(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
前記基板と前記マスクとのギャップを測定可能なギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラとの少なくとも一方を保持し、前記マスクステージの上方で、前記所定の方向に並んだ複数のマスク毎に一組ずつ配置されて前記所定の方向に移動可能な複数のセンサキャリヤと、
を備え、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写し、
前記各一組のセンサキャリヤは、前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記所定の方向において前記マイクロレンズアレイ以外の領域を遮蔽しながら、前記マイクロレンズ載置板と同期して移動することでマスキングアパーチャを構成することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズ載置板及び前記照明光学系を前記所定の方向に同期して移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写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】
前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイ以外の領域において、光を透過しないように遮蔽されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
を備え、
前記マイクロレンズ載置板は、その上面と、下面と、側面とのうち少なくとも一方にエア又は窒素を吐出するノズルを備え、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
前記ノズルから吐出するエア又は窒素の噴出量が４Ｌ／分以上であることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項６】
前記エアはクリーンドライエアであることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項７】
前記マスク保持枠には、前記マスクと協働して気密性が高い空間を形成するようにカバーガラスが設けられ、
前記カバーガラスには、その周囲を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記被覆部材は樹脂製のフィルムであることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記被覆部材は金属製のネットであることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項１０】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
前記基板と前記マスクとのギャップを測定可能なギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラとの少なくとも一方を保持し、前記マスク載置板の上方で、前記所定の方向に並んだ複数のマスク毎に一組ずつ配置されて前記所定の方向に移動可能な複数のセンサキャリヤと、
を備える露光装置の露光方法であって、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写し、
前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記各一組のセンサキャリヤは、前記所定の方向において前記マイクロレンズアレイ以外の領域を遮蔽しながら、前記マイクロレンズ載置板と同期して移動することを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
前記マイクロレンズ載置板及び前記照明光学系を前記所定の方向に同期して移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び露光方法に関し、より詳細には、微細な露光パターンを基板の全面に亘って高分解能で露光転写することができる露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置は、マスクと基板とを微小隙間を介して近接させ、照明光学系からパターン露光用の光をマスクを介して照射して、マスクに形成されたパターンを基板に露光転写していた。しかし、このような露光装置においては、マスクを垂直に透過する露光光によって、マスクに形成されたマスクパターンを基板上にそのまま転写するので、光の回折により、基板上のパターンの像がぼやけて分解能が低下し、微細なパターンを露光することができない可能性があった。
【０００３】
このような問題に対処するため、マスクの各開口に夫々対応してマイクロレンズを配設し、シャッターにより間欠的に露光光を照射して、各開口の像を被露光体上に高解像度で結像させるようにした露光装置及びフォトマスクが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ブロック領域に分割された空間光変調素子と、この空間光変調素子のブロック領域ごとに分割された、焦点距離が異なるマイクロレンズアレイを備え、マイクロレンズアレイのブロック領域の少なくとも一部を選択して露光することにより、複雑な構成を用いることなく、高精度なフォーカス制御が可能な露光装置および露光方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
更に、基板の搬送方向に略直交する方向に複数のマスクパターンを形成した複数のマスクパターン列と、各マスクパターンに対応してマスクの基板側に形成された複数のマイクロレンズと、を備え、基板の搬送方向先頭側に位置するマスクパターン列により形成される複数の露光パターンの間を、後続のマスクパターン列により形成される複数の露光パターンにより補完して露光するように、後続のマスクパターン列及び各マイクロレンズを所定寸法だけずらして形成したマスクを用い、基板を一方向に搬送しながら露光光を間欠的に照射して基板上に露光転写することで、微細な露光パターンを基板の全面に亘って高分解能で高密度に形成するようにした露光装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、基板の洗浄処理として、搬送ローラや搬送ベルトを水平方向に敷設してなる搬送路上で基板を搬送しながら洗浄する、いわゆる平流し方式を備えた基板処理装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
また、高分解能で高密度に露光パターンを基板に露光転写するため、フォトマスクとガラス板などからなる透光性の上板と、金属や樹脂などからなる枠型形状のスペーサと、で構成されているマスクホルダがある。このマスクホルダ内を気密にすることによって、フォトマスクに形成されたマスクパターンをガラス基板に露光転写することを特徴とする露光装置が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００８】
さらに、マイクロレンズアレイを備えた露光装置において、マイクロレンズアレイはリニアガイドで案内されている（例えば、特許文献６参照）。
【０００９】
また、振動を抑制する従来の露光装置として、光束の経路にメカニカルシャッターが配置された場合、振動吸収機構や緩衝機構を設けてメカニカルシャッターのシャッター動作に起因する振動が、シャッター周囲に配置されるレンズやミラーなどの光学部品に与える悪影響を防止するようにしたマスクレス光変調方式の露光装置が開示されている（例えば、特許文献７参照。）。また、被露光体（プレート）を載置するプレートステージを、防振台によって支持されたベース上に配置して、外部からの振動が露光装置に伝達されないようにした露光装置が知られている（例えば、特許文献８参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２７７９００号公報
【特許文献２】特開２００７−７８７６４号公報
【特許文献３】特開２０１０−４８９８６号公報
【特許文献４】特開２００３−２２９４０４号公報
【特許文献５】特開２００３−１５３１０号公報
【特許文献６】特開２００３−２６６２５８号公報
