JP3372086B2 - Exposure method and apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回路
又は液晶表示デバイス等をフォトリソグラフィ工程で製
造する際に、画面合成方式でレチクルのパターンを感光
性の基板上に露光する際に使用して卓効ある露光装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for exposing a reticle pattern onto a photosensitive substrate by a screen synthesis method, for example, when manufacturing a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display device by a photolithography process. And excellent exposure equipment.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路、液晶表示デバイス又は
薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィ工程で製造する
際に、フォトマスク又はレチクル（以下、「レチクル」
と総称する）のパターンをフォトレジストが塗布された
基板（ウエハ、ガラスプレート等）上に露光する露光装
置が使用されている。従来の露光装置としては、ステッ
プ・アンド・リピート方式で基板上の各ショット領域に
順次レチクルのパターンの縮小像を投影露光する縮小投
影型露光装置（ステッパー）が多用されていた。2. Description of the Related Art Photomasks or reticles (hereinafter referred to as "reticles") are used for manufacturing semiconductor integrated circuits, liquid crystal display devices, thin-film magnetic heads, etc. in a photolithography process.
An exposure apparatus is used to expose a substrate (wafer, glass plate, etc.) on which a photoresist pattern is applied. As a conventional exposure apparatus, a reduction projection type exposure apparatus (stepper) which projects and exposes a reduced image of a pattern of a reticle sequentially on each shot area on a substrate by a step-and-repeat method has been widely used.

【０００３】図８は従来のこの種の露光装置を示し、露
光用光源としての超高圧の水銀ランプ１より射出された
光は、楕円鏡２により集光されミラー３を経て波長フィ
ルター４に導かれる。波長フィルター４では露光に必要
な波長域の露光光ＩＬ（一般的にはｇ線やｉ線の光）が
選択される。波長フィルター４を透過した露光光ＩＬは
フライアイ・インテグレータ５に入射し、フライアイ・
インテグレータ５による多数の光源像からの露光光が重
畳的に、リレーレンズ８Ａを介して均一な照度分布でレ
チクルブラインド６を照明する。FIG. 8 shows a conventional exposure apparatus of this type. Light emitted from an ultra-high pressure mercury lamp 1 as a light source for exposure is condensed by an elliptic mirror 2 and guided to a wavelength filter 4 via a mirror 3. Get burned. The wavelength filter 4 selects the exposure light IL (generally g-line or i-line light) in the wavelength range required for exposure. The exposure light IL that has passed through the wavelength filter 4 enters the fly-eye integrator 5 and
The exposure light from a large number of light source images by the integrator 5 superimposes on the reticle blind 6 with a uniform illuminance distribution via the relay lens 8A.

【０００４】レチクルブラインド６は矩形の視野絞りを
構成しており、その開口部の大きさ及び位置は任意に設
定できるようになっている。レチクルブラインド６の開
口部を通過した露光光ＩＬは、第２リレーレンズ８Ｂ、
ミラー７及びコンデンサーレンズ８Ｃを経てレチクル９
上を均一な照度分布で照明する。レチクルブラインド６
の配置面とレチクル９のパターン形成面とは共役であ
り、レチクルブラインド６の開口部の像が所定の倍率で
レチクル９上に結像される。従って、レチクルブライン
ド６の開口部の大きさ及び位置を設定することにより、
レチクル９上の任意の位置及び大きさの照明領域を選択
的に照明することができる。The reticle blind 6 constitutes a rectangular field stop, and the size and position of its opening can be arbitrarily set. The exposure light IL that has passed through the opening of the reticle blind 6 has a second relay lens 8B,
Reticle 9 through mirror 7 and condenser lens 8C
Illuminate the top with a uniform illuminance distribution. Reticle blind 6
And the pattern forming surface of the reticle 9 are conjugated, and the image of the opening of the reticle blind 6 is formed on the reticle 9 at a predetermined magnification. Therefore, by setting the size and position of the opening of the reticle blind 6,
It is possible to selectively illuminate an illumination area having an arbitrary position and size on the reticle 9.

【０００５】レチクル９を透過した光束は、投影光学系
１０を経て感光材が塗布された基板１１上にレチクル９
のパターンを所定の倍率で縮小した像を結像する。基板
１１としては、半導体集積回路ではウエハが用いられ、
液晶デバイスの場合はガラスプレートが使用される。基
板１１は基板ステージ１２の上に載置され、基板ステー
ジ１２は投影光学系１０の光軸方向、及びこの光軸に垂
直な面内で基板１１の位置決めを行う。基板ステージ１
２上に移動鏡１３が取り付けられ、外部のレーザー干渉
計からのレーザービームＬＢ１を移動鏡１３で反射する
ことによって、基板ステージ１２の座標が常時モニター
され、このモニター結果に基づいて基板ステージ１２が
駆動されている。通常、１回の露光動作では基板１１の
露光面の全領域に露光することができない。そこで、１
回の露光が終了すると、基板ステージ１２を２次元的に
ステッピングして基板１１上の別のショット領域に露光
を行い、これを繰り返すことにより基板１１の露光面の
全領域への露光を行う。The light flux that has passed through the reticle 9 passes through the projection optical system 10 and then onto the substrate 11 coated with a photosensitive material.
An image is formed by reducing the pattern (1) at a predetermined magnification. A wafer is used as the substrate 11 in the semiconductor integrated circuit,
A glass plate is used in the case of a liquid crystal device. The substrate 11 is placed on the substrate stage 12, and the substrate stage 12 positions the substrate 11 in the optical axis direction of the projection optical system 10 and in a plane perpendicular to this optical axis. Substrate stage 1
The movable mirror 13 is mounted on the mirror 2, and the laser beam LB1 from the external laser interferometer is reflected by the movable mirror 13 so that the coordinates of the substrate stage 12 are constantly monitored. Being driven. Normally, one exposure operation cannot expose the entire area of the exposure surface of the substrate 11. So 1
When the exposure is completed, the substrate stage 12 is two-dimensionally stepped to expose another shot area on the substrate 11, and by repeating this, the entire area of the exposed surface of the substrate 11 is exposed.

【０００６】近年、半導体集積回路及び液晶デバイス等
においては、デバイスサイズが拡大の一途を辿ってい
る。半導体集積回路では従来１５ｍｍ角の露光領域が用
いられてきたが、デバイスサイズの拡大により最近では
２０ｍｍ角の露光領域を有する露光装置が使用されるよ
うになってきた。将来的にデバイスサイズは更に拡大す
るものと思われる。また、液晶デバイスの場合は、ポケ
ットテレビに代表されるような４〜５インチのデバイス
の他に、パソコン等に供される１０インチクラスのデバ
イスも現れている。In recent years, device sizes of semiconductor integrated circuits, liquid crystal devices and the like have been increasing. Conventionally, an exposure area of 15 mm square has been used in a semiconductor integrated circuit, but due to the increase in device size, an exposure apparatus having an exposure area of 20 mm square has recently come to be used. It is expected that the device size will further expand in the future. In addition, in the case of liquid crystal devices, in addition to 4 to 5 inch devices typified by pocket televisions, 10 inch class devices used for personal computers and the like have also appeared.

【０００７】これらの所謂ジャイアントデバイスに対応
するには、投影光学系の有効露光領域を拡大するのが一
つの手法であるが、装置が大型化すると共に、基板側の
平面度の限界のため焦点深度を基板の全面で許容値以内
に収めることがより困難になるという不都合があった。
この不都合を克服するために、画面合成の手法が提案さ
れている。この画面合成の手法は、１枚以上のレチクル
を用いて基板上の領域に１つのデバイスを露光する方法
である。この手法は既に液晶デバイス用のステッパでは
一般的に使用されている。図９を参照して画面合成の手
法を説明する。One of the methods to cope with these so-called giant devices is to enlarge the effective exposure area of the projection optical system. However, as the size of the apparatus increases and the flatness of the substrate side is limited, focus is increased. There is an inconvenience that it becomes more difficult to keep the depth within the allowable value on the entire surface of the substrate.
In order to overcome this inconvenience, a screen synthesis method has been proposed. This screen synthesis method is a method of exposing one device to an area on a substrate using one or more reticles. This technique is already commonly used in steppers for liquid crystal devices. A method of screen composition will be described with reference to FIG.

【０００８】図９（ａ）は基板１１上に露光されたパタ
ーンの完成状態を示し、この図９（ａ）において、基板
１１上には１個の大きなパターン２５が形成されてい
る。しかしながら、１回の露光ではそのパターン２５を
露光することができないため、この従来例ではそのパタ
ーン２５を４個のパターン２１〜２４に分解する。そし
て、それら４個のパターン２１〜２４の原画パターンが
個別に形成された、図９（ｂ）に示す４枚のレチクル９
Ａ〜９Ｄを用いて露光を行う。更に、レチクル９Ａ〜９
Ｄのパターン形成面において、転写すべきパターンの輪
郭の外周にそれぞれ枠状の遮光帯パターン２６〜２９が
形成されている。FIG. 9A shows a completed state of the exposed pattern on the substrate 11. In FIG. 9A, one large pattern 25 is formed on the substrate 11. However, since the pattern 25 cannot be exposed by one exposure, the pattern 25 is decomposed into four patterns 21 to 24 in this conventional example. Then, the four reticle 9 shown in FIG. 9B in which the original patterns of these four patterns 21 to 24 are individually formed.
Exposure is performed using A-9D. Furthermore, reticles 9A-9
On the pattern forming surface of D, frame-shaped light-shielding band patterns 26 to 29 are formed on the outer periphery of the contour of the pattern to be transferred.

【０００９】尚、図９（ｂ）に示すレチクル９Ａ〜９Ｄ
のパターンをそのまま投影光学系１０によってそれぞれ
基板１１上に転写すると、この基板１１にはレチクル９
Ａ〜９Ｄの各パターンが反転した状態でのパターンが形
成されるため、図９（ａ）の基板１１上のパターン２１
〜２４は、それぞれ反転する。従って、レチクル９Ａ〜
９Ｄの実際のパターンは予め図９（ｂ）に示すレチクル
９Ａ〜９Ｄの各パターンをそれぞれ反転した状態で形成
されているが、図９（ｂ）では、理解を容易にするため
に、投影光学系１０が正立像を形成するものとして、図
９（ｂ）のレチクル９Ａ〜９Ｄのパターンを示してい
る。Incidentally, reticles 9A to 9D shown in FIG. 9 (b).
When the patterns of 1 are transferred to the substrate 11 by the projection optical system 10 as they are, the reticle 9 is transferred to the substrate 11.
Since the patterns in which the respective patterns A to 9D are inverted are formed, the pattern 21 on the substrate 11 in FIG.
-24 are respectively inverted. Therefore, reticle 9A-
The actual pattern of 9D is formed in a state in which the patterns of the reticles 9A to 9D shown in FIG. 9B are respectively inverted in advance. However, in FIG. Assuming that the system 10 forms an erect image, the patterns of reticles 9A to 9D in FIG. 9B are shown.

【００１０】図９（ｃ）は、基板１１上の第１のショッ
ト領域にパターン２１を露光した状態を示し、図９
（ｄ）は、図９（ｃ）のパターン２１を露光するときの
レチクル９Ａ上の照明領域の設定状態を示す。図８のレ
チクルブラインド６は、２枚のＬ字型のブレードから構
成され、図９（ｄ）にはそのレチクルブラインド６の投
影像６Ｒ、及びその２枚のブレードの投影像１４Ｒ及び
１５Ｒが示されている。これら２枚のブレードの投影像
１４Ｒ及び１５Ｒの内側のエッジ部は、レチクル９Ａの
遮光帯２６上に設定されている。この状態で、シャッタ
ー（図８では不図示）を一定時間開くことにより、図９
（ｃ）で示される第１のショット領域にパターン２１が
露光される。FIG. 9C shows a state in which the pattern 21 is exposed on the first shot area on the substrate 11, and FIG.
9D shows a setting state of the illumination area on the reticle 9A when the pattern 21 of FIG. 9C is exposed. The reticle blind 6 in FIG. 8 is composed of two L-shaped blades, and FIG. 9D shows a projected image 6R of the reticle blind 6 and projected images 14R and 15R of the two blades. Has been done. The inner edge portions of the projected images 14R and 15R of these two blades are set on the light-shielding band 26 of the reticle 9A. In this state, the shutter (not shown in FIG. 8) is opened for a certain time, and
The pattern 21 is exposed in the first shot area shown in (c).

