(57)【要約】  パターンの繋ぎ合わせの欠陥の発生を低減する露光装置を提供すること。  マスクを保持して移動するマスクステージとマスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系とを有する露光装置において、マスクステージは複数のマスクが互いに接しないように複数のマスクを保持し、投影光学系を複数設け、複数の投影光学系の各々は、複数のマスクのうち１つのマスクのパターンの像を基板に投影し、各投影光学系によって露光される基板の各露光領域が互いに一部重なるように基板を露光する。
2013088551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのパターンの像を基板に投影して前記基板を露光する露光装置において、
前記マスクを保持して移動するマスクステージと、
前記マスクのパターンの像を前記基板に投影する投影光学系とを有し、
前記マスクステージは、複数のマスクが互いに接しないように前記複数のマスクを保持し、
複数の前記投影光学系を設け、前記複数の投影光学系の各々は、前記複数のマスクのうち１つのマスクのパターンの像を前記基板に投影し、
各投影光学系によって露光される前記基板の各露光領域が互いに一部重なるように前記基板を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記複数の投影光学系のうち少なくとも１つの投影光学系は、
前記マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とは異なる位置に、前記基板上において前記マスクのパターンが投影される投影領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記露光装置は、前記基板と前記マスクを走査方向に走査しながら前記基板を露光する走査型露光装置であって、
前記マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置と、前記基板上において前記マスクのパターンが投影される投影領域とは、前記走査方向にずれていることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記露光装置は、前記基板と前記マスクを走査方向に走査しながら前記基板を露光する走査型露光装置であって、
前記マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置と、前記基板上において前記マスクのパターンが投影される投影領域とは、前記走査方向に対して垂直な方向にずれていることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項５】
前記投影光学系は光路を折り曲げる光学部材を有し、前記光学部材を用いて、前記マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とは異なる位置に、前記基板上において前記マスクのパターンが投影される投影領域を形成することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項６】
前記複数のマスクのそれぞれを独立して移動可能に保持する複数の前記マスクステージを有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記投影光学系は反射型投影光学系であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記光学部材は平面反射面を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の露光装置を用いて前記基板を露光する工程と、
該露光された基板を現像する工程とを有する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、露光装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の液晶パネルの製造には露光装置が使用されている。露光装置は、マスクに描かれたパターンの像を、フォトレジストが塗布されたガラス基板に投影して、ガラス基板を露光する。近年、液晶パネルの大型化に伴いガラス基板のサイズも大型化しているため、露光装置において、ガラス基板を露光するための露光領域の拡大が望まれている。【０００３】
