(57)【要約】【課題】複数の投影光学系を用いてマスクパターンの拡大像を物体上に形成する場合に、各投影光学系による投影像を正確に繋ぎ合わせて、良好にパターン転写を行う。【解決手段】マスクＭＡ上の点ａからの光束をプレートＰＴ上の点Ａに導き、マスクＭＡの拡大像をプレートＰＴ上に形成する第１投影光学系ＰＬ１と、マスクＭＡ上の点ｂからの光束をプレートＰＴ上の点Ｂに導き、マスクＭＡの拡大像をプレートＰＴ上に形成する第２投影光学系ＰＬ２とを備え、点ａのプレートＰＴ上への直交投影点ａ’と点Ａとを結ぶ第１線分と、点ｂのプレートＰＴ上への直交投影点ｂ’と点Ｂとを結ぶ第２線分とを、非走査方向から見て重ねた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面内に配置される第１物体の拡大像を、該拡大像に関して所定の第１方向に沿って相対的に移動可能となるように第２面内に配置される第２物体上に形成する投影光学装置であって、
前記第１面上の所定の第１視野点からの光束を、前記第１視野点に対応する、前記第２面上での第１共役点へ導き、且つ前記第１面内の第１物体の拡大像を前記第２面内の第２物体上に形成する第１投影光学系と；
前記第１面上の所定の第２視野点からの光束を、前記第２視野点に対応する、前記第２面上での第２共役点へ導き、且つ前記第１面内の第１物体の拡大像を前記第２面内の第２物体上に形成する第２投影光学系と；
を備え、
前記第１投影光学系は、前記第１視野点からの光束を、前記第１視野点に対して前記第１方向を横切る方向にシフトして前記第１共役点に移送する第１光束移送部材を備え、
前記第２投影光学系は、前記第２視野点からの光束を、前記第２視野点に対して前記第１方向を横切る方向にシフトして前記第２共役点に移送する第２光束移送部材を備えることを特徴とする投影光学装置。
【請求項２】
前記第１面上の所定の第３視野点からの光束を、前記第３視野点に対応する、前記第２面上での第３共役点へ導き、且つ前記第１面内の第１物体の拡大像を前記第２面内の第２物体上に形成する第３投影光学系と；
前記第１面上の所定の第４視野点からの光束を、前記第４視野点に対応する、前記第２面上での第４共役点へ導き、且つ前記第１面内の第１物体の拡大像を前記第２面内の第２物体上に形成する第４投影光学系と；
をさらに備え、
前記第３投影光学系は、前記第３視野点からの光束を、前記第３視野点に対して前記第１方向を横切る方向にシフトして前記第３共役点に移送する第３光束移送部材を備え、
前記第４投影光学系は、前記第４視野点からの光束を、前記第４視野点に対して前記第１方向を横切る方向にシフトして前記第４共役点に移送する第４光束移送部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の投影光学装置。
【請求項３】
前記第１及び第２投影光学系よりも前記第３及び第４投影光学系が外側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の投影光学装置。
【請求項４】
前記第１投影光学系の前記第１光束移送部材は、前記第１視野点からの光束を、前記第１視野点に対して前記第１方向にシフトして前記第１共役点に移送し、
前記第２投影光学系の前記第２光束移送部材は、前記第２視野点からの光束を、前記第２視野点に対して前記第１方向にシフトして前記第２共役点に移送し、
前記第２面を投影面とするとき、前記第１視野点を前記第２面に直交投影した第１投影点と前記第１共役点とを結ぶ第１線分と、前記第２視野点を前記第２面に直交投影した第２投影点と前記第２共役点とを結ぶ第２線分とに着目した場合、前記第１線分と前記第２線分とは前記第２面内で前記第１方向と直交する第２方向から見て重なっていることを特徴とする請求項１に記載の投影光学装置。
【請求項５】
前記第１線分と前記第２線分との少なくとも一方は、前記第１方向と平行であることを特徴とする請求項４に記載の投影光学装置。
【請求項６】
前記第１線分と前記第２線分との少なくとも一方は、前記第１方向及び前記第２方向と非平行であることを特徴とする請求項４又は５に記載の投影光学装置。
【請求項７】
前記第１光束移送部材は、前記第１視野点からの光束を前記第１線分と平行な第１偏向方向に移送し、
前記第２光束移送部材は、前記第２視野点からの光束を前記第２線分と平行な第２偏向方向に移送することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の投影光学装置。
【請求項８】
前記第１光束移送部材は、前記第１視野点からの光束を前記第１偏向方向に曲げる第１偏向部材と、前記第１偏向方向に沿った光束を前記第２面に向かう方向に偏向する第２偏向部材とを有し、
前記第２光束移送部材は、前記第２視野点からの光束を前記第２偏向方向に曲げる第３偏向部材と、前記第２偏向方向に沿った光束を前記第２面に向かう方向に偏向する第４偏向部材とを有することを特徴とする請求項７に記載の投影光学装置。
【請求項９】
前記第１投影光学系は、前記第１面と前記第１偏向部材との間の光路中に配置された第１部分光学系と、前記第１偏向部材と前記第２偏向部材との間の光路中に配置された第２部分光学系と、前記第２偏向部材と前記第２面との間の光路中に配置された第３部分光学系とを有し、
前記第２投影光学系は、前記第１面と前記第３偏向部材との間の光路中に配置された第４部分光学系と、前記第３偏向部材と前記第４偏向部材との間の光路中に配置された第５部分光学系と、前記第４偏向部材と前記第２面との間の光路中に配置された第６部分光学系とを有することを特徴とする請求項８に記載の投影光学装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２投影光学系の拡大倍率をＭ、前記第１視野点と前記第２視野点との間の前記第１方向に沿った間隔をＬＭ、前記第１共役点と前記第２共役点との間の前記第１方向に沿った間隔をＬＰとするとき、
前記第１及び第２投影光学系は、
０≦｜ＬＰ｜≦｜Ｍ×ＬＭ｜
の条件式を満足することを特徴とする請求項４から９のいずれか一項に記載の投影光学装置。
【請求項１１】
前記拡大倍率Ｍ、前記間隔ＬＭ及びＬＰが
ＬＰ＝Ｍ×ＬＭ
の条件式を満足することを特徴とする請求項１０に記載の投影光学装置。
【請求項１２】
前記第１面上に設けられ、前記第１及び第２投影光学系によって前記第２面内の第２物体上に投影されるパターンがそれぞれ形成された第１及び第２パターン領域は、前記第１方向に直交する第２方向に所定間隔で、かつ前記第１方向に沿って同じ位置に配置され、
前記第２面上に設けられ、前記第１及び第２投影光学系によって前記第１物体上のパターンの像が投影される第１及び第２被露光領域は、前記第２方向に密接し、又は部分的に重なって配置され、かつ前記第１方向に沿って同じ位置に配置されることを特徴とする請求項４から１１のいずれか一項に記載の投影光学装置。
【請求項１３】
前記第１光束移送部材の前記第１方向を横切る方向における光束の移送量よりも、前記第３光束移送部材の前記第１方向を横切る方向における光束の移送量のほうが大きいことを特徴とする請求項３に記載の投影光学装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２投影光学系は像側テレセントリックな光学系であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の投影光学装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２投影光学系は物体側テレセントリックな光学系であることを特徴とする請求項１４に記載の投影光学装置。
【請求項１６】
前記第１投影光学系及び前記第２投影光学系の前記走査方向に関する前記拡大倍率は−１よりも小さいことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の投影光学装置。
【請求項１７】
第１面内に配置される第１物体の拡大像を、該拡大像に関して所定の第１方向に沿って相対的に移動可能となるように前記第１面から離れた第２面内に配置される第２物体上に形成する投影光学装置であって、
前記第１方向を横切る第２方向に沿った第１列上に視野をそれぞれ有する複数の投影光学系を備えた第１列投影光学系と；
前記第２方向に沿った、前記第１列とは異なる第２列上に視野をそれぞれ有する複数の投影光学系を備えた第２列投影光学系と；
を備え、
前記第１列投影光学系は、前記第１列投影光学系の前記複数の視野と共役な複数の像野を前記第２面内の第３列上に形成し、
前記第２列投影光学系は、前記第２列投影光学系の前記複数の視野と共役な複数の像野を前記第２面内の第４列上に形成し、
前記第１面と前記第２面とを結ぶ方向から前記第１列乃至前記第４列をみたときに、前記第１列は前記第２列と前記第４列との間にあり、前記第２列は前記第１列と前記第３列との間にあることを特徴とする投影光学装置。
【請求項１８】
照明光で第１物体を介して第２物体を露光する投影露光装置において、
前記照明光で前記第１物体を照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記第１物体の像を前記第２物体上に形成する請求項１から１７のいずれか一項に記載の投影光学装置と、
前記第１物体と前記第２物体とを前記投影光学装置の拡大倍率を速度比として用いて前記第１方向に相対的に移動するステージ機構と
を備えたことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１９】
第１面内に配置される第１物体と第２面内に配置される第２物体とを所定の走査方向に沿って相対的に移動させつつ露光する投影露光装置であって、
前記第１面内の第１視野領域内の第１物体の一部の拡大像を前記第２面内の第１投影領域に形成する第１投影光学系と；
前記第１面内の第２視野領域内の第１物体の別の一部の拡大像を前記第２面内の第２投影領域に形成する第２投影光学系と；
前記第１物体と前記第２物体とを前記第１及び第２投影光学系の前記走査方向に関する拡大倍率を速度比として用いて前記走査方向に相対的に移動するステージ機構と；
を備え、
前記第１投影光学系及び前記第２投影光学系の前記走査方向に関する前記拡大倍率は−１よりも小さいことを特徴とする投影露光装置。
【請求項２０】
前記走査方向を横切る非走査方向に沿った第１列上に視野をそれぞれ有する複数の投影光学系を備えた第１列投影光学系と；
前記非走査方向に沿った、前記第１列とは異なる第２列上に視野をそれぞれ有する複数の投影光学系を備えた第２列投影光学系と；
を備え、
前記第１列投影光学系は、前記第１列投影光学系の前記複数の視野と共役な複数の像野を前記第２面内の第３列上に形成し、
前記第２列投影光学系は、前記第２列投影光学系の前記複数の視野と共役な複数の像野を前記第２面内の第４列上に形成し、
前記第１面と前記第２面とを結ぶ方向から前記第１列乃至前記第４列をみたときに、前記第１列は前記第２列と前記第４列との間にあり、前記第２列は前記第１列と前記第３列との間にあり、
前記第１列投影光学系の前記複数の投影光学系は前記第１投影光学系を備え、
前記第２列投影光学系の前記複数の投影光学系は前記第２投影光学系を備えることを特徴とする請求項１９に記載の投影露光装置。
【請求項２１】
前記ステージ機構は、前記第１及び第２投影光学系によって前記第２面内の第２物体上に投影されるパターンがそれぞれ形成された第１及び第２パターン領域が一体的に形成されたマスクを保持するマスクステージを備えることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の投影露光装置。
【請求項２２】
前記ステージ機構は、前記第１投影光学系によって前記第２面内の第２物体上に投影されるパターンが形成された第１パターン領域が形成された第１マスクと、前記第２投影光学系によって前記第２面内の第２物体上に投影されるパターンが形成された第２パターン領域が形成された第２マスクとを保持するマスクステージを備えることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の投影露光装置。
【請求項２３】
照明光で第１物体を介して第２物体を露光する露光方法において、
前記照明光で前記第１物体を照明する工程と、
前記照明された前記第１物体の像を請求項１から１７のいずれか一項に記載の投影光学装置を介して前記第２物体上に投影する工程と、
前記第１物体と前記第２物体とを前記投影光学装置の前記拡大倍率を速度比として用いて前記第１方向に相対的に移動する工程と
を有することを特徴とする露光方法。
【請求項２４】
請求項１８から２２のいずれか一項に記載の投影露光装置を用いてマスクのパターンを感光基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項２５】
所定の基板上にパターンを転写するためのフォトマスクにおいて、
該フォトマスク上の第１方向に沿って互いに離間して形成された第１列パターン部及び第２列パターン部を備え、
前記第１列パターン部は、前記所定の基板上に転写されるパターンに対応する元パターンの一部の領域である第１元パターン領域内のパターンを、前記第１方向を対称軸として反転した第１反転パターンを備え、
前記第２列パターン部は、前記第１元パターン領域とは異なる第２元パターン領域内のパターンを、前記第１方向を対称軸として反転した第２反転パターンを備え、
前記第１列パターン部及び前記第２列パターン部は、前記第１元パターン領域及び前記第２元パターン領域間の共通領域内の元パターンを前記第１方向を対称軸として反転した共通反転パターンを備えることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２６】
前記フォトマスクは、互いに離間した複数の投影光学系を用いて所定の基板上にパターンを転写する際に用いられ、
