(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移動速度を変化させなくても非露光エリアを小さく抑える。【解決手段】  本発明の露光装置は、感光性基板（ＳＨ）を移動させる移動機構（ＳＣ）と、第１パターン領域を有する第１マスク（Ｍ１）を保持して移動する第１ステージ（ＭＳ１）と、第２パターン領域を有する第２マスク（Ｍ２）を保持して移動する第２ステージ（ＭＳ２）と、第１パターン領域のパターン像を基板上に形成する第１投影光学系（ＰＬ１）と、第２パターン領域のパターン像を基板上に形成する第２投影光学系（ＰＬ２）と、第１パターン領域のパターンを基板上の第１露光領域へ走査露光する第１走査露光期間と、第２パターン領域のパターンを基板上の第２露光領域へ走査露光する第２走査露光期間とが部分的に重複するように制御する制御部（ＣＲ）とを備えている。【選択図】  図１
2011118267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性を有する基板を走査方向に沿って移動させる移動機構と、
第１パターン領域を有する第１マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動する第１ステージと、
前記第１マスクから前記基板側に間隔を隔てて配置されて第２パターン領域を有する第２マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動する第２ステージと、
前記第１パターン領域のパターン像を前記基板上に形成する第１投影光学系と、
前記第２パターン領域のパターン像を前記基板上に形成する第２投影光学系と、
前記第１投影光学系を介して前記第１パターン領域のパターンを前記基板上の第１露光領域へ走査露光する第１走査露光期間と、前記第２投影光学系を介して前記第２パターン領域のパターンを前記基板上の第２露光領域へ走査露光する第２走査露光期間とが部分的に重複するように、前記移動機構、前記第１ステージおよび前記第２ステージを制御する制御部とを備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１走査露光期間のうちの走査露光終了側の所定期間と、前記第２走査露光期間のうちの走査露光開始側の所定期間とが重複するように、前記移動機構、前記第１ステージおよび前記第２ステージを制御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】
前記制御部は、走査露光に際して前記第１ステージおよび前記第２ステージを互いに同じ向きに移動させ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】
前記第１マスク上に第１照明領域を形成する第１照明系と、前記第１マスクの余白領域を介して前記第２マスク上に第２照明領域を形成する第２照明系とを備えてい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】
前記第１投影光学系は、前記第２マスクの余白領域を経た前記第１パターン領域からの光により前記パターン像を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１マスクには、複数の前記第１パターン領域が前記走査方向と直交する非走査方向に並んで形成され、
前記複数の前記第１パターン領域に対応するように前記非走査方向に並んで配置された複数の前記第１照明系および複数の前記第１投影光学系を備えていることを特徴とする請求項４または５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記第２マスクには、複数の前記第２パターン領域が前記走査方向と直交する非走査方向に並んで形成され、
前記複数の前記第２パターン領域に対応するように前記非走査方向に並んで配置された複数の前記第２照明系および複数の前記第２投影光学系を備えていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記基板は、可撓性を有する帯状のシートであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
感光性を有する基板を走査方向に沿って移動させる工程と、
第１パターン領域を有する第１マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動させる工程と、
前記第１マスクから前記基板側に間隔を隔てて配置されて第２パターン領域を有する第２マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動させる工程と、
前記第１パターン領域のパターンを前記基板上の第１露光領域へ走査露光する第１走査露光期間と、前記第２パターン領域のパターンを前記基板上の第２露光領域へ走査露光する第２走査露光期間とを部分的に重複させる工程とを含むことを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
前記第１走査露光期間のうちの走査露光終了側の所定期間と、前記第２走査露光期間のうちの走査露光開始側の所定期間とを重複させることを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【請求項１１】
走査露光に際して前記第１マスクおよび前記第２マスクを互いに同じ向きに移動させることを特徴とする請求項９または１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記第２パターン領域のパターンの前記第２露光領域への走査露光に際して、前記第１マスクの余白領域を介して前記第２マスク上に第２照明領域を形成することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記第１マスクには、複数の前記第１パターン領域が前記走査方向と直交する非走査方向に並んで形成され、
