(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成されたマスク上の複数の領域をそれぞれ照明する複数の照明光学系と、第１の方向に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第１光学系と、前記第１光学系と平行に、且つ所定間隔をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第２光学系とを有し、前記複数の領域の像の一部を前記第１光学系を介して、また前記複数の領域の像の他の一部を前記第２光学系を介して同時に感光基板上に投影すると共に、前記第１の方向とほぼ直交し、且つ前記感光基板の面内の方向に前記マスクと前記感光基板とを同期して走査する走査型露光装置において、
前記マスクと前記感光基板とを、前記マスク若しくは前記感光基板の面内で相対的に回転する回転手段と、
前記マスク若しくは前記感光基板の前記走査方向の位置に応じて前記マスクと前記感光基板との相対位置を前記第１の方向に変位する位置変位手段と、
前記第１光学系を介して投影される像の位置と前記第２光学系を介して投影される像の位置とを前記第１の方向に相対的に変位する結像位置変更手段とを具えることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項２】
前記結像位置変更手段は、前記マスク上に形成された前記パターンの配列に関する第１の座標系の、前記走査の方向と該走査の方向に直交する方向とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記相対的に変位することを特徴とする請求項１に記載の走査型露光装置。
【請求項３】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更手段は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記第１の像の配列に関する第１の座標系の、前記走査の方向と該走査の方向に直交する方向とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記相対的に変位することを特徴とする請求項１に記載の走査型露光装置。
【請求項４】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更手段は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記マスクのパターンの配列に関する第１の座標系の、前記第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記相対的に変位することを特徴とする請求項１に記載の走査型露光装置。
【請求項５】
パターンが形成されたマスク上の複数の領域をそれぞれ照明する複数の照明光学系と、第１の方向に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第１光学系と、前記第１光学系と平行に、且つ所定間隔をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第２光学系とを有し、前記複数の領域の像の一部を前記第１光学系を介して、また前記複数の領域の像の他の一部を前記第２光学系を介して感光基板上に投影すると共に、前記第１の方向とほぼ直交し、且つ前記感光基板の面内の方向に前記マスクと前記感光基板とを同期して走査する走査型露光装置において、
前記第１光学系及び前記第２光学系を介して投影される像の配列方向を、前記第１の方向に対して所定角度だけ変更し、前記第１光学系を介して投影される像それぞれの間隔及び第２光学系を介して投影される像それぞれの間隔を変更すると共に、前記投影される像を前記第１の方向又は前記第１の方向とほぼ直交する方向に移動させて前記それぞれの像の前記光軸に関する回転方向の相対的な位置を変更する結像位置変更手段を具えることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項６】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更手段は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記第１の像の配列に関する第１の座標系の、前記走査の方向と該走査の方向に直交する方向とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記配列方向の変更、前記像の間隔の変更、及び前記それぞれの像の前記回転方向の相対的な位置の変更を行うことを特徴とする請求項５に記載の走査型露光装置。
【請求項７】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更手段は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記マスクのパターンの配列に関する第１の座標系の、前記第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記配列方向の変更、前記像の間隔の変更、及び前記それぞれの像の前記回転方向の相対的な位置の変更を行うことを特徴とする請求項５に記載の走査型露光装置。
【請求項８】
パターンが形成されたマスク上の複数の領域をそれぞれ照明する複数の照明光学系と、第１の方向に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第１光学系と、前記第１光学系と平行に、且つ所定間隔をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第２光学系とを有し、前記複数の領域の像の一部を前記第１光学系を介して、また前記複数の領域の像の他の一部を前記第２光学系を介して感光基板上に投影すると共に、前記第１の方向とほぼ直交し、且つ前記感光基板の面内の方向に前記マスクと前記感光基板とを同期して走査する露光方法において、
前記マスクと前記感光基板とを、前記マスク若しくは前記感光基板の面内で相対的に回転する回転処理と、
前記マスク若しくは前記感光基板の前記走査方向の位置に応じて前記マスクと前記感光基板との相対位置を前記第１の方向に変位する位置変位処理と、
