JPH1116820A - Method for exposure and aligner - Google Patents

Method for exposure and aligner

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JPH1116820A
JPH1116820A JP9171710A JP17171097A JPH1116820A JP H1116820 A JPH1116820 A JP H1116820A JP 9171710 A JP9171710 A JP 9171710A JP 17171097 A JP17171097 A JP 17171097A JP H1116820 A JPH1116820 A JP H1116820A
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JP
Japan
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mask
exposure
optical system
substrate
stage
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JP9171710A
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Japanese (ja)
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Junji Hazama
潤治 間
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Original Assignee
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure method wherein, even if an exposure is performed with a substrate of large area, the movement range of a substrate is narrower for a smaller foot print of an aligner. SOLUTION: Relating to the device, a plate stage 2 which holds a plate 3 movably in Y direction is placed on a base 1 with an optical system movement stage 7 mounted along optical system guides 5 and 6 arranged movably in X direction on the plate 3, and a projection optical system 8 and an illuminating system 9 are fixed to the optical system movement stage 7. Further, a mask stage 13 is placed for holding a mask 14 movably in the X direction along mask guides 11 and 12 disposed between the illuminating system 9 and the projection optical system 8. Here, the plate 3 is moved stepwise in the Y direction while the mask 14 is moved stepwise in the X direction, then the illuminating system 9 and the projection optical system 8 are let to scan the mask 14 for exposure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、又は液晶パネル等の電子デバイスを製造するための
フォトリソグラフィ工程でマスクパターンを基板上に転
写するための露光方法、及び露光装置に関し、特に大面
積の基板に多面取りで露光する場合に使用して好適なも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a substrate in a photolithography process for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element or a liquid crystal panel, and more particularly, to an exposure apparatus. It is suitable for use when exposing a large area substrate in multiple planes.

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶パネルを製造する際には、ガラス基
板上に順次複数層の薄膜が形成され、これらの薄膜がそ
れぞれ所望の形状にパターニングされる。液晶パネル中
でも特にＴＦＴ方式の液晶パネルにおいては、最小パタ
ーン寸法が３〜５μｍ程度の微細なパターンをガラス基
板上に形成する必要がある。従来より、半導体素子のみ
ならず、液晶パネルを製造する際にもフォトリソグラフ
ィの手法が採用されており、その中の露光工程において
投影露光装置が用いられてきた。液晶パネル製造用の投
影露光装置には大きく分けて、例えば特開平６−２４４
０７７号公報に開示されているように、投影光学系に対
して基板を移動しては露光を繰り返すステップ・アンド
・リピート方式（ステッパ方式）と、等倍の投影光学系
に対してマスク及び基板を一体的に走査して基板の全面
に一度にマスクパターンを転写するミラープロジェクシ
ョン方式とがある。2. Description of the Related Art In manufacturing a liquid crystal panel, a plurality of thin films are sequentially formed on a glass substrate, and each of these thin films is patterned into a desired shape. Among liquid crystal panels, particularly in a TFT type liquid crystal panel, it is necessary to form a fine pattern having a minimum pattern size of about 3 to 5 μm on a glass substrate. 2. Description of the Related Art Conventionally, a photolithography method has been employed not only for manufacturing a semiconductor element but also for manufacturing a liquid crystal panel, and a projection exposure apparatus has been used in an exposure step in the method. A projection exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal panel is roughly divided into, for example, JP-A-6-244.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 077, a step-and-repeat method (stepper method) in which a substrate is moved relative to a projection optical system and exposure is repeated, There is a mirror projection method in which a mask pattern is transferred all at once by scanning the entire surface of a substrate.

【０００３】近年、液晶パネルはいわゆるノートパソコ
ン向けの対角線の長さが１０．４〜１２．１インチのパ
ネルに加えて、いわゆるデスクトップパソコンのモニタ
用として対角線の長さが１５インチ以上の大型パネルの
需要が大きくなってきている。現在、デスクトップパソ
コン用のモニタとしてはＣＲＴディスプレイが多く用い
られているが、ＣＲＴディスプレイは構造上表示面積に
ほぼ比例して奥行きが大きくならざるを得ないと共に、
消費電力が大きいという問題がある。そこで、ＣＲＴデ
ィスプレイに代わるモニタとして、液晶パネル（液晶デ
ィスプレイ）が注目を集めている。In recent years, a liquid crystal panel has a diagonal length of 10.4 to 12.1 inches for a notebook computer, and a large panel having a diagonal length of 15 inches or more for a monitor of a desktop personal computer. Demand is growing. At present, CRT displays are often used as monitors for desktop personal computers. However, CRT displays have to be increased in depth almost in proportion to the display area due to their structure.
There is a problem that power consumption is large. Therefore, a liquid crystal panel (liquid crystal display) has attracted attention as a monitor replacing the CRT display.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モニタ
として液晶パネルを採用する場合、現状ではＣＲＴディ
スプレイに比べて液晶パネルの製造コストは数倍以上に
なってしまうという大きな問題がある。これは、液晶パ
ネルは、ＣＲＴディスプレイに比べて生産工程が複雑で
あること、生産設備のコストがＣＲＴディスプレイのそ
れに比べて比較にならない程高いこと、及び生産性（製
造装置による単位時間当たりの生産量）の面から見ても
ＣＲＴディスプレイに劣ることによる。However, when a liquid crystal panel is used as a monitor, there is a big problem that the manufacturing cost of the liquid crystal panel is several times more than that of a CRT display at present. This is because the production process of the liquid crystal panel is more complicated than that of the CRT display, the cost of the production equipment is much higher than that of the CRT display, and the productivity (production per unit time by the production apparatus) This is because it is inferior to a CRT display in terms of volume.

【０００５】特に、ＣＲＴディスプレイの代替としての
液晶パネルの場合、現在液晶デバイスメーカで使用され
ている最大のマザーガラス（サイズが５５０×６５０ｍ
ｍ2）からは１５インチの液晶パネルで４個、１７イン
チクラスでは２個しか取れない。これに対して、ノート
パソコン用の１２．１インチのパネルであれば、そのマ
ザーガラスから６個取ることが可能であり、露光装置に
よる１回の露光工程で６個分の液晶パネルへの露光がで
きるため、高い生産性が得られている。この１２．１イ
ンチのパネルに比べて、１５インチ、及び１７インチの
液晶パネルの生産性はそれぞれほぼ２／３、及び１／３
となる。In particular, in the case of a liquid crystal panel as a substitute for a CRT display, the largest mother glass (having a size of 550.times.650 m) currently used by a liquid crystal device maker.
From m 2 ), only four LCD panels can be obtained for a 15-inch liquid crystal panel and only two LCD panels can be obtained for a 17-inch class. On the other hand, in the case of a 12.1-inch panel for a notebook personal computer, it is possible to take six pieces from the mother glass, and to expose six pieces of liquid crystal panels in one exposure step by the exposure device. High productivity has been obtained. Compared to the 12.1-inch panel, the productivity of the 15-inch and 17-inch liquid crystal panels is approximately 2/3 and 1/3, respectively.
Becomes

【０００６】これらの１５インチ以上の液晶パネルの生
産性を現状のノートパソコン用のパネル並にするため
に、同じマザーガラスを用いた場合には、露光装置のス
ループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）を３倍
にする必要があるが、これは困難である。そこで、１５
インチ以上の液晶パネルの生産性を高めるために、マザ
ーガラスのサイズを１５インチ以上のパネルが現状の１
２．１インチのパネルと同等の６個以上取れるように大
きく選定することが検討されている。In order to make the productivity of these liquid crystal panels of 15 inches or more comparable to that of a current notebook computer panel, when the same mother glass is used, the throughput of the exposure apparatus (substrate processing per unit time) is required. It is necessary to triple the number), but this is difficult. So, 15
In order to increase the productivity of liquid crystal panels of 15 inches or more, the size of mother glass is 15 inches or more.
It is being studied to select a large size so that six or more panels equivalent to a 2.1 inch panel can be obtained.

