(57)【要約】 【課題】露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置は、基板が載置される載置部、載置部を保持する保持テーブル、及び保持テーブルに対して載置部を支持する支持部を含むステージ装置と、載置部の載置面に沿って支持部から張り出した載置部の外縁領域に載置される基板の面位置を検出する検出装置と、検出装置の検出結果に基づいてステージ装置を駆動する駆動装置と、ステージ装置によって移動された基板に露光光を照射する照射装置とを備えている。【選択図】図１
2010217389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置される載置部、前記載置部を保持する保持テーブル、及び前記保持テーブルに対して前記載置部を支持する支持部を含むステージ装置と、
前記載置部の載置面に沿って前記支持部から張り出した前記載置部の外縁領域に載置される前記基板の面位置を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動する駆動装置と、
前記ステージ装置によって移動された前記基板に露光光を照射する照射装置と、を備える露光装置。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記載置部の姿勢を変化させる請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記検出装置は、前記ステージ装置が移動する所定面内における第１方向と交差する第２方向に配置され、前記面位置を検出可能な検出領域を複数含む第１検出領域群と、前記第１検出領域群に対して前記第１方向に離れて配置され、前記第２方向に配置された前記検出領域を複数含む第２検出領域群とを有する請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１検出領域群と前記第２検出領域群との間に、前記露光光の照射領域が配置される請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置を用いて、感光剤が塗布された前記基板の露光をすることと、
前記基板の露光によって露光された前記感光剤を現像して露光パターン層を形成することと、
前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項６】
基板が載置される載置部、前記載置部を保持する保持テーブル、及び前記保持テーブルに対して前記載置部を支持する支持部を含むステージ装置の、前記載置部の載置面に沿って前記支持部から張り出した前記載置部の外縁領域に載置される前記基板の面位置を検出することと、
前記検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動することと、
前記ステージ装置によって移動された前記基板に露光光を照射することと、を含む露光方法。
【請求項７】
前記検出結果に基づいて、前記載置部の姿勢を変化させることを含む請求項６記載の露光方法。
【請求項８】
前記露光光の照射領域に対して前記基板の表面とほぼ平行な所定面内における第１方向に離れた位置に前記基板の面位置を検出可能な検出領域を設けることと、
前記基板の複数の露光対象領域のうち、前記外縁領域に載置される前記基板の露光対象領域を露光するために前記照射領域に対して前記第１方向に移動することと、を含み、
前記基板の前記第１方向の移動によって、前記基板が前記照射領域に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、前記検出領域が前記外縁領域に載置されている前記基板の表面に配置されるように、前記照射領域に対する前記検出領域の位置が定められている請求項６又は７記載の露光方法。
【請求項９】
前記露光光の照射領域に対して前記基板の表面とほぼ平行な所定面内における第１方向離れた位置に前記基板の表面位置を検出可能な検出領域を設けることと、
前記基板の複数の露光対象領域のうち、前記外縁領域に載置される前記基板の露光対象領域を露光するために前記照射領域に対して前記第１方向に移動することと、を含み、
前記基板の前記第１方向の移動によって、前記基板が前記照射領域に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、前記検出領域が前記外縁領域に配置されている前記基板の表面に配置されるように、前記複数の露光対象領域を露光するときの前記基板の移動軌跡が定められている６又は７記載の露光方法。
【請求項１０】
複数の前記露光対象領域が順次露光され、
前記照射領域に対する前記検出領域の位置に応じて、前記基板が前記照射領域に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、前記検出領域が前記外縁領域に配置されている前記基板の表面に配置されるように、前記複数の露光領域を露光するときの移動軌跡が定められる請求項８又は９記載の露光方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか一項記載の露光方法を用いて、感光剤が塗布された前記基板の露光をすることと、
前記基板の露光によって露光された前記感光剤を現像して露光パターン層を形成することと、
前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程において、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。下記特許文献に開示されているように、露光装置は、基板を保持して移動可能なステージ装置と、そのステージ装置に保持された基板の面位置を検出可能な検出装置とを備え、その検出装置を用いる検出処理を実行して、基板を露光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば基板の大型化に伴って、ステージ装置が大型化すると、検出装置の検出結果に対するステージ装置の追従性が低下する可能性がある。