(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が物体の一面を保持可能な保持面を有する一対の保持部材と、前記一対の保持部材を駆動して該一対の保持部材の互いの位置を入れ替える駆動系と、を有し、前記一対の保持部材の前記保持面の向きが互いに異なる物体保持装置と、
前記物体保持装置が備える前記一対の保持部材のうち、一側の保持部材に保持された物体にエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置と、
前記物体保持装置が備える一対の保持部材のうち、他側の保持部材に保持される物体の交換を行う交換部と、を備え、
前記物体保持装置は、走査方向に関して複数並んで設けられ、
前記パターン形成装置は、前記エネルギビームを前記走査方向に走査することによって複数の前記物体保持装置の各々に保持された前記物体に対して前記所定のパターンを形成する走査露光を行う露光装置。
【請求項２】
前記一対の保持部材の前記保持面が、互いに平行且つ反対の方向を向く請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記駆動系は、前記一対の保持部材の保持面と平行な軸線回りに前記一対の保持部材を回転させることによって該一対の保持部材の互いの位置を入れ替える請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記一対の保持部材それぞれの前記保持面が重力方向に平行である請求項２又は３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記一対の保持部材は、互いに独立に、それぞれの前記保持面が重力方向に平行な位置と前記保持面が水平面に平行な位置との間で移動可能に設けられる請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記一対の保持部材は、互いに独立に、それぞれの前記保持面に平行な方向に移動可能に設けられる請求項１〜５の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記交換部は、前記一側の保持部材に保持された前記物体に対する前記走査露光と少なくとも一部並行して、前記他側の保持部材に保持された前記物体の交換を行う請求項１〜６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記パターン形成装置を、前記走査方向に関して、複数の前記物体保持装置に対して相対移動させる駆動部を備える請求項１〜７の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記パターンが形成されたマスクを保持するマスク保持体を、前記物体に対して前記走査方向へ相対移動させるマスク保持体駆動部を備える請求項１〜８の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記物体保持装置を前記マスクに対して前記走査方向に交差する交差方向へ相対移動させる物体保持装置駆動部を備える請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記物体保持装置は、前記重力方向とは反対の方向に力を発生させる重量キャンセル装置を有する請求項１〜１０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記物体保持装置は、前記走査露光中に、前記エネルギビームに対する位置を変更可能にする駆動部を有する請求項１〜１１の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記物体は、フラットパネルディスプレイに用いられる基板である請求項１〜１２の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の露光装置を用いて前記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、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、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、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、物体を保持可能な一対の保持部材を有する物体保持装置を備える露光装置、該露光装置を用いたフラットパネルディスプレイ又はデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）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、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）に形成されたパターンを、エネルギビームを用いてガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）に転写する露光装置が用いられている。
【０００３】
この種の露光装置としては、マスクと基板とを実質的に静止させた状態で、露光用照明光（エネルギビーム）を所定の走査方向に走査することで基板上に所定のパターンを形成するビームスキャン式の走査露光装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、露光装置では、基板ステージに保持される基板を順次交換することによって、複数の基板に対して順に露光処理が行われるため、基板交換を迅速に行うことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２４２２号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、各々が物体の一面を保持可能な保持面を有する一対の保持部材と、前記一対の保持部材を駆動して該一対の保持部材の互いの位置を入れ替える駆動系と、を有し、前記一対の保持部材の前記保持面の向きが互いに異なる物体保持装置と、前記物体保持装置が備える前記一対の保持部材のうち、一側の保持部材に保持された物体にエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置と、前記物体保持装置が備える一対の保持部材のうち、他側の保持部材に保持される物体の交換を行う交換部と、を備え、前記物体保持装置は、走査方向に関して複数並んで設けられ、前記パターン形成装置は、前記エネルギビームを前記走査方向に走査することによって複数の前記物体保持装置の各々に保持された前記物体に対して前記所定のパターンを形成する走査露光を行う露光装置が、提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る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、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様に係る露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、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】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の液晶露光装置の概念図である。
【図３】図３（ａ）は、図１の液晶露光装置が有する照明ステージの正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される照明ステージの内部構造を説明するための図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、照明ステージの変形例を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、図１の液晶露光装置が有するマスクステージモジュールの平面図、図５（ｂ）は、マスクステージモジュールの正面図である。
【図６】図６（ａ）は、マスクステージモジュールが有するマスクステージの正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は、変形例に係るマスクステージの正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図８（ａ）は、図１の液晶露光装置が有するシャトルレンズの正面図、図８（ｂ）は、シャトルレンズの側面図である。
【図９】シャトルレンズの内部構造を説明するための図である。
【図１０】図１の液晶露光装置が有する基板ステージの一部である基板ホルダの正面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面を含む基板ステージの側面図である。
【図１２】図１の液晶露光装置が有する計測系の概念図である。
【図１３】図１３（ａ）は、図１２の計測系が有する計測ステージの側面図、図１３（ｂ）は、計測ステージの平面図（一部省略）である。
【図１４】計測ステージが有する変位センサの構造を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）は、図１２の計測系が有する複数のマスクアライメント顕微鏡の配置を説明するための図であり、図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）は、マスクに形成されたカウンタマークをマスクアライメント顕微鏡を用いて検出する際の動作を説明するための図（その１及びその２）である。
【図１６】図１６（ａ）〜図１６（ｄ）は、図１の液晶露光装置が有するポート部の動作を説明するための図（その１〜その４）である。
【図１７】図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、ポート部における基板ホルダと基板とを離間させる際の動作を説明するための図（その１及びその２）である。
【図１８】図１の液晶露光装置が有するマスクローダ装置の正面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、図１８のマスクローダ装置が有する保持ハンドの平面図、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２０】図２０（ａ）〜図２０（ｅ）は、マスクローダ装置を用いたマスクのローディング動作を説明するための図（その１〜その５）である。
【図２１】図２１（ａ）は、マスクライブラリの側面図、図２１（ｂ）は、マスクライブラリの平面図である。
【図２２】図１の液晶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２３】図２３（ａ）及び図２３（ｂ）は、露光動作時における照明ステージ、複数のマスク、シャトルレンズ、一対の計測ステージ、及び複数の基板の相互の位置関係を説明するための図（その１及びその２）である。
【図２４】図２４（ａ）及び図２４（ｂ）は、露光動作時における照明ステージ、複数のマスク、シャトルレンズ、一対の計測ステージ、及び複数の基板の相互の位置関係を説明するための図（その３及びその４）である。
【図２５】図２５（ａ）及び図２５（ｂ）は、露光動作時における照明ステージ、複数のマスク、シャトルレンズ、一対の計測ステージ、及び複数の基板の相互の位置関係を説明するための図（その５及びその６）である。
【図２６】図２６（ａ）及び図２６（ｂ）は、露光動作時における照明ステージ、複数のマスク、シャトルレンズ、一対の計測ステージ、及び複数の基板の相互の位置関係を説明するための図（その７及びその８）である。
【図２７】図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、露光動作時における照明ステージ、複数のマスク、シャトルレンズ、一対の計測ステージ、及び複数の基板の相互の位置関係を説明するための図（その９及びその１０）である。
【図２８】図２８（ａ）及び図２８（ｂ）は、露光動作時における照明ステージ、複数のマスク、シャトルレンズ、一対の計測ステージ、及び複数の基板の相互の位置関係を説明するための図（その１１及びその１２）である。
【図２９】図２９（ａ）〜図２９（ｄ）は、マスクアライメント顕微鏡を用いたマスクの位置決め動作を説明するための図（その１〜その４）である。
【図３０】図３０（ａ）〜図３０（ｄ）は、露光動作時における照明領域、露光領域、マスク、及び基板の相互の位置関係を説明するための図（その１〜その４）である。
【図３１】図３１（ａ）〜図３１（ｄ）は、露光動作時における照明領域、露光領域、マスク、及び基板の相互の位置関係を説明するための図（その５〜その８）である。
【図３２】図３２（ａ）〜図３２（ｄ）は、露光動作時における照明領域、露光領域、マスク、及び基板の相互の位置関係を説明するための図（その９〜その１２）である。
【図３３】図３３（ａ）〜図３３（ｄ）は、露光動作時における照明領域、露光領域、マスク、及び基板の相互の位置関係を説明するための図（その１３〜その１６）である。
【図３４】図３４（ａ）〜図３４（ｃ）は、露光動作時における照明領域、露光領域、マスク、及び基板の相互の位置関係を説明するための図（その１７〜その１９）である。
【図３５】図３５（ａ）及び図３５（ｂ）は、一対の基板ステージの位置を入れ替える際の動作を説明するための図（その１及びその２）である。
【図３６】図３６（ａ）〜図３６（ｄ）は、ポート部における基板の交換動作を説明するための図（その１〜その４）である。
【図３７】液晶露光装置におけるモジュール交換の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態について、図１〜図３７を用いて説明する。
【００１２】
図１には、一実施形態に係る液晶露光装置１０の構成が概略的に示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐ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。
【００１３】
本実施形態の液晶露光装置１０は、露光用エネルギビームである照明光ＩＬを照射する照明系モジュール１２を有している。以下、照明系モジュール１２から基板Ｐに出射される照明光ＩＬの光軸と平行な方向をＺ軸方向とするとともに、Ｚ軸に直交する平面内に互いに直交するＸ軸及びＹ軸を設定して説明を行う。また、本実施形態の座標系において、Ｙ軸は、重力方向に実質的に平行であるものとする。従って、ＸＺ平面は、水平面に実質的に平行である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明する。
【００１４】
ここで、図２に示される概念図を用いて液晶露光装置１０の概略を説明する。本実施形態における液晶露光装置１０を用いた露光動作（回路パターンの形成プロセス）では、例えば４枚の透過型のフォトマスクＭ（以下、単にマスクＭと称する）が用いられる。例えば４枚のマスクＭは、パターン面がＸＹ平面にほぼ平行とされた状態で配置（いわゆる縦置き配置）され、照明系モジュール１２から出射した照明光ＩＬは、例えば４枚のマスクＭの何れかを透過（通過）し、投影光学系モジュール１６を介して基板Ｐに照射される。また、本実施形態の液晶露光装置１０では、投影光学系モジュール１６の出射側（−Ｚ側）に複数枚、例えば２枚の露光対象の基板Ｐ（図２において実線で示される基板Ｐ）が配置される。例えば２枚の基板Ｐも、マスクＭと同様に、露光面がＸＹ平面にほぼ平行とされた状態で配置（いわゆる縦置き配置）される。また、上記露光対象の基板Ｐの裏面（露光面とは反対側の面）側には、別の、例えば２枚の基板Ｐ（図２において破線で示される基板Ｐ）が配置される。
【００１５】
上述したように、本実施形態の液晶露光装置１０では、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われるが、スキャン露光動作時において、例えば４枚のマスクＭ、及び露光対象の２枚の基板Ｐは、それぞれ静止状態とされ（微小ストロークでの位置合わせ制御を行う場合を除く）、照明光ＩＬが、マスクＭ、及び基板Ｐそれぞれに対してＸ軸方向（適宜、走査方向と称する）に長ストロークで相対移動する。これに対し、ステップ動作は、例えば４枚のマスクＭがＸ軸方向に所定のストロークで移動するとともに、露光対象の、例えば２枚の基板ＰがＹ軸方向に所定のストロークで移動する。例えば４枚のマスクＭ、及び２枚の基板Ｐを用いたステップ・アンド・スキャン方式の露光動作の詳細については、後述する。
【００１６】
図１に戻り、液晶露光装置１０を構成する各要素について説明する。液晶露光装置１０は、照明系モジュール１２、マスクステージモジュール１４、投影光学系モジュール１６、基板ステージモジュール１８、計測系２０、ポートモジュール２２、マスクローダモジュール２４、及びこれらの制御系などを備えている。上記各要素は、本実施形態の３次元座標系において、マスクローダモジュール２４、照明系モジュール１２、マスクステージモジュール１４、投影光学系モジュール１６、基板ステージモジュール１８、ポートモジュール２２の順で、Ｚ軸方向のプラス側からマイナス側に向かって所定間隔で配置されている。また、計測系２０のＺ軸方向の位置は、投影光学系モジュール１６と概ね重複（図２参照）している。
