(57)【要約】【課題】マスクを交換した際にも生産効率の低下を招くことなく露光処理を継続する。【解決手段】露光に関する露光データに基づいて、マスクＲ、ＲＡ〜ＲＤのパターンを基板Ｐに投影露光する露光方法であって、マスクＲ、ＲＡ〜ＲＤのパターン位置に関する補正データと、露光後の基板Ｐの処理に関する補正データとを露光データとして個別に設定し、マスクＲ、ＲＡ〜ＲＤの交換に応じて、交換後のマスクＲ、ＲＡ〜ＲＤのパターン位置に関する補正データを求め、交換後のマスクＲ、ＲＡ〜ＲＤの補正データを交換前のマスクＲ、ＲＡ〜ＲＤに関する補正データと入れ替える。【選択図】      図１
2004279670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光に関する露光データに基づいて、マスクのパターンを基板に投影露光する露光方法であって、
前記マスクのパターン位置に関する補正データと、前記露光後の前記基板の処理に関する補正データとを前記露光データとして個別に設定し、
前記マスクの交換に応じて、交換後のマスクのパターン位置に関する補正データを求め、
前記交換後のマスクの補正データを交換前の前記マスクに関する補正データと入れ替えることを特徴とする露光方法。
【請求項２】
請求項１記載の露光方法において、
前記マスクのパターン位置に関する補正データは、前記パターンの投影像の結像特性に関する補正データであることを特徴とする露光方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の露光方法において、
前記パターンを複数有するマスクに対して、各パターン毎に前記パターン位置に関する補正データを設定することを特徴とする露光方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の露光方法において、
前記基板の位置決めに用いるマークを有するマスクに対して、前記交換前のマスクのマークと前記交換後のマスクのマークとの相対位置関係を求め、
求められた相対位置関係に基づいて前記交換後のマスクのマークを前記基板に露光することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の露光方法において、
前記基板の位置決めに用いるマークを有するマスクに対して、前記交換前のマスクのマークと前記交換後のマスクのマークとの相対位置関係を求め、
前記基板に露光された前記交換後のマスクのマーク位置を求め、
このマーク位置と前記相対位置関係に基づいて前記基板を位置決めすることを特徴とする露光方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の露光方法において、
前記マークに対応する前記パターンを複数有するマスクに対して、各パターン毎に前記相対位置関係を求めることを特徴とする露光方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の露光方法において、
前記パターン位置に関する補正データと前記基板の処理に関する補正データとを、前記露光を行う複数の露光装置間で補正することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光データに基づいてマスクのパターンを基板に露光する露光方法に関し、特に、破損等によりマスクを交換する必要が生じた際に用いて好適な
露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板に対して所定の処理を施す基板処理装置としては、ウエハやガラスプレート等の基板に対して露光処理を施してマスクやレチクル（以下、レチクルと称する）に形成されたパターンを転写し、半導体素子や液晶ディスプレイを製造する露光装置が知られている。例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を製造する露光装置においては、いわゆるステップ・アンド・リピート方式（以下、ステッパと称する）が数多く使用されている。このステッパにおいては、レチクル上に形成されたＬＣＤのパターンをガラスプレートの所定の領域に露光した後、ガラスプレートが載置されているステージを一定距離だけステッピング移動させて、ガラスプレートの別の領域に再び露光を行っている。そして、このような動作を基板上の全ての領域に対して繰り返し行うことにより、ガラスプレート全体の露光が完了する。
【０００３】
通常、このようなステッパでは、ＬＣＤの大面積化に対応するためにガラスプレート上のパターンを画面合成法によって作成している（特許文献１参照）。例えば、ガラスプレート上において４つの分割パターンをつなぎ合わせて合成し、これによって基板上に単一の露光パターンを形成するものである。ここで、各分割パターンは、１枚のレチクルまたは複数の分割パターンを有する複数のレチクルに形成されることが多い。この場合、複数のレチクルを交換しながら分割パターンを順次基板上に露光し、この４つの分割パターン合成して１つのＬＣＤを製造している。
【０００４】
このような露光装置では、ＬＣＤの面積が大きくなることで露光領域も広くなっているため、レチクルの全面（特に周辺部）をガラスプレート上の露光位置に位置合わせするのが困難になる。すなわち、現像工程等のプロセスによるガラスプレートの変形や投影光学系の結像特性、レチクルの製造誤差等に起因して、レチクルのパターンの像が目標露光位置（設計値に基づく位置）からのずれ量が大きくなる虞がある。例えば、ガラスプレート上の正確な位置に投影像を形成した場合であっても、プロセスによるガラスプレートの変形によって投影像の位置が本来の位置からずれることになる。また、レチクル上に形成された複数の基準マークをガラスプレート上に投影すると、投影光学系のディストーションや倍率誤差によって目標位置にほぼ一致するマークと一致しないマークとが生じる。このように投影像の投影位置に誤差が生じると、上記つなぎ合わせ精度が悪化することになる。