その結果、例えば投影光学系の像面に対して所望の位置に基板の表面を配置することができず、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、基板が載置される載置部、前記載置部を保持する保持テーブル、及び前記保持テーブルに対して前記載置部を支持する支持部を含むステージ装置と、前記載置部の載置面に沿って前記支持部から張り出した前記載置部の外縁領域に載置される前記基板の面位置を検出する検出装置と、前記検出装置の検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動する駆動装置と、前記ステージ装置によって移動された前記基板に露光光を照射する照射装置と、を備える露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の露光装置を用いて、感光剤が塗布された前記基板の露光をすることと、前記基板の露光によって露光された前記感光剤を現像して露光パターン層を形成することと、前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、基板が載置される載置部、前記載置部を保持する保持テーブル、及び前記保持テーブルに対して前記載置部を支持する支持部を含むステージ装置の、前記載置部の載置面に沿って前記支持部から張り出した前記載置部の外縁領域に載置される前記基板の面位置を検出することと、前記検出結果に基づいて前記ステージ装置を駆動することと、前記ステージ装置によって移動された前記基板に露光光を照射することと、を含む露光方法が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光方法を用いて、感光剤が塗布された前記基板の露光をすることと、前記基板の露光によって露光された前記感光剤を現像して露光パターン層を形成することと、前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る基板ステージの一例を下方から見た図である。
【図４】第１実施形態に係る基板ステージの側面図である。
【図５】第１実施形態に係る投影領域と検出領域との位置関係の一例を示す模式図である。
【図６】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図７】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図８】第２実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図９】第２実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１０】第３実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１１】第３実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１２】第４実施形態に係る投影領域と検出領域との位置関係の一例を示す模式図である。
【図１３】第５実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１４】デバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図、図２は、斜視図である。図１及び図２において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１を移動する駆動システム３と、基板ステージ２を移動する駆動システム４と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明システムＩＳと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影システムＰＳと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。
【００１４】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。基板Ｐは、例えばガラスプレート等の基材と、その基材上に形成された感光膜（塗布された感光剤）とを含む。本実施形態において、基板Ｐは、大型のガラスプレートを含み、その基板Ｐの一辺のサイズは、例えば５００ｍｍ以上である。本実施形態においては、基板Ｐの基材として、一辺が約３０００ｍｍの矩形のガラスプレートを用いる。
【００１５】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を計測する干渉計システム６と、マスクＭの表面（下面、パターン形成面）の位置を検出する第１検出システム７と、基板Ｐの表面（露光面、感光面）の位置を検出する第２検出システム８とを備えている。
【００１６】
また、露光装置ＥＸは、ボディ１３を備えている。ボディ１３は、例えばクリーンルーム内の支持面（例えば床面）ＦＬ上に防振台ＢＬを介して配置されたベースプレート１０と、ベースプレート１０上に配置された第１コラム１１と、第１コラム１１上に配置された第２コラム１２とを有する。本実施形態において、ボディ１３は、投影システムＰＳ、マスクステージ１、及び基板ステージ２のそれぞれを支持する。本実施形態において、投影システムＰＳは、定盤１４を介して、第１コラム１１に支持される。マスクステージ１は、第２コラム１２に対して移動可能に支持される。基板ステージ２は、ベースプレート１０に対して移動可能に支持される。
【００１７】
本実施形態において、投影システムＰＳは、複数の投影光学系ＰＬを有する。照明システムＩＳは、複数の投影光学系ＰＬに対応する複数の照明モジュールＩＬを有する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しながら、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、所謂、マルチレンズ型スキャン露光装置である。
【００１８】
照明システムＩＳは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射可能である。照明領域ＩＲは、各照明モジュールから射出される露光光ＥＬの照射領域に含まれている。照明システムＩＳは、異なる複数の照明領域ＩＲのそれぞれを露光光ＥＬで照明する。照明システムＩＳは、マスクＭのうち照明領域ＩＲに配置された部分を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。本実施形態においては、照明システムＩＳから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプ１７から射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）を用いる。
