WO2023282211A1 - 露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 - Google Patents

露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023282211A1
WO2023282211A1 PCT/JP2022/026497 JP2022026497W WO2023282211A1 WO 2023282211 A1 WO2023282211 A1 WO 2023282211A1 JP 2022026497 W JP2022026497 W JP 2022026497W WO 2023282211 A1 WO2023282211 A1 WO 2023282211A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exposure
pattern
substrate
optical system
exposed
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026497
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正紀 加藤
Original Assignee
株式会社ニコン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ニコン filed Critical 株式会社ニコン
Priority to CN202280043478.5A priority Critical patent/CN117795423A/zh
Priority to KR1020247000393A priority patent/KR20240019240A/ko
Priority to JP2023533109A priority patent/JPWO2023282211A1/ja
Publication of WO2023282211A1 publication Critical patent/WO2023282211A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus, device manufacturing method, and flat panel display manufacturing method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-111777 filed on July 5, 2021, the contents of which are incorporated herein.
  • an exposure apparatus that irradiates a substrate with illumination light through an optical system
  • light modulated by a spatial light modulator is passed through a projection optical system, and an image of this light is projected onto a resist coated on the substrate.
  • An exposure apparatus that forms an image and performs exposure is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the second exposure pattern is moved in the scanning direction while the substrate exposed to the first exposure pattern, which is a part of the first exposure portion and the part of the second exposure portion, is spliced together.
  • An exposure apparatus for superimposing exposure on a first exposure pattern comprising a plurality of exposure modules for dividing and exposing the second exposure pattern, the plurality of exposure modules having a plurality of elements and the second exposure.
  • a spatial light modulator in which the plurality of elements are controlled according to a pattern; an illumination optical system that illuminates the spatial light modulator; and an image of the spatial light modulator controlled according to the second exposure pattern.
  • a projection optical system for projecting onto the substrate, wherein at least one of the plurality of exposure modules has a spliced portion where a portion of the first exposed portion and a portion of the second exposed portion are spliced together. expose.
  • Another aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a substrate exposed with a first exposure pattern so as to overlap the first exposure pattern with a second exposure pattern while moving the substrate exposed with the first exposure pattern in a scanning direction, a plurality of exposure modules for dividing and exposing an exposure pattern; a detection unit for detecting a predetermined region in which the exposure state of the first exposure pattern is different from the exposure state of other regions; and based on the detection result of the detection unit, an adjustment unit that adjusts the exposure module, the plurality of exposure modules having a spatial light modulator having a plurality of elements and having the plurality of elements controlled according to the second exposure pattern; an illumination optical system that illuminates a light modulator; and a projection optical system that projects an image of the spatial light modulator controlled according to the second exposure pattern onto the substrate, and is adjusted by the adjustment unit. At least one of the plurality of exposure modules exposes the predetermined area.
  • Another aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a first exposure pattern while moving a substrate in a scanning direction, the exposure apparatus having a plurality of elements and controlling the plurality of elements according to the first exposure pattern.
  • an illumination optical system that illuminates the spatial light modulator; a projection optical system that projects an image of the spatial light modulator controlled according to the first exposure pattern onto the substrate; and information about another exposure device that exposes a substrate exposed with the first exposure pattern with a second exposure pattern superimposed on the first exposure pattern.
  • a receiving unit for receiving data before exposure on a substrate, and an adjusting unit for adjusting the exposure module based on the information received by the receiving unit.
  • One aspect of the present invention includes exposing the substrate using the exposure apparatus described above and developing the exposed substrate.
  • One aspect of the present invention includes exposing a flat panel display substrate using the exposure apparatus described above and developing the exposed substrate.
  • a first exposure apparatus for projecting and exposing a fixed pattern on a mask onto a substrate and a second exposure apparatus for projecting and exposing a variable pattern by a spatial light modulator onto the substrate are used to perform exposure on the substrate.
  • the second step includes: When the position of the projection image of the variable pattern from each of the plurality of exposure modules is corrected based on the stitching error generated in the first step, and the first step is performed after the second step, the In the second step, the position of the projection image of the variable pattern from each of the plurality of exposure modules is corrected based on the predicted splicing error that may occur in the first step.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of an exposure apparatus according to this embodiment; FIG. It is a figure which showed the structure of the exposure unit. It is a figure which showed the structure of the exposure module.
  • 4 is a perspective view showing ON/OFF operation of a spatial light modulator; FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the operation of the elements of the spatial light modulator; 3 is a side view showing a schematic configuration of a first alignment measurement system provided on the substrate stage;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure device that exposes using a mask;
  • FIG. FIG. 4 is a plan view showing a scan layout of a substrate by an exposure apparatus that exposes using a mask; FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing a scan layout of a substrate by a maskless exposure apparatus;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of a joint portion of an exposure image formed on a substrate by an exposure device that performs exposure using a mask;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between a first exposure pattern by an exposure apparatus that exposes using a mask and a second exposure pattern by a maskless exposure apparatus;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between a first exposure pattern by an exposure device that exposes using a mask and alignment marks formed therearound;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing alignment marks formed around a substrate;
  • FIG. 11 is a front view showing an example of an exposure apparatus that performs exposure using a mask according to Modification 1;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the positional relationship of alignment marks in an exposure apparatus that performs exposure using a mask according to Modification 2;
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of an exposure apparatus 1 according to this embodiment.
  • the exposure device 1 is a device that exposes the substrate 10 via an optical system.
  • the exposure apparatus 1 passes light modulated by a spatial light modulator 75 (see FIG. 2) through the projection optical system 7B, forms an image of this light on a photosensitive material (resist), and performs exposure.
  • the spatial light modulator 75 and the substrate 10 are provided in an optically conjugate relationship via the projection optical system 7B.
  • the substrate 10 is, for example, a display glass substrate coated with a resist on its surface.
  • an exposure apparatus 1 includes a substrate stage 4 that supports a substrate 10 , an exposure apparatus main body 2 that scans and exposes the substrate 10 with a predetermined exposure pattern, and conveys the substrate 10 to the substrate stage 4 .
  • a substrate replacement unit 3 for placing and a control system 9 for controlling them are provided.
  • the direction in which the substrate stage 4 is moved during scanning exposure of the substrate 10 is indicated by the X direction (first direction).
  • a direction perpendicular to (crossing) the first direction is defined as a Y direction (second direction).
  • a direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as the Z direction (third direction).
  • the substrate stage 4 holds a rectangular substrate 10 in plan view.
  • the substrate stage 4 moves in the X direction with respect to the exposure apparatus main body 2 during scanning exposure. This X direction is also called a scanning direction.
  • the substrate stage 4 moves in the Y direction to expose a plurality of exposure regions on the substrate 10, respectively. This Y direction is also called a non-scanning direction.
  • the exposure apparatus body 2 includes a light source unit 6, an exposure unit 20, and an optical platen 21.
  • the exposure unit 20 has a plurality of exposure modules 7 .
  • the exposure module 7 incorporates a spatial light modulator 75 (see FIG. 2), is supplied with light from the light source 61, and emits light in a preset exposure pattern.
  • a light source unit 6 supplies light to a plurality of exposure modules 7 .
  • a light source unit using a laser with high coherence as the light source 61 a light source unit using the light source 61 such as a semiconductor laser type UV-LD, a light source unit using a lens relay type retarder, or the like is adopted. be able to.
  • the light source 61 is, for example, a lamp or laser diode that emits a wavelength of 405 nm or 365 nm.
  • the exposure unit 20 is mounted on an optical surface plate 21.
  • the optical surface plate 21 is kinematically supported at three points by a column 22 that straddles the base plate 11 extending in the X direction on which the substrate stage 4 is placed.
  • the optical surface plate 21 is arranged so that the center of gravity is positioned approximately at the center of the base plate 11 in the X direction.
  • the column 22 has a pair of horizontal members 221 extending in the Y direction and legs 222 extending downward from both ends of the horizontal members 221 and connected to the base plate 11 . Since the load of the optical surface plate 21 is applied to the legs 222 , an anti-vibration table (not shown) may be arranged at the connection between the base plate 11 and the legs 222 . Three V-grooves are formed at appropriate positions on the upper surface of the horizontal member 221 . The optical surface plate 21 is placed in the V-groove via three balls on a pair of horizontal members 221 with the upper surface 21a facing in the horizontal direction.
  • the optical surface plate 21 is equipped with an autofocus system 23 and a second alignment measurement system 5B of the measurement system 5, as shown in FIG.
  • the optical surface plate 21 is provided with a plurality of first through holes 21b penetrating in the thickness direction in order to guide the exposure light onto the substrate 10 .
  • the method of fixing the optical surface plate 21 to the column 22 is not particularly limited as long as it is a method capable of ensuring rigidity.
  • the base plate 11 is installed on the floor via a plurality of anti-vibration pedestals 111 .
  • the base plate 11 is a substrate extending in the X direction, and the substrate stage 4 is mounted on its upper surface 11a.
  • a guide (not shown) for guiding the substrate stage 4 along the X direction is provided on the upper surface 11a of the base plate 11 .
  • the substrate stage 4 is for positioning the substrate 10 with high accuracy with respect to the exposure pattern projected via the projection optical system 7B of the exposure module 7.
  • the substrate stage 4 is driven in six degrees of freedom (the X direction, the Y direction, the Z direction, and the ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions rotating around the respective axes of the X, Y, and Z directions).
  • the substrate stage 4 is formed in a flat plate shape, and holds the substrate 10 by suction on its upper surface 4a by, for example, vacuum suction.
  • the substrate stage 4 is guided by guides (not shown) on the base plate 11 and moves in the X direction, the Y direction, and the like.
  • a linear motor method or the like can be adopted in which the substrate stage 4 is levitated by air and moved by magnetic force.
  • the position of the substrate stage 4 is measured by the interferometer 53 shown in FIG. 2 and an encoder (not shown) and controlled by the control system 9 .
  • the movement path of the substrate stage 4 is set so as to pass below the exposure unit 20 . That is, the substrate stage 4 is transported to a light exposure position by the exposure unit 20 and is configured to pass through the exposure position. Then, while the substrate stage 4 passes through the exposure unit 20 , the exposure pattern of the image formed by the exposure unit 20 is exposed onto the substrate 10 .
  • a plurality of replacement pins (not shown) used when replacing the substrate 10 are provided so as to be retractable in the vertical direction (Z direction). These exchange pins are arranged at predetermined intervals in the X direction and the Y direction in the area where the substrate 10 is arranged on the upper surface 4a of the substrate stage 4. As shown in FIG.
  • the protruding length of the replacement pin from the upper surface 4a is set to a length that allows at least the substrate support portion 31 of the replacement arm 3A shown in FIG.
  • the substrate exchange section 3 unloads the exposed substrate 10 on the substrate stage 4 to the outside of the substrate stage 4, and then carries the substrate 10 to be exposed onto the substrate stage 4 from which the exposed substrate 10 was unloaded.
  • the substrate exchange section 3 has an exchange arm 3A for exchanging the substrate 10 on the substrate stage 4 .
  • the substrate exchange section 3 includes a loading arm for loading the substrate 10 onto the substrate stage 4 and a loading arm for loading the substrate 10 as a loading arm 3A.
  • the exchange arm 3A has a board support portion 31 at the tip of the arm.
  • the exchange arm 3A is provided movably in the X, Y and Z directions.
  • the exchange arm 3A is moved in the Y direction to advance the substrate support part 31 below the substrate 10, is further raised to support the substrate 10 from below, and is further moved in the Y direction away from the substrate stage 4.
  • the operation of taking out the substrate 10 from the substrate stage 4 is performed.
  • the substrate 10 is coated with a photosensitive resist, carried into the exposure apparatus 1, and placed on the plurality of exchange pins provided on the substrate stage 4 by the exchange arm 3A.
  • the substrate 10 is held by being attracted to the substrate holder on the substrate stage 4 by lowering the replacement pins.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the exposure unit 20.
  • the exposure unit 20 includes a plurality of exposure modules 7 each having an illumination optical system 7A, a projection optical system 7B, and a modulator 7C.
  • the exposure modules 7 are arranged at predetermined intervals in the Y direction to form a module row.
  • a plurality of module rows (four rows in FIG. 1) of the exposure module 7 are formed at intervals in the X direction. Note that each exposure module 7 in each module row is shifted in the Y direction.
  • the illumination optical system 7A is provided in a one-to-one relationship with the projection optical system 7B. That is, the same number of illumination optical systems 7A and projection optical systems 7B are provided.
  • the illumination optical system 7A makes the output light output from the light source 61 of the light source unit 6 shown in FIG. 1 almost uniformly enter the spatial light modulator 75 as illumination light for exposure.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the exposure module 7.
  • the illumination optical system 7A includes an optical fiber 71, a collimating lens 721, an illumination wedge 722, a fly-eye lens 723, a main condenser lens 724, and a mirror 725.
  • a quartz fiber for example, is used as the optical fiber 71 .
  • Output light (laser light L) from the light source 61 is guided by the optical fiber 71 and enters the collimator lens 721 .
  • the collimating lens 721 converts the light that is emitted from the optical fiber 71 and spreads into parallel light and emits the parallel light.
  • the illumination wedge 722 adjusts the intensity (power) of light emitted from the optical fiber 71 .
  • the light that has passed through the collimator lens 721 passes through the fly-eye lens 723 and the main condenser lens 724, is reflected by the mirror 725, and enters the spatial light modulator 75 at a predetermined reflection angle.
  • the illumination optical system 7A and the light source unit 6 can be considered to illuminate the spatial light modulator 75 together, and the two may be collectively expressed as an illumination optical system.
  • a module shutter 73 is arranged between the optical fiber 71 and the collimator lens 721 in the illumination optical system 7A.
  • the module shutter 73 can turn on (open)/off (shield) the optical path of the laser light L emitted from the optical fiber 71 at high speed for each of the illumination optical system 7A and the projection optical system 7B.
  • the modulation section 7C modulates illumination light to create a pattern (variable pattern), and includes a spatial light modulator 75 and an OFF light absorption plate 74.
  • a digital mirror device is adopted as an example of the spatial light modulator 75 .
  • the spatial light modulator 75 has a plurality of elements (mirrors in a digital mirror device).
  • the entire reflecting surface of the spatial light modulator 75 is arranged so as to be perpendicular to the optical axis of the projection optical system 7B and parallel to the XY plane in the apparatus. Therefore, the angle formed by the optical axis of the main condenser lens 724 bent by the mirror 725 and the optical axis of the projection optical system 7B is the incident angle for obliquely illuminating the spatial light modulator 75.
  • FIG. The incident angle is set to be approximately twice the tilt angle when driving the individual mirrors of the digital mirror device.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the ON/OFF operation of the spatial light modulator 75.
  • the individual elements of spatial light modulator 75 are rotatable about the X-axis and about the Y-axis.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the operation of the elements of spatial light modulator 75 .
  • FIG. 5A shows the operation of the device when the spatial light modulator 75 is powered off. In the state shown in FIG. 5A, the element has not rotated around either the X-axis or the Y-axis.
  • FIG. 5B shows a state in which the spatial light modulator 75 is powered on, the element rotates and tilts around the Y-axis, and the incident light from the illumination optical system 7A is projected onto the projection optical system. It shows an ON state in which the light is reflected toward 7B.
  • FIG. 5C shows a state in which the power of the spatial light modulator 75 is on, the element rotates around the X axis and tilts, and the light from the illumination optical system 7A is projected onto the projection optical system 7B. Instead, it shows the OFF state in which the light is reflected toward the OFF light absorption plate 74 as indicated by L2 in FIG.
  • the spatial light modulator 75 can control the ON state and OFF state of each element based on the control data to form a pattern (variable pattern).
  • the light source 61 needs to illuminate the spatial light modulator 75 in each pattern update period, it is preferable that the light source 61 emits pulsed light at a constant period or is capable of pulsed light emission only for a predetermined period.
  • the light source 61 may emit continuous light. In that case, the continuous light is converted into pulsed light by switching a shutter (not shown) or modulated by an acoustooptic modulator (not shown).
  • the light emitted from the light source 61 may be substantially pulsed light.
  • the spatial light modulator 75 is mounted on a stage (not shown) and finely moved in the X and/or Y directions while mounted on the stage (see FIG. 3). As a result, the spatial light modulator 75 is moved with respect to the illumination light, and the position of the projected image of the pattern on the substrate 10 can be changed, for example, the deviation of the projected position from the target value can be corrected.
  • the projection optical system 7B is supported by the optical surface plate 21 and arranged below the spatial light modulator 75 .
  • the projection optical system 7B projects, exposes, and forms an image of the pattern formed on the spatial light modulator 75 onto the substrate 10 .
  • the projection optical system 7B includes a magnification adjustment unit 76 for adjusting the magnification for projecting one pixel of the spatial light modulator 75 with a predetermined size, and a focus by driving the lens in the Z direction. and a focus adjustment unit 77 that adjusts the
  • the magnification adjustment unit 76 includes a magnification adjustment lens 761 that reduces the image from the spatial light modulator 75 to, for example, 1/2 to 1/10 times and projects it onto the focus adjustment unit 77 .
  • the magnification adjustment unit 76 can slightly correct the projection magnification by driving the magnification adjustment lens 761 in the Z direction. Note that the projection magnification is not limited to reduction, and may be enlargement or equal magnification.
  • the focus adjustment unit 77 collects the reflected light from the spatial light modulator 75 that has passed through the magnification adjustment unit 76 (reflected light from the mirror in the ON state) to focus the mirror in the ON state on the substrate surface 10a, which is the focal plane.
  • a plurality of focus lenses 771 are provided to form optical images according to the distribution of .
  • autofocus systems 23 are arranged on both sides of the projection optical system 7B in the X direction.
  • the autofocus system 23 can measure the position of the substrate 10 in the Z direction prior to exposure processing regardless of the scanning direction (X direction) of the substrate 10 .
  • the focus adjustment unit 77 drives the focus lens 771 based on the measurement result of the autofocus system 23 to adjust the focus of the pattern image of the spatial light modulator 75 .
  • FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration of the first alignment measurement system 5A provided on the substrate stage 4.
  • the measurement system 5 includes a first alignment measurement system 5A provided on the substrate stage 4, and a second alignment measurement system 5B provided on the optical surface plate 21, as shown in FIG. ing.
