(57)【要約】【課題】ミラープロジェクション型の投影光学系は、露光領域を拡大させる為に投影光学系を大型化すると、構成する光学部品の加工精度は従来通りの精度を必要とする為、製造コストの増大を招く。レンズスキャン型の投影光学系は、基板上で正立正像の有効良像領域を複数繋ぎ合わせる為に、上下２段に投影光学系を配置した構成が必要となり製造コストが増大する。本発明は、露光領域が大きくなっても簡単な装置構成でコストも増大しない露光装置を提供することを目的とする。【解決手段】マスクパターンの等倍左右反転像を少なくとも２枚の互いに平行な平面ミラーでスリットを走査方向に対し直交方向に曲げ移動させ一つの基板上で複数の転写範囲が互いに重なり合う位置に転写させる、又隣り合う転写範囲は、走査方向に対してずれた位置に配置してあることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクと基板を投影光学系に対し走査（スキャン）しながら、マスクのパターンを基板上に投影露光する走査型露光装置において、マスクパターンの等倍左右反転像を形成する投影光学系であって前記走査方向と直交方向に配列された複数の投影光学系と、少なくとも２枚の互いに平行な平面ミラーを有し走査（スキャン）方向に対し直交方向に配置することで、基板上で複数の転写範囲が互いに重なり合っていることを特徴とする投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項２】
一つの基板上の転写領域は、走査方向に対して各々ずれた位置に配置してあることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項３】
走査方向に対して、マスク面上の良像範囲と基板面上の転写範囲とが少なくとも一つは同じ位置にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項４】
前記転写範囲以外の前記複数の投影光学系はマスク、基板間距離を同一にする為、走査方向に対し並行な光学中心を鉛直方向にずれた位置に配置してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項５】
前記転写範囲の重ならない部分における一つの投影光学系を通過した照明光量と、前記転写範囲の重なる部分における照明光量が等しくなるように、良像範囲の端部が狭く形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項６】
前記複数の投影光学系がオフナー型光学系であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項７】
前記複数の投影光学系がダイソン型光学系であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の投影光学系及びそれを用いた露光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の露光装置を用いてガラス基板に投影露光するステップと、前記投影露光されたガラス基板を現像するステップ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、一般的には、投影露光装置及びそれを有する露光装置に関し、特に液晶パネルなどの、比較的大画面の被露光体を投影露光するために用いる反射型及び、反射屈折型投影光学系に関する。及びそれを使ってデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョンシステムのＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）化が進むと共に、表示素子として薄型ＦＰＤが多く使用されるようになってきた。それに伴い、更なる大画面化、コストダウン、結像性能の高精細化の要求が強く言われるようになってきた。ＦＰＤの製造には、集積回路（ＩＣ）産業界で使用されるのと同様のフォトリソグラフィーの手法を用いて、回路パターンを含むレチクル画像をフォトレジストコーティングされたガラス基板に投影し、パターン形成して製造される。
【０００３】
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、ガラス基板にパターニングする露光装置の露光領域拡大が望まれている。露光領域を拡大する方策として、ミラープロジェクションタイプの露光装置では、複数の投影光学系を走査方向に対して直交方向に並べ、各々の投影光学系が照射する露光領域を繋ぐことで、大画面に対応する露光領域を得る、という方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記ミラープロジェクション型において、複数の投影光学系を並べる方式では、繋ぎ部分があるために、ガラス基板にパターニングされる像は、正立像でなければならない。そのために、投影光学系を２段積みにする必要がある。これを、図６を用いて説明する。
【０００６】
図６は、オフナー型の投影光学系を２段積みにしている露光装置の主要部である。マスク１０８上の円弧状の照明領域が、照明光学系１１０によって照射され、第１投影光学系１１１、第２投影光学系１１２を通して、プレート１０９上にマスク１０８上のパターンが投影される。マスク１０８及びプレート１０９は各々Ｘ０方向に走査することで、マスク１０８上の全パターンが、プレート１０９上に転写されることになる。この際、マスク１０８上のパターンは、第１投影光学系１１１を通った後の結像面では、左右が反転している像になっている。それを、第２投影光学系１１２を通すことによって、左右がもう一度反転し、正立像となる。
