(57)【要約】【課題】  コスト高及び歩留まりの低下を抑制することができる大型の露光装置に用いられる基準指標板を提供する。【解決手段】  マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられ、前記投影光学系を介して投影されるパターンもしくは投影された像の基準となる基準指標板２９であって、ベース板３２と、前記ベース板３２上に取り付けられ、基準マーク３４ａ〜３４ｌが形成された複数の基準板３２ａ〜３２ｅとを備える。【選択図】  図４
2006330534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられ、前記投影光学系を介して投影されるパターンもしくは投影された像の基準となる基準指標板であって、
ベース板と、
前記ベース板上に取り付けられ、基準マークが形成された複数の基準板と、
を備えることを特徴とする基準指標板。
【請求項２】
マスクを載置するマスクステージと感光性基板を載置する基板ステージとを、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影する投影光学系に対して相対的に走査移動させることにより、前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光装置に用いられる基準指標板の調整方法であって、
基準マークが形成されている複数の基準板のそれぞれを、前記基準マークを計測する複数のマーク計測系を備えたベース板に設置する基準板設置工程と、
前記複数のマーク計測系のそれぞれに対応する前記基準マークを、前記複数のマーク計測系のそれぞれにより計測する基準マーク計測工程と、
前記基準マーク計測工程により計測された計測結果に基づいて、前記複数のマーク計測系のそれぞれの前記基準マークに対する光学特性の調整を行う光学特性調整工程と、
前記光学特性調整工程により調整された前記複数のマーク計測系を備える前記ベース板を前記基板ステージ上に設置するベース板設置工程と、
前記ベース板設置工程により設置された前記ベース板の前記基板ステージに対する位置の調整を行う位置調整工程と、
を含むことを特徴とする基準指標板の調整方法。
【請求項３】
マスクを載置するマスクステージと、
感光性基板を載置する基板ステージと、
前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影する投影光学系と、
前記基板ステージに取り付けられたベース板上に設けられ、基準マークが形成された複数の基準板とを備え、
該複数の基準板に設けられた前記基準マークのうち異なる前記基準板に設けられた基準マークの少なくとも２つが、前記投影光学系が投影する投影領域に対応するように位置することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
前記ベース板は、低膨張部材で構成されていることを特徴とする請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記複数の基準板の数は、少なくとも３個以上であることを特徴とする請求項３または請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記投影光学系は、複数の投影光学ユニットからなり、前記感光性基板上に前記複数の投影光学ユニットにより露光される複数の露光領域が形成され、
前記複数の基準板は、前記複数の露光領域に対応するように配置され、
前記感光性基板の外径が、５００ｍｍよりも大きいことを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記投影光学系は、複数の投影領域を分割して投影する複数の投影光学ユニットからなり、
前記複数の投影光学ユニットの数がｎ個の場合、前記複数の基準板の数は、少なくとも（ｎ−１）個であることを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記マスクステージと前記基板ステージとは、前記投影光学系に対して相対的に所定の方向に走査する走査機構を有し、
前記投影光学系は、複数の投影領域を分割して投影する複数の投影光学ユニットからなるとともに、該複数の投影光学ユニットは、前記所定の方向とは交差する方向に並んだ列として複数列配置され、
前記複数列のうち一つの列に前記複数の投影光学ユニットの数がｎ個並んでいる場合、前記複数の基準板の数は、少なくとも（ｎ−１）個であることを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記複数の投影光学ユニットの複数列のそれぞれを前記基準指標板で計測を行う際に、前記基板ステージを、前記所定の方向と交差する方向に、前記交差する方向での前記複数の投影光学ユニットの間隔に相当する量シフトさせて計測する制御部を有することを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記複数の基準板の相互の間隔が、前記複数の投影光学ユニットの隣り合った投影光学ユニットの間隔と略等しいことを特徴とする請求項３乃至請求項９の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
請求項３乃至請求項１０の何れか一項に記載の露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法であって、
マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置に用いられる基準指標板、該基準指標板の調整方法、該基準指標板を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示デバイス等のフラットパネル表示素子等はマスクに形成されたパターンを感光性基板上に転写するフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程においては、例えば液晶表示デバイスを製造する際には感光性基板として大型のガラス基板が用いられ、マスクを載置するマスクステージ及び感光性基板を載置する基板ステージを投影光学系に対して同期走査させつつマスクのパターンを投影光学系を介して連続的にガラス基板上に転写する走査型露光装置が用いられている。