  • the first alignment measurement system 5A is embedded in the substrate stage 4 at a predetermined position.
  • the first alignment measurement system 5A measures the position of the substrate 10 sucked by a holder (not shown) with respect to the substrate stage 4 .
  • the first alignment measurement system 5A is arranged at least at the four corners of the substrate stage 4. As shown in FIG.
  • the substrate stage 4 is provided with through holes 42 penetrating in the stage thickness direction at four corners where the first alignment measurement system 5A is provided.
  • the first alignment measurement system 5A is arranged below the lens 511 arranged in the through-hole 42 of the substrate stage 4 and the lens 511, and directs measurement light to the substrate 10 placed at a predetermined position on the substrate stage 4. It has a light source 513 such as an LED that emits non-photosensitive light toward the alignment mark 12 and a measuring unit 512 that detects the light reflected by the alignment mark 12 .
  • a light source 513 such as an LED that emits non-photosensitive light toward the alignment mark 12
  • a measuring unit 512 that detects the light reflected by the alignment mark 12 .
  • the positions of, for example, the four corners of the substrate 10 are measured, and the position in the X direction, the position in the Y direction, and the amount of rotation (the angle in the ⁇ Z direction) are measured. ), X-direction reduction/enlargement magnification, Y-direction reduction/enlargement magnification, and orthogonality are measured.
  • the arrangement of the first alignment measurement system 5A on the substrate stage 4 is not limited to the four corners as described above.
  • a considerable number of first alignment measurement systems 5A such as 4 locations.times.4 rows are arranged.
  • the first alignment measurement system 5A is an off-axis alignment measurement system.
  • the first alignment measurement system 5A measures the alignment mark 12 of the substrate 10 based on pixels such as CCD or CMOS provided in the measurement unit 512 .
  • the substrate stage 4 has a calibration measurement system 52, an interferometer 53 for measuring the position of the substrate stage 4, and an illuminance measuring device .
  • the calibration measurement system 52 , the interferometer 53 , and the illuminance measurement device 54 are acquisition units that acquire information about the light of the exposure unit 20 during or before the substrate 10 is exposed.
  • the calibration measurement system 52 is used for measuring and calibrating the positions of various modules.
  • the calibration measurement system 52 is also used to calibrate the second alignment measurement system 5B arranged on the optical surface plate 21 .
  • the first alignment measurement system 5A in the substrate stage 4 measures the imaging position of the pattern generated by the spatial light modulator 75 that performs exposure.
  • the position of the first alignment measurement system 5A on the substrate stage 4 with respect to the imaging system can be measured from the image position of the interferometer 53 for measuring the position of and the image position of the second alignment measurement system 5B.
  • the second alignment measurement system 5B is arranged on the optical surface plate 21 at a position above the substrate stage 4. As shown in FIG. The second alignment measurement system 5B measures the position of the substrate 10 sucked by a holder (not shown) with respect to the substrate stage 4 .
  • the second alignment measurement system 5B is directed toward the lens 551 arranged below the optical surface plate 21 and the alignment mark 12 of the substrate 10 arranged above the lens 551 and placed at a predetermined position on the substrate stage 4. and an optical sensor 552 that emits non-photosensitive measurement light, and a measurement unit (not shown) that detects light reflected by the alignment mark 12 .
  • the second alignment measurement system 5B measures the X-direction position, the Y-direction position, the amount of rotation ( ⁇ Z-direction angle), X-direction reduction/enlargement magnification, Y-direction reduction/enlargement magnification, and orthogonality (positional information) are measured.
  • the second alignment measurement system 5B is provided on the optical surface plate 21 apart from the illumination optical system 7A in the X direction.
  • the substrate stage 4 moves to a position where the alignment mark 12 on the substrate 10 can be measured by the second alignment measurement system 5B.
  • the second alignment measurement system 5B can measure the alignment marks 12 arranged on the substrate 10, so that the measurement can be performed on almost the entire surface of the substrate 10.
  • a method of exposing the substrate 10 in the exposure apparatus 1 configured as described above will be described.
  • the control system 9 shown in FIG. 1 selects mask data for exposure from the mask pattern server. Then, the control system 9 divides the mask data by the number of the exposure modules 7, generates divided mask data, and stores it in the memory.
  • the spatial light modulator 75 updates 4 Mpixels at an update rate of approximately 10 kHz, for example, so the memory stores a large amount of mask data at high speed.
  • the control system 9 transmits the mask data stored in the memory to each of the multiple exposure modules 7 .
  • the exposure module 7 makes various preparations for exposure. That is, exposure module 7 loads the received mask data into spatial light modulator 75 .
  • the exposure apparatus 1 measures and calibrates the illuminance (light information) according to the recipe.
  • the illuminance meter 54 arranged on the substrate stage 4 measures the illuminance of light from the illuminance measurement pattern generated on the spatial light modulator 75 .
  • the exposure apparatus 1 uses each of the plurality of exposure modules 7 and uses the measurement result of the measured illuminance, and the illumination wedge 722 arranged in the illumination optical system 7A adjusts the illuminance so that the illuminance difference between the exposure modules 7 is eliminated. adjustment.
  • the exposure apparatus 1 adjusts the exposure positions of the second alignment measurement system 5B arranged on the optical surface plate 21, the illumination optical system 7A and the projection optical system 7B to the calibration measurement system 52.
  • the calibration measurement system 52 measures the arrangement of the illumination optical system 7A and projection optical system 7B and the position of the second alignment measurement system 5B (microscope), and measures the illumination optical system 7A and projection optical system 7B and the second alignment measurement system 7A and projection optical system 7B. A relative positional relationship with the measurement system 5B (microscope) is calculated.
  • the position of the first alignment measurement system 5A provided on the substrate stage 4 is measured based on the pixels of the camera of the measurement unit 512 shown in FIG.
  • the first alignment measurement system 5A performs measurement using an exposure pattern (for example, a test pattern) of the spatial light modulator 75 projected by the projection optical system 7B.
  • the exposure apparatus 1 calculates the relative positional relationship between the illumination optical system 7A, the projection optical system 7B, and the first alignment measurement system 5A based on the measurement results.
  • the substrate exchange section 3 places the substrate 10 for exposure on the substrate stage 4 as shown in FIG.
  • the first alignment measurement system 5A observes and measures the alignment mark 12 of the substrate 10, and calculates the relative position of the first alignment measurement system 5A with respect to the substrate 10 with respect to the apparatus.
  • the substrate stage 4 moves below the second alignment measurement system 5B, the second alignment measurement system 5B observes and measures the alignment mark 12 of the substrate 10, and the second alignment measurement system 5B with respect to the substrate 10 Calculate the relative position.
  • the control system 9 corrects the exposure data in order to correct this shift amount. It should be noted that the control system 9 may not only perform correction using the exposure data, but also move the substrate stage 4 itself to reduce the amount of deviation, and then generate correction data. In this case, the correction amount of data correction by the control system 9 can be reduced.
  • control system 9 may move the spatial light modulator 75 to change the exposure position on the substrate 10 .
  • the control system 9 may correct the deviation amount by data correction and movement of the substrate stage 4, or may correct the deviation amount by data correction and movement of the spatial light modulator 75, or may correct the deviation amount by data correction and movement of the spatial light modulator 75.
  • the shift amount may be corrected by a combination of movement of the substrate stage 4 and movement of the spatial light modulator 75 .
  • the exposure apparatus 1 it is also possible to calculate the correction value for each panel of the substrate 10, such as a liquid crystal television, and obtain the correction value for the substrate stage 4.
  • FIG. In the case of partially correcting the substrate 10 in this way, the correction values are almost always different for the illumination optical system 7A and the projection optical system 7B. Calculate and correct the digital exposure data to be exposed.
  • the control system 9 is connected to each part of the exposure apparatus 1 (the measurement system 5, the substrate stage 4, the optical system (the illumination optical system 7A, the projection optical system 7B, and the modulation section 7C)), and transmits and receives measurement values and controls the exposure apparatus 1. It has a control unit for issuing control operation commands to each part of the unit.
  • the control system 9 also has a data generator that generates digital exposure data (control data) for driving the spatial light modulator 75 .
  • the control unit has a correction function for correcting the digital exposure data based on the measurement results of the measurement system 5.
  • Correction data for the digital exposure data is stored in the memory of the control system 9 .
  • This control system 9 is incorporated in, for example, a personal computer or the like.
  • the exposure apparatus 1 performs overlay exposure on the substrate 10 on the substrate stage 4 based on the correction data of the digital exposure data and recipe information transmitted from the control system 9 .
  • the control system 9 uses, for example, light information such as illuminance measured by an illuminance measuring device 54 or a calibration measuring system 52 provided on the substrate stage 4 during exposure as correction data, and the exposure module 7 is based on this correction data. Illumination can be adjusted. Information about the light at this time is sent to the exposure module 7 before starting data correction of the substrate stage 4 . It is also possible to transmit the above light information to the exposure module 7 while data correction is being performed on the substrate stage 4 .
  • the exposure apparatus 1 in addition to array measurement of the plurality of illumination optical systems 7A and projection optical systems 7B, measurements related to exposure positions and data correction are performed in advance. By correcting the bending (straightness) of the movable mirror that does not move, the calculation of the correction value based on the data and the transmission of the correction data can be performed during the exposure operation. In this way, it is possible to transmit the data considering the alignment of the substrate 10 and the arrangement of the modules without affecting the takt time.
  • a predetermined exposure pattern is formed in advance on the substrate 10 to be exposed by the exposure device 1 . That is, the exposure apparatus 1 performs second and subsequent exposures (hereinafter referred to as 2nd exposures) on the substrate 10 .
  • the first exposure (hereinafter referred to as 1st exposure) is performed by an exposure device 8 that performs exposure using a mask shown in FIG. That is, the maskless exposure apparatus 1 using the spatial light modulator 75 performs the 2nd exposure on the substrate 10 while supporting and moving the substrate 10, which has been subjected to the 1st exposure by the mask exposure apparatus 8, on the substrate stage 4. Then, superimposed exposure is performed.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the exposure device 8. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, the exposure device 8 exposes the pattern (fixed pattern) formed on the mask M (see FIG. 8) onto the substrate 10 .
  • the exposure apparatus 8 includes a substrate stage 80 that supports and moves the substrate 10, a light source unit 81 that irradiates light, an illumination optical system 82, a mask stage 83 that supports and moves the mask M, and a projection optical system 84. and have.
  • FIG. 8 is a plan view showing a scanning layout of the substrate 10 by the exposure device 8.
  • the exposure device 8 exposes the substrate 10 through the mask M to the first exposure pattern 85 formed by the projection optical system 84 .
  • the mask M and the substrate 10 are provided in an optically conjugate relationship via the projection optical system 84 .
  • the first exposure pattern 85 includes first exposure portions 85A arranged at predetermined intervals in the Y direction as a first row, and first exposure portions 85A spaced apart from the first row in the X direction and at a predetermined interval in the Y direction as a second row. and a second exposed portion 85B arranged with a space therebetween.
  • the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B are each formed in an isosceles trapezoidal shape having two sides parallel to the Y direction.
  • the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B are formed such that the ends (diagonal sides) adjacent to each other in the Y direction face each other in the X direction.
  • the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B are arranged so that the ends (diagonal sides) adjacent to each other in the Y direction overlap each other in the Y direction.
  • the joint portion 85C (in FIG. 8, A region sandwiched by two lines) is formed.
  • the exposure apparatus 8 joins the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B formed by the projection optical system 84 by the joining portion 85C, thereby exposing the substrate 10 without gaps.
  • the scanning operation for moving the substrate stage 80 and the mask stage 83 relative to the projection optical system 84 in the X direction and the substrate stage 80 relative to the mask stage 83 in the Y direction and the X direction are performed.
  • the entire surface of the substrate 10 is exposed while repeating the step movement.
  • the size of the mask M is not limited to 1/4 times the size of the substrate 10, as shown in FIG.
  • the mask M can be 1/6 or 1/8 times as large.
  • FIG. 9 is a plan view showing a scan layout of the substrate 10 by the maskless exposure apparatus 1.
  • the maskless exposure apparatus 1 uses the projection optical system 7B to move the substrate 10 in the X direction to four exposure regions R1 of the substrate 10 exposed with the first exposure pattern 85.
  • Two exposure patterns 90 are superimposed and exposed.
  • An exposure region R2 of the substrate 10 shown in FIG. 9 indicates a region where the first exposure pattern 85 is overlapped with the second exposure pattern 90 and exposed.
  • the exposure region R1 on the right half of the paper surface shows the exposure result of the 1st exposure by the exposure device 8
  • the exposure region R2 on the left half of the paper surface shows the exposure result of the 2nd exposure by the exposure device 1.
  • the exposure apparatus 1 does not have restrictions on the size of the mask M and the apparatus, and can freely lay out the second exposure patterns 90.
  • FIG. The second exposure pattern 90 exposes the entire surface of the substrate 10 by connecting the ends of the second exposure patterns 90 that are rectangular in plan view and are adjacent in the Y direction.
  • step-and-scan type exposure apparatus 8 exposure is performed by synchronously moving the mask stage 83 on which the mask M is placed and the substrate stage 80 on which the substrate 10 is placed in the X direction (scanning direction). conduct. At this time, as the size of the mask M and the substrate 10 increases, it is becoming difficult to control the trajectory of the mask M and the substrate 10 by matching them with high accuracy. Deviation from the trajectory (feed error) occurs. This feed error of the exposure device 8 is a factor that causes an exposure deviation (splicing unevenness) at the splice portion 85C of the first exposed portion 85A of the first row of the first exposure pattern 85 and the second exposed portion 85B of the second row of the first exposure pattern 85. becomes.
  • FIG. 10A and 10B are explanatory diagrams showing the state of the joint portion of the exposure image formed on the substrate 10 by the exposure device 8.
  • FIG. 10 the state of the joint portion of the exposure image formed on the substrate 10 by scanning and exposing the linear patterns PM1, PM2, and PM3 connected in the Y direction on the mask M in the exposure device 8 is shown.
  • (A) of FIG. 10 shows the arrangement of the patterns PM1 to PM3 of the mask M, the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B at a certain time during the scanning exposure
  • (B) of FIG. 2 shows exaggerated states of exposure images (resist images) PM1', PM2', and PM3' of patterns PM1 to PM3 exposed on the substrate 10 in .
  • the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B are projection areas (projected images) 85A and 85B projected onto the substrate 10 via the respective projection optical systems 84.
  • Most of the splicing errors are caused by slight deviations in the XY directions from the prescribed relative positional relationship between the projection areas 85A and 85B which are spliced and exposed in the Y direction.
  • the projection area 85A is shifted from the prescribed position by ⁇ Xd in the X direction and by ⁇ Yd in the Y direction.
  • splicing errors occur in the entire pattern of the first layer (1st layer) formed on the substrate 10 by the splicing exposure type exposure device 8. From a different perspective, this can be explained as follows. It means that a pattern portion whose position is slightly changed or a pattern portion whose shape is slightly changed occurs in the entire pattern.
  • the maskless exposure apparatus 1 is used to expose a pattern for the second layer to be overlaid on the first layer, the pattern data is generally created based on the pattern of the mask M for the first layer.
  • the maskless exposure apparatus 1 performs overlay exposure based on the pattern data created for the second layer.
  • the alignment accuracy and the positional accuracy of the stages are good, sufficient overlay accuracy can be obtained in any part of the entire pattern on the substrate 10 .
  • FIG. 11 is an explanatory diagram exaggerating the relationship between the first exposure pattern 85 by the exposure device 8 and the second exposure pattern 90 by the maskless exposure device 1 .
  • the first exposure pattern 85 has a joint portion 85C where a first exposure portion (projection region) 85A and a second exposure portion (projection region) 85B are jointed.
  • a plurality of circles shown in (B) of FIG. 11 indicate the center of each projected image by the projection optical system 84 that generates the first exposed portion (projection region) 85A and the second exposed portion (projection region) 85B.
  • the position that is, the center coordinates of each exposure module of the exposure device 8) is shown.
  • the circles shown in (B) of FIG. 11 indicate that there is a splicing error and that the position is relatively shifted only in the X direction (scanning movement direction).
  • the projection areas 85A and 85B are displaced by ⁇ Xd as described with reference to FIG.
  • the maskless exposure apparatus 1 exposes the first exposure pattern 85 with the second exposure pattern 90 superimposed thereon.
  • a plurality of circles shown in (C) of FIG. 11 are centers of projection images of the spatial light modulator 75 projected by each of the plurality of projection optical systems 7B of the maskless exposure apparatus 1 that exposes the second exposure pattern 90.
  • the position (that is, the center coordinates of each exposure module 7 of the maskless exposure apparatus 1) is shown.
  • At least one of the pattern images (divided images) exposed by each projection optical system 7B in the second exposure pattern 90 is formed at a corresponding position within the joint portion 85C in the first exposure pattern 85 .
  • the image is set to be displaced in the X direction by ⁇ Xd.
  • the center position of the pattern formed on the substrate 10 is shifted in the X direction by ⁇ Xd/2, as described with reference to FIG. . Accordingly, the position of the projection image from the module 7 that exposes the inside of the joint portion 85C is also corrected by ⁇ Xd/2.
  • the maskless exposure apparatus 1 includes a plurality of exposure modules 7 arranged side by side in the Y direction, as shown in FIG. That is, at least one of the plurality of exposure modules 7 is arranged to expose the joint portion 85C.
  • the exposure width 101 in the Y direction of the projection area by the exposure module 7 that exposes the joint portion 85C is smaller than the exposure width 102 of the joint portion 85C.
  • the exposure module 7 that exposes the joint portion 85C sets the projection magnification of the projection optical system 7B so that the exposure width 101 is smaller than the exposure width 102 of the joint portion 85C.
  • the exposure module 7 that exposes the joint portion 85C exposes the joint portion 85C with the second exposure pattern 90, and correction corresponding to the joint unevenness of the joint portion 85C can be performed. That is, in the entirety of the first exposure pattern 85 already formed on the substrate 10, the overlay error due to the local relative positional deviation caused by the splicing error (splicing unevenness) is corrected.
  • the exposure width 101 in the Y direction by each exposure module of the maskless exposure apparatus 1 that exposes the second exposure pattern 90 is the projection area of one of the projection optical systems 84 of the exposure apparatus 8 that exposes the first exposure pattern 85. It is smaller than the exposure width 100 in the Y direction except for the inner joint portion 85C.
  • the first exposure pattern 85 has a plurality of joint portions 85C at a first interval P1 in the non-scanning direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction (X direction) in the plane direction along the substrate 10 .
  • the second exposure pattern 90 has a plurality of divided images of the second exposure pattern 90 at a second interval P2 smaller than the first interval P1 in the same non-scanning direction (Y direction). That is, the plurality of exposure modules 7 are arranged at a second interval P2 smaller than the first interval P1 in the non-scanning direction (Y direction).