前記第１光学系を介して投影される像の位置と前記第２光学系を介して投影される像の位置とを前記第１の方向に相対的に変位する結像位置変更処理とを具えることを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記結像位置変更処理は、前記マスク上に形成された前記パターンの配列に関する第１の座標系の、前記走査の方向と該走査の方向に直交する方向とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記相対的に変位することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更処理は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記第１の像の配列に関する第１の座標系の、前記走査の方向と該走査の方向に直交する方向とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記相対的に変位することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更処理は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記マスクのパターンの配列に関する第１の座標系の、前記第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記相対的に変位することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１２】
パターンが形成されたマスク上の複数の領域をそれぞれ照明する複数の照明光学系と、第１の方向に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第１光学系と、前記第１光学系と平行に、且つ所定間隔をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系を有する第２光学系とを有し、前記複数の領域の像の一部を前記第１光学系を介して、また前記複数の領域の像の他の一部を前記第２光学系を介して感光基板上に投影すると共に、前記第１の方向とほぼ直交し、且つ前記感光基板の面内の方向に前記マスクと前記感光基板とを同期して走査する露光方法において、
前記第１光学系及び前記第２光学系を介して投影される像の配列方向を、前記第１の方向に対して所定角度だけ変更し、前記第１光学系を介して投影される像それぞれの間隔及び第２光学系を介して投影される像それぞれの間隔を変更すると共に、前記投影される像を前記第１の方向又は前記第１の方向とほぼ直交する方向に移動させて前記それぞれの像の前記光軸に関する回転方向の相対的な位置を変更する結像位置変更処理を具えることを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前記結像位置変更処理は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記第１の像の配列に関する第１の座標系の、前記走査の方向と該走査の方向に直交する方向とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記配列方向の変更、前記像の間隔の変更、及び前記それぞれの像の前記回転方向の相対的な位置の変更を行うことを特徴とする請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
前記感光基板は、予め前記マスクのパターンの第１の像を形成してあり、
前期結像位置変更処理は、前記第１の像に重ね合わせて前記マスクのパターンの第２の像を露光する場合、前記マスクのパターンの配列に関する第１の座標系の、前記第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差に基づいて前記配列方向の変更、前記像の間隔の変更、及び前記それぞれの像の前記回転方向の相対的な位置の変更を行うことを特徴とする請求項１２に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は走査型露光装置及び露光方法に関し、例えば液晶表示装置を製造するための感光基板に大面積のパターンを露光するものに適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の大面積のパターンを露光する露光装置には、マスクの小さな転写像を単一の投影光学系を介して感光基板に繰り返し投影するステツプアンドリピート方式のものや、円弧スリツト状照明光束で得たマスクと等倍の転写像を単一の投影光学系を介して感光基板に投影するミラープロジエクシヨン方式等の走査型のものがある。
【０００３】
一方、単一の投影光学系に代えて、複数の投影光学系を配するものが考えられる。すなわちこの露光装置では、複数の照明光学系から射出した光束がマスク上の複数の小領域をそれぞれ照明する。これらの複数の小領域の転写像は複数の投影光学系のそれぞれを介して感光基板に同時に投影される。
【０００４】
また図６に示すように、複数の小領域の転写像Ｐ１〜Ｐ５は、転写像Ｐ１、Ｐ３及びＰ５でなる第１転写像列と、転写像Ｐ２及びＰ４でなる第２転写像列とに分けて投影される。第１転写像列の方向はマスク及び感光基板の走査方向（以下Ｘ方向という）にほぼ直交しかつ感光基板の面内となるＹ方向に平行であり、転写像Ｐ１、Ｐ３及びＰ５はそれぞれの中心間が間隔２Ｌｙとなるように配されている。また第２転写像列の方向は第１転写像列と平行であり、転写像Ｐ２及びＰ４は中心間が間隔２Ｌｙとなるように配されている。そして、これら転写像Ｐ１〜Ｐ５は、Ｘ方向の走査により、Ｙ方向に一部重複して（接合しても可）転写されることになる。これによりマスク及び感光基板が同期して走査されると、大面積のパターンが感光基板上に投影されることになる。
【０００５】
ところで図７に示すように、マスク１上に形成された原画パターン２のＸ方向に沿つた辺がＸ方向に向かうに従つて角度α分だけＹ方向にずれる直交度誤差αを有する場合を考える。この場合、図８に示すように、マスクと感光基板とがＸ方向に同期して移動するに従つて、マスクをＹ方向に連続的に変位すると、走査の最初から最後まで原画パターン２が第１及び第２の転写像列によつて感光基板上に投影され、直交度誤差αを取り除いた正常な転写像が感光基板に投影されると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが第１の転写像列と第２の転写像列とは、光軸が相互に所定の列間距離Ｄを有するように２列に分けられた複数の投影光学系より投影されている。これにより第１の転写像列の中心と第２の転写像列の中心との間には、投影光学系と同一の列間距離Ｄが存在する。このためマスクと感光基板とがＸ方向に同期して移動するに従つて、マスクをＹ方向に連続的に変位すると、感光基板上に投影された転写像Ｐ１〜Ｐ５の合成パターンは、原画パターン２を正しく再現できないことになる。
