(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動する基板上にパターンの像を転写する露光装置であって、
ＸＹＺ直交座標系のＸ軸と平行な回転中心線から一定半径の円筒状の外周面に沿って配置され、
前記基板上に転写すべきパターンが形成されるパターン形成領域と、前記回転中心線の方向に関して前記パターン形成領域の外側に配置され、前記パターン形成領域の周方向の位置を計測する為のマークが形成されるマーク形成領域とを備えた円筒状マスクを、前記回転中心線の回りに回転可能に支持するマスク支持装置と、
前記基板上に前記パターン形成領域のパターンを連続的に転写する為に、前記円筒状マスクを前記回転中心線の回りのθｘ方向に回転させる駆動力を発生する第１の駆動装置と、
前記回転中心線の方向と平行な前記Ｘ軸方向と前記回転中心線と直交するＹ軸方向とＺ軸方向との３方向に前記円筒状マスクを移動させる駆動力、及び、前記Ｙ軸回りのθｙ方向と前記Ｚ軸回りのθｚ方向とに前記円筒状マスクを移動させる駆動力を発生する第２の駆動装置と、
を備える露光装置。
【請求項２】
前記円筒状マスクの前記マーク形成領域には、前記円筒状マスクの前記θｘ方向の回転位置、又は前記回転中心線と平行な前記Ｘ軸方向の位置を計測する為のスケールが前記外周面に沿って連続的に形成される請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記円筒状マスクの前記マーク形成領域に対向して配置され、前記スケールを計測するエンコーダシステムを備える請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記エンコーダシステムからの計測情報を入力し、該計測情報に基づいて、前記第１の駆動装置、又は前記第２の駆動装置を制御する制御装置を備える請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記円筒状マスクの前記マーク領域は、前記回転中心線と平行な前記Ｘ軸方向に関して前記パターン形成領域の両側の一方に配置された第１のマーク形成領域と、他方に配置された第２のマーク形成領域とで構成され、
前記エンコーダシステムは、前記第１のマーク形成領域と対向して、前記第１のマーク形成領域に形成される第１のスケールを計測する第１エンコーダシステムと、前記第２のマーク形成領域と対向して、前記第２のマーク形成領域に形成される第２のスケールを計測する第２エンコーダシステムと、
を備える請求項３、又は請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記露光装置は、露光の為に前記基板を所定方向に移動させる基板駆動装置と、前記基板の移動位置とを計測する基板位置計測装置とを備え、
前記制御装置は、前記円筒状マスクの前記θｘ方向の回転位置と前記基板の移動位置とを同期させて、前記円筒状マスクのパターン形成領域のパターンを前記基板上に走査露光するように、少なくとも前記第１の駆動装置と前記基板駆動装置とを制御する請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記エンコーダシステムは、前記スケールに光を投射し、その反射光を受光素子で検出する光学式エンコーダである請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記円筒状マスクの前記マーク形成領域に形成される前記スケールは、インクリメンタル型とアブソリュート型のいずれか一方で構成される請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
前記第１エンコーダシステムと前記第２エンコーダシステムは、前記回転中心線と平行な前記Ｘ軸方向に離れて、前記円筒状マスクの前記第１と第２のマーク形成領域の各々と対向して配置される請求項５に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記マスク支持装置は、前記円筒状マスクを着脱可能に保持するマスク保持部材と、該マスク保持部材を前記回転中心線の回りに回転可能に支持する支持部材と、該支持部材を支持するベース部材とを有し、
前記第１の駆動装置は前記支持部材から前記マスク保持部材に前記θｘ方向の駆動力を与え、
前記第２の駆動装置は、前記ベース部材から前記支持部材に前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向、前記Ｚ軸方向、前記θｙ方向、及び前記θｚ方向の各駆動力を与える請求項５に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第１の駆動装置は、前記マスク保持部材の側と前記支持部材の側に設けられたマグネットユニットとコイルユニットとで構成されて、前記円筒状マスクを前記θｘ方向に回転させる駆動力と、前記回転中心線と平行な前記Ｘ軸方向の駆動力とを、ローレンツ力により発生する請求項５に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記円筒状マスクの前記マーク形成領域には、前記パターン形成領域のパターンに対して規定された位置関係で、前記回転方向に断続的に配置された複数のアライメントマークが設けられ、
前記露光装置は、前記円筒状マスクのパターン形成領域内のパターンの一部と前記アライメントマークとを、前記基板に向けて倍率βで投影可能な投影光学系を備える請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記円筒状マスクのマーク形成領域には、前記パターン形成領域の回転方向における開始位置に対応した基準マークが前記回転方向の特定位置に設けられ、
前記露光装置は、前記基板の移動と同期して前記円筒状マスクが回転する際の回転開始位置に関する情報を取得するために、前記基準マークを光学的に検知する受光装置を含む請求項６に記載の露光装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
【請求項１５】
所定方向に移動する基板上にマスクのパターンの像を走査方式で転写する露光方法において、
ＸＹＺ直交座標系のＸ軸と平行な回転中心線から一定半径の円筒状の外周面に沿って配置され、前記基板上に転写すべきパターンが形成されるパターン形成領域と、前記回転中心線の方向に関して前記パターン形成領域の外側に配置され、前記パターン形成領域の周方向の位置を計測する為のマークが形成されるマーク形成領域とを備えた円筒状マスクを、前記回転中心線の回りのθｘ方向に回転させると共に、前記パターン形成領域の一部に、前記回転中心線の方向を長手方向とした矩形状の照明光を照射する動作と、
前記円筒状マスクの回転中に、前記回転中心線と平行な前記Ｘ軸方向、該Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向とＺ軸方向の３方向に関して、前記円筒状マスクの位置を調整すると共に、前記Ｙ軸の回りのθｙ方向と前記Ｚ軸の回りのθｚ方向の各々に関して、前記円筒状マスクの位置を調整する動作とを含み、
前記円筒状マスクのパターンを、前記基板上の所定領域に位置合せして連続的に走査露光する露光方法。
【請求項１６】
前記円筒状マスクの前記マーク形成領域には、前記円筒状マスクの回転位置、又は前記回転中心線の方向の位置を計測する為のスケールが前記外周面に沿って連続的に形成され、前記スケールに対向して配置されるエンコーダシステムからの計測情報に基づいて、前記円筒マスクの前記θｘ方向の回転の制御、又は前記回転中心線の方向の移動の制御を行なう請求項１５に記載の露光方法。
【請求項１７】
前記円筒状マスクの前記マーク領域は、前記回転中心線の方向に関して前記パターン形成領域の両側の一方に配置された第１のマーク形成領域と、他方に配置された第２のマーク形成領域とを有し、前記第１のマーク形成領域と第２のマーク形成領域の各々に形成される前記スケールを、複数のエンコーダシステムによって計測する請求項１６に記載の露光方法。
【請求項１８】
請求項１５〜請求項１７のいずれか一項に記載の露光方法を用い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、基板を露光する露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、円筒状又は円柱状のマスクを用いて基板を露光する露光装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５３６７２号公報
【特許文献２】特開平８−２１３３０５号公報
【特許文献３】特開２００６−０９３３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
板状のマスクを用いる場合のみならず、円筒状又は円柱状のマスクを用いて基板を露光する場合においても、マスクのパターンの像で基板を良好に露光するために、マスクのパターンの位置情報を精確に取得する必要がある。そのため、円筒状又は円柱状のマスクの位置情報を精確に取得でき、そのマスクと基板との位置関係を精確に調整できる技術の案出が望まれる。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、円筒状又は円柱状のマスクのパターンの位置情報を精確に取得でき、基板上にパターンの像を良好に形成することができるマスクを提供することを目的とする。また本発明は、円筒状又は円柱状のマスクのパターンの位置情報を精確に取得でき、そのマスクのパターンの像で基板を良好に露光することができる露光装置及び露光方法、並びにその露光装置及び露光方法を用い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】
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、所定軸（Ｊ）周りに回転しつつ基板（Ｐ）上にパターン（ＭＰ）の像を形成するためのマスクであって、パターン（ＭＰ）が形成され、所定軸（Ｊ）周りに配置されたパターン形成面（ＭＦ）と、パターン形成面（ＭＦ）の所定領域（ＭＢ）にパターン（ＭＰ）に対して所定位置関係で形成された位置情報を取得するためのマーク（ＥＭ、ＲＭ、ＥＭＳ）と、を備えたマスク（Ｍ）が提供される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、基板上にパターンの像を良好に形成することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様に従えば、パターン（ＭＰ）の像で基板（Ｐ）を露光する露光装置において、パターン（ＭＰ）が形成され、所定軸（Ｊ）周りに配置されたパターン形成面（ＭＦ）を有するマスク（Ｍ）を、所定軸（Ｊ）を回転軸として回転可能なマスク駆動装置（２）と、マスク（Ｍ）を介した光を検出し、検出結果に基づいて、パターン（ＭＰ）に関する位置情報を取得する検出システム（５）と、を備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、基板上にパターンの像を良好に形成することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、パターンの像で基板を良好に露光することができる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。
【００１３】
本発明の第４の態様に従えば、パターン（ＭＰ）の像で基板（Ｐ）を露光する露光方法において、パターン（ＭＰ）が形成され、所定軸（Ｊ）周りに配置されたパターン形成面（ＭＦ）を有するマスク（Ｍ）を、所定軸（Ｊ）を回転軸として回転しつつ、パターン（ＭＰ）を露光光（ＥＬ）で照明する動作と、マスク（Ｍ）を介した光を検出し、検出結果に基づいて、パターン（ＭＰ）に関する位置情報を取得する動作と、取得した位置情報に基づいて、マスク（Ｍ）及び基板（Ｐ）の少なくとも一方の位置を調整しつつ、基板（Ｐ）上にマスク（Ｍ）を介した露光光（ＥＬ）を照射する動作と、を含む露光方法が提供される。
【００１４】
本発明の第４の態様によれば、基板上にパターンの像を良好に形成することができる。
【００１５】
本発明の第５の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。
【００１６】
本発明の第５の態様によれば、パターンの像で基板を良好に露光することができる露光方法を用いてデバイスを製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、パターンの像で基板を良好に露光することができる。したがって、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の露光装置ＥＸを示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係るマスクを示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係るマスクを説明するための図であって、図４（Ａ）は、マスクの側面の模式図、図４（Ｂ）は、マスクのパターン形成面をＸＹ平面上に展開した図である。
【図５】第１実施形態に係る基板を保持した基板保持部材を示す平面図である。
【図６】第１実施形態に係るマスク保持部材及びマスク駆動装置の近傍を示す側断面図である。
【図７】第１実施形態に係るマスク保持部材を示す図であって、図７（Ａ）は、マスク保持部材のＸＺ平面と平行な断面図、図７（Ｂ）は、マスク保持部材を＋Ｘ側から見た図である。
【図８】第１実施形態に係るマスクを交換する交換システムを説明するための図であって、図８（Ａ）は、搬送装置がマスクを搬送している状態を示す図、図８（Ｂ）は、マスク保持部材にマスクが保持された状態を示す図である。
【図９】第１実施形態に係るマスクの位置情報を取得可能な第１検出システムを説明するための模式図である。
【図１０】第１実施形態に係るマスクのマーク形成領域を説明するための模式図であって、図１０（Ａ）は、マスクのパターン形成面の一部をＸＹ平面上に展開した図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のマーク形成領域の一部を拡大した図である。
【図１１】第１実施形態に係るエンコーダシステムの一例を示す模式図である。
【図１２】第１実施形態に係る回転開始位置マークが形成されているマスクパターン形成面の近傍をＸＹ平面上に展開した図である。
【図１３】第１実施形態に係る基板の位置情報を取得可能な第２検出システムを説明するための模式図である。
【図１４】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【図１６】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【図１７】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【図１８】第２実施形態に係るマスクのパターン形成面の一部をＸＹ平面上に展開した図である。
【図１９】第３実施形態に係るマスクのパターン形成面の一部をＸＹ平面上に展開した図である。
【図２０】第３実施形態の露光装置ＥＸを示す模式図である。
【図２１】第４実施形態に係るマスク保持部材及び検出システムを説明するための模式図である。
【図２２】第５実施形態に係るマスク及び検出システムを説明するための模式図である。
【図２３】エンコーダシステムの変形例を説明するための模式図である。
【図２４】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。なお、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材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向を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軸方向のそれぞれに直交する方向（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軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００２０】
＜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を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、パターンＭＰを有するマスクＭを保持するマスク保持部材１と、マスクＭを保持したマスク保持部材１を移動可能なマスク駆動装置２と、基板Ｐを保持する基板保持部材３と、基板Ｐを保持した基板保持部材３を移動可能な基板駆動装置４と、マスクＭの位置情報及び基板Ｐの位置情報を取得可能な検出システム５と、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置６とを備えている。
【００２１】
マスクＭは、基板Ｐ上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。本実施形態においては、マスクＭは、円筒状である。円筒状のマスクＭは、中心軸Ｊと、中心軸Ｊ周りに配置された外周面ＭＦと、外周面ＭＦの両側のそれぞれに配置された側面ＭＳとを有している。本実施形態においては、パターンＭＰは、マスクＭの外周面ＭＦに形成されている。本実施形態においては、パターンＭＰは、マスクＭの外周面ＭＦの周方向に沿って複数形成されている。マスクＭの外周面ＭＦには、その外周面ＭＦの周方向に沿って、パターンＭＰが形成されたパターン形成領域ＭＡが設定されている。以下の説明においては、マスクＭのうち、パターンＭＰが形成され、中心軸Ｊ周りに配置された外周面ＭＦの少なくとも一部を適宜、パターン形成面ＭＦ、と称する。また、本実施形態においては、マスクＭとして反射型のマスクを用いる。
【００２２】
基板Ｐは、半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）の膜が形成されたものを含む。本実施形態においては、基板Ｐは、略円板状である。基板Ｐは、その表面（露光面）とＸＹ平面とが略平行となるように、基板保持部材３に保持される。基板保持部材３に保持された基板Ｐは、ＸＹ平面内において、略円形状である。基板Ｐ上には、パターンＭＰの像が形成される露光対象領域である複数のショット領域Ｓ（Ｓ１〜Ｓ２６）がマトリクス状に設けられている。
【００２３】
本実施形態においては、マスク駆動装置２は、例えばボイスコイルモータ及びリニアモータ等、ローレンツ力によって駆動可能なアクチュエータを含み、マスクＭを保持したマスク保持部材１を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。
【００２４】
また、本実施形態においては、基板駆動装置４は、例えばボイスコイルモータ及びリニアモータ等、ローレンツ力によって駆動可能なアクチュエータを含み、基板Ｐを保持した基板保持部材３を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。
【００２５】
本実施形態においては、検出システム５は、マスクＭの位置情報、ひいてはパターンＭＰ（パターン形成領域ＭＡ）に関する位置情報を取得可能な第１検出システム５Ａと、基板Ｐの位置情報、ひいてはショット領域Ｓの位置情報を取得可能な第２検出システム５Ｂとを含む。第１検出システム５Ａは、エンコーダシステム５１、及びフォーカス・レベリング検出システム５２を含む。第２検出システム５Ｂは、レーザ干渉計システム５３、フォーカス・レベリング検出システム５４、及びアライメントシステム５５を含む。
【００２６】
