(57)【要約】【課題】  たとえば複数の投影光学ユニットにおいてマスクの撓みに起因して発生する像面湾曲や像面傾斜が良好に調整された露光装置。【解決手段】  投影光学ユニットは、これに対応する第１基板（Ｍ）の撓み成分の影響を補償するために、第２基板（Ｐ）の近傍に配置されて第１基板の撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面（２４ａ）を有する。投影光学ユニットは、これに対応する第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、第１基板の近傍に配置されて第１基板の傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面（２５）を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットは、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記撓み補償光学面は、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学面に、前記第１基板の撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面または球面を付加することにより得られることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットは、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記傾斜補償光学面は、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学平面に、前記第１基板の傾斜方向と逆方向に傾斜した傾斜平面を付加することにより得られることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記傾斜補償光学面は、光軸廻りに回転することのない光学部材に形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットは、前記撓み補償光学面に代えて、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の撓み成分の影響を補償するための前記撓み成分に応じた所要の曲面成分と、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するための前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面成分とを備えた撓み・傾斜補償光学面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項７】
投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットは、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面を有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記傾斜補償光学面は、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学平面に、前記第１基板の傾斜方向と逆方向に傾斜した傾斜平面を付加することにより得られることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記傾斜補償光学面は、光軸廻りに回転することのない光学部材に形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の露光装置。
【請求項１０】
投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置の調整方法において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットにおいて、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学面を前記撓み成分に応じた所要の曲面状に調整する撓み調整工程を含むことを特徴とする調整方法。
【請求項１１】
前記撓み調整工程では、前記所定の光学面を有する光学部材の交換または再加工により、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学面に前記第１基板の撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面または球面を付加する調整を行うことを特徴とする請求項１０に記載の調整方法。
【請求項１２】
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットにおいて、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学平面を前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に調整する傾斜調整工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載の調整方法。
【請求項１３】
前記傾斜調整工程では、前記所定の光学平面を有する光学部材の交換または再加工により、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学平面に前記第１基板の傾斜方向と逆方向に傾斜した傾斜平面を付加する調整を行うことを特徴とする請求項１２に記載の調整方法。
【請求項１４】
前記撓み調整工程では、所定の光学面を、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の撓み成分の影響を補償するための前記撓み成分に応じた所要の曲面成分と、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するための前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面成分とを備えた光学面に調整することを特徴とする請求項１０または１１に記載の調整方法。
【請求項１５】
投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置の調整方法において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットにおいて、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学平面を前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に調整する傾斜調整工程を含むことを特徴とする調整方法。
【請求項１６】
前記傾斜調整工程では、前記所定の光学平面を有する光学部材の交換または再加工により、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学平面に前記第１基板の傾斜方向と逆方向に傾斜した傾斜平面を付加する調整を行うことを特徴とする請求項１５に記載の調整方法。