【０００７】
すなわち列間距離Ｄが存在するため、走査中のＹ方向の移動により、例えば転写像Ｐ１とＰ２との中心間隔（中心の軌跡の間隔）Ｌｙが（Ｌｙ±Ｄ  ｔａｎα）となり、実際に感光基板に露光された転写像Ｐ１〜Ｐ５の合成パターンには、原画パターン２に比して、直交度誤差αに影響されてＹ方向に過剰な接合状態で露光された部分（例えばＰ２とＰ３）と不足な接合状態で露光された部分（例えばＰ１とＰ２）とが発生する。つまりそれぞれの転写像Ｐ１〜Ｐ５の感光基板上での位置がずれることになり、露光領域の継ぎ目部分で感光基板に対する露光量の過剰、もしくは露光不足が生じ、デバイスのパターンの線幅が所定の値から変化、もしくは断線するという問題があつた。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、マスク上の複数の領域の像を走査露光により感光基板上に継ぎ合わせて投影するとき、マスクや感光基板上のパターンの直交度誤差を矯正して投影し得る走査型露光装置及び露光方法を提案しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、一実施例を表す図１に対応付けて説明すると、請求項１に記載の走査型露光装置（３）では、パターン（２）が形成されたマスク（１）上の複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）をそれぞれ照明する複数の照明光学系（４Ａ〜４Ｅ）と、第１の方向（Ｙ）に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を有する第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と平行に、且つ所定間隔Ｄをおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ｂ、６Ｄ）を有する第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）とを有し、複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の一部（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）を第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して、また複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の他の一部（Ｐ２、Ｐ４）を第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して同時に感光基板（８）上に投影すると共に、第１の方向（Ｙ）とほぼ直交し、且つ感光基板（８）の面内の方向（Ｘ）にマスク（１）と感光基板（８）とを同期して走査する走査型露光装置（３）において、マスク（１）と感光基板（８）とを、マスク（１）若しくは感光基板（８）の面内で相対的に回転する回転手段（５及び１０〜１２）と、マスク（１）若しくは感光基板（８）の走査方向（Ｘ）の位置に応じてマスク（１）と感光基板（８）との相対位置を第１の方向（Ｙ）に変位する位置変位手段（１１、１２）と、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して投影される像（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）の位置と第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して投影される像（Ｐ２、Ｐ４）の位置とを第１の方向（Ｙ）に相対的に変位する結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）とを設けるようにする。
【００１０】
請求項２に記載の走査型露光装置（３）では、結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）は、マスク（１）上に形成されたパターン（２）の配列に関する第１の座標系の、走査の方向（Ｘ）と走査の方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差（α）に基づいて相対的に変位する。
【００１１】
請求項３に記載の走査型露光装置（３）では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターン（２）の第１の像を形成してあり、結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターン（２）の第２の像を露光する場合、第１の像の配列に関する第１の座標系の、走査の方向（Ｘ）と走査の方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差（α）に基づいて相対的に変位する。
【００１２】
請求項４に記載の走査型露光装置（３）では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターン（２）の第１の像を形成してあり、結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターン（２）の第２の像を露光する場合、マスク（１）のパターン（２）の配列に関する第１の座標系の、第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差（α）に基づいて相対的に変位する。
【００１３】