【００１７】
図１に示された液晶露光装置１０を構成する各要素は、不図示のクリーンルームの床２６上に設置されたチャンバ（不図示）内に収容されている。また、該チャンバの外側には、例えばコータ／デベロッパ装置等の外部装置とポートモジュール２２との間で基板Ｐの受け渡しを行うための基板搬送ロボット（不図示）などが設置されている。なお、本実施形態において、マスクローダモジュール２４は、上記チャンバ内に収容されることから、液晶露光装置１０の一部を構成する要素として説明するが、マスクローダモジュール２４自体は、液晶露光装置１０を構成しない独立した要素であっても良い。
【００１８】
また、液晶露光装置１０は、架台２８Ａ〜２８Ｆを有している。架台２８Ａ〜２８Ｆは、クリーンルームの床２６上に、Ｚ軸方向に所定間隔で設置されている。架台２８Ａ〜２８Ｆは、床２６に対する上記マスクローダモジュール２４、照明系モジュール１２、マスクステージモジュール１４、投影光学系モジュール１６、基板ステージモジュール１８、及びポートモジュール２２それぞれの設置位置（高さ位置及び水平面内の位置）を設定する。なお、図１では、架台２８Ａ〜２８Ｆそれぞれが模式的に箱形の部材として図示されているが、その形状は、特に限定されず、適宜変更が可能である。
【００１９】
架台２８Ａ上にはマスクローダモジュール２４が、架台２８Ｂ上には照明系モジュール１２が、架台２８Ｃ上にはマスクステージモジュール１４が、架台２８Ｄ上には投影光学系モジュール１６が、架台２８Ｅ上には基板ステージモジュール１８が、架台２８Ｆ上にはポートモジュール２２が、それぞれに載置されている。架台２８Ａ〜２８Ｆは、その支持対象物（例えば、架台２８Ａであればマスクローダモジュール２４）の重心位置の直下で、該支持対象物を下方から支持している。また、架台２８Ａ〜２８Ｆそれぞれは、不図示の防振装置を有しており、その支持対象物を床２６に対して振動的に絶縁（分離）している。
【００２０】
照明系モジュール１２は、架台２８Ｂ上に載置された石ガイド３０、ガイドビーム３２、及び照明ステージ３４を備えている。
【００２１】
石ガイド３０は、Ｘ軸に平行な方向に延びるＹＺ断面Ｕ字状に形成された部材から成り、架台２８Ｂ上に固定されている。石ガイド３０は、例えば花崗岩などの石材により形成され、その上端面（＋Ｙ側の面）、及び両側面（＋Ｚ側及び−Ｚ側の面）は、平面度が非常に高く仕上げられている。石ガイド３０の一対の対向面間には、Ｘ固定子３６ａが挿入されている。Ｘ固定子３６ａは、Ｘ軸方向に延び、ＹＺ断面Ｕ字状に形成されている。Ｘ固定子３６ａは、一対の対向面それぞれに不図示の永久磁石を有している。
【００２２】
ガイドビーム３２は、Ｘ軸に平行な方向に延びるＹＺ断面矩形の部材から成り、石ガイド３０の上方に、該石ガイド３０とほぼ平行に配置されている。ガイドビーム３２は、不図示の支柱などを介して架台２８Ｂに固定されている。ガイドビーム３２の下面には、Ｘ固定子３８ａが固定されている。Ｘ固定子３８ａは、Ｙ軸方向において上下逆さに配置されている（−Ｙ側に開口している）点を除き、Ｘ固定子３６ａと実質的に同じ構成、機能を有している。
【００２３】
照明ステージ３４は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、ステージ本体４０、ランプハウス４２、導光部４４、及び複数（本実施形態では、例えば３つ）の照明光学系４６Ａ〜４６Ｃを有している。
【００２４】
ステージ本体４０は、ランプハウス４２などを保持する部材であり、Ｚ軸方向から見て矩形の枠状部材から成る。ステージ本体４０の下面には、一対の側板４８がＸ軸方向に離間して２組固定されており、石ガイド３０は、一対の側板４８間に挿入されている（図１参照）。ステージ本体４０及び一対の側板４８は、石ガイド３０の上面、及び一対の外側面それぞれに対向する面に不図示のエアベアリングを有している。照明ステージ３４は、上記エアベアリングから石ガイド３０に対して噴出される加圧気体の静圧により、石ガイド３０に対して微小な隙間を介して浮上している。なお、石ガイド３０の上面に対し、加圧気体の噴出と真空吸引とを併用することによってエアベアリングにより形成される気体膜の剛性を高めるようにしても良い。
【００２５】
また、ステージ本体４０の上面及び下面には、それぞれＸ可動子３６ｂ、３８ｂが固定されている。Ｘ可動子３６ｂは、上記Ｘ固定子３６ａ（図３（ａ）では不図示。図１参照）とともにＸリニアモータ３６（図２２参照）を構成し、Ｘ可動子３８ｂは、上記Ｘ固定子３８ａとともにＸリニアモータ３８（図２２参照）を構成している。Ｘ可動子３６ｂ、３８ｂは、それぞれ不図示のコイルユニットを有している。液晶露光装置１０（図１参照）では、該コイルユニットに対する電力供給が主制御装置５０（図２２参照）により制御されることにより、照明ステージ３４がＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動される。すなわち、本実施形態の照明系モジュール１２は、照明ステージ３４をＸリニアモータ３６、３８によりＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動する単軸（リニア）ステージ装置である。
【００２６】
ここで、上記Ｘリニアモータ３６、３８は、照明ステージ３４の重心位置に対して対称（図３（ａ）でＹ軸方向において上下対称）に配置されている。従って、Ｘリニアモータ３６、３８を同時に用いて照明ステージ３４をＸ軸方向に駆動する際、該照明ステージ３４のＺ軸周り方向の回転動作（ピッチング動作）を抑制することができる。
【００２７】
照明ステージ３４のＸ位置情報は、例えば石ガイド３０に固定されたリニアスケール（１次元回折格子）と、ステージ本体４０に固定されたエンコーダヘッドとを含むＸリニアエンコーダ５２（図２２参照）を介して主制御装置５０（図２２参照）により求められる。
【００２８】
ランプハウス４２は、楕円面鏡５４の内部に配置された光源としての水銀ランプ５６から、例えばｇ線、ｈ線、ｉ線などの輝線を照明光（エネルギビーム）として射出する。水銀ランプ５６からの照明光は、ダイクロイックミラー５８、及び複数のレンズ６０を介して導光部４４へ導かれる。導光部４４はランプハウス４２からの照明光を、複数の照明光学系４６Ａ〜４６Ｃそれぞれに導くものであり、例えば光ファイバなどが用いられる。
【００２９】
照明光学系４６Ａ〜４６Ｃは、互いにＹ軸方向の位置が異なるように、千鳥状に配置されている。配置が異なる点を除き、照明光学系４６Ａ〜４６Ｃそれぞれの構成は、実質的に同じである。
【００３０】
照明光学系４６Ａ〜４６Ｃにおいて、導光部４４からの照明光は、モジュールシャッタ６２、照明ウェッジ６４、フライアイレンズ６６、照度補正フィルタ６８、σ絞り７０、及び各種レンズなどを介してマスクＭ（図１参照）上に照射される。本実施形態の照明系モジュール１２は、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書に開示される照明系と同様に、照明光学系４６Ａ〜４６Ｃを用いて均一な照度分布の照明光ＩＬでマスクＭを照明することにより、マスクＭ上に千鳥状に配置された、例えば３つの照明領域を形成する。
【００３１】
なお、照明系モジュール１２の構成は、適宜変更が可能であり、例えば図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される照明系モジュール１２Ａのように、複数のＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）基板７２（及び不図示の水冷ユニット）を含むＬＤボックス７４を光源として有していても良い。
【００３２】
図１に戻り、マスクステージモジュール１４は、架台２８Ｃ上に載置された石ガイド７６、及び複数（本実施形態では、例えば４枚のマスクＭ（図２参照）に対応した、例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄ（図１において、マスクステージ７８Ｂ〜７８Ｄは、マスクステージ７８Ａの紙面奥行き方向（＋Ｘ方向）に重なっているため不図示。図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）を備えている。
【００３３】
石ガイド７６は、サイズが異なる点を除き、上記照明系モジュール１２が有する石ガイド３０と構造及び機能が同じであるので、ここでは説明を省略する。また、石ガイド７６の一対の対向面間にＸ固定子８０ａが挿入されている点も上記照明系モジュール１２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄは、Ｘ軸方向に所定間隔で配置されている。例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄの構成は、実質的に同じであるので、以下、最も−Ｘ側のマスクステージ７８Ａの構成について説明する。
【００３５】
マスクステージ７８Ａは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、ステージ本体８２、マスクホルダ８４、及び一対のＹ微動アクチュエータ８６を備えている。
【００３６】
ステージ本体８２は、Ｚ軸方向から見て矩形の枠状部材から成り、その下面にＸ可動子８０ｂと一対のキャリッジ８８とが固定されている。キャリッジ８８は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、その一対の対向面間に石ガイド７６が挿入されている。キャリッジ８８は、石ガイド７６の上面、及び一対の外側面それぞれに対向する面に不図示のエアベアリングを有している。マスクステージ７８Ａは、上記エアベアリングから石ガイド３０に対して噴出される加圧気体の静圧により、石ガイド７６に対して微小な隙間を介して浮上している。Ｘ可動子８０ｂは、上記照明系モジュール１２が有するＸ可動子３６ｂ（図３（ａ）参照）と構造及び機能が同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
Ｘ可動子８０ｂは、図６（ｂ）に示されるように、Ｘ固定子８０ａとともに、ステージ本体８２をＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動するためのＸリニアモータ８０（図６（ｂ）では不図示。図２２参照）を構成している。Ｘ可動子８０ｂは、不図示のコイルユニットを有している。液晶露光装置１０（図１参照）では、例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄ（図５（ａ）参照）それぞれが有する上記コイルユニットに対する電力供給が主制御装置５０（図２２参照）により制御されることにより、例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄそれぞれのステージ本体８２のＸ位置が適宜個別に制御される。また、例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄそれぞれのステージ本体８２のＸ位置情報は、例えば石ガイド７６に固定されたリニアスケール（１次元回折格子）と、例えばキャリッジ８８に固定されたエンコーダヘッドとを含むＸリニアエンコーダ９０（図２２参照）を介して主制御装置５０により個別に求められる。
【００３８】
また、図６（ｂ）に示されるように、ステージ本体８２の開口部を形成する内壁面のうち、＋Ｙ側の面、及び−Ｙ側の面には、それぞれ凹部８２ａ、８２ｂが形成されている。凹部８２ａ、８２ｂを形成する内壁面は、平面度が非常に高く仕上げられている。
【００３９】
図６（ａ）に戻り、マスクホルダ８４は、ＸＹ平面とほぼ平行に配置された矩形の枠状の部材から成り、その開口部内にマスクＭの一部が配置される。マスクＭのパターン保持面（−Ｚ側の面）には、所定のマスクパターン（回路パターン）が形成されるとともに、該パターン保持面を保護するためのペリクルＰＬが取り付けられている。また、マスクホルダ８４の開口部を形成する内壁面のうち、＋Ｙ側の面、及び−Ｙ側の面からは、それぞれ一対の吸着パッド９２が突き出している。吸着パッド９２には、マスクステージモジュール１４の外部に設置された不図示のバキューム装置が接続されている。吸着パッド９２は、上記バキューム装置から供給される真空吸引力を用いて、マスクＭのパターン保持面の外周縁部（マスクパターンが形成されていない領域）を吸着保持する。
【００４０】
また、図６（ｂ）に示されるように、マスクホルダ８４は、＋Ｙ側の端部近傍がステージ本体８２の凹部８２ａ内に挿入されるとともに、−Ｙ側の端部近傍がステージ本体８２の凹部８２ｂ内に挿入されている。マスクホルダ８４は、上記凹部８２ａ、８２ｂ内に挿入される部分にエアベアリング９４を有している。マスクホルダ８４とステージ本体８２との間には、上記エアベアリング９４から噴出される加圧気体の静圧により、微小な隙間が形成されている。また、上記加圧気体により形成される気体膜の剛性により、マスクホルダ８４のステージ本体８２に対するＺ軸、θｘ、θｙ方向の相対移動（マスクＭの傾き）が制限されている。
【００４１】
一対のＹ微動アクチュエータ８６は、凹部８２ｂ内に挿入されており、Ｘ軸方向に離間して配置されている。本実施形態では、Ｙ微動アクチュエータ８６としては、くさび式駆動装置（カム装置）が用いられているが、これに限られず、例えばリニアモータなどの他のアクチュエータを用いることも可能である。一対のＹ微動アクチュエータ８６は、主制御装置５０（図２２参照）により個別に制御される。主制御装置５０は、一対のＹ微動アクチュエータ８６を適宜制御することにより、マスクホルダ８４（すなわちマスクＭ）をＸＹ平面内の２自由度方向（Ｙ、θｚ方向）に微小駆動することができる。マスクホルダ８４（すなわちマスクＭ）のステージ本体８２に対する上記２自由度方向（Ｙ、θｚ方向）の位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系９６（図６（ａ）及び図６（ｂ）では不図示。図２２参照）により求められる。なお、マスクホルダ８４（すなわちマスクＭ）のＸＹ平面内におけるＸ方向の微小駆動は、Ｘリニアモータ８０によって行うこともできる。
【００４２】
なお、マスクステージ７８Ａ〜７８Ｄそれぞれは、その重心位置よりも下方に配置されたＸリニアモータ８０のみによって、それぞれＸ軸方向に駆動される。従って、上記照明系モジュール１２の照明ステージ３４（図１参照）と異なり、駆動時にピッチングモーメントが作用するが、上述したように、本実施形態では、スキャン露光時に照明光（照明ステージ３４）がスキャン方向に高速移動するのに対し、マスクＭが静止状態とされるので、上記ピッチングモーメントは、問題とならない。このため、マスクステージ７８Ａ〜７８ＤそれぞれをＸ軸方向に案内するガイド装置は、例えば機械ガイド装置であっても良い。
【００４３】
なお、マスクステージモジュール１４の構成は、適宜変更が可能であり、例えば図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるマスクステージモジュール１４Ａのように、マスクステージ７８Ａ（及び不図示のマスクステージ７８Ｂ〜７８Ｄ）がＸブラインド装置９８を有していても良い。
【００４４】
Ｘブラインド装置９８は、照明系モジュール１２からの照明光ＩＬ（図１参照）の一部を遮蔽するための装置であり、ステージ本体８２の＋Ｚ側の面に取り付けられている。Ｘブラインド装置９８は、一対のブレード９８ａを有している。一対のブレード９８ａは、それぞれＹ軸方向に延びる帯状の板部材から成り、Ｘ軸方向に離間して配置されている。ブレード９８ａは、図７（ｂ）に示されるように、長手方向の両端部近傍がクランク状に折り曲げられており、中央部がマスクＭ側に張り出している。ブラインド装置９８は、一対のブレード９８ａに対応して一対のＸアクチュエータ９８ｂ（本変形例では、例えば送りネジ装置）を有しており、一対のブレード９８ａのＸ位置、すなわち照明光ＩＬの遮光範囲が適宜調整可能となっている。
【００４５】
図１に戻り、投影光学系モジュール１６は、架台２８Ｄ上に載置された石ガイド１００、ガイドビーム１０２、及びシャトルレンズ１０４を備えている。
【００４６】
石ガイド１００は、サイズが異なる点を除き、上記照明系モジュール１２が有する石ガイド３０と構造及び機能が同じであるので、ここでは説明を省略する。また、石ガイド１００の一対の対向面間にＸ固定子１０６ａが挿入されている点も上記照明系モジュール１２と同様であるので、ここでは説明を省略する。また、ガイドビーム１０２も、上記照明系モジュール１２が有するガイドビーム３２と構造及び機能が同じであるので、ここでは説明を省略する。ガイドビーム１０２の下面にＸ固定子１０８ａが固定されている点も上記照明系モジュール１２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
シャトルレンズ１０４は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、本体部１１０、複数（本実施形態では、例えば３つ）の投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃ、及び一対のＹブラインド装置１１４を備えている。
【００４８】
