(57)【要約】マスクの自重撓みが感光性基板上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことのできるマルチ走査型の露光装置。複数の投影光学ユニット（ＰＬ１〜ＰＬ１１）に対してマスク（Ｍ）および感光性基板（Ｐ）を走査方向に沿って相対移動させつつマスクのパターンを感光性基板へ投影露光する本発明の露光装置において、投影光学ユニットは等倍よりも大きい倍率を有する。マスクステージは、走査方向に延びてマスクの両端部を支持する一対の支持部材と、この一対の支持部材の間において走査方向に延びてマスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有する。
2008078509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の第１方向に沿って配列された複数の露光パターン領域と、前記複数の露光パターン領域の間で前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びた非露光領域とを含み、
前記非露光領域の幅をＤとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第１方向に沿った寸法をＭｔとし、前記露光パターン領域の前記第１方向に沿った寸法をＭ0とし、前記非露光領域の数をＮとし、前記露光パターン領域の数をｋとし、前記露光パターンの最小線幅をａとするとき、
５．４７５／ａ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記露光パターンの像を形成する投影光学ユニットと組み合わせて使用され、該投影光学ユニットの露光パターン側の開口数をＮＡｍとするとき、
３０ＮＡｍ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
所定の第１方向に沿って配列された複数の露光パターン領域と、前記複数の露光パターン領域の間で前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びた非露光領域とを含み、
前記非露光領域の幅をＤとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第１方向に沿った寸法をＭｔとし、前記露光パターン領域の前記第１方向に沿った寸法をＭ0とし、前記非露光領域の数をＮとし、前記露光パターン領域の数をｋとし、前記露光パターンの像を形成する投影光学ユニットの露光パターン側の開口数をＮＡｍとするとき、
３０ＮＡｍ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とするマスク。
【請求項４】
前記複数の露光パターン領域は、第１露光パターン領域と第２露光パターン領域とを含み、前記投影光学ユニットのうちの第１投影光学ユニットによって形成される前記第１露光パターン領域の像の一部と、前記投影光学ユニットのうち前記第１投影光学ユニットとは異なる第２投影光学ユニットによって形成される前記第２投影光学ユニットの像の一部とは、互いに重畳するように形成されることを特徴とする請求項２または３に記載のマスク。
【請求項５】
マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記１つまたは複数の中間支持部材は、露光に際して前記マスクを走査させる方向に沿って設けられていることを特徴とするマスクステージ。
【請求項６】
前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットと組み合わせて使用され、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ
の条件を満足することを特徴とする請求項５に記載のマスクステージ。
【請求項７】
前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットと組み合わせて使用され、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をＭｔとし、前記中間支持部材の数をＮとし、前記所定方向に沿ってマスク面に形成される照明領域の数をｋとし、前記照明領域の前記所定方向に沿った寸法をＭ0とするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とする請求項５または６に記載のマスクステージ。
【請求項８】
マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ
の条件を満足することを特徴とするマスクステージ。
【請求項９】
マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をＭｔとし、前記中間支持部材の数をＮとし、前記所定方向に沿ってマスク面に形成される照明領域の数をｋとし、前記照明領域の前記所定方向に沿った寸法をＭ0とするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とするマスクステージ。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の中間支持部材は、露光に際して前記マスクを走査させる方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載のマスクステージ。
【請求項１１】
前記マスクのパターンは、第１露光パターン領域と第２露光パターン領域とを含み、前記投影光学ユニットのうちの第１投影光学ユニットによって形成される前記第１露光パターン領域の像の一部と、前記投影光学ユニットのうち前記第１投影光学ユニットとは異なる第２投影光学ユニットによって形成される前記第２投影光学ユニットの像の一部とは、互いに重畳するように形成されることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のマスクステージ。
【請求項１２】
マスクを照明する照明系と、前記マスクを保持する請求項５乃至１１のいずれか１項に記載のマスクステージと、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットとを備え、前記複数の投影光学ユニットに対して前記マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
マスクを照明する照明系と、前記マスクを保持するマスクステージと、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットとを備え、前記複数の投影光学ユニットに対して前記マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学ユニットは、等倍よりも大きい倍率を有し、