【０００５】
そこで、従来、このような不具合を解消するために、実際に使用するレチクルを用いてガラスプレートにテスト露光を行い、このガラスプレートを現像した後に、レチクル上の基準マークの位置とガラスプレート上に転写されたマークとの相関関係を求めて解析し、露光時に用いる露光データの補正値を設定していた。この補正値には、プロセスに起因する誤差や投影光学系の結像特性、レチクルの製造誤差、さらには装置自体が持つ癖等も含まれている。そのため、量産時には、この補正値を加味した露光データを用いることで、高精度のつなぎ合わせ露光が実現可能である。図８には、補正値を設定するシーケンスのフローチャートが示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１０９１６１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の露光方法には、以下のような問題が存在する。
破損等によりレチクルを交換する必要が生じる場合がある。この場合、交換前後のレチクル間で製造誤差がそれぞれ異なるため、交換前のレチクルを用いて求めた補正量がそのままでは使えなくなる。そのため、交換後のレチクルを用いて再度テスト露光および現像処理を行い、改めて補正量を求める必要が生じ、生産効率の低下の一因になっていた。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、レチクル（マスク）を交換した際にも生産効率の低下を招くことなく露光処理を継続できる露光方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図６に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光方法は、露光に関する露光データに基づいて、マスク（ＲＡ〜ＲＤ）のパターンを基板（Ｐ）に投影露光する露光方法であって、マスク（ＲＡ〜ＲＤ）のパターン位置に関する補正データと、露光後の基板（Ｐ）の処理に関する補正データとを露光データとして個別に設定し、マスク（ＲＡ〜ＲＤ）の交換に応じて、交換後のマスク（ＲＡ〜ＲＤ）のパターン位置に関する補正データを求め、交換後のマスク（ＲＡ〜ＲＤ）の補正データを交換前のマスク（ＲＡ〜ＲＤ）に関する補正データと入れ替えることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、本発明の露光方法では、マスク（ＲＡ〜ＲＤ）を交換しても現像処理等の露光後の基板（Ｐ）の処理に起因する誤差は変わらないことから、基板（Ｐ）の処理に関する補正データはそのまま用い、交換後のマスク（ＲＡ〜ＲＤ）を計測して、このマスク（ＲＡ〜ＲＤ）のパターン位置に関する補正データのみを入れ替えることで交換後のマスク（ＲＡ〜ＲＤ）を露光する際の露光データを作成することができる。そのため、交換後のマスク（ＲＡ〜ＲＤ）を用いてテスト露光を行う必要がなく、生産効率の低下を招くことを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光方法の第１の実施の形態を、図１ないし図６を参照して説明する。
ここでは、例えば、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置において、図１に示すように、四枚のレチクル（マスク）ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤ（これらの符号ＲＡ〜ＲＤを適宜Ｒと総称する）を搭載するレチクルチェンジャー用い、図２に示すように、各レチクルＲＡ〜ＲＤに形成された分割パターンＡ、Ｂ、Ｃ１およびＣ２、Ｄ１およびＤ２によりガラスプレート（基板）Ｐ上に、液晶表示デバイスのパターンＬＰを画面合成する場合の例を用いて説明する。この液晶表示デバイスは、図３に示すように、画面合成による露光処理と現像処理とを複数層に亙って行うことにより、ガラスプレートＰ上にゲート電極Ｇ、ソース電極ＳＯ、ドレイン電極ＤＯおよび画素電極ＰＸがＴＦＴ／ＬＣＤパターンとして形成されるものである。
【００１２】
図４（ａ）に示すように、レチクルＲＡには、分割パターンＡと、この分割パターンＡの継ぎ部近傍に配置された略Ｌ字状の複数のレチクルアライメントマーク１２Ａと、レチクルＲＡの周辺に配置されプリアライメントを行うための十字状のアライメントマーク１３Ａとが形成されている。同様に、図４（ｂ）に示すレチクルＲＢには、分割パターンＢと、略Ｌ字状の複数のレチクルアライメントマーク１２Ｂと、十字状のアライメントマーク１３Ｂとが形成されている。
【００１３】
一方、図４（ｃ）に示すように、レチクルＲＣには、二つの分割パターンＣ１、Ｃ２と、ガラスプレートＰ上におけるパターンＬＰの周囲に位置するように、且つ各分割パターンＣ１、Ｃ２に対応して配置されガラスプレートＰに転写された際に該ガラスプレートＰの位置決めに用いられるプレートアライメントマーク（マーク）１５Ｃ１、１５Ｃ２と、各分割パターンＣ１、Ｃ２の継ぎ部近傍にそれぞれ配置された略Ｌ字状のレチクルアライメントマーク１２Ｃ１、１２Ｃ２と、分割パターンＣ１、Ｃ２間に配置された略Ｌ字状のレチクルアライメントマーク１２Ｃ３と、プレートアライメントマーク１５Ｃ１、１５Ｃ２の近傍にそれぞれ配置されたレチクルアライメントマーク１２Ｃ４、１２Ｃ５と、レチクルＲＣの周辺に配置されプリアライメントを行うための十字状のアライメントマーク１３Ｃとが形成されている。
