CN101976018A - 光罩及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有图案区域的光罩(M10)，其特征在于，图案区域包括沿着第1方向而配置于奇数号的多个奇数列图案区域(M101)，以及沿着第1方向而配置于偶数号的多个偶数列图案区域(M102)，至少一对邻接的奇数列图案区域(M101)与偶数列图案区域(M102)在第1方向的端部具有共通区域(C1～C5)，该共通区域(C1～C5)中具有相同图案。图案区域还包括第1基准标记(m101)及第2基准标记(m102)；第1基准标记(m101)与至少1个奇数列图案区域(M101)或至少1个偶数列图案区域(M102)具有第1位置关系；第2基准标记(m102)与至少1个奇数列图案区域(M101)或至少1个偶数列图案区域(M102)具有第2位置关系。

Description

光罩及其制造方法
本发明是原申请号200780005564.2，申请日为2007年2月6日，发明名称“投影光学系统、曝光装置、曝光方法、显示器的制造方法、光罩以及光罩的制造方法”的分案申请
技术领域
本发明是关于光罩以及光罩的制造方法。
背景技术
例如在制造半导体组件或液晶显示组件等时，使用的投影曝光装置是将光罩(光栅、光屏蔽(photomask)等)图案经由投影光学系统而投影于涂布有抗蚀(resist)剂的感光板(plate)(玻璃板或半导体晶圆等)上。先前多使用的投影曝光装置(stepper，步进机)是以步进重复(step and repeat)的方式，将各个光栅图案于感光板上的各曝光照射(shot)区域一并曝光。近年来，提出一种步进扫描(step and scan)方式的投影曝光装置，其并非使用1个较大的投影光学系统，取而代之是将具有等倍的倍率的较小的多个部分投影光学系统沿着扫描方向以特定间隔而配置成多列，一边扫描光罩及感光板，一边利用各部分投影光学系统，将各个光罩图案于感光板上曝光(参照日本专利申请平成5-161588号公报)。
发明内容
然而近年来，感光板日益大型化，已开始使用超过2m见方的感光板。因此，当使用上述步进扫描方式的曝光装置而于大型感光板上进行曝光时，由于部分投影光学系统具有等倍的倍率，因而光罩亦需大型化。又因必须维持光罩基板的平面性，所以光罩愈大型化，则成本愈高。而且，为了形成通常的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)部，必须具有4～5层的光罩，因此需要很大的成本。
本发明的目的在于提供一种包括具有放大倍率的投影光学系统的曝光装置中所使用的光罩及其制造方法。
根据本发明的实施例之一，提供一种具有图案区域的光罩，其特征在于，图案区域包括沿着第1方向而配置于奇数号的多个奇数列图案区域，以及沿着第1方向而配置于偶数号的多个偶数列图案区域，至少一对邻接的奇数列图案区域与偶数列图案区域在第1方向的端部具有共通区域，该共通区域中具有相同图案。图案区域还包括第1基准标记及第2基准标记；第1基准标记与至少1个奇数列图案区域或至少1个偶数列图案区域具有第1位置关系；第2基准标记与至少1个奇数列图案区域或至少1个偶数列图案区域具有第2位置关系。
又，根据本发明的实施例之一，提供一种光罩的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：将与形成于上述光罩上的所有图案对应的所有图案数据在第1方向上进行分割的步骤；在分割后的至少1个图案数据的第1方向的端部，添加与共通区域对应的图案数据，制作多个与分割后的各图案数据对应的描绘数据的步骤；使用上述多个描绘数据，于上述光罩上描绘图案的步骤；以及制作基准标记，使该基准标记与所描绘的各图案的至少1个图案具有特定的位置关系的步骤。
附图说明
图1是第1实施例的投影光学系统的结构图。
图2是第2实施例的投影光学系统的结构图。
图3是第3实施例的投影光学系统的结构图。
图4是第4实施例的曝光装置的结构图。
图5是第4实施例的曝光装置的投影光学系统的配置图。
图6是用以说明一种曝光方法，该曝光方法使用了第4实施例的曝光装置。
图7是用以说明一种曝光方法，该曝光方法使用了第4实施例的曝光装置。
图8是用以说明一种曝光方法，该曝光方法使用了第4实施例的曝光装置。
图9是用以说明一种曝光方法，该曝光方法使用了第4实施例的曝光装置。
图10是用以说明一种光罩的结构，该光罩使用于实施例的包括形成正立像的投影光学系统的曝光装置中。
图11是用以说明一种光罩的结构，该光罩使用于实施例的包括形成倒立像的投影光学系统的曝光装置中。
图12表示将实施例的光罩的图案曝光转印于感光板上的状态图。
图13是用以说明一种光罩的结构，该光罩使用于实施例的包括形成正立像的投影光学系统的曝光装置中。
图14是用以说明一种光罩的结构，该光罩使用于实施例的包括形成倒立像的投影光学系统的曝光装置中。
图15是用以说明一种光罩的结构，该光罩使用于实施例的包括形成正立像的投影光学系统的曝光装置中。
图16是用以说明一种光罩的结构，该光罩使用于实施例的包括形成倒立像的投影光学系统的曝光装置中。
图17是表示实施例的基准标记的形状。
图18是用以说明实施例的光罩的制造方法。
图19是用以说明实施例的光罩的制造方法。
图20是用以说明实施例的光罩的制造方法。
图21是表示本发明的实施例的作为微型装置的液晶显示组件的制造方法的流程图。
P、P1、P2、P3、P10：感光板
PL、PL1、PL2、PL3、PL10、PL11、PL12、PL31、PL32：投影光学系统
M1、M2、M3、M10、M11、M12：光罩
CCM1、CCM2、CCM31、CCM32：凹面反射镜
PG11、PG12、PG13、PG21、PG22、PG23、PG31、PG32、PG33、PG43、PG53、PG63：透镜群
FM11、FM12、FM13、FM21、FM22、FM23、FM33、FM43：光路偏转面
L101、L202、L203：正弯月透镜
L102、L132、L151、L152、L153、L161、L163、L171、L173、L193、L212：负弯月透镜