【０００７】上記要求に沿ったマザーガラスのサイズの
１つとして、７５０×９００ｍｍ2程度のものが提案さ
れている。このサイズでは２０インチの液晶パネルを４
個取ることが可能になり、１７インチのパネルでは６個
取ることが可能になる。従って、露光装置のスループッ
トとして現在の５５０×６５０ｍｍ2 対応の露光装置と
同程度の性能が得られるのであれば、現状の１２．１イ
ンチの液晶パネルと同程度の生産性が得られ、液晶パネ
ルの製造コストを大幅に低減させることが可能になる。As one of the sizes of the mother glass meeting the above requirements, a size of about 750 × 900 mm 2 has been proposed. This size requires 4 20-inch LCD panels.
It becomes possible to take individual pieces, and it becomes possible to take six pieces in a 17-inch panel. Therefore, if the same performance as that of the current 550 × 650 mm 2 exposure apparatus can be obtained as the throughput of the exposure apparatus, the same productivity as the current 12.1 inch liquid crystal panel can be obtained, and the liquid crystal panel can be obtained. Can be significantly reduced.

【０００８】上記サイズのマザーガラスに対応した露光
装置を考えた場合、大きな問題点が生ずる。即ち、現在
の露光装置は、ステッパ方式、ミラープロジェクション
方式ともに投影光学系を静止させておいて、被露光基板
であるプレートを１軸又は２軸方向に移動して広い面積
を露光する方式である。そして、ステッパ方式において
は、１回の露光面積が１００ｍｍ角から１２０ｍｍ角程
度であるため、５５０×６５０ｍｍ2 のプレートを焼く
にはＸ方向、Ｙ方向に２次元的にプレートをステップ移
動する必要がある。When an exposure apparatus corresponding to the mother glass having the above size is considered, a serious problem occurs. That is, the current exposure apparatus is a system in which the projection optical system is kept stationary in both the stepper system and the mirror projection system, and the plate as the substrate to be exposed is moved in one or two axes to expose a large area. . And, in the stepper method, since the exposure area of one time is about 100 mm square to 120 mm square, in order to burn a plate of 550 × 650 mm 2 , it is necessary to step move the plate two-dimensionally in the X direction and the Y direction. is there.

【０００９】図６は、ステッパ方式の露光装置でのプレ
ートの移動範囲を示し、この図６において、プレートの
矩形の有効露光領域４０の２方向の幅をＭＸ，ＮＹとし
て、１回の露光でマスクパターンが転写される領域であ
る矩形の照野フィールド４１の２方向の幅をΔＸ，ΔＹ
とする。この場合、有効露光領域４０の左上の転写領域
４２に露光するためには、ステージを駆動することによ
って、プレートの有効露光領域４０を位置４３に移動す
る必要がある。従って、有効露光領域４０の移動範囲４
４の２方向の幅をＰＸ，ＱＹとすると、以下の関係が成
立する。FIG. 6 shows the movement range of the plate in the stepper type exposure apparatus. In FIG. 6, the width of the rectangular effective exposure area 40 of the plate in two directions is set to MX and NY, and one exposure is performed. The width in two directions of the rectangular illuminated field 41, which is the area where the mask pattern is transferred, is represented by ΔX and ΔY.
And In this case, in order to expose the transfer area 42 at the upper left of the effective exposure area 40, it is necessary to move the effective exposure area 40 of the plate to the position 43 by driving the stage. Therefore, the moving range 4 of the effective exposure area 40
Assuming that PX and QY are widths in two directions of No. 4, the following relationship is established.

【００１０】ＰＸ＝２・ＭＸ−ΔＸ （１） ＱＹ＝２・ＮＹ−ΔＹ （２） ステッパ方式の露光装置でのプレートの移動範囲を、ほ
ぼその有効露光領域４０の移動範囲４４とみなすと、上
記の式よりプレートの移動範囲は、ほぼ有効露光領域４
０を縦横にそれぞれ２倍にした領域となる。従って、プ
レートとしてのマザーガラスが７５０×９００ｍｍ2 と
いうサイズになると、原理的にマザーガラスの移動範囲
の面積は上記サイズを縦横にほぼ２倍した面積、即ちほ
ぼ１５００×１８００ｍｍ2 となる。実際の露光装置を
構成する上では、マザーガラスのサイズだけで決まる移
動範囲以外に各種エレメント用の空間が付加されるた
め、例えば１７００×２０００ｍｍ2 程度の面積を覆う
ステージのベースが必要となり、更に投影光学系をステ
ージより上の空間に配置しなければならない。また、こ
の投影光学系以外にもマスクを載置するステージ、マス
クを均一照明するための露光照明系等を全てステージよ
り上の空間に配置しなければならない。これらの総重量
はトンオーダになるため、極めて剛性の高い架台（コラ
ム）を形成し、その上に前記構成物を配置する必要があ
る。PX = 2.MX-.DELTA.X (1) QY = 2.NY-.DELTA.Y (2) Assuming that the moving range of the plate in the stepper type exposure apparatus is substantially the moving range 44 of the effective exposure area 40, From the above equation, the moving range of the plate is almost the effective exposure area 4
0 is doubled vertically and horizontally. Therefore, if the size of the mother glass as a plate is 750 × 900 mm 2 , the area of the movement range of the mother glass is, in principle, approximately twice the size in the vertical and horizontal directions, that is, approximately 1500 × 1800 mm 2 . In configuring an actual exposure apparatus, since a space for various elements is added in addition to a movement range determined only by the size of the mother glass, for example, a stage base that covers an area of about 1700 × 2000 mm 2 is required. The projection optical system must be arranged in a space above the stage. In addition to this projection optical system, a stage on which the mask is mounted, an exposure illumination system for uniformly illuminating the mask, and the like must all be arranged in a space above the stage. Since their total weight is on the order of tons, it is necessary to form a very rigid base (column) and arrange the above components on it.

【００１１】また、液晶パネルの製造に要求されるパタ
ーニング精度はサブミクロンオーダの領域に達している
ため、歪みの発生を極力抑えたり、外部から伝達する振
動を抑えたりするために、非常に大きな且つ重い架台を
形成しなければならない。上記条件を加味するとその架
台の設置面積は２×３ｍ2 程度の大きさになり、装置重
量は１０トンを超える大きさになることが予想される。Further, since the patterning accuracy required for manufacturing a liquid crystal panel has reached a sub-micron order region, it is extremely large to suppress the generation of distortion as much as possible and to suppress the vibration transmitted from the outside. In addition, a heavy base must be formed. Taking the above conditions into account, it is expected that the installation area of the gantry will be about 2 × 3 m 2 , and the weight of the device will exceed 10 tons.

