(57)【要約】【課題】露光対象の基板上の種々の配列の複数のパターン転写領域に効率的にパターンを露光する。【解決手段】マスクＭＡ，ＭＢのパターンを介してプレートＰＴを露光する露光装置において、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像をプレートＰＴ上の複数のパターン転写領域に投影する複数の投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢと、マスクＭＡ，ＭＢ及びプレートＰＴを走査方向に同期して移動するステージ系と、複数のパターン転写領域の配置に応じて、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの非走査方向の間隔を制御する光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂとを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクステージに保持されたマスクのパターンを介して基板ステージに保持された基板を露光する露光装置において、
前記マスクのパターンの像を前記基板上の複数の露光領域に投影する複数の投影光学系と、
前記マスクステージ及び前記基板ステージを走査方向に同期して移動するステージ機構と、
前記複数の露光領域の配置に対応して、前記複数の投影光学系の前記走査方向に直交する非走査方向の間隔を制御する間隔制御機構と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記間隔制御機構は、前記複数の露光領域の配置に対応する配置対応情報を取得し、該配置対応情報に基づいて前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔を制御することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記配置対応情報は、前記非走査方向における前記複数の露光領域の各領域幅および各領域間隔の少なくとも一つに対応する情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記間隔制御機構は、前記複数の投影光学系の少なくとも一つを移動して該複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔を調整する間隔調整機構を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記マスクステージは、前記複数の投影光学系に対応して複数設けられ、
前記間隔制御機構は、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔に対応して、複数の前記マスクステージの前記非走査方向の間隔を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記間隔制御機構は、前記複数の投影光学系のうちの一つの投影光学系と、これに対応する一つの前記マスクステージとを一体的に前記非走査方向に移動する間隔制御用ステージを有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記間隔制御機構は、前記複数の投影光学系と、これに対応する前記複数のマスクステージとをそれぞれ一体的に前記非走査方向に移動する複数の間隔制御用ステージを有することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記基板ステージのベース部材に対して前記間隔制御機構を支持するフレーム機構と、
前記フレーム機構に支持されて前記マスクステージの位置情報を計測する計測装置とを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記間隔制御機構は、前記投影光学系が投影する前記パターンの像の前記非走査方向の投影幅を設定する投影幅設定機構を含み、前記複数の露光領域の配置に対応して前記非走査方向の前記投影幅を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記複数の投影光学系に対応して複数設けられ、前記マスクのパターンおよび前記投影光学系を介して前記基板に露光光を照射する照明装置を備え、
前記間隔制御機構は、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔に対応して、複数の前記照明装置の前記非走査方向の間隔を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記投影光学系は、前記非走査方向に配列された複数の部分投影光学系を有し、該複数の部分投影光学系は、それぞれ対応する前記パターンの一部の像を前記基板上に投影することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記投影光学系は、前記パターンの像を等倍で投影することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記投影光学系は、前記パターンの像を拡大して投影することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記ステージ機構は、前記投影光学系が前記マスクのパターンの像を前記基板上に投影した状態で、前記マスクステージおよび前記基板ステージを前記走査方向に同期して移動することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記間隔制御機構は、前記複数の露光領域の所定の配置に対応する配置対応情報を取得し、前記基板の前記非走査方向の長さＬに基づいて、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔をＬ／３に設定するとともに、前記投影光学系が投影する前記パターンの像の前記非走査方向の投影幅をＬ／３に設定することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記間隔制御機構は、前記複数の露光領域の所定の配置に対応する配置対応情報を取得し、前記基板の前記非走査方向の長さＬに基づいて、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔をＬ／４に設定するとともに、前記投影光学系が投影する前記パターンの像の前記非走査方向の投影幅をＬ／４に設定することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板に転写する工程と、
前記パターンの像が転写された前記基板を現像し、該パターンの像に対応する形状の転写パターン層を前記基板に形成する工程と、
前記転写パターン層を介して前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１８】
マスクのパターンを介して基板を露光する露光方法において、
前記マスクのパターンの像を複数の投影光学系を介して前記基板上の複数の露光領域に投影した状態で、前記マスクと前記基板とを走査方向に同期して移動する同期移動工程と、
前記複数の露光領域の配置に対応して、前記複数の投影光学系の前記走査方向に直交する非走査方向の間隔を制御する間隔制御工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項１９】
前記間隔制御工程は、前記複数の露光領域の配置に対応する配置対応情報を取得する情報取得工程を含み、該配置対応情報に基づいて前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔を制御することを特徴とする請求項１８に記載の露光方法。
【請求項２０】
前記配置対応情報は、前記非走査方向における前記複数の露光領域の各領域幅および各領域間隔の少なくとも一つに対応する情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の露光方法。
【請求項２１】
前記間隔制御工程は、前記複数の投影光学系の少なくとも一つを移動して該複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔を調整する間隔調整工程を含むことを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２２】
前記マスクステージは、前記複数の投影光学系に対応して複数設けられ、
前記間隔制御工程は、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔に対応して、複数の前記マスクステージの前記非走査方向の間隔を調整するステージ間隔調整工程を含むことを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記間隔制御工程は、前記複数の投影光学系のうちの一つの投影光学系と、これに対応する一つの前記マスクステージとを一体的に前記非走査方向に移動することを特徴とする請求項２２に記載の露光方法。
【請求項２４】
前記間隔制御工程は、前記複数の投影光学系と、これに対応する前記複数のマスクステージとをそれぞれ一体的に前記非走査方向に移動することを特徴とする請求項２２または２３に記載の露光方法。
【請求項２５】
前記間隔制御工程は、前記基板ステージのベース部材に対して固定されたフレーム機構に対する前記マスクステージの位置情報を計測する計測工程を含むことを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２６】
前記間隔制御工程は、前記投影光学系が投影する前記パターンの像の前記非走査方向の投影幅を設定する投影幅設定工程を含み、前記複数の露光領域の配置に対応して前記非走査方向の前記投影幅を制御することを特徴とする請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２７】
前記間隔制御工程は、前記投影光学系ごとに前記マスクのパターンおよび該投影光学系を介して前記基板に露光光を照射する複数の照明装置の前記非走査方向の間隔を、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔に対応して調整する照明間隔調整工程を含むことを特徴とする請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２８】
前記基板を前記複数の投影光学系に対して前記非走査方向に移動する基板移動工程を有することを特徴とする請求項１８〜２７のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２９】
前記間隔制御工程は、前記複数の露光領域の配置に対応する配置対応情報を取得する情報取得工程を含み、所定の前記配置対応情報を取得した場合、前記基板の前記非走査方向の長さＬに基づいて、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔をＬ／３に設定するとともに、前記投影光学系が投影する前記パターンの像の前記非走査方向の投影幅をＬ／３に設定することを特徴とする請求項１８〜２８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３０】
前記間隔制御工程は、前記複数の露光領域の配置に対応する配置対応情報を取得する情報取得工程を含み、所定の前記配置対応情報を取得した場合、前記基板の前記非走査方向の長さＬに基づいて、前記複数の投影光学系の前記非走査方向の間隔をＬ／４に設定するとともに、前記投影光学系が投影する前記パターンの像の前記非走査方向の投影幅をＬ／４に設定することを特徴とする請求項１８〜２８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３１】
請求項１８〜３０のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板に転写する工程と、
前記パターンの像が転写された前記基板を現像し、該パターンの像に対応する形状の転写パターン層を前記基板に形成する工程と、