【特許文献７】特開２００６−３０１５９１号公報
【特許文献８】国際公開第２００６／０８０２８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、特許文献１の露光装置では、近年、大型化する傾向がある基板に対応するためには、基板ステージも大型にする必要があり、露光装置が大型化して設備費が嵩むと共に、大きなマスクの撓みによる露光精度への影響が懸念される。
【００１２】
また、特許文献２の露光装置では、マイクロレンズアレイのブロック領域の少なくとも一部を選択して露光するため、タクトタイムが長くなるという課題がある。
【００１３】
さらに特許文献３の露光装置では、比較的質量の大きな基板及び基板ステージを移動させながら露光するため、振動が発生し易く、この振動がマスクに伝達されて露光精度に影響を及ぼす虞があった。また、複数のマスクパターンにそれぞれ対応させてマイクロレンズをマスクの全面に亘って形成する必要があり、マスクの製作費が増大するという問題があった。更に、基板の搬送速度に合わせて所定のタイミングで露光光を間欠的に照射するための制御が複雑になる問題があった。
【００１４】
さらに、特許文献４の基板処理装置では、エアによって、基板に付着している異物を除去すると、異物が後続の基板に付着するおそれがある。その結果として、露光装置を停止し、基板を洗浄する必要があるため、露光装置のタクトタイムが長くなるという課題があった。
【００１５】
そのうえ、特許文献５の露光装置では、透明性の上板を枠型形状のスペーサに配設するとき、上板が、スペーサに接触するため、破損するおそれがある。そのため、上板が破損したときに、上板を交換する時間を要するため、タクトタイムが長くなる課題があった。
【００１６】
また、マイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板を駆動するマイクロレンズ駆動機構に電力を供給するケーブルは、マイクロレンズ載置板の移動とともに移動する。このため、この移動に伴うケーブルの振動が、マイクロレンズ用フレーム、またはマスク用フレームに伝達され、露光精度に影響することが懸念される。
【００１７】
また、特許文献６のマイクロレンズアレイを支持するリニアガイドには、ガイドレールに非接触なラビリンス構造を有する密封装置に関する記載はない。
【００１８】
特許文献７及び８の露光装置は、振動吸収機構、緩衝機構、或いは防振台を設けて、メカニカルシャッターのシャッター動作に起因する振動や、外部からの振動による露光精度への影響を防止しているが、いずれもマイクロレンズステージやマスクステージの振動防止に関する記載ではない。
【００１９】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マイクロレンズアレイを使用して、基板に微細な露光パターンを高分解能、且つ短いタクトタイムで露光転写することができる露光装置及び露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
前記基板と前記マスクとのギャップを測定可能なギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラとの少なくとも一方を保持し、前記マスクステージの上方で、前記所定の方向に並んだ複数のマスク毎に一組ずつ配置されて前記所定の方向に移動可能な複数のセンサキャリヤと、
を備え、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写し、
前記各一組のセンサキャリヤは、前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記所定の方向において前記マイクロレンズアレイ以外の領域を遮蔽しながら、前記マイクロレンズ載置板と同期して移動することでマスキングアパーチャを構成することを特徴とする露光装置。
（２）  前記マイクロレンズ載置板及び前記照明光学系を前記所定の方向に同期して移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（３）  前記マイクロレンズ載置板は、前記マイクロレンズアレイ以外の領域において、光を透過しないように遮蔽されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の露光装置。
（４） 被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
を備え、
前記マイクロレンズ載置板は、その上面と、下面と、側面とのうち少なくとも一方にエア又は窒素を吐出するノズルを備え、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする露光装置。
（５）  前記ノズルから吐出するエア又は窒素の噴出量が４Ｌ／分以上であることを特徴とする（４）に記載の露光装置。
（６）  前記エアはクリーンドライエアであることを特徴とする（４）に記載の露光装置。
（７）  前記マスク保持枠には、前記マスクと協働して気密性が高い空間を形成するようにカバーガラスが設けられ、
前記カバーガラスには、その周囲を覆う被覆部材が設けられていることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の露光装置。
（８）  前記被覆部材は樹脂製のフィルムであることを特徴とする（７）に記載の露光装置。
（９）  前記被覆部材は金属製のネットであることを特徴とする（７）に記載の露光装置。
（１０）  被露光材としての基板を載置する基板ステージと、
マスクを保持するマスク保持枠を備え、前記基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、
複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、前記マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、前記基板ステージと前記マスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、
パターン露光用の光を前記マスク及び前記マイクロレンズアレイを介して前記基板に照射する照明光学系と、
前記基板と前記マスクとのギャップを測定可能なギャップセンサと、前記基板と前記マスクとの相対位置を検出可能なアライメントカメラとの少なくとも一方を保持し、前記マスク載置板の上方で、前記所定の方向に並んだ複数のマスク毎に一組ずつ配置されて前記所定の方向に移動可能な複数のセンサキャリヤと、
を備える露光装置の露光方法であって、
前記マイクロレンズ載置板を前記所定の方向に移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写し、
前記マイクロレンズ載置板が前記所定の方向に移動しながら前記マスクパターンを前記基板に露光転写する際、前記各一組のセンサキャリヤは、前記所定の方向において前記マイクロレンズアレイ以外の領域を遮蔽しながら、前記マイクロレンズ載置板と同期して移動することを特徴とする露光方法。
（１１）  前記マイクロレンズ載置板及び前記照明光学系を前記所定の方向に同期して移動しながら、前記照明光学系によって前記パターン露光用の光を照射することで、前記マスクに形成されたマスクパターンを前記複数のマイクロレンズを介して前記基板に露光転写することを特徴とする（１０）に記載の露光方法。 
【発明の効果】
【００２１】
本発明の露光装置及び露光方法によれば、被露光材としての基板を載置する基板ステージと、マスクを保持するマスク保持枠を備え、基板ステージの上方に配置されるマスクステージと、複数のマイクロレンズが平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイを載置するマイクロレンズ載置板と、マイクロレンズ用フレームに対してマイクロレンズ載置板を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構と、を有し、基板ステージとマスクステージとの間に配置されるマイクロレンズステージと、パターン露光用の光を前記マスク及びマイクロレンズアレイを介して基板に照射する照明光学系と、を備える。そして、マイクロレンズ載置板を所定の方向に移動しながら、照明光学系によってパターン露光用の光を照射することで、マスクに形成されたマスクパターンを複数のマイクロレンズを介して基板に露光転写する。これにより、簡単な機構により、基板に微細な露光パターンを高分解能、且つ短いタクトタイムで露光転写することができる。