前記第１マスクの前記余白領域は、各第１パターン領域の前記非走査方向側の領域であることを特徴とする請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
前記第１パターン領域のパターンの前記第１露光領域への走査露光に際して、前記第２マスクの余白領域を経た光により前記第１パターン領域のパターンの投影像を前記第１露光領域に形成することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項１５】
前記第２マスクには、複数の前記第２パターン領域が前記走査方向と直交する非走査方向に並んで形成され、
前記第２マスクの前記余白領域は、各第２パターン領域の前記非走査方向側の領域または各第２パターン領域の前記走査方向側の領域であることを特徴とする請求項１４に記載の露光方法。
【請求項１６】
前記基板として、可撓性を有する帯状のシートを用いることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項１７】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、前記第１パターン領域および前記第２パターン領域のパターンを前記基板に露光する露光工程と、
前記パターンが露光された前記基板を前記パターンに基づいて加工する加工工程と、
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、感光性を有する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（Roll to Roll）で搬送される帯状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、ロール状に巻かれた可撓性のシートが送り出され、所定の経路に沿って搬送された後、ロール状に巻き取られる。すなわち、帯状の感光性基板であるシートは、露光装置の投影光学系の直下を一方向に移動する。従来の露光装置では、マスクが走査露光の終了位置から次回の走査露光の開始位置へ戻る間に、シートの移動速度を極端に低下させるか、あるいはシートの移動を一旦停止させない限り、走査方向に隣り合って形成される２つの露光領域間の領域（以下、「非露光エリア」という）が大きくなり過ぎて、シートの利用効率が低下する。
【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移動速度を変化させなくても非露光エリアを小さく抑え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】
前記課題を解決するために、本発明の第１態様にかかる露光装置は、感光性を有する基板を走査方向に沿って移動させる移動機構と、
第１パターン領域を有する第１マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動する第１ステージと、
前記第１マスクから前記基板側に間隔を隔てて配置されて第２パターン領域を有する第２マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動する第２ステージと、
前記第１パターン領域のパターン像を前記基板上に形成する第１投影光学系と、
前記第２パターン領域のパターン像を前記基板上に形成する第２投影光学系と、
前記第１投影光学系を介して前記第１パターン領域のパターンを前記基板上の第１露光領域へ走査露光する第１走査露光期間と、前記第２投影光学系を介して前記第２パターン領域のパターンを前記基板上の第２露光領域へ走査露光する第２走査露光期間とが部分的に重複するように、前記移動機構、前記第１ステージおよび前記第２ステージを制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２態様にかかる露光方法は、感光性を有する基板を走査方向に沿って移動させる工程と、
第１パターン領域を有する第１マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動させる工程と、
前記第１マスクから前記基板側に間隔を隔てて配置されて第２パターン領域を有する第２マスクを保持し、前記基板の前記走査方向への移動に対応して前記走査方向に沿って移動させる工程と、
前記第１パターン領域のパターンを前記基板上の第１露光領域へ走査露光する第１走査露光期間と、前記第２パターン領域のパターンを前記基板上の第２露光領域へ走査露光する第２走査露光期間とを部分的に重複させる工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３態様にかかるデバイス製造方法は、本発明の第１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露光する露光工程と、
前記パターンが露光された前記基板を前記パターンに基づいて加工する加工工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、第１マスクの移動と第２マスクの移動とを繰り返すことにより、投影光学系の直下において所定の向きに継続的に移動する基板上に、第１マスクのパターンが転写された第１露光領域と第２マスクのパターンが転写された第２露光領域とが交互に且つ所望の間隔を隔てて連続的に形成される。すなわち、本発明では、ロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板の移動速度を変化させなくても、交互に連続形成される第１露光領域と第２露光領域との間の非露光エリアを小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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って、走査方向と直交する方向に沿って露光装置を見た図である。