前記第１列パターン部は、前記複数の投影光学系のうちの第１投影光学系により前記所定の基板上に転写され、
前記第２列パターン部は、前記複数の投影光学系のうちの前記第１投影光学系とは異なる第２投影光学系により前記所定の基板上に転写され、
前記第１列パターン部の前記共通反転パターンと、前記第２列パターン部の前記共通反転パターンとは、前記所定の基板上において重畳することを特徴とする請求項２５に記載のフォトマスク。
【請求項２７】
前記第１列パターン部と前記第２列パターン部とは、前記第１及び第２投影光学系の間の前記第１方向に沿った間隔に応じて、互いに離間していることを特徴とする請求項２６に記載のフォトマスク。
【請求項２８】
前記共通反転パターンは、前記第１列パターン部の前記第２列パターン部とは反対側の領域と、前記第２列パターン部の前記第１列パターン部とは反対側の領域とに設けられていることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項２９】
前記共通反転パターンは、前記第１列パターン部の前記第２列パターン部側の領域と、
前記第２列パターン部の前記第１列パターン部側の領域とに設けられていることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項３０】
前記第１列パターン部の全体領域は、前記第１方向と直交する第２方向において前記第２列パターン部の全体領域に対してずれて配置されていることを特徴とする請求項２５から２９のいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項３１】
請求項２５から３０のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法であって、
前記元パターンを準備する工程と；
前記元パターンの一部の領域である前記第１元パターン領域内の前記元パターンのデータである第１パターンデータと、前記第１元パターン領域とは異なる第２元パターン領域内の前記元パターンのデータである第２パターンデータと、前記第１及び第２元パターン領域間に位置する共通パターン領域内の前記元パターンのデータである共通パターンデータとを抽出する工程と；
前記第１パターンデータ、前記第２パターンデータ及び前記共通パターンデータを前記第１方向を対称軸としてそれぞれ反転して、第１反転パターンデータ、第２反転パターンデータ及び共通反転パターンデータを得る工程と；
前記第１反転パターンデータ及び前記共通反転パターンデータをフォトマスク上の第１領域に描画すると共に、前記第２反転パターンデータ及び前記共通反転パターンデータを前記フォトマスク上の第２領域に描画して、前記第１列パターン部及び前記第２列パターン部を形成する工程と；
を備えることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項３２】
所定の投影倍率を持つ第１及び第２の投影光学系を用いて所定の基板上にパターンを転写するためのフォトマスクにおいて、
該フォトマスク上の第１方向に沿って互いに離間して形成された第１列パターン部及び第２列パターン部を備え、
前記第１の投影光学系によって前記第１列パターン部が前記基板上に転写される第１転写領域と、前記第２の投影光学系によって前記第２列パターン部が前記基板上に転写される第２転写領域とは前記基板上の第２方向において部分的に重畳し、
前記第２方向に沿った前記第１転写領域の中心と前記第２転写領域の中心との間の距離と、前記第１方向に沿った前記第１列パターン部の中心と前記第２列パターン部の中心との間の距離とは異なることを特徴とするフォトマスク。
【請求項３３】
前記第２方向に沿った前記第１転写領域の前記中心と前記第２転写領域の前記中心との間の前記距離よりも、前記第１方向に沿った前記第１列パターン部の前記中心と前記第２列パターン部の前記中心との間の前記距離の方が短いことを特徴とする請求項３２に記載のフォトマスク。
【請求項３４】
前記第１方向と前記第２方向とは互いに平行であることを特徴とする請求項３２又は３３に記載のフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク等の第１物体の拡大像を感光基板等の第２物体上に形成する投影光学装置、並びにこの投影光学装置を用いる露光技術及びデバイス製造技術に関する。さらに本発明は、投影光学装置によって転写されるパターンが形成されたフォトマスク、及びこのフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体素子又は液晶表示素子等を製造する際に、マスク（レチクル、フォトマスク等）のパターンを投影光学系を介してレジストが塗布されたプレート（ガラスプレート又は半導体ウエハ等）上に投影する投影露光装置が使用されている。従来はステップ・アンド・リピート方式でプレート上の各ショット領域にそれぞれマスクのパターンを一括露光する投影露光装置（ステッパ）が多用されていた。近年、１つの大きな投影光学系を使用する代わりに、等倍の倍率を有する小さな複数の部分投影光学系を走査方向に沿って所定間隔で複数列に配置し、マスク及びプレートを走査させつつ各部分投影光学系でそれぞれマスクのパターンをプレート上に露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型の投影露光装置が提案されている。
【０００３】
上述の従来の走査型の投影露光装置においては、複数の部分投影光学系は、それぞれ例えば凹面鏡（又はミラー）及びレンズを備えて中間像を形成する反射屈折光学系と、もう１段の反射屈折光学系とを備え、各部分投影光学系によってマスク上のパターンの等倍の正立正像をプレート上に形成していた。
近年、プレートが益々大型化し、２ｍ角を越えるプレートが使用されるようになってきている。ここで、上述のステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を用いて大型のプレート上に露光を行う場合、部分投影光学系が等倍の倍率を有するため、マスクも大型化する。マスクのコストは、マスク基板の平面度を維持する必要もあり、また、大面積になるほど製造工程が複雑化するため、大型化すればするほど高くなる。さらに、例えば液晶表示素子の薄膜トランジスタ部を形成するためには、通常４〜５層分のマスクが必要とされており多大なコストを要していた。そこで、例えば走査方向に沿って２列に分けて配置された複数の部分投影光学系の倍率がそれぞれ拡大倍率として設定されたマルチレンズ系を用いることによって、マスクのパターンを小さくした走査型の投影露光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第６５１２５７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の拡大倍率を有するマルチレンズ系においては、各部分投影光学系のマスク上の光軸とプレート上の光軸とは実質的に同一位置に配置されていた。従って、異なる列の部分投影光学系によってプレート上に走査露光されるパターン同士が互いに繋ぎ合わさらないという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑み、複数の投影光学系（部分投影光学系）を用いて走査露光方式でマスクのパターンの拡大像をプレート等の物体上に形成する場合に、良好なパターン転写を行うことができる投影技術及び露光技術、並びにこの露光技術を用いるデバイス製造技術を提供することを目的とする。
さらに本発明は、そのような投影技術又は露光技術を用いる際に使用できるフォトマスク、及びその製造技術を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
また、本発明による第１の投影光学装置は、第１面内に配置される第１物体（ＭＡ）の拡大像を、該拡大像に関して所定の第１方向（Ｘ方向）に沿って相対的に移動可能となるように前記第１面から離れた第２面内に配置される第２物体（ＰＴ）上に形成する投影光学装置であって、その第１方向を横切る第２方向（Ｙ方向）に沿った第１列（Ｃ１）上に視野（ＯＦ１，ＯＦ３，ＯＦ５）をそれぞれ有する複数の投影光学系（ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５）を備えた第１列投影光学系と、その第２方向に沿った列であってその第１列とは異なる第２列（Ｃ２）上に視野（ＯＦ２，ＯＦ４）をそれぞれ有する複数の投影光学系（ＰＬ２，ＰＬ４）を備えた第２列投影光学系とを備え、その第１列投影光学系は、その第１列投影光学系のその複数の視野と共役な複数の像野（ＩＦ１，ＩＦ３，ＩＦ５）をその第２面内の第３列（Ｃ３）上に形成し、その第２列投影光学系は、その第２列投影光学系のその複数の視野と共役な複数の像野（ＩＦ２，ＩＦ４）をその第２面内の第４列（Ｃ４）上に形成し、その第１面とその第２面とを結ぶ方向からその第１列乃至その第４列をみたときに、その第１列はその第２列とその第４列との間にあり、その第２列はその第１列とその第３列との間にあるものである。
【０００７】
本発明による第２の投影光学装置は、第１面内に配置される第１物体（ＭＡ）の拡大像を、該拡大像に関して所定の第１方向（Ｘ方向）に沿って相対的に移動可能となるように第２面内に配置される第２物体（ＰＴ）上に形成する投影光学装置であって、その第１面上の所定の第１視野点（ａ）からの光束を、その第１視野点に対応する、第２面上での第１共役点（Ａ）へ導き、且つその第１面内の第１物体の拡大像をその第２面内の第２物体上に形成する第１投影光学系（ＰＬ１）と、その第１面上の所定の第２視野点（ｂ）からの光束を、その第２視野点に対応する、第２面上での第２共役点（Ｂ）へ導き、且つその第１面内の第１物体の拡大像をその第２面内の第２物体上に形成する第２投影光学系（ＰＬ２）とを備え、その第１投影光学系は、その第１視野点からの光束を、その第１視野点に対してその第１方向にシフトしてその第１共役点に移送する第１光束移送部材（ＦＭ１，ＦＭ２）を備え、その第２投影光学系は、その第２視野点からの光束を、その第２視野点に対してその第１方向にシフトしてその第２共役点に移送する第２光束移送部材（ＦＭ３，ＦＭ４）を備え、その第２面を投影面とするとき、その第１視野点をその第２面に直交投影した第１投影点とその第１共役点とを結ぶ第１線分（ａ’Ａ）と、その第２視野点をその第２面に直交投影した第２投影点とその第２共役点とを結ぶ第２線分（ｂ，Ｂ）とは、その第２面内でその第１方向と直交する第２方向（Ｙ方向）から見て重なっているものである。
また、本発明による第３の投影光学装置は、第１面内に配置される第１物体（ＭＡ）の拡大像を、該拡大像に関して所定の第１方向（Ｘ方向）に沿って相対的に移動可能となる用に第２面内に配置される第２物体（ＰＴ）上に形成する投影光学装置であって、その第１面上の所定の第１視野点（ａ）からの光束を、その第１視野点に対応する、第２面上での第１共役点（Ａ）へ導き、且つその第１面の拡大像をその第２面内の第２物体上に形成する第１投影光学系（ＰＬ１）と；その第１面上の所定の第２視野点（ｂ）からの光束を、その第２視野点に対応する、第２面上での第２共役点（Ｂ）へ導き、且つその第１面の拡大像をその第２面内の第２物体上に形成する第２投影光学系（ＰＬ２）と；を備え、その第１投影光学系は、前記第１視野点からの光束を、前記第１視野点に対して前記第１方向を横切る方向（Ｙ方向）にシフトして前記第１共役点に移送する第１光束移送部材を備え、その第２投影光学系は、その第２視野点からの光束を、その第２視野点に対して前記第１方向を横切る方向（Ｙ方向）にシフトしてその第２共役点に移送する第２光束移送部材を備えるものである。
【０００８】
また、本発明による第１の投影露光装置は、照明光で第１物体を介して第２物体を露光する投影露光装置において、その照明光でその第１物体を照明する照明光学系（ＩＵ）と、その照明光学系によって照明されたその第１物体の像をその第２物体上に形成する本発明の投影光学装置（ＰＬ）と、その第１物体とその第２物体とをその投影光学装置の拡大倍率を速度比として用いてその第１方向に相対的に移動するステージ機構（ＭＳＴＧ，ＰＳＴＧ）とを備えたものである。
【０００９】
また、本発明による第２の投影露光装置は、第１面内に配置される第１物体と第２面内に配置される第２物体とを所定の走査方向に沿って相対的に移動させつつ露光する投影露光装置であって、その第１面内の第１視野領域（ＯＦ１）内の第１物体の一部の拡大像をその第２面内の第１投影領域（ＩＦ１）に形成する第１投影光学系（ＰＬ１）と、その第１面内の第２視野領域（ＯＦ２）内の第１物体の別の一部の拡大像をその第２面内の第２投影領域（ＩＦ２）に形成する第２投影光学系（ＰＬ２）と、その第１物体とその第２物体とをその第１及び第２投影光学系のその走査方向に関する拡大倍率を速度比として用いてその走査方向に相対的に移動するステージ機構（ＭＳＴＧ，ＰＳＴＧ）とを備え、その第１投影光学系及びその第２投影光学系のその走査方向に関するその拡大倍率は−１よりも小さいものである。
【００１０】
また、本発明による露光方法は、照明光で第１物体を介して第２物体を露光する露光方法において、その照明光でその第１物体を照明する工程と、その照明されたその第１物体の像を本発明の投影光学装置（ＰＬ）を介してその第２物体上に投影する工程と、その第１物体とその第２物体とをその投影光学装置のその拡大倍率を速度比として用いてその第１方向に相対的に移動する工程とを有するものである。
【００１１】
また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の投影露光装置を用いてマスクのパターンを感光基板上に露光する露光工程と、その露光工程により露光されたその感光基板を現像する現像工程とを含むものである。