【００２２】
また、マイクロレンズ載置板は、その上面と、下面と、側面とのうち少なくとも一方にエアを吐出するノズルを備えるので、基板上の異物を除去することができる。
【００２３】
さらに、マスク保持枠には、マスクと協働して気密性が高い空間を形成するようにカバーガラスが設けられ、カバーガラスには、その周囲を覆う被覆部材が設けられているので、カバーガラスの破損を防止しつつ、マスクの変形を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る露光装置の正面図である。
【図２】図１に示す露光装置の側面図である。
【図３】図１に示す露光装置のマスクステージ及びマイクロレンズ載置板の平面図である。
【図４】（ａ）は複数のマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズ載置板の平面図、（ｂ）は、（ａ）の円ＩＶにおけるＺ方向に沿ったマイクロレンズアレイの拡大断面図、（ｃ）は、（ａ）の円ＩＶにおけるマイクロレンズアレイの拡大図である。
【図５】（ａ）は、六角視野絞りを示す図、（ｂ）は、開口絞りを示す図、（ｃ）は、六角視野絞りの配置を説明するための図である。
【図６】露光転写前のマスクとマイクロレンズアレイとの位置関係を示す平面図である。
【図７】露光転写時におけるマスクとマイクロレンズアレイとの位置関係を示す平面図である。
【図８】露光転写後のマスクとマイクロレンズアレイとの位置関係を示す平面図である。
【図９】第１実施形態の変形例として、マスキングアパーチャを兼用するセンサキャリヤの作動を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る露光装置として、（ａ）はノズルを備えるマイクロレンズ載置板の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ‐Ｘ断面図である。
【図１１】第２実施形態の変形例として、（ａ）はノズルを備えるマイクロレンズ載置板の平面図、（ｂ）はノズルを備えるマイクロレンズ載置板の側面図、（ｃ）は（ａ）におけるＸＩ‐ＸＩ断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＸＩ´‐ＸＩ´断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る露光装置の正面図である。
【図１３】図１２に示す露光装置の側面図である。
【図１４】（ａ）は、被覆部材によって覆われたカバーガラスを示し、（ｂ）は、被覆部材によって覆われたカバーガラスがマスクステージに配設されたことを示す断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る露光装置の正面図である。
【図１６】図１５に示す露光装置の側面図である。
【図１７】図１５に示す露光装置のマスクステージ及びマイクロレンズ載置板の平面図である。
【図１８】マイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズ載置板の概略平面図である。
【図１９】マイクロレンズステージの斜視図である。
【図２０】図１９のＸＸ‐ＸＸ線に沿って切った断面斜視図である。
【図２１】第４実施形態の変形例として、駆動側部材を案内するリニアガイドに備えられたラビリンス構造を有する密封装置の斜視図である。
【図２２】従動側部材を案内するリニアガイドに備えられたラビリンス構造を有する密封装置の斜視図である。
【図２３】第４実施形態の他の変形例として、板ばねを用いた、マイクロレンズステージの図２０に対応する断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る露光装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る露光装置の正面図、図２は側面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の露光装置ＰＥは、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（被露光材）Ｗを載置する基板ステージ２０と、基板ステージ２０をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動し、且つ基板ステージ２０のチルト調整を行う基板ステージ移動機構５０と、マイクロレンズアレイ４１を有し、基板ステージ２０とマスクステージ１０との間に配置されるマイクロレンズステージ４０と、パターン露光用の光をマスクＭ及びマイクロレンズアレイ４１を介して基板Ｗに照射する照明光学系３０と、を備えている。
【００３０】
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。
【００３１】
マスクステージ１０は、図１〜図３に示すように、４つの矩形形状の開口１１ａが形成されるマスク用フレーム１１と、マスク用フレーム１１の各開口１１ａに、それぞれＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に装着される４つのマスク保持枠１２と、を備える。
【００３２】
マスク用フレーム１１は、装置ベース７０上に立設される支柱７１に支持されて、基板ステージ２０の上方に配置される。各マスク保持枠１２は、マスク用フレーム１１の開口１１ａに所定のすき間を介して挿入され、このすき間分だけＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。マスク保持枠１２は、中央部にパターン露光光を通過させるための矩形形状の開口を有し、その下部にマスクＭが吸着保持される。
【００３３】
また、マスク用フレーム１１の上面には、各マスク保持枠１２をＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動させ、このマスク保持枠１２に保持されるマスクＭの位置を調整する不図示のマスク位置調整機構が設けられる。
【００３４】
マスク位置調整機構は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられる１台のＹ軸方向駆動装置と、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられる２台のＸ軸方向駆動装置と、を備え、それぞれモータとボールねじ機構の組合せやリニアモータによって構成される。そして、１台のＹ軸方向駆動装置を駆動させることによりマスク保持枠１２をＹ軸方向に移動させ、２台のＸ軸方向駆動装置を同等に駆動させることによりマスク保持枠１２をＸ軸方向に移動させる。また、２台のＸ軸方向駆動装置のどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠１２をθ方向に移動（Ｚ軸回りの回転）させる。
なお、マスクステージ１０には、マスク保持枠１２をＺ軸方向及びチルト調整可能なＺ軸−チルト調整機構が設けられても良い。
【００３５】
さらに、マスク用フレーム１１の上面には、図３に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定するギャップセンサ１５と、基板ＷとマスクＭとの相対位置を検出可能なアライメントカメラ１６と、が設けられている。これらギャップセンサ１５及びアライメントカメラ１６は、Ｙ方向両側に設けられたリニアモータ等の駆動用アクチュエータ１８によってＸ軸方向に移動可能なセンサキャリヤ１７に保持され、マスク用フレーム１１の上方で、マスク保持枠１２内に配置される。センサキャリヤ１７は、Ｘ方向に並んだ複数のマスクＭ毎に一組ずつ（センサキャリヤ１７ａ、１７ｂ及び１７ｃ、１７ｄ）配置されており、それぞれＸ方向に独立して移動可能である。
【００３６】
基板ステージ２０は、図１及び図２に示すように、上面に基板Ｗを吸着保持する不図示のワークチャックが配置されたＺステージ２１を備え、基板ステージ移動機構５０上に設置されている。
【００３７】