【００１１】これからも分かるように、基板１１上に露
光されるパターンはレチクルブラインド６で制限された
領域内のパターンではなく、レチクル９Ａ〜９Ｄ上に形
成された遮光帯２６〜２９の内側の領域のパターンであ
る。次に、基板１１上の第２のショット領域にパターン
２２を露光するには、レチクルをレチクル９Ａからレチ
クル９Ｂに変更し、同時に基板ステージ１２を所定の位
置に移動して同様に露光する。このときパターン２１が
露光されている第１のショット領域に対して、パターン
２２が露光される第２のショット領域を微小量だけ重ね
て露光を行う。これは、レチクル上のパターンの描画誤
差、投影光学系１０のディストーション、基板ステージ
１２の位置決め誤差等により、パターン２１とパターン
２２との間にギャップが発生するのを防ぐためである。As will be understood from the above, the pattern exposed on the substrate 11 is not the pattern within the area limited by the reticle blind 6, but the area inside the light-shielding bands 26-29 formed on the reticles 9A-9D. Pattern. Next, in order to expose the pattern 22 on the second shot area on the substrate 11, the reticle is changed from the reticle 9A to the reticle 9B, and at the same time, the substrate stage 12 is moved to a predetermined position and exposed. At this time, exposure is performed by superimposing a minute amount of the second shot area on which the pattern 22 is exposed on the first shot area on which the pattern 21 is exposed. This is to prevent a gap from occurring between the pattern 21 and the pattern 22 due to a drawing error of the pattern on the reticle, a distortion of the projection optical system 10, a positioning error of the substrate stage 12, and the like.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の露光
装置においては、以下のような不都合がある。先ず第一
に、各ショット領域間の継ぎ目において、上に述べたよ
うに微小な部分ではあるがパターンの２重露光部が発生
するという不都合がある。この２重露光は、現像された
レジストのパターンに対して線幅の細り又は太りとなっ
て影響する。これは、製作されるデバイスの電気的な特
性に影響することも有り得る。The conventional exposure apparatus as described above has the following disadvantages. First of all, there is a disadvantage that a double exposure portion of the pattern is generated at the joint between the shot areas, although it is a minute portion as described above. The double exposure affects the pattern of the developed resist by thinning or thickening the line width. This can also affect the electrical properties of the manufactured device.

【００１３】第２の不都合は、レチクルの描画誤差、投
影光学系のディストーション、及び基板ステージ１２の
位置決め誤差に起因して、各ショット領域間の継ぎ目に
おいてパターンの横方向への段差が発生することであ
る。これも、製作するデバイスの電気的な特性、及び物
理的な特性に悪影響を及ぼす恐れがある。特に液晶ディ
スプレイのようなデバイスにおいては、μｍオーダーの
段差であってもデバイスの表示特性に悪影響を及ぼす虞
がある。The second disadvantage is that a step in the lateral direction of the pattern is generated at the joint between the shot areas due to the drawing error of the reticle, the distortion of the projection optical system, and the positioning error of the substrate stage 12. Is. This may also adversely affect the electrical and physical characteristics of the manufactured device. Particularly in a device such as a liquid crystal display, even a step of the order of μm may adversely affect the display characteristics of the device.

【００１４】第３の不都合は、複数台のステッパーを用
いて露光を行う場合に主に発生するものであるが、投影
光学系のディストーションに起因して重ね合わせの誤差
が各ショット領域間の継ぎ部でステップ的に変化するこ
とがある。この不都合は、液晶ディスプレイの場合には
より深刻である。特に、アクティブ・マトリックス液晶
デバイスの場合には、薄膜トランジスタの動作特性に影
響を与えるため、継ぎ部でのコントラストに直接影響を
与え、結果として表示品質の低下に結び付いてしまう。The third inconvenience mainly occurs when exposure is performed using a plurality of steppers. However, due to the distortion of the projection optical system, an overlay error occurs between the shot areas. It may change step by step. This disadvantage is more serious in the case of liquid crystal displays. In particular, in the case of an active matrix liquid crystal device, since it affects the operating characteristics of the thin film transistor, it directly affects the contrast at the joint portion, resulting in a reduction in display quality.

【００１５】これらの不都合を解決するために、特開昭
６３−４９２１８号公報において、パターンの接続部の
照明光量を台形状に減少させる減光手段（レチクルに重
ねてフィルターを配置するか、レチクルそのものにフィ
ルター膜の蒸着により減光特性を持たせたもの）を設け
て、その接続部の露光量を均一にする手法が開示されて
いる。しかしながら、半導体集積回路用や液晶ディスプ
レイ等を製造するために用いられる露光装置の場合に、
レチクルに特別のフィルターを張り付けたり、又はレチ
クルに近接してフィルターを配置すると、ゴミ等の異物
が発生し易くなるという不都合がある。更に、レチクル
の洗浄工程が複雑化することからも、現実的な手法とは
いい難い。In order to solve these problems, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-49218, a light reducing means for reducing the illumination light amount of a pattern connecting portion into a trapezoidal shape (a filter is placed on the reticle or a reticle is used). A method of disposing a filter film having a dimming characteristic by vapor deposition) to make the exposure amount of the connection portion uniform is disclosed. However, in the case of an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display,
If a special filter is attached to the reticle or the filter is placed close to the reticle, foreign matter such as dust is likely to be generated. Further, since the reticle cleaning process is complicated, it is difficult to call it a realistic method.

【００１６】また、レチクルそのものの表面にフィルタ
ー膜を蒸着することも、レチクルの製造コストの上昇を
招いたり、レチクルのパターンの欠陥の増加を招いたり
して現実的ではない。本発明は斯かる点に鑑み、画面合
成方式で基板上の複数のショット領域に露光する際に、
レチクルに特別の工夫を施すことなく、各ショット領域
間の継ぎ部での線幅の変化、段差、若しくは重ね合わせ
誤差等を低減するか、又は連続的に徐々に変化させるこ
とによって、最終的に製造される素子のデバイス特性に
悪影響を及ぼさないようにすることを目的とする。Further, vapor deposition of a filter film on the surface of the reticle itself is not realistic because it causes an increase in manufacturing cost of the reticle and an increase in defects of the reticle pattern. In view of such a point, the present invention, when exposing a plurality of shot areas on the substrate by the screen combining method,
By not changing the line width at the joint between each shot area, the step, or the overlay error without making any special measures on the reticle, or by gradually changing it continuously, finally and an object thereof is to avoid adversely affecting the device characteristics of the device manufactured.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明による第１の露光
装置は、例えば図１〜図３に示すように、マスク（９）
に形成された転写用のパターンを感光性の基板（１１）
に転写するために、マスク（９）を照明光で照明する照
明光学系（１〜５，７，８Ａ〜８Ｃ）と、その照明光に
よるマスク（９）上の照明領域（５１）を所定の形状に
設定する視野絞り手段（３４）とを備え、基板（１１）
上の第１の領域（４０）にマスク（９）のパターンの像
を露光した後、基板（１１）上のその第１の領域と一部
が重なる第２の領域（４１）にマスク（９）のパターン
の像を露光する露光装置において、マスク（９）を所定
の方向に移動させるマスクステージ（３７）と、このマ
スクステージの駆動と同期して基板（１１）を所定の方
向に移動させる基板ステージ（１２）とを有する。A first exposure apparatus according to the present invention includes a mask (9) as shown in FIGS. 1 to 3, for example.
The transfer pattern formed on the photosensitive substrate (11)
In order to transfer the light onto the mask (9), the illumination optical system (1 to 5, 7, 8A to 8C) for illuminating the mask (9) and the illumination area (51) on the mask (9) by the illumination light are predetermined. A substrate (11) provided with a field stop means (34) for setting a shape.
After exposing the image of the pattern of the mask (9) on the upper first region (40), the mask (9 is formed on the second region (41) which partially overlaps the first region on the substrate (11). In the exposure apparatus for exposing the image of the pattern (1), a mask stage (37) for moving the mask (9) in a predetermined direction and a substrate (11) in a predetermined direction in synchronization with the driving of the mask stage. A substrate stage (12).

【００１８】そして、基板（１１）上の第１の領域（４
０）又は第２の領域（４１）にマスク（９）のパターン
の像を露光する際に、マスクステージ（３７）及び基板
ステージ（１２）を駆動して、それら第１の領域と第２
の領域との重複領域の幅に対応するマスク（９）上での
幅だけその照明領域（５１）に対してマスク（９）を移
動させると共に、マスク（９）のパターンの像が基板
（１１）上の所定の領域に露光されるようにそれら第１
の領域と第２の領域との重複領域の幅だけ基板（１１）
を移動するようにしたものである。Then, the first region (4) on the substrate (11)
0) or the second area (41) is exposed with the image of the pattern of the mask (9), the mask stage (37) and the substrate stage (12) are driven to expose the first area and the second area.
While the mask (9) is moved with respect to the illumination area (51) by the width on the mask (9) corresponding to the width of the overlapping area with the area (11), an image of the pattern of the mask (9) is formed on the substrate (11). ) First of them to be exposed in a predetermined area above
The width of the overlapping area between the area of the second area and the area of the substrate (11)
Is to move.

【００１９】この場合、視野絞り手段（３４）を、マス
ク（９）のパターンの像の基板（１１）への露光中にそ
の照明領域（５１）の形状を変化できるように形成し、
基板（１１）上のそれら第１の領域又は第２の領域にマ
スク（９）のパターンの像を露光する際に、マスク
（９）及び基板（１１）がそれぞれ所定量だけ移動する
のと同期して、視野絞り手段（３４）を介して、その重
複領域と反対側の照明領域のエッジ部（５１ａ）をマス
ク（９）の移動に追従して動かすようにしても良い。In this case, the field stop means (34) is formed so that the shape of the illumination area (51) can be changed during the exposure of the image of the pattern of the mask (9) onto the substrate (11),
Synchronous with the movement of the mask (9) and the substrate (11) by a predetermined amount when exposing the image of the pattern of the mask (9) to the first region or the second region on the substrate (11). Then, the edge portion (51a) of the illumination area on the side opposite to the overlapping area may be moved by following the movement of the mask (9) via the field stop means (34).