前記転写パターン層を介して前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法に関し、例えば液晶表示素子又は半導体素子等を製造するためのリソグラフィ工程で用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子等の表示デバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して基板に転写するために、種々の投影露光装置が用いられている。例えば液晶表示素子製造用のプレートは益々大型化し、近年では、２ｍ角を越えるガラスプレートが使用されるようになってきている。そのため、液晶露光装置では、一度に露光できる領域を拡大するために、複数のレンズモジュールを有する投影光学系を備えた走査型露光装置が主流となりつつある（例えば、特許文献１参照）。この走査型露光装置を用いることによって、１枚のプレートに例えば６面又は８面の液晶表示素子用のパターンを形成する多面取りが一般に行われている。
【０００３】
また、マスクステージの走査距離を短くするために、それぞれ複数のレンズモジュールを有する２つの投影光学系を間隔制御機構を介して走査方向に離して配置した走査型露光装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この露光装置では、１つのマスクに形成された１つ又は２つのパターンが、２つの投影光学系を介して１回の走査露光でプレート上の１つ又は２つのパターン転写領域に露光される。
【特許文献１】特開２００６−１９５３５３号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
走査型露光装置においては、益々大型化するプレートに種々の配列で、それぞれ効率的にマスクのパターンを露光することが求められている。
本発明は、このような事情に鑑み、露光対象の基板上の種々の配列の複数のパターン転写領域に効率的にパターンを露光できる露光方法及び装置、並びに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】
【０００５】
本発明による露光装置は、マスクステージに保持されたマスクのパターンを介して基板ステージに保持された基板を露光する露光装置において、そのマスクのパターンの像をその基板上の複数の露光領域に投影する複数の投影光学系と、そのマスクステージ及びその基板ステージを走査方向に同期して移動するステージ機構と、その複数の露光領域の配置に対応して、その複数の投影光学系のその走査方向に直交する非走査方向の間隔を制御する間隔制御機構と、を備えるものである。
【０００６】
また、本発明による露光方法は、マスクのパターンを介して基板を露光する露光方法において、そのマスクのパターンの像を複数の投影光学系を介してその基板上の複数の露光領域に投影した状態で、そのマスクとその基板とを走査方向に同期して移動する同期移動工程と、その複数の露光領域の配置に対応して、その複数の投影光学系のその走査方向に直交する非走査方向の間隔を制御する間隔制御工程と、を含むものである。
【０００７】
また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の露光装置又は露光方法を用いて、そのマスクに形成されたパターンの像をその基板に転写する工程と、そのパターンの像が転写されたその基板を現像し、該パターンの像に対応する形状の転写パターン層をその基板に形成する工程と、その転写パターン層を介してその基板を加工する工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の投影光学系の非走査方向の間隔を制御することによって、例えば基板上に種々の配列で設定される複数の露光領域上に複数の投影光学系の投影領域を設定することができ、基板上の複数の露光領域に並行して効率的にパターンを走査露光できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態につき図１〜図９を参照して説明する。図１は、本実施形態の走査型の液晶表示素子製造用の露光装置（液晶露光装置）１０の概略構成を示す。図１において、露光装置１０は、それぞれマスクＭＡ，ＭＢを吸着保持して移動する第１及び第２のマスクステージ１２Ａ，１２Ｂと、マスクＭＡ，ＭＢのパターン面（下面）を照明光（露光光）で照明する第１及び第２の照明系１８Ａ，１８Ｂと、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの一部の像をプレートＰＴ上に形成するために、それぞれ複数（ここでは５つ）の投影光学モジュール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅを含む第１及び第２の投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢと、プレートＰＴを保持して移動するプレートステージ１４と、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御装置５０（図５参照）と、不図示の駆動機構等とを備えている。以下、プレートステージ１４が載置される面（不図示のベース部材の表面）に平行な面（ここではほぼ水平面）内で直交するようにＸ軸及びＹ軸を取り、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面（ＸＹ面）に垂直にＺ軸を取って説明する。マスクステージ１２Ａ，１２Ｂが載置される面もＸＹ面に平行であり、走査露光時のマスクステージ１２Ａ，１２Ｂ及びプレートステージ１４の走査方向はＸ軸に平行な方向（Ｘ方向）である。また、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転角をθｚとも呼ぶ。
【００１０】
照明光としては、例えば、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（例えばｇ線、ｈ線、ｉ線など）、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光若しくは波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光、又はＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）などが用いられる。本実施形態のプレートＰＴは、一例として液晶表示素子（表示デバイス）製造用のフォトレジスト（感光材料）が塗布された１．９×２．２ｍ角、２．２×２．４ｍ角、２．４×２．８ｍ角、又は２．８×３．２ｍ角程度の矩形の平板状のガラスプレートである。また、プレートＰＴの表面は、それぞれマスクＭＡ又はＭＢのパターンが転写される複数のパターン転写領域（露光領域又は区画領域）に区画されている。
【００１１】
図２は、図１のマスクステージ１２Ａ，１２Ｂ等の駆動機構を示す平面図、図３は、図２の駆動機構を−Ｘ方向から見た一部を切り欠いた図、図４は、図２の駆動機構を−Ｙ方向から見た図である。図５は図１の露光装置１０の制御系を示すブロック図である。
図３及び図４において、プレートステージ１４は、ベース部材６の表面にエアベアリングを介してＸ方向、Ｙ方向に移動可能に載置され、プレートステージ１４の−Ｘ方向及び−Ｙ方向の端部に移動鏡３０ＸＭ及び３０ＹＭが固定され、ベース部材６上に移動鏡３０ＸＭのＸ方向の位置を２箇所で計測するレーザ干渉計３０Ｘ、及び移動鏡３０ＹＭのＹ方向の位置を計測するレーザ干渉計３０Ｙが設置されている。ベース部材６は、複数の防振台４を介して床面に載置されている。移動鏡３０ＸＭ，３０ＹＭ及びレーザ干渉計３０Ｘ，３０Ｙを用いて、ベース部材６に対するプレートステージ１４（プレートＰＴ）のＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角θｚを計測するプレート干渉計システム３０（図５参照）が構成されている。主制御装置５０がプレート干渉計システム３０等の計測値に基づいて、リニアモータ等を含むプレートステージ駆動系２６を介してプレートステージ１４のＸ方向、Ｙ方向の位置及び速度、並びに回転角θｚを制御する。
【００１２】
また、図２において、ベース部材６の中央部にプレートステージ１４を覆うように、４箇所の脚部を介して光学系フレーム８が固定されている。光学系フレーム８の上面に、細長い開口８ａを挟むようにＹ軸に平行に１対のＹ軸ガイド３４Ａ，３４Ｂが固定され、Ｙ軸ガイド３４Ａ，３４Ｂ上にＹ方向に移動可能に第１及び第２の光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂが載置されている。図４に示すように、例えば一方のＹ軸ガイド３４Ａを覆うように光学系ステージ３６Ｂ（３６Ａも同様）の底面に２箇所の凸部３６Ｂａが形成されており、光学系ステージ３６Ａ，３６ＢはＹ軸ガイド３４Ａ，３４Ｂから外れることがない。さらに、光学系フレーム８に対して光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂを互いに独立にＹ方向に移動するためのリニアモータ（又は送りねじ方式の駆動機構等）２５Ａ，２５Ｂを含む光学系ステージ駆動系２５（図５参照）が設けられている。
【００１３】
また、図３において、光学系フレーム８の上面のＹ方向の両端部に、光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂの側面の移動鏡（不図示）のＹ方向の位置を独立に計測するレーザ干渉計２７Ａ，２７Ｂが配置されている。レーザ干渉計２７Ａ，２７Ｂを含んで、光学系フレーム８（ひいてはベース部材６）に対する光学系ステージ３６Ａ，３６ＢのＹ方向の位置を計測する光学系ステージ干渉計システム２７が構成されている。主制御装置５０が光学系ステージ干渉計システム２７等の計測値に基づいて、光学系ステージ駆動系２５を介して光学系フレーム８（ベース部材６）に対する光学系ステージ３６Ａ，３６ＢのＹ方向の位置を制御する。
【００１４】
図３及び図４に示すように、光学系ステージ３６Ａ及び３６Ｂには投影光学系ＰＬＡ及びＰＬＢが固定され、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢは光学系フレーム８に設けられた開口８ａに沿ってＹ方向に移動することができる。また、光学系ステージ３６Ａ及び３６Ｂ上にそれぞれＸ軸に平行に１対のＸ軸ガイド３８Ａ及び３８Ｂが固定され、Ｘ軸ガイド３８Ａ及び３８Ｂ上にエアベアリングを介してＸ方向に移動可能にそれぞれマスクＭＡ及びＭＢを保持するマスクステージ１２Ａ及び１２Ｂが載置されている。マスクＭＡ，ＭＢのパターン領域２０Ａ，２０Ｂには一例として同一のパターンが形成されているが、別のパターンが形成されていてもよい。また、光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂの上面にそれぞれマスクステージ１２Ａ，１２Ｂを覆うように第１及び第２の照明系フレーム４０Ａ，４０Ｂが固定され、照明系フレーム４０Ａ，４０Ｂに第１及び第２の照明系１８Ａ，１８Ｂが支持されている。
【００１５】
本実施形態では、照明系１８Ａ，１８Ｂはそれぞれ投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢを構成する５個の投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅに対応して、Ｙ方向に配列された第１列の部分照明系１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃと、第２列の部分照明系１９Ｄ，１９Ｅとを備えている。一例として、ベース部材６が設置されている床面に配置された光源（不図示）から発生する照明光が、１０個の光束に分岐され、分岐された光束がそれぞれ光ガイド（不図示）を介して照明系１８Ａ，１８Ｂの各部分照明系１９Ａ〜１９Ｅに導かれている。
【００１６】
また、照明系１８Ａの第１列及び第２列の部分照明系１９Ａ〜１９Ｅは、それぞれ図２のマスクＭＡのパターン面の第１列及び第２列の台形状の照明領域２ＭＡ，２ＭＢ，２ＭＣ及び２ＭＤ，２ＭＥを照明する。照明領域２ＭＡ〜２ＭＥは千鳥格子状の配列である。即ち、第２列の照明領域２ＭＤ，２ＭＥを−Ｘ方向に移動して、５つの照明領域２ＭＡ〜２ＭＥの−Ｘ方向のエッジ部をＹ軸に平行な直線に合わせることで、５つの照明領域２ＭＡ〜２ＭＥが全体としてＹ方向に細長い１つの矩形の照明領域を形成する。Ｙ方向の両端部の照明領域２ＭＡ，２ＭＣの外側のエッジ部はＸ軸に平行である。部分照明系１９Ａ〜１９Ｅはそれぞれ照明領域２ＭＡ〜２ＭＥの形状を規定する可変視野絞りを備えている。