L111、L112、L113、L172、L181、L192：双凹透镜
L121、L122、L123、L141、L143、L162、L182、L191、L222：双凸透镜
L103、L131、L142、L183、L201、L211：平凸透镜
FS：视场光圈
IL：照明光学系统
MST：光罩平台
M：第1物体
P101：已对奇数列图案区域M101进行转印曝光的区域
P102：已对偶数列图案区域M102进行转印曝光的区域
P11～P15：已对共通区域C1～C5进行转印曝光的区域
PST：感光板平台
CONT：控制部
PLP：投影光学系统之间在Y轴方向的间隔距离
EW：实效曝光宽度
M1A、M2A、M3A、M1B、M2B、M3B、M1C、M2C、M3C、M1D、M2D、M3D：照明区域
EA1、EA2、EA3、P1A、P2A、P3A、P1B、P2B、P3B、P1C、P2C、P3C、P1D、P2D、P3D：曝光区域
M101：多个奇数列图案区域
M102：多个偶数列图案区域
m101、m102、m101a、m102a：基准标记
X1、X2：基准标记与图案区域的相隔距离
C1～C5：图案数据
C11、C12：共通区域
θ：光罩的位置对准方向
L1：奇数列图案区域之间在Y轴方向的配置间隔
L2：偶数列图案区域之间在Y轴方向的配置间隔
S401～S404：步骤
具体实施方式
以下，参照图式来说明本发明的实施例的投影光学系统。图1是第1实施例的投影光学系统的结构图。以下说明中，设定各图中所示的XYZ正交坐标系，并且一边参照该XYZ正交坐标系，一边说明各部件的位置关系。XYZ正交坐标系中，将X轴及Y轴设定为与下述曝光装置中所使用的感光板P平行，将Z轴设定在与感光板P正交的方向上。图中的XYZ坐标系实际上是将XY平面设定为与水平面平行的面，将Z轴设定在铅垂方向上。又，于下述曝光装置中，将使光罩M及感光板P移动的方向(扫描方向)设定为X轴方向。
图1所示的投影光学系统PL1是将光罩(第1面)M1的像投影于感光板(第2面)P1上的反射折射光学系统，该投影光学系统PL1包括凹面反射镜CCM1、第1透镜群PG11、第1光路偏转面FM11、第2透镜群PG21、第2光路偏转面FM21、以及第3透镜群PG31；上述凹面反射镜CCM1配置于光罩M1与感光板P1之间的光路中；上述第1透镜群PG11配置于光罩M1与凹面反射镜CCM1之间的光路中，且具有正折射力；上述第1光路偏转面FM11以与光罩M1面成45°角的方式斜设于第1透镜群PG11与凹面反射镜CCM1之间的光路中，以使从第1透镜群PG11向-Z轴方向行进的光于X轴方向反射，由此使光路偏转；上述第2透镜群PG21配置于第1光路偏转面FM11与凹面反射镜CCM1之间的光路中；上述第2光路偏转面FM21以与光罩M1面成45°角的方式斜设于第2透镜群PG21与感光板P1之间的光路中，以使从第2透镜群PG21向-X轴方向行进的光于-Z轴方向反射，由此使光路偏转；上述第3透镜群PG31配置于第2光路偏转面FM21与感光板P1之间的光路中，且具有正折射力。
投影光学系统PL1的第1透镜群PG11由在光罩M1侧朝向凹面的正弯月透镜(positive meniscus lens)L101、双凹透镜(biconcave lens)L111、双凸透镜(biconvex lens)L121、以及在光罩M1侧朝向平面的平凸透镜(plane-convex lens)L131所组成。第2透镜群PG21由双凸透镜L141、在第1光路偏转面FM11侧朝向凹面的负弯月透镜(negative meniscus lens)L151、在第1光路偏转面FM11侧朝向凸面的负弯月透镜L161、以及在第1光路偏转面FM11侧朝向凹面的负弯月透镜L171所组成。第3透镜群PG31由双凹透镜L181、双凸透镜L191、在第2光路偏转面FM21侧朝向凸面的平凸透镜L201、以及在感光板P1侧朝向凹面的平凹透镜L211所组成。
其次，参照图2来说明第2实施例的投影光学系统PL2。图2是第2实施例的投影光学系统PL2的结构图。
图2所示的投影光学系统PL2是将光罩(第1面)M2的像投影于感光板(第2面)P2上的反射折射光学系统，该投影光学系统PL2包括凹面反射镜CCM2、第1透镜群PG12、第1光路偏转面FM12、第2透镜群PG22、第2光路偏转面FM22、以及第3透镜群PG32；上述凹面反射镜CCM2配置于光罩M2与感光板P2之间的光路中；上述第1透镜群PG12配置于光罩M2与凹面反射镜CCM2之间的光路中，且具有正折射力；上述第1光路偏转面FM12以与光罩M2面成45°角的方式斜设于第1透镜群PG12与凹面反射镜CCM2之间的光路中，以使从第1透镜群PG12向-Z轴方向行进的光于X轴方向反射，由此使光路偏转；上述第2透镜群PG22配置于第1光路偏转面FM12与凹面反射镜CCM2之间的光路中；上述第2光路偏转面FM22以与光罩M2面成45°角的方式斜设于第2透镜群PG22与感光板P2之间的光路中，以使从第2透镜群PG22向-X轴方向行进的光于-Z轴方向反射，由此使光路偏转；上述第3透镜群PG32配置于第2光路偏转面FM22与感光板P2之间的光路中，且具有正折射力。
第1透镜群PG12由在光罩M2侧朝向凹面的负弯月透镜L102、双凹透镜L112、双凸透镜L122、在光罩M2侧朝向凹面的负弯月透镜L132、以及在光罩M2侧朝向平面的平凸透镜L142所组成。第2透镜群PG22由在第1光路偏转面FM12侧朝向凸面的负弯月透镜L152、双凸透镜L162、双凹透镜L172、以及双凸透镜L182所组成。第3透镜群PG3由双凹透镜L192、在第2光路偏转面FM22侧朝向凹面的正弯月透镜L202、在第2光路偏转面FM22侧朝向凸面的负弯月透镜L212、以及双凸透镜L222所组成。
其次，参照图3来说明第3实施例的投影光学系统PL3。图3是第3实施例的投影光学系统PL3的结构图。