請求項５に記載の走査型露光装置（３）では、パターンが形成されたマスク（１）上の複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）をそれぞれ照明する複数の照明光学系（４Ａ〜４Ｅ）と、第１の方向（Ｙ）に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を有する第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と平行に、且つ所定間隔（Ｄ）をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ｂ、６Ｄ）を有する第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）とを有し、複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の一部（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）を第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して、また複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の他の一部（Ｐ２、Ｐ４）を第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して感光基板（８）上に投影すると共に、第１の方向（Ｙ）とほぼ直交し、且つ感光基板（８）の面内の方向（Ｘ）にマスク（１）と感光基板（８）とを同期して走査する走査型露光装置（３）において、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）及び第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して投影される像（Ｐ１〜Ｐ５）の配列方向を、第１の方向（Ｙ）に対して所定角度（β）だけ変更し、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して投影される像（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）それぞれの間隔２Ｌｙ及び第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して投影される像（Ｐ２、Ｐ４）それぞれの間隔２Ｌｙを変更すると共に、投影される像を第１の方向又は第１の方向とほぼ直交する方向に移動させてそれぞれの像（Ｐ１〜Ｐ５）の光軸に関する回転方向の相対的な位置を変更する結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）を設けるようにする。
【００１４】
請求項６に記載の走査型露光装置（３）では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターンの第１の像を形成してあり、結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターンの第２の像を露光する場合、第１の像の配列に関する第１の座標系の、走査の方向（Ｘ）と走査の方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差（β）に基づいて配列方向の変更、像の間隔２Ｌｙの変更、及びそれぞれの像の回転方向の相対的な位置の変更を行う。
【００１５】
請求項７に記載の走査型露光装置（３）では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターンの第１の像を形成してあり、結像位置変更手段（９Ａ〜９Ｅ）は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターンの第２の像を露光する場合、マスク（１）のパターンの配列に関する第１の座標系の、第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差（β）に基づいて配列方向の変更、像の間隔２Ｌｙの変更、及びそれぞれの像の回転方向の相対的な位置の変更を行う。
【００１６】
請求項８に記載の露光方法では、パターン（２）が形成されたマスク（１）上の複数の領域Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ照明する複数の照明光学系（４Ａ〜４Ｅ）と、第１の方向（Ｙ）に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を有する第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と平行に、且つ所定間隔（Ｄ）をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ｂ、６Ｄ）を有する第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）とを有し、複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の一部（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）を第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して、また複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の他の一部（Ｐ２、Ｐ４）を第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して感光基板（８）上に投影すると共に、第１の方向（Ｙ）とほぼ直交し、且つ感光基板（８）の面内の方向（Ｘ）にマスク（１）と感光基板（８）とを同期して走査する露光方法において、マスク（１）と感光基板（８）とを、マスク（１）若しくは感光基板（８）の面内で相対的に回転する回転処理と、マスク（１）若しくは感光基板（８）の走査方向（Ｘ）の位置に応じてマスク（１）と感光基板（８）との相対位置を第１の方向（Ｙ）に変位する位置変位処理と、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して投影される像（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）の位置と第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して投影される像（Ｐ２、Ｐ４）の位置とを第１の方向（Ｙ）に相対的に変位する結像位置変更処理とを含む。
【００１７】
請求項９に記載の露光方法では、結像位置変更処理は、マスク（１）上に形成されたパターン（２）の配列に関する第１の座標系の、走査の方向（Ｘ）と走査の方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差（α）に基づいて相対的に変位する。
【００１８】