【図２】本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って、走査方向に沿って露光装置を見た図である。
【図３】非走査方向に間隔を隔てた３つのパターン領域が各マスクに形成されている様子を示す図である。
【図４】シート上の各ショット領域に結像領域が形成される様子を示す図である。
【図５】本実施形態における走査露光の動作を説明する第１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２の図である。
【図７】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８】本実施形態における走査露光の動作を説明する第４の図である。
【図９】本実施形態における走査露光の動作を説明する第５の図である。
【図１０】本実施形態における走査露光の動作を説明する第６の図である。
【図１１】本実施形態に適用可能な投影光学系の構成例を示す図である。
【図１２】本実施形態に適用可能な投影光学系の別の構成例を示す図である。
【図１３】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１４】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】
【００１１】
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第１の図である。図２は、本実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す第２の図である。本実施形態では、図１および図２に示すように、６つの投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃ，ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃからなる投影光学系群に対して一対のマスクＭ１，Ｍ２および帯状のシートＳＨをＸ方向に相対移動させつつ、マスクＭ１，Ｍ２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。
【００１２】
図１では、感光性基板としてのシートＳＨの転写面（感光面；被露光面）の法線方向にＺ軸を、シートＳＨの転写面に平行な面内において図１の紙面に平行な方向にＸ軸を、シートＳＨの転写面に平行な面内において図１の紙面に垂直な方向にＹ軸を設定している。すなわち、図１はシートＳＨの走査方向であるＸ方向と直交するＹ方向（以下、「非走査方向」という）に沿って露光装置を見た図であり、図２はシートＳＨの走査方向であるＸ方向に沿って露光装置を見た図である。図３は、非走査方向に間隔を隔てた３つのパターン領域が各マスクに形成されている様子を示す図である。
【００１３】
本実施形態の露光装置は、第１マスクＭ１の３つのパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃを照明する３つの照明系ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂ，ＩＬ１ｃと、第１マスクＭ１を保持して移動する第１マスクステージＭＳ１と、第２マスクＭ２の３つのパターン領域ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃを照明する３つの照明系ＩＬ２ａ，ＩＬ２ｂ，ＩＬ２ｃと、第２マスクＭ２を保持して移動する第２マスクステージＭＳ２とを備えている。
【００１４】
また、本実施形態の露光装置は、マスクＭ１の３つのパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃのパターン像をシートＳＨ上に形成する３つの投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃと、マスクＭ２の３つのパターン領域ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃのパターン像をシートＳＨ上に形成する３つの投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃと、シートＳＨをロール・ツー・ロールの方式にしたがって移動させる（搬送する）移動機構ＳＣと、マスクステージＭＳ１，ＭＳ２および移動機構ＳＣを駆動する駆動制御系ＤＲと、駆動制御系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（可撓性をもった）帯状の高分子シートである。
【００１５】
各照明系ＩＬ（ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂ，ＩＬ１ｃ，ＩＬ２ａ，ＩＬ２ｂ，ＩＬ２ｃ）には、例えば共通の光源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、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。各照明系ＩＬは、光の入射順に、コリメータレンズ、フライアイレンズ、コンデンサー光学系、可変視野絞りとしてのマスクブラインド、照明結像光学系などを備えている。なお、各照明系ＩＬに対して個別の光源を設けることもできる。
【００１６】