【００２０】また、例えば図６に示すように、基板（１
１）上の第１の領域（３９）での隣接する露光領域との
重複領域の幅と対応するマスク（９）上での幅をΔ、基
板（１１）上のその第１の領域のマスク（９）上での幅
をＤとした場合、視野絞り手段（３４）でマスク（９）
上に設定する照明領域（５１Ｂ）の幅を（Ｄ−Δ）に設
定するようにしても良い。次に、本発明の第２の露光装
置は、マスク（９）に形成された転写用のパターンを感
光性の基板（１１）に転写するために、そのマスク
（９）を照明光で照明する照明光学系（１〜５，７，８
Ａ〜８Ｃ）を有し、その基板の異なる領域にそのパター
ンをそれぞれ一部重複するように露光する露光装置にお
いて、その照明光によりそのマスクに形成される照明領
域を所定形状に設定し、その一部重複露光する際に移動
する部分を有する視野絞り手段（３４）と、その照明光
の出力の変化に応じてその移動する部分の移動速度を変
化させる駆動手段（３６Ａ，３６Ｂ）とを有するもので
ある。また、本発明のデバイスの製造方法は、マスク
（９）に形成された転写用のパターンを感光性の基板
（１１）に転写するために、そのマスク（９）を照明光
で照明する工程と、その基板の異なる領域にそのパター
ンをそれぞれ一部重複するように露光する工程とを含む
半導体集積回路、又は液晶デバイスの製造方法におい
て、その照明する工程は、その一部重複露光する際に移
動する部分を有する視野絞り手段（３４）を用いてその
照明光によりそのマスクに形成される照明領域を所定形
状に設定する工程を含み、その設定する工程は、その照
明光の出力の変化に応じてその移動する部分の移動速度
を変化させる工程を含むものである。また、本発明の露
光方法は、マスク（９）に形成された転写用のパターン
を感光性の基板（１１）に転写するために、そのマスク
（９）を照明光で照明する工程と、その基板の異なる領
域にそのパターンをそれぞれ一部重複するように露光す
る工程とを含む露光方法において、その照明する工程
は、その一部重複露光する際に移動する部分を有する視
野絞り手段（３４）を用いてその照明光によりそのマス
クに形成される照明領域を所定形状に設定する工程を含
み、その設定する工程は、その照明光の出力の変化に応
じてその移動する部分の移動速度を変化さ せる工程を含
むものである。 Further, as shown in FIG. 6, for example, the substrate (1
1) The width on the mask (9) corresponding to the width of the overlapping area with the adjacent exposure area on the first area (39) is Δ, and the mask of the first area on the substrate (11) (9) When the width above is D, the mask (9) is formed by the field stop means (34).
The width of the illumination area (51B) set above may be set to (D-Δ). Next, the second exposure apparatus of the present invention
Place the pattern for transfer formed on the mask (9).
The mask for transfer to the light-sensitive substrate (11)
Illumination optical system (1 to 5, 7, 8 for illuminating (9) with illumination light
A-8C) and put the pattern on different areas of the substrate.
Exposure device that exposes each part
And the illumination area formed on the mask by the illumination light.
Set the area to a predetermined shape and move when part of the overlapping exposure is performed
Field stop means (34) having a portion to be illuminated and its illumination light
Change the moving speed of the moving part according to the change of the output of
With driving means (36A, 36B)
is there. In addition, the device manufacturing method of the present invention uses a mask
The transfer pattern formed in (9) is provided with a photosensitive substrate.
The mask (9) is illuminated with light for transfer to (11).
And the pattern on different areas of the substrate.
Exposure step so that each part overlaps each other.
In a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal device
The process of illuminating is transferred during the partial overlapping exposure.
Using a field stop means (34) having a moving part
The illumination area formed on the mask by the illumination light has a predetermined shape.
Setting step, and the setting step includes
The moving speed of the moving part according to the change of the output of bright light
Is included. In addition, the dew of the present invention
The optical method is a transfer pattern formed on the mask (9).
Mask to transfer the light to the photosensitive substrate (11)
The step of illuminating (9) with illumination light and the different area of the substrate
Exposing the pattern so that the patterns partially overlap each other
In the exposure method including the step of
Has a part that moves during partial overlapping exposure.
Using the field stop means (34), the illumination light is used to
This includes the step of setting the illumination area formed on the
However, the setting process is performed in response to changes in the output of the illumination light.
The step of changing the moving speed of the moving part.
It is a waste.

【００２１】[0021]

【作用】斯かる本発明によれば、例えば図４に示すよう
に、基板上の第１の領域（４０）及び第２の領域（４
１）上に順次それぞれマスクのパターンを露光する際
に、第１の領域（４０）の右側のエッジ部の所定幅の領
域上に、第２の領域（４１）の左側のエッジ部の所定幅
の領域を重ねるようにする。しかも、その重複領域にお
いて、図４（ｄ）の曲線４２及び４３で示すように、第
１の領域（４０）及び第２の領域（４１）への露光量が
それぞれ台形の傾斜部のように変化するようにする。こ
れにより、図４（ｅ）に示すように、第１の領域（４
０）及び第２の領域（４１）では継ぎ部を含めてその露
光量は平坦になる。従って、その継ぎ部での線幅、段
差、又は重ね合わせ誤差は幅方向に連続的に徐々に変化
するため、最終的に製造されるデバイスへの悪影響は小
さい。According to the present invention, as shown in FIG. 4, for example, the first region (40) and the second region (4) are formed on the substrate.
1) When the mask patterns are sequentially exposed on the first area 40, a predetermined width of the right edge portion of the first area 40 and a predetermined width of the left edge portion of the second area 41 are provided. The areas of are overlapped. Moreover, in the overlapping region, as shown by the curves 42 and 43 in FIG. 4D, the exposure amounts to the first region (40) and the second region (41) are like trapezoidal inclined portions. Make it change. As a result, as shown in FIG. 4E, the first region (4
0) and the second area (41) have a flat exposure amount including the joint portion. Therefore, since the line width, the step, or the overlay error at the joint portion gradually and continuously changes in the width direction, the adverse effect on the finally manufactured device is small.

【００２２】次に、本発明において図４（ｄ）の曲線４
２及び４３で示すように露光量を傾斜させる手法につき
図２を参照して説明する。即ち、初期状態では視野絞り
によって設定される照明領域（５１）と同じ位置にマス
ク（９）の転写用のパターン（３８）が在るものとす
る。その後、照明領域（５１）に対してマスク（９）を
例えばＸ方向に移動するのと同期して、投影光学系（１
０）を使用する場合には、基板（１１）を−Ｘ方向に移
動する。マスク（９）の移動量をΔとすると、そのパタ
ーン（３８）の右側のエッジ部（３８ｂ）から幅Δの領
域に対応する基板（１１）上の領域のＸ方向の露光量Ｅ
（Ｘ）は、図２（ｃ）に示すように傾斜するように変化
する。また、図２ではマスク（９）のパターンを照明領
域（５１）から次第にはみ出させているが、逆にマスク
（９）のパターンを次第に照明領域（５１）中に引き込
むことにより、図２（ｃ）とは逆の傾斜の露光量分布を
得ることができる。即ち、本発明ではマスク（９）とし
ては通常のマスクを使用できる。Next, in the present invention, the curve 4 in FIG.
A method of tilting the exposure amount as indicated by 2 and 43 will be described with reference to FIG. That is, in the initial state, the transfer pattern (38) of the mask (9) is present at the same position as the illumination area (51) set by the field stop. Then, in synchronization with the movement of the mask (9) in the X direction with respect to the illumination region (51), the projection optical system (1
When using 0), the substrate (11) is moved in the -X direction. When the movement amount of the mask (9) is Δ, the exposure amount E in the X direction of the area on the substrate (11) corresponding to the area of the width Δ from the right edge portion (38b) of the pattern (38).
(X) changes so as to incline as shown in FIG. Further, in FIG. 2, the pattern of the mask (9) is gradually protruded from the illumination area (51), but conversely, by gradually pulling the pattern of the mask (9) into the illumination area (51), the pattern of FIG. It is possible to obtain an exposure amount distribution having an inclination opposite to that in FIG. That is, in the present invention, a normal mask can be used as the mask (9).

【００２３】また、例えば図２において、基板（１１）
上の領域（３９）にマスク（９）のパターン（３８）の
像を露光する際に、例えば図２に示すように、マスク
（９）のパターン（３８）が照明領域（５１）に対して
Ｘ方向にΔだけ移動し、基板（１１）がそれに対応した
量だけ移動するのと同期して、照明領域（５１）のエッ
ジ部（５１ａ）をパターン（３８）の移動に追従して動
かすと、パターン（３８）の左側のエッジ部（３８ａ）
より更に左側の不要なパターンが基板（１１）上に露光
されることが無い。この露光方法は、例えば図６（ｄ）
に示すように、３個のショット領域（４６Ａ〜４６Ｃ）
を連ねて画面合成を行う場合の、両端のショット領域
（４６Ａ，４６Ｃ）への露光を行う場合に使用できる。Further, in FIG. 2, for example, the substrate (11)
When exposing the image of the pattern (38) of the mask (9) on the upper area (39), the pattern (38) of the mask (9) is exposed to the illumination area (51) as shown in FIG. 2, for example. When the edge portion (51a) of the illumination area (51) is moved following the movement of the pattern (38) in synchronization with the movement of Δ in the X direction and the movement of the substrate (11) by a corresponding amount. , The left edge portion (38a) of the pattern (38)
The unnecessary pattern on the further left side is not exposed on the substrate (11). This exposure method is, for example, as shown in FIG.
As shown in, three shot areas (46A to 46C)
This can be used when the shot areas (46A, 46C) at both ends are exposed when the screens are combined in series.

【００２４】また、例えば図６に示すように、基板（１
１）上の領域（３９）での隣接する露光領域との重複領
域の幅と対応するマスク（９）上での幅をΔ、基板（１
１）上の領域（３９）のマスク（９）上での幅をＤとし
た場合、視野絞り手段（３４）でマスク（９）上に設定
する照明領域（５１Ｂ）の幅を（Ｄ−Δ）に設定した場
合には、照明領域（５１Ｂ）に対してマスク（９）のパ
ターン（３８）の左側のエッジ部（３８ａ）を−Ｘ方向
にΔだけずらしておく。Further, for example, as shown in FIG.
1) the width on the mask (9) corresponding to the width of the overlapping area with the adjacent exposure area in the area (39) on the substrate (1)
1) When the width of the upper area (39) on the mask (9) is D, the width of the illumination area (51B) set on the mask (9) by the field stop means (34) is (D-Δ). ), The left edge portion (38a) of the pattern (38) of the mask (9) is displaced by Δ in the −X direction with respect to the illumination area (51B).

【００２５】この状態から、Ｘ方向にマスク（９）をΔ
だけ移動するのと同期して、基板（１１）を対応する方
向に移動する。これにより、パターン（３８）の両側の
エッジ部（３８ａ，３８ｂ）から内側へ幅Δの領域に対
応する基板（１１）上の領域での露光量Ｅ（Ｘ）は、図
６（ｃ）に示すようにそれぞれ傾斜するように変化す
る。この露光方法は、例えば図６（ｄ）に示すように、
３個のショット領域（４６Ａ〜４６Ｃ）を連ねて画面合
成を行う場合の、中央のショット領域（４６Ｂ）への露
光を行う場合に使用できる。From this state, the mask (9) is Δ in the X direction.
The substrate (11) is moved in the corresponding direction in synchronism with the movement. As a result, the exposure amount E (X) in the area on the substrate (11) corresponding to the area having the width Δ inward from the edge portions (38a, 38b) on both sides of the pattern (38) is shown in FIG. As shown, they change so as to incline. This exposure method is, for example, as shown in FIG.
This can be used for exposing the central shot area (46B) when screen composition is performed by connecting three shot areas (46A to 46C).

【００２６】[0026]

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図１〜図７を
参照して説明する。本実施例は、画面合成方式で感光性
の基板上に所定のパターンを露光する投影露光装置に本
発明を適用したものであり、図１において図８に対応す
る部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a projection exposure apparatus that exposes a predetermined pattern on a photosensitive substrate by a screen composition method, and the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 8 in FIG. The detailed description thereof will be omitted.

【００２７】図１は本実施例の投影露光装置を示し、こ
の図１において、水銀ランプ２とミラー３との間の楕円
鏡１の第２焦点の近傍にシャッター３１を配し、シャッ
ター３１の開閉により基板１１に対する露光光ＩＬの照
射時間の制御を行う。また、フライアイ・インテグレー
タ５とリレーレンズ８Ａとの間に透過率が大きく反射率
が小さいビームスプリッター３２を配し、フライアイ・
インテグレータ５から射出されビームスプリッター３２
で反射された露光光を、光電変換素子よりなるインテグ
レータセンサー３３で受光する。インテグレータセンサ
ー３３からの光電変換信号を積算することにより、基板
１１上への積算露光量を算出することができる。FIG. 1 shows a projection exposure apparatus of this embodiment. In FIG. 1, a shutter 31 is arranged near the second focal point of the elliptic mirror 1 between the mercury lamp 2 and the mirror 3, and the shutter 31 The irradiation time of the exposure light IL to the substrate 11 is controlled by opening and closing. In addition, a beam splitter 32 having a large transmittance and a small reflectance is arranged between the fly-eye integrator 5 and the relay lens 8A,
Beam splitter 32 emitted from integrator 5
The exposure light reflected by is received by the integrator sensor 33 including a photoelectric conversion element. By integrating the photoelectric conversion signals from the integrator sensor 33, the integrated exposure amount on the substrate 11 can be calculated.

