３６】
こうして、第３パターン領域ＰＡ３のパターンが第４区画領域ＳＲ４に転写され、シートＳＨのショット領域ＳＲへの走査露光シーケンスが終了する。また、図示を省略したが、上述の走査露光シーケンスと円筒面ＲＬａの円周方向へのシートＳＨのステップ移動とを繰り返すことにより、マスクＭのパターンがそれぞれ転写された複数のショット領域ＳＲが、帯状のシートＳＨの長手方向に沿って間隔を隔てて形成される。
【００３７】
本実施形態において、ローラーＲＬは、円筒面ＲＬａを有し、感光性基板であるシートＳＨを円筒面ＲＬａに沿って保持した状態で軸線ＲＬｂの方向に沿って移動する移動機構を構成している。マスクステージＭＳは、パターンを有する平面状のマスクＭを保持し、軸線ＲＬｂの方向へのシートＳＨの移動に同期して、軸線ＲＬｂの方向に対応する走査方向、すなわちＹ方向に沿って移動するステージ機構を構成している。投影光学系ＰＬは、マスクＭ上において楕円弧状に延びる照明領域ＩＲ内のパターンの投影像として、走査方向であるＹ方向に正立したパターン像を、シートＳＨ上において楕円弧状に延びる結像領域ＥＲに形成する。
【００３８】
ローラーＲＬの円筒面ＲＬａの軸線ＲＬｂは、結像領域ＥＲがシートＳＨ上においてマスクＭのパターン面とほぼ平行な面に沿って形成されるように、パターン面に対して傾けられている。より一般的には、ローラーＲＬの軸線ＲＬｂは、投影光学系ＰＬによるパターン面の共役面３１（あるいはパターン面に対する投影光学系ＰＬの像面）と円筒面ＲＬａとの交線の一部が結像領域ＥＲとほぼ等しい楕円弧状になるように、パターン面に対して傾けられている。
【００３９】
したがって、可撓性を有する帯状のシートＳＨがローラーＲＬの円筒面ＲＬａによって円筒面状に保持されているにもかかわらず、シートＳＨ上の楕円弧状の結像領域ＥＲには、マスクＭのパターンの良好な正立像が形成される。その結果、本実施形態の露光装置では、ロール・ツー・ロールで搬送される帯状のシートＳＨの可撓性を利用しつつ、シートＳＨへのパターンの走査露光にかかるスループットを向上させることができる。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、拡大倍率を有する投影光学系ＰＬを搭載した露光装置に本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、例えば等倍の投影光学系または縮小倍率を有する投影光学系を備えた露光装置にも同様に本発明を適用することができる。また、上述の実施形態では、投影光学系ＰＬとして、２回結像型の反射屈折光学系を用いている。しかしながら、これに限定されることなく、投影光学系の具体的な構成については、様々な形態が可能である。
【００４１】
例えば、投影光学系ＰＬとして、図７に示すような１回結像型の反射光学系を用いることもできる。図７の変形例にかかる投影光学系ＰＬでは、マスクＭ上において楕円弧状に延びる照明領域ＩＲ内のパターンからの光が、第１平面反射鏡７１および凹面反射鏡７２を経て、凸面反射鏡７３に入射する。凸面反射鏡７３により反射された光は、凹面反射鏡７２および第２平面反射鏡７４を経て、シートＳＨ（図７では不図示）上において楕円弧状に延びる結像領域ＥＲ内に、走査方向であるＹ方向に正立したパターン像を形成する。
【００４２】
また、上述の実施形態では、照明光学系ＩＬ中のマスクブラインド２３の作用により、マスクＭ上に形成される楕円弧状の照明領域ＩＲの外形を規定し、ひいてはシートＳＨ上に形成される楕円弧状の結像領域ＥＲの外形を規定している。しかしながら、結像領域ＥＲの外形形状を規定する視野絞りは、必ずしも照明光学系ＩＬの光路中に配置されている必要はなく、投影光学系ＰＬの光路中に配置されていても良いし、照明光学系ＩＬの光路中および投影光学系ＰＬの光路中の双方に配置されていても良い。
【００４３】
マスクブラインド２３に代えて、２回結像型の投影光学系ＰＬにおいて中間像が形成される位置またはその近傍に可変視野絞りを配置する構成も可能である。この場合、投影光学系ＰＬ中の可変視野絞りにより、投影光学系ＰＬのマスク側投影視野の形状が規定されることになり、このマスク側投影視野はマスクＭ上に形成される照明領域ＩＲと必ずしも一致しない。例えば、照明領域ＩＲは、所要のマージン領域を確保してマスク側投影視野を包含する形状に設定される。そして、投影光学系ＰＬ中の可変視野絞りにより、投影光学系ＰＬのシート側の投影視野である結像領域ＥＲが、マスク側投影視野と光学的に共役な領域として規定される。
【００４４】
また、上述の実施形態では、マスクＭ上における照明領域ＩＲ内のパターンの向きと、シートＳＨ上の結像領域ＥＲ内に形成されるパターン像の向きとが一致している。したがって、マスクＭの走査方向（Ｙ方向）とシートＳＨの走査方向（ローラーＲＬの軸線ＲＬｂの方向）とは、同一平面（ＹＺ平面）に沿って規定される。しかしながら、これに限定されることなく、パターンの向きとパターン像の向きとが異なる構成も可能である。この場合、マスクの走査方向はパターンの向きに対応し、感光性基板の走査方向はパターン像の向きに対応することになる。すなわち、一般に、マスクの走査方向は、感光性基板の走査方向である円筒面の軸線の方向と光学的に対応して規定される。
【００４５】
また、上述の実施形態において、シートＳＨは、ローラーＲＬの円筒面ＲＬａに当接した状態で円筒面ＲＬａに沿って保持されている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば円筒面ＲＬａとシートＳＨとの間にエアギャップを介在させた状態で、円筒面ＲＬａに沿ってシートＳＨを保持することもできる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、ローラーＲＬの円筒面ＲＬａに沿って滑動しないようにシートＳＨを保持した状態で、ローラーＲＬを軸線ＲＬｂ廻りに回転させることによりシートＳＨを円筒面ＲＬａの円周方向へステップ移動させている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば円柱部材を軸線廻りに固定した状態で、円柱部材の円筒面に沿って感光性基板を滑動させることにより基板をステップ移動させてもよい。この場合、基板と円筒面とは当接していても良いし、基板と円筒面との間にエアギャップを介在させても良い。
【００４７】