共通光源ＬＳから射出された光は、照明系ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂ，ＩＬ１ｃを介してマスクＭ１上のパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃを照明し、照明系ＩＬ２ａ，ＩＬ２ｂ，ＩＬ２ｃを介してマスクＭ２上のパターン領域ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃを照明する。換言すれば、照明系ＩＬ１ａ，ＩＬ１ｂ，ＩＬ１ｃを経た光はＹ方向に整列した照明領域ＩＲ１ａ，ＩＲ１ｂ，ＩＲ１ｃをマスクＭ１上に形成し、照明系ＩＬ２ａ，ＩＬ２ｂ，ＩＬ２ｃを経た光はＹ方向に整列した照明領域ＩＲ２ａ，ＩＲ２ｂ，ＩＲ２ｃをマスクＭ２上に形成する。各パターン領域ＰＡ（ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃ，ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃ）は、走査方向であるＸ方向に沿って細長く延びる矩形形状を有する。各照明領域ＩＲ（ＩＲ１ａ，ＩＲ１ｂ，ＩＲ１ｃ，ＩＲ２ａ，ＩＲ２ｂ，ＩＲ２ｃ）は、非走査方向であるＹ方向に沿って細長く延びる矩形形状を有する。各照明領域ＩＲのＹ方向寸法は、対応するパターン領域ＰＡのＹ方向寸法とほぼ等しい。
【００１７】
マスクＭ１の照明領域ＩＲ１ａ，ＩＲ１ｂ，ＩＲ１ｃからの光は、投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃを介して、結像領域ＥＲ１ａ，ＥＲ１ｂ，ＥＲ１ｃに、照明領域ＩＲ１ａ，ＩＲ１ｂ，ＩＲ１ｃにより照明されたパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃ内のパターン像を形成する。マスクＭ２の照明領域ＩＲ２ａ，ＩＲ２ｂ，ＩＲ２ｃからの光は、投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃを介して、結像領域ＥＲ２ａ，ＥＲ２ｂ，ＥＲ２ｃに、照明領域ＩＲ２ａ，ＩＲ２ｂ，ＩＲ２ｃにより照明されたパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃ内のパターン像を形成する。投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃは、Ｙ方向に整列した３つの結像領域ＥＲ１ａ，ＥＲ１ｂ，ＥＲ１ｃをシートＳＨ上に形成する。投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃは、Ｙ方向に整列した３つの結像領域ＥＲ２ａ，ＥＲ２ｂ，ＥＲ２ｃをシートＳＨ上に形成する。
【００１８】
各投影光学系ＰＬ（ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃ，ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃ）は、マスクＭ１，Ｍ２側およびシートＳＨ側にテレセントリックであり、マスクＭ１，Ｍ２側からシートＳＨ側へ拡大倍率（例えば２．５倍）を有する。各投影光学系ＰＬの構成例については後述する。各結像領域ＥＲ（ＥＲ１ａ，ＥＲ１ｂ，ＥＲ１ｃ，ＥＲ２ａ，ＥＲ２ｂ，ＥＲ２ｃ）の形状は、各照明領域ＩＲの形状を各投影光学系ＰＬの投影倍率βで拡大した形状を有する。以下、説明の理解を容易にするために、各パターン領域ＰＡは互いに同じ大きさおよび同じ形状を有し、各照明領域ＩＲも互いに同じ大きさおよび同じ形状を有するものとする。したがって、各結像領域ＥＲは、図４に示すように、各照明領域ＩＲと同様に、非走査方向であるＹ方向に沿って細長く延びる矩形状の領域であって、互いに同じ大きさおよび同じ形状を有する。ただし、各照明領域ＩＲの形状、ひいては各結像領域ＥＲの形状は、各照明系ＩＬ２中のマスクブラインドの可変開口部（光透過部）の形状に応じて可変的に設定可能である。
【００１９】
マスクＭ１，Ｍ２は、マスクホルダ（不図示）を介して、マスクステージＭＳ１，ＭＳ２上に吸着保持されている。マスクステージＭＳ１，ＭＳ２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ＭＳ１，ＭＳ２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、駆動制御系ＤＲを介して、マスクステージＭＳ１，ＭＳ２の走査方向としてのＸ方向の位置、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】
シートＳＨは、一連のロールを備えた周知の構成を有する移動機構ＳＣの作用により、所定の経路に沿って搬送される。具体的に、移動機構ＳＣは、投影光学系ＰＬの直下においてシートＳＨを−Ｘ方向の向きに移動させる。−Ｘ方向の向きに移動するシートＳＨ上には、各結像領域ＥＲが形成される。走査露光時には、第１マスクステージＭＳ１が走査方向であるＸ方向に沿って＋Ｘ方向の向きに速度Ｖ／βで移動するのに対応して、あるいは第２マスクステージＭＳ２が＋Ｘ方向の向き（第１マスクステージＭＳ１の移動の向きと同じ向き）に速度Ｖ／βで移動するのに対応して、移動機構ＳＣはシートＳＨを投影光学系ＰＬの直下において−Ｘ方向の向きに速度Ｖで移動させる。
【００２１】
マスクＭ１は、そのパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃが投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃの物体面（不図示）にほぼ一致するように配置されている。マスクＭ２は、そのパターン領域ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃが投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃの物体面（不図示）にほぼ一致するように配置されている。シートＳＨは、その表面（感光面）が各投影光学系ＰＬの像面（不図示）にほぼ一致するような軌道に沿って搬送される。