【００１７】
同様に、照明系１８Ｂの２列の部分照明系１９Ａ〜１９Ｅは、それぞれマスクＭＢのパターン面の２列の台形状の照明領域３ＭＡ〜３ＭＥを照明する。照明領域３ＭＡ〜３ＭＥの形状及び配列は照明領域２ＭＡ〜２ＭＥと同じである。以下では、照明領域２ＭＡ〜２ＭＥ及び３ＭＡ〜３ＭＥをそれぞれ全体として照明領域ＩＡ及びＩＢとも呼ぶ。一例として、照明系１８Ａの視野絞りを用いて、外側の照明領域２ＭＡ，２ＭＣのＹ方向の幅を狭くする（外側のエッジ部を内側に移動する）ことによって、照明領域ＩＡのＹ方向の幅を調整可能である。これは照明領域ＩＢについても同様である。
【００１８】
本実施形態では、光学系フレーム８に対して光学系ステージ３６Ａ，３６ＢをＹ方向に移動することによって、それと一体的に投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ、照明系１８Ａ，１８Ｂ、及びマスクステージ１２Ａ，１２Ｂを含む光学系がＹ方向に移動する。さらに、例えば光学系ステージ３６Ａ，３６ＢのＹ方向の移動量を変えるか、又は第１の光学系ステージ３６Ａを静止させた状態で、第２の光学系ステージ３６ＢをＹ方向に移動することで、投影光学系ＰＬＡ及びＰＬＢのＹ方向（非走査方向）の間隔を制御できる。
【００１９】
また、図２において、マスクステージ１２Ａの−Ｘ方向の端部及び＋Ｙ方向の端部にそれぞれＸ軸の移動鏡２８ＸＭ及びＹ軸の移動鏡２８ＹＭが固定され、マスクステージ１２Ｂの−Ｘ方向の端部及び−Ｙ方向の端部にそれぞれＸ軸の移動鏡２９ＸＭ及びＹ軸の移動鏡２９ＹＭが固定され、光学系フレーム８上に、移動鏡２８ＸＭ，２９ＸＭのＸ方向の位置をＹ方向に離れた２箇所で計測するレーザ干渉計２８Ｘ，２９Ｘ、及び移動鏡２８ＹＭ，２９ＹＭのＹ方向の位置を計測するレーザ干渉計２８Ｙ，２９Ｙが設置されている。レーザ干渉計２８Ｘ，２８Ｙ及び２９Ｘ，２９Ｙを含んで、それぞれ光学系フレーム８（ひいてはベース部材６）に対するマスクステージ１２Ａ及び１２ＢのＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角θｚを独立に計測するマスク干渉計システム２８及び２９（図５参照）が構成されている。
【００２０】
この場合、プレート干渉計システム３０は、ベース部材６に対するプレートステージ１４の相対位置及び相対回転角を計測しているため、主制御装置５０では、マスク干渉計システム２８，２９及びプレート干渉計システム３０の計測値から、プレートステージ１４（プレートＰＴ）と、マスクステージ１２Ａ及び１２Ｂ（マスクＭＡ及びＭＢ）とのＸ方向、Ｙ方向の相対位置、及び相対回転角θｚを求めることができる。
【００２１】
さらに、光学系ステージ３６Ａ及び３６Ｂの２つのＸ軸ガイド３８Ａ及び３８Ｂに対してマスクステージ１２Ａ及び１２ＢをそれぞれＸ方向に駆動する２軸のリニアモータを含むマスクステージ駆動系２４Ａ及び２４Ｂ（図５参照）が設けられている。２軸のリニアモータの移動量の差を制御することで、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂの回転角θｚを所定範囲内で制御することも可能である。さらに、光学系ステージ３６Ａ，３６ＢをＹ方向に駆動するリニアモータ２５Ａ，２５Ｂを微小量駆動することによって、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂ（及び投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ）のＹ方向の位置も制御可能である。走査露光中に、主制御装置５０は、マスク干渉計システム２８，２９及びプレート干渉計システム３０の計測値に基づいて、プレートＰＴとマスクＭＡ及びＭＢとの間に所定の相対的な位置及び回転角の関係が維持されるように、マスクステージ駆動系２４Ａ，２４Ｂを介して光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂに対してマスクステージ１２Ａ，１２ＢのＸ方向の位置及び回転角θｚを個別に制御し、必要に応じて光学系ステージ駆動系２５を介して光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂ（マスクステージ１２Ａ，１２Ｂ）のＹ方向の位置を制御する。
【００２２】
図１の投影光学系ＰＬＡ及びＰＬＢを構成する５つの投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは、それぞれの光軸がＺ軸に平行であり、かつ両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成する。従って、プレートＰＴの各パターン転写領域には、それぞれマスクＭＡ又はＭＢのパターンと同じ大きさで同じ方向のパターンが形成される。そして、走査露光時に、マスクＭＡ，ＭＢを照明領域に対して例えば矢印Ａ１，Ａ２で示す＋Ｘ方向に走査する場合には、プレートＰＴが投影領域に対して矢印Ａ３で示すように同じ方向に走査される。さらに、投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは、それぞれ投影像の位置をＸ方向、Ｙ方向に所定範囲内でシフトさせる像シフト部を備えている。また、投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは、Ｙ軸に沿って配置された第１列の投影光学モジュール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、これに対して＋Ｘ方向に離れてＹ軸に沿って配置された第２列の投影光学モジュール１６Ｄ，１６Ｅとに分かれている。
【００２３】
図６（Ａ）は、図１の２つの投影光学系ＰＬＡ及びＰＬＢによるプレートＰＴ上の投影領域を示す平面図である。図６（Ａ）において、投影光学系ＰＬＡによる５つの投影領域（イメージフィールド）２ＰＡ，２ＰＢ，２ＰＣ，２ＰＤ，２ＰＥは、図２のマスクＭＡ上の５つの照明領域２ＭＡ〜２ＭＥと同じ大きさで、かつ同じ千鳥格子状の配列である。即ち、投影光学系ＰＬＡの投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは、図２のマスクＭＡ上の照明領域２ＭＡ〜２ＭＥ内のパターンの像を同じ配列でプレートＰＴ上の投影領域２ＰＡ〜２ＰＥに形成する。従って、投影領域２ＰＤ，２ＰＥを−Ｘ方向に移動して、投影領域２ＰＡ〜２ＰＥの−Ｘ方向のエッジ部をＹ軸に平行な直線に合わせることで、投影領域２ＰＡ〜２ＰＥは全体としてＹ方向に細長い矩形の投影領域を形成する。
【００２４】
同様に、投影光学系ＰＬＢの５つの投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは、図２のマスクＭＢ上の照明領域３ＭＡ〜３ＭＥ内のパターンの像を図６（Ａ）のプレートＰＴ上の照明領域３ＭＡ〜３ＭＥと同じ大きさで同じ配列の投影領域（イメージフィールド）３ＰＡ〜２ＰＥに形成する。以下では、投影領域２ＰＡ〜２ＰＥ及び３ＰＡ〜３ＰＥをそれぞれ全体として投影領域ＥＡ及びＥＢとも呼ぶ。
【００２５】
なお、本実施形態の投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢと同様の構成の投影光学系については、例えば特開２００１−２１５７１８号公報（対応する米国特許第６，５５２，７７５号明細書）などに詳細に開示されている。
図６（Ａ）において、プレートＰＴ上のＹ方向に離れて配置された２つのパターン転写領域ＳＡｉ，ＳＡｊに、図２のマスクＭＡ，ＭＢのパターンを投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢを介して露光する場合、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂを介して、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢをＸ方向に走査するのに同期して、プレートステージ１４を介して、図６（Ａ）に矢印で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡｉ，ＳＡｊをＸ方向に走査する。この際に、パターン転写領域ＳＡｉ及びＳＡｊは、投影領域２ＰＡ〜２ＰＥ及び３ＰＡ〜３ＰＥによってＹ方向の端部が重複して露光されるため、１回の走査露光で、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像がパターン転写領域ＳＡｉ及びＳＡｊの全面に露光される。
【００２６】
さらに、図１の露光装置１０は、プレートＰＴ上のアライメントマークを検出するために、オフアクシス方式で画像処理方式の８個のアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３，ＡＬ４，ＡＬ５，ＡＬ６，ＡＬ７，ＡＬ８を備えている。アライメント系ＡＬ１〜ＡＬ８は、例えば図２のベース部材６に支持されたＹ方向に延びる板状の保持部材３２によってプレートステージ１４の上方で保持されている。また、プレートステージ１４上面の−Ｘ方向の端部近傍に、Ｙ方向を長手方向とするマーク板ＭＰが配置されている。マーク板ＭＰの表面には、一例として前述のアライメント系ＡＬ１〜ＡＬ８のそれぞれに対応して８個の基準マーク領域ＦＭが形成されている。基準マーク領域ＦＭには、アライメント系ＡＬ１〜ＡＬ８用の基準マークと、マスクＭＡ，ＭＢのアライメント用の基準マークとが形成されている。
【００２７】
また、マスクＭＡ，ＭＢにはそれぞれ複数箇所にアライメントマークＭＡＡ及びＭＡＢが形成されている。これに対応して、プレートステージ１４の内部で、マーク板ＭＰ上の８個の基準マーク領域ＦＭのうちの６個の基準マーク領域ＦＭの下方には、リレーレンズ系と撮像素子（ＣＣＤ等）とをそれぞれ含む６個のマーク像検出系ＭＤ１〜ＭＤ６（図５参照）が配置されている。マーク像検出系ＭＤ１〜ＭＤ６は、照明光で照明されたマスクＭＡ，ＭＢ上のアライメントマークＭＡＡ，ＭＡＢの投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢによる像、及び対応する基準マークの像を重ねて撮像し、基準マークを基準とするアライメントマークＭＡＡ，ＭＡＢの像の位置情報を主制御装置５０に供給する。
【００２８】
以下、本実施形態の露光装置１０の露光動作の一例につき説明する。図６（Ａ）において、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢによる投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向（非走査方向）の共通の幅（露光幅）をＷ３、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔をＷ１、投影領域ＥＡ，ＥＢの全体のＹ方向の幅（Ｙ方向の外側のエッジ部の間隔）をＷ２とすると、以下の関係が成立する。これらの間隔Ｗ１、幅Ｗ２、及び幅Ｗ３を光学系のパラメータ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）とも呼ぶ。
【００２９】
Ｗ２＝Ｗ１＋２×Ｗ３  …（１）
この場合、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３は、照明領域ＩＡ，ＩＢのＹ方向の幅（照明幅）、ひいてはマスクＭＡ，ＭＢのパターン領域のＹ方向の幅（マスク幅）と同じである。また、図２の照明領域ＩＡ，ＩＢのＹ方向の幅は調整可能であるため、それに応じて投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３も所定の最大値に対して減少するように調整可能である。さらに、図２の光学系ステージ３６Ａ，３６ＢをＹ方向に駆動することによって、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１を調整できる。
【００３０】