【００２８】本例でもリレーレンズ８Ａ及び８Ｂの間に
Ｌ字型のブレード３５Ａ及び３５Ｂよりなるレチクルブ
ラインド３４を配置する。それらブレード３５Ａ及び３
５Ｂで囲まれた開口部のレチクル９上への投影像が、レ
チクル９に対する露光光ＩＬの照明領域５１となる。な
お、照明領域５１は、正確にはレチクル９の下面のパタ
ーン形成面に設定されるが、説明の便宜上、図面上では
レチクル９の上面に表示する。この場合、レチクル９上
の最大の照明領域内で任意の大きさの矩形の照明領域を
照明できるように、それらブレード３５Ａ及び３５Ｂ
は、レチクル９のパターン形成面と共役な面内で所望の
位置に移動できるようにそれぞれ駆動装置３６Ａ及び３
６Ｂに支持されている。更に、本例では駆動装置３６Ａ
及び３６Ｂの動作速度を高速化して、レチクル９のパタ
ーン像を基板１１上に露光している際に、レチクル９上
の照明領域５１の大きさを変えることができるようにな
っている。Also in this example, the reticle blind 34 composed of L-shaped blades 35A and 35B is arranged between the relay lenses 8A and 8B. Those blades 35A and 3
The projected image of the opening surrounded by 5B on the reticle 9 becomes the illumination area 51 of the exposure light IL on the reticle 9. Although the illumination area 51 is accurately set on the pattern forming surface of the lower surface of the reticle 9, it is displayed on the upper surface of the reticle 9 in the drawings for convenience of description. In this case, the blades 35A and 35B are arranged so that a rectangular illumination area of an arbitrary size can be illuminated within the maximum illumination area on the reticle 9.
Drive devices 36A and 3A so that they can be moved to desired positions in a plane conjugate with the pattern formation surface of the reticle 9.
It is supported by 6B. Further, in this example, the drive device 36A
It is possible to change the size of the illumination area 51 on the reticle 9 while the pattern image of the reticle 9 is being exposed on the substrate 11 by increasing the operating speed of the reticle 36 and 36B.

【００２９】また、レチクル９はレチクルステージ３７
上に保持され、レチクルステージ３７は投影光学系１０
の光軸（これに平行にＺ軸を取る）に垂直なＸ方向（図
１の紙面に平行な方向）、及びＹ方向（図１の紙面に垂
直な方向）に、それぞれ照明領域５１に対して所定範囲
内でレチクル９を連続的に移動できる。レチクルステー
ジ３７によるレチクル９の移動量は、基板１１上の隣接
するショット領域間での重複領域の幅をレチクル９上に
換算した幅より大きく設定されている。レチクルステー
ジ３７の側面に移動鏡が固定され、その移動鏡で外部の
レチクル用のレーザー干渉計（不図示）からのレーザー
ビームＬＢ２を反射することにより、そのレチクル用の
レーザー干渉計でレチクルステージ３７の移動量が常時
モニターされている。The reticle 9 is a reticle stage 37.
The reticle stage 37 is held on the projection optical system 10
To the illumination area 51 in the X direction (direction parallel to the paper surface of FIG. 1) and the Y direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) perpendicular to the optical axis of (the Z axis is parallel to this). The reticle 9 can be continuously moved within a predetermined range. The amount of movement of the reticle 9 by the reticle stage 37 is set to be larger than the width obtained by converting the width of the overlapping area between adjacent shot areas on the substrate 11 onto the reticle 9. A moving mirror is fixed to a side surface of the reticle stage 37, and the moving mirror reflects the laser beam LB2 from an external laser interferometer (not shown) for the reticle, so that the laser interferometer for the reticle allows the reticle stage 37 to move. Is constantly monitored.

【００３０】その照明領域５１内のレチクル９のパター
ンの縮小像が、投影光学系１０を介してフォトレジスト
が塗布された基板１１上の露光領域５２内に投影露光さ
れる。先ず、図１のレチクルブラインド３４、レチクル
ステージ３７、及び基板ステージ１２の基本的な動作の
一例につき図２を参照して説明する。この場合、図１の
シャッター３１を閉じた状態で、図２（ａ）に示すよう
に、レチクルブラインドのブレード３５Ａ及び３５Ｂの
位置を制御して、レチクル９上にＸ方向の幅Ｄの矩形の
照明領域５１を設定する。そして、この照明領域５１上
にレチクル９上の転写対象とするパターン３８が収まる
ように、レチクル９の位置決めを行うのと並行して、基
板１１上の所定のショット領域３９上にそのパターン３
８の像が投影されるように、基板１１の位置決めを行
う。The reduced image of the pattern of the reticle 9 in the illumination area 51 is projected and exposed through the projection optical system 10 into the exposure area 52 on the substrate 11 coated with the photoresist. First, an example of basic operations of the reticle blind 34, the reticle stage 37, and the substrate stage 12 of FIG. 1 will be described with reference to FIG. In this case, with the shutter 31 of FIG. 1 closed, as shown in FIG. 2A, the positions of the blades 35A and 35B of the reticle blind are controlled to form a rectangular shape having a width D in the X direction on the reticle 9. The illumination area 51 is set. Then, in parallel with positioning the reticle 9 so that the pattern 38 to be transferred on the reticle 9 fits on the illumination area 51, the pattern 3 is formed on a predetermined shot area 39 on the substrate 11.
The substrate 11 is positioned so that the image of 8 is projected.

【００３１】その後、図１のシャッター３１を開いてか
ら、レチクル９をＸ方向に移動させるのと同期して基板
１１を−Ｘ方向に移動する。投影光学系１０の投影倍率
をβとすると、レチクル９がＸ方向に速度Ｖ_R で移動す
る際に、基板１１は−Ｘ方向に速度β・Ｖ_R で移動す
る。この際に、レチクル９上のパターン３８の左側のエ
ッジ部３８ａに追従して、照明領域５１の左側のエッジ
部５１ａが移動するように、レチクルブラインドの一方
のブレード３５Ａを移動する。そして、図２（ｂ）に示
すように、レチクル９がＸ方向にΔだけ移動した時点で
図１のシャッター３１を閉じる。Thereafter, after opening the shutter 31 of FIG. 1, the substrate 11 is moved in the -X direction in synchronization with the movement of the reticle 9 in the X direction. If the projection magnification of the projection optical system 10 and beta, when the reticle 9 is moved at a velocity V _R in the X direction, the substrate 11 is moved at a speed beta · V _R in the -X direction. At this time, one blade 35A of the reticle blind is moved such that the left edge portion 51a of the illumination area 51 follows the left edge portion 38a of the pattern 38 on the reticle 9. Then, as shown in FIG. 2B, the shutter 31 of FIG. 1 is closed when the reticle 9 moves by Δ in the X direction.

【００３２】この場合、レチクル９上の照明領域５１Ａ
のＸ方向の幅は、図２（ａ）の初期状態と比べてΔだけ
狭くなり、照明領域５１Ａの右側のエッジ部に対してレ
チクル９のパターン３８の右側のエッジ部３８ｂはΔだ
け右側にずれており、照明領域５１Ａの左側のエッジ部
に対してそのパターン３８の左側のエッジ部３８ａは同
じ位置にある。従って、基板１１上のショット領域３９
の左側のエッジ部３９ｂから内側に幅β・Ｄの領域での
Ｘ方向の露光量Ｅ（Ｘ）は、図２（ｃ）に示すように台
形の傾斜部のように変化する。一方、ショット領域３９
の右側のエッジ部３９ａにおいては、図２（ｃ）に示す
ようにＸ方向の露光量Ｅ（Ｘ）は階段状に変化する。従
って、そのショット領域３９の左側のエッジ部３９ｂに
幅β・Δだけ重なるように隣接するショット領域にレチ
クル（レチクル９と異なるレチクルでもよい）のパター
ンを露光することができる。In this case, the illumination area 51A on the reticle 9
2 has a width in the X direction narrower than that in the initial state of FIG. 2A by Δ, and the right edge portion 38b of the pattern 38 of the reticle 9 is right by Δ relative to the right edge portion of the illumination area 51A. The left edge portion 38a of the pattern 38 is located at the same position as the left edge portion of the illumination area 51A. Therefore, the shot area 39 on the substrate 11
The exposure amount E (X) in the X direction in an area having a width β · D from the edge portion 39b on the left side of is changed like a trapezoidal inclined portion as shown in FIG. 2 (c). On the other hand, the shot area 39
2C, the exposure amount E (X) in the X direction changes stepwise at the edge portion 39a on the right side of FIG. Therefore, the pattern of the reticle (a reticle different from the reticle 9 may be exposed) can be exposed in the adjacent shot area so as to overlap the left edge portion 39b of the shot area 39 by the width β · Δ.

【００３３】また、図２（ａ）においてレチクル９のパ
ターン３８が照明領域５１に対してＸ方向に移動した際
に、照明領域５１の左側のエッジ部５１ａが固定されて
いると、パターン３８の左側の不要なパターンも基板１
１側に露光されてしまう。それを避けるために、本例で
は照明領域５１の左側のエッジ部５１ａをパターン３８
の左側のエッジ部３８ａに追従して移動させている。Further, when the pattern 38 of the reticle 9 moves in the X direction with respect to the illumination area 51 in FIG. 2A, if the left edge portion 51a of the illumination area 51 is fixed, the pattern 38 of the pattern 38 Unnecessary pattern on the left side is substrate 1
It is exposed to the 1st side. In order to avoid this, in this example, the edge portion 51a on the left side of the illumination area 51 is formed by the pattern 38.
The edge portion 38a on the left side of is moved.

【００３４】次に、本実施例で基板１１上に画面合成方
式で露光を行う際の動作の一例につき図３及び図４を参
照して説明する。ここでは、図３（ａ）に示す幅Ｌ１の
パターン４０と、図３（ｂ）に示す幅Ｌ２のパターン４
１とを、斜線を施した幅δの領域４０ｂ，４１ａを重ね
て基板上に露光することにより、図３（ｃ）に示すよう
に画面合成を行う場合について説明する。なお、説明の
便宜上、パターン４０及び４１は基板１１上への投影像
で現している。この場合、一方の重ね合わせ部４０ｂと
他方の重ね合わせ部４１ａには同一のパターンが形成さ
れている。先ず、図３（ｄ）に示すように、レチクルブ
ラインドのブレードの投影像３５ＡＷ及び３５ＢＷをパ
ターン４０に対して設定してから図１のシャッター３１
を開けて露光を開始する。Next, an example of the operation when the exposure is performed on the substrate 11 by the screen combining method in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Here, the pattern 40 having the width L1 shown in FIG. 3A and the pattern 4 having the width L2 shown in FIG.
A case will be described in which 1 and 1 are overlapped with the shaded areas δb of width δ and exposed on the substrate to perform screen synthesis as shown in FIG. 3C. For convenience of description, the patterns 40 and 41 are shown as projected images on the substrate 11. In this case, the same pattern is formed on the one overlapping portion 40b and the other overlapping portion 41a. First, as shown in FIG. 3D, the projection images 35AW and 35BW of the blade of the reticle blind are set for the pattern 40, and then the shutter 31 of FIG.
Open to start exposure.