本実施形態においては、エンコーダシステム５１及びフォーカス・レベリング検出システム５２を含む第１検出システム５Ａは、マスクＭ（パターンＭＰ）のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置情報を取得可能である。
【００２７】
また、本実施形態においては、レーザ干渉計システム５３、フォーカス・レベリング検出システム５４、及びアライメントシステム５５を含む第２検出システム５Ｂは、基板Ｐ（ショット領域Ｓ）のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置情報を取得可能である。
【００２８】
露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の床面ＦＬ上に設けられた第１コラムＣＬ１、及び第１コラムＣＬ１上に設けられた第２コラムＣＬ２を含むボディＢＤを備えている。第１コラムＣＬ１は、複数の第１支柱１１と、それら第１支柱１１に防振装置１０を介して支持された第１定盤７とを備えている。第２コラムＣＬ２は、第１定盤７上に設けられた複数の第２支柱１２と、それら第２支柱１２に防振装置１３を介して支持された第２定盤８とを備えている。
【００２９】
照明系ＩＬは、パターンＭＰが形成されたマスクＭのパターン形成面ＭＦを露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、マスクＭのパターン形成面ＭＦ上に所定の照明領域ＩＡを設定可能であり、その照明領域ＩＡに均一な照度分布で露光光ＥＬを照射可能である。照明系ＩＬは、光源装置から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び照明領域ＩＡを設定する視野絞り（ブラインド機構）等を有している。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００３０】
マスク保持部材１は、パターンＭＰが形成され、中心軸Ｊ周りに配置されたパターン形成面ＭＦを有する円筒状のマスクＭを保持する。マスク駆動装置２は、マスクＭを保持したマスク保持部材１を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。マスク保持部材１と、そのマスク保持部材１を移動可能なマスク駆動装置２の少なくとも一部とは、第２定盤８の上面に支持されている。マスク保持部材１は、マスクＭを保持した状態で、第２定盤８上で、６自由度の方向に移動可能である。
【００３１】
第２定盤８は、露光光ＥＬを通過させるための開口８Ｋを有している。照明系ＩＬから射出され、マスクＭのパターン形成面ＭＦを照明した露光光ＥＬは、マスクＭのパターン形成面ＭＦで反射し、第２定盤２の開口８Ｋを通過した後、投影光学系ＰＬに入射する。
【００３２】
本実施形態においては、マスク保持部材１は、マスクＭの中心軸ＪとＸ軸とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。したがって、マスクＭがマスク保持部材１に保持された状態においては、マスクＭのパターン形成面ＭＦは、Ｘ軸とほぼ平行な軸周りに配置される。マスク駆動装置２は、マスクＭを保持したマスク保持部材１を、中心軸Ｊを回転軸としてθＸ方向に回転可能であるとともに、マスクＭを保持したマスク保持部材１を、６自由度の方向に移動可能である。マスク保持部材１に保持されたマスクＭは、マスク駆動装置２によって、中心軸Ｊを回転軸として、少なくともθＸ方向に回転可能である。
【００３３】
検出システム５の第１検出システム５Ａは、パターン形成面ＭＦの周方向（θＸ方向）におけるマスクＭのパターンＭＰの位置情報、及び中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）におけるマスクＭのパターンＭＰの位置情報の少なくとも一方を取得可能なエンコーダシステム５１と、中心軸Ｊと垂直な方向（Ｚ軸方向）におけるマスクＭのパターン形成面ＭＦの位置情報を取得可能なフォーカス・レベリング検出システム５２とを含む。制御装置６は、エンコーダシステム５１及びフォーカス・レベリング検出システム５２を含む第１検出システム５Ａの検出結果に基づいて、マスク駆動装置２を駆動し、マスク保持部材１に保持されているマスクＭの位置を制御する。
【００３４】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンＭＰの像を所定の投影倍率βで基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬは、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒１５で保持されている。鏡筒１５はフランジ１５Ｆを有しており、投影光学系ＰＬは、フランジ１５Ｆを介して、第１定盤７に支持されている。また、第１定盤７と鏡筒１５との間に防振装置を設けることができる。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系である。また、本実施形態の投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンＭＰの倒立像を基板Ｐ上に投影する。
【００３５】
なお、投影光学系ＰＬは、縮小系、等倍系、及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。
【００３６】
基板保持部材３は、感光材の膜を有する円板状の基板Ｐを保持する。基板保持部材３は、基板Ｐを吸着して保持する吸着機構を有している。本実施形態においては、基板保持部材３には凹部３Ｃが形成されており、基板Ｐを吸着して保持する吸着機構の少なくとも一部、及び基板Ｐの裏面を保持する保持面は、その凹部３Ｃに配置されている。また、凹部３Ｃ以外の基板保持部材３の上面３Ｆは、保持面（吸着機構）に保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）となる平坦面である。
【００３７】
基板駆動装置４は、基板Ｐを保持した基板保持部材３を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板保持部材３と、その基板保持部材３を移動可能な基板駆動装置４の少なくとも一部とは、第３定盤９の上面に支持されている。第３定盤９は、床面ＦＬ上に防振装置１４を介して支持されている。基板保持部材３は、基板Ｐを保持した状態で、第３定盤８上で、６自由度の方向に移動可能である。
【００３８】
本実施形態においては、基板保持部材３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。基板駆動装置４は、基板Ｐを保持した基板保持部材３を、少なくとも所定の一次元方向に移動可能である。基板保持部材３に保持された基板Ｐは、基板駆動装置４によって、少なくとも所定の一次元方向に移動可能である。
【００３９】
検出システム５の第２検出システム５Ｂは、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向における基板Ｐを保持した基板保持部材３（ひいては基板Ｐ）の位置情報を取得可能なレーザ干渉計システム５３と、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向における基板保持部材３に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報を取得可能なフォーカス・レベリング検出システム５４とを含む。制御装置６は、レーザ干渉計システム５３及びフォーカス・レベリング検出システム５４を含む第２検出システム５Ｂの検出結果に基づいて、基板駆動装置４を駆動し、基板保持部材３に保持されている基板Ｐの位置を制御する。
【００４０】
また、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐ上に形成されたアライメントマークＡＭ等を検出するオフアクシス方式のアライメントシステム５５を備えている。アライメントシステム５５の少なくとも一部は、投影光学系ＰＬの先端の近傍に配置されている。本実施形態のアライメントシステム５５は、例えば特開平４−６５６０３号公報（対応する米国特許５，４９３，４０３）に開示されているような、基板Ｐ上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光を対象マーク（基板Ｐ上に形成されたアライメントマークＡＭ等）に照射し、その対象マークからの反射光によって受光面に結像された対象マークの像と指標（アライメントシステム５５内に設けられた指標板上の指標マーク）の像とをＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するＦＩＡ（Field Image Alignment）方式のアライメントシステムを採用する。
【００４１】
図２は、本実施形態の露光装置ＥＸを示す模式図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとをそれぞれ所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に投影する走査型露光装置（いわゆるスキャニングステッパ）である。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Ｙ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）をθＸ方向とする。
【００４２】
露光装置ＥＸは、マスク駆動装置２及び基板駆動装置４のそれぞれを用いて、マスクＭのθＸ方向への移動（回転）と同期して、基板ＰをＹ軸方向に移動しつつ、マスクＭのパターンＭＰの像を投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影する。露光装置ＥＸは、基板Ｐのショット領域Ｓを投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＡに対してマスクＭのパターン形成面ＭＦを中心軸Ｊを回転軸としてθＸ方向に移動（回転）しつつ、照明領域ＩＡを露光光ＥＬで照明し、投影光学系ＰＬを介して投影領域ＡＲに露光光ＥＬを照射することによって、投影領域ＡＲに形成されるパターンＭＰの像で基板Ｐ上のショット領域Ｓを露光する。
【００４３】
上述のように、本実施形態においては、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンＭＰの倒立像を基板Ｐ上に投影する。基板Ｐのショット領域ＳにマスクＭのパターンＭＰの像を投影する際、図２の矢印で示すように、制御装置６は、例えば基板Ｐの−Ｙ方向への移動と同期して、マスクＭをＹ軸からＺ軸へ向かう向き（＋Ｘ方向からマスクＭを見た場合、反時計回り）に回転する。以下の説明において、Ｙ軸からＺ軸へ向かう向き（＋Ｘ方向からマスクＭを見た場合、反時計回り）への回転方向を適宜、＋θＸ方向、と称し、その逆方向を適宜、−θＸ方向、と称する。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態においては、照明系ＩＬは、マスクＭと投影光学系ＰＬとの間に配置された反射光学素子１８を備えている。また、本実施形態においては、照明系ＩＬは、反射光学素子１８に対して光源装置側に配置され、露光光ＥＬを反射光学素子１８に導く第１シリンドリカルレンズ１７と、第１シリンドリカルレンズ１７によって反射光学素子１８に導かれ、その反射光学素子１８で反射した露光光ＥＬが入射されるとともに、その露光光ＥＬをマスクＭのパターン形成面ＭＦに導く第２シリンドリカルレンズ１９とを備えている。
【００４５】
第１シリンドリカルレンズ１７は、照明系ＩＬの視野絞り等によって設定された露光光ＥＬの断面形状を補正する。反射光学素子１８は、第１シリンドリカルレンズ１７からの露光光ＥＬを反射し、露光光ＥＬの光路の向きを変える。第２シリンドリカルレンズ１９は、反射光学素子１８からの露光光ＥＬの断面形状を補正する。
【００４６】
本実施形態においては、第１シリンドリカルレンズ１７及び第２シリンドリカルレンズ１９を含む照明系ＩＬは、マスクＭのパターン形成面ＭＦ上における照明領域ＩＡを、Ｘ軸方向を長手方向とするスリット状（矩形状）に設定する。また本実施形態においては、照明系ＩＬは、円筒状のマスクＭのパターン形成面ＭＦの最下部ＢＴを露光光ＥＬで照明する。
【００４７】
上述したように、本実施形態においては、マスクＭとして反射型のマスクを用いる。照明系ＩＬによってパターン形成面ＭＦに照射され、そのパターン形成面ＭＦで反射した露光光ＥＬが、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に照射される。マスクＭのパターンＭＰの像は、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に形成される。制御装置６は、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に投影してその基板Ｐを露光するために、マスク駆動装置２を用いて、マスクＭを中心軸Ｊを回転軸として回転しつつ、照明系ＩＬを用いて、マスクＭのパターン形成面ＭＦに露光光ＥＬを照射する。
【００４８】
次に、マスクＭについて説明する。図３は、マスクＭを示す斜視図、図４（Ａ）は、マスクＭのパターン形成面ＭＦの模式図、図４（Ｂ）は、マスクＭのパターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した図である。
【００４９】
図３に示すように、マスクＭは、円筒状である。マスクＭは、パターンＭＰが形成され、中心軸Ｊ周りに配置されたパターン形成面ＭＦを有する。図３において、中心軸Ｊは、Ｘ軸と平行である。マスクＭは、マスク駆動装置２の駆動によって、中心軸Ｊを回転軸として、θＸ方向に回転可能である。
【００５０】
円筒状のマスクＭは、内部空間ＭＫと、その内部空間ＭＫと外部空間とを接続するように内部空間ＭＫの両側（＋Ｘ側及び−Ｘ側）に形成された開口ＭＫａとを備えている。円筒状のマスクＭは、パターン形成面ＭＦの両側のそれぞれに側面ＭＳを有している。マスクＭの側面ＭＳは、ＹＺ平面内において略円環状であり、開口ＭＫａを囲むように配置されている。図３において、マスクＭの側面ＭＳは、ＹＺ平面とほぼ平行である。本実施形態においては、マスクＭは、内部空間ＭＫを有した中空構造であるので、マスクＭの軽量化を図ることができる。
【００５１】
パターンＭＰは、パターン形成面ＭＦの周方向に沿って複数形成されている。マスクＭのパターン形成面ＭＦには、そのパターン形成面ＭＦの周方向に沿って、パターンＭＰが形成されるパターン形成領域ＭＡが複数設けられている。そして、複数のパターン形成領域ＭＡのそれぞれに、基板Ｐに投影されるべきパターンＭＰが形成されている。
【００５２】
パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開したときの、そのパターン形成面ＭＦに形成されているパターンＭＰの形状は、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に形成されるパターンＭＰの像の形状と相似である。本実施形態においては、パターン形成領域ＭＡには、一例として、文字「Ｆ」の形状を有するパターンＭＰが形成されている。
【００５３】
また、図４（Ｂ）に示すように、本実施形態においては、照明系ＩＬの照明領域ＩＡは、Ｘ軸方向を長手方向とするスリット状に設定されている。
【００５４】
マスクＭは、石英等のガラス材料、又はセラミックス（低膨張セラミックス）等によって形成された円筒状の基材上に、例えばクロム（Ｃｒ）等からなる金属膜を用いて所定のパターンＭＰを形成したものである。
【００５５】
また、本実施形態においては、マスクＭのパターン形成面ＭＦの中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）の一端側（＋Ｘ側）及び他端側（−Ｘ側）のそれぞれにおけるパターン形成領域ＭＡの外側には、検出システム５によって検出されるマークが形成されたマーク形成領域ＭＢが配置されている。なお、図面を見やすくするため、図３及び図４にはマークを図示していない。
【００５６】
図３に示すように、マスクＭは、パターン形成面ＭＦを覆うように円筒状に形成されたペリクル１００と、ペリクル１００を支持する支持部材（ペリクル枠）１０１とを備えている。支持部材１０１は、マスクＭのパターン形成面（外周面）ＭＦの中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）の一端側及び他端側のそれぞれにおけるマーク形成領域ＭＢの外側の所定領域において、中心軸Ｊを囲むようにパターン形成面（外周面）ＭＦの周方向に沿って形成されている。支持部材１０１に支持されたペリクル１００と、マスクＭのパターン形成面ＭＦとは離れている。
【００５７】
本実施形態においては、支持部材１０１は円環状の部材である。支持部材１０１は、例えばポリ四フッ化エチレン等、柔軟性（可撓性）を有する材料で形成されており、曲面であるパターン形成面ＭＦに良好に接続することができる。支持部材１０１は、マスクＭのパターン形成面ＭＦの中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）の一端側及び他端側のそれぞれにおけるマーク形成領域ＭＢの外側の所定領域において、マスクＭのパターン形成面ＭＦに接続されている。
【００５８】
本実施形態においては、パターン形成面ＭＦを覆うようにペリクル１００が設けられているので、パターン形成面ＭＦに対する異物の付着を抑制し、パターン形成面ＭＦを保護することができる。
【００５９】
図５は、基板保持部材３の平面図である。図５に示すように、基板Ｐ上には、露光対象領域である複数のショット領域Ｓ（Ｓ１〜Ｓ２６）がマトリクス状に設けられているとともに、各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２６のそれぞれに対応するように複数のアライメントマークＡＭが設けられている。また、図５に示すように、本実施形態においては、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲは、Ｘ軸方向を長手方向とするスリット状に設定されている。また、基板Ｐは、ＸＹ平面内において、略円形状である。
【００６０】
基板Ｐのショット領域Ｓ１〜Ｓ２６のそれぞれを露光するとき、制御装置６は、図５中、例えば矢印ｙ１で示すように、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲと基板Ｐとを相対的に移動しつつ、投影領域ＡＲに露光光ＥＬを照射することによって、基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射する。制御装置６は、投影領域ＡＲが基板Ｐに対して矢印ｙ１に沿って移動するように、基板駆動装置４を用いて、基板保持部材３の動作を制御する。
【００６１】
また、基板保持部材３の上面の所定位置には、上述のアライメントシステム５５で検出される基準マークＦＭが形成されている。また、投影光学系ＰＬの像面側（光射出面側）に配置可能な基板保持部材３の上面において、基準マークＦＭに対して所定位置には、開口５６Ｋが形成されている。そして、この開口５６Ｋの下方（−Ｚ方向）には、投影光学系ＰＬ及び開口５６Ｋを介した光を受光可能な受光装置５６の少なくとも一部が配置されている。本実施形態においては、受光装置５６は、例えば特開２００２−１４００５号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書）等に開示されているような、空間像計測器を含む。
【００６２】
本実施形態においては、パターン形成面ＭＦにおけるマスクＭの直径をＤ、基板Ｐの走査方向（本実施形態においてはＹ軸方向）における基板Ｐの最大の長さをＬ、投影光学系ＰＬの投影倍率をβ、円周率をπとしたとき、