前記マスクステージは、前記走査方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記走査方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ
の条件を満足することを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をＭｔとし、前記中間支持部材の数をＮとし、前記複数の投影光学ユニットの各々に対応するように前記照明系が前記マスク上に形成する各照野の前記所定方向に沿った寸法をＭ0とし、前記複数の投影光学ユニットの数をｋとするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記マスクのパターンは、第１露光パターン領域と第２露光パターン領域とを含み、前記複数の投影光学ユニットのうちの第１投影光学ユニットによって形成される前記第１露光パターン領域の像の一部と、前記複数の投影光学ユニットのうち前記第１投影光学ユニットとは異なる第２投影光学ユニットによって形成される前記第２投影光学ユニットの像の一部とは、互いに重畳するように形成されることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の露光装置を用いて前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工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】
所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットに対して、マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ、前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光方法において、
前記投影光学ユニットとして、等倍よりも大きい倍率を有する光学系を用い、
前記走査方向に延びる一対の支持部材により前記マスクの両端部を支持し、且つ前記一対の支持部材の間において前記走査方向に延びる１つまたは複数の中間支持部材により前記マスクを支持することを特徴とする露光方法。
【請求項１９】
前記マスクの自重による最大撓み量が前記投影光学ユニットのマスク側の焦点深度よりも小さくなるように、前記１つまたは複数の中間支持部材を配置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】
互いに隣接する２つの支持部材の前記所定方向に沿った間隔のうちの最大間隔Ｌｍとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をＬ／βとし、前記最大間隔Ｌｍに関するパラメータをｎとし、光の波長をλとし、前記１つまたは複数の中間支持部材が介在しないときに前記一対の支持部材により支持される前記マスクの自重による最大撓み量をδ1とし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとするとき、
Ｌｍ＝Ｌ／（β×ｎ）
（１／λ）×δ1×ＮＡｐ2＜β2×ｎ4
の条件を満足するように前記最大間隔Ｌｍを設定することを特徴とする請求項１８または１９に記載の露光方法。
【請求項２１】
前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとするとき、前記中間支持部材と前記マスクのパターン領域との前記所定方向に沿った間隔Ｄｍが、
Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｄｍ
の条件を満足するように前記マスクを設定することを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項２２】
前記マスクのパターンは、第１露光パターン領域と第２露光パターン領域とを含み、前記複数の投影光学ユニットのうちの第１投影光学ユニットによって形成される前記第１露光パターン領域の像の一部と、前記複数の投影光学ユニットのうち前記第１投影光学ユニットとは異なる第２投影光学ユニットによって形成される前記第２投影光学ユニットの像の一部とは、互いに重畳するように形成されることを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載の露光方法によって前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工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、マスク、マスクステージ、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法に関し、特に複数の投影光学ユニットに対してマスクおよび感光性基板を相対移動させつつマスクのパターンを感光性基板に投影露光するマルチ走査型の露光装置に好適なマスクステージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ等の表示装置として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより製造される。このフォトリソグラフィ工程においてマスクパターンをプレートに投影露光する装置として、マルチ走査型の露光装置が使用される。【０００３】
マルチ走査型の露光装置では、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に対してマスクおよびプレート（感光性基板）を相対移動させつつ、マスクのパターンをプレート上に投影露光する（たとえば特許文献１を参照）。特許文献１に記載された従来のマルチ走査型の露光装置では、マスクパターンを等倍でプレート上に投影する。【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３７４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では、液晶表示パネルの巨大化に伴い、マスクも巨大化する傾向がある。マスクは非常に高価であり、巨大化によりコストが増大する。そこで、マスクの巨大化を回避するために、拡大倍率を有する投影光学ユニットを用いる拡大系マルチ走査型の露光装置が考案されている。拡大系マルチ走査型の露光装置では、等倍の投影光学ユニットを用いる等倍系マルチ走査型の露光装置に比して、マスク側の焦点深度が小さくなり、マスクの自重による撓み（以下、単に「自重撓み」ともいう）が結像に及ぼす影響も大きくなる。【０００６】