【００１９】
マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲに対して移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。駆動システム３は、例えばリニアモータを含み、第２コラム１２のガイド面１２Ｇ上においてマスクステージ１を移動可能である。本実施形態において、マスクステージ１は、駆動システム３の作動により、マスクＭを保持した状態で、ガイド面１２Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００２０】
投影システムＰＳは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射可能である。投影領域ＰＲは、各投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬの照射領域に相当する。本実施形態において、投影システムＰＳは、異なる複数の投影領域ＰＲのそれぞれにパターンの像を投影する。投影光学システムＰＳは、基板Ｐのうち投影領域ＰＲに配置された部分に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。
【００２１】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲに対して移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。駆動システム４は、例えばリニアモータを含み、ベースプレート１０のガイド面１０Ｇ上において基板ステージ２を移動可能である。本実施形態において、基板ステージ２は、駆動システム４の作動により、基板Ｐを保持した状態で、ガイド面１０Ｇ上を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る基板ステージ２の一部を下方から見た平面図、図４は、側面図である。図３及び図４において、基板ステージ２は、基板Ｐが載置される載置部２１と、載置部２１を保持する保持テーブル２２と、保持テーブル２２に対して載置部２１を支持する支持部２３とを有する。
【００２３】
載置部２１は、基板Ｐが載置される載置面２４を有する。載置部２１は、例えば真空チャック機構を含み、基板Ｐをリリース可能に保持する。載置面２４は、ＸＹ平面とほぼ平行である。載置部２１は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。本実施形態において、載置面２４の外形（ＸＹ平面内における大きさ及び形状）と、基板Ｐの外形（ＸＹ平面内における大きさ及び形状）とは、ほぼ同じである。
【００２４】
支持部２３は、保持テーブル２２上に配置されている。支持部２３は、ロッド状の部材である。支持部２３は、保持テーブル２２上に複数配置されている。載置部２１は、保持テーブル２２上に配置された支持部２３に支持される。
【００２５】
載置部２１の一部は、載置面２４（ＸＹ平面）に沿って、支持部２３から張り出している。以下の説明において、載置面２４に沿って支持部２３から張り出した載置部２１の一部の領域（部分）を適宜、外縁領域２５、と称する。
【００２６】
外縁領域２５は、載置部２１の中心に対して支持部２３の外縁より外側に張り出した領域を含む。本実施形態において、外縁領域２５は、載置部２１の中心の周囲に配置される。換言すれば、本実施形態においては、載置部２１の外縁の全部が、支持部２３の外縁より外側に張り出している。基板Ｐの一部は、外縁領域２５と対向し、その外縁領域２５に載置される。
【００２７】
本実施形態においては、大型の基板Ｐの外形に応じて、載置部２１の外形が定められている。一方、その載置部２１を保持する保持テーブル２２は小さく、支持部２３を介して載置部２１を支持する。これにより、大型の基板Ｐを保持可能な基板ステージ２の軽量化が実現される。また、基板ステージ２が軽量化されるので、駆動システム４が必要とする動力（電力）を低減することができる。また、基板ステージ２が軽量化されるので、例えば第２検出システム８の検出結果に対する追従性等、基板ステージ２の移動性能の低下が抑制される。
【００２８】
次に、干渉計システム６、及び第１，第２検出システム７，８について説明する。図１及び図２において、干渉計システム６は、マスクステージ１の位置を計測するレーザ干渉計ユニット６Ａと、基板ステージ２の位置を計測するレーザ干渉計ユニット６Ｂとを有する。レーザ干渉計ユニット６Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラー１Ｒを用いて、マスクステージ１の位置を計測可能である。レーザ干渉計ユニット６Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー２Ｒを用いて、基板ステージ２の位置を計測可能である。本実施形態において、干渉計システム６は、レーザ干渉計ユニット６Ａ，６Ｂを用いて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＸ方向に関するマスクステージ１及び基板ステージ２それぞれの位置を計測可能である。
【００２９】
第１検出システム７は、複数の検出領域を有し、その検出領域に配置されたマスクＭの下面（パターン形成面）のＺ軸方向の位置を検出する。第１検出システム７は、所謂、斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムであり、マスクステージ１に保持されたマスクＭの下面と対向配置される複数の検出器を有する。検出器のそれぞれは、検出領域に検出光を照射する投射部と、検出領域に配置されたマスクＭの下面からの検出光を受光可能な受光部とを有する。
【００３０】