【００１２】一方、ミラープロジェクション方式におい
ても、７５０×９００ｍｍ2 という大きなガラスを一括
で露光することは非現実的であり、液晶パネルの１個分
を露光する毎にプレートをステップ移動させて露光を繰
り返すことになる。従って、ステッパ方式の場合と同様
に、ステージの移動範囲は、ほぼプレートの有効露光領
域を縦横にそれぞれ２倍にした領域となり、露光装置が
大型化してしまう。このように露光装置の占有面積（フ
ットプリント）が大きくなると、液晶デバイスメーカで
はより大きな工場を建設しなければならなくなる。ま
た、完成した露光装置の運搬コストも非常に高くなって
しまう。On the other hand, even in the mirror projection system, it is impractical to expose a large glass of 750 × 900 mm 2 at a time, so that the plate is moved step by step every time one liquid crystal panel is exposed. Will repeat. Accordingly, as in the case of the stepper method, the moving range of the stage is substantially an area obtained by doubling the effective exposure area of the plate both vertically and horizontally, and the size of the exposure apparatus is increased. As described above, when the occupied area (footprint) of the exposure apparatus increases, the liquid crystal device maker has to construct a larger factory. Also, the transportation cost of the completed exposure apparatus becomes very high.

【００１３】また、露光装置は外部振動等をきらうた
め、装置を載置する床は十分な耐荷重を持っていなけれ
ばならない。通常、このような露光装置を使用する建築
物においては１ｍ2 当たり１トンの耐荷重を持つように
設計される。しかしながら、前述の露光装置の場合はこ
の耐荷重を超えてしまう恐れがあるため、その露光装置
を使用するためには、建築物の耐荷重を大きな値に設定
しなければならない。ところが、このような建築物は建
築コストが非常に高くなり、モニタ用の液晶パネルを低
コストで製造することはできなくなる。Further, since the exposure apparatus is susceptible to external vibrations and the like, the floor on which the apparatus is mounted must have a sufficient load bearing capacity. Normally, in a building that uses such an exposure apparatus is designed to have a load capacity per ton 1 m 2. However, in the case of the above-described exposure apparatus, there is a possibility that the load capacity may be exceeded. Therefore, in order to use the exposure apparatus, the load capacity of the building must be set to a large value. However, such a building has a very high building cost, and it is impossible to manufacture a liquid crystal panel for a monitor at low cost.

【００１４】本発明は斯かる点に鑑み、大面積の基板に
露光を行う場合でも、従来の方式に比べて基板の移動範
囲を狭くできる露光方法を提供することを第１の目的と
する。更に本発明は、そのような露光方法を実施できる
占有面積の小さい露光装置を提供することを第２の目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is a first object of the present invention to provide an exposure method capable of narrowing a moving range of a substrate as compared with a conventional method, even when exposing a large area substrate. It is a second object of the present invention to provide an exposure apparatus having a small occupied area capable of performing such an exposure method.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明による露光方法
は、照明系（９）からの所定の露光エネルギービームの
もとでマスク（１４）に形成されたパターンの像を投影
光学系（８）を介して基板（３）上に露光する露光方法
において、基板（３）の表面を所定の第１方向にｎ個
（ｎは２以上の整数）で、その第１方向に交差する第２
方向にｍ個（ｍは２以上の整数）の複数の転写領域（２
２Ａ〜２２Ｄ）に分割し、これら複数の転写領域中の第
１の転写領域（２２Ａ）に露光する際に、この転写領域
上にそのマスクのパターンの一部の像を投影した状態で
照明系（９）及び投影光学系（８）をそのマスク及び基
板に対して一次元的に同期移動して走査露光を行う。According to an exposure method of the present invention, an image of a pattern formed on a mask (14) under a predetermined exposure energy beam from an illumination system (9) is projected onto a projection optical system (8). In the exposure method of exposing the substrate (3) through the substrate, the surface of the substrate (3) is n pieces (n is an integer of 2 or more) in a predetermined first direction, and a second crossing in the first direction is performed.
M (m is an integer of 2 or more) multiple transfer regions (2
2A to 22D), and when exposing a first transfer area (22A) of the plurality of transfer areas, an illumination system is projected in a state where an image of a part of the pattern of the mask is projected on the transfer area. (9) and the projection optical system (8) are one-dimensionally synchronously moved with respect to the mask and the substrate to perform scanning exposure.

【００１６】更に本発明では、その第１の転写領域（２
２Ａ）に対してその第１方向に配列された第２の転写領
域（２２Ｂ）に露光する際にそのマスクをその第１方向
にステップ移動してから走査露光を行い、その第１の転
写領域（２２Ａ）に対してその第２方向に配列された第
３の転写領域（２２Ｄ）に露光する際にその基板をその
第２方向にステップ移動してから走査露光を行うもので
ある。Further, in the present invention, the first transfer region (2
When exposing a second transfer area (22B) arranged in the first direction to the second transfer area (22B) with respect to 2A), the mask is step-moved in the first direction, and then scanning exposure is performed. When exposing a third transfer area (22D) arranged in the second direction with respect to (22A), the substrate is step-moved in the second direction, and then scanning exposure is performed.

【００１７】斯かる本発明によれば、例えば図４（ｂ）
に示すように、基板（３）の有効露光領域はＸ方向、及
びＹ方向にそれぞれ２個以上の転写領域（２２Ａ〜２２
Ｄ）に分割され、各転写領域に露光する際には、例えば
図３に示すように、静止しているマスク（１４）及び基
板（３）に対して、照明系（９）及び投影光学系（８）
が同期して走査される。従って、この走査露光時の移動
量分だけ、基板（３）側の移動量は少なくできる。更
に、或る転写領域（２２Ａ）に対してＸ方向に配列され
た転写領域（２２Ｂ）に露光する際には、マスク（１
４）側がステップ移動するため、基板（３）はＸ方向に
は移動する必要がなくなり、基板（３）の移動範囲は大
幅に狭くできる。According to the present invention, for example, FIG.
As shown in the figure, the effective exposure area of the substrate (3) has two or more transfer areas (22A to 22A) in the X and Y directions, respectively.
D), and when exposing each transfer area, for example, as shown in FIG. 3, an illumination system (9) and a projection optical system are applied to a stationary mask (14) and a substrate (3). (8)
Are scanned synchronously. Therefore, the amount of movement on the substrate (3) side can be reduced by the amount of movement during the scanning exposure. Further, when exposing a certain transfer area (22A) to a transfer area (22B) arranged in the X direction, the mask (1
4) Since the side moves stepwise, the substrate (3) does not need to move in the X direction, and the moving range of the substrate (3) can be greatly reduced.

【００１８】この場合、照明系（９）及び投影光学系
（８）をマスク（１４）及び基板（３）に対して同期移
動する際の移動方向は、その第１の方向に平行であるこ
とが望ましい。これによって、マスク側のステージの構
成が簡素化できる。また、本発明による露光装置は、照
明系（９）からの所定の露光エネルギービームのもとで
マスク（１４）に形成されたパターンの像を投影光学系
（８）を介して基板（３）上に露光する露光装置におい
て、そのマスクを保持して所定の第１方向に移動するマ
スクステージ（１３）と、その基板を保持してその第１
方向に交差する第２方向に移動する基板ステージ（２）
と、照明系（９）及び投影光学系（８）をそのマスク及
び基板に対して一次元的に同期移動する光学系移動ステ
ージ（７）と、を備えたものである。In this case, the moving direction when the illumination system (9) and the projection optical system (8) are synchronously moved with respect to the mask (14) and the substrate (3) is parallel to the first direction. Is desirable. Thereby, the configuration of the stage on the mask side can be simplified. Further, the exposure apparatus according to the present invention provides an image of a pattern formed on a mask (14) under a predetermined exposure energy beam from an illumination system (9) via a projection optical system (8) to a substrate (3). In an exposure apparatus for exposing upward, a mask stage (13) holding the mask and moving in a predetermined first direction, and holding the substrate and holding the first
Substrate stage (2) moving in a second direction intersecting the direction
And an optical system moving stage (7) for moving the illumination system (9) and the projection optical system (8) one-dimensionally synchronously with respect to the mask and the substrate.