次に、本発明によるフォトマスクは、所定の基板上にパターンを転写するためのフォトマスク（ＭＡ１）において、該フォトマスク上の第１方向（Ｙ方向）に沿って互いに離間して形成された第１列パターン部（ＥＭ１０）及び第２列パターン部（ＥＭ２０）を備え、その第１列パターン部は、その所定の基板上に転写されるパターンに対応する元パターンの一部の領域である第１元パターン領域内のパターンを、その第１方向を対称軸として反転した第１反転パターン（ＲＰ１０）を備え、その第２列パターン部は、その第１元パターン領域とは異なる第２元パターン領域内のパターンを、その第１方向を対称軸として反転した第２反転パターン（ＲＰ２０）を備え、その第１列パターン部及びその第２列パターン部は、その第１元パターン領域及びその第２元パターン領域間の共通領域内の元パターンをその第１方向を対称軸として反転した共通反転パターン（ＲＰｃ）を備えるものである。
【００１２】
また、本発明によるフォトマスクの製造方法は、本発明のフォトマスクの製造方法であって、その元パターンを準備する工程と、その元パターンの一部の領域であるその第１元パターン領域内のその元パターンのデータである第１パターンデータ（ＰＤ１）と、その第１元パターン領域とは異なる第２元パターン領域内のその元パターンのデータである第２パターンデータ（ＰＤ２）と、その第１及び第２元パターン領域間に位置する共通パターン領域内のその元パターンのデータである共通パターンデータ（ＰＤＣ）とを抽出する工程と、その第１パターンデータ、その第２パターンデータ及びその共通パターンデータをその第１方向を対称軸としてそれぞれ反転して、第１反転パターンデータ（ＲＰＤ１）、第２反転パターンデータ（ＲＰＤ２）及び共通反転パターンデータ（ＲＰＤｃ）を得る工程と、その第１反転パターンデータ及びその共通反転パターンデータをフォトマスク上の第１領域に描画すると共に、その第２反転パターンデータ及びその共通反転パターンデータをそのフォトマスク上の第２領域に描画して、その第１列パターン部及びその第２列パターン部を形成する工程とを備えるものである。
また、本発明による別のフォトマスクは、所定の投影倍率を持つ第１及び第２の投影光学系を用いて所定の基板上にパターンを転写するためのフォトマスクにおいて、このフォトマスク上の第１方向（Ｙ方向）に沿って互いに離間して形成された第１列パターン部（ＥＭ１０）及び第２列パターン部（ＥＭ２０）を備え、その第１の投影光学系（ＰＬ１）によってその第１列パターン部がその基板上に転写される第１転写領域（ＥＰ１０）と、その第２の投影光学系（ＰＬ２）によってその第２列パターン部がその基板上に転写される領域である第２転写領域と（ＥＰ２０）はその基板上の第２方向（Ｙ方向）において部分的に重畳し、その第２方向に沿ったその第１転写領域の中心とその第２転写領域の中心との間の距離と、その第１方向に沿ったその第１列パターン部の中心とその第２列パターン部の中心との間の距離とは異なるものである。
【００１３】
なお、以上の本発明の所定要素に付した括弧付き符号は、本発明の一実施形態を示す図面中の部材に対応しているが、各符号は本発明を分かり易くするために本発明の要素を例示したに過ぎず、本発明をその実施形態の構成に限定するものではない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の投影光学装置及び第１の投影露光装置によれば、２つ又は２列の投影光学系による２つ又は２列の視野点からの光束を例えば光束移送部材によって第２物体上でその第１方向に沿って逆方向に移送できる。また、本発明の第２の投影露光装置によれば、２つの投影光学系は走査方向に倒立の拡大像を形成するため、その２つの投影光学系による２つの視野点からの光束を第２物体上でその走査方向に沿って逆方向に移送できる。従って、その２つ又は２列の投影光学系によって投影される第１物体上の各パターン領域の像をその第２物体上で容易に繋ぎ合わせることができ、良好なパターン転写を行うことができる。
また、第１及び第２光束移送部材による光束の移送量がその第２方向から見て少なくとも一部が重なっており、その第１列及び第２列投影光学系による視野から像野への光束の移送量がその第２方向から見て少なくとも一部が重なっているということは、その第１及び第２投影光学系、及び第１列及び第２列投影光学系が、入れ子配置であることを意味し、これによって、投影光学装置を全体として小型化できるとともに、装置振動などの外乱に起因する像振動の低減を図れる。
【００１５】
また、その光束の移送量等の重なり量等を調整することによって、その２つ又は２列の投影光学系によって投影される第１物体上の各パターン領域のその第１方向（走査方向）の位置のオフセットと、走査露光時のその第２物体の走査距離とのバランスを取ることができる。従って、必要に応じて、そのオフセットを０にすることで、その第１物体用のステージを小型化でき、そのパターンをより高精度に形成できるとともに、その走査距離を短縮することによって、その第２物体用のステージのベース部を小型化でき、かつ露光時間を短縮してスループットを向上できる。
また、本発明のフォトマスクによれば、本発明の投影光学装置の第１及び第２投影光学系によって、第１列パターン部及び第２列パターン部のパターンの像を投影することができ、その投影光学装置を使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態につき図１〜図１２を参照して説明する。
図１は、第１実施形態のステップ・アンド・スキャン方式の走査型の投影露光装置の照明装置及びマスクステージの概略構成を示し、図２は、その投影露光装置の投影光学装置及び基板ステージの概略構成を示す。図１及び図２において、その投影露光装置は、光源からの照明光でマスクＭＡ（第１物体）のパターンを照明する照明装置ＩＵと、そのマスクＭＡを保持して移動するマスクステージＭＳＴＧと、そのマスクＭＡのパターンの拡大像をプレート（基板）ｐＴ（第２物体）上に投影する投影光学装置ＰＬと、プレートＰＴを保持して移動する基板ステージＰＳＴＧと、マスクステージＭＳＴＧ及び基板ステージＰＳＴＧを駆動するリニアモータ等を含む駆動機構（不図示）と、この駆動機構等の動作を統括的に制御する制御系（不図示）等とを備えている。なお、本例のプレートＰＴは、一例として液晶表示素子製造用のフォトレジスト（感光材料）が塗布された１．９×２．２ｍ角、２．２×２．４ｍ角、２．４×２．８ｍ角、又は２．８×３．２ｍ角程度の矩形の平板状のガラスプレートである。また、一例として、図２に示すように、プレートＰＴの表面は、それぞれマスクＭＡのパターンが転写される２つのパターン転写領域ＥＰＡ，ＥＰＢに区画されている。なお、そのプレートＰＴとしては、薄膜磁気ヘッド製造用のセラミックス基板又は半導体素子製造用の円形の半導体ウェハ等も使用できる。
【００１７】
図１の照明装置ＩＵにおいて、例えば超高圧水銀ランプ光源からなる光源１より射出した光束は、楕円鏡２及びダイクロイックミラー３により反射され、コリメートレンズ４に入射する。楕円鏡２の反射膜及びダイクロイックミラー３の反射膜によりｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）及びｉ線（波長３６５ｎｍ）の光を含む波長域の光が取り出され、ｇ、ｈ、ｉ線の光を含む波長域の光がコリメートレンズ４に入射する。また、ｇ、ｈ、ｉ線の光を含む波長域の光は、光源１が楕円鏡２の第１焦点位置に配置されているため、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。その光源像からの発散光束は、コリメートレンズ４により平行光束に変換され、所定の露光波長域の光束のみを透過させる波長選択フィルタ５を透過する。
【００１８】
波長選択フィルタ５を通過した照明光は、減光フィルタ６を通過し、集光レンズ７によりライトガイドファイバ８の入射口８ａに集光される。ここで、ライトガイドファイバ８は、例えば多数のファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイバであって、入射口８ａと５つの射出口８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆを備えている。ライトガイドファイバ８の入射口８ａに入射した照明光は、ライトガイドファイバ８の内部を伝播した後、５つの射出口８ｂ〜８ｆより分割されて射出し、マスクＭＡを部分的に照明する５つの部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３，ＩＬ４，ＩＬ５にそれぞれ入射する。
【００１９】
ライトガイドファイバ８の射出口８ｂ〜８ｆから射出した照明光は、それぞれ部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ５に入射し、射出口８ｂ〜８ｆの近傍に配置されているコリメートレンズ９ａにより平行光束に変換されて、オプティカルインテグレータであるフライアイレンズ９ｂに入射する。部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ５のフライアイレンズ９ｂの後側焦点面に形成された多数の二次光源からの照明光は、それぞれ集光レンズ９ｃを介して可変視野絞り９ｄを照明し、可変視野絞り９ｄからの光束はコンデンサーレンズ９ｅを介してマスクＭＡ上の視野領域ＯＦ１，ＯＦ２，ＯＦ３，ＯＦ４，ＯＦ５をほぼ均一に照明する。なお、実際には、可変視野絞り９ｄによって規定される視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５内の所定形状の照明領域ＩＬＦ１等が照明されるが、以下では所定形状の視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５が照明されるものとして説明する。
【００２０】
マスクＭＡ上の視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５からの光は、それぞれ対応する図２のマスクＭＡ側及びプレートＰＴ側にテレセントリックな第１、第２、第３、第４、及び第５の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４，ＰＬ５を介して、プレートＰＴ上の像野領域（イメージフィールド）ＩＦ１，ＩＦ２，ＩＦ３，ＩＦ４，ＩＦ５を露光する。なお、実際には、像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５内の照明領域ＩＬＦ１等に共役な投影領域ＥＦ１等が露光されるが、以下では像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５が露光されるものとして説明する。本例ではその５つの投影光学系（部分投影光学系）ＰＬ１〜ＰＬ５を含んで投影光学装置ＰＬが構成され、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、それぞれマスクＭＡ（第１面）上の視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５内のパターンを共通の拡大倍率Ｍで拡大することにより像をプレートＰＴの表面（第２面）上の像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５に形成する。
【００２１】
本例の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５はマスクＭＡのパターンの倒立像をプレートＰＴ上に形成する。従って、その拡大倍率Ｍは−１よりも小さく、例えば−２．５（２．５倍）である。本例のマスクＭＡの設置面とプレートＰＴの設置面とは平行であり、以下、プレートＰＴの設置面に平行な面内で、走査露光時のマスクＭＡ及びプレートＰＴの走査方向ＳＤに沿ったＸ軸と、その走査方向に直交する非走査方向に沿ったＹ軸と、その設置面に垂直な方向に沿ったＺ軸とを定義して説明する。この場合、マスクＭＡのパターン面及びプレートＰＴの表面はＸＹ平面に平行であり、マスクＭＡ及びプレートＰＴの走査方向はＸ軸に沿った方向（Ｘ方向）、非走査方向はＹ軸に沿った方向（Ｙ方向）である。
【００２２】
図１において、マスクＭＡはマスクホルダ（不図示）を介してマスクステージＭＳＴＧ上に吸着保持されている。マスクステージＭＳＴＧ上にＸ軸移動鏡５０Ｘ及びＹ軸の５０Ｙが固定され、これらに対向するように第１レーザ干渉計（不図示）が配置されており、第１レーザ干渉計はマスクステージＭＳＴＧの位置を計測し、計測結果をステージ駆動系（不図示）に供給する。また、図２において、プレートＰＴは基板ホルダ（不図示）を介して基板ステージＰＳＴＧ上に吸着保持されている。基板ステージＰＳＴＧにはＸ軸の移動鏡５１Ｘ及びＹ軸の移動鏡５１Ｙが固定され、これらに対向するように第２レーザ干渉計（不図示）が配置されており、第２レーザ干渉計は、基板ステージＰＳＴＧの位置を計測し、計測結果をそのステージ駆動系（不図示）に供給する。そのステージ駆動系は、第１及び第２レーザ干渉計の計測値に基づいてマスクステージＭＳＴＧ及び基板ステージＰＳＴＧの位置及び速度を制御する。走査露光時には、マスクステージＭＳＴＧがＸ方向に速度ＶＭで駆動されるのに同期して、基板ステージＰＳＴＧはＸ方向に速度Ｍ・ＶＭ（Ｍは投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の拡大倍率）で駆動される。本例では拡大倍率Ｍは負の値であるため、マスクステージＭＳＴＧの走査方向と基板ステージＰＳＴＧの走査方向とはＸ軸に沿った逆方向となる。
【００２３】