【０００３】
露光処理を継続して行うと、投影光学系の光学特性（スケーリング、シフト、ローテーション等）は露光光の照射熱や設置空間の圧力変化等により経時的に変動するため、投影光学系を構成する一部の光学素子（レンズ）を駆動する機構等の補正機構を用いて光学特性を調整するキャリブレーションを行うことにより投影光学系の光学特性の精度を一定の範囲内に納めている。複数の投影光学ユニットにより構成される投影光学系を有するマルチレンズスキャン型露光装置では、まず、マスク上に形成されているマークと、基板ステージ上に設けられている基準指標板（基準部材）上に形成されているマークの相対位置を検出する。この検出結果に基づいて、各投影光学ユニットを介して感光性基板上に形成されるマスクのパターンの位置ずれを検出し、各投影光学ユニットの光学特性を調整することにより検出された位置ずれを補正するキャリブレーション処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年におけるマスク及び感光性基板の大型化に伴い、露光装置本体も大型化しており、各投影光学ユニットにより形成される投影像の相対位置を検出するために用いられる基準指標板も大型化している。また、投影光学系の光学特性の精度を維持するためには基準指標板は高精度に製作される必要があるが、石英により形成される大型の基準指標板を精度良く製作するにはコスト高となり、かつ歩留まりが低下する。
【０００６】
この発明の課題は、コスト高及び歩留まりの低下を抑制することができる大型の露光装置に用いられる基準指標板、該基準指標板の調整方法、該基準指標板を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の基準指標板は、マスクのパターンを投影光学系を介して感光性基板上に露光する露光装置に用いられ、前記投影光学系を介して投影されるパターンもしくは投影された像の基準となる基準指標板であって、ベース板と、前記ベース板上に取り付けられ、基準マークが形成された複数の基準板とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明の基準指標板によれば、基準マークが形成された複数の基準板を備えているため、この複数の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりを、１つの基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりと比較した場合、基準板を製作するためのコストを抑えることができ、かつ歩留まりの低下を抑制することができる。
【０００９】
また、この発明の基準指標板の調整方法は、マスクを載置するマスクステージと感光性基板を載置する基板ステージとを、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影する投影光学系に対して相対的に走査移動させることにより、前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光装置に用いられる基準指標板の調整方法であって、基準マークが形成されている複数の基準板のそれぞれを、前記基準マークを計測する複数のマーク計測系を備えたベース板に設置する基準板設置工程と、前記複数のマーク計測系のそれぞれに対応する前記基準マークを、前記複数のマーク計測系のそれぞれにより計測する基準マーク計測工程と、前記基準マーク計測工程により計測された計測結果に基づいて、前記複数のマーク計測系のそれぞれの前記基準マークに対する光学特性の調整を行う光学特性調整工程と、前記光学特性調整工程により調整された前記複数のマーク計測系を備える前記ベース板を前記基板ステージ上に設置するベース板設置工程と、前記ベース板設置工程により設置された前記ベース板の前記基板ステージに対する位置の調整を行う位置調整工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この発明の基準指標板の調整方法によれば、各マーク計測系の基準マークに対する光学特性、及びベース板の基板ステージに対する位置の調整を行うため、各基準板の位置ずれを防止することができる。従って、１つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。
【００１１】
また、この発明の露光装置は、マスクを載置するマスクステージと、感光性基板を載置する基板ステージと、前記マスクのパターン像を前記感光性基板上に投影する投影光学系と、前記基板ステージに取り付けられたベース板上に設けられ、基準マークが形成された複数の基準板とを備え、該複数の基準板に設けられた前記基準マークのうち異なる前記基準板に設けられた基準マークの少なくとも２つが、前記投影光学系が投影する投影領域に対応するように位置することを特徴とする。
【００１２】
この発明の露光装置によれば、基準指標板上に設けられている複数の基準板に形成されている基準マークの少なくとも２つが投影領域に対応するように位置しているため、１つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。従って、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができる。また、１つの基準板のみを備えた基準指標板よりも低コストで複数の基準板を備えた基準指標板を製作することができるため、露光装置本体の製作コストを抑えることもできる。