第２検出システム８は、複数の検出領域を有し、その検出領域に配置された基板Ｐの表面（露光面）のＺ軸方向の位置（面位置）を検出する。第２検出システム８は、所謂、斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムであり、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面と対向配置される複数の検出器を有する。検出器のそれぞれは、検出領域に検出光を照射する投射部と、検出領域に配置された基板Ｐの表面からの検出光を受光可能な受光部とを有する。
【００３１】
図５は、投影システムＰＳの投影領域と、第２検出システム８の検出領域との位置関係の一例を示す模式図である。本実施形態において、投影システムＰＳは、１１の投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に露光光ＥＬを照射する。第２検出システム８は、６の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６に検出光を照射する。
【００３２】
本実施形態において、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１のそれぞれは、ＸＹ平面内において台形である。本実施形態において、投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７、ＰＲ９、ＰＲ１１が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置され、投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６、ＰＲ８，ＰＲ１０が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７、ＰＲ９、ＰＲ１１は、投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６、ＰＲ８，ＰＲ１０に対して−Ｘ側に配置されている。また、Ｙ軸方向に関して、投影領域ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７、ＰＲ９、ＰＲ１１の間に、投影領域ＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６、ＰＲ８，ＰＲ１０が配置される。
【００３３】
本実施形態において、検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５が、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して−Ｘ側に離れて配置され、検出領域ＰＺ２、ＰＺ４、ＰＺ６が、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して＋Ｘ側に離れて配置される。また、検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置され、検出領域ＰＺ２、ＰＺ４、ＰＺ６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置される。また、Ｙ軸方向に関して、検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５の間に、投影領域ＰＺ２、ＰＺ４、ＰＺ６が配置される。
【００３４】
以下の説明において、Ｙ軸方向に配置された検出領域ＰＺ１、ＰＺ３、ＰＺ５を合わせて適宜、第１検出領域群Ｇ１、と称し、Ｙ軸方向に配置された検出領域ＰＺ２、ＰＺ４、ＰＺ８を合わせて適宜、第２検出領域群Ｇ２、と称する。第１検出領域群Ｇ１と第２検出領域群Ｇ２とは、Ｘ軸方向に離れて配置される。露光光ＥＬが照射される投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１は、第１検出領域群Ｇ１と第２検出領域群Ｇ２との間に配置される。
【００３５】
複数の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＰＺ１と検出領域ＰＺ６との間隔は、複数の投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１のうち、外側２つの投影領域ＰＲ１と投影領域ＰＲ１１との間隔とほぼ等しい。
【００３６】
図６は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１と、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６と、基板Ｐとの位置関係の一例を示す模式図であり、基板Ｐの表面を含む平面内の位置関係を示している。図６に示すように、本実施形態おいて、基板Ｐの表面は、マスクＭのパターンの像が投影される複数の露光領域（被処理領域）ＰＡ１〜ＰＡ４を有する。本実施形態において、基板Ｐの表面は、４つの露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４を有する。露光領域ＰＡ１、ＰＡ２が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で離れて配置され、露光領域ＰＡ３、ＰＡ４が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で離れて配置されている。露光領域ＰＡ１、ＰＡ２は、露光領域ＰＡ３、ＰＡ４に対して＋Ｘ側に配置されている。本実施形態において、露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４それぞれの大きさ及び形状は、ほぼ等しい。
【００３７】
複数の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６のうち、Ｙ軸方向に関して外側２つの検出領域ＰＺ１と検出領域ＰＺ６との間隔は、露光領域ＰＡ１の−Ｙ側のエッジと＋Ｙ側のエッジとの間隔とほぼ等しい。
【００３８】