【請求項１７】
第１基板に形成されたパターンを投影光学系を介して第２基板上へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学系は、前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１８】
前記撓み補償光学面は、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学面に、前記第１基板の撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面または球面を付加することにより得られることを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
第１基板に形成されたパターンを投影光学系を介して第２基板上へ投影露光する露光装置の調整方法において、
前記投影光学系において前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学面を前記撓み成分に応じた所要の曲面状に調整する撓み調整工程を含むことを特徴とする調整方法。
【請求項２０】
前記撓み調整工程では、前記所定の光学面を有する光学部材の交換または再加工により、前記第１基板に撓みのないことを前提として設計された設計光学面に前記第１基板の撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面または球面を付加する調整を行うことを特徴とする請求項１９に記載の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置およびその調整方法に関し、特に複数の投影光学ユニットからなる投影系（投影光学系）に対してマスクと感光性基板とを移動させつつマスクのパターンを感光性基板上に投影露光するマルチ走査型投影露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンやテレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングすることによって製造される。このフォトリソグラフィ工程のための装置として、マスク上に形成された原画パターンを、投影光学系を介してプレート上のフォトレジスト層に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
なお、最近では、液晶表示パネルの大面積化の要求が高まっており、その要求に伴ってこの種の投影露光装置においても露光領域の拡大が望まれている。そこで、露光領域を拡大するために、いわゆるマルチ走査型投影露光装置が提案されている（たとえば特許文献１を参照）。マルチ走査型投影露光装置では、複数の投影光学ユニットに対してマスクとプレートとを移動させつつ、マスクのパターンをプレート上に投影露光する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３９５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たとえばマルチ走査型投影露光装置において、サイズの大きなマスクを用いると、その撓みの影響を無視することができなくなる。すなわち、マスクの撓みに起因してマスクのパターン面が湾曲するため、形成されるマスクパターン像も湾曲（像面湾曲）する。また、特に端部に配置された投影光学ユニットでは、マスクの撓みに起因してマスクのパターン面が傾くため、形成されるマスクパターン像も傾斜（像面傾斜）する。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、たとえば複数の投影光学ユニットにおいてマスクの撓みに起因して発生する像面湾曲や像面傾斜が良好に調整された露光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、たとえば複数の投影光学ユニットを備えたマルチ走査型投影露光装置において、マスクの撓みに起因して発生する像面湾曲や像面傾斜を良好に調整することのできる調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットは、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面を有することを特徴とする露光装置を提供する。
【０００９】
本発明の第２形態では、投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットは、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面を有することを特徴とする露光装置を提供する。
【００１０】
本発明の第３形態では、投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置の調整方法において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットにおいて、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学面を前記撓み成分に応じた所要の曲面状に調整する撓み調整工程を含むことを特徴とする調整方法を提供する。
【００１１】
本発明の第４形態では、投影光学系に対して第１基板および第２基板を第１方向に相対移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ投影露光する露光装置の調整方法において、
前記投影光学系は、前記第１方向を横切る所定方向に沿って配列されて、前記第１基板のパターンの像を前記第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットのうちの少なくとも１つの投影光学ユニットにおいて、当該投影光学ユニットに対応する前記第１基板の傾斜成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学平面を前記傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に調整する傾斜調整工程を含むことを特徴とする調整方法を提供する。
【００１２】
本発明の第５形態では、第１基板に形成されたパターンを投影光学系を介して第２基板上へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学系は、前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置されて前記撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面を有することを特徴とする露光装置を提供する。
【００１３】
本発明の第６形態では、第１基板に形成されたパターンを投影光学系を介して第２基板上へ投影露光する露光装置の調整方法において、