また、本実施形態では、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、１枚のプレートＰＴ上の６個のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６にそれぞれデバイスパターンの像を露光する「６面取り」、及び１枚のプレートＰＴ上の８個のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８にそれぞれデバイスパターンの像を露光する「８面取り」のどの方式でも露光が可能である。パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６（又はＳＡ１〜ＳＡ８）は矩形であり、その長辺方向（長手方向）はＸ方向（走査方向）である。また、プレートＰＴの有効領域の長辺方向の長さをＬ１、短辺方向（短手方向）の長さをＬ２とする。図６（Ｂ）の６面取りでは、プレートＰＴの長辺方向はＸ方向であり、パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６はＹ方向に３行で、Ｘ方向に２列（ＳＡ１，ＳＡ３，ＳＡ５及びＳＡ２，ＳＡ４，ＳＡ６）の３行×２列に配置される。また、図６（Ｃ）の８面取りでは、プレートＰＴの長辺方向はＹ方向（非走査方向）であり、パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８はＹ方向に４行で、Ｘ方向に２列（ＳＡ１，ＳＡ３，ＳＡ５，ＳＡ７及びＳＡ２，ＳＡ４，ＳＡ６，ＳＡ８）の４行×２列に配置される。さらに、プレートＰＴの２層目以降に露光する場合には、パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６（又はＳＡ１〜ＳＡ８）にはそれぞれアライメントマークＡＭが付設されている。
【００３１】
一例として、プレートＰＴの長辺方向の長さＬ１を２８００ｍｍ、短辺方向の長さＬ２を２４００ｍｍとする。この場合、６面取りのパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６のＹ方向の幅Ｌ２／３は８００ｍｍ、８面取りのパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８のＹ方向の幅Ｌ１／４は７００ｍｍであり、次のように幅Ｌ１／４は幅Ｌ２／３よりも狭い。
Ｌ１／４＜Ｌ２／３  …（２）
本実施形態で６面取りで露光するときには、図６（Ａ）の光学系のパラメータＷ１，Ｗ２，Ｍ３、及びマスクＭＡ，ＭＢのパターン領域のＸ方向の長さＭＸＬは以下のように設定される。
【００３２】
Ｗ２＝Ｌ２        …（３Ａ）
Ｗ１＝Ｌ２／３    …（３Ｂ）
Ｗ３＝Ｌ２／３    …（３Ｃ）
ＭＸＬ＝Ｌ１／２  …（３Ｄ）
一方、本実施形態で８面取りで露光するときには、その光学系のパラメータＷ１，Ｗ２，Ｍ３、及び長さＭＸＬは以下のように設定される。
【００３３】
Ｗ２＝３・Ｌ１／４          …（４Ａ）
Ｗ１＝Ｌ１／４＜Ｌ２／３    …（４Ｂ）
Ｗ３＝Ｌ１／４＜Ｌ２／３    …（４Ｃ）
ＭＸＬ＝Ｌ２／２＜Ｌ１／２  …（４Ｄ）
投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１、及び投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３は、それぞれプレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６（又はＳＡ１〜ＳＡ８）のＹ方向の幅と等しく設定される。また、本実施形態では、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１は、プレートＰＴ上で並列に露光中の２つのパターン転写領域のＹ方向の間隔でもある。
【００３４】
本実施形態において、式（３Ｂ）及び（４Ｂ）より、間隔Ｗ１の最大値はＬ２／３であればよい。また、間隔Ｗ１が可変であるため、式（３Ｃ）及び（４Ｃ）より、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３（即ち、照明幅及びマスク幅）の最大値は、パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６（ＳＡ１〜ＳＡ８）の最大の幅であればよい。さらに、マスクＭＡ，ＭＢのパターン領域のＸ方向の長さの最大値はＬ１／２でよい。
【００３５】
次に、露光装置１０によってプレートＰＴ上に６面取りで露光を行う場合の動作の一例につき図９のフローチャートを参照して説明する。この動作は主制御装置５０によって制御される。先ず、主制御装置５０は、内部の記憶装置より、露光対象のプレートの形状（長さＬ１，Ｌ２）、パターン転写領域の形状（長辺方向の長さ、短辺方向の幅、及びパターン転写領域の間隔の情報を含む）及び配列（ショット配列）、並びに使用するマスクのパターン領域の形状等の露光データを読み込む（図９のステップ１０１）。次に主制御装置５０は、マスクのパターン領域の形状及びプレート上の各パターン転写領域の形状の情報に応じて、照明系１８Ａ，１８Ｂ内の可変視野絞りを介して照明領域ＩＡ，ＩＢのＹ方向の幅、ひいては投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３を式（３Ｃ）の値に設定する。
【００３６】
さらに、主制御装置５０は、プレート上の各パターン転写領域の形状及びショット配列（ここでは図６（Ｂ）のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６）に応じて、光学系ステージ駆動系２５を介して図２の光学系ステージ３６Ａ，３６ＢをＹ方向に移動して、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１を式（３Ｂ）の値に設定する（ステップ１０２）。具体的には、一方の光学系ステージ３６Ａは固定しておき、他方の光学系ステージ３６ＢのみのＹ方向の位置を制御してもよい。
【００３７】
次に、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂ上にマスクＭＡ，ＭＢをロードした後、マスクアライメントを行う（ステップ１０３）。即ち、マスクＭＡ，ＭＢのアライメントマークＭＡＡ，ＭＡＢの投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢによる像をプレートステージ１４上に投影し、プレートステージ１４を駆動して、マーク板ＭＰの基準マーク領域ＦＭをその像を含む領域に移動して、マーク像検出系ＭＤ１〜ＭＤ６によってアライメントマークＭＡＡ，ＭＡＢの像の位置を検出する。
【００３８】
次に、プレートステージ１４上にフォトレジストが塗布された未露光の図６（Ｂ）のプレートＰＴをロードする（ステップ１０４）。ここではプレートＰＴの２層目以降に露光するものとすると、プレートステージ１４をＸ方向、Ｙ方向に移動しながら、アライメント系ＡＬ１〜ＡＬ８によってプレートＰＴ上の所定のアライメントマークＡＭの位置（パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６の配列座標）を検出して、プレートＰＴのアライメントを行う（ステップ１０５）。この際に、アライメント系ＡＬ１〜ＡＬ８の検出位置と、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像の位置との関係（ベースライン）は予め計測されているものとする。従って、マスクのアライメント及びプレートのアライメントの結果より、主制御装置５０は、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像と、プレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６との位置関係を認識できる。この際に、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像の間隔である投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１が、プレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６のＹ方向の間隔と所定の許容範囲を超えて異なる場合には、光学系ステージ駆動系２５を介して例えば光学系ステージ３６Ｂ（マスクＭＢ）のＹ方向の位置を調整してもよい。
【００３９】
次に、図６（Ｂ）のプレートＰＴの＋Ｘ方向側のＹ方向の両端の２つのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６にマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を露光するために、ステップ１０６において、図２の照明領域ＩＡ，ＩＢの−Ｘ方向側にマスクＭＡ，ＭＢを移動し、投影領域ＥＡ，ＥＢの−Ｘ方向側にプレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６を移動する。その後、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像とパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６とが正確に重なるように、マスクステージ駆動系２４Ａ，２４Ｂ及びプレートステージ駆動系２６を駆動する。そして、照明領域ＩＡ，ＩＢへの照明光の照射を開始し、図７（Ａ）に矢印Ａ４で示すように、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢを＋Ｘ方向に移動するのに同期して、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６を＋Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６を並列に走査露光した後、照明光の照射を停止する。これ以降も、露光対象のパターン転写領域が投影領域ＥＡ，ＥＢを通過している期間に照明光が照射される。なお、図７（Ｂ）等において、プレートＰＴ上の露光済みのパターン転写領域には斜線が施されている。
【００４０】
その後、ステップ１０７において、図７（Ｂ）に矢印Ａ５で示すように、プレートステージ１４を介してプレートＰＴを＋Ｙ方向に移動（ステップ移動）して、図２の照明領域ＩＡの＋Ｘ方向側にマスクＭＡを移動し、投影領域ＥＡの＋Ｘ方向側にプレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ４を移動する。その後、ステップ１０８において、図７（Ｃ）に矢印Ａ６で示すように、照明領域ＩＡに対してマスクＭＡを−Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ４を−Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ４のみを走査露光する。
【００４１】
次に、プレートＰＴ上の全部のパターン転写領域への露光が終了したかどうかを判定し（ステップ１０９）、露光が終了していない場合にはステップ１０７に戻り、プレートＰＴの次のパターン転写領域（ここではパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ５）への露光を行うために、図７（Ｄ）に矢印Ａ７で示すように、プレートＰＴを＋Ｘ方向及び−Ｙ方向に移動する。その後のステップ１０８において、図７（Ｅ）に矢印Ａ８で示すように、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢを＋Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ５を＋Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ５を走査露光する。その後、ステップ１０９から動作はステップ１０７に戻り、プレートＰＴを＋Ｙ方向に移動した後、ステップ１０８において、図７（Ｆ）に矢印Ａ９に示すように、照明領域ＩＡに対してマスクＭＡを−Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ３を−Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ３のみを走査露光する。
【００４２】