また、従来技術においては、マスクの自重撓みの影響によりプレート側で比較的大きなフォーカスずれが発生するため、投影光学ユニット毎にフォーカス調整を行う必要があった。この場合、フォーカス調整用の光学素子やその製造工程が必要となり、装置の製造コストが増大する。【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、マスクの自重撓みが感光性基板上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことのできるマルチ走査型の露光装置および露光方法を提供することを目的とする。また、本発明は、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うマルチ走査型の露光装置を用いて、大面積で良好なデバイスを製造することの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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、所定の第１方向に沿って配列された複数の露光パターン領域と、前記複数の露光パターン領域の間で前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びた非露光領域とを含み、
前記非露光領域の幅をＤとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第１方向に沿った寸法をＭｔとし、前記露光パターン領域の前記第１方向に沿った寸法をＭ0とし、前記非露光領域の数をＮとし、前記露光パターン領域の数をｋとし、前記露光パターンの最小線幅をａとするとき、
５．４７５／ａ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とするマスクを提供する。【０００９】
本発明の第２形態では、所定の第１方向に沿って配列された複数の露光パターン領域と、前記複数の露光パターン領域の間で前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びた非露光領域とを含み、
前記非露光領域の幅をＤとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第１方向に沿った寸法をＭｔとし、前記露光パターン領域の前記第１方向に沿った寸法をＭ0とし、前記非露光領域の数をＮとし、前記露光パターン領域の数をｋとし、前記露光パターンの像を形成する投影光学ユニットの露光パターン側の開口数をＮＡｍとするとき、
３０ＮＡｍ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とするマスクを提供する。【００１０】
本発明の第３形態では、マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記１つまたは複数の中間支持部材は、露光に際して前記マスクを走査させる方向に沿って設けられていることを特徴とするマスクステージを提供する。【００１１】
本発明の第４形態では、マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ
の条件を満足することを特徴とするマスクステージを提供する。【００１２】
本発明の第５形態では、マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をＷとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をＳとし、前記マスクを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をＮＡｐとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をＭｔとし、前記中間支持部材の数をＮとし、前記所定方向に沿ってマスク面に形成される照明領域の数をｋとし、前記照明領域の前記所定方向に沿った寸法をＭ0とするとき、
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ
の条件を満足することを特徴とするマスクステージを提供する。【００１３】
本発明の第６形態では、マスクを照明する照明系と、前記マスクを保持する第３形態、第４形態または第５形態のマスクステージと、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットとを備え、前記複数の投影光学ユニットに対して前記マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする露光装置を提供する。【００１４】
本発明の第７形態では、マスクを照明する照明系と、前記マスクを保持するマスクステージと、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットとを備え、前記複数の投影光学ユニットに対して前記マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学ユニットは、等倍よりも大きい倍率を有し、
前記マスクステージは、前記走査方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記走査方向に延びて前記マスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを有することを特徴とする露光装置を提供する。【００１５】
本発明の第８形態では、第７形態の露光装置を用いて前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。【００１６】
本発明の第９形態では、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットに対して、マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ、前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光方法において、
前記投影光学ユニットとして、等倍よりも大きい倍率を有する光学系を用い、
前記走査方向に延びる一対の支持部材により前記マスクの両端部を支持し、且つ前記一対の支持部材の間において前記走査方向に延びる１つまたは複数の中間支持部材により前記マスクを支持することを特徴とする露光方法を提供する。【００１７】
本発明の第１０形態では、第９形態の露光方法によって前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の拡大系マルチ走査型の露光装置では、マスクステージが走査方向に延びてマスクの両端部を支持する一対の支持部材と、この一対の支持部材の間において走査方向に延びてマスクを支持する１つまたは複数の中間支持部材とを備えている。その結果、マスクの両端部を単純支持する従来技術に比して、マスクの自重による最大撓み量を小さく抑えることができる。【００１９】