また、上述の図１の部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ３，ＩＬ５は、Ｙ方向（非走査方向）に所定間隔をもって第１列を形成するように配置され、部分照明光学系ＩＬ１，ＩＬ３，ＩＬ５に対応して設けられている図２の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５も同様にＹ方向に所定の配列で第１列を形成するように配置されている。また、部分照明光学系ＩＬ２，ＩＬ４は、Ｙ方向に所定間隔をもって第２列を形成するように、第１列に対して＋Ｘ方向にシフトして配置されており、部分照明光学系ＩＬ２，ＩＬ４に対応して設けられている投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４も同様にＹ方向に所定の配列で配置されている。
【００２４】
また、第１列の投影光学系と第２列の投影光学系との近傍には、不図示であるが、プレートＰＴの位置合わせを行うためのオフ・アクシスのアライメント系、並びにマスクＭＡ及びプレートＰＴのＺ方向の位置（フォーカス位置）を計測するオートフォーカス系が配置されている。同様にマスクＭＡ上にもマスクＭＡの位置合わせを行うためのアライメント系（不図示）が配置され、プレートＰＴ上に重ね合わせ露光を行う場合には、これらのアライメント系を用いてマスクＭＡとプレートＰＴとのアライメントが行われる。また、そのオートフォーカス系の計測結果に基づいて、不図示のＺ駆動機構を用いて例えばマスクステージＭＳＴＧのＺ方向の位置を制御することによって、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の像面に対してプレートＰＴの表面が合焦される。
【００２５】
次に、本例の投影光学装置ＰＬを構成する投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の構成及び配置につき詳細に説明する。なお、第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５は同一構成であり、第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４は同一構成であるため、以下では主に第１及び第２の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の構成につき説明する。図３は、図１中の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５に関してそれぞれ共役な視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５と像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５との関係を示す平面図、図４は、投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２をＹ方向に見た図である。
【００２６】
図３において、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の視野領域ＯＦ１，ＯＦ２内の光軸ＡＸ１１，ＡＸ２１（図４参照）上の点（視野点）をそれぞれ点ａ，ｂで表す。また、プレートＰＴ上の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の像野領域ＩＦ１，ＩＦ２内の光軸ＡＸ１３，ＡＸ２３（図４参照）上の点をそれぞれ点Ａ，Ｂで表す。点Ａ，Ｂは、点ａ，ｂと投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２に関して共役である。なお、点ａ，ｂとしては、例えば視野領域ＯＦ１，ＯＦ２の中心点を用いてもよい。また、例えば視野領域ＯＦ１，ＯＦ２内の各照明領域の中心が光軸上にないような場合には、点ａ，ｂとしては、その照明領域の中心等を用いてもよい。
【００２７】
また、第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５の視野領域ＯＦ１，ＯＦ３，ＯＦ５内の光軸上の点（点ａ等）は非走査方向（Ｙ方向）に平行な直線Ｃ１上に配置され、第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４の視野領域ＯＦ２，ＯＦ４内の光軸上の点（点ｂ等）を結ぶ直線Ｃ２は、その点ａを通りＹ軸に平行な直線Ｃ１に対して平行で、かつＸ方向に所定間隔ＬＭだけ離れている。その間隔ＬＭは、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の視野領域内の点ａ，ｂのＸ方向（走査方向）に沿った間隔（以下、マスク上離間距離ＬＭとも呼ぶ）、又はその２つの投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２のマスクＭＡ上でのＸ方向に沿った間隔とみなすことができる。
【００２８】
そして、第１列の視野領域ＯＦ１，ＯＦ３，ＯＦ５は、それぞれＹ方向に配置された両辺を斜辺とする同一形状の台形状を有し（ただし、両端部の視野領域ＯＦ１，ＯＦ５の内側の辺がＸ軸に平行である点は異なっている。）、第２列の視野領域ＯＦ２，ＯＦ４は、視野領域ＯＦ３が１８０°回転された台形状を有する。なお、視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５は、台形状に限られず、例えばＹ方向に沿って三角形状等に形成された端部を有してもよい。
【００２９】
本例の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は拡大倍率Ｍの倒立像を形成するため、像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５は、それぞれ視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５が拡大倍率Ｍで拡大された台形状（１８０°回転している）である。従って、第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５の像野領域ＩＦ１，ＩＦ３，ＩＦ５内の光軸上の点（点Ａ等）は非走査方向（Ｙ方向）に平行な直線Ｃ３上に配置され、第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４の像野領域ＩＦ２，ＩＦ４内の光軸上の点（点Ｂ等）を結ぶ直線Ｃ４は、その点Ａを通りＹ軸に平行な直線Ｃ３に対して平行で、かつＸ方向に所定間隔ＬＰだけ離れている。その間隔ＬＰは、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の視野領域内の点ａ，ｂと共役な像野領域内の点Ａ，ＢのＸ方向に沿った間隔（以下、プレート上離間距離ＬＰとも呼ぶ）、又はその２つの投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２のプレートＰＴ上でのＸ方向に沿った間隔とみなすことができる。
【００３０】
さらに、本例では、第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５のマスクＭＡ上での光軸に対してプレートＰＴ上での光軸は、それぞれ＋Ｘ方向である第１偏向方向ＦＤ１にシフト量（移送量）ＣＲＫ１０だけずれており、第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４のマスクＭＡ上での光軸に対してプレートＰＴ上での光軸は、それぞれ−Ｘ方向である第２偏向方向ＦＤ２にシフト量ＣＲＫ２０だけずれている。即ち、第１偏向方向ＦＤ１と第２偏向方向ＦＤ２とはＸ方向に沿って逆方向を向く。
【００３１】
このようにマスクＭＡ上の光軸に対してプレートＰＴ上の光軸をシフトさせるために、言い換えると、視野点からの光束をその視野点に対してＸ方向にシフトした像野領域上の共役点に導くために、図４において、投影光学系ＰＬ１（ＰＬ２）は、マスクＭＡ側から順に、Ｚ軸に平行な光軸ＡＸ１１（ＡＸ２１）を持つ第１部分光学系ＳＢ１１（ＳＢ２１）と、Ｘ軸に平行な光軸ＡＸ１２（ＡＸ２２）を持つ第２部分光学系ＳＢ１２（ＳＢ２２）と、Ｚ軸に平行な光軸ＡＸ１３（ＡＸ２３）を持つ第３部分光学系ＳＢ１３（ＳＢ２３）とを備えている。第１の投影光学系ＰＬ１内の３つの部分光学系ＳＢ１１，ＳＢ１２，ＳＢ１３、及び第２の投影光学系ＰＬ２内の３つの部分光学系ＳＢ２１，ＳＢ２２，ＳＢ２３は、それぞれ全体としてマスクＭＡ上のパターンの拡大倍率Ｍの像（倒立像）をプレートＰＴ上に形成する１回結像光学系を構成している。なお、図４では、一例として、その結像光学系を３つの部分光学系ＳＢ１１，ＳＢ１２，ＳＢ１３等に分けているが、その結像光学系の構成及び配置は任意である。その結像光学系は、要は全体としてマスクＭＡ上のパターンの倒立像をプレートＰＴ上に形成するものであればよく、偶数回の中間像を形成する結像光学系、又は反射屈折光学系等を採用してもよい。
【００３２】
さらに、投影光学系ＰＬ１（ＰＬ２）は、第１部分光学系ＳＢ１１（ＳＢ２１）からの光束を第１偏向方向ＦＤ１（第２偏向方向ＦＤ２）に偏向する第１ミラーＦＭ１（ＦＭ３）と、第２部分光学系ＳＢ１２（ＳＢ２２）からの光束を−Ｚ方向に偏向する第２ミラーＦＭ２（ＦＭ４）とを備えている。この場合、第１の投影光学系ＰＬ１においては、２つの偏向部材であるミラーＦＭ１及びＦＭ２（第１光束移送部材）によって、マスクＭＡ上の点ａからの光束がその第１偏向方向ＦＤ１にシフト量ＣＲＫ１０だけシフトしてプレートＰＴ上の共役な点Ａ上に移送されている。そして、第２の投影光学系ＰＬ２においては、２つの偏向部材であるミラーＦＭ３及びＦＭ４（第２光束移送部材）によって、マスクＭＡ上の点ｂからの光束がその第２偏向方向ＦＤ２にシフト量ＣＲＫ２０だけシフトしてプレートＰＴ上の共役な点Ｂ上に移送されている。
【００３３】
このように２つの偏向部材によって光束（光軸）をシフトさせる場合には、その２つの偏向部材の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の光路上での配置の自由度はかなり高いため、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２を容易に構成できる。また、その偏向部材としては、ミラーの他にプリズム等も使用できる。さらに、２つの偏向部材の代わりに、例えば３つ以上の偏向部材を組み合わせて、光束をシフトさせてもよい。また、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２はＹ方向にずれて配置されているため、投影光学系ＰＬ２を投影光学系ＰＬ１が１８０°回転された光学系とすることも可能である。この場合には、シフト量ＣＲＫ１Ｏ及びシフト量ＣＲＫ２０は逆方向において同じである。
【００３４】
次に、図３に戻り、本例の５つの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５は、Ｘ方向に相対移動することによってＹ方向に連続するように配置されている。これに対して、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は拡大倍率で投影するため、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５の間にはＹ方向に沿って所定のギャップが生じる。そのため、図５（Ａ）及び図１に示すように、マスクＭＡ上のパターン形成領域には、Ｙ方向に所定間隔をおいて、Ｘ方向に長さＭＳＬを有する細長い５つのパターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０，ＥＭ３０，ＥＭ４０，ＥＭ５０が形成され、露光時には、パターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０が投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５に対して走査方向ＳＭ１（図５（Ａ）の例では−Ｘ方向）に走査される。本例では、プレートＰＴ上に倒立像が形成されるため、マスクＭＡ上のパターン領域ＥＭ１０（又はＥＭ２０等）の＋Ｙ方向の端部と、隣接するパターン領域ＥＭ２０（又はＥＭ３０等）の−Ｙ方向の端部は、重複露光用の同一のパターンａ１（又はａ２等）を有する。
【００３５】
また、図５（Ｂ）及び図２に示すように、プレートＰＴ上の一方のパターン転写領域ＥＰＡは、５つの像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５に対応し、かつＹ方向に連続して配列された５つの露光領域ＥＰ１０，ＥＰ２０，ＥＰ３０，ＥＰ４０，ＥＰ５０に分けて考えることができ、隣接する露光領域の境界部が仮想的に重なり、各露光領域はＸ方向に沿った長さＰＳＬを有する。
また、図１２は、図５（Ａ）のマスクＭＡのパターンを図５（Ｂ）のプレートＰＴ上に露光する際のマスクＭＡとプレートＰＴとの位置関係を示し、図１２（Ａ）に示すように、マスクＭＡの走査方向ＳＭ１（ここでは−Ｘ方向）への移動に同期して、プレートＰＴが走査方向ＳＰ１（＋Ｘ方向）に移動して、視野領域ＯＦ２、ＯＦ４によるパターン領域ＥＭ２０、ＥＭ４０の照明が開始され、像野領域ＩＦ２、ＩＦ４によるプレートＰＴの露光が開始される。その後、図１２（Ｂ）に示すように、マスクＭＡが間隔ＬＭだけ移動して、視野領域ＯＦ１、ＯＦ３、ＯＦ５によるパターン領域ＥＭ１０、ＥＭ３０、ＥＭ５０の照明が開始され、像野領域ＩＦ１、ＩＦ３、ＩＦ５によるプレートＰＴの露光が開始されたときに、パターン領域ＥＭ１０、ＥＭ３０、ＥＭ５０の像及びパターン領域ＥＭ２０、ＥＭ４０の像がＸ方向に沿って同じ位置で繋ぎ合わされて露光される。
【００３６】
