(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に並んで配置された第１区画領域と第２区画領域を有する基板を、エネルギビームに対して所定面に沿って前記第１方向に交差する第２方向に移動させつつ走査露光して前記基板上にパターンを形成する露光方法であって、
前記第１区画領域に対する前記走査露光において、前記基板を保持して移動する移動体に対向して前記第２方向に離間して配置され、前記移動体上の移動鏡に光を照射し、該光の前記移動鏡からの反射光を受光して、前記所定面内で前記第１方向に関する前記移動体の位置を計測する複数の干渉計のうち、前記移動体が前記第２方向に等速移動する際には、第１干渉計により、前記移動体が前記第２方向に加減速移動する際には、第２干渉計により、それぞれ前記移動体の前記第１方向の位置を計測することと、
前記第１、第２干渉計の切り換えに際して、前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された少なくとも１つのヘッドを用いて前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられたグレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光して前記移動体の位置を計測し、該計測結果を基準にして前記第１及び第２干渉計間で計測結果をリセットすることと、
前記第２干渉計を用いて前記移動体の前記第１方向の位置を計測しつつ、前記走査露光を行う領域を前記第１区画領域から前記第２区画領域へ変更するために前記移動体を前記第１方向に移動させることと、
を含む露光方法。
【請求項２】
前記リセットすることでは、前記ヘッドを１つ用い、
前記グレーティングの長さは、前記第１方向に関して、少なくとも前記移動体の移動距離よりも長い請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記リセットすることでは、前記移動体が前記第１方向に移動する毎の移動距離に等しい離間距離を隔てて前記第１方向に沿って配置された複数の前記ヘッドを用いる請求項２に記載の露光方法。
【請求項４】
基板を所定面に沿って走査方向にスキャン駆動しつつ該基板にエネルギビームを照射することと、前記基板を前記所定面内で前記走査方向に垂直な非走査方向にステップ駆動することと、を繰り返して、前記基板上にパターンを形成する露光方法であって、
前記基板を保持して移動する移動体のステップ駆動毎の駆動距離に等しい離間距離を前記非走査方向に隔てて前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された複数のヘッドのうち前記移動体と該移動体の外部との他方に前記走査方向に延設されたグレーティングに対向し、前記グレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光するヘッドにより、前記移動体の位置を計測し、該計測結果に基づいて前記移動体を前記走査方向にスキャン駆動することを含む露光方法。
【請求項５】
前記複数のヘッドからの計測結果に基づいて前記移動体を前記非走査方向にステップ駆動することをさらに含む請求項４に記載の露光方法。
【請求項６】
前記グレーティングの少なくとも一部は、前記非走査方向に関して、前記移動体のステップ駆動の距離と同程度以上の幅を有する請求項５に記載の露光方法。
【請求項７】
前記グレーティングの少なくとも一部は、前記非走査方向に関して、前記複数のヘッドのうちの互いに隣接するヘッド間の離間距離の最大と同程度以上の幅を有する請求項５又は６に記載の露光方法。
【請求項８】
前記移動体に対向して配置された少なくとも１つの干渉計から前記移動体上に設けられた移動鏡に光を照射し、前記移動鏡からの光を受光することにより、前記移動体の位置を計測し、該計測結果に基づいて前記移動体を前記非走査方向にステップ駆動する請求項４に記載の露光方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光方法により基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項１０】
第１方向に並んで配置された第１区画領域と第２区画領域を有する基板を、エネルギビームに対して所定面に沿って前記第１方向に交差する第２方向に移動させつつ走査露光して前記基板上にパターンを形成する露光装置であって、
前記基板を保持して移動する移動体と、
前記第２方向に離間して配置され、前記移動体に設けられた移動鏡に光を照射し、前記光の前記移動鏡からの反射光を受光して、前記所定面内で前記第１方向に関する前記移動体の位置を計測する第１及び第２干渉計を含み、前記移動体の少なくとも前記第１方向の位置を計測する干渉計システムと、
前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された少なくとも１つのヘッドを有し、該ヘッドから前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられたグレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光して前記移動体の前記所定面内の位置を計測するエンコーダシステムと、
前記第１区画領域に対する前記走査露光において、前記移動体を前記第２方向に等速移動させる際には、前記第１干渉計により、前記移動体を前記第２方向に加減速移動させる際には、前記第２干渉計により、それぞれ前記移動体の前記第１方向の位置を計測するとともに、前記第１、第２干渉計の切り換えに際して、前記エンコーダシステムの計測結果を基準にして前記第１及び第２干渉計間で計測結果をリセットする制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走査露光を行う領域を前記第１区画領域から前記第２区画領域へ変更するために前記移動体の前記第１方向の移動に際して、前記第２干渉計を用いる露光装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記第１区画領域内の異なる領域に対する走査露光において、前記移動体の前記第１方向の移動に際して、前記第２干渉計を用いる請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記エンコーダシステムは、前記ヘッドを１つ有し、
前記グレーティングの長さは、前記第１方向に関して、少なくとも前記移動体の移動距離よりも長い請求項１０又は１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記エンコーダシステムは、前記移動体が前記第１方向に移動する毎の移動距離に等しい離間距離を隔てて前記第１方向に沿って配置された複数の前記ヘッドを有する請求項１０又は１１に記載の露光装置。
【請求項１４】
基板を所定面に沿って走査方向にスキャン駆動しつつ該基板にエネルギビームを照射することと、前記基板を前記所定面内で前記走査方向に垂直な非走査方向にステップ駆動することと、を繰り返して、前記基板上にパターンを形成する露光装置であって、
前記基板を保持して移動する移動体と、
前記移動体のステップ駆動毎の駆動距離に等しい離間距離を前記非走査方向に隔てて前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された複数のヘッドを有し、該複数のヘッドのうち前記移動体と該移動体の外部との他方に前記走査方向に延設されたグレーティングに対向し、前記グレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光するヘッドにより、前記移動体の位置を計測するエンコーダシステムと、を備え、
前記エンコーダシステムからの計測結果に基づいて前記移動体を前記走査方向にスキャン駆動する露光装置。
【請求項１５】
前記エンコーダシステムからの計測結果に基づいて前記移動体を前記非走査方向にステップ駆動する請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記グレーティングの少なくとも一部は、前記非走査方向に関して、前記移動体のステップ駆動の距離と同程度以上の幅を有する請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記グレーティングの少なくとも一部は、前記非走査方向に関して、前記複数のヘッドのうちの互いに隣接するヘッド間の離間距離の最大と同程度以上の幅を有する請求項１５又は１６に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記移動体に対向して配置された少なくとも１つの干渉計を有し、該干渉計から前記移動体上に設けられた移動鏡に光を照射し、前記移動鏡からの光を受光して前記移動体の位置を計測する干渉計システムをさらに備え、
前記干渉計システムからの計測結果に基づいて前記移動体を前記非走査方向にステップ駆動する請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１９】
請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、特に、エネルギビームに対して走査方向に移動させつつ基板を露光する露光方法及び露光装置、並びに前記露光方法又は前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子、半導体素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、パターンが形成されたマスク（又はレチクル）に照明光を照射して、パターンの像を投影光学系を介して感応剤（レジスト）が塗布されたガラスプレート又はウエハ等の基板上に投影することによって、パターンを基板上に転写する投影露光装置が、用いられている。
【０００３】
例えば、液晶表示素子製造に用いられるガラスプレート（基板）は、年々大型化し、これに対応すべく、液晶表示素子用の露光装置（液晶露光装置）として、走査方向と直交する方向（非走査方向）に配列された拡大倍率を有する複数の部分投影光学系から構成される拡大系マルチレンズにより、マスクのパターンを拡大して基板上に転写するスキャナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
拡大系マルチレンズを備えたスキャナでは、マスクのパターンが複数の部分投影光学系に対応して複数のパターン領域に短冊状に分割され、各パターン領域内のパターンの投影像が走査露光によって基板上に転写される。さらに、非走査方向にステップ駆動して、別の複数のパターン領域内のパターンの投影像が走査露光によって基板上に繰り返し転写される。これにより、マスク上の各パターン領域内のパターンが非走査方向に継ぎ合わされて基板上に転写される。
【０００５】