大きな露光領域を有する露光装置が特許文献１〜３に記載されている。特許文献１には結像倍率が１より大きい反射型投影光学系が記載されている。特許文献２には、正立像を形成する上下２段の投影レンズ系を、横方向（マスクおよびガラス基板の走査方向に対して垂直な方向）に複数配列し、ガラス基板上で各２段の投影レンズ系による各露光領域を繋ぎ合わせることが記載されている。特許文献３には、等倍率の反射型投影光学系を横方向に複数配列することが記載されている。また、左右反転したパターンが形成された複数のマスクを用いて、ガラス基板上で各反射型投影光学系による各露光領域を繋ぎ合わせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７８５９２号公報
【特許文献２】特開平７−５７９８６号公報
【特許文献３】特開２００３−８４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の反射型投影光学系は結像倍率を大きくするために製造コストが高く、大型となってしまう。特許文献２に記載の投影レンズ系は、基板上で正立像の有効良像領域を複数繋ぎ合わせるために、上下２段に配置された構成となり大型である。【０００６】
特許文献３に記載の反射型投影光学系は等倍率であり、上下２段の構成ではない。ただし、特許文献３に記載の露光装置では、左右反転したパターンが形成された複数のマスクが１つのステージ上で接するように配置されており、反射型投影光学系は各マスクのパターンを鉛直方向真下に投影し、各投影領域を形成している。そのため、各投影領域をガラス基板上で走査することによって露光される各露光領域は、隣接する露光領域間で接した状態となっている。つまり、各露光領域が互いに重なる領域（幅）が設定されていない。したがって、ガラス基板上に形成されるパターンにおいて、各露光領域が接する領域で不連続な形状や段差などの欠陥が生じてしまう。【０００７】
そこで、本発明は、パターンの繋ぎ合わせの欠陥の発生を低減する露光装置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】
【０００８】
本発明の一側面としての露光装置は、マスクのパターンの像を基板に投影して前記基板を露光する露光装置において、前記マスクを保持して移動するマスクステージと、前記マスクのパターンの像を前記基板に投影する投影光学系とを有し、前記マスクステージは、複数のマスクが互いに接しないように前記複数のマスクを保持し、前記投影光学系を複数設け、前記複数の投影光学系の各々は、前記複数のマスクのうち１つのマスクのパターンの像を前記基板に投影し、各投影光学系によって露光される前記基板の各露光領域が互いに一部重なるように前記基板を露光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターンの繋ぎ合わせの欠陥の発生を低減する露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における露光装置の投影光学系周辺の構成をマスク面側から見た図である。
【図２】実施例１における投影光学系周辺の構成の側面図である。
【図３】実施例１における投影光学系周辺の構成を錐台状反射鏡側から見た図である。
【図４】実施例２における露光装置の投影光学系周辺の構成をマスク面側から見た図である。
【図５】実施例２における投影光学系周辺の構成の側面図である。
【図６】実施例２における投影光学系周辺の構成をｙ方向（図４の左方向）から見た図である。
【図７】実施例３における露光装置の投影光学系周辺の構成をマスク面側から見た図である。
【図８】実施例３における投影光学系周辺の構成の側面図である。
【図９】実施例３における投影光学系周辺の構成をｙ方向（図７の左方向）から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
図１は、本実施例における露光装置の投影光学系周辺の構成をマスク面側から見た図である。図２は側面図（ｘ方向（図１の下方向）から見た図）である。図３は錐台状反射鏡側から見た図である。ただし、図１において、後述する反射プリズム６ａ、６ｂ、７ａおよび７ｂは省略されている。
【００１２】
本実施例の露光装置は、２つのマスク（マスクＡ、Ｂ）のパターンの像を１つの基板Ｐ上に露光する。
【００１３】
マスクステージ８ａはマスクＡを保持して移動し、マスクステージ８ｂはマスクＢを保持して移動する。つまり、これらのマスクステージは、複数のマスクが互いに接しないようにマスクを保持している。基板Ｐは、不図示の基板ステージに保持されている。本実施例の露光装置は、各マスクステージおよび基板ステージを駆動して、各マスクおよび基板Ｐをｙ方向（走査方向）に移動しながら、各マスクを照明して基板Ｐを露光する走査型露光装置である。
【００１４】
露光装置は不図示の照明光学系を有する。照明光学系は、光源からの光を用いてマスクＡおよびＢを照明する。照明光学系は光束の断面が円弧状の照明光で各マスクを照明し、円弧状の照明領域１ａおよび照明領域１ｂを形成する。光源および照明光学系の構成としては、公知の技術を用いることができ、各マスクに対応して光源および照明光学系をそれぞれ設ける構成としても良いし、１つの光源からの光をファイバ等で分割して各マスクを照明する構成を採っても良い。