图3所示的投影光学系统PL3包括用以将光罩(第1面)M3的像投影于感光板(第2面)P3上的反射折射光学系统PL31以及反射折射光学系统PL32。反射折射光学系统PL31包括凹面反射镜CCM31、第1透镜群PG13、第1光路偏转面FM13、第2透镜群PG23、第2光路偏转面FM23、以及第3透镜群PG33；上述凹面反射镜CCM31配置于光罩M3与视场光圈(visual field diaphragm)FS之间的光路中；上述第1透镜群PG13配置于光罩M3与凹面反射镜CCM31之间的光路中，且具有正折射力；上述第1光路偏转面FM13以与光罩M3面成45°角的方式斜设于第1透镜群PG13与凹面反射镜CCM31之间的光路中，以使从第1透镜群PG13向-Z轴方向行进的光于X轴方向反射，由此使光路偏转；上述第2透镜群PG23配置于第1光路偏转面FM13与凹面反射镜CCM31之间的光路中；上述第2光路偏转面FM23以与光罩M3面成45°角的方式斜设于第2透镜群PG23与视场光圈FS之间的光路中，以使从第2透镜群PG23向-X轴方向行进的光于-Z轴方向反射，由此使光路偏转；上述第3透镜群PG33配置于第2光路偏转面FM23与视场光圈FS之间的光路中，且具有正折射力。
反射折射光学系统PL32具有与反射折射光学系统PL31相同的结构。亦即，包括凹面反射镜CCM32、第4透镜群PG43、第3光路偏转面FM33、第5透镜群PG53、第4光路偏转面FM43、以及第6透镜群PG63；上述凹面反射镜CCM32配置于视场光圈FS与感光板P3之间的光路中；上述第4透镜群PG43配置于视场光圈FS与凹面反射镜CCM32之间的光路中，且具有正折射力；上述第3光路偏转面FM33以与光罩M3面成45°角的方式斜设于第4透镜群PG43与凹面反射镜CCM32之间的光路中，以使从第4透镜群PG43向-Z轴方向行进的光于X轴方向反射，由此使光路偏转；上述第5透镜群PG53配置于第3光路偏转面FM33与凹面反射镜CCM32之间的光路中；上述第4光路偏转面FM43以与光罩M3面成45°角的方式斜设于第5透镜群PG53与感光板P3之间的光路中，以使从第5透镜群PG53向-X轴方向行进的光于-Z轴方向反射，由此使光路偏转；上述第6透镜群PG63配置于第4光路偏转面FM43与感光板P3之间的光路中，且具有正折射力。
第1透镜群PG13由在光罩M3侧朝向平面的平凸透镜L103、双凹透镜L113、以及双凸透镜L123所组成。第2透镜群PG23由双凸透镜L143、在第1光路偏转面FM13侧朝向凹面的负弯月透镜L153、在第1光路偏转面FM13侧朝向凸面的负弯月透镜L163、以及在第1光路偏转面FM13侧朝向凹面的负弯月透镜L173所组成。第3透镜群PG33由在第2光路偏转面FM23侧朝向凸面的平凸透镜L183、于第2光路偏转面FM23侧朝向凸面的负弯月透镜L193、以及于第2光路偏转面FM23侧朝向凸面的正弯月透镜L203所组成。再者，第4透镜群PG43、第5透镜群PG53、第6透镜群PG63分别具有与第1透镜群PG13、第2透镜群PG23、第3透镜群PG33相同的结构。
此处，于上述第1～第3实施例中，当将第1透镜群PG11、PG12、PG13的焦距设为FPG1，且将第3透镜群PG31、PG32、PG33的焦距设为FPG3时，满足条件1＜FPG3/FPG1＜2.5。
当超过该条件式的下限时，投影倍率会小于1，从而无法构成具有放大倍率的投影光学系统；当超过该条件式的上限时，放大侧之像的高度会增高，从而对像散(astigmatism)、像面弯曲的修正变得困难。
又，第1透镜群PG11、PG12、PG13及第3透镜群PG31、PG32、PG33分别具有正折射力，故由于包括2个正透镜，因而对球面像差、像面弯曲的修正变得容易。
又，由于第2透镜群PG21、PG22、PG23包括至少1个负透镜及正透镜，因而能够于第2透镜群PG21、PG22、PG23内进行色像差(chromaticaberration)的修正。再者，更佳的是，使用与第2透镜群PG21、PG22、PG23内的至少1个负透镜及正透镜不同种类的光学部件。较佳的是，除该构成之外，亦于第1透镜群PG11、PG12、PG13及第3透镜群PG31、PG32、PG33中分别包括负透镜以及正透镜。藉此，能够于各透镜群中进行色像差修正，因而即便使曝光波长宽带带化(例如自g线(436nm)起遍及i线(365nm)的波长区域)，亦可对整个投影光学系统实现良好的色像差修正。
又，于上述第1及第2实施例中，由于第3透镜群PG31、PG32包括配置于最靠近第2光路偏转面侧FM21、FM22的负透镜L181、L192，因而，甚至到像(image)高较低的光线为止亦可进行视场分离，故可确保较宽的曝光区域。
以下，参照图式来说明本发明第4实施例的曝光装置。图4是第4实施例的曝光装置的概略结构图。本实施例中，将以一种曝光装置为例而进行说明，该曝光装置具有步进扫描方式，可一边对光罩(第1物体)M及外径大于500mm的感光板(第2物体、感光基板)P在投影光学装置PL上进行相对扫描，一边将形成于光罩M上的图案(原始图案)的像转印于感光板P上，上述投影光学装置PL包括上述第1～第3实施例的反射折射型投影光学系统的任一个所组成的投影光学系统PL10、PL11、PL12。此处所谓外形大于500mm，是指一边或对角线大于500mm。
本实施例的曝光装置包括用以对光罩M进行均匀照明的照明光学系统IL。照明光学系统IL包括例如由汞灯或超高压汞灯形成的光源，并且由光学积分器(optical integrator)、视场光圈、聚光透镜(condenser lens)等所组成。由光源所射出的曝光光束通过照明光学系统IL，对设于光罩M上的图案进行照明。通过光罩M的光经由多个投影光学系统PL10、PL11、PL12，将光罩M的图案投影曝光于感光板上的曝光区域。此处，例如投影光学系统PL10相当于第1投影光学系统，投影光学系统PL11相当于第2投影光学系统。