  • the second interval P2 is smaller than the exposure width 102 of the joint portion 85C.
  • the second interval P2 in this embodiment is half the exposure width 102 of the joint portion 85C, but it may be less than that.
  • the maskless exposure apparatus 1 performs an alignment operation before exposing the second exposure pattern 90 .
  • the alignment operation is performed before the 2nd exposure, and is an operation for overlapping the exposure position of the 2nd exposure with the exposure position of the 1st exposure by measuring the position of the 1st exposure via the alignment mark 12 .
  • the maskless exposure apparatus 1 corrects the exposure positions of the plurality of exposure modules 7 based on the measurement results of the measurement system 5 (for example, the first alignment measurement system 5A and the second alignment measurement system 5B).
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the first exposure pattern 85 by the exposure device 8 and the alignment marks 120 formed therearound.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing alignment marks 12 formed around the substrate 10. As shown in FIG. Alignment marks 12 indicated by circles in FIG. 13 are measured by the first alignment measurement system 5A provided on the substrate stage 4 as shown in FIG. .
  • the first exposure pattern 85 has a joint portion 85C where the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B are joined together.
  • Alignment marks 120 indicated by circles in FIG. 12B are formed in pairs on both sides of each exposed portion at the same time as the first exposure pattern 85 during the 1st exposure.
  • the alignment mark 120 is measured, for example, by a second alignment measurement system 5B provided on the optical surface plate 21. As shown in FIG.
  • the position of the first exposure pattern 85 in the X direction, the position in the Y direction, and the angle ⁇ in the ⁇ Z direction can be determined.
  • the projection magnification ⁇ , etc., and the correction value of the second exposure pattern 90 of the exposure module 7 can be calculated.
  • one or more alignment marks 120 are also formed on the joint portion 85C, so that the position of the joint portion 85C can also be measured.
  • no alignment mark 120 is formed in the splice portion 85C, but the pair of alignment marks 120 formed sandwiching the exposed portions of the first exposure pattern 85 are aligned relative to each other. From the coordinates, the position of the joint portion 85C can be estimated and calculated.
  • the maskless exposure apparatus 1 corrects the exposure positions of the plurality of exposure modules 7 based on the measurement results of the measurement system 5 (eg, the first alignment measurement system 5A and the second alignment measurement system 5B). .
  • the measurement system 5 eg, the first alignment measurement system 5A and the second alignment measurement system 5B.
  • the optical members in the projection optical system 7B are moved for each exposure module 7 based on the measured deviation amount, and the (exposure start) position of the projection area on the substrate 10 is adjusted to the exposure position.
  • a correction that adjusts for each module 7 may be performed.
  • the position of the projection area on the substrate 10 is adjusted for each exposure module 7 by moving the spatial light modulator 75 for each exposure module 7 based on the measured deviation amount. It is good as As described above, the correction method includes the spatial light modulator 75, and mechanical, optical, and data correction can be applied. Since it is difficult to convert a large amount of data at high speed in a short time, it is mainly corrected mechanically and optically.
  • the start of exposure can be adjusted for each exposure module 7, and the second exposure pattern 90 can be adjusted to the position where the joint portion 85C is exposed. can be overlaid and exposed.
  • the second exposure pattern 90 is moved in the scanning direction while the substrate 10 exposed with the first exposure pattern 85 in which the first exposure portion 85A and the second exposure portion 85B are spliced together is moved.
  • the exposure apparatus 1 performs exposure by overlapping one exposure pattern 85, and includes a plurality of exposure modules 7 that divide and expose a second exposure pattern 90.
  • the plurality of exposure modules 7 each have a plurality of elements and a second exposure pattern.
  • a spatial light modulator 75 having a plurality of elements controlled according to an exposure pattern 90, an illumination optical system 7A for illuminating the spatial light modulator 75, and a spatial light modulator 75 controlled according to a second exposure pattern 90.
  • a projection optical system 7B for projecting the image of the image onto the substrate 10, and at least one of the plurality of exposure modules 7 exposes a spliced portion 85C where the first exposed portion 85A and the second exposed portion 85B are spliced together. do.
  • the first exposure pattern 85 is exposed.
  • a second exposure pattern 85 projected from at least one of a plurality of exposure modules 7 having spatial light modulators 75 onto a splice portion 85C where a first exposure portion 85A and a second exposure portion 85B are spliced together.
  • a projection image of a part of the exposure pattern 90 can be exposed finely with high precision. As a result, it is possible to perform correction corresponding to positional deviation due to joint unevenness (joint error) occurring in the first exposure pattern 85, and to perform exposure with a small overlay error for each local portion of the entire second exposure pattern 90.
  • the exposure width 101 of the exposure module 7 that exposes the joint portion 85C is smaller than the exposure width 102 of the joint portion 85C.
  • the exposure module 7 that exposes the spliced portion 85C has the size of the spatial light modulator 75 and the projection optical system so that the exposure width 101 is smaller than the exposure width 102 of the spliced portion 85C.
  • a projection magnification of 7B is set.
  • the exposure width 101 of the exposure module 7 for exposing the joint portion 85C can be easily adjusted to the joint portion 85C. can be smaller than the exposure width 102 of .
  • the plurality of exposure modules 7 are spaced apart from the first interval P1 at which the plurality of joint portions 85C are formed on the first exposure pattern 85 in the non-scanning direction orthogonal to the scanning direction. A plurality of them are arranged at a small second interval P2.
  • the second interval P2 between the projection areas of the spatial light modulators 75 by the exposure modules 7 adjacent in the Y direction is smaller than the first interval P1 between the joint portions 85C.
  • One or more projected images of the spatial light modulator 75 can be exposed within the splice 85C.
  • the measurement system 5 measures the position of the spliced portion 85C, and based on the measurement results of the measurement system 5, a plurality of exposures are performed. and a control unit (control system 9 ) that controls the exposure position of the second exposure pattern 90 by the module 7 .
  • the start of exposure can be adjusted for each exposure module 7, and the second exposure pattern 90 can be superimposed on the exposed position of the joint portion 85C.
  • the data generation unit (control system 9) that generates control data for controlling the plurality of elements according to the second exposure pattern 90 is provided, and the control unit generates the measurement result of the measurement system 5 , at least one of the projection optical system 7B, the spatial light modulator 75, and the data generator is controlled, and the exposure positions of the second exposure pattern 90 by the plurality of exposure modules 7 are controlled.
  • At least one of the projection optical system 7B, the spatial light modulator 75, and the data generator is controlled according to the measurement result by the measurement system 5, and the exposure position is controlled for each exposure module 7. Then, by exposing each of the pattern portions of the second exposure pattern 90 divided into a plurality of parts onto the substrate 10, an overlay error caused by a positional deviation in the first exposure pattern 85 on the substrate 10 caused by joint unevenness can be eliminated. can be reduced.
  • the controller corrects the control data of the data generator based on the measurement result of the measurement system 5 .
  • the exposure position of the exposure module 7 can be controlled by correcting the control data (digital exposure data) of the spatial light modulator 75 .
  • the controller corrects at least one of the projection position, rotation, and projection magnification of the second exposure pattern 90 by the projection optical system 7B based on the measurement result of the measurement system 5 .
  • the measurement system 5 includes the first alignment measurement system 5A and the second alignment measurement system 5B that measure the alignment marks 12 and 120 formed on the substrate 10 together with the first exposure pattern 85. .
  • the exposure position of the exposure module 7 can be corrected based on the measurement results of the alignment marks 12 and 120.
  • the exposure apparatus 1 exposes the second exposure pattern 90 over the first exposure pattern 85 while moving the substrate 10 exposed with the first exposure pattern 85 in the scanning direction.
  • a plurality of exposure modules 7 for dividing and exposing the second exposure pattern 90; a detection unit for detecting a predetermined area of the first exposure pattern 85 whose exposure state is different from that of other areas; an adjustment unit that adjusts the exposure module 7 based on the result, wherein the plurality of exposure modules 7 have a plurality of elements, and the plurality of elements are controlled according to the second exposure pattern 90.
  • a spatial light modulator is dividing and exposing the second exposure pattern 90.
  • an illumination optical system 7A that illuminates the spatial light modulator 75
  • a projection optical system 7B that projects an image of the spatial light modulator 75 controlled according to the second exposure pattern 90 onto the substrate 10.
  • at least one of the plurality of exposure modules 7 adjusted by the adjustment unit exposes a predetermined area.
  • the predetermined region particularly refers to the joint portion 85C in the first exposure pattern 85, but the position of the pattern of the first layer (underlying layer) on the substrate 10 other than the joint portion 85C It includes areas with conspicuous misalignment and areas whose exposure state (imaging state) is different from other areas.
  • the detection unit that detects a predetermined region in the first exposure pattern 85 whose exposure state is different from that of other regions is the above-described measurement system 5 and control for detecting the predetermined region according to the measurement result of the measurement system 5.
  • the adjustment unit includes the control system 9 described above and a portion capable of applying mechanical, optical, and data correction under the control of the control system 9 .
  • the exposure apparatus 1 having such a configuration, when the substrate 10 exposed with the first exposure pattern 85 is moved in the scanning direction and the second exposure pattern 90 is overlapped and exposed, the exposure state on the substrate 10 changes.
  • a part of the second exposure pattern 90 is positioned and exposed with high accuracy from at least one of the plurality of exposure modules 7 having the spatial light modulator 75 so as to be superimposed on the pattern in the area different from other areas. can do.
  • the 1st exposure is performed by the maskless exposure apparatus 8, and the 2nd exposure is performed by the maskless exposure apparatus 1.
  • the 1st exposure is performed by the maskless exposure apparatus 1
  • the 2nd exposure may be performed by an exposure device 8 that performs exposure using a mask. In this case, the following configuration should be adopted.
  • the exposure apparatus 1 that exposes the first exposure pattern while moving the substrate 10 in the scanning direction, and has a plurality of elements, and spatial light modulation in which the plurality of elements are controlled according to the first exposure pattern 85.
  • an illumination optical system 7A that illuminates the spatial light modulator 75; and a projection optical system 7B that projects an image of the spatial light modulator 75 controlled according to the first exposure pattern 85 onto the substrate 10.
  • Information about the exposure module 7 and another mask exposure device 8 that exposes the substrate 10 exposed with the first exposure pattern with the second exposure pattern superimposed on the first exposure pattern is transmitted to the substrate 10 with the first exposure pattern. It comprises a receiver for receiving prior to exposure on top and an adjuster for adjusting the exposure module 7 based on the information received by the receiver.
  • the first exposure pattern referred to here is formed by the 1st exposure of the maskless exposure apparatus 1 .
  • the second exposure pattern referred to here is formed by the second exposure of the exposure device 8 .
  • the receiving unit includes the control system 9 (at least the receiver) of the maskless exposure apparatus 1 that can communicate with the exposure apparatus 8 .
  • the adjusting section includes the above-described control system 9 and a section capable of applying mechanical, optical, and data correction under the control of the control system 9 . According to this configuration, the maskless exposure device 1 performs the 1st exposure, and the exposure device 8 performs the 2nd exposure.
  • the maskless exposure device 1 dares to cause the exposure unevenness in the 1st exposure stage.
  • the position of the projected image of the exposure pattern of the 1st exposure is corrected in a state in which exposure unevenness occurring in the 2nd exposure of the mask exposure device 8 is predicted.
  • the projection area 85A is displaced by ⁇ Yd from the prescribed position in the Y direction, and the pattern center position in the splice portion 85C is displaced in the Y direction.
  • the maskless exposure apparatus 1 receives information that the 2nd exposure will be performed by the exposure apparatus 8, position information of the joint portion when exposure is performed by the exposure apparatus 8, and exposure at the joint portion. Receives information on unevenness prediction (information on splicing error of prediction).
  • the maskless exposure apparatus 1 has a receiver that receives such a series of information.
  • the maskless exposure apparatus 1 creates, for example, data for controlling the spatial light modulator 75 and/or controls the exposure module 7 based on the information obtained by its receiving unit, thereby correcting uneven exposure (corresponding to splicing error). positional deviation of the exposed image) is intentionally generated.
  • the receiving unit receives information about the position on the substrate 10 where the exposure apparatus splices a portion of the first exposed portion and a portion of the second exposed portion.
  • the adjustment unit adjusts the exposure module 7 based on the information.
  • the exposure unevenness due to the joint error or the like between the first exposed portion and the second exposed portion that may occur when performing the second exposure with the exposure device 8 that uses a mask for exposure is predicted.
  • exposure unevenness is the same as in the first embodiment, but in addition to splicing errors (splice unevenness), exposure amount unevenness in which the exposure amount varies in a partial area on the substrate 10, and the substrate 10
  • Exposure amount unevenness and focus unevenness cause the pattern line width formed on the substrate 10 to differ from the design value (target value).
  • the device manufacturing method of the above embodiment includes exposing the substrate 10 using the exposure apparatus 1 and developing the exposed substrate 10 .
  • the method of manufacturing a flat panel display according to the above embodiment includes exposing the flat panel display substrate 10 using the exposure apparatus 1 and developing the exposed substrate 10. .
  • a flat panel display can be manufactured with uniformly reduced .
  • the electronic device formed on the substrate 10 is not limited to a display panel such as a flat panel display. , a substrate on which a large number of sensor chips (functional elements) are collectively formed.
  • the alignment system is provided at a position apart from the projection optical system 7B in the X direction, that is, off-axis alignment in which the optical axis of the projection optical system 7B and the alignment axis are misaligned has been described.
  • off-axis alignment in which the optical axis of the projection optical system 7B and the alignment axis overlap, and alignment with a configuration of TTL (Through the lens) measured via the projection optical system 7B may be used together.
  • the spatial light modulator 75 includes a liquid crystal element, a digital mirror device (digital micromirror device, DMD), a magneto-optical light modulator (Magneto Optic Spatial Light Modulator, MOSLM), and the like.
  • the spatial light modulator 75 may be of a reflection type that reflects the illumination light from the illumination optical system 7A, a transmission type that transmits the illumination light, or a diffraction type that diffracts the illumination light.
  • the spatial light modulator 75 can spatially and temporally modulate the illumination light.
  • the exposure device 8 performs the 1st exposure and the exposure device 1 performs the 2nd exposure, but the method is not limited to this.
  • a method in which the exposure device 8 performs the 1st exposure and the 2nd exposure, and the maskless exposure device (exposure device 1) performs the 3rd exposure may be used.
  • the 1st exposure is not limited to exposure by the exposure device 8 as in the first embodiment.
  • the exposure apparatus 1 may be used for the 1st exposure.
  • the maskless exposure apparatus 1 may be used for the 1st exposure, and the 2nd exposure may be performed by the exposure apparatus 8 .
  • FIG. 14 is a front view showing an example of an exposure device 8 that performs exposure using a mask according to Modification 1.
  • the exposure device 8 may be a mirror projection type scanning exposure device having an arcuate projection area SF extending in the Y direction.
  • the substrate 10 is moved so that the left half portion of the exposure region R1 on the substrate 10 is scanned and exposed in the projection region SF along the scanning locus SL1.
  • the substrate 10 is moved stepwise in the Y direction, and then moved again so that the right half of the exposure area R1 is scanned and exposed in the projection area SF along the scanning locus SL2.
  • a joint portion 85C may be formed in the central portion of the exposure region 8. Therefore, at the end portion of the arc-shaped projection area SF that overlaps with the joint portion 85C, the illuminance distribution of the illumination light to the mask in the Y direction is set to be smoothly inclined. Even when such an exposure device 8 is used, there is a possibility that exposure unevenness (such as splicing error) will occur. Therefore, by combining with the maskless exposure apparatus 1 having a plurality of projection areas sufficiently smaller than the width of the projection area SF in the Y direction as shown in FIG. can be manufactured.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing the positional relationship of alignment marks in the exposure apparatus 8 that performs exposure using the mask according to Modification 2.
  • the exposure device 8 is provided with a plurality of alignment systems.
  • a rectangular exposure area R1 for a display or the like is arranged on the substrate 10, and a plurality of alignment marks M1, M2, . . . M8 are arranged around the exposure area R1.
  • eight marks M1 to M8 are arranged at predetermined intervals in the Y direction near the +X direction end and the ⁇ X direction end of the exposure region R1.
  • This positional relationship includes positional deviation errors due to splicing errors ( ⁇ Xd, ⁇ Yd in FIG. 10). Therefore, when the maskless exposure apparatus 1 shown in FIGS. By detecting the positional relationship of each of the marks M1 to M8 using the second alignment measurement system 5B, the extent of the splicing error can be measured.
  • a plurality of trapezoidal projection areas by the projection optical system 84 are spliced in the Y direction orthogonal to the scanning direction (X direction) for exposure. It can also be used in such a way as to perform patch exposure with respect to the scanning direction.
  • the second mask pattern is transferred to about the remaining half of the region by the second scanning exposure. to transcribe. At that time, the first mask pattern and the second mask pattern transferred onto the substrate 10 are spliced together in the X direction.
  • Such a splicing method is also called scan splicing exposure.
  • splicing errors occur between the patterns spliced on the substrate 10 in the X direction.
  • this method it is possible to perform superimposing with finely corrected positional deviations caused by splicing errors with high accuracy during superimposition exposure by the maskless exposure apparatus 1 .
  • Appendix 2 one of the first pattern and the second pattern is exposed to light through a mask; The device manufacturing method according to appendix 1, wherein the other of the first pattern and the second pattern is exposed to light through a spatial light modulator.
  • the device manufacturing method according to appendix 2 comprising: [Appendix 4] exposing a first pattern onto a substrate through a first projection optical system; exposing a second pattern via a second projection optical system onto the substrate on which the first pattern has been exposed (on the substrate on which a circuit pattern is formed based on the first pattern); including one of the first pattern and the second pattern is exposed to light through a mask;
  • the device manufacturing method wherein the other of the first pattern and the second pattern is exposed to light through a spatial light modulator.
  • Exposure apparatus 5 Measurement system 5A First alignment measurement system 5B Second alignment measurement system 6 Light source unit 7 Exposure module 7A Illumination optical system 7B Projection optical system 7C Modulator 8 Mask exposure device 9 Control system 10 Substrate 12 Alignment mark 75 Spatial light modulator 80 Substrate stage 81 Light source unit 82 Illumination optical system 83 Mask stage , 84... Projection optical system, 85... First exposure pattern, 85A... First exposure part, 85B... Second exposure part, 85C... Joint part, 90... Second exposure pattern, 100... Exposure width, 101... Exposure width, Reference numerals 102: exposure width, 120: alignment mark, P1: first interval, P2: second interval, R1: exposure area, R2: exposure area, ⁇ : projection magnification, ⁇ : angle