【００１９】斯かる本発明の露光装置によれば、マスク
ステージ（１３）を介してその第１方向にマスクをステ
ップ移動し、基板ステージ（２）を介してその第２方向
に基板をステップ移動した後、光学系移動ステージ
（７）を介して照明系（９）及び投影光学系（８）を走
査することによって、本発明の露光方法が実施できる。
露光装置の占有面積は、ほぼ基板ステージ（２）のその
第２方向への移動範囲でよいため、従来方式に比べて狭
い占有面積でよい。According to the exposure apparatus of the present invention, the mask is step-moved in the first direction via the mask stage (13), and the substrate is step-moved in the second direction via the substrate stage (2). After that, by scanning the illumination system (9) and the projection optical system (8) via the optical system moving stage (7), the exposure method of the present invention can be implemented.
The occupation area of the exposure apparatus may be substantially the moving range of the substrate stage (2) in the second direction, and thus may be smaller than the conventional method.

【００２０】この場合、その基板は、その第１方向に沿
った複数の転写領域（２２Ａ，２２Ｂ）と、その第２方
向に沿った複数の転写領域（２２Ａ，２２Ｄ）とを有し
ており、光学系移動ステージ（７）の移動と、マスクス
テージ（１３）又は基板ステージ（２）の移動とによ
り、それら複数の転写領域を順次露光する露光制御部
（１６）を備えることが望ましい。これによって、それ
ら複数の転写領域に効率的に露光が行われる。In this case, the substrate has a plurality of transfer areas (22A, 22B) along the first direction and a plurality of transfer areas (22A, 22D) along the second direction. It is desirable to provide an exposure controller (16) for sequentially exposing the plurality of transfer regions by moving the optical system moving stage (7) and moving the mask stage (13) or the substrate stage (2). Thereby, the plurality of transfer regions are efficiently exposed.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。本例は、液晶パネルを
製造する場合に本発明を適用したものである。図１は、
本例の投影露光装置を示す斜視図であり、この図１にお
いて、装置全体のベース１の中央部に形成された凹部よ
りなるガイド面１ａに沿って、エアーベアリングを介し
て一方向（これをＹ方向とする）に摺動自在にプレート
ステージ２が載置され、プレートステージ２上に液晶パ
ネル用のガラス基板よりなり、表面にレジストが塗布さ
れたプレート３が吸着保持されている。プレートステー
ジ２に固定された可動子と、Ｙ方向に沿ってベース１上
に固定された固定子とからなる１対のリニアモータ４
Ａ，４Ｂによって、プレートステージ２はＹ方向にステ
ップ移動する。プレートステージ２のＹ方向の位置は不
図示のレーザ干渉計によって高精度に計測され、この計
測値に基づいて装置全体の動作を統轄制御する主制御系
１６（図２参照）がリニアモータ４Ａ，４Ｂの動作を制
御する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this example, the present invention is applied to a case where a liquid crystal panel is manufactured. FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a projection exposure apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, along a guide surface 1a formed of a concave portion formed in a central portion of a base 1 of the entire apparatus, one direction (in FIG. A plate stage 2 is slidably mounted in the Y direction, and a plate 3 made of a glass substrate for a liquid crystal panel and having a surface coated with a resist is suction-held on the plate stage 2. A pair of linear motors 4 each including a mover fixed to the plate stage 2 and a stator fixed on the base 1 along the Y direction;
By A and 4B, the plate stage 2 moves stepwise in the Y direction. The position of the plate stage 2 in the Y direction is measured with high precision by a laser interferometer (not shown), and a main control system 16 (see FIG. 2) that supervises and controls the operation of the entire apparatus based on the measured values is a linear motor 4A, 4B is controlled.

【００２２】また、プレートステージ２の上方に、プレ
ート３に平行で、且つＹ方向に直交するＸ方向に沿って
平行に光学系用ガイド５及び６が配置され、一方のガイ
ド５は両端部の支持部５ａ，５ｂを介してベース１上に
固定され、他方のガイド６も不図示の支持部を介してベ
ース１上に固定されている。そして、光学系用ガイド５
及び６に沿ってエアーベアリングを介して、Ｘ方向に摺
動自在に光学系移動台７が載置され、光学系移動台７の
底部の中央に、スリット状の視野内で等倍の正立像を投
影する投影光学系８が固定され、光学系移動台７の上端
に照明系９が固定されている。照明系９内には、水銀ラ
ンプ、又はＫｒＦエキシマレーザ光源等の露光光源、露
光光の照度分布を均一化するためのフライアイレンズ、
視野絞り、及びコンデンサレンズ系等が備えられてい
る。投影光学系８としては、１つの大きな視野を有する
結像系の他に、それぞれ小さな視野を有する多数の小さ
い結像系をＹ方向に複数列配列した光学系等が使用でき
る。Above the plate stage 2, optical system guides 5 and 6 are arranged parallel to the plate 3 and parallel to the X direction orthogonal to the Y direction. The other guide 6 is also fixed on the base 1 via a support (not shown), and is fixed on the base 1 via the supports 5a and 5b. Then, the optical system guide 5
An optical system moving table 7 is slidably mounted in the X direction along an air bearing along the lines 6 and 6, and an erect image of the same magnification in the center of the bottom of the optical system moving table 7 in a slit-shaped field of view. Is fixed, and an illumination system 9 is fixed to the upper end of the optical system moving base 7. In the illumination system 9, an exposure light source such as a mercury lamp or a KrF excimer laser light source, a fly-eye lens for uniforming the illuminance distribution of the exposure light,
A field stop, a condenser lens system, and the like are provided. As the projection optical system 8, in addition to an imaging system having one large field of view, an optical system in which a number of small imaging systems each having a small field of view are arranged in a plurality of rows in the Y direction can be used.

【００２３】また、光学系移動台７の上端にはＸ方向に
沿って凹部が形成され、この凹部にＸ方向に沿って平行
にマスク用ガイド１１及び１２が配置され、一方のガイ
ド１１は両端の支持部１１ａ，１１ｂを介してベース１
上に固定され、他方のガイド１２も両端の支持部１２
ａ，１２ｂを介してベース１上に固定されている。それ
らのマスク用ガイド１１及び１２に沿ってエアーベアリ
ングを介して、Ｘ方向に摺動自在にマスクステージ１３
が載置され、マスクステージ１３の内側に原版パターン
が形成されたマスク１４が吸着保持されている。A concave portion is formed at the upper end of the optical system moving base 7 along the X direction, and mask guides 11 and 12 are arranged in the concave portion in parallel along the X direction. Of the base 1 via the supporting portions 11a and 11b
And the other guide 12 is also fixed to the support portions 12 at both ends.
It is fixed on the base 1 via a and 12b. The mask stage 13 is slidable in the X direction along the mask guides 11 and 12 via an air bearing.
Are mounted, and a mask 14 having an original pattern formed inside a mask stage 13 is suction-held.