【００１３】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法であって、マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、基準マークが形成された複数の基準板を有する基準指標板を備えた露光装置により露光を行うため、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の基準指標板によれば、基準マークが形成された複数の基準板を備えているため、この複数の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりを、１つの大型の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりと比較した場合、基準板を製作するためのコストを抑えることができ、かつ歩留まりの低下を抑制することができる。
【００１６】
また、この発明の基準指標板の調整方法によれば、各マーク計測系の基準マークに対する光学特性、及びベース板の基板ステージに対する位置の調整を行うため、各基準板の位置ずれを防止することができる。従って、１つの大型の基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。
【００１７】
また、この発明の露光装置によれば、基準指標板上に設けられている複数の基準板に形成されている基準マークの少なくとも２つが投影領域に対応するように位置しているため、１つの大型の基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。従って、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができる。また、１つの大型の基準板のみを備えた基準指標板よりも低コストで複数の基準板を備えた基準指標板を製作することができるため、露光装置本体の製作コストを抑えることもできる。
【００１８】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、基準マークが形成された複数の基準板を有する基準指標板を備えた露光装置により露光を行うため、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる露光装置について説明する。図１はこの実施の形態にかかる露光装置の概略を示す斜視図、図２は概略構成図である。図１及び図２に示すように、露光装置ＥＸは、パターンが形成されているマスクＭを載置するマスクステージＭＳＴと、外径が５００ｍｍよりも大きい感光性基板Ｐを載置する基板ステージＰＳＴと、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを感光性基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光処理の制御を行う制御装置ＣＯＮＴとを備えている。ここで、感光性基板Ｐの外径とは感光性基板Ｐの一辺もしくは感光性基板Ｐの対角線を示している。
【００２０】
この実施の形態においては、投影光学系ＰＬは、複数の投影領域を分割して投影する複数（この実施の形態においては１１個）の投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋを有している。また、照明光学系ＩＬは、各投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋに対応して複数（この実施の形態においては１１個）の照明光学ユニット（図示せず）を有している。
【００２１】
この露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬに対してマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）と感光性基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）とを相対的に所定の方向に走査させて露光する走査型露光装置、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。また、以下の説明においては、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ方向、Ｚ方向に垂直な方向でマスクＭ及び感光性基板Ｐの同期移動方向をＸ方向、Ｚ方向とＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりのそれぞれの方向をθＸ、θＹ及びθＺとする。
【００２２】
照明光学系ＩＬは、図示していないが、光源を含み、光源から射出された光束を一旦集光した後に均等分配して射出するライトガイド、ライトガイドからの光束を均一な照度分布を有する光束（露光光）に変換するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光をスリット状に整形するための開口を有するブラインド、ブラインドを通過した露光光をマスクＭ上に結像するコンデンサレンズを備えている。コンデンサレンズからの露光光は、マスクＭを複数のスリット状の照明領域で照明する。
【００２３】
図３は、マスクＭの構成を示す図である。図３に示すように、マスクＭの走査方向両側（±Ｘ側）には、複数のマークを有するマーク形成領域２７，２８が設けられている。−Ｘ側のマーク形成領域２７には、Ｙ方向に所定の間隔で並ぶ複数のマーク３０（３０ａ〜３０ｌ）が形成されている。＋Ｘ側のマーク形成領域２８には、Ｙ方向に所定の間隔で並ぶ複数のマーク３１（３１ａ〜３１ｌ）が形成されている。マーク形成領域２７，２８上に形成されているマーク３０，３１は、投影光学系ＰＬの光学特性を調整するキャリブレーションに用いられる。
【００２４】
マスクＭを載置するマスクステージＭＳＴは移動可能に構成されており、一次元の走査露光を行うべくＸ方向（所定の方向）への長いストロークと、走査方向と直交するＹ方向への所定距離のストロークとを有している。図２に示すように、マスクステージＭＳＴにはマスクステージ駆動部（走査機構）ＭＳＴＤが接続されている。マスクステージＭＳＴは、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤの駆動により、Ｘ方向及びＹ方向に移動する。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されている。
【００２５】
