(57)【要約】【課題】１個のデバイスを複数エリアに分けて露光する際、重ね合わせ部によりコントラストのよい繋ぎずれ量計測用マークを露光することを可能とする露光装置を提供すること。【解決手段】ステージをスキャンして露光する露光装置（スキャナ）のステージとスキャン方向に同期駆動して露光範囲を制御するマスキングブレードを有し、照明光のスキャン方向の照度分布を変動させる可変位置スリットを有する。【選択図】  図２
2015088588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクステージと基板ステージを相対的にスキャンしてマスクパターンを基板上に露光する露光装置において
マスクパターンを照明する照明光のスキャン方向の照度分布を変動させる可変位置スリットを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記可変位置スリットにおいて、スキャン方向と直交する位置に複数配置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】
前記可変位置スリットにおいて、繋ぎずれ量計測用マークのスキャン方向と直交する位置に応じて可動するスリットを選択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４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光した基板を現像する工程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、液晶ディスプレイパネルなどのデバイスを製造する際に用いられるスキャン方式の露光装置およびこれを用いたデバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
特に、デバイスに露光する際重ね合わせ部の露光量を所望の減光特性に従って減光させる露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来技術として、露光装置の持つマスク（原版）より広いデバイスを露光する場合、露光エリアを複数のサブエリアに分けて露光する方法が取られている。サブエリアに分けて露光するとサブエリア同士の端部の繋ぎ目に、露光されないエリアができたり、２倍の露光量で露光されるエリアができたりして、全エリアに渡って均一の露光量で露光できないという問題が発生していた。そのため、サブエリアの繋ぎ部の露光量を繋ぎ部以外のエリアと同様に均一にする方法として、サブエリア同士の端部が重なり合うように各サブエリアを設定し、露光中にサブエリアの重ね合わせ部でマスキングブレードを移動して、露光量を段階的に減らす方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
この際、サブエリアの重ね合わせ部の重ね合わせ精度により、品質低下、歩留まり低下を招いてしまうため、重ね合わせには高い精度が要求される。重ね合わせ精度を向上させるために、各サブエリアの露光時に繋ぎずれ量計測用マークを生成し、各繋ぎずれ量計測用マークの計測結果により重ね合わせのずれ量を求め、それ以降の露光時にフィードバック制御をかける方法を応用することが容易に想像できる（特許文献２）。この方法でずれ量を計測する際、サブエリアの重ね合わせ部のずれ量を計測したい部分に近いほど精度よく計測できるため、サブエリアの重ね合わせ部に繋ぎずれ量計測用マークを配置して計測するのが理想的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４９７１１号公報
【特許文献２】特開２００３−３２４０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８の特許文献１に記載された手段においては８０１〜８０２のエリアでは露光中には露光量は一定で目標露光量Dmであるが、８０２〜８０３のエリアは露光中に露光量を段階的に減らしているため繋ぎずれ量計測用マーク８２０を露光する際、露光量Dhとなる。露光量Dhでは目標露光量Dmに対し積算照度が足りないため、コントラストのよい繋ぎずれ量計測用マークを配置することができず、ずれ量を計測できないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明では、重ね合わせ部にコントラストの良い繋ぎずれ量計測用マークを配置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ステージをスキャンして露光する露光装置（スキャナ）のステージとスキャン方向に同期駆動して露光範囲を制御するマスキングブレードを有し
