以下に、本発明の実施形態について、図� ��を参照して詳細に説明する。

 図1は、本発明の実施形態にかかる露光装 置1の概略構成を、模式的に示した図である� �それぞれ、(a)は斜視図であり、(b)は正面図� �ある。本発明の実施形態にかかる露光装置1� ��、いわゆるマルチレンズスキャン方式の露� ��装置である。すなわち、本発明の実施形態� ��かかる露光装置1は、露光対象物である基板 5に光エネルギ(露光光)を照射できる複数の投 影光学系15を備える。そして、基板5(具体的� �は、表面に感光性材料が塗布された基板)を� ��査しつつ、各投影光学系15が基板5(の表面の 感光性材料)に露光を行うことができる。

 図1に示すように、本発明の実施形態にか かる露光装置1は、照明ユニット11と、所定の 数の複数の照明系モジュール12と、フォトマ� ��ク13と、マスクステージ14と、マスクステー ジ駆動部17と、所定の数の複数の投影光学系1 5と、所定の数の複数のアライメントマーク� �出系20と、基板ステージ16と、基板ステージ� ��動部18と、制御ユニット19とを備える。

 照明ユニット11は、マスクステージ14に支 持されているフォトマスク13に、光エネルギ( 露光光)を照射することができる。この照明� �ニット11には、従来一般の構成を有するレン ズスキャン方式の露光装置の照明ユニットと 同じ構成のものが適用できる。したがって、 照明ユニット11の詳細な説明は省略する。構� ��の一例を簡単に説明すると、この照明ユニ� ��ト11は、光源と、集光鏡と、ダイクロイッ� �ミラーと、波長選択フィルタと、ライトガ� �ドと、その他所定の部材とを備える。光源� �所定の波長の光エネルギ(露光光)を射出する ことができる。この光源には、超高圧水銀ラ ンプなどが適用できる。集光鏡は、光源から 射出された光エネルギ(露光光)を集光するこ� ��ができる。ダイクロイックミラーは、集光� ��が集光した光エネルギ(露光光)のうち、露� �に必要な波長の光エネルギ(露光光)を反射し 、他の波長の光エネルギ(露光光)を透過する� ��波長選択フィルタは、ダイクロイックミラ� ��が反射した光エネルギ(露光光)のうち、さ� �に露光に必要な波長の光エネルギ(露光光)を 透過させることができる。ライトガイドは、 波長選択フィルタを透過した光エネルギ(露� �光)を、所定の複数の数に分岐する。

 各照明系モジュール12は、照明ユニット11 のライトガイドにより分岐された光エネルギ (露光光)のそれぞれの照射を受け、それぞれ� ��ォトマスク13の表面に光エネルギを照射す� �。これらの照明系モジュール12には、従来一 般のステップ&スキャン方式の露光装置の� ��明系モジュールと同じ構成のものが適用で� ��る。たとえば、各照明系モジュール12は、� �明シャッタ、リレーレンズ、オプティカル� �ンテグレータとしてのフライアイレンズ、� �ンデンサレンズなどを備える。照明シャッ� �は、光エネルギ(露光光)の光路に対して進退 自在に配設されており、光路に配置されたと きには光エネルギ(露光光)を遮断し、光路か� ��退避したときには、光エネルギ(露光光)を� �過させる。これにより、光エネルギ(露光光) の通過と遮断を切り替えることができる。こ れら複数の照明系モジュール12のそれぞれか� ��射出した光は、それぞれフォトマスク13の� �なる領域を照明する。

 フォトマスク13は、石英ガラスなどから� �る板状の光学部材であり、光エネルギ(露光� ��)を透過可能な透光部と、光エネルギ(露光� �)を遮断する遮光部とが形成される。これら� ��透光部と遮光部とは、それぞれ所定のパタ� ��ンに形成される。これらの透光部と遮光部� ��パターンが、露光対象物である基板5の表面 (に塗布される感光性材料)に投影(転写)され� �。

 マスクステージ14は、フォトマスク13を支 持することができるステージである。このマ スクステージ14は、所定の方向に走査露光を� ��うことができるように、所定の走査方向Aに 移動可能である。また、走査方向Aに略直角� �方向にも移動可能である。さらにこのマス� �ステージ14は、上下方向にも微動可能である とともに、上下方向を回転軸とする回転方向 にも微動可能である。マスクステージ駆動部 17は、マスクステージ14を前記各方向に移動� �微動させるためのモータなどを有する。こ� �マスクステージ駆動部17は、制御ユニット19� ��より制御される。このマスクステージ14お� �びマスクステージ駆動部17には、従来一般の ステップ&スキャン方式の露光装置におけ� ��マスクステージおよびマスクステージ駆動� ��と同じ構成のものが適用できる。したがっ� ��、詳細な説明は省略する。