制御装置５は、基板ステージ２をＸ軸方向に移動して、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６に対して基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面をＸ軸方向に移動して、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６に、基板Ｐの表面（露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４）に設定された複数の検出点を配置して、それら複数の検出点のＺ軸方向の位置を検出可能である。制御装置５は、第２検出システム８から出力される、複数の検出点のそれぞれで検出された基板Ｐの表面のＺ軸方向の位置に基づいて、基板Ｐの表面（露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４）のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置（マップデータ）を取得可能である。
【００３９】
第２検出システム８は、載置部２１の外縁領域２５に載置される基板Ｐの表面の位置（面位置）を検出可能である。図６に示す状態においては、−Ｙ方向の外縁領域２５に載置される基板Ｐの表面は、検出領域ＰＺ１に配置可能である。第２検出システム８は、外縁領域２５に載置され、検出領域ＰＺ１に配置された基板Ｐの表面の位置を検出する。
【００４０】
ここで、以下の説明において、載置部２１の外縁領域２５に載置されている基板Ｐの一部の領域を適宜、領域ＨＧ、と称する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る、基板Ｐの露光時における露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。
【００４２】
基板Ｐの露光時、制御装置５は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、露光光ＥＬの光路と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＸ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＸ軸方向とする。制御装置５は、基板ステージ２によって、投影システムＰＳの投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して基板ＰをＸ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＸ軸方向への移動と同期して、マスクステージ１によって、照明システムＩＳの照明領域に対してマスクＭをＸ軸方向に移動しながら、投影システムＰＳを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐが露光光ＥＬで露光される。
【００４３】
本実施形態においては、制御装置５は、第２検出システム８の検出結果に基づいて、駆動システム４を制御して、基板Ｐを保持した基板ステージ２を移動する。制御装置５は、第２検出システム８の検出結果に基づいて、駆動システム４を制御して、基板Ｐを保持した載置部２１の姿勢（θＸ，θＹ、及びＺ軸方向の位置）を変化させる。すなわち、制御装置５は、基板Ｐの露光時に、投影システムＰＳの像面に対して載置部２１に保持された基板Ｐの表面が所望の位置（例えば、投影システムＰＳの像面と合致する位置）に配置されるように、載置部２１の姿勢を変化させる。
【００４４】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について説明する。
【００４５】
制御装置５は、所定の搬送システムを用いて、基板Ｐを基板ステージ２の載置部２１に搬入（ロード）する。基板Ｐには、感光剤が塗布されている。また、マスクステージ１には、基板Ｐ上に形成されるパターン層に応じたパターンを有するマスクＭが搬入（ロード）され、保持される。
【００４６】
基板Ｐ上には、複数の露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４が設けられ、制御装置５は、それら複数の露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４を順次露光する。本実施形態においては、複数の露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４のうち、最初に露光領域ＰＡ１が露光され、次いで露光領域ＰＡ２が露光され、次いで露光領域ＰＡ３が露光され、最後に露光領域ＰＡ４が露光される。
【００４７】
載置部２１は、外縁領域２５を有し、基板Ｐの少なくとも一部は、外縁領域２５に載置される。本実施形態においては、露光領域ＰＡ１のうち、少なくとも−Ｙ側のエッジが、載置部２１の外縁領域２５に載置される。また、露光領域ＰＡ２のうち、少なくとも＋Ｙ側のエッジが、載置部２１の外縁領域２５に載置される。また、露光領域ＰＡ３のうち、少なくとも＋Ｙ側のエッジが、載置部２１の外縁領域２５に載置される。また、露光領域ＰＡ４のうち、少なくとも−Ｙ側のエッジが、載置部２１の外縁領域２５に載置される。
【００４８】
制御装置５は、露光領域ＰＡ１の露光を開始するために、基板Ｐを保持した基板ステージ２を制御して、露光領域ＰＡ１が露光開始位置に配置されるように、基板Ｐを露光領域ＰＡ１の露光開始位置に移動する。本実施形態において、露光領域ＰＡ１の露光開始位置は、露光領域ＰＡ１の＋Ｘ側の端が、投影領域ＰＲ２，ＰＲ４，ＰＲ６，ＰＲ８の＋Ｘ側の端に配置される位置である。
【００４９】
図６は、露光領域ＰＡ１が露光開始位置に配置される直前の状態を示す。図６に示す状態においては、基板Ｐは、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない。制御装置５は、露光領域ＰＡ１を露光するために、図６に示す状態から、基板ステージ２を＋Ｘ方向（図６中、矢印で示す方向）に移動して、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して、基板Ｐの露光領域ＰＡ１を＋Ｘ方向に移動する。基板ステージ２の＋Ｘ方向の移動により、基板Ｐは、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない状態から配置される状態に変化する。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態においては、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置される前に、検出領域ＰＺ１が、基板Ｐの露光領域ＰＡ１の領域ＨＧに配置される。