【００２２】
以下、説明の理解を容易にするために、投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃは互いに同じ構成を有し、投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃは互いに同じ構成を有するものとする。また、各投影光学系ＰＬは互いに同じ拡大倍率を有し、投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃの物像点間距離は投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃの物像点間距離よりも大きいものとする。したがって、マスクＭ１が設置される投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃの物体面は、マスクＭ２が設置される投影光学系ＰＬ２ａ，ＰＬ２ｂ，ＰＬ２ｃの物体面から＋Ｚ方向へ間隔を隔てている。換言すれば、マスクＭ２は、マスクＭ１からシートＳＨ側に間隔を隔てて配置されている。
【００２３】
図４を参照すると、結像領域ＥＲ１ａ，ＥＲ１ｂ，ＥＲ１ｃは、シートＳＨ上においてパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃに対応するショット領域ＳＲ１ａ，ＳＲ１ｂ，ＳＲ１ｃに形成される。結像領域ＥＲ２ａ，ＥＲ２ｂ，ＥＲ２ｃは、シートＳＨ上においてパターン領域ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃに対応するショット領域ＳＲ２ａ，ＳＲ２ｂ，ＳＲ２ｃに形成される。各結像領域ＥＲのＹ方向寸法は、各ショット領域ＳＲ（ＳＲ１ａ，ＳＲ１ｂ，ＳＲ１ｃ，ＳＲ２ａ，ＳＲ２ｂ，ＳＲ２ｃ）のＹ方向寸法とほぼ等しい。各ショット領域ＳＲは、対応するパターン領域ＰＡを対応する投影光学系ＰＬの投影倍率βで拡大した矩形状の領域である。なお、図４では、図面の明瞭化のためにＹ方向に隣り合う２つのショット領域が僅かに離間しているが、実際にはＹ方向に隣り合う２つのショット領域が互いに接するか、あるいは僅かに重複している。以下、説明を単純化するために、Ｙ方向に隣り合う２つのショット領域が互いに接しているものとする。
【００２４】
この場合、マスクＭ１上の３つのパターン領域ＰＡ１ａ，ＰＡ１ｂ，ＰＡ１ｃは、３つのショット領域ＳＲ１ａ，ＳＲ１ｂ，ＳＲ１ｃが互いに接するように、Ｙ方向に所要の間隔を隔てて形成されていることになる。同様に、マスクＭ２上の３つのパターン領域ＰＡ２ａ，ＰＡ２ｂ，ＰＡ２ｃは、３つのショット領域ＳＲ２ａ，ＳＲ２ｂ，ＳＲ２ｃが互いに接するように、Ｙ方向に所要の間隔を隔てて形成されていることになる。本実施形態では、マスクＭ１がマスクＭ２から＋Ｚ方向へ間隔を隔てて配置されているため、走査露光に際して、マスクＭ１と投影光学系ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ１ｃとの間の光路中にマスクＭ２が介在し、マスクＭ２と照明系ＩＬ２ａ，ＩＬ２ｂ，ＩＬ２ｃとの間の光路中にマスクＭ１が介在する。
【００２５】
したがって、マスクＭ１上のパターン領域ＰＡ１ａとＰＡ１ｂとの間およびＰＡ１ｂとＰＡ１ｃとの間には、照明系ＩＬ２ｂおよびＩＬ２ｃからマスクＭ２上のパターン領域ＰＡ２ｂおよびＰＡ２ｃへ至る光束（照明領域ＩＲ２ｂおよびＩＲ２ｃを形成する光束）が透過するための余白領域（パターンの形成されていない領域）が設けられている。マスクＭ１上のパターン領域ＰＡ１ａの＋Ｙ方向側には、照明系ＩＬ２ａからマスクＭ２上のパターン領域ＰＡ２ａへ至る光束（照明領域ＩＲ２ａを形成する光束）が透過するための余白領域Ｒ１ｙが設けられている。
【００２６】
一方、マスクＭ２上のパターン領域ＰＡ２ａとＰＡ２ｂとの間およびＰＡ２ｂとＰＡ２ｃとの間には、マスクＭ１上の照明領域ＩＲ１ａおよびＩＲ１ｂから投影光学系ＰＬ１ａおよびＰＬ１ｂへ至る光束（結像領域ＥＲ１ａおよびＥＲ１ｂを形成する光束）が透過するための余白領域が設けられている。マスクＭ２上のパターン領域ＰＡ２ｃの−Ｙ方向側には、マスクＭ１上の照明領域ＩＲ１ｃから投影光学系ＰＬ１ｃへ至る光束（結像領域ＥＲ１ｃを形成する光束）が透過するための余白領域Ｒ２ｙが設けられている。マスクＭ２上の各パターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃの−Ｘ方向側には、余白領域Ｒ２ｘが設けられている。余白領域Ｒ２ｘの作用については後述する。
【００２７】
各結像領域ＥＲに形成される投影像は、各照明領域ＩＲ内のパターンのＸ方向（走査方向）に倒立した像である。換言すれば、各結像領域ＥＲに形成される投影像は、マスクＭ１およびＭ２のパターンをＺ軸廻りに１８０度回転させた姿勢で形成される。したがって、本実施形態では、走査露光に際して、マスクＭ１またはＭ２が＋Ｘ方向の向きに移動するのに対応して、シートＳＨは投影光学系ＰＬの直下において−Ｘ方向の向き（マスクＭ１またはＭ２とは逆の向き）に移動する。
【００２８】