その後、ステップ１０９においては、プレートＰＴの全部のパターン転写領域への露光が終了しているため、動作はステップ１１０に移行してプレートＰＴのアンロードが行われる。その後、ステップ１１１において、未露光のプレートがある場合には、動作はステップ１０４に戻り、次のプレートに対して６面取りでマスクＭＡ，ＭＢのパターンが露光される。また、ステップ１１１において、未露光のプレートがなくなったときに露光が終了する。このように、６面取りの場合には、４回の走査露光によって、プレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対してマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を露光できる。
【００４３】
次に、露光装置１０によってプレートＰＴ上に図６（Ｃ）に示すように８面取りで露光を行う場合には、図９のステップ１０２に対応して、照明系１８Ａ，１８Ｂ内の可変視野絞りを介して照明領域ＩＡ，ＩＢのＹ方向の幅、ひいては投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３を式（４Ｃ）の値に設定する。さらに、光学系ステージ駆動系２５を介して例えば図２の光学系ステージ３６ＢをＹ方向に移動して、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１を式（４Ｂ）の値に設定する。さらに、必要に応じて、ステップ１０３に対応して、マスクの交換及びアライメントを行う。ここでは、８面取り用のマスクもマスクＭＡ，ＭＢとして説明する。
そして、図９のステップ１０６〜１０９に対応した露光動作は次のようになる。即ち、図８（Ａ）に矢印Ａ１０で示すように、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢを＋Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６を＋Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６を並列に走査露光する。続いて、プレートＰＴを＋Ｙ方向に移動した後、図８（Ｂ）に矢印Ａ１１で示すように、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢを−Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ４，ＳＡ８を−Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ４，ＳＡ８を走査露光する。
【００４４】
その後、プレートＰＴを＋Ｘ方向及び−Ｙ方向に移動した後、図８（Ｃ）に矢印Ａ１２で示すように、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢを＋Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ５を＋Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ５を走査露光する。続いてプレートＰＴを＋Ｙ方向に移動した後、図８（Ｄ）に矢印Ａ１３で示すように、照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢを−Ｘ方向に移動するのに同期して、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ７を−Ｘ方向に移動して、パターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ７を走査露光する。このように、８面取りの場合にも、４回の走査露光によって、プレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８に対してマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を露光できる。
【００４５】
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置１０は、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂに保持されたマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像をプレートステージ１４に保持されたプレートＰＴ上の複数のパターン転写領域に投影する２つの投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢと、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂ及びプレートステージ１４をＸ方向（走査方向）に同期して移動するマスクステージ駆動系２４Ａ，２４Ｂ及びプレートステージ駆動系２６と、複数のパターン転写領域の配置に対応して、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢのＹ方向（非走査方向）の間隔を制御する光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂ及び光学系ステージ駆動系２５を含む制御機構とを備えている。
【００４６】
また、露光装置１０による露光方法は、マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢを介してプレートＰＴ上の複数のパターン転写領域に投影した状態で、マスクＭＡ，ＭＢとプレートＰＴとをＸ方向に同期して移動するステップ１０６と、複数のパターン転写領域の配置に対応して、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢのＹ方向の間隔を制御するステップ１０２と、を含んでいる。
【００４７】
本実施形態によれば、プレートＰＴ上の例えば２つのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６上に投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの投影領域ＥＡ，ＥＢが設定されるように、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢのＹ方向の間隔を制御することによって、その２つのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６に並行に効率的に（高いスループットで）マスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を走査露光できる。また、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢのＹ方向の間隔、ひいては投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１が可変であるため、投影光学系の投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３は、プレートＰＴ上のパターン転写領域の最大の幅に合わせて設定しておけばよく、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの大型化を抑制できる。
【００４８】
これに対して、投影領域ＥＡ，ＥＢの間隔Ｗ１が固定されている場合には、間隔Ｗ１を図６（Ｃ）の８面取りの場合の間隔Ｌ１／４に設定する必要がある。従って、図６（Ｂ）の６面取りの露光を行うためには、予め投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３をＬ２／３よりも広くしてマージンを持たせておく必要があり、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢが大型化する。
【００４９】
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢのＹ方向の間隔を制御するために、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢを独立にＹ方向に移動できるようにしているが、例えば投影光学系ＰＬＡの位置を固定して、投影光学系ＰＬＢのみを光学系ステージ３６ＢでＹ方向に移動できるように構成してもよい。
（２）また、本実施形態では、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢに対応してそれぞれマスクＭＡ，ＭＢを保持してＹ方向に移動するマスクステージ１２Ａ，１２Ｂが設けられ、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂは、光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂによってそれぞれ投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢと一体的にＹ方向に移動する。従って、マスクＭＡ，ＭＢのパターン領域のＹ方向の幅は、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３と同じでよいため、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂ（マスクＭＡ，ＭＢ）の大型化を抑制できる。
【００５０】
なお、例えば投影光学系ＰＬＡの位置を固定して、投影光学系ＰＬＢのみをＹ方向に移動できるように構成したときには、マスクステージ１２Ｂのみを光学系ステージ３６ＢでＹ方向に移動してもよい。
（３）また、本実施形態では、光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂで照明系１８Ａ，１８ＢもＹ方向に移動しているため、照明系１８Ａ，１８Ｂの照明領域ＩＡ，ＩＢのＹ方向の幅も投影領域ＥＡ，ＥＢの幅Ｗ３と同じでよく、照明系１８Ａ，１８Ｂも小型化できる。
【００５１】
（４）また、露光装置１０は、プレートステージ１４のベース部材６に対して光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂを含む制御機構を支持する光学系フレーム８と、光学系フレーム８に支持されてマスクステージ１２Ａ，１２ＢのＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角θｚを計測するレーザ干渉計２８Ｘ，２８Ｙ，２９Ｘ，２９Ｙとを有する。従って、マスク干渉計システム２８，２９及びプレート干渉計システム３０によって、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂとベース部材６上のプレートステージ１４との相対位置及び相対回転角を計測できる。
【００５２】
（５）また、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢは、それぞれＹ方向に配列されて、対応するパターンの一部の像をプレートＰＴ上に投影する複数（実施形態では５個）の投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅを有する。従って、小型で軽量の投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅを組み合わせることによって、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅を広くして、１回の走査露光でプレートＰＴ上の広い領域を露光できる。
【００５３】
（６）また、投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは等倍であり、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂとプレートステージ１４とは走査速度を等しくできるため、ステージ系の制御が容易である。
さらに、投影光学モジュール１６Ａ〜１６Ｅは、Ｙ軸に沿って配置された第１列の投影光学モジュール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、第２列の投影光学モジュール１６Ｄ，１６Ｅとに分かれて配置されている。従って、走査露光によって、プレートＰＴの各パターン転写領域（ＳＡ１等）に隙間無くマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を露光できる。