従来、スキャナなどの投影露光装置では、基板を保持する基板ステージの位置は、基板ステージ上に設けられた移動鏡にレーザビームを照射し、その反射ビームを受光する干渉計システムにより計測されていた。しかし、基板の大型化に伴う基板ステージの大型化に伴って移動鏡が大型化し、装置のコストアップを招くと共に、最新の第１０世代の液晶素子製造用の露光装置では、要求される移動鏡の精度、すなわち取り付け精度（例えば直交度）及び反射面の精度（例えば真直度（平面度））を満たすことが、困難になりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００１３０６１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、第１方向に並んで配置された第１区画領域と第２区画領域を有する基板を、エネルギビームに対して所定面に沿って前記第１方向に交差する第２方向に移動させつつ走査露光して前記基板上にパターンを形成する露光方法であって、前記第１区画領域に対する前記走査露光において、前記基板を保持して移動する移動体に対向して前記第２方向に離間して配置され、前記移動体上の移動鏡に光を照射し、該光の前記移動鏡からの反射光を受光して、前記所定面内で前記第１方向に関する前記移動体の位置を計測する複数の干渉計のうち、前記移動体が前記第２方向に等速移動する際には、第１干渉計により、前記移動体が前記第２方向に加減速移動する際には、第２干渉計により、それぞれ前記移動体の前記第１方向の位置を計測することと、前記第１、第２干渉計の切り換えに際して、前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された少なくとも１つのヘッドを用いて前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられたグレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光して前記移動体の位置を計測し、該計測結果を基準にして前記第１及び第２干渉計間で計測結果をリセットすることと、前記第２干渉計を用いて前記移動体の前記第１方向の位置を計測しつつ、前記走査露光を行う領域を前記第１区画領域から前記第２区画領域へ変更するために前記移動体を前記第１方向に移動させることと、を含む第１の露光方法が、提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、基板を所定面に沿って走査方向にスキャン駆動しつつ該基板にエネルギビームを照射することと、前記基板を前記所定面内で前記走査方向に垂直な非走査方向にステップ駆動することと、を繰り返して、前記基板上にパターンを形成する露光方法であって、前記基板を保持して移動する移動体のステップ駆動毎の駆動距離に等しい離間距離を前記非走査方向に隔てて前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された複数のヘッドのうち前記移動体と該移動体の外部との他方に前記走査方向に延設されたグレーティングに対向し、前記グレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光するヘッドにより、前記移動体の位置を計測し、該計測結果に基づいて前記移動体を前記走査方向にスキャン駆動することを含む露光方法第２の露光方法が、提供される。
【００１０】
これによれば、スキャン駆動中にヘッドを切り換えることなく使用できるため、計測誤差を生じることなく複数のヘッドを用いて移動体の位置を計測することが可能となる。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、上記第１及び第２の露光方法のいずれかにより基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【００１２】
本発明の第４の態様によれば、第１方向に並んで配置された第１区画領域と第２区画領域を有する基板を、エネルギビームに対して所定面に沿って前記第１方向に交差する第２方向に移動させつつ走査露光して前記基板上にパターンを形成する露光装置であって、前記基板を保持して移動する移動体と、前記第２方向に離間して配置され、前記移動体に設けられた移動鏡に光を照射し、前記光の前記移動鏡からの反射光を受光して、前記所定面内で前記第１方向に関する前記移動体の位置を計測する第１及び第２干渉計を含み、前記移動体の少なくとも前記第１方向の位置を計測する干渉計システムと、前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された少なくとも１つのヘッドを有し、該ヘッドから前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられたグレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光して前記移動体の前記所定面内の位置を計測するエンコーダシステムと、前記第１区画領域に対する前記走査露光において、前記移動体を前記第２方向に等速移動させる際には、前記第１干渉計により、前記移動体を前記第２方向に加減速移動させる際には、前記第２干渉計により、それぞれ前記移動体の前記第１方向の位置を計測するとともに、前記第１、第２干渉計の切り換えに際して、前記エンコーダシステムの計測結果を基準にして前記第１及び第２干渉計間で計測結果をリセットする制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記走査露光を行う領域を前記第１区画領域から前記第２区画領域へ変更するために前記移動体の前記第１方向の移動に際して、前記第２干渉計を用いる第１の露光装置が、提供される。
【００１４】
本発明の第５の態様によれば、基板を所定面に沿って走査方向にスキャン駆動しつつ該基板にエネルギビームを照射することと、前記基板を前記所定面内で前記走査方向に垂直な非走査方向にステップ駆動することと、を繰り返して、前記基板上にパターンを形成する露光装置であって、前記基板を保持して移動する移動体と、前記移動体のステップ駆動毎の駆動距離に等しい離間距離を前記非走査方向に隔てて前記移動体と該移動体の外部との一方に配置された複数のヘッドを有し、該複数のヘッドのうち前記移動体と該移動体の外部との他方に前記走査方向に延設されたグレーティングに対向し、前記グレーティングに光を照射し、前記グレーティングからの光を受光するヘッドにより、前記移動体の位置を計測するエンコーダシステムと、を備え、前記エンコーダシステムからの計測結果に基づいて前記移動体を前記走査方向にスキャン駆動する第２の露光装置が、提供される。
【００１５】
これによれば、スキャン駆動中にヘッドを切り換えることなく使用できるため、計測誤差を生じることなく複数のヘッドを用いて移動体の位置を計測することが可能となる。
【００１６】
本発明の第６の態様によれば、上記第１及び第２の露光装置のいずれかを用いて基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】位置計測システムとともに、図１の基板ステージを示す平面図である。
【図３】図１の露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図４】図４（Ａ）はマスクを示す平面図、図４（Ｂ）はマスクに形成されているパターンの元となるデバイスパターン（拡大パターン）を示す図である。
【図５】基板上に設けられるパターン領域とこれらの領域に形成されるパターンを示す図である。
【図６】図６（Ａ）は１回目の走査露光中の基板及び基板ステージを示す平面図、図６（Ｂ）は１回目の走査露光終了時の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図７】図７（Ａ）は１回目のステップ移動中の基板及び基板ステージを示す平面図、図７（Ｂ）は２回目の走査露光開始時の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図８】図８（Ａ）は２回目の走査露光中の基板及び基板ステージを示す平面図、図８（Ｂ）は２回目の走査露光終了時の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図９】２回目のステッピング中の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図１０】基板ステージの軌道（走査露光時及びステップ移動時の軌道）を表す平面図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、エンコーダシステムの変形例（その１及びその２）を示す図である。
【図１２】位置計測システムとともに、第２の実施形態に係る露光装置が備える基板ステージの概略構成を示す平面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は１回目の走査露光中の基板及び基板ステージを示す平面図、図１３（Ｂ）は１回目の走査露光終了時の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図１４】図１４（Ａ）は１回目のステップ移動中の基板及び基板ステージを示す平面図、図１４（Ｂ）は２回目の走査露光開始時の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図１５】図１５（Ａ）は２回目の走査露光中の基板及び基板ステージを示す平面図、図１５（Ｂ）は２回目の走査露光終了時の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図１６】２回目のステッピング中の基板及び基板ステージを示す平面図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、エンコーダシステムの変形例（その３及びその４）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《第１実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図１１（Ｂ）に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、第１の実施形態に係る投影露光装置（以下、単に露光装置と呼ぶ）１００の概略構成が斜視図にて示されている。露光装置１００は、例えば液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形（角型）のガラスプレートＰＴ（以下、基板ＰＴと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。本実施形態では、一例として、液晶表示素子製造用の１．９ｍ×２．２ｍ、２．２ｍ×２．４ｍ、２．４ｍ×２．８ｍ、又は２．８ｍ×３．２ｍ程度のサイズの矩形の平板状のガラスプレートが、基板ＰＴとして用いられるものとする。基板ＰＴ上には、前層までの露光により、それぞれマスクＭのパターンを転写すべき、２つのパターン転写領域ＥＰ１，ＥＰ２が設けられている（図５参照）。
【００２０】