上述のように、マスクＭ１には３つのパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃが非走査方向であるＹ方向に並んで形成され、これらのパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃに対応するように、３つの照明系ＩＬ１ａ〜ＩＬ１ｃおよび３つの投影光学系ＰＬ１ａ〜ＰＬ１ｃがＹ方向に並んで配置されている。同様に、マスクＭ２には３つのパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃがＹ方向に並んで形成され、これらのパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃに対応するように、３つの照明系ＩＬ２ａ〜ＩＬ２ｃおよび３つの投影光学系ＰＬ２ａ〜ＰＬ２ｃがＹ方向に並んで配置されている。
【００２９】
以下、図５〜図１０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。シートＳＨは、各投影光学系ＰＬの直下において−Ｘ方向の向きに一定の速度で継続的に搬送される。マスクＭ１およびＭ２は、走査露光に際して、シートＳＨの移動に対応して＋Ｘ方向の向きに一定の速度で移動する。本実施形態では、最初のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光の開始に際して、例えば照明系ＩＬ１ａ〜ＩＬ１ｃの光路中に配置されたシャッターの開口部を開け、照明系ＩＬ２ａ〜ＩＬ２ｃの光路中に配置されたシャッターの開口部を閉じる。
【００３０】
その結果、結像領域ＥＲ１ａ〜ＥＲ１ｃにはマスクＭ１のパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃ内のパターン像が形成されるが、結像領域ＥＲ２ａ〜ＥＲ２ｃにはマスクＭ２のパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃ内のパターン像が形成されない状態になる。この状態で、照明領域ＩＲ１ａ〜ＩＲ１ｃがパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃの＋Ｘ方向側の端部に位置する始動位置（図５を参照）から−Ｘ方向側の端部に位置する終了位置（図７を参照）に達するまで、パターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃが照明領域ＩＲ１ａ〜ＩＲ１ｃによって走査されるように、マスクＭ１（ひいてはマスクステージＭＳ１）を＋Ｘ方向に向かって所要の速度で移動させる。
【００３１】
マスクＭ１の＋Ｘ方向への移動に対応して、結像領域ＥＲ１ａ〜ＥＲ１ｃがショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃの−Ｘ方向側の端部に位置する始動位置（図５を参照）から＋Ｘ方向側の端部に位置する終了位置（図７を参照）に達するまで、ショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃが結像領域ＥＲ１ａ〜ＥＲ１ｃによって走査されるように、シートＳＨが−Ｘ方向へ、すなわちマスクＭ１とは逆向きに移動する。こうして、３つのショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃからなる第１露光領域ＳＲ１には、マスクＭ１の３つのパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃ内のパターンが走査露光（転写）される。マスクＭ１のパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃのパターンの第１露光領域ＳＲ１への走査露光に際して、投影光学系ＰＬ１ａ〜ＰＬ１ｃは、マスクＭ２の余白領域を経た光によりパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃのパターン投影像を第１露光領域ＳＲ１に形成する。
【００３２】
本実施形態では、ショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光中に、ショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光を開始する。すなわち、シートＳＨがショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光の開始位置に達した時点（図６を参照）で、照明系ＩＬ２ａ〜ＩＬ２ｃの光路中に配置されたシャッターの開口部を開けて、結像領域ＥＲ２ａ〜ＥＲ２ｃにパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃ内のパターン像が形成される状態にする。この状態で、照明領域ＩＲ２ａ〜ＩＲ２ｃがパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃの＋Ｘ方向側の端部に位置する始動位置（図６を参照）から−Ｘ方向側の端部に位置する終了位置（図８を参照）に達するまで、パターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃが照明領域ＩＲ２ａ〜ＩＲ２ｃによって走査されるように、マスクＭ２（ひいてはマスクステージＭＳ２）を＋Ｘ方向に向かって所要の速度で移動させる。
【００３３】
マスクＭ２の＋Ｘ方向への移動に対応して、結像領域ＥＲ２ａ〜ＥＲ２ｃがショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃの−Ｘ方向側の端部に位置する始動位置（図６を参照）から＋Ｘ方向側の端部に位置する終了位置（図８を参照）に達するまで、ショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃが結像領域ＥＲ２ａ〜ＥＲ２ｃによって走査されるように、シートＳＨが−Ｘ方向へ、すなわちマスクＭ２とは逆向きに移動する。こうして、３つのショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃからなる第２露光領域ＳＲ２には、マスクＭ２の３つのパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃ内のパターンが走査露光（転写）される。マスクＭ２のパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃのパターンの第２露光領域ＳＲ２への走査露光に際して、照明系ＩＬ２ａ〜ＩＬ２ｃは、マスクＭ１の余白領域を介してマスクＭ２上に照明領域ＩＲ２ａ〜ＩＲ２ｃを形成する。