前記投影光学系において前記第１基板の撓み成分の影響を補償するために、前記第１基板または前記第２基板の近傍に配置された所定の光学面を前記撓み成分に応じた所要の曲面状に調整する撓み調整工程を含むことを特徴とする調整方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の典型的な形態では、複数の投影光学ユニットを備えたマルチ走査型投影露光装置において、マスク（第１基板）または感光性基板（第２基板）の近傍に配置されてマスクの撓み成分（湾曲成分）に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面を導入している。したがって、たとえば設計光学面にマスクの撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面または球面を付加して得られる撓み補償光学面の作用により、マスクの撓みに起因して発生する像面湾曲を良好に調整して、対応するマスクの撓み成分の影響を補償することができる。
【００１５】
また、マスクまたは感光性基板の近傍に配置されてマスクの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面を導入している。したがって、たとえば設計光学平面にマスクの傾斜方向と逆方向に傾斜した傾斜平面を付加して得られる傾斜平面状の傾斜補償光学面の作用により、マスクの撓みに起因して発生する像面傾斜を良好に調整して、対応するマスクの傾斜成分の影響を補償することができる。その結果、本発明の露光装置では、マスクの微細パターンを高精度に露光することができ、ひいては良好なマイクロデバイスとして高精度な液晶表示素子などを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。本実施形態では、複数の投影光学ユニットからなる投影系（投影光学系）に対してマスクとプレートとを移動させつつマスクのパターンをプレート上に投影露光するマルチ走査型投影露光装置に本発明を適用している。
【００１７】
換言すると、本実施形態では、マルチ走査型投影露光装置に本発明の調整方法を適用している。なお、図１では、所定の回路パターンが形成されたマスクおよびレジストが塗布されたプレート（感光性基板）を移動させる方向（走査方向）に沿ってＸ軸を設定している。また、マスクの平面内でＸ軸と直交する方向（走査直交方向）に沿ってＹ軸を、プレートの法線方向に沿ってＺ軸を設定している。
【００１８】
本実施形態の露光装置は、マスクステージ（不図示）ＭＳ上においてマスクホルダ（不図示）を介してＸＹ平面に平行に支持されたマスクＭを均一に照明するための照明系ＩＬを備えている。図１を参照すると、照明系ＩＬは、たとえば超高圧水銀ランプからなる光源１を備えている。光源１は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡２の第１焦点位置に位置決めされている。したがって、光源１から射出された照明光束は、反射鏡（平面鏡）３を介して、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。この第２焦点位置には、シャッター（不図示）が配置されている。
【００１９】
楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、リレーレンズ系４を介して再び結像する。リレーレンズ系４の瞳面の近傍には、所望の波長域の光束のみを透過させる波長選択フィルター（不図示）が配置されている。波長選択フィルターでは、ｇ線（４３６ｎｍ）の光とｈ線（４０５ｎｍ）とｉ線（３６５ｎｍ）の光とが露光光として同時に選択される。なお、波長選択フィルターでは、たとえばｇ線の光とｈ線の光とを同時に選択することもできるし、ｈ線の光とｉ線の光とを同時に選択することもできるし、さらにｉ線の光だけを選択することもできる。
【００２０】
リレーレンズ系４による光源像の形成位置の近傍に、ライトガイド５の入射端５ａが配置されている。ライトガイド５は、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、光源１の数（図１では１つ）と同じ数の入射端５ａと、投影系（投影光学系）ＰＬを構成する投影光学ユニットの数（図１では５つ）と同じ数の射出端５ｂ〜５ｆとを備えている。こうして、ライトガイド５の入射端５ａへ入射した光は、その内部を伝播した後、５つの射出端５ｂ〜５ｆから射出される。
【００２１】
ライトガイド５の射出端５ｂから射出された発散光束は、コリメートレンズ（不図示）によりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイ・インテグレーター（オプティカルインテグレータ）６ｂに入射する。フライアイ・インテグレーター６ｂは、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸ＡＸに沿って延びるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。したがって、フライアイ・インテグレーター６ｂに入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（すなわち射出面の近傍）にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源を形成する。
【００２２】
すなわち、フライアイ・インテグレーター６ｂの後側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源が形成される。なお、オプティカルインテグレータ（６ｂ〜６ｆ）は、フライアイ・インテグレーターに限定されることなく、回折光学素子、微小レンズ要素の集合体で構成されるマイクロフライアイレンズ、あるいは内面反射型のロッド状インテグレーター（中空パイプまたは光パイプ、棒状ガラスロッドなど）を含む構成を採用してもよい。
【００２３】
二次光源からの光束は、フライアイ・インテグレーター６ｂの後側焦点面の近傍に配置された開口絞り（不図示）により制限された後、コンデンサーレンズ系７ｂに入射する。なお、開口絞りは、対応する投影光学ユニットＰＬ１の瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を有する。開口絞りは、この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値（投影系ＰＬを構成する各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比）を所望の値に設定する。
【００２４】
コンデンサーレンズ系７ｂを介した光束は、所定の転写パターンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。同様に、ライトガイド５の他の射出端５ｃ〜５ｆから射出された発散光束も、各コリメートレンズ、フライアイ・インテグレーター６ｃ〜６ｆ（参照符号は不図示）、各開口絞り、およびコンデンサーレンズ系７ｃ〜７ｆ（参照符号は不図示）を介して、マスクＭをそれぞれ重畳的に照明する。すなわち、照明系ＩＬは、マスクＭ上においてＹ方向に並んだ複数（図１では合計で５つ）の台形状の領域（投影光学ユニットの視野領域）を照明する。