【００１４】
同様に、図４（ｄ）に示すレチクルＲＤには、二つの分割パターンＤ１、Ｄ２と、プレートアライメントマーク（マーク）１５Ｄ１、１５Ｄ２と、各分割パターンＤ１、Ｄ２の継ぎ部近傍にそれぞれ配置されたレチクルアライメントマーク１２Ｄ１、１２Ｄ２と、分割パターンＤ１、Ｄ２間に配置されたレチクルアライメントマーク１２Ｄ３と、プレートアライメントマーク１５Ｄ１、１５Ｄ２の近傍にそれぞれ配置されたレチクルアライメントマーク１２Ｄ４、１２Ｄ５と、レチクルＲＤの周辺に配置されプリアライメントを行うためのアライメントマーク１３Ｄとが形成されている。上記アライメントマーク１３Ａ〜１３Ｄ、レチクルアライメントマーク１２Ａ〜１２Ｄ５、プレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２は、クロム等の遮光性を有する材料で形成されている。なお、本実施の形態では、上記ＬＣＤの分割パターンＡ〜Ｄ２およびプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２を、ガラスプレートＰに投影露光するパターンとして扱っている。
【００１５】
図１は、露光装置１の概略構成図である。露光装置１は、露光光によりレチクルＲに形成されたパターンをガラスプレートＰに投影露光するものであって、照明光学系２と、露光ステージ３と、レチクルステージとしてのレチクルチェンジャー４と、投影光学系ＰＬと、ガラスプレートＰを保持して移動するプレートステージ５と、制御装置６とを主体として構成されている。なお、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向をＺ方向とし、このＺ方向に直交してレチクルＲＡ〜ＲＤが配列される方向をＸ方向とし、これらＺ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。
【００１６】
照明光学系２は、超高圧水銀ランプ等の光源（不図示）から出射した露光光から、露光に必要な波長（ｇ線やｉ線）を選択するとともに、照度が均一化された露光光によりレチクルＲを重畳的に照明するものである。なお、照明光学系２には、露光光の照明領域を設定するための、例えばＬ字形状をなす一対のブラインド（不図示）が含まれており、これらのブラインドの開口によって上記照明領域が設定される。これらのブラインドの駆動は、制御装置６によって制御されている。
【００１７】
露光ステージ３は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとほぼその中心が一致する矩形開口を有しており、不図示の駆動機構を介してＸ、Ｙ、θ（Ｚ軸周りの回転）方向に駆動されるようになっている。この駆動機構は、制御装置６に制御されている。また、露光ステージ３の下方には、矩形開口の真下に移動してきたレチクルＲを真空吸着により保持する保持機構（不図示）が設けられており、この保持機構も制御装置６に制御される。この露光ステージ３の近傍には、バーコートリーダ等、搬送されたレチクルを判別するための判別装置（不図示）が設けられている。
【００１８】
レチクルチェンジャー４は、露光ステージ３の下方に配置されＺ方向およびＸ方向に移動自在になっており、駆動機構１１を介して制御装置６によってＺ方向およびＸ方向に駆動される。レチクルチェンジャー４としては、Ｘ方向に沿って四枚のレチクルＲＡ〜ＲＤを搭載可能なものが使用されている。
【００１９】
投影光学系ＰＬは、レチクルＲの照明領域に存在するパターンの像をガラスプレートＰ上に結像させる。そして、ガラスプレートＰ上に塗布された感光剤が感光することで、ガラスプレートＰ上にパターン像が転写される。
【００２０】
プレートステージ５は、ガラスプレートＰを保持するものであって、駆動機構７によってＸＹ座標系上を二次元に移動可能に構成されている。このプレートステージ５上には、不図示の移動鏡がＸ方向およびＹ方向に沿ってそれぞれ設置されている。そして、プレートステージ５の位置（ひいてはガラスプレートＰの位置）は、レーザ干渉計８ａ、８ｂからそれぞれ出射されたレーザ光が移動鏡で反射してレーザ干渉計８ａ、８ｂに入射し、その反射光と入射光との干渉に基づいて正確に計測されるようになっている。これらのレーザ干渉計８ａ、８ｂによる計測結果は、制御装置６に出力される。
【００２１】
また、プレートステージ５上の隅部には、基準マーク部材ＦＭが設置されており、基準マーク部材ＦＭにはプレートＰの表面と同じ高さに、Ｘ方向およびＹ方向に延びるスリットマークが形成されている。この基準マーク部材ＦＭの下方には、スリットマークを透過した光束を検出する光電変換用のディテクタ（図示せず）が設けられている。このディテクタからの出力信号は、制御装置６によって処理される。
【００２２】
従って、レチクルＲＡ〜ＲＤ上のアライメントマーク１３Ａ〜１３Ｄ、レチクルアライメントマーク１２Ａ〜１２Ｄ２、プレートアライメントマークを透過した露光光は、投影光学系ＰＬ、基準マーク部材ＦＭのスリットマークを透過してディテクタに入射し、光電変換され電気信号として処理される。ここで、プレートステージ５を各マークの長手方向と直交する方向に走査させると、各マークの投影像がスリットマークと重なることでディテクタが検出する光量が減少する。このときのプレートステージ５の位置は、レーザ干渉計８ａ、８ｂで正確にモニターされているため、各マークについてＸ方向およびＹ方向に走査した際のレーザ干渉計８ａ、８ｂの計測結果とディテクタの検出結果とからプレートステージ５の座標系における各マークの位置を正確に求めることができる。