又，光罩M保持于光罩平台(第1平台)MST上。光罩平台MST能够于扫描方向(X轴方向)上进行长冲程(stroke)移动，且能够于非扫描方向(Y轴方向)上移动特定量。又，感光板P保持于感光板平台(第2平台)PST上。感光板平台PST能够于扫描方向(X轴方向)上进行长冲程移动，且能够于非扫描方向(Y轴方向)上移动特定量。再者，光罩平台MST及感光板平台PST的移动藉由控制部CONT而控制。亦即，控制部CONT控制光罩平台MST及感光板平台PST以与投影光学系统PL10、PL11、PL12的放大倍率对应的速度比而沿着扫描方向移动，并且控制光罩平台MST及感光板平台PST以与投影光学系统PL10、PL11、PL12的放大倍率对应的移动量比而沿着非扫描方向移动。
图5是表示投影光学系统PL10、PL11、PL12的排列状态图。投影光学系统PL10、PL11、PL12在与扫描方向正交的非扫描方向(Y轴方向)上分散地排列配置着。投影光学系统PL10、PL11、PL12的投影倍率分别为2倍。当使利用投影光学系统PL10、PL11、PL12而形成的曝光区域分别为EA1、EA2、EA3时，曝光区域EA1、EA2、EA3会各自相隔特定的距离。此处，将投影光学系统PL10、PL11、PL12的曝光区域EA1、EA2、EA3在Y轴方向的实效曝光宽度分别设为EW。投影光学系统PL10与投影光学系统PL11在Y轴方向的间隔距离为PLP，投影光学系统PL11与投影光学系统PL12在Y轴方向的间隔距离亦为PLP。此时，各投影光学系统PL10、PL11、PL12的实效曝光宽度EW与投影光学系统在Y轴方向的间隔距离PLP的关系为：
PLP＝2×EW。
当将与各投影光学系统PL10、PL11、PL12对应的光罩M上的实效曝光宽度设为MW时，
EW＝2×MW。
其次，参照图6来说明使用上述实施例的曝光装置的曝光方法。首先，参照图6来说明步骤1。如该图所示，将利用投影光学系统PL10、PL11、PL12进行投影曝光的感光板P上的曝光区域分别设为P1A、P2A、P3A，将光罩M上的照明区域分别设为M1A、M2A、M3A。此处，例如，照明区域M1A可视为光罩上的一部分，并且照明区域M2A可视为光罩上的不同部分。又，例如，曝光区域P1A可视为感光板上的第1区域，并且曝光区域P2A可视为感光板上的第2区域。再者，于本实施例中，光罩上的一部分(例如M1A)与不同的部分(例如M2A)是一体形成于1个光罩上的，但亦可分别形成于不同的光罩上。例如，亦可一部分(此处为M1A)形成于第1光罩上，而不同的部分(此处为M2A)形成于第2光罩上。于此情形时，利用控制部CONT来控制光罩平台MST，藉此可仅使光罩上的一部分或不同的部分于非扫描方向上移动。
当将扫描方向设为X轴方向，且将光罩M的扫描速度设为VM，将感光板P的扫描速度设为VP时，满足如下关系：
VP＝2×VM。
因此，当将光罩M于X轴方向的曝光区域的长度设为MXL，且将感光板P于X轴方向的曝光区域的长度设为PXL时，下式成立：
PXL＝2×MXL。
其次，参照图7来说明步骤2。如该图所示，当步骤1中的感光板P上的曝光长度为PXL的曝光结束后，使感光板P于-Y轴方向上移动SPB(距离等于EW)。使光罩M于Y轴方向上移动SMB(距离等于MW)。其后进行扫描曝光。此时，感光板P上所曝光的区域为P1B、P2B、P3B，其中P1B以与先前步骤1中已曝光的邻接的曝光区域P1A、P2A在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。曝光区域P2B以与先前步骤1中已曝光的邻接的曝光区域P2A、P3A在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。曝光区域P3B以与先前的步骤1中已曝光的邻接的曝光区域P3A在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。
其次，参照图8来说明步骤3。当步骤2中的感光板P上的曝光长度为PXL的曝光结束后，使感光板P于-Y轴方向上移动SPC(距离等于5×EW)。使光罩M于Y轴方向上移动SMC(距离等于MW)。其后进行扫描曝光。此时，感光板P上所曝光的区域为区域P1C、P2C、P3C，其中P1C以与先前步骤2中已曝光的邻接的曝光区域P3B在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。
其次，参照图9来说明步骤4。当步骤3中的感光板P上的曝光长度为PXL的曝光结束后，使感光板P于-Y轴方向移动SPD(距离等于EW)。使光罩M于Y轴方向只移动SMD(距离等于MW)。其后进行扫描曝光。此时，感光板P上所曝光的区域为区域P1D、P2D、P3D，其中P1D以与先前步骤3中已曝光的邻接的曝光区域P1C、P2C在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。曝光区域P2D以与先前步骤3中已曝光的邻接的曝光区域P2C、P3C在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。曝光区域P3D以与先前步骤3中已曝光的邻接的曝光区域P3C在Y轴方向上部分重叠的方式而曝光。
由以上步骤1～4可知，光罩M上的区域面积SM＝12×MW×MXL，而利用本发明的曝光装置于感光板上所曝光的区域面积SP＝12×EW×PXL。
根据上述关系式，SM与SP之间的下述关系式成立：
SP＝4×SM，
因而光罩M的4倍面积的区域可进行曝光。
其次，说明上述实施例的曝光方法中所使用的光罩。图10是表示例如当上述曝光装置中包括的投影光学系统PL10、PL11、PL12是由形成正立像的光学系统所组成时的光罩之图。光罩M10如图10所示，包括多个奇数列图案区域M101(此处为3个图案区域)、以及多个偶数列图案区域M102(此处为3个图案区域)。在此，所谓多个奇数列图案区域M101，是指例如于图10所示，在Y轴方向(非扫描方向)上自左侧数起的奇数号区域，即第1个、第3个、第5个图案区域，而所谓多个偶数列图案区域M102，同样是指在Y轴方向(非扫描方向)上自左侧数起的偶数号区域，即第2个、第4个、第6个图案区域。