本体部１１０は、投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃなどを保持する部分であり、Ｚ軸方向から見て矩形の枠状部材から成る。本体部１１０の下面には、一対の側板１１６がＸ軸方向に離間して２組固定されており、石ガイド１００は、一対の側板１１６間に挿入されている。本体部１１０及び一対の側板１１６は、石ガイド１００の上面、及び一対の外側面それぞれに対向する面に不図示のエアベアリングを有している。シャトルレンズ１０４は、上記エアベアリングから石ガイド１００に対して噴出される加圧気体の静圧により、石ガイド１００に対して微小な隙間を介して浮上している。
【００４９】
本体部１１０の上面及び下面には、それぞれＸ可動子１０６ｂ、１０８ｂが固定されている。Ｘ可動子１０６ｂは、上記Ｘ固定子１０６ａとともにＸリニアモータ１０６（図２２参照）を構成し、Ｘ可動子１０８ｂは、上記Ｘ固定子１０８ａとともにＸリニアモータ１０８（図２２参照）を構成している。Ｘ可動子１０６ｂ、１０８ｂそれぞれは、不図示のコイルユニットを有している。液晶露光装置１０（図１参照）では、該コイルユニットに対する電力供給が主制御装置５０（図２２参照）により制御されることにより、シャトルレンズ１０４がＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動される。すなわち、本実施形態の投影光学系モジュール１６は、シャトルレンズ１０４をＸリニアモータ１０６、１０８によりＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動する単軸（リニア）ステージ装置である。
【００５０】
ここで、上記Ｘリニアモータ１０６、１０８は、シャトルレンズ１０４の重心位置に対して対称（図８（ａ）及び図８（ｂ）でＹ軸方向において対称）に配置されている。従って、Ｘリニアモータ１０６、１０８を同時に用いてシャトルレンズ１０４をＸ軸方向に駆動する際、該シャトルレンズ１０４のピッチング動作を抑制することができる。
【００５１】
シャトルレンズ１０４のＸ位置情報は、例えば石ガイド１００に固定された不図示のリニアスケール（１次元回折格子）と、本体部１１０に固定されたエンコーダヘッドとを含むＸリニアエンコーダ１１８（図２２参照）を介して主制御装置５０（図２２参照）により求められる。
【００５２】
本実施形態の投影光学系モジュール１６は、上記照明系モジュール１２の照明光学系４６Ａ〜４６Ｃ（図３（ａ）参照）に対応する、例えば３つの投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃを備えた、いわゆるマルチレンズ型の投影光学系である。例えば３つの投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃそれぞれは、基板Ｐ（図１など参照）上にマスクパターンの一部の正立像を形成する両側テレセントリックな等倍系であり、上記照明光学系４６Ａ〜４６Ｃに対応して千鳥状に配置されている。配置が異なる点を除き、投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃそれぞれの構成は、実質的に同じである。
【００５３】
図９に示されるように、投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃにおいて、マスクＭ（図１など参照）の一部を通過（透過）した照明光ＩＬは、フォーカス位置調整機構１２０、像シフト機構１２２、第１の反射屈折型光学系１２４、視野絞り１２６、第２の反射屈折型光学系１２８、及び倍率調整機構１３０などを介して基板Ｐ（図１など参照）に出射される。反射屈折型光学系１２４、１２８それぞれは、プリズム１３２ａ、レンズ１３２ｂ、凹面鏡１３２ｃなどを有している。
【００５４】
本実施形態の液晶露光装置１０（図１参照）では、例えば米国特許第６，２８８，７７２号明細書に開示される露光装置と同様に、照明系モジュール１２（図１参照）が有する複数の照明光学系４６Ａ〜４６Ｃ（図３（ａ）参照）がマスクＭ（図１参照）上の照明領域を、均一な照度分布の照明光で照明すると、投影光学系モジュール１６が有する投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃにより、千鳥状に配置された、例えば３つの露光領域（イメージフィールド）が基板Ｐ（図１など参照）上に生成される。基板Ｐ上に生成された照明領域内には、上記マスクＭの一部に形成されたマスクパターンの正立等倍像が結像する。投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃそれぞれから出射した照明光により生成される基板Ｐ上の複数の露光領域それぞれの形状は、視野絞り１２６により設定される。本実施形態において、露光領域の形状は、一例として平面視（Ｚ軸方向から見て）台形状（図８（ａ）参照）に設定されるが、これに限定されず、適宜変更が可能である。
【００５５】
また、本実施形態の液晶露光装置１０では、上記例えば３つの投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃにより生成される、千鳥状に配置された、例えば３つの露光領域を合成することにより、投影光学系モジュール１６を、Ｙ軸方向に延びる帯状の露光領域を生成する投影光学系と同等に機能させる。このような、千鳥状に配置される複数の露光領域を合成して（繋ぎ合わせて）、スキャン方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に延びる帯状の露光領域と同等の露光領域を生成する手法は、例えば米国特許第６，２８８，７７２号明細書に開示されている。以下、本明細書及び図面では、理解を容易にするため、基板Ｐ上に生成される露光領域ＩＡ、及びマスクＭ上に生成される照明領域ＩＡＭ（それぞれ図３０（ａ）〜図３４（ｃ）参照）を、Ｙ軸方向に延びる帯状の領域として説明する。上記例えば３つの投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃにより生成される露光領域のＹ軸方向の長さは、基板ＰのＹ軸方向の長さの、例えば１／４程度となるように設定されている。
【００５６】
一対のＹブラインド装置１１４は、投影レンズモジュール１１２Ａ、１１２Ｃから出射する照明光の一部を遮光して露光領域のＹ軸方向の長さを調整する装置であり、Ｘ軸方向に延びる帯状の部材から成るブレード１１４ａと、該ブレード１１４ａをＹ軸方向に駆動するためのＹアクチュエータ１１４ｂ（本実施形態では、例えば送りネジ装置）を有している。
【００５７】
図１に戻り、基板ステージモジュール１８は、合計で、例えば４つの基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ、及び例えば２つのターンテーブル１４２Ａ、１４２Ｂを備えている。なお、基板ステージ１４０Ｃ、基板ステージ１４０Ｄ、ターンテーブル１４２Ｂは、それぞれ基板ステージ１４０Ａ、基板ステージ１４０Ｂ、ターンテーブル１４２Ａの紙面奥行き方向（＋Ｘ方向）に重なっているため、図１では不図示となっている（図１２参照）。
【００５８】
例えば２つのターンテーブル１４２Ａ、１４２Ｂは、架台２８Ｅ上にＸ軸方向に離間して載置されている（図１２参照）。また、例えば４つの基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄのうち、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂは、ターンテーブル１４２Ａ上に載置され、基板ステージ１４０Ｃ、１４０Ｄは、ターンテーブル１４２Ｂ上に載置されている。基板ステージ１４０Ａと基板ステージ１４０Ｂとは、図１でＸ軸方向において左右対称に配置されている。また、不図示であるが、同様に基板ステージ１４０Ｃと基板ステージ１４０Ｄとは、図１でＸ軸方向において左右対称に配置されている。
【００５９】
ターンテーブル１４２Ａは、架台２８Ｅに固定されたベース部１４２ａと、該ベース部１４２ａが備える不図示のアクチュエータ（例えばＡＣサーボモータ）によりＹ軸回りに回転駆動される回転部１４２ｂとを備えている。主制御装置５０（図２２参照）は、上記アクチュエータを制御することによって、回転部１４２ｂをＹ軸周りに少なくとも、例えば１８０°回転させることができるようになっている。回転部１４２ｂの回転角は、例えばロータリエンコーダなどにより計測される。ターンテーブル１４２Ｂの構成は、ターンテーブル１４２Ａと実質的に同じであるが、ターンテーブル１４２Ａ、１４２Ｂは、主制御装置５０により、個別に制御される。
【００６０】
主制御装置５０は、ターンテーブル１４２Ａの回転部１４２ｂを、例えば１８０°回転駆動することにより、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂの位置を相互に入れ替えることができる。同様に、主制御装置５０は、ターンテーブル１４２Ｂの回転部１４２ｂを、例えば１８０°回転駆動することにより、基板ステージ１４０Ｃ、１４０Ｄの位置を相互に入れ替えることができる。以下、基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄのうち、＋Ｚ側（投影光学系モジュール１６側）に配置されるステージをフロントステージ（図１では基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｃ）と称し、−Ｚ側（ポートモジュール２２側）に配置されるステージをバックステージ（図１では基板ステージ１４０Ｂ、１４０Ｄ）と称して説明する。
【００６１】
次に基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄの構成について説明する。なお、基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄは、配置が異なる点を除き、実質的に同じ構成であるので、以下、基板ステージ１４０Ａの構成について説明する。基板ステージ１４０Ａは、Ｙガイド１４４、Ｙキャリッジ１４６、及び基板ホルダ１４８などを備えている。従って、本実施形態の基板ステージモジュール１８は、合計で、例えば４つの基板ホルダ１４８を有しており、最大で、例えば４枚の基板Ｐを同時に保持することができるようになっている。
【００６２】
Ｙガイド１４４は、Ｙ軸に平行な方向に延びる部材から成る。Ｙガイド１４４は、その下端部がターンテーブル１４２Ａの回転部１４２ｂに接続されており、回転部１４２ｂと一体にＹ軸周り方向に回転するようになっている。Ｙガイド１４４の上端部近傍には、滑車１５０が固定されている。滑車１５０は、Ｙガイド１４４に対してＸ軸に平行な軸線周りに回転自在に支持されている。
【００６３】
Ｙキャリッジ１４６は、側面視（Ｘ軸方向から見て）Ｌ字状に形成された部材から成る。Ｙキャリッジ１４６の内部には、Ｙガイド１４４が挿通されている。Ｙキャリッジ１４６とＹガイド１４４との間には、ガイド装置（機械的なガイドであっても良いし、エアベアリングのような非接触ガイドであっても良い）が設けられており、Ｙキャリッジ１４６は、Ｙガイド１４４に沿ってＹ軸方向（上下方向）に移動自在となっている。また、Ｙキャリッジ１４６は、回転軸１７２を支持するための軸受けを有している。なお、図１では、Ｙキャリッジ１４６内にＹガイド１４４が挿通される構成が一例として示されているが、これに限られず、例えば図１１に示されるように、Ｙガイド１４４の外側に機械的なＹリニアガイド装置１５２を介してＹキャリッジ１４６が配置されるような構成であっても良い。
【００６４】
図１に戻り、Ｙキャリッジ１４６には、ワイヤ１５４（あるいはロープ、ベルトなどの可撓性を有する長尺の部材）の一端が接続されている。ワイヤ１５４は、その長手方向中間部分が滑車１５０に巻き掛けられることにより、例えば１８０°折り返されている。ワイヤ１５４の他端部には、ウエイト１５６が接続されている。
【００６５】
また、基板ステージモジュール１８は、Ｙキャリッジ１４６をＹ軸方向に所定の長ストロークで駆動するためのＹアクチュエータ１５８（図１で不図示。図２２参照）を有している。Ｙアクチュエータ１５８は、各基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄそれぞれについて、独立に設けられており、主制御装置５０（図２２参照）は、各基板ステージ１４０Ａ〜１４０ＤそれぞれのＹキャリッジ１４６を独立してＹ軸方向に駆動することができるようになっている。
【００６６】
上述したウエイト１５６の重量は、Ｙキャリッジ１４６及び該Ｙキャリッジ１４６に支持された基板ホルダ１４８を含む系の重量とほぼ同じに設定されている。これにより、Ｙキャリッジ１４６及び基板ホルダ１４８を含む系の自重がキャンセルされるので、出力の小さなＹアクチュエータ１５８（図２２参照）で基板ホルダ１４８の駆動を行うことができる。
【００６７】
本実施形態において、Ｙキャリッジ１４６（及びＹキャリッジ１４６に支持される基板ホルダ１４８）のＹ軸方向への移動可能量（Ｙストローク）は、基板ＰのＹ軸方向の長さ（幅）と同等に設定されている。なお、Ｙキャリッジ１４６を上下動させるためのＹアクチュエータ１５８の構成は特に限定されず、例えばＹキャリッジ１４６自体を、例えば送りネジ装置などのアクチュエータを用いて駆動しても良いし、ウエイト１５６を同様のアクチュエータで駆動しても良いし、あるいは滑車１５０を回転させても良い。Ｙキャリッジ１４６のＹ位置は、例えばロータリエンコーダなどを用いて滑車１５０の回転角を計測することにより求めても良いし、その他の計測系（例えば干渉計、リニアエンコーダ）を用いて求めても良い。
【００６８】
次に基板ホルダ１４８の構成を説明する。ここで、基板ホルダ１４８は、上記Ｙキャリッジ１４６に軸支されており、図１に示される基板保持面がＸＹ平面（鉛直面）にほぼ平行とされた位置（以下、縦位置と称する）と、基板保持面がＸＺ平面（水平面）にほぼ平行とされた位置（図１６（ｃ）など参照。以下、横位置と称する）との間を回動（回転）可能になっている。ここでは、特に説明する場合を除き、基板ホルダ１４８について、基板保持面が＋Ｚ方向を向いた縦位置状態での構成について説明する。
【００６９】
基板ホルダ１４８は、図１０に示されるように、ホルダ本体１６０、基板テーブル１６２、重量キャンセル装置１６４、基板テーブル１６２をホルダ本体１６０に対して６自由度方向に微小駆動するための複数のボイスコイルモータ（例えば４つのＸボイスコイルモータ１６６ｘ、例えば４つのＹボイスコイルモータ１６６ｙ、例えば３つのＺボイスコイルモータ１６６ｚ）、基板テーブル１６２とホルダ本体１６０との相対移動を規制するための複数のテーブルクランプ装置（例えば３つのＺクランプ装置１６８、及び例えば１つのＹクランプ装置１７０）などを有している。
【００７０】
ホルダ本体１６０は、基板ホルダ１４８のベースとなる部分であり、矩形枠状の本体部１６０ａと、本体部１６０ａの四隅部、及び、＋Ｙ側面並びに−Ｙ側面それぞれから放射状に延びる枝部１６０ｂ〜１６０ｇと、を有している。
【００７１】
本体部１６０ａから斜め上方に伸びる一対の枝部１６０ｂ、１６０ｃそれぞれの先端部には、Ｙキャリッジ１４６に軸支される回転軸１７２が固定されている。回転軸１７２は、Ｘ軸にほぼ平行に延び、その長手方向の両端部近傍がＹキャリッジ１４６（図１１参照）に支持されている。また、本体部１６０ａから下方に延びる枝部１６０ｇの先端部には、ＹＺ断面逆Ｕ字状（図１１参照）の軸受け１７４が固定されている。軸受け１７４は、基板ホルダ１４８を縦位置から横位置に（あるいはその逆に）移行させる際に用いられる。軸受け１７４を用いた基板ホルダ１４８の位置変更動作については後述する。
【００７２】
基板テーブル１６２は、矩形の板状部材から成り、図１１に示されるように、ホルダ本体１６０の＋Ｚ側（Ｙガイド１４４とは反対側）に、ホルダ本体１６０に対して所定の隙間を介して配置されている。基板テーブル１６２において、表面（図１０及び図１１では＋Ｚ側を向いた面）の寸法（Ｘ及びＹ軸方向の長さ）は、基板Ｐ（図１など参照）と同等に（実際には幾分短く）設定されている。また、基板テーブル１６２の表面には、図示しない微小な複数の孔部がほぼ全面に亘って形成されている。また、基板テーブル１６２には、基板ステージモジュール１８（図１参照）の外部に設置された不図示のバキューム装置が接続されている。基板テーブル１６２は、その表面（基板保持面）に沿って、上記バキューム装置から供給される真空吸引力を用いて、基板Ｐの裏面（レジスト塗布面とは反対側の面）を吸着保持することができる。
【００７３】
また、基板ホルダ１４８には、図１０に示されるように、基板テーブル１６２（一部は、基板テーブル１６２及びホルダ本体１６０）をその厚さ方向（図１０ではＺ軸方向）に貫通する貫通孔１７６が、上記基板吸着用の孔部とは別に、複数（本実施形態では、例えば５２）形成されている。貫通孔１７６は、Ｘ軸及びＹ軸方向に関してほぼ均等な間隔で形成されている。複数の貫通孔１７６は、基板テーブル１６２に保持される基板Ｐの交換動作時に用いられる。複数の貫通孔１７６を用いた基板Ｐの交換動作については、後述する。
【００７４】