請求項１０に記載の露光方法では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターン（２）の第１の像を形成してあり、結像位置変更処理は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターン（２）の第２の像を露光する場合、第１の像の配列に関する第１の座標系の、走査の方向（Ｘ）と走査の方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差（α）に基づいて相対的に変位する。
【００１９】
請求項１１に記載の露光方法では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターン（２）の第１の像を形成してあり、結像位置変更処理は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターン（２）の第２の像を露光する場合、マスク（１）のパターン（２）の配列に関する第１の座標系の、第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差（α）に基づいて相対的に変位する。
【００２０】
請求項１２に記載の露光方法では、パターンが形成されたマスク（１）上の複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）をそれぞれ照明する複数の照明光学系（４Ａ〜４Ｅ）と、第１の方向（Ｙ）に沿つて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を有する第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）と平行に、且つ所定間隔（Ｄ）をおいて一列に光軸を配置した複数の投影光学系（６Ｂ、６Ｄ）を有する第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）とを有し、複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の一部（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）を第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して、また複数の領域（Ｍ１〜Ｍ５）の像（Ｐ１〜Ｐ５）の他の一部（Ｐ２、Ｐ４）を第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して感光基板（８）上に投影すると共に、第１の方向（Ｙ）とほぼ直交し、且つ感光基板（８）の面内の方向（Ｘ）にマスク（１）と感光基板（８）とを同期して走査する露光方法において、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）及び第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して投影される像の配列方向を、第１の方向（Ｙ）に対して所定角度（β）だけ変更し、第１光学系（６Ａ、６Ｃ、６Ｅ）を介して投影される像（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５）それぞれの間隔２Ｌｙ及び第２光学系（６Ｂ、６Ｄ）を介して投影される像（Ｐ２、Ｐ４）それぞれの間隔２Ｌｙを変更する共に、投影される像を第１の方向又は第１の方向とほぼ直交する方向に移動させてそれぞれの像（Ｐ１〜Ｐ５）の光軸に関する回転方向の相対的な位置を変更する結像位置変更処理を含むようにする。
【００２１】
請求項１３に記載の露光方法では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターンの第１の像を形成してあり、結像位置変更処理は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターンの第２の像を露光する場合、第１の像の配列に関する第１の座標系の、走査の方向（Ｘ）と走査の方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）とで決定される第２の座標系に対する角度の偏差（β）に基づいて配列方向の変更、前記像の間隔の変更、及びそれぞれの像の回転方向の相対的な位置の変更を行う。
【００２２】
請求項１４に記載の露光方法では、感光基板（８）は、予めマスク（１）のパターンの第１の像を形成してあり、前期結像位置変更処理は、第１の像に重ね合わせてマスク（１）のパターンの第２の像を露光する場合、マスク（１）のパターンの配列に関する第１の座標系の、第１の像の配列に関する第２の座標系に対する角度の偏差（β）に基づいて配列方向の変更、前記像の間隔の変更、及びそれぞれの像の回転方向の相対的な位置の変更を行う。
【００２３】
【作用】
請求項１に記載の走査型露光装置（３）では、マスク（１）や感光基板（８）上のパターン（２）に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上に露光することができる。
【００２４】
請求項２に記載の走査型露光装置（３）では、マスク（１）上のパターン（２）に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が存在するとき、これを補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上に正しく露光することができる。
【００２５】
請求項３に記載の走査型露光装置（３）では、感光基板（８）に予め露光されたパターン（２）に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上のパターン（２）に重ね合わせて露光することができる。
【００２６】
請求項４に記載の走査型露光装置（３）では、マスク（１）上のパターン（２）と感光基板（８）に予め露光されたパターンとの間に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００２７】
請求項５に記載の走査型露光装置（３）では、マスク（１）や感光基板（８）上のパターンに、走査方向（Ｘ）に所定の角度（β）でずれる直交度誤差（β）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターンを感光基板（８）上に露光することができる。
【００２８】