 投影光学系15は、フォトマスク13に形成さ れる透光部および遮光部のパターンを、露光 対象物である基板5の表面に結像させ、これ� �より、基板5の表面に塗布される感光性材料� ��、フォトマスク13の透光部および遮光部の� �ターンを投影(転写)することができる。この 投影光学系15には、従来一般のレンズスキャ� ��方式の露光装置における投影光学系と同じ� ��成のものが適用できる。したがって、詳細� ��説明は省略する。簡単に説明すると、投影� ��学系15は、たとえば光エネルギ(露光光)の結 像特性(結像位置、拡大・縮小、回転、変形� �ど)を調整するレンズシフタ、投影像E(「投� �像」とは、一つの投影光学系により露光さ� �る写像をいうものとする)を設定する視野絞� ��、光エネルギ(露光光)を基板の表面に結像� �せる対物レンズ、その他所定の光学素子な� �を備えている。そして、これらレンズシフ� �、視野絞り、対物レンズ、その他所定の光� �素子などは、鏡筒の内部に配設される。

 レンズシフタは、光エネルギ(露光光)の� �路上に配設される光学素子である。このレ� �ズシフタの姿勢を調整することによって、� �エネルギ(露光光)の光路を調整することがで きる。そして、光エネルギ(露光光)の光路を� ��整することによって、露光対象物である基� ��5の表面に結像される投影像Eのシフト(位置� ��変位)、スケーリング(拡大、縮小)、ローテ� ��ション(回転)、変形などの調整を行うこと� �できる。

 これらの複数の投影光学系15は、フォト� �スク13および露光対象物である基板5の走査� �向Aに略直角な方向に沿って、略千鳥状に配� ��されている。図2は、複数の投影光学系15に� ��り光エネルギ(露光光)が投影される投影像E� ��形状、各投影光学系15により光エネルギ(露� ��光)が投影される投影像Eの互いの位置関係� �よびマーク検出系20が撮像する位置と各投影 像Eの位置関係を、模式的に示した平面図で� �る。図2に示すように、一つの投影光学系15� �より光エネルギ(露光光)が投影される投影像 Eは、略台形になるように設定される。そし� �、各投影光学系15により光エネルギ(露光光)� ��投影される投影像Eが、走査方向Aに略直角� �方向に沿って、略千鳥状に並ぶように設定� �れる。

 さらに、光エネルギ(露光光)が投影され� �各投影像Eは、隣り合う領域の端部(台形の斜 辺にあたる領域。継部)どうしが、走査方向A� ��略直角な方向に沿って、互いに重なり合う� ��うに設定される。このように設定されるこ� ��により、走査方向Aに沿って走査露光したと きに、継部と、継部でない領域とで、露光量 を略等しくすることができる。また、各投影 光学系15による光エネルギ(露光光)が投影さ� �る投影像Eのそれぞれが重なり合う領域(継部 )を設ける設定とすることにより、隣り合う� �域間における光学収差の変化や露光量の変� �を滑らかにすることができる。

 図1に戻って説明すると、基板ステージ16� ��、露光対象物である基板5(表面に感光性材� �が塗布された基板)を支持することができる� ��たとえば基板ホルダ(図略)によって露光対� �物である基板5を基板ステージ16上に支持す� �ことができる。この基板ステージ16は、マス クステージ14と同様に、所定の走査方向Aに走 査露光を行うことができるように、所定の走 査方向Aに移動可能である。また、走査方向A� ��直角な方向にも移動可能である。

 基板ステージ駆動部18は、前記のように� �板5を移動させることができる。この基板ス� ��ージ駆動部18は、基板ステージ16を駆動でき るモータなどを有する。この基板ステージ駆 動部18は、制御ユニット19によって制御され� �。

 マスクステージ駆動部17および基板ステ� �ジ駆動部18は、制御ユニット19により、それ� ��れ独立して制御される。このため、マスク� ��テージ14および基板ステージ16は、それぞれ マスクステージ駆動部17と基板ステージ駆動� ��18による駆動のもとに、独立して移動可能� �ある。制御ユニット19は、マスクステージ14� ��よび基板ステージ16の位置をモニタリング� �ながら、マスクステージ駆動部17および基板 ステージ駆動部18を制御する。これにより、� ��ォトマスク13と露光対象物である基板5とを� ��照明ユニット11および投影光学系15に対して 、任意の速度で所定の方向に同期的に移動さ せることができる。