Ｄ  ≧  （β×Ｌ）／π    …（１）
の条件が満足されている。本実施形態においては、（１）式の条件を満足するように、基板Ｐの最大の長さＬ及び投影光学系ＰＬの投影倍率βに応じて、パターン形成面ＭＦにおけるマスクＭの直径Ｄが定められている。
【００６３】
ここで、上述したように、本実施形態においては、基板Ｐは、ＸＹ平面内において、略円形状である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）における基板Ｐの最大の長さＬは、基板Ｐの直径である。
【００６４】
また、図５に示したように、基板Ｐ上には、マスクＭのパターンＭＰの像が投影されるショット領域Ｓが、少なくとも基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）に沿って複数設けられている。そして、マスクＭのパターンＭＰは、パターン形成面ＭＦの周方向に沿って、少なくとも基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）におけるショット領域Ｓの最大数だけ形成されている。
【００６５】
本実施形態においては、図５に示したように、４つのショット領域Ｓ１〜Ｓ４がＹ軸方向に沿って設けられ、６つのショット領域Ｓ５〜Ｓ１０がＹ軸方向に沿って設けられ、６つのショット領域Ｓ１１〜Ｓ１６がＹ軸方向に沿って設けられ、６つのショット領域Ｓ１７〜Ｓ２２がＹ軸方向に沿って設けられ、４つのショット領域Ｓ２３〜Ｓ２６がＹ軸方向に沿って設けられている。したがって、本実施形態においては、Ｙ軸方向におけるショット領域Ｓの最大数は、６である。そして、マスクＭのパターンＭＰが形成されたパターン形成領域ＭＡは、パターン形成面ＭＦの周方向に沿って、６つ形成されている。
【００６６】
次に、マスク保持部材１及びマスク駆動装置２について説明する。図６は、マスク保持部材１及びマスク駆動装置２の近傍の側断面図である。図６において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持するマスク保持部材１と、マスクＭを保持したマスク保持部材１を移動可能なマスク駆動装置２とを備えている。マスク保持部材１及びマスク駆動装置２の少なくとも一部は、第２定盤８上に設けられている。
【００６７】
また、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持するマスク保持部材１を、中心軸Ｊを回転軸として回転可能に支持する軸部材２０と、軸部材２０を回転可能に支持する支持部材２１とを備えている。支持部材２１は、略筒状の部材である。
【００６８】
マスク保持部材１は、軸部材２０の少なくとも一部を配置するための孔１６を有している。孔１６は、少なくとも−Ｘ側に開口１６Ｋａを有している。本実施形態においては、孔１６は、マスク保持部材１の一部をＸ軸方向に貫通するように形成され、孔１６の両側（＋Ｘ側及び−Ｘ側）のそれぞれに開口１６Ｋａ、１６Ｋｂが形成されている。
【００６９】
マスク保持部材１は、軸部材２０の一端側（＋Ｘ側）に配置されている。また、露光装置ＥＸは、軸部材２０の他端側（−Ｘ側）に配置された錘部材２２を有している。錘部材２２は、軸部材２０の他端に接続されている。軸部材２０と錘部材２２とは一体である。
軸部材２０を回転可能に支持する支持部材２１は、マスク保持部材１と錘部材２２との間に配置されている。支持部材２１は、ベース部材２３の上面に支持されている。支持部材２１は、ベース部材２３の上面に接続されている。支持部材２１とベース部材２３とは一体である。支持部材２１を支持するベース部材２３は、防振装置２４を介して、第２定盤８の上面に支持されている。防振装置２４は、マスク保持部材１の移動に伴う振動を抑えることができる。防振装置２４は、ローレンツ力によって駆動可能なアクチュエータと、エアマウント等のダンパ機構とを含む。
【００７０】
マスク保持部材１は、パターンＭＰが形成され、中心軸Ｊ周りに配置されたパターン形成面ＭＦを有する円筒状のマスクＭの側面ＭＳを着脱可能に保持する。マスク保持部材１は、マスクＭの側面ＭＳを吸着可能な吸着機構２５を有する。
【００７１】
マスク保持部材１は、−Ｘ側のマスクＭの側面ＭＳと対向するように配置され、そのマスクＭの−Ｘ側の側面ＭＳを着脱可能に保持する保持面２６を備えている。吸着機構２５は、マスクＭの側面ＭＳを保持面２６に吸着可能である。マスク保持部材１の保持面２６は、後述する基材２７の第１面２７Ａ、ピン部材２９の端面、第１周壁部材３０の端面、及び第２周壁部材３１の端面を含む。
【００７２】
図７は、マスク保持部材１を示す図であって、図７（Ａ）は、マスク保持部材１のＸＺ平面と平行な断面図、図７（Ｂ）は、マスク保持部材１を＋Ｘ側から見た図である。マスク保持部材１は、基材２７と、基材２７上に形成され、マスクＭの側面ＭＳを支持可能なピン部材２９と、基材２７上に形成され、マスクＭの側面ＭＳの外縁領域と対向可能な第１周壁部材３０と、基材２７上に形成され、マスクＭの側面ＭＳの内縁領域（開口ＭＫａの近傍の領域）と対向可能な第２周壁部材３１と、基材２７上に形成され、気体を吸引可能な吸引口３２を備えている。
【００７３】
マスク保持部材１の基材２７は、マスクＭに応じた形状を有している。上述のように、本実施形態においては、マスクＭの側面ＭＳは、ＹＺ平面内において略円環状である。マスクＭの側面ＭＳと対向可能な基材２７の第１面２７Ａは、マスクＭの側面ＭＳに対応するように、ＹＺ平面内において略円環状に形成されている。本実施形態においては、基材２７の第１面２７Ａは、＋Ｘ側を向いている。保持面２６は、基材２７の第１面２７Ａ側に配置されている。
【００７４】
また、本実施形態においては、マスク保持部材１は、保持面２６よりも＋Ｘ側に突出するように形成された突出部２８を有している。突出部２８は、基材２７のＹＺ平面内における中央部分と接続されている。軸部材２０を配置するための孔１６は、基材２７及び突出部２８をＸ軸方向に貫通するように形成されている。突出部２８の少なくとも一部は、保持面２６に保持されたマスクＭの内部空間ＭＫに配置可能である。
【００７５】
第１周壁部材３０は、基材２７の第１面２７Ａの外縁領域に形成されている。第１周壁部材３０は、マスクＭの側面ＭＳの外形に応じて略円環状に形成されている。第１周壁部材３０は、マスクＭの側面ＭＳの外径よりも僅かに小さい外径を有している。第１周壁部材３０は、マスク保持部材１に保持されるマスクＭの側面ＭＳの外縁領域と対向可能な端面を有している。第１周壁部材３０の端面は、平坦であって、所定の幅を有している。
【００７６】
第２周壁部材３１は、基材２７の第１面２７Ａの内縁領域に形成されている。第２周壁部材３１は、マスクＭの側面ＭＳの開口ＭＫａに応じて略円環状に形成されている。第２周壁部材３１は、マスクＭの側面ＭＳに囲まれた開口ＭＫａの外径よりも僅かに大きい外径を有している。第２周壁部材３１は、マスク保持部材１に保持されるマスクＭの側面ＭＳの内縁領域と対向可能な端面を有している。第２周壁部材３１の端面は、平坦であって、所定の幅を有している。
【００７７】
ピン部材２９は、基材２７の第１面２７Ａに複数に形成されている。第１周壁部材３０は、第２周壁部材３１を囲むように配置されており、ピン部材２９は、第１周壁部材３０と第２周壁部材３１との間における基材２７の第１面２７Ａにおいて、複数一様に配置されている。ピン部材２９のそれぞれは、マスクＭの側面ＭＳと対向可能な端面を有している。ピン部材２９の端面は、平坦である。複数のピン部材２９の端面のそれぞれは、Ｘ軸方向においてほぼ同じ位置に設けられている。
【００７８】
本実施形態においては、ピン部材２９の端面と第１周壁部材３０の端面と第２周壁部材３１の端面とは、Ｘ軸方向においてほぼ同じ位置に設けられている。すなわち、複数のピン部材２９の端面、第１周壁部材３０の端面、及び第２周壁部材３１の端面は、ほぼ同一平面上（ＹＺ平面上）に位置しており、面一となっている。ピン部材２９の端面、第１周壁部材３０の端面、及び第２周壁部材３１の端面は、マスクＭの側面ＭＳに接触可能である。図６に示すように、ピン部材２９の端面、第１周壁部材３０の端面、及び第２周壁部材３１の端面のそれぞれとマスクＭの側面ＭＳとが接触することにより、マスクＭの−Ｘ側には、マスクＭの側面ＭＳと第１周壁部材３０と第２周壁部材３１と基材２７とで囲まれた空間３３が形成される。
【００７９】
吸引口３２は、マスクＭを吸着して保持するためのものである。吸引口３２は、第１周壁部材３０と第２周壁部材３１との間における基材２７の第１面２７Ａにおいて、複数の所定位置のそれぞれに形成されている。吸引口３２は、基材２７の第１面２７Ａのうち、ピン部材２９以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。
【００８０】
マスクＭの側面ＭＳを吸着可能な吸着機構２５は、基材２７の第１面２７Ａに形成された吸引口３２と、その吸引口３２を介して気体を吸引可能な真空系等を含む吸引装置３４とを含む。図７（Ａ）に示すように、吸引装置３４は、マスク保持部材１の外部に設けられており、吸引口３２のそれぞれは、流路３５を介して吸引装置３４と接続されている。
吸引口３２のそれぞれと吸引装置３４とを接続する流路３５の少なくとも一部は、基材２７の内部に形成されている。
【００８１】
吸引装置３４は、マスクＭの側面ＭＳと第１周壁部材３０と第２周壁部材３１と基材２７とで囲まれた空間３３を負圧化することができる。すなわち、吸引装置３４は、吸引口３２を介して空間３３の気体を吸引することによって、空間３３の圧力を、空間３３の外側の空間の圧力（例えば大気圧）よりも低下させることができる。本実施形態においては、マスク保持部材１は、ピン部材２９を有しており、いわゆるピンチャック機構を有する。
【００８２】
制御装置６は、吸着機構２５の吸引装置３４を駆動し、空間３３の気体を吸引して、この空間３３を負圧にすることによって、マスクＭを、ピン部材２９の端面、第１周壁部材３０の端面、及び第２周壁部材３１の端面を含む保持面２６で吸着して保持する。
【００８３】
また、制御装置６は、吸引装置３４を含む吸着機構２５を制御して、吸着機構２５によるマスクＭの吸着を解除することにより、マスクＭを保持面２６から離すことができる。
【００８４】
このように、本実施形態においては、制御装置６は、マスク保持部材１に設けられた吸着機構２５を制御することによって、マスクＭをマスク保持部材１の保持面２６に取り付けたり、マスクＭをマスク保持部材１の保持面２６から取り外したりすることができる。
【００８５】
なお、本実施形態においては、吸着機構２５は、マスクＭを真空吸着する真空吸着機構を備えているが、静電気の力を用いた静電吸着機構を備えていてもよい。静電吸着機構によっても、マスク保持部材１は、マスクＭを着脱可能に保持することができる。
【００８６】
図６に示すように、軸部材２０の少なくとも一部は、マスク保持部材１の孔（内部空間）１６に配置可能である。軸部材２０の＋Ｘ側の端は、マスク保持部材１の保持面２６よりも＋Ｘ側に配置される。また、軸部材２０の外面と、マスク保持部材１（突出部２８）の孔１６の内面とは対向する。そして、マスク保持部材１のうち、保持面２６よりも＋Ｘ側に配置された軸部材２０及びマスク保持部材１（突出部２８）の少なくとも一部は、保持面２６に保持されたマスクＭの内部空間ＭＫに配置可能である。
【００８７】
また、本実施形態においては、マスク保持部材１の保持面２６に保持されたマスクＭと、そのマスクＭの内部空間ＭＫに配置されたマスク保持部材１（突出部２８）及び軸部材２０とは離れている。
【００８８】
図６に示すように、露光装置ＥＸは、マスク保持部材１と軸部材２０との間に形成された第１気体軸受３６と、軸部材２０と支持部材２１との間に形成された第２気体軸受３７及び第３気体軸受３８とを有する。
【００８９】
上述のように、突出部２８を含むマスク保持部材１は、軸部材２０の外面と対向する内面を有している。孔１６は、ＸＹ平面内において円形状であり、軸部材２０のうち、少なくとも孔１６の内側に配置される部分も、ＸＹ平面内において円形状である。軸部材２０のうち、孔１６の内側に配置される部分の外径は、孔１６の内径よりも僅かに小さい。マスク保持部材１の内面と軸部材２０の外面との間には、所定の間隔（第１ギャップ）Ｇ１が形成される。
【００９０】
第１気体軸受３６は、マスク保持部材１の内面と、軸部材２０の外面との間に形成されている。マスク保持部材１は、第１気体軸受３６によって、軸部材２０に対して非接触支持される。第１気体軸受３６によって、マスク保持部材１の内面と軸部材２０の外面との間隔（第１ギャップ）Ｇ１が略一定に維持される。軸部材２０は、マスク保持部材１を、中心軸Ｊを回転軸として回転可能に支持する。
【００９１】
本実施形態においては、第１気体軸受３６によって、第１ギャップＧ１が略一定に維持されており、軸部材２０に対するマスク保持部材１のＹ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関する移動が規制される。マスク保持部材１は、軸部材２０に対して、Ｘ軸、及びθＸ方向のみに移動可能である。
【００９２】
支持部材２１は、略筒状の部材である。支持部材２１は、軸部材２０の少なくとも一部を配置可能な孔（内部空間）３９を有している。孔３９は、支持部材２１をＸ軸方向に貫通するように形成されている。軸部材２０の少なくとも一部は、筒状の支持部材２１の孔３９の内側に配置される。
【００９３】
支持部材２１は、軸部材２０の外面と対向する内面を有している。孔３９は、ＸＹ平面内において円形状であり、軸部材２０のうち、少なくとも孔３９の内側に配置される部分も、ＸＹ平面内において円形状である。そして、軸部材２０のうち、孔３９の内側に配置される部分の外径は、孔３９の内径よりも僅かに小さい。支持部材２１の内面と軸部材２０の外面との間には、所定の間隔（第２ギャップ）Ｇ２が形成される。
【００９４】
第２気体軸受３７は、支持部材２１の内面と、軸部材２０の外面との間に形成されている。軸部材２０は、第２気体軸受３７によって、支持部材２１に対して非接触支持される。第２気体軸受３７によって、支持部材２１の内面と軸部材２０の外面との間隔（第２ギャップ）Ｇ２が略一定に維持される。支持部材２１は、軸部材２０を、中心軸Ｊを回転軸として回転可能に支持する。
【００９５】
支持部材２１は、＋Ｘ側を向く第１側面２１Ａと、−Ｘ側を向く第２側面２１Ｂとを有している。第１側面２１Ａ及び第２側面２１Ｂのそれぞれは、平坦である。軸部材２０は、支持部材２１の＋Ｘ側の第１側面２１Ａと対向する対向面４１Ａを有する第１フランジ４１と、支持部材２１の−Ｘ側の第２側面２１Ｂと対向する対向面４２Ａを有する第２フランジ４２とを有している。第１側面２１Ａ、第２側面２１Ｂ、対向面４１Ａ、対向面４２Ａのそれぞれは、ＹＺ平面とほぼ平行である。そして、第１側面２１Ａと第２側面２１ＢとのＸ軸方向における距離は、第１フランジ４１の対向面４１Ａと第２フランジ４２の対向面４２ＡとのＸ軸方向における距離よりも僅かに小さい。第１側面２１Ａと対向面４１Ａとの間には、所定の間隔（第３ギャップ）Ｇ３が形成され、第２側面２１Ｂと対向面４２Ａとの間には、所定の間隔（第４ギャップ）Ｇ４が形成される。
【００９６】
第３気体軸受３８は、支持部材２１の第１側面２１Ａと第１フランジ４１の対向面４１Ａとの間、及び支持部材２１の第２側面２１Ｂと第２フランジ４２の対向面４２Ａとの間のそれぞれに形成されている。第３気体軸受３８によって、支持部材２１の第１側面２１Ａと第１フランジ４１の対向面４１Ａとの間隔（第３ギャップ）Ｇ３が略一定に維持されるとともに、支持部材２１の第２側面２１Ｂと第２フランジ４２の対向面４２Ａとの間隔（第４ギャップ）Ｇ４が略一定に維持される。
【００９７】
本実施形態においては、第２気体軸受３７及び第３気体軸受３８によって、第２ギャップＧ２、第３ギャップＧ３、及び第４ギャップＧ４のそれぞれが略一定に維持される。そして、本実施形態においては、第２気体軸受３７及び第３気体軸受３８によって、支持部材２１に対する軸部材２０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関する移動が規制される。軸部材２０は、支持部材２１に対して、θＸ方向のみに移動可能（回転可能）である。
【００９８】
上述のように、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持したマスク保持部材１を中心軸Ｊを回転軸としてθＸ方向に回転可能であるとともに、マスクＭを保持したマスク保持部材１を６自由度の方向に移動可能なマスク駆動装置２を備えている。マスク駆動装置２は、マスク保持部材１を少なくとも回転方向（θＸ方向）に移動可能な第１駆動機構６１と、軸部材２０を所定方向に移動可能な第２駆動機構６２とを含む。
【００９９】
第１駆動機構６１は、マスク保持部材１側に取り付けられた可動子６１Ａと、軸部材２０側に取り付けられた固定子６１Ｂとを有し、マスク保持部材１を少なくとも回転方向（θＸ方向）に移動する。第１駆動機構６１は、ローレンツ力で駆動する回転モータを含む。本実施形態においては、第１駆動機構６１の可動子６１Ａは、マグネットユニットを有し、固定子６１Ｂは、コイルユニットを有する。
【０１００】
本実施形態においては、可動子６１Ａは、マスク保持部材１の基材２７の第２面２７Ｂに取り付けられている。基材２７の第２面２７Ｂは、第１面２７Ａとは反対側の面であって、−Ｘ側を向いている。また、本実施形態においては、軸部材２０は、基材２７の第２面２７Ｂと対向する対向面４３Ａを有する第３フランジ４３を有しており、固定子６１Ｂは、第３フランジ４３の対向面４３Ａに取り付けられている。第２面２７Ｂ及び対向面４３Ａのそれぞれは、ＹＺ平面とほぼ平行である。第２面２７Ｂと対向面４３Ａとの間には、所定の間隔（第５ギャップ）Ｇ５が形成される。
【０１０１】
固定子６１Ｂは、中心軸Ｊを囲むように対向面４３Ａに配置された複数のコイル（コイル列）を含む。可動子６１Ａは、コイルの配列方向と同方向に極性が交互に変化するように、中心軸Ｌを囲むように第２面２７Ｂに配置された複数の磁石（磁石列）を含む。
【０１０２】
制御装置６は、固定子６１Ｂの複数のコイルに、正弦波状の三相交流を供給する。これにより、コイルの配列方向、すなわち、中心軸Ｊ周りの回転方向（θＸ方向）に推力が発生する。制御装置６は、コイル列と磁石列との相対位置に応じて三相交流を供給するコイルを切り替えることにより、コイルの配列方向に沿ってコイル列と磁石列との相対位置を連続的に変化させることができる。可動子６１Ｂの磁石列によって形成される磁界がコイルの配列方向に沿ってコイルの配列周期で正弦波状に変化することによって、コイル列に三相交流を印加するとコイルの配列方向に一定の推力が発生する。
【０１０３】
制御装置６は、可動子６１Ａ及び固定子６１Ｂを含む第１駆動機構６１を制御することによって、マスク保持部材１を、中心軸Ｊ周りの回転方向（θＸ方向）に回転可能である。また、制御装置６は、第１駆動機構６１を制御することによって、可動子６１Ａと固定子６１ＢとのＸ軸方向における距離を調整することができる。制御装置６は、例えば固定子６１Ｂのコイルに供給する電力を調整することによって、軸部材２０の第３フランジ４３の対向面４３Ａとマスク保持部材１の基材２７の第２面２７ＢとのＸ軸方向における間隔（第５ギャップ）Ｇ５を調整することができる。
【０１０４】
すなわち、制御装置６は、第１駆動機構６１を制御することによって、軸部材２０（第３フランジ４３）に対してマスク保持部材１（基材２７）をＸ軸方向に移動することができ、軸部材２０に対するマスク保持部材１のＸ軸方向における位置を調整することができる。
【０１０５】
このように、本実施形態においては、マスク駆動装置２の第１駆動機構６１は、マスクＭを保持するマスク保持部材１を中心軸Ｊ周りの回転方向（θＸ方向）に移動可能であるとともに、中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。
【０１０６】