重量キャンセル装置１６４は、図１１に示されるように、基板テーブル１６２の裏面の中央部から突き出して形成された凸部１７８に吊り下げ状態で取り付けられた空気ばね１６４ａを有している。また、空気ばね１６４ａの下端部には、エアベアリング１６４ｂが取り付けられている。重量キャンセル装置１６４（すなわち基板テーブル１６２）は、エアベアリング１６４ｂから本体部１６０ａの内壁面に噴出する加圧気体の静圧により、本体部１６０ａ上に微小な隙間を介して載置されている。これにより、基板テーブル１６２は、ホルダ本体１６０に対して、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、θｙ方向に関して相対移動自在となっている。重量キャンセル装置１６４は、空気ばね１６４ａが発生する重力方向上向き（＋Ｙ方向）の力により、基板テーブル１６２の自重を支持する。なお、重量キャンセル装置１６４は、ホルダ本体１６０に固定され、基板テーブル１６２の凸部１７８との間にエアベアリングを配置するようにしてもよい。これにより、重量キャンセル装置１６４が支持する基板テーブル１６２の質量を減らすことができる。
【００７５】
次に、基板テーブル１６２をホルダ本体１６０に対して６自由度方向に微小駆動するための複数のボイスコイルモータについて説明する。基板ホルダ１４８は、図１０に示されるように、例えば４つのＸボイスコイルモータ１６６ｘ、例えば４つのＹボイスコイルモータ１６６ｙ、及び例えば３つのＺボイスコイルモータ１６６ｚを有している。例えば２つのＸボイスコイルモータ１６６ｘと、他の２つのＸボイスコイルモータ１６６ｘとは、基板テーブル１６２の重心位置に対してＸ軸方向において左右対称に配置されている。また、例えば２つのＹボイスコイルモータ１６６ｙと、他の２つのＹボイスコイルモータ１６６ｙとは、基板テーブル１６２の重心位置に対してＹ軸方向において上下対称に配置されている。また、例えば３つのＺボイスコイルモータ１６６ｚは、同一直線上にない３箇所（正三角形の頂点に対応する位置）に配置されている。複数のボイスコイルモータ１６６ｘ、１６６ｙ、１６６ｚの構成は、配置が異なる（すなわち推力の発生方向が異なる）点を除き、概ね同じであるので、ここではＸボイスコイルモータ１６６ｘについて説明する。
【００７６】
図１１に示されるように、Ｘボイスコイルモータ１６６ｘは、本体部１６０ａの外側面に固定された固定子１６６ａと、基板テーブル１６２の裏面から突き出した凸部１８０に固定された可動子１６６ｂとを備えている。可動子１６６ｂは、断面Ｕ字状に形成され、一対の対向面それぞれに不図示の永久磁石を有している。固定子１６６ａは、上記可動子１６６ｂの一対の対向面間に挿入されている。固定子１６６ａは、不図示のコイルユニットを有している。基板ホルダ１４８では、該コイルユニットに対する電力供給が主制御装置５０（図２２参照）により制御されることにより、ホルダ本体１６０に対する基板テーブル１６２のＸ位置が適宜制御される。
【００７７】
主制御装置５０は、例えば４つのＸボイスコイルモータ１６６ｘ（図１０参照）それぞれを用いて基板テーブル１６２に推力を付与することにより、基板テーブル１６２（すなわち基板Ｐ）を照明光ＩＬ（図１参照）に対してＸ軸に平行な方向、及び／又はθｚ方向に微小ストロークで適宜移動させる。
【００７８】
同様に、主制御装置５０は、例えば４つのＹボイスコイルモータ１６６ｙ（図１０参照）それぞれを用いて基板テーブル１６２に推力を付与することにより、基板テーブル１６２（すなわち基板Ｐ）を照明光ＩＬ（図１参照）に対してＹ軸に平行な方向、及び／又はθｚ方向に微小ストロークで適宜移動させる。また、主制御装置５０は、例えば３つのＺボイスコイルモータ１６６ｚ（図１０参照）それぞれを用いて基板テーブル１６２に推力を付与することにより、基板テーブル１６２（すなわち基板Ｐ）を照明光ＩＬ（図１参照）に対してＺ軸に平行な方向、θｘ方向、θｙ方向の少なくとも１方向に微小ストロークで適宜移動させる。
【００７９】
次に、図１０に戻り、基板テーブル１６２とホルダ本体１６０との相対移動を制限するための複数のテーブルクランプ装置（例えば３つのＺクランプ装置１６８、及び例えば１つのＹクランプ装置１７０）について説明する。
【００８０】
例えば３つのＺクランプ装置１６８は、同一直線上にない３箇所（正三角形の頂点に対応する位置）に配置されている。Ｚクランプ装置１６８は、図１１に示されるように、シリンダ装置１６８ａと、該シリンダ装置１６８ａのロッド先端に取り付けられたボールが嵌合可能なテーパ孔が形成されたパッド１６８ｂとを有している。シリンダ装置１６８ａは、ホルダ本体１６０の枝部１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｇ（それぞれ図１０参照）に固定され、パッド１６８ｂは、基板テーブル１６２の裏面に固定されている。例えば１つのＹクランプ装置１７０は、Ｚクランプ装置１６８と同様にシリンダ装置１７０ａとパッド１７０ｂとを有している。シリンダ装置１７０ａは、本体部１６０ａに固定され、パッド１７０ｂは、凸部１７８に固定されている。例えば３つのＺクランプ装置１６８、及び例えば１つのＹクランプ装置１７０は、主制御装置５０（図２２参照）により制御される。
【００８１】
主制御装置５０（図２２参照）は、例えば３つのＺクランプ装置１６８、及び例えば１つのＹクランプ装置１７０をオン状態（それぞれのシリンダ装置１６８ａ、１７０ａのボールが対応するパッド１６８ｂ、１７０ｂのテーパ孔に嵌合した状態）にすることにより、ホルダ本体１６０に対する基板テーブル１６２の６自由度方向の相対移動を制限することができる。これに対し、例えば３つのＺクランプ装置１６８、及び例えば１つのＹクランプ装置１７０をオフ状態（それぞれのシリンダ装置１６８ａ、１７０ａのボールが対応するパッド１６８ｂ、１７０ｂのテーパ孔から離脱した状態）にすることにより、主制御装置５０は、上記複数のボイスコイルモータを介して基板テーブル１６２をホルダ本体１６０に対して６自由度方向に微小駆動することができる。
【００８２】
また、本実施形態の基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂ（図１参照）は、上記テーブルクランプ装置（Ｚクランプ装置１６８、Ｙクランプ装置１７０）とは別に、Ｙキャリッジ１４６に対する基板ホルダ１４８の相対回転を制限するホルダクランプ装置１８２（図１０及び図１１では不図示。図２２参照）を有している。ホルダクランプ装置１８２の構成は、上記Ｙクランプ装置１７０と概ね同じである。すなわち、基板ホルダ１４８のホルダ本体１６０には、図１０に示されるように、例えば２つのパッド１８２ｂが固定されるとともに、Ｙキャリッジ１４６には、上記２つのパッド１８２ｂに対応する、例えば２つのシリンダ装置（不図示）が、取付部材１８２ｃを介して固定されている。主制御装置５０（図２２参照）は、上記ホルダクランプ装置１８２をオン状態とすることにより、基板ホルダ１４８のＹキャリッジ１４６に対する回転軸１７２回りの相対回転を制限することができる。
【００８３】
次に、計測系２０について図１２〜図１５（ｃ）を用いて説明する。計測系２０は、図１２に概略的に示されるように、例えば２つの計測ステージ１９０、１９２、キャリブレーション用センサ１９４、複数のマスクアライメント顕微鏡１９８などを備えている。
【００８４】
計測ステージ１９０は、シャトルレンズ１０４の＋Ｘ側に配置され、計測ステージ１９２は、シャトルレンズ１０４の−Ｘ側に配置されている。計測ステージ１９０、１９２は、シャトルレンズ１０４をＸ軸方向に案内するための石ガイド１００、及びガイドビーム１０２（それぞれ図１参照）により、Ｘ軸方向に案内される。すなわち、石ガイド１００，及びガイドビーム１０２は、シャトルレンズ１０４と計測ステージ１９０、１９２とで、共用される。
【００８５】
計測ステージ１９０（及び計測ステージ１９２）は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されるように、ステージ本体２００、例えば４つのオートフォーカス（ＡＦ）センサ２０２、及び例えば２つのアライメント（ＡＬＧ）センサ２０４を備えている。
【００８６】
ステージ本体２００は、ＡＦセンサ２０２、及びＡＬＧセンサ２０４を保持する部分であり、矩形枠状の部材から成る。ステージ本体２００の下面には、Ｘキャリッジ２０６とＸ可動子２０８ｂとが固定されている。また、ステージ本体２００の上面には、Ｘ可動子２１０ｂが固定されている。Ｘキャリッジ２０６は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、その一対の対向面間に石ガイド１００が挿入されている。Ｘキャリッジ２０６は、石ガイド１００の上面、及び一対の外側面それぞれに対向する面に不図示のエアベアリングを有している。計測ステージ１９０、１９２は、上記エアベアリングから石ガイド１００に対して噴出される加圧気体の静圧により、石ガイド１００に対して微小な隙間を介して浮上している。Ｘ可動子２０８ｂ、２１０ｂは、それぞれ上記シャトルレンズ１０４が有するＸ可動子１０６ｂ、１０８ｂ（図８（ｂ）参照）と構造及び機能が同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
Ｘ可動子２０８ｂは、Ｘ固定子１０６ａとともに、計測ステージ１９０をＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動するためのＸリニアモータ２０８（図１３では不図示。図２２参照）を構成し、Ｘ可動子２１０ｂは、Ｘ固定子１０８ａとともに、計測ステージ１９０をＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動するためのＸリニアモータ２１０（図１３では不図示。図２２参照）を構成している。すなわち、Ｘ固定子１０６ａ、１０８ａは、シャトルレンズ１０４を駆動するためのＸリニアモータ１０６、１０８（それぞれ図２２参照）と、計測ステージ１９０を駆動するためのＸリニアモータ２０８、２１０とで共用される。Ｘ可動子２０８ｂ、２１０ｂは、不図示のコイルユニットを有している。液晶露光装置１０（図１参照）では、上記コイルユニットに対する電力供給が主制御装置５０（図２２参照）により制御されることにより、計測ステージ１９０、１９２のＸ位置が適宜個別に制御される。
【００８８】
また、計測ステージ１９０、１９２それぞれのＸ位置情報は、石ガイド１００に固定されたリニアスケール（１次元回折格子）と、例えばＸキャリッジ２０６に固定されたエンコーダヘッドとを含むＸリニアエンコーダ２１２（図２２参照）を介して主制御装置５０（図２２参照）により個別に求められる。すなわち、石ガイド１００に固定されたリニアスケールは、シャトルレンズ１０４の位置計測を行うためのＸリニアエンコーダ１１８（図２２参照）と、計測ステージ１９０の位置計測を行うためのＸリニアエンコーダ２１２とで共用される。なお、上記Ｘ固定子１０６ａ、１０８ｂ、及び石ガイド１００に固定されたリニアスケールは、計測ステージ１９０、１９２に専用のものを別途設けても良い。
【００８９】
例えば４つのＡＦセンサ２０２は、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されている。ＡＦセンサ２０２は、Ｚ軸方向に延びる部材から成り、マスクＭのパターン面に対して計測ビームを斜めに照射し、その反射光を不図示のラインセンサで受光することによりマスクＭのパターン面のＺ軸方向の変位量を計測する三角測量方式の変位センサを＋Ｚ側の端部近傍に備えている。また、ＡＦセンサ２０２は、−Ｚ側の端部近傍に変位センサ２１４を備えている。例えば４つのＡＦセンサ２０２のうち、最も＋Ｙ側のＡＦセンサ２０２と最も−Ｙ側のＡＦセンサ２０２との間隔は、マスクＭのＹ軸方向の寸法よりも幾分短く設定されている。
【００９０】
変位センサ２１４は、図１４に示されるように、筐体２１４ａに複数の板ばね２１４ｂを介してＺ軸方向に移動自在に支持された変位ブロック２１４ｃを備えている。変位ブロック２１４ｃは、例えばセラミックスなどの熱膨張率が低い材料により形成されている。変位ブロック２１４ｃにおける基板Ｐとの対向面には、エアベアリング２１４ｄが固定されている。変位センサ２１４は、エアベアリング２１４ｄが変位ブロック２１４ｃと基板Ｐとの間に形成する気体膜の膜圧が一定となるように、エアゲージセンサ（不図示）を有している。また変位センサ２１４は、変位ブロック２１４ｃをＺ軸方向に移動（退避）させるアクチュエータ（不図示）を有している。変位センサ２１４では、基板ＰのＺ・チルト方向の位置に応じて変位ブロック２１４ｃが移動し、その変位量が筐体２１４ａ内に配置された三角測量式のセンサ２１４ｅにより求められる。本実施形態の変位センサ２１４によれば、基板Ｐに光を照射することなく、基板ＰのＺ・チルト位置を精密に求めることができるので、基板Ｐを感光させるおそれがない。また変位センサ２１４によれば、基板Ｐの裏面を間違えて計測する恐れがない。なお、変位センサとしては、これに限られず、例えば静電容量式のセンサなどを用いることもできる。
【００９１】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に戻り、例えば４つのＡＦセンサ２０２の出力は、主制御装置５０（図２２参照）に供給される。主制御装置５０（図２２参照）は、露光動作時に、例えば４つのＡＦセンサ２０２をマスクＭ及び基板Ｐに対してスキャン方向に走査し、そのときの各ＡＦセンサ２０２それぞれの出力とＸ位置情報とに基づいて、基板Ｐの表面とマスクＭのパターン面とのＺ・チルト方向の変位情報を求め、その変位情報に基づいて、基板Ｐの表面位置が投影光学系モジュール１６（図１）のベストフォーカス位置と一致するように、基板ＰのＺ・チルト位置を自動的に制御する、いわゆるオートフォーカス制御を行う。
【００９２】
例えば２つのＡＬＧセンサ２０４は、上記例えば４つのＡＦセンサ２０２の−Ｘ側に、Ｙ軸方向に離間して配置されている。ＡＬＧセンサ２０４と上記ＡＦセンサ２０２とは、外形形状が概ね同じとなるように形成されている。＋Ｙ側のＡＬＧセンサ２０４のＹ位置は、最も＋Ｙ側のＡＦセンサ２０２のＹ位置とほぼ一致し、−Ｙ側のＡＬＧセンサ２０４のＹ位置は、最も−Ｙ側のＡＦセンサ２０２のＹ位置とほぼ一致している。ＡＬＧセンサ２０４は、不図示の画像センサを有し、基板Ｐ上に形成されたアライメントマーク（不図示）、及びマスクＭに形成されたアライメントマーク（不図示）を同時に（同軸上で）計測可能となっている。各ＡＬＧセンサ２０４の出力は、主制御装置５０（図２２参照）に供給される。主制御装置５０は、該ＡＬＧセンサ２０４の出力と、計測ステージ１９０、１９２それぞれのＸ位置情報とに基づいて、マスクＭと、該マスクＭを介して露光される基板ＰとのＸＹ座標系内の相対位置関係を求める。
【００９３】
計測ステージ１９２の構成は、ＡＦセンサ２０２、ＡＬＧセンサ２０４が図１２でＸ軸方向において左右対称に配置されている点を除き、計測ステージ１９０と実質的に同じであるので、詳細な説明は省略する。なお、本実施形態では、例えば２つのＡＬＧセンサ２０４により、２眼のアライメント系が構成されたが、これに限られず、例えば３つ以上のＡＬＧセンサ２０４を用いて多眼のアライメント系を構成しても良い。また、ＡＦセンサ２０２の数も、特に限定されず、本実施形態では、Ｙ軸方向に離間する４箇所で、基板ＰとマスクＭとの間の距離を計測可能であったが、例えば３箇所以下であっても良いし、５箇所以上であっても良い。
【００９４】
図１２に戻り、キャリブレーション用センサ１９４は、露光対象となる基板Ｐ（図１２において、表面が＋Ｚ側を向いた基板Ｐ）の表面とほぼ同一面上であって、基板ステージ１４０Ａの−Ｘ側（基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂの回転動作に支障のない位置）に配置されている。キャリブレーション用センサ１９４は、複数の基準指標、観察光学系、カメラ（結像素子）などを備えている（それぞれ不図示）。キャリブレーション用センサ１９４を用いた照明系モジュール１２、及び／又は投影光学系モジュール１６（それぞれ図１参照）のキャリブレーション動作については、後述する。
【００９５】
複数のマスクアライメント顕微鏡１９８は、照明系モジュール１２と複数のマスクＭとの間に配置されている。また、本実施形態では、図１５（ａ）に示されるように、例えば２つで一組のマスクアライメント顕微鏡１９８が、４枚のマスクＭそれぞれに形成された、例えば一対のカウンタマークＣＭを同時に検出できるように、例えば４組み（合計で８つ）、Ｘ軸方向に所定間隔で配置されている。例えば８つのマスクアライメント顕微鏡１９８は、不図示のフレーム部材に支持されており、ＸＹＺ３次元座標系内での位置が不変となっている。例えば８つのマスクアライメント顕微鏡１９８は、マスクＭのＸＹ平面内の位置合わせの基準として用いられる。
【００９６】
図１５（ａ）は、マスクＭに形成されたカウンタマークＣＭと、マスクアライメント顕微鏡１９８の検出視野（図１５（ａ）では、便宜上マスクアライメント顕微鏡１９８と同一の符号を付す）との位置関係の一例が示されている。本実施形態では、例えば４枚のマスクＭそれぞれの−Ｘ側の端部近傍に、例えば＋字状のカウンタマークＣＭがＹ軸方向に離間して一対形成されている。また、マスクアライメント顕微鏡１９８の検出視野内には、上記カウンタマークＣＭに対応して＋字マークが形成されており、図１５（ｃ）に示されるように、この＋字マークとカウンタマークＣＭとが重なるようにマスクＭ（図１５（ａ）参照）のＸＹ平面内の位置を制御（図１５（ｂ）の矢印参照）することにより、マスクＭの位置決めを行う。なお、図１５（ａ）では、理解を容易にするため、カウンタマークＣＭ、及びマスクアライメント顕微鏡１９８の検出視野が、実際よりも大きく図示されている。マスクアライメント顕微鏡１９８、及びカウンタマークＣＭを用いたマスクＭの位置決め動作については、後述する。