【００３５】この露光の際、図１のレチクルステージ３
７を介してパターン４０をＸ方向に移動させるのと同期
して、基板ステージ１２を介して基板１１を対応する方
向に移動する。更に、パターン４０の左側のエッジ４０
ａの移動に追従して一方のブレードの投影像３５ＢＷを
移動する。そして、パターン４０が幅δだけ移動して、
シャッター３１が閉じると同時に、図１のレチクルブラ
インド３４、レチクル９及び基板１１の移動動作が終了
する。この間に、パターン４０の幅δの領域４０ｂが、
他方のブレードの投影像３５ＡＷで次第に遮光されるた
め、結果として得られる基板１１上のＸ方向の露光量Ｅ
（Ｘ）は図３（ｅ）の様になる。つまり、領域４０ｂの
露光量は位置と共に線形に減衰していくこととなる。At the time of this exposure, the reticle stage 3 shown in FIG.
In synchronization with the movement of the pattern 40 in the X direction via 7, the substrate 11 is moved in the corresponding direction via the substrate stage 12. Further, the left edge 40 of the pattern 40
The projected image 35BW of one blade is moved following the movement of a. Then, the pattern 40 moves by the width δ,
At the same time when the shutter 31 is closed, the movement operation of the reticle blind 34, the reticle 9 and the substrate 11 in FIG. 1 is completed. In the meantime, the region 40b having the width δ of the pattern 40 is
Since the light is gradually shielded by the projected image 35AW of the other blade, the resulting exposure amount E in the X direction on the substrate 11 is obtained.
(X) is as shown in FIG. That is, the exposure amount of the area 40b linearly attenuates with the position.

【００３６】図３（ｂ）のパターン４１に関しても同様
の手続きにて露光を行うが、このとき、パターン４１の
幅δの領域４１ａが図３（ａ）のパターン４０の領域４
０ｂと重なるように基板ステージ１２の位置決めを行っ
ておく。そして、図３（ｄ）において、一方のブレード
の投影像３５ＢＷにパターン４１の領域４１ａを接した
状態から露光を開始して、パターン４１を−Ｘ方向に移
動させて、他方のブレードの投影像３５ＡＷをパターン
４１の右側のエッジ部に追従させて露光を行う。これに
より、パターン４０及び４１の幅δの領域の接続が円滑
に行われる。The pattern 41 of FIG. 3B is also exposed by the same procedure. At this time, the region 41a of the width δ of the pattern 41 is the region 4 of the pattern 40 of FIG. 3A.
The substrate stage 12 is positioned so as to overlap with 0b. Then, in FIG. 3D, exposure is started in a state where the region 41a of the pattern 41 is in contact with the projected image 35BW of one blade, the pattern 41 is moved in the −X direction, and the projected image of the other blade is moved. 35AW is made to follow the right edge part of the pattern 41, and exposure is performed. As a result, the connection of the areas of the widths δ of the patterns 40 and 41 is smoothly performed.

【００３７】ここで、図１のレチクルブラインド３４の
全体、レチクル９、及び基板１１の移動の制御は互いに
独立に管理しておく方が精度をより向上させると言う点
では望ましい。そのため、本実施例ではレーザー干渉計
によりレチクル９及び基板１１の移動量を独立に管理し
ている。また、レチクル９及び基板１１等の移動量につ
いては、図１のレンズ系８Ｂ，８Ｃや投影光学系１０に
おける投影倍率によって決定されるため、その移動量を
露光時間の制御と共に管理する。但し、レチクル９と基
板１１との位置関係は、共役点同士がずれない様に制御
しなければならない。Here, it is desirable to control the movement of the entire reticle blind 34 of FIG. 1, the reticle 9, and the substrate 11 independently of each other in that the accuracy is further improved. Therefore, in this embodiment, the movement amounts of the reticle 9 and the substrate 11 are independently controlled by the laser interferometer. Further, the movement amount of the reticle 9, the substrate 11, etc. is determined by the projection magnification in the lens systems 8B and 8C and the projection optical system 10 in FIG. 1, so the movement amount is managed together with the control of the exposure time. However, the positional relationship between the reticle 9 and the substrate 11 must be controlled so that the conjugate points do not shift.

【００３８】次に、本実施例でレチクルブラインド３４
のブレードを移動して露光を行う場合の、露光量の制御
方法について述べる。一般にこの種の露光装置の場合、
露光時間は感光材（フォトレジスト）の感度等に基づい
て決定される。従って、露光時間に合わせてレチクルブ
ラインド３４の駆動速度を変える必要がある。また、こ
の種の露光装置では、光源として超高圧水銀ランプを用
いることが一般的であった。ところが、超高圧水銀ラン
プはその使用時間と共に照度が低下してくるものであ
る。従って、たとえ基板１１上での適正露光量が一定で
あったとしても、露光時間は水銀ランプの使用時間が経
過するにつれて長くなる。基板１１上での適正露光量を
Ｅ（ｍＪ／ｃｍ²)、基板１１上での露光光の照度をＩ
（ｍＷ／ｃｍ²)とすれば、基板１１に対する必要な露光
時間Ｔ（ｓｅｃ）は次式のようになる。Next, the reticle blind 34 is used in this embodiment.
The method of controlling the exposure amount when the blade is moved to perform the exposure will be described. Generally, in the case of this type of exposure apparatus,
The exposure time is determined based on the sensitivity of the photosensitive material (photoresist). Therefore, it is necessary to change the driving speed of the reticle blind 34 according to the exposure time. Further, in this type of exposure apparatus, it is common to use an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. However, the illuminance of the ultra-high pressure mercury lamp decreases with the time of use. Therefore, even if the proper exposure amount on the substrate 11 is constant, the exposure time becomes longer as the mercury lamp usage time elapses. The proper exposure amount on the substrate 11 is E (mJ / cm ² ), and the illuminance of the exposure light on the substrate 11 is I.
If (mW / cm ² ), the required exposure time T (sec) for the substrate 11 is given by the following equation.

【００３９】Ｔ＝Ｅ／Ｉ （１） （１）式において、適正露光量Ｅは予めデータとして与
えられるが、照度Ｉは変化する。更に、レチクルブライ
ンド３４を移動して露光を行うときの重ね合わせ幅をδ
（ｍｍ）とすれば、露光時間Ｔの間にレチクルブライン
ド３４をδだけ移動しなければならないため、レチクル
ブラインド３４の基板１１上に換算した場合の駆動速度
Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は次のようになる。T = E / I (1) In equation (1), the proper exposure amount E is given in advance as data, but the illuminance I changes. Furthermore, the overlapping width when the reticle blind 34 is moved to perform exposure is set to δ
If it is (mm), the reticle blind 34 must be moved by δ during the exposure time T. Therefore, the driving speed V (mm / sec) when the reticle blind 34 is converted onto the substrate 11 is as follows. become.

【００４０】Ｖ＝δ／Ｔ＝δＩ／Ｅ （２） 幅δの値はレチクルを設計した段階で決まっているた
め、幅δは適正露光量Ｅと同様にデータとして与えられ
ている。従って、照度Ｉの値を知ることにより、レチク
ルブラインド３４の駆動速度を算出することが出来る。
本例の露光装置には、図１に示すように、シャッター３
１とインテグレータセンサー３３とが実装されている。
シャッター３１が開くと同時にインテグレータセンサー
３３に露光光の一部が入射するため、この出力を積分回
路にて積分することにより、シャッター３１が開いてか
らの積算露光量が算出できる。V = δ / T = δI / E (2) Since the value of the width δ is determined at the stage of designing the reticle, the width δ is given as data like the proper exposure amount E. Therefore, by knowing the value of the illuminance I, the driving speed of the reticle blind 34 can be calculated.
In the exposure apparatus of this example, as shown in FIG.
1 and the integrator sensor 33 are mounted.
Since a part of the exposure light is incident on the integrator sensor 33 at the same time when the shutter 31 is opened, the integrated exposure amount after the shutter 31 is opened can be calculated by integrating this output by the integrating circuit.

【００４１】本実施例では、（２）式の照度Ｉの値を知
るために、インテグレータセンサー３３の出力信号をモ
ニターする。具体的には、露光動作に先だって、シャッ
ター３１を開き、インテグレータセンサー３３の出力信
号が安定したときの出力値を記憶しておく。この値に予
め求められている一定の係数を乗じたものが照度Ｉの値
に相当する。この動作は、基板１１の交換時又はその基
板が属するロットの先頭の基板への露光時等に行ってお
けばよい。ここで得られた照度Ｉの値をもとに（２）式
を用いてレチクルブラインド３４の駆動速度を決定し、
この駆動速度の情報をレチクルブラインドの制御を行う
駆動装置３６Ａ，３６Ｂに出力すればよい。In this embodiment, the output signal of the integrator sensor 33 is monitored in order to know the value of the illuminance I of the equation (2). Specifically, prior to the exposure operation, the shutter 31 is opened and the output value when the output signal of the integrator sensor 33 becomes stable is stored. The value of the illuminance I is obtained by multiplying this value by a predetermined coefficient. This operation may be performed when the substrate 11 is exchanged or when the first substrate in the lot to which the substrate 11 belongs is exposed. Based on the value of the illuminance I obtained here, the driving speed of the reticle blind 34 is determined using the equation (2),
This drive speed information may be output to drive devices 36A and 36B that control the reticle blind.

【００４２】次に、上述の方法で画面合成を行った場合
の露光量の分布につき図４を参照して説明する。この場
合、図４（ａ）のパターン４０と、図４（ｂ）のパター
ン４１とを、斜線を施した領域を重ねて基板上の隣接す
るショット領域に露光することにより、図４（ｃ）に示
すように画面合成を行うものとする。図４（ｃ）におい
て、斜線を施した２つのショット領域の重複領域ではそ
れぞれ露光量が線形に減衰している。即ち、パターン４
０が露光される第１のショット領域の継ぎ方向であるＸ
方向の露光量Ｅ（Ｘ）は、図４（ｄ）の曲線４２のよう
に右側で次第に減衰し、パターン４１が露光される第２
のショット領域の露光量Ｅ（Ｘ）は、図４（ｄ）の曲線
４３のように左側で次第に減衰し、曲線４２及び４３の
減衰領域は一致している。従って、図４（ｃ）の２つの
ショット領域の合成の露光量Ｅ（Ｘ）は、図４（ｅ）に
示すように平坦になる。Next, with reference to FIG. 4, the distribution of the exposure amount when the screen combination is performed by the above method will be described. In this case, the pattern 40 of FIG. 4A and the pattern 41 of FIG. 4B are exposed in adjacent shot areas on the substrate by overlapping the shaded areas and exposing the adjacent shot areas on the substrate. It is assumed that screen synthesis is performed as shown in. In FIG. 4C, the exposure amount is linearly attenuated in each of the shaded overlapping areas of the two shot areas. That is, pattern 4
0 is X, which is the joining direction of the first shot area to be exposed
The exposure amount E (X) in the direction is gradually attenuated on the right side as shown by the curve 42 in FIG.
The exposure amount E (X) of the shot area gradually attenuates on the left side as shown by the curve 43 in FIG. 4D, and the attenuation areas of the curves 42 and 43 coincide with each other. Therefore, the combined exposure amount E (X) of the two shot areas in FIG. 4C becomes flat as shown in FIG.

【００４３】従来技術においては、画面合成時の露光量
分布は重なり部分において２倍の露光量になっていた
が、本実施例の露光方式によれば、重なり部分において
も均一な露光量分布が得られることが分かる。更に本実
施例の露光方法には次のような付加的な利点がある。前
述したように、従来技術においては画面合成を行ったと
きに合成部分（重なる部分）を横断するパターンに段差
が発生することがあった。これは２つのショット領域の
横方向への微妙な位置ずれによって発生するものであっ
た。このことを、図５を参照して説明する。In the prior art, the exposure amount distribution at the time of screen composition is doubled in the overlapping portion. However, according to the exposure method of this embodiment, a uniform exposure amount distribution is obtained even in the overlapping portion. You can see that you can get it. Further, the exposure method of this embodiment has the following additional advantages. As described above, in the related art, when screens are combined, a step may occur in a pattern that crosses a combined portion (overlapping portion). This was caused by a slight lateral displacement of the two shot areas. This will be described with reference to FIG.