【００５１】
本実施形態においては、基板Ｐの＋Ｘ方向の移動によって、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、検出領域ＰＺ１が基板Ｐの領域ＨＧに配置されるように、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対する検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の位置が定められている。
【００５２】
また、本実施形態においては、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置される前に、検出領域ＰＺ３，ＰＺ５も、基板Ｐの露光領域ＰＡ１に配置される。検出領域ＰＺ３，ＰＺ５は、外縁領域２５に載置されていない基板Ｐの表面の一部の領域（領域ＨＧ以外の領域）に配置される。
【００５３】
このように、本実施形態においては、露光領域ＰＡ１を投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して＋Ｘ方向に移動しながら露光するとき、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して−Ｘ側に配置された第１検出領域群Ｇ１の検出領域ＰＺ１，ＰＺ３，ＰＺ５が基板Ｐの表面に配置される。第２検出システム８は、基板Ｐの表面に配置された検出領域ＰＺ１，ＰＺ３，ＰＺ５に検出光を照射して、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１が基板Ｐの表面に配置される前に、基板Ｐの面位置を検出することができる。
【００５４】
露光領域ＰＡ１の露光開始位置から基板Ｐが＋Ｘ方向に移動することにより、露光領域ＰＡ１が、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置される。制御装置５は、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対する露光光ＥＬの照射を開始する。
【００５５】
また、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されてから、さらに基板Ｐが＋Ｘ方向に移動することにより、その基板Ｐが検出領域ＰＺ２，ＰＺ４，ＰＺ６に配置される。これにより、複数の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の全てが基板Ｐの表面に配置される。
【００５６】
制御装置５は、基板ステージ２を制御して、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に露光光ＥＬを照射しながら、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して、基板Ｐの露光領域ＰＡ１を＋Ｘ方向に移動する。これにより、露光領域ＰＡ１が露光される。
【００５７】
少なくとも露光領域ＰＡ１の露光中、基板Ｐの面位置が、第２検出システム８によって検出される。露光領域ＰＡ１の露光の少なくとも一部において、基板Ｐの表面に、複数の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の全てが配置される。第２検出システム８は、基板Ｐの表面に配置された検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６に検出光を照射して、基板Ｐの面位置を検出することができる。制御装置５は、その第２検出システム８の検出結果に基づいて、基板Ｐを保持した載置部２１の姿勢を変化させつつ、露光領域ＰＡ１を露光する。
【００５８】
このように、本実施形態おいては、制御装置５は、基板Ｐの露光領域ＰＡ１を露光するために、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して基板Ｐを＋Ｘ方向に移動する。その基板Ｐの＋Ｘ方向の移動によって、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、検出領域ＰＺ１が基板Ｐの領域ＨＧに配置される。そのため、第２検出システム８は、その検出領域ＰＺ１に配置された外縁領域２５に載置されている基板Ｐの表面の位置（領域ＨＧの位置）を検出することができる。したがって、制御装置５は、露光領域ＰＡ１が投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置される前に、その第２検出システム８の検出結果に基づいて、基板Ｐの表面を所望の位置に配置することができる。
【００５９】
図３及び図４を参照して説明したように、本実施形態に係る基板ステージ２は、軽量化が図られている。本実施形態に係る基板ステージ２の載置部２１に基板Ｐが載置された場合、外縁領域２５に載置された基板Ｐの領域ＨＧが変形する可能性がある。本実施形態において、第２検出システム８は、基板Ｐの領域ＨＧの面位置を良好に検出できる。したがって、基板Ｐの表面が変形した場合でも、制御装置５は、第２検出システム８の検出結果に基づいて、投影システムＰＳの像面に対して、基板Ｐの表面を所望の位置に配置することができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、露光領域ＰＡ１が投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置される前に、検出領域ＰＺ１，ＰＺ３，ＰＺ５に基板Ｐの表面が配置されるので、制御装置５は、その検出領域ＰＺ１，ＰＺ３，ＰＺ５を用いて検出された基板Ｐの面位置に基づいて、露光領域ＰＡ１の露光が開始される前に、投影システムＰＳの像面に対して、基板Ｐの表面を所望の位置に配置することができる。したがって、露光不良の発生を抑制することができる。
【００６１】
次に、制御装置５は、露光領域ＰＡ２の露光を開始するために、基板Ｐを保持した基板ステージ２を制御して、露光領域ＰＡ２が露光開始位置に配置されるように、基板Ｐを露光領域ＰＡ１の露光終了位置から露光領域ＰＡ２の露光開始位置に移動する。露光領域ＰＡ２の露光開始位置は、露光領域ＰＡ２の−Ｘ側の端が、投影領域ＰＲ２，ＰＲ４，ＰＲ６，ＰＲ８，ＰＲ１０の＋Ｘ側の端に配置される位置である。