【００９７】
次に、基板ステージモジュール１８に保持される基板Ｐの交換動作に用いられるポートモジュール２２（図１参照）について説明する。ポートモジュール２２は、図１に示されるように、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂに保持される基板Ｐの交換に用いられる受け渡しステージ２２０Ａと、基板ステージ１４０Ｃ、１４０Ｄに保持される基板Ｐの交換に用いられる受け渡しステージ２２０Ｂとを備えている。なお、受け渡しステージ２２０Ｂは、受け渡しステージ２２０Ａの紙面奥側（＋Ｘ方向）に重なって配置されており、図１では不図示となっている。受け渡しステージ２２０Ａと受け渡しステージ２２０Ｂとは、実質的に同じ構成であるので、以下、受け渡しステージ２２０Ａの構成について説明する。
【００９８】
受け渡しステージ２２０Ａは、架台２８Ｆ上に載置された第１の架台２２２、第１の架台２２２上に載置された第２の架台２２４、及び第１の架台２２２上に載置された駆動ユニット２２６などを備えている。第１及び第２の架台２２２、２２４それぞれは、Ｙ軸方向に延びる複数の脚と、該複数の脚に支持され、ＸＺ平面に平行に配置された天板とを備えたテーブル状の部材から成る。第２の架台２２４の天板からは、複数の受け渡しピン２２８が上方に突き出している。受け渡しピン２２８は、基板ホルダ１４８に形成された複数の貫通孔１７６（図１０参照）に対応して第２の架台２２４上に、例えば５２本設けられており（図１では実際よりも少なく図示されている）、Ｘ軸及びＺ軸方向に関してほぼ均等な間隔で配置されている。
【００９９】
駆動ユニット２２６は、基板ホルダ１４８を縦位置から横位置（あるいはその逆）に移行させるための装置であり、上述した基板ホルダ１４８のホルダ本体１６０が有する軸受け１７４（それぞれ図１０及び図１１参照）に嵌合可能な軸２３０と、該軸２３０をＹ軸方向に所定のストロークで駆動するためのリニアアクチュエータ（例えばリニアモータ、エアシリンダ、送りネジ装置など）を備えたＹ駆動ユニット２３２と、軸２３０及びＹ駆動ユニット２３２をＺ軸方向に所定のストロークで駆動するためのリニアアクチュエータ（例えばリニアモータ、エアシリンダ、送りネジ装置など）を備えたＺ駆動ユニット２３４とを備えている。
【０１００】
Ｚ駆動ユニット２３４は、軸２３０及びＹ駆動ユニット２３２を＋Ｚ側のストロークエンド近傍に位置させることにより、軸２３０のＺ位置を、バックステージ（図１では基板ステージ１４０Ｂ）の軸受け１７４のＺ位置と概ね同じにすることができるようにＺ軸方向のストローク量が設定されている。基板ホルダ１４８の軸受け１７４は、基板ホルダ１４８が縦位置の状態で下方に開口しているので、該縦位置の状態の基板ホルダ１４８と軸２３０とをＹ軸方向に相対移動させることにより、軸受け１７４内に軸２３０を挿入すること、及び軸受け１７４内から軸２３０を離脱させることが可能となる。
【０１０１】
図１６（ａ）には、Ｙ駆動ユニット２３２によって軸２３０が＋Ｙ方向に駆動（図１６（ａ）の白矢印参照）されることにより、バックステージ（ここでは基板ステージ１４０Ｂ）の軸受け１７４内に軸２３０が挿入された状態が示されている。この後、図１６（ｂ）に示されるように、Ｙ駆動ユニット２３２が−Ｚ方向に駆動（図１６（ｂ）の白矢印参照）される。基板ステージ１４０Ｂでは、軸２３０が軸受け１７４から離脱しないように、基板ホルダ１４８が−Ｙ方向に駆動（図１６（ｂ）の黒矢印参照）される。これにより、基板ホルダ１４８が軸１７２回りに回転する。また、図１６（ｃ）には、Ｙ駆動ユニット２３２が更に−Ｚ方向に駆動（図１６（ｃ）の白矢印参照）されるとともに、基板ホルダ１４８（軸２３０）がさらに−Ｙ方向に駆動（図１６（ｃ）の黒矢印参照）されることにより、基板ホルダ１４８の基板保持面が、ＸＺ平面（水平面）にほぼ平行となった状態が示されている。このように、本実施形態のポートモジュール２２は、駆動ユニット２２６を用いて、バックステージの基板ホルダ１４８を縦位置から横位置に移行させる。なお、基板ホルダ１４８を横位置から縦位置に移行させる場合は、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）とは逆の順に基板ステージ１４０Ｂ、及び駆動ユニット２２６を制御すれば良い。
【０１０２】
なお、本実施形態では、ポートモジュール２２が有する駆動ユニット２２６を用いてバックステージの基板ホルダ１４８の姿勢変更動作を行う構成であったが、これに限られず、基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄのそれぞれが基板ホルダ１４８を回転駆動するアクチュエータを備えていても良い。
【０１０３】
次に、基板ホルダ１４８に保持された基板Ｐの、受け渡しステージ２２０Ａ（あるいは受け渡しステージ２２０Ｂ）への受け渡し動作について説明する。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、基板ホルダ１４８が横位置とされた状態（図１６（ｃ）参照）で、基板テーブル１６２に形成された貫通孔１７６のＸＺ平面内の位置と、受け渡しステージ２２０Ａ（あるいは受け渡しステージ２２０Ｂ）が有する複数の受け渡しピン２２８のＸＺ平面内の位置が概ね一致するように第２の架台２２４の位置が設定されている。
【０１０４】
ここで、基板テーブル１６２に形成された貫通孔１７６は、図１７（ｂ）に示されるように、基板テーブル１６２の表面（基板保持面）側において内径が拡大されることにより、段付きの孔部となっている。以下、貫通孔１７６のうち、上記内径が拡大された部分を拡大部１７６ａと称するとともに、拡大部１７６ａよりも内径が小さい部分を孔部１７６ｂと称して説明する。拡大部１７６ａを形成する壁面は、基板テーブル１６２の表面側に向けて内径寸法が大きくなるようにテーパ状に形成されている。また、孔部１７６ｂの内径寸法は、受け渡しピン２２８の径寸法（太さ）よりも大きく（例えば３倍程度に）設定されており、受け渡しピン２２８を基板テーブル１６２（及びホルダ本体１６０（図１０参照））に接触させることなく貫通孔１７６に挿通させることができる。
【０１０５】
基板テーブル１６２上に基板Ｐが載置された状態で、貫通孔１７６内には、パッド２４０が収納されている。パッド２４０は、拡大部１７６ａに収納される第１の部分２４０ａと、孔部１７６ｂに収納される第２の部分２４０ｂとを有している。第１の部分２４０ａのＹＺ断面は、拡大部１７６ａに対応して台形状となっている。パッド２４０が貫通孔１７６内に収容された状態で、パッド２４０の上面と基板テーブル１６２の表面とがほぼ面一（同一平面を形成する）となるように、第１の部分２４０ａの厚さが設定されている。
【０１０６】
また、パッド２４０には、第２の部分２４０ｂの下面に開口する孔部２４０ｃが形成されている。孔部２４０ｃの内径は、受け渡しピン２２８の外径（太さ）よりも幾分大きく設定されている。受け渡しピン２２８の先端部近傍は、先端側に向けて外径が小さく（細く）なるようにテーパ状に形成されている。これに対応して、孔部２４０ｃも、奥部がテーパ状に形成されている。
【０１０７】
また、基板テーブル１６２の内部には、複数の管路２４２が形成されている。管路２４２は、一部が基板テーブル１６２の表面に開口し、他部が拡大部１７６ａを形成する壁面の底面に開口している。基板テーブル１６２は、外部から供給される真空吸引力により管路２４２内を真空にすることにより、図１７（ａ）に示されるように、基板Ｐを吸着保持するとともに、パッド２４０を吸着保持して該パッド２４０の貫通孔１７６内での移動を抑制する。また、基板テーブル１６２は、上記管路２４２内の真空状態を解除することにより、基板Ｐ及びパッド２４０の吸着保持を解除する。
【０１０８】
露光動作時、及び基板ホルダ１４８の姿勢変更動作（図１６（ａ）〜図１６（ｃ）参照）時において、基板Ｐは、基板テーブル１６２に吸着保持されている。そして、図１６（ｃ）に示されるように、基板テーブル１６２がＸＺ平面に平行とされると、基板Ｐ、及びパッド２４０（それぞれ図１７（ａ）参照）の吸着保持が解除される。この後、図１６（ｄ）に示されるように、バックステージ（ここでは基板ステージ１４０Ｂ）のＹキャリッジ１４６と軸２３０とが一体的に−Ｙ方向に駆動（図１６（ｄ）の白矢印参照）されることにより、基板テーブル１６２が−Ｙ方向に移動する（図１７（ｂ）の矢印参照）。これにより、受け渡しピン２２８がパッド２４０の孔部２４０ｃ内に挿入されるとともに、パッド２４０が受け渡しピン２２８により突き上げられ、基板Ｐと基板テーブル１６２の表面とが離間する。
【０１０９】
次に、図１に戻り、マスクローダモジュール２４について説明する。マスクローダモジュール２４は、Ｘ走行ユニット２５０、多関節ロボット２５２、及び保持ハンド２５４などを備えている。
【０１１０】
Ｘ走行ユニット２５０は、図１８に示されるように、Ｘリニアガイド装置２５８を介してＸ軸方向に所定のストロークで架台２８Ａ上を移動可能なベース部材２６０と、該ベース部材２６０にＸ軸方向の推力を付与するためのＸアクチュエータ２６１を備えている。Ｘアクチュエータとしては、リニアモータなどを用いることができる。
【０１１１】
多関節ロボット２５２は、ベース部材２６０上に搭載されており、ベース部材２６０と一体にＸ軸方向に所定のストロークで移動する。本実施形態では、多関節ロボット２５２としては、汎用の垂直多関節ロボットが用いられているが、これに限られず、適宜変更が可能である。上述したように、本実施形態では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、例えば４枚のマスクＭが、Ｘ軸方向に所定間隔で配置されたマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄそれぞれのマスクホルダ８４に保持される。多関節ロボット２５２は、図１８に示されるように、上記、例えば４つのマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄのマスクホルダ８４それぞれに保持対象のマスクＭを供給可能なように、そのＸ軸方向のストロークが設定されている。
【０１１２】
保持ハンド２５４は、多関節ロボット２５２のアーム先端に取り付けられている（図１参照）。保持ハンド２５４は、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示されるように、多関節ロボット２５２（図１８参照）の先端部に接続するためのフランジを一端に有する本体部２６２を有している。本体部２６２は、ほぼ円筒形に形成され、他端の外周面からは、複数（本実施形態では、例えば５本）のアーム２６４が放射状に延びている。複数のアーム２６４それぞれの先端部には、１本又は２本のマスク保持ピン２６６が取り付けられている。マスクローダモジュール２４（図１、図１８など参照）は、マスクＭのパターン面に対してマスク保持ピン２６６が直交するように、保持ハンド２５４の姿勢を制御した状態で、複数のマスク保持ピン２６６をマスクＭに当接させて該マスクＭを保持する。
【０１１３】
アーム２６４は、不図示のアクチュエータ（例えばエアシリンダなど）を有しており、マスク保持ピン２６６をマスクＭに対して接近及び離間させることが可能なように、マスク保持ピン２６６をマスクＭのパターン面と平行な方向に駆動することができる（図１９（ａ）及び図１９（ｂ）の矢印参照）。また、マスク保持ピン２６６は、該マスク保持ピン２６６の長手方向に平行に移動自在にアーム２６４に支持されている。また、マスク保持ピン２６６は、アーム２６４に対して圧縮コイルバネ２６８により、本体部２６２とは反対側に突き出すように付勢されている。
【０１１４】
本実施形態において、複数のマスク保持ピン２６６は、例えばマスクＭが、図１９（ｂ）に示されるようにＸＹ平面に平行とされた状態で、該マスクＭの＋Ｙ側の端部近傍の中央１箇所、＋Ｘ側の端部近傍の中央１箇所、−Ｙ側の端部近傍の互いに離間した２箇所、及び、−Ｘ側の端部近傍の互いに離間した２箇所の、合計６箇所でマスクＭに当接することにより、マスクＭを保持する。従って、複数のマスク保持ピン２６６がマスクＭに当接した状態では、保持ハンド２５４に対するマスクＭのパターン面に平行な面内（図１９（ｂ）では、ＸＹ平面内）での相対移動が制限される。
【０１１５】
また、保持ハンド２５４は、マスクＭのパターン面とは反対側の面を非接触保持するための保持パッド２７０、及び保持パッド２７０をマスクＭに対して接近及び離間させるための一対のアクチュエータ２７２を有している。保持パッド２７０には、不図示の真空吸引装置、及び加圧気体供給装置が接続されており、真空吸引力と加圧気体の噴出圧力とのバランスにより、マスクＭを非接触保持する。
【０１１６】
次に、図２０（ａ）〜図２０（ｅ）を用いてマスクローダモジュール２４によるマスクＭの供給動作について説明する。図２０（ａ）に示されるように、マスクローダモジュール２４は、マスクバッファ部２５６上に載置されたマスクＭに対して保持ハンド２５４を接近させ、保持パッド２７０の保持面とマスクＭのパターン面とは反対側の面とを対向させる。次いで、図２０（ｂ）に示されるように、複数のマスク保持ピン２６６が、マスクＭに接近する方向に駆動（図２０（ｂ）の矢印参照）されることにより、マスクＭを保持する。この際、マスク保持ピン２６６を駆動するためのアクチュエータ（不図示）は、マスクＭを過度に押圧することを防止するために押圧力が一定に制御（定力制御）される。また、これと併せて保持パッド２７０がマスクＭを非接触保持する。
【０１１７】
ここで、マスクバッファ部２５６上に載置された状態で、マスクＭの長手方向がＸ軸に平行となっていない場合があるので、図２０（ｃ）に示されるように、マスクＭのプリアライメント動作が行われる。プリアライメント動作時には、マスクＭのパターン面が重力方向上向きとなるように多関節ロボット２５２が制御された後、この状態で、マスクＭの長手方向がＸ軸と概ね平行となるように、マスク保持ピン２６６を所定の位置に配置されるように制御（定位置制御）される。
【０１１８】
次いで、図２０（ｄ）に示されるように、アクチュエータ２７２により保持パッド２７０が重力方向上側に駆動された後、図２０（ｅ）に示されるように、マスクＭのパターン面がＸＹ平面にほぼ平行となるように多関節ロボット２５２が制御され、マスクＭがマスクステージモジュール１４が有するマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄ（それぞれ図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）の何れかに受け渡される。この際、マスク保持ピン２６６を駆動するためのアクチュエータ（不図示）は、押圧力が一定に制御（定力制御）される。
【０１１９】
なお、マスクローダモジュール２４の構成は適宜変更が可能である。例えば、上記マスクローダモジュール２４は、例えば1台の多関節ロボット２５２を備えていたが、これに限られず、例えば複数台の多関節ロボットを備えていても良い。また、上記マスクローダモジュール２４で、多関節ロボット２５２がＸ軸方向に移動可能であったが、これに限られず、Ｘ軸方向の位置が固定であっても良い。また、保持ハンド２５４は、マスクＭを非接触で吸着保持する構成であったが、これに限られず、例えば機械的に把持しても良い。
【０１２０】
ここで、上述したように、マスクローダモジュール２４は、マスクバッファ部２５６からマスクＭをマスクステージモジュール１４（図１など参照）に供給する。また、マスクステージモジュール１４に保持されるマスクＭの交換時には、マスクステージモジュール１４から取り外されたマスクＭがマスクローダモジュール２４によりマスクバッファ部２５６上に受け渡される。本実施形態において、マスクバッファ部２５６には、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示されるように、液晶露光装置１０（図１参照）の内部と外部との間を移動可能なように、台車２８０上に載置されたマスクライブラリ２８２が配置される。クリーンルームの床２６上には、マスクライブラリ２８２が載置された台車２８０をマスクローダモジュール２４（図１など参照）に隣接する所定の位置に停止させるためのストッパ２８４が設置されている。
【０１２１】
マスクライブラリ２８２は、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示されるように、箱形に形成された筐体２８６を有し、該筐体２８６内に、例えば４枚のマスクＭを収納可能となっている。例えば４枚のマスクＭは、パターン面（ペリクルＰＬが取り付けられた面）が下方を向いた状態で、マスクトレイ２８８上に載置されている。筐体２８６は、マスクＭの長手方向（図２１（ａ）及び図２１（ｂ）ではＸ軸方向）に平行にマスクトレイ２８８を引き出すことができるように、スライド式のガイド装置２９０を有している。また、マスクトレイ２８８には、筐体２８６からマスクトレイ２８８を引き出す際に用いられる突起２９２が形成されている。突起２９２は、マスクトレイ２８８が筐体２８６に収納された状態で、先端部が筐体２８６の外部に突き出している。
【０１２２】