【００２４】図２は、図１のＡＡ線に沿う断面図であ
り、この図２に示すように、光学系用ガイド５，６側に
固定された固定子、及び光学系移動台７側に固定された
可動子よりなるリニアモータ１０Ａ及び１０Ｂによっ
て、図２の紙面に垂直な方向（Ｘ方向）に光学系移動台
７、投影光学系８、及び照明系９が一体として駆動され
る。光学系移動台７のＸ方向の位置は不図示のレーザ干
渉計によって高精度に計測され、この計測値に基づいて
主制御系１６がリニアモータ１０Ａ，１０Ｂの動作を制
御する。同様に、マスク用ガイド１１，１２側の固定
子、及びマスクステージ１３側の可動子よりなるリニア
モータ１５Ａ，１５Ｂによって、Ｘ方向にマスクステー
ジ１３及びマスク１４が駆動される。マスクステージ１
４の位置も不図示のレーザ干渉計によって高精度に計測
され、この計測値に基づいて主制御系１６がニリアモー
タ１５Ａ，１５Ｂの動作を制御する。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1. As shown in FIG. 2, the stator fixed to the optical system guides 5 and 6 and the optical system movable table 7 The optical system moving table 7, the projection optical system 8, and the illumination system 9 are integrally driven in a direction (X direction) perpendicular to the paper surface of FIG. 2 by the linear motors 10A and 10B composed of fixed movers. The position of the optical system moving base 7 in the X direction is measured with high precision by a laser interferometer (not shown), and the main control system 16 controls the operation of the linear motors 10A and 10B based on the measured values. Similarly, the mask stages 13 and the mask 14 are driven in the X direction by linear motors 15A and 15B composed of stators on the mask guides 11 and 12 side and movers on the mask stage 13 side. Mask stage 1
The position 4 is also measured with high precision by a laser interferometer (not shown), and the main control system 16 controls the operations of the niria motors 15A and 15B based on the measured values.

【００２５】露光時には、照明系９からマスク１４のパ
ターン面のＹ方向に細長いスリット状の（又は千鳥格子
状に配列された複数の領域よりなる）照明領域１９に露
光光ＩＬが照射され、照明領域１９内のパターンの像が
投影光学系８を介してプレート３上の対応する照野フィ
ールド１９Ｐに転写される。この状態で、静止している
マスク１４及びプレート３に対して、光学系移動台７を
介して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に照明系９及び投影光
学系８が一体的に走査される。At the time of exposure, the illumination system 9 irradiates the illumination light 19 to the illumination area 19, which is elongated in the Y direction of the pattern surface of the mask 14 (or is composed of a plurality of areas arranged in a staggered lattice), The image of the pattern in the illumination area 19 is transferred to the corresponding illumination field 19P on the plate 3 via the projection optical system 8. In this state, the illumination system 9 and the projection optical system 8 integrally scan the stationary mask 14 and the plate 3 in the + X direction (or the −X direction) via the optical system moving table 7.

【００２６】図３は、図２をＹ方向に見た側面図を簡略
化したものであり、この図３に示すように、照明系９及
び投影光学系８が一体として＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）
に移動すると、照明領域１９がマスク１４のパターン領
域の全面を走査し、対応する照野フィールド１９Ｐがプ
レート３上の１つの転写領域の全面を走査して、その転
写領域にマスク１４のパターン像が転写される。また、
本例ではプレート３の有効転写領域のＸ方向（走査方
向）の幅は、マスク１４のパターン領域の幅の整数倍に
設定されている。そこで、プレート３上の１つの転写領
域に対する露光が終わって、Ｘ方向に隣接する転写領域
に露光を行う場合には、図１のマスクステージ１３の駆
動によって、マスク１４が２点鎖線で示される位置Ｐ１
までステッピングした後、照明系９及び投影光学系８が
位置Ｐ２からＸ方向に走査される。FIG. 3 is a simplified side view of FIG. 2 as viewed in the Y direction. As shown in FIG. 3, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are integrally formed in the + X direction (or −X direction). direction)
, The illumination region 19 scans the entire surface of the pattern region of the mask 14, and the corresponding illumination field 19P scans the entire surface of one transfer region on the plate 3, and the pattern image of the mask 14 Is transferred. Also,
In this example, the width of the effective transfer area of the plate 3 in the X direction (scanning direction) is set to an integral multiple of the width of the pattern area of the mask 14. Therefore, when exposure is performed on one transfer area on the plate 3 and exposure is performed on an adjacent transfer area in the X direction, the mask 14 is indicated by a two-dot chain line by driving the mask stage 13 in FIG. Position P1
After the stepping, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are scanned in the X direction from the position P2.

【００２７】図１に戻り、本例のプレート３の有効転写
領域のＹ方向の幅も、マスク１４のパターン領域に対し
て整数倍に設定されている。そこで、プレート３上の１
つの転写領域に対する露光が終わって、Ｙ方向に隣接す
る転写領域に露光を行う場合には、プレートステージ３
の駆動によって、プレート３がＹ方向にステッピングし
た後、光学系移動台７を介して照明系９及び投影光学系
８がＸ方向に走査される。以上をまとめると、本例の投
影露光装置においては、プレートステージ２は矢印１７
で示すように±Ｙ方向にステッピングできると共に、マ
スクステージ１３は矢印１８で示すように±Ｘ方向にス
テッピングできるように構成されている。更に、照明系
９及び投影光学系８は、光学系移動台７を介してマスク
ステージ１３のステッピングに追従して±Ｘ方向にステ
ッピングできると共に、マスク１４及びプレート３に対
して±Ｘ方向に走査されるように構成されている。Returning to FIG. 1, the width in the Y direction of the effective transfer area of the plate 3 of this embodiment is also set to an integral multiple of the pattern area of the mask 14. So, 1 on plate 3
When exposure is performed on one transfer area and exposure is performed on a transfer area adjacent in the Y direction, the plate stage 3
After the plate 3 is stepped in the Y direction by the drive, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are scanned in the X direction via the optical system moving table 7. In summary, in the projection exposure apparatus of this example, the plate stage 2
The mask stage 13 is configured to be capable of stepping in the ± X direction as indicated by an arrow 18 while being able to step in the ± Y direction as indicated by. Further, the illumination system 9 and the projection optical system 8 can step in the ± X direction following the stepping of the mask stage 13 via the optical system moving table 7 and scan the mask 14 and the plate 3 in the ± X direction. It is configured to be.

【００２８】次に、本例の投影露光装置の占有面積（フ
ットプリント）について、図４を参照して説明する。図
４（ａ）は、本例のマスク１４を示し、図４（ｂ）は本
例のプレート３を示す。図４（ａ）に示すように、マス
ク１４のパターン領域２１のＹ方向の幅をΔＹ、Ｘ方向
の幅をΔＸとする。このとき、図４（ｂ）に示すよう
に、プレート３の有効転写領域のＸ方向の幅ＭＸは、ｍ
・ΔＸ（ｍは２以上の整数）に、Ｙ方向の幅ＮＹは、ｎ
・ΔＹ（ｎは２以上の整数）に設定されている。そこ
で、プレート３の有効転写領域は、Ｘ方向にｍ個でＹ方
向にｎ個の転写領域２２Ａ〜２２Ｄに分割され、各転写
領域２２Ａ〜２２Ｄにそれぞれマスク１４のパターン領
域２１内の原版パターンが転写されるように構成されて
いる。即ち、本例ではいわゆる多面取りの方式が採用さ
れており、１枚のプレート３からｎ×ｍ個の液晶パネル
を製造できる。これによって、生産性が向上する。Next, the occupied area (footprint) of the projection exposure apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows the mask 14 of this example, and FIG. 4B shows the plate 3 of this example. As shown in FIG. 4A, the width of the pattern area 21 of the mask 14 in the Y direction is ΔY, and the width in the X direction is ΔX. At this time, as shown in FIG. 4B, the width MX in the X direction of the effective transfer area of the plate 3 is m
.DELTA.X (m is an integer of 2 or more) and the width NY in the Y direction is n
-Set to ΔY (n is an integer of 2 or more). Therefore, the effective transfer area of the plate 3 is divided into m transfer areas 22A to 22D in the X direction and n transfer areas 22A to 22D in the Y direction, and the original patterns in the pattern area 21 of the mask 14 are respectively provided in the transfer areas 22A to 22D. It is configured to be transferred. That is, in this example, a so-called multi-paneling system is adopted, and n × m liquid crystal panels can be manufactured from one plate 3. Thereby, productivity is improved.