【０００７】
しかし、この構造では、同じ投影光学系（第１投影光学系１１１と第２投影光学系１１２）を２段積みにすることになるので構成パーツが多くなる。その分のコスト増加、調整、組立の手間の増加、という問題を引き起こす。
【０００８】
そこで、本発明では、露光領域が大きくなっても、簡単な装置構成で成り立つ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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の露光装置は、マスクと基板を投影光学系に対して走査（スキャン）しながらマスクパターンを基板上に投影露光する走査型露光装置において、マスクパターンの等倍左右反転像を形成する投影光学系であって、前記走査（スキャン）と直交方向に複数の投影光学系が配置され、該複数の投影光学系の転写範囲に対し等倍左右反転像を、少なくとも２枚の互いに平行な平面ミラーを有し走査（スキャン）方向に対し直交方向に配置することで、基板上で複数の転写範囲が互いに重なり合っていることを特徴とする。ここで、前記投影光学系としては、例えばオフナー型光学系又はダイソン型光学系を用いることができる。
【００１０】
また、一つの基板上で複数の転写範囲が互いに重なり合わせるために、隣り合う転写範囲は、走査方向に対してずれた位置に配置してあることを特徴とする。
【００１１】
本発明の露光装置においては、前記複数の投影光学系を、隣り合う投影光学系の転写範囲が端部で重なるように配列し、前記マスクを照明するスリットのスリット幅を、前記重なり部分における２つの前記投影光学系を通過した照明光量が、転写範囲の重ならない部分における１つの投影光学系のみを通過した照明光量と略等しくなるように端部を狭くすることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の別の側面としてのデバイス製造方法は、上記露光装置を用いてガラス基板に投影露光するステップと、前記投影露光されたガラス基板を現像するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な構成の投影光学系の組み合わせにより、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段に投影光学系を配置することなく左右反転の立像のまま繋ぎ合わせることが可能な露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明実施例１に係る走査型露光装置の投影光学系の構成を示す図
【図２】図１においてマスクに照射される光束の形状、マスクのパターンの形状、基板に転写されるパターンの形状および複数の投影光学系の位置関係を表わす図
【図３】本発明実施例１における投影光学系を横から見た図
【図４】本発明実施例２に係る走査型露光装置の投影光学系の構成を示す図
【図５】図２の光束の形状を詳細に説明する図
【図６】課題を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、左右反転の立像を形成する投影光学系を走査方向と直交する方向に複数個配列し、各投影光学系の転写範囲が任意の繋ぎ目をもってプレート上に転写されるように配置することを特徴とする。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１に係る投影露光装置の構成を示す。同図において、１はフォトマスク、２はフォトマスクのパターンを転写する感光材が塗布された基板、３ａ，３ｂ，３ｃは台形型反射鏡、４ａ，４ｂ，４ｃは凸面反射鏡、５ａ，５ｂ，５ｃは凹面反射鏡である。６ａ，７ａ，７ｂ，７ｂは、それぞれ互いに平行に配置された平面反射鏡である。
【００１７】
ここで、フォトマスク１のパターンが、基板２上に転写されるまでを概略説明する。フォトマスク１は、フォトマスク１の上部に不図示の照明光学系から出た光で照射される。フォトマスク１の照射領域は矢印の走査方向に平行に３分割される。その際、照射される領域は、８，９，１０に示されるとおり不図示のスリットで切り取られた円弧状であり、その円弧状の光が台形型反射鏡３ａ，３ｂ，３ｃで反射され、凹面型反射鏡５ａ，５ｂ，５ｃ、凸面型反射鏡４ａ，４ｂ，４ｃ、再び凹面型反射鏡５ａ，５ｂ，５ｃを通る。さらに再び台形型反射鏡３ａ，３ｂ，３ｃで反射される。その後、中央の照射領域１０に対応する光は、そのまま下に落とされ、基板２上にフォトマスク１のパターンを投影する。また、左右の照射領域８，９に対応する光は、各々２枚のミラー、６ａと７ａ、６ｂと７ｂを通った後、基板２上にフォトマスク１のパターンを投影する。
【００１８】
６ａ，７ａ，７ｂ，７ｂの平面反射鏡は、分離した三つのマスク面における光束８，９を一つの基板２上に繋ぎ合わせて転写するために、走査方向に対して直交方向に光線を曲げるために必要となる光学素子である。６ａと７ａ，７ｂと７ｂは各々平行に配置されていることが必要であるが、機械要素を含めた配置のしやすさから、各々の平面反射鏡６ａ，７ａ，７ｂ，７ｂは、フォトマスク１もしくは基板２に対して４５°で配置されることが望ましい。
【００１９】