露光装置１００は、照明系ＩＵ、マスクＭを保持して移動するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板ＰＴを保持して移動する基板ステージＰＳＴ、及びこれらの制御系等とを備えている。照明系ＩＵ、マスクステージＭＳＴ、及び基板ステージＰＳＴ、並びに投影光学系ＰＬ等は不図示のボディに支持されている。以下においては、露光時にマスクＭと基板ＰＴが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向（スキャン方向）をＸ軸方向（Ｘ方向）とし、水平面内でこれに直交する方向（非走査方向、クロススキャン方向）をＹ軸方向（Ｙ方向）、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向（Ｚ方向）として説明を行う。
【００２１】
照明系ＩＵは、マスクＭ上にＹ軸方向に一列に配置される複数、例えば４つのＹ軸方向に平行な２辺を有する台形状（残りの２辺はＸ方向に対して平行もしくは傾斜）の照明領域（照野領域）ＩＦ１〜ＩＦ４（図４（Ａ）参照）のそれぞれを照明する複数、例えば４つの照明系を有している。照明系ＩＵの４つの照明系のそれぞれは、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。また、照明光ＩＬの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。照明系ＩＵは、例えば米国特許出願公開第２００８／００１３０６１号明細書に開示される照明光学系と同様に構成されている。ただし、照明領域の配置は異なる。本実施形態においても、上記米国特許出願公開第２００８／００１３０６１号明細書と同様に複数の照明領域が千鳥状に配置されるようにしても良い。
【００２２】
マスクステージＭＳＴは、不図示のボディの一部を構成するマスクステージガイド上にエアベアリングを介して非接触状態（浮上した状態）で支持され、例えばリニアモータ等を含むマスクステージ駆動系１２（図３参照）により、マスクステージガイド上で、Ｘ軸方向（走査方向）に所定の長ストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向及びＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）にそれぞれ適宜微少駆動される。また、マスクステージＭＳＴは適宜Ｙ軸方向にも短いストロークで移動される。マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたマスクＭが、マスクホルダ（不図示）を介して吸着保持されている。
【００２３】
マスクステージＭＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置並びにθｚ方向の回転角は、マスク側レーザ干渉計２２（図３参照）により計測される。マスク側レーザ干渉計２２は、マスクステージＭＳＴ上にそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に延設された２つの移動鏡（不図示）に対向して配置されたＸ軸レーザ干渉計（不図示）及びＹ軸レーザ干渉計（不図示）を有する。これらのレーザ干渉計の計測結果は、主制御装置２３（図３参照）に供給される。主制御装置２３は、その計測結果に基づいて、マスクステージ駆動系１２を介して、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置並びにθｚ方向の回転角を制御する（図３参照）。
【００２４】
マスクＭの照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４のそれぞれを透過した照明光ＩＬは、前述した複数（４つ）の照明領域に対応して、マスクＭのパターン像の投影領域がＹ軸方向に離間して配置された複数、例えば４つの部分投影光学系（以下、適宜、投影光学系と略記する）ＰＬ１〜ＰＬ４に入射する。これら４つの部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４を含んで、マルチレンズ投影光学系から成る投影光学系ＰＬが構成されている。本実施形態では、複数の部分投影光学系のそれぞれとしては、例えば光軸に沿って配置されたプリズム、光学素子群（レンズ群）、及び反射鏡を各２組備える２段インミラーレンズ光学系を含む。部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４のそれぞれは、マスクＭ側及び基板ＰＴ側にテレセントリックであり、マスクＭ側から基板ＰＴ側へ拡大倍率を有している。部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４のそれぞれの構成の詳細は、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示されている。
【００２５】
投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４は、それぞれ、マスクＭ（第１面）上の照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４内のパターンを共通の拡大倍率β（＞０）で拡大した投影像を、基板ＰＴの表面（第２面）上の露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４内に結像する。投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４は、マスクＭのパターンのＸ軸方向（走査方向）に正立でＹ軸方向（非走査方向）に倒立の像を結像する。拡大倍率βは、好ましくは２以上であり、本実施形態では一例として２．５である。
【００２６】
投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４からの照明光ＩＬが、それぞれ、基板ＰＴ上の露光領域（像野領域又はイメージフィールド）ＥＦ１〜ＥＦ４に照射される。露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４は、照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４の形状を拡大倍率β（投影倍率）で拡大した形状を有する。投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４及びこれらに対応する露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４は、Ｙ軸方向に一列に配置されている。ここで、照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４のＹ軸方向の配列間隔と露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４のＹ軸方向の配列間隔とは互いに等しい。
【００２７】
基板ステージＰＳＴは、図２の平面図に示されるように、平面視矩形状を有し、その上面（＋Ｚ側の面）に基板ＰＴが、不図示の基板ホルダを介して保持されている。基板ステージＰＳＴ上面の−Ｙ側の端部（又は−Ｙ側の側面）には、Ｙ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡（バーミラー）５１Ｙが固定されている。また、基板ステージＰＳＴ上面の−Ｘ側の端部には、Ｘ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡（バーミラー）５１Ｘが固定されている。ここで、図２では、作図の便宜上から、基板ステージＰＳＴ及び基板ＰＴが、ともに、Ｙ軸方向に細長い矩形状に図示されているが、実際には基板ステージＰＳＴは、Ｙ軸方向の長さに比べてＸ軸方向の長さの方が長く、従って、Ｙ移動鏡５１Ｙの方がＸ移動鏡５１Ｘよりも長い。図４以下の各図においても、図２との整合のため、基板ステージＰＳＴは図２と同様に図示されている。
【００２８】
基板ステージＰＳＴ上面の基板ＰＴ（基板ホルダ）の±Ｘ側には、Ｙ軸方向に細長い一対のスケール２Ｓ１，２Ｓ２が固定されている。一対のスケール２Ｓ１，２Ｓ２のそれぞれには、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を周期方向とする２次元グレーティングが形成されている。また、図２中で露光領域ＥＦ２，ＥＦ３間に図示されるように、投影光学系ＰＬ２，ＰＬ３の間には、基板ステージＰＳＴの上面（基板ＰＴ）に対向して、すなわち、基板ステージＰＳＴの移動によって、スケール２Ｓ１，２Ｓ２それぞれに対向し得る位置に、一対のスケール２Ｓ１，２Ｓ２とともにエンコーダシステム３１（図３参照）を構成する２次元エンコーダヘッドＥＨが配置されている。
【００２９】
基板ステージＰＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、基板側のレーザ干渉計システム２１（図３参照）により例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で計測される。レーザ干渉計システム２１は、Ｘ移動鏡５１Ｘに対向するようにＹ軸方向に所定間隔で配列されたレーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢ，２１ＸＣと、Ｙ移動鏡５１Ｙに対向するようにＸ軸方向に所定間隔で配列されたレーザ干渉計２１ＹＡ及びレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２とを含む。レーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢ，２１ＸＣは、Ｘ移動鏡５１Ｘに向けてレーザビームをＸ軸に平行に照射し、Ｘ移動鏡５１Ｘからの反射ビームを受光する。レーザ干渉計２１ＹＡ及びレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２は、Ｙ移動鏡５１Ｙに向けてレーザビームをＹ軸に平行に照射し、Ｙ移動鏡５１Ｙからの反射ビームを受光する。
【００３０】
レーザ干渉計システム２１の上記各干渉計による計測情報（位置の計測結果）は、主制御装置２３に供給される（図３参照）。主制御装置２３は、レーザ干渉計２１ＸＣ及びレーザ干渉計２１ＹＡを用いてそれぞれ基板ステージＰＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を計測し、レーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢを用いて基板ステージＰＳＴのθｚ方向の回転角を計測する。また、主制御装置２３は、基板ステージＰＳＴをＹ軸方向にステップ移動させる際には、レーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２を用いて基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置を計測する。主制御装置２３は、レーザ干渉計システム２１の上記各干渉計による計測情報（位置の計測結果）に基づいて、リニアモータ又は平面モータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動系１１（図３参照）を介して、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置並びにθｚ方向の回転角を制御する。