【００２５】
なお、上述の例では、照明系ＩＬにおいて、１つの光源１からの照明光をライトガイド５を介して５つの照明光に等分割しているが、光源の数および投影光学ユニットの数に限定されることなく、様々な変形例が可能である。すなわち、必要に応じて２つ以上の光源を設け、これら２つ以上の光源からの照明光をランダム性の良好なライトガイドを介して所要数（投影光学ユニットの数）の照明光に等分割することもできる。この場合、ライトガイドは、光源の数と同数の入射端を有し、投影光学ユニットの数と同数の射出端を有することになる。
【００２６】
マスクＭ上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにＹ方向に沿って配列された複数（図１では合計で５つ）の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影系ＰＬに入射する。ここで、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の構成は、互いに同じである。以下、本実施形態における各投影光学ユニットの構成について具体的に説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態にかかる投影光学ユニットの構成を概略的に示す図である。本実施形態の投影光学ユニット（典型的には投影光学ユニットＰＬ１など）は、図２に示すように、マスクＭからの光に基づいてマスクパターンの一次像（中間像）を形成する第１結像光学系Ｋ１と、この一次像からの光に基づいてマスクパターンの等倍の正立正像（二次像）をプレートＰ上に形成する第２結像光学系Ｋ２とを有する。ここで、第１結像光学系Ｋ１と第２結像光学系Ｋ２とは、基本的に同じ構成を有する。なお、マスクパターンの一次像の形成位置（中間像面）の近傍には、マスクＭ上における投影光学ユニットの視野領域（照明領域）およびプレートＰ上における投影光学ユニットの投影領域（露光領域）を規定する視野絞りＦＳが設けられている。なお、照明系ＩＬが照明視野絞りを備えており、この照明視野絞りによってマスクＭ上の照明領域が規定される場合には、照明視野絞りＦＳを省くこともできる。
【００２８】
第１結像光学系Ｋ１は、マスクＭから−Ｚ方向に沿って入射する光を−Ｘ方向に反射するようにマスク面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第１反射面Ｐ１ａを有する第１直角プリズムＰ１を備えている。また、第１結像光学系Ｋ１は、第１直角プリズムＰ１側から順に、第１屈折光学系Ｓ１と、第１直角プリズムＰ１側に凹面を向けた第１凹面反射鏡Ｍ１とを備えている。ここで、第１屈折光学系Ｓ１は、第１凹面反射鏡Ｍ１が形成する往復光路中に配置された５つのレンズＬ１１〜Ｌ１５を備えている。
【００２９】
具体的には、第１屈折光学系Ｓ１は、第１直角プリズムＰ１側から順に、両凸レンズＬ１１と、第１直角プリズムＰ１側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と、第１直角プリズムＰ１側に凹面を向けた正メニスカスレンズレンズＬ１５とにより構成されている。第１屈折光学系Ｓ１と第１凹面反射鏡Ｍ１とはＸ方向に延びる光軸ＡＸ１に沿って配置され、全体として第１反射屈折光学系を構成している。この第１反射屈折光学系から＋Ｘ方向に沿って第１直角プリズムＰ１に入射した光は、マスク面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第２反射面Ｐ１ｂによって−Ｚ方向に反射される。
【００３０】
一方、第２結像光学系Ｋ２は、第１直角プリズムＰ１の第２反射面Ｐ１ｂから−Ｚ方向に沿って入射する光を−Ｘ方向に反射するようにプレート面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第１反射面Ｐ２ａを有する第２直角プリズムＰ２を備えている。また、第２結像光学系Ｋ２は、第２直角プリズムＰ２側から順に、第２屈折光学系Ｓ２と、第２直角プリズムＰ２側に凹面を向けた第２凹面反射鏡Ｍ２とを備えている。ここで、第２屈折光学系Ｓ２は、第２凹面反射鏡Ｍ２が形成する往復光路中に配置された５つのレンズＬ２１〜Ｌ２５を備えている。
【００３１】
具体的には、第２屈折光学系Ｓ２は、第２直角プリズムＰ２側から順に、両凸レンズＬ２１と、第２直角プリズムＰ２側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４と、第２直角プリズムＰ２側に凹面を向けた正メニスカスレンズレンズＬ２５とにより構成されている。第２屈折光学系Ｓ２と第２凹面反射鏡Ｍ２とはＸ方向に延びる光軸ＡＸ２に沿って配置され、全体として第２反射屈折光学系を構成している。この第２反射屈折光学系から＋Ｘ方向に沿って第２直角プリズムＰ２に入射した光は、プレート面（ＸＹ平面面）に対して４５°の角度で斜設された第２反射面Ｐ２ｂによって−Ｚ方向に反射され、最終像面に設定されたプレートＰに達する。
【００３２】
なお、マスクＭと第１直角プリズムＰ１との間の光路中には、一対のくさび形状の偏角プリズム２１ａおよび２１ｂからなるフォーカス調整部材２１が配置されている。一対の偏角プリズム２１ａおよび２１ｂは、その基準状態ではＸＺ平面において互いに相補的なくさび状の断面形状を有するように設定されている。そして、第２偏角プリズム２１ｂは、Ｘ方向に沿って往復移動可能に構成されている。したがって、第２偏角プリズム２１ｂをＸ方向に沿って往復移動させることにより、マスクＭと第１直角プリズムＰ１の第１反射面Ｐ１ａとの間の光路長が変化し、ひいては第１結像光学系Ｋ１および第２結像光学系Ｋ２を介して形成されるマスクパターン像の形成位置がＺ方向に移動する。
【００３３】
その結果、フォーカス調整部材２１では、第２偏角プリズム２１ｂのＸ方向移動により、投影光学ユニットの物像点間距離を調整すること、すなわちフォーカス調整を行うことができる。なお、フォーカス調整部材２１では、たとえば第１偏角プリズム２１ａの頂角側と反対側（図２では左側）をＺ方向に往復移動可能に構成することもできる。この場合、第１偏角プリズム２１ａのＹ軸廻りの回転により、第１結像光学系Ｋ１および第２結像光学系Ｋ２を介して形成されるマスクパターン像のＸ方向の寸法のみが変化する。こうして、フォーカス調整部材２１では、第１偏角プリズム２１ａのＹ軸廻りの回転（第１偏角プリズム２１ａのチルト）により、投影光学ユニットのＸ方向倍率のみを調整すること、すなわち非等方的倍率調整を行うことができる。
【００３４】
また、フォーカス調整部材２１と第１直角プリズムＰ１との間の光路中には、一対の平行平面板２２ａおよび２２ｂからなる像シフト部材２２が配置されている。一対の平行平面板２２ａおよび２２ｂは、その基準状態では各光学平面がＸＹ平面に平行になるように設定されている。そして、第１平行平面板２２ａはＸ軸廻りに回転可能に構成され、第２平行平面板２２ｂはＹ軸廻りに回転可能に構成されている。したがって、第１平行平面板２２ａのＸ軸廻りの回転により、第１結像光学系Ｋ１および第２結像光学系Ｋ２を介して形成されるマスクパターン像の形成位置がＹ方向に移動（像シフト）する。