また、上述の実施形態では、図３に示すように、円柱状のローラーＲＬの軸線ＲＬｂは、投影光学系ＰＬによるパターン面の共役面３１と円筒面ＲＬａとの交線の一部が結像領域ＥＲとほぼ等しい楕円弧状になるように、パターン面に対して傾けられている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図８に示すように、円柱状のローラーＲＬに代えて楕円柱部材ＲＬ’を用いることにより、マスク上において円弧状に延びる照明領域内のパターンの投影像を感光性基板上において円弧状に延びる結像領域に形成することも可能である。
【００４８】
図８の変形例では、楕円筒面ＲＬａ’を有する楕円柱部材ＲＬ’が、その軸線ＲＬｂ’廻りに固定されている。楕円柱部材ＲＬ’は、軸線ＲＬｂ’と直交する横断面において図８の紙面に垂直なｘ方向に沿って長径を有し、横断面において図８の紙面に平行なｚ方向に沿って短径を有する。楕円柱部材ＲＬ’の軸線ＲＬｂ’は、＋Ｙ軸とθ’の角度をなし且つ＋Ｚ軸と（９０−θ’）の角度をなすように設定されている。マスクのパターン面と光学的に共役な共役面３１は、楕円柱部材ＲＬ’の楕円筒面ＲＬａ’と交差するようにＸＹ平面に沿って延びている。
【００４９】
この場合、楕円柱部材ＲＬ’の断面形状に応じて傾き角θ’を適宜設定すると、楕円筒面ＲＬａ’と共役面３１とが交わる交線は円の一部を形成する。図８の変形例では、この円弧状の交線の一部であってＹ方向に延びる直線に関して対称な線分（図中太い実線で示す部分）３３に沿って細長く延びるように円弧状の結像領域を設定している。したがって、結像領域ＥＲの外形形状は、Ｙ方向に延びる直線に関して対称で且つ−Ｙ方向側に向かって凸の円弧状になる。その結果、照明領域ＩＲの外形形状も、結像領域ＥＲと同様に、Ｙ方向に延びる直線に関して対称で且つ−Ｙ方向側に向かって凸の円弧状になる。
【００５０】
図８の変形例において、楕円柱部材ＲＬ’は、基板へのマスクパターンの走査露光に際して、基板を楕円筒面ＲＬａ’に沿って保持した状態で軸線ＲＬｂ’の方向へ移動する。ただし、基板への走査露光の終了位置から次の走査露光の開始位置へのステップ移動に際して、軸線ＲＬｂ’廻りの回転が固定された楕円筒面ＲＬａ’に沿って基板が滑動する。このとき、基板と楕円筒面ＲＬａ’とは当接していても良いし、基板と楕円筒面ＲＬａ’との間にエアギャップを介在させても良い。図８の変形例では、投影光学系の円形状の視野内で比較的大きな結像領域（ひいては照明領域）を確保することができる。
【００５１】
上述の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。
【００５２】
上述の実施形態にかかる露光装置を用いて、半導体デバイス、液晶デバイスなどを製造することができる。図９は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図９に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、上述の実施形態の露光装置を用い、マスクＭに形成されたパターンをウェハ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウェハの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。
【００５３】
その後、ステップＳ４６によってウェハの表面に生成されたレジストパターンをウェハ加工用のマスクとし、ウェハの表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層（転写パターン層）であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウェハの表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウェハの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４では、上述の実施形態の露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハを感光性基板としてパターンの転写を行う。
【００５４】
図１０は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１０に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。ステップＳ５０のパターン形成工程では、感光性基板としてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、上述の実施形態の露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、上述の実施形態の露光装置を用いてフォトレジスト層にパターンを転写する露光工程と、パターンが転写された感光性基板の現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層（転写パターン層）を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板の表面を加工する加工工程とが含まれている。
【００５５】
ステップＳ５２のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応する３つのドットの組をマトリックス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップＳ５４のセル組立工程では、ステップＳ５０によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６のモジュール組立工程では、ステップＳ５４によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。
【００５６】
また、本発明は、半導体デバイスまたは液晶デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
２１  フライアイレンズ
２３  マスクブラインド
ＬＳ  光源
ＩＬ  照明光学系
ＩＲ  照明領域
ＥＲ  結像領域
Ｍ  マスク
ＭＳ  マスクステージ
ＰＬ  投影光学系
ＳＨ  帯状のシート
ＲＬ  ローラー
ＲＬａ  ローラーの円筒面
ＲＬｂ  ローラーの軸線
ＤＲ  駆動系
ＣＲ  主制御系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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