又，至少一对邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102的Y轴方向(非扫描方向)的端部具有包括相同图案的共通区域。此处，所谓共通区域，是分别形成于至少一对邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102所邻接的侧。例如于图10所示，分别形成有共通区域C1、C2、C3、C4、C5。
图11表示例如当上述曝光装置中所包括的投影光学系统PL10、PL11、PL12是由形成倒立像的光学系统所组成时的光罩之图。如图11所示，光罩包括多个奇数列图案区域M101(此处为3个图案区域)、以及多个偶数列图案区域M102(此处为3个图案区域)。此处，所谓多个奇数列图案区域M101，是指例如于图11所示，在Y轴方向(非扫描方向)上自左侧数起的奇数号图案区域，即第1个、第3个、第5个图案区域，而多个偶数列图案区域M102，同样是指在Y轴方向(非扫描方向)上自左侧数起的偶数号图案区域，即第2个、第4个、第6个图案区域。
又，至少一对邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102的Y轴方向(非扫描方向)的端部形成具有相同图案的共通区域。此处，共通区域分别形成于至少一对邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102所邻接之侧的相反侧。例如于图11所示，分别形成有共通区域C1、C2、C3、C4、C5。
于图10所示的光罩M10及图11所示的光罩M11中，将共通区域C1～C5的全部或者一部分重叠并转印曝光，以使至少一对邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102的共通区域相互重合，而形成作为目标的1个图案。图12表示将光罩M10(M11)于感光板上曝光转印后的状态之图。如图12所示，于感光板P10上形成有已对奇数列图案区域M101进行转印曝光的区域P101、已对偶数列图案区域M102进行转印曝光的区域P102、以及已对共通区域C1～C5进行转印曝光的区域P11、P12、P13、P14、P15。再者，图中的EA1、EA2、EA3分别表示投影光学系统PL1、PL2、PL3的曝光区域，PLP表示邻接的曝光区域中心的间隔。
再者，该一对共通区域C1～C5只要包括相互重合而形成1个图案的图案即可，形成于一对共通区域C1～C5的图案无须完全相同。例如，于一对邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102的共通区域中，奇数列图案区域M101的共通区域或者偶数列图案区域M102的共通区域的任一方，可包括完全不使用的无用图案。
又，如图10及图11所示，光罩M10(M11)包括：形成为与奇数列图案区域M101具有特定位置关系的多个第1基准标记m101，以及形成为与偶数列图案区域M102具有特定位置关系的多个第2基准标记m102。此处，第1基准标记m101与第2基准标记m102是用以使光罩M10(M11)位置对准于装置(例如光罩平台MST)的对准标记、用以调整投影光学系统PL10、PL11、PL12的配置的配置调整用标记、用以检测光罩图案面于Z轴方向的变形的焦点位置检测用标记、用以检测由各个投影光学系统PL10、PL11、PL12所形成的奇数列图案区域M101或偶数列图案区域M102之像的相对位置偏差(连续误差)的对准标记等。再者，第1基准标记可根据与偶数列图案区域M102的特定的位置关系而形成于光罩M10(M11)上，第2基准标记可根据与奇数列图案区域M101的特定的位置关系而形成于光罩M10(M11)上。
第1基准标记m101配置在与奇数列图案区域M101为间隔特定距离的位置处(例如图10或图11中，与自左侧起第1个奇数列图案区域M101在X轴方向间隔距离为X1的第1基准标记m101)。同样地，第2基准标记m102配置在与偶数列图案区域M102为间隔特定距离的位置处(例如图10或图11中，与自左侧起第6个偶数列图案区域M102在X轴方向间隔距离为X2的第2基准标记m102)。再者，第1基准标记m101及第2基准标记m102亦可配置在奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102之间、奇数列图案区域M101或偶数列图案区域M102或者光罩上的其它部分。
进一步，图13表示当投影光学系统PL10、PL11、PL12是由形成正立像的光学系统所组成时的光罩M10。图14表示当投影光学系统PL10、PL11、PL12是由形成倒立像的光学系统所组成时的光罩M11。如图13及图14所示，至少1个第1基准标记m101配置于奇数列图案区域M101(例如，自左侧起第1个奇数列图案区域M101)的有关Y轴方向的坐标范围内。同样地，至少1个第2基准标记m102配置在与第1基准标记m101所配置的奇数列图案区域M101不同的奇数列图案区域M101(例如，自左侧起第5个奇数列图案区域M101)的有关Y轴方向的坐标范围内。例如当扫描光罩之前进行对准时，无须在对准后使光罩于Y轴方向移动，即可对光罩进行扫描。再者，第1基准标记或第2基准标记亦可配置于偶数列图案区域M102的有关Y轴方向的坐标范围内。
例如当将第1基准标记作为对光罩在X及Y方向进行位置对准的对准标记，并且将第2基准标记作为对光罩在θ方向进行位置对准的对准标记时，较理想的是，将第1基准标记与第2基准标记在Y轴方向上尽可能地隔开间距而配置。亦即，如图13及图14所示，较理想的是，第1基准标记配置于自左侧起第1个奇数列图案区域M101的有关Y轴方向的坐标范围内，且第2基准标记配置于自左侧起第5个奇数列图案区域M101的有关Y轴方向的坐标范围内。此处，所谓θ方向，是指光罩相对于X及Y方向的偏移方向(倾斜方向)。