照明光のスキャン方向の照度分布を変動させる可変位置スリットを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、サブエリアを繋げて露光する際の重ね合わせ部でコントラストのよい繋ぎずれ量計測用マークを結像し、重ね合わせ部のずれ量を計測することが可能となり、重ね合わせ部の重ね合わせ精度を向上させる露光装置および露光方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の露光装置を示した図である。
【図２】本発明の可変位置スリットの実施形態を示した図である。
【図３】実施形態のマスクを示した図である。
【図４】実施形態の繋ぎずれ量計測用マークのずれ量計測を示した図である。
【図５】実施形態のマスキングブレード制御を示したフローチャートである。
【図６】実施形態の露光中のマスキングブレード移動と、プレート上での露光量を示す図である。
【図７】実施形態のフィードバッグ処理を示したフローチャートである。
【図８】特許文献１の手段にて繋ぎずれ量計測用マークを露光したときの露光量を示す図である。
【図９】本発明の可変位置スリットの実施形態で、可変位置スリットを複数設けた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。液晶用のガラス基板のような大型の基板にマスクのパタ−ンを転写する露光装置について説明する。図１は走査型投影露光装置の全体図を示す概念図である。１０１は照明系を示し、露光光を遮光するための１０２は露光シャッタ、Ｓは可変位置スリットを示す。ＭＢはマスキングブレードを示し、照明系１０１から投射される照明光の光束が通過する可変位置スリットＳの大きさを調整する為に配置されている。
【００１２】
投影光学系１０４を挟んで垂直方向の上側にマスクステージ１０３、下側にプレートステージ１０４が配置される。マスクステージ１０３はマスクＭを搭載し、プレートステージ１０５はプレートＰを搭載した状態で駆動する。
【００１３】
照明光学系１０１により、可変位置スリットＳの像がマスクＭ上に結像し、マスクＭの可変位置スリットＳに対応する範囲が照明される。マスクＭの照明範囲に存在するパターンの像は投影光学系１０４により、プレートＰ上に結像し、これにより、プレートＰの特定領域にマスクＭのパターンの像が露光される。この状態でマスクＭとプレートＰをスキャン方向に走査し、マスクＭに配置されたパターンをプレートＰに露光する。
【００１４】
ここでスキャン方向をＹ方向、スキャン方向に直交する方向をＸ方向とする。
【００１５】
図２に示すように、可変位置スリットＳは開口部Ｈを有する。可変位置スリットＳには可変スリット端部２０１ａ〜２０１ｄが配置されている。可変スリット端部はリニアアクチュエータ２０３ａ〜２０３ｄと連結部２０２ａ〜２０２ｄと連結されており、リニアアクチュエータ２０３ａ〜２０３ｄがＹ方向に駆動する事で可変スリット端部も連動してＹ方向に駆動する。これにより、開口部Hの縁の形状を変形させ、照明光の強度分布を部分的に変動させる事を可能とする。
【００１６】
マスクをスキャンした際に後述の繋ぎずれ量計測用マーク部全体が可変スリット端部によりＹ方向に縁の形状が変化した範囲下を通過するような配置になっている。今回は、スキャンする前に開口部Ｈの縁の形状を変形させて、縁の形状を保ったままスキャン露光を行う例を挙げている。他にも、スキャン時に繋ぎずれ量計測用マーク部が可変位置スリット下に来るまでは縁の形状を変えずに露光し、可変位置スリット下を通過する際に、リニアアクチュエータ２０３ａ〜２０３ｄを駆動させて繋ぎずれ量計測用マーク部を露光する方法もある。
【００１７】
なお、今回は例として可変スリット端部、連結部及びリニアアクチュエータを４つ配置したが、図９に示すように更に数を増やして強度分布を変動できる個所を増やす方法がある。この方法では、スキャン時に繋ぎずれ量計測用マーク部全体が通過するＸ方向の位置情報をあらかじめ取得しておく。更にスキャンをする以前に位置情報を元に、スキャン時に繋ぎずれ量計測用マーク部全体が通過する位置のリニアアクチュエータを駆動させて開口部Ｈの縁の形状を変形させる。これにより、マスクＭに対する繋ぎずれ量計測用マーク部の配置にある程度自由度を持たせた場合でも、繋ぎずれ量計測用マークをコントラストの良い露光が可能になる。
【００１８】
図３（ａ）に本実施例で用いるマスクについて説明する。マスクＭ上の斜線部３０１、３０２は重ね合わせ部、３０３は製造するデバイスのパターン部、３１１、３１２は繋ぎずれ量計測用マーク部を示す。繋ぎずれ量計測用マーク部３１１、３１２の配置位置は重ね合わせ部３０１、３０２の製造するデバイスのパターン部３０３以外とし、重ね合わせ部３０１と３０２を重ね合わせた時に繋ぎずれ量計測用マーク部３１１と３１２が重なる位置とする。重ね合わせ部３０１，３０２にパターン部３０３を挟んだ両側に１ヶ所ずつ配置する。