第２駆動機構６２は、ベース部材２３（支持部材２１）側に取り付けられた可動子６２Ａと、第２定盤８側に取り付けられた固定子６２Ｂとを有し、ベース部材２３及びそのベース部材２３と一体の支持部材２１を、所定方向に移動可能である。第２駆動機構６２は、ローレンツ力で駆動するボイスコイルモータを含む。本実施形態においては、第２駆動機構６２の可動子６２Ａは、マグネットユニットを有し、固定子６２Ｂは、コイルユニットを有する。
【０１０７】
本実施形態においては、可動子６２Ａは、ベース部材２３の複数の所定位置のそれぞれに取り付けられている。固定子６２Ｂは、第２定盤８の複数の所定位置のそれぞれに、可動子６２Ａと対応するように取り付けられている。本実施形態においては、可動子６２Ａは、ベース部材２３の少なくとも６箇所のそれぞれに取り付けられ、固定子６２Ｂは、可動子６２Ａのそれぞれに対応するように、第２定盤８の６箇所のそれぞれに取り付けられている。なお、図６においては、可動子６２Ａ及びその可動子６２Ａに対応する固定子６２Ｂが２つずつ示されており、残りの可動子６２Ａ及び固定子６２Ｂの図示は省略してある。
【０１０８】
制御装置６は、複数の可動子６２Ａ及び固定子６２Ｂを含む第２駆動機構６２を制御することによって、ベース部材２３及びそのベース部材２３と一体の支持部材２１を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。
【０１０９】
また、上述したように、軸部材２０は、支持部材２１に対して、θＺ方向のみに移動可能（回転可能）であり、第２気体軸受３７及び第３気体軸受３８によって、支持部材２１に対する軸部材２０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関する移動は規制される。したがって、ベース部材２３及び支持部材２１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向への移動に伴って、軸部材２０も、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に移動する。換言すれば、軸部材２０と支持部材２１（ベース部材２３）とは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関して一緒に移動する。
【０１１０】
第２駆動機構６２は、支持部材２１を所定方向に移動することによって、支持部材２１を軸部材２０と一緒に所定方向に移動可能である。したがって、制御装置６は、第２駆動機構６２を制御して、支持部材２１を移動することによって、軸部材２０を支持部材２１と一緒に、θＸ方向以外の方向、すなわちＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に移動することができる。
【０１１１】
また、上述したように、マスク保持部材１は、軸部材２０に対して、Ｘ軸、及びθＸ方向のみに移動可能であり、第１気体軸受３６によって、軸部材２０に対するマスク保持部材１のＹ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関する移動は規制される。したがって、軸部材２０のＹ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向への移動に伴って、マスク保持部材１も、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に移動する。換言すれば、マスク保持部材１と軸部材２０とは、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関して一緒に移動する。
【０１１２】
したがって、第２駆動機構６２は、支持部材２１を軸部材２０と一緒にＹ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に移動することによって、マスク保持部材１を軸部材２０と一緒にＹ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に移動することができる。また、制御装置６は、第１駆動機構６１を用いて第５ギャップＧ５を調整しつつ（例えば一定値に維持しつつ）、第２駆動機構６２を用いて支持部材２１を軸部材２０と一緒に移動することによって、マスク保持部材１と軸部材２０とを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ、及びθＺ方向に関して一緒に移動可能である。
【０１１３】
そして、制御装置６は、第１駆動機構６１及び第２駆動機構６２を含むマスク駆動装置２を制御することによって、マスクＭを保持するマスク保持部材１をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置６は、マスク駆動装置２を制御することによって、マスク保持部材１の６自由度の方向の位置を調整可能であり、そのマスク保持部材１に保持されたマスクＭ、ひいてはパターンＭＰの６自由度の方向の位置を調整可能である。
【０１１４】
本実施形態においては、マスク駆動装置２は、ローレンツ力で駆動するコイルユニットとマグネットユニットとを有し、それらコイルユニットとマグネットユニットとは非接触状態で駆動する。これにより、マスク保持部材１を移動するマスク駆動装置２による振動の発生が抑制されている。
【０１１５】
また、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、マスク保持部材１の移動に伴う振動を抑える防振装置２４を備えており、マスク保持部材１の移動に伴う振動は、防振装置２４によって抑制される。本実施形態においては、防振装置２４は、ローレンツ力によって駆動可能なアクチュエータを有する第２駆動機構６２の少なくとも一部と、エアマウント等のダンパ機構とを含む。上述のように、第２駆動機構６２は、ベース部材２３（支持部材２１）の６自由度の方向に関する位置を調整可能な複数のアクチュエータを備えており、不図示の加速度センサ（又は変位センサ）の検出結果に基づいて、アクチュエータを駆動することによって、マスク保持部材１の所定方向（６自由度の方向）の移動に伴う振動を抑えることができる。例えば、制御装置６は、加速度センサ（又は変位センサ）で第２定盤８の加速度（又は変位）を検出し、その検出結果に基づいて、マスク保持部材１の移動に伴う第２定盤８の振動を抑えるように、防振装置２４を制御する。これにより、制御装置６は、ボディＢＤ、投影光学系ＰＬ等の固有振動数の励起を抑え、振動を抑制できる。
【０１１６】
また、本実施形態においては、防振装置２４は、マスク保持部材１のθＸ方向への回転に伴う慣性力の反力を吸収するカウンタマス４６を含む。本実施形態においては、カウンタマス４６は、軸部材２０及びその軸部材２０に接続された錘部材２２を含む。
【０１１７】
軸部材２０を含むカウンタマス４６は、マスクＭの回転に伴う慣性力の反力によって、運動量保存側に従って、そのマスクＭとは反対方向に回転する。例えば、マスクＭを保持したマスク保持部材１が、マスク駆動装置２の第１駆動機構６１による駆動によって、＋θＸ方向に回転した場合、そのマスク保持部材１に対して非接触状態の軸部材２０を含むカウンタマス４６は、−θＸ方向に回転する。これにより、マスク保持部材１及びマスクＭの回転時に励起される振動を抑えることができる。
【０１１８】
例えば、マスクＭを保持したマスク保持部材１を回転するために、第１駆動機構６１を駆動したとき、その与えた力積をカウンタマス４６の質量で除した量だけ、カウンタマス４６が、マスクＭ及びマスク保持部材１の回転方向とは反対方向に回転する。このカウンタマス４６の移動（回転）により、マスクＭを保持したマスク保持部材１を移動（回転）するための、あるいはマスクＭを保持したマスク保持部材１の移動後（回転後）の姿勢を保つための駆動に伴う反力が相殺される。カウンタマス４６の作用により、マスクＭを保持したマスク保持部材１を回転したことにより生じる振動が吸収され、その振動が第２定盤８に伝わることを抑制することができる。
【０１１９】
なお、本実施形態においては、第１駆動機構６１の可動子６１Ａと固定子６１Ｂとの物理的相互作用（電磁相互作用）によって駆動力が発生し、その可動子６１Ａと固定子６１Ｂとが協働して駆動力を発生する。本実施形態においては、ローレンツ力（電磁力）によって、固定子６１Ｂは可動子６１Ａと反対方向に僅かに移動する。そして、本実施形態においては、相対的な移動量が多い方の部材を、可動子、と称し、相対的な移動量が少ない方の部材を、固定子、と称する。
【０１２０】
また、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、カウンタマス４６を所定量だけ変位可能に保持する保持機構４７を備えている。保持機構４７は、カウンタマス４６を所定量だけ変位可能（回転可能）に保持し、カウンタマス４６の所定量以上の回転を抑える。また、アクチュエータを含む保持機構４７は、カウンタマス４７の位置を調整可能である。
【０１２１】
本実施形態においては、保持機構４７は、ローレンツ力によって駆動するボイスコイルモータ等のアクチュエータを含む。具体的には、保持機構４７は、軸部材２０側に取り付けられたマグネットユニットを含む可動子４７Ａと、第２定盤８側に取り付けられたコイルユニットを含む固定子４７Ｂとを有する。保持機構４７は、いわゆるトリムモータを含む。
【０１２２】
本実施形態においては、軸部材２０は、第２フランジ４２と錘部材２２との間に形成された第４フランジ４４を有しており、可動子４７Ａは、第２定盤８の上面と対向する第４フランジ４４の下面に取り付けられている。固定子４７Ｂは、可動子４７Ａに対応するように、第２定盤８の上面の所定位置に取り付けられている。可動子４７Ａ及び固定子４７Ｂを有するボイスコイルモータを含む保持機構４７は、軸部材２０を含むカウンタマス４６をθＸ方向に移動可能（回転可能）である。すなわち、固定子４７Ｂのコイルユニットに電力が供給されると、第４フランジ４４に取り付けられている可動子４７Ａには、θＸ方向への駆動力が作用する。
【０１２３】
上述のように、カウンタマス４６は、マスクＭを保持したマスク保持部材１の回転に伴う反力によって、そのマスク保持部材１とはθＸ方向に関して反対方向に移動（回転）する。ここで、例えば走査露光条件によっては、マスク保持部材１が＋θＸ方向のみに移動し続ける可能性があり、その場合、カウンタマス４６が、基準位置（初期位置、中立位置）から−θＸ方向に大きく回転し、その位置が大きくずれる可能性がある。
【０１２４】
カウンタマス４６の軸部材２０のθＸ方向の位置が大きくずれると、例えば、その軸部材２０の一部に取り付けられている第１駆動機構６１のアクチュエータ（ボイスコイルモータ）の制御性が劣化する等、制御性に影響を与える可能性がある。
【０１２５】
そこで、制御装置６は、カウンタマス４６が基準位置から所定量以上に回転したとき、換言すれば、カウンタマス４６と支持部材２１（あるいはマスク保持部材１）とのθＸ方向の相対位置が許容値以上にずれたとき、保持機構４７のボイスコイルモータを駆動し、軸部材２０を含むカウンタマス４６のθＸ方向の位置を、例えば基準位置に戻すように調整（補正）する。ここで、保持機構４７のボイスコイルモータの駆動は、例えば基板交換時、第１のショット領域を露光した後とその次の第２のショット領域を露光する前との間の時等、露光動作中以外の所定のタイミングで実行可能である。
【０１２６】
また、本実施形態においては、保持機構４７は、走査露光中（第１駆動機構６１によるマスク保持部材１の回転中）においても、カウンタマス４６を所定量だけ変位可能なように、駆動力を発生し、カウンタマス４６を柔らかく保持している。換言すれば、保持機構４７は、第１駆動機構６１によるマスク保持部材１の回転中においても、カウンタマス４６の所定量以上の回転を抑えることができる範囲内で、カウンタマス４６を柔らかく保持するように、駆動力を発生している。
【０１２７】
保持機構４７を設けず、カウンタマス４６がθＸ方向に回転自在な場合、第１駆動機構６１のアクチュエータによるマスク保持部材１のθＸ方向への推力制御を良好に行うことができなくなる可能性がある。
【０１２８】
そこで、本実施形態においては、走査露光中（第１駆動機構６１によるマスク保持部材１の回転中）においても、保持機構４６がカウンタマス４６を所定量だけ変位可能な範囲内で柔らかく保持することによって、上述の不具合の発生を抑制する。
【０１２９】
また、走査露光開始時、あるいはキャリブレーション動作時等において、軸部材２０を含むカウンタマス４６のθＸ方向の位置を基準位置に配置したい場合がある。そのような場合、制御装置６は、保持機構４７のアクチュエータを用いて、カウンタマス４６のθＸ方向の位置を調整することができる。
【０１３０】
次に、マスクＭを交換する交換システム６４について説明する。図８は、マスクＭを交換する交換システム６４を示す図である。図８において、露光装置ＥＸは、マスク保持部材１に対してマスクＭを交換する交換システム６４を備えている。上述のように、マスク保持部材１は、マスクＭを着脱可能に保持し、制御装置６は、交換システム６４を用いて、マスク保持部材１に対してマスクＭを交換可能である。
【０１３１】
交換システム６４は、マスク保持部材１に設けられ、マスクＭを保持面２６に対して着脱可能に吸着する吸着機構２５と、マスクＭをマスク保持部材１と所定位置（例えばマスクＭを収容可能な収容装置）との間で搬送する搬送装置６５とを含む。
【０１３２】
本実施形態においては、搬送装置６５は、マスクＭのうち、マスク保持部材１の保持面２６と対向する−Ｘ側の側面ＭＳとは反対側の＋Ｘ側の側面ＭＳを吸着して保持する保持面を有するアーム部材６６を備えている。搬送装置６５は、アーム部材６６でマスクＭの側面ＭＳを保持して移動可能である。
【０１３３】
図８（Ａ）は、搬送装置６５がマスクＭをマスク保持部材１に取り付けている状態（ロードしている状態）を示す図である。図８（Ａ）に示すように、搬送装置６５は、アーム部材６６を用いて、マスクＭの＋Ｘ側の側面ＭＳを保持した状態で、軸部材２０の一端側（＋Ｘ側）から、軸部材２０及びマスク保持部材１の突出部２８に挿入するように、マスク保持部材１に対してマスクＭをロード（搬入）する。図８（Ｂ）に示すように、マスク保持部材１は、保持面２６で、マスクＭの−Ｘ側の側面ＭＳを吸着して保持する。マスク保持部材１がマスクＭを保持した後、搬送装置６５のアーム部材６６は、マスク保持部材１に保持されたマスクＭから退避する。
【０１３４】
また、マスク保持部材１に保持されているマスクＭをマスク保持部材１からアンロード（搬出）する場合には、搬送装置６５のアーム部材６６が、軸部材２０の一端側（＋Ｘ側）から、マスク保持部材１に保持されているマスクＭの＋Ｘ側の側面ＭＳに接近し、マスクＭの＋Ｘ側の側面ＭＳを吸着して保持する。アーム部材６６がマスクＭを保持すると、マスク保持部材１によるマスクＭの保持が解除される。搬送装置６５のアーム部材６６は、マスクＭを保持した状態で、軸部材２０及びマスク保持部材１の突出部２８からマスクＭを引き抜くように、＋Ｘ側に移動する。これにより、マスクＭは、搬送装置６５によって、マスク保持部材１から取り外される。
【０１３５】
このように、搬送装置６５及び吸着機構２５を含む交換システム６４は、軸部材２０の一端側（＋Ｘ側）から、軸部材２０及びマスク保持部材１の少なくとも一部に挿脱させるように、マスク保持部材１へのマスクＭの搬入及びマスク保持部材１からのマスクＭの搬出の少なくとも一方を実行可能である。
【０１３６】
次に、マスクＭの位置情報を取得可能な第１検出システム５Ａについて説明する。図９は、第１検出システム５Ａを説明するための模式図である。第１検出システム５Ａは、マスクＭを介した光を検出し、その検出結果に基づいて、マスクＭの位置情報、ひいてはパターンＭＰに関する位置情報を取得する。本実施形態においては、第１検出システム５Ａは、エンコーダシステム５１及びフォーカス・レベリング検出システム５２を含む。エンコーダシステム５１及びフォーカス・レベリング検出システム５２を含む第１検出システム５Ａは、マスクＭ（パターンＭＰ）のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置情報を取得可能である。
【０１３７】
エンコーダシステム５１は、外周面（パターン形成面）ＭＦの周方向におけるマスクＭのパターンＭＰの位置情報、及び中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）におけるマスクＭのパターンＭＰの位置情報の少なくとも一方を取得可能である。エンコーダシステム５１は、マスクＭの回転量（回転角度）を検出可能である。フォーカス・レベリング検出システム５２は、中心軸Ｊと垂直な方向（Ｚ軸方向）におけるマスクＭのパターン形成面ＭＦの位置情報を少なくとも取得可能である。
【０１３８】
第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１は、パターン形成面ＭＦのマーク形成領域ＭＢに、パターンＭＰに対して所定位置関係で形成された位置検出用マークＥＭを介した光を検出し、その検出結果に基づいて、パターンＭＰに関する位置情報を取得する。
エンコーダシステム５１は、光学式エンコーダを含む。
【０１３９】
図１０（Ａ）は、マスクＭのパターン形成面ＭＦの一部をＸＹ平面上に展開した図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のマーク形成領域ＭＢの一部を拡大した図である。図１０に示すように、マスクＭは、パターン形成面ＭＦのマーク形成領域ＭＢにパターンＭＰに対して所定位置関係で形成され、パターンＭＰに関する位置情報を取得するためのマークＥＭ、ＲＭを備えている。
【０１４０】
マーク形成領域ＭＢは、マスクＭのパターン形成面ＭＦの中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）の一端側（＋Ｘ側）及び他端側（−Ｘ側）のそれぞれにおけるパターン形成領域ＭＡの外側に配置されている。パターンＭＰが形成されたパターン形成領域ＭＡは、中心軸Ｊを囲むように、パターン形成面ＭＦの周方向に連続的に配置されており、マーク形成領域ＭＢは、パターン形成領域ＭＡに対応するように、中心軸Ｊを囲むように、パターン形成面ＭＦの周方向に連続的に配置されている。
【０１４１】
マーク形成領域ＭＢに形成されているマークは、エンコーダシステム５１によって検出される位置検出用マークＥＭと、投影光学系ＰＬの像面側（光射出面側）に配置される受光装置５６によって検出されるアライメントマークＲＭとを含む。本実施形態においては、検出システム５は、受光装置５６も含む。
【０１４２】
エンコーダシステム５１によって検出される位置検出用マークＥＭは、パターン形成面ＭＦの周方向（θＸ方向）におけるパターンＭＰの位置情報、及び中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）におけるパターンＭＰの位置情報の少なくとも一方を取得するためのマークである。
制御装置６は、エンコーダシステム５１を用いて、位置検出用マークＥＭを介した光を検出して、パターン形成面ＭＦの周方向におけるパターンＭＰの位置情報、及び中心軸Ｊ方向におけるパターンＭＰの位置情報の少なくとも一方を取得可能である。
【０１４３】
受光装置５６によって検出されるアライメントマークＲＭは、投影光学系ＰＬを介したパターンＭＰの像と、投影光学系ＰＬの像面側（光射出面側）に配置される基板Ｐ上のショット領域Ｓとの位置関係に関する情報を取得するためのマークである。制御装置６は、受光装置５６を用いて、アライメントマークＲＭを介した光を検出して、パターンＭＰの像とショット領域Ｓとの位置関係に関する情報を取得可能である。
【０１４４】
エンコーダシステム５１によって検出される位置検出用マークＥＭは、パターン形成面ＭＦの周方向に連続的に形成されている。受光装置５６によって検出されるアライメントマークＲＭは、パターン形成面ＭＦの周方向に断続的に形成されている。マークＥＭ、ＲＭはそれぞれ複数形成されている。マークＥＭ、ＲＭは、複数のパターンＭＰのそれぞれに対応するように形成されている。