マスクバッファ部２５６には、筐体２８６からマスクトレイ２８８を引き出すための駆動装置２９４が設置されている。駆動装置２９４は、上記突起２９２を把持するためのハンド２９６と、該ハンド２９６をマスクＭの長手方向（図２１（ａ）及び図２１（ｂ）ではＸ軸方向）と平行な方向に移動させるための第１駆動部２９８と、該第１駆動部２９８を鉛直方向（上下方向）に駆動するための第２駆動部３００とを備えている。マスクライブラリ２８２では、突起２９２がハンド２９６に把持された状態で、該ハンド２９６が駆動されることにより、マスクＭの筐体２８６からの引き出し動作、又はマスクＭの筐体２８６への収納動作が行われる。このとき、マスクトレイ２８８の動作に伴って筐体２８６の前面に配置されたドア２８６ａが自動的に開閉する。
【０１２３】
なお、上述したように、マスクローダモジュール２４では、プリアライメント動作（図２０（ｃ）参照）が行われるので、マスクバッファ部２５６で、マスクＭは、必ずしも長手方向がＸ軸に平行に配置されていなくても良い。従って、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）では、マスクＭの長手方向がＸ軸と平行となるようにマスクライブラリ２８２が配置される場合が示されているが、これに限られず、例えばマスクＭの長手方向がＹ軸に平行な状態で配置されていても良い。この場合、上記プリアライメント動作時にマスクＭを、例えばＹ軸周りに９０°回転させれば良い。また、駆動装置２９４の代わりに前記多関節ロボット２５２によりマスクトレイ２８８の駆動を行ってもよい。
【０１２４】
図２２には、液晶露光装置１０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５０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５０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、液晶露光装置１０（図１参照）の構成各部を統括制御する。
【０１２５】
次に、液晶露光装置１０（図１参照）を用いた基板Ｐの露光動作について図２３（ａ）〜図３４（ｃ）を用いて説明する。以下の露光動作（アライメント動作なども含む）は、特に説明する場合を除き、主制御装置５０の管理下で行われる（図２３（ａ）〜図３４（ｃ）において主制御装置５０は不図示。図２２参照）。
【０１２６】
液晶露光装置１０では、マスクローダモジュール２４（図１参照）により、例えば４枚のマスクＭがマスクステージ７８Ａ〜７８Ｄ（図５（ｂ）参照）それぞれに供給される。以下の露光動作の説明では、図２３（ａ）に示されるように、例えば４枚のマスクを−Ｘ側から＋Ｘ側の順に、マスクＭ１〜Ｍ４と称して説明する。また、例えば４組のマスクアライメント顕微鏡１９８を−Ｘ側から＋Ｘ側の順に、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ〜１９８ｄと称して説明する。また、基板ステージモジュール１８は、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｃがフロントステージとして配置され、基板ステージ１４０Ｂ、１４０Ｄがバックステージとして配置されているものとする。また、基板ステージ１４０Ａ〜１４０Ｄに保持される基板Ｐをそれぞれ基板Ｐ１〜Ｐ４と称して説明する。
【０１２７】
また、露光時における基板Ｐ１、Ｐ２とマスクＭ１〜Ｍ４との関係を説明するための図３０（ａ）〜図３４（ｃ）では、理解を容易にするため、基板Ｐに形成されるパターンをＦの字で説明するものとする。また、以下の説明では、基板Ｐ上に、例えば４つのショット領域Ｓ１〜Ｓ４が設定された、いわゆる４面取りの露光動作が行われる場合について説明する。図３０（ａ）〜図３４（ｃ）における矩形の領域ＩＡＭは、マスクＭ１〜Ｍ４上に生成される照明光の照明領域を意味し、矩形の領域ＩＡは、基板Ｐ１、Ｐ２上に生成される照明光の露光領域を意味する。すなわち、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡは、それぞれ照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４（それぞれ図１参照）の位置を示す。
【０１２８】
なお、実際には、照明光が照射されない場合は、上記照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡは生成されないが、ここでは理解を容易にするため、図３０（ａ）〜図３４（ｃ）において、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡが白く図示されている場合は、実際に照明光が照射されて照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡが生成されているものとし、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡが黒く図示されている場合は、照明光が照射されていないものとする。
【０１２９】
また、図３０（ａ）〜図３４（ｃ）に示されるように、本実施形態では、マスクＭ１〜Ｍ４それぞれのＹ軸方向の寸法は、基板Ｐ１、Ｐ２のＹ軸方向の寸法の、例えば１／４程度に設定されている。そして、露光動作は、マスクＭ１に形成されたパターン（ここではＦの字の一部）を基板Ｐ１上のショット領域の一部に転写した後、マスクＭ２に形成されたパターン（ここではＦの字の他部）を同じショット領域の他部に転写する。基板Ｐ上のひとつのショット領域には、上記マスクＭ１、Ｍ２それぞれのパターンが異なる領域に形成され、これら２つのパターン（ここではＦの字の一部と他部）が合成される（繋ぎ合わされる）ことにより、ひとつのパターン（Ｆの字）が形成される。
【０１３０】
基板Ｐ２に対するパターンの形成は、同様に、マスクＭ３、Ｍ４を用いた２回の露光動作により形成されたパターンの合成により行われる。なお、本実施形態では、マスクＭ１及びＭ２により形成（合成）されるパターンと、マスクＭ３、Ｍ４により形成（合成）されるパターンとが同じである（マスクＭ１とマスクＭ３とが同じパターンを有し、マスクＭ２とマスクＭ４とが同じパターンを有する）場合について説明するが、露光対象の基板ごとに形成されるパターンは異なっていても良い。
【０１３１】
露光動作に先立って、主制御装置５０は、図２３（ａ）に示されるように、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４のＸ位置を制御し、照明ステージ３４から照射される照明光ＩＬが、シャトルレンズ１０４を介してキャリブレーション用センサ１９４に入射可能な位置に位置決めする。また、主制御装置５０は、図２３（ｂ）に示されるように、最も−Ｘ側のマスクＭ１のみを駆動（図２３（ｂ）の白矢印参照）して、マスクＭ１の一部が、照明光ＩＬの光路上に位置するように位置決めする。そして、この状態で、照明ステージ３４に所定時間、キャリブレーション用の照明光ＩＬを照射させる。キャリブレーション用の照明光ＩＬは、マスクＭ１、及びシャトルレンズ１０４（投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃ（図８（ｂ）参照））を介してキャリブレーション用センサ１９４に入射する。
【０１３２】
主制御装置５０は、キャリブレーション用センサ１９４の出力に基づいて、照明系モジュール１２、及び投影光学系モジュール１６のキャリブレーション（照度などの較正）を行う。また、主制御装置５０は、キャリブレーション用センサ１９４の出力に基づいて、各投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃが有するフォーカス位置調整機構１２０（それぞれ図９参照）を介して投影光学系モジュール１６をベストフォーカス状態とする。
【０１３３】
次いで、主制御装置５０は、図２４（ａ）に示されるように、計測ステージ１９０の複数（図２４（ａ）では紙面奥行き方向（＋Ｙ方向）に重なっている）のＡＦセンサ２０２のＸ位置がキャリブレーション用センサ１９４のＸ位置と同じ位置となるように、計測ステージ１９０、１９２、及びシャトルレンズ１０４それぞれを−Ｘ方向に駆動する。主制御装置５０は、この状態で、計測ステージ１９０の複数のＡＦセンサ２０２を用いて、マスクＭ１のパターン面とキャリブレーション用センサ１９４との間の距離を求める。この後、主制御装置５０は、図２４（ｂ）に示されるように、マスクＭ１を＋Ｘ方向に駆動する。
【０１３４】
ここで、本実施形態において、第１回目のスキャン露光動作は、マスクＭ１、及びマスクＭ３を用いて、基板Ｐ１及びＰ２に対して行われる。そこで、主制御装置５０は、図２９（ａ）に示されるように、マスクステージ７８Ａ、７８Ｃ（図２９（ａ）では不図示。図５（ｂ）参照）を駆動して、マスクアライメント顕微鏡１９８ａがマスクＭ１のカウンタマークＣＭを検出可能、且つマスクアライメント顕微鏡１９８ｃがマスクＭ３のカウンタマークＣＭを検出可能な位置に、マスクＭ１、Ｍ３それぞれを位置決めする。そして、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ、１９８ｃの出力に基づいて、マスクＭ１、Ｍ３を保持するマスクホルダ８４（図２９（ａ）では不図示。図５（ｂ）参照）それぞれをＸ、Ｙ、θｚ方向に適宜駆動することにより、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ、１９８ｃを基準としたマスクＭ１、Ｍ３のＸＹ平面内の位置決めを行う（マスクＭ２、Ｍ４の位置決め精度はラフでも良い）。
【０１３５】
このとき、図３０（ａ）に示されるように、基板Ｐ１のショット領域Ｓ１における−Ｙ側の領域（以下、下半部と称する）には、マスクＭ１がＺ軸方向から見て重なるように配置され、基板Ｐ２のショット領域Ｓ１における−Ｙ側の領域（下半部）には、マスクＭ３がＺ軸方向から見て重なるように配置される。
【０１３６】
マスクＭ１、Ｍ３の位置決めが完了すると、主制御装置５０は、図２５（ａ）に示されるように、スキャン露光動作に先立って、計測ステージ１９０を＋Ｘ方向に駆動する（黒矢印参照）。このとき、シャトルレンズ１０４、及び計測ステージ１９２、並びに照明ステージ３４は、静止状態とされ、計測ステージ１９０のみが先行して駆動される。主制御装置５０は、計測ステージ１９０を＋Ｘ方向に駆動しつつ（必要に応じて適宜停止させつつ）、計測ステージ１９０が有する複数（図２５（ａ）では紙面奥行き方向（−Ｙ方向）に重なっている）のＡＬＧセンサ２０４を用いて、マスクＭ１上の複数のアライメントマークと、これらに対応して形成された基板Ｐ１上の複数のアライメントマークとを同時に（同軸上で）検出し、マスクＭ１に形成された複数のアライメントマーク（不図示）と基板Ｐ１に形成された複数のアライメントマーク（不図示）の相対位置関係（位置ずれ量）を求める。
【０１３７】
また、主制御装置５０は、計測ステージ１９０を＋Ｘ方向に駆動しつつ、該計測ステージ１９０が有する複数のＡＦセンサ２０２を用いてマスクＭ１のパターン面（図２５（ａ）で−Ｚ側面）と基板Ｐ１の露光対象面（図２５（ａ）で＋Ｚ面）との距離、すなわちマスクＭ１に対する基板Ｐ１のＺ・チルト方向（Ｚ、θｘ、θｙ方向）の位置情報（以下、面位置情報と称する）を計測する。ＡＦセンサ２０２は、マスクＭ１のＹ軸方向の寸法に対応してＹ軸方向に所定間隔で複数（本実施形態では、例えば４つ）配置されていることから、主制御装置５０は、計測ステージ１９０を用いてマスクＭ１と基板Ｐ１との間の距離（基板Ｐ１の面位置）情報を、マスクＭ１のパターン面のほぼ全面に渡って取得することができる。
【０１３８】
この後、主制御装置５０は、マスクＭ１を用いた基板Ｐ１の第１回目の露光動作を開始する。第１回目の露光動作は、図３０（ｂ）に示されるように、基板Ｐ１の−Ｘ側且つ−Ｙ側の領域に設定された第１ショット領域Ｓ１の下半部に対して行われる。
【０１３９】
主制御装置５０は、上記第１ショット領域Ｓ１の下半部に対する露光動作に先立って、上述したマスクＭ１に形成されたアライメントマークと基板Ｐ１に形成されたアライメントマークとの相対位置情報に基づいて、基板ステージ１４０Ａの基板テーブル１６２を、複数のＸボイスコイルモータ１６６ｘ、及びＹボイスコイルモータ１６６ｙ（それぞれ図１０参照）を用いてＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ、Ｙ、及びθｚ方向）に適宜微小駆動し（白矢印参照）、マスクＭ１を基準（すなわちマスクアライメント顕微鏡１９８ａ）を基準とした、基板Ｐ１の位置決め動作（アライメント動作）を行う。なお、計測ステージ１９０の出力に基づく基板Ｐ１のＸＹ平面内の位置合わせ（アライメント）は、露光動作と並行して動的に行っても良い。また、基板Ｐ１の位置合わせ（位置補正）は、いわゆる線形補正であっても良いし、いわゆる非線形補正であっても良い。
【０１４０】
次いで、主制御装置５０は、図２５（ｂ）に白矢印で示されるように、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４それぞれを＋Ｘ方向に、所定の走査速度で等速駆動する。照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４は、それぞれＸリニアエンコーダ５２、１１８（それぞれ図２２参照）の出力に基づいてＸ軸方向の位置が実質的に同じとなるように制御される。主制御装置５０は、照明ステージ３４が有する水銀ランプ５６から照明光ＩＬを照射させ、この照明光ＩＬは、マスクＭ１及びシャトルレンズ１０４を介して基板Ｐ１上に照射される（図３０（ｂ）参照）。これにより、基板Ｐ１の第１ショット領域Ｓ１の下半部にマスクＭ１のパターンが形成される。
【０１４１】
また、主制御装置５０は、上記露光動作と並行して（すなわち動的に）、上述したマスクＭ１とキャリブレーション用センサ１９４との距離情報、及びマスクＭ１と基板Ｐ１との間の距離（基板Ｐ１の面位置）情報とに基づいて、例えば３つのＺボイスコイルモータ１６６ｚ（図１０参照）を制御することにより、基板Ｐ１の面位置を投影光学系モジュール１６の焦点深度内に位置させる、いわゆるオートフォーカス制御を行う。なお、本実施形態では、露光動作と並行して動的にオートフォーカス制御を行う場合を説明したが、これに限られず、露光動作の開始前に基板Ｐ１のＺ・チルト位置を制御し、静止状態の基板Ｐ１に対して露光動作を行っても良い。
【０１４２】
また、上記第１回目の露光動作の開始とともに、主制御装置５０は、計測ステージ１９２を、シャトルレンズ１０４に追従するように（あるいは幾分遅れて）＋Ｘ側に駆動する。
【０１４３】
ここで、上述したように、計測ステージ１９０は、マスクＭ１、基板Ｐ１上のアライメントマークの検出、及び基板Ｐ１の面位置情報の検出動作のために、露光動作に先だって（シャトルレンズ１０４に先行して）＋Ｘ方向に駆動されている。主制御装置５０は、上記アライメントマーク、面位置情報の検出の終了後、この検出動作と連続して（停止させることなく）、計測ステージ１９０を＋Ｘ方向に駆動する。本実施形態では、図２５（ｂ）に示されるように、基板Ｐ１の露光動作が開始される時点（シャトルレンズ１０４がマスクＭ１と基板Ｐ１との間に配置された時点）で、計測ステージ１９０は、マスクＭ３と基板Ｐ２それぞれに形成されたアライメントマークを同時検出可能、あるいは基板Ｐ２の面位置情報を取得可能な位置まで駆動される。
【０１４４】
主制御装置５０は、上記基板Ｐ１に対する露光動作と並行して、計測ステージ１９０を用いてマスクＭ３、基板Ｐ２それぞれに形成されたアライメントマーク（不図示）を同時検出するとともに、基板Ｐ２の面位置情報を取得する。図２６（ａ）には、基板Ｐ１の第１ショット領域Ｓ１（図３０（ｂ）参照）に対する露光動作の終了直後の状態が示されている。この図２６（ａ）に示される状態では、照明ステージ３４からは照明光が照射されていない。そして、計測ステージ１９０によるマスクＭ３、基板Ｐ２それぞれのアライメントマーク（不図示）の検出動作、及び基板Ｐ２の面位置情報取得動作は、概ね終了している。
【０１４５】
主制御装置５０は、図３０（ｃ）に示されるように、基板Ｐ１の第１ショット領域Ｓ１に対する露光動作の終了後も、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４（図３０（ｃ）では、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡ）それぞれを＋Ｘ方向に駆動する。この際の照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４の駆動速度は、基板Ｐ１に対する露光動作時と同じである。このように、主制御装置５０は、基板Ｐ１の露光動作の終了後も、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４を減速（あるいは停止）させることなく駆動する（すなわち、照明光のオン・オフ制御のみを行う）。
【０１４６】
照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４が、基板Ｐ２を露光可能となる位置に到達すると、主制御装置５０は、図２６（ｂ）に示されるように、照明ステージ３４から照明光ＩＬを照射させる。この照明光ＩＬは、マスクＭ３及びシャトルレンズ１０４を介して、基板Ｐ２上の第１ショット領域Ｓ１の下半部（図３０（ｄ）参照）に照射される。これにより、基板Ｐ２の第１ショット領域Ｓ１の下半部にマスクＭ３のパターンが形成される。主制御装置５０は、この照明光ＩＬの照射と並行して、計測ステージ１９０の出力に基づいた、マスクＭ３（すなわち、マスクアライメント顕微鏡１９８ｃ）を基準とする基板Ｐ２のＸＹ平面内の位置合わせ（アライメント）を行う。また、主制御装置５０は、上述した基板Ｐ１に対する露光動作時と同様のオートフォーカス制御を行う。