すなわち、本発明の露光装置および露光方法では、マスクの自重撓みが感光性基板上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことができる。また、本発明により構成された露光装置を用いた良好な投影露光により、大面積で良好なデバイスとして、たとえば高精度な液晶表示素子などを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】従来のマスクステージによるマスクの保持機構の不都合について説明する図である。
【図３】本実施形態にかかる拡大系マルチ走査型の露光装置における、マスクステージによるマスクの保持機構について説明する図である。
【図４】プレート上に各露光領域が走査直交方向に沿って互いに一部重複するように形成される様子を模式的に示す図である。
【図５】中間支持部材に対応する領域の両側にマスクパターンの禁止帯領域が必要になることを説明する図である。
【図６】本実施形態の変形例にかかるマスク保持機構について説明する図である。
【図７】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフローチャートである。
【図８】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１  光源
２  楕円鏡
３  反射鏡
４  リレーレンズ系
５  ファイバボックス
６  フライアイ・インテグレータ
７ｂ  コンデンサーレンズ系
１１ａ，１１ｂ  支持部材
１２ａ，１２ｂ  中間支持部材
１３ａ，１３ｂ  非露光領域
ＰＡ１〜ＰＡ５  露光パターン領域
ＩＲ１〜ＩＲ５  照明領域（照野）
Ｍ  マスク
ＭＳ  マスクステージ
ＰＬ１〜ＰＬ１１  投影光学ユニット
Ｐ  プレート
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。図１では、所定の回路パターンが形成されたマスクＭおよびレジストが塗布されたプレート（感光性基板）Ｐを露光に際して移動させる方向（走査方向）に沿ってＸ軸を、マスクＭの平面内でＸ軸と直交する方向（走査直交方向）に沿ってＹ軸を、プレートＰの法線方向に沿ってＺ軸を設定している。【００２３】
本実施形態の露光装置は、マスクステージ（図１では不図示）ＭＳ上においてＸＹ平面に平行に支持されたマスクＭを照明するための照明系を備えている。照明系は、たとえば超高圧水銀ランプからなる光源１を備えている。光源１は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡２の第１焦点位置に位置決めされている。したがって、光源１から射出された照明光束は、反射鏡（平面鏡）３を介して、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。この第２焦点位置には、シャッター（不図示）が配置されている。【００２４】
楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、リレーレンズ系４を介して再び結像する。リレーレンズ系４の瞳面の近傍には、所望の波長域の光、例えばｉ線（３６５ｎｍ）の光のみを露光光として透過させる波長選択フィルタ（不図示）が配置されている。なお、波長選択フィルタでは、たとえばｇ線（４３６ｎｍ）の光とｈ線（４０５ｎｍ）とｉ線の光とを同時に選択することもできるし、ｈ線の光とｉ線の光とを同時に選択することもできる。【００２５】
リレーレンズ系４による光源像の形成位置の近傍には、ファイバボックス５の入射側ライトガイド面が位置決めされている。ファイバボックス５のライトガイドへ入射した光束は、その内部を伝播した後、１１本の出射側ライトガイドから出射する。このように、ファイバボックス５は、光源１の数（図１では１つ）と同じ数の入射端と、投影光学系を構成する投影光学ユニットの数（図１では１１個）と同じ数の射出端とを備えている。【００２６】
ファイバボックス５の代表的な１つの出射側ライトガイドから射出された発散光束は、コリメートレンズ７ａによりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイ・インテグレータ（オプティカルインテグレータ）６に入射する。フライアイ・インテグレータ６は、例えば多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸ＡＸに沿って延びるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。したがって、フライアイ・インテグレータ６に入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（すなわち射出面の近傍）にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源（実質的な面光源）を形成する。【００２７】
二次光源からの光束は、フライアイ・インテグレータ６の後側焦点面の近傍に配置された開口絞り（不図示）により制限された後、コンデンサーレンズ系７ｂに入射する。なお、開口絞りは、対応する投影光学ユニットの瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を有する。開口絞りは、この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値（投影光学系を構成する各投影光学ユニットの瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比）を所望の値に設定する。【００２８】
コンデンサーレンズ系７ｂを介した光束は、所定の転写パターンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。同様に、ファイバボックス５の他の出射側ライトガイドから射出された発散光束も、コリメートレンズ７ａ、フライアイ・インテグレータ６、開口絞り、およびコンデンサーレンズ系７ｂを介して、マスクＭを重畳的にそれぞれ照明する。すなわち、照明系は、マスクＭ上においてＹ方向に並んだ複数（図１では合計で１１個）の所定形状の領域を照明する。ここで、図１では台形状の照明領域を模式的に示しているが、後述するように、本実施形態では六角形状の照明領域（照野）が形成される。【００２９】