【００３５】
同様に、第２平行平面板２２ｂのＹ軸廻りの回転により、第１結像光学系Ｋ１および第２結像光学系Ｋ２を介して形成されるマスクパターン像の形成位置がＸ方向に移動（像シフト）する。こうして、像シフト部材２２では、第１平行平面板２２ａのＸ軸廻りの回転と第２平行平面板２２ｂのＹ軸廻りの回転との組み合わせにより、第１結像光学系Ｋ１および第２結像光学系Ｋ２を介して形成されるマスクパターン像の形成位置をＸＹ平面内において二次元的に移動させること、すなわち投影光学ユニットの像形成位置を二次元的にシフトさせることができる。
【００３６】
一方、第２直角プリズムＰ２とプレートＰとの間の光路中には、３つのレンズ成分２３ａ〜２３ｃからなる倍率調整部材２３が配置されている。倍率調整部材２３は、たとえば第２直角プリズムＰ２側から順に、負レンズ２３ａと正レンズ２３ｂと負レンズ２３ｃとにより構成されている。ここで、各レンズ成分２３ａ〜２３ｃは、光軸方向（Ｚ方向）に沿って相対的に移動可能に構成されている。
【００３７】
したがって、倍率調整部材２３では、各レンズ成分２３ａ〜２３ｃの光軸方向に沿った相対的移動により、第１結像光学系Ｋ１および第２結像光学系Ｋ２を介して形成されるマスクパターン像の寸法をＸＹ平面内において等方的に変化させること、すなわち投影光学ユニットの等方的倍率調整を行うことができる。また、倍率調整部材２３とプレートＰとの間の光路中には、ほぼ平行平面状の撓み補償部材２４が配置されている。撓み補償部材２４の具体的な構成および作用については後述する。
【００３８】
以下、本実施形態における各投影光学ユニットの基本的な動作について説明する。前述したように、マスクＭ上に形成されたパターンは、照明系ＩＬからの照明光（露光光）により、ほぼ均一な照度で照明される。マスクＭ上の各照明領域に形成されたマスクパターンから−Ｚ方向に沿って進行した光は、フォーカス調整部材２１および像シフト部材２２を介して、各投影光学ユニットの第１結像光学系Ｋ１に入射し、第１直角プリズムＰ１の第１反射面Ｐ１ａにより９０°だけ偏向される。
【００３９】
第１直角プリズムＰ１の第１反射面Ｐ１ａにより−Ｘ方向に反射された光は、第１屈折光学系Ｓ１を介して、第１凹面反射鏡Ｍ１に達する。第１凹面反射鏡Ｍ１で反射された光は、再び第１屈折光学系Ｓ１を介して、＋Ｘ方向に沿って第１直角プリズムＰ１の第２反射面Ｐ１ｂに入射する。第１直角プリズムＰ１の第２反射面Ｐ１ｂで９０°だけ偏向されて−Ｚ方向に沿って進行した光は、視野絞りＦＳの近傍にマスクパターンの一次像を形成する。なお、一次像のＸ方向における横倍率はほぼ＋１倍であり、Ｙ方向おける横倍率はほぼ−１倍である。
【００４０】
マスクパターンの一次像から−Ｚ方向に沿って進行した光は、第２結像光学系Ｋ２に入射し、第２直角プリズムＰ２の第１反射面Ｐ２ａにより９０°だけ偏向される。第２直角プリズムＰ２により−Ｘ方向に反射された光は、第２屈折光学系Ｓ２を介して、第２凹面反射鏡Ｍ２に達する。第２凹面反射鏡Ｍ２で反射された光は、再び第２屈折光学系Ｓ２を介して、＋Ｘ方向に沿って第２直角プリズムＰ２の第２反射面Ｐ２ｂに入射する。
【００４１】
第２直角プリズムＰ２の第２反射面Ｐ２ｂで９０°だけ偏向されて−Ｚ方向に沿って進行した光は、倍率調整部材２３および撓み補償部材２４を介して、プレートＰ上において対応する露光領域にマスクパターンの二次像を形成する。ここで、二次像のＸ方向における横倍率およびＹ方向における横倍率はともに＋１倍である。すなわち、各投影光学ユニットを介してプレートＰ上に形成されるマスクパターン像は等倍の正立正像であり、各投影光学ユニットは等倍正立系を構成している。また、各投影光学ユニットは、マスクＭ側およびプレートＰ側の双方にほぼテレセントリックな光学系である。
【００４２】
こうして、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５から構成された投影系ＰＬを介した光は、プレートステージ（不図示）ＰＳ上においてプレートホルダを介してＸＹ平面に平行に支持されたプレートＰ上にマスクパターン像を形成する。すなわち、上述したように、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は等倍正立系として構成されているので、感光性基板であるプレートＰ上において各照明領域に対応するようにＹ方向に並んだ複数の台形状の露光領域には、マスクパターンの等倍の正立正像が形成される。
【００４３】
ところで、マスクステージＭＳには、このステージを走査方向であるＸ方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）が設けられている。また、マスクステージＭＳを走査直交方向であるＹ方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、マスクステージＭＳの位置座標が移動鏡を用いたレーザー干渉計ＭＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００４４】
同様の駆動系が、プレートステージＰＳにも設けられている。すなわち、プレートステージＰＳを走査方向であるＸ方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）、プレートステージＰＳを走査直交方向であるＹ方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、プレートステージＰＳの位置座標が移動鏡を用いたレーザー干渉計ＰＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００４５】
さらに、マスクＭとプレートＰとをＸＹ平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系ＡＬがマスクＭの上方に配置されている。アライメント系ＡＬとして、たとえばマスクＭ上に形成されたマスクアライメントマークとプレートＰ上に形成されたプレートアライメントマークとの相対位置を画像処理により求める方式のアライメント系を用いることができる。
【００４６】
こうして、マスクステージＭＳ側の走査駆動系およびプレートステージＰＳ側の走査駆動系の作用により、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影系ＰＬに対してマスクＭとプレートＰとを一体的に同一方向（Ｘ方向）に沿って移動させることによって、マスクＰ上のパターン領域の全体がプレートＰ上の露光領域の全体に転写（走査露光）される。なお、複数の台形状の露光領域の形状および配置、ひいては複数の台形状の照明領域の形状および配置については、たとえば特開平７−１８３２１２号公報などに詳細な説明が記載されており重複する説明は省略する。
【００４７】