【００１９】
図３（ｂ）に繋ぎずれ量計測用マーク部３１１の拡大図、図３（ｃ）に繋ぎずれ量計測用マーク部３１２の拡大図を示す。３２１、３２２は繋ぎずれ量計測用マーク、３３１〜３３３は遮光部とする。例として、繋ぎずれ量計測用マーク３２１は大きい中抜きの四角形、繋ぎずれ量計測用マーク３２２は繋ぎずれ量計測用マーク３２１より小さい中塗りの四角形とする。遮光部３３１〜３３３はクロム等を用いて遮光することで、繋ぎずれ量計測用マーク３２１、３２２の先に露光した繋ぎずれ量計測用マークに重ならないようにする。
【００２０】
繋ぎずれ量計測用マーク３２１、３２２によるシフト成分についてのずれ量検出方法を図４にて説明する。初回に露光するエリアをサブエリアＡ、次回に露光するエリアをサブエリアＢとする。サブエリアＡの露光にて図４（ａ）の繋ぎずれ量計測用マーク３２１を露光し、サブエリアＢの露光にて図４（ｂ）の繋ぎずれ量計測用マーク３２２を重ね露光する。重ねて露光した結果が図４（ｃ）となる。繋ぎずれ量計測用マーク３２１の座標を座標（Ｘａ、Ｙａ）、繋ぎずれ量計測用マーク３２２の座標を座標（Ｘｂ、Ｙｂ）とする。下記の式１の計算により、繋ぎずれ量計測用マーク３２１、３２２の相対位置を求める。
【００２１】
【数１】
2015088588.tif 000003
【００２２】
相対位置ΔＸ，ΔＹより重ね合わせ部のずれ量を検出する。
【００２３】
本実施例の装置による露光手順を図５に示すフローチャートを用いて説明する。マスキングブレードＭＢを可変位置スリットＳが連続的に縮小するように露光中に移動させ、この走査により可変位置スリットＳに対応するプレートＰ上への露光範囲の露光量を一定の比率で減少させ、そして可変位置スリットＳを遮光するまで移動させる。
【００２４】
まず、ステップ５０１ではマスキングブレードの駆動速度Smを算出する。露光速度Ss、重ね合わせ領域のスキャン方向の幅をW、マスク面上のスリットのスキャン方向の幅をWsとし以下の式２で求める。
【００２５】
【数２】
2015088588.tif 000004
【００２６】
続くステップ５０２ではマスキングブレード駆動開始位置MPmb_startを算出する。マスキングブレード駆動速度Sm、マスキングブレードの加速に必要な時間Tacc、マスクステージ座標での遮光開始位置Yfp、Ybpとし以下の式で求める。
【００２７】
【数３】
2015088588.tif 000005
【００２８】
（式３）は正方向、（式４）は負方向へ駆動させる時のマスキングブレード駆動開始位置MPmb_startを示す。
【００２９】
次のステップ５０３では露光を開始し、マスクステージを駆動開始する。ステップ５０４ではマスクステージの現在位置を読み込み、設定されたマスキングブレード駆動開始位置MPmb_startに達したか否かを判定し、達していなければステップ５０４を繰り返す。ステップ５０４にて設定されたマスキングブレード駆動開始位置MPmb_startに達したと判定したときは次のステップ５０５でマスキングブレードとマスクステージを同期駆動させる。マスキングブレードをスリットの縮小方向に向けて駆動させ、露光量を連続的に減少させていく。マスクステージ位置が露光終了位置に達したとき、ステップ５０６にて露光終了となる。本実施例ではマスキングブレードを定速駆動し直線的に減光させるが、減光は直線的でなくてもよい。
【００３０】
次に、上記露光手順により露光した結果を図６に示す。図６（ａ）は２つのサブエリアに分けて露光したプレートＰ上のサブエリアを個別に示したものである。斜線部６００、６１０は重ね合わせ部、６２０、６３０は繋ぎずれ量計測用マークを示す。
【００３１】
サブエリアＡは６０１から６０３のＹ方向、サブエリアＢは６１１から６１３のＹ方向へ露光する。図６（ａ）のＸ方向の位置が同じところのＡ０は繋ぎずれ量計測用マーク部上を通過しない６０１〜６０３へ引いた線、Ａ１は繋ぎずれ量計測用マーク部６２０上を通過する６０４〜６０６へ引いた線で、この線上の露光量をグラフに示したものを図６（ｂ）に示す。Ｄｍは目標露光量、Ｄａは繋ぎずれ量計測用マーク露光時の露光量、DaMarkは目標露光量で露光した際の繋ぎずれ量計測用マークの露光量である。
【００３２】
サブエリアＡの線Ａ０上の６０１〜６０２のエリアではマスキングブレードＭＢが光路上に入らない状態で目標露光量Ｄｍにて露光する。一方、線Ａ０上の６０２〜６０３の重ね合わせ部ではマスキングブレードＭＢを光路上にいれていくことで露光量を目標露光量Ｄｍから０まで連続的に減少させ露光する。線Ａ１上の６０４〜６０５のエリアではマスキングブレードＭＢが光路上に入らない状態で繋ぎずれ量計測用マーク露光時の露光量Ｄａにて露光する。スリットをＹ方向へ広げているため目標露光量Ｄｍより露光量が多くなる。