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

第１露光部分（８５Ａ）の一部と第２露光部分（８５Ｂ）の一部とが継ぎ合わされた第１露光パターン（８５）が露光された基板（１０）を走査方向に移動させながら、第２露光パターン（９０）を第１露光パターン（８５）に重ねて露光する露光装置（１）であって、第２露光パターン（９０）を分割して露光する複数の露光モジュールを備え、複数の露光モジュールは、複数の素子を有すると共に第２露光パターン（９０）に応じて複数の素子が制御される空間光変調器と、空間光変調器を照明する照明光学系と、第２露光パターン（９０）に応じて制御された空間光変調器の像を基板（１０）へ投影する投影光学系（８４）と、を有し、複数の露光モジュールの少なくとも一つは、第１露光部分（８５Ａ）の一部と第２露光部分（８５Ｂ）の一部とが継ぎ合わされた継ぎ部（８５Ｃ）を露光する。

Description

露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法
　本発明は、露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
　本願は、２０２１年７月５日に出願された日本国特願２０２１－１１１７７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、光学系を介して基板に照明光を照射する露光装置として、空間光変調器を利用して変調した光を投影光学系に通し、この光による像を基板に塗布されているレジスト上に結像させて露光する露光装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
日本国特開２００５－２６６７７９号公報
　本発明の一態様は、第１露光部分の一部と第２露光部分の一部とが継ぎ合わされた第１露光パターンが露光された基板を走査方向に移動させながら、第２露光パターンを前記第１露光パターンに重ねて露光する露光装置であって、前記第２露光パターンを分割して露光する複数の露光モジュールを備え、前記複数の露光モジュールは、複数の素子を有すると共に前記第２露光パターンに応じて前記複数の素子が制御される空間光変調器と、前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記第２露光パターンに応じて制御された前記空間光変調器の像を前記基板へ投影する投影光学系と、を有し、前記複数の露光モジュールの少なくとも一つは、前記第１露光部分の一部と前記第２露光部分の一部とが継ぎ合わされた継ぎ部を露光する。
　本発明の他の一態様は、第１露光パターンが露光された基板を走査方向に移動させながら、第２露光パターンを前記第１露光パターンに重ねて露光する露光装置であって、前記第２露光パターンを分割して露光する複数の露光モジュールと、前記第１露光パターンのうち露光状態が他領域の露光状態と異なる所定領域  を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記露光モジュールを調整する調整部と、を備え、前記複数の露光モジュールは、複数の素子を有すると共に前記第２露光パターンに応じて前記複数の素子が制御される空間光変調器と、前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記第２露光パターンに応じて制御された前記空間光変調器の像を前記基板へ投影する投影光学系と、を有し、前記調整部により調整された前記複数の露光モジュールの少なくとも一つは、前記所定領域上を露光する。
　本発明の他の一態様は、基板を走査方向に移動させながら第１露光パターンを露光する露光装置であって、複数の素子を有すると共に前記第１露光パターンに応じて前記複数の素子が制御される空間光変調器と、前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記第１露光パターンに応じて制御された前記空間光変調器の像を前記基板へ投影する投影光学系と、を有する露光モジュールと、前記第１露光パターンが露光された基板に対して、前記第１露光パターンに重ねて第２露光パターンを露光する別の露光装置に関する情報を、前記第１露光パターンを前記基板上に露光する前に、受信する受信部と、前記受信部により受信した前記情報に基づいて、前記露光モジュールを調整する調整部と、を備える。
　本発明の一態様は、上述した露光装置を用いて前記基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含む。
　本発明の一態様は、上述した露光装置を用いてフラットパネルディスプレイ用の基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含む。
　本発明の一態様は、マスク上の固定パターンを基板に投影露光する第１露光装置と、空間光変調器による可変パターンを前記基板に投影露光する第２露光装置とを使って、前記基板上に電子デバイスの異なるレイヤーのパターンを重ね合わせ露光するデバイス製造方法であって、前記第１露光装置の第１の投影領域の大きさが前記基板上に形成すべき前記電子デバイスの大きさよりも小さいとき、前記基板の移動によって前記第１の投影領域内に現れる前記固定パターンの投影像を継ぎ露光して、前記電子デバイスの第１のレイヤーを形成する第１工程と、前記第２露光装置は、前記第１の投影領域の大きさよりも小さい第２の投影領域内に前記可変パターンを投影する複数の露光モジュールを有し、該複数の露光モジュールの各々から前記基板上に投影される前記可変パターンの投影像を継ぎ露光して、前記電子デバイスの第２のレイヤーを形成する第２工程と、を含み、前記第１工程の後に前記第２工程を行う場合は、前記第２工程では、前記第１工程で発生した継ぎ誤差に基づいて前記複数の露光モジュールの各々からの前記可変パターンの投影像の位置を補正し、前記第２工程の後に前記第１工程を行う場合は、前記第２工程では、前記第１工程で発生し得る予測の継ぎ誤差に基づいて前記複数の露光モジュールの各々からの前記可変パターンの投影像の位置を補正する。
本実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。 露光ユニットの構成を示した図である。 露光モジュールの構成を示した図である。 空間光変調器のＯＮ／ＯＦＦ動作を示す斜視図である。 空間光変調器の素子の動作を示す斜視図である。 基板ステージに設けられる第１アライメント計測系の概略構成を示す側面図である。 マスクを用いて露光する露光装置の概略構成を示す斜視図である。 マスクを用いて露光する露光装置による基板のスキャンレイアウトを示す平面図である。 マスクレスの露光装置による基板のスキャンレイアウトを示す平面図である。 マスクを用いて露光する露光装置により基板上に形成される露光像の継ぎ部分の状態を示す説明図である。 マスクを用いて露光する露光装置による第１露光パターンと、マスクレスの露光装置の第２露光パターンとの関係を示す説明図である。 マスクを用いて露光する露光装置による第１露光パターンとその周辺に形成されたアライメントマークとの関係を示す説明図である。 基板の周辺に形成されたアライメントマークを示す説明図である。 変形例１に係るマスクを用いて露光する露光装置の一例を示す正面図である。 変形例２に係るマスクを用いて露光する露光装置におけるアライメントマークの位置関係を示す説明図である。
　以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
　図１は、本実施形態に係る露光装置１の一例を示す斜視図である。
　露光装置１は、光学系を介して基板１０を露光する装置である。露光装置１は、空間光変調器７５（図２参照）で変調した光を投影光学系７Ｂに通し、この光による像を感光材料（レジスト）上に結像させて露光する。その際、空間光変調器７５と基板１０とは、投影光学系７Ｂを介して光学的に共役な関係に設けられる。基板１０は、例えば、表面にレジストを塗布したディスプレイ用のガラス基板である。
　図１に示すように、露光装置１は、基板１０を支持する基板ステージ４と、基板１０に対して所定の露光パターンの走査露光を行う露光装置本体２と、基板ステージ４へ基板１０を搬送・載置するための基板交換部３と、これらを制御する制御系９と、を備えている。
　ここで、基板１０に対する走査露光時に基板ステージ４が移動される方向をＸ方向（第１方向）で示す。第１方向に直交（交差）する方向をＹ方向（第２方向）とする。また、Ｘ方向とＹ方向とに直交する方向をＺ方向（第３方向）とする。
　基板ステージ４は、平面視で矩形の基板１０を保持する。基板ステージ４は、走査露光時に、露光装置本体２に対して、Ｘ方向へ移動する。このＸ方向は、走査方向ともいう。また、基板ステージ４は、基板１０上に複数の露光領域をそれぞれ露光するために、Ｙ方向へ移動する。このＹ方向は、非走査方向ともいう。
　露光装置本体２は、光源ユニット６と、露光ユニット２０と、光学定盤２１と、を備えている。露光ユニット２０は、複数の露光モジュール７を備えている。露光モジュール７は、空間光変調器７５（図２参照）を内蔵しており、光源６１から光が供給され、予め設定された露光パターンで光を照射する。
　光源ユニット６は、複数の露光モジュール７に光を供給する。光源ユニット６としては、干渉性の高いレーザを光源６１とする光源ユニット、半導体レーザタイプのＵＶ－ＬＤのような光源６１を用いた光源ユニット、およびレンズリレー式のリターダによる光源ユニット等を採用することができる。光源６１は、例えば、４０５ｎｍや３６５ｎｍといった波長を出射するランプやレーザダイオードである。
　露光ユニット２０は、光学定盤２１に搭載されている。光学定盤２１は、基板ステージ４を載置したＸ方向に延びるベースプレート１１を跨ぐように設けられたコラム２２に対して、キネマティックに３点で支持される。光学定盤２１は、概ねベースプレート１１のＸ方向の中央部分に重心が位置するように配置されている。
　コラム２２は、Ｙ方向に延びる一対の横架材２２１と、横架材２２１の両端から下方に延びてベースプレート１１に連結される脚部２２２と、を有している。なお、脚部２２２には、光学定盤２１に搭載される荷重がかかることから、ベースプレート１１と脚部２２２との連結部に防振台（図示省略）を配置してもよい。横架材２２１の上面には、３つのＶ溝が適宜な位置に形成されている。光学定盤２１は、一対の横架材２２１上に上面２１ａを水平方向に向けた状態で３点のボールを介して前記Ｖ溝に載置される。
　光学定盤２１には、露光モジュール７の他、後述する図２に示すように、オートフォーカス系２３、計測系５の第２アライメント計測系５Ｂが搭載されている。そして、光学定盤２１には、露光光を基板１０上に導くために、厚さ方向に貫通する複数の第１貫通孔２１ｂが設けられている。なお、光学定盤２１のコラム２２に対する固定方法は、剛性を確保できる手法であれば特に限定されない。
　図１に示すように、ベースプレート１１は、床面に複数の防振台１１１を介して設置されている。ベースプレート１１は、Ｘ方向に延びた基盤であり、その上面１１ａに基板ステージ４が搭載されている。ベースプレート１１の上面１１ａには、Ｘ方向に沿って基板ステージ４を案内する案内ガイド（図示省略）が設けられている。
　基板ステージ４は、露光モジュール７の投影光学系７Ｂを介して投影される露光パターンに対して基板１０を高精度に位置決めするためのものである。基板ステージ４は、６自由度（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と、さらにＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の各軸回りに回転するθＸ、θＹ及びθＺ方向）に駆動する。
　基板ステージ４は、平板形状に形成され、その上面４ａで例えば真空吸着等の方法により基板１０を吸着保持する。基板ステージ４は、ベースプレート１１上の不図示の案内ガイドに案内され、Ｘ方向やＹ方向等へ移動する。基板ステージ４の移動機構としては、例えば、エアーにより基板ステージ４を浮上させるとともに磁力によって移動させるリニアモータ方式等を採用することができる。基板ステージ４の位置は、図２に示す干渉計５３や図示しないエンコーダによって計測され、制御系９によって制御される。
　基板ステージ４の移動経路は、露光ユニット２０の下方を通過するように設定されている。すなわち、基板ステージ４は、露光ユニット２０による光の露光位置に搬送され、その露光位置を通過させるように構成されている。そして、基板ステージ４が露光ユニット２０を通過する過程で、露光ユニット２０によって形成した像の露光パターンが基板１０に露光される。
　基板ステージ４の上面４ａには、基板１０を交換する際に使用される複数の交換ピン（図示省略）が上下方向（Ｚ方向）に出没可能に設けられている。これら交換ピンは、基板ステージ４の上面４ａのうち基板１０が配置される領域において、Ｘ方向とＹ方向に所定の間隔をあけて配列されている。
　交換ピンが上方に突出すると、ピン先端に基板１０の下面が支持された状態となる。すなわち、交換ピンを出没させることにより基板１０を上昇、下降させることができる。交換ピンにおける上面４ａからの突出長は、少なくとも図１に示す交換アーム３Ａの基板支持部３１が、上昇した基板１０の下方に進出可能な長さに設定されている。
　基板交換部３は、基板ステージ４上の露光済み基板１０を基板ステージ４の外方へ搬出し、次に露光する基板１０を露光済みの基板１０が搬出された基板ステージ４上へ搬入する。基板交換部３は、基板ステージ４上の基板１０を交換するための交換アーム３Ａを備えている。基板交換部３は、交換アーム３Ａとして、基板１０を基板ステージ４に対して搬入させる搬入アームと、基板１０を搬出させる搬出アームとを備えている。
　交換アーム３Ａは、アーム先端に基板支持部３１を有している。交換アーム３Ａは、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動可能に設けられている。交換アーム３Ａは、Ｙ方向に移動させて基板支持部３１を基板１０の下方に進出させ、さらに上昇させることで基板１０を下方から支持し、さらにＹ方向で基板ステージ４から離れる方向に移動することで、基板ステージ４上から基板１０を取り出す動作を行う。
　基板１０は、感光性のレジストを塗布されて露光装置１内に搬入され、交換アーム３Ａによって基板ステージ４に設けられる複数の前記交換ピン上に載置される。そして、基板１０は、交換ピンの降下によって、基板ステージ４上の基板ホルダに吸着させて保持される。
　図２は、露光ユニット２０の構成を示した図である。
　図２に示すように、露光ユニット２０は、照明光学系７Ａと、投影光学系７Ｂと、変調部７Ｃと、を備える露光モジュール７を複数備えている。
　露光モジュール７は、図１に示すように、Ｙ方向に所定間隔で配置されてモジュール列を形成している。また、露光モジュール７のモジュール列は、Ｘ方向に間隔をあけて複数（図１では４列）形成されている。なお、各モジュール列の各露光モジュール７は、Ｙ方向においてずれて配置されている。
　図２に示すように、照明光学系７Ａは、投影光学系７Ｂと一対一の関係で設けられている。つまり、照明光学系７Ａと投影光学系７Ｂは、同数で設けられている。照明光学系７Ａは、図１に示す光源ユニット６の光源６１から出力された出力光を、露光用照明光として空間光変調器７５にほぼ均一に入射させるものである。
　図３は、露光モジュール７の構成を示した図である。
　図３に示すように、照明光学系７Ａは、光ファイバ７１と、コリメートレンズ７２１と、照明ウェッジ７２２と、フライアイレンズ７２３と、メインコンデンサーレンズ７２４と、ミラー７２５と、を備えている。
　光ファイバ７１は、例えば石英のファイバが用いられる。光源６１の出力光（レーザ光Ｌ）は、光ファイバ７１で導かれてコリメートレンズ７２１に入射される。コリメートレンズ７２１は、光ファイバ７１から出射して広がる光を平行光に変換して出射する。照明ウェッジ７２２は、光ファイバ７１から射出される光の強度（パワー）を調整する。
　コリメートレンズ７２１を通過した光は、フライアイレンズ７２３と、メインコンデンサーレンズ７２４を通過してミラー７２５によって反射され、所定の反射角度で空間光変調器７５に入射する。なお、照明光学系７Ａと光源ユニット６は、両者により空間光変調器７５を照明するものであるとも考えられ、２つを併せて照明光学系と表現してもよい。
　照明光学系７Ａには、光ファイバ７１とコリメートレンズ７２１との間に、モジュールシャッタ７３が配置されている。モジュールシャッタ７３は、光ファイバ７１を射出したレーザ光Ｌに対して、照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂ毎にその光路を高速にＯＮ（開放）／ＯＦＦ（遮蔽）できる。
　変調部７Ｃは、照明光を変調しパターン（可変パターン）を作るものであり、空間光変調器７５とＯＦＦ光吸収板７４とを備える。空間光変調器７５は、一例としてデジタルミラーデバイスが採用されている。空間光変調器７５は、複数の素子（デジタルミラーデバイスではミラー）を備えている。なお、空間光変調器７５の全体的な反射面は投影光学系７Ｂの光軸と直交するように、装置内ではＸＹ面と平行になるように配置される。従って、ミラー７２５で折り曲げられるメインコンデンサーレンズ７２４の光軸と投影光学系７Ｂの光軸との成す角度は、空間光変調器７５を傾斜照明する入射角度となる。その入射角度は、デジタルミラーデバイスの個々のミラーを駆動したときの傾斜角のほぼ２倍になるように設定されている。