その後、図１２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、像野領域ＩＦ２、ＩＦ４によるプレートＰＴの露光が終了して、プレートＰＴが間隔ＬＰだけ移動した後、像野領域ＩＦ１、ＩＦ３、ＩＦ５によるプレートＰＴの露光が終了して、マスクＭＡのパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０のパターンの倒立像がプレートＰＴの露光領域ＥＰ１０〜ＥＰ５０にＹ方向に連続して（繋ぎ合わされて）露光される。この際に、図５（Ｂ）に示すように、プレートＰＴ上の２つの隣接する露光領域ＥＰ１０，ＥＰ２０（又はＥＰ２０，ＥＰ３０等）の境界部Ａ１（又はＡ２等）には、マスクＭＡ上の２箇所のパターンａ１（又はａ２等）の倒立像が重複して露光されるため、継ぎ誤差が減少する。なお、図１２（Ｄ）に示すように、プレートＰＴは、パターン転写領域ＥＰＡのＸ方向の長さＰＳＬ（最も短い走査距離）の他に、２列の像野領域の間隔ＬＰだけ長く走査する必要があるため、その間隔（プレート上離間距離）ＬＰを空走距離ＲＤとも呼ぶ。
また、図１２（Ｄ）に続いて、基板ステージを駆動してプレートＰＴを＋Ｙ方向にステップ移動した後、マスクＭＡを視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５に対して＋Ｘ方向に走査するのに同期して、プレートＰＴを−Ｘ方向に拡大倍率を速度比として用いて走査することによって、プレートＰＴ上の次のパターン転写領域ＥＰＢに、マスクＭＡのパターンの拡大像が繋ぎ合わされて露光される。
【００３７】
このように、図５（Ａ）の本例のマスクＭＡでは、パターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０はＸ方向における同じ位置に形成されている。しかしながら、実際には投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の倍率が等倍でないときには、図３の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の視野領域内の点ａ，ｂのＸ方向の間隔（マスク上離間距離）ＬＭと、点ａ，ｂと共役なプレートＰＴ上の点Ａ，ＢのＸ方向の間隔（プレート上離間距離）ＬＰとの関係を連続したパターンを露光する上で考慮する必要がある。即ち、図５（Ｂ）に示すように、プレートＰＴ上の露光領域ＥＰ１０〜ＥＰ５０にＹ方向に連続したパターンを露光するためには、図１の第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５によって照明される奇数番目のパターン領域ＥＭ１０，ＥＭ３０，ＥＭ５０と、第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４によって照明される偶数番目のパターン領域ＥＭ２０，ＥＭ４０とのＸ方向における位置には所定のオフセット（以下、マスクオフセットという。）ＭＯを設ける必要がある場合がある。
【００３８】
図１３は、そのようなマスクオフセットＭＯを持つマスクＭＡに露光する場合を示し、図１３（Ａ）に示すように、間隔ＬＭに対して間隔ＬＰが狭いために、図１３（Ｃ）に示すように、マスクＭＡ上の奇数番目のＸパターン領域ＥＭ１０等と偶数番目のパターン領域ＥＭ２０等との間に、Ｘ方向に所定のマスクオフセットＭＯが設けられている。この場合、マスクＭＡを−Ｘ方向に走査して、図１３（Ａ）に示すように、視野領域ＯＦ２，ＯＦ４によるパターン領域ＥＭ２０，ＥＭ４０の照明が開始され、プレートＰＴの露光が開始される。その後、図１３（Ｂ）に示すように、視野領域ＯＦ１、ＯＦ３、ＯＦ５によるパターン領域ＥＭ１０、ＥＭ３０、ＥＭ５０の照明が開始されたときに、プレートＰＴ上にパターン領域ＥＭ１０、ＥＭ３０、ＥＭ５０の像とパターン領域ＥＭ２０、ＥＭ４０の像とがＸ方向における同じ位置に露光される。
【００３９】
その後、図１３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、像野領域ＩＦ２、ＩＦ４によるプレートＰＴの露光が終了して、プレートＰＴが間隔ＬＰだけ移動した後、像野領域ＩＦ１、ＩＦ３、ＩＦ５によるプレートＰＴの露光が終了して、プレートＰＴの走査露光が完了する。この場合のプレートＰＴの空走距離ＲＤ（間隔ＬＰ）は、図１２の場合よりも短くなっている。即ち、マスクオフセットＭＯと空走距離ＲＤとはほぼ反比例する関係にあり、空走距離ＲＤを長くすることによってマスクオフセットＭＯを短縮でき、マスクＭＡのパターンを走査方向に小さくでき、マスクステージＭＳＴＧを走査方向に小型化できるとともに、マスクＭＡのパターンを高精度に形成できる。一方、マスクオフセットＭＯを長くすることによって、空走距離ＲＤを短くでき、基板ステージＰＳＴＧのベース部材を走査方向に小型化できるとともに、１回の走査露光の時間を短縮できるため、露光工程のスループットが向上する。従って、投影露光装置の用途（例えば微細パターン用又は粗いパターン用等）に応じてマスクオフセットＭＯと空走距離ＲＤとのバランスを取ることで、投影露光装置のコストパフォーマンスを向上できる。
【００４０】
本例では、間隔（マスク上離間距離）ＬＭと間隔（プレート上離間距離）ＬＰとの関係を所定の条件に設定することによって、マスクオフセットＭＯと空走距離ＲＤとのバランスを取る。
即ち、図４において、投影光学系ＰＬ１における光束（光軸）のシフト量ＣＲＫ１０は、投影光学系ＰＬ１の視野領域内の点ａを、Ｚ軸に平行にプレートＰＴ上に投影（直交投影）することにより得られた点ａ’と、点ａと共役なプレートＰＴ上の点Ａとを結ぶ線分ａ，Ａ（第１線分）のＸ方向に沿った長さ成分でもある。同様に、投影光学系ＰＬ２における光束（光軸）のシフト量ＣＲＫ２０は、投影光学系ＰＬ２の視野領域内の点ｂを、Ｚ軸に平行にプレートＰＴ上に投影（直交投影）することにより得られた点ｂ’と、点ｂと共役なプレートＰＴ上の点Ｂとを結ぶ線分ｂ，Ｂ（第２線分）のＸ方向に沿った長さ成分でもある。
【００４１】
本例では、一例として、その線分ａ，Ａとその線分ｂ，Ｂとは、Ｙ方向（非走査方向）から見て少なくとも部分的に重なる。これを図３の第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５及び第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４の配置に対応させると、Ｚ方向から見た場合に、第１列の視野領域ＯＦ１，ＯＦ３，ＯＦ５の光軸を通る直線Ｃ１（第１列）は、Ｘ方向（走査方向）に関して、第２列の視野領域ＯＦ２，ＯＦ４の光軸を通る直線Ｃ２（第２列）と、この視野領域と共役な像野領域ＩＦ２，ＩＦ４の光軸を通る直線Ｃ４（第４列）との間にあり、第２列の直線Ｃ２は、Ｘ方向（走査方向）に関して、第１列の直線Ｃ１と、この直線に沿って配置された視野領域と共役な像野領域ＩＦ１，ＩＦ３，ＩＦ５の光軸を通る直線Ｃ３（第３列）との間にあることになる。
このような配置にすることによって、図５（Ｂ）に示すように、プレートＰＴ上の露光領域ＥＰ１０，ＥＰ２０（又は露光領域ＥＰ１０〜ＥＰ５０）をＹ方向に容易に繋ぎ合わせた状態で、良好に露光ができるとともに、間隔ＬＰはあまり長くなることがなく（空走距離ＲＤはあまり長くならない）、かつその重なった部分よりも長くなる（マスクオフセットＭＯがあまり長くならない）。従って、容易にマスクオフセットＭＯと空走距離ＲＤとのバランスを取ることができ、その範囲内で間隔ＬＰと間隔ＬＭとを調整することで、必要に応じてマスクオフセットＭＯを短くしたり、又は空走距離ＲＤを短くしたりできる。
【００４２】
さらに、その線分ａ’Ａとその線分ｂ’Ｂとが、Ｙ方向から見て少なくとも部分的に重なること（又は直線Ｃ１が直線Ｃ２及びＣ４の間にあり、直線Ｃ２が直線Ｃ１及びＣ３の間にあること）は、投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２（又は第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５及び第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４）の光束の移送方向が逆で、かつ投影光学系ＰＬ１（又はＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５）と投影光学系ＰＬ２（又はＰＬ２，ＰＬ４）とがＹ方向から見て部分的に重なっていること、即ち投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２（又は投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５）が、入れ子配置であることを意味している。これによって、投影光学装置ＰＬのサイズを全体として小型化できるとともに、装置振動などの外乱に起因する像振動の低減を図ることができ、マスクパターンを高精度にプレートＰＴ上に転写できる。
【００４３】
さらに、本例では、線分ａ’Ａとその線分ｂ，Ｂとは両方ともＸ方向において平行である。これによって、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２は光束移送部材によって光束をＸ方向に移送すればよいため、光学系が単純になる。
次に、より正確にマスクオフセットＭＯと空走距離ＲＤとの関係を求める。先ず、図４において、上述のマスクＭＡ上の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の視野領域内の点ａ，ｂ間のＸ方向の間隔（マスク上離間距離）ＬＭと、点ａ，ｂと共役なプレートＰＴ上の点Ａ，Ｂ間のＸ方向の間隔（プレート上離間距離）ＬＰと、投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２による光束のシフト量ＣＲＫ１０及びＣＲＫ２０との間には、次の関係がある。なお、間隔ＬＰ，ＬＭは、点Ｂ，ｂから点Ａ，ａに向かう方向が＋Ｘ方向の場合に正の符号を有する。また、シフト量ＣＲＫ１０，ＣＲＫ２０は、点ａ’，ｂ’，から点Ａ，Ｂに向かう方向が＋Ｘ方向の場合に正の符号を有する。
ＬＰ＝ＣＲＫ１０−ＣＲＫ２０＋ＬＭ  …（１）
【００４４】
そして、本例では、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の拡大倍率Ｍ（符号は負）を用いて、間隔ＬＰを次の範囲内に設定する。
０≦｜ＬＰ｜≦｜Ｍ×ＬＭ｜          …（２）
なお、図４の例のように、間隔ＬＰが正、間隔ＬＭが負、拡大倍率Ｍが負の値の場合には、式（２）は次のように表現できる。以下では、式（２Ａ）を用いて説明する。
０≦ＬＰ≦Ｍ×ＬＭ                  …（２Ａ）
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、マスクＭＡのパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０の走査方向の長さ（マスクオフセットＭＯが無い場合の長さ）ＭＳＬと、プレートＰＴの露光領域ＥＰ１０〜ＥＰ５０の走査方向の長さＰＳＬとの間には次の関係がある。
ＰＳＬ＝ＭＳＬ×｜Ｍ｜              …（３）
【００４５】
また、図１３（Ｃ）に示すマスクオフセットＭＯは、次のようになる。
ＭＯ＝ＬＰ／Ｍ−ＬＭ                …（４）
また、上記の基板ステージＰＳＴＧの空走距離ＲＤは次のように間隔ＬＰに等しい。
ＲＤ＝ＬＰ                          …（５）
式（４）を変形すると、次のようになる。
ＲＤ＝Ｍ×ＭＯ＋Ｍ×ＬＭ            …（６）
【００４６】
本例では拡大倍率Ｍの符号は負であるため、間隔ＬＭが負の値の場合に、式（６）を満たす空走距離ＲＤ及びマスクオフセットＭＯの関係は図６のようになる。図６において、式（２Ａ）が成立する範囲（点Ｂ２、範囲Ｂ３、点Ｂ４）では、空走距離ＲＤとマスクオフセットＭＯとは反比例の関係にあり、かつ空走距離ＲＤ及びマスクオフセットＭＯをそれぞれ所定範囲内に収めることができ、空走距離ＲＤとマスクオフセットＭＯとのバランスを取ることができる。
【００４７】
また、次式が成立する点Ｂ２（式（２Ａ）の上限値）では、マスクオフセットＭＯが０になり、空走距離ＲＤが間隔ＬＰ（＝Ｍ×ＬＭ）となる。
ＬＰ＝Ｍ×ＬＭ                      …（７）
間隔ＬＰが式（２Ａ）の上限値を超える図６の範囲Ｂ１（ＬＰ＞Ｍ×ＬＭ）では、マスクオフセットＭＯが再び発生し、かつ空走距離ＲＤも大きくなる。
【００４８】
一方、間隔ＬＰが式（２Ａ）の下限値となる図６の点Ｂ４（ＬＰ＝０）では、空走距離ＲＤは０になるが、マスクオフセットＭＯは間隔ＬＭ（正確には−ＬＭ）となる。そして、間隔ＬＰが式（２Ａ）の下限値を超える図６の範囲Ｂ５（ＬＰ＜０）では、空走距離ＲＤが再び発生し、マスクオフセットＭＯが更に大きくなる。
ここで、上記の間隔ＬＰが式（２Ａ）の上限値である場合（図６の点Ｂ２）、その条件式の範囲内である場合（図６の範囲Ｂ３）、下限値である場合（図６の点Ｂ４）、及び上限値を大きく超える場合（図６の範囲Ｂ１）につき、それぞれ図７、図８、図９、及び図１０を参照して具体的に説明する。図７〜図１０においては、マスクＭＡは−Ｘ方向に、プレートＰＴは＋Ｘ方向に投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の拡大倍率Ｍの絶対値を速度比として用いて走査されるものとしており、説明の便宜上、投影光学系ＰＬ１（パターン領域ＥＭ１０）と、投影光学系ＰＬ２（パターン領域ＥＭ２０）とをＹ方向で入れ替え、かつ間隔ＬＭを−ＬＭで表している。
【００４９】