又，图15表示当投影光学系统PL10、PL11、PL12是由形成正立像的光学系统所组成时的光罩M10，图16表示当投影光学系统PL10、PL11、PL12是由形成倒立像的光学系统所组成时的光罩M11。如图15及图16所示，第1基准标记m101较理想的是，配置于奇数列图案区域M101的共通区域C11的有关Y轴方向的坐标范围内。同样地，第2基准标记m102较理想的是，配置于偶数列图案区域M102的共通区域C12的有关Y轴方向的坐标范围内。利用该配置，例如第1基准标记m101或者第2基准标记m102不仅具有用以将光罩的位置对准装置的对准标记的作用，或者用以调整投影光学系统的配置的配置调整用标记的作用，而且具有作为用以检测由各个投影光学系统PL10、PL11、PL12而形成的奇数列图案区域M101或偶数列图案区域M102之像的相对位置偏移(连续误差)的对准标记的作用。总之，当连续曝光时，只要测量第1基准标记m101与第2基准标记m102的相对位置偏移，即可判断连续误差的良否。
图17表示本实施例中，形成于感光板上的第1基准标记m101a与第2基准标记m102a的一例。例如，将形成于光罩M上的第1基准标记m101设为十字形，将第2基准标记设为正方形。当使十字形的第1基准标记m101与正方形的第2基准标记m102于感光板P上以相互重合的方式进行曝光时，感光板P上会形成如图17的标记。利用感光板外观检查装置等来测量形成于感光板P上的第1基准标记m101a与第2基准标记102a的相对位置偏移，并判断连续误差的良否。再者，当连续误差超过容许值时，不进行蚀刻步骤，而是于抗蚀剂剥离后，再次将光罩M的图案于感光板上曝光。藉此，可减少无用的蚀刻步骤。此处，所谓感光板外观检查装置，是指利用光学显微镜来检测感光板上的图案的偏移及连续误差等的装置。
于图15及图16中，将至少一对奇数列图案区域M101中的一个奇数列图案区域M101与另一个奇数列图案区域M101在Y轴方向(非扫描方向)的配置间隔设为第1配置间隔L1。进一步，将至少一对偶数列图案区域M102中的一个偶数列图案区域M102与另一个偶数列图案区域M102在Y轴方向(非扫描方向)的配置间隔设为第2配置间隔L2。此处，第1配置间隔L1与第2配置间隔L2大致相等。例如，于图15或图16中，将自左侧数起的奇数号即第1个与第3个奇数列图案区域M101在Y轴方向的配置间隔L1、与同样地自左侧数起的偶数号即第2个与第4个偶数列图案区域M102在Y轴方向的配置间隔L2，配置成大致相等距离。此处，例如图15或图16中，所谓第1配置间隔L1，是指自左侧数起的第1个奇数列图案区域M101的中心位置与第3个奇数列图案区域M101的中心位置在Y轴方向的间隔。同样地，例如图15或图16中，所谓第2配置间隔L2，是指自左侧数起的第2个偶数列图案区域M102的中心位置与第4个偶数列图案区域M102的中心位置在Y轴方向的间隔。
再者，例如于图4所示，当本实施例的光罩上的图案区域(奇数列图案区域M101或偶数列图案区域M102)是用以将图案经由具有放大倍率的多个投影光学系统PL10、PL11、PL12而于感光板上曝光的原始图案时，较理想的是，第1配置间隔L1或第2配置间隔L2与该多个投影光学系统PL10、PL11、PL12的视场区域在Y轴方向的间隔大致相等。
上述本实施例的光罩的说明中，所谓邻接，是指奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102无须相连，而可间隔特定的距离。当奇数列图案区域彼此邻接及偶数列图案区域彼此邻接时亦同样地，所谓邻接，是指奇数列图案区域彼此或偶数列图案区域彼此无须相连，而可间隔特定的距离。
此处，就本实施例中所揭示的光罩图案区域的有关Y轴方向的长度进行说明。例如，当使用具有可遍及感光板上的整个曝光区域而获得均匀曝光量分布的结构的曝光装置时，本实施例(图10、图11、图13～图16)所示的光罩M中，形成于Y轴方向两端的图案区域(例如指图10中，自左侧起的第1个奇数列图案区域M101以及自左侧起的第6个偶数列图案区域M102)的有关Y轴方向的图案区域的长度，可短于其它图案区域的有关Y轴方向的长度。例如图10中，使自左侧起的第1个奇数列图案区域M101的共通区域C1的相反侧的端部，短于共通区域C1的长度。同样较理想的是，图10中，使自左侧起的第6个偶数列图案区域M102的共通区域C5的相反侧的端部，短于共通区域C5的长度。
又，于本实施例的光罩中，为了防止光罩上的周边或部分区域所形成的无用图案的曝光，以及自感光板泄漏的光所导致的误曝光等，亦可于奇数列图案区域、偶数列图案区域以及共通区域的周边或部分区域，例如由遮光板等形成遮光带。
其次，说明上述光罩的制造方法。首先，对包括形成正立像的投影光学系统的曝光装置中所使用的光罩的制造方法进行说明。如图18所示，首先，在作为非扫描方向的Y方向上，分割所有与形成于光罩上的所有图案对应的图案数据。亦即，例如，将与所有图案对应的所有图案数据分割成3个奇数列图案区域M101与3个偶数列图案区域M102的6个图案数据。
继而，如图19所示，于分割后的图案数据的Y轴方向的端部，附加与共通区域对应的图案数据C1～C5，制作与奇数列图案区域M101及偶数列图案区域M102对应的描绘数据。再者，于此情形时，共通区域分别形成于邻接的奇数列图案区域M101与偶数列图案区域M102所邻接之侧。
其次，根据所制作的描绘数据，使用EB曝光装置等，于光罩基板(blanks)上的特定位置，描绘多个奇数列图案区域M101及多个偶数列图案区域M102的图案、以及基准标记m101～M104。以此方式而制造包括形成正立像的投影光学系统的曝光装置中所使用的光罩M10(图10等)。
其次，说明包括形成倒立像的投影光学系统的扫描型曝光装置中所使用的光罩的制造方法。如图18所示，首先，于作为非扫描方向的Y方向上分割所有与形成于光罩上的所有图案对应的图案数据。亦即，例如，将与所有图案对应的所有图案数据分割成3个奇数列图案区域M101与3个偶数列图案区域M102的6个图案数据。其次，使奇数列图案区域M101及偶数列图案区域M102的图案数据于Y轴方向反转，并且如图20所示，于分割后的图案数据的Y轴方向的端部，附加与共通区域对应的图案数据C1～C5，制作与奇数列图案区域M101及偶数列图案区域M102对应的描绘数据。再者，于此情形时，共通区域分别形成于与邻接的奇数列图案区域M101及偶数列图案区域M102所邻接之侧的相反侧。