【００６２】
制御装置５は、基板ステージ２を制御して、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に露光光ＥＬを照射しながら、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対して、基板Ｐの露光領域ＰＡ２を−Ｘ方向に移動する。これにより、露光領域ＰＡ２が露光される。図７は、露光領域ＰＡ２の露光が終了した直後の状態を示す。
【００６３】
本実施形態においては、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に露光領域ＰＡ２が配置されているとき、複数の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の全てが、基板Ｐの表面に配置される。制御装置５は、第２検出システム８の検出結果に基づいて、基板Ｐを保持した載置部２１の姿勢を変化させつつ、露光領域ＰＡ２を露光する。
【００６４】
次に、制御装置５は、露光領域ＰＡ３の露光を開始するために、基板Ｐを保持した基板ステージ２を制御して、露光領域ＰＡ３が露光開始位置に配置されるように、基板Ｐを露光領域ＰＡ２の露光終了位置から露光領域ＰＡ３の露光開始位置に移動する。
【００６５】
本実施形態においては、複数の露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４を順次露光するに際し、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対する検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の位置に応じて、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の少なくとも一部が、外縁領域２５に載置された基板Ｐの表面（領域ＨＧ）に配置されるように、複数の露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４を露光するときの、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対する基板ステージ２の移動軌跡が定められる。
【００６６】
本実施形態において、露光領域ＰＡ３の露光開始位置は、露光領域ＰＡ３の−Ｘ側の端が、投影領域ＰＲ２，ＰＲ４，ＰＲ６，ＰＲ８，ＰＲ１０の＋Ｘ側の端に配置される位置である。
【００６７】
これにより、露光領域ＰＡ３を露光するために、露光開始位置から基板Ｐを−Ｘ方向に移動したとき、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、検出領域ＰＺ６が、外縁領域２５に載置されている基板Ｐの表面の一部の領域ＨＧに配置される。
【００６８】
露光領域ＰＡ３の露光が終了した後、制御装置５は、基板Ｐを露光領域ＰＡ４の露光開始位置に移動する。本実施形態において、露光領域ＰＡ４の露光開始位置は、露光領域ＰＡ４の＋Ｘ側の端が、投影領域ＰＲ１，ＰＲ３，ＰＲ５，ＰＲ７，ＰＲ９，ＰＲ１１の−Ｘ側の端に配置される位置である。基板ステージ２が露光領域ＰＡ１の露光開始位置に配置されている場合、複数の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の全てが、基板Ｐの表面に配置される。制御装置５は、第２検出システム８で基板Ｐの面位置を検出しつつ、露光領域ＰＡ４を露光する。以上により、露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４の露光が終了する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、外縁領域２５に載置される基板Ｐの面位置を検出する第２検出システム８を設けたので、露光不良の発生を抑制することができる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については、同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７１】
図８は、第２実施形態に係る投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１と、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６と、基板Ｐとの位置関係の一例を示す模式図であり、基板Ｐの表面を含む平面内の位置関係を示している。図８に示すように、本実施形態おいては、基板Ｐの表面は、６つの露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６を有する。
【００７２】
図８において、露光領域ＰＡ３の露光を実行するときにおいて、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置される前に、その露光領域ＰＡ３の領域ＨＧに検出領域ＰＺ５が配置されるように、基板ステージ２の移動軌跡が定められる。このように、基板Ｐの表面に６つの露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６が配置される場合においても、基板ＰのＸ軸方向の移動によって、基板Ｐが投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に配置されていない状態から配置される状態に変化する前に、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の少なくとも一つが外縁領域２５に載置されている基板Ｐの表面の少なくとも一部の領域ＨＧに配置されるように、投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１に対する検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の位置、及び複数の露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６を露光するときの基板Ｐの移動軌跡の少なくとも一方を定めることによって、露光不良の発生を抑制することができる。