　図４は、空間光変調器７５のＯＮ／ＯＦＦ動作を示す斜視図である。
　図４に示すように、空間光変調器７５の個々の素子は、Ｘ軸周りの回転とＹ軸周りの回転とが可能とされている。
　図５は、空間光変調器７５の素子の動作を示す斜視図である。
　図５の（Ａ）は、空間光変調器７５の電源が入っていない状態のときの素子の動作を示している。図５の（Ａ）に示す状態のとき、素子は、Ｘ軸周り、Ｙ軸周りのいずれにも回転していない。
　図５の（Ｂ）は、空間光変調器７５の電源が入っている状態のときであって、素子がＹ軸周りに回転して傾斜し、照明光学系７Ａから入射した光を投影光学系７Ｂに向けて反射させるＯＮ状態を示している。
　図５の（Ｃ）は、空間光変調器７５の電源が入っている状態のときであって、素子がＸ軸周りに回転して傾斜し、照明光学系７Ａからの光を投影光学系７Ｂではなく、図３において符号Ｌ２で示すようにＯＦＦ光吸収板７４に向けて反射させるＯＦＦ状態を示している。
　このように、空間光変調器７５は、個々の素子のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを制御データに基づいて素子毎に制御し、パターン（可変パターン）を形成することができる。
　空間光変調器７５は、個々の素子が周期的に駆動され、空間光変調器７５上のパターン（可変パターン）を周期的に更新することができる。光源６１は、パターンの更新周期ごとに空間光変調器７５を照明する必要があるため、一定周期でパルス発光するものや、所定の間だけパルス発光可能な光源であることが好ましい。なお、光源６１は、連続光を発光するものでもよく、その場合は、シャッタ（不図示）の切り替え、音響光学変調器（不図示）による変調などにより連続光をパルス光に変換することにより、光源６１から出射される光が、実質的なパルス光であるとされてもよい。
　空間光変調器７５は、不図示のステージに搭載され、ステージに搭載された状態でＸ方向および／またはＹ方向に微小移動される（図３参照）。その結果、空間光変調器７５は、照明光に対して移動され、基板１０上におけるパターンの投影像の位置を変更、例えば投影位置の目標値に対する偏差分の補正を行うことができる。
　図２に示すように、投影光学系７Ｂは、光学定盤２１に支持され、空間光変調器７５の下方に配置されている。投影光学系７Ｂは、空間光変調器７５に形成されたパターンの像を基板１０上に投影、露光、形成する。投影光学系７Ｂは、図３に示すように、空間光変調器７５の１画素を所定の大きさで投影するための倍率を調整する倍率調整部７６と、レンズのＺ方向への駆動によるフォーカスを調整するフォーカス調整部７７と、を備えている。
　倍率調整部７６は、空間光変調器７５からの像を例えば１／２倍から１／１０倍に縮小してフォーカス調整部７７上に投影する倍率調整レンズ７６１を備えている。倍率調整部７６は、倍率調整レンズ７６１をＺ方向に駆動することで投影倍率を若干補正することが可能である。なお、投影倍率としては、縮小に限らず、拡大もしくは等倍であってもよい。
　フォーカス調整部７７は、倍率調整部７６を通った空間光変調器７５からの反射光（ＯＮ状態のミラーからの反射光）を集光して焦点面である基板面１０ａ上にＯＮ状態のミラーの分布に応じた光像を結像する複数のフォーカスレンズ７７１を備えている。
　図２に示すように、光学定盤２１には、Ｘ方向に関して、投影光学系７Ｂを挟んだ両側にオートフォーカス系２３が配置されている。オートフォーカス系２３は、基板１０の走査方向（Ｘ方向）に関わらず、露光処理に先行して基板１０のＺ方向の位置を計測することができる。フォーカス調整部７７は、オートフォーカス系２３の計測結果に基づいて、フォーカスレンズ７７１を駆動し、空間光変調器７５のパターン像のフォーカスを調整する。
　図６は、基板ステージ４に設けられる第１アライメント計測系５Ａの概略構成を示す側面図である。
　図６に示すように、計測系５は、基板ステージ４に設けられる第１アライメント計測系５Ａと、図２に示すように、光学定盤２１に設けられる第２アライメント計測系５Ｂと、を備えている。
　図６に示すように、第１アライメント計測系５Ａは、基板ステージ４の所定の位置に埋設されている。第１アライメント計測系５Ａは、基板ステージ４に対する不図示のホルダに吸着されている基板１０の位置を計測するものである。第１アライメント計測系５Ａは、基板ステージ４の少なくとも四隅に配置されている。基板ステージ４には、第１アライメント計測系５Ａが設けられる四隅の箇所にステージ厚さ方向に貫通する貫通孔４２が設けられている。
　第１アライメント計測系５Ａは、基板ステージ４の貫通孔４２内に配置されたレンズ５１１と、レンズ５１１の下方に配置され、計測光を基板ステージ４上の所定位置に載置された基板１０のアライメントマーク１２に向けて非感光性の光を照射するＬＥＤのような光源５１３と、アライメントマーク１２で反射する光を検出する測定部５１２と、を有している。
　第１アライメント計測系５Ａでは、基板ステージ４上に基板１０が載置された場合に、基板１０の例えば四隅の位置を計測して、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置、回転量（θＺ方向の角度）、Ｘ方向の縮小／拡大倍率、Ｙ方向の縮小／拡大倍率、直交度の６つのパラメータ（位置情報）を計測する。
　なお、基板ステージ４における第１アライメント計測系５Ａの配置としては、上述したように四隅であることに制限されることはない。例えば、基板１０の非線形形状などのプロセス起因で発生する場合には、４箇所×４列など相当数の第１アライメント計測系５Ａが配置される。
　第１アライメント計測系５Ａは、オフアクシスのアライメント計測系である。第１アライメント計測系５Ａは、測定部５１２に設けられたＣＣＤ、もしくはＣＭＯＳ等の画素を基準に基板１０のアライメントマーク１２を計測する。
　また、図２に示すように、基板ステージ４には、校正用計測系５２と、基板ステージ４の位置を計測する干渉計５３と、照度計測器５４と、を有している。校正用計測系５２と、干渉計５３と、照度計測器５４とは、基板１０の露光中又は露光前に、露光ユニット２０の光に関する情報を取得する取得部である。
　校正用計測系５２は、各種複数のモジュールの位置の計測及び校正のために使用される。校正用計測系５２は、光学定盤２１上に配置された第２アライメント計測系５Ｂの校正にも用いられる。
　このように本実施形態の露光装置１では、露光を行う空間光変調器７５で生成されるパターンの結像位置を基板ステージ４内の第１アライメント計測系５Ａで計測することで、基板ステージ４の位置を計測する干渉計５３と第２アライメント計測系５Ｂとの画像位置により結像系に対する基板ステージ４における第１アライメント計測系５Ａの位置を計測できる。
　また、図２に示すように、光学定盤２１には、基板ステージ４の上方の位置に第２アライメント計測系５Ｂが配置されている。第２アライメント計測系５Ｂは、基板ステージ４に対する不図示のホルダに吸着されている基板１０の位置を計測する。
　第２アライメント計測系５Ｂは、光学定盤２１の下方に配置されたレンズ５５１と、レンズ５５１の上方に配置されて基板ステージ４上の所定位置に載置された基板１０のアライメントマーク１２に向けて非感光性の計測光を照射する光センサ５５２と、アライメントマーク１２で反射する光を検出する図示しない測定部と、を有している。
　第２アライメント計測系５Ｂは、第１アライメント計測系５Ａと同様に、基板ステージ４上に基板１０が載置された場合に、基板１０に関する、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置、回転量（θＺ方向の角度）、Ｘ方向の縮小／拡大倍率、Ｙ方向の縮小／拡大倍率、直交度の６つのパラメータ（位置情報）を計測する。
　第２アライメント計測系５Ｂは、Ｘ方向に関して、照明光学系７Ａと離れて光学定盤２１に設けられる。基板ステージ４は、基板１０上のアライメントマーク１２を第２アライメント計測系５Ｂが計測できる位置へ、移動する。基板ステージ４の駆動によって、第２アライメント計測系５Ｂは、基板１０に配置されたアライメントマーク１２を計測できるため、ほぼ基板１０全面で計測可能となる。
　上記構成の露光装置１において、基板１０を露光する方法について説明する。
　先ず、露光装置１に露光するためのレシピが投入されると、図１に示す制御系９は、露光するためのマスクデータをマスクパターンサーバーより選択する。そして、制御系９は、マスクデータを露光モジュール７の数に分割し、分割したマスクデータを生成し、メモリに格納する。
　このとき、空間光変調器７５は、例えば略１０ｋＨｚ程度の更新レートで４Ｍｐｉｘｅｌを更新するため、メモリは大容量のマスクデータを高速に格納する。制御系９は、メモリに格納されたマスクデータを、複数の露光モジュール７のそれぞれへ送信する。露光モジュール７は、マスクデータを受信すると、各種の露光準備を行う。すなわち、露光モジュール７は、受信したマスクデータを空間光変調器７５へロードする。
　次に、露光装置１は、レシピに従って照度（光の情報）の計測、校正を行う。例えば、基板ステージ４に配置された照度計測器５４は、空間光変調器７５上に生成された照度計測用パターンからの光の照度を計測する。露光装置１は、複数の露光モジュール７のそれぞれを使い、計測された照度の計測結果を使用し、照明光学系７Ａ内に配置された照明ウェッジ７２２により露光モジュール７間の照度差がなくなるよう照度の調整を行う。
　次に、露光装置１は、図２に示すように、光学定盤２１に配置された第２アライメント計測系５Ｂと、照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂとの露光位置を校正用計測系５２により計測する。すなわち、校正用計測系５２は、照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂの配置と第２アライメント計測系５Ｂ（顕微鏡）の位置を計測し、これら照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂと第２アライメント計測系５Ｂ（顕微鏡）との相対位置関係を算出する。
　基板ステージ４に設けられている第１アライメント計測系５Ａの位置は、図６に示す測定部５１２のカメラの画素を基準に計測する。第１アライメント計測系５Ａは、投影光学系７Ｂによって投影された空間光変調器７５の露光パターン（例えば、テスト用のパターン）を用いて計測する。露光装置１は、計測結果に基づいて、照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂと第１アライメント計測系５Ａとの相対位置関係を算出する。
　次に、基板交換部３は、図６に示すように、露光するための基板１０を基板ステージ４上に載置する。このとき、第１アライメント計測系５Ａは、基板１０のアライメントマーク１２を観察・計測し、基板１０に対する第１アライメント計測系５Ａの装置に対する相対位置を算出する。
　もしくは、基板ステージ４が第２アライメント計測系５Ｂの下方へ移動し、第２アライメント計測系５Ｂは、基板１０のアライメントマーク１２を観察・計測し、基板１０に対する第２アライメント計測系５Ｂの装置に対する相対位置を算出する。
　これにより、予め算出した照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂとアライメント計測系との相対位置関係と、基板１０に対するアライメント計測系に対する相対位置とに基づいて、基板１０上のどの位置にパターンが露光されるか、つまり投影位置がわかる。
　この動作で、レシピ上で露光すべき位置と、現状の基板１０と投影光学系７Ｂとの配置関係で基板１０上に露光される位置とのずれ量がわかる。本実施形態では、このずれ量を補正するために、制御系９は、露光データを補正する。なお、制御系９は、露光データで補正するだけでなく、基板ステージ４自体を動かして、ずれ量を小さくしたうえで、補正データを生成しても良い。この場合は、制御系９によるデータ補正の補正量を少なくすることができる。
　なお、制御系９は、空間光変調器７５を動かして、基板１０上の露光位置を変更しても良い。制御系９は、データ補正と基板ステージ４の移動とによってずれ量を補正しても良いし、データ補正と空間光変調器７５の移動とによってずれ量を補正しても良いし、データ補正と基板ステージ４の移動と空間光変調器７５の移動との組み合わせによって、ずれ量を補正しても良い。
　なお、露光装置１では、基板１０に液晶テレビ等のパネル単位で補正値を算出し、基板ステージ４の補正値を求めることも可能でなる。このように基板１０を部分的に補正する場合には、照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂ毎で補正値が異なる場合がほとんどであり、照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂ毎に補正値を算出し、露光するデジタル露光データを補正する。
　制御系９は、露光装置１の各部位（計測系５、基板ステージ４、光学系（照明光学系７Ａ、投影光学系７Ｂおよび変調部７Ｃ））と接続され、測定値の送受信や露光装置１の各部位への制御動作の指令等を行う制御部を有する。また、制御系９は、空間光変調器７５を駆動するためのデジタル露光データ（制御データ）を生成するデータ生成部を有する。
　制御部は、計測系５の計測結果に基づいて、デジタル露光データを補正する補正する機能を有する。デジタル露光データの補正データは、制御系９のメモリに格納される。この制御系９は、例えば、パソコン等に組み込まれている。露光装置１は、制御系９から送信されたデジタル露光データの補正データとレシピの情報に基づいて基板ステージ４上の基板１０に対して重ね露光を行う。
　なお、基板ステージ４におけるデータ補正を行う動作では、データの補正中にキャリブレーション等を行うことも可能である。制御系９は、例えば、露光中の基板ステージ４に設けられる照度計測器５４や校正用計測系５２で計測された照度等の光の情報を補正データとし、この補正データに基づいて露光モジュール７の照度を調整することができる。このときの光の情報は、基板ステージ４のデータ補正の開始前に露光モジュール７に送信される。なお、基板ステージ４でデータ補正を行っている最中に上記の光の情報を露光モジュール７に送信することも可能である。
　また、露光装置１では、複数の照明光学系７Ａ及び投影光学系７Ｂの配列計測と合わせて露光位置とデータ補正に関する計測を先行して行い、その後に照度計測や、基板ステージ４に設けられる図示しない移動鏡の曲がり（真直度）補正等を行うことで、データによる補正値の算出と補正データの送信を露光動作中に行うことができる。こうして基板１０のアライメントやモジュールの配列を考慮したデータをタクトに影響せずに送信可能である。
　上記露光装置１で露光される基板１０には、予め所定の露光パターンが形成されている。つまり、露光装置１は、基板１０に対し、２回目以降の露光（以下、２ｎｄ露光という）を行う。本実施形態では、１回目の露光（以下、１ｓｔ露光という）は、図７に示すマスクを用いて露光する露光装置８で行う。つまり、空間光変調器７５を用いたマスクレスの露光装置１は、マスク露光装置８で１ｓｔ露光が行われた基板１０を基板ステージ４上で支持し移動させながら、基板１０に対して２ｎｄ露光となる重ね合わせ露光を行う。
　図７は、露光装置８の概略構成を示す斜視図である。
　図７に示すように、露光装置８は、マスクＭ（図８参照）上に形成されたパターン（固定パターン）を基板１０上に露光する。露光装置８は、基板１０を支持して移動させる基板ステージ８０と、光を照射する光源ユニット８１と、照明光学系８２と、マスクＭを支持して移動させるマスクステージ８３と、投影光学系８４と、を備えている。
　図８は、露光装置８による基板１０のスキャンレイアウトを示す平面図である。図８に示すように、露光装置８は、マスクＭを介して投影光学系８４によって形成される第１露光パターン８５を基板１０に露光する。その際、マスクＭと基板１０とは、投影光学系８４を介して光学的に共役な関係に設けられる。第１露光パターン８５は、第１列としてＹ方向に所定間隔をあけて配列される第１露光部分８５Ａと、第１列に対しＸ方向に離間すると共に第２列としてＹ方向に所定間隔をあけて配列される第２露光部分８５Ｂと、を有する。
　第１露光部分８５Ａ及び第２露光部分８５Ｂは、それぞれＹ方向に平行な２辺を有する等脚台形状に形成されている。第１露光部分８５Ａ及び第２露光部分８５Ｂは、Ｙ方向において隣り合う端部（斜辺部）同士が、Ｘ方向で対向する向きで形成されている。また、第１露光部分８５Ａ及び第２露光部分８５Ｂは、Ｙ方向において隣り合う端部（斜辺部）同士が、Ｙ方向に重なり合うように配置されている。
　第１露光部分８５Ａ及び第２露光部分８５Ｂに対して基板１０をＸ方向へ走査しながら露光（走査露光）を行うと、重複して露光（二重露光）される継ぎ部８５Ｃ（図８において二本の線で挟まれた領域）が形成される。このように、露光装置８は、投影光学系８４によって形成される第１露光部分８５Ａ及び第２露光部分８５Ｂを継ぎ部８５Ｃによって継ぎ合わせることで、基板１０を隙間なく露光する。