図１に示すように、露光装置ＥＸは、マスクＭを載置するマスクステージＭＳＴのＸ方向における位置を検出するＸレーザ干渉計１ｘと、マスクステージＭＳＴのＹ方向における位置を検出するＹレーザ干渉計１ｙとを備えている。マスクステージＭＳＴの−Ｘ側の端縁にはＹ方向に延在するＸ移動鏡２ｘが設けられ、−Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡２ｘに直交するようにＸ方向に延在するＹ移動鏡２ｙが設けられている。Ｘ移動鏡２ｘにはＸレーザ干渉計１ｘが対向して配置されており、Ｙ移動鏡２ｙにはＹレーザ干渉計１ｙが対向して配置されている。Ｘレーザ干渉計１ｘは、Ｘ移動鏡２ｘにレーザ光を照射してＸ移動鏡２ｘとの距離を検出する。Ｙレーザ干渉計１ｙは、Ｙ移動鏡２ｙにレーザ光を照射してＹ移動鏡２ｙとの距離を検出する。レーザ干渉計１ｘ，１ｙの検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに対して出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１ｘ，１ｙの検出結果に基づいて、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤを制御することによりマスクステージＭＳＴを所望の位置（姿勢）に設定する。
【００２６】
マスクＭを通過した露光光ＥＬは、投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのそれぞれに入射する。投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋは、マスクＭの照明領域に存在するパターン像を感光性基板Ｐに投影露光するものであり、各照明光学ユニットに対応して設けられている。図１に示すように、複数の投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのうち、投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋが走査方向と直交する方向（所定の方向と交差する方向）に列として並んでおり、投影光学ユニットＰＬｂ，ＰＬｄ，ＰＬｆ，ＰＬｈ，ＰＬｊが走査方向と直交する方向（所定の方向と交差する方向）に列として並んでいる。投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋ（以下、第１投影光学ユニット群という。）及び投影光学ユニットＰＬｂ，ＰＬｄ，ＰＬｆ，ＰＬｈ，ＰＬｊ（第２投影光学ユニット群という。）は、千鳥状に配列されている。これら各投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋは照明光学ユニットから射出しマスクＭを通過した複数の露光光ＥＬを通過させ、感光性基板ＰにマスクＭのパターン像を投影する。
【００２７】
図２に示すように、投影光学ユニットＰＬｊは、シフト調整機構５、二組の反射屈折型光学系１０，２０、像面調整機構６、図示しない視野絞り、スケーリング調整機構７を備えている。なお、他の投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｉ，ＰＬｋも投影光学ユニットＰＬｊと同一の構成である。
【００２８】
マスクＭを通過した光束は、シフト調整機構５に入射する。シフト調整機構５は、Ｙ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板５Ａと、Ｘ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板５Ｂを備えている。平行平面ガラス板５Ａはモータ等の駆動装置５ＡｄによりＹ軸まわりに回転し、平行平面ガラス板５Ｂはモータ等の駆動装置５ＢｄによりＸ軸まわりに回転する。平行平面ガラス板５ＡがＹ軸まわりに回転することにより感光性基板Ｐ上におけるマスクＭのパターン像はＸ方向にシフトし、平行平面ガラス板５ＢがＸ軸まわりに回転することにより感光性基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＹ方向にシフトする。駆動装置５Ａｄ，５Ｂｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されている。
【００２９】
シフト調整機構５を通過した光束は、１組目の反射屈折型光学系１０に入射する。反射屈折型光学系１０は、マスクＭのパターンの中間像を形成し、直角プリズム１１、レンズ１２、凹面鏡１３を備えている。直角プリズム１１はＺ軸まわりに回転可能に構成されており、モータ等の駆動装置１１ｄによりＺ軸まわりに回転する。直角プリズム１１がＺ軸まわりに回転することにより感光性基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＺ軸まわるに回転する。即ち、直角プリズム１１はローテーション調整機構としての機能を有している。駆動装置１１ｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されている。反射屈折型光学系１０の中間像が形成される位置には、図示しない視野絞りが配置されている。視野絞りは、台形状の開口を有しており、感光性基板Ｐ上に投影される投影領域を形成する。視野絞りの開口を通過した光束は、像面調整機構６に入射する。
【００３０】