【００２９】なお、プレート３としては、一例として７
５０×９００ｍｍ2 のサイズのマザーガラス、又は６０
０×７５０ｍｍ2 のサイズのマザーガラス等が使用でき
る。一方、本例の方式ではマスク１４は１つの液晶パネ
ルの大きさを或る程度超える大きさであればよい。プレ
ート３のサイズ、及び製造される液晶パネルの大きさ
（即ち、マスク１４のパターン領域２１の大きさ）によ
って、プレート３の転写領域の分割数が決定される。な
お、図４ではｍ＝ｎ＝２に設定されている。The plate 3 is, for example, 7
Mother glass with a size of 50 × 900 mm 2 or 60
A mother glass having a size of 0 × 750 mm 2 can be used. On the other hand, in the method of the present embodiment, the mask 14 may have a size that exceeds the size of one liquid crystal panel to some extent. The number of divisions of the transfer region of the plate 3 is determined by the size of the plate 3 and the size of the liquid crystal panel to be manufactured (that is, the size of the pattern region 21 of the mask 14). In FIG. 4, m = n = 2.

【００３０】この場合、本例では、Ｘ方向へのステッピ
ングはマスク１４側で行われるため、プレート３の有効
転写領域の移動範囲のＸ方向の幅はＭＸである。これ
は、従来のステッパ方式の場合の（１）式に比べてほぼ
１／２である。一方、Ｙ方向へのステッピングはプレー
ト３側で行われ、プレート３は最大で２点鎖線で示す位
置Ｐ３まで移動するため、有効転写領域の移動範囲のＹ
方向の幅ＱＹは次のようになる。In this case, in this example, since the stepping in the X direction is performed on the mask 14 side, the width in the X direction of the moving range of the effective transfer area of the plate 3 is MX. This is approximately 比 べ compared to the expression (1) in the case of the conventional stepper method. On the other hand, the stepping in the Y direction is performed on the plate 3 side, and the plate 3 moves up to the position P3 indicated by the two-dot chain line at the maximum.
The width QY in the direction is as follows.

【００３１】ＱＹ＝２・ＮＹ−ΔＹ （３） これは従来のステッパ方式の場合の（２）式と同じであ
る。そして、投影露光装置の占有面積は、ほぼそのプレ
ート３の有効転写領域の移動範囲に付加構造物の設置面
積を加えた面積であり、後者の付加構造物の設置面積は
ほぼ一定である。従って、本例の投影露光装置の占有面
積（フットプリント）は、従来のステッパ方式、及びミ
ラープロジェクション方式に比べてほぼ１／２程度以下
と大幅に小さくできる。QY = 2 · NY−ΔY (3) This is the same as equation (2) in the case of the conventional stepper method. The area occupied by the projection exposure apparatus is substantially the area obtained by adding the installation area of the additional structure to the movement range of the effective transfer area of the plate 3, and the installation area of the latter additional structure is substantially constant. Accordingly, the occupied area (footprint) of the projection exposure apparatus of the present embodiment can be significantly reduced to about 以下 or less as compared with the conventional stepper system and mirror projection system.

【００３２】また、図４（ｂ）より分かるように、プレ
ート３のステップ移動方向がプレート３の短辺方向であ
る場合には、ステップ移動方向が長辺方向である場合に
比べてプレート３の移動量は少なくて済む。従って、図
１のプレートステージ２の移動ストロークも短くてよい
ため、ステージ系の機構が簡素化できる。なお、本例で
はマスク１４のステップ動作が行われるが、図３より明
らかなようにマスク１４のＸ方向の移動範囲はプレート
３のＸ方向の幅と同程度である。マスク１４にはパター
ン領域の周辺にマスク１４を保持するための領域が必要
であるが、この領域がプレート３のサイズからはみ出る
程度であり、従来方式に比べはるかに小さな占有面積で
構成できることに変わりはない。As can be seen from FIG. 4B, when the step moving direction of the plate 3 is the short side direction of the plate 3, the step moving direction of the plate 3 is longer than that of the long side direction. The amount of movement is small. Therefore, since the movement stroke of the plate stage 2 in FIG. 1 may be short, the mechanism of the stage system can be simplified. In this example, the mask 14 performs a step operation. As is clear from FIG. 3, the moving range of the mask 14 in the X direction is substantially equal to the width of the plate 3 in the X direction. The mask 14 needs a region for holding the mask 14 around the pattern region. However, this region is out of the size of the plate 3 and can be configured with an occupied area much smaller than that of the conventional method. There is no.

【００３３】次に、プレート３の有効転写領域の分割数
がＸ方向、及びＹ方向共に２個である場合の露光動作の
一例につき説明する。その露光動作は、予めプレート３
上の転写領域の配置（露光マップ）、及び露光順序等が
入力されている図２の主制御系１６によって制御されて
いる。以下では、図４（ｂ）において、プレート３上の
転写領域２２Ａから露光を開始して、順次転写領域２２
Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの順に露光を行う場合につき、図５
を参照して説明する。Next, an example of the exposure operation when the number of divisions of the effective transfer area of the plate 3 is two in both the X and Y directions will be described. The exposure operation is performed on the plate 3 in advance.
The main control system 16 shown in FIG. 2 to which the arrangement (exposure map) of the upper transfer area, the exposure order, and the like are input is controlled. In the following, in FIG. 4B, the exposure is started from the transfer area 22A on the plate 3,
FIG. 5 shows a case where exposure is performed in the order of B, 22C, and 22D.
This will be described with reference to FIG.