【０１４７】
基板Ｐ２の第１ショット領域Ｓ１の下半部に対する露光動作が終了（図３１（ａ）参照）すると、次に、液晶露光装置１０では、基板Ｐ２の第１ショット領域Ｓ１内における＋Ｙ側の領域（以下、上半部と称する）に対する露光動作が、マスクＭ４を用いて行われる。
【０１４８】
図２７（ａ）には、基板Ｐ２の第１ショット領域Ｓ１の下半部に対する露光動作が終了した直後の状態が示されている。計測ステージ１９０、及びシャトルレンズ１０４は、それぞれマスクＭ４と基板Ｐ２との間に配置されている（図３１（ａ）参照）。照明ステージ３４のＸ位置は、シャトルレンズ１０４と概ね同じ位置に制御されている。計測ステージ１９２は、シャトルレンズ１０４の−Ｘ側であって、マスクＭ３と基板Ｐ２との間に配置される。
【０１４９】
主制御装置５０は、図２７（ａ）に示される状態から、マスクＭ１〜Ｍ４のＸステップ動作と、基板Ｐ１、Ｐ２のＹステップ動作とを、並行して行う。具体的には、図２７（ｂ）、図３１（ｂ）に示されるように、主制御装置５０は、マスクＭ１〜Ｍ４それぞれを−Ｘ方向に駆動（それぞれ図２７（ｂ）の白矢印参照）し、該駆動前にマスクＭ３が配置されていた場所にマスクＭ４を、該駆動前にマスクＭ１が配置されていた場所にマスクＭ２を、それぞれ配置する。すなわち、図２９（ｂ）に示されるように、マスクＭ４は、該マスクＭ４に形成されたカウンタマークＣＭが、マスクアライメント顕微鏡１９８ｃの検出視野内に配置されるように位置決めされ、マスクＭ２は、該マスクＭ２に形成されたカウンタマークＣＭが、マスクアライメント顕微鏡１９８ａの検出視野内に配置されるように位置決めされる（マスクＭ１、Ｍ３の位置決め精度はラフでも良い）。主制御装置５０は、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ、１９８ｃを用いて、それぞれマスクＭ２、Ｍ４の位置決めを行う。
【０１５０】
また、基板Ｐ１、Ｐ２は、図３１（ｂ）の黒矢印で示されるように、基板Ｐ１、Ｐ２のＹ軸方向の長さの、例えば１／４（１つのショット領域のＹ軸方向の長さの、例えば１／２）の長さ（すなわちマスクＭ１〜Ｍ４のＹ軸方向の長さ）の分、−Ｙ方向に同期して駆動される。なお、基板Ｐ１を保持する基板ステージ１４０Ａと、基板Ｐ２を保持する基板ステージ１４０Ｃ（それぞれ図２７（ｂ）参照）とは、独立に制御可能であり、上記基板Ｐ１、Ｐ２の−Ｙ方向へのステップ駆動は、必ずしも同期していなくても良い。
【０１５１】
上記マスクＭ１〜Ｍ４のＸステップ動作（及びマスクＭ２、Ｍ４の位置決め）、及び基板Ｐ１、Ｐ２のＹステップ動作は、照明ステージ３４、計測ステージ１９０、１９２、及びシャトルレンズ１０４の減速動作、及び方向転換後の加速動作と並行して行われる。照明ステージ３４、計測ステージ１９０、１９２，及びシャトルレンズ１０４が停止する（Ｘ軸方向の速度成分がゼロになる）のは、進行方向が逆転する際のみである。
【０１５２】
マスクＭ１〜Ｍ４のＸステップ動作、及び基板Ｐ１、Ｐ２のＹステップ動作が終了すると、主制御装置５０は、図２８（ａ）に示されるように、第２回目の露光動作に先立って、計測ステージ１９２をシャトルレンズ１０４、及び照明ステージ３４に先行して−Ｘ方向に駆動し、上記第１回目の露光動作前の事前計測（図２５（ａ）参照）と同様に、複数のＡＬＧセンサ２０４を用いてマスクＭ４及び基板Ｐ２相互のアライメントマーク（不図示）の位置情報、及びマスクＭ２及び基板Ｐ１相互のアライメントマーク（不図示）の位置情報を連続して求めるとともに、複数のＡＦセンサ２０２を用いてマスクＭ４と基板Ｐ２との間隔、及びマスクＭ２と基板Ｐ１との間隔を連続して求める。
【０１５３】
そして、主制御装置５０は、図２８（ｂ）に示されるように、シャトルレンズ１０４、及び照明ステージ３４を駆動しつつ、照明ステージ３４から照明光をマスクＭ４、Ｍ２それぞれに照射する。該照明光は、シャトルレンズ１０４を介して基板Ｐ２、Ｐ１上に照射され、これにより、図３１（ｃ）に示されるように、基板Ｐ２の第１ショット領域Ｓ１の上半部にマスクＭ４のパターンが転写されるとともに、基板Ｐ１の第１ショット領域Ｓ１の上半部にマスクＭ２のパターンが転写される。該パターンの転写時には、上記第１回目の露光動作（図２５（ｂ）参照）と同様に、計測ステージ１９２のＸ位置情報、及び計測ステージ１９２（ＡＦセンサ２０２、ＡＬＧセンサ２０４）の出力に基づいて予め求められたマスクＭ４と基板Ｐ２との位置関係情報（ＸＹ平面内の３自由度方向の位置情報、及びＺ・チルト方向位置情報）に基づいて、基板Ｐ２、Ｐ１それぞれが独立して６自由度方向に適宜微小駆動される。これにより、図３１（ｃ）に示されるように、マスクＭ１、Ｍ２それぞれのパターンの合成像が基板Ｐ１上の第１ショット領域Ｓ１に形成されるとともに、マスクＭ３、Ｍ４それぞれのパターンの合成像が基板Ｐ２上の第１ショット領域Ｓ１に形成される。
【０１５４】
第２回目の露光動作が終了すると、主制御装置５０は、図３１（ｄ）の白矢印に示されるように、マスクＭ１〜Ｍ４を＋Ｘ方向にステップ駆動する。該マスクＭ１〜Ｍ４のＸステップ動作は、上述した第１回目の露光動作後（第２回目の露光動作前）と同様に、照明ステージ３４、計測ステージ１９０、１９２、及びシャトルレンズ１０４（それぞれ図２８（ｂ）など参照）の減速動作、及び方向転換後の加速動作と並行して行われる。マスクＭ１〜Ｍ４は、第１回目の露光動作時（図３０（ａ）〜図３１（ａ）参照）と同じ位置に位置決めされる。また、主制御装置５０は、マスクＭ１〜Ｍ４のＸステップ動作と並行して、基板Ｐ１、Ｐ２それぞれを、図３１（ｄ）の黒矢印に示されるように、−Ｙ方向にステップ移動させる。
【０１５５】
以下、上記第１回目の露光動作と同様に、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ、１９８ｃ（図２９（ａ）参照）を用いたマスクＭ１、Ｍ３の位置決め、計測ステージ１９０を用いた計測動作（図２５（ａ）参照）などが行われるとともに、図３２（ａ）に示されるように、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４（図３２（ａ）では、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡ）を用いた第３回目の走査露光動作が行われる。これにより、基板Ｐ１、Ｐ２の第２ショット領域Ｓ２の下半部にそれぞれマスクＭ１、Ｍ３のパターンが転写される。
【０１５６】
第３回目の露光動作の終了後には、引き続いて第４回目の露光動作が行われる。第４回目の露光動作では、図３２（ｂ）に示されるように、マスクＭ１〜Ｍ４の＋Ｘ方向へのＸステップ動作（白矢印参照）、及び基板Ｐ１、Ｐ２の−Ｙ方向へのＹステップ動作（黒矢印参照）の後、上述した第２回目の露光動作と同様に、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ、１９８ｃ（図２９（ｂ）参照）を用いたマスクＭ２、Ｍ４の位置決め、計測ステージ１９２を用いた計測動作（図２８（ａ）参照）などが行われるとともに、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４（図３２（ｃ）では、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡ）を用いた、基板Ｐ１、Ｐ２の第２ショット領域Ｓ２の上半部に対するマスクＭ２、Ｍ４のパターンの転写が行われる。
【０１５７】
また、第４回目の露光動作の終了後には、基板Ｐ１、Ｐ２の第３ショット領域Ｓ３に対する露光動作（第５回目の露光動作）のために、図３２（ｄ）に示されるように、マスクＭ１〜Ｍ４の＋Ｘ方向へのステップ動作が行われる。このときのマスクＭ１〜Ｍ４のＸ位置は、上述した第１、及び第３回目の露光動作時と同じである（それぞれ図３０（ａ）、図３１（ｄ）参照）。また、基板Ｐ１、Ｐ２のＹステップ動作は、行われない。
【０１５８】
また、上記第１〜第４回目の露光動作は、マスクＭ１〜Ｍ４を、マスクアライメント顕微鏡１９８ａ、１９８ｃ（図２９（ａ）、図２９（ｂ）など参照）に対して位置決めしたのに対し、第５回目の露光動作以降の露光動作は、マスクＭ１〜Ｍ４を、マスクアライメント顕微鏡１９８ｂ、１９８ｄ（図２９（ｃ）、図２９（ｄ）参照）に対して位置決めする。第５回目の露光動作では、図２９（ｃ）に示されるように、マスクＭ２がマスクアライメント顕微鏡１９８ｂを基準に位置決めされ、マスクＭ４がマスクアライメント顕微鏡１９８ｄを基準に位置決めされる（マスクＭ１、Ｍ３の位置決め精度はラフでも良い）。
【０１５９】
マスクＭ２、Ｍ４の位置決めが終了すると、主制御装置５０は、図３３（ａ）に示されるように、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４（図３３（ａ）では、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡ）を＋Ｘ方向に駆動することにより、マスクＭ２のパターンを基板Ｐ１の第３ショット領域Ｓ３の上半部に転写するとともに、マスクＭ４のパターンを基板Ｐ２の第３ショット領域Ｓ３の上半部に転写することで、第５回目の露光動作を終了する。
【０１６０】
第５回目の露光動作が終了すると、主制御装置５０は、図３３（ｂ）に白矢印で示されるように、マスクＭ１〜Ｍ４を＋Ｘ方向にＸステップ駆動するとともに、同図に黒矢印で示されるように、基板Ｐ１、Ｐ２を＋Ｙ方向にＹステップ駆動する。そして、図３３（ｃ）に示されるように、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４（図３３（ｃ）では、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡ）を−Ｘ方向に駆動することにより、マスクＭ３のパターンを基板Ｐ２の第３ショット領域Ｓ３の下半部に転写するとともに、マスクＭ１のパターンを基板Ｐ１の第３ショット領域Ｓ３の下半部に転写することで、第６回目の露光動作を終了する。
【０１６１】
以下、説明を省略するが、図３３（ｄ）〜図３４（ｃ）に示されるように、上記基板Ｐ１、Ｐ２の第１〜第３ショット領域Ｓ１〜Ｓ３に対する露光動作と同様の手順で、基板Ｐ１、Ｐ２の第４ショット領域Ｓ４の上半部に対する露光動作（第７回目の露光動作）、及び基板Ｐ１、Ｐ２第４ショット領域Ｓ４の下半部に対する露光動作（第８回目の露光動作）が行われる。これにより、基板Ｐ１、Ｐ２に対する露光動作が終了する。
【０１６２】
基板Ｐ１、Ｐ２に対する露光動作が終了すると、液晶露光装置１０（図１など参照）では、続いて基板Ｐ３、Ｐ４（図２３（ａ）など参照）に対する露光動作が行われる。露光済みの基板Ｐ１は、フロントステージである基板ステージ１４０Ａに保持されており、この基板ステージ１４０Ａに対するバックステージである基板ステージ１４０Ｂに基板Ｐ３が保持されている（図２３（ａ）など参照）。同様に、露光済みの基板Ｐ２は、フロントステージである基板ステージ１４０Ｂに保持されており、この基板ステージ１４０Ｂに対するバックステージである基板ステージ１４０Ｄに基板Ｐ４が保持されている（図２３（ａ）など参照）。そこで、主制御装置５０は、基板ステージ１４０Ａと基板ステージ１４０Ｂとの位置を相互に入れ替えるとともに、基板ステージ１４０Ｃと基板ステージ１４０Ｄとの位置を相互に入れ替える。
【０１６３】
フロントステージ（ここでは基板ステージ１４０Ａ）と、バックステージ（ここでは基板ステージ１４０Ｂ）との入れ替えは、図３５（ａ）に示されるように、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂそれぞれの基板ホルダ１４８を＋Ｙ側のストロークエンドに位置させた状態で行われる。この際、基板Ｐ２を保持する基板ホルダ１４８も縦位置に制御される。
【０１６４】
この後、主制御装置５０（図２２参照）は、図３５（ｂ）に示されるように、ターンテーブル１４２Ａを制御して、基板ステージ１４０Ａ、１４０ＢをＹ軸周りに、例えば１８０°回転させる。これにより、基板Ｐ２を保持する基板ステージ１４０Ｂがフロントステージとなるとともに、基板Ｐ１を保持する基板ステージ１４０Ａがバックステージとなる。なお、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂの回転に先だって、基板ホルダ１４８を＋Ｙ側のストロークエンドに位置させるのは、該回転動作時における基板ホルダ１４８とポートモジュール２２（図１参照）、及び投影光学系モジュール１６の有する部材との接触を避けるためである。また、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂの回転動作時に、シャトルレンズ１０４を＋Ｘ又は−Ｘ方向に退避させても良い。基板ステージ１４０Ｃ、１４０Ｄの入れ替え動作は、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂの入れ替え動作と同様であるので、説明を省略する。
【０１６５】
以下、主制御装置５０は、フロントステージである基板ステージ１４０Ｂの基板ホルダ１４８（すなわち基板Ｐ３）を−Ｙ方向に駆動し、該基板Ｐ３の第１ショット領域に対して露光可能な位置に位置決めする。基板Ｐ３及び不図示の基板Ｐ４に対する露光動作に関しては、上述した基板Ｐ１、Ｐ２に対する露光動作と同じであるので、説明を省略する。
【０１６６】
液晶露光装置１０では、基板Ｐ３、Ｐ４に対する露光動作と並行して、露光済みの基板Ｐ１、Ｐ２の液晶露光装置１０外への搬出が行われる。
【０１６７】
基板Ｐ１を保持する基板ステージ１４０Ａの基板ホルダ１４８は、対応するポートモジュール２２の受け渡しステージ２２０Ａが有する駆動ユニット２２６（それぞれ図１参照）により縦位置から横位置に姿勢が変更される。基板Ｐ１は、受け渡しステージ２２０Ａが有する複数の受け渡しピン２２８上に載置される。基板ホルダ１４８の姿勢変更動作、及び基板Ｐ１の基板ホルダ１４８から受け渡しピン２２８への受け渡し動作については、説明を省略する（図１６（ａ）〜図１６（ｄ）参照）。
【０１６８】
基板Ｐ１の液晶露光装置１０外への搬出は、図３６（ａ）に示されるように、液晶露光装置１０外に配置された移送ロボット（図３６（ａ）では、移送ロボットが有するロボットハンドＲＨのみ図示）により行われる。移送ロボットとしては、例えば米国特許第７，９０５，６９９号明細書に開示されるような、ロボットハンドを水平面に沿って、及び／又は鉛直方向に移動させることが可能な移送ロボットを用いることができる。
【０１６９】
ロボットハンドＲＨは、図３６（ａ）に示されるように、複数の受け渡しピン２２８上に載置された基板Ｐ１の下面と、基板ホルダ１４８の上面との間に挿入された後、図３６（ｂ）に示されるように、重力方向上側（＋Ｙ方向）に駆動される。これにより、基板Ｐ１がロボットハンドＲＨに下方から支持されるとともに、基板Ｐ１の下面が受け渡しピン２２８の先端部から離間する。この後、図３６（ｃ）に示されるように、ロボットハンドＲＨが、基板Ｐ１を液晶露光装置１０の外部に搬出する方向（本実施形態では、例えば−Ｚ方向）に駆動されることによって、基板Ｐ１が液晶露光装置１０外に搬出されるとともに、例えば不図示のコータ／デベロッパ装置などの外部装置に向けて移送される。
【０１７０】
空の状態となった受け渡しステージ２２０Ａ上には、図３６（ｄ）に示されるように、基板Ｐ５が搬入される。基板Ｐ５は、ロボットハンドＲＨ（基板Ｐ１を搬出したロボットハンドＲＨと同一の物であっても良いし、別の物であっても良い）により、下方から支持されており、該ロボットハンドＲＨにより、複数の受け渡しピン２２８の上方に移送される。以下、図示を省略するが、ロボットハンドＲＨは、下方（−Ｙ方向）に駆動されることにより基板Ｐ５を複数の受け渡しピン２２８上に受け渡すとともに、−Ｚ方向に駆動されることにより、液晶露光装置１０外に退避する。この後、基板ステージ１４０Ａの基板ホルダ１４８が上昇（＋Ｙ方向）駆動され、これにより、基板Ｐ５が基板ホルダ１４８上に載置される。基板ホルダ１４８は、基板Ｐ５を吸着保持した後、横位置から縦位置に姿勢が変更される。
【０１７１】
以上説明した基板Ｐ１の搬出動作、及び基板Ｐ５の搬入動作は、基板Ｐ３（図１参照）に対する露光動作と並行して行われる。そして、基板Ｐ３に対する露光動作が終了した後には、基板ステージ１４０Ａ（バックステージ）と基板ステージ１４０Ｂ（フロントステージ）との位置の入れ替えが行われた後（図３５（ａ）、図３５（ｂ）参照）、基板ステージ１４０Ａ（フロントステージ）に保持された基板Ｐ５に対する露光動作が行われる。また、基板ステージ１４０Ｂ（バックステージ）に保持される基板の交換が基板Ｐ５に対する露光動作が行われる。このように、液晶露光装置１０では、フロントステージに保持された基板に対する露光動作と、バックステージに保持される基板の交換動作とが、一対の基板ステージの位置の入れ替え動作を介して繰り返し行われることにより、複数の基板に対して露光動作が連続して行われる。基板ステージ１４０Ｂに保持された基板Ｐ２の受け渡しステージ２２０Ｂ（図１参照）を介した搬出動作、及び新たな基板（不図示）の受け渡しステージ２２０Ｂへの搬入動作は、基板Ｐ１の搬出動作、及び基板Ｐ５の搬入動作と同様なので説明を省略する。
【０１７２】