像面調整機構６は、投影光学系ＰＬｊの結像位置及び像面の傾斜を調整し、反射屈折光学系１０の中間像が形成される位置またはその近傍に設置されている。像面調整機構６は、第１光学部材６Ａ、第２光学部材６Ｂ，第１光学部材６Ａ及び第２光学部材６Ｂを非接触状態に支持する図示しないエアベアリング、第２光学部材６Ｂに対して第１光学部材６Ａを移動する駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄを備えている。第１光学部材６Ａ及び第２光学部材６Ｂは、くさび状に形成されており、一対のくさび型光学部材を構成している。駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄにより第２光学部材６Ｂに対して第１光学部材６ＡがＸ方向にスライドするように移動し、投影光学系ＰＬｊの像面位置がＺ方向に移動する。また、駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄにより第２光学部材６Ｂに対して第１光学部材６ＡがθＺ方向に回転し、投影光学系ＰＬｊの像面が傾斜する。駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されている。像面調整機構６を通過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２０に入射する。
【００３１】
反射屈折型光学系２０は、反射屈折型光学系１０と同様の構成を有しており、感光性基板Ｐ上にパターン像を形成する。反射屈折光学系２０を通過した光束は、スケーリング調整機構７を通過し、感光性基板Ｐ上にマスクＭのパターンの像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構７は、レンズ及び駆動装置７ｄを備えている。駆動装置７ｄによりレンズをＺ方向に移動させることにより、マスクＭのパターンの像の倍率（スケーリング）を調整することができる。駆動装置７ｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されている。
【００３２】
基板ステージＰＳＴは、一次元の走査露光を行うべく、Ｘ方向（所定の方向）に長いストロークと、走査方向と直交するＹ方向にステップ移動するための長いストロークとを有している。図２に示すように、基板ステージＰＳＴには基板ステージ駆動部（走査機構）ＰＳＴＤが接続されている。基板ステージＰＳＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤの駆動により、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ、θＹ、θＺ方向に移動する。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されている。
【００３３】
図１に示すように、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴのＸ方向における位置を検出するＸレーザ干渉計３ｘと、基板ステージＰＳＴのＹ方向における位置を検出するＹレーザ干渉計３ｙとを備えている。基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の端縁にはＹ方向に延在するＸ移動鏡４ｘが設けられ、−Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡４ｘに直交するようにＸ方向に延在するＹ移動鏡４ｙが設けられている。Ｘ移動鏡４ｘにはＸレーザ干渉計３ｘが対向して配置されており、Ｙ移動鏡４ｙにはＹレーザ干渉計３ｙが対向して配置されている。Ｘレーザ干渉計３ｘは、Ｘ移動鏡４ｘにレーザ光を照射してＸ移動鏡４ｘとの距離を検出する。Ｙレーザ干渉計３ｙは、Ｙ移動鏡４ｙにレーザ光を照射してＹ移動鏡４ｙとの距離を検出する。レーザ干渉計３ｘ，３ｙの検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに対して出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計３ｘ，３ｙの検出結果に基づいて、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを制御することにより基板ステージＰＳＴを所望の位置（姿勢）に設定する。
【００３４】
また、基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の所定位置には、Ｙ方向に沿って延在する基準指標板２９が設けられている。基準指標板２９は、投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのキャリブレーションを行う際に用いられる。図４及び図５は基準指標板２９の構成を示す図である。図４の平面図及び図５の側面図に示すように、基準指標板２９は、例えば膨張率２ｐｐｍ以下のスーパーインバー、セラミック、ゼロデュア等の低膨張部材で構成されているベース板３２を備えている。したがって、基準指標板２９に光が照射された場合、ＡＩＳ受光系６０によるマークの計測により発生する熱や、基板ステージＰＳＴに載置された感光性基板Ｐの露光の際に発生する熱などによる影響をベース板３２が受けることなく、投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのキャリブレーション時の基準としての基準指標板２９として良好に機能する。
【００３５】
また、基準指標板２９は、ベース板３２上に取り付けられた複数（この実施の形態においては５つ）の基準板３２ａ〜３２ｅを備えている。基準板３２ａ〜３２ｅは、ベース板３２上に固定されている複数の基準ベース板３３ａ〜３３ｅ上にそれぞれ固定されている。基準板は、投影光学ユニットがＹ方向に並んだ列として複数列配置されている場合であって、その複数列のうち投影光学ユニットの数がもっとも多い列に並べられている投影光学ユニットの数より１つ少ない数以上であることが望ましい。例えば、この実施の形態では、図６（ａ）に示すように、複数列（２列）のうちの第１投影光学ユニット群の数は６個であり、投影光学ユニットの間は５箇所となる。各投影光学ユニットの両サイドに基準マークを設けるためには、図６（ａ）に示すように、隣り合う投影光学ユニットの間に位置するように基準板を配置するのが好ましい。また、図６（ｂ）に示すように、各投影光学ユニットが形成する投影領域に合わせて、基準板を６個配置するようにしてもよい。つまり複数（３つ以上）の投影光学ユニットの投影領域をカバーするようにすると各基準板の大きさが大きくなりすぎ、投影光学ユニット毎に設けられた２つの基準マークをそれぞれ個別の基準板に設けた際には、取り付け誤差の影響が各基準マークに表れやすく、取り付け時間及び調整時間が多くなる。