なお、上述の例では、照明系において、１つの光源１からの照明光をファイバボックス５により１１個の照明光に等分割しているが、光源の数および投影光学ユニットの数に限定されることなく、様々な変形例が可能である。すなわち、必要に応じて２つ以上の光源を設け、これら２つ以上の光源からの照明光をランダム性の良好なライトガイドを介して所要数（投影光学ユニットの数）の照明光に等分割することもできる。この場合、ファイバボックス５は、光源の数と同数の入射端を有し、投影光学ユニットの数と同数の射出端を有することになる。【００３０】
マスクＭ上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにＹ方向に沿って配列された複数（図１では合計で１１個）の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１からなる投影光学系に入射する。ここで、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１の構成は、互いに同じである。また、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１は、両側（マスクＭ側およびプレートＰ側）にほぼテレセントリックな光学系である。【００３１】
図１では、図面の明瞭化のために、参照符号ＰＬ３，ＰＬ５，ＰＬ７，ＰＬ９，ＰＬ１１の図示を省略している。また、図１では、各投影光学ユニットとして反射屈折光学系を用いる例を示しているが、これに限定されることなく、等倍よりも大きい倍率すなわち拡大倍率を有する様々なタイプの光学系を用いることができる。すなわち、各投影光学ユニットとして、拡大倍率を有する１回結像型の光学系や、拡大倍率を有する２回結像型の光学系などを用いることができる。【００３２】
複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１から構成された投影光学系を介した光は、プレートステージ（不図示）上においてＸＹ平面に平行に支持されたプレートＰ上にマスクパターン像を形成する。上述したように、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１は拡大系として構成されているので、感光性基板であるプレートＰ上において各照明領域に対応するようにＹ方向に並んだ複数の六角形状の露光領域には、マスクパターンの拡大像が形成される。【００３３】
マスクステージには、このステージを走査方向であるＸ方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）が設けられている。また、マスクステージを走査直交方向であるＹ方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、マスクステージの位置座標が移動鏡を用いたレーザー干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。【００３４】
同様の駆動系が、プレートステージにも設けられている。すなわち、プレートステージを走査方向であるＸ方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）、プレートステージを走査直交方向であるＹ方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、プレートステージの位置座標が移動鏡を用いたレーザー干渉計ＰＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。【００３５】
また、マスクＭとプレートＰとをＸＹ平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系（不図示）がマスクＭの上方に配置されている。アライメント系として、たとえばマスクＭ上に形成されたマスクアライメントマークとプレートＰ上に形成されたプレートアライメントマークとの相対位置を画像処理により求める方式のアライメント系を用いることができる。さらに、プレートステージには、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１の像面における照度を計測するための照度センサＩＳが設けられている。【００３６】
本実施形態の拡大系マルチ走査型の露光装置では、マスクステージ側の走査駆動系およびプレートステージ側の走査駆動系の作用により、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１からなる投影光学系に対してマスクＭおよびプレートＰをＸ方向に沿ってそれぞれ移動させることによって、マスクＰ上のパターン領域の全体がプレートＰ上の露光領域の全体に転写（走査露光）される。【００３７】
ここで、図２を参照して、従来のマスクステージによるマスクの保持機構について説明する。従来のマスクステージ２０は、図２（ａ）に示すように、１つの矩形状の開口を中央に形成する枠構造を有する。そして、マスクＭは、走査方向であるＸ方向に延びる一対の支持部材２１ａと２１ｂとにより、パターン領域ＰＡの僅かに外側の両端部において単純支持される。この場合、マスクＭは、その自重により、走査直交方向であるＹ方向に沿って、図２（ｂ）に示すように湾曲する。【００３８】
このとき、マスクＭの自重による最大撓み量δ1は、以下の式（１）で表される。式（１）において、ωはマスクＭのＹ方向に沿った単位長さ当たりの質量（ｋｇ／ｍｍ）であり、Ｌは一対の支持部材２１ａと２１ｂとのＹ方向に沿った間隔（ｍｍ）である。また、ＥはマスクＭを形成する材料のヤング率（ｋｇｆ／ｍｍ2）であり、ＩはＹ方向の曲げに関するマスクＭの断面２次モーメント（ｍｍ4）である。
δ1＝５×ωＬ4／（３８４×ＥＩ）    （１）【００３９】
従来の等倍系マルチ走査型の露光装置では、マスク側で許容される投影光学ユニットの焦点深度に対して、マスクの自重による最大撓み量δ1が２０倍程度になるため、投影光学ユニット毎にプレート上でのフォーカス調整を行う必要があった。投影光学ユニットのフォーカス調整に関して、たとえば特開２００５−３４０６０５号公報、特開２００５−３３１６９４号公報、特開２００１−３３７４６３号公報などを参照することができる。【００４０】
以下、本実施形態におけるマスクの保持機構の説明に先立って、拡大系マルチ走査型と等倍系マルチ走査型とで投影光学ユニットのマスク側の焦点深度が異なる点について説明する。本実施形態における拡大系の投影光学ユニットの倍率の大きさβが２．５であり、投影光学ユニットのプレート側（像側）の開口数ＮＡｐが拡大系および等倍系でともに０．０８５であり、光の波長λが拡大系および等倍系でともに０．３６５μｍである場合、各系における投影光学ユニットのマスク側（物体側）の開口数ＮＡｍ、マスク側の焦点深度ＤＯＦｍ（＝λ／ＮＡｍ2）などは、次の表（１）に示す通りである。【００４１】
表（１）
β          ＮＡｐ            ＮＡｍ            ＤＯＦｍ