【０１４５】
エンコーダシステム５１によって検出される位置検出用マークＥＭは、所定方向に沿って複数形成されたラインパターン（ラインアンドスペースパターン）を含む。図１０（Ｂ）に示すように、位置検出用マークＥＭは、Ｘ軸方向を長手方向とし、パターン形成面ＭＦの周方向（θＸ方向）に沿って所定ピッチで複数形成されたラインパターンと、θＸ方向（図１０の展開図においてはＹ軸方向）を長手方向とし、Ｘ軸方向に沿って所定ピッチで複数形成されたラインパターンとを含む。これらラインパターンは、エンコーダシステム５１によって検出されるスケール（回折格子）として機能する。
【０１４６】
以下の説明においては、Ｘ軸方向を長手方向とし、パターン形成面ＭＦの周方向（θＸ方向）に沿って所定ピッチで複数形成されたラインパターンを含むマーク群（ライン群）を適宜、第１マークＥＭ１、と称し、θＸ方向を長手方向とし、Ｘ軸方向に沿って所定ピッチで複数形成されたラインパターンを含むマーク群（ライン群）を適宜、第２マークＥＭ２、と称する。
【０１４７】
第１マークＥＭ１は、中心軸Ｊを囲むように、パターン形成面ＭＦの周方向に所定ピッチで配置された複数のラインパターンを含む。第２マークＥＭ２は、Ｘ軸方向に所定ピッチで配置され、中心軸Ｊを囲むようにパターン形成面ＭＦの周方向に沿って形成された複数のラインパターンを含む。これら第１マークＥＭ１及び第２マークＥＭ２は、パターン形成領域ＭＡの両側の２つのマーク形成領域ＭＢのそれぞれに形成されている。
【０１４８】
図９に示すように、エンコーダシステム５１は、第１マークＥＭ１及び第２マークＥＭ２のそれぞれに対応するように配置されている。本実施形態においては、エンコーダシステム５１は、＋Ｘ側のマーク形成領域ＭＢの第２マークＥＭ２を検出する第１エンコーダ５１Ａと、＋Ｘ側のマーク形成領域ＭＢの第１マークＥＭ１を検出する第２エンコーダ５１Ｂと、−Ｘ側のマーク形成領域ＭＢの第１マークＥＭ１を検出する第３エンコーダ５１Ｃと、−Ｘ側のマーク形成領域ＭＢの第２マークＥＭ２を検出する第４エンコーダ５１Ｄとを備えている。これら第１、第２、第３、第４エンコーダ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄは、光学式エンコーダである。
【０１４９】
第１エンコーダ５１Ａ及び第４エンコーダ５１Ｄのそれぞれは、第２マークＥＭ２を検出することによって、中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）におけるマスクＭの位置情報、ひいてはパターンＭＰの位置情報を検出することができる。第２エンコーダ５１Ｂ及び第３エンコーダ５１Ｃのそれぞれは、第１マークＥＭ１を検出することによって、パターン形成面ＭＦの周方向（θＸ方向）におけるマスクＭの位置情報を検出することができる。
【０１５０】
第１、第２、第３、第４エンコーダ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄそれぞれの検出結果は、制御装置６に出力される。制御装置６は、各エンコーダ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄの検出結果に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得することができる。本実施形態においては、制御装置６は、第１エンコーダ５１Ａ及び第４エンコーダ５１Ｄの少なくとも一方の検出結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのＸ軸方向における位置情報を取得可能である。また、制御装置６は、第２エンコーダ５１Ｂ及び第３エンコーダ５１Ｃの少なくとも一方の検出結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのＹ軸方向（すなわちパターン形成面ＭＦの周方向）における位置情報を取得可能である。また、制御装置６は、第２エンコーダ５１Ｂ及び第３エンコーダ５１Ｃの両方の検出結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのθＺ方向における位置情報を取得可能である。
【０１５１】
図１１は、第２エンコーダ５１Ｂを示す模式図である。第２エンコーダ５１Ｂは、第１マークＥＭ１が形成されたマーク形成領域ＭＢに検出光を投射する投光装置５０１と、マスクＭのマーク形成領域ＭＢに投射され、そのマスクＭのマーク形成領域ＭＢを介した検出光を受光可能な受光装置５０２とを備えている。本実施形態においては、第２エンコーダ５１Ｂは、投光装置５０１からマーク形成領域ＭＢに投射され、そのマーク形成領域ＭＢで反射した検出光を受光装置５０２で受光する。第２エンコーダ５１Ｂは、投光装置５０１よりレーザ光を第１マークＥＭ１（回折格子）に投射し、このレーザ光を用いた干渉現象によって、第１マークＥＭ１を検出する。
【０１５２】
第１マークＥＭ１の各ラインパターンは所定ピッチで形成されており、マスクＭが回転すると、投光装置５０１から投射される検出光の照射領域には、ライン部分と非ライン部分とが交互に配置され、受光装置５０２の受光状態が変動する。これにより、第２エンコーダ５１Ｂは、受光装置５０２の受光結果に基づいて、マスクＭの回転方向の位置（回転量、回転角度）を求めることができる。
【０１５３】
また、投光装置５０１の発光素子を複数設け、それら各発光素子による検出光の照射領域を、マーク形成領域ＭＢの周方向において所定間隔（例えば各ラインパターンのピッチの１／４程度）で形成するとともに、各発光素子（照射領域）に対応するように、受光装置５０２の受光素子を複数設けることよって、第２エンコーダ５１Ｂは、各受光素子の受光結果に基づいて、マスクＭの回転方向を検出することができる。
【０１５４】
また、第２エンコーダ５１Ｂは、単位時間当たりに検出した各ラインパターンの数と、既知であるラインパターンのピッチとの基づいて、マスクＭの回転速度を検出することができる。
【０１５５】
なお、図１１を用いた説明においては、第２エンコーダ５１Ｂ及びその第２エンコーダ５１Ｂに対応する第１マークＥＭ１を例にして説明したが、第２エンコーダ５１Ｂ以外の他のエンコーダ５１Ａ、５１Ｃ、５１Ｄ及びそれらエンコーダ５１Ａ、５１Ｃ、５１Ｄに対応する各マークＥＭ１、ＥＭ２も同等の構成を有する。
【０１５６】
また、本実施形態においては、基板Ｐの所定の一次元方向（Ｙ軸方向）への移動と同期して、マスクＭのパターン形成面ＭＦが中心軸Ｊを回転軸として回転されつつ、複数のパターンＭＰの像が基板Ｐ上に順次形成される。そして、本実施形態においては、マスクＭは、基板Ｐの移動と同期してパターン形成面ＭＦが回転する際の回転開始位置に関する情報を取得するためのマークＥＭＳを備えている。以下の説明においては、基板Ｐの移動と同期してパターン形成面ＭＦが回転する際の回転開始位置に関する情報を取得するためのマークＥＭＳを適宜、回転開始位置マークＥＭＳ、と称する。
【０１５７】
図１２は、回転開始位置マークＥＭＳが形成されているマスクＭのパターン形成面ＭＦの近傍をＸＹ平面上に展開した図である。図１２及び図１０（Ｂ）に示すように、回転開始位置マークＥＭＳは、マスクＭのマーク形成領域ＭＢに形成されている。回転開始位置マークＥＭＳは、マスクＭのパターン形成面ＭＦの周方向において一箇所に形成されている。
【０１５８】
図１２及び図９に示すように、第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１は、回転開始位置マークＥＭＳを検出する第５エンコーダ５１Ｓを備えている。第５エンコーダ５１Ｓは、第１〜第４エンコーダ５１Ａ〜５１Ｄと同等の構成を有し、回転開始位置マークＥＭＳが形成されたマーク形成領域ＭＢに検出光を投射する投光装置と、マスクＭのマーク形成領域ＭＢに投射され、そのマスクＭのマーク形成領域ＭＢを介した検出光を受光可能な受光装置とを備えている。
【０１５９】
マスクＭが回転し、第５エンコーダ５１Ｓの投光装置から投射される検出光の照射領域に回転開始位置マークＥＭＳが配置されると、受光装置の受光状態が変動する。これにより、第５エンコーダ５１Ｓは、受光装置の受光結果に基づいて、基板Ｐの移動と同期してマスクＭが回転する際のマスクＭの回転開始位置に関する情報を検出することができる。
【０１６０】
このように、第１検出システム５Ａは、回転開始位置マークＥＭＳを介した検出光を検出して、基板Ｐの移動と同期してマスクＭが回転する際の回転開始位置に関する情報を取得可能である。制御装置６は、第５エンコーダ５１Ｓを含む第１検出システム５Ａの検出結果に基づいて、マスク駆動装置２を制御して、マスク保持部材１に保持されているマスクＭの位置を、基板Ｐの移動と同期して回転する際の回転開始位置に設定することができる。
【０１６１】
本実施形態においては、回転開始位置マークＥＭＳは、エンコーダシステム５１がマスクＭの回転方向における位置を検出する際の基準位置（基準マーク）として機能する。位置検出用マークＥＭと回転開始位置マークＥＭＳとの位置関係は、例えば設計値等から既知である。
【０１６２】
第１検出システム５Ａのフォーカス・レベリング検出システム５２は、中心軸Ｊと垂直な方向（Ｚ軸方向）におけるマスクＭのパターン形成面ＭＦの位置情報を取得可能である。フォーカス・レベリング検出システム５２は、マスクＭのパターン形成面ＭＦのうち、照明系ＩＬによって露光光ＥＬが照射される領域（すなわち照明領域ＩＡ）における位置情報を取得可能である。上述のように、本実施形態においては、マスクＭのパターン形成面ＭＦの最下部ＢＴが露光光ＥＬで照明され、フォーカス・レベリング検出システム５２は、その最下部ＢＴの位置情報を取得する。
【０１６３】
本実施形態においては、マスクＭの位置情報を取得するためのフォーカス・レベリング検出システム５２は、斜入射方式のフォーカス・レベリング検出システムを含む。図９に示すように、フォーカス・レベリング検出システム５２は、マスクＭのパターン形成面ＭＦに斜め方向から検出光を投射する投光装置５２Ａと、マスクＭのパターン形成面ＭＦに投射され、そのマスクＭのパターン形成面ＭＦで反射した検出光を受光可能な受光装置５２Ｂとを有している。
【０１６４】
また、本実施形態においては、フォーカス・レベリング検出システム５２は、例えば特開平１１−０４５８４６号公報に開示されているように、複数の検出光（光束）を投射可能な投光装置５２Ａを有し、マスクＭのパターン形成面ＭＦの複数の所定位置のそれぞれに検出光を照射可能である。本実施形態においては、フォーカス・レベリング検出システム５２は、投光装置５２Ａを用いて、マスクＭのパターン形成面ＭＦの最下部ＢＴの近傍の複数の所定位置のそれぞれに検出光を照射する。
【０１６５】
フォーカス・レベリング検出システム５２は、マスクＭのパターン形成面ＭＦに投光装置５２Ａより射出した検出光を照射するとともに、そのパターン形成面ＭＦを介した検出光を受光装置５２Ｂで検出し、その検出結果に基づいて、パターン形成面ＭＦの面位置情報を取得する。
【０１６６】
フォーカス・レベリング検出システム５２の検出結果（受光装置５２Ｂの受光結果）は、制御装置６に出力される。制御装置６は、受光装置５２Ｂの受光結果に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの位置情報（パターンＭＰが形成されたパターン形成面ＭＦの位置情報）を取得することができる。本実施形態においては、制御装置６は、パターン形成面ＭＦの最下部ＢＴ（又はその近傍）に照射された検出光を受光した受光装置５２Ｂの受光結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのＺ軸方向における位置情報を取得可能である。また、制御装置６は、パターン形成面ＭＦの最下部ＢＴ（又はその近傍）を含む所定領域の複数の所定位置のそれぞれに照射された複数の検出光のそれぞれを受光した受光装置５２Ｂの受光結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのθＸ方向における位置情報、及びθＹ方向における位置情報を取得することができる。
【０１６７】
このように、本実施形態においては、制御装置６は、エンコーダシステム５１の検出結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向における位置情報を取得可能であり、フォーカス・レベリング検出システム５２の検出結果に基づいて、パターン形成面ＭＦをＸＹ平面上に展開した状態におけるパターンＭＰのＺ軸、θＸ、及びθＹ方向における位置情報を取得可能である。すなわち、本実施形態においては、エンコーダシステム５１及びフォーカス・レベリング検出システム５２を含む第１検出システム５Ａは、パターンＭＰのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置情報を取得可能である。
【０１６８】
次に、基板保持部材３及び基板駆動装置４について説明する。図１３は、基板保持部材３及び基板駆動装置４の近傍を示す図である。基板駆動装置４は、エアベアリングによって第３定盤９の上面に対して非接触支持されているベース部材４Ｂを第３定盤９上でＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動することによって、そのベース部材４Ｂ上に搭載されている基板保持部材３をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能な第１駆動系４Ｈと、ベース部材４Ｂに対して基板保持部材３をＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能な第２駆動系４Ｖとを備えている。
【０１６９】
第１駆動系４Ｈは、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含み、第３定盤９に非接触支持されているベース部材４ＢをＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に駆動可能である。第２駆動系４Ｖは、ベース部材４Ｂと基板保持部材３との間に設けられた、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータと、各アクチュエータの駆動量を計測する不図示の計測装置（エンコーダなど）とを含む。図１３に示すように、基板保持部材３は、少なくとも３つのアクチュエータによってベース部材４Ｂ上に支持されている。アクチュエータのそれぞれは、ベース部材４Ｂに対して基板保持部材３をＺ軸方向に独立して駆動可能であり、制御装置６は、３つのアクチュエータそれぞれの駆動量を調整することによって、ベース部材４Ｂに対して基板保持部材３を、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に駆動する。
【０１７０】
このように、第１、第２駆動系４Ｈ、４Ｖを含む基板駆動装置４は、基板保持部材３を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置６は、基板駆動装置４を制御することによって、基板保持部材３に保持された基板Ｐの表面のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を制御可能である。
【０１７１】
次に、基板Ｐの位置情報を取得可能な第２検出システム５Ｂについて説明する。図１３において、第２検出システム５Ｂは、基板保持部材３に設けられた計測ミラーを用いて基板保持部材３（ひいては基板Ｐ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を取得可能なレーザ干渉計システム５３と、基板保持部材３に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）を取得可能なフォーカス・レベリング検出システム５４とを含む。フォーカス・レベリング検出システム５４は、例えば特開平８−３７１４９号公報（対応する米国特許第６,３２７,０２５号）に開示されているような、斜入射方式のフォーカス・レベリング検出システムを含み、基板Ｐの表面に斜め方向から検出光を投射する投光装置５４Ａと、基板Ｐの表面に投射され、その基板Ｐの表面で反射した検出光を受光可能な受光装置５４Ｂとを有している。なお、フォーカス・レベリング検出システム５４は、静電容量型センサを用いた方式のものを採用してもよい。
制御装置６は、レーザ干渉計システム５３及びフォーカス・レベリング検出システム５４を含む第２検出システム５Ｂの検出結果に基づいて、基板駆動装置４を駆動し、基板保持部材３に保持されている基板Ｐの位置を制御する。
【０１７２】
このように、本実施形態においては、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３の検出結果に基づいて、基板Ｐの表面のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向における位置情報を取得可能であり、フォーカス・レベリング検出システム５２の検出結果に基づいて、基板Ｐの表面のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向における位置情報を取得可能である。すなわち、本実施形態においては、レーザ干渉計システム５３及びフォーカス・レベリング検出システム５４を含む第２検出システム５Ｂは、基板ＰのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置情報を取得可能である。
【０１７３】
次に、上述した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、図１４のフローチャート図、及び図１５、図１６、図１７の模式図を参照して説明する。
【０１７４】
露光シーケンスが開始され、マスクＭがマスク保持部材１にロードされ、基板Ｐが基板保持部材３にロードされると（ステップＳＡ１）、制御装置６は、所定の計測処理を開始する。例えば、制御装置６は、基板Ｐを保持した基板保持部材３に関する計測処理を開始する。
【０１７５】
本実施形態においては、計測処理には、アライメントシステム５５を用いた検出動作が含まれる。制御装置６は、基板駆動装置４を用いて基板Ｐを保持した基板保持部材３をＸＹ方向に移動し、図１５に示すように、アライメントシステム５５の検出領域に、基板保持部材３上の基準マークＦＭを配置する。そして、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３を用いて、基板保持部材３のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測しつつ、アライメントシステム５５を用いて、基板保持部材３上に設けられた基準マークＦＭを検出する（ステップＳＡ２）。
【０１７６】
これにより、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内における基板保持部材３上の基準マークＦＭのＸ軸方向及びＹ軸方向に関する位置情報を求めることができる。
【０１７７】
また、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３を用いて、基板Ｐを保持した基板保持部材３のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測しつつ、図１６に示すように、アライメントシステム５５を用いて、基板Ｐ上に設けられた所定数のアライメントマークＡＭを検出する（ステップＳＡ３）。
【０１７８】
これにより、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内における各アライメントマークＡＭのＸ軸方向及びＹ軸方向に関する位置情報を求めることができる。
【０１７９】