随后，根据所制作的描绘数据，使用EB曝光装置等，于光罩基板(blanks)上的特定位置，描绘多个奇数列图案区域M101及多个偶数列图案区域M102、以及基准标记m101～M104。以此方式而制造包括形成倒立像的投影光学系统的曝光装置中所使用的光罩M11(图11等)。
再者，上述光罩的制造方法是将与所有图案对应的所有图案数据进行分割之后，附加与共通区域对应的图案数据，但是亦可在分割包括与共通区域对应的图案数据的所有图案数据之后，根据分割后的图案数据，利用EB曝光装置等将该图案数据描绘于光罩基板(blanks)上。
利用上述实施例的曝光方法，可制造微型装置(半导体组件、摄像组件、液晶显示组件、薄膜磁头等)。以下，参照图21的流程图，说明利用上述实施例的曝光方法在作为感旋光性基板的感光板等上形成特定的电路图案，由此而获得作为微型装置的液晶显示组件(flat panel display，平板显示器)时的方法的一例。
图21中，于图案形成步骤S401中，使用本实施例的曝光装置，将光罩图案于感旋光性基板(涂布有抗蚀剂的玻璃基板等)上转印曝光，进行所谓光微影蚀刻步骤。利用该光微影蚀刻步骤，可于感旋光性基板上形成包括多个电极等的特定图案。其后，所曝光的基板通过显影步骤、蚀刻步骤、抗蚀剂剥离步骤等各步骤，而于基板上形成特定图案，并转向下一个彩色滤光片形成步骤S402。
其次，于彩色滤光片形成步骤S402中，形成将R(Red，红)、G(Green，绿)、B(Blue，蓝)所对应的三个点之组多个排列成矩阵状的彩色滤光片，或者将R、G、B三根条状滤光片之组多个排列于水平扫描线方向上的彩色滤光片。继而，于彩色滤光片形成步骤S402之后，实施单元(cell)组装步骤S403。于单元组装步骤S403中，使用具有图案形成步骤S401中所获得的特定图案的其板、以及彩色滤光片形成步骤S402中所获得的彩色滤光片等，来组装液晶面板(液晶单元)。于单元组装步骤S403中，例如，于具有图案形成步骤S401中所获得的特定图案的基板与彩色滤光片形成步骤S402中所获得的彩色滤光片之间，注入液晶，以此制造液晶面板(液晶单元)。
其后，于模块组装步骤S404中，安装使已组装的液晶面板(液晶单元)进行显示动作的电路、背光(back light)等各零件，由此完成液晶显示组件。根据上述液晶显示组件的制造方法，由于是使用较宽的曝光区域而进行曝光，因而可于高产量的基础上，获得作为平板显示器的液晶显示组件。
根据本发明的投影光学系统，可提供一种具有放大倍率且可进行良好的色像差修正的投影光学系统。
又，根据本发明的曝光装置，不会伴随光罩尺寸的大型化，即可具有较宽的曝光区域，从而可进行良好的曝光。
又，根据本发明的曝光方法，不会伴随光罩尺寸的大型化，即可在较宽的曝光区域进行良好的曝光。
又，根据本发明的显示器的制造方法，由于是利用本发明的曝光装置或本发明的曝光方法来进行曝光，故可获得良好的显示器。
又，根据本发明的光罩，即使在大型感光板上转印光罩图案时，亦可避免光罩的大型化，故可使光罩的制造成本降低。
又，根据本发明的光罩的制造方法，可用于包括具有放大倍率的投影光学系统的曝光装置中，因而可降低光罩的制造成本。
再者，以上所说明的实施例是为了易于理解本发明而揭示，但并非用以限定本发明。因此，实施例所揭示的各要素的主旨亦包含属于本发明的技术范围的所有设计变更及同等物。
又，本揭示与2006年2月16日提出的日本专利申请第2006-39446号、以及2007年1月25日提出的日本专利申请第2007-14631号所包含的主题相关，且其中所揭示的全部内容作为参考事项而明确地并入本文中。
[实施例]
以下就实施例1～实施例3进行说明，由于实施例1～实施例3的反射折射光学系统的结构分别与图1～图3所示的第1～第3实施例的反射折射光学系统的结构相同，因而于实施例1～实施例3的反射折射光学系统的说明中，使用第1～第3实施例的反射折射光学系统的说明中所使用的符号。又，表1～表3中显示实施例1～实施例3的反射折射光学系统PL1～PL3的光学部件规格。表1～表3的光学部件规格中分别显示有，第1行的面编号是沿着来自物体侧的光线行进方向的面的顺序，第2行是各面的曲率半径(mm)，第3行的面间隔是光轴上的面间隔(mm)，第4行是光学部件的硝材相对于g线的折射率，第5行是光学部件的硝材相对于h线的折射率，第6行是光学部件的硝材相对于i线的折射率，第7行是透镜的名称。
(实施例1)
以下显示实施例1的反射折射光学系统PL1的规格值。
(规格)
物体侧(玻璃基板侧)数值孔径(NA)：0.065
投影倍率：1.5倍
条件式的对应值：
第1透镜群的焦距FPG1＝906.5mm
第3透镜群的焦距FPG3＝1429.8mm
|FPG3/FPG1|＝1429.8/906.5
＝1.6
(表1)
(光学部件规格)
Figure BSA00000322631400161
以下显示当各波长(g线、h线、i线)下的波面像差的rms值设为Wrms(g)、Wrms(h)、Wrms(i)时，各像高的值。
像高(mm)  Wrms(g)   Wrms(h)   Wrms(i)
46.5      5.0mλ    3.4mλ    4.8mλ
63.0      5.1mλ    3.5mλ    5.8mλ
79.5      5.5mλ    6.8mλ    6.7mλ
96.0      8.9mλ    9.4mλ    12.7mλ
该实施例1的投影光学系统可对各波长下的波面像差进行良好的修正。
(实施例2)
以下显示实施例2的反射折射光学系统PL2的规格值。
(规格)
物体侧(玻璃基板侧)数值孔径(NA)：0.056
投影倍率：2倍
条件式的对应值：
第1透镜群的焦距FPG1＝707mm
第3透镜群的焦距FPG3＝1649mm
|FPG3/FPG1|＝1649/707
＝2.3
(表2)
(光学部件规格)
Figure BSA00000322631400181
Figure BSA00000322631400191
以下显示当各波长(g线、h线、i线)下的波面像差的rms值设为Wrms(g)、Wrms(h)、Wrms(i)时，各像高的值。