前述したように、本実施形態の露光装置においてサイズの大きなマスクＭを用いると、マスクＭの撓みに起因してマスクＭのパターン面が湾曲および傾斜するため、マスクパターン像も湾曲（像面湾曲）および傾斜（像面傾斜）する。図３は、本実施形態の露光装置においてサイズの大きなマスクを用いたときのマスク撓みの影響を説明する図である。本実施形態において、走査方向（Ｘ方向）と直交する走査直交方向すなわちＹ方向に大きな寸法を有するマスクＭを用いる場合、図３に示すようにマスクＭがＹ方向に沿って比較的大きく撓み、この撓みの影響を無視することができなくなる。
【００４８】
たとえば中央に配置された投影光学ユニットＰＬ３に着目すると、この投影光学ユニットＰＬ３に対応するマスクＭのパターン領域では、マスクＭの撓みに起因して曲線Ｃ３で示すようにＹ方向に沿ってマスクのパターン面が湾曲するため、投影光学ユニットＰＬ３を介して最終的に形成されるマスクパターン像もＹ方向に沿って湾曲（像面湾曲）することになる。したがって、投影光学ユニットＰＬ３では、対応するマスクＭの撓み成分（湾曲成分）の影響を補償するために像面湾曲補正（撓み補償調整）を行う必要がある。同様に、投影光学ユニットＰＬ３以外の他の投影光学ユニットにおいても、必要に応じて、対応するマスクＭの撓み成分の影響を補償するために像面湾曲補正を行う必要がある。
【００４９】
また、たとえば端部に配置された投影光学ユニットＰＬ１（またはＰＬ５）に着目すると、この投影光学ユニットＰＬ１に対応するマスクＭのパターン領域では、マスクＭの撓みに起因して曲線Ｃ１で示すようにＹ方向に沿ってマスクのパターン面が湾曲しながら傾くため、投影光学ユニットＰＬ１を介して最終的に形成されるマスクパターン像もＹ方向に沿って湾曲しつつ傾斜（像面傾斜）することになる。したがって、投影光学ユニットＰＬ１（またはＰＬ５）では、対応するマスクＭの傾斜成分の影響を補償するために像面傾斜補正（傾斜補償調整）を行う必要がある。同様に、中央に配置された投影光学ユニットＰＬ３以外の他の投影光学ユニット（ＰＬ２，ＰＬ４）においても、必要に応じて、対応するマスクＭの傾斜成分の影響を補償するために像面傾斜補正を行う必要がある。
【００５０】
そこで、本実施形態では、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５において、対応するマスク（第１基板）Ｍのパターン領域における撓み成分（湾曲成分）の影響を補償するために、プレート（第２基板）Ｐの近傍に撓み補償部材２４を導入している。撓み補償部材２４は、マスクＭに撓みのないことを前提として設計された場合（あるいはマスクＭの撓みによる湾曲成分を無視して設計された場合）、平行平面状になるべき光学部材である。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、撓み補償部材２４のプレートＰ側の面（図中下側の面）を、撓み補償光学面２４ａとしてマスクＭの撓み成分に応じた所要の曲面状に形成している。
【００５１】
具体的には、撓み補償光学面２４ａは、マスクＭに撓みのないことを前提として設計された設計光学面である平面（図中破線で示す）２４ｂに、マスクＭの撓み方向（−Ｚ方向）と逆方向（＋Ｚ方向）に湾曲したトーリック面（直交する方向にパワーの異なる面）を付加することにより得られる曲面状、すなわちトーリック面状に形成されている。このように、投影光学ユニットの像面の近傍に配置されてマスクＭの撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面２４ａの作用により、たとえば歪曲収差や倍率収差のような副作用を抑えつつ、マスクＭの撓みに起因して発生する像面湾曲を良好に調整して、対応するマスクＭの撓み成分（湾曲成分）の影響を補償することができる。なお、副作用として歪曲収差が発生した場合には、たとえば第１直角プリズムＰ１をＸ方向に微動させて補正することができる。また、副作用として倍率収差が発生した場合には、たとえば倍率調整部材２３の等方的な倍率調整作用を利用して補正することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、中央に配置された投影光学ユニットＰＬ３以外の各投影光学ユニット（ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ５）において、対応するマスクＭのパターン領域における傾斜成分の影響を補償するために、マスクＭの近傍に傾斜補償光学面２５を導入している。傾斜補償光学面２５は、フォーカス調整部材２１を構成する第２偏角プリズム２１ｂの第１直角プリズムＰ１側に形成されている。第２偏角プリズム２１ｂの第１直角プリズムＰ１側の面は、マスクＭに撓みのないことを前提として設計された場合（あるいはマスクＭの撓みによる傾斜成分を無視して設計された場合）、平面状になるべき光学面である。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、第２偏角プリズム２１ｂの第１直角プリズムＰ１側（図中下側の面）の面を、傾斜補償光学面２５としてマスクＭの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成されている。
【００５３】
具体的に、たとえば図３の投影光学ユニットＰＬ１における傾斜補償光学面２５は、マスクＭに撓みのないことを前提として設計された設計光学平面２５ａに、マスクＭの傾斜方向（＋Ｙ方向に上昇する傾斜方向）と逆方向（＋Ｙ方向に下降する傾斜方向）に傾斜した傾斜平面を付加することにより得られる傾斜平面状に形成されている。このように、投影光学ユニットの物体面の近傍に配置されてマスクＭの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面２５の作用により、収差に関する副作用を抑えつつ、マスクＭの撓みに起因して発生する像面傾斜を良好に調整して、対応するマスクＭの傾斜成分の影響を補償することができる。
【００５４】
本実施形態では、マスクＭに撓みのないことを前提とした設計（あるいはマスクＭの撓みを無視した設計）に基づいて各投影光学ユニットを製造した後に、すなわち露光装置に搭載される前の投影光学ユニット単体時に、あるいは投影光学ユニットが露光装置に搭載された後に、撓み補償部材２４の初期的に平面状に形成されたプレートＰ側の光学面をマスクＭの撓み成分に応じた所要の曲面状に調整したり、第２偏角プリズム２１ｂの初期的に光軸に対して垂直な平面状に形成された第１直角プリズムＰ１側の光学面をマスクＭの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に調整したりすることができる。なお、露光装置に搭載される前の投影光学ユニット単体時に、上述の撓み補償調整に伴って発生する歪曲収差や倍率収差のような副作用の補正を行うことが好ましい。
【００５５】