【００１５】
露光装置は、複数のマスクに対応する複数の反射型投影光学系を有する。各投影光学系はオフナー光学系（倍率１倍の投影光学系）であり、収差の少ない良像域が円弧形状である。本実施例において、複数の投影光学系は同じ光学定数（曲率半径、空気間隔、屈折率）をもつ。
【００１６】
マスクＡのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、錐台状の反射鏡３ａ、凹面鏡４ａ、凸面鏡５ａ、反射プリズム（直角プリズム）６ａおよび反射プリズム（直角プリズム）７ａを有する。図２に示すように反射鏡３ａをｘ方向から見ると台形状である。図１〜３においてマスクからの光を点線で示す。マスクＡのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクＡからの光を錐台状の反射鏡３ａの第１の平面反射面、凹面鏡４ａの第１の凹面反射面、凸面鏡５ａの凸面反射面、凹面鏡４ａの第２の凹面反射面、反射鏡３ａの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、反射鏡３ａの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ａおよび７ａの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。反射プリズム６ａおよび７ａの平面反射面はそれぞれ互いに平行に配置されている。図３に示すように、反射プリズム６ａに入射した光はｘ方向に進路を変えられ、反射プリズム７ａに入射する。反射プリズム７ａは光の進路を−ｚ方向に変える。
【００１７】
また、マスクＢのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系も同様に、錐台状の反射鏡３ｂ、凹面鏡４ｂ、凸面鏡５ｂ、反射プリズム６ｂおよび反射プリズム７ｂを有する。マスクＢのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクＢからの光を反射鏡３ｂの第１の平面反射面、凹面鏡４ｂの第１の凹面反射面、凸面鏡５ｂの凸面反射面、凹面鏡４ｂの第２の凹面反射面、反射鏡３ｂの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、図３に示すように、反射鏡３ｂの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ｂおよび７ｂの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。
【００１８】
なお、凹面鏡４ａの第１の凹面反射面と凹面鏡４ａの第２の凹面反射面とは同じ曲率半径を有する。また、凹面鏡４ｂの第１の凹面反射面と凹面鏡４ｂの第２の凹面反射面も同じ曲率半径を有する。
【００１９】
各投影光学系は、反射プリズムの平面反射面で反射した光を基板Ｐに投影し、基板Ｐ上（像面）に、各マスクのパターンの像を投影する円弧形状の投影領域２ａ、２ｂを形成する。そして、各マスクと基板Ｐを走査方向に移動しながら投影領域を基板上で走査することによって基板Ｐを露光する。
【００２０】
各投影光学系はオフナー光学系であるため、各マスクのパターンは左右反転して基板上に露光される。そのため、基板上でパターンが連続性を持つように、つまり、パターンが途切れずに繋がるようにするため、各マスクのパターンを反転させておく必要がある。例えば、図１において、マスクＡ上において丸形状で示す領域９ａは基板Ｐの領域１０ａに転写され、マスクＢ上において四角形状で示す領域９ｂは、基板Ｐの領域１０ｂに転写される。
【００２１】
図１に示すように、マスクの照明領域１ａと１ｂは走査方向において所定の間隔だけずれている。これにより、投影領域２ａと２ｂは基板上において互いに重なる領域をもたない。ただし、マスクと基板を走査方向に移動しながら投影領域２ａを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ａと、投影領域２ｂを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ｂとは互いに一部重なる。露光領域１１ａは図１の２点鎖線で示される領域であり、露光領域１１ｂは図１の１点鎖線で示される領域である。各露光領域の重なり領域の幅（走査方向に垂直な方向（ｘ方向）の長さ）は反射プリズム６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの配置（位置や角度）によって変更が可能である。例えば、プリズム７ａおよび７ｂをｘ方向に移動することで各露光領域の重なり領域の幅を変更できる。