等倍系      １        ０．０８５        ０．０８５          ５０μｍ
拡大系    ２．５      ０．０８５        ０．２１２５          ８μｍ【００４２】
表（１）に示すように、光の波長およびプレート側での解像度を統一して拡大系と等倍系とを比較すると、拡大系ではマスク側の焦点深度ＤＯＦｍが等倍系の１／６．２５（＝１／２．５2）倍になる。すなわち、拡大系マルチ走査型の露光装置では、等倍系マルチ走査型の露光装置に比して、マスク側の焦点深度ＤＯＦｍが投影光学ユニットの拡大倍率βの二乗に応じて小さくなり、マスクの自重撓みがプレート上での結像に大きく影響することがわかる。【００４３】
次に、図３を参照して、本実施形態にかかる拡大系マルチ走査型の露光装置における、マスクステージによるマスクの保持機構について説明する。本実施形態のマスクステージＭＳは、図３（ａ）に示すように、Ｙ方向に並んだ３つの矩形状の開口を形成するフレーム構造を有する。そして、マスクＭは、走査方向であるＸ方向に延びる一対の支持部材１１ａおよび１１ｂと、一対の支持部材１１ａと１１ｂとの間においてＸ方向に延びる一対の中間支持部材１２ａおよび１２ｂとにより支持される。【００４４】
以下、説明を単純にするために、マスクＭ上には、５つの投影光学ユニットに対応して５つの六角形状の照明領域が形成されるものとする。この場合、マスクＭは、走査直交方向であるＹ方向に沿って配列された５つの露光パターン領域ＰＡ１〜ＰＡ５と、第２露光パターン領域ＰＡ２と第３露光パターン領域ＰＡ３との間でＸ方向に細長く延びた第１非露光領域１３ａと、第３露光パターン領域ＰＡ３と第４露光パターン領域ＰＡ４との間でＸ方向に細長く延びた第２非露光領域１３ｂとを含む。【００４５】
ここで、各露光パターン領域ＰＡ１〜ＰＡ５のＹ方向に沿った幅寸法は互いに等しく、各露光パターン領域ＰＡ１〜ＰＡ５の全幅に亘って形成される六角形状の照明領域ＩＲ１〜ＩＲ５は互いに同じ形状および同じ大きさを有する。こうして、マスクＭは、第１露光パターン領域ＰＡ１の僅かに外側の端部において支持部材１１ａにより支持され且つ第５露光パターン領域ＰＡ５の僅かに外側の端部において支持部材１１ｂにより支持されるとともに、第１非露光領域１３ａの中央において中間支持部材１２ａにより支持され且つ第２非露光領域１３ｂの中央において中間支持部材１２ｂにより支持される。【００４６】
このように、拡大系マルチ走査型の露光装置では、等倍系の場合とは異なり、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ５をＹ方向に沿って互いに一部重複するように形成する必要はなく、必要に応じて互いに離間させることもできる。すなわち、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ５に対応する各露光パターン領域ＰＡ１〜ＰＡ５も隣接配置する必要はなく、２つの任意の露光パターン領域の間に非露光領域を設けること、ひいてはマスクステージＭＳに中間支持部材を設けることが可能になる。【００４７】
ただし、プレートＰ上には、図４に示すように、各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ５に対応して、六角形状の各露光領域ＥＲ１〜ＥＲ５がＹ方向（走査直交方向）に沿って互いに一部重複するように形成される。これは、例えばマスクＭの直後の光路中またはプレートＰの直前の光路中に、像シフターとしての平行平面板（不図示）が設けられているからである。像シフターとしての平行平面板は、その平行面が所定軸線廻りに回転するように構成されている。平行平面板を所定軸線廻りに回転させると、プレートＰ上に形成される各照明領域ＩＲ１〜ＩＲ５の像がＸＹ平面において所望位置へ移動（像シフト）する。【００４８】
なお、図３（ｂ）において、一対の支持部材１１ａと１１ｂとのＹ方向に沿った間隔をＬ／βで表している。これは、プレート上での露光領域全体のＹ方向に沿った寸法を拡大系と等倍系とで同一にするためである。そして、互いに隣接する２つの支持部材のＹ方向に沿った間隔のうちの最大間隔Ｌｍ、すなわち支持部材１１ａと中間支持部材１２ａとのＹ方向に沿った間隔（または支持部材１１ｂと中間支持部材１２ｂとのＹ方向に沿った間隔）Ｌｍを、最大間隔Ｌｍに関するパラメータｎを用いて、Ｌｍ＝Ｌ／（β×ｎ）で表している。【００４９】
本実施形態のマスク保持機構において、マスクＭは、その自重により、走査直交方向であるＹ方向に沿って、図３（ｂ）に示すように湾曲する。このとき、マスクＭの自重による最大撓み量δβは、以下の式（２）で近似される。さらに厳密に言えば、マスクＭの自重による最大撓み量δβは、式（２）の右辺で表される値よりも小さい。
δβ＝δ1／（β4×ｎ4）    （２）【００５０】
したがって、本実施形態にかかる拡大系マルチ走査型の露光装置において、マスクＭの自重による最大撓み量δβをマスク側の焦点深度（＝λ／ＮＡｍ2）内に収めて、投影光学ユニット毎のフォーカス調整を不要にするには、以下の条件式（３）を、ひいては条件式（４）を満たす必要がある。
δβ＝δ1／（β4×ｎ4）＜λ／ＮＡｍ2＝λ／（ＮＡｐ2×β2）    （３）
（１／λ）×δ1×ＮＡｐ2＜β2×ｎ4    （４）【００５１】
こうして、光の波長λ、中間支持部材１２ａ，１２ｂが介在しないときの最大撓み量δ1、および投影光学ユニットの像側の開口数ＮＡｐが既知である場合、各投影光学ユニットの拡大倍率βの値を決定すると、条件式（４）を満足するパラメータｎの条件が求まる。その結果、最大間隔Ｌｍが満たすべき条件が求まり、ひいては投影光学ユニット毎のフォーカス調整を不要にするために必要な中間支持部材の数および配置を求めることができる。【００５２】
具体的に、光の波長λが０．３６５μｍであり、投影光学ユニットの像側開口数ＮＡｐが０．０８５であり、投影光学ユニットの倍率の大きさβが２．５である場合、標準的な装置におけるマスクの最大撓み量δ1は約０．５１８ｍｍであるから、条件式（４）を満足するパラメータｎの条件は次の式（５）に示す通りである。
１．６５８＜ｎ4      （５）【００５３】
すなわち、本実施例の場合は、１．１４＜ｎであれば、条件式（５）を満たす。図３に示すマスク保持機構では、ｎ≒２．５であるから条件式（５）を満たしている。したがって、マスクＭの自重による最大撓み量δβがマスク側の焦点深度内に収まり、ひいては投影光学ユニット毎のフォーカス調整が不要になっている。また、２つの中間支持部材１２ａ，１２ｂのうちいずれか一方を取り外したとしても、ｎ≒１．６７であるから条件式（５）を満たすことになる。したがって、この場合も、マスクＭの最大撓み量δβがマスク側の焦点深度内に収まり、投影光学ユニット毎のフォーカス調整が不要である。【００５４】