【００３４】図５（ａ）〜（ｄ）は、プレート３上の各
転写領域２２Ａ〜２２Ｄに露光を行う場合のマスク１４
とプレート３との位置関係を表している。また、マスク
１４の外形の移動範囲を一点鎖線の矩形の移動範囲２３
で表し、プレート３の外形の移動範囲を一点鎖線の矩形
の移動範囲２４で表している。先ず、第１の転写領域２
２Ａに露光する場合、図５（ａ）に示すように、マスク
１４は移動範囲２３の左端部に位置し、プレート３は移
動範囲２４の下端部に位置している。このとき、転写領
域２２Ａ上にマスク１４のパターン領域２１が設定さ
れ、図１の照明系９からパターン領域２１の−Ｘ方向の
端部のスリット状の照明領域１９に露光光が照射され
る。この状態で、照明領域１９がパターン領域を横切る
ように、図１の光学系移動台７を介して照明系９及び投
影光学系８を＋Ｘ方向に一定速度で走査することによっ
て、マスク１４のパターン像が転写領域２２Ａに転写さ
れる。次に、転写領域２２Ａに対して＋Ｘ方向に隣接す
る転写領域２２Ｂに露光を行うために、図１のマスクス
テージ１３を駆動して、図５（ｂ）に示すように、転写
領域２２Ｂ上に、即ち移動範囲２３の右端部にマスク１
４をステップ移動させる。これと共に、図１の照明系９
及び投影光学系８も対応する走査開始位置までステップ
移動させる。そして、露光光が照射される照明領域１９
がマスク１４のパターン領域を横切るように、照明系９
及び投影光学系８を＋Ｘ方向に一定速度で走査すること
によって、転写領域２２Ｂへの露光が行われる。FIGS. 5A to 5D show a mask 14 for exposing each of the transfer areas 22A to 22D on the plate 3. FIG.
And the positional relationship between the plate 3 and the plate 3. Further, the moving range of the outer shape of the mask 14 is defined by a rectangular moving range 23 indicated by a dashed line.
The moving range of the outer shape of the plate 3 is represented by a rectangular moving range 24 indicated by a dashed line. First, the first transfer area 2
When exposing to 2A, the mask 14 is located at the left end of the moving range 23 and the plate 3 is located at the lower end of the moving range 24, as shown in FIG. At this time, the pattern area 21 of the mask 14 is set on the transfer area 22A, and the illumination system 9 in FIG. In this state, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are scanned at a constant speed in the + X direction via the optical system moving table 7 in FIG. The image is transferred to the transfer area 22A. Next, in order to expose the transfer region 22B adjacent to the transfer region 22A in the + X direction, the mask stage 13 of FIG. 1 is driven to expose the transfer region 22B as shown in FIG. That is, the mask 1 is located at the right end of the moving range 23.
4 is stepped. At the same time, the illumination system 9 of FIG.
The projection optical system 8 is also moved stepwise to the corresponding scanning start position. The illumination area 19 to which the exposure light is applied
Illuminate the illumination system 9 so that
The exposure to the transfer area 22B is performed by scanning the projection optical system 8 at a constant speed in the + X direction.

【００３５】次に、転写領域２２Ｂに対して−Ｙ方向に
隣接する転写領域２２Ｃに露光を行うために、図１のプ
レートステージ２を駆動して、図５（ｃ）に示すよう
に、転写領域２２Ｃがマスク１４の底面にくるように、
即ち移動範囲２４の上端部までプレート３をステップ移
動させる。そして、露光光が照射される照明領域１９が
マスク１４のパターン領域を横切るように、照明系９及
び投影光学系８を−Ｘ方向に一定速度で走査することに
よって、転写領域２２Ｃへの露光が行われる。その後、
転写領域２２Ｃに対して−Ｘ方向に隣接する転写領域２
２Ｄに露光を行うために、図１のマスクステージ１３を
駆動して、図５（ｄ）に示すように、転写領域２２Ｄ上
にマスク１４をステップ移動させる。これと共に、図１
の照明系９及び投影光学系８も対応する走査開始位置ま
でステップ移動させる。そして、露光光が照射される照
明領域１９がマスク１４のパターン領域を横切るよう
に、照明系９及び投影光学系８を−Ｘ方向に一定速度で
走査することによって、転写領域２２Ｄへの露光が行わ
れる。Next, in order to expose the transfer area 22C adjacent to the transfer area 22B in the −Y direction, the plate stage 2 of FIG. 1 is driven to transfer the light to the transfer area 22C as shown in FIG. So that the region 22C is on the bottom surface of the mask 14,
That is, the plate 3 is moved stepwise to the upper end of the movement range 24. Then, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are scanned at a constant speed in the -X direction so that the illumination region 19 to which the exposure light is irradiated crosses the pattern region of the mask 14, so that the exposure to the transfer region 22C is performed. Done. afterwards,
Transfer area 2 adjacent to transfer area 22C in the −X direction
In order to perform 2D exposure, the mask stage 13 in FIG. 1 is driven, and the mask 14 is step-moved onto the transfer area 22D as shown in FIG. 5D. Fig. 1
The illumination system 9 and the projection optical system 8 are also moved stepwise to the corresponding scanning start positions. Then, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are scanned at a constant speed in the -X direction so that the illumination region 19 irradiated with the exposure light crosses the pattern region of the mask 14, so that the exposure to the transfer region 22D is performed. Done.

【００３６】以上のように本例では、全ての軸が１次元
移動であるにもかかわらず、プレート３上には２次元の
マップの４個の転写領域にマスクパターンが転写され
る。但し、転写領域の分割方法は２×２のマップには限
定されず、縦横の転写領域の取り方に制限はない。この
ように全ての軸が１次元の移動機構より構成できること
で、ステージ系の機構が簡素化できると共に、プレート
ステージ２、及びマスクステージ１３のそれぞれの移動
ストロークが少なく構成できるため、ステージ系の重心
移動量が少なくなり、より機構の安定性が向上する。As described above, in this embodiment, the mask pattern is transferred to the four transfer areas of the two-dimensional map on the plate 3 even though all the axes are one-dimensionally moved. However, the method of dividing the transfer area is not limited to the 2 × 2 map, and there is no limitation on how to take the vertical and horizontal transfer areas. Since all axes can be constituted by a one-dimensional moving mechanism, the mechanism of the stage system can be simplified, and the moving stroke of each of the plate stage 2 and the mask stage 13 can be reduced. The amount of movement is reduced, and the stability of the mechanism is further improved.

【００３７】なお、上記の実施の形態では、照明系９は
投影光学系８と一体的に連続移動、及びステップ移動し
ている。しかしながら、照明系９と投影光学系８とを一
体化することなく分離して、それぞれ別のガイドに沿っ
て取り付け、例えば投影光学系８の位置に常に追従する
ように照明系９を駆動することによって、両者を見かけ
上一体的に移動するような構成にしてもよい。In the above embodiment, the illumination system 9 is continuously and stepwise moved integrally with the projection optical system 8. However, the illumination system 9 and the projection optical system 8 are separated without being integrated, and mounted along different guides, for example, to drive the illumination system 9 so as to always follow the position of the projection optical system 8. Thus, a configuration may be adopted in which both seem to move integrally.

【００３８】また、上記の実施の形態では、プレート３
上の各転写領域への露光は照明系９及び投影光学系８を
走査する走査露光方式で行われている。それ以外に、各
転写領域への露光をステッパのような一括露光方式で行
ってもよい。この場合でも、一方向へのステップ移動は
マスクステージ側で行い、それに交差する方向へのステ
ップ移動はプレートステージ側で行うことによって、プ
レートステージの移動範囲を狭くできるため、投影露光
装置の占有面積を小さくできる。In the above embodiment, the plate 3
Exposure to each transfer area is performed by a scanning exposure method for scanning the illumination system 9 and the projection optical system 8. In addition, exposure to each transfer area may be performed by a batch exposure method such as a stepper. Even in this case, the step movement in one direction is performed on the mask stage side, and the step movement in the direction intersecting with the mask stage is performed on the plate stage side, so that the moving range of the plate stage can be narrowed. Can be reduced.