【００４４】図５（ａ）は従来方式によるパターン合成
で出来た基板上の接続部分を示し、この図５（ａ）にお
いて、左右のパターンＰｒ１及びＰｒ２のＹ方向への微
小な位置ずれδｙにより微小な段差が生じている。図５
（ｂ）は本実施例の方式でパターン合成をした場合の幅
Ｗの接続部分を示し、この図５（ｂ）において、結果と
して得られるレジスト像を太線で示してある。また、パ
ターンＰｒ１及びＰｒ２の接続部分（重畳部分）はＸ方
向に広くなるが、この接続部分でのパターンの段差は発
生せず、ずれた２つのパターンＰｒ１，Ｐｒ２が円滑に
接続される。FIG. 5 (a) shows a connection portion on the substrate which is formed by pattern synthesis according to the conventional method. In FIG. 5 (a), a slight positional deviation δy of the left and right patterns Pr1 and Pr2 in the Y direction causes There is a minute step. Figure 5
FIG. 5B shows a connection portion having a width W when pattern composition is performed by the method of this embodiment. In FIG. 5B, the resulting resist image is shown by a thick line. Further, although the connecting portion (overlapping portion) of the patterns Pr1 and Pr2 becomes wider in the X direction, the step difference of the pattern does not occur at this connecting portion, and the two shifted patterns Pr1 and Pr2 are smoothly connected.

【００４５】このことは図５（ｃ）以下に示されてい
る。５（ｃ）は、図５（ｂ）に示した２つのパターンの
接続部分におけるＸ方向の５箇所ｄ１〜ｄ５でのＹ方向
への露光量Ｅ（Ｙ）の分布を示している。図５（ｃ）に
おいて、曲線４４Ａ〜４４ＤはパターンＰｒ１の位置ｄ
１〜ｄ４での露光量分布を示し、曲線４５Ｂ〜４５Ｅは
パターンＰｒ２の位置ｄ２〜ｄ５での露光量分布を示し
ている。This is shown in FIG. 5 (c) and thereafter. 5C shows the distribution of the exposure amount E (Y) in the Y direction at the five points d1 to d5 in the X direction in the connecting portion of the two patterns shown in FIG. 5B. In FIG. 5C, the curves 44A to 44D indicate the position d of the pattern Pr1.
The exposure amount distribution in 1 to d4 is shown, and the curves 45B to 45E show the exposure amount distribution in positions d2 to d5 of the pattern Pr2.

【００４６】図５（ｄ）は２つのパターンの最終的に合
成された露光量Ｅ（Ｙ）の分布を示し、この露光量分布
に対して、ネガレジストの場合には、レジスト特性に依
存した所定の露光レベルより露光量が大きい範囲のレジ
ストが現象後に残留することとなる。図５（ｄ）の例で
は、５０％の露光レベルＱ_c においてレジストエッジが
設定されるものとした。この場合にＸ方向の各位置ｄ１
〜ｄ５において、基板の現像後に残留するレジストのＹ
方向の高さＨ（Ｙ）の分布を図５（ｅ）に示した。図５
（ｅ）からも分かるように、各レジスト位置は一定の幅
を保って配置されることとなり、パターンの位置ずれに
起因する段差が発生しない。FIG. 5D shows the distribution of the finally combined exposure amount E (Y) of the two patterns. In the case of the negative resist, this exposure amount distribution depends on the resist characteristics. The resist in the range where the exposure amount is larger than the predetermined exposure level remains after the phenomenon. In the example of FIG. 5D, the resist edge is set at the exposure level Q _c of 50%. In this case, each position d1 in the X direction
~ D5, the Y of the resist remaining after the development of the substrate
The distribution of the height H (Y) in the direction is shown in FIG. Figure 5
As can be seen from (e), the resist positions are arranged with a constant width, and a step due to the positional deviation of the pattern does not occur.

【００４７】次に、本実施例の他の露光方法につき図６
を参照して説明する。この場合、図６（ａ）に示すよう
に、図１のシャッター３１を閉じた状態で、レチクル９
の転写すべき幅Ｄのパターン３８に対して、ブレード３
５Ａ，３５Ｂよりなるレチクルブラインドで設定する照
明領域５１Ｂの幅を（Ｄ−Δ）に設定し、照明領域５１
Ｂの右側のエッジ部とパターン３８の右側のエッジ部３
８ｂとを合わせておく。その後、図１のシャッター３１
を開けてレチクル９をＸ方向に幅Δだけ移動させるのと
同期して、基板１１を−Ｘ方向に幅β・Δ（βは投影光
学系１０の投影倍率）だけ移動させてから、シャッター
３１を閉じる。Next, another exposure method of this embodiment will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. In this case, as shown in FIG. 6A, with the shutter 31 of FIG.
Of the blade 3 to the pattern 38 having the width D to be transferred.
The width of the illumination area 51B set by the reticle blind composed of 5A and 35B is set to (D-Δ), and the illumination area 51
The right edge portion of B and the right edge portion 3 of the pattern 38
Combine with 8b. After that, the shutter 31 of FIG.
And the reticle 9 is moved in the X direction by the width Δ, the substrate 11 is moved in the −X direction by the width β · Δ (β is the projection magnification of the projection optical system 10), and then the shutter 31 is moved. Close.

【００４８】これにより基板１１上のショット領域３９
の両側のエッジ部３９ａ及び３９ｂから幅β・Δの範囲
のＸ方向の露光量Ｅ（Ｘ）は、図６（ｃ）に示すように
台形の傾斜部のように対称に減衰する。このような露光
方法は、図６（ｄ）に示すように、３個のショット領域
４６Ａ〜４６Ｃに画面合成方式で露光する際の、中央の
ショット領域４６Ｂへの露光に使用される。これによ
り、ショット領域４６Ｂの両側の重複領域４７Ａ及び４
７Ｂの照度分布が平坦化される。As a result, the shot area 39 on the substrate 11 is formed.
The exposure amount E (X) in the X direction in the range of the width β · Δ from the edge portions 39a and 39b on both sides of is attenuated symmetrically like a trapezoidal inclined portion as shown in FIG. 6C. Such an exposure method is used for exposing the central shot area 46B when the three shot areas 46A to 46C are exposed by the screen combining method, as shown in FIG. 6D. Thereby, the overlapping areas 47A and 4 on both sides of the shot area 46B are formed.
The illuminance distribution of 7B is flattened.

【００４９】次に、上述実施例の変形例につきを図７を
参照して説明する。図７（ａ）の縦軸は、図１のインテ
グレータセンサー３３の出力信号（基板１１上での照
度）を示しており、横軸は１回のシャッターの開閉動作
の時間（露光時間）に相当する。図７（ｂ）は図１のレ
チクルブラインド３４の駆動速度の分布を示している。
即ち、この変形例においては、インテグレータセンサー
３３の出力信号に対して、適当な定数を乗じて得た駆動
信号（電圧）をレチクルブラインド３４の駆動のための
速度指令信号としたものである。この場合、水銀ランプ
１の照度が低下しても自動的にレチクルブラインド３４
の駆動速度が追従して低下するため、予めインテグレー
タセンサー３３の出力をモニターする必要もない。Next, a modified example of the above embodiment will be described with reference to FIG. The vertical axis of FIG. 7A indicates the output signal (illuminance on the substrate 11) of the integrator sensor 33 of FIG. 1, and the horizontal axis corresponds to the time of one shutter opening / closing operation (exposure time). To do. FIG. 7B shows the distribution of the driving speed of the reticle blind 34 of FIG.
That is, in this modification, the drive signal (voltage) obtained by multiplying the output signal of the integrator sensor 33 by an appropriate constant is used as the speed command signal for driving the reticle blind 34. In this case, even if the illuminance of the mercury lamp 1 decreases, the reticle blind 34
Since the drive speed of 1) follows and decreases, it is not necessary to monitor the output of the integrator sensor 33 in advance.

【００５０】更に、インテグレータセンサー３３の出力
信号は、シャッター３１の開閉に応じて出力されるた
め、完全にシャッター３１と同期してレチクルブライン
ド３４を駆動することが可能となる。従って、前記
（２）式の計算も不要となる。因に、その適当な定数と
は、図７（ｂ）のレチクルブラインド３４の駆動駆動波
形（速度）によってレチクルブラインド３４が基板１１
上に換算してδだけ移動するための定数である。また、
この定数は適正露光量Ｅに逆比例する量でもある。Furthermore, since the output signal of the integrator sensor 33 is output according to the opening / closing of the shutter 31, it is possible to drive the reticle blind 34 in perfect synchronization with the shutter 31. Therefore, the calculation of the equation (2) is also unnecessary. Incidentally, the appropriate constant means that the reticle blind 34 is controlled by the drive drive waveform (speed) of the reticle blind 34 in FIG. 7B.
It is a constant for moving upward by δ. Also,
This constant is also an amount that is inversely proportional to the proper exposure amount E.

【００５１】また、上述実施例では、合成部分（接続部
分）の露光量を例えば図４（ｄ）に示すように位置に応
じて線形に減衰させるものとしたが、必ずしも線形にこ
だわる必要はない。即ち、最終的に図４（ｅ）で示した
ように合成時の露光量分布が一定になればよい。従っ
て、一例として、図７（ｂ）で示したようなレチクルブ
ラインド３４の駆動波形であったとしても何等差し支え
ないことになる。Further, in the above-mentioned embodiment, the exposure amount of the combined portion (connection portion) is linearly attenuated according to the position as shown in FIG. 4D, but it is not always necessary to be linear. . That is, finally, as shown in FIG. 4E, the exposure dose distribution at the time of combining should be constant. Therefore, as an example, the drive waveform of the reticle blind 34 as shown in FIG. 7B does not matter.

【００５２】なお、上述実施例はパターンを画面合成す
る際の継ぎ部での露光に本発明を適用したものである
が、本発明は必ずしもそのような継ぎ部の露光にのみ適
用できるものではない。即ち、半導体集積回路や液晶表
示デバイスの製造においては、基板上に複数のレイアを
重ね合わせることにより所望のデバイスを作製する。こ
の場合、隣接するショット領域において重ね合わせ精度
がステップ的に変化すると、デバイスの製品特性に影響
することがある。例えば、液晶表示デバイスの内のアク
ティブ・マトリックス液晶表示デバイスでは通常７〜８
層のレイアによりデバイスを構成するが、隣接するショ
ット領域間で重ね合わせ精度が異なっていると、液晶に
印加される電圧に差が生じ、結果としてショット領域間
において透過率差を生じてしまう。In the above embodiment, the present invention is applied to the exposure of the joint portion when the patterns are screen-synthesized, but the present invention is not necessarily applicable to the exposure of such joint portion. . That is, in manufacturing a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display device, a desired device is manufactured by superimposing a plurality of layers on a substrate. In this case, if the overlay accuracy changes stepwise in adjacent shot areas, the product characteristics of the device may be affected. For example, in an active matrix liquid crystal display device among liquid crystal display devices, it is usually 7 to 8
Although the device is configured by layer layers, if the overlapping precision is different between the adjacent shot regions, a voltage difference is applied to the liquid crystal, resulting in a transmittance difference between the shot regions.

【００５３】通常この透過率差がショット領域間におい
て連続的に生じている場合には、人間の目で観察した場
合に透過率差として感知されることは無いが、ステップ
的に変化している場合には、非常に少ない透過率差であ
ったとしても容易に感知されてしまう。これに対して、
本発明を適用した場合には、重ね合わせ精度も隣接ショ
ット領域間の重畳部において連続的に変化していくこと
となり、結果としてショット領域間の透過率差も除々に
変化していくこととなる。従って、重畳部を適当な幅に
設定して本発明を適用すれば、良好な表示デバイス特性
が得られる。この幅は人間の目の特性を考慮して決定さ
れるが、５〜１０ｍｍ程度に設定すれば問題のない特性
が得られる。Normally, when this difference in transmittance continuously occurs between shot areas, it is not perceived as a difference in transmittance when observed with human eyes, but it changes stepwise. In this case, even a very small difference in transmittance is easily perceived. On the contrary,
When the present invention is applied, the overlay accuracy also continuously changes in the overlapping portion between the adjacent shot areas, and as a result, the difference in transmittance between the shot areas also gradually changes. . Therefore, if the present invention is applied with the overlapping portion set to an appropriate width, good display device characteristics can be obtained. This width is determined in consideration of the characteristics of the human eye, but if it is set to about 5 to 10 mm, a problem-free characteristic can be obtained.