【００７３】
図９は、露光領域ＰＡ１の露光が終了した直後の状態を示す。露光領域ＰＡ１を露光する場合、複数の検出領域ＰＺ２〜ＰＺ６の全てが、基板Ｐの表面に配置されるので、第２検出システム８は、基板Ｐの表面の位置を精度良く検出できる。
【００７４】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については、同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７５】
以下、基板Ｐの移動軌跡の変形例を示す。図１０は、基板Ｐの表面に４つの露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４が配置される例を示す。本実施形態では、露光領域ＰＡ２，露光領域ＰＡ１，露光領域ＰＡ３，露光領域ＰＡ４の順に露光される。露光領域ＰＡ１〜ＰＡ４のそれぞれを露光するとき、図１０中、矢印で示す方向に基板Ｐが移動される。図１０に示すように、露光領域ＰＡ１の露光開始時に、露光領域ＰＡ１の領域ＨＧに検出領域ＰＺ１が配置され、露光領域ＰＡ３の露光開始時に、露光領域ＰＡ３の領域ＨＧに検出領域ＰＺ６が配置される。
【００７６】
図１１は、基板Ｐの表面に６つの露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６が配置される例を示す。本実施形態では、露光領域ＰＡ１，露光領域ＰＡ２，露光領域ＰＡ３，露光領域ＰＡ４、露光領域ＰＡ５、露光領域ＰＡ６の順に露光される。露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６のそれぞれを露光するとき、図１１中、矢印で示す方向に基板Ｐが移動される。図１１に示す露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６の配置であっても、露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６の露光開始時に、領域ＨＧに検出領域ＰＺ１〜ＰＺ６の少なくとも一つを配置することができる。
【００７７】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については、同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７８】
図１２は、第４実施形態に係る投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１と、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ８との関係の一例を示す模式図である。本実施形態においては、８の検出領域ＰＺ１〜ＰＺ８が配置される。
【００７９】
図１３は、第４実施形態に係る投影領域ＰＲ１〜ＰＲ１１と、検出領域ＰＺ１〜ＰＺ８と、基板Ｐとの位置関係の一例を示す模式図であり、基板Ｐの表面を含む平面内の位置関係を示している。図１３に示すように、本実施形態おいては、基板Ｐの表面は、６つの露光領域ＰＡ１〜ＰＡ６を有する。図１３において、露光領域ＰＡ１〜ＰＡ３を露光するとき、図１３中、矢印で示す方向に基板Ｐが移動される。図１３において、露光領域ＰＡ１を露光するときには、検出領域ＰＺ３が領域ＨＧに配置される。露光領域ＰＡ３を露光するときには、検出領域ＰＺ７が領域ＨＧに配置される。本実施形態においても、露光不良の発生を抑制できる。
【００８０】
なお、上述の第１〜第４実施形態の基板Ｐとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００８１】
なお、露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを介した露光光ＥＬで基板Ｐを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【００８２】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００８３】
また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【００８４】
露光装置ＥＸの種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００８５】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。
【００８６】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
【００８７】
上述の実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００８８】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１４に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板（感光剤）を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。なお、ステップ２０４では、感光剤を現像することで、マスクのパターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工することが含まれる。
【００８９】
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【符号の説明】
【００９０】
１…マスクステージ、２…基板ステージ、４…駆動システム、５…制御装置、８…第２検出システム、１３…ボディ、２１…載置部、２２…保持テーブル、２３…支持部、２４…載置面、２５…外縁領域、ＥＬ…露光光、ＩＳ…照明システム、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＰＲ１〜ＰＲ１１…投影領域、ＰＳ…投影システム、ＰＺ１〜ＰＺ６…検出領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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