【００３４】
本実施形態では、ショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光中に、ショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光が終了する。すなわち、シートＳＨがショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光の終了位置に達した時点（図７を参照）で、照明系ＩＬ１ａ〜ＩＬ１ｃの光路中に配置されたシャッターの開口部を閉じて、結像領域ＥＲ１ａ〜ＥＲ１ｃにパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃ内のパターン像が形成されない状態にする。この状態で、マスクステージＭＳ１は、減速し始め、やがて停止し、−Ｘ方向への移動を開始し、次のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光のための始動位置まで戻って待機する。図８では、ショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光の終了時点において、マスクＭ１が次のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光のための始動位置へ戻る様子を示している。
【００３５】
シートＳＨがショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光の終了位置に達した時点（図８を参照）で、照明系ＩＬ２ａ〜ＩＬ２ｃの光路中に配置されたシャッターの開口部を閉じて、結像領域ＥＲ２ａ〜ＥＲ２ｃにパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃ内のパターン像が形成されない状態にする。この状態で、マスクステージＭＳ２は、減速し始め、やがて停止し、−Ｘ方向への移動を開始し、次のショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光のための始動位置まで戻って待機する。図９では、次のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光の開始時点において、マスクＭ２が次のショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光のための始動位置へ戻る様子を示している。
【００３６】
シートＳＨが次のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光の開始位置に達した時点（図９を参照）で、照明系ＩＬ１ａ〜ＩＬ１ｃの光路中に配置されたシャッターの開口部を開けて、結像領域ＥＲ１ａ〜ＥＲ１ｃにパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃ内のパターン像が形成される状態にする。この状態で、照明領域ＩＲ１ａ〜ＩＲ１ｃがパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃの＋Ｘ方向側の端部に位置する始動位置（図９を参照）から、パターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃが照明領域ＩＲ１ａ〜ＩＲ１ｃによって走査されるように、マスクＭ１を＋Ｘ方向に向かって所要の速度で移動させる。こうして、３つのショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃからなる次の第１露光領域ＳＲ１には、マスクＭ１の３つのパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃ内のパターンが走査露光（転写）される。
【００３７】
なお、図９に示すように、次のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光の開始から一定の期間に亘って、照明領域ＩＲ１ａ〜ＩＲ１ｃからの光束がマスクＭ２の余白領域Ｒ２ｘを介して投影光学系ＰＬ１ａ〜ＰＬ１ｃに入射する。この余白領域Ｒ２ｘの作用により、投影光学系ＰＬ１ａ〜ＰＬ１ｃにおける物像間の光路長が走査露光に際して常に一定に維持される。図１０に示すように、次のショット領域ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃへの走査露光中において、シートＳＨが次のショット領域ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃへの走査露光の開始位置に達する前に、マスクＭ２が次の走査露光のための始動位置へ戻っている。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、マスクＭ１のパターン領域ＰＡ１ａ〜ＰＡ１ｃのパターンをシートＳＨ上の第１露光領域ＳＲ１（ＳＲ１ａ〜ＳＲ１ｃ）へ走査露光する第１走査露光期間と、マスクＭ２のパターン領域ＰＡ２ａ〜ＰＡ２ｃのパターンをシートＳＨ上の第２露光領域ＳＲ２（ＳＲ２ａ〜ＳＲ２ｃ）へ走査露光する第２走査露光期間とを部分的に重複させることができる。具体的には、第１走査露光期間のうちの走査露光終了側の所定期間と、第２走査露光期間のうちの走査露光開始側の所定期間とを重複させることができる。