【００２３】
また、この露光装置１には、レチクルＲをアライメントする一対のレチクルアライメント系９と、ガラスプレートＰをアライメントするオフアクシス方式のプレートアライメント系１０とが備えられている（なお、プレートアライメント系１０は、図１中、投影光学系ＰＬの−Ｘ側にのみ配置されているが、実際には投影光学系ＰＬの＋Ｘ側にも２つ配置されている）。これらアライメント系９、１０のアライメント方式としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等を使用するＬＳＡ方式およびＬＩＡ方式や画像処理を行うＦＩＡ方式または露光光を使用する露光光アライメント方式が採用される。なお、これらアライメント系９、１０からの出力信号は、制御装置６によって処理される。
【００２４】
制御装置６には、露光処理に用いる露光データ（レシピデータ）を保持するデータ保持部１４が設けられている。この露光データとしては、ガラスプレートＰ上に露光される分割パターンＡ〜Ｄ２の位置、大きさ、露光量等の設計データ、現像処理等のプロセスに起因する誤差の補正値であるプロセスオフセット（補正データ）、投影光学系ＰＬの結像特性を含めたレチクルＲのパターン位置に関する誤差の補正値であるキャリブレーションオフセット（補正データ）、さらに、複数の露光装置を用いた場合、装置毎間でプロセスオフセットおよびキャリブレーションオフセットのマッチングを行うためのマッチングデータ、プレートアライメントマーク１５Ｃ１、１５Ｄ２に関するオフセットが、各データ毎に別ファイルで保持されている。
【００２５】
上記の構成の露光装置１によりレチクルＲのパターンをガラスプレートＰに露光する手順について説明する。
まず、量産露光を行う前にレチクルＲＡ〜ＲＤの計測を実施する。具体的には、レチクルチェンジャー４を駆動して、レチクルＲＡを露光ステージ３の位置に移動させ、判別装置でレチクルＲＡであるかを判別した後、保持機構によりレチクルＲＡを露光ステージ３に保持させる。そして、レチクルアライメント系９によりアライメントマーク１３Ａを検出することで、駆動機構を介してレチクルＲＡをプリアライメントする。
【００２６】
次に、プレートステージ５を移動させながらレチクルアライメントマーク１２Ａの投影像を走査することで、レチクルアライメントマーク１２Ａの座標位置を順次求める。そして、求めた座標位置と設計上あるべき理想点とのずれ量から、最小２乗近似やｎ次式による近似などでレチクルＲの回転補正量、ＸＹシフト補正量、倍率オフセット量を求め、レチクルＲＡに係るキャリブレーションオフセットとしてデータ保持部１４に保存する。同様に、レチクルチェンジャー４でレチクルＲＢを露光ステージ３の位置に移動させた後に、レチクルＲＢについてもキャリブレーションオフセットを求めてデータ保持部１４に保存する。
【００２７】
一方、レチクルＲＣについては、レチクルＲＢに続けて計測を行うが、レチクルＲＣに関してはパターンが二つ形成されている。そのため、分割パターンＣ１については、この分割パターンＣ１の近傍に位置するレチクルアライメントマーク１２Ｃ１、１２Ｃ３、１２Ｃ４の位置を上記と同様の手順で求め、これらの位置のずれ量からキャリブレーションオフセットを求めて保存する。また、分割パターンＣ２については、この分割パターンＣ２の近傍に位置するレチクルアライメントマーク１２Ｃ２、１２Ｃ３、１２Ｃ５の位置を上記と同様の手順で求め、これらの位置のずれ量からキャリブレーションオフセットを求めて保存する。さらに、これらキャリブレーションオフセットとともに、プレートアライメントマーク１５Ｃ１とレチクルアライメントマーク１２Ｃ４との位置関係および１５Ｃ２と１２Ｃ５との位置関係も求めてデータ保持部１４に保存しておく。
【００２８】
同様に、レチクルＲＤについても、レチクルアライメントマーク１２Ｄ１、１２Ｄ３、１２Ｄ４の位置から分割パターンＤ１に関するキャリブレーションオフセットを求め、レチクルアライメントマーク１２Ｄ２、１２Ｄ３、１２Ｄ４の位置から分割パターンＤ２に関するキャリブレーションオフセットを求めてそれぞれデータ保持部１４に保存する。なお、上記レチクルＲＡ〜ＲＤの計測は、複数回ずつ行って平均することで、より高精度な位置計測を実施できる。
【００２９】
レチクルＲＡ〜ＲＤの計測が完了すると、各レチクルＲＡ〜ＲＤ毎にテスト露光を実施する。すなわち、まず、レチクルＲＡ〜ＲＤを順次露光ステージ３の位置に移動するとともに、求められた各キャリブレーションオフセットを用いて各レチクルＲＡ〜ＲＤをアライメントし、且つ投影光学系ＰＬの結像特性を調整する。次に、露光光により各レチクルＲＡ〜ＲＤに形成された分割パターンＡ〜Ｄ２およびプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２をガラスプレートＰ上に露光する。そして、露光されたガラスプレートＰに対して現像処理を含む後処理を行い、転写された各分割パターンＡ〜Ｄ２の位置を計測することで、各分割パターンＡ〜Ｄ２、すなわちレチクルＲＡ〜ＲＤ毎のプロセスに起因する補正値、プロセスオフセットを求めデータ保持部１４に保存する。
【００３０】
なお、レチクル計測とテスト露光とのタイミングは、全てのレチクルＲＡ〜ＲＤの計測が終了した後にテスト露光を行っても、レチクル毎に計測とテスト露光とを連続して行ってもよい。
【００３１】