具体的には、初期的に平面平面板として製造された撓み補償部材２４を、マスクＭの撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面２４ａを有する撓み補償部材２４と交換調整したり、初期的に通常の偏向プリズムとして製造された第２偏角プリズム２１ｂを、マスクＭの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状に形成された傾斜補償光学面２５を有する第２偏角プリズム２１ｂと交換調整したりすることができる。あるいは、初期的に平面状に製造された撓み補償部材２４のプレートＰ側の光学面を、マスクＭの撓み成分に応じた所要の曲面状の撓み補償光学面２４ａに加工調整したり、初期的に平面状に製造された第２偏角プリズム２１ｂの第１直角プリズムＰ１側の光学面を、マスクＭの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状の傾斜補償光学面２５に加工調整したりすることができる。
【００５６】
さらに、マスクＭの撓みを予め考慮して、各投影光学ユニットの設計を行うこともできる。この場合、マスクＭの撓み成分に応じた所要の曲面状に形成された撓み補償光学面２４ａを有する撓み補償部材２４、およびマスクＭの傾斜成分に応じた所要の傾斜平面状の傾斜補償光学面２５を有する第２偏角プリズム２１ｂを、マスクＭの撓みを予め考慮した設計にしたがって製造する。そして、製造された撓み補償部材２４および第２偏角プリズム２１ｂを用いて、各投影光学ユニットを組立てることになる。
【００５７】
なお、上述の実施形態では、撓み補償部材２４のプレートＰ側に撓み補償光学面２４ａを形成しているが、これに限定されることなく、撓み補償部材２４の第２直角プリズムＰ２側に撓み補償光学面を形成することもできる。また、たとえば倍率調整部材２３を構成するレンズ成分２３ａ、レンズ成分２３ｂまたはレンズ成分２３ｃに撓み補償光学面を形成することもできる。この場合、撓み補償光学面は、マスクＭに撓みのないことを前提として設計された設計光学面に、マスクＭの撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面を付加することにより得られる。
【００５８】
また、上述の実施形態では、プレートＰの近傍すなわち投影光学ユニットの像面の近傍に配置された撓み補償部材２４に撓み補償光学面２４ａを形成している。しかしながら、マスクＭの近傍すなわち投影光学ユニットの物体面の近傍に配置された光学部材（第１偏角プリズム２１ａ、第２偏角プリズム２１ｂ、第１平行平面板２２ａまたは第２平行平面板２２ｂ）に撓み補償光学面を形成することもできる。この場合も、撓み補償光学面は、マスクＭに撓みのないことを前提として設計された設計光学面に、マスクＭの撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面を付加することにより得られる。
【００５９】
また、上述の実施形態では、マスクＭの撓み方向と逆方向に湾曲したトーリック面を設計光学面に付加することにより得られる撓み補償光学面２４ａを用いている。しかしながら、各投影光学ユニットに対応するマスクＭ上の照明領域およびプレートＰ上の露光領域がＹ方向に沿って細長く延びる台形状であり且つＸ方向に沿ったスキャン露光を行うため、たとえばマスクＭの撓み方向と逆方向に湾曲した球面を設計光学面に付加することにより得られる撓み補償光学面を用いても、トーリック面を付加して得られる撓み補償光学面の場合とほぼ等価な効果が得られる。
【００６０】
また、上述の実施形態では、第２偏角プリズム２１ｂの第１直角プリズムＰ１側に傾斜補償光学面２５を形成しているが、これに限定されることなく、第１偏角プリズム２１ａのマスクＭ側に傾斜補償光学面を形成することもできる。ただし、第１偏角プリズム２１ａの第１直角プリズムＰ１側の面に垂直な軸線廻りに第１偏角プリズム２１ａを微小回転させることにより、像面傾斜の微調整を行うことができる。
【００６１】
したがって、傾斜補償光学面を利用して像面傾斜の粗調整を行い、第１偏角プリズム２１ａを微小回転させて像面傾斜の細調整を行う場合には、光軸廻りの回転成分の影響を受けるように構成された第１偏角プリズム２１ａのマスクＭ側に傾斜補償光学面を形成することは好ましくない。一般に、光軸廻りに回転する光学部材（光軸廻りの回転成分の影響を受けるように構成された光学部材を含む広い概念）に傾斜補償光学面を形成することは好ましくない。また、たとえば像シフト部材２２を構成する第１平行平面板２２ａまたは第２平行平面板２２ｂに、傾斜補償光学面を形成することもできる。
【００６２】
また、上述の実施形態では、マスクＭの近傍すなわち投影光学ユニットの物体面の近傍に配置された第２偏角プリズム２１ｂに傾斜補償光学面２５を形成している。しかしながら、プレートＰの近傍すなわち投影光学ユニットの像面の近傍に配置された光学部材（たとえば撓み補償部材２４）に傾斜補償光学面を形成することもできる。すなわち、マスクＭの近傍またはプレートＰの近傍に配置された１つの光学部材に、撓み補償光学面および傾斜補償光学面の双方を形成することもできる。この場合、１つの光学面が光学部材撓み補償光学面と傾斜補償光学面とを兼用することも可能である。
【００６３】
また、上述の実施形態では、すべての投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５において、撓み補償光学面２４ａを利用してマスクＭの撓み成分（湾曲成分）の影響を補償している。しかしながら、これに限定されることなく、所要の投影光学ユニットにのみ撓み補償光学面を導入することも可能である。また、上述の実施形態では、投影光学ユニットＰＬ３以外のすべての投影光学ユニット（ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ４，ＰＬ５）において、傾斜補償光学面２５を利用してマスクＭの傾斜成分の影響を補償している。しかしながら、これに限定されることなく、所要の投影光学ユニットにのみ傾斜補償光学面を導入することも可能である。
【００６４】
ところで、再び図３を参照して、たとえば中央に配置された投影光学ユニットＰＬ３に着目すると、マスクＭの中央撓み量ＤＦ３だけ物像点間距離が設計値（マスクＭの撓みを想定することなく設定された物像点間距離）よりも短くなる。したがって、投影光学ユニットＰＬ３では、マスクＭの撓みの影響を補償するためにフォーカス調整を行う必要がある。同様に、他の投影光学ユニットにおいても、必要に応じて、マスクＭの撓みの影響を補償するためにフォーカス調整を行う必要がある。
【００６５】
各投影光学ユニットにおけるフォーカス調整の手法として、たとえば対応するマスクＭの撓み量の約１／２に相当する移動量だけ第１直角プリズムＰ１を＋Ｘ方向へ（光軸ＡＸ１に沿って第１凹面反射鏡Ｍ１と反対側へ：図２を参照）移動させる手法を用いることができる。ただし、この手法では、第１直角プリズムＰ１のＸ方向移動によりＣ字ディストーション（像高の変化に対して倍率誤差がＣ字状に変化する非線形倍率誤差）が発生する場合がある。このようなＣ字ディストーションが発生する場合には、第１結像光学系Ｋ１中の特定のレンズ（たとえばレンズＬ１５）と、第２結像光学系Ｋ２中の対応する特定のレンズ（たとえばレンズＬ２５）とを光軸方向に且つ逆方向へ同じ移動量だけ移動させて、Ｃ字ディストーションを補正すればよい。
【００６６】