【００３９】
その結果、本実施形態では、マスクＭ１の＋Ｘ方向への移動とマスクＭ２の＋Ｘ方向への移動とを繰り返すことにより、投影光学系ＰＬの直下において−Ｘ方向の向きに継続的に移動するシートＳＨ上に、マスクＭ１のパターンが転写された第１露光領域ＳＲ１とマスクＭ２のパターンが転写された第２露光領域ＳＲ２とが交互に且つ所望の間隔を隔てて連続的に形成される。すなわち、本実施形態では、ロール・ツー・ロールで搬送される帯状のシートＳＨの移動速度を変化させなくても、交互に連続形成される第１露光領域ＳＲ１と第２露光領域ＳＲ２との間の非露光エリアを小さく抑えることができる。
【００４０】
本実施形態の投影光学系ＰＬ１ａ〜ＰＬ１ｃ，ＰＬ２ａ〜ＰＬ２ｃとして、図１１に示す構成、図１２に示す構成を適用することができる。図１１に示す例では、マスクＭ１のパターン像を形成する投影光学系ＰＬ１、およびマスクＭ２のパターン像を形成する投影光学系ＰＬ２が、１回結像型の反射屈折光学系として構成されている。投影光学系ＰＬ１とＰＬ２とは互いに独立した光学系であって、投影光学系ＰＬ１とＰＬ２とに共通の光学部材は存在しない。図１２に示す例では、マスクＭ１のパターン像を形成する第１投影光学系が結像光学系Ｇ１１と共通結像光学系ＧＣとにより構成され、マスクＭ２のパターン像を形成する第２投影光学系が結像光学系Ｇ２１と共通結像光学系ＧＣとにより構成されている。各結像光学系Ｇ１１，Ｇ２１，ＧＣは反射屈折光学系であり、共通結像光学系ＧＣは第１投影光学系と第２投影光学系とに共通である。すなわち、第１投影光学系（Ｇ１１，ＧＣ）および第２投影光学系（Ｇ２１，ＧＣ）は、２回結像型の反射屈折光学系として構成されている。また、結像光学系Ｇ１１とＧ２１とでは、各光学部材の配置が異なるだけで各光学部材の構成は互いに同じである。
【００４１】
なお、上述の実施形態では、各結像領域ＥＲにパターンの倒立像を形成しているため、走査露光におけるマスクＭ１およびＭ２の移動の向き（＋Ｘ方向）とシートＳＨの移動の向き（−Ｘ方向）とが逆である。しかしながら、これに限定されることなく、各結像領域にパターンの正立像を形成する投影光学系を採用して、走査露光における一対のマスクＭ１およびＭ２の移動の向きとシートＳＨの移動の向きとを同じにしても良い。
【００４２】
また、上述の実施形態では、マスクＭ１，Ｍ２に３つのパターン領域が形成され、これに対応するように、３つの照明系および３つの投影光学系が配置されている。しかしながら、これに限定されることなく、各マスクに形成されるパターン領域の数、ひいてはパターン領域に対応して形成される照明系および投影光学系の数については様々な態様が可能である。
【００４３】
また、上述の実施形態では、可撓性を有する帯状の感光性基板への走査露光を行う露光装置に本発明を適用している。しかしながら、可撓性を有する帯状の形態に限定されることなく、一般に、感光性を有する基板にマスクのパターンを露光する露光装置に対して本発明を適用することができる。
【００４４】
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。
【００４５】
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１３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１３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）。
【００４６】
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。このようにステップＳ４６，Ｓ４８では、ステップＳ４４によってパターンが転写されたウェハが処理される。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。
【００４７】
図１４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１４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、このパターンが転写された感光性基板を処理する処理工程とが含まれている。また、この感光性基板を処理する処理工程には、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。なお、この加工工程におけるガラス基板の表面の加工には、ガラス基板の表面をエッチングすること、またはガラス基板の表面に所定の材料を蒸着もしくは塗布すること等が含まれる。
【００４８】
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。
【００４９】
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、有機ＥＬディスプレイ、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】
【００５０】
ＬＳ  光源
ＩＬ１，ＩＬ２  照明系
ＩＲ１，ＩＲ２  照明領域
ＥＲ１，ＥＲ２  結像領域
Ｍ１，Ｍ２  マスク
ＭＳ１，ＭＳ２  マスクステージ
ＰＬ１，ＰＬ２  投影光学系
ＳＨ  帯状のシート
ＳＣ  移動機構
ＤＲ  駆動制御系
ＣＲ  主制御系
【図１】
2011118267.tif 000003
【図２】
2011118267.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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