プロセスオフセットとキャリブレーションオフセットを求めると、これらを含む露光データにより量産露光を開始する。すなわち、両オフセットに基づいてレチクルＲＡ〜ＲＤをそれぞれアライメントするとともに、投影光学系ＰＬの結像特性を調整した後に、照明光学系２から照射される露光光によりガラスプレートＰ上にプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２および分割パターンＡ〜Ｄをつなぎ合わせて露光する。
【００３２】
ここで、レチクルＲＡを交換する事態が生じたときには、新しいレチクルＲＡをレチクルチェンジャー４に搭載し、露光ステージ３の位置に移動させる。そして、改めてディテクタによりレチクルアライメントマーク１２Ａの位置を検出し、新たなレチクルＲＡに係るキャリブレーションオフセットを求める。そして、データ保持部１４に保存されている交換前のレチクルＲＡに対応するキャリブレーションオフセットのファイルと入れ替える。この後、従来のプロセスオフセットと新たなキャリブレーションオフセットとを用いてレチクルＲＡをアライメントするとともに、投影光学系ＰＬの結像特性を調整して量産露光を再開する。なお、レチクルＲＢを交換する際には、上記レチクルＲＡと同様の手順で、データ保持部１４に保持された露光データ中のキャリブレーションオフセットのファイルを入れ替える。
【００３３】
一方、レチクルＲＣを交換した際には、レチクルＲＡ、ＲＢと同様に、交換後のレチクルＲＣに対してレチクルアライメントマーク１２Ｃ１、１２Ｃ３、１２Ｃ４の位置を計測することにより分割パターンＣ１に関するキャリブレーションオフセットを求め、レチクルアライメントマーク１２Ｃ２、１２Ｃ３、１２Ｃ５の位置を計測することにより分割パターンＣ２に関するキャリブレーションオフセットを求め、各キャリブレーションオフセットをデータ保持部１４に保持された露光データ中の旧キャリブレーションオフセットのファイルと入れ替える。
【００３４】
また、上記レチクルアライメントマークの計測と同時に、プレートアライメントマーク１５Ｃ１とレチクルアライメントマーク１２Ｃ４との相対位置関係、および１５Ｃ２と１２Ｃ５との相対位置関係も計測する。そして、計測結果から交換前後のこれらプレートアライメントマーク１５Ｃ１、１５Ｃ２の位置ずれ量を求めてデータ保持部１４に保存する。
【００３５】
なお、レチクルＲＤを交換した際にも、レチクルＲＣと同様に、分割パターンＤ１、Ｄ２のそれぞれに関するキャリブレーションオフセットを求めてデータ保持部１４中の旧キャリブレーションオフセットのファイルと入れ替えるとともに、プレートアライメントマーク１５Ｄ１、１５Ｄ２の計測結果から交換前後のこれらプレートアライメントマーク１５Ｄ１、１５Ｄ２の位置ずれ量を求めてデータ保持部１４に保存する。
【００３６】
続いて、ガラスプレートＰをプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２を用いてアライメントする手順を図５に示すフローチャートに沿って説明する。まず、シーケンスが開始されると（ステップＳ０）、１層目（１ｓｔ）の露光か２層目（２ｎｄ）以降の露光かを判別してプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２を用いたガラスプレートＰのアライメントの要否を判断する（ステップＳ１）。ここで、プレートアライメントを行わない１ｓｔ露光であれば、上記レチクルＲＡ〜ＲＤを用いてガラスプレートＰ上にプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２および分割パターンＡ〜Ｄをつなぎ合わせて露光する（ステップＳ９）。
【００３７】
一方、例えば２ｎｄ露光でガラスプレートＰのアライメントが必要な場合は、プレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２を露光しているレシピ、すなわち上記レチクルＲＡ〜ＲＤを用いて露光を行う露光データを参照して（ステップＳ２）、露光ステージ３に位置するレチクルＲが何らかの理由で変更（交換）されているかどうかを確認する（ステップＳ３）。
【００３８】
レチクルＲが変更されていない場合は、プレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２に関するオフセットを０に設定し（ステップＳ４）、レチクルＲが変更されている場合は、データ保持部１４に保存されている交換前後のプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２の位置ずれ量に基づいて、これらプレートアライメントマーク１５Ｃ１〜１５Ｄ２のオフセットを決定し保存する（ステップＳ５）。
【００３９】
この後、ガラスプレートＰに転写されたプレートアライメントマーク１５Ｃ１、１５Ｃ２、１５Ｄ１、１５Ｄ２の位置をプレートアライメント系１０で計測し（ステップＳ６）、計測値に対してステップＳ４またはステップＳ５で設定したオフセットを反映させる（ステップＳ７）。そして、オフセットが盛り込まれた計測値と設計上あるべき理想点とのずれ量から、最小２乗近似やｎ次式による近似などでガラスプレートＰに関するアライメント補正値を算出する（ステップＳ８）。ここで、アライメント補正値が１組のＥＧＡオフセットであれば、プレートスケーリング（Ｘ、Ｙ）、プレートシフト（Ｘ、Ｙ）、プレートローテーション、プレート直交度の６種類のオフセットが算出される。
【００４０】
そして、プレートアライメント系１０と投影光学系ＰＬとの距離（ベースライン量）およびアライメント補正値に基づいて、レチクルＲに対応するガラスプレートＰ上の露光領域が投影光学系ＰＬの直下に位置するようにプレートステージ５を駆動して位置決めするとともに、投影光学系ＰＬの結像特性等を調整した後、レチクルＲの分割パターンをガラスプレートＰに上に露光する。