【００５４】また、図１のレチクルブラインド３４を移
動して露光を行う場合、２つのショット領域間の重畳方
向は一方向に限定される。レチクルブラインド３４を２
方向に移動して露光を行うと、４回露光される部分が発
生し、結果として２倍の露光量になるからである。勿
論、２倍の露光量になっても構わなければＸ方向及びＹ
方向の２方向に移動できるレチクルブラインドを用い
て、２方向への画面合成を行ってもよい。但し、一般的
には部分的に２倍の露光量になることは好ましくない。
Ｘ方向及びＹ方向に画面合成を行う場合には、１次元方
向にレチクルブラインドを移動する方式と、それに直交
する方向に透過率が連続的に変化するレチクルブライン
ド（ＮＤフィルター付きブラインド）を用いた画面合成
方式とを組み合わせて使用することが望ましい。When the reticle blind 34 of FIG. 1 is moved for exposure, the overlapping direction between the two shot areas is limited to one direction. 2 reticle blinds 34
This is because if the exposure is performed while moving in the direction, a portion that is exposed four times is generated, resulting in a double exposure amount. Of course, if the double exposure amount is acceptable, the X direction and Y
A screen may be combined in two directions by using a reticle blind that can move in two directions. However, it is generally not preferable to partially double the exposure amount.
When the screen synthesis is performed in the X direction and the Y direction, a method of moving the reticle blind in a one-dimensional direction and a reticle blind (blind with an ND filter) in which the transmittance continuously changes in a direction orthogonal thereto are used. It is desirable to use it in combination with the screen synthesis method.

【００５５】但し、図１の実施例では画面合成を行う方
向が１方向に限定されると言っても、その有効性が失わ
れるものでない。従来、２方向の画面合成を行うに当た
って、露光ショットの２辺ないし４辺に対して最良の継
ぎ精度、又は重ね合わせ精度が得られるように露光ショ
ットの位置及びローテーションの補正を行ってきたが、
上述実施例の露光方法を適用すると、少なくともレチク
ルブラインドを移動して露光を行う方向に関しては、精
度管理を厳しく設定する必要がなくなり、レチクルブラ
インドを移動して露光を行う方向と異なる方向にのみ着
目して最適な補正を行えばよいことになる。従って、レ
チクルブラインドを移動して露光を行う方向と異なる方
向について、その最適補正量の設定がより容易になると
いう利点がある。However, in the embodiment of FIG. 1, even if the direction in which the screens are combined is limited to one direction, the effectiveness is not lost. Conventionally, when performing screen synthesis in two directions, the position and rotation of the exposure shot have been corrected so that the best splicing accuracy or overlay accuracy can be obtained for the two or four sides of the exposure shot.
When the exposure method of the above-described embodiment is applied, it is not necessary to strictly set accuracy control at least in the direction in which the reticle blind is moved to perform exposure, and attention is paid only to a direction different from the direction in which the reticle blind is moved to perform exposure. Then, the optimum correction should be performed. Therefore, there is an advantage that it becomes easier to set the optimum correction amount in a direction different from the direction in which the reticle blind is moved to perform exposure.

【００５６】更に、上述実施例ではレチクルのパターン
の接続部に特殊なパターンを配置する必要もなく、ただ
単に複数のレチクルの分割境界部にレチクル上の減光領
域の幅に相当する幅の同一のパターン部を形成するだけ
でよい。また、本発明は、投影光学系を介することなく
プロキシミティ露光装置で画面分割方式で露光する際に
も同様に適用できる。このように、本発明は上述実施例
に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
構成を取り得る。Further, in the above-described embodiment, it is not necessary to dispose a special pattern at the connecting portion of the pattern of the reticle, and the dividing boundaries of a plurality of reticles simply have the same width corresponding to the width of the dimming area on the reticle. It is only necessary to form the pattern part of. Further, the present invention can be similarly applied to the exposure in the screen division method by the proximity exposure apparatus without using the projection optical system. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【００５７】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、画面合成方式で基板上
の複数のショット領域に露光する際に、照明領域に対し
てマスク及び基板を同期して移動するようにしているた
め、基板上の各ショット領域間の継ぎ部での線幅、段
差、若しくは重ね合わせ誤差等を連続的に徐々に変化さ
せることができ、最終的に製造される素子のデバイス特
性に悪影響を及ぼさないようにできる利点がある。According to the present invention, when the plurality of shot areas on the substrate are exposed by the screen synthesizing method, the mask and the substrate are moved in synchronization with the illumination area. It is possible to continuously and gradually change the line width, the step, the overlay error, etc. at the joint between the shot areas, and it is possible to prevent the device characteristics of the finally manufactured element from being adversely affected. There are advantages.

【００５８】なお、特開昭６３−４９２１８号公報にお
いて、プリント基板の露光を分割して行う場合を例とし
て、減光手段をレチクル上に配置して同様の効果を得る
技術が開示されているが、この技術ではその減光手段を
レチクルそのものに設けるか、あるいはレチクル上に張
り付けるようになっている。しかるに、このような減光
手段では、レチクルの製造方法において製造プロセス数
が増加する上に、複雑な製造プロセスを用いることによ
るレチクルの欠陥発生の確率が高まり、またレチクルの
製造コストが上昇する。一方、レチクルの上に張り付け
ず、微小なギャップを維持して配置したとしても、レチ
クルのパターン形成面との距離はレチクルの厚さ分は発
生してしまい、理想的な減光特性を得ることが困難にな
る。Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-49218 discloses a technique in which the dimming means is arranged on the reticle to obtain the same effect, taking as an example the case where the exposure of the printed circuit board is divided. However, in this technique, the dimming means is provided on the reticle itself or is attached to the reticle. However, such a dimming means increases the number of manufacturing processes in the reticle manufacturing method, increases the probability of reticle defect occurrence due to the use of a complicated manufacturing process, and increases the reticle manufacturing cost. On the other hand, even if the reticle is not attached to the reticle and is placed with a small gap maintained, the distance from the reticle pattern formation surface is equal to the thickness of the reticle, and ideal dimming characteristics are obtained. Becomes difficult.

【００５９】本発明の場合はレチクル（マスク）上には
減光手段を配置する必要はないため、レチクルの製造コ
ストにも影響なく、更にレチクルのパターンに合わせて
レチクルブラインドの開口サイズを変更することが可能
となり、理想的な減光特性を得ることが可能となる。ま
た、本発明において、視野絞り手段を介して重複領域と
反対側の照明領域のエッジ部をマスクの移動に追従して
動かすようにした場合には、そのマスクの外側の不要な
パターンが基板上に露光されることがない。この手法
は、画面合成を行う場合の端部のショット領域への露光
を行う場合に好適である。In the case of the present invention, since it is not necessary to dispose the light reducing means on the reticle (mask), the manufacturing cost of the reticle is not affected, and the opening size of the reticle blind is changed according to the pattern of the reticle. This makes it possible to obtain an ideal dimming characteristic. Further, in the present invention, when the edge portion of the illumination area on the side opposite to the overlapping area is moved by following the movement of the mask through the field stop means, an unnecessary pattern outside the mask is formed on the substrate. Never exposed to light. This method is suitable for exposure to the shot area at the end when performing screen synthesis.

【００６０】更に、基板上の第１の領域での隣接する露
光領域との重複領域の幅と対応するマスク上での幅を
Δ、基板上のその第１の領域のマスク上での幅をＤとし
た場合、視野絞り手段でそのマスク上に設定する照明領
域の幅を（Ｄ−Δ）に設定する場合には、マスクの両側
のエッジ部の露光量を位置に応じて次第に増減すること
ができる。この手法は、画面合成を行う場合の中間のシ
ョット領域への露光を行う場合に好適である。Further, the width on the mask corresponding to the width of the overlapping area with the adjacent exposure area in the first area on the substrate is Δ, and the width on the mask of the first area on the substrate is If D is set and the width of the illumination area set on the mask by the field stop means is set to (D-Δ), the exposure amount of the edge portions on both sides of the mask should be gradually increased or decreased according to the position. You can This method is suitable when performing exposure to an intermediate shot area when performing screen synthesis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例の露光装置の概略を示す構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】実施例で１つのショット領域の片側の露光量を
傾斜させる手法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of inclining the exposure amount on one side of one shot area in the embodiment.

【図３】実施例の画面合成のシーケンスの一例を示す説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a screen synthesis sequence according to the embodiment.

【図４】図３で示す画面合成により得られる露光量の分
布の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an exposure amount distribution obtained by the screen synthesis shown in FIG.

【図５】（ａ）は従来方式により合成されたパターンを
示す図、（ｂ）は実施例の方式により合成されたパター
ンを示す図、（ｃ）は図５（ｂ）のパターンの各部のＹ
方向への露光量の分布を示す図、（ｄ）は図５（ｂ）の
パターンの各部のＹ方向への合成露光量の分布を示す
図、（ｅ）は図５（ｂ）のパターンの現像後のレジスト
位置を示す図である。5A is a diagram showing a pattern synthesized by the conventional method, FIG. 5B is a diagram showing a pattern synthesized by the method of the embodiment, and FIG. 5C is a diagram showing each part of the pattern of FIG. 5B. Y
5D is a diagram showing the distribution of the exposure amount in the direction, FIG. 5D is a diagram showing the distribution of the combined exposure amount in the Y direction of each part of the pattern of FIG. 5B, and FIG. It is a figure which shows the resist position after image development.

【図６】実施例で１つのショット領域の両側の露光量を
傾斜させる手法の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of inclining the exposure amount on both sides of one shot area in the embodiment.

【図７】インテグレータセンサーの出力が線形でない場
合のレチクルブラインドの駆動方法の変形例の説明図で
あり、（ａ）はインテグレータセンサーにより検出され
る照度の変化を示す図、（ｂ）はレチクルブラインドの
駆動速度の変化を示す図である。7A and 7B are explanatory diagrams of a modified example of the driving method of the reticle blind when the output of the integrator sensor is not linear, FIG. 7A is a diagram showing a change in illuminance detected by the integrator sensor, and FIG. 7B is a reticle blind. It is a figure which shows the change of the drive speed of.

【図８】従来のステッパーの概略を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing an outline of a conventional stepper.