また、図７（Ａ）、図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１０（Ａ）は、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の視野領域ＯＦ１，ＯＦ２及び像野領域ＩＦ２，ＩＦ２の関係を示す平面図、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）は、走査露光動作開始時において視野領域ＯＦ２によるマスクＭＡの照明、及び像野領域ＩＦ２によるプレートＰＴの露光が開始された状態を示す平面図である。ただし、図９（Ｂ）の場合には、像野領域ＩＦ１，ＩＦ２がＹ方向に並んでいるため、同時に視野領域ＯＦ１によるマスクＭＡの照明、及び像野領域ＩＦ１によるプレートＰＴの露光も開始されている。
【００５０】
次に、図１０（Ｃ）は、視野領域ＯＦ２によるマスクＭＡの照明、及び像野領域ＩＦ２によるプレートＰＴの露光が終了した状態を示し、図７（Ｃ）、図８（Ｃ）、図１０（Ｄ）は、視野領域ＯＦ１によるマスクＭＡの照明、及び像野領域ＩＦ１によるプレートＰＴの露光が開始された状態を示す平面図である。また、図８（Ｄ）は、視野領域ＯＦ２によるマスクＭＡの照明、及び像野領域ＩＦ２によるプレートＰＴの露光が終了した状態を示し、図７（Ｄ）、図８（Ｅ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｅ）は、視野領域ＯＦ１によるマスクＭＡの照明、及び像野領域ＩＦ１によるプレートＰＴの露光が終了し、走査露光動作が終了した状態を示す平面図である。
【００５１】
図７（Ｄ）より、間隔ＬＰが上限値（Ｍ×ＬＭ）のときには、マスクＭＡの各パターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０のマスクオフセットＭＯが発生しないことが分かる。そのため、マスクステージＭＳＴＧを小型化できる。なお、既に説明した図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示す走査露光動作は図７の場合に対応している。
次に、図８（Ｅ）より、間隔ＬＰが上記の範囲内であるときには、マスクＭＡの各パターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０にマスクオフセットＭＯが発生するものの、プレートＰＴの空走距離ＲＤが短くなるため、基板ステージＰＳＴＧのベース部を小型化できるとともに、スループットの向上を図れることが分かる。なお、本発明では拡大倍率が前提であるため、ステージ速度の律速は小さいパターンを有するマスクステージＭＳＴＧではなく、拡大像が投影される基板ステージＰＳＴＧである。そのため、基板ステージＰＳＴＧの空走距離ＲＤを縮めることでスループットが向上する。なお、既に説明した図１３（Ａ）〜（Ｄ）に示す走査露光動作は図８の場合に対応している。
【００５２】
また、図９（Ｃ）より、間隔ＬＰが下限値（即ち、ＲＤ＝ＬＰ＝０）の場合には、マスクＭＡの各パターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０のマスクオフセットＭＯが発生するが、プレートＰＴの空走距離ＲＤを０にできることが分かる。従って、スループット向上の効果を最大限に発揮できる。
また、図１０（Ｄ）より、間隔ＬＰが上記条件式の上限値を大きく超える場合（即ち、ＬＰ＞＞Ｍ×ＬＭ）には、マスクＭＡの各パターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０にマスクオフセットＭＯが発生してマスク小型化が図れず、且つプレートＰＴの空走距離ＲＤも長くなってスループットの向上も図れないことが分かる。
【００５３】
次に、図１１を参照して、本実施形態によるマスクサイズの小型化効果を説明する。先ず、図１１（Ａ）は従来の等倍系マルチ投影光学系によるマスクＭＡ、プレートＰＴ、及び７つの投影光学系ＰＬＡ１〜ＰＬＡ７の位置関係を示す図である。図１１（Ａ）の各投影光学系ＰＬＥ１〜ＰＬＥ７の走査方向（Ｘ方向）の横倍率は＋１であり、非走査方向（Ｙ方向）の横倍率も＋１である。
【００５４】
そして、図１１（Ｂ）は、本実施形態による、入れ子配置の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を用いる場合のマスクＭＡ、プレートＰＴ、及び投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の位置関係を示す図である。この図１１（Ｂ）の配置においては、マスク上離間距離ＬＭと、プレート上離間距離ＬＰとは、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の拡大倍率をＭとするとき、ＬＭ×Ｍ＝ＬＰを満足している。図１１（Ｂ）の配置においては、図１１（Ａ）の場合と比べて、投影光学系が拡大倍率を有しているため、マスクパターンを小さくできる。従って、マスクステージを大幅に小型化できるとともに、マスクパターンの誤差（描画誤差等）が小さくなる。そして、図１１（Ｂ）の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、入れ子配置であるため、例えば投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を非入れ子配置（投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２がＹ方向から見て重なっていない配置）とする場合に比べて、投影光学装置を全体として小型化できる。この図１１（Ｂ）における各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の走査方向の横倍率は負（Ｍ＜−１）であり、非走査方向の横倍率も負（Ｍ＜−１）である。但し、変形例で詳述するように投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の非走査方向の横倍率は正（Ｍ＞１）であっても良い。
【００５５】
また、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）の配置と比べて、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の視野を非走査方向に密に配置した場合を示している。すなわち、図１１（Ｃ）に示す各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、中央の投影光学系ＰＬ３を除いて、視野中心の非走査方向の位置と像野中心の非走査方向の位置とのがずれている。この配置により、非走査方向においてもマスクサイズを小型化することができる。
【００５６】
なお、上記の実施形態の図１の投影光学装置ＰＬは、５つの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５から構成されているが、投影光学装置ＰＬは、少なくとも２つの投影光学系（部分投影光学系）、例えば投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２を備えていればよい。
【００５７】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態につき図１４〜図２０を参照して説明する。第２実施形態で使用する走査型の投影露光装置のステージ系は、第１の実施形態と同様であるが、第２実施形態の投影光学装置は、第１の実施形態の図２の投影光学装置ＰＬとは投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５における光束（光軸）のシフト方向及びシフト量が異なっている。以下、図１４〜図２０において、図１〜図５に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を簡略化する場合がある。
【００５８】
図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示す第２実施形態の投影光学装置ＰＬＡにおいて、図１４（Ａ）はマスクＭＡ上での複数のパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０の配置を示す平面図、図１４（Ｂ）は複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の配置を示す投影図、図１４（Ｃ）はプレートＰＴ上に形成される複数の露光領域ＥＰ１０〜ＥＰ５０の配置を示す平面図である。
図１４の投影光学装置ＰＬＡにおいて、図３（第１の実施形態）の投影光学装置と異なる点は、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の視野を走査方向（Ｘ方向）に交差する方向に密に配置した点である。図１４（Ｂ）の投影光学装置ＰＬＡは５つの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を備えており、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、それぞれ第１部分光学系ＳＢ１１〜ＳＢ５１、第２部分光学系（不図示）、第３部分光学系ＳＢ１３〜ＳＢ５３、及び２つの偏向部材（不図示）を備えている。
【００５９】
第１の投影光学系ＰＬ１の視野はマスクＭＡ上のパターン領域ＥＭ１０と非走査方向（Ｙ方向）に沿って整列されている。このパターン領域ＥＭ１０からの光は、第１の投影光学系ＰＬ１の第１部分光学系ＳＢ１１を介して、図示なき第１偏向部材によって第１偏向方向ＦＤ１に向けられた後、図示なき第２部分光学系および第２偏向部材を介して第３部分光学系ＳＢ１３を通過する。この第３部分光学系ＳＢ１３を介した光は、プレートＰＴ上の露光領域ＥＰ１０の一部に達する。
【００６０】
同様に、第２〜第５の投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ５の視野は、それぞれパターン領域ＥＭ２０〜ＥＭ５０と非走査方向に沿って整列されている。これらのパターン領域ＥＭ２０〜ＥＭ５０からの光は、それぞれ第２〜第５の投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ５の第１部分光学系ＳＢ２１〜ＳＢ５１を介して、図示なき第１偏向部材によって第２〜第５偏向方向ＦＤ２〜ＦＤ５にそれぞれ向けられた後、それぞれ図示なき第２部分光学系および第２偏向部材を介して第３部分光学系ＳＢ２３〜ＳＢ５３を通過する。これらの第３部分光学系ＳＢ２３〜ＳＢ５３をそれぞれ介した光は、プレートＰＴ上の露光領域ＥＰ２０〜ＥＰ５０の一部に達する。
【００６１】
ここで、非走査方向において中央に位置する第３の投影光学系ＰＬ３の第３偏向方向ＦＤ３は走査方向と一致しており、非走査方向において第３の投影光学系ＰＬ３の両隣の第２、第４の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４の第２、第４偏向方向ＦＤ２，ＦＤ４は、非走査方向側に傾けられている。そして、非走査方向において第２、第４の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４の外側の第１、第５の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ５の第１、第５偏向方向ＦＤ１，ＦＤ５は、第２、第４偏向方向ＦＤ２，ＦＤ４に比べてさらに非走査方向側に傾けられている。
【００６２】
言い換えると、第３偏向方向ＦＤ３は走査方向に沿ったベクトル成分のみを有し、第２、第４偏向方向ＦＤ２，ＦＤ４は、走査方向と非走査方向とに沿ったベクトル成分を有する。そして、第１、第５偏向方向ＦＤ１，ＦＤ５は走査方向と非走査方向とに沿ったベクトル成分を有し、これらの非走査方向に沿ったベクトル成分は、第２、第４偏向方向ＦＤ２，ＦＤ４のそれらよりも大きい。
【００６３】
すなわち、図１４（Ｂ）の各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、プレートＰＴ側の配置については上述の図３（第１の実施形態）の配置と同様であるが、マスクＭＡ側の配置が非走査方向において密となっている。この配置により、走査方向に交差する方向においてもマスクサイズを小型化することができる。
図１４の実施形態においても、第１及び第２偏向部材間の距離のＸ方向成分を考えれば、第１の実施形態の条件式（１）及び（２Ａ）は満足されている。なお、図１４（Ｂ）においては、「ＬＰ＝Ｍ×ＬＭ」の状態を図示している。
また、図１４（Ｂ）の配置においても、Ｚ方向から見たときに、第１列の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３の視野内の光軸を通る直線Ｃ１は、第２列の投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４の視野内の光軸を通る直線Ｃ２と、その視野と共役な像野内の光軸を通る直線Ｃ４との間に配置され、直線Ｃ２は、その直線Ｃ１と、その直線に沿った視野と共役な像野内の光軸を通る直線Ｃ３との間に配置されている。この入れ子配置によって、投影光学装置ＰＬＡを小型化できる。
【００６４】
なお、上記の実施形態では、投影光学装置を構成する複数の投影光学系（ＰＬ１〜ＰＬ５等）の視野（視野領域）及びイメージフィールド（像野領域）が投影光学系の光軸上にある、所謂オン・アクシスである場合の例を示したが、投影光学系の視野及びイメージフィールドが投影光学系の光軸から外れている、所謂オフ・アクシスであっても良い。