 このように、本発明の実施形態にかかる� ��光装置1は、照明ユニット11および投影光学� ��15に対して、フォトマスク13(を支持するマ� �クステージ14)および露光対象物である基板5( を支持する基板ステージ16)を走査方向Aに同� �的に移動させることができる。そして、フ� �トマスク13に光エネルギ(露光光)を照射し、� ��ォトマスク13に形成される透光部および遮� �部のパターンを、投影光学系15を通じて基板 5の表面(に塗布される感光性材料)に投影(転� �)することができる。

 本発明の実施形態にかかる露光装置1は、 (投影光学系15の数+1)個のマーク検出系20を備� ��る。そしてこれらのマーク検出系20は、投� �光学系15の配列方向に沿って、隣り合う投影 光学系15の間と、両端の投影光学系15の外側� �に、略直列に配列される。すなわち図2に示� ��ように、各投影光学系15の投影像Eどうしの� ��部(の走査方向Aに沿った延長線上)に位置す� ��所定の領域と、走査方向Aに略直角な方向の 両端の投影像Eの外側に位置する所定の領域� �を撮像できるように設定される。

 そして、各マーク検出系20により撮像で� �る領域は、走査方向Aに略直角な方向に直列� ��に配設される。なお、図2においては、千鳥 状に配列する投影像Eの外側の領域を撮像す� �設定を示したが、各投影像Eに挟まれる領域� ��撮像する構成であってもよい。また、マー� ��検出系20が撮像する領域が、直列的に(一列� ��)配列するように設定される構成を示したが 、必ずしも直列的に配列する領域を撮像する 構成でなくともよい。要は、投影像Eどうし� �継部(の走査方向Aに沿った延長線上)にある� �定の領域を撮像できる構成であればよい。

 これらの各マーク検出系20は、基板5に形� ��されるアライメントマーク52に対向できる� �うに配設される。そして各マーク検出系20は 、基板5に形成されるアライメントマーク52を 検出できる。

 本発明の実施形態にかかる露光装置1の各 マーク検出系20には、従来一般のレンズスキ� ��ン方式の露光装置におけるマーク検出系と� ��じ構成のものが適用できる。したがって、� ��細な説明は省略する。たとえばマーク検出� ��20は、アライメント用の光源と、撮像手段� �を備える。アライメント用の光源には、所� �の波長の検出光を射出することができるハ� �ゲンランプなどが適用できる。撮像手段に� �、公知の各種CCDカメラなどが適用できる。� �像手段は、撮像した画像データを制御ユニ� �ト19に伝送し、制御ユニット19は、この画像� ��ータに基づいて画像処理を行い、撮像した� ��ライメントマーク52の位置情報を算出する� �

 図3は、露光対象物である基板5の構成、露� �対象となる領域、各投影光学系15により光エ ネルギが照射される投影領域F(「投影領域」� ��は、一つの投影光学系15により光エネルギ� �照射される領域をいうものとする)およびマ� ��ク検出系20が撮像する位置(換言すると、マ� ��ク検出系20により検出されるアライメント� �ーク52の位置)を、模式的に示した平面図で� �る。なお、露光対象となる領域53は、全体と して複数の投影領域Fからなる。なお、図3に� ��いては、一つの露光対象となる領域が七つ� ��投影領域F(F ₁ ~F ₇ )を有する構成を示す。そして隣り合う投影� �域Fは、一部が重なり合っている。この重な� ��合っている部分が継部である。

 図3に示すように、各投影領域F ₁ ~F ₇ は、走査方向Aに細長い帯状の領域である。� �して複数(本実施形態においては7つ)の投影� �域F ₁ ~F ₇ が、走査方向Aに直角の方向に並んでいる。� �こで、隣り合う投影領域F ₁ ~F ₇ どうしは、互いに一部が重なり合っている(� �の重なり合っている部分が継部である)。

 露光対象物である基板5(表面に感光性材料� �塗布された基板5)には、露光の際の位置合わ せなどに用いられる複数のアライメントマー ク52が形成される。具体的には図3に示すよう に、露光対象となる領域53の外側であって、� ��投影領域F ₁ ~F ₇ の四隅近傍に形成される。換言すると、露光 対象となる領域53の外側であって、隣り合う� ��影領域F ₁ ~F ₇ どうしの継部の略延長線上と、両端の投影領 域F ₁ 、F ₇ の露光対象となる領域外側の辺(走査方向Aに� ��行な辺)の延長線上とに形成される。したが って、全体として、露光対象となる領域53の� ��査方向A両端外側に、それぞれ、(投影領域F ₁ ~F ₇ の数+1)このアライメントマーク52(52a~52h、52i~5 2p)が形成される。そしてこれらのアライメン トマーク52(52a~52h、52i~52p)は、走査方向Aに略� �角な方向に沿って、直列的に配列される。� �お、各アライメントマーク52の形状としては 、略X字状の形状のマークが好適に適用でき� �が、このほかの形状、たとえば円形状のマ� �クや略方形のマークであってもよい。