【００４１】
本実施の形態の露光方法では、プロセスオフセットとキャリブレーションオフセットとを個別に設定し、レチクルＲを交換した際には、交換後のレチクルＲに関する結像特性等のキャリブレーションオフセットを交換前のレチクルＲに関するキャリブレーションオフセットと入れ替えた露光データにより露光処理を実施するので、レチクル交換が発生して条件出しを行う際にも、テスト露光を行うことなくレチクル計測のみを実施すればよく、生産効率が低下してしまうことを防止できる。
【００４２】
また、本実施の形態では、レチクルＲＣおよびＲＤのように、複数の分割パターンＣ１、Ｃ２およびＤ１、Ｄ２を有するレチクルに対しては、各分割パターン毎に、キャリブレーションオフセットを設定しているので、照明領域を調整して分割パターン毎に露光処理を行う場合にレチクル交換が発生しても、分割パターン毎に交換前後のオフセットを求めることができ、それぞれ高精度の位置合わせ露光を実施することが可能になる。
【００４３】
さらに、本実施の形態の露光方法では、プレートアライメントマーク１５Ｃ１、１５Ｃ２および１５Ｄ１、１５Ｄ２を有するレチクルＲＣおよびＲＤに対しては、レチクル交換前後のマークの相対位置関係を求め、２ｎｄ以降の露光時にこのマークの位置ずれ量を反映させてガラスプレートＰを位置決めしているので、レチクルの交換によりプレートアライメントマークと分割パターンとの相対位置関係が変動しても各層毎のつなぎ合わせ精度、および層間の重ね合わせ精度を維持できる。
【００４４】
従って、図３に示したデバイスパターンにおいては、ゲート電極Ｇと、ソース電極ＳＯ、ドレイン電極ＤＯとが重なり合う部分の各面積Ｓ１、Ｓ２が変動せず、これによりＴＦＴの電気特性が安定し、ＴＦＴとしての素子特性を維持できる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、プロセスオフセットをレチクルＲＡ〜ＲＤ毎に求める手順としたが、これに限られず、例えばレチクルＲＡのみプロセスオフセットを求め、レチクルＲＢ〜ＲＤについてはこのプロセスオフセットを準用する手順としてもよい。
【００４６】
図６は、本発明の露光方法の第２の実施の形態を示す図である。
この図において、図１ないし図５に示す第１の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。第２の実施の形態と上記の第１の実施の形態とが異なる点は、レチクルＲに形成されたパターンの構成である。
【００４７】
すなわち、図６に示すレチクルＲには、複数の画素（ピクセル）に応じた複数の電極が規則正しく配列された画素パターン１６、この画素パターン１６を取り囲むように形成され画素パターン１６の各電極のパターンとこれら各電極を駆動するドライバ回路とをそれぞれ導通させる周辺パターン１７が回路パターンとして形成されるとともに、周辺パターン１７の近傍に配置されたプレートアライメントマーク（マーク）１８ａ〜１８ｃが形成されている。なお、図６では、レチクル計測用のレチクルアライメントマークの図示を省略してある。
【００４８】
そして、このレチクルＲを用いて露光処理を実施する場合は、画素パターンの配列が共通使用可能であることから、例えば画素パターン１６において縦方向に延びる分割ラインＶ１、Ｖ２を設定し、レチクルＲへの照明領域を調整するとともに、プレートステージ５の位置を制御することで、分割ラインＶ２よりも−Ｘ側の領域（領域２０ａ＋領域２０ｂ）に位置する画素パターン１６、周辺パターン１７およびプレートアライメントマーク１８ａ、１８ｂを分割パターンとして露光した後に、分割ラインＶ１、Ｖ２間の領域２０ｂに位置する画素パターン１６、周辺パターン１７およびプレートアライメントマーク１８ｂを分割パターンとしてつなぎ合わせて露光する。さらに、分割ラインＶ１よりも＋Ｘ側に位置する領域（領域２０ｂ＋領域２０ｃ）の画素パターン１６、周辺パターン１７およびプレートアライメントマーク１８ｂ、１８ｃを、分割パターンとして領域２０ｂとつなぎ合わせて露光することで、より大面積の露光領域に転写することができる。
【００４９】
このレチクルＲにおいては、レチクルＲ上のプレートアライメントマーク１８ｂが複数の分割パターンに対応するため、ガラスプレートＰ上に複数転写される。そのため、上記第１の実施の形態のように、プレートアライメント系１０で計測したガラスプレートＰ上のマークとレチクルＲ上のマークとを１対１で対応させることが困難になる。そこで本実施の形態では、マーク１８ｂを露光する際に用いられる露光データにおいて、ガラスプレートＰ上に転写されるプレートアライメントマーク１８ｂの位置を入力しておき、この入力位置とパターンレイアウトからレチクルＲ上にマーク１８ｂの位置を設定する。そして、プレートアライメント計測時には、プレートアライメント系１０で計測したマークの位置に基づいてレチクルＲ上のどの位置にあったマークかを参照することで、計測結果に反映させるべきオフセットを容易、且つ確実に選択できる。
【００５０】
本実施の形態の露光方法では、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、プレートアライメントマークと分割パターンとが１対１で対応していない場合でも、レチクル交換によるプレートアライメントマークのオフセットを容易に設定できる。しかも、入力したプレートアライメントマーク１８ｂの位置に誤入力があった場合、参照したレチクルＲ上の位置にマークが存在しないことになり、誤入力を容易に検出できるという効果も得られる。