　なお、露光装置８では、投影光学系８４に対して基板ステージ８０とマスクステージ８３とをＸ方向へ相対移動させるスキャン動作と、マスクステージ８３に対して基板ステージ８０をＹ方向やＸ方向に相対移動させるステップ移動と、を繰り返しながら、基板１０全面を露光することとなる。なお、マスクＭは、図８に示すように、基板１０の１／４倍の大きさに限定されない。例えば、マスクＭは、１／６倍や１／８倍の大きさも取り得る。
　図９は、マスクレスの露光装置１による基板１０のスキャンレイアウトを示す平面図である。
　図９に示すように、マスクレスの露光装置１は、第１露光パターン８５が露光された基板１０の４つの露光領域Ｒ１に、基板１０をＸ方向に移動させながら、投影光学系７Ｂによって第２露光パターン９０を重ねて露光する。なお、図９に示す基板１０の露光領域Ｒ２は、第１露光パターン８５に第２露光パターン９０が重ねて露光された領域を示す。
　図９に示す基板１０のうち、紙面右半分の露光領域Ｒ１は露光装置８による１ｓｔ露光の露光結果を示し、紙面左半分の露光領域Ｒ２は露光装置１による２ｎｄ露光の露光結果を示している。露光装置１は、露光装置８のようなマスクＭのサイズや装置上の制約がなく、第２露光パターン９０を自由にレイアウトすることができる。第２露光パターン９０は、Ｙ方向に隣り合う平面視矩形状の第２露光パターン９０の端部同士を継いで、基板１０の全面を露光する。
　ところで、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置８においては、マスクＭを載置するマスクステージ８３と基板１０を載置する基板ステージ８０とをＸ方向（走査方向）に同期移動させることにより露光を行う。このとき、マスクＭ及び基板１０の大型化に伴い、マスクＭの軌道と基板１０の軌道を高精度に一致させて制御することは難しくなりつつあり、その結果、マスクＭの軌道と基板１０の軌道とのずれ（送り誤差）が生じる。露光装置８のこの送り誤差は、第１露光パターン８５の第１列の第１露光部分８５Ａと第２列の第２露光部分８５Ｂの継ぎ部８５Ｃでの露光のずれ（継ぎムラ）を引き起こす要因となる。
　また、図８、図９に示した第１露光部分８５Ａを露光する投影光学系８４と、第２露光部分８５Ｂを露光する投影光学系８４との間の光学特性の僅かな違い、各投影光学系８４の温度変化による機械的なドリフトや振動等によっても継ぎムラが生じる。
　次に、この対策について説明するが、その前に継ぎムラの発生状態について簡単に説明する。
　図１０は、露光装置８により基板１０上に形成される露光像の継ぎ部分の状態を示す説明図である。図１０では、露光装置８においてマスクＭ上でＹ方向に１本につながったライン状のパターンＰＭ１、ＰＭ２、ＰＭ３を走査露光して基板１０上に形成される露光像の継ぎ部分での状態を誇張して表す。図１０の（Ａ）は、走査露光中のある時刻におけるマスクＭのパターンＰＭ１～ＰＭ３と第１露光部分８５Ａと第２露光部分８５Ｂとの配置を示し、図１０の（Ｂ）は、その時刻で基板1０に露光されるパターンＰＭ１～ＰＭ３の各々の露光像（レジスト像）ＰＭ１´、ＰＭ２´、ＰＭ３´の状態を誇張して示す。
　図１０の（Ａ）において、第１露光部分８５Ａと第２露光部分８５Ｂの各々を、それぞれの投影光学系８４を介して基板１０上に投影される投影領域（投影像）８５Ａ、８５Ｂとすると、継ぎ誤差の多くは、Ｙ方向に継ぎ露光される投影領域８５Ａ、８５Ｂの相対的な位置関係が規定の状態からＸＹ方向にわずかにずれることで発生する。ここでは、一例として、投影領域８５Ａが規定の位置からＸ方向にΔＸｄ、Ｙ方向にΔＹｄだけずれていたものとする。
　このように、継ぎ合わされる２つの投影領域（投影像）８５Ａ、８５Ｂの間に相対的な位置ずれ（ΔＸｄ、ΔＹｄ）が発生すると、図１０の（Ｂ）のように、投影領域８５Ａ側で露光された露光像ＰＭ１´、ＰＭ２´、ＰＭ３´と、投影領域８５Ｂ側で露光された露光像ＰＭ１´、ＰＭ２´、ＰＭ３´とが位置ずれすると共に、基板１０上の継ぎ部８５Ｃ内では、相対的に位置ずれた像が重ね露光されるので、線幅の変化、パターン中心位置の変化、或いは形状の変化が生じる。このような継ぎ誤差は、Ｙ方向に一定間隔で設定される複数の継ぎ部８５Ｃの各々で発生し得る。
　以上のように、継ぎ露光方式の露光装置８で基板１０上に形成された第１層（１ｓｔレイヤ）の全体パターン中には継ぎ誤差（継ぎムラ）が発生するが、それは見方を変えれば、全体パターン中に僅かに位置変化したパターン部分、又は僅かに形状変化したパターン部分が発生することを意味する。第１層上に重ね合わせ露光すべき第２層用のパターンをマスクレス露光装置１で露光する場合、そのパターンデータは、一般に第１層用のマスクＭのパターンを基準にして作成される。
　従って、基板１０上の第１層の全体パターン中に許容範囲外となる継ぎ誤差（継ぎムラ）が無ければ、第２層用に作成されたパターンデータに基づくマスクレス露光装置１による重ね合わせ露光でも、アライメント精度やステージ類の位置精度が良好なら、基板１０上の全体パターン中のどの部分でも、十分な重ね合わせ精度が得られることになる。
　以降の説明では、「継ぎ誤差（継ぎムラ）を補正する」、「継ぎ誤差補正」と記述するが、これは基板１０上に形成されたパターンに対して新たなパターンを重ね合わせ露光する際の相対的な位置ずれ誤差（重ね誤差）が小さくなるように補正すると言う意味でもある。
　図１１は、露光装置８による第１露光パターン８５と、マスクレスの露光装置１の第２露光パターン９０との関係を誇張して示す説明図である。
　図１１の（Ａ）に示すように、第１露光パターン８５は、第１露光部分（投影領域）８５Ａと第２露光部分（投影領域）８５Ｂとが継ぎ合わされている継ぎ部８５Ｃを有している。図１１の（Ｂ）中に示す複数の丸印は、第１露光部分（投影領域）８５Ａ、及び第２露光部分（投影領域）８５Ｂの各々を生成する投影光学系８４による各投影像の中心位置（すなわち露光装置８の各露光モジュールの中心座標）を示している。図１１の（Ｂ）に示す丸印は、継ぎ誤差が発生しているものとし、相対的にＸ方向（走査移動方向）のみに位置ずれしているものとする。例えば、投影領域８５Ａ、８５Ｂの間では、図１０で説明したようにΔＸｄだけ位置ずれしている。
　図１１の（Ｃ）に示すように、マスクレスの露光装置１は、第１露光パターン８５に対し、第２露光パターン９０を重ねて露光する。図１１の（Ｃ）に示す複数の丸印は、第２露光パターン９０を露光するマスクレス露光装置１の複数の投影光学系７Ｂの各々で投影される空間光変調器７５の投影像の中心位置（すなわちマスクレスの露光装置１の各露光モジュール７の中心座標）を示している。第２露光パターン９０中の各投影光学系７Ｂで露光されるパターン像（分割像）の少なくとも一つは、第１露光パターン８５中の継ぎ部８５Ｃ内に対応する位置に形成されている。
　図１１の（Ｃ）に示すように、例えば、投影領域８５Ａ内の非継ぎ部で露光モジュール７により投影されるパターン像と、投影領域８５Ｂ内の非継ぎ部で露光モジュール７により投影されるパターン像とは、ΔＸｄだけＸ方向に位置がずれるように設定される。また、継ぎ部８５Ｃ内で露光モジュール７により投影されるパターン像は、先の図1０で説明したように、基板１０上に形成されたパターンの中心位置がＸ方向にΔＸｄ／２だけ位置ずれする。従って継ぎ部８５Ｃ内を露光するモジュール７からの投影像もΔＸｄ／２だけ位置補正される。
　マスクレスの露光装置１は、図１に示すように、Ｙ方向に並置された複数の露光モジュール７を備えている。すなわち、複数の露光モジュール７の少なくとも一つは、継ぎ部８５Ｃを露光するように配置されている。継ぎ部８５Ｃを露光する露光モジュール７による投影領域のＹ方向の露光幅１０１は、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２よりも小さくなっている。具体的に、継ぎ部８５Ｃを露光する露光モジュール７は、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２よりも露光幅１０１が小さくなるように、投影光学系７Ｂの投影倍率を設定している。これにより、継ぎ部８５Ｃを露光する露光モジュール７は、継ぎ部８５Ｃに対して第２露光パターン９０を露光し、継ぎ部８５Ｃの継ぎムラに対応した補正ができる。即ち、基板１０上に既に形成された第１露光パターン８５の全体の中で、継ぎ誤差（継ぎムラ）で生じた局所的な相対位置ずれによる重ね合わせ誤差が補正される。なお、第２露光パターン９０を露光するマスクレス露光装置１の各露光モジュールによるＹ方向の露光幅１０１は、第１露光パターン８５を露光する露光装置８の投影光学系８４の１つによる投影領域内の継ぎ部８５Ｃを除くＹ方向の露光幅１００よりも小さくなっている。
　第１露光パターン８５は、基板１０に沿う平面方向のうち、走査方向（Ｘ方向）と直交する非走査方向（Ｙ方向）において、継ぎ部８５Ｃを第１の間隔Ｐ１で複数有している。また、第２露光パターン９０は、同じ非走査方向（Ｙ方向）において、第２露光パターン９０の分割像を第１の間隔Ｐ１よりも小さい第２の間隔Ｐ２で複数有している。つまり、複数の露光モジュール７は、非走査方向（Ｙ方向）において、第１の間隔Ｐ１よりも小さい第２の間隔Ｐ２で複数配置されている。なお、第２の間隔Ｐ２は、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２よりも小さい。本実施形態の第２の間隔Ｐ２は、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２の１／２の間隔であるが、それ以下の間隔であっても構わない。
　マスクレスの露光装置１は、第２露光パターン９０を露光する前に、アライメント動作を行う。アライメント動作とは、２ｎｄ露光をする前に行われ、１ｓｔ露光の位置を、アライメントマーク１２を介して計測することで、２ｎｄ露光の露光位置を１ｓｔ露光の露光位置に重ねるための動作である。マスクレスの露光装置１は、計測系５（例えば、第１アライメント計測系５Ａ、第２アライメント計測系５Ｂ）の計測結果に基づいて、複数の露光モジュール７の露光位置を補正する。
　図１２は、露光装置８による第１露光パターン８５とその周辺に形成されたアライメントマーク１２０との関係を示す説明図である。図１３は、基板１０の周辺に形成されたアライメントマーク１２を示す説明図である。
　図１３にて丸印で示すアライメントマーク１２は、上述した図６に示すように基板ステージ４に設けられた第１アライメント計測系５Ａによって計測し、基板１０に対する基板ステージ４の相対位置を算出する。
　図１２の（Ａ）に示すように、第１露光パターン８５は、第１露光部分８５Ａと第２露光部分８５Ｂとが継ぎ合わされている継ぎ部８５Ｃを有している。図１２の（Ｂ）にて丸印で示すアライメントマーク１２０は、１ｓｔ露光の際に、第１露光パターン８５と同時に、各露光部分の両側に一対で形成されたものである。アライメントマーク１２０は、例えば、光学定盤２１に設けられた第２アライメント計測系５Ｂによって計測する。
　第１露光パターン８５の各露光部分を挟んで形成された一対のアライメントマーク１２０の相対座標を計測することで、第１露光パターン８５のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、θＺ方向の角度θ、投影倍率β等を算出し、露光モジュール７の第２露光パターン９０の補正値を算出することができる。
　また、図１２の（Ｂ）に示す例では、継ぎ部８５Ｃにも１点以上のアライメントマーク１２０が形成されており、継ぎ部８５Ｃの位置も計測することができる。
　なお、図１２の（Ｃ）に示す例では、継ぎ部８５Ｃにはアライメントマーク１２０が形成されていないが、第１露光パターン８５の各露光部分を挟んで形成された一対のアライメントマーク１２０の相対座標から、継ぎ部８５Ｃの位置を推定して算出することができる。
　以上のようにマスクレスの露光装置１は、計測系５（例えば、第１アライメント計測系５Ａ、第２アライメント計測系５Ｂ）の計測結果に基づいて、複数の露光モジュール７の露光位置を補正する。補正方法の一つとして、計測したずれ量に基づいて、空間光変調器７５へ送るパターンデータを補正する方法がある。具体的には、空間光変調器７５ごとに、パターンデータの走査方向を＋側にシフトさせる補正や－側にシフトさせる補正を行う。
　また、他の補正方法として、計測したずれ量に基づいて、露光モジュール７ごとに、投影光学系７Ｂ内の光学部材を移動させて、基板１０上の投影領域の（露光開始）位置を、露光モジュール７ごとに調整する補正を行ってもよい。
　さらに他の補正方法として、計測したずれ量に基づいて、露光モジュール７ごとに、空間光変調器７５を移動させて、基板１０上の投影領域の位置を、露光モジュール７ごとに調整する測定方法としても良い。このように、補正方法は、空間光変調器７５を含みメカ的に、光学的に、更にはデータ的な補正を加えることが可能であるが、一般に、ずれ量の計測後の露光開始までの短時間に膨大なデータを高速に変換することは難しいことから、主にメカ的に、光学的に補正されることが主となる。
　なお、上述した各補正方法のうち少なくとも１つの計測方法を採用することで、露光モジュール７ごとに露光開始を調整することができ、継ぎ部８５Ｃが露光された位置に対して第２露光パターン９０を重ねて露光することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、ここで本発明と上記実施形態とにおける対応関係について補足して説明する。
（１）上記実施形態では、第１露光部分８５Ａと第２露光部分８５Ｂとが継ぎ合わされた第１露光パターン８５が露光された基板１０を走査方向に移動させながら、第２露光パターン９０を第１露光パターン８５に重ねて露光する露光装置１であって、第２露光パターン９０を分割して露光する複数の露光モジュール７を備え、複数の露光モジュール７は、複数の素子を有すると共に第２露光パターン９０に応じて複数の素子が制御される空間光変調器７５と、空間光変調器７５を照明する照明光学系７Ａと、第２露光パターン９０に応じて制御された空間光変調器７５の像を基板１０へ投影する投影光学系７Ｂと、を有し、複数の露光モジュール７の少なくとも一つは、第１露光部分８５Ａと第２露光部分８５Ｂとが継ぎ合わされた継ぎ部８５Ｃを露光する。
　このような構成のマスクレス露光装置１では、第１露光パターン８５が露光された基板１０を走査方向（Ｘ方向）に移動させながら、第２露光パターン９０を重ねて露光する際に、第１露光パターン８５中の第１露光部分８５Ａと第２露光部分８５Ｂとが継ぎ合わされている継ぎ部８５Ｃに対し、空間光変調器７５を備える複数の露光モジュール７の少なくとも１つから投影される第２露光パターン９０の一部分の投影像を高精度で細かく露光することができる。これにより、第１露光パターン８５中に発生した継ぎムラ（継ぎ誤差）による位置ずれに対応した補正ができ、第２露光パターン９０の全体の局所部分ごとに重ね合わせ誤差を小さくした露光ができる。
（２）また、上記実施形態では、継ぎ部８５Ｃを露光する露光モジュール７の露光幅１０１は、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２よりも小さい。
　このような構成によれば、継ぎ部８５Ｃ内に継ぎムラによって生じた基板１０上のパターンの中心位置ずれや形状変化といった局所的な位置ずれを補正した第２露光パターン９０の重ね露光が容易になる。また、基板１０上の継ぎ部８５Ｃ以外の非継ぎ部であっても、第１露光パターン８５中の局所的な位置ずれに対応して、きめ細かく重ね合わせ露光できる。
（３）また、上記実施形態では、継ぎ部８５Ｃを露光する露光モジュール７は、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２よりも露光幅１０１が小さくなるように、空間光変調器７５の大きさと投影光学系７Ｂの投影倍率を設定している。
　このような構成によれば、空間光変調器７５の大きさと投影光学系７Ｂの投影倍率を設定することで、簡単に、継ぎ部８５Ｃを露光する露光モジュール７の露光幅１０１を、継ぎ部８５Ｃの露光幅１０２よりも小さくできる。
（４）また、上記実施形態では、複数の露光モジュール７は、走査方向と直交する非走査方向において、第１露光パターン８５上で複数の継ぎ部８５Ｃが形成された第１の間隔Ｐ１よりも小さい第２の間隔Ｐ２で複数配置されている。
　このような構成によれば、継ぎ部８５Ｃの第１の間隔Ｐ１に比べて、Ｙ方向に隣り合う露光モジュール７による空間光変調器７５の投影領域の第２の間隔Ｐ２の方が小さいため、継ぎ部８５Ｃ内を、空間光変調器７５の１つ以上の投影像で露光することができる。
（５）また、上記実施形態では、複数の露光モジュール７によって基板１０を露光する前に、継ぎ部８５Ｃの位置を計測する計測系５と、計測系５の計測結果に基づいて、複数の露光モジュール７による第２露光パターン９０の露光位置を制御する制御部（制御系９）と、を備える。
　このような構成によれば、露光モジュール７ごとに露光開始を調整することができ、継ぎ部８５Ｃが露光された位置に対して第２露光パターン９０を重ねて露光することができる。
（６）また、上記実施形態では、第２露光パターン９０に応じて複数の素子を制御する制御データを生成するデータ生成部（制御系９）を備え、制御部は、計測系５の計測結果に基づいて、投影光学系７Ｂ、空間光変調器７５、およびデータ生成部の少なくとも１つを制御し、複数の露光モジュール７による第２露光パターン９０の露光位置を制御する。