【００３６】
また、図６（ｃ）に示すように、基準板を３つ備えるようにしてもよい。なお、実際の製品では、中央の基準板を大きくする必要があったため、この実施の形態にかかる基準指標板（図６（ａ））の配置となっている。即ち、この実施の形態においては、第２投影光学ユニット群の投影光学ユニットの数より第１投影光学ユニット群の投影光学ユニットの数が多く、その数は６つであり、基準板３２ａ〜３２ｅの数は５つである。
【００３７】
また、基準板３２ａ〜３２ｅは、基準板の相互の間隔（例えば、基準板３２ａと３２ｂとの間隔、３２ｂと３２ｃとの間隔）が隣り合う投影光学ユニット間のＹ方向における間隔（例えば、投影光学ユニットＰＬａとＰＬｂとの間隔、ＰＬｂとＰＬｃとの間隔）と略等しくなるように配置されている。図２に示すように、基準板３２ａ〜３２ｅの表面のＺ方向における位置（高さ）と感光性基板Ｐの表面のＺ方向における位置（高さ）とは、ほぼ一致するように構成されている。
【００３８】
基準板３２ａには、投影光学系ＰＬを介して投影される像の基準となる基準マーク３４ａ〜３４ｃが形成されている。同様に、基準板３２ｂには基準マーク３４ｄ，３４ｅ、基準板３２ｃには基準マーク３４ｆ，３４ｇ、基準板３２ｄには基準マーク３４ｈ，３４ｉ、基準板３２ｅには基準マーク３４ｊ〜３４ｌがそれぞれ形成されている。また、異なる基準板に形成されている少なくとも２つの基準マークは、異なる投影光学ユニットのそれぞれが投影する投影領域に対応するように位置している。投影光学ユニットの投影領域に対して基準マークを設けることにより、マスク側に設けられたマークと基準指標板に設けられたマークの相対的な位置関係を投影光学系を介して測定することにより、投影光学ユニットの像回転シフトなどを計測することができるとともに、各マークの相対的な位置関係を求めることも可能となる。また、基準指標板２９上には、基準指標板２９のアライメントに用いられるアライメントマーク３６ａ〜３６ｆが形成されている。
【００３９】
また、基準指標板２９（基準マーク３４ｌ）の下方には、基板ステージＰＳＴに埋設されるように、基準マーク３４ｌを通過した光を受光することにより、基準マーク３４ｌを計測するＡＩＳ受光系（マーク計測系）６０が設けられている。同様に、基準マーク３４ａ〜３４ｋのそれぞれの下方には、基板ステージに埋設されるように、基準マークのそれぞれに対応した複数のＡＩＳ受光系（図示せず、以下、他のＡＩＳ受光系という。）が設けられている。ＡＩＳ受光系６０は、レンズ系６１、レンズ系６１を介した光を受光するＣＣＤからなる撮像素子６２を備えている。ＡＩＳ受光系６０による計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに対して出力される。なお、他のＡＩＳ受光系もＡＩＳ受光系６０と同様の構成であり、他のＡＩＳ受光系による計測結果は制御装置ＣＯＮＴに対して出力される。
【００４０】
第１投影光学ユニット群のキャリブレーションを行う際には、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤに対して制御信号を出力し、マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動させることによりマスクステージＭＳＴを移動させて、マーク形成領域２７または２８を照明光学系ＩＬを介した光が照射される位置に配置する。また、同様に、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動させることにより基板ステージＰＳＴを移動させて、基準指標板２９を第１投影光学ユニット群を介した光が照射される位置に配置する。
【００４１】
制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬでマスク形成領域２７または２８に形成されているマーク３０または３１を照明する。マーク３０または３１を通過した光は、第１投影光学ユニット群を介して、基準指標板２９の基準板３２ａ〜３２ｅに到達する。基準板３２ａ〜３２ｅ上に形成されている基準マーク３４ａ〜３４ｌを通過した光は、ＡＩＳ受光系６０のレンズ６１を通過して、撮像素子６２に導かれる。撮像素子６２による計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに対して出力される。
【００４２】
制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子６２による計測結果、即ちマーク３０または３１と基準マーク３４ａ〜３４ｌの相対位置（位置ずれ量）に基づいて、第１投影光学ユニット群を構成する各投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋの各光学特性（シフト、スケーリング、ローテーション）を計測し、補正量を算出する。
【００４３】
制御装置ＣＯＮＴは、算出された補正量に基づいて、投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋのそれぞれの駆動装置５Ａｄ，５Ｂｄ、駆動装置１１ｄ、駆動装置７ｄの少なくとも１つに制御信号を出力し、駆動装置５Ａｄ，５Ｂｄ、駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄ、駆動装置１１ｄ、駆動装置７ｄの少なくとも１つを駆動させることにより、シフト調整機構５、像面調整機構６、直角プリズム１１、スケーリング調整機構７を構成する光学部材の少なくとも１つを所定量回転等させ、第１投影光学ユニット群の光学特性の調整を行う。
【００４４】