【００３３】
スリットにマスキングブレードMBが光路上に差し掛かってから露光光が連続的に減少していく。一方、線Ａ１上の６０５〜６０６の重ね合わせ部ではマスキングブレードＭＢは光路上に入っているが、縁を広げた部分の露光光は遮光されずに投光される。そのため、一定の光量での露光が行われる。６０５〜６０６のエリアでの目標露光量で露光した際の繋ぎずれ量計測用マークの露光量DaMarkは以下の式５にて算出する。
【００３４】
スリットの幅をW1、開口部を広げた分の幅をW2、マスキングブレードMBのスキャン方向の幅のうち、スリットを覆っている分の幅をWbとする。
【００３５】
【数４】
2015088588.tif 000006
【００３６】
サブエリアＢにおいてもサブエリアＡと反対の方向から同様に露光する。図６（ｃ）はサブエリアＡ、サブエリアＢを露光し合成した結果を示す。斜線部６４０は重ね合わせ部６００、６１０が重なったエリアを示す。６５０は繋ぎずれ量計測用マーク６２０、６３０を重ねて露光した部分を示す。図６（ｃ）のＸ方向の位置が同じところのＡ０−Ｂ０は６０１〜６１１へ引いた線、Ａ１−Ｂ１は６０４〜６１４へ引いた線で、この線上の露光量をグラフに示したものを図６（ｄ）に示す。図６（ｄ）に示す通り、線上のＡ０−Ｂ０のエリアでは合成露光量は目標露光量Dmにて露光される。線Ａ１−Ｂ１の６０４〜６１６、６１４〜６０６のエリアでは合成露光量が繋ぎずれ量計測用マーク露光時の露光量Ｄａにて露光される。
【００３７】
本実施例においては６１６〜６０６のエリアでは繋ぎずれ量計測用マーク部３１１、３１２の露光は繋ぎずれ量計測用マーク露光時の露光量Ｄａから連続的に減少させた光量で露光されることとなる。ただし、本実施例においては繋ぎずれ量計測用マーク部３１１、３１２以外に露光時の影響を与えないよう繋ぎずれ量計測用マーク部３１１、３１２以外は遮光部とし、繋ぎずれ量計測用マーク部３１１、３１２以外のエリアの露光量は０とする。前に述べたように、サブエリアＡ，サブエリアＢの重ね合わせ部が重なった重ね合わせ部６４０では合成露光量は均一になり、目標露光量Dmで露光したこととなる。繋ぎずれ量計測用マークの配置されている重ね合わせ部６５０では目標露光量で露光した際の繋ぎずれ量計測用マークの露光量DaMarkで露光することになる。
【００３８】
上記実施例にて露光した繋ぎずれ量計測用マーク検出結果から算出した相対位置のフィードバッグについて説明する。露光装置にて露光した繋ぎずれ量計測用マークを長寸法測定器で計測する。計測された相対位置情報を露光装置にフィードバックを行う。
【００３９】
図７はフィードバックを説明する図である。７０１〜７０４は露光装置における処理を示す。７０１では、ジョブ開始時にサブエリアＡ、サブエリアＢの繋ぎずれ量計測用マークのオフセットを設定する。本オフセットによって、例えばサブエリアＡに対しサブエリアＢの位置をオフセット分移動しサブエリアＡとサブエリアＢのずれを減少させる。７０２でプレートを搬入する。７０３では初回にサブエリアＡを露光し、次回にサブエリアＢを設定されたオフセットデータを用いてずれを補正し露光を行う。７０４で露光装置は露光済みとなったプレートを搬出する。さらに、露光装置より搬出された露光済みプレートは、不図示の現像装置で現像され（７０５）、長寸法測定器によってプレートに露光された繋ぎずれ量計測用マーク３２１、３２２の位置を計測する。（７０６）。７０７のフィードバック処理により、長寸法測定器による計測結果からシフト成分、回転成分、倍率成分を計算しオフセットとして露光装置へ入力する。
【００４０】
本実施例のように行うことによって重ね合わせ部に配置した繋ぎずれ量計測用マークをもコントラストのよく露光することができ、重ね合わせ部のずれ量を精度よく計測することが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
Ｍ      マスク
Ｐ      プレート
Ｓ      可変位置スリット
ＭＢ    マスキングブレード
Ｈ      開口部
【図１】
2015088588.tif 000007
【図２】
2015088588.tif 000008
【図３】
2015088588.tif 000009
【図４】
2015088588.tif 000010
【図５】
2015088588.tif 000011
【図６】
2015088588.tif 000012
【図７】
2015088588.tif 000013
【図８】
2015088588.tif 000014
【図９】
2015088588.tif 000015