【００５１】
なお、上記実施の形態において、すでに計測が終了したレチクルＲ、ＲＡ〜ＲＤを、計測を実施した露光装置と異なる装置で使用する場合は、予め計測、保存されている装置間のマッチングデータを用いて、上記データ保持部１４に保持されているプロセスオフセット、キャリブレーションオフセット、プレートアライメントマークのオフセット等を補正することにより、一度得られた各種オフセットを別の装置で再度求めることなく、複数の装置間で互換性をもって使用することができる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、分割パターンとプレートアライメントマークとが同じレチクル内に形成される構成としたが、これに限られることなく、例えば分割パターンが存在せずプレートアライメントマークが形成されたレチクルにも適用可能である。この場合も、プレートアライメントマークの近傍にレチクルアライメントマークを配置することにより、上記と同様に、レチクル交換時には露光データ中のキャリブレーションオフセットを入れ替えればよい。また、この他に交換前後のマークの相対位置関係と、交換後のレチクルで計測したマークの位置に基づいて、交換後のレチクルのマークを交換前のレチクルのマークの位置に対応するように露光してもよい。この場合、レチクル交換前後のマークの相対位置関係が変動してしまうことを防止できる。
【００５３】
さらに、上記実施の形態では、プレートアライメントマークに係るアライメント補正値としてＥＧＡオフセットを算出する構成としたが、例えばガラスプレートＰ上に一方向に延びるプレートアライメントマークを三カ所配置し、これらのマーク位置を計測、計算することでプレートシフト（Ｘ、Ｙ）、プレートローテーションを算出する、いわゆるＰＧＡオフセットを求めてもよい。また、プロセスオフセットおよびキャリブレーションオフセットは、上記ゲート電極Ｇ、ソース電極ＳＯ、ドレイン電極ＤＯを形成する層のみで使用し、他の層ではキャリブレーションオフセットだけ用いる手順としてもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態の基板としては、液晶ディスプレイデバイス用のガラスプレートＰのみならず、半導体デバイス用の半導体ウエハや、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００５５】
露光装置１としては、レチクルＲ（ＲＡ〜ＲＤ）とガラスプレートＰとを静止した状態でガラスプレートＰのパターンを露光し、ガラスプレートＰを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパー）の他に、レチクルＲとガラスプレートＰとを同期移動してレチクルＲのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニング・ステッパー；ＵＳＰ５，４７３，４１０）にも適用することができる。
【００５６】
露光装置１の種類としては、ガラスプレートＰに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限られず、半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクルＲなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００５７】
また、照明光学系２の光源としては、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。
【００５８】
投影光学系ＰＬの倍率は、等倍系のみならず縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（レチクルＲも反射型タイプのものを用いる）、また電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真空状態にすることはいうまでもない。また、投影光学系ＰＬを用いることなく、レチクルＲとガラスプレートＰとを密接させてレチクルＲのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。
【００５９】
プレートステージ５やレチクルステージ４にリニアモータ（ＵＳＰ５，６２３，８５３またはＵＳＰ５，５２８，１１８参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ４、５は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【００６０】
各ステージ４、５の駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージ４、５を駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージ４、５に接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージ４、５の移動面側に設ければよい。
【００６１】
プレートステージ５の移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（ＵＳＰ５，５２８，１１８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
レチクルステージ４の移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（ＵＳ  Ｓ／Ｎ  ０８／４１６，５５８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００６２】