請求項６に記載の走査型露光装置（３）では、感光基板（８）上に予め露光されたパターン（１４）に、走査方向（Ｘ）に所定の角度（β）でずれる直交度誤差（β）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターンを感光基板（８）上のパターン（１４）に重ね合わせて露光することができる。
【００２９】
請求項７に記載の走査型露光装置（３）では、マスク（１）上のパターンと感光基板（８）上に予め露光されたパターン（１４）との間に、走査方向（Ｘ）に所定の角度（β）でずれる直交度誤差（β）が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターンを感光基板（８）上のパターン（１４）に重ね合わせて露光することができる。
【００３０】
請求項８に記載の露光方法では、マスク（１）や感光基板（８）上のパターン（２）に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上に露光することができる。
【００３１】
請求項９に記載の露光方法では、マスク（１）上のパターン（２）に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が存在するとき、これを補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上に正しく露光することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の露光方法では、感光基板（８）に予め露光されたパターン（２）に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上のパターン（２）に重ね合わせて露光することができる。
【００３３】
請求項１１に記載の露光方法では、マスク（１）上のパターン（２）と感光基板（８）に予め露光されたパターンとの間に、走査方向（Ｘ）に向かうに従つて走査方向（Ｘ）に直交する方向（Ｙ）に所定の角度（α）でずれる直交度誤差（α）が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターン（２）を感光基板（８）上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００３４】
請求項１２に記載の露光方法では、マスク（１）や感光基板（８）上のパターンに、走査方向（Ｘ）に所定の角度（β）でずれる直交度誤差（β）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターンを感光基板（８）上に露光することができる。
【００３５】
請求項１３に記載の露光方法では、感光基板（８）上に予め露光されたパターン（１４）に、走査方向（Ｘ）に所定の角度（β）でずれる直交度誤差（β）が存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターンを感光基板（８）上のパターン（１４）に重ね合わせて露光することができる。
【００３６】
請求項１４に記載の露光方法では、マスク（１）上のパターンと感光基板（８）上に予め露光されたパターン（１４）との間に、走査方向（Ｘ）に所定の角度（β）でずれる直交度誤差（β）が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスク（１）のパターンを感光基板（８）上のパターン（１４）に重ね合わせて露光することができる。
【００３７】
【実施例】
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【００３８】
図１において、３は全体として液晶表示装置を製造する感光基板に大面積のパターンを露光する走査型露光装置を示す。複数の照明光学系４Ａ〜４Ｅよりそれぞれ射出された複数の光束Ｌ１Ａ〜Ｌ１Ｅは、マスクステージ５上に固定されたマスク１の複数の異なる小領域Ｍ１〜Ｍ５をそれぞれ照明する。
【００３９】
マスク１を透過した複数の光束Ｌ１Ａ〜Ｌ１Ｅは、複数の投影光学系６Ａ〜６Ｅのそれぞれを介して、キヤリツジ７上に載置された感光基板８を照射する。これにより原画パターン２のうち小領域Ｍ１〜Ｍ５にそれぞれ対応した転写像Ｐ１〜Ｐ５が感光基板８上に投影される。
【００４０】
各投影光学系６Ａ〜６Ｅには、転写像Ｐ１〜Ｐ５をＸ方向及びＹ方向に移動させたり光軸に対して回転方向に移動させる機構と、転写像Ｐ１〜Ｐ５の倍率を調整する機構とでなる像シフト・回転・倍率調整機構（以下調整機構という）９Ａ〜９Ｅがそれぞれ配されている。
【００４１】
感光基板８上の複数の転写像Ｐ１〜Ｐ５は、図６に示すように、それぞれ台形状に整形されている。それぞれの台形状の上辺は、転写像Ｐ１、Ｐ３及びＰ５でなる第１転写像列と、転写像Ｐ２及びＰ４でなる第２転写像列とが対向する側に向けられている。また隣合う転写像Ｐ１〜Ｐ５（例えばＰ１及びＰ２、Ｐ２及びＰ３）は、中心がＸ方向及びＹ方向にそれぞれ列間距離Ｄ及び像間距離Ｌｙだけ互いに隔てられ、三角形状の端部がＹ方向に重複するようになされている。
【００４２】
複数の投影光学系６Ａ〜６Ｅの光軸も、複数の転写像Ｐ１〜Ｐ５の中心の配置に対応して、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ列間距離Ｄ及び像間距離Ｌｙだけ互いに隔てられている。複数の照明光学系４Ａ〜４Ｅは、マスク１上の複数の小領域Ｍ１〜Ｍ５の中心が複数の転写像Ｐ１〜Ｐ５と同様の配置となるように配されている。
【００４３】
マスクステージ５は、断面コ字形状に形成されたキヤリツジ７の対向する２辺の部材のうち光束Ｌ１Ａ〜Ｌ１Ｅを通す４角穴が穿設されている側の部材上に載置されている。またマスクステージ５は、３つの駆動モータ１０〜１２によりＸ方向、Ｙ方向と、投影光学系６Ａ〜６Ｅの光軸方向（Ｚ方向）を軸とする回転方向とに駆動される。
【００４４】
図２に示すように、キヤリツジ７とマスクステージ５とにはそれぞれ測長干渉計Ｇ１、Ｇ２が配されており、これの出力に基づいてＸ方向の位置が別個に制御される。また感光基板８を載置する基板ステージ１３とマスクステージ５とのＸ方向の一方の端付近には１対の測長干渉計Ｇ４が配されている。さらにＸ方向の他方の端付近にも１対の測長干渉計Ｇ５が配されている。これにより感光基板８に対するマスク１のＹ方向の位置と回転量は、２対の測長干渉計Ｇ４及びＧ５でなる差動干渉計が送出する出力Ｇ４  及びＧ５  より出力（Ｇ４  ＋Ｇ５  ）／２、（Ｇ４  −Ｇ５  ）／２を得て、これに基づいてそれぞれ求められる。
【００４５】