【００３１】
本実施形態では、後述するように、レーザ干渉計２１ＹＡとレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２との間での切り換え時などに、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴの位置は、レーザ干渉計システム２１とは独立にエンコーダシステム３１（図３参照）を用いて計測される。エンコーダシステム３１は、前述の２次元エンコーダヘッドＥＨから基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ１，２Ｓ２に光を照射し、スケール２Ｓ１，２Ｓ２からの反射光を受光して、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を計測する。
【００３２】
露光装置１００では、この他、例えば投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の近傍に、基板ＰＴの位置合わせを行うための例えば画像処理方式のオフアクシス型のアライメント検出系ＡＬＧ（図１では不図示、図３参照）等が配置されている。基板ＰＴ上のパターン転写領域ＥＰ１，ＥＰ２の近傍には、それぞれ、複数のアライメントマークＡＭ１，ＡＭ２が形成されている（図５参照）。
【００３３】
また、基板ステージＰＳＴには、マスクアライメント、すなわち投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４を介して投影されるマスクＭ上の位置計測用マークの像の位置を計測するための空間像計測系５３（図１では不図示、図３参照）が設置されている。
【００３４】
アライメント検出系ＡＬＧ及び空間像計測系５３の検出信号はアライメント信号処理系（不図示）で処理され、この処理によって得られた被検マークの位置情報が主制御装置２３に供給される（図３参照）。
【００３５】
図３には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２３の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２３は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【００３６】
次に、露光装置１００で実行される露光動作について説明するが、これに先立って、その露光動作の説明の前提となるマスク等について説明する。
【００３７】
マスクＭのパターン面には、図４（Ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で、Ｘ軸方向に細長い矩形のパターン領域Ａ１〜Ａ４が配置されている。パターン領域Ａ１〜Ａ４の数は、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の数に対応する。
【００３８】
図４（Ａ）はマスクＭの平面図、図４（Ｂ）は基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１，ＥＰ２に形成されるデバイスパターン３０（説明の便宜上、文字”Ｆ”で表している）を示す。マスクＭ上のパターン領域Ａ１〜Ａ４には、それぞれ、デバイスパターン３０を所定幅の重複部３０ＱＡ，３０ＱＢ，３０ＱＣを境界としてＹ軸方向に４等分した部分デバイスパターンＱＡ１〜ＱＡ４を１／β倍（βは拡大倍率）に縮小し、個別にＹ軸方向（非走査方向）に倒立させたパターンが形成されている。
【００３９】
図４（Ａ）におけるパターン領域Ａ１の＋Ｙ側及びパターン領域Ａ２の−Ｙ側の重複部３３Ａが図４（Ｂ）の重複部３０ＱＡに対応し、同様に、図４（Ａ）の２箇所の重複部３３Ｂ及び２箇所の重複部３３Ｃがそれぞれ図４（Ｂ）の重複部３０ＱＢ及び３０ＱＣに対応する。
【００４０】
また、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の拡大倍率βは２．５であるため、マスクＭ上のパターン領域Ａ１〜Ａ４のうち、Ｙ軸方向に関して、隣接するパターン領域の間に位置するパターン間領域３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの幅はパターン領域Ａ１〜Ａ４の幅よりも広い。
【００４１】
さらに、パターン領域Ａ１〜Ａ４のＹ軸方向の幅は、ほぼ照明系ＩＵによる照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４のＹ軸方向の幅、ひいては投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の物体面側の視野のＹ軸方向の幅のほぼ２倍に等しい。また、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４は、それぞれＹ軸方向に所定幅の重複部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄを挟んで＋Ｙ側の第１の部分パターン領域Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１と、−Ｙ側の第２の部分パターン領域Ａ１２，Ａ２２，Ａ３２，Ａ４２とに分割される。後述するように、第１及び第２の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１，Ａ１２〜Ａ４２内のパターンが、それぞれ、１回目（3回目）及び２回目（4回目）の走査露光で基板ＰＴ上に転写される。なお、マスクＭの重複部３３Ａ〜３３Ｃ，３４Ａ〜３４Ｄは、台形状の照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４の斜辺部で走査される。
【００４２】
パターン領域Ａ１の＋Ｙ側の近傍に、複数の２次元の位置計測用マーク３２Ａ１が形成されている。同様に、部分パターン領域Ａ２１及びＡ２２の近傍に複数の位置計測用マーク３２Ｂ１，３２Ｂ２が形成され、部分パターン領域Ａ３１及びＡ３２の近傍に複数の位置計測用マーク３２Ｃ１，３２Ｃ２が形成され、パターン領域Ａ４の−Ｙ側の近傍に複数の位置計測用マーク３２Ｄ２が形成されている。位置計測用マーク３２Ｂ１，３２Ｂ２及び３２Ｃ１，３２Ｃ２は、それぞれ、パターン間領域３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ内に形成されている。
【００４３】
図５は、マスクＭのパターンの拡大像（デバイスパターン３０）が転写される基板ＰＴを示す。基板ＰＴの表面は、Ｙ軸方向に２面のパターン転写領域ＥＰ１，ＥＰ２が設けられている。第１のパターン転写領域ＥＰ１は、Ｙ軸方向にそれぞれ幅Ｐｐの転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４に分割されている。転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４には、後述する露光に際して、それぞれマスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４のパターンの拡大像が、継ぎ部３３ＰＡ，３３ＰＢ，３３ＰＣを挟んで継ぎ合わせてＹ軸方向に倒立して形成される。継ぎ部３３ＰＡ〜３３ＰＣには、後述する露光に際して、それぞれ、マスクＭの重複部３３Ａ〜３３Ｃのパターンの像が重ねて形成される。
【００４４】
さらに、転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４は、−Ｙ側の幅Ｗｐの第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１と＋Ｙ側の幅Ｗｐの第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２とに分割されている。ここで、第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１には、後述する露光に際して、それぞれ、マスクＭの第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１の拡大像が形成される。第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２には、後述する露光に際して、それぞれ、マスクＭの第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２の拡大像が形成される。また、第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１と第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２との間には、継ぎ部３４ＰＡ〜３４ＰＤが形成されている。ここで、継ぎ部３４ＰＡ〜３４ＰＤには、後述する露光に際して、それぞれ、パターン領域Ａ１〜Ａ４内の重複部３４Ａ〜３４Ｄの像が重複して形成される。
【００４５】
同様に、第２のパターン転写領域ＥＰ２も４つの転写領域ＰＡｉ（ｉ＝１〜４）に分割され、各転写領域ＰＡｉは分割転写領域ＰＡｉ１，ＰＡｉ２に分割されている。
【００４６】
マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４のＹ軸方向の配列周期をＰｍ、パターン領域Ａ１〜Ａ４のＹ軸方向の幅をＷｍとする（図４（Ａ）参照）と、拡大倍率β、基板ＰＴの分割転写領域ＰＡ１１，ＰＡ１２等のＹ軸方向の幅Ｗｐ、及び転写領域ＰＡ１等のＹ軸方向の幅（投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の配置間隔と等しい）Ｐｐ（図５参照）を用いて次の関係が成立する。
【００４７】
Ｐｍ＞Ｗｍ≧（Ｗｐ×２）／β  …（１）
Ｐｍ＝Ｐｐ＝Ｗｐ×２          …（２）
【００４８】
なお、分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１，ＰＡ１２〜ＰＡ４２のＹ軸方向の幅Ｗｐは、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４のＹ軸方向の幅、すなわち露光幅に等しい。
【００４９】
ここで、露光装置１００の露光動作の一例について、図６（Ａ）〜図１０に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。以下の露光動作は主制御装置２３によって実行されるが、以下では、特に必要な場合を除き、主制御装置２３についての説明は省略する。図６（Ａ）その他の図において、基板ステージＰＳＴのθｚ方向の回転角を計測するレーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢの図示が省略されている。