【００５４】
さらに、プレートＰＴの有効領域の長辺方向をＸ方向（走査方向）とし、その有効領域の短辺方向（ここでは非走査方向（Ｙ方向））の長さをＬ２とし、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１及び幅Ｗ３を式（３Ｂ）、（３Ｃ）のＬ２／３に設定した場合には、プレートＰＴ上に４回の走査露光で６面取りの露光を行うことができる。
また、プレートＰＴの有効領域の短辺方向をＸ方向とし、その有効領域の長辺方向（ここではＹ方向）の長さをＬ１とし、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１及び幅Ｗ３を式（４Ｂ）、（４Ｃ）のＬ１／４に設定した場合には、プレートＰＴ上に４回の走査露光で８面取りの露光を行うことができる。
【００５５】
（７）また、露光装置１０は、露光動作中にプレートステージ１４によってプレートＰＴをＹ方向に移動している（ステップ１０７及び図７（Ｂ）等）。これによって、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ（投影領域ＥＡ，ＥＢ）の間にＹ方向の間隔があっても、プレートＰＴの全部のパターン転写領域に露光できる。
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態につき図１０〜図１２を参照して説明する。本実施形態では第１の実施形態（図１〜図５）の露光装置１０を使用するが、６面取りの場合でも８面取りの場合でも、プレートＰＴの長さＬ２の短辺方向を走査方向（Ｘ方向）に設定する点が異なっている。
【００５６】
図１０（Ａ）は、本実施形態において８面取りで露光を行う場合のマスクＭＡ，ＭＢ、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの投影領域ＥＡ，ＥＢ、及びプレートＰＴのＹ方向の位置関係を示す図、図１０（Ｂ）は、プレートＰＴ上での投影領域ＥＡ，ＥＢの相対的な移動方向の一例を示す図である。
図１０（Ａ）において、図６（Ｃ）と同様に、プレートＰＴの長さＬ１の長辺方向はＹ方向（非走査方向）であり、パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８はＹ方向に４行で、Ｘ方向に２列の４行×２列に配置される。
【００５７】
この場合、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３、投影領域ＥＡ，ＥＢの全体のＹ方向の幅Ｗ２（光学パラメータＷ１，Ｗ２，Ｍ３）、及びマスクＭＡ，ＭＢのパターン領域のＸ方向の長さＭＸＬの最大値は以下のように設定される。
Ｗ２＝３・Ｌ１／４            …（５Ａ）
Ｗ１＝Ｗ３＝Ｌ１／４          …（５Ｂ）
ＭＸＬの最大値＝２・Ｌ２／３  …（５Ｃ）
また、マスクＭＡ，ＭＢのパターン領域のＹ方向の幅（マスク幅）及び図１の照明系１８Ａ，１８Ｂによる照明領域ＩＡ，ＩＢのＹ方向の幅（照明幅）も投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３と同じ値に設定される。ただし、８面取りでは、長さＭＸＬは、実際には以下のように短辺方向の長さＬ２の１／２であればよい。
【００５８】
ＭＸＬ＝Ｌ２／２＜２・Ｌ２／３  …（５Ｄ）
なお、マスクＭＡ，ＭＢのパターン領域２０Ａ，２０Ｂには同一のパターン（符号Ａで示す）が形成されているものとする。本実施形態において、８面取りで露光する場合には、図６（Ｃ）の場合と同様に、一例として図１０（Ｂ）に矢印Ｓ１で示すように、先ずプレートＰＴ上の２つのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６を投影領域ＥＡ，ＥＢで−Ｘ方向に相対走査して、パターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ６にマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像ＡＰを露光する。実際には、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴが＋Ｘ方向に走査され、これと同期して、図２の照明領域ＩＡ，ＩＢに対してマスクＭＡ，ＭＢが同じ方向に走査される（以下同様）。
【００５９】
続いて、図１０（Ｂ）において、プレートＰＴの＋Ｙ方向への移動、矢印Ｓ２で示す投影領域ＥＡ，ＥＢによるパターン転写領域ＳＡ４，ＳＡ８の走査露光、プレートＰＴの＋Ｘ方向、−Ｙ方向への移動、矢印Ｓ３で示す投影領域ＥＡ，ＥＢによるパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ５の走査露光、プレートＰＴの＋Ｙ方向への移動、及び矢印Ｓ４で示す投影領域ＥＡ，ＥＢによるパターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ７の走査露光が行われる。このように全部で４回の走査露光によって、プレートＰＴ上の８個のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８にマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像ＡＰが露光される。
【００６０】
図１１は、本実施形態において６面取りで露光を行う場合のマスクＭＡ，ＭＢ、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢの投影領域ＥＡ，ＥＢ、及びプレートＰＴのＹ方向の位置関係を示す図、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、プレートＰＴ上での投影領域ＥＡ，ＥＢの相対的な移動方向の一例を示す図である。
図１１において、プレートＰＴの長さＬ１の長辺方向はＹ方向（非走査方向）であり、６個のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６の長手方向もＹ方向に設定されている。また、パターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６はＸ方向に３列で、Ｙ方向に２行（ＳＡ１〜ＳＡ３及びＳＡ４〜ＳＡ６）の２行×３列に配置される。
【００６１】
また、マスクＭＡ及びＭＢのパターン領域はそれぞれＸ方向に２つの部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２及び２０Ｂ１，２０Ｂ２に分割され、マスクＭＡの部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２に形成されているパターン（符号Ａ１及びＢ１で示す）の像（符号Ａ１Ｐ及びＢ１Ｐで示す）が、それぞれプレートＰＴのＸ方向に並んだパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ３を長手方向（Ｙ方向）に２分割した２つの領域に露光される。さらに、部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２には複数のアライメントマークＭＡＡ及びＭＡＣが付設されている。なお、部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２の境界部のアライメントマークＭＡＣは、例えば部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２内のパターンの両方のアライメントに使用してもよい。
【００６２】
同様に、マスクＭＢの部分パターン領域２０Ｂ１，２０Ｂ２に形成されているパターン（符号Ａ２及びＢ２で示す）の像（符号Ａ２Ｐ及びＢ２Ｐで示す）が、それぞれプレートＰＴのＸ方向に並んだパターン転写領域ＳＡ４〜ＳＡ６を長手方向に２分割した２つの領域に露光される。さらに、部分パターン領域２０Ｂ１，２０Ｂ２にもそれぞれアライメントマークＭＡＢ及びＭＡＤが付設されている。なお、マスクＭＡのパターンとマスクＭＢのパターンとは同一であっても、異なっていてもよい。
【００６３】
図１１において、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３、投影領域ＥＡ，ＥＢの全体のＹ方向の幅Ｗ２（光学パラメータＷ１，Ｗ２，Ｍ３）、及びマスクＭＡ，ＭＢの全体のパターン領域のＸ方向の長さＭＸＬは、８面取りの場合と同じく式（５Ａ）〜（５Ｃ）のように設定される。さらに、マスク幅及び照明幅も投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３と同じ値に設定される。マスクＭＡ，ＭＢの部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２の個別のＸ方向の長さは、Ｌ２／３（＝ＭＸＬ／２）である。
【００６４】
本実施形態において、６面取りで露光する場合には、一例として図１２（Ａ）に矢印Ｓ２１で示すように、先ずプレートＰＴ上の２つのパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ４の＋Ｙ方向の半面を投影領域ＥＡ，ＥＢで＋Ｘ方向に相対走査して、パターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ４の半面にマスクＭＡ，ＭＢの部分パターン領域２０Ａ１，２０Ｂ１のパターンの像Ａ１Ｐ，Ａ２Ｐを露光する。実際には、投影領域ＥＡ，ＥＢに対してプレートＰＴが−Ｘ方向に走査され、これと同期して、図２の照明領域ＩＡ，ＩＢに対して図１１のマスクＭＡ，ＭＢの部分パターン領域２０Ａ１，２０Ｂ１が同じ方向に走査される。なお、図１２（Ｂ）等では、露光済みのパターン転写領域に斜線が施されている。
【００６５】
続いて、図１２（Ｂ）において、矢印Ｓ２２で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢをプレートＰＴに対して−Ｙ方向に相対移動した後、矢印Ｓ２３で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢで２つのパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ４の−Ｙ方向の半面を−Ｘ方向に相対走査する。これに同期して、照明領域ＩＡ，ＩＢに対して図１１のマスクＭＡ，ＭＢの部分パターン領域２０Ａ２，２０Ｂ２が＋Ｘ方向に走査される（以下同様）。これにより、パターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ４の半面にマスクＭＡ，ＭＢの部分パターン領域２０Ａ２，２０Ｂ２のパターンの像Ｂ１Ｐ，Ｂ２Ｐが露光される。
【００６６】
さらに、図１２（Ｃ）において、矢印Ｓ２４で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢをプレートＰＴに対して移動し、矢印Ｓ２５で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢで２つのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ５の＋Ｙ方向の半面を＋Ｘ方向に相対走査する。その後、図１２（Ｄ）において、矢印Ｓ２６で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢをプレートＰＴに対して移動し、矢印Ｓ２７で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢで２つのパターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ５の−Ｙ方向の半面を−Ｘ方向に相対走査することで、パターン転写領域ＳＡ２，ＳＡ５の全面にマスクＭＡ，ＭＢの部分パターン領域２０Ａ１，２０Ａ２，２０Ｂ１，２０Ｂ２のパターンの像が露光される。同様に、点線の矢印Ｓ２８及びＳ２９で示すように、投影領域ＥＡ，ＥＢでプレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ６の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の半面を順次相対走査することで、パターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ６の全面にマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像が露光される。