以上の構成において、スペクトラム７に示すようなマスク１の直交度誤差αが予め判明しており、この直交度誤差αを矯正して感光基板８上に正しく転写する場合、図３に示すように制御装置（図示せず）は、調整機構９Ｂ及び９Ｄを使用して、予め転写像Ｐ２、Ｐ４をＹ方向にシフト量Δｙだけシフトさせる。このシフト量Δｙは、列間距離Ｄを用いてΔｙ＝Ｄ・  ｔａｎαで求められる。更に制御装置は、図７に示すように、マスク１のパターン２の４つの辺のうち走査開始側及び終了側の２つの辺がＹ方向と平行になるように、駆動モータ１０〜１２を使用してマスクステージ５を回転させて、マスク１を設置する。
【００４６】
続いて制御装置は、キヤリツジ７上に保持したマスク１と感光基板８のＸ方向の相対的な位置関係を保つたまま、Ｘ方向に一定速度で走査して露光する。これと同時に制御装置は、駆動モータ１０〜１２を使用し、図８に示すマスク１の移動量に従つて、走査露光中にマスク１を感光基板８に対して連続的にＹ方向にシフトさせる。
【００４７】
このように制御装置がマスク１の軌跡を制御することによつて、図３中の破線で示すように、転写像Ｐ１及びＰ２、Ｐ２及びＰ３、Ｐ３及びＰ４、Ｐ４及びＰ５の中心の間隔は常に等しくなる。これにより転写像Ｐ１〜Ｐ５は精度良く接合される。また図７に示すパターン２の直交度誤差αが矯正されて、原画パターン２を感光基板８上に正しく転写することができる。
【００４８】
以上の構成によれば、マスク１と感光基板８とを面内で相対的に回転し、かつマスク１及び感光基板８のＸ方向の位置に応じてマスク１と感光基板８との相対位置をＹ方向に変位するマスクステージ５及び駆動モータ１０〜１２と、投影光学系６Ａ、６Ｃ及び６Ｅを介して投影される転写像Ｐ１、Ｐ３及びＰ５の位置と投影光学系６Ｂ及び６Ｄを介して投影される転写像Ｐ２及びＰ４の位置とをＹ方向に相対的に変位する調整機構９Ａ〜９Ｅとを配したことにより、予め判明しているマスク１の原画パターン２の直交度誤差αは矯正されて原画パターン２を感光基板８上に正しく転写することができる。
【００４９】
なお上述の実施例においては、マスク１の原画パターン２が有する直交度誤差αを矯正して感光基板８上に正しく転写する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図７に示したマスク１の直交度誤差αが補正されず原画パターン２がそのまま感光基板８上に既に露光されており、かつこの原画パターン２に重ね合わせて、例えば、直交度誤差のない第２のパターンを感光基板８上に転写する場合にも適用できる。
【００５０】
この場合、制御装置はまず図１に示す２本のアライメントセンサ１５Ａ及び１５Ｂを用いて、マスク１内のアライメント用のマークＭＡ１及びＭＡ２と感光基板８内のアライメント用のマークＰＡ１及びＰＡ２との位置関係を計測する。
【００５１】
このようにして得たマスク１と感光基板８との相対的な位置関係に基づいて、制御装置はＸ方向及びＹ方向のシフト量Δｘ及びΔｙと回転誤差とを求める。続いてシフト量Δｘ及びΔｙと回転誤差とにより、制御装置はマスクステージ５を駆動モータ１０〜１２を使用して所定の位置に位置決めし、走査して露光する。
【００５２】
また上述の実施例においては、マスク１の原画パターン２が有する直交度誤差αを矯正して感光基板８上に正しく転写する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、マスクの原画パターンと感光基板８に既に露光されているパターンとの間に相対的に図７に示すような直交度誤差αが存在する場合にも適用できる。この場合も上述と同様の手順で、既に露光されているパターンに重ね合わせて新しいパターンを感光基板８上に転写することができる。
【００５３】
さらに上述の実施例においては、マスク１上に形成された原画パターン２がＸ方向に向かうに従つて角度α分だけＹ方向にずれる直交度誤差αを有する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図４に示すように、既に露光されている感光基板８のパターンのＹ方向に沿つた辺が、角度β分だけＸ方向にずれる直交度誤差βが存在し、このパターンに重ね合わせて新しいパターンを感光基板８上に転写する場合にも適用できる。
【００５４】
制御装置は、上述のアライメントセンサ１５Ａ及び１５Ｂを用いて、３組以上のアライメント用マークＭＡ１、ＰＡ１、ＭＡ２、ＰＡ２、ＭＡ３、ＰＡ３を計測することによつて直交度誤差βを得る。
【００５５】
続いて制御装置は、各投影光学系６Ａ〜６Ｅを介して感光基板８上に結像する転写像Ｐ１〜Ｐ５の相互の位置を、調整機構９Ａ〜９Ｅを用いて設定する。すなわち図５の破線で示すように、制御装置は、通常の転写像Ｐ１〜Ｐ５の中心のＹ方向の位置を、第１及び第２転写像列の中心のＹ方向の位置をそれぞれ０として、それぞれ＋２Ｌｙ、＋Ｌｙ、０、−Ｌｙ、−２Ｌｙに設定している。
【００５６】
これに対して、制御装置は、図５の実線で示すように、調整後の転写像Ｐ１〜Ｐ５の中心のＹ方向の位置を、それぞれ＋２Ｌｙ・  ｃｏｓβ、＋Ｌｙ・  ｃｏｓβ、０、−Ｌｙ・  ｃｏｓβ、−２Ｌｙ・  ｃｏｓβに設定する。また制御装置は、転写像Ｐ１〜Ｐ５の中心のＸ方向の位置を、第１及び第２転写像列の中心のＸ方向の位置をそれぞれ０として、＋２Ｌｙ・  ｓｉｎβ、＋Ｌｙ・  ｓｉｎβ、０、−Ｌｙ・  ｓｉｎβ、−２Ｌｙ・ｓｉｎ  βに設定する。
【００５７】
続いて制御装置は、それぞれの投影光学系６Ａ〜６Ｅの調整機構９Ａ〜９Ｅを用いて転写像Ｐ１〜Ｐ５の位置がβだけ回転するように設定する。制御装置は、この状態でマスク１をキヤリツジ７の走査方向（Ｘ方向）に対して直交度誤差を与えない位置で保持したまま走査して露光する。これにより原画パターン２は直交度誤差βを与えられて、感光基板８上に転写される。
【００５８】
因みに、この方法においては「−  ｃｏｓβ」という倍率誤差が発生する。これが問題となるときは、調整機構９Ａ〜９Ｅを用いてこの誤差を相殺すると共に、各転写像Ｐ１〜Ｐ５の中心の間隔が等しく像間距離Ｌｙとなるように設定すれば良い。
【００５９】
さらに上述の実施例においては、感光基板８に既に露光されているパターンが図４に示す直交度誤差βを有し、このパターンに重ね合わせて新しい原画パターンを転写する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、原画パターンと感光基板８に既に露光されているパターンとの間に相対的に直交度誤差βが存在し、このパターンに重ね合わせて新しい原画パターンを転写する場合にも適用できる。
【００６０】