【００３９】また、本発明は、電子線やＸ線等の荷電粒
子線を用いてマスクパターンを基板上に転写する荷電粒
子線転写装置で露光を行う場合にも適用できる。このよ
うに、本発明は上述の実施の形態に限定されず、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。The present invention can also be applied to a case where exposure is performed by a charged particle beam transfer apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate using a charged particle beam such as an electron beam or X-ray. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【００４０】[0040]

【発明の効果】本発明の露光方法によれば、基板上の第
１の転写領域に対して第１方向に配列された第２の転写
領域に露光する際にマスクをその第１方向にステップ移
動してから露光を行うようにしているため、大面積の基
板に露光を行う場合でも、従来の方式に比べて基板の移
動範囲を狭くできる利点がある。これによって、露光装
置等をそれほど大型化することなく、大型の液晶パネル
等の電子デバイスを一度に複数個露光できるため、それ
らの電子デバイスの製造コストを低減できる。According to the exposure method of the present invention, when exposing a first transfer region on a substrate to a second transfer region arranged in a first direction, the mask is stepped in the first direction. Since the exposure is performed after the movement, even when the exposure is performed on a substrate having a large area, there is an advantage that the moving range of the substrate can be narrowed as compared with the conventional method. Accordingly, a plurality of electronic devices such as a large liquid crystal panel can be exposed at a time without increasing the size of the exposure apparatus or the like, so that the manufacturing cost of those electronic devices can be reduced.

【００４１】この場合、照明系及び投影光学系をマスク
及び基板に対して同期移動する際の移動方向が、その第
１の方向に平行であるときには、ステージ系の構造が簡
素化できる。また、本発明の露光装置によれば、本発明
の露光方法を実施できると共に、基板ステージの移動範
囲は狭くてよいため、露光装置の占有面積（フットプリ
ント）を小さくできる利点がある。従って、露光装置を
小型化、軽量化できると共に、露光装置を稼働させる工
場等の大型化、及び複雑化をも防止できる。In this case, when the illumination system and the projection optical system are moved synchronously with respect to the mask and the substrate in a direction parallel to the first direction, the structure of the stage system can be simplified. Further, according to the exposure apparatus of the present invention, the exposure method of the present invention can be performed, and the moving range of the substrate stage can be narrow, so that there is an advantage that the occupied area (footprint) of the exposure apparatus can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the exposure apparatus, and to prevent an increase in the size and complexity of a factory or the like that operates the exposure apparatus.

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

【図１】本発明の実施の形態の一例で使用される投影露
光装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a projection exposure apparatus used in an example of an embodiment of the present invention.

【図２】図１の投影露光装置のＡＡ線に沿う断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view of the projection exposure apparatus of FIG. 1 taken along line AA.

【図３】図２をＹ方向に見た図を簡略化して示す側面図
である。FIG. 3 is a side view showing a simplified view of FIG. 2 as viewed in the Y direction.

【図４】（ａ）はその実施の形態で使用されるマスク１
４を示す平面図、（ｂ）はその実施の形態で使用される
プレート３を示す平面図である。FIG. 4A shows a mask 1 used in the embodiment.
FIG. 4B is a plan view showing a plate 3 used in the embodiment.

【図５】その実施の形態でプレート３上の４個の転写領
域に順次露光を行う場合の動作の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation when sequentially exposing four transfer areas on a plate 3 in the embodiment.

【図６】従来のステッパ方式の露光装置におけるプレー
トの移動範囲の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a moving range of a plate in a conventional stepper type exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ プレートステージ ３ プレート ５，６ 光学系用ガイド ７ 光学系移動台 ８ 投影光学系 ９ 照明系 １１，１２ マスク用ガイド １３ マスクステージ １４ マスク ２２Ａ〜２２Ｄ 転写領域 2 Plate Stage 3 Plate 5, 6 Guide for Optical System 7 Optical System Moving Table 8 Projection Optical System 9 Illumination System 11, 12 Guide for Mask 13 Mask Stage 14 Mask 22A to 22D Transfer Area

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 照明系からの所定の露光エネルギービー
ムのもとでマスクに形成されたパターンの像を投影光学
系を介して基板上に露光する露光方法において、 前記基板の表面を所定の第１方向にｎ個（ｎは２以上の
整数）で、前記第１方向に交差する第２方向にｍ個（ｍ
は２以上の整数）の複数の転写領域に分割し、該複数の
転写領域中の第１の転写領域に露光する際に、該転写領
域上に前記マスクのパターンの一部の像を投影した状態
で前記照明系及び前記投影光学系を前記マスク及び前記
基板に対して一次元的に同期移動して走査露光を行い、 前記第１の転写領域に対して前記第１方向に配列された
第２の転写領域に露光する際に前記マスクを前記第１方
向にステップ移動してから走査露光を行い、 前記第１の転写領域に対して前記第２方向に配列された
第３の転写領域に露光する際に前記基板を前記第２方向
にステップ移動してから走査露光を行うことを特徴とす
る露光方法。1. An exposure method for exposing an image of a pattern formed on a mask to a substrate through a projection optical system under a predetermined exposure energy beam from an illumination system, comprising: N (n is an integer of 2 or more) in one direction, and m (m in the second direction) intersecting the first direction
Is an integer of 2 or more), and when a first transfer area in the plurality of transfer areas is exposed, an image of a part of the pattern of the mask is projected on the transfer area. In the state, the illumination system and the projection optical system are one-dimensionally synchronously moved with respect to the mask and the substrate to perform scanning exposure, and the first and second transfer regions are arranged in the first direction. When exposing to the second transfer area, the mask is step-moved in the first direction, and then scanning exposure is performed, and the mask is moved to the third transfer area arranged in the second direction with respect to the first transfer area. An exposure method, comprising: performing a scanning exposure after stepwise moving the substrate in the second direction during the exposure. 【請求項２】 請求項１記載の露光方法であって、 前記照明系及び前記投影光学系を前記マスク及び前記基
板に対して同期移動する際の移動方向は、前記第１の方
向に平行であることを特徴とする露光方法。2. The exposure method according to claim 1, wherein a moving direction when the illumination system and the projection optical system are synchronously moved with respect to the mask and the substrate is parallel to the first direction. An exposure method, comprising: 【請求項３】 照明系からの所定の露光エネルギービー
ムのもとでマスクに形成されたパターンの像を投影光学
系を介して基板上に露光する露光装置において、 前記マスクを保持して所定の第１方向に移動するマスク
ステージと、 前記基板を保持して前記第１方向に交差する第２方向に
移動する基板ステージと、 前記照明系及び前記投影光学系を前記マスク及び前記基
板に対して一次元的に同期移動する光学系移動ステージ
と、を備えたことを特徴とする露光装置。3. An exposure apparatus for exposing an image of a pattern formed on a mask onto a substrate via a projection optical system under a predetermined exposure energy beam from an illumination system. A mask stage that moves in a first direction, a substrate stage that holds the substrate and moves in a second direction that intersects the first direction, and that the illumination system and the projection optical system are moved relative to the mask and the substrate. An exposure apparatus comprising: an optical system moving stage that moves one-dimensionally synchronously. 【請求項４】 請求項３記載の露光装置であって、 前記基板は、前記第１方向に沿った複数の転写領域と、
前記第２方向に沿った複数の転写領域とを有しており、 前記光学系移動ステージの移動と、前記マスクステージ
又は前記基板ステージの移動とにより、前記複数の転写
領域を順次露光する露光制御部を備えたことを特徴とす
る露光装置。4. The exposure apparatus according to claim 3, wherein the substrate includes: a plurality of transfer regions along the first direction;
Exposure control having a plurality of transfer areas along the second direction, wherein the movement of the optical system moving stage and the movement of the mask stage or the substrate stage sequentially expose the plurality of transfer areas. An exposure apparatus comprising: an exposure unit.
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