　このような構成によれば、計測系５による計測結果に応じて、投影光学系７Ｂ、空間光変調器７５、およびデータ生成部の少なくとも１つを制御し、露光モジュール７ごとに露光位置を制御し、複数に分割された第２露光パターン９０のパターン部分をそれぞれ基板１０上に露光することにより、継ぎムラで生じた基板１０上の第１露光パターン８５内の位置ずれに起因した重ね誤差を低減することができる。
（７）また、上記実施形態では、制御部は、計測系５の計測結果に基づいて、データ生成部の制御データを補正する。
　このような構成によれば、空間光変調器７５の制御データ（デジタル露光データ）を補正することで、露光モジュール７の露光位置を制御することができる。
（８）また、上記実施形態では、制御部は、計測系５の計測結果に基づいて、投影光学系７Ｂによる第２露光パターン９０の投影位置、回転、投影倍率の少なくとも１つを補正する。
　このような構成によれば、投影光学系７Ｂの光学部材を駆動させることで、第２露光パターン９０の投影位置、回転、投影倍率の少なくとも１つを補正し、露光モジュール７の露光位置を制御することができる。
（９）また、上記実施形態では、計測系５は、第１露光パターン８５と共に基板１０に形成されたアライメントマーク１２，１２０を計測する第１アライメント計測系５Ａ及び第２アライメント計測系５Ｂを含む。
　このような構成によれば、アライメントマーク１２，１２０の計測結果に基づいて、露光モジュール７の露光位置を補正することができる。
（１０）また、上記実施形態では、第１露光パターン８５が露光された基板１０を走査方向に移動させながら、第２露光パターン９０を第１露光パターン８５に重ねて露光する露光装置１であって、第２露光パターン９０を分割して露光する複数の露光モジュール７と、第１露光パターン８５のうち露光状態が他領域の露光状態と異なる所定領域を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて、露光モジュール７を調整する調整部と、を備え、複数の露光モジュール７は、複数の素子を有すると共に第２露光パターン９０に応じて複数の素子が制御される空間光変調器７５と、空間光変調器７５を照明する照明光学系７Ａと、第２露光パターン９０に応じて制御された空間光変調器７５の像を基板１０へ投影する投影光学系７Ｂと、を有し、調整部により調整された複数の露光モジュール７の少なくとも一つは、所定領域上を露光する。
　ここで所定領域とは、本実施形態では、特に第１露光パターン８５内の継ぎ部８５Ｃのことであるが、継ぎ部８５Ｃ以外でも、基板１０上で第１層（下地層）のパターンの位置ずれが目立つ領域や露光状態（結像状態）が他の領域とは異なる領域を含む。また、第１露光パターン８５のうち露光状態が他領域の露光状態と異なる所定領域を検出する検出部とは、上述した計測系５及び計測系５の計測結果に応じて所定領域を検出する制御系９を含む。また、調整部とは、上述した制御系９及び制御系９の制御の下にメカ的、光学的、更にはデータ的な補正を加えることが可能な部分を含む。
　このような構成の露光装置１では、第１露光パターン８５が露光された基板１０を走査方向に移動させながら、第２露光パターン９０を重ねて露光する際に、基板１０上での露光状態が他の領域とは異なる領域内のパターンに重ね合わされるように、空間光変調器７５を備える複数の露光モジュール７の少なくとも一つから第２露光パターン９０の一部を高精度に位置決めして露光することができる。
　なお、上記実施形態では、１ｓｔ露光はマスクを用いて露光する露光装置８で行い、２ｎｄ露光はマスクレスの露光装置１で行うと説明したが、１ｓｔ露光はマスクレスの露光装置１で行い、２ｎｄ露光はマスクを用いて露光する露光装置８で行ってもよい。この場合、以下の構成を採用するとよい。
（１１）基板１０を走査方向に移動させながら第１露光パターンを露光する露光装置１であって、複数の素子を有すると共に第１露光パターン８５に応じて複数の素子が制御される空間光変調器７５と、空間光変調器７５を照明する照明光学系７Ａと、第１露光パターン８５に応じて制御された空間光変調器７５の像を基板１０へ投影する投影光学系７Ｂと、を有する露光モジュール７と、第１露光パターンが露光された基板１０に対して、第１露光パターンに重ねて第２露光パターンを露光する別のマスク露光装置８に関する情報を、第１露光パターンを基板１０上に露光する前に、受信する受信部と、受信部により受信した情報に基づいて、露光モジュール７を調整する調整部と、を備える。
　ここでいう、第１露光パターンは、マスクレスの露光装置１の１ｓｔ露光で形成されるものである。また、ここでいう、第２露光パターンは、露光装置８の２ｎｄ露光で形成されるものである。また、受信部とは、露光装置８と通信可能なマスクレスの露光装置１の制御系９（少なくとも受信機）を含む。また、調整部とは、上述した制御系９及び制御系９の制御の下にメカ的に、光学的に、更にはデータ的な補正を加えることが可能な部分を含む。
　この構成によれば、１ｓｔ露光をマスクレスの露光装置１で行い、２ｎｄ露光を露光装置８で露光する。露光装置８の露光（２ｎｄ露光）で露光ムラ（継ぎ誤差）が発生することがわかっている場合、マスクレスの露光装置１による１ｓｔ露光の段階で、敢えて露光ムラを発生させて露光する。ただし、マスク露光装置８の２ｎｄ露光で発生する露光ムラを予測した状態で１ｓｔ露光の露光パターンの投影像の位置を補正とする。例えば、２ｎｄ露光を露光装置８で行う際、図１０（Ａ）のように、投影領域８５Ａが規定の位置からＹ方向にΔＹｄだけずれて、継ぎ部８５Ｃにおけるパターン中心位置はＹ方向にずれることとなるので、１ｓｔ露光をマスクレスの露光装置１で行う際に、継ぎ部８５Ｃと重なることとなる領域のパターン中心位置をＹ方向にずらせばよい。つまり、露光装置８による２ｎｄ露光によって、トータルで露光ムラとして生じる重ね誤差や位置誤差が解消されるようにする。マスクレスの露光装置１は、１ｓｔ露光を開始する前に、２ｎｄ露光が露光装置８で露光されるという情報、さらにその露光装置８で露光した場合の継ぎ部の位置情報、継ぎ部での露光ムラ予想の情報（予測の継ぎ誤差の情報）を受信する。マスクレスの露光装置１は、そのような一連の情報を受信する受信部を備えている。マスクレスの露光装置１は、その受信部で得られた情報に基づいて、例えば、空間光変調器７５を制御するデータを作成及び／または露光モジュール７を制御し、露光ムラ（継ぎ誤差に対応した露光像の位置ずれ）を敢えて発生させる。
（１２）また、上記実施形態では、受信部は、露光装置により第１露光部分の一部と第２露光部分の一部とが継ぎ合わされて露光される基板１０上の位置に関する情報を受信し、調整部は、情報に基づいて、露光モジュール７を調整する。
　このような構成のマスクレス露光装置１では、マスクを用いて露光する露光装置８で２ｎｄ露光する際に生じうる第１露光部分と第２露光部分との継ぎ誤差等による露光ムラを予測した状態で第１露光パターンの投影像の位置を補正して１ｓｔ露光することにより、２ｎｄ露光にて露光ムラによる重ね合わせ精度の低下を抑えることができる。ここで、露光ムラとは、先の第１実施例でも同様であるが、継ぎ誤差（継ぎムラ）の他に、基板１０上の部分的な領域で露光量が変動する露光量ムラ、基板１０の表面への投影像のフォーカス合わせが部分的に変動するフォーカスムラ等が含まれる。露光量ムラやフォーカスムラは、基板１０上に形成されるパターン線幅を設計値（目標値）から異ならせる原因になる。
（１３）また、上記実施形態のデバイス製造方法では、上記露光装置１を用いて基板１０を露光することと、露光された基板１０を現像することと、を含む。
　このような構成によれば、露光装置１を用いて露光された基板１０を現像することで、継ぎ部８５Ｃの継ぎムラ（重ね合わせ誤差）を低減したデバイスを製造することができる。
（１４）また、上記実施形態のフラットパネルディスプレイの製造方法では、上記露光装置１を用いてフラットパネルディスプレイ用の基板１０を露光することと、露光された基板１０を現像することと、を含む。
　このような構成によれば、マスクレス露光装置１を用いて露光された基板１０を現像することで、継ぎムラの有無にかかわらず、表示画素部と周辺回路部の全体でパターンの重ね合わせ誤差を一様に低減したフラットパネルディスプレイを製造することができる。なお、基板１０上に形成される電子デバイスは、フラットパネルディスプレイ等の表示パネルに限られず、銅やアルミ等の微細な配線パターンが形成される大型の多層配線基板、液晶パネル用のカラーフィルタ板、多数のセンサーチップ（機能素子）がまとめて形成される基板であっても良い。
　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
　例えば、アライメント系は、Ｘ方向に関して、投影光学系７Ｂと離れた位置に設けられる一例、つまり投影光学系７Ｂの光軸とアライメントの軸との位置がずれているオフアクシスアライメントについて説明をした。これに限らず、投影光学系７Ｂの光軸とアライメント軸とが重なるオンアクシスアライメント、投影光学系７Ｂを介して計測するＴＴＬ（Through the lens）の構成のアライメントを併設してもよい。
　また、例えば、空間光変調器７５は、液晶素子、デジタルミラーデバイス（デジタルマイクロミラーデバイス、ＤＭＤ）、磁気光学光変調器（Magneto Optic Spatial Light Modulator、ＭＯＳＬＭ）等を含む。空間光変調器７５は、照明光学系７Ａからの照明光を反射する反射型でも良いし、照明光を透過する透過型でも良いし、照明光を回折する回折型でも良い。空間光変調器７５は、照明光を空間的に、且つ、時間的に変調することができる。
　また、例えば、上記実施形態では、露光装置８で１ｓｔ露光を行い、露光装置１で２ｎｄ露光を行う方法としているが、これに限られることはない。例えば、露光装置８で１ｓｔ露光および２ｎｄ露光を行い、マスクレス露光機（露光装置１）で３ｒｄ露光を行うような方法であってもかまわない。
　さらに、第１実施例のように、１ｓｔ露光が露光装置８による露光であることに限定されることはなく。１ｓｔ露光が露光装置１によるものであってもよい。また、上述したように、１ｓｔ露光はマスクレスの露光装置１で行い、２ｎｄ露光は露光装置８で行ってもよい。
〔変形例１〕
　図１４は、変形例１に係るマスクを用いて露光する露光装置８の一例を示す正面図である。露光装置８は、図１４に示すように、Ｙ方向に延びた円弧状の投影領域ＳＦを有するミラープロジェクション型の走査露光装置としても良い。その場合、基板１０上の露光領域Ｒ１の左半分の部分が、走査軌跡ＳＬ１に沿って投影領域ＳＦで走査露光されるように基板1０を移動させる。その後、基板1０をＹ方向にステップ移動させてから、再び、露光領域Ｒ１の右半分の部分が走査軌跡ＳＬ２に沿って投影領域ＳＦで走査露光されるように基板1０を移動させる。
　この構成においても、露光領域８の中央部分に継ぎ部８５Ｃが形成されることがある。その為、継ぎ部８５Ｃと重なる円弧状の投影領域ＳＦの端部分では、マスクへの照明光のＹ方向の照度分布が滑らかに傾斜するように設定される。このような露光装置８を用いた場合も、露光ムラ（継ぎ誤差等）が生じる可能性がある。従って、投影領域ＳＦのＹ方向の幅よりも十分に小さい投影領域を複数有する図１のようなマスクレス露光装置１と組み合わせて、異なる層間の重ね合わせ露光を行うことで、歩留まり良く表示パネル等を製造できる。
〔変形例２〕
　図１５は、変形例２に係るマスクを用いて露光する露光装置８におけるアライメントマークの位置関係を示す説明図である。図１２でも説明したように、露光装置８には、複数のアライメント系が設けられる。例えば、図１５のように、基板１０の走査移動の方向（Ｘ方向）と直交したＹ方向に複数のアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２、・・・ＡＬ５が配置される。また、基板１０上にはディスプレイ等の矩形状の露光領域Ｒ１が配置され、その周囲には複数のアライメント用のマークＭ１、Ｍ２、・・・Ｍ８が配置される。露光領域Ｒ１の＋Ｘ方向端部付近と、－Ｘ方向の端部付近との各々には、例えば、Ｙ方向に所定間隔で配置される８つのマークＭ１～Ｍ８が配置される。
　露光領域Ｒ１の＋Ｘ側と－Ｘ側の各々に配置された８つのマークのうち、マークＭ２、Ｍ３、・・・Ｍ７は、それぞれ図７に示した露光装置８で設定される継ぎ部８５Ｃ内に配置される。
　そこで、基板１０上に既に露光領域Ｒ１（下地パターン）とマークＭ１～Ｍ８とが形成されていて、その露光領域Ｒ１上に露光装置８で重ね合わせ露光する場合は、事前に図７に示したステージ８０で基板1０をＸＹ方向に移動させて、複数のアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２、・・・ＡＬ５によって複数のマークＭ１～Ｍ８の各位置を計測して、アライメントが行われる。
　図１５のような露光領域Ｒ１と複数のマークＭ１～Ｍ８とが、図７の露光装置８によって同時に基板１０上に露光されたものとすると、基板１０上のマークＭ１～Ｍ８の各々の相対的な位置関係には継ぎ誤差（図１０中のΔＸｄ、ΔＹｄ）による位置ずれ誤差が含まれてくる。従って、図１～図６のマスクレス露光装置１で、図１５のようなマークＭ１～Ｍ８付きの基板1０に対して重ね合わせ露光する場合、マスクレス露光装置１の図２中に示された第２アライメント計測系５Ｂによって、マークＭ１～Ｍ８の各々の位置関係を検出することで、継ぎ誤差の程度を計測することができる。
　また、露光領域Ｒ１内にも、継ぎ部８５Ｃの位置に設けられるマークＭ２～Ｍ７の各々と同じＹ方向の位置に、マークＭ２´、Ｍ３´、・・・Ｍ７´を形成しても良い。露光領域Ｒ１内にマークＭ２´～Ｍ７´がある場合、マスクレス露光装置１の第２アライメント計測計５Ｂを使って、例えば、図１５中のマークＭ２、Ｍ４、Ｍ２´、Ｍ４´で囲まれるブロック領域Ａｂ内でのパターン配列の位置ずれ誤差、特に非線形な変形誤差も細かく計測することができる。
〔変形例３〕
　図７のマスクを用いて露光する露光装置８では、投影光学系８４による台形状の複数の投影領域が、走査方向（Ｘ方向）と直交したＹ方向に関して継ぎ合わされて露光するものであるが、走査方向に関して継ぎ露光を行うような使い方もできる。その場合、例えば基板1０上のＸ方向の約半分までの領域内に第１マスクパターンを第１走査露光で転写した後、残りの約半分の領域内に第２マスクパターンを第２走査露光で転写する。その際、基板１０上に転写される第１マスクパターンと第２マスクパターンとはＸ方向に継ぎ合わされる。
　このような継ぎ方法をスキャン継ぎ露光とも呼ぶが、この場合も、基板１０上のＸ方向に継がれたパターン間には、継ぎ誤差が発生するので、先の各実施形態や変形例と同様の方法で、マスクレス露光装置１による重ね合わせ露光時に、継ぎ誤差に起因した位置ずれを高精度に細かく補正した重ね合わせが可能になる。
　以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
［付記１］
　第１投影光学系を介して基板上に第１パターンを露光することと、
　前記第１パターンが露光された前記基板上（前記第１パターンに基づいて回路パターンが形成された前記基板上）に第２投影光学系を介して第２パターンを露光することと、
を含み、
　前記第１投影光学系による前記基板上の第１投影領域の大きさと前記第２投影光学系による前記基板上の第２投影領域の大きさとを異ならせるデバイス製造方法。
［付記２］
　前記第１パターン及び前記第２パターンの一方は、マスクを介した光により露光され、
　前記第１パターン及び前記第２パターンの他方は、空間光変調器を介した光により露光される、付記１に記載のデバイス製造方法。
［付記３］
　前記第１投影光学系及び前記第２投影光学系の一方を介して前記基板と前記マスクとを互いに光学的に共役な関係に配置することと、
　前記第１投影光学系及び前記第２投影光学系の他方を介して前記基板と前記空間光変調器とを光学的に共役な関係に配置することと、
　を含む付記２に記載のデバイス製造方法。
［付記４］
　第１投影光学系を介して基板上に第１パターンを露光することと、
　前記第１パターンが露光された前記基板上（前記第１パターンに基づいて回路パターンが形成された前記基板上）に第２投影光学系を介して第２パターンを露光することと、
を含み、
　前記第１パターン及び前記第２パターンの一方は、マスクを介した光により露光され、
　前記第１パターン及び前記第２パターンの他方は、空間光変調器を介した光により露光される、デバイス製造方法。
　１…露光装置、５…計測系、５Ａ…第１アライメント計測系、５Ｂ…第２アライメント計測系、６…光源ユニット、７…露光モジュール、７Ａ…照明光学系、７Ｂ…投影光学系、７Ｃ…変調部、８…マスク露光装置、９…制御系、１０…基板、１２…アライメントマーク、７５…空間光変調器、８０…基板ステージ、８１…光源ユニット、８２…照明光学系、８３…マスクステージ、８４…投影光学系、８５…第１露光パターン、８５Ａ…第１露光部分、８５Ｂ…第２露光部分、８５Ｃ…継ぎ部、９０…第２露光パターン、１００…露光幅、１０１…露光幅、１０２…露光幅、１２０…アライメントマーク、Ｐ１…第１の間隔、Ｐ２…第２の間隔、Ｒ１…露光領域、Ｒ２…露光領域、β…投影倍率、θ…角度