第１投影光学ユニット群のキャリブレーション終了後に第２投影光学ユニット群のキャリブレーションを行う際には、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動させることにより基板ステージＰＳＴをＸ方向（走査方向）に移動させて、基準指標板２９を第２投影光学ユニット群を介した光が照射される位置に配置する。それと同時に、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動させることにより基板ステージＰＳＴをＹ方向に隣り合う投影光学ユニット相互の間隔（例えば、投影光学ユニットＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃとのＹ方向における間隔）に相当する量シフトさせる。シフトさせることにより、基準指標板２９のＹ方向の端部に位置する基準マーク３４ａは、Ｙ方向の端部に位置する投影光学ユニットＰＬａ及び投影光学ユニットＰＬｂを介した光により計測されることになる。
【００４５】
制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬでマスク形成領域２７または２８に形成されているマーク３０または３１を照明する。マーク３０または３１を通過した光は、第２投影光学ユニット群を介して、基準指標板２９の基準板３２ａ〜３２ｅに到達する。基準板３２ａ〜３２ｅ上に形成されている基準マーク３４ａ〜３４ｌを通過した光は、ＡＩＳ受光系６０のレンズ６１を通過して、撮像素子６２に導かれる。撮像素子６２による計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに対して出力される。
【００４６】
制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子６２による計測結果、即ちマーク３０または３１と基準マーク３４ａ〜３４ｌの相対位置（位置ずれ量）に基づいて、第２投影光学ユニット群を構成する各投影光学ユニットＰＬｂ，ＰＬｄ，ＰＬｆ，ＰＬｈ，ＰＬｊの各光学特性（シフト、スケーリング、ローテーション）を計測し、補正量を算出し、第２投影光学ユニット群の光学特性の調整を行う。
【００４７】
また、制御装置ＣＯＮＴは、所定の期間毎に、基板ステージＰＳＴに設置された基準指標板２９の複数の基準板３２ａ〜３２ｅの位置ずれが生じているか否か計測を行い、位置ずれが生じている場合には調整を行う。具体的には、第１投影光学ユニット群と第２投影光学ユニット群との間に配置されているアライメント系（図示せず）により基準指標板２９上に形成されているアライメントマーク３６ａ〜３６ｆを検出し、その検出結果に基づいて基準板３２ａ〜３２ｅの位置ずれ量を検出し、位置ずれの補正を行う。
【００４８】
次に、この実施の形態にかかる基準指標板２９の調整方法について説明する。基準指標板２９を基板ステージＰＳＴ上に設置する際には、基準マークが形成されている複数の基準板３２ａ〜３２ｅの配置の調整、各基準マーク３４ａ〜３４ｌに対応して設けられているＡＩＳ受光系の光学特性の調整、及び各基準板３２ａ〜３２ｅの配列を正確に行う必要がある。図７は、この実施の形態にかかる基準指標板２９の調整方法を説明するためのフローチャートである。
【００４９】
まず、マイクロメータヘッド等を用いて、基準板３２ａを基準ベース板３３ａ上の正確な位置に設置する。同様に、基準板３２ｂ〜３２ｅのそれぞれを基準ベース板３３ｂ〜３３ｅ上のそれぞれの所定の位置に正確に設置する（ステップＳ１０）。次に、各基準マーク３４ａ〜３４ｌに対応するように、複数のＡＩＳ受光系を基準ベース板３３ａに設置する。同様に、基準ベース板３３ｂ〜３３ｅに基準板３２ｂ〜３２ｅに形成されている各基準マーク３４ａ〜３４ｌに対応するようにＡＩＳ受光系を設置する（ステップＳ１１）。
【００５０】
次に、基準板３２ａ〜３２ｅのそれぞれが設置されている基準ベース板３３ａ〜３３ｅを、ベース板３２の所定の位置に正確に設置する（ステップＳ１２、基準板設置工程）。次に、複数のＡＩＳ受光系のそれぞれに対応する基準マーク３４ａ〜３４ｌを、複数のＡＩＳ受光系のそれぞれにより計測する（ステップＳ１３、基準マーク計測工程）。
【００５１】
次に、ステップＳ１３において計測された計測結果に基づいて、複数のＡＩＳ受光系のそれぞれの基準マーク３４ａ〜３４ｌに対する光学特性の調整を行う（ステップＳ１４、光学特性調整工程）。具体的には、基準マークに対するフォーカス位置、基準指標板２９を露光装置ＥＸに設置した場合における走査方向（Ｘ方向）へのシフト、走査方向と直交する方向（Ｙ方向）へのシフト、θＺ方向への回転等の調整を行う。
【００５２】
次に、ステップＳ１４において調整された複数のＡＩＳ受光系間の相対的な配列調整を行う（ステップＳ１５）。具体的には、座標管理されている工具ガラスで調整されたＣＣＤカメラ等を備えた専用工具を用いて、ＡＩＳ受光系間の相対的な位置を検出し、検出結果に基づいて、位置ずれを補正し、ＡＩＳ受光系間の相対的な配列調整を行う。
【００５３】
次に、ベース板３２を基板ステージＰＳＴ上の所定の位置に正確に設置する（ステップＳ１６、ベース板設置工程）。次に、ステップＳ１６において設置されたベース板３２の基板ステージＰＳＴに対する位置の調整を行う（ステップＳ１７、位置調整工程）。具体的には、第１投影光学ユニット群と第２投影光学ユニット群との間に配置されているアライメント系（図示せず）で基準指標板２９に形成されているアライメントマークを計測することにより、基準指標板２９の投影光学系ＰＬに対するθＺ方向の調整を行う。
【００５４】
この実施の形態にかかる基準指標板によれば、基準マークが形成された複数の基準板を備えているため、この複数の基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりを、１つの基準板を製作するために必要なコスト及び歩留まりと比較した場合、基準板を製作するためのコストを抑えることができ、かつ歩留まりの低下を抑制することができる。
【００５５】
また、この実施の形態にかかる投影露光装置によれば、異なる基準板に形成されている少なくとも２つの基準マークが異なる投影光学ユニットのそれぞれが投影する投影領域に対応するように位置しているため、１つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。従って、マスクのパターンを感光性基板上の適切な位置に高精度に露光を行うことができる。また、１つの基準板のみを備えた基準指標板よりも低コストで複数の基準板を備えた基準指標板を製作することができるため、露光装置本体の製作コストを抑えることもできる。