基板ステージ移動機構５０は、基板ステージ２０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り機構２２と、基板ステージ２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り機構２３と、基板ステージ２０のチルト調整を行うと共に、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動させるＺ−チルト調整機構２４と、を備える。
【００３８】
Ｘ軸送り機構２２は、装置ベース７０の上面にＸ軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド２５と、リニアガイド２５によりＸ軸方向に移動可能に支持されるＸ軸テーブル２６と、Ｘ軸テーブル２６をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り駆動装置２７と、を備える。Ｘ軸送り駆動装置２７は、Ｘ軸テーブル２６の下面に固定されるボールねじナット２７ａと、ボールねじナット２７ａに螺合されるボールねじ軸２７ｂと、装置ベース７０上に設置され、ボールねじ軸２７ｂを回転駆動させるモータ２７ｃと、を備え、Ｘ軸送り駆動装置２７のモータ２７ｃを駆動してボールねじ軸２７ｂを回転させることにより、ボールねじナット２７ａとともにＸ軸テーブル２６をリニアガイド２５に沿って移動させて、基板ステージ２０をＸ軸方向に移動させる。
【００３９】
Ｙ軸送り機構２３は、Ｘ軸テーブル２６の上面にＹ軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド２８と、リニアガイド２８によりＹ軸方向に移動可能に支持されるＹ軸テーブル２９と、Ｙ軸テーブル２９をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動装置３５と、を備える。Ｙ軸送り駆動装置３５は、Ｙ軸テーブル２９の下面に固定されるボールねじナット３５ａと、このボールねじナットに螺合されるボールねじ軸３５ｂと、Ｘ軸テーブル２６上に設置され、ボールねじ軸３５ｂを回転駆動させるモータ３５ｃと、を備え、Ｙ軸送り駆動装置３５のモータ３５ｃを駆動して、ボールねじ軸３５ｂを回転させることにより、ボールねじナット３５ａとともにＹ軸テーブル２９をリニアガイド２８に沿って移動させて、基板ステージ２０をＹ軸方向に移動させる。
【００４０】
Ｚ−チルト調整機構２４は、Ｙ軸テーブル２９上に設置されるモータ２４ａと、モータ２４ａによって回転駆動されるボールねじ軸２４ｂと、くさび状に形成され、ボールねじ軸２４ｂに螺合されるくさび状ナット２４ｃと、基板ステージ２０の下面にくさび状に突設され、くさび状ナット２４ｃの傾斜面に係合するくさび部２４ｄと、を備える。そして、本実施形態では、Ｚ−チルト調整機構２４は、Ｙ軸テーブル２９のＹ軸方向の一端側（図１の手前側）に２台、他端側に１台（図１の奥手側、図２参照。）の計３台設置され、それぞれが独立して駆動制御されている。なお、Ｚ−チルト調整機構２４の設置数は任意である。
【００４１】
そして、Ｚ−チルト調整機構２４では、モータ２４ａによりボールねじ軸２４ｂを回転駆動させることによって、くさび状ナット２４ｃがＹ軸方向に水平移動し、この水平移動運動がくさび状ナット２４ｃ及びくさび部２４ｄの斜面作用により高精度の上下微動運動に変換されて、くさび部２４ｄがＺ方向に微動する。従って、３台のＺ−チルト調整機構２４を同じ量だけ駆動させることにより、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動することができ、また、３台のＺ−チルト調整機構２４を独立して駆動させることにより、基板ステージ２０のチルト調整を行うことができる。これにより、基板ステージ２０のＺ軸，チルト方向の位置を微調整して、マスクＭと基板Ｗとを所定の間隔を存して平行に対向させることができる。
なお、Ｘ軸送り機構２２、Ｙ軸送り機構２３、及びＺ−チルト調整機構２４を構成する、ボールねじ軸機構とモータとの組合せは、リニアモータによって置き換えられても良い。
【００４２】
また、本実施形態の露光装置ＰＥには、図１及び図２に示すように、基板ステージ２０の位置を検出する位置測定装置であるレーザ測長装置３６が設けられる。このレーザ測長装置３６は、基板ステージ移動機構５０の駆動に際して発生する基板ステージ２０の移動距離を測定するものである。
【００４３】
レーザ測長装置３６は、基板ステージ２０に配設されるＸ軸用ミラー７２およびＹ軸用ミラー７４と、装置ベース７０に配設されてレーザ光（計測光）をＸ軸用ミラー７２に照射し、Ｘ軸用ミラー７２により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ２０のＸ軸方向の位置及びヨーイングを計測する２台のＸ軸測長器７３と、レーザ光をＹ軸用ミラー７４に照射し、Ｙ軸用ミラー７４により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ２０のＹ軸方向の位置を計測する１台のＹ軸測長器（測長器）７６とを備える。そして、基板ステージ２０のＸＹ方向の位置検出信号を制御装置に入力するようにしている。
【００４４】
照明光学系３０は、マスクステージ１０に保持される複数（図３に示す実施形態では４枚）のマスクＭのそれぞれに対応し、支柱７１に固定されたランプベース３１に支持されてマスクステージ１０の上方に配置されている。照明光学系３０は、例えば高圧水銀ランプ、凹面鏡、オプチカルインテグレータ、平面及び球面ミラー、及び露光制御用シャッターなど（いずれも図示せず）を備え、高圧水銀ランプから照射されたパターン露光用の光が、マスクＭを介して、後述するマイクロレンズ載置板６２のマイクロレンズアレイ４１を含む照射領域に照射する。
【００４５】
後述するように、露光転写は、マイクロレンズ載置板６２をＸ方向に移動しながら行われるので、照明光学系３０は、パターン露光用の光がマイクロレンズアレイ４１を含む照射領域を照射するように、不図示の駆動機構によってランプベース３１に沿って駆動されて、マイクロレンズ載置板６２の移動に同期してＸ方向に移動可能となっている。
【００４６】
なお、上記した照明光学系３０を移動させる代わりに、内蔵する平面ミラーなどの角度または位置、あるいは両方を、マイクロレンズ載置板６２の移動に同期させて変更することによって、パターン露光用の光を、マイクロレンズアレイ４１を含む照射領域に照射してもよい。この場合、照明光学系３０の運動する質量を小さくすることができ、振動や騒音の発生を抑制することができる。
【００４７】
マイクロレンズステージ４０は、マイクロレンズアレイ４１を備え、マスクＭと基板Ｗとの間に配置されるマイクロレンズ載置板６２と、マイクロレンズ載置板６２を所定の方向（Ｘ方向）に移動するマイクロレンズ駆動機構６０と、を備えている。
【００４８】
マイクロレンズ載置板６２は、図２及び図３に示すように、そのＹ方向の両端を保持されてマスクＭと基板Ｗとの間に配置されている。マイクロレンズ載置板６２は、例えば、支柱７７に固定された固定子（図示せず）と、この固定子に対向してマイクロレンズ載置板６２に固定された可動子（図示せず）とを備えるリニアモータなどのマイクロレンズ駆動機構６０によって駆動されて、Ｘ方向に移動可能である。
マイクロレンズ載置板６２を移動しながら、照明光学系３０を照射して露光することで、タクトタイムの短縮と確実な露光転写が与えられる。
【００４９】
図４（ａ）に示すように、マイクロレンズ載置板６２には、各マスクＭに対応して設けられた複数のマイクロレンズアレイ４１が、Ｙ方向に沿って直線状に延びるように配置されている。また、マイクロレンズ載置板６２では、不要な光が基板Ｗに照射されることが防止されるように、マイクロレンズアレイ４１以外の領域が遮蔽されている。図４（ｂ）に示すように、各マイクロレンズアレイ４１は、４層のマイクロレンズアレイ基板４１ａ〜４１ｄを重ね合わせることで構成されており、各マイクロレンズアレイ基板４１ａ〜４１ｄでは、複数のマイクロレンズ４２が平面上で整列配置されている。具体的に、図４（ｃ）に示すように、各マイクロレンズアレイ基板４１ａ〜４１ｄは、複数のマイクロレンズ４２をＹ方向に所定の間隔で配置することで複数列のマイクロレンズ列を構成し、各列のマイクロレンズ４２がＸ方向に直線状に並ばないように、Ｙ方向にずらしながら配置されている。
なお、マイクロレンズステージ４０は、マイクロレンズ載置板６２をＺ軸方向及びチルト調整可能なマイクロレンズ用Ｚ軸−チルト調整機構が設けられても良い。
【００５０】