ここで、比較のために、図１５（Ａ）〜（Ｃ）には、図８（Ａ）〜（Ｅ）のようにマスクオフセットＭＯを持つ場合に使用できるオン・アクシスの投影光学装置ＰＬＢを示す。図１５（Ｂ）の投影光学装置ＰＬＢは、視野及びイメージフィールドの中心に存在する光軸を有する５つのオン・アクシスの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５から構成されており、図１５（Ａ）のマスクＭＡのマスクオフセットＭＯを持つパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０のパターンの像が、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を介して図１５（Ｃ）のプレートＰＴ上の露光領域ＥＰ１０〜ＥＰ５０に投影される。
【００６５】
また、図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）の投影光学装置ＰＬＢを繰り返して示し、図１６（Ｃ）及び（Ｄ）は、同じマスクオフセットＭＯを持つ場合に使用できるオフ・アクシスの投影光学装置ＰＬＣを示す。即ち、図１６（Ａ）の投影光学装置ＰＬＣを構成する５つの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、視野及びイメージフィールドの中心がそれぞれ光軸からＸ方向にシフトしているが、マスクＭＡ上のパターンをプレートＰＴ上に投影する機能は図１６（Ａ）の投影光学装置ＰＬＢと同じである。
【００６６】
図１６（Ｃ）に示す投影光学装置ＰＬＣにおいては、図１６（Ａ）（図１５（Ｂ））の投影光学装置ＰＬＢと比較して、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のイメージフィールドが、走査方向（Ｘ方向）において各視野の側へ変位するように設定されている。これにより、各イメージフィールド間の走査方向に沿った距離（プレート上離間距離）ＬＰが、図１６（Ａ）に示した状態よりも短縮され、空走距離ＲＤを短縮できるため、図１６（Ａ）の例よりも高いスループットを達成できる。
【００６７】
また、上述の各実施形態では、複数の投影光学系（ＰＬ１〜ＰＬ５等）が１回結像（中間像を形成しないタイプ）の屈折光学系である場合について説明したが、投影光学系としては、１回結像には限定されず、また屈折光学系にも限定されない。
図１７は、第１変形例の第１の投影光学系ＰＬ１を示し、この図１７において、非走査方向（Ｙ方向）においてそれに隣接する第２の投影光学系に関しては、その光軸ＡＸ２１，ＡＸ２３のみを図示している。
【００６８】
第１変形例における第１の投影光学系ＰＬ１は、２回結像（中間像を１つ形成するタイプ）の反射屈折光学系であり、走査方向の横倍率Ｍが負（Ｍ＜−１）であり、非走査方向の横倍率Ｍが正（Ｍ＞１）である。すなわち、第１変形例における第１の投影光学系ＰＬ１はマスクＭＡ上のパターン領域の一部の拡大倒立裏面像（拡大倒立鏡像）を形成する。
図１７の第１の投影光学系ＰＬ１は、中間像ＩＭ１を形成する第１結像光学系と、当該中間像ＩＭ１をプレートＰＴ上に再結像する第２結像光学系とを有している。第１結像光学系は、マスクＭＡ面の法線方向に延びた光軸ＡＸ１１に沿って配置された第１群Ｇ１１と、振幅分割型又は偏光分割型のビームスプリッタＢＳ、及び凹面鏡ＣＭ１を備える第２群Ｇ１２と、光軸ＡＸ１１と直交し、かつ走査方向（Ｘ方向）と平行に延びた光軸ＡＸ１２に沿って配置された第３群Ｇ１３とを有する。また、第２結像光学系は、光軸ＡＸ１２に沿って配置された第４群Ｇ１４と、光軸ＡＸ１２を折り曲げて光軸ＡＸ１３にするための光路折り曲げ鏡ＦＬ１１と、光軸ＡＸ１１と平行であり、かつプレートＰＴの法線方向と平行に延びた光軸ＡＸ１３に沿って配置された第５群Ｇ１５とを有する。
【００６９】
そして、第１結像光学系と第２結像光学系との間の中間像形成位置には視野絞りＦＳｌが配置されている。第１変形例では、この視野絞りＦＳｌによってマスクＭＡ上の視野領域及びプレートＰＴ上のイメージフィールドが規定されている。従って、この第１変形例の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２等を使用する場合には、図１の照明装置ＩＵにおいて、可変視野絞り９ｄ及びコンデンサーレンズ９ｅを含み、照明領域ＩＬＦ１等を規定するための光学系を省略できる。これは以下で説明する図１８及び図１９の変形例でも同様である。図１７の第１変形例の視野領域及びイメージフィールドは、光軸ＡＸ１１，ＡＸ１３を含むように規定されているが（オン・アクシスの視野及びイメージフィールドを有するが）、これらを光軸ＡＸ１１，ＡＸ１３から外して、オフ・アクシスの視野及びイメージフィールドを有するようにしても良い。
【００７０】
なお、第１変形例において、ビームスプリッタＢＳの光路分離面が第１偏向部材に対応し、光路折り曲げ鏡ＦＬ１１が第２偏向部材に対応する。そして、これらのビームスプリッタＢＳ及び光路折り曲げ鏡ＦＬ１１を結ぶ光軸ＡＸ１２の延伸方向が第１偏向方向に対応している。
また、第１変形例においては、マスクＭＡ上における第１の投影光学系ＰＬ１と第２の投影光学系との間のＸ方向に沿った距離ＬＭ（光軸ＡＸ１１及びＡＸ２１のＸ方向の距離に対応）と、プレートＰＴ上における第１の投影光学系ＰＬ１と第２の投影光学系との間のＸ方向に沿った距離ＬＰ（光軸ＡＸ１３及びＡＸ２３のＸ方向の距離に対応）とは、投影光学系の倍率をＭとするとき、ＬＰ＝Ｍ×ＬＭを満足している。ただし、この設定は、０≦ＬＰ≦Ｍ×ＬＭを満足する範囲内で変更することができる。
【００７１】
図１８（Ａ）は、第２変形例の第１の投影光学系ＰＬ１をＹ方向（非走査方向）に見る図、図１８（Ｂ）はその第２変形例の視野及びイメージフィールドを示す平面図であり、図１８（Ａ）においては、第１の投影光学系ＰＬ１に非走査方向（Ｙ方向）において隣接する第２の投影光学系に関しては、その光軸ＡＸ２１，ＡＸ２３のみを図示している。また、図１８（Ｂ）においては、第１及び第２の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２のみを図示している。
【００７２】
図１８（Ａ）の第２変形例における第１の投影光学系ＰＬ１は、２回結像（中間像を１つ形成するタイプ）の反射屈折光学系であり、図１７の第１変形例と異なる点は、視野分割の手法によって凹面反射鏡による往復光路を分離するための光路折曲げ鏡ＦＬ１１を設けた点である。第２変形例における第１の投影光学系ＰＬ１も、走査方向の横倍率Ｍが負（Ｍ＜−１）であり、非走査方向の横倍率Ｍが正（Ｍ＞１）である。すなわち、第２変形例における第１の投影光学系ＰＬ１はマスクＭＡ上のパターン領域の一部の拡大倒立裏面像（拡大倒立鏡像）を形成する。
【００７３】
図１８（Ａ）の第１の投影光学系ＰＬ１は、中間像ＩＭ１を形成する第１結像光学系と、当該中間像ＩＭ１をプレートＰＴ上に再結像する第２結像光学系とを有している。第１結像光学系は、マスクＭＡ面の法線方向に延びた光軸ＡＸ１１に沿って配置された第１群Ｇ１１と、凹面鏡ＣＭ１を備える第２群Ｇ１２と、光軸ＡＸ１１と直交し、かつ走査方向（Ｘ方向）と平行に延びた光軸ＡＸ１２に沿って配置された第３群Ｇｌ３と、第２群Ｇ１２と第３群Ｇ１３との間の光路中に配置されて光軸ＡＸ１１を折り曲げて光軸ＡＸ１２とするための光路折り曲げ鏡ＦＬ１１とを有する。また、第２結像光学系は、光軸ＡＸ１２に沿って配置された第４群Ｇ１４と、光路折り曲げ鏡ＦＬ１２と、光軸ＡＸ１１と平行であり、かつプレートＰＴの法線方向と平行に延びた光軸ＡＸ１３に沿って配置された第５群Ｇ１５とを有する。
【００７４】
そして、第１結像光学系と第２結像光学系との間の中間像形成位置には視野絞りＦＳｌが配置されている。第２変形例でも、この視野絞りＦＳｌによってマスクＭＡ上の視野領域及びプレートＰＴ上のイメージフィールドが規定されている。第２変形例の視野領域及びイメージフィールドは、光軸ＡＸ１１，ＡＸ１３から外れたオフ・アクシスの視野及びイメージフィールドである。
【００７５】
なお、第２変形例において、光路折り曲げ鏡ＦＬ１１が第１偏向部材に対応し、光路折り曲げ鏡ＦＬ１２が第２偏向部材に対応する。そして、これらの光路折り曲げ鏡ＦＬ１１及びＦＬ１２を結ぶ光軸ＡＸ１２の延伸方向が第１偏向方向に対応している。
また、第２変形例においては、図１８（Ｂ）に示すようにマスクＭＡ上における第１の投影光学系ＰＬ１の視野領域ＯＦ１の中心と第２の投影光学系ＰＬ２の視野領域ＯＦ２の中心との間のＸ方向に沿った距離ＬＭと、プレートＰＴ上における第１の投影光学系ＰＬ１のイメージフィールドＩＦ１の中心と第２の投影光学系ＰＬ２のイメージフィールドＩＦ２の中心との間のＸ方向に沿った距離ＬＰとは、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の倍率をＭとするとき、ＬＰ＝Ｍ×ＬＭを満足している。ただし、この設定は、０≦ＬＰ≦Ｍ×ＬＭを満足する範囲内で変更することができる。なお、第１の投影光学系ＰＬ１の視野領域ＯＦ１の中心の共役点はイメージフィールドＩＦ１の中心であり、第２の投影光学系ＰＬ２の視野領域ＯＦ２の中心の共役点はイメージフィールドＩＦ２の中心である。
【００７６】
図１９（Ａ）は、第３変形例の第１の投影光学系ＰＬ１をＹ方向（非走査方向）に見る図、図１９（Ｂ）はその第３変形例の視野及びイメージフィールドを示す平面図であり、図１９（Ａ）に示す第３変形例の投影光学系ＰＬ１において、図１８の第２変形例と異なる点は、光路折り曲げ鏡ＦＬ１１が光軸ＡＸ１１を横切るように光束を反射するように配置されている点だけであり、その他の構成は第２変形例と同様である。この光路折り曲げ鏡ＦＬ１１の配置変更により、第２変形例の第１の投影光学系ＰＬ１（図１８（Ｂ））では、走査方向（Ｘ方向）において光軸ＡＸ１１，ＡＸ１３の外側に位置していた視野領域ＯＦ１及びイメージフィールドＩＦ１が、それぞれ光軸ＡＸ１１，ＡＸ１３の内側に位置する。同様に第２の投影光学系ＰＬ２においても、視野領域ＯＦ２及びイメージフィールドＩＦ２が、それぞれ光軸ＡＸ２１，ＡＸ２３の内側に位置する。
【００７７】
第３変形例においては、図１９（Ｂ）に示すようにマスクＭＡ上における第１の投影光学系ＰＬ１の視野領域ＯＦ１の中心と第２の投影光学系ＰＬ２の視野領域ＯＦ２の中心との間のＸ方向に沿った距離ＬＭと、プレートＰＴ上における第１の投影光学系ＰＬ１のイメージフィールドＩＦ１の中心と第２の投影光学系ＰＬ２のイメージフィールドＩＦ２の中心との間のＸ方向に沿った距離ＬＰとは、投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の倍率をＭとするとき、０≦ＬＰ≦Ｍ×ＬＭを満足するように定められる。特に第３変形例では、走査方向において光軸ＡＸ１１，ＡＸ１３，ＡＸ２１，ＡＸ２３の内側に視野領域ＯＦ１，ＯＦ２及びイメージフィールドＩＦ１，ＩＦ２が位置するため、上記の条件式（０≦ＬＰ≦Ｍ×ＬＭ）の下限に近い設定を行うことが可能であり、第２変形例と比べてスループット向上を図ることができる。なお、第３変形例においても、第１の投影光学系ＰＬ１の視野領域ＯＦ１の中心の共役点はイメージフィールドＩＦ１の中心であり、第２の投影光学系ＰＬ２の視野領域ＯＦ２の中心の共役点はイメージフィールドＩＦ２の中心である。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、図１に示すように、マスクステージＭＳＴＧ上には５つのパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０が形成された１枚のマスクＭＡが載置されている。これに対して、図１に対応する部分に同一符号を付した図２０の変形例に示すように、マスクステージＭＳＴＧ上にＹ方向（非走査方向）に所定間隔で配置され、かつＸ方向（走査方向）に細長く延びる５つのマスクＭＡ１〜ＭＡ５をそれぞれマスクホルダ（不図示）を介して吸着保持し、これらのマスクＭＡ１〜ＭＡ５にそれぞれ図１のパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０のパターンを形成しておいてもよい。
【００７９】
図２０の変形例のマスクＭＡ１〜ＭＡ５のパターンをそれぞれ図２の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を介してプレートＰＴ上に投影した状態で、マスクステージＭＳＴＧと基板ステージＰＳＴＧとをＸ方向に同期走査することで、マスクＭＡ１〜ＭＡ５のパターンがそれぞれプレートＰＴ上に転写される。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態につき図２１〜図２４を参照して説明する。第３の実施形態では、上記の実施形態の投影光学装置ＰＬによってパターンが転写されるマスク（例えば図１のマスクＭＡ）の製造方法の一例につき説明する。
【００８０】
図２１は、図１及び図２の実施形態のマスクパターン及びプレートに転写されるパターンの位置関係を概念的に説明するための図である。図２１において、マスクＭＡ１は、非走査方向（Ｙ方向）に沿って互いに離間して形成された第１列のパターン領域ＥＭ１０と第２列のパターン領域ＥＭ２０とを備えている。これらのパターン領域ＥＭ１０及びＥＭ２０は、走査方向（Ｘ方向）に沿った長手方向の長さを有する。
【００８１】
そして、第１列のパターン領域ＥＭ１０は、走査方向に沿った長手方向の長さを有する第１パターン領域ＲＰ１０と、該第１パターン領域ＲＰ１０と非走査方向において隣接する共通パターン領域ＲＰｃとを備えている。また、第２列のパターン領域ＥＭ２０は、走査方向に沿った長手方向の長さを有する第２パターン領域ＲＰ２０と、該第２パターン領域ＲＰ２０と非走査方向において隣接する共通パターン領域ＲＰｃとを備えている。
【００８２】
ここで、図２１の第１列及び第２列のパターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０に形成されるパターンは、それぞれ第１及び第２の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２によってプレートＰＴ上の第１及び第２の露光領域ＥＰ２０，ＥＰ２０へ転写される。これらの第１及び第２の露光領域ＥＰ１０，ＥＰ２０は非走査方向において部分的に重複している。