【００２２】
なお、基板上の露光領域の各位置における積算露光量を均一にするためには、重なり領域における積算露光量と重なり領域以外の積算露光量とを同じにする必要がある。そのため、各投影領域の端（例えば、領域１０ａ１０ｂ）における光強度を他の領域における光強度よりも小さくするか、各投影領域の端の走査方向の幅をより狭く形成する。投影領域内の光強度分布の形成に関しては上記特許文献２の図８等にも記載されているように公知の技術を用いることができる。
【００２３】
本実施例では、マスクの照明領域１ａと１ｂ（投影領域２ａと２ｂ）とを走査方向にずらしており、光学部材の物理的干渉を避けた配置としている。また、それにより、各露光領域の重なり領域の幅を任意の値に変更可能となる効果も生じる。ただし、マスクの照明領域１ａと１ｂを走査方向にずらさない配置でも構わない。
【００２４】
反射プリズム６ａ、６ｂ、７ａおよび７ｂは、分離した２つのマスクＡ、Ｂのパターンを１つの基板Ｐ上で繋ぎ合わせて転写するために光線を曲げる。図１に示すように、マスクの照明領域と基板上の投影領域とがずれている。つまり、反射プリズム６ａ、６ｂ、７ａおよび７ｂは、マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とは異なる位置に、基板上におけるパターンの投影領域を形成する機能を有する。投影光学系を物体面（上面）側から見ると、マスクの照明領域と該パターンの投影領域との位置が異なる。本実施例では、ｘｙ平面（マスクの移動面または基板の移動面）内において、マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とパターン投影領域の位置とは走査方向（ｙ方向）に垂直な方向（ｘ方向）にずれている。つまり、マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とパターン投影領域の位置とはｙ方向における位置が同じで、ｘ方向における位置が異なる。
【００２５】
以上のように、本実施例では、各マスクを接しないように保持し、反射プリズムで光線を曲げることにより各露光領域の重なり領域を十分に設けることができる。したがって、各マスクのパターンを１つの基板上に転写する際に、各露光領域が接する領域で不連続な形状や段差などの欠陥が生じにくくなり、パターンの繋ぎ合わせの欠陥の発生を低減することができる。
【００２６】
（実施例２）
図４は、本実施例における露光装置の投影光学系周辺の構成をマスク面側から見た図である。図５は側面図（ｘ方向（図４の下方向）から見た図）である。図６はｙ方向（図４の左方向）から見た図である。ただし、図４において、後述する反射プリズム６ｃ、６ｄ、７ｃおよび７ｄは省略されている。
【００２７】
本実施例では、実施例１と比較して、投影光学系およびマスクの配置が異なる。実施例１と同様の構成は説明を省略する。実施例１において露光領域の大きさなどの光学仕様が変更になった場合、凹面反射鏡を移動すると干渉してしまう恐れがある。そこで、本実施例では凹面反射鏡の干渉を無くす配置としている。
【００２８】
マスクステージ８ｃはマスクＣを保持して移動し、マスクステージ８ｄはマスクＤを保持して移動する。つまり、これらのマスクステージは、複数のマスクが互いに接しないようにマスクを保持している。本実施例の露光装置は、各マスクおよび基板Ｐをｙ方向（走査方向）に移動しながら、各マスクを照明して基板Ｐを露光する。
【００２９】
照明光学系は、光源からの光を用いてマスクＣおよびＤを照明する。照明光学系は光束の断面が円弧状の照明光で各マスクを照明し、円弧状の照明領域１ｃおよび照明領域１ｄを形成する。
【００３０】
マスクＣのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、錐台状の反射鏡３ｃ、凹面鏡４ｃ、凸面鏡５ｃ、反射プリズム６ｃおよび反射プリズム７ｃを有する。図４〜６においてマスクからの光を点線で示す。マスクＣのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクからの光を反射鏡３ｃの第１の平面反射面、凹面鏡４ｃの第１の凹面反射面、凸面鏡５ｃの凸面反射面、凹面鏡４ｃの第２の凹面反射面、反射鏡３ｃの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、反射鏡３ｃの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ｃおよび７ｃの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。図６に示すように、反射プリズム６ｃに入射した光はｘ方向に進路を変えられ、反射プリズム７ｃに入射する。反射プリズム７ｃは光の進路を−ｚ方向に変える。