【００５０】
前提として、マスクステージＭＳＴ上にマスクＭが載置され、基板ステージＰＳＴ上にフォトレジストが塗布された露光対象の基板ＰＴが載置されている。
【００５１】
先ず、マスクＭのアライメントが次の手順で行われる。すなわち、基板ステージＰＳＴが移動され、例えば投影光学系ＰＬ２の露光領域ＥＦ２内に基板ステージＰＳＴ上の空間像計測系５３の受光面が移動される。そして、マスクステージＭＳＴを移動することでマスクＭ上の複数の位置計測用マーク３２Ｂ１，３２Ｂ２が、照明領域ＩＦ２内に順次移動され、複数の位置計測用マーク３２Ｂ１，３２Ｂ２の投影光学系ＰＬ２による像の位置が空間像計測系５３によって計測される。同様にして、マスクＭ上の他の複数の位置計測用マーク３２Ａ１，３２Ｃ１，３２Ｃ２，３２Ｄ２の像の位置が計測される。
【００５２】
次に、基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１，ＥＰ２のアライメントが行われる。具体的には、基板ステージＰＳＴが駆動され、基板ＰＴ上の複数のアライメントマークＡＭ１，ＡＭ２がアライメント検出系ＡＬＧの検出視野内に位置決めされ、それらのアライメントマークの位置がアライメント検出系ＡＬＧによって計測される。
【００５３】
次に、１回目の走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））が、次のようにして行われる。上記のアライメント結果に基づいて、マスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとが駆動され、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の像と基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４とがそれぞれ重なるように位置合わせされる。そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が＋Ｘ方向に速度Ｖ／Ｍで移動され、照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４が、図４（Ａ）に示されるように、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１に対してＸ軸方向に相対走査される。これに同期して、図６（Ａ）に示されるように、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が＋Ｘ方向（白抜き矢印の方向）に速度Ｖで移動され、露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４が、パターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１に対してＸ軸方向に相対走査される。これによって、パターン転写領域ＥＰ１の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１にそれぞれマスクＭの第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光によって形成される。
【００５４】
走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））中、レーザ干渉計システム２１のレーザ干渉計２１ＹＡによって基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置が計測される。
【００５５】
走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））が終了すると、基板ステージＰＳＴの減速（ＳＣ１（ＡＤｔ））が開始される。減速開始後、レーザ干渉計２１ＹＡからの測長ビームがＹ移動鏡５１Ｙに当たらなくなるのに先立って、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置計測に使用するレーザ干渉計が、図６（Ｂ）に示されるように、レーザ干渉計２１ＹＡからレーザ干渉計２１ＹＢ１に切り換えられる。このとき、レーザ干渉計２１ＹＢ１の計測結果（ＩＢ１とする）は、レーザ干渉計２１ＹＡの計測結果（ＩＡとする）に一致するようにリセットされる。
【００５６】
本実施形態においては、主制御装置２３が、エンコーダシステム３１の計測結果（ＩＥとする）を基準にして、レーザ干渉計２１ＹＢ１の計測結果ＩＢ１をリセットする。主制御装置２３は、一例として、図６（Ｂ）に示されるようにエンコーダヘッドＥＨがスケール２Ｓ２に対向した際に、計測結果ＩＢ１と計測結果ＩＥとの両方をレーザ干渉計２１ＹＡの計測結果ＩＡに一致するように同時にリセットする。これにより、基板ステージＰＳＴの大型化に伴ってＹ移動鏡５１Ｙが大型化し、Ｙ移動鏡５１Ｙの精度（真直度及び直交度）が要求される精度を満たしていなかったとしても、その移動鏡の精度に起因する無視できないレベルのリセット誤差が生じるのが防止されている。その後、主制御装置２３は、エンコーダヘッドＥＨがスケール２Ｓ２に対向している間に、計測結果ＩＡと計測結果ＩＥとの差ＩＡ−ＩＥを計測結果ＩＢ１に対するオフセットとして設定する。設定完了後、基板ステージＰＳＴの減速中、その基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置計測には、レーザ干渉計２１ＹＢ１が使用される。
【００５７】
基板ステージＰＳＴ及びマスクステージＭＳＴの（減速ＳＣ１（ＡＤｔ））が終了すると、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）は＋Ｙ方向に距離Ｗｐ／Ｍだけステップ移動され、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）は図７（Ａ）に示されるように−Ｙ方向（黒塗り矢印の方向）に露光幅Ｗｐに等しい距離だけステップ移動（ＳＴ１）される。
【００５８】
ステップ移動（ＳＴ１）が終了すると、基板ステージＰＳＴは加速（ＳＣ２（ＡＤｔ））が開始される。２回目の走査露光ＳＣ２（ＥＸｔ）の開始前に、図７（Ｂ）に示されるように、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置計測に使用されるレーザ干渉計が、レーザ干渉計２１ＹＢ１からレーザ干渉計２１ＹＡに切り換えられる。ここで、先と同様に、エンコーダシステム３１の計測結果を基準にして、レーザ干渉計２１ＹＡの計測結果がリセットされる。リセット終了後、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置計測には、レーザ干渉計システム２１のレーザ干渉計２１ＹＡが使用されることとなる。
【００５９】
次に、２回目の走査露光（ＳＣ２（ＥＸｔ））が行われる。マスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとが駆動され、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の像と基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４とがそれぞれ重なるように位置合わせされる。そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が−Ｘ方向に速度Ｖ／Ｍで移動され、照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４が、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２に対してＸ軸方向に相対走査される。これに同期して、図８（Ａ）に示されるように、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｘ方向（白抜き矢印の方向）に速度Ｖで移動され、露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４が、パターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４の第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２に対してＸ軸方向に相対走査される。これによって、パターン転写領域ＥＰ１の第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２にそれぞれマスクＭの第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光によって形成される。
【００６０】
走査露光（ＳＣ２（ＥＸｔ））が終了すると、基板ステージＰＳＴの減速（ＳＣ２（ＡＤｔ））が開始される。この時、図８（Ｂ）に示されるように、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置計測に使用されるレーザ干渉計が、レーザ干渉計２１ＹＡからレーザ干渉計２１ＹＢ２に切り換えられる。ここで、エンコーダシステム３１の計測結果ＩＥを基準にして、レーザ干渉計２１ＹＢ２の計測結果（ＩＢ２とする）がリセットされる。先と同様に、主制御装置２３は、エンコーダヘッドＥＨがスケール２Ｓ１に対向した際に、計測結果ＩＢ２と計測結果ＩＥとの両方をレーザ干渉計２１ＹＡの計測結果ＩＡに一致するように同時にリセットする。その後、エンコーダヘッドＥＨがスケール２Ｓ１に対向している間に、計測結果ＩＡと計測結果ＩＥとの差ＩＡ−ＩＥを計測結果ＩＢ２に対するオフセットとして設定する。設定完了後、基板ステージＰＳＴの減速中、その基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置計測には、レーザ干渉計２１ＹＢ２が使用される。
【００６１】
１回目と２回目の走査露光ＳＣ１，ＳＣ２により、パターン転写領域ＥＰ１の全面に、図４（Ｂ）のデバイスパターン３０の拡大像（転写像）が形成される。また、基板ＰＴの継ぎ部３３ＰＡ〜３３ＰＣ及び３４ＰＡ〜３４ＰＤにはそれぞれマスクＭの重複部３３Ａ〜３３Ｃ及び３４Ａ〜３４Ｄの拡大像（転写像）が重ねて形成される。
【００６２】
次に、先のアライメント結果に基づいて、図９に示されるように、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｙ方向（黒塗り矢印の方向）にステップ移動（ＳＴ２）され、パターン転写領域ＥＰ２の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１が露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４の手前に移動される。これとほぼ並行して、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が−Ｙ方向にステップ移動され、パターン領域Ａ１〜Ａ４の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１が照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４の手前に移動される。