制御装置６は、ステップＳＡ３で求めた、基板Ｐ上の各アライメントマークＡＭの位置情報に基づいて、アライメントシステム５５の検出基準位置に対する、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２６のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める（ステップＳＡ４）。基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２６のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める際には、例えば特開昭６１−４４４２９号公報に開示されているような、いわゆるＥＧＡ（エンハンスド・グローバル・アライメント）方式を用いて求めることができる。
【０１８０】
これにより、制御装置６は、アライメントシステム５５を用いて、基板Ｐ上のアライメントマークＡＭの検出を行い、レーザ干渉計システム５３で規定されるＸＹ座標系内における基板Ｐ上に設けられた複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２６それぞれの位置座標（配列座標）を決定することができる。すなわち、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３で規定されるＸＹ座標系内において、アライメントシステム５５の検出基準位置に対して、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２６がどこに位置しているのかを知ることができる。
【０１８１】
制御装置６は、エンコーダシステム５１を用いて、マスク保持部材１に保持されたマスクＭの位置情報を検出するとともに、レーザ干渉計システム５３を用いて、基板Ｐを保持した基板保持部材３の位置情報を計測しつつ、基板保持部材３に設けられた受光装置５６を用いて、マスクＭに設けられているアライメントマークＲＭの像（投影像、空間像）を検出する（ステップＳＡ５）。
【０１８２】
すなわち、制御装置６は、図１７に示すように、投影光学系ＰＬと基板保持部材３上の開口５６Ｋとを対向させた状態で、マスクＭに設けられているアライメントマークＲＭを露光光ＥＬで照明する。これにより、マスクＭに設けられているアライメントマークＲＭの空間像は、投影光学系ＰＬを介して開口５６Ｋを含む基板保持部材３の上面３Ｆに投影され、基板保持部材３に設けられている受光装置５６は、マスクＭに設けられているアライメントマークＲＭの空間像を検出することができる。
【０１８３】
これにより、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内における空間像（投影像）のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を、基板保持部材３に設けられた受光装置５６（開口５６Ｋ）を用いて求めることができる。
【０１８４】
また、受光装置５６でアライメントマークＲＭの空間像を計測しているときのマスクＭの位置情報は、エンコーダシステム５１によって検出される。エンコーダシステム５１は、位置検出用マークＥＭ（第１マークＥＭ１）を検出することによって、基準マーク（回転開始位置マーク）ＲＭＳを基準としたアライメントマークＲＭの位置情報、ひいてはパターンＭＰの位置情報を検出する。すなわち、制御装置６は、エンコーダシステム５１の検出結果に基づいて、基準マーク（回転開始位置マーク）ＲＭＳに対して、マスクＭ上の各パターンＭＰがどこに位置しているのかを知ることができる。
【０１８５】
マスクＭのパターンＭＰとアライメントマークＲＭとは、所定の位置関係で形成されており、基板保持部材３上の基準マークＦＭと開口５６Ｋ（受光装置５６）との位置関係も既知である。また、検出システム５のエンコーダシステム５１の検出値とレーザ干渉計システム５３の検出値とは対応付けられている。したがって、制御装置６は、ステップＳＡ５の検出結果に基づいて、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内での所定の基準位置とマスクＭのパターンＭＰの像の投影位置との関係を導出することができる（ステップＳＡ６）。
【０１８６】
制御装置６は、ステップＳＡ４で求めた、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内での所定の基準位置と基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２６との位置関係（所定の基準位置に対するショット領域Ｓ１〜Ｓ２６の配列情報）、及びステップＳＡ６で求めた、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内での所定の基準位置とマスクＭのパターンＭＰの像の投影位置との関係に基づいて、レーザ干渉計システム５３によって規定される座標系内でのマスクＭのパターンＭＰの像の投影位置と、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２６との関係を導出する（ステップＳＡ７）。
【０１８７】
このように、本実施形態においては、制御装置６は、マスクＭのアライメントマークＲＭを介した光を受光装置５６で検出して、マスクＭのパターンＭＰの像と基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２６との位置関係に関する情報を取得することができる。
【０１８８】
制御装置６は、基板Ｐの露光を開始するために、レーザ干渉計システム５３を用いて、基板Ｐを保持した基板保持部材３の位置情報（ひいては基板Ｐ上のショット領域Ｓの位置情報）を計測しつつ、基板駆動装置４を用いて、基板保持部材３に保持されている基板Ｐを最初の露光開始位置へ移動する。本実施形態においては、制御装置６は、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２６のうち、第１のショット領域Ｓ１が投影領域ＡＲの−Ｙ側の近傍に配置されるように、基板保持部材３に保持されている基板Ｐを移動する。
【０１８９】
また、制御装置６は、基板Ｐの露光を開始するために、エンコーダシステム５１を用いて、マスク保持部材１に保持されたマスクＭの位置情報（ひいてはマスクＭのパターンＭＰの位置情報）を計測しつつ、マスク駆動装置２を用いて、マスク保持部材１に保持されているマスクＭを露光開始位置（回転開始位置）へ移動する。制御装置６は、第１検出システム５Ａの第５エンコーダ５１Ｓを用いて、回転開始位置マークＥＭＳを介した検出光を検出して、基板Ｐの移動と同期してマスクＭを回転する際の回転開始位置に、マスクＭを移動（回転）する。本実施形態においては、制御装置６は、第５エンコーダ５１Ｓを用いた検出結果に基づいて、複数（６つ）のパターン形成領域ＭＡのうち、第１のパターン形成領域ＭＡが照明領域ＩＡの＋Ｙ側の近傍に配置されるように、マスク保持部材１に保持されているマスクＭを移動する（ステップＳＡ８）。
【０１９０】
また、制御装置６は、フォーカス・レベリング検出システム５４の検出結果に基づいて、基板Ｐの表面（露光面）と投影光学系ＰＬの像面とが所定の位置関係となるように調整する。
【０１９１】
また、制御装置６は、フォーカス・レベリング検出システム５２の検出結果に基づいて、マスクＭの最下部ＢＴと投影光学系ＰＬの物体面とが所定の位置関係となるように調整する。マスクＭの最下部ＢＴは、投影光学系ＰＬに関して、基板Ｐの表面と光学的に共役な位置に配置される。
【０１９２】
制御装置６は、基板駆動装置４を制御して、基板Ｐの＋Ｙ方向への移動を開始するとともに、マスク駆動装置２を制御して、マスクＭの−θＸ方向への移動（回転）を開始する。
【０１９３】
基板Ｐの＋Ｙ方向への移動速度、及びマスクＭの−θＸ方向への回転速度（角速度）のそれぞれが一定となり、第１のショット領域Ｓ１の＋Ｙ側の端部が投影領域ＡＲに達すると、制御装置６は、照明系ＩＬから露光光ＥＬを射出する。制御装置６は、マスク駆動装置２及び基板駆動装置４のそれぞれを用いて、マスクＭの−θＸ方向への移動（回転）と同期して、基板Ｐを＋Ｙ方向に移動しつつ、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンＭＰの像を投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影する。制御装置６は、マスクＭを中心軸Ｊを回転軸として回転しつつ、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明する。
【０１９４】
走査露光時には、投影領域ＡＲにマスクＭの一部のパターンＭＰの像が投影されている状態で、投影光学系ＰＬに対して、マスクＭの最下部ＢＴにおけるパターンＭＰがほぼ−Ｙ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが＋Ｙ方向に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。
【０１９５】
パターンＭＰは、マスクＭのパターン形成面ＭＦの周方向に沿って複数形成されており、制御装置６は、基板Ｐのショット領域Ｓを投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＡに対してマスクＭのパターン形成面ＭＦをθＸ方向に移動（回転）しつつ、露光光ＥＬを照射することによって、投影領域ＡＲに形成されるパターンＭＰの像で基板Ｐ上のショット領域Ｓを露光する。基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、中心軸Ｊを回転軸としてマスクＭを回転しつつ、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明することによって、複数のマスクＭのパターンＭＰの像が、基板Ｐ上に順次形成される（ステップＳＡ９）。
【０１９６】
制御装置６は、検出システム５の第１検出システム５Ａを用いて、マスクＭ（パターンＭＰ）の位置情報をモニタするとともに、第２検出システム５Ｂを用いて、基板Ｐ（ショット領域Ｓ）の位置情報をモニタしつつ、マスクＭ及び基板Ｐを駆動して、マスクＭのパターンＭＰの像で基板Ｐを露光する。すなわち、制御装置６は、検出システム５の検出結果に基づいて、マスク駆動装置２及び基板駆動装置４を制御して、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成する際のマスクＭ及び基板Ｐの駆動を制御する。
【０１９７】
具体的には、第１検出システム５Ａは、マスクＭが回転している状態で、エンコーダシステム５１の各エンコーダ５１Ａ〜５１Ｄの各投光装置５０１よりマスクＭのマーク形成領域ＭＢに検出光を投射し、そのマスクＭのマーク形成領域ＭＢを介した検出光を各受光装置５０２で検出する。また、第１検出システム５Ａは、マスクＭが回転している状態で、フォーカス・レベリング検出システム５２の投光装置５２ＡよりマスクＭのパターン形成領域ＭＡに検出光を投射し、そのマスクＭのパターン形成領域ＭＡを介した検出光を受光装置５２Ｂで検出する。すなわち、第１検出システム５Ａは、マスクＭが回転している状態で、マスクＭを介した検出光を検出し、その検出結果に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの６自由度の方向に関する位置情報を取得する。
【０１９８】
制御装置６は、第１検出システム５Ａを用いて、位置検出用マークＥＭ（第１マークＥＭ１）を検出することによって、基準マーク（回転開始位置マーク）ＲＭＳを基準とした位置検出用マークＥＭ（第１マークＥＭ１）の位置情報、ひいてはパターンＭＰの位置情報をリアルタイムに検出することができる。すなわち、制御装置６は、第１検出システム５Ａの検出結果に基づいて、基準マーク（回転開始位置マーク）ＲＭＳに対して、マスクＭ上の各パターンＭＰがどこに位置しているのかをリアルタイムに知ることができる。
【０１９９】
また、第２検出システム５Ｂは、基板Ｐが移動している状態で、レーザ干渉計システム５３より基板Ｐを保持した基板保持部材３の計測ミラーに検出光を投射し、その計測ミラーを介した検出光を検出する。また、第２検出システム５Ｂは、基板Ｐが移動している状態で、フォーカス・レベリング検出システム５４の投光装置５４Ａより基板Ｐの表面に検出光を投射し、その基板Ｐの表面を介した検出光を受光装置５４Ｂで検出する。すなわち、第２検出システム５Ｂは、基板Ｐが移動している状態で、基板Ｐを介した検出光を検出し、その検出結果に基づいて、基板Ｐのショット領域Ｓの６自由度の方向に関する位置情報を取得する。
【０２００】
制御装置６は、第１検出システム５Ａを用いて取得した、パターン形成面ＭＦの周方向（θＸ方向）を含むマスクＭのパターンＭＰの６自由度に関する位置情報に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成する際のマスクＭの中心軸Ｊ周り（θＸ方向）を含む６自由度の方向に関する駆動を制御する。
【０２０１】
また、制御装置６は、第２検出システム５Ｂを用いて取得した、基板Ｐのショット領域Ｓの６自由度に関する位置情報に基づいて、マスクＭのパターンＭＰを基板Ｐ上に形成する際の基板Ｐの６自由度の方向に関する駆動を制御する。
【０２０２】
このように、制御装置６は、検出システム５を用いて取得したマスクＭ及び基板Ｐの６自由度の方向に関する位置情報に基づいて、マスクＭ及び基板Ｐの６自由度の方向に関する位置（マスクＭと基板Ｐとの相対位置関係）を調整しつつ、基板Ｐ上にマスクＭを介した露光光ＥＬを照射する。
【０２０３】
本実施形態においては、マスクＭには、パターン形成面ＭＦの周方向に沿って６つのパターンＭＰが形成されているため、マスクＭがほぼ６０度回転すると、第１のショット領域Ｓ１の露光が終了する。
【０２０４】
最初に露光すべき第１のショット領域Ｓ１に対する走査露光が終了すると、制御装置６は、マスクＭを保持したマスク保持部材１及び基板Ｐを保持した基板保持部材３それぞれの減速を行うことなく、マスクＭの−θＸ方向への回転を継続するとともに、基板Ｐの＋Ｙ方向への移動を継続する。そして、制御装置６は、第１のショット領域Ｓ１の−Ｙ側に配置されている第２のショット領域Ｓ２の露光を、第１のショット領域Ｓ１と同様に行う。
【０２０５】
そして、制御装置６は、マスクＭを保持したマスク保持部材１及び基板Ｐを保持した基板保持部材３それぞれの減速を行うことなく、マスクＭの−θＸ方向への回転を継続するとともに、基板Ｐの＋Ｙ方向への移動を継続し、第３のショット領域Ｓ３及び第４のショット領域Ｓ４のそれぞれを連続的に露光する。このように、本実施形態では、制御装置６は、一度の走査で、Ｙ軸方向に配列された１列分のショット領域Ｓ１〜Ｓ４の露光を継続して実行する。
【０２０６】
第４のショット領域Ｓ４の露光が終了すると、制御装置６は、基板保持部材３を減速する。そして、制御装置６は、１枚の基板Ｐの露光が終了したかどうか、つまり基板Ｐ上の全ての露光を終えたかどうかを判断する（ステップＳＡ１０）。ここでは、第１〜第４のショット領域Ｓ１〜Ｓ４の露光のみを終えたばかりであり、他に露光すべきショット領域が残っている。
【０２０７】
ステップＳＡ１０において、基板Ｐ上の全ての露光を未だ終えていないと判断した場合、制御装置６は、レーザ干渉計システム５３を用いて、基板Ｐを保持した基板保持部材３の位置情報（ひいては基板Ｐ上のショット領域Ｓの位置情報）を計測しつつ、基板駆動装置４を用いて、基板保持部材３に保持されている基板Ｐを次の露光開始位置へ移動する。
本実施形態においては、制御装置６は、複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２６のうち、第５のショット領域Ｓ５が投影領域ＡＲの＋Ｙ側の近傍に配置されるように、基板保持部材３に保持されている基板Ｐを移動する。
【０２０８】
また、制御装置６は、基板Ｐの露光を開始するために、エンコーダシステム５１を用いて、マスク保持部材１に保持されたマスクＭの位置情報（ひいてはマスクＭのパターンＭＰの位置情報）を計測しつつ、マスク駆動装置２を用いて、マスク保持部材１に保持されているマスクＭを露光開始位置（回転開始位置）へ移動する。制御装置６は、第１検出システム５Ａの第５エンコーダ５１Ｓを用いて、回転開始位置マークＥＭＳを介した検出光を検出して、基板Ｐの移動と同期してマスクＭを回転する際の回転開始位置に、マスクＭを移動（回転）する。本実施形態においては、制御装置６は、複数（６つ）のパターン形成領域ＭＡのうち、第１のパターン形成領域ＭＡが照明領域ＩＡの−Ｙ側の近傍に配置されるように、マスク保持部材１に保持されているマスクＭを移動する（ステップＳＡ１１）。
【０２０９】
本実施形態においては、制御装置６は、基板Ｐの露光開始位置への移動の少なくとも一部と並行して、マスクＭの回転開始位置への移動を実行する。また、制御装置６は、マスクＭの回転開始位置への移動中には、マスクＭに対する露光光ＥＬの照射を停止する（基板Ｐの露光を一旦停止する）。
【０２１０】
また、ここでは、第１〜第４のショット領域Ｓ１〜Ｓ４を露光するために、マスクＭは、−θＸ方向に回転されており、第４のショット領域Ｓ４の露光が終了した後、第１〜第４のショット領域Ｓ１〜Ｓ４の露光時と同じ方向、すなわち、−θＸ方向への回転を継続した方が、逆方向、すなわち＋θＸ方向に回転した場合に比べて、回転開始位置に素早く到達することができる。
【０２１１】
マスクＭ及び基板Ｐのそれぞれの露光開始位置への移動が完了すると、制御装置６は、マスクＭを保持したマスク保持部材１の移動方向（回転方向）を逆方向に設定するとともに、基板Ｐを保持した基板保持部材３の移動方向を逆方向に設定する（ステップＳＡ１２）。
【０２１２】
そして、制御装置６は、基板駆動装置４を制御して、基板Ｐの−Ｙ方向への移動を開始するとともに、マスク駆動装置２を制御して、マスクＭの＋θＸ方向への移動（回転）を開始する。
【０２１３】
基板Ｐの−Ｙ方向への移動速度、及びマスクＭの＋θＸ方向への回転速度のそれぞれが一定となり、第５のショット領域Ｓ５の−Ｙ側の端部が投影領域ＡＲに達すると、制御装置６は、照明系ＩＬから露光光ＥＬを射出する。制御装置６は、マスクＭの＋θＸ方向への移動（回転）と同期して、基板Ｐを−Ｙ方向に移動しつつ、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンＭＰの像を投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影する。制御装置６は、マスクＭを中心軸Ｊを回転軸として回転しつつ、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明する。基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、中心軸Ｊを回転軸としてマスクＭを回転しつつ、マスクＭのパターンＭＰを露光光ＥＬで照明することによって、複数のマスクＭのパターンＭＰの像が、基板Ｐ上に順次形成される（ステップＳＡ９）。
【０２１４】
この場合においても、制御装置６は、検出システム５を用いて取得したマスクＭ及び基板Ｐの６自由度の方向に関する位置情報に基づいて、マスクＭ及び基板Ｐの６自由度の方向に関する位置（マスクＭと基板Ｐとの相対位置関係）を調整しつつ、基板Ｐ上にマスクＭを介した露光光ＥＬを照射する。
【０２１５】
第５のショット領域Ｓ５に対する走査露光が終了すると、制御装置６は、マスクＭを保持したマスク保持部材１及び基板Ｐを保持した基板保持部材３それぞれの減速を行うことなく、マスクＭの＋θＸ方向への回転を継続するとともに、基板Ｐの−Ｙ方向への移動を継続する。そして、制御装置６は、第５のショット領域Ｓ５の＋Ｙ側に配置されている第６のショット領域Ｓ６の露光を、第５のショット領域Ｓ５と同様に行う。
【０２１６】