以上のように、本実施形態の拡大系マルチ走査型の露光装置では、マスクステージＭＳが走査方向（Ｘ方向）に延びてマスクＭの両端部を支持する一対の支持部材１１ａ，１１ｂと、この一対の支持部材１１ａと１１ｂとの間において走査方向に延びてマスクＭを支持する中間支持部材１２ａ，１２ｂとを備えている。その結果、マスクＭの両端部を単純支持する従来技術に比して、マスクＭの自重による最大撓み量δβを小さく抑えることができる。【００５５】
すなわち、本実施形態の露光装置では、マスクＭの自重撓みがプレートＰ上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことができる。また、本実施形態の露光装置では、例えば条件式（４）を満足するように中間支持部材１２ａ，１２ｂを付設しているので、マスクＭの最大撓み量δβを投影光学ユニットのマスク側の焦点深度内に収めることができ、投影光学ユニット毎のフォーカス調整が不要である。【００５６】
ところで、図３に示すマスク保持機構では、例えば第３露光パターン領域ＰＡ３で回折した光束が中間支持部材１２ａ，１２ｂに遮られることなくプレートＰ上に結像することが好ましい。露光パターン領域からの結像光束が中間支持部材１２ａ，１２ｂに遮られることを防ぐには、図５に示すように、中間支持部材１２ａ，１２ｂに対応する領域の両側に、少なくともＤｍの幅でマスクパターンの禁止帯領域が必要になる。【００５７】
すなわち、中間支持部材１２ａ，１２ｂとマスクＭのパターン領域（図３では第２露光パターン領域ＰＡ２、第３露光パターン領域ＰＡ３、第４露光パターン領域ＰＡ４に対応）とのＹ方向（走査直交方向）に沿った間隔Ｄｍは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。式（６）において、Ｓは中間支持部材１２ａ，１２ｂの断面の高さ寸法である。また、上述したように、βは投影光学ユニットの倍率の大きさであり、ＮＡｐは投影光学ユニットの像側の開口数である。
Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｄｍ    （６）【００５８】
数値例として、β＝２．５、ＮＡｐ＝０．０８５、Ｓ＝２０（ｍｍ）である例を想定すると、４．２５（ｍｍ）＜Ｄｍの条件が得られる。すなわち、この数値例において、露光パターン領域からの結像光束が中間支持部材１２ａ，１２ｂに遮られないようにするには、マスクパターンの禁止帯領域のＹ方向に沿った幅寸法Ｄｍを４．２５（ｍｍ）よりも大きく設定しなければならないことがわかる。【００５９】
次に、図６の変形例を参照して、中間支持部材の断面の所要幅について考える。図６の変形例は、図３のマスク保持機構と類似しているが、第１中間支持部材１２ａの設置を省略している点が図３と相違している。その結果、マスクＭでは、第２露光パターン領域ＰＡ２と第３露光パターン領域ＰＡ３との間の非露光領域が省略され、第１露光パターン領域ＰＡ１〜第３露光パターン領域ＰＡ３が互いに隣接配置されている。【００６０】
このとき、中間支持部材１２ｂの断面のマスクに接する部分の幅寸法Ｗは、次の条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）において、Ｓは中間支持部材１２ｂの断面の高さ寸法であり、Ｍｔは一対の支持部材１１ａと１１ｂとのＹ方向に沿った間隔、あるいは最初の第１露光パターン領域ＰＡ１から最後の第５露光パターン領域ＰＡ５までのＹ方向に沿った寸法である。また、ｋはＹ方向に沿ってマスク面に形成される照明領域（照野）の数、あるいは投影光学ユニットの数であり、Ｍ0はマスクＭ上の各照明領域のＹ方向に沿った寸法であり、Ｎは中間支持部材の数（図６の場合は１）である。また、上述したように、βは投影光学ユニットの倍率の大きさであり、ＮＡｐは投影光学ユニットの像側の開口数である。
２Ｓ×（β×ＮＡｐ）＜Ｗ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （７）【００６１】
条件式（７）の下限値は、図６に示すようにマスク側の必要な開口数（＝ＮＡｍ＝ＮＡｐ×β）の光束を断面の高さ寸法がＳの中間支持部材１２ｂにより遮光しないために最低限必要な中間支持部材１２ｂの断面の幅寸法に対応している。条件式（７）の上限値は、各露光パターン領域のＹ方向寸法（各照明領域のＹ方向寸法）と、マスクＭのパターン領域全体のＹ方向寸法とから求められる制限値である。図６の変形例にかかる数値例において、β＝２．５、ＮＡｐ＝０．０８５、ｋ＝５、Ｍｔ＝５３５．２（ｍｍ）、Ｍ0＝９３．０４（ｍｍ）、Ｓ＝２０（ｍｍ）、Ｎ＝１とすると、中間支持部材１２ｂの断面のマスクに接する部分の幅寸法Ｗに関して、条件式（７）に対応する次の条件式（８）が得られる。
８．５（ｍｍ）＜Ｗ＜７０（ｍｍ）    （８）【００６２】
したがって、実際の設計例では、例えば中間支持部材１２ｂの断面の幅寸法Ｗを１０（ｍｍ）に設定し、マスクＭの両端部分に各々３０ｍｍ程度の保持領域を確保すれば、マスクＭを安定的に保持することが可能である。【００６３】
次に、図６の変形例を参照して、マスク上の非露光領域の幅について考える。マスクＭ上の非露光領域１３ｂのＹ方向に沿った幅Ｄ（図６では図面の明瞭化のために不図示）は、次の条件式（９）を満足することが好ましい。条件式（９）において、Ｓは中間支持部材１２ｂの断面の高さ寸法であり、ＮＡｍは投影光学ユニットのパターン側（マスク側）の開口数であり、Ｍｔは最初の第１露光パターン領域ＰＡ１から最後の第５露光パターン領域ＰＡ５までのＹ方向に沿った寸法であり、ｋはマスクＭ上の露光パターン領域の数であり、Ｍ0はマスクＭ上の各露光パターン領域のＹ方向に沿った寸法であり、Ｎは非露光領域の数（図６の場合は１）である。
２Ｓ×ＮＡｍ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （９）【００６４】
条件式（９）の下限値は、図６に示すように、マスク側の必要な開口数（＝ＮＡｍ）の光束を断面の高さ寸法がＳの中間支持部材１２ｂにより遮光しないために最低限必要な非露光領域１３ｂの幅寸法に対応している。条件式（９）の上限値は、各露光パターン領域のＹ方向寸法（各照明領域のＹ方向寸法）と、マスクＭのパターン領域全体のＹ方向寸法とから求められる制限値である。さらに、マスク側での解像度Ｒｍを考慮して、条件式（９）を次の条件式（１０）に示すように書き換えることができる。
２Ｓ×｛（ｋ１×λ）／Ｒｍ｝＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （１０）【００６５】
条件式（１０）において、ｋ１はレジストの特性で決まる定数であり、λは露光波長である。典型的な数値例では、ｋ１＝０．５、λ＝０．３６５（μｍ）である。また、マスク側での解像度Ｒｍは、マスクＭに描画されたパターンの最小線幅ａと考えられる。したがって、条件式（１０）を次の条件式（１１）に示すように書き換えることができる。