また、各マイクロレンズアレイ基板４１ａ〜４１ｄは、マイクロレンズ４２以外の領域が、不透明なクロム（Ｃｒ）膜４７によってマスキングが施されている。換言すれば、照明光学系３０から照射されるパターン露光用の光は、マイクロレンズ４２を通過し、マイクロレンズアレイ４１と対応するマスクパターンの領域を基板Ｗに露光転写する。
【００５１】
また、上から２層目と３層目のマイクロレンズアレイ基板４１ｂ，４１ｃ間には、各マイクロレンズ４２に対応して６角形の開口を有する六角視野絞り４３が配置され（図５（ａ）参照）、上から３層目と４層目のマイクロレンズアレイ基板４１ｃ，４１ｄ間には、各マイクロレンズ４２に対応して円形の開口を有する開口絞り４４が配置されている（図５（ｂ）参照）。これにより、照明光学系３０からマスクＭを介して照射されたパターン露光用の光が適正に絞られて鮮明な画像が基板Ｗ上に結像する。
【００５２】
さらに、図５（ｃ）に示すように、各マイクロレンズ４２は、Ｘ方向にオーバーラップする各マイクロレンズ４２の六角視野絞り４３において、各六角視野絞り４３のＸ方向における開口幅の合計がＹ方向に亘って略等しくなるように配置されている。これにより、露光転写時のマイクロレンズ４２の継ぎムラが補正されて、マイクロレンズアレイ４１の全領域に同一光量のパターン露光用の光が基板Ｗに照射される。
【００５３】
次に、上述した露光装置ＰＥを用いた露光動作について図６から図８に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、４枚のマスクＭを用いて、４回のステップ露光を行い、基板Ｗ上に合計１６個のパターンを露光転写する場合を例に説明する。
【００５４】
まず、１回目の露光では、基板ステージ２０の所定位置に位置決めして載置された基板Ｗの第１の被露光領域（例えば、基板Ｗの右上領域）をマスクステージ１０に対向させて位置決めする。このとき、図６に示すように、マイクロレンズ載置板６２のマイクロレンズアレイ４１は、対応するそれぞれ対応するマスクＭ（マスクパターン）のＸ方向片側（右側）に位置する。また、Ｘ方向に並んだ複数のマスクＭ毎に一組ずつ配置されたセンサキャリヤ１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）は、それぞれのマスクＭのマスクパターンＰの左右両側に位置している。
【００５５】
そして、センサキャリヤ１７に搭載されたギャップセンサ１５により、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定し、Ｚ−チルト調整機構２４を駆動してマスクＭと基板Ｗとを所定の間隔で平行に対向させる。なお、２層目以降の露光転写の際には、ギャップセンサ１５によってマスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを調整すると共に、アライメントカメラ１６により基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを検出して基板ＷとマスクＭとの相対位置を調整する。
【００５６】
その後、マイクロレンズ載置板６２と照明光学系３０とを、同期させて矢印Ａ方向（Ｘ方向）に移動させ、照明光学系３０からのパターン露光用の光をマイクロレンズアレイ４１に対応する領域に照射する。その際、外側の２本のセンサキャリヤ１７ａ、１７ｄは、図６に示すように、それぞれ矢印Ａ、Ｂ方向（Ａ方向と反対方向）に予め移動させ、マスクＭから離間した退避位置に移動させる。
なお、各マイクロレンズアレイ４１に対応した４つの照明光学系３０は、２つの照明光学系３０に対して共通の不図示の駆動機構によって２つの照明光学系３０を同期させて移動してもよく、あるいは、４つの照明光学系３０に対して共通の不図示の駆動機構によって４つの照明光学系３０を同期させて移動してもよい。
【００５７】
一方、センサキャリヤ１７ｂは、マイクロレンズ載置板６２の移動に伴って、マイクロレンズ載置板６２と同じ方向（矢印Ａ方向）に左側のマスクＭを横切って移動させ、また、センサキャリヤ１７ｃは、矢印Ａ方向にＸ方向に並ぶ２つのマスクＭの中間まで移動させる（図７参照。）。これにより、露光転写時に、内側の２本のセンサキャリヤ１７ｂ、１７ｃ両方をＸ方向に並ぶ２つのマスクＭ間に退避させる必要がなくなり、Ｘ方向に並ぶ２つのマスクＭを近づけて配置することができ、基板Ｗに複数のパターンを効率良く露光転写することができる。
【００５８】
これにより、マスクＭに形成されたマスクパターンは、マイクロレンズアレイ４１に対応する領域のマスクパターンが、図中右側部分から左側部分に順次、複数のマイクロレンズ４２を介して基板Ｗに露光転写される。これにより、４枚のマスクＭによる１回目の露光転写が行われる。
【００５９】
なお、パターン露光用の光は、マイクロレンズアレイ４１に対応する領域だけに照射されているが、必要に応じて図示しないマスキングアパーチャを用いてもよい。また、マイクロレンズアレイ４１以外の領域にマスキングが施されているマイクロレンズ載置板６２を使用する場合、パターン露光用の光は、マイクロレンズアレイ４１に対応する領域にのみ照射してもよく、また、マイクロレンズ載置板６２のマイクロレンズアレイ４１以外の領域に照射するようにしてもよい。
【００６０】
第１の露光転写が終了したとき、図８に示すように、センサキャリヤ１７ａ、１７ｂは左側のマスクＭの左側に、センサキャリヤ１７ｃは２つのマスクＭの中間に、更にセンサキャリヤ１７ｄは右側のマスクＭの右側に位置している。
【００６１】
次いで、２回目の露光を行う際には、基板ステージ２０を図中右方向にステップ移動させて基板Ｗの第２の被露光領域（基板Ｗの左上領域）をマスクＭに対向させて位置決めすると同時に、センサキャリヤ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを元の位置に戻し、ギャップセンサ１５によってマスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを調整する。
【００６２】
そして、１回目の露光転写終了位置にあるマイクロレンズ載置板６２と照明光学系３０とを、同期させて矢印Ｂ方向に移動しながら、パターン露光用の光をマイクロレンズアレイ４１に対応する領域に照射し、マイクロレンズアレイ４１に対応する領域のマスクパターンを、図中左側部分から右側部分に順次、複数のマイクロレンズ４２を介して基板Ｗに露光転写する。
【００６３】
なお、この場合にも、センサキャリヤ１７ａ、１７ｄをマスクＭから離間した退避位置に移動させると共に、センサキャリヤ１７ｃは、マイクロレンズ載置板６２の移動（矢印Ｂ方向）に伴って、Ｂ方向に右側のマスクＭを横切って移動させ、また、センサキャリヤ１７ｂもＢ方向に２つのマスクＭの中間位置まで移動させる。
【００６４】
以後、基板ステージ２０を図中上方方向（Ｙ方向）にステップ移動させて基板Ｗの第３の被露光領域（例えば、基板Ｗの左下領域）をマスクＭに対向させ、第１の露光転写と同様にマイクロレンズ載置板６２、照明光学系３０、センサキャリヤ１７を移動して第３の露光転写を行う。また、基板ステージ２０を図中左方向（Ｘ方向）にステップ移動させて基板Ｗの第４の被露光領域（例えば、基板Ｗの右下領域）をマスクＭに対向させ、第２の露光転写と同様にマイクロレンズ載置板６２、照明光学系３０、センサキャリヤ１７を移動して第４の露光転写を行う。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の露光装置ＰＥによれば、基板Ｗを載置する基板ステージ２０と、マスクＭを保持するマスク保持枠１２を備え、基板ステージ２０の上方に配置されるマスクステージ１０と、複数のマイクロレンズ４２が平面上で整列配置されたマイクロレンズアレイ４１を載置するマイクロレンズ載置板６２と、マイクロレンズ載置板６２を所定の方向に移動するマイクロレンズ駆動機構６０と、を有し、基板ステージ２０とマスクステージ１０との間に配置されるマイクロレンズステージ４０と、パターン露光用の光をマスクＭ及びマイクロレンズアレイ４１を介して基板Ｗに照射する照明光学系３０と、を備える。そして、マイクロレンズ駆動機構６０によりマイクロレンズ載置板６２をＸ方向に移動しながらパターン露光用の光を照射することで、マスクＭのマスクパターンを複数のマイクロレンズ４２を介して基板Ｗに露光転写するようにしたので、簡単な機構により、基板Ｗの全面に亘って微細な露光パターンを高分解能、且つ短いタクトタイムで露光転写することができる。
【００６６】
また、マイクロレンズ載置板６２及び照明光学系３０をＸ方向に同期して移動しながら、パターン露光用の光を照射してマスクパターンを複数のマイクロレンズ４２を介して基板Ｗに露光転写するようにしたので、パターン露光用の光をマイクロレンズアレイ４１を含む狭い領域に照射した状態で露光転写することができる。
【００６７】
更に、マイクロレンズ載置板６２は、マイクロレンズアレイ４１以外の領域に、光が透過しないように遮蔽されているので、不要な光が基板Ｗに照射されることが防止される。この場合、パターン露光用の光は、マイクロレンズ載置板６２のマイクロレンズアレイ４１の狭い領域以外に照射されてもよい。従って、パターン露光用の光が照射する照射エリアを予め広く設定しておくことで、サイズが異なるマスクＭに交換した場合であっても、照明光学系３０の照射エリアを変更する必要がなく、タクトタイムを短縮して、確実に露光することができる。
【００６８】
また、ギャップセンサ１５とアライメントカメラ１６との少なくとも一方を保持し、所定の方向（Ｘ方向）に並んだ各マスクＭの隣り合う複数のセンサキャリヤ１７ｂ、１７ｃは、マイクロレンズ載置板６２が移動しながらマスクパターンを基板Ｗに露光転写する際、マイクロレンズ載置板６２と同じ方向にそれぞれ移動するので、露光転写時に、内側のセンサキャリヤ１７ｂ、１７ｃの両方をＸ方向に並ぶ２つのマスクＭ間に退避させることがなくなり、Ｘ方向に並ぶ２つのマスクＭを近づけて配置することができ、基板Ｗに複数のパターンを効率良く露光転写することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、４つのマイクロレンズアレイ４１は、単一のマイクロレンズ載置板６２によって同期して移動させることができる。また、４つのセンサキャリヤ１７ａ〜１７ｄのうち、少なくとも２つを同期して移動させてもよい。さらに、４つの照明光学系３０も、少なくとも２つずつ同期して移動させることができる。このように、複数のセンサキャリヤ１７ａ〜１７ｄ、複数のマイクロレンズアレイ４１、複数の照明光学系３０のうち、少なくとも２つを同期して移動させることで、個別に移動させる場合に比べて、これらの移動により発生する振動を小さくすることができる。
また、センサキャリヤ１７ａ〜１７ｄは、移動方向の制御に加え、これらの移動開始と移動終了とがそれぞれずれるように制御することで、これらの振動による露光への影響をさらに抑制することができる。
【００７０】
なお、センサキャリヤ１７ａ〜１７ｄ、マイクロレンズ載置板６２、及び照明光学系３０は、基板Ｗの大きさに応じて、移動開始位置や移動終了位置を変えることができる。
また、照明光学系３０の照度や、センサキャリヤ１７ａ〜１７ｄの移動速度は、露光量に応じて、任意に組み合わせて設定することができる。
【００７１】
次に、図９を参照して、センサキャリヤをマスクアパーチャと兼用する第１実施形態の変形例について説明する。図９はマスキングアパーチャを兼用するセンサキャリヤの作動を示す平面図であり、センサキャリヤ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、ギャップセンサ１５がマスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定してギャップ調整した後、（２層目の露光転写時には、ギャップセンサ１５によるギャップ調整、及びアライメントカメラ１６によるアライメント調整を行った後）、センサキャリヤ１７ａ、１７ｂ間、及び１７ｃ、１７ｄ間の隙間Ｌが、それぞれマイクロレンズアレイ４１の幅と同じ幅で、マイクロレンズアレイ４１の上方に位置するように、マイクロレンズアレイ４１と同期して移動させる。即ち、平面視において、一対のセンサキャリヤ１７ａ、１７ｂ、及び１７ｃ、１７ｄ間の隙間Ｌとマイクロレンズアレイ４１の幅とを一致させて、マイクロレンズアレイ４１を除く領域を遮蔽する。
【００７２】
そして、マイクロレンズ載置板６２がＡ方向に移動しながらマスクパターンを基板Ｗに露光転写する際、各一組のセンサキャリヤ１７ａ、１７ｂ、及び１７ｃ、１７ｄは、各センサキャリヤ１７間の隙間Ｌを維持した状態で、即ち、マイクロレンズアレイ４１以外の領域を遮蔽しながらマイクロレンズ載置板６２と同期して矢印Ａ方向に移動する。これにより、センサキャリヤ１７は、マスキングアパーチャとしても機能する。このとき、センサキャリヤ１７上のギャップセンサ１５及びアライメントカメラ１６は、センサキャリヤ１７上に退避させておく。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態の露光装置ＰＥによれば、マスクパターンを基板Ｗに露光転写する際、各一組のセンサキャリヤ１７は、マイクロレンズアレイ４１以外の領域を遮蔽しながら、Ｘ方向に移動するマイクロレンズ載置板６２と同期してＸ方向に移動するので、マスキングアパーチャを兼用することができ、機構の簡素化が図られる。
【００７４】
（第２実施形態）
図１０（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態の露光装置として、ノズルを備えるマイクロレンズ載置板の平面図、及び断面図である。図１０に示すように、マイクロレンズ載置板６２によって保持されていないＹ方向に延びるマイクロレンズ載置板６２の両辺には、その上面と下面に複数のノズル４５が形成されている。複数のノズル４５は、マイクロレンズ載置板６２内に形成されたエア供給孔４６に連通している。複数のノズル４５は、不図示のエア供給装置から供給されるエアを、エア供給孔４６を介して上方及び下方の少なくとも一方に向けて吐出する。
【００７５】
これにより、図中破線で示すように自重によって撓むマイクロレンズ載置板６２の撓みが矯正され、マイクロレンズ載置板６２の撓みに起因する露光ムラを防止することができる。なお、エア供給孔４６に真空装置を接続して、ノズル４５からマイクロレンズ載置板６２の上下面近傍の空気を吸引することにより、マイクロレンズ載置板６２の撓みを防止し、基板Ｗとマイクロレンズ載置板６２との距離を一定に保ってもよい。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態のマイクロレンズ載置板６２は、その上面と下面の少なくとも一方にエアを吐出又は吸引するノズル４５を備えるので、ノズル４５からエアを吐出又は吸引することで、自重によるマイクロレンズ載置板６２の撓みを抑制して基板Ｗとの距離を一定に保ち、露光ムラの発生を防止することができる。さらに、マイクロレンズ載置板６２及びマイクロレンズ４２に適当な曲率を与えることにより、マイクロレンズ４２の倍率を補正することができる。
なお、複数のノズル４５は、各ノズル４５から吐出又は吸引するエアの量を調整するように設計されてもよい。
【００７７】
図１１（ａ）、及び（ｂ）は、第２実施形態の変形例に係る露光装置において、ノズルを備えるマイクロレンズ載置板の平面図、及び側面図である。図１１（ａ）に示すように、マイクロレンズ載置板６２のＸ方向両辺には、その上面及び下面に、複数のノズル４５が形成されている。また、図１１（ｂ）に示すように、マイクロレンズ載置板６２のＸ方向の両側面にも、複数のノズル４５が形成されている。複数のノズル４５は、マイクロレンズ載置板６２内に形成されたエア供給孔４６に連通している。図１１（ｃ）及び（ｄ）に示すように複数のノズル４５は、不図示のエア供給装置から供給されるエアを、エア供給孔４６を介して斜め上方と、斜め下方と、Ｘ方向側面とのうち少なくとも一方に向けて吐出する。
なお、ノズル４５から吐出するエアの噴出量は、４Ｌ／分以上であることが好ましい。また、ノズル４５から噴出するエアは、窒素であることが好ましい。さらに、エアに含有している不純物と水分が基板及びその周辺に悪影響を及ぼさないように、エアをフィルターを通してドライクリーンエアにすることが好ましい。
【００７８】
これにより、自重によるマイクロレンズ載置板６２の撓みを抑制して基板Ｗとの距離を一定に保ち、露光ムラの発生を防止することができるとともに、基板Ｗ、または、マスクＭに付着している異物Ｃを除去することができる。そのため、基板に微細な露光パターンを高分解能、且つ短いタクトタイムで露光転写することができる。
また、これに限らず、エアは、基板の冷却効果もある。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る露光装置について、図１２から図１４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等については、同一符号を付して説明を省略あるいは簡略化する。
【００８０】
図１２及び図１３に示すように、本実施形態では、マスクステージ１０は、マスク保持枠１２の上部に、ガラス、または樹脂からなるカバーガラス９０が設けられており、マスクＭ、マスク保持枠１２、及び、カバーガラス９０によって気密性が高い空間を形成し、不図示の圧力制御機構によって気密性が高い空間の圧力を調整することで、マスクの変形を補正している。
【００８１】
また、図１４に示すように、カバーガラス９０の周囲のマスク保持枠１２と対向する面には、被覆部材としてのポリアセタール、ポリアミドやＡＢＳ樹脂などの樹脂製のフィルム９１が貼り付けられている。これにより、カバーガラス９０がマスク保持枠１２の溝１２ａに保持される際、カバーガラス９０とマスク保持枠１２との間には、フィルム９１が挟持され、カバーガラス９０をマスク保持枠１２に保持する際に、カバーガラス９０を破損することが防止される。そのため、基板Ｗに微細な露光パターンを高分解能、且つ短いタクトタイムで露光転写することができる。なお、被覆部材としては、フィルム９１の他に、金属製のネットを用いてもよい。
【００８２】
なお、本実施形態のカバーガラス９０は、マスクＭの下、マイクロレンズアレイ４１の下に配設してもよい。
【００８３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る露光装置について、図１５から図２０を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して説明を省略あるいは簡略化する。
【００８４】
本実施形態においても、露光装置ＰＥは、第１実施形態と同様、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（被露光材）Ｗを載置する基板ステージ２０と、基板ステージ２０をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動し、且つ基板ステージ２０のチルト調整を行う基板ステージ移動機構５０と、マイクロレンズアレイ４１を有し、基板ステージ２０とマスクステージ１０との間に配置されるマイクロレンズステージ４０と、パターン露光用の光をマスクＭ及びマイクロレンズアレイ４１を介して基板Ｗに照射する照明光学系３０と、を備えている。
【００８５】
一方、図１５及び図１６に示すように、マスクステージ１０のマスク用フレーム１１は、装置ベース７０上に立設される支柱７７に支持されて、基板ステージ２０の上方に配置される。
【００８６】
また、図１７、図１８及び図１９も参照して、マイクロレンズステージ４０は、４つのマスク保持枠１２に対応して、マイクロレンズアレイ４１を有する４つのマイクロレンズ載置板６２が、マスクＭと基板Ｗとの間に配置され、マイクロレンズ用フレーム６３に対して移動自在に支持されている。
【００８７】
図１９に示すように、マイクロレンズ用フレーム６３は、マイクロレンズ載置板６２のＹ方向両側で、Ｘ方向に延びる一対のＸ方向フレーム６４、６５と、Ｙ方向に並んで配置された２組の一対のＸ方向フレーム６４，６５をＸ方向端部で連結するＹ方向フレーム６６と、Ｘ方向フレーム６４のＸ方向両端部に配置されると共に、Ｙ方向フレーム６６に連結される固定部材６７と、を備える。そして、マイクロレンズ用フレーム６３は、固定部材６７を介して、マスク用フレーム１１と共通の支柱７７に支持されている。
なお、マイクロレンズ用フレーム６３の構成は、支柱７７に支持される構成であれば、上記構成に限定されず、任意に設計可能である。
【００８８】
また、マイクロレンズステージ４０は、各マスク保持枠１２に対応する４つの領域ごとに、マイクロレンズ載置板６２、該マイクロレンズ載置板６２をＸ方向に移動させるマイクロレンズ駆動機構であるリニアモータ６８、ケーブルガイド８１などがそれぞれ配設されている。なお、４つの領域は、実質的に同一の構造を有するので、以下の説明では１つの領域について説明する。
【００８９】
図２０も参照して、Ｘ方向フレーム６４，６５の対向する内側壁には、ガイドレール４９ａ、５６ａと、このガイドレール４９ａ、５６ａに摺動自在に跨設されたスライダ４９ｂ、５６ｂとからなるリニアガイド４９、５６がそれぞれ設けられている。
【００９０】
マイクロレンズ載置板６２は、マイクロレンズアレイ４１のＹ方向両側でスライダ４９ｂ、５６ｂに固定され、一対のリニアガイド４９、５６に案内されてマイクロレンズ用フレーム６３に対してＸ方向に移動可能である。
【００９１】
マイクロレンズ載置板６２は、リニアモータ６８によって駆動されて、Ｘ方向フレーム６４の上下方向中間部にＸ方向に沿って設けられたスリット６４ａ内を移動する駆動側部材５１と、締結部材であるリニアブッシュ５３を介して一端部が駆動側部材５１と連結された従動側部材５２と、を備える。
【００９２】
リニアモータ６８は、Ｘ方向フレーム６４の枠外に固定された固定子６８ａと、この固定子６８ａに対向して駆動側部材５１に固定された可動子６８ｂとを備える。
【００９３】
従動側部材５２は、両端が固定部材６７によって支持されたＬ型部材８４に固定されるガイドレール５５ａと、ガイドレール５５ａに摺動自在に跨設されたスライダ５５ｂとからなる案内機構であるリニアガイド５５によってＸ方向に案内される。
【００９４】
支柱７７に設けられた接続端子（図示せず）に接続されるケーブル（図示せず）は、リニアモータ６８に電力を供給する。このケーブルを案内する屈曲自在なケーブルガイド８１は、略Ｕ字型に屈曲し、一端部８１ａが従動側部材５２に接続されると共に、他端部８１ｂが、両端が支柱７７に支持されるケーブルガイドトレイ８２の上面に配置されている。ケーブルガイド８１は、マイクロレンズ載置板６２の移動に伴って略Ｕ字型屈曲部の位置を移動させながら、ケーブルガイドトレイ８２の上面を移動する。
【００９５】
ケーブルガイドトレイ８２の上面には、金属板８３ａとゴムなどの弾性部材８３ｂとが接合されてなる振動吸収部材８３が装着されている。なお、弾性部材８３ｂは、ケーブルガイドトレイ８２の上面に当接するように装着されて、マイクロレンズ載置板６２の移動に伴ってケーブルガイド８１からケーブルガイドトレイ８２に伝達される振動を吸収する。
ケーブルガイドトレイ８２は、Ｘ方向フレーム６４と同じ長さを有し、Ｘ方向フレーム６４からＹ方向外側に離れて、固定部材６７間に設けられる。
【００９６】
図１８に示すように、マイクロレンズ載置板６２には、各マスクＭに対応して設けられた複数のマイクロレンズアレイ４１が、所定の方向と直交する方向（Ｙ方向）に沿って直線状に延びるように配置されている。また、マイクロレンズ載置板６２では、不要な光が基板Ｗに照射されることが防止されるように、マイクロレンズアレイ４１以外の領域が遮蔽されている。
【００９７】
このように構成された露光装置ＰＥにおいても、４枚のマスクＭを用いて、４ヶ所の被露光領域に同時に露光転写する作業を複数回行い、基板Ｗ上にマスクパターンＰを露光転写する。また、センサキャリヤ１７に搭載されたギャップセンサ１５により、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定し、Ｚ−チルト調整機構２４を駆動してマスクＭと基板Ｗとを所定の間隔で平行に対向させる。なお、２層目以降の露光転写の際には、ギャップセンサ１５によってマスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを調整すると共に、アライメントカメラ１６により基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを検出して基板ＷとマスクＭとの相対位置を調整する。
【００９８】
そして、マイクロレンズステージ４０のリニアモータ６８及び不図示の照明光学系３０の駆動機構を作動させてマイクロレンズ載置板６２と照明光学系３０とを、同期させて図３中左方向に移動させ、照明光学系３０からのパターン露光用の光をマイクロレンズアレイ４１に対応する領域に照射する。
【００９９】
マイクロレンズ載置板６２の移動に伴って従動側部材５２が移動するので、ケーブルガイド８１は、略Ｕ字型屈曲部の位置を変えながら、ケーブルガイドトレイ８２の上面を移動する。この際、ケーブルガイド８１で発生した振動が、従動側部材５２に伝達され、従動側部材５２が振動する虞がある。
【０１００】
しかしながら、本実施形態では、従動側部材５２はリニアガイド５５によって案内されているので、従動側部材５２の振動が抑制される。また、従動側部材５２の振動は、リニアブッシュ５３によって吸収されるので、従動側部材５２から駆動側部材５１に伝達される振動を低減することができる。これにより、マイクロレンズ載置板６２、即ち、マイクロレンズアレイ４１の振動を防止することができ、高精度での露光転写が可能となる。また、リニアブッシュ５３は、Ｚ軸方向に動くことにより、リニアガイド４９及びリニアガイド５５のたわみ誤差を吸収する作用を備える。
なお、ケーブルガイド８１の一端部８１ａと従動側部材５２との間には、振動を抑制するために、樹脂やゴムを挟んでもよい。
【０１０１】
また、ケーブルガイド８１が配置されるケーブルガイドトレイ８２の上面には、金属板８３ａとゴムなどの弾性部材８３ｂとが接合されてなる振動吸収部材８３が装着されているので、ケーブルガイド８１がケーブルガイドトレイ８２に当接する際の振動は、振動吸収部材８３で吸収されてケーブルガイドトレイ８２への伝達が防止される。これにより、ケーブルガイドトレイ８２、支柱７７を介してマスクステージ１０に伝達される振動が防止されて、高精度での露光転写が可能となる。
なお、振動吸収部材８３としては、ゴムと、樹脂と、金属とを適宜組み合わせて形成することができる。ゴムとしては、クロロプロプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが適用され、樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などが適用され、金属板としては、炭素鋼、鋳鉄（片状黒鉛鋳鉄）、鋳鋼、マグネシウム合金、サイレンタロイ、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、ステンレス合金などが適用される。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態の露光装置ＰＥによれば、マスク用フレーム１１とマイクロレンズ用フレーム６３とが共通の支柱７７によって支持されることで、支持構造をコンパクトに設計して、露光装置ＰＥを小型化することができ、さらに、組立性も容易となる。また、マイクロレンズステージ４０は、一端部８１ａがマイクロレンズ載置板６２（従動側部材５２）に接続されてリニアモータ６８に電力を供給する屈曲自在なケーブルガイド８１と、ケーブルガイド８１の他端部８１ｂが配置され、マイクロレンズ用フレーム６３から離れて支柱７７に支持されるケーブルガイドトレイ８２、またはＬ型部材８４と、を備えるので、ケーブルガイド８１の移動に伴う振動がマイクロレンズ用フレーム６３に伝達され、マイクロレンズアレイ４１が振動するのを防止することができる。これにより、微細な露光パターンを高精度で基板Ｗに露光転写することができる。
【０１０３】
また、マイクロレンズ載置板６２は、リニアモータ６８によって駆動される駆動側部材５１と、リニアブッシュ５３を介して駆動側部材５１と連結され、ケーブルガイド８１の一端部８１ａが接続される従動側部材５２と、を有し、従動側部材５２の駆動がリニアガイド５５で案内されるので、従動側部材５２の振動がリニアガイド５５によって抑制されると共に、ケーブルガイド８１から従動側部材５２を介して駆動側部材５１に伝達される振動を、締結部材としてのリニアブッシュ５３により防止することができ、マイクロレンズアレイ４１が振動するのを防止することができる。また、リニアブッシュ５３がＺ軸方向に動くことにより、リニアガイド５５とマイクロレンズ載置板６２とのたわみ誤差を吸収してマイクロレンズ載置板６２を滑らかに移動させることができる。
【０１０４】
ケーブルガイドトレイ８２は、ケーブルガイド８１が配置される上面に、振動吸収部材８３を備えるので、ケーブルガイド８１の振動が、ケーブルガイドトレイ８２を介してマスクステージ１０に伝達されるのを防止することができる。
【０１０５】
ケーブルガイドトレイ８２に装着される振動吸収部材８３は、金属板８３ａと弾性部材８３ｂとを接合して構成され、弾性部材８３ｂがケーブルガイドトレイ８２と当接するようにして装着されるので、ケーブルガイド８１からケーブルガイドトレイ８２に伝達される振動を吸収することができる。
【０１０６】
なお、第４実施形態の変形例として、図２１または図２２に示すように、リニアガイド４９、５６、５５は、ガイドレール４９ａ、５６ａ、５５ａに非接触なラビリンス構造を有する密封装置４９ｃ、５６ｃ、５５ｃを、スライダ４９ｂ、５６ｂ、５５ｂの間に備える。そのため、リニアガイド４９、５６、５５の内部に異物が侵入することを抑える。また、密封装置４９ｃ、５６ｃ、５５ｃは、リニアガイド４９、５６、５５の外部へ潤滑油が発塵することを抑える。さらに、密封装置４９ｃ、５６ｃ、５５ｃは、従来から使用されてきたガイドレールに接触する密封装置に比べて負荷が低くなる。そのため、露光装置全体としては、使用電力が少なくなるので、省エネルギーとなりコンパクト化できる。
【０１０７】
また、締結部材としては、上記実施形態のリニアブッシュ５３以外の他の締結部材であってもよく、また、締結部材の他に、図２３の他の変形例に示すような板ばね９３を用いてもよい。具体的には、従動側部材５２を板ばね９３によって構成し、駆動側部材５１と従動側部材５２とをブッシュ９４によって接続する。板ばね９３の材質としては、冷間圧延鋼板、電気亜鉛めっき鋼、溶融亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、黄銅板、銅板、りん青銅板、リボン鋼板、ベイナイト鋼板、ベリリウム鋼板などが挙げられる。また、これらの材質に加え、炭素鋼、鋳鉄（片状黒鉛鋳鉄）、鋳鋼、マグネシウム合金、サイレンタロイ、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金を板状にして、これらを樹脂またはゴムで挟み込み、板ばねとして使用してもよい。この場合、樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などが適用され、ゴムとしては、クロロプロプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが適用される。
【０１０８】
この他の変形例においても、マイクロレンズ載置板６２が移動で発生する振動が板ばね９３によって吸収されるので、ケーブルガイドトレイ８２、支柱７７を介してマスクステージ１０に伝達される振動が防止されて、高精度での露光転写が可能となる。なお、マイクロレンズ用フレーム６３は、板ばね９３をＺ方向に撓ませることで、リニアガイド４９及びリニアガイド５５の撓みを吸収するため、基板Ｗとマイクロレンズアレイ４１とのギャップ、または、マスクＭとマイクロレンズアレイ４１とのギャップの影響を受けにくい。
【０１０９】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。また、本発明は、実施可能な範囲において、上記実施形態を組み合わせて適用可能である。
例えば、本発明の露光装置としては、１枚のマスクを用いて、１枚のマイクロレンズ載置板を駆動させることで露光転写する場合も含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１０    マスクステージ
１２    マスク保持枠
１５    ギャップセンサ
１６    アライメントカメラ
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ     センサキャリヤ（マスキングアパーチャ）
２０    基板ステージ
３０    照明光学系
４０    マイクロレンズステージ
４１    マイクロレンズアレイ
４２    マイクロレンズ
４５    ノズル
５１    駆動側部材
５２    従動側部材
５３    リニアブッシュ（締結部材）
５５    リニアガイド（案内機構）
６０    マイクロレンズ駆動機構
６２    マイクロレンズ載置板
６３    マイクロレンズ用フレーム
６８    リニアモータ（マイクロレンズ駆動機構）
７７    支柱
８１    ケーブルガイド
８１ａ  一端部
８１ｂ  他端部
８２    ケーブルガイドトレイ
８３    振動吸収部材
８３ａ  金属板
８３ｂ  弾性部材
９３    板ばね
Ｍ      マスク
ＰＥ    露光装置
Ｗ      ガラス基板（被露光材、基板）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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