【００６７】
このように、６回の走査露光によって、プレートＰＴの６個のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対してマスクＭＡ，ＭＢのパターンの像を露光できる。さらに、各走査露光時のプレートＰＴ及びマスクＭＡ，ＭＢのＸ方向の走査距離は、マスクＭＡ，ＭＢの全長の１／２（Ｌ２／３）であり、各走査露光の時間は短いため、高いスループットが得られる。
【００６８】
本実施形態によれば、８面取り及び６面取りの両方で、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３（並びにマスクＭＡ，ＭＢのパターン領域の幅及び照明領域ＩＡ，ＩＢの幅）を共通に式（５Ｂ）のＬ１／４に設定しておけばよい。従って、第１の実施形態（式（３Ｃ））に比べて投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３を狭くできるため、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂの幅、及び照明系１８Ａ，１８Ｂをより小型化できる。
【００６９】
なお、本実施形態において、露光対象のプレートＰＴの長辺方向の長さＬ１が変化する場合には、それに合わせて光学系ステージ３６Ａ，３６ＢをＹ方向に移動して、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１を調整すればよい。また、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３の最大値は、露光対象のプレートの長辺方向の最大の長さの１／４に合わせておけばよい。
【００７０】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態につき図１３及び図１４を参照して説明する。本実施形態は拡大倍率の投影光学系を用いる露光装置に本発明を適用したものであり、図１３において図１〜図４に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図１３は、本実施形態の露光装置１０Ａの主に光学系の構成を示す。図１３において、露光装置１０Ａは、露光対象のマスクＭＣ，ＭＤを保持してＸ方向、Ｙ方向に移動する第１及び第２のマスクステージ（不図示）と、マスクＭＣ，ＭＤ上の台形状の照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ，３ＭＡ〜３ＭＣを照明する照明系１８Ａ，１８Ｂと、照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ，３ＭＡ〜３ＭＣ内のパターンの拡大像をそれぞれプレートＰＴ上の投影領域２ＰＡ〜２ＰＣ，３ＰＡ〜３ＰＣに形成する投影光学系ＰＬＣ，ＰＬＤと、プレートＰＴを保持してＸ方向、Ｙ方向に移動するプレートステージ１４とを備えている。本実施形態において、その第１のマスクステージが載置される第１のマスクベース（不図示）、照明系１８Ａ、及び投影光学系ＰＬＣは、プレートステージ１４が載置されるベース部材に対して固定されたフレーム機構に支持されている。一方、その第２のマスクステージが載置される第２のマスクベース（不図示）、照明系１８Ｂ、及び投影光学系ＰＬＤは、例えば図２の光学系ステージ３６Ｂと同様のＹ方向に移動可能な光学系ステージ（不図示）に支持されている。この機構によって、投影光学系ＰＬＣ，ＰＬＤのＹ方向（非走査方向）の間隔、マスクＭＣ，ＭＤのＹ方向の間隔、及び照明系１８Ａ，１８ＢのＹ方向の間隔を一体的に制御することができる。
【００７１】
また、図１３において、マスクＭＣ及びＭＤのパターン領域には、それぞれ転写用のパターンが形成されたＸ方向に細長い６個の部分パターン領域４４Ａ，４５Ａ，４４Ｂ，４５Ｂ，４４Ｃ，４５Ｃ及び４４Ｄ，４５Ｄ，４４Ｅ，４５Ｅ，４４Ｆ，４５ＦがＹ方向に等間隔で配置されている。投影光学系ＰＬＣ，ＰＬＤは、それぞれ照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ，３ＭＡ〜３ＭＣ内のパターンの拡大像をプレートＰＴ上の投影領域２ＰＡ〜２ＰＣ，３ＰＡ〜３ＰＣに形成する拡大投影光学モジュールＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３をＹ方向に所定間隔で配置して構成されている。拡大投影光学モジュールＰＬ１〜ＰＬ３は、それぞれＸ方向に正立でＹ方向に倒立の拡大像を形成する。拡大倍率βは２倍以上であることが好ましく、本実施形態では一例として２．５倍に設定される。
【００７２】
また、本実施形態では、プレートＰＴの設置方向、及びプレートＰＴ上の複数のパターン転写領域の配列は任意であるが、一例としてプレートＰＴの長辺方向をＹ方向として、プレートＰＴ上にＹ方向に４行でＸ方向に２列（ＳＡ１，ＳＡ３，ＳＡ５，ＳＡ７及びＳＡ２，ＳＡ４，ＳＡ６，ＳＡ８）でパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８が形成されるものとする。この場合、マスクＭＣの斜線を施した奇数番目の部分パターン領域４４Ａ〜４４Ｃのパターンを拡大した像が、プレートＰＴ上の斜線を施したパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ２の部分転写領域４６Ａ〜４６ＣにＹ方向に継ぎ合わせながら露光される。そして、マスクＭＣの偶数番目の部分パターン領域４５Ａ〜４５Ｃのパターンを拡大した像が、パターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ４の部分転写領域４７Ａ〜４７ＣにＹ方向に継ぎ合わせながら露光される。同様に、マスクＭＤの斜線を施した奇数番目の部分パターン領域４４Ｄ〜４４Ｆのパターンを拡大した像が、斜線を施したパターン転写領域ＳＡ５，ＳＡ６に露光され、マスクＭＤの偶数番目の部分パターン領域４５Ｄ〜４５Ｆのパターンを拡大した像が、パターン転写領域ＳＡ７，ＳＡ８に露光される。
【００７３】
このように本実施形態では、投影光学系ＰＬＣ，ＰＬＤが拡大倍率であるため、小型のマスクＭＣ，ＭＤ内のパターンとプレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８とは１：１に対応している。従って、２枚の小さいマスクＭＣ，ＭＤを用いるだけで、プレートＰＴの全面に任意のパターンを露光できる。
また、照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ及び投影領域２ＰＡ〜２ＰＣのＹ方向の配列周期は、部分パターン領域４４Ａ〜４４Ｃ（又は４５Ａ〜４５Ｃ）の周期と同じであり、かつ照明領域２ＭＡ〜２ＭＣの個別のＹ方向の幅は、部分パターン領域４４Ａ〜４４Ｃ（又は４５Ａ〜４５Ｃ）の個別の幅のほぼ１／２である。これは照明領域３ＭＡ〜３ＭＣ及び投影領域３ＰＡ〜３ＰＣについても同様である。
【００７４】
ここで、投影光学系ＰＬＣ及びＰＬＤによる投影領域２ＰＡ〜２ＰＣ及び３ＰＡ〜３ＰＣの外形を囲む矩形の領域をそれぞれ投影領域ＥＡ及びＥＢとする。図１３において、プレートＰＴの長辺方向（Ｙ方向）の長さをＬ１、短辺方向の長さをＬ２として、プレートＰＴの一つの部分転写領域（例えば４６Ａ）のＹ方向の幅の１／２をΔＹとする。このとき、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅Ｗ３（ほぼ照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ，３ＭＡ〜３ＭＣの幅に等しい）、及び投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔Ｗ１はほぼ次のように設定される。
【００７５】
Ｗ３＝Ｌ１／４−ΔＹ  …（６Ａ）
Ｗ１＝Ｌ１／４＋ΔＹ  …（６Ｂ）
また、マスクＭＣ，ＭＤのパターン領域のＹ方向の幅は、ほぼＬ１／４に１つの部分パターン領域（例えば４４Ａ）のＹ方向の幅を加えた値であり、マスクＭＣ，ＭＤのパターン領域のＸ方向の長さは、Ｌ２／２．５（Ｌ２／β）である。この場合、プレートによってＬ１，Ｌ２の値が異なるため、間隔Ｗ１は異なる形状のプレートに露光する場合には異なった値になる。また、投影領域ＥＡ，ＥＢの幅Ｗ３の最大値は、露光対象のプレートの最大の長さＬ１のほぼ１／４に設定しておけばよい。
【００７６】
次に、本実施形態において、プレートＰＴ上にマスクＭＣ，ＭＤのパターンの拡大像を露光する場合の動作の一例につき図１４を参照して説明する。図１４（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１３のプレートＰＴとマスクＭＣ，ＭＤとの走査露光時のＹ方向の相対位置を示す平面図である。先ず、図１４（Ａ）に矢印Ｓ３１で示すように、マスクＭＣ，ＭＤの一つおきの部分パターン領域４４Ａ〜４４Ｃ，４４Ｄ〜４４Ｆの−Ｙ方向側の第１領域４４Ａ１，４４Ｄ１等から＋Ｙ方向側の第２領域４４Ａ２，４４Ｄ２等に対して順次、照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ，３ＭＡ〜３ＭＣを相対走査するのに同期して、矢印Ｓ３２で示すように、プレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ２及びＳＡ５，ＳＡ６の部分転写領域４６Ａ〜４６Ｃ及び４６Ｄ〜４６Ｆの＋Ｙ方向側の第１領域４６Ａ１等から−Ｙ方向側の第２領域４６Ａ２等に対して順次、投影領域ＥＡ，ＥＢを相対走査する。この場合、マスクＭＣ，ＭＤはそれぞれ不図示の第１及び第２マスクステージによって、＋Ｘ方向への走査、−Ｙ方向への移動、及び−Ｘ方向への走査が行われ、プレートＰＴはプレートステージ１４によって、＋Ｘ方向への走査、＋Ｙ方向への移動、及び−Ｘ方向への走査が行われる。この往復走査によって、プレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ２及びＳＡ５，ＳＡ６にマスクＭＣ，ＭＤの部分パターン領域４４Ａ〜４４Ｃ，４４Ｄ〜４４Ｆのパターンの拡大像がＹ方向に継ぎ合わせながら露光される。
【００７７】
その後、プレートＰＴが＋Ｙ方向に長辺方向の幅Ｌ１の１／４だけ移動される。そして、図１４（Ｂ）に矢印Ｓ３３で示すように、マスクＭＣ，ＭＤの一つおきの部分パターン領域４５Ａ〜４５Ｃ，４５Ｄ〜４５Ｆの−Ｙ方向側の第１領域４５Ａ１，４５Ｄ１等から＋Ｙ方向側の第２領域４５Ａ２，４５Ｄ２等に対して順次、照明領域２ＭＡ〜２ＭＣ，３ＭＡ〜３ＭＣで相対走査するのに同期して、矢印Ｓ３４で示すように、プレートＰＴのパターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ４及びＳＡ７，ＳＡ８の部分転写領域４７Ａ〜４７Ｃ及び４７Ｄ〜４７Ｆの＋Ｙ方向側の第１領域４７Ａ１等から−Ｙ方向側の第２領域４７Ａ２等に対して順次、投影領域ＥＡ，ＥＢを相対走査する。この往復走査によって、プレートＰＴ上のパターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ４及びＳＡ７，ＳＡ８にマスクＭＣ，ＭＤの部分パターン領域４５Ａ〜４５Ｃ，４５Ｄ〜４５Ｆのパターンの拡大像がＹ方向に継ぎ合わせながら露光される。このようにして、２回の往復走査露光（４回の走査露光）によって、プレートＰＴの全面のパターン転写領域ＳＡ１〜ＳＡ８に対してマスクＭＣ，ＭＤのパターンの拡大像が露光される。
【００７８】
なお、図１３のプレートＰＴ上に６面取りで露光する場合には、マスクＭＣ，ＭＤの部分パターン領域４４Ａ〜４４Ｆ，４５Ａ〜４５Ｆに６面取り用のパターンを形成しておき、図１４（Ａ），（Ｂ）を参照して説明した露光動作を実行すればよい。このように本実施形態によれば、投影光学系ＰＬＣ，ＰＬＤが拡大倍率を有しているため、プレートＰＴ上のすべてのパターン転写領域（ＳＡ１〜ＳＡ６又はＳＡ８）に対応するパターンをマスクＭＣ，ＭＤ上に形成することができ、プレートＰＴ上の面取り数（６面取り又は８面取り等）に依らずマスクＭＣ，ＭＤ上に任意に転写対象のパターンを形成できる。また、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅はほぼＬ１／４でよいため、小型のマスクＭＣ，ＭＤ及び小型の投影光学系ＰＬＣ，ＰＬＤを用いて、プレートＰＴの全面に任意のパターンを露光できる。