【００３１】
また、マスクＤのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系も同様に、反射鏡３ｄ、凹面鏡４ｄ、凸面鏡５ｄ、反射プリズム６ｄおよび反射プリズム７ｄを有する。マスクＤのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクからの光を反射鏡３ｄの第１の平面反射面、凹面鏡４ｄの第１の凹面反射面、凸面鏡５ｄの凸面反射面、凹面鏡４ｄの第２の凹面反射面、反射鏡３ｄの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、図５に示すように、反射鏡３ｄの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ｄおよび７ｄの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。反射プリズム６ｄに入射した光はｙ方向に進路を変えられ、反射プリズム７ｄに入射する。反射プリズム７ｄは光の進路を−ｚ方向に変える。
【００３２】
なお、凹面鏡４ｃの第１の凹面反射面と第２の凹面反射面とは同じ曲率半径を有する。また、凹面鏡４ｄの第１の凹面反射面と第２の凹面反射面も同じ曲率半径を有する。
【００３３】
各投影光学系は、反射プリズムの平面反射面で反射した光を基板Ｐに投影し、基板Ｐ上（像面）に、各マスクのパターンの像を投影する円弧形状の投影領域２ｃ、２ｄを形成する。そして、各マスクと基板Ｐを走査方向に移動しながら各投影領域を基板上で走査することによって基板Ｐを露光する。
【００３４】
図４において、マスクＣ上において丸形状で示す領域９ｃは、基板Ｐの領域１０ｃに転写され、マスクＤ上において四角形状で示す領域９ｄは、基板Ｐの領域１０ｄに転写される。
【００３５】
図４に示すように、マスクの照明領域１ｃと１ｄは走査方向において所定の間隔だけずれており、さらに、反射プリズムの作用により、投影領域２ｃと２ｄは基板上において互いに重なる領域をもたない。ただし、マスクと基板を走査方向に移動しながら投影領域２ｃを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ｃと、投影領域２ｄを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ｄとは互いに一部重なる。露光領域１１ｃは図４の２点鎖線で示される領域であり、露光領域１１ｄは図４の１点鎖線で示される領域である。各露光領域の重なり領域の幅（走査方向に垂直な方向（ｘ方向）の長さ）は反射プリズム６ｃ、６ｄ、７ｃ、７ｄの配置によって変更が可能である。例えば、プリズム７ｃをｘ方向に移動することで各露光領域の重なり領域の幅を変更できる。
【００３６】
なお、基板上の露光領域の各位置における積算露光量を均一にするため、各投影領域の端（例えば、領域１０ｃ、１０ｄ）における光強度を他の領域における光強度よりも小さくするか、各投影領域の端の走査方向の幅をより狭く形成する。
【００３７】
反射プリズム６ｃ、６ｄ、７ｃおよび７ｄは、分離した２つのマスクＣ、Ｄのパターンを１つの基板Ｐ上で繋ぎ合わせて転写するために光線を曲げる。図４に示すように、マスクの照明領域と基板上の投影領域とがずれている。つまり、各反射プリズムは、マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とは異なる位置に、基板上におけるパターンの投影領域を形成する機能を有する。具体的には、投影領域２ｃに関しては、ｘｙ平面内において、マスクの照明領域１ｃを鉛直方向に延ばした位置とパターン投影領域の位置とは走査方向に垂直な方向（ｘ方向）にずれている。投影領域２ｄに関しては、ｘｙ平面内において、マスクの照明領域１ｄを鉛直方向に延ばした位置とパターン投影領域の位置とは走査方向（ｙ方向）にずれている。
【００３８】
以上のように、本実施例では、各マスクを接しないように保持し、反射プリズムで光線を曲げることにより各露光領域の重なり領域を十分にもつことができる。したがって、各マスクのパターンを１つの基板上に転写する際に、パターンの繋ぎ合わせの欠陥の発生を低減することができる。また、本実施例では凹面反射鏡の干渉を低減することができる。
【００３９】
（実施例３）
図７は、本実施例における露光装置の投影光学系周辺の構成をマスク面側から見た図である。図８は側面図（ｘ方向（図７の下方向）から見た図）である。図９はｙ方向（図７の左方向）から見た図である。ただし、図７において、後述する反射プリズム６ｅ〜ｇ、７ｅ〜ｇは省略されている。
【００４０】
本実施例では、実施例１、２と比較して、投影光学系およびマスクの数および配置が異なる。上記実施例と同様の構成は説明を省略する。本実施例でも、実施例２と同様に凹面反射鏡の干渉を無くす配置としている。