Claims (20)

  1. 　第１露光部分の一部と第２露光部分の一部とが継ぎ合わされた第１露光パターンが露光された基板を走査方向に移動させながら、第２露光パターンを前記第１露光パターンに重ねて露光する露光装置であって、
    　前記第２露光パターンを分割して露光する複数の露光モジュールを備え、
    　前記複数の露光モジュールは、複数の素子を有すると共に前記第２露光パターンに応じて前記複数の素子が制御される空間光変調器と、前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記第２露光パターンに応じて制御された前記空間光変調器の像を前記基板へ投影する投影光学系と、を有し、
    　前記複数の露光モジュールの少なくとも一つは、前記第１露光部分の一部と前記第２露光部分の一部とが継ぎ合わされた継ぎ部を露光する、露光装置。
  2. 　前記継ぎ部を露光する前記露光モジュールの露光幅は、前記継ぎ部の露光幅よりも小さい、請求項１に記載の露光装置。
  3. 　前記継ぎ部を露光する前記露光モジュールは、前記継ぎ部の露光幅よりも露光幅が小さくなるように、前記空間光変調器の大きさと前記投影光学系の投影倍率を設定している、請求項２に記載の露光装置。
  4. 　前記複数の露光モジュールは、前記走査方向と直交する非走査方向において、前記第１露光パターン上で複数の前記継ぎ部が形成された第１の間隔よりも小さい第２の間隔で複数配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の露光装置。
  5. 　前記複数の露光モジュールによって前記基板を露光する前に、前記継ぎ部の位置を計測する計測系と、
    　前記計測系の計測結果に基づいて、前記複数の露光モジュールによる前記第２露光パターンの露光位置を制御する制御部と、を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の露光装置。
  6. 　前記第２露光パターンに応じて前記複数の素子を制御する制御データを生成するデータ生成部を備え、
    　前記制御部は、前記計測系の計測結果に基づいて、前記投影光学系、前記空間光変調器、および前記データ生成部の少なくとも１つを制御し、前記複数の露光モジュールによる前記第２露光パターンの露光位置を制御する、請求項５に記載の露光装置。
  7. 　前記制御部は、前記計測系の計測結果に基づいて、前記データ生成部の制御データを補正する、請求項６に記載の露光装置。
  8. 　前記制御部は、前記計測系の計測結果に基づいて、前記投影光学系による前記第２露光パターンの投影位置、回転、投影倍率の少なくとも１つを補正する、請求項６または７に記載の露光装置。
  9. 　前記計測系は、前記第１露光パターンと共に前記基板に形成されたアライメントマークを計測するアライメント計測系を含む、請求項５～８のいずれか一項に記載の露光装置。
  10. 　第１露光パターンが露光された基板を走査方向に移動させながら、第２露光パターンを前記第１露光パターンに重ねて露光する露光装置であって、
    　前記第２露光パターンを分割して露光する複数の露光モジュールと、
    　前記第１露光パターンのうち露光状態が他領域の露光状態と異なる所定領域を検出する検出部と、
    　前記検出部の検出結果に基づいて、前記露光モジュールを調整する調整部と、を備え、　前記複数の露光モジュールは、複数の素子を有すると共に前記第２露光パターンに応じて前記複数の素子が制御される空間光変調器と、前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記第２露光パターンに応じて制御された前記空間光変調器の像を前記基板へ投影する投影光学系と、を有し、
    　前記調整部により調整された前記複数の露光モジュールの少なくとも一つは、前記所定領域上を露光する、露光装置。
  11. 　基板を走査方向に移動させながら第１露光パターンを露光する露光装置であって、
    　複数の素子を有すると共に前記第１露光パターンに応じて前記複数の素子が制御される空間光変調器と、前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記第１露光パターンに応じて制御された前記空間光変調器の像を前記基板へ投影する投影光学系と、を有する露光モジュールと、
    　前記第１露光パターンが露光された基板に対して、前記第１露光パターンに重ねて第２露光パターンを露光する別の露光装置に関する情報を、前記第１露光パターンを前記基板上に露光する前に、受信する受信部と、
    　前記受信部により受信した前記情報に基づいて、前記露光モジュールを調整する調整部と、を備える、露光装置。
  12. 　前記受信部は、前記露光装置により第１露光部分の一部と第２露光部分の一部とが継ぎ合わされて露光される前記基板上の位置に関する前記情報を受信し、
    　前記調整部は、前記情報に基づいて、前記露光モジュールを調整する、請求項１１に記載の露光装置。
  13. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、　露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
  14. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載の露光装置を用いてフラットパネルディスプレイ用の基板を露光することと、
    　露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
  15. 　マスク上の固定パターンを基板に投影露光する第１露光装置と、空間光変調器による可変パターンを前記基板に投影露光する第２露光装置とを使って、前記基板上に電子デバイスの異なるレイヤーのパターンを重ね合わせ露光するデバイス製造方法であって、
    　前記第１露光装置の第１の投影領域の大きさが前記基板上に形成すべき前記電子デバイスの大きさよりも小さいとき、前記基板の移動によって前記第１の投影領域内に現れる前記固定パターンの投影像を継ぎ露光して、前記電子デバイスの第１のレイヤーを形成する第１工程と、
    　前記第２露光装置は、前記第１の投影領域の大きさよりも小さい第２の投影領域内に前記可変パターンを投影する複数の露光モジュールを有し、前記複数の露光モジュールの各々から前記基板上に投影される前記可変パターンの投影像を継ぎ露光して、前記電子デバイスの第２のレイヤーを形成する第２工程と、を含み、
    　前記第１工程の後に前記第２工程を行う場合は、前記第２工程では、前記第１工程で発生した継ぎ誤差に基づいて前記複数の露光モジュールの各々からの前記可変パターンの投影像の位置を補正し、
    　前記第２工程の後に前記第１工程を行う場合は、前記第２工程では、前記第１工程で発生し得る予測の継ぎ誤差に基づいて前記複数の露光モジュールの各々からの前記可変パターンの投影像の位置を補正するデバイス製造方法。
  16. 　第１の露光装置を用いて第１層を形成し、
    　前記第１の露光装置の投影領域とは大きさが異なる投影領域の第２の露光装置を用いて、前記第１層に重なる第２層を形成する、
    　露光方法。
  17. 　第１投影光学系を介して基板上に第１パターンを露光することと、
    　前記第１パターンが露光された前記基板上に第２投影光学系を介して第２パターンを露光することと、
    を含み、
    　前記第１投影光学系による前記基板上の第１投影領域の大きさと前記第２投影光学系による前記基板上の第２投影領域の大きさとを異ならせるデバイス製造方法。
  18. 　前記第１パターン及び前記第２パターンの一方は、マスクを介した光により露光され、
    　前記第１パターン及び前記第２パターンの他方は、空間光変調器を介した光により露光される、請求項１７に記載のデバイス製造方法。
  19. 　前記第１投影光学系及び前記第２投影光学系の一方を介して前記基板と前記マスクとを互いに光学的に共役な関係に配置することと、
    　前記第１投影光学系及び前記第２投影光学系の他方を介して前記基板と前記空間光変調器とを光学的に共役な関係に配置することと、
    　を含む請求項１８に記載のデバイス製造方法。
  20. 　第１投影光学系を介して基板上に第１パターンを露光することと、
    　前記第１パターンが露光された前記基板上に第２投影光学系を介して第２パターンを露光することと、
    　を含み、
    　前記第１パターン及び前記第２パターンの一方は、マスクを介した光により露光され、
    　前記第１パターン及び前記第２パターンの他方は、空間光変調器を介した光により露光される、デバイス製造方法。
PCT/JP2022/026497 2021-07-05 2022-07-01 露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法 WO2023282211A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280043478.5A CN117795423A (zh) 2021-07-05 2022-07-01 曝光装置、组件制造方法及平面显示器的制造方法
KR1020247000393A KR20240019240A (ko) 2021-07-05 2022-07-01 노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법
JP2023533109A JPWO2023282211A1 (ja) 2021-07-05 2022-07-01

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021111777 2021-07-05
JP2021-111777 2021-07-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023282211A1 true WO2023282211A1 (ja) 2023-01-12

Family

ID=84800651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/026497 WO2023282211A1 (ja) 2021-07-05 2022-07-01 露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2023282211A1 (ja)
KR (1) KR20240019240A (ja)
CN (1) CN117795423A (ja)
TW (1) TW202309672A (ja)
WO (1) WO2023282211A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000267294A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Orc Mfg Co Ltd 露光装置
JP2005266779A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置及び方法
JP2018060001A (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 東京エレクトロン株式会社 補助露光装置及び露光量分布取得方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000267294A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Orc Mfg Co Ltd 露光装置
JP2005266779A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置及び方法
JP2018060001A (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 東京エレクトロン株式会社 補助露光装置及び露光量分布取得方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023282211A1 (ja) 2023-01-12
KR20240019240A (ko) 2024-02-14
TW202309672A (zh) 2023-03-01
CN117795423A (zh) 2024-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101240130B1 (ko) 노광 장치, 노광 방법, 및 마이크로 디바이스 제조 방법
JP2004327660A (ja) 走査型投影露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
US7102733B2 (en) System and method to compensate for static and dynamic misalignments and deformations in a maskless lithography tool
US20130088704A1 (en) Ultra-Large Size Flat Panel Display Maskless Photolithography System and Method
JP2007101592A (ja) 走査型露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
WO2009088004A1 (ja) 露光方法及び露光装置
JP5692076B2 (ja) 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
WO2023282211A1 (ja) 露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法
JP2007279113A (ja) 走査型露光装置及びデバイスの製造方法
JP2002258487A (ja) 露光方法及び露光装置
WO2022215690A1 (ja) 露光装置、デバイス製造方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法
WO2023282205A1 (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
WO2022215692A1 (ja) 露光装置、デバイス製造方法、フラットパネルディスプレイの製造方法および露光方法
JP2003031461A (ja) 露光装置及び露光方法
WO2023282168A1 (ja) 露光装置
WO2023286732A1 (ja) 露光装置及び計測システム
WO2023127499A1 (ja) 露光装置
WO2023282210A1 (ja) 露光装置、露光方法およびフラットパネルディスプレイの製造方法、ならびに露光データ作成方法
JP2006100568A (ja) 走査型投影露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
JP2005026615A (ja) ステージ装置及び露光装置、計測方法
JP2011248125A (ja) 露光方法、露光装置、マスク及びデバイス製造方法
KR20010040003A (ko) 노광장치
JP2006100585A (ja) 走査型投影露光装置、マスクステージの走り補正方法及びマイクロデバイスの製造方法
JP2011114207A (ja) 投影装置、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
JPH05121296A (ja) アライメント装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22837627

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023533109

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280043478.5

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247000393

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020247000393

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE