(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１物体上のパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光装置において、
前記照明ビームを、前記第１物体上で、所定の走査方向に沿って走査させる走査装置と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記第２物体上の前記被露光領域上に導く導光装置と、を備え、
前記導光装置は、前記照明ビームが入射して前記パターンの像を前記被露光領域に投影する投影光学系と、前記第１物体を走査した前記照明ビームを反射して前記投影光学系に入射させる入射装置とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光装置であって、
前記照明ビームを、前記第１物体上で走査する走査装置と、
前記第２物体を載置可能であり、且つ前記照明ビームの前記第１物体上での前記走査と同期して前記第２物体を移動せしめるステージ装置と、を備え、
前記ステージ装置は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光装置であって、
前記照明ビームを、前記第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる走査装置と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記第２物体上に導く導光装置と、
前記第２物体を載置可能であり、且つ前記照明ビームの前記第１物体上での前記走査と同期して前記第２物体を移動せしめるステージ装置と、を備え、
前記ステージ装置は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光装置であって、
前記照明ビームを、前記第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる走査装置と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記第２物体上に導く導光装置と、
前記第２物体を載置可能であり、且つ前記照明ビームの前記第１物体上での前記走査と同期して前記第２物体を移動せしめるステージ装置と、を備え、
前記導光装置は、前記照明ビームが入射して前記パターンの像を前記被露光領域に投影する投影光学系と、前記第１物体を走査した前記照明ビームを反射して前記投影光学系に入射させる入射装置とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
前記入射装置は、前記第１物体に対する前記照明ビームの走査と同期して移動する移動反射部材を有することを特徴とする請求項１又は４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記照明ビームの走査方向に応じて前記移動反射部材の移動方向を切り換える方向切換装置を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記移動反射部材は、前記第１物体を走査した前記照明ビームを前記移動方向の一方側に反射する第１反射面と、前記移動方向の他方側に反射する第２反射面とを有し、
前記入射装置は、前記第１反射面で反射した前記照明ビームを前記投影光学系に入射させる第１反射系と、前記第２反射面で反射した前記照明ビームを前記投影光学系に入射させる第２反射系とを有することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記被露光領域は、前記照明ビームの走査方向に沿って複数設けられ、
前記移動反射部材は、前記複数の被露光領域のそれぞれに応じて設けられることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の露光装置。
【請求項９】
前記第１物体は、第１パターンと、該第１パターンを点対称に配置した第２パターンとを有し、
前記投影光学系は、前記第１パターンまたは前記第２パターンに応じて、前記被露光領域に投影する像を倒立像と正立像とで切り換える像切換装置を有することを特徴とする請求項１、４から８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
前記入射装置は、前記第１物体を走査した前記照明ビームを所定位置に集約する集約装置を有することを特徴とする請求項１又は４に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記集約装置は、前記照明ビームの光軸方向に移動し、入射した前記照明ビームの光路を互いの相対位置関係に応じた変位量で変位させる一対の変位部材と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームの位置に応じて、前記一対の変位部材の相対位置関係を調整する調整装置とを有することを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記一対の変位部材は、前記照明ビームの光路の変位方向が異なる第１領域と第２領域とを有し、
前記調整装置は、前記第１領域で変位した前記照明ビームの光路を第１位置に集約させ、前記第２領域で変位した前記照明ビームの光路を第２位置に集約させ、
前記入射装置は、前記第１位置と前記第２位置との間を移動して、集約された前記照明ビームを前記投影光学系に向けて反射する第２移動反射部材を有することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記走査装置は、ポリゴンミラーを有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１４】
前記入射装置は、前記第１物体に対する前記照明ビームの走査と同期して回転する第２ポリゴンミラーを有することを特徴とする請求項１又は４に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記第１物体とは独立しており且つ前記第２物体上に転写されるべきパターンを備える第３物体上で、前記第１物体を照明する第１照明ビームとは異なる第２照明ビームを、前記第１照明ビームの走査方向とは逆方向に走査させる第２走査装置と、
前記第３物体を走査した前記第２照明ビームを前記被露光領域に導く第２導光装置と、
を備え、
前記第２物体の移動方向が変更されることに応じて、前記第２物体上に導かれる照明ビームとして、前記第１照明ビームと前記第２照明ビームとを切り換えることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１６】
前記走査装置における前記照明ビームが反射する第３反射面、及び前記第２走査装置における前記第２照明ビームが反射する第４反射面をそれぞれ有するポリゴンミラーを備えることを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第１物体とは独立しており且つ前記第２物体上に転写されるべきパターンを備える第３物体上で、前記第１物体を照明する第１照明ビームとは異なる第２照明ビームを走査させる第２走査装置と、
前記第３物体を走査した前記第２照明ビームを前記被露光領域に導く第２導光装置と、
を備え、
前記第３物体を走査した前記第２照明ビームを、前記第１物体を走査した前記第１照明ビームとともに、前記第２物体上の前記被露光領域上に導くことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１８】
前記第１物体と前記第３物体とは、互いのパターンが同一方向を向くように配置されており、
前記第２走査装置は前記第２照明ビームを、前記走査装置が前記第１照明ビームを前記第１物体上で走査させる方向と同じ方向に同期して走査させ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】
前記第１物体と前記第３物体とは、互いのパターンが１８０度異なる方向を向くように配置されており、
前記第２走査装置は前記第２照明ビームを前記第３物体上で、前記走査装置が前記第１照明ビームを前記第１物体上で走査させる方向とは反対方向に同期して走査させることを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項２０】
前記走査装置、前記第２走査装置、前記導光装置、及び前記第２導光装置はそれぞれポリゴンミラーを備えており、
前記各走査装置のポリゴンミラーは同一方向に回転し、
前記各導光装置のポリゴンミラーは互いに同一方向であって、且つ前記各走査装置のポリゴンミラーとは反対方向に回転することを特徴とする請求項１９に記載の露光装置。
【請求項２１】
前記第１物体を走査して前記被露光領域を照明する前記照明ビームの光路長のばらつきを補正する補正装置を有することを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の露光装置。
【請求項２２】
第１物体上のパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光方法において、
前記照明ビームを、前記第１物体上で、所定の走査方向に沿って走査させる工程と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記第２物体上の前記被露光領域上に導く工程と、を有し、
前記照明ビームを導く工程は、前記第１物体に対する前記照明ビームの走査と同期して、前記第１物体を走査した前記照明ビームの光路を移動させる工程と、前記パターンの像を前記被露光領域に投影する投影光学系に入射させる工程とを有することを特徴とする露光方法。
【請求項２３】
第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光方法であって、
前記照明ビームを、前記第１物体上で走査する工程と、
前記第２物体を載置可能なステージ装置を、前記照明ビームの前記第１物体上での前記走査と同期して移動せしめる工程とを有し、
前記ステージ装置の移動は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめる工程を有することを特徴とする露光方法。
【請求項２４】
第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光方法であって、
前記照明ビームを、前記第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる工程と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記第２物体上に導く工程と、
前記第２物体を載置可能なステージ装置を、前記照明ビームの前記第１物体上での前記走査と同期して移動せしめる工程とを有し、
前記ステージ装置の移動は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめる工程を有することを特徴とする露光方法。
【請求項２５】
第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、該パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光方法であって、
前記照明ビームを、前記第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる工程と、
前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記第２物体上に導く工程と、
前記第２物体を載置可能なステージ装置を、前記照明ビームの前記第１物体上での前記走査と同期して移動せしめる工程とを有し、
前記照明ビームを導く工程は、前記第１物体に対する前記照明ビームの走査と同期して、前記第１物体を走査した前記照明ビームの光路を移動させる工程と、前記パターンの像を前記被露光領域に投影する投影光学系に入射させる工程とを有することを特徴とする露光方法。
【請求項２６】
前記照明ビームの走査方向に応じて、前記照明ビームの光路の移動方向を切り換える工程を有することを特徴とする請求項２２又は２５に記載の露光方法。
【請求項２７】
前記照明ビームの走査方向に応じて、前記第１物体を走査した前記照明ビームを、前記照明ビームの光路の移動方向の一方側または他方側に反射させることを特徴とする請求項２６記載の露光方法。
【請求項２８】
前記第１物体は、第１パターンと、該第１パターンを点対称に配置した第２パターンとを有し、
前記第１パターンに対する走査または前記第２パターンに対する走査に応じて、前記投影光学系が前記被露光領域に投影する像を倒立像と正立像とで切り換える工程を有することを特徴とする請求項２２、２５から２７のいずれかに記載の露光方法。
【請求項２９】
前記第１物体を走査した前記照明ビームを所定位置に集約させる工程を有することを特徴とする請求項２２、２５から２８のいずれかに記載の露光方法。
【請求項３０】
一対の変位部材の少なくとも一方を、前記照明ビームの光軸方向に移動させ、入射した前記照明ビームの光路を互いの相対位置関係に応じた変位量で変位させる工程を有することを特徴とする請求項２９記載の露光方法。
【請求項３１】
前記一対の変位部材は、前記照明ビームの光路の変位方向が異なる第１領域と第２領域とを有し、
前記第１領域で変位した前記照明ビームの光路を第１位置に集約させる工程と、
前記第２領域で変位した前記照明ビームの光路を第２位置に集約させる工程と、
前記照明ビームの光路に前記第１領域及び前記第２領域との交差部が含まれる際に、前記照明ビームの光路を前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置に集約させる工程とを有することを特徴とする請求項３０記載の露光方法。
【請求項３２】
前記照明ビームの走査は、ポリゴンミラーを回転させる工程を有することを特徴とする請求項２２から３１のいずれかに記載の露光方法。
【請求項３３】
前記第１物体とは独立しており且つ前記第２物体上に転写されるべきパターンを備える第３物体上で、前記第１物体を照明する第１照明ビームとは異なる第２照明ビームを、前記第１照明ビームの走査方向とは逆方向に走査させる工程と、
前記第３物体を走査した前記第２照明ビームを前記被露光領域に導く工程と、
前記第２物体の走査方向が変更されることに応じて、前記第２物体上に導かれる照明ビームとして、前記第１照明ビームと前記第２照明ビームとを切り換える工程とを有することを特徴とする請求項２２から３２のいずれかに記載の露光方法。
【請求項３４】
前記第１照明ビームと前記第２照明ビームとを、ポリゴンミラーの互いに異なる反射面で反射させることを特徴とする請求項３３に記載の露光方法。
【請求項３５】
前記第１物体とは独立しており且つ前記第２物体上に転写されるべきパターンを備える第３物体上で、前記第１物体を照明する第１照明ビームとは異なる第２照明ビームを走査させる工程と、
前記第３物体を走査した前記第２照明ビームを前記被露光領域に導く工程と、
前記第３物体を走査した前記第２照明ビームを、前記第１物体を走査した前記第１照明ビームとともに、前記第２物体上の前記被露光領域上に導く工程とを有することを特徴とする請求項２２から３２のいずれかに記載の露光方法。
【請求項３６】
前記第１物体と前記第３物体とが、互いのパターンが同一方向を向くように配置され、
前記第２照明ビームの走査は、前記第２照明ビームを、前記第１照明ビームを前記第１物体上で走査させる方向と同じ方向に同期して走査させる工程を有することを特徴とする請求項３５に記載の露光方法。
【請求項３７】
前記第１物体と前記第３物体とが、互いのパターンが１８０度異なる方向を向くように配置され、
前記第２照明ビームの走査は、前記第２照明ビームを前記第３物体上で、前記第１照明ビームを前記第１物体上で走査させる方向とは反対方向に同期して走査させる工程を有することを特徴とする請求項３５に記載の露光方法。
【請求項３８】
前記第１照明ビームの走査、前記第２照明ビームの走査、前記第１照明ビームの導光、及び前記第２照明ビームの導光のそれぞれでポリゴンミラーが用いられ、
前記第１及び第２照明ビームの走査では、前記ポリゴンミラーは同一方向に回転し、
前記第１及び第２照明ビームの導光では、前記ポリゴンミラーは互いに同一方向であって、且つ前記走査ステップにおける前記ポリゴンミラーとは反対方向に回転することを特徴とする請求項３７に記載の露光方法。
【請求項３９】
前記第１物体を走査して前記被露光領域を照明する前記照明ビームの光路長のばらつきを補正する工程を有することを特徴とする請求項２２から３８のいずれかに記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクに形成されたパターンを基板上に露光転写する露光装置及び露光方法に関するものである。
本願は、２００６年５月３１日に出願された特願２００６−１５１２０８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等）、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスの製造においては、マスクやレチクル（以下、これらを総称する場合はマスクという）に形成されたパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウェハやガラスプレート等（以下、これらを総称する場合は基板という）に転写する露光装置が用いられる。近年においては、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（所謂、ステッパ）又はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（所謂、スキャニングステッパ）が多用されている。【０００３】
上記のステッパは、基板を二次元的に移動自在な基板ステージ上に載置し、この基板ステージにより基板を歩進（ステッピング）させて、マスクのパターンの縮小像を基板上の各ショット領域に一括露光する動作を順次繰り返す露光装置である。スキャニングステッパは、細長い矩形状（スリット状）のパルス露光光をマスクに照射している状態で、マスクを載置したマスクステージと基板を載置した基板ステージとを互いに同期移動（走査）させつつマスクに形成されたパターンの一部を基板のショット領域に逐次転写する露光装置である。この露光装置では、１つのショット領域に対するパターンの転写が終了すると、走査方向と交差する方向に基板をステッピングさせて他のショット領域にパターンの転写を行う。
上記のスキャニングステッパにおいては、１つのショット領域の露光を終える度にマスクステージ及び基板ステージの走査方向が逆向きにされて順次露光処理が行われる。つまり、ショット領域毎にプラススキャンとマイナススキャンとが交互に繰り返される。このため、スキャニングステッパでは、ショット領域を露光する度にマスクステージ及び基板ステージの加減速が行われることになる。【０００４】
ここで、露光精度を向上させるためには、加速終了後に生ずる振動が収まって両ステージが共に一定速度になって十分な同期が取れてから露光処理を開始するのが望ましい。このためには、整定時間（加速を終了してから各ステージの振動が収束して速度が一定になるまでに要する時間）をある程度確保する必要がある。しかしながら、スキャニングステッパにおいては、加減速が繰り返されるため、整定時間が長くなるとスループット（単位時間に処理することができるウェハの枚数）の低下に直結する。このため、スキャニングステッパでは、露光精度及びスループットを共に向上させることは容易ではなかった。近年においては、デバイスの製造効率を向上させ、デバイスの製造コストを低減させるために基板が大面積化する傾向にあるため、ステージの加減速の回数を低減することが望まれている。【０００５】
以下の特許文献１には、互いに異なるショット領域に転写すべき複数のパターンが形成されたレチクルを用い、パターンの配列方向にレチクルを同期移動させて一度の走査で複数のショット領域の露光を行う露光装置が開示されている。かかる露光装置では、ステージの加減速の回数をレチクルに形成されたパターンの数分の１（例えば、２つのパターンが形成されている場合には１／２）にすることができる。そのため、ステージの加減速に起因する同期精度等の低下を減少させ、且つスループットを向上させることができる。
また、以下の特許文献２には、第１，第２のレチクルステージを設けて、第１のレチクルステージが走査中に第２のレチクルステージを反対方向に移動させて、第１のレチクルステージの走査終了後にウェハステージの連続移動と連動させて第２のレチクルステージを用いた露光を行う露光方法が開示されている。かかる露光方法では、ウェハ上に設定されたショット領域のうちの１列分のショット領域の露光をウエハステージの加減速なしに行うことができる。
【特許文献１】特開平１０−２８４４１１号公報
【特許文献２】特許第３５３１２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１では、ステージの加減速の回数を低減させるためには、多くのパターンをレチクルに形成する必要がある。このため、レチクルが大面積化してレチクルの作成に要するコストが極めて大になるという問題が考えられる。また、この大面積のレチクルを用いるため、レチクルステージの大型化を招き、露光装置のコスト上昇を招くという問題も考えられる。
レチクルの大きさは、縮小投影系の投影光学系が多く用いられることから、ウエハの大きさと比較して大きくなり（例えば４〜５倍）、レチクルを移動させるためのレチクルステージにおいては、移動ストロークが大きくなる。そのため、レチクルステージを駆動するためのリニアモータの固定子が大型化してレチクルステージが重量化したり、ステージ駆動に伴う発熱量が多くなり、空気揺らぎ等、位置決め精度が低下する要因が増加するという問題が生じる。【０００７】
また、上記の特許文献２では、複数のレチクルステージを設けるとともに、各々のレチクルステージに載置するレチクルを形成する必要がある。また、各レチクルステージ上に載置されたレチクルのパターンの像をウェハ上に投影するための光学系を設ける必要がある。更に、各レチクルステージ間の同期をとるのはもちろんのこと、これらのレチクルステージとウェハステージとの同期をとる必要がある。このため、露光装置の大幅なコスト上昇を招くとともに、レチクル作成のコストも倍になるという問題が考えられる。【０００８】
本発明は、レチクルステージの重量化を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、コストの大幅な上昇を招かずにステージの加減速の回数を低減させることができ、その結果として露光精度を向上させることができる露光装置及び露光方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、実施の形態を示す図１ないし図２３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の第１の態様に従えば、第１物体（Ｍ）上のパターンを照明ビーム（ＥＬ）で照明して、該パターンの像で第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）を露光する露光装置（ＥＸ）において、照明ビーム（ＥＬ）を、第１物体（Ｍ）上で、所定の走査方向に沿って走査させる走査装置（２２）と、第１物体（Ｍ）を走査した照明ビーム（ＥＬ）を、第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）上に導光する導光装置（ＤＫ）とを備え、前記導光装置は、前記照明ビームが入射して前記パターンの像を前記被露光領域に投影する投影光学系と、前記第１物体を走査した前記照明ビームを反射して前記投影光学系に入射させる入射装置とを有するを備える露光装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様に従えば、第１物体（Ｍ）上のパターンを照明ビーム（ＥＬ）で照明して、該パターンの像で第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）を露光する露光方法において、照明ビーム（ＥＬ）を、第１物体（Ｍ）上で、所定の走査方向に沿って走査させる走査ステップと、第１物体（Ｍ）を走査した照明ビーム（ＥＬ）を、第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）上に導光する導光ステップと、を有し、前記照明ビームを導く工程は、前記第１物体に対する前記照明ビームの走査と同期して、前記第１物体を走査した前記照明ビームの光路を移動させる工程と、前記パターンの像を前記被露光領域に投影する投影光学系に入射させる工程とを有する露光方法が提供される。
【００１１】
第１又は第２の態様によれば、照明ビーム（ＥＬ）に対してマスク等の第１物体（Ｍ）が移動するのではなく、照明ビーム（ＥＬ）を第１物体（Ｍ）上で所定の走査方向に沿って走査させ、第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）上に導光するので、第１物体（Ｍ）を駆動する必要がなくなる。そのため、大きな移動ストロークを有する駆動装置を設置する必要がなくなり、ステージの重量化を抑制することができる。【００１２】
本発明の第３の態様に従えば、第１物体（Ｍ）上に形成されたパターンを照明ビーム（ＥＬ）で照明して、該パターンの像で第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）を露光する露光装置（ＥＸ）であって、照明ビーム（ＥＬ）を、第１物体（Ｍ）上で走査する走査装置（２２）と、第２物体（Ｐ）を載置可能であり、且つ照明ビーム（ＥＬ）の第１物体（Ｍ）上での前記走査と同期して第２物体（Ｐ）を走査移動せしめるステージ装置（２）と、を備え、前記ステージ装置は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめる露光装置が提供される。
【００１３】
本発明の第４の態様に従えば、第１物体（Ｍ）上に形成されたパターンを照明ビーム（ＥＬ）で照明して、該パターンの像で第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）を露光する露光方法であって、照明ビーム（ＥＬ）を、第１物体（Ｍ）上で走査する走査ステップと、第２物体（Ｐ）を載置可能なステージ装置（２）を、照明ビーム（ＥＬ）の第１物体（Ｍ）上での前記走査と同期して走査移動せしめる移動ステップとを有し、前記ステージ装置の移動は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめる工程を有する露光方法が提供される。
【００１４】
第３又は第４の態様によれば、照明ビーム（ＥＬ）に対してマスク等の第１物体（Ｍ）が移動するのではなく、照明ビーム（ＥＬ）を第１物体（Ｍ）上で所定の走査方向に沿って走査させるので、ステージ装置（２）を大きなストロークで駆動する必要がなくなる。そのため、大きな移動ストロークを有する駆動装置を設置する必要がなくなり、ステージの重量化を抑制することができる。【００１５】
本発明の第５の態様に従えば、第１物体（Ｍ）上に形成されたパターンを照明ビーム（ＥＬ）で照明して、該パターンの像で第２物体（Ｐ）上の被露光領域を露光する露光装置（ＥＸ）であって、照明ビームを、第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる走査装置（２２）と、第１物体（Ｍ）を走査した照明ビーム（ＥＬ）を、第２物体（Ｐ）上に導光する導光装置（ＤＫ）と、第２物体（Ｐ）を載置可能であり、且つ照明ビーム（ＥＬ）の第１物体（Ｍ）上での前記走査と同期して第２物体（Ｐ）を走査移動せしめるステージ装置（２）と、を備え、前記ステージ装置は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめる露光装置が提供される。
【００１６】
本発明の第６の態様に従えば、第１物体（Ｍ）上に形成されたパターンを照明ビーム（ＥＬ）で照明して、該パターンの像で第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）を露光する露光方法であって、照明ビーム（ＥＬ）を、第１物体（Ｍ）上で所定の走査方向に沿って走査させる走査ステップと、第１物体（Ｍ）を走査した照明ビーム（ＥＬ）を、第２物体（Ｐ）上に導光する導光ステップと、第２物体（Ｐ）を載置可能なステージ装置（２）を、照明ビーム（ＥＬ）の第１物体（Ｍ）上での走査と同期して走査移動せしめる移動ステップとを有し、前記ステージ装置の移動は、前記照明ビームの前記第１物体上での走査方向とは反対の方向に、前記第２物体を移動せしめる工程を有する露光方法が提供される。
【００１７】
第５又は第６の態様によれば、照明ビーム（ＥＬ）に対してマスク等の第１物体（Ｍ）が移動するのではなく、照明ビーム（ＥＬ）を第１物体（Ｍ）上で所定の走査方向に沿って走査させ、第２物体（Ｐ）上の被露光領域（ＳＡ１〜ＳＡｎ）上に導光するので、ステージ装置（２）を大きなストロークで駆動する必要がなくなる。そのため、大きな移動ストロークを有する駆動装置を設置する必要がなくなり、ステージの重量化を抑制することができる。
本発明の第７の態様に従えば、第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光装置であって、照明ビームを、第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる走査装置と、第１物体を走査した照明ビームを、第２物体上に導く導光装置と、第２物体を載置可能であり、且つ照明ビームの第１物体上での走査と同期して第２物体を移動せしめるステージ装置と、を備え、導光装置は、照明ビームが入射してパターンの像を被露光領域に投影する投影光学系と、第１物体を走査した照明ビームを反射して投影光学系に入射させる入射装置とを有することを特徴とする露光装置が提供される。
本発明の第８の態様に従えば、第１物体上に形成されたパターンを照明ビームで照明して、パターンの像で第２物体上の被露光領域を露光する露光方法であって、照明ビームを、第１物体上で所定の走査方向に沿って走査させる工程と、第１物体を走査した照明ビームを、第２物体上に導く工程と、第２物体を載置可能なステージ装置を、照明ビームの第１物体上での走査と同期して移動せしめる工程とを有し、照明ビームを導く工程は、第１物体に対する照明ビームの走査と同期して、第１物体を走査した照明ビームの光路を移動させる工程と、パターンの像を被露光領域に投影する投影光学系に入射させる工程とを有することを特徴とする露光方法が提供される。
【００１８】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の態様では、装置の小型軽量化に寄与することができるとともに、大幅なコスト上昇を招くことなく、露光精度の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図２】同露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図３】マスクのパターンを基板に転写する方法を示すフローチャート図である。
【図４】基板の平面図の一例を示す図である。
【図５】露光処理時の動作を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図７】第３実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図８】第４実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図９】露光処理時の動作を示す図である。
【図１０】第５実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図１１】露光処理時の動作を示す図である。
【図１２Ａ】露光処理時の動作を示す図である。
【図１２Ｂ】露光処理時の動作を示す図である。
【図１２Ｃ】露光処理時の動作を示す図である。
【図１３】第６実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図１４】図１３に示す露光装置の変形例を示す図である。
【図１５】第７実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図１６】露光処理時の動作を示す図である。
【図１７】露光処理時の動作を示す図である。
【図１８Ａ】マスクに配置されるパターン例を示す図である。
【図１８Ｂ】マスクに配置されるパターン例を示す図である。
【図１８Ｃ】マスクに配置されるパターン例を示す図である。
【図１８Ｄ】マスクに配置されるパターン例を示す図である。
【図１９】第８実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２０】本発明の第８実施形態による露光装置が備える投影光学系の構成を示す側面図である。
【図２１】第９実施形態に係る露光装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２２】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図２３】図２２におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
ＥＬ…露光光（照明ビーム、スリット光）、  ＥＬ’…露光光（第２照明ビーム、スリット光）、  ＥＸ…露光装置、  Ｅ１…位置（第１位置）、  Ｅ２…位置（第２位置）、  ＤＫ…導光装置、  ＤＫ’…第２導光装置、  ＬＤ、ＬＤ’…入射装置、  Ｍ…マスク（第１物体、レチクル）、  Ｍ’…マスク（第３物体、レチクル）、  Ｐ…基板（第２物体）、  ＰＬ…投影光学系、  ＳＡ１〜ＳＡｎ…ショット領域（被露光領域）、  ２…基板ステージ（ステージ装置）、  ３…制御装置（方向切換装置、調整装置）、  ２２…ポリゴンミラー（走査装置）、  ２２ａ…反射面（第３反射面）、  ２２ｅ…反射面（第４反射面）、  ２２’…ポリゴンミラー（第２走査装置）、  ３０、３０’…反射ミラー（移動反射部材）、  ３２…反射ミラー（第２移動反射部材）、  ３３ａ…反射面（第１反射面）、  ３３ｂ…反射面（第２反射面）、  ４０、４０’…補正光学系（補正装置）、  ７０…集約光学系（集約装置）、  ７１、７２…台形光学部材（変位部材）、  １２２…ポリゴンミラー（第２ポリゴンミラー）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。【００２３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、第１物体としてのマスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、第２物体としての基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ（ステージ装置）２と、マスクＭのパターンを露光光（照明ビーム）ＥＬで照明する照明系ＩＬと、マスクＭを照明した露光光ＥＬを基板Ｐ上のショット領域（被露光領域）に導光する導光装置