 このような構成によれば、たとえば投影領� ��F ₁ は、その四隅外側に形成される四個のアライ メントマーク52a、52b、52i、52jにより、位置決 めおよび投影領域F ₁ の形状の算出を行うことができる。同様に、 投影領域F ₂ は、その四隅外側に形成される四個のアライ メントマーク52b、52c、52j、52kにより、位置決 めおよび投影領域F ₂ の形状の算出を行うことができる。

 このように、互いに隣り合う投影領域Fどう しは、その間に形成されるアライメントマー クを共用することができる。たとえば、投影 領域F ₁ と投影領域F ₂ は、アライメントマーク52b、52jを共用できる 。また、投影領域F ₂ と投影領域F ₃ は、アライメントマーク52c、52kを共用できる 。このため、投影領域Fごとに、露光の位置� �わせおよび投影領域Fの形状の算出などを行� ��ことができる。この際、アライメントマー� ��を共用できるから、マーク検出系20の数の� �加を抑制することができる。したがって、� �とえば基板の温度分布の不均一に起因する� �形量の不均一が生じたとしても、各投影領� �Fごとに位置決めおよび変形量の算出を行う� ��とができる。このため、撮像手段の数の増� ��を抑制しつつ、露光の位置決め精度の向上� ��図ることができる。

 次に、アライメント処理および露光処理� ��動作の一例について説明する。

 制御ユニット19は基板ステージ16を移動さ せ、各マーク検出系20を、露光対象となる領� ��53の走査方向Aの一端側に形成されている各� ��ライメントマーク52(52a~52h)に対向させる。� �発明の実施形態においては、マーク検出系20 の配設間隔に基づいて基板に形成されるアラ イメントマーク52の間隔が設定されている。� ��たがって、基板5を所定の位置に移動させる と、各マーク検出系20は、それぞれ同時に所� ��のアライメントマーク52(52a~52h)に対向する� �そしてマーク検出系20は、それぞれ所定のア ライメントマーク52(52a~52h)を検出する。

 次いで、制御ユニット19は、基板ステー� �16を走査方向Aに移動させ、露光対象となる� �域53の走査方向Aの他端に形成されているア� �イメントマーク52(52h~52n)に対向させる。そし て各マーク検出系20は、それぞれ同時に所定� ��アライメントマーク52(52i~52p)を検出する。

 このようにして制御ユニット19は、各投影� �域F(F ₁ ~F ₇ )のそれぞれについて、各投影領域Fの四隅外� ��に形成される4つのアライメントマーク52を� ��出する。そして各アライメントマーク52の� �置情報を算出し、算出したアライメントマ� �ク52の位置情報に基づいて、各投影領域F(F ₁ ~F ₇ )の寸法、形状を算出する。さらにこの算出� �果に基づいて、各投影光学系15が投影するパ ターンのシフト量、スケーリング量、回転量 などの補正データを算出する。

 次に、制御ユニット19は、算出した補正パ� �メータに基づいて、各投影光学系15の像特性 を補正し、投影領域F(F ₁ ~F ₇ )に対して露光する。具体的には、マスクス� �ージ14と基板ステージ16を同期的に走査方向A に移動させつつ、各投影光学系15がそれぞれ� ��定の投影領域F(F ₁ ~F ₇ )に対して露光を行う。

 すなわち、制御ユニット19は、投影光学� �15と露光対象となる領域53の走査方向Aの一端 部とが対向するように基板ステージ16を移動� ��せる。同時に制御ユニット19はマスクステ� �ジ14も露光対象となる領域53の走査方向Aの一 端部に移動させ、基板5に対してフォトマス� �13の位置合わせを行う。そして、フォトマス ク13と露光対象物である基板5とを投影光学系 15に対して走査方向Aに同期的に移動しつつ、 フォトマスク13と照明ユニット11(照明系モジ� ��ール12)で照射することにより、投影領域Fに 対して露光処理が行われる。ここで、あらか じめ求めておいた補正パラメータに基づいて 、レンズシフタの姿勢を調整しつつ、走査露 光が行われる。

 このような構成によれば、たとえば基板� ��温度分布の不均一に起因する変形量の不均� ��が生じたとしても、投影領域Fごとに位置決 めおよび変形量の算出を行うことができる。 このため、露光の位置決め精度の向上を図る ことができる。