また、各投影光学ユニットにおけるフォーカス調整の手法として、Ｃ字ディストーションが発生しないように、第１直角プリズムＰ１を＋Ｘ方向へ（光軸ＡＸ１に沿って第１凹面反射鏡Ｍ１と反対側へ：図２を参照）移動させるとともに、第１直角プリズムＰ１の移動量とは異なる移動量だけ第２直角プリズムＰ２を−Ｘ方向へ（光軸ＡＸ２に沿って第２凹面反射鏡Ｍ２側へ：図２を参照）移動させる手法を用いることができる。
【００６７】
さらに、たとえば第２偏角プリズム２１ｂ（傾斜補償光学面２５を有する光学部材）または撓み補償光学面２４（撓み補償光学面２４ａを有する光学部材）の光軸に沿った長さ（光路長）を、中央に配置された投影光学ユニットＰＬ３とその他の投影光学ユニットとの間で適宜変化させることにより、各投影光学ユニットにおけるフォーカス調整を行うこともできる。
【００６８】
また、上述の実施形態では、投影光学ユニットが同じ構成の第１結像光学系Ｋ１と第２結像光学系Ｋ２とを有し、マスクＭのパターンの等倍の正立正像をプレートＰ上に形成している。しかしながら、これに限定されることなく、投影光学ユニットの具体的な構成、倍率および像の姿勢などについては様々な変形例が可能である。
【００６９】
図１に示す本実施形態における各光学部材および各ステージ等を前述したような機能を達成するように、電気的、機械的または光学的に連結することで、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることができる。そして、照明系ＩＬによってマスク（レチクル）を照明し（照明工程）、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影系ＰＬを用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に走査露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、図１に示す本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図５のフローチャートを参照して説明する。
【００７０】
先ず、図５のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系（投影光学ユニット）を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【００７１】
また、上述の実施形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）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６のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図６において、パターン形成工程４０１では、上述の実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程４０２へ移行する。
【００７２】
次に、カラーフィルター形成工程４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【００７３】
セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター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。その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各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、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００７４】
なお、上述の実施形態では、光源として超高圧水銀ランプを用いているが、これに限定されることなく、他の適当な光源を用いることができる。すなわち、本発明において、露光波長は、ｇ線、ｈ線、ｉ線などに特に限定されるものではない。
【００７５】
また、上述の実施形態では、複数の投影光学ユニットから構成された投影系（投影光学系）に対してマスクおよび感光性基板を移動させながら走査露光を行うマルチ走査型投影露光装置を例にとって本発明を説明している。しかしながら、複数の投影光学ユニットから構成された投影系に対してマスクおよび感光性基板を移動させることなく一括的な露光を行う投影露光装置についても本発明を適用することができる。
【００７６】
さらに、単一の投影光学ユニットから構成された投影系（投影光学系）に対してマスクおよび感光性基板を移動させながら走査露光を行う走査型投影露光装置や、単一の投影光学ユニットから構成された投影系に対してマスクおよび感光性基板を移動させることなく一括的な露光を行う投影露光装置について本発明を適用することもできる。ただし、この場合には、マスクの撓みによる傾斜成分の影響を考慮する必要はなく、撓み成分（湾曲成分）の影響のみを考慮すればよい。
【００７７】
また、以上の実施形態では、マスクとして透過性基板に遮光性の所定のパターンを形成したものを用いる例を示したが、本発明はこれに限ることなく、ＤＭＤ（デジタルミラーマイクロデバイス）や液晶素子等を用いたパターン表示素子をマスクとして用いることも可能である。さらに、本発明は、ＤＭＤや液晶素子以外のパターン表示装置もマスクとして用いることが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかる投影光学ユニットの構成を概略的に示す図である。
【図３】本実施形態の露光装置においてサイズの大きなマスクを用いたときのマスク撓みの影響を説明する図である。
【図４】（ａ）は撓み補償光学面を説明する図であり、（ｂ）は傾斜補償光学面を説明する図である。
【図５】本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフローチャートである。
【図６】本実施形態の露光装置を用いてプレート上に所定のパターン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際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１  光源
２  楕円鏡
３  反射鏡
４  リレーレンズ系
５  ライトガイド
６  フライアイ・インテグレーター
７  コンデンサーレンズ系
２４  撓み補償部材
２４ａ  撓み補償光学面
２５  傾斜補償光学面
Ｍ  マスク
ＰＬ  投影系（投影光学系）
ＰＬ１〜ＰＬ５  投影光学ユニット
Ｐ  プレート
ＦＳ  視野絞り
Ｓ１  第１屈折光学系
Ｓ２  第２屈折光学系
Ｍ１  第１凹面反射鏡
Ｍ２  第２凹面反射鏡
Ｋ１  第１結像光学系
Ｋ２  第２結像光学系
【図１】
2005340605.tif 000003
【図２】
2005340605.tif 000004
【図３】
2005340605.tif 000005
【図４】
2005340605.tif 000006
【図５】
2005340605.tif 000007
【図６】
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