そして、制御装置６は、マスクＭを保持したマスク保持部材１及び基板Ｐを保持した基板保持部材３それぞれの減速を行うことなく、マスクＭの＋θＸ方向への回転を継続するとともに、基板Ｐの−Ｙ方向への移動を継続し、第７、第８、第９、第１０のショット領域Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０のそれぞれを連続的に露光する。このように、本実施形態では、制御装置６は、一度の走査で、Ｙ軸方向に配列された１列分のショット領域Ｓ５〜Ｓ１０の露光を継続して実行する。
【０２１７】
上述のように、本実施形態においては、マスクＭのパターンＭＰは、パターン形成面ＭＦの周方向に沿って、少なくとも基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）におけるショット領域Ｓの最大数（本実施形態においては６つ）だけ形成されている。したがって、制御装置６は、マスクＭを３６０度回転（一回転）することによって、Ｙ軸方向に並んだ１列分のショット領域Ｓ５〜Ｓ１０の露光を実行することができる。
【０２１８】
以下同様に、制御装置６は、Ｙ軸方向に配列された１列のショット領域Ｓ（Ｓ１１〜Ｓ１６、Ｓ１７〜Ｓ２２、Ｓ２３〜Ｓ２６）の露光を終える度に、マスクＭの回転方向を逆方向に設定する（反転する）とともに、基板Ｐの移動方向を逆方向に設定して、列単位での露光処理を実行する（ステップＳＡ９〜ＳＡ１２）。
【０２１９】
以上の動作を繰り返し、ステップＳＡ１０において、基板Ｐ上の全ての露光を終えたと判断した場合、制御装置６は、基板保持部材３に保持されている基板Ｐをアンロードする（ステップＳＡ１３）。そして、制御装置６は、次に露光すべき基板Ｐが有るかどうかを判断する（ステップＳＡ１４）。ステップＳＡ１４において、露光すべき基板Ｐが有ると判断した場合、制御装置６は、ステップＳＡ１以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳＡ１４において、露光すべき基板Ｐが無いと判断した場合、制御装置６は、露光シーケンスを終了する。
【０２２０】
以上説明したように、本実施形態においては、円筒状のマスクＭのパターン形成面（外周面）ＭＦのマーク形成領域ＭＢに、パターンＭＰに対して所定位置関係で位置検出用マークＥＭが形成されているので、その位置検出用マークＥＭを検出システム５（第１検出システム５Ａ）で検出することによって、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を精確に取得することができる。したがって、その取得したパターンＭＰの位置情報を用いて、マスクＭのパターンＭＰの位置の調整、マスクＭと基板Ｐとの位置関係の調整を精確に実行することができる。したがって、基板Ｐ上にマスクＭのパターンＭＰの像を良好に形成することができる。
【０２２１】
また、本実施形態においては、検出システム５は、フォーカス・レベリング検出システム５２を含み、Ｚ軸方向におけるマスクＭのパターン形成面ＭＦ（パターン形成領域ＭＡ）の位置情報も取得することができる。したがって、その取得したパターンＭＰの位置情報を用いて、マスクＭのパターンＭＰの位置の調整、マスクＭと基板Ｐとの位置関係の調整を精確に実行することができ、基板Ｐ上にマスクＭのパターンＭＰの像を良好に形成することができる。
【０２２２】
また、本実施形態においては、位置検出用マークＥＭは、パターン形成面ＭＦの周方向に連続的に形成されており、制御装置６は、マスク駆動装置２を用いてマスクＭを回転しつつ、検出システム５（第１検出システム５Ａ）を用いて、回転している状態のマスクＭのパターンＭＰの位置情報をリアルタイムに取得することができる。また、制御装置６は、その取得したマスクＭのパターンＭＰの位置情報に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成（投影）する際のマスクＭの中心軸Ｊ回りの駆動を精確に制御することができる。
【０２２３】
また、本実施形態においては、マスクＭには、パターンＭＰの像とショット領域Ｓとの位置関係に関する情報を取得するためのアライメントマークＲＭが形成されており、検出システム５を用いてアライメントマークＲＭを検出することによって、パターンＭＰの像とショット領域Ｓとの位置関係を精確に調整することができる。
【０２２４】
また、本実施形態においては、パターンＭＰはマスクＭのパターン形成面ＭＦに複数形成されており、マークＥＭ、ＲＭは、複数のパターンＭＰのそれぞれに対応するように形成されている。したがって、検出システム５を用いて、各パターンＭＰそれぞれの位置情報、及び各パターンＭＰの像とショット領域Ｓとの位置関係に関する情報を精確に取得することができる。
【０２２５】
また、本実施形態においては、マスクＭには、回転開始位置マークＥＭＳが形成されており、制御装置６は、検出システム５（第５エンコーダ５１Ｓ）を用いて、回転開始位置マークＥＭＳを検出することによって、マスクＭの位置を、基板Ｐの移動と同期して回転する際の回転開始位置（回転開始状態）に設定することができる。
【０２２６】
また、本実施形態においては、回転開始位置マークＥＭＳは、エンコーダシステム５１がマスクＭの回転方向における位置を検出する際の基準位置（基準マーク）として機能し、制御装置６は、検出システム５を用いて、位置検出用マークＥＭ（第１マークＥＭ１）を検出することによって、基準マーク（回転開始位置マーク）ＲＭＳを基準とした位置検出用マークＥＭ（第１マークＥＭ１）の位置情報、ひいてはパターンＭＰの位置情報を検出することができる。
【０２２７】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。上述の第１実施形態においては、位置検出用マークＥＭは、パターン形成面ＭＦの周方向に連続的に形成されているが、第２実施形態の特徴的な部分は、位置検出用マークＥＭが、パターン形成面ＭＦの周方向に断続的（離散的）に形成されている点にある。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。
【０２２８】
図１８は、第２実施形態に係るマスクＭのパターン形成面ＭＦの一部をＸＹ平面上に展開した図である。図１８に示すように、第２実施形態に係るマスクＭのパターン形成面ＭＦには、パターン形成面ＭＦの周方向におけるパターンＭＰの位置情報を取得するためのマーク（ラインパターン）ＬＭが、パターン形成面ＭＦの周方向に断続的（離散的）に形成されている。すなわち、第２実施形態においては、パターン形成面ＭＦの周方向におけるパターンＭＰの位置情報を取得するための第１マークＥＭ１が、パターン形成面ＭＦの周方向に断続的に形成された所定数のマーク（ラインパターン）ＬＭによって構成される。
【０２２９】
本実施形態においては、第１マークＥＭ１を構成するラインパターンＬＭは、１つのパターンＭＰ（パターン形成領域ＭＡ）に対して、パターン形成面ＭＦの周方向に関して３箇所の所定位置のそれぞれに形成されている。ラインパターンＬＭのそれぞれは、パターンＭＰに対して所定位置関係で形成されている。図１８中、マーク形成領域ＭＢは、パターン形成領域ＭＡの＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに設定されており、ラインパターンＬＭは、１つのパターン形成領域ＭＡに対して、一方のマーク形成領域ＭＢの３箇所の所定位置のそれぞれに形成され、全部で６箇所に形成されている。
【０２３０】
また、マスクＭのパターン形成面ＭＦには、上述の第１実施形態と同様、回転開始位置マークＥＭＳが形成されている。なお、図１８においては、第２マークＥＭ２、アライメントマークＲＭの図示は省略してある。
【０２３１】
本実施形態においては、第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１は、パターン形成面ＭＦの周方向における複数位置でのラインパターンＬＭを介した光を検出し、その検出結果に基づいて取得したラインパターンＬＭの位置情報と、マスクＭの回転速度とに基づいて、パターン形成面ＭＦの周方向におけるパターンＭＰの位置情報を取得する。なお、マスクＭの回転速度は、第１駆動機構６１の出力から求めることができるし、マスクＭの回転速度を検出可能な速度センサを設け、その速度センサの出力から求めることもできる。
【０２３２】
制御装置６は、第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１を用いて、第１マークＥＭ１（ラインパターンＬＭ）を検出することによって、回転開始位置マーク（基準マーク）ＲＭＳを基準としたラインパターンＬＭの位置情報、ひいてはパターンＭＰの位置情報を検出することができる。すなわち、制御装置６は、検出システム５の検出結果に基づいて、回転開始位置マーク（基準マーク）ＲＭＳに対して、マスクＭ上の各パターンＭＰがどこに位置しているのかを知ることができる。
【０２３３】
本実施形態においては、ラインパターンＬＭは断続的に形成されており、マスクＭが回転している状態でエンコーダシステム５１を用いてパターンＭＰの位置情報を検出する際、エンコーダシステム５１の投光装置がラインパターンＬＭどうしの間に検出光を投射している期間においては、エンコーダシステム５１は、ラインパターンＬＭを検出しない。
【０２３４】
本実施形態においては、エンコーダシステム５１がラインパターンＬＭを検出しない期間であっても、制御装置６は、エンコーダシステム５１によってラインパターンＬＭを検出したときのタイミング（時刻）と、マスクＭの回転速度とに基づいて、基準マークＲＭＳに対するパターンＭＰの位置情報を推定することができる。すなわち、エンコーダシステム５１がラインパターンＬＭを検出しない期間においては、制御装置６は、マスクＭの回転速度を用いてマスクＭの位置を補間しつつ、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を推定する。そして、制御装置６は、その推定したマスクＭのパターンＭＰの位置情報に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成する際のマスクＭの中心軸Ｊ回りの駆動を制御する。
【０２３５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。上述の第１、第２実施形態においては、検出システム５からの検出光（露光光ＥＬとは別の光）が位置検出用マークＥＭに照射されているが、第３実施形態の特徴的な部分は、露光光ＥＬを位置検出用マークＥＭに照射し、その位置検出用マークＥＭを介した露光光ＥＬを用いて、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得する点にある。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。
【０２３６】
図１９は、第３実施形態に係るマスクＭのパターン形成面ＭＦの一部をＸＹ平面上に展開した図である。図１９に示すように、第３実施形態に係るマスクＭのパターン形成面ＭＦには、パターン形成面ＭＦの周方向におけるパターンＭＰの位置情報を取得するためのマークＥＭ３が、パターン形成面ＭＦの周方向に断続的（離散的）に形成されている。本実施形態においては、マークＥＭ３は、パターン形成領域ＭＡの所定領域に、パターンＭＰに対して所定位置関係で形成されている。本実施形態においては、マークＥＭ３は、パターン形成領域ＭＡの＋Ｘ側の端部（エッジ）及び−Ｘ側の端部（エッジ）のそれぞれにおいて、マスクＭのパターン形成面ＭＦの周方向に沿って複数形成されている。マークＥＭ３は、照明系ＩＬの照明領域ＩＡの内側に配置されるように形成されている。すなわち、マークＥＭ３は、照明系ＩＬからの露光光ＥＬで照明される。
【０２３７】
図２０は、本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す模式図である。本実施形態においては、検出システム５は、マスクＭ及び投影光学系ＰＬの一部を介した露光光ＥＬを受光可能な受光装置５７を備えている。本実施形態の投影光学系ＰＬは、ビームスプリッタＢＳを有しており、照明系ＩＬによってマスクＭに照射され、そのマスクＭを介して投影光学系ＰＬに入射した露光光ＥＬは、ビームスプリッタＢＳによって分離される。ビームスプリッタＢＳによって分離された露光光ＥＬの一部は、基板Ｐに導かれ、別の一部は、投影光学系ＰＬの外側に配置された検出システム５の受光装置５７の受光面５７Ａに導かれる。
【０２３８】
受光装置５７の受光面５７Ａは、投影光学系ＰＬの物体面、及び像面と光学的に共役な位置（又はその近傍）に配置されている。すなわち、受光装置５７の受光面５７Ａは、露光光ＥＬが照射されるマスクＭのパターン形成面ＭＦの最下部ＢＴ、及び基板Ｐの表面と光学的に共役な位置（又はその近傍）に配置されている。
【０２３９】
基板Ｐを露光するために、制御装置６は、基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、マスクＭをθＸ方向に回転しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭを介した露光光ＥＬの一部は、ビームスプリッタＢＳを含む投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に導かれ、基板Ｐ上にパターンＭＰの像を形成する。一方、マスクＭを介した露光光ＥＬの一部は、ビームスプリッタＢＳを含む投影光学系ＰＬを介して受光装置５７に導かれ、受光装置５７の受光面５７Ａ上にマークＥＭ３の像を形成する。なお、基板Ｐ上には、パターンＭＰの像ととともにマークＥＭ３の像も形成され、受光装置５７の受光面５７Ａ上には、マークＥＭ３の像ととともにパターンＭＰの像も形成される。
【０２４０】
上述のように、マークＥＭ３は、マスクＭのパターン形成面ＭＦに、そのパターン形成面ＭＦの周方向に沿って複数形成されている。したがって、基板Ｐのショット領域Ｓを露光するために、マスクＭを回転したとき、照明領域ＩＡには、複数のマークＥＭ３のそれぞれが順次配置される。検出システム５の受光装置５７は、マスクＭが回転しているときに、受光面５７Ａ上に形成されるマークＥＭ３の像の位置情報を順次取得する。受光装置５７は、指標マークを有しており、マークＥＭ３の像と指標マークの像とをＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することで、マークＥＭ３の位置情報を取得する。制御装置６は、マークＥＭ３の位置情報に基づいて、そのマークＥＭ３に対して所定位置関係で形成されているパターンＭＰの位置情報を取得することができる。
【０２４１】
また、マークＥＭ３は、パターン形成面ＭＦの周方向に沿って断続的に形成されており、マスクＭの回転中において、受光装置５７がマークＥＭ３を検出しない期間が発生するが、上述の第２実施形態とほぼ同様、制御装置６は、受光装置５７によってマークＥＭ３を検出したときのタイミング（時刻）と、マスクＭの回転速度とに基づいて、パターンＭＰの位置情報を推定することができる。すなわち、受光装置５７がマークＥＭ３を検出しない期間においては、制御装置６は、マスクＭの回転速度を用いてマスクＭの位置を補間しつつ、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を推定する。そして、制御装置６は、その推定したマスクＭのパターンＭＰの位置情報に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成する際のマスクＭの中心軸Ｊ回りの駆動を制御する。
【０２４２】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態の特徴的な部分は、マスク保持部材１を介した光の検出結果に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得する点にある。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。
【０２４３】
図２１は、第４実施形態に係るマスク保持部材１及び検出システム５（第１検出システム５Ａ）を説明するための模式図である。本実施形態の第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１は、マスクＭを保持するマスク保持部材１を介した光を検出可能な第６エンコーダ５１Ｅ及び第７エンコーダ５１Ｔを備えている。第６、第７エンコーダ５１Ｅ、５１Ｔは、上述の第１〜第５エンコーダ５１Ａ〜５１Ｄ、５１Ｓと同等の構成を有する。
【０２４４】
マスク保持部材１のうち、中心軸Ｊ周りに配置された外周面１Ｆには、マスク保持部材１の外周面１Ｆの周方向（θＸ方向）における位置情報を取得するための位置検出用マークＥＭ’が形成されている。位置検出用マークＥＭ’は、エンコーダシステム５１の第６エンコーダ５１Ｅによって検出される。
【０２４５】
位置検出用マークＥＭ’は、外周面１Ｆの周方向に連続的に形成されている。位置検出用マークＥＭ’は、所定方向に沿って複数形成されたラインパターン（ラインアンドスペースパターン）を含む。位置検出用マークＥＭ’は、Ｘ軸方向を長手方向とし、中心軸Ｊを囲むように、外周面１Ｆの周方向（θＸ方向）に沿って所定ピッチで複数形成されたラインパターンを含む。これらラインパターンは、エンコーダシステム５１によって検出されるスケール（回折格子）として機能する。
【０２４６】
エンコーダシステム５１の第６エンコーダ５１Ｅは、位置検出用マークＥＭ’を検出した検出結果に基づいて、マスクＭを保持したマスク保持部材１の回転方向（θＸ方向）の位置情報を検出することができる。
【０２４７】
なお、位置検出用マークＥＭ’をＸ軸方向に関して複数設け、それら複数の位置検出用マークＥＭ’のそれぞれをエンコーダで検出することによって、エンコーダシステム５１は、それら各エンコーダの検出結果に基づいて、外周面１ＦをＸＹ平面上に展開した状態における外周面１ＦのＸ軸方向、Ｙ軸方向（すなわち外周面１Ｆの周方向）、及びθＺ方向における位置情報を取得可能である。
【０２４８】
また、マスク保持部材１の外周面１Ｆの所定位置には、エンコーダシステム５１がマスク保持部材１の回転方向における位置を検出する際の基準位置として機能する基準マークＥＭＳ’が形成されている。基準マークＥＭＳ’は、マスク保持部材１の外周面１Ｆの周方向において一箇所に形成されている。マスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’は、エンコーダシステム５１の第７エンコーダ５１Ｔによって検出される。
【０２４９】
マスク保持部材１が回転し、第７エンコーダ５１Ｔの投光装置から投射される検出光の照射領域に基準マークＥＭＳ’が配置されると、受光装置の受光状態が変動する。制御装置６は、第７エンコーダ５１Ｔにより基準マークＥＭＳ’を検出した検出結果に基づいて、マスク駆動装置２を制御して、マスクＭを保持したマスク保持部材１の位置を、例えば基板Ｐの移動と同期してマスクＭを回転する際の回転開始位置に設定することができる。
【０２５０】
また、上述の第１〜第３実施形態と同様、マスクＭのパターン形成面ＭＦのマーク形成領域ＭＢには、基準マークＥＭＳが形成されており、エンコーダシステム５１は、そのマスクＭの基準マークＥＭＳを検出するための第５エンコーダ５１Ｓを備えている。
【０２５１】
本実施形態においては、制御装置６は、第１検出システム５Ａ（エンコーダシステム５１）の第６、第７エンコーダ５１Ｅ、５１Ｔよりマスク保持部材１に投射され、そのマスク保持部材１を介した検出光の検出結果と、エンコーダシステム５１の第５エンコーダ５１ＳよりマスクＭに投射され、そのマスクＭを介した検出光の検出結果とに基づいて、マスク保持部材１とマスクＭとの位置関係に関する情報を取得し、その取得した情報とマスク保持部材１を介した検出光の検出結果とに基づいて、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得し、その取得したパターンＭＰの位置情報に基づいて、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成する際のマスクＭの中心軸Ｊ周りの駆動を制御する。