【００６３】
次に、先の１回目及び２回目の走査露光ＳＣ１，ＳＣ２と同様にして、３回目及び４回目の走査露光ＳＣ３，ＳＣ４が行われる。具体的には、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が＋Ｘ方向に移動するのに同期して基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が＋Ｘ方向に移動され、基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ２の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１にそれぞれマスクＭの第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光（ＳＣ３）によって形成される。そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が＋Ｙ方向に距離Ｗｐ／Ｍだけステップ移動され、これとほぼ並行して基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｙ方向に距離Ｗｐだけステップ移動（ＳＴ３）される。そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が−Ｘ方向に移動されるのに同期して基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｘ方向に移動され、基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ２の残りの第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２にそれぞれマスクＭの第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光（ＳＣ４）により形成される。これにより、パターン転写領域ＥＰ２の全面に、図４（Ｂ）のデバイスパターン３０の拡大像（転写像）が継ぎ合わされて形成される。
【００６４】
図１０に示されるように、上述の基板ＰＴに対する露光動作では、基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１及びＥＰ２がそれぞれ基板ステージＰＳＴを＋Ｘ方向と−Ｘ方向とに走査する２回の走査露光ＳＣ１，ＳＣ２及びＳＣ３，ＳＣ４によって露光され、その間に基板ステージＰＳＴは３回のステップ移動ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を行う。各走査露光ＳＣ１等は、それぞれ一定速度の露光時間ＥＸｔと加減速時間ＡＤｔとを含んでいる。
【００６５】
主制御装置２３は、走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））〜（ＳＣ４（ＥＸｔ））中は、レーザ干渉計システム２１のレーザ干渉計２１ＹＡによって、加減速（ＳＣ１（ＡＤｔ））〜（ＳＣ４（ＡＤｔ））及びステップ移動ＳＴ１〜ＳＴ３中は、レーザ干渉計システム２１のレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２によって、それぞれ基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置を計測している。また、主制御装置２３は、レーザ干渉計２１ＹＡ及びレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２間で使用するレーザ干渉計を切り換える際には、エンコーダシステム３１の計測結果を基準にしてレーザ干渉計２１ＹＡ，２１ＹＢ１，２１ＹＢ２の計測結果をリセットしている。
【００６６】
上記の基板ＰＴに対する露光の終了後、露光すべき基板がある場合には、基板ステージＰＳＴが基板ＰＴの交換位置に移動され、基板交換が行われた後、上述の手順が繰り返される。露光すべき基板が尽きた場合には、基板ＰＴが基板ステージＰＳＴ上からアンロードされ、露光工程が終了する。
【００６７】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２３は、走査露光中、すなわち基板ステージＰＳＴを走査方向に等速移動させる際にはレーザ干渉計システム２１が有するレーザ干渉計２１ＹＡを用いて、加減速及びステップ移動中にはレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２を用いて、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置を計測している。そして、レーザ干渉計２１ＹＡ及びレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２間で使用するレーザ干渉計を切り換える際に、エンコーダシステム３１の計測結果を基準にして、レーザ干渉計２１ＹＡ及びレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２間で計測結果をリセットする。これにより、Ｙ移動鏡５１Ｙの大型化を抑えることができるとともに、Ｙ移動鏡５１Ｙの真直度及び直交度に起因するリセット誤差を生じることなくレーザ干渉計２１ＹＡ，２１ＹＢ１，２１ＹＢ２を切り換えて使用して、基板ステージＰＳＴの位置を計測することが可能になる。
【００６８】
なお、エンコーダシステム３１の構成は図２に示されるものに限らず、例えば、図１１（Ａ）に示される変形例（その１）のように、スケール２Ｓ１，２Ｓ２を、レーザ干渉計２１ＹＡ，２１ＹＢ１，２１ＹＢ２の切り換え時、すなわち基板ステージＰＳＴの走査移動の開始又は終了時（加減速の開始又は終了時）にエンコーダヘッドＥＨが対向し得る範囲にのみ設けることとしても良い。また、図１１（Ｂ）に示される変形例（その２）のように、基板ステージＰＳＴが非走査方向（Ｙ軸方向）にステップ移動ＳＴ１〜ＳＴ３する毎の移動距離に等しい離間距離を隔ててＹ軸方向に配列されたエンコーダヘッドＥＨ１〜ＥＨ４を用いることとしても良い。これに対応して、基板ステージＰＳＴの走査移動の開始又は終了時（加減速の開始又は終了時）に各エンコーダヘッドが対向し得る基板ステージＰＳＴ上の範囲にスケール２Ｓ１，２Ｓ２を設けることができる。
【００６９】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図１２〜図１７（Ｂ）に基づいて説明する。本第２の実施形態は、上記第１の実施形態と比べ、露光装置における基板ステージＰＳＴの位置を計測する位置計測システムの構成が異なるのみなので、この位置計測システムを中心として説明し、上記第１の実施形態で説明した部材と同様の構成及び機能を有する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図１２には、第２の実施形態に係る露光装置が備える基板ステージＰＳＴの平面図が、その位置を計測する位置計測システムとともに示されている。ここで、図１２では、図２と同様、作図の便宜上から、基板ステージＰＳＴ及び基板ＰＴが、ともに、Ｙ軸方向に細長い矩形状に図示されているが、実際には基板ステージＰＳＴは、Ｙ軸方向の長さに比べてＸ軸方向の長さの方が長く、従って、Ｙ移動鏡５１Ｙの方がＸ移動鏡５１Ｘよりも長い。図１３以下の各図においても、図１２との整合のため、基板ステージＰＳＴは図１２と同様に図示されている。
【００７１】
本第２の実施形態に係る露光装置では、基板ステージＰＳＴ上の基板ＰＴ（基板ホルダ）の±Ｙ側に、それぞれ２次元グレーティングが形成された一対のスケール２Ｓ１，２Ｓ２が固定されている。また、図１２中で露光領域ＥＦ４の−Ｙ側、露光領域ＥＦ１の＋Ｙ側にそれぞれ図示されるように、投影光学系ＰＬ４の−Ｙ側、投影光学系ＰＬ１の＋Ｙ側に、一対のスケール２Ｓ１，２Ｓ２とともにエンコーダシステム３１を構成する各一対の２次元エンコーダヘッドＥＨ１，ＥＨ２、及びＥＨ３，ＥＨ４が、基板ステージＰＳＴの移動によって、スケール２Ｓ１，２Ｓ２それぞれに対向し得る位置に、配置されている。２次元エンコーダヘッドＥＨ１，ＥＨ２は、互いにＹ軸方向に関して距離Ｗｐを隔てて配置されている。同様に、２次元エンコーダヘッドＥＨ３，ＥＨ４は、互いにＹ軸方向に関して距離Ｗｐを隔てて配置されている。
【００７２】
本第２の実施形態では、走査露光中、すなわち基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に走査移動する際には、基板ステージＰＳＴの位置はエンコーダシステム３１により計測される。エンコーダシステム３１は、２次元エンコーダヘッドＥＨ１，ＥＨ２及びＥＨ３，ＥＨ４のそれぞれから基板ステージＰＳＴ上の対応するスケール（スケール２Ｓ１及び２Ｓ２の所定の一方）に光を照射し、その対応するスケールからの反射光を受光することにより、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を計測する。エンコーダシステム３１の計測結果は、主制御装置２３に供給される。主制御装置２３は、その計測結果に基づいて、基板ステージ駆動系１１を介して、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置並びにθｚ方向の回転角を制御する。
【００７３】
また、本第２の実施形態では、基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に加減速する際及びＹ軸方向にステップ移動する際には、基板ステージＰＳＴの位置は、レーザ干渉計システム２１により計測される。レーザ干渉計システム２１は、レーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢ，２１ＸＣ及びレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２を備えている。レーザ干渉計システム２１は、レーザ干渉計２１ＸＣにより基板ステージＰＳＴのＸ軸方向の位置を計測し、レーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢにより基板ステージＰＳＴのθｚ方向の回転角を計測し、レーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２により基板ステージＰＳＴのＹ軸方向の位置を計測する。レーザ干渉計システム２１の各干渉計による計測結果は、主制御装置２３に供給される。
【００７４】