【００５６】
また、この実施の形態にかかる基準指標板の調整方法によれば、各ＡＩＳ受光系の基準マークに対する光学特性、及びベース板の基板ステージに対する位置の調整を行うため、各基準板の位置ずれを防止することができる。従って、１つの基準板のみを備えた基準指標板を用いて基準マークを計測する場合と同等の精度で基準マークの計測を行うことができる。
【００５７】
なお、この実施の形態にかかる投影露光装置においては、５つの基準板を有する基準指標板を備えているが、少なくとも３つ以上の基準板を有する基準指標板を備えるようにすればよい。
【００５８】
また、この実施の形態においては、第１投影光学ユニット群の投影光学ユニットの数が６つで、基準指標板に設けられる複数の基準板の数が５つであるが、第２投影工学ユニット群の投影光学ユニットの数が５つであるから基準板の数は少なくとも４つあればよい。即ち、複数列のうちのいずれか１つの列の投影光学ユニットの数がｎ個のとき複数の基準板の数が少なくとも（ｎ−１）個であればよい。また、複数の投影光学ユニットが走査方向と直交する方向に複数列でなく１列に並んでおり、投影光学ユニットの数がｎ個の場合、複数の基準板の数が少なくとも（ｎ−１）個であることが望ましい。
【００５９】
また、この実施の形態においては、所謂マルチレンズスキャン型露光装置を例に挙げて説明したが、１つの投影光学系により露光を行う走査型露光装置にも適用することができる。この場合には、基準指標板が備える複数の基準板に設けられた基準マークのうち異なる基準板に設けられた基準マークの少なくとも２つが、投影光学系が投影する投影領域に位置するようにする。この実施の形態にかかる基準指標板を用いて、投影光学系によりパターンが感光性基板上の適切な位置に投影されていない場合における投影領域の感光性基板に対する位置ずれを計測することができ、この計測結果に基づいて投影光学系の光学特性の調整を行うことができる。
【００６０】
また、この実施の形態においては、複数の投影光学ユニットが走査方向と直交する方向に並んだ列を２列配置しているが、３列以上配置するようにしてもよい。
【００６１】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（プレート）に露光することにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図８のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
まず、図８のステップＳ３０１において、１ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターン像が投影光学系を介して、その１ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行なわれた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行なうことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、プレート上の各ショット領域に形成される。
【００６３】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイスの製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、良好なマイクロデバイスを得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００６４】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図９のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図９において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００６５】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００６６】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、良好な液晶表示素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施の形態にかかる露光装置の概略斜視図である。
【図２】実施の形態にかかる露光装置の概略構成図である。
【図３】実施の形態にかかるマスクの構成を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる基準指標板の構成を示す平面図である。
【図５】実施の形態にかかる基準指標板の構成を示す側面図である。
【図６】実施の形態にかかる基準指標板と投影光学ユニットとの位置関係を説明するための図である。
【図７】実施の形態にかかる基準指標板の調整方法について説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１ｘ，１ｙ，３ｘ，３ｙ…レーザ干渉計、２７，２８…マーク形成領域、２９…基準指標板、３２…ベース板、３２ａ〜３２ｅ…基準板、３３ａ〜３３ｅ…基準ベース板、ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照明光学系、Ｍ…マスク、ＭＳＴ…マスクステージ、ＰＬ…投影光学系、ＰＬａ〜ＰＬｋ…投影光学ユニット、Ｐ…感光性基板、ＰＳＴ…基板ステージ。
【図１】
2006330534.tif 000003
【図２】
2006330534.tif 000004
【図３】
2006330534.tif 000005
【図４】
2006330534.tif 000006
【図５】
2006330534.tif 000007
【図６】
2006330534.tif 000008
【図７】
2006330534.tif 000009
【図８】
2006330534.tif 000010
【図９】
2006330534.tif 000011