ここで、図１に示される本実施形態の液晶露光装置１０では、上述したように、マスクローダモジュール２４、照明系モジュール１２、マスクステージモジュール１４、投影光学系モジュール１６、基板ステージモジュール１８、及びポートモジュール２２（以下、適宜「各モジュール１２〜２４」と称する）が、対応する架台２８Ａ〜２８Ｆ上に載置されることにより、互いに物理的に独立して配置されている。
【０１７３】
従って、図３７に示されるように、液晶露光装置１０では、上記各モジュール１２〜２４（図３７では、一例として基板ステージモジュール１８）のうちの任意（１つ、あるいは複数）モジュールを、他のモジュールから独立して交換することができる。この際、交換対象のモジュールは、該モジュールを支持する架台２８Ａ〜２８Ｆ（図３７では、架台２８Ｅ）と一体的に交換される。
【０１７４】
上記各モジュール１２〜２４の交換動作時において、交換対象となる各モジュール１２〜２４（及び該モジュールを支持する架台２８Ａ〜２８Ｆ）は、床２６（図１参照）面に沿ってＸ軸方向に移動する。このため、架台２８Ａ〜２８Ｆには、例えば床２６上を容易に移動可能となるように、例えば車輪、あるいはエアキャスタ装置などを設けると良い。このように、本実施形態の液晶露光装置１０では、各モジュール１２〜２４のうち、任意のモジュールを個別に他のモジュールから容易に分離することができるので、メンテナンス性に優れる。なお、図３７では、基板ステージモジュール１８が架台２８Ｅと共に、他の要素（投影光学系モジュール１６、ポートモジュール２２など）に対して＋Ｘ方向（紙面奥側）に移動することにより、他の要素から分離する態様が示されているが、移動対象のモジュール（及び架台）の移動方向は、これに限定されず、例えば−Ｘ方向（紙面手前）であっても良いし、＋Ｙ方向（紙面上方）であっても良い。また、各架台２８Ａ〜２８Ｆの床２６上における設置後の位置再現性を確保するための位置決め装置を設けても良い。該位置決め装置は、各架台２８Ａ〜２８Ｆに設けられても良いし、各架台２８Ａ〜２８Ｆに設けられた部材と床２６に設けられた部材との協働により、各架台２８Ａ〜２８Ｆの設置位置が再現されるように構成しても良い。
【０１７５】
また、本実施形態の液晶露光装置１０は、上記各モジュール１２〜２４を独立に分離することができる構成であるため、各モジュール１２〜２４を個別にアップグレードすることもできる。なお、アップグレードとは、例えば露光対象の基板Ｐの大型化などに対応するためのアップグレードの他に、基板Ｐの大きさは同じであるが各モジュール１２〜２４をより性能が向上したものに交換する場合も含む。
【０１７６】
ここで、例えば基板Ｐが大型化する場合、基板Ｐの面積（本実施形態では、Ｘ軸及びＹ軸方向の寸法）が大きくなるのみで、通常基板Ｐの厚み（Ｚ軸方向の寸法）は、実質的に変化しない。従って、例えば基板Ｐの大型化に対応して液晶露光装置１０の基板ステージモジュール１８をアップグレードする場合、図３７に示されるように、基板ステージモジュール１８に替わり、新たに投影光学系モジュール１６とポートモジュール２２との間に挿入される基板ステージモジュール１８Ａ、及び基板ステージモジュール１８Ａを支持する架台２８Ｇは、Ｘ軸及び／又はＹ軸方向の寸法が変わるが、Ｚ軸方向の寸法は、実質的に変化しない。同様に、マスクステージモジュール１４も、マスクＭの大型化に応じたアップグレードによって、Ｚ軸方向の寸法が実質的に変化しない。
【０１７７】
また、例えば照明領域ＩＡＭ、露光領域ＩＡ（それぞれ図３０（ａ）など参照）を拡大するためには、照明系モジュール１２が有する照明光学系の数、投影光学系モジュール１６が有する投影レンズモジュールの数を増やすことで、照明系モジュール１２、投影光学系モジュール１６それぞれをアップグレードすることができる。アップグレード後の照明系モジュール、投影光学系モジュール（それぞれ不図示）は、アップグレード前に比べてＸ軸及び／又はＹ軸方向の寸法が変わるのみで、Ｚ軸方向の寸法は、実質的に変化しない。
【０１７８】
このため、本実施形態の液晶露光装置１０では、各モジュール１２〜２４を支持する架台２８Ａ〜２８Ｆ、及びアップグレード後の各モジュールそれぞれを支持する架台（図３７に示される基板ステージモジュール１８Ａを支持する架台２８Ｇ参照）は、Ｚ軸方向の寸法が定尺化されている。ここで、定尺化とは、交換前の架台と交換後の架台とで、Ｚ軸方向の寸法が共通であること、すなわち機能の同じモジュールを支持する架台のＺ軸方向の寸法が概ね一定であることを意味する。このように、本実施形態の液晶露光装置１０では、各架台２８Ａ〜２８ＦのＺ軸方向寸法が定尺化されているため、各モジュールを設計する際の時間短縮を図ることが可能となる。
【０１７９】
以上説明した一実施形態に係る液晶露光装置１０では、基板ステージモジュール１８の基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂが、互いに基板載置面が反対の方向を向いた一対の基板ホルダ１４８を有しているので、一側（フロントステージ側）の基板ホルダ１４８に保持された基板Ｐに露光動作を行いつつ、他側（バックステージ側）の基板ホルダ１４８に保持される基板Ｐの交換動作を行うことができる。従って、複数の基板Ｐに対する連続露光処理を、迅速に行うことができる。
【０１８０】
また、各基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂが備える一対の基板ホルダ１４８は、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂを回転させることにより、迅速かつ容易に互いの位置を入れ替える（交換する）ことができるので、実質的にノンストップで複数の基板Ｐに対する連続露光を行うことができる。
【０１８１】
また、基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂは、基板ホルダ１４８を縦位置と横位置との間で移動させることができるので、基板Ｐの搬出、及び搬入を、該基板Ｐを水平とした状態で行うことができる。これにより、基板Ｐの搬送を、該基板Ｐを重力方向の下方から支持するロボットハンドＲＨ（図３６（ａ）〜図３６（ｄ）参照）を用いて行うことができる。これにより、薄型の基板Ｐを高速で取り扱うことができるので、基板Ｐの交換動作を迅速に行うことができる。
【０１８２】
また、各基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂが備える一対の基板ホルダ１４８は、互いに独立してＹ軸方向に移動可能であるので、バックステージ側で基板Ｐの交換動作を行いつつ、フロントステージ側の基板ホルダ１４８をＹステップ駆動することができる。また、各基板ステージ１４０Ａ、１４０Ｂが備える一対の基板ホルダ１４８は、互いに独立して基板ホルダ１４８を縦位置と横位置との間で移動させることができる。従って、基板交換動作とステップ・アンド・スキャン方式の露光動作とが、互いの動作の支障になることがない。
【０１８３】
また、基板ステージモジュール１８は、一対の基板ステージ（１４０Ａと１４０Ｂ、１４０Ｃと１４０Ｄ）を２組有しており、該２組の基板ステージがスキャン方向に配置されているので、２枚の基板を一回の走査露光動作で露光できる。該露光時には、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４それぞれを停止させないので、スループットを向上できる。
【０１８４】
また、本実施形態の液晶露光装置１０は、照明系モジュール１２が有する照明ステージ３４と投影光学系モジュール１６が有するシャトルレンズ１０４（すなわち露光用の照明光ＩＬ）とをスキャン方向に単軸移動させるレンズスキャン方式の露光装置であり、基板Ｐ及びマスクＭは、露光中の長ストロークでの移動がない。従って、従来のＸＹステージに基板Ｐを水平に載置する場合に比べて構成が簡単であり、且つ基板Ｐの高精度での位置決め制御が容易である。また、基板Ｐを水平面内の直交２軸方向に長ストロークで移動させる必要がないので、露光装置全体の小型化が可能である。
【０１８５】
また、走査露光動作時に高速且つ高精度でスキャン方向に移動させる必要がある照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４は、それぞれ単軸（リニア）ステージ装置なので構成、及び制御が簡単である。また、リニアエンコーダを用いて容易且つ高精度で位置計測を行うことができる。
【０１８６】
また、液晶露光装置１０は、基板Ｐの露光面、及びマスクＭのパターン面それぞれが重力方向に平行（いわゆる縦置き配置）であるので、照明系モジュール１２、マスクステージモジュール１４、投影光学系モジュール１６、基板ステージモジュール１８、ポートモジュール２２、及びマスクローダモジュール２４の各モジュールを、床２６面上に直列的に設置することができる。このように、上記各モジュールには、相互に自重が作用しないので、例えば上記各モジュールに相当する、基板ステージ装置、投影光学系、マスクステージ装置、及び照明系が重力方向に積み重なって配置された従来の露光装置のように、各要素を支持する高剛性のメインフレーム（ボディ）を設ける必要がない。また、構造が簡単なので、装置の設置（据え付け）工事、各モジュール１２〜２４のメンテナンス作業、交換作業などを容易且つ短時間で行うことができる。また、上記各モジュールが床２６面に沿って配置される構成であるので、装置全体の高さを低くすることができる。これにより、上記各モジュールを収容するチャンバを小型化することができ、コスト低減を図れるとともに、設置工期を短縮できる。
【０１８７】
また、マスクＭは、パターン面が重力方向に平行な、いわゆる縦置き配置とされているので、マスクＭ自体に厚さ方向に自重が作用しない。従って、マスクＭを薄型化できる。
【０１８８】
また、ひとつのショット領域に形成されるパターンを２つのマスクＭ（マスクＭ１及びＭ２、又はマスクＭ３及びＭ４）に分けて形成したので、マスクＭ上に形成される照明領域ＩＡＭ、及び基板Ｐ上に形成される露光領域ＩＡの面積が小さい。これにより、照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４それぞれを小型化・軽量化することができる。照明ステージ３４、及びシャトルレンズ１０４の小型化・軽量化は、本実施形態のような照明光ＩＬをマスクＭ及び基板Ｐに対して相対移動させるレンズスキャン（ビームスキャン）方式の走査型露光装置において、位置制御性の向上により露光精度を向上することができるので特に有利である。また、本実施形態の投影光学系モジュール１６は、複数の投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃを組み合わせたマルチレンズ光学系であるので、容易にシャトルレンズ１０４を小型化できる。
【０１８９】
また、ポートモジュール２２の上方に大きなスペース（空間）が形成されているので、基板Ｐの交換動作が容易である。また、液晶露光装置１０外に配置された移送ロボットのロボットハンドＲＨ（図３６（ａ）など参照）が、直接ポートモジュール２２と基板Ｐの受け渡し動作を行うので、液晶露光装置１０内に基板移送系のロボットなどを設置する必要がない。
【０１９０】
また、計測ステージ１９０（及び計測ステージ１９２）が、基板ＰとマスクＭとの位置のずれ（Ｘ、Ｙ、θｚ）計測を直接行い、その出力に基づいて、直接的に基板Ｐの位置修正（アライメント）を行うので、計測ステージ１９０（及び計測ステージ１９２）とシャトルレンズ１０４とのＸ軸方向位置を関連づける必要がない。従って、従来の露光装置のような定期的なベースライン計測も不要となる。なお、計測ステージ１９０（及び計測ステージ１９２）の姿勢（動的精度）がシャトルレンズ１０４が有する投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃの姿勢（動的精度）とズレていないか定期的にチェックすると良い。
【０１９１】
なお、以上説明した一実施形態の構成は、一例であり、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態において、基板ステージモジュール１８は、走査方向に所定間隔で２組の基板ステージが設けられたが、これに限らず、３組以上であっても良く、この場合、３枚以上の基板を一回の走査露光動作で露光することができる。また、一対の基板ホルダを有する基板ステージが１組のみ設けられる構成であっても良い。
【０１９２】
また、基板ステージモジュール１８は、一対の基板ステージの互いの位置を入れ替える際に、該一対の基板ステージをＹ軸周りに、例えば１８０°回転させたが、これに限られず、例えば、回転動作と並進動作とを併用しても良い。
【０１９３】
また、基板ステージモジュール１８が有する一対の基板ステージは、基板載置面が互いに反対の方向を向いていたが、一対の基板ステージの基板載置面が互いに異なる方向を向いていれば、一対の基板ステージそれぞれの基板載置面の向きは、これに限られない。
【０１９４】
また、上記実施形態では、２枚のマスクに形成されたパターンを合成することにより、基板上のひとつのショット領域にパターンを形成したが、これに限られず、例えば３枚以上のマスクパターンを合成しても良い。また、マスクパターンの合成を行わずに、１枚のマスクに形成されたマスクパターンをひとつのショット領域に転写しても良い。
【０１９５】
また、マスクＭは、光透過のマスクが用いられたが、反射型であっても良い。また、マスクＭとしては、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）を用いてもよい。
【０１９６】
また、投影光学系モジュール１６のシャトルレンズ１０４は、例えば３本の投影レンズモジュール１１２Ａ〜１１２Ｃを有するマルチレンズ構成であったが、これに限られず、４本以上の投影レンズモジュールを有するマルチレンズ構成であっても良いし、１本の投影レンズモジュールにより構成されていても良い。
【０１９７】
また、照明系モジュール１２は、光源（水銀ランプ５６、ＬＤボックス７４）を照明光学系４６Ａ〜４６Ｃと一体にスキャン方向に移動させる構成であったが、これに限られず、例えば光源の位置は固定であっても良く、照明光ＩＬのみ走査方向に走査させる構成であっても良い。
【０１９８】
また、上記実施形態では、照明系モジュール１２の照明ステージ３４と、投影光学系モジュール１６のシャトルレンズ１０４とをスキャン方向に所定の走査速度で等速駆動しつつ露光動作を行ったが、照明ステージ３４とシャトルレンズ１０４との速度が一致していれば、これに限られず、加減速を伴っていても良く、例えば加速中（あるいは減速中）に走査露光を行っても良い。
【０１９９】
また、シャトルレンズ１０４の＋Ｘ、−Ｘ側それぞれに計測ステージ（計測ステージ１９０、１９２）が１つ配置されたが、いずれか一方であっても良い。
【０２００】
また、ポートモジュール２２における基板Ｐの交換動作において、基板ホルダ１４８が下降することにより、基板Ｐが基板ホルダ１４８から複数の受け渡しピン２２８に受け渡されたが、これに限られず、ポートモジュール２２の受け渡しピン２２８が上昇しても良いし、受け渡しピン２２８の上昇動作と基板ホルダ１４８の下降動作とを両方行っても良い。
【０２０１】
また、照明系モジュール１２で用いられる光源、及び該光源から照射される照明光ＩＬの波長は、特に限定されず、例えばＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。
【０２０２】
また、上記各実施形態では、投影光学系モジュール１６として、等倍系が用いられたが、これに限られず、縮小系、あるいは拡大系を用いても良い。
【０２０３】
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、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル製造用の露光装置、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適用できる。
【０２０４】
また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、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。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。
【０２０５】
液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０６】
以上説明したように、本発明の露光装置は、物体を露光するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの製造に適している。また、本発明のバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。
【符号の説明】
【０２０７】
１０…液晶露光装置、１２…照明系モジュール、１４…マスクステージモジュール、１６…投影光学系モジュール、１８…基板ステージモジュール、２０…計測系、２２…ポートモジュール、２４…マスクローダモジュール、５０…主制御装置、Ｐ…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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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