次に、本第２の実施形態に係る露光装置の露光動作の一例について、図１３（Ａ）〜図１６に基づいて説明する。以下の露光動作は主制御装置２３によって実行されるが、以下では、特に必要な場合を除き、主制御装置２３についての説明は省略する。図１３（Ａ）その他の図において、基板ステージＰＳＴのθｚ方向の回転角を計測するレーザ干渉計２１ＸＡ，２１ＸＢの図示が省略されている。
【００７５】
前提として、マスクステージＭＳＴ上にマスクＭが載置され、基板ステージＰＳＴ上にフォトレジストが塗布された露光対象の基板ＰＴが載置されている。
【００７６】
先ず、第１の実施形態と同様に、マスクＭのアライメント及び基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１，ＥＰ２のアライメントが行われる。
【００７７】
次に、１回目の走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））が、次のようにして行われる。上記のアライメント結果に基づいて、マスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとが駆動され、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の像と基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４とがそれぞれ重なるように位置合わせされる。そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が＋Ｘ方向に速度Ｖ／Ｍで移動され、照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４が、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１に対してＸ軸方向に相対走査される。これに同期して、図１３（Ａ）に示されるように、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が＋Ｘ方向（白抜き矢印の方向）に速度Ｖで移動され、露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４が、パターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１に対してＸ軸方向に相対走査される。これによって、パターン転写領域ＥＰ１の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１にそれぞれマスクＭの第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光によって形成される。
【００７８】
走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））中、基板ステージＰＳＴの位置は、エンコーダシステム３１、すなわち基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ１に対向するエンコーダヘッドＥＨ２によって計測されている。
【００７９】
走査露光（ＳＣ１（ＥＸｔ））が終了すると、基板ステージＰＳＴの減速（ＳＣ１（ＡＤｔ））が開始される。減速開始後、エンコーダヘッドＥＨ２がスケール２Ｓ１から外れるのに先立って、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴの位置計測に使用される計測装置が、図１３（Ｂ）に示されるように、エンコーダシステム３１からレーザ干渉計システム２１に切り換えられる、すなわち、基板ステージＰＳＴ上のＸ移動鏡５１Ｘ及びＹ移動鏡５１Ｙにそれぞれ対向するレーザ干渉計２１ＸＣ及び２１ＹＢ１によって基板ステージＰＳＴの位置が計測される。この切り換えにおいて、レーザ干渉計システム２１の計測結果はエンコーダシステム３１の計測結果に一致するようにリセットされる。
【００８０】
基板ステージＰＳＴ及びマスクステージＭＳＴの（減速ＳＣ１（ＡＤｔ））が終了すると、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）は＋Ｙ方向に距離Ｗｐ／Ｍだけステップ移動され、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）は図１４（Ａ）に示されるように−Ｙ方向（黒塗り矢印の方向）に露光幅Ｗｐに等しい距離だけステップ移動（ＳＴ１）される。
【００８１】
ステップ移動（ＳＴ１）が終了すると、基板ステージＰＳＴの加速（ＳＣ２（ＡＤｔ））が開始される。２回目の走査露光ＳＣ２（ＥＸｔ）の開始前に、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴの位置計測に使用される計測装置が、図１４（Ｂ）に示されるように、レーザ干渉計システム２１からエンコーダシステム３１に切り換えられる、すなわち、基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ１に対向するエンコーダヘッドＥＨ１を用いて基板ステージＰＳＴの位置が計測される。この切り換えにおいて、エンコーダシステム３１の計測結果はレーザ干渉計システム２１の計測結果に一致するようにリセットされる。
【００８２】
次に、２回目の走査露光（ＳＣ２（ＥＸｔ））が行われる。マスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとが駆動され、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の像と基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４とがそれぞれ重なるように位置合わせされる。そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が−Ｘ方向に速度Ｖ／Ｍで移動され、照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４が、マスクＭのパターン領域Ａ１〜Ａ４の第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２に対してＸ軸方向に相対走査される。これに同期して、図１５（Ａ）に示されるように、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｘ方向（白抜き矢印の方向）に速度Ｖで移動され、露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４が、パターン転写領域ＥＰ１の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４の第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２に対してＸ軸方向に相対走査される。これによって、パターン転写領域ＥＰ１の第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２にそれぞれマスクＭの第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光によって形成される。
【００８３】
走査露光（ＳＣ２（ＥＸｔ））が終了すると、基板ステージＰＳＴの減速（ＳＣ２（ＡＤｔ））が開始される。この時、エンコーダヘッドＥＨ１がスケール２Ｓ１から外れるのに先立って、主制御装置２３によって、基板ステージＰＳＴの位置計測に使用される計測装置が、図１５（Ｂ）に示されるように、エンコーダシステム３１からレーザ干渉計システム２１に切り換えられる、すなわち、基板ステージＰＳＴ上のＸ移動鏡５１Ｘ及びＹ移動鏡５１Ｙにそれぞれ対向するレーザ干渉計２１ＸＣ及び２１ＹＢ２によって基板ステージＰＳＴの位置が計測される。この切り換えにおいて、レーザ干渉計システム２１の計測結果はエンコーダシステム３１の計測結果に一致するようにリセットされる。
【００８４】
１回目と２回目の走査露光ＳＣ１，ＳＣ２により、パターン転写領域ＥＰ１の全面に、図４（Ｂ）のデバイスパターン３０の拡大像（転写像）が形成される。
【００８５】
次に、先のアライメント結果に基づいて、図１６に示されるように、基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｙ方向（黒塗り矢印の方向）にステップ移動（ＳＴ２）され、パターン転写領域ＥＰ２の転写領域ＰＡ１〜ＰＡ４の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１が露光領域ＥＦ１〜ＥＦ４の手前に移動される。これとほぼ並行して、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が−Ｙ方向にステップ移動され、パターン領域Ａ１〜Ａ４の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１が照明領域ＩＦ１〜ＩＦ４の手前に移動される。このステップ移動ＳＴ２により、エンコーダヘッドＥＨ４が基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ２に対向可能となる。
【００８６】
次に、先の１回目及び２回目の走査露光ＳＣ１，ＳＣ２と同様にして、３回目及び４回目の走査露光ＳＣ３，ＳＣ４が行われる。具体的には、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が＋Ｘ方向に移動するのに同期して基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が＋Ｘ方向に移動され、基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ２の第１の分割転写領域ＰＡ１１〜ＰＡ４１にそれぞれマスクＭの第１の部分パターン領域Ａ１１〜Ａ４１のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光（ＳＣ３）によって形成される。走査露光（ＳＣ３（ＥＸｔ））中、基板ステージＰＳＴの位置は、主制御装置２３により、基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ２に対向するエンコーダヘッドＥＨ４を用いて計測される。
【００８７】
そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が＋Ｙ方向に距離Ｗｐ／Ｍだけステップ移動され、これとほぼ並行して基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｙ方向に距離Ｗｐだけステップ移動（ＳＴ３）される。ステップ移動（ＳＴ３）中（及びその前後の加減速中）、基板ステージＰＳＴの位置は、レーザ干渉計システム２１により計測される。
【００８８】