像高(mm)      Wrms(g)    Wrms(h)       Wrms(i)
56.0          6.1mλ     7.1mλ        5.9mλ
75.7          6.5mλ     7.1mλ        6.2mλ
95.3          6.0mλ     6.3mλ        7.7mλ
115.0         14.6mλ    17.3mλ       25.3mλ
该实施例2的投影光学系统可对各波长下的波面像差进行良好的修正。
(实施例3)
以下显示实施例3的反射折射光学系统PL3的规格值。
(规格)
物体侧(玻璃基板侧)数值孔径(NA)：0.085
投影倍率：1.25倍
条件式的对应值：
第1透镜群的焦距FPG1＝741.7mm
第3透镜群的焦距FPG3＝861.1mm
|FPG3/FPG1|＝861.1/741.7
＝1.2
(表3)
(光学部件规格)
Figure BSA00000322631400201
Figure BSA00000322631400211
Figure BSA00000322631400221
以下显示当各波长(g线、h线、i线)下的波面像差的rms值设为Wrms(g)、Wrms(h)、Wrms(i)时，各像高的值。
像高(mm)         Wrms(g)       Wrms(h)        Wrms(i)
40.0             7.1mλ        5.6mλ         5.0mλ
53.3             11.5mλ       3.3mλ         12.6mλ
66.7             8.2mλ        4.5mλ         14.1mλ
80.02            1.3mλ        24.7mλ        13.9mλ
该实施例3的投影光学系统可对各波长下的波面像差进行良好的修正。
[产业上的可利用性]
本发明可适用于将光罩、光栅等的像投影于基板等上的投影光学系统、包括该投影光学系统的曝光装置、使用该曝光装置的曝光方法、使用该曝光装置的显示器的制造方法、光罩以及光罩的制造方法。

Claims (9)

1.一种具有图案区域的光罩，其特征在于，
上述图案区域包括沿着第1方向而配置于奇数号的多个奇数列图案区域，以及沿着上述第1方向而配置于偶数号的多个偶数列图案区域，
至少一对邻接的上述奇数列图案区域与上述偶数列图案区域在上述第1方向的端部具有共通区域，该共通区域中具有相同图案，
上述图案区域还包括第1基准标记及第2基准标记；上述第1基准标记与至少1个上述奇数列图案区域或至少1个上述偶数列图案区域具有第1位置关系；上述第2基准标记与至少1个上述奇数列图案区域或至少1个上述偶数列图案区域具有第2位置关系。
2.根据权利要求1所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
上述共通区域分别形成于至少一对邻接的上述奇数列图案区域与上述偶数列图案区域的邻接侧。
3.根据权利要求1所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
上述共通区域分别形成于至少一对邻接的上述奇数列图案区域与上述偶数列图案区域的邻接侧的相反侧。
4.根据权利要求1所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
所谓上述第1位置关系，是指将至少1个上述第1基准标记的有关上述第1方向的坐标，配置于上述奇数列图案区域的有关上述第1方向的坐标范围内，
所谓上述第2位置关系，是指将至少1个上述第2基准标记的有关上述第1方向的坐标，配置于与上述第1基准标记具有上述第1位置关系的上述奇数列图案区域不同的上述奇数列图案区域的有关上述第1方向的坐标范围内。
5.根据权利要求1所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
所谓上述第1位置关系，是指将至少1个上述第1基准标记的有关上述第1方向的坐标，配置于上述奇数列图案区域的上述共通区域的有关上述第1方向的坐标范围内，
所谓上述第2位置关系，是指将至少1个上述第2基准标记的有关上述第1方向的坐标，配置于上述偶数列图案区域的上述共通区域的有关上述第1方向的坐标范围内。
6.根据权利要求1所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
至少一对上述奇数列图案区域中的一个上述奇数列图案区域与另一个上述奇数列图案区域在上述第1方向的第1配置间隔，
与至少一对上述偶数列图案区域中的一个上述偶数列图案区域与另一个上述偶数列图案区域在上述第1方向的第2配置间隔大致相等。
7.根据权利要求6所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
上述图案区域是用以将图案经由具有放大倍率的多个投影光学系统而曝光于基板上的原始图案，
上述第1配置间隔设定为与上述多个投影光学系统的光罩侧的视场在上述第1方向上的间隔相对应。
8.根据权利要求1所述的具有图案区域的光罩，其特征在于：
在上述共通区域与上述图案区域的周围，具有遮光带。
9.一种光罩的制造方法，是指权利要求1至8中任一项所述的光罩的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
对与形成于上述光罩上的所有图案对应的所有图案数据在上述第1方向上进行分割的步骤；
在分割后的至少1个图案数据的上述第1方向的端部，添加与上述共通区域对应的图案数据，制作多个与分割后的各图案数据对应的描绘数据的步骤；
基于上述多个描绘数据，于上述光罩描绘图案的步骤；以及
制作基准标记，使该基准标记与所描绘的各图案的至少1个图案具有特定的位置关系的步骤。
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