【００７９】
次に、上記実施形態の露光装置１０又は１０Ａをリソグラフィ工程で使用して製造されるデバイスとしての液晶表示素子の製造方法について、図１５のフローチャートを参照して説明する。
図１５のステップ２０２のパターン形成工程では、上述した露光装置を用いて、マスクに形成されたパターンの像を感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写する、いわゆる光リソグラフィ工程（露光工程）が実行される。さらに、パターンが転写された感光性基板の現像（ガラス基板上のフォトレジスト層の現像）を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層（転写パターン層）を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介して基板表面にエッチング等の加工をする加工工程と、基板上のフォトレジスト層を除去するレジスト剥離工程とが実行さる。このパターン形成工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。
【００８０】
次に、ステップ２０４のカラーフィルタ形成工程において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列された、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組が複数水平走査線方向に配列されたカラーフィルタを形成する。その後、ステップ２０６のセル組み立て工程において、例えばパターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、ステップ２０８のモジュール組立工程にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。
この場合、パターン形成工程において、上述の露光装置を用いて高スループットでプレートの露光が行われるので、液晶表示素子の生産性を向上させることができる。
【００８１】
なお、上記実施形態の図２の構成では、共通のＹ軸ガイド３４Ａ，３４Ｂ上にＹ方向に並列に光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂ（それぞれマスクステージ１２Ａ，１２Ｂ及び投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢを支持している）を載置している。しかしながら、例えばＸ方向に第１組及び第２組のＹ軸ガイドを設置して、これらの２組のＹ軸ガイドに個別に光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂを載置してもよい。この場合には、光学系ステージ３６Ａ，３６ＢのＹ方向の位置を入れ換えるような動作も可能であるため、様々なショット配列のプレートを効率的に露光できる。
【００８２】
また、上記実施形態では、２つの投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ（又はＰＬＣ，ＰＬＤ）が用いられているが、投影光学系を３個以上配置してもよい。この場合、１番目の投影光学系を固定し、２番目以降の投影光学系のＹ方向の位置をそれぞれ制御できるようにしてもよい。この構成では、プレート上の３個以上のパターン転写領域に並列に走査露光できるため、さらにスループットを向上できる。
【００８３】
また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ（又はＰＬＣ，ＰＬＤ）が、５本（又は３本）の投影光学モジュールを備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学モジュールの本数はこれに限らず、２本以上であれば良い。また、例えば投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢとしては、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、単一の投影光学モジュールを使用してもよい。
【００８４】
また、投影光学系又は投影光学モジュールは、屈折系、反射系、又は反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像であっても良い。
また、上記実施形態では投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ（又はＰＬＣ，ＰＬＤ）として、投影倍率が等倍（又は拡大）のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系でも良い。
【００８５】
また、上記の実施形態では、光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂによって投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢと一体的にマスクステージ１２Ａ，１２ＢをＹ方向に移動しているが、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂは光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂとは別の移動機構によって投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢとは別にＹ方向に移動してもよい。同様に、照明系１８Ａ，１８Ｂも光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂとは別の移動機構によって投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢとは別にＹ方向に移動してもよい。
【００８６】
さらに、例えば投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の間隔の調整量が短い場合には、マスクステージ１２Ａ，１２ＢのＹ方向の幅（マスクのパターン領域のＹ方向の幅）及び照明系１８Ａ，１８Ｂの照明領域のＹ方向の幅を予め大きくしておいて、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂを支持するマスクベース及び照明系１８Ａ，１８Ｂを固定しておいてもよい。この場合には、投影領域ＥＡ，ＥＢのＹ方向の幅及び間隔の目標値に応じて、照明系１８Ａ，１８Ｂ内の可変視野絞りによってマスク上の照明領域の幅及び間隔を制御すればよい。
【００８７】
また、複数の投影光学系として例えば拡大倍率の投影光学系を用いる場合には、複数の投影光学系用のマスクパターンを共通の１枚のマスクに形成し、１つのマスクステージでそのマスクを保持してＸ方向に移動してもよい。この場合には、例えば照明領域の位置制御によって転写対象のパターンを選択し、複数の投影光学系の投影像の位置の調整は、各投影光学系内の像位置シフト機能を用いて行ってもよい。
【００８８】
また、図５の光学系ステージ干渉計システム２７、マスク干渉計システム２８，２９、及びプレート干渉計システム３０を構成する少なくとも一部の干渉計の代わりに、エンコーダを用いても良いし、あるいはマスク干渉計システム２８，２９及びプレート干渉計システム３０等に加えてエンコーダシステムを設け、干渉計システムとエンコーダシステムとのハイブリッドシステムによって、マスクステージ１２Ａ，１２Ｂ、プレートステージ１４の位置情報を計測するようにしても良い。
【００８９】
また、光学系ステージ干渉計システム２７（レーザ干渉計２７Ａ，２７Ｂ）を設けることなく、例えばマスク干渉計システム２８，２９のＹ軸のレーザ干渉計２８Ｙ，２９Ｙを用いて光学系ステージ３６Ａ，３６ＢのＹ方向の位置を計測してもよい。
また、本発明の露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えばプラズマディスプレイ等の他の表示素子、半導体素子、薄膜磁気ヘッド、及びマイクロマシン等のマイクロデバイス（電子デバイス）を製造するための露光装置、又はＤＮＡチップ若しくは他の露光装置で使用されるマスクなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミックス基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
【００９０】
このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のマスクステージ１２Ａ，１２Ｂ等の駆動機構を示す平面図である。
【図３】図２の光学系ステージ３６Ａ，３６Ｂによって支持される光学系を示す一部を切り欠いた図である。
【図４】図２の光学系ステージ３６Ｂによって支持される光学系を示す側面図である。
【図５】図１の露光装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】（Ａ）は第１の実施形態の投影領域ＥＡ，ＥＢの配置を示す図、（Ｂ）は６面取りのプレートを示す平面図、（Ｃ）は８面取りのプレートを示す平面図である。
【図７】６面取りで露光中のマスクＭＡ，ＭＢとプレートとの位置関係の変化の一例を示す斜視図である。
【図８】８面取りで露光中のマスクＭＡ，ＭＢとプレートとの位置関係の変化の一例を示す斜視図である。
【図９】第１の実施形態の露光動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】（Ａ）は第２の実施形態で８面取りを行う場合のプレート、投影領域ＥＡ，ＥＢ、及びマスクの位置関係の一例を示す図、（Ｂ）はプレートに対する投影領域ＥＡ，ＥＢの相対移動方向の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態で６面取りを行う場合のプレート、投影領域ＥＡ，ＥＢ、及びマスクの位置関係の一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態において６面取りで露光中のプレートと投影領域ＥＡ，ＥＢとの位置関係の変化の一例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】（Ａ）は図１３のプレートのパターン転写領域ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ５，ＳＡ６に露光する場合の照明領域及び露光領域とマスク及びプレートとの相対位置の変化の一例を示す図、（Ｂ）は図１３のプレートのパターン転写領域ＳＡ３，ＳＡ４，ＳＡ７，ＳＡ８に露光する場合の照明領域及び露光領域とマスク及びプレートとの相対位置の変化の一例を示す図である。
【図１５】液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
ＭＡ，ＭＢ…マスク、ＰＬＡ，ＰＬＢ…投影光学系、ＰＴ…プレート、ＥＡ，ＥＢ…露光領域、ＳＡ１〜ＳＡ８…パターン転写領域、２ＭＡ〜２ＭＥ，３ＭＡ〜３ＭＥ…照明領域、２ＰＡ〜２ＰＥ，３ＰＡ〜３ＰＥ…投影領域、６…ベース部材、８…光学系フレーム、１０…露光装置、１２Ａ，１２Ｂ…マスクステージ，１４…プレートステージ、１６Ａ〜１６Ｅ…投影光学モジュール、１８Ａ，１８Ｂ…照明系、２５…光学系ステージ駆動系、２７…光学系ステージ干渉計システム、２８，２９…マスク干渉計システム、３０…プレート干渉計システム、３４Ａ，３４Ｂ…Ｙ軸ガイド、３６Ａ，３６Ｂ…光学系ステージ、３８Ａ，３８Ｂ…Ｘ軸ガイド
【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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【図１５】
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