ここで、投影光学系ＰＬ１及びＰＬ２は、上述の実施形態のように走査方向に関して負の拡大倍率を有し、且つ非走査方向に関して負の拡大倍率を有している。このため、第１列及び第２列のパターン領域ＥＭ１０，ＥＭ２０の第１パターン領域ＲＰ１０，ＲＰ２０内のパターンは、それぞれ転写されるパターンを非走査方向を対称軸として反転させ、且つ走査方向を対称軸として反転させることで得られる。そして、２つのパターン領域ＥＭ１０及びＥＭ２０の共通パターン領域ＲＰｃは、プレートＰＴ上の露光領域ＥＰ１０及びＥＰ２０が重畳している領域のパターンを非走査方向を対称軸として反転させ、且つ走査方向を対称軸として反転させることにより得られたパターンを含む。
【００８３】
次に、図２２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、図２１のマスクＭＡ１の製造方法について説明する。
図２２（Ａ）は、図２１のプレートＰＴ上に転写されるパターンに対応する元パターンＯＰＡを示す平面図である。ここで、元パターンＯＰＡは、プレートＰＴ上に転写されるパターンとは相似なパターンには必ずしも限定されず、例えば光学的近接効果を補正するためのＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）処理等を施したパターンであっても良い。
【００８４】
まず、この元パターンＯＰＡを、使用する投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２のイメージフィールドの大きさや形状に応じて、非走査方向に並んだ複数の領域ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡＣに分割線ＤＬ１，ＤＬ２に分割する。ここで、第１領域ＰＡ１は、投影光学系ＰＬ１のみによってプレートＰＴ上に投影される領域に対応したものであり、第２領域ＰＡ２は、投影光学系ＰＬ２のみによってプレートＰＴ上に投影される領域に対応したものである。そして、共通領域ＰＡＣは、第１及び第２投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の双方によってプレートＰＴ上にオーバーラップ露光される領域に対応したものである。
【００８５】
次に、図２２（Ｂ）に示すように、第１領域ＰＡ１内に位置する元パターンデータである第１パターンデータＰＤ１と、共通領域ＰＡＣ内に位置する元パターンデータである共通パターンデータＰＤＣとを有するパターンデータを元パターンデータから抽出すると共に、第２領域ＰＡ２内に位置する元パターンデータである第２パターンデータＰＤ２と、共通領域ＰＡＣ内に位置する元パターンデータである共通パターンデータＰＤＣとを有するパターンデータを元パターンデータから抽出する。
【００８６】
そして、図２２（Ｃ）に示すように、抽出された各々のパターンデータを、第１及び第２投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の拡大倍率の逆数に応じて縮小する。本例では、第１及び第２投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２が走査方向に関して負の拡大倍率を有し、且つ非走査方向に関して負の拡大倍率を有しているため、縮小されたパターンデータは、第１パターンデータＰＤ１、第２パターンデータＰＤ２、及び共通パターンデータＰＤＣをそれぞれ走査方向を軸として反転させ、且つ非走査方向を軸として反転させるこよにより得られた第１反転パターンデータＲＰＤ１、第２反転パターンデータＲＰＤ２、及び共通反転パターンデータＲＰＤｃとなる。
【００８７】
そして、これらの第１反転パターンデータＲＰＤ１、第２反転パターンデータＲＰＤ２、及び共通反転パターンデータＲＰＤｃに基づいて、マスク描画機を用いて、マスクＭＡ１上に第１パターン領域ＲＰ１０、第２パターン領域ＲＰ２０、及び共通パターン領域ＲＰｃを描画して、第１列パターン領域ＥＭ１０及び第２列パターン領域ＥＭ２０を形成する。描画されたマスクＭＡの平面図を図２２（Ｄ）に示す。なお、図２２（Ｄ）においては、マスクＭＡ１のパターン面側、すなわちマスクＭＡ１の投影光学系側からマスクを見た平面図となっている。
【００８８】
次に、図２３及び図２４を参照して、投影光学系が走査方向に関して負の拡大倍率を有し、且つ非走査方向に関して正の拡大倍率を有する場合について、そのマスクパターン及びその製造方法の一例を説明する。
ここで、図２３のマスクＭＡ２が図２１のマスクＭＡ１と異なる点は、図２３のマスクＭＡ２の２列のパターン領域ＥＭ１０及びＥＭ２０内のパターンが、それぞれ図２１のパターン領域ＥＭ１０及びＥＭ２０内のパターンを走査方向に平行な軸に関して反転することにより得られたパターンである点である。従って、図２３のマスクＭＡ２を製造するための図２４（Ａ）〜（Ｄ）に示す製造方法は、図２２（Ａ）〜（Ｄ）に示すマスクＭＡ１の製造方法に対して、図２４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、第１パターンデータＰＤ１、第２パターンデータＰＤ、２及び共通パターンデータＰＤＣをそれぞれ非走査方向を軸として反転させて、第１反転パターンデータＲＰＤ１、第２反転パターンデータＲＰＤ２、及び共通反転パターンデータＲＰＤｃを得る点のみが異なっている。この他の製造方法は図２２の例と同じであるため、その説明は省略する。
【００８９】
なお、図２１〜図２４で示した例では、２つの投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２を用いた場合のマスクの製造方法について説明したが、投影光学系の数が３つ以上でも同様にマスクデータを生成することによって、図１のパターン領域ＥＭ１０〜ＥＭ５０を備えたマスクＭＡ等も製造できる。
また、上述の実施形態（例えば図８のマスクＭＡ）のように、マスクオフセットＭＯがある場合には、走査方向に関して図２２（Ｄ）の第１列のパターン領域ＥＭ１０の全体領域と第２列のパターン領域ＥＭ２０の全体領域とを、マスクオフセットＭＯの量に応じてずらせば良い。
【００９０】
次に、上記の実施形態の図１の投影光学系ＰＬを用いる走査型の投影露光装置を用いて、感光基板（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、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図２５のフローチャートを参照して、この製造方法の一例につき説明する。
図２５のステップＳ４０１（パターン形成工程）では、先ず、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。この塗布工程、露光工程、及び現像工程を含むリソグラフィ工程によって、その基板上に所定のレジストパターンが形成される。このリソグラフィ工程に続いて、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。そ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。
【００９１】
その次のステップＳ４０２（カラーフィルタ形成工程）では、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。その次のステップＳ４０３（セル組立工程）では、例えばステップＳ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とステップＳ４０２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。
【００９２】
その後のステップＳ４０４（モジュール組立工程）では、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。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上記の実施形態のマスクのパターンを走査方向に小型化した走査型の投影露光装置を用いることによって、マスクステージを小型化して低コストで、かつより高精度なマスクパターンを用いて高精度に液晶表示素子の製造を行うことができる。また、空走距離を短くした投影露光装置を用いることによって、基板ステージを小型化して低コストで、かつ高スループットで液晶表示素子の製造を行うことができる。
【００９３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明のデバイス製造方法によれば、露光工程において本発明の投影光学装置を用いて露光を行うことにより、複数（複数列）の投影光学系による第２物体上での投影像を高精度に繋ぎ合わせて、良好なパターン転写を行うことができる。また、入れ子配置によって拡大倍率の投影光学装置を小型化でき、像振動を低減できるため、大面積のマイクロデバイスを安価に、かつ高精度に製造できる。
また、必要に応じて、第１物体（マスク等）上のパターンを走査方向に短くできるか、又は第２物体（プレート等）の走査距離を短くできる。従って、前者の場合には、そのパターンを高精度に製造でき、その第１物体用のステージを小型化できる。一方、後者の場合には、その第２物体用のステージのベース部を小型化し、かつスループットを高くできるため、マイクロデバイスを低い製造コストで高精度に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】第１の実施形態の投影露光装置の照明装置及びマスクステージを示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態の投影光学装置及び基板ステージを示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態の視野領域ＯＦ１〜ＯＦ５と像野領域ＩＦ１〜ＩＦ５との関係を示す図である。
【図４】図２中の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ２の構成を示す図である。
【図５】（Ａ）は図１中のマスクＭＡを示す平面図、（Ｂ）は図２中のプレートＰＴを示す平面図である。
【図６】第１の実施形態のマスクオフセットＭＯと空走距離ＲＤとの関係を示す図である。
【図７】図６の点Ｂ２に対応する走査露光の一例を示す図である。
【図８】図６の範囲３に対応する走査露光の一例を示す図である。
【図９】図６の点Ｂ４に対応する走査露光の一例を示す図である。
【図１０】図６の範囲Ｂ１に対応する走査露光の一例を示す図である。
【図１１】（Ａ）は複数の等倍の投影光学系を用いて露光する場合を示す図、（Ｂ）は第１の実施形態の複数の投影光学系を用いて露光する場合を示す図、（Ｃ）はマスクを非走査方向にも短縮できる露光方法を示す図である。
【図１２】第１の実施形態の走査露光時のマスクＭＡとプレートＰＴとの位置関係の変化を示す図である。
【図１３】所定のマスクオフセットＭＯを持つマスクを走査露光する場合の、マスクＭＡとプレートＰＴとの位置関係の変化を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の投影光学装置ＰＬＡと、マスク及びプレートとの位置関係を示す図である。
【図１５】マスクオフセットＭＯを持つ場合に使用できるオン・アクシスの投影光学装置ＰＬＢと、マスク及びプレートとの位置関係を示す図である。
【図１６】（Ａ）は図１５の投影光学装置ＰＬＢ及びマスクＭＡを示す平面図、（Ｂ）は図１５のプレートＰＴを示す平面図、（Ｃ）はオフ・アクシスの投影光学装置ＰＬＣとマスクとを示す図、（Ｄ）は投影光学装置ＰＬＣによって露光されるプレートを示す図である。
【図１７】投影光学系ＰＬ１の第１変形例を示す図である。
【図１８】（Ａ）は投影光学系ＰＬ１の第２変形例を示す図、（Ｂ）はその第２変形例の視野領域及びイメージフィールドを示す平面図である。
【図１９】（Ａ）は投影光学系ＰＬ１の第３変形例を示す図、（Ｂ）はその第３変形例の視野領域及びイメージフィールドを示す平面図である。
【図２０】図１のマスクステージＭＳＴＧ上に複数のマスクを載置した実施形態を示す斜視図である。
【図２１】第３の実施形態において、マスクのパターンを投影光学系を介してプレート上に転写する状態を示す斜視図である。
【図２２】図２１のマスクの製造方法の一例を示す図である。
【図２３】第３の実施形態において、別のマスクのパターンを別の投影光学系を介してプレート上に転写する状態を示す斜視図である。
【図２４】図２３のマスクの製造方法の一例を示す図である。
【図２５】実施形態の投影露光装置を用いる液晶表示素子の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９６】
ＭＡ…マスク、マスクステージ…ＭＳＴＧ，ＰＬ，ＰＬＡ…影光学装置、ＰＴ…プレート、ＰＳＴＧ…基板ステージ、ＩＵ…照明装置、ＰＬ１〜ＰＬ５…投影光学系、ＯＦ１〜ＯＦ５…視野領域、ＩＬＦ１…照明領域、ＩＦ１〜ＩＦ５…像野領域（イメージフィールド）、ＥＦ１…投影領域、ＬＭ…視野領域の間隔（マスク上離間距離）、ＬＰ…像野領域の間隔（プレート上離間距離）、ＥＭ１０〜ＥＭ５０…パターン領域、ＥＰ１０〜ＥＰ５０…露光領域
【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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【図２４】
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【図２５】
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