【００４１】
本実施例の露光装置は、３つのマスク（マスクＥ、Ｆ、Ｇ）のパターンの像を１つの基板Ｐ上に露光する。
【００４２】
マスクステージ８ｅはマスクＥを保持して移動し、マスクステージ８ｆはマスクＦを保持して移動し、マスクステージ８ｇはマスクＧを保持して移動する。つまり、これらのマスクステージは、複数のマスクが互いに接しないようにマスクを保持している。本実施例の露光装置は、各マスクおよび基板Ｐをｙ方向（走査方向）に移動しながら、各マスクを照明して基板Ｐを露光する。
【００４３】
照明光学系は、光源からの光を用いてマスクＥ、ＦおよびＧを照明する。照明光学系は光束の断面が円弧状の照明光で各マスクを照明し、円弧状の照明領域１ｅ、照明領域１ｆおよび照明領域１ｇを形成する。
【００４４】
マスクＥのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、錐台状の反射鏡３ｅ、凹面鏡４ｅ、凸面鏡５ｅ、反射プリズム６ｅおよび反射プリズム７ｅを有する。図７〜９においてマスクからの光を点線で示す。マスクＥのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクからの光を反射鏡３ｅの第１の平面反射面、凹面鏡４ｅの第１の凹面反射面、凸面鏡５ｅの凸面反射面、凹面鏡４ｅの第２の凹面反射面、反射鏡３ｅの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、反射鏡３ｅの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ｅおよび７ｅの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。図９に示すように、反射プリズム６ｅに入射した光はｘ方向に進路を変えられ、反射プリズム７ｅに入射する。反射プリズム７ｅは光の進路を−ｚ方向に変える。
【００４５】
また、マスクＦのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系も同様に、反射鏡３ｆ、凹面鏡４ｆ、凸面鏡５ｆ、反射プリズム６ｆおよび反射プリズム７ｆを有する。マスクＦのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクからの光を反射鏡３ｆの第１の平面反射面、凹面鏡４ｆの第１の凹面反射面、凸面鏡５ｆの凸面反射面、凹面鏡４ｆの第２の凹面反射面、反射鏡３ｆの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、図８に示すように、反射鏡３ｆの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ｆおよび７ｆの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。反射プリズム６ｆに入射した光はｙ方向に進路を変えられ、反射プリズム７ｆに入射する。反射プリズム７ｆは光の進路を−ｚ方向に変える。
【００４６】
マスクＧのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、錐台状の反射鏡３ｇ、凹面鏡４ｇ、凸面鏡５ｇ、反射プリズム６ｇおよび反射プリズム７ｇを有する。マスクＧのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系は、マスクからの光を反射鏡３ｇの第１の平面反射面、凹面鏡４ｇの第１の凹面反射面、凸面鏡５ｇの凸面反射面、凹面鏡４ｇの第２の凹面反射面、反射鏡３ｇの第２の平面反射面の順に反射する。さらに、反射鏡３ｇの第２の平面反射面で反射された光は、反射プリズム６ｇおよび７ｇの平面反射面で反射され、光線の方向を変えられる。図９に示すように、反射プリズム６ｇに入射した光はｘ方向に進路を変えられ、反射プリズム７ｇに入射する。反射プリズム７ｇは光の進路を−ｚ方向に変える。
【００４７】
なお、凹面鏡４ｅの第１の凹面反射面と第２の凹面反射面とは同じ曲率半径を有する。また、凹面鏡４ｆおよび４ｇの凹面反射面についても同様である。
【００４８】
各投影光学系は、反射プリズムの平面反射面で反射した光を基板Ｐに投影し、基板Ｐ上（像面）に、各マスクのパターンの像を投影する円弧形状の投影領域２ｅ、２ｆ、２ｇを形成する。そして、各マスクと基板Ｐを走査方向に移動しながら各投影領域を基板上で走査することによって基板Ｐを露光する。
【００４９】
図７において、マスクＥ上において丸形状で示す領域９ｅは、基板Ｐの領域１０ｅに転写され、マスクＦ上において丸形状で示す領域９ｆ１は、基板Ｐの領域１０ｆ１に転写される。マスクＦ上において四角形状で示す領域９ｆ２は、基板Ｐの領域１０ｆ２に転写され、マスクＧ上において四角形状で示す領域９ｇは、基板Ｐの領域１０ｇに転写される。