上述のようにして、走査型露光装置３内に組み込んだ検出系（アライメントセンサ）を用いて計測することによつて、マスク１の原画パターンの直交度誤差αを全て自動的に補正できる。また感光基板８上に形成されたパターン１４上に投影された転写像Ｐ１〜Ｐ５の位置を計測して補正量を求めるか、予め補正量を装置に対して与えておくことにより、感光基板８の直交度誤差αやβも補正することができる。さらに複数の感光基板８のそれぞれに固有の直交度誤差αやβを補正することもできる。これにより複数の装置間での重ね合わせ精度も向上させることができる。
【００６１】
また直交度誤差αを持たないマスク上の原画パターンを用いて露光した感光基板８上の転写像Ｐ１〜Ｐ５の配置を測定し、得られた直交度誤差を装置固有の誤差として管理し、走査露光動作の際に上述の方法で補正することによつて、調整作業時間の短縮や上述の複数の装置間での重ね合わせ精度を向上させることができる。
【００６２】
またアライメント用のマークＭＡ１、ＭＡ２、ＰＡ１及びＰＡ２等を少なくとも３組以上配置し、この計測結果を用いて最小２乗法等で演算することにより、直交度、スケーリング（倍率）の誤差成分についても得て補正することができる。
【００６３】
さらに上述の実施例においては、１枚の感光基板８を処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数枚の感光基板８を連続して同一に処理する場合には、上述の手順で感光基板８毎に原画パターン２の直交度誤差αやパターン１４の直交度誤差βを算出することに代えて、最初の数枚の感光基板８を用いて計測した結果に基づいて、直交度誤差αやβを求めて以降の感光基板８を処理しても良い。これにより、作業時間の短縮を図ることができる。
【００６４】
【発明の効果】
上述のように、請求項１に記載の走査型露光装置では、マスクや感光基板上のパターンに、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上に露光することができる。
【００６５】
請求項２に記載の走査型露光装置では、マスク上のパターンに、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これを補正したマスクのパターンを感光基板上に正しく露光することができる。
【００６６】
請求項３に記載の走査型露光装置では、感光基板に予め露光されたパターンに、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００６７】
請求項４に記載の走査型露光装置では、マスク上のパターンと感光基板に予め露光されたパターンとの間に、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００６８】
請求項５に記載の走査型露光装置では、マスクや感光基板上のパターンに、走査方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上に露光することができる。
【００６９】
請求項６に記載の走査型露光装置では、感光基板上に予め露光されたパターンに、走査方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００７０】
請求項７に記載の走査型露光装置では、マスク上のパターンと感光基板上に予め露光されたパターンとの間に、走査方向に所定の角度でずれる直交度誤差が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００７１】
請求項８に記載の露光方法では、マスクや感光基板上のパターンに、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上に露光することができる。
【００７２】
請求項９に記載の露光方法では、マスク上のパターンに、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これを補正したマスクのパターンを感光基板上に正しく露光することができる。
【００７３】
請求項１０に記載の露光方法では、感光基板に予め露光されたパターンに、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００７４】
請求項１１に記載の露光方法では、マスク上のパターンと感光基板に予め露光されたパターンとの間に、走査方向に向かうに従つて走査方向に直交する方向に所定の角度でずれる直交度誤差が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００７５】
請求項１２に記載の露光方法では、マスクや感光基板上のパターンに、走査方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上に露光することができる。
【００７６】
請求項１３に記載の露光方法では、感光基板上に予め露光されたパターンに、走査方向に所定の角度でずれる直交度誤差が存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【００７７】
請求項１４に記載の方法では、マスク上のパターンと感光基板上に予め露光されたパターンとの間に、走査方向に所定の角度でずれる直交度誤差が相対的に存在するとき、これに応じて補正したマスクのパターンを感光基板上のパターンに重ね合わせて露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による走査型露光装置及び露光方法の一実施例による走査型露光装置の構成を示す斜視図である。
【図２】キヤリツジ、マスク及び感光基板の干渉計の配置を示す斜視図である。
【図３】実施例による転写像の位置を示す略線図である。
【図４】他の実施例による感光基板上に直交度誤差βで形成されたパターンを示す略線図である。
【図５】他の実施例による転写像の位置を示す略線図である。
【図６】転写像の位置を示す略線図である。
【図７】マスク上に直交度誤差αで形成されたパターンを示す略線図である。
【図８】走査方向に対するマスクの移動量を示す直線図である。
【符号の説明】
１……マスク、２、１４……パターン、３……走査型露光装置、４Ａ〜４Ｅ……照明光学系、５……マスクステージ、６Ａ〜６Ｅ……投影光学系、７……キヤリツジ、８……感光基板、９Ａ〜９Ｅ……調整機構、１０〜１２……駆動モータ、１３……基板ステージ、１５Ａ、１５Ｂ……アライメントセンサ、Ｐ１〜Ｐ５……転写像、Ｍ１〜Ｍ５……領域。
【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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