図２はマスクに照射される光束の形状を表わすと同時に、複数の投影光学系の位置関係を表わしている。即ち光束８，９，１０の形状は投影光学系の軸上に位置する照明系内のスリット形状を示す。本実施例では、オフナー投影光学系であることから、良像域、及びスリット形状は円弧形状を成す。照明系からの光束８，９，１０はテレセントリックに照射している。
【００２０】
光束８，９，１０の三つの良像域を繋ぐ任意の幅の繋ぎ目を設けるために、走査方向に対して任意の幅ずらして配置する必要がある。
【００２１】
図２において、マスク１上の光束１０は投影光学系の軸上を左右反転して基板２上の光束１３に転写される。図２において、マスク１上の光束８は投影光学系の軸上を左右反転し、図１の平面反射面６ａ，７ａで走査方向に対して直交方向に光線を曲げ移動し基板２上の光束１２は転写され、さらにマスク１上の繋ぎ領域１４と基板２上の繋ぎ領域１７は等しい。図２において、マスク１上の光束９は投影光学系の軸上を左右反転し、図１の平面反射面６ｂ，７ｂで走査方向に対して直交方向に光線を曲げ移動し基板２上の光束１１は転写され、さらにマスク１上の繋ぎ領域１５と基板２上の繋ぎ領域１６は等しい。
【００２２】
図２において、スリットで切り出された光束８、９、１０及び繋ぎ領域１５、１６部を拡大したのが図５である。図５の通り、繋ぎ領域１５においては、光束９の右端部が斜めにカットされており、光束１０の左端部が斜めにカットされている。また、繋ぎ領域１４においては、光束８の左端部が斜めにカットされており、光束１０の右端部が斜めにカットされている。こうすることで、マスク１に不図示の照明光学系から光が照射され、図１における矢印方向に走査されることにより、基板２に照射される積算露光量が一定になる。
【００２３】
図３は、オフナー型投影光学系を図１における矢印の直行方向から見た図で、三つの投影光学系の配置関係を表している。３ｃ，４ｃ，５ｃはマスク１上の光束１０を基板２上の光束１３に露光する投影光学系を構成する順に台形型反射鏡、凹面反射鏡、凸面反射鏡である。３ａ，４ａ，５ａ，６ａ，７ａはマスク１上の光束８を基板２上の光束１２に露光する投影光学系を構成する、順に台形型反射鏡、凹面反射鏡、凸面反射鏡、平面反射鏡Ａ、平面反射鏡Ｂである。３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂはマスク１上の光束９を基板２上の光束１１に露光する投影光学系を構成する、順に台形型反射鏡、凹面反射鏡、凸面反射鏡、平面反射鏡Ａ、平面反射面鏡である。
【００２４】
マスク１上の光束８，９を基板２上の光束１１，１２に露光する投影光学系は同じ光学定数（曲率半径、空気間隔、屈折率）をもつオフナー投影光学系から構成され、それぞれ互いに平行に配置された平面反射鏡６ａ，７ａ，６ｂ，７ｂで走査方向に対して直交方向に光線を曲げ基板２上の位置まで移動する為、基板２上の光束１３に露光する投影光学系に対し光路長及び基板間距離を同一にする為、走査方向に対し並行な光学中心を鉛直方向にずれた位置に配置してある。
【００２５】
このように、投影光学系が１段であっても、平面ミラーを複数枚構成することで構成パーツが少なくなり、コスト増加、調整、組立の手間の増加という問題も防ぐことが可能である。
【実施例２】
【００２６】
図４は本発明の実施例２に係る投影露光装置の構成を示す。実施例１と異なるのは、投影光学系がダイソン投影光学系であることである。ここで、フォトマスク２０のパターンが、基板２１上に転写されるまでを概略説明する。
【００２７】
フォトマスク２０は、フォトマスク２０の上部に不図示の照明光学系から出た光で照射される。フォトマスク２０の照射領域は矢印の走査方向に平行に３分割される。その際、照射される領域は、２７、２８、２９に示されるとおり不図示のスリットで切り取られた矩形状であり、その矩形状の光が台形型反射鏡２２ａ，２２ｂ，２２ｃで反射され、レンズ群２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通った後、凹面型反射鏡２４ａ，２４ｂ，２４ｃ、再びレンズ群２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通る。そして台形型反射鏡２２ａ，２２ｂ，２２ｃで反射される。その後、中央の照射領域２９に対応する光は、そのまま下に落とされ、基板２１上にフォトマスク２０のパターンを投影する。また、左右の照射領域２７、２８に対応する光は、各々２枚のミラー、２５ａと２６ａ、２５ｂと２６ｂを通った後、基板２１上にフォトマスク２０のパターンを投影する。その他の構成及び役割は実施例１と同じであるので省略する。
【００２８】
このように、ダイソン投影光学系の場合も投影光学系が１段であっても、平面ミラーを複数枚構成することで構成パーツも少なくなり、コスト増加、調整、組立の手間の増加という問題も防ぐことが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  フォトマスク、２  感光材が塗布された基板、３ａ，３ｂ，３ｃ  台形型反射鏡、
４ａ，４ｂ，４ｃ  凸面反射鏡、５ａ，５ｂ，５ｃ  凹面反射鏡、
６ａ，６ｂ  平面反射鏡Ａ、７ａ，７ｂ  平面反射鏡Ｂ、
８，９，１０  マスク上における光束、１１，１２，１３  基板上における光束、
１４，１５  マスク上における繋ぎ領域、１６，１７  基板上における繋ぎ領域
【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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