【図９】従来の画面合成の手順の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional screen synthesizing procedure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 超高圧の水銀ランプ ４ 波長フィルタ ５ フライアイ・インテグレータ ８Ａ，８Ｂ リレーレンズ ８Ｃ コンデンサーレンズ ９ レチクル １０ 投影光学系 １１ 基板 １２ 基板ステージ ３１ シャッター ３３ インテグレータセンサー ３４ レチクルブラインド ３７ レチクルステージ 2 Ultra high pressure mercury lamp 4 wavelength filter 5 Fly-eye integrator 8A, 8B relay lens 8C condenser lens 9 reticle 10 Projection optical system 11 board 12 substrate stage 31 shutter 33 integrator sensor 34 reticle blind 37 Reticle Stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−311025（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−196513（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−302501（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−49218（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/22 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of front page (56) References JP-A-4-311025 (JP, A) JP-A-4-196513 (JP, A) JP-A-6-302501 (JP, A) JP-B-63- 49218 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) H01L 21/027 G03F 7/22

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 マスクに形成された転写用のパターンを
感光性の基板に転写するために、前記マスクを照明光で
照明する照明光学系と、前記照明光による前記マスク上
の照明領域を所定の形状に設定する視野絞り手段とを備
え、前記基板上の第１の領域に前記マスクのパターンの
像を露光した後、前記基板上の前記第１の領域と一部が
重なる第２の領域に前記マスクのパターンの像を露光す
る露光装置において、 前記マスクを所定の方向に移動させるマスクステージ
と、 前記マスクステージの駆動と同期して前記基板を所定の
方向に移動させる基板ステージと、を有し、 前記基板上の前記第１の領域又は前記第２の領域に前記
マスクのパターンの像を露光する際に、前記マスクステ
ージ及び前記基板ステージを駆動して、前記第１の領域
と前記第２の領域との重複領域の幅に対応する前記マス
ク上での幅だけ前記照明領域に対して前記マスクを移動
させると共に、前記マスクのパターンの像が前記基板上
の所定の領域に露光されるように前記第１の領域と前記
第２の領域との重複領域の幅だけ前記基板を移動するよ
うにしたことを特徴とする露光装置。1. An illumination optical system for illuminating the mask with illumination light and an illumination area on the mask by the illumination light are predetermined for transferring the transfer pattern formed on the mask onto a photosensitive substrate. A second area that partially overlaps the first area on the substrate after exposing the image of the mask pattern on the first area on the substrate. In the exposure apparatus that exposes the image of the pattern of the mask, a mask stage that moves the mask in a predetermined direction, and a substrate stage that moves the substrate in a predetermined direction in synchronization with the driving of the mask stage, When exposing the image of the pattern of the mask on the first region or the second region on the substrate, the mask stage and the substrate stage are driven to move the first region and the front region. The mask is moved with respect to the illumination area by the width on the mask corresponding to the width of the overlapping area with the second area, and the image of the pattern of the mask is exposed on a predetermined area on the substrate. As described above, the exposure apparatus is characterized in that the substrate is moved by the width of the overlapping region of the first region and the second region. 【請求項２】 前記視野絞り手段を、前記マスクのパタ
ーンの像の前記基板への露光中に前記照明領域の形状を
変化できるように形成し、 前記基板上の前記第１の領域又は前記第２の領域に前記
マスクのパターンの像を露光する際に、前記マスク及び
前記基板がそれぞれ所定量だけ移動するのと同期して、 前記視野絞り手段を介して、前記重複領域と反対側の前
記照明領域のエッジ部を前記マスクの移動に追従して動
かすようにしたことを特徴とする請求項１に記載の露光
装置。2. The field stop means is formed so that the shape of the illumination area can be changed during the exposure of the image of the pattern of the mask onto the substrate, and the first area or the first area on the substrate. When the image of the pattern of the mask is exposed on the second area, the mask and the substrate are moved by a predetermined amount, respectively, and the area on the opposite side to the overlapping area is passed through the field stop means. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the edge portion of the illumination area is moved following the movement of the mask. 【請求項３】 前記基板上の前記第１の領域での隣接す
る露光領域との重複領域の幅と対応する前記マスク上で
の幅をΔ、前記基板上の前記第１の領域の前記マスク上
での幅をＤとした場合、前記視野絞り手段で前記マスク
上に設定する前記照明領域の幅を（Ｄ−Δ）に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。3. A width on the mask corresponding to a width of an overlapping area with an adjacent exposure area in the first area on the substrate is Δ, and the mask in the first area on the substrate 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the width of the illumination area set on the mask by the field stop means is set to (D−Δ), where D is the width above. 【請求項４】 請求項１、２、又は３に記載の露光装置
を用いた露光方法であって、 前記照明光学系を用いて前記マスクを照明する工程と、
投影光学系を用いて前記マスクのパターン像を前記基板
に投影する工程とを含み、 前記投影する工程は、前記マスクのパターン像を一部重
複露光する際に、前記マスク及び前記基板を移動させる
工程を含むことを特徴とする露光方法。4. An exposure method using the exposure apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein the mask is illuminated using the illumination optical system.
Projecting the pattern image of the mask onto the substrate using a projection optical system, wherein the projecting step moves the mask and the substrate when partially exposing the pattern image of the mask An exposure method including a step. 【請求項５】 マスクに形成された転写用のパターンを
感光性の基板に転写するために、前記マスクを照明光で
照明する照明光学系を有し、前記基板の異なる領域に前
記パターンをそれぞれ一部重複するように露光する露光
装置において、 前記照明光により前記マスクに形成される照明領域を所
定形状に設定し、前記一部重複露光する際に移動する部
分を有する視野絞り手段と、 前記照明光の出力の変化に応じて前記移動する部分の移
動速度を変化させる駆動手段とを有することを特徴とす
る露光装置。5. In order to transfer the transfer pattern formed on the mask onto a photosensitive substrate, an illumination optical system for illuminating the mask with illumination light is provided, and the pattern is provided in different regions of the substrate, respectively. In an exposure apparatus that exposes so as to partially overlap, an illumination area formed on the mask by the illumination light is set to a predetermined shape, and a field stop unit having a portion that moves when the overlapping exposure is performed, An exposure apparatus comprising: a drive unit that changes a moving speed of the moving portion according to a change in an output of illumination light. 【請求項６】 請求項５に記載の露光装置を用いた露光
方法であって、 前記照明光学系を用いて前記マスクを照明する工程と、
投影光学系を用いて前記マスクのパターン像を前記基板
に投影する工程とを含み、 前記照明する工程は、前記照明光の出力の変化に応じて
前記視野絞り手段の前記移動する部分の移動速度を前記
駆動手段を介して変化させる工程を含むことを特徴とす
る露光方法。6. An exposure method using the exposure apparatus according to claim 5, illuminating the mask using the illumination optical system,
Projecting the pattern image of the mask onto the substrate using a projection optical system, wherein the illuminating step comprises moving speed of the moving part of the field stop means according to a change in output of the illumination light. And a step of changing the value via the driving means. 【請求項７】 マスクに形成された転写用のパターンを
感光性の基板に転写するために、前記マスクを照明光で
照明する工程と、前記基板の異なる領域に前記パターン
をそれぞれ一部重複するように露光する工程とを含む半
導体集積回路の製造方法において、 前記照明する工程は、前記一部重複露光する際に移動す
る部分を有する視野絞り手段を用いて前記照明光により
前記マスクに形成される照明領域を所定形状に設定する
工程を含み、 前記設定する工程は、前記照明光の出力の変化に応じて
前記移動する部分の移動速度を変化させる工程を含むこ
とを特徴とする半導体集積回路の製造方法。7. A step of illuminating the mask with illumination light to transfer the transfer pattern formed on the mask onto a photosensitive substrate, and partially overlapping the pattern on different regions of the substrate. In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, including the step of exposing as described above, the step of illuminating is formed on the mask by the illuminating light by using a field stop means having a portion that moves during the partial overlapping exposure. The semiconductor integrated circuit is characterized by including a step of setting an illumination area having a predetermined shape, and the step of setting includes a step of changing a moving speed of the moving portion according to a change of an output of the illumination light. Manufacturing method. 【請求項８】 マスクに形成された転写用のパターンを
感光性の基板に転写するために、前記マスクを照明光で
照明する工程と、前記基板の異なる領域に前記パターン
をそれぞれ一部重複するように露光する工程とを含む液
晶デバイスの製造方法において、 前記照明する工程は、前記一部重複露光する際に移動す
る部分を有する視野絞り手段を用いて前記照明光により
前記マスクに形成される照明領域を所定形状に設定する
工程を含み、 前記設定する工程は、前記照明光の出力の変化に応じて
前記移動する部分の移動速度を変化させる工程を含むこ
とを特徴とする液晶デバイスの製造方法。8. A step of illuminating the mask with illumination light to transfer the transfer pattern formed on the mask onto a photosensitive substrate, and partially overlapping the pattern on different regions of the substrate. In the method of manufacturing a liquid crystal device, the step of illuminating is formed on the mask by the illumination light by using a field diaphragm unit having a portion that moves during the partial overlapping exposure. Manufacturing a liquid crystal device, characterized by including the step of setting an illumination region in a predetermined shape, the setting step including a step of changing a moving speed of the moving portion in accordance with a change in output of the illumination light. Method. 【請求項９】 マスクに形成された転写用のパターンを
感光性の基板に転写するために、前記マスクを照明光で
照明する工程と、前記基板の異なる領域に前記パターン
をそれぞれ一部重複するように露光する工程とを含む露
光方法において、 前記照明する工程は、前記一部重複露光する際に移動す
る部分を有する視野絞り手段を用いて前記照明光により
前記マスクに形成される照明領域を所定形状に設定する
工程を含み、 前記設定する工程は、前記照明光の出力の変化に応じて
前記移動する部分の移動速度を変化させる工程を含むこ
とを特徴とする露光方法。9. A step of illuminating the mask with illumination light to transfer the transfer pattern formed on the mask onto a photosensitive substrate, and partially overlapping the pattern on different regions of the substrate. In the exposure method including the step of exposing as described above, in the step of illuminating, an illumination region formed on the mask by the illumination light is used by using a field diaphragm unit having a portion that moves during the partial overlapping exposure. An exposure method comprising: setting a predetermined shape, wherein the setting step includes a step of changing a moving speed of the moving portion according to a change of an output of the illumination light. 【請求項１０】 前記照明光の出力の変化を受光するセ
ンサーを有し、前記駆動手段は、前記センサーからの出
力信号に基づいて前記移動する部分の移動速度を変化さ
せることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。10. A sensor that receives a change in the output of the illumination light, and the drive means changes the moving speed of the moving portion based on an output signal from the sensor. Item 6. The exposure apparatus according to item 5. 【請求項１１】 請求項１０に記載の露光装置を用いた
露光方法であって、 前記照明光学系を用いて前記マスクを照明する工程と、 前記投影光学系を用いて前記マスクのパターン像を前記
基板に投影する工程とを含み、 前記照明する工程は、前記照明光の出力の変化をセンサ
ーを介して受光する工程と、前記センサーからの出力信
号に基づいて前記視野絞り手段の前記移動する部分の移
動速度を前記駆動手段を介して変化させる工程を含むこ
とを特徴とする露光方法。11. An exposure method using the exposure apparatus according to claim 10, wherein the step of illuminating the mask using the illumination optical system and the pattern image of the mask using the projection optical system. Projecting onto the substrate, the illuminating step includes receiving a change in output of the illumination light via a sensor, and moving the field stop means based on an output signal from the sensor. An exposure method comprising a step of changing a moving speed of a portion via the driving means. 【請求項１２】 請求項７に記載の半導体集積回路の製
造方法であって、 前記設定する工程は、前記照明光の出力の変化を受光す
る工程をさらに含み、 前記移動する部分の移動速度を変化させる工程は、前記
受光する工程に基づいて、前記移動する部分の移動速度
を変化させることを特徴とする半導体集積回路の製造方
法。12. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein the setting step further includes a step of receiving a change in an output of the illumination light, and a moving speed of the moving portion. The manufacturing method of a semiconductor integrated circuit, wherein the changing step changes the moving speed of the moving portion based on the light receiving step. 【請求項１３】 請求項８に記載の液晶デバイスの製造
方法であって、 前記設定する工程は、前記照明光の出力の変化を受光す
る工程をさらに含み、 前記移動する部分の移動速度を変化させる工程は、前記
受光する工程に基づいて、前記移動する部分の移動速度
を変化させることを特徴とする液晶デバイスの製造方
法。13. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 8, wherein the setting step further includes a step of receiving a change in output of the illumination light, and a moving speed of the moving portion is changed. In the step of causing, the moving speed of the moving portion is changed based on the step of receiving light. 【請求項１４】 請求項９に記載の露光方法であって、 前記設定する工程は、前記照明光の出力の変化を受光す
る工程をさらに含み、 前記移動する部分の移動速度を変化させる工程は、前記
受光する工程に基づいて、前記移動する部分の移動速度
を変化させることを特徴とする露光方法。14. The exposure method according to claim 9, wherein the setting step further includes a step of receiving a change in the output of the illumination light, and the step of changing the moving speed of the moving portion includes: An exposure method, wherein the moving speed of the moving portion is changed based on the light receiving step.