【０２５２】
本実施形態においては、制御装置６は、第７エンコーダ５１Ｔ及び第５エンコーダ５１Ｓを用いて、マスク保持部材１に形成された基準マークＥＭＳ’を介した検出光と、マスクＭに形成された基準マークＥＭＳを介した検出光とのそれぞれを検出することによって、マスク保持部材１とマスクＭとの位置関係に関する情報を取得し、その取得した位置情報と、マスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’を介した検出光の検出結果とに基づいて、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得する。
【０２５３】
具体的には、交換システム６４を用いてマスクＭをマスク保持部材１にロードした後、基板Ｐの露光を開始する前に、制御装置６は、第１検出システム５Ａの第６エンコーダ５１Ｅを用いてマスク保持部材１の位置検出用マークＥＭ’を検出しつつ、第７エンコーダ５１Ｔを用いてマスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’を検出するとともに、第５エンコーダ５１Ｓを用いてマスクＭの基準マークＥＭＳを検出する。これにより、制御装置６は、マスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’とマスクＭの基準マークＥＭＳとの回転方向に関する位置関係、ひいてはマスク保持部材１とマスクＭ（パターンＭＰ）との回転方向に関する位置関係を取得することができる。
【０２５４】
上述のように、マスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’は、エンコーダシステム５１がマスク保持部材１の位置検出用マークＥＭ’を用いてマスク保持部材１の回転方向における位置を検出する際の基準位置として機能する。また、マスクＭの基準マークＥＭＳは、マスクＭの各パターンＭＰに対して所定位置関係で形成されている。また、上述のように、マスク保持部材１とマスクＭのパターンＭＰとの回転方向に関する位置関係が、基準マークＥＭＳ、ＥＭＳ’を検出することによって予め取得される。したがって、制御装置６は、マスクＭをマスク保持部材１にロードし、基準マークＥＭＳ、ＥＭＳ’を検出することによってマスク保持部材１とマスクＭのパターンＭＰとの回転方向に関する位置関係に関する情報を取得した後においては、第７エンコーダ５１Ｔを用いてマスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’を検出することによって、マスク保持部材１の基準マークＲＭＳ’に対して、マスクＭ上の各パターンＭＰがどこに位置しているのかを知ることができる。
【０２５５】
そして、制御装置６は、基板Ｐの露光を開始するために、第１検出システム５Ａの第７エンコーダ５１Ｔを用いて、基準マークＥＭＳ’を介した検出光を検出して、基板Ｐの移動と同期してマスクＭを回転する際の回転開始位置に、マスクＭを移動（回転）する。マスク保持部材１の基準マークＥＭＳ’とマスクＭの基準マーク（回転開始位置マーク）ＥＭＳとの位置関係は、既に取得されているので、制御装置６は、第７エンコーダ５１Ｔの検出結果に基づいて、マスクＭを回転開始位置に配置可能である。
【０２５６】
そして、制御装置６は、エンコーダシステム５１の第６エンコーダ５１Ｅを用いて、マスク保持部材１の位置検出用マークＥＭ’を検出して、マスク保持部材１の位置情報をモニタしつつ、マスク駆動装置２を制御して、マスクＭを保持したマスク保持部材１を回転しながら、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。また、制御装置６は、マスクＭの回転と同期して、第２検出システム５Ｂを用いて基板Ｐの位置情報をモニタしつつ、基板駆動装置４を制御して、基板Ｐを保持した基板保持部材３を移動しながら、基板Ｐ上にマスクＭを介した露光光ＥＬを照射する。マスク保持部材１に形成されたマークＥＭ’、ＥＭＳ’と、マスクＭにパターンＭＰに対して所定位置関係で形成されたマークＥＭＳとは関連付けられており、制御装置６は、第６エンコーダ５１Ｅを用いて、マスク保持部材１の位置情報をモニタすることによって、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得することができる。
【０２５７】
なお、本実施形態においては、マスク保持部材１に位置検出用マークＥＭ’、基準マークＥＭＳ’が形成されているが、位置検出用マークＥＭ’、基準マークＥＭＳ’等が形成される部材は、マスクＭと所定位置関係に配置される所定の部材であれば、マスク保持部材１に限られない。
【０２５８】
＜第５実施形態＞
次に、第５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。
【０２５９】
上述の各実施形態においては、マスクＭのパターンＭＰの位置情報を取得するためのマークＥＭ、ＲＭ、ＥＭＳ等は、外周面ＭＦの所定領域に形成されているが、これらマークの少なくとも一部が、外周面ＭＦ以外の部分に形成されてもよい。
【０２６０】
図２２は、第５実施形態に係るマスクＭ及び検出システム５（第１検出システム５Ａ）を説明するための模式図である。上述の各実施形態と同様、マスクＭの外周面ＭＦには、その外周面ＭＦの周方向に沿ってパターンＭＰが複数形成されている。そして、マスクＭは、−Ｘ側の側面ＭＳをマスク保持部材１に保持される。上述の各実施形態と同様、制御装置６は、基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、中心軸Ｊを回転軸としてマスクＭを回転しつつ、複数のパターンＭＰの像を基板Ｐ上に順次形成する。
【０２６１】
本実施形態においては、マスクＭのうち、マスク保持部材１と対向する−Ｘ側の側面ＭＳとは反対側の＋Ｘ側の側面に、パターンＭＰの回転方向（θＸ方向）における位置情報を取得するための位置検出用マークＥＭが形成されている。位置検出用マークＥＭは、マスクＭの＋Ｘ側の側面ＭＳの所定領域（本実施形態においては側面ＭＳの周縁領域）において、外周面ＭＦに形成されているパターンＭＰに対して所定位置関係で中心軸Ｊ周りに複数形成されたラインパターン（マーク）を含む。各ラインパターンは、側面ＭＳにおいて、中心軸Ｊから放射方向に沿うように形成されている。これらラインパターンは、エンコーダシステム５１によって検出されるスケール（回折格子）として機能する。
【０２６２】
第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１は、マスクＭの側面ＭＳの所定領域においてパターンＭＰに対して所定位置関係で中心軸Ｊ周りに複数形成された位置検出用マークＥＭのラインパターンを検出可能な第８エンコーダ５１Ｆを備えている。第８エンコーダ５１Ｆは、上述の第１〜第７エンコーダと同等の構成を有する。
【０２６３】
また、マスクＭの外周面ＭＦのマーク形成領域ＭＢには、上述の各実施形態と同様、回転開始位置マーク（基準マーク）ＥＭＳが形成されており、第１検出システム５Ａのエンコーダシステム５１は、その回転開始位置マークＥＭＳを検出可能な第５エンコーダ５１Ｓを備えている。
【０２６４】
回転開始位置マークＥＭＳと位置検出用マークＥＭとの位置関係は既知であり、回転開始位置マークＥＭＳは、エンコーダシステム５１がマスクＭの回転方向における位置を検出する際の基準位置（基準マーク）として機能する。制御装置６は、エンコーダシステム５１の第８エンコーダ５１Ｆを用いて、位置検出用マークＥＭを検出することによって、回転開始位置マークＲＭＳを基準とした位置検出用マークＥＭの位置情報、ひいてはパターンＭＰの位置情報を検出することができる。
【０２６５】
制御装置６は、第８エンコーダ５１Ｆを含むエンコーダシステム５１を用いて位置検出用マークＥＭを介した検出光を検出して、マスクＭが回転する際のパターンＭＰの位置情報を取得しつつ（モニタしつつ）、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に形成する際のマスクＭの中心軸Ｊ周りの駆動を制御する。
【０２６６】
なお、上述の第１〜第５実施形態においては、エンコーダシステム５１の各エンコーダが、被検出面（マスクＭの外周面ＭＦ、マスク保持部材１の外周面１Ｆ等）に検出光を投射し、その被検出面で反射した検出光を受光することによって位置情報を取得する反射型エンコーダである場合を例にして説明したが、例えば図２３に示すように、マスクＭの外周面ＭＦに対して検出光を投射する投光装置５０１’と、外周面ＭＦを挟んで投光装置５０１’と対向するように配置され、外周面ＭＦを透過した検出光を受光する受光装置５０２’とを備えた透過型エンコーダであってもよい。マスクＭは円筒状であり、投光装置５０１’及び受光装置５０２’のいずれか一方をマスクＭの内部空間ＭＫに配置し、他方を外部空間に配置することができる。
【０２６７】
なお、上述の各実施形態においては、エンコーダシステム５１の各エンコーダが、位置検出用マークＥＭを検出して、基準マークＥＭＳに対する位置検出用マークＥＭの相対位置を取得する方式（インクリメンタル方式）のエンコーダである場合を例にして説明したが、例えば、パターン形成面ＭＦ等の被検出面の各位置に形成されるマーク（ライン）の構造を互いに異ならせることによって、各マークの絶対位置を取得可能な方式（アブソリュート方式）のエンコーダであってもよい。
【０２６８】
なお、上述の各実施形態においては、エンコーダシステム５１の各エンコーダは光学式エンコーダであるが、磁気式エンコーダであってもよい。
【０２６９】
なお、上述の各実施形態において、円筒状（又は円柱状）のマスクＭの曲率に応じて、投影光学系ＰＬの結像特性（光学特性）を調整するようにしてもよい。例えば、使用するマスクＭの曲率（直径）が変化する場合には、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に良好に露光するために、投影光学系ＰＬに、例えば特開昭６０−７８４５４号公報、特開平１１−１９５６０２号公報、国際公開第０３／６５４２８号パンフレット等に開示されているような、投影光学系ＰＬの結像特性を調整可能な結像特性調整装置を設け、マスクＭの曲率に応じて、結像特性調整装置を用いて、投影光学系ＰＬの結像特性を調整するようにしてもよい。結像特性調整装置は、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子の一部を移動可能な光学素子駆動機構、及び投影光学系ＰＬの鏡筒の内部に保持されている一部の光学素子どうしの間の空間の気体の圧力を調整する圧力調整機構等を含む。また、例えば、特開２００５−３１１０２０号公報に開示されているように、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、特定の光学素子に赤外光を照射することによって、投影光学系ＰＬの結像特性を調整するようにしてもよい。また、マスクＭの製造誤差等によって、マスクＭの曲率が変化する可能性もあるが、その場合も、マスクＭの曲率に応じて、上述のように投影光学系ＰＬの結像特性を調整することによって、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に良好に形成することができる。
【０２７０】
なお、上述の各実施形態においては、マスクとして反射型のマスクを用いているが、透過型のマスクを用いてもよい。その場合、照明系ＩＬは、例えばマスクＭの最上部に露光光ＥＬを照明する。そして、マスクＭを通過し、マスクＭの最下部ＢＴを通過した露光光ＥＬが、投影光学系ＰＬに入射する。
【０２７１】
なお、上述の各実施形態においては、マスクＭは円筒状であるが、円柱状であってもよい。この場合、マスク保持部材１のうち、保持面２６よりも＋Ｘ側に突出する突出部２８、及び軸部材２０の一部が省略される。
【０２７２】
なお、上述の各実施形態においては、パターンＭＰは、マスクＭのパターン形成面ＭＦの周方向に沿って複数形成されているが、例えば製造しようとするデバイス（ショット領域Ｓ）の大きさ等に応じて、必ずしもマスクＭの周方向に沿って複数形成されていなくてもよい。
【０２７３】
なお、上述の各実施形態において、パターンＭＰは、マスクＭの中心軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）に沿って複数形成されていてもよい。
【０２７４】
なお、上述の各実施形態において、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されているような、液浸法を適用してもよい。すなわち、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間、換言すれば、投影光学系ＰＬの先端の光学素子の像面（射出面）側の光路空間を液体で満たした状態で、基板Ｐ上に、マスクＭ、投影光学系ＰＬ、及び液体を介した露光光ＥＬを照射して、マスクＭのパターンＭＰの像を基板Ｐ上に投影するようにしてもよい。また、液浸法を適用する場合には、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されているような、基板Ｐ上の一部の領域に、投影領域ＡＲを覆うように、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体の液浸領域を形成する局所液浸方式を採用してもよいし、例えば特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行うグローバル液浸方式を採用してもよい。また、液体としては、水（純水）でもよいし、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系流体、セダー油など、水以外のものであってもよい。また、液浸法を適用する場合には、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、先端の光学素子の物体面（入射面）側の光路空間も液体で満たすようにしてもよい。
【０２７５】
なお、上述の各実施形態においては、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を用いているが、マスクＭとして反射型マスクを用いる場合、露光光ＥＬとして軟Ｘ線（ＥＵＶ）を用いてもよい。反射型マスクのパターンＭＰは、例えば特開平７−１５３６７２号公報に開示されているように、ＥＢ露光機を用いたＥＢ描画法に基づいて形成可能である。
反射型マスクは、石英、セラミックス等の基材上に、Ｍｏ、Ｓｉ等を含む多層膜を形成し、その多層膜上に、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ等を含むＥＵＶに対して吸収性を有する吸収体パターンを形成することによって、形成可能である。
【０２７６】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、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。
【０２７７】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭの移動と同期して基板Ｐを移動しつつマスクＭのパターンＭＰの像で基板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ＭＰの像で基板Ｐ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。
【０２７８】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【０２７９】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型（ツインステージ型）の露光装置にも適用できる。
【０２８０】
更に、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）、特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと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本発明を適用することができる。
【０２８１】
露光装置ＥＸの種類としては、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に限られず、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、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。
【０２８２】
また、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
【０２８３】
以上のように、本願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。
【０２８４】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２４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、マスクのパターンの像で基板に露光し、露光した基板を現像する基板処理（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。
【符号の説明】
【０２８５】
１…マスク保持部材、２…マスク駆動装置、３…基板保持部材、４…基板駆動装置、５…検出システム、５Ａ…第１検出システム、５Ｂ…第２検出システム、６…制御装置、ＥＭ…位置計測用マーク、ＥＭＳ…回転開始位置マーク、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照明系、Ｊ…中心軸、Ｍ…マスク、ＭＡ…パターン形成領域、ＭＢ…マーク形成領域、ＭＦ…パターン形成面、ＭＰ…パターン、ＭＳ…側面、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＲＭ…アライメントマーク、Ｓ（Ｓ１〜Ｓ２６）…ショット領域
【図１】
0005594328.tif 000002
【図２】
0005594328.tif 000003
【図３】
0005594328.tif 000004
【図４】
0005594328.tif 000005
【図５】
0005594328.tif 000006
【図６】
0005594328.tif 000007
【図７】
0005594328.tif 000008
【図８】
0005594328.tif 000009
【図９】
0005594328.tif 000010
【図１０】
0005594328.tif 000011
【図１１】
0005594328.tif 000012
【図１２】
0005594328.tif 000013
【図１３】
0005594328.tif 000014
【図１４】
0005594328.tif 000015
【図１５】
0005594328.tif 000016
【図１６】
0005594328.tif 000017
【図１７】
0005594328.tif 000018
【図１８】
0005594328.tif 000019
【図１９】
0005594328.tif 000020
【図２０】
0005594328.tif 000021
【図２１】
0005594328.tif 000022
【図２２】
0005594328.tif 000023
【図２３】
0005594328.tif 000024
【図２４】
0005594328.tif 000025