２Ｓ×｛０．１８２５／ａ｝＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （１１）【００６６】
さらに、中間支持部材を形成する材料としてアルミナセラミック等を用いる場合、マスクＭの自重による最大撓み量δβをマスク側の焦点深度内に収めるには、中間支持部材の断面の高さ寸法Ｓが１５（ｍｍ）程度であればよいことが計算から求められた。但し、この計算に際して、アルミナセラミックの比重を４（ｇ／ｃｍ3）、アルミナセラミックのヤング率Ｅを３５０（ＧＰａ）、中間支持部材の走査方向の長さを４８８（ｍｍ）と仮定した。その結果、条件式（１１）を次の条件式（１２）に示すように、ひいては条件式（１２’）に示すように書き換えることができる。
３０×｛０．１８２５／ａ｝＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （１２）
５．４７５／ａ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （１２’）【００６７】
さらに具体的な数値例において、ａ＝１．３７、ｋ＝５、Ｍｔ＝５３５．２（ｍｍ）、Ｍ0＝９３．０４（ｍｍ）、Ｎ＝１とすると、非露光領域１３ｂの幅Ｄに関して、条件式（１２’）に対応して次の条件式（１３）が得られる。
４（ｍｍ）＜Ｄ＜７０（ｍｍ）    （１３）【００６８】
したがって、例えば、中間支持部材１２ｂの断面を矩形形状とした場合、非露光領域１３ｂの幅Ｄ＝１８．５（ｍｍ）、中間支持部材１２ｂの断面の幅寸法Ｗ＝１０（ｍｍ）、中間支持部材１２ｂの断面の高さ寸法Ｓ＝１５（ｍｍ）に設定すれば、必要な開口数（ＮＡ）の光束を遮ることなく、マスクＭの両端部分に各々２５．７５ｍｍ程度の保持領域を確保すれば、マスクＭを安定的に保持することが可能である。なお、中間支持部材１２ｂの断面を三角形状として、その三角形状の底面側でマスクを保持した場合、非露光領域１３ｂの幅Ｄ＝１０（ｍｍ）、中間支持部材１２ｂの断面のマスクに接する部分の幅寸法Ｗ＝１０（ｍｍ）、中間支持部材１２ｂの断面の高さ寸法Ｓ＝１５（ｍｍ）に設定すれば、必要な開口数（ＮＡ）の光束を遮ることなく、マスクＭの両端部分に各々３０ｍｍ程度の保持領域を確保すれば、マスクＭを安定的に保持することが可能である。【００６９】
また、中間支持部材を形成する材料としてアルミナセラミック等を用いる場合、マスクＭの自重による最大撓み量δβをマスク側の焦点深度内に収めるには、前述のように中間支持部材の断面の高さ寸法Ｓが１５（ｍｍ）程度で良い。その結果、条件式（９）を次の条件式（１４）に示すように書き換えることができ、条件式（１２’）に代えて条件式（１４）を用いることも可能である。
３０ＮＡｍ＜Ｄ＜｛Ｍｔ−（ｋ×Ｍ0）｝／Ｎ    （１４）【００７０】
なお、上述の説明では、矩形状の断面を有する中間支持部材を用いる例を示しているが、これに限定されることなく、中間支持部材の断面形状については様々な変形例が可能である。具体的に、中間支持部材の断面形状は矩形状に限らず、三角形、台形、楕円形、円形などでも良い。【００７１】
また、上述の説明では、マスクを中間支持部材に載置しているが、これに限定されることなく、中間支持部材によるマスクの支持については様々な形態が可能である。具体的に、マスクの非露光領域を、うなぎの蒲焼にように、中間支持部材で串刺しにしてマスクの自重撓みを抑えることも可能である。【００７２】
図１に示す本実施形態における各光学部材及び各ステージ等を前述したような機能を達成するように、電気的、機械的または光学的に連結することで、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることができる。そして、照明系によってマスクを照明し（照明工程）、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ１１からなる投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に走査露光する（露光工程）ことにより、デバイス（半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、図１に示す本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。【００７３】
先ず、図７のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。【００７４】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、ウェハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。【００７５】
また、本実施形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図８のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図８において、パターン形成工程４０１では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、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。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程４０２へ移行する。【００７６】
次に、カラーフィルター形成工程４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）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り、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。【００７７】
セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１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ー形成工程４０２にて得られたカラーフィルター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、モジュール組み立て工程４０４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。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【図１】
2008078509.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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