以上のように、本願実施形態の露光装置１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。
【００６３】
液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデバイスは、図７に示すように、液晶表示デバイス等の機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたレチクルＲ（マスク）を製作するステップ２０２、石英等からガラスプレートＰ、またはシリコン材料からウエハを製作するステップ２０３、前述した実施の形態の露光装置１によりレチクルＲのパターンをガラスプレートＰ（またはウエハ）に露光するステップ２０４、液晶表示デバイス等を組み立てるステップ（ウエハの場合、ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る露光方法は、マスクのパターン位置に関する補正データと基板の処理に関する補正データとを個別に設定し、マスクの交換に応じて、交換後のマスクの補正データを交換前のマスクの補正データと入れ替える手順となっている。
これにより、この露光方法では、マスク交換が発生して条件出しを行う際にも、テスト露光を行うことなくマスク計測のみを実施すればよく、生産効率が低下してしまうことを防止できるという効果が得られる。
【００６５】
請求項２に係る露光方法は、マスクのパターン位置に関する補正データがパターンの投影像の結像特性に関する補正データである構成となっている。
これにより、この露光方法では、マスク交換が発生して条件出しを行う際にも、テスト露光を行うことなく投影像の結像特性を補正できるという効果が得られる。
【００６６】
請求項３に係る露光方法は、複数のパターンに対して各パターン毎に補正データを設定する手順となっている。
これにより、この露光方法では、各パターン毎にマスク交換前後のオフセットを求めることができ、それぞれ高精度の位置合わせ露光を実施できるという効果が得られる。
【００６７】
請求項４に係る露光方法は、交換前と交換後のマスクについて基板の位置決めに用いるマークの相対位置関係を求め、この相対位置関係に基づいて交換後のマスクのマークを基板に露光する手順となっている。
これにより、この露光方法では、マスク交換によりマークの相対位置関係が変動してしまうことを防止できるという効果が得られる。
【００６８】
請求項５に係る露光方法は、交換前と交換後のマスクについて基板の位置決めに用いるマークの相対位置関係を求め、この相対位置関係と基板に露光された交換後のマスクのマーク位置とに基づいて基板を位置決めする手順となっている。
これにより、この露光方法では、マスク交換によりマークの相対位置関係が変動しても各層毎のつなぎ合わせ精度、および層間の重ね合わせ精度を維持できるという効果が得られる。
【００６９】
請求項６に係る露光方法は、マークに対応するパターンを複数有するマスクに対して各パターン毎に相対位置関係を求める手順となっている。
これにより、この露光方法では、各パターンに対応するマークの補正データを容易に、且つ確実に選択できるという効果が得られる。
【００７０】
請求項７に係る露光方法は、パターン位置に関する補正データと基板の処理に関する補正データとを複数の露光装置間で補正する手順となっている。
これにより、この露光方法では、一度得られた補正データを別の装置で再度求めることなく、複数の装置間で互換性をもって使用することができ、生産効率の向上が実現するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、露光装置の概略構成図である。
【図２】液晶表示デバイスパターンの平面図である。
【図３】ＴＦＴ／ＬＣＤパターンの拡大図である。
【図４】（Ａ）は分割パターンＡを有するレチクル、（Ｂ）は分割パターンＢを有するレチクル、（Ｃ）は分割パターンＣ１、Ｃ２を有するレチクル、（Ｄ）は分割パターンＤ１、Ｄ２を有するレチクルのそれぞれ平面図である。
【図５】ガラスプレートをプレートアライメントマークを用いてアライメントする手順を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に用いられるレチクルの平面図である。
【図７】液晶表示デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図８】レチクル交換に伴う従来の補正値設定の手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ｐ  ガラスプレート（基板）
Ｒ、ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤ  レチクル（マスク）
１５Ｃ１、１５Ｃ２、１５Ｄ１、１５Ｄ２、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  プレートアライメントマーク（マーク）
【図１】
2004279670.tif 000003
【図２】
2004279670.tif 000004
【図３】
2004279670.tif 000005
【図４】
2004279670.tif 000006
【図５】
2004279670.tif 000007
【図６】
2004279670.tif 000008
【図７】
2004279670.tif 000009
【図８】
2004279670.tif 000010