【００５０】
図７に示すように、マスクの照明領域１ｅ、１ｇと照明領域１ｆとを比較すると、走査方向において所定の間隔だけずれており、さらに、反射プリズムの作用により、投影領域２ｅ、２ｆ、２ｇは基板上において互いに重なる領域をもたない。ただし、マスクと基板を走査方向に移動しながら投影領域２ｅを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ｅと、投影領域２ｆを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ｆとは互いに一部重なる。露光領域１１ｅは図７の２点鎖線で示される領域であり、露光領域１１ｆは図７の１点鎖線で示される領域である。また、露光領域１１ｆと、投影領域２ｇを基板上で走査することによって露光される基板の露光領域１１ｇ（図７の２点鎖線で示す領域）とは互いに一部重なる。
【００５１】
各露光領域の重なり領域の幅（走査方向に垂直な方向（ｘ方向）の長さ）は反射プリズム６ｅ〜ｇ、７ｅ〜ｇの配置によって変更が可能である。例えば、プリズム７ｅおよび７ｇをｘ方向に移動することで各露光領域の重なり領域の幅を変更できる。
【００５２】
なお、基板上の露光領域の各位置における積算露光量を均一にするため、各投影領域の端における光強度を他の領域における光強度よりも小さくするか、各投影領域の端の走査方向の幅をより狭く形成する。
【００５３】
反射プリズム６ｅ〜ｇおよび７ｅ〜ｇは、分離した３つのマスクＥ〜Ｇのパターンを１つの基板Ｐ上で繋ぎ合わせて転写するために光線を曲げる。図７に示すように、マスクの照明領域と基板上の投影領域とがずれている。つまり、各反射プリズムは、マスクの照明領域を鉛直方向に延ばした位置とは異なる位置に、基板上におけるパターンの投影領域を形成する機能を有する。具体的には、投影領域２ｅに関しては、ｘｙ平面内において、マスクの照明領域１ｅを鉛直方向に延ばした位置とパターン投影領域２ｅの位置とは走査方向に垂直な方向（ｘ方向）にずれている。投影領域２ｇに関しても投影領域２ｅと同様である。投影領域２ｆに関しては、ｘｙ平面内において、マスクの照明領域１ｆを鉛直方向に延ばした位置とパターン投影領域２ｆの位置とは走査方向（ｙ方向）にずれている。
【００５４】
以上のように、本実施例では、各マスクを接しないように保持し、反射プリズムで光線を曲げることにより各露光領域の重なり領域を十分にもつことができる。したがって、各マスクのパターンを１つの基板上に転写する際に、パターンの繋ぎ合わせの欠陥の発生を低減することができる。また、本実施例では凹面反射鏡の干渉を低減することができる。
【００５５】
なお、上記実施例では、２つまたは３つのマスクのパターンを繋ぎ合わせる場合を例示したが、投影光学系の数を増やして４つ以上のマスクのパターンを繋ぎ合わせることも可能である。
【００５６】
また、１つのマスクステージが１つのマスクを保持したが、１つのマスクステージ上に複数のマスク保持枠を設け、保持枠内にマスクを配置し、複数のマスクが接しないように保持してもよい。
【００５７】
また、上記実施例では、複数のマスクのそれぞれを独立して移動可能に保持する複数のマスクステージを有する例を示したが、各マスクが接しないように保持できれば、１つのマスクステージで全てのマスクを保持してもよい。
【００５８】
また、上記実施例では走査型露光装置を例示したが、ステップアンドリピート方式の露光装置（ステッパー）にも適用できる。また、投影光学系は、等倍に限らず拡大系または縮小系でもよく、種類は反射型に限らず透過型（レンズ）光学系でもよい。また、上記反射プリズムとしては光路を折り曲げる光学部材であればよく、表面反射ミラーや全反射ミラーでもよい。
【００５９】
（実施例４）
次に、前述の露光装置を利用したデバイス（半導体ＩＣ素子、液晶表示素子等）の製造方法を説明する。デバイスは、前述の露光装置を使用して、感光剤が塗布された基板（ウェハ、ガラス基板等）を露光する工程と、その基板（感光剤）を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。本デバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【００６０】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
【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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【国際調査報告】
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