そして、マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）が−Ｘ方向に移動されるのに同期して基板ステージＰＳＴ（基板ＰＴ）が−Ｘ方向に移動され、基板ＰＴのパターン転写領域ＥＰ２の残りの第２の分割転写領域ＰＡ１２〜ＰＡ４２にそれぞれマスクＭの第２の部分パターン領域Ａ１２〜Ａ４２のパターンの像（Ｙ軸方向に倒立した像）が走査露光（ＳＣ４）により形成される。走査露光（ＳＣ４（ＥＸｔ））中、基板ステージＰＳＴの位置は、主制御装置２３により、基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ２に対向するエンコーダヘッドＥＨ３を用いて計測される。
【００８９】
３回目と４回目の走査露光ＳＣ３，ＳＣ４により、パターン転写領域ＥＰ２の全面に、図４（Ｂ）のデバイスパターン３０の拡大像（転写像）が継ぎ合わされて形成される。
【００９０】
上記の基板ＰＴに対する露光の終了後、露光すべき基板がある場合には、基板ステージＰＳＴが基板ＰＴの交換位置に移動され、基板交換が行われた後、上述の手順が繰り返される。露光すべき基板が尽きた場合には、基板ＰＴが基板ステージＰＳＴ上からアンロードされ、露光工程が終了する。
【００９１】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る露光装置によると、基板ステージＰＳＴのステップ移動ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３毎の駆動距離に等しい離間距離を隔てて非走査方向（Ｙ軸方向）に配列された４つのエンコーダヘッドＥＨ１〜ＥＨ４のうち基板ステージＰＳＴ上のスケール２Ｓ１，２Ｓ２に対向する１つのエンコーダヘッドを用いて基板ステージＰＳＴの位置を計測し、その計測結果に基づいて基板ステージＰＳＴを走査方向（Ｘ軸方向）に走査移動する。これにより、走査移動中にエンコーダヘッドを切り換えることなく使用できるため、計測誤差を生じることなくエンコーダシステム３１を用いて基板ステージＰＳＴの位置を計測することが可能となる。
【００９２】
なお、上記第２の実施形態において、移動鏡５１Ｙは、基板ステージＰＳＴが加減速する際及びＹ軸方向にステップ移動する際にレーザ干渉計２１ＹＢ１，２１ＹＢ２が対向し得る範囲に設ければ良い。例えば、図１７（Ａ）に示されるように、基板ステージＰＳＴ上の−Ｙ端部の−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部に、それぞれ、レーザ干渉計２１ＹＢ１及び２１ＹＢ２が対向するＹ移動鏡５１Ｙ１及び５１Ｙ２が、設けられていても良い。
【００９３】
また、基板ステージＰＳＴ上には、２つのスケール２Ｓ１，２Ｓ２に代えて１つのスケール、あるいは３つ以上のスケールを適宜配置することも可能である。例えば、図１７（Ｂ）に示されるようにＸ軸方向に延びる中央部２Ｓ０を有する１つのスケール２Ｓを配置する。この場合、各走査露光ＳＣ１〜ＳＣ４時に中央部２Ｓ０に対向するようにエンコーダヘッドＥＨ２，ＥＨ１，ＥＨ４，ＥＨ３が配置される。
【００９４】
また、スケール２Ｓは、中央部２Ｓ０の±Ｘ側の端部に接続された一対のＹ軸方向延設部２Ｓ０１，２Ｓ０２を備えているので、走査露光時だけでなく、加減速する際及びステップ移動の際にもエンコーダシステム３１により基板ステージＰＳＴの位置を計測することができる。Ｙ軸方向延設部２Ｓ０１，２Ｓ０２のＹ軸方向の長さは、ステップ移動ＳＴ１〜ＳＴ３におけるＹ軸方向の移動距離の最大（ステップ移動ＳＴ２における移動距離）と同程度以上である。また、エンコーダヘッドＥＨ１〜ＥＨ４のうちの互いに隣接するエンコーダヘッド間の離間距離の最大と同程度以上である。これにより、ステップ移動ＳＴ１〜ＳＴ３中に、エンコーダヘッドＥＨ１〜ＥＨ４を切り換えることができる。例えば、ステップ移動ＳＴ１（ＳＴ２，ＳＴ３）中に、先の走査露光ＳＣ１（ＳＣ２，ＳＣ３）において使用していたエンコーダヘッドＥＨ２（ＥＨ１，ＥＨ４）から次の走査露光ＳＣ２（ＳＣ３，ＳＣ４）において使用するエンコーダヘッドＥＨ１（ＥＨ４，ＥＨ３）に切り換えられる。ただし、走査露光時にのみ、エンコーダシステム３１により基板ステージＰＳＴの位置を計測する場合には、一対のＹ軸方向延設部はなくても良い。
【００９５】
なお、上記第１及び第２の各実施形態において、エンコーダヘッドＥＨ（ＥＨ１〜ＥＨ４）及びスケール２Ｓ１，２Ｓ２の配置は、ステップ移動ＳＴ１〜ＳＴ３の移動回数、移動距離等に応じて定められる。ここで、ステップ移動ＳＴ１〜ＳＴ３の移動回数、移動距離等は、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の配置、マスクＭ及び基板ＰＴ上のパターン領域の分割、配置等に応じて定められる。従って、エンコーダヘッドＥＨ（ＥＨ１〜ＥＨ４）の配置等は、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ４の配置等に応じて定められることになる。
【００９６】
また、上記各実施形態で説明したエンコーダシステムの構成は一例に過ぎない。例えば、エンコーダシステム３１では、基板ステージＰＳＴ上にスケール２Ｓ１，２Ｓ２を設け、これに対向してエンコーダヘッドＥＨ（あるいはエンコーダヘッドＥＨ１〜ＥＨ４）を基板ステージＰＳＴの外部に配置する構成を採用した。これに代えて、例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書などに開示されているように、基板ステージにエンコーダヘッドを設け、これに対向して基板ステージの外部にスケールを配置する構成を採用することもできる。また、２次元エンコーダヘッドに代えて１次元エンコーダヘッドをＸ軸方向及びＹ軸方向計測用に組み合わせて使用することとしても良い。
【００９７】
また、上述の実施形態では、パターン領域Ａ１〜Ａ４がマスクＭ上に一体に設けられるものとして説明したが、パターン領域Ａ１〜Ａ４を個別のマスク上に形成し、その各マスクをマスクステージ上に一括して搭載するようにしても良い。個別のマスクとしては、例えばマスクＭをパターン領域Ａ１〜Ａ４に対応して４分割した小型マスクを用いることができる。なお、パターン領域Ａ１〜Ａ４に対応する複数のマスクをマスクステージ上に一括して搭載する場合、各マスク間の相対的な位置合わせをする機構を設けることが好ましい。
【００９８】
また、露光装置で使用される照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光、あるいはＦ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、ＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）よりなるパルス光などを使用しても良い。
【００９９】
また、上記各実施形態及びその変形例では、投影光学系ＰＬが、複数本の光学系を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、特に第１の実施形態の場合、投影光学系は、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、オフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。また、投影光学系の投影倍率が、拡大系を用いる場合について説明したが、これに限らず、特に第１の実施形態に係る露光装置の投影光学系は拡大系、等倍系及び縮小系のいずれでも良い。また、上記各実施形態では、マスクは、光透過型マスクに限らず、例えば光反射型マスクであっても良い。また、これらのマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。
【０１００】
また、上記各実施形態及びその変形例では、露光装置が、基板のステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置である場合について説明したが、これに限らず、投影光学系を用いない、プロキシミティ方式の露光装置にも上記各実施形態を適用することはできる。
【０１０１】
また、露光装置としては、サイズ（外径、対角線、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。
【０１０２】
また、露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも上記各実施形態を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。
【０１０３】
また、露光装置１００を用いて感応基板（ガラスプレート）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、次のように、液晶表示素子等のデバイスを製造することができる。まず、パターン形成工程（リソグラフィ工程）において、露光対象の基板上にフォトレジストを塗布して感光基板を準備する塗布工程、上記の走査型の投影露光装置を用いて液晶表示素子用のマスクのパターンをその感光基板上に転写露光する露光工程、及びその感光基板を現像する現像工程が実行される。これにより、基板上に所定のレジストパターン（転写パターン層）が形成される。続いて、そのレジストパターンをマスクとしたエッチング工程、及びレジスト剥離工程等を経て、その基板上に多数の電極等を含む所定パターンが形成される。これらのリソグラフィ工程等は、その基板上のレイヤ数に応じて複数回実行される。次に、カラーフィルタ形成工程において、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂに対応した３つの微細なフィルタの組をマトリックス状に多数配列するか、又は赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３本のストライプ状の複数のフィルタの組を水平走査線方向に配列することによってカラーフィルタを形成する。次に、セル組立工程において、例えばパターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。最後に、モジュール組立工程において、そのようにして組み立てられた液晶パネル（液晶セル）に表示動作を行わせるための電気回路、及びバックライト等の部品を取り付けて、液晶表示素子として完成させる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、大きな基板を露光するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、液晶表示素子などの電子デバイスを製造するのに適している。
【符号の説明】
【０１０５】
２Ｓ１，２Ｓ２，２Ｓ…スケール、２１…レーザ干渉計システム、２１ＹＡ，２１ＹＢ１，２１ＹＢ２…レーザ干渉計、２３…主制御装置、３１…エンコーダシステム、１００…露光装置、ＩＬ…照明光、ＰＴ…基板、ＰＳＴ…基板ステージ、５１Ｙ…Ｙ移動鏡、ＥＨ，ＥＨ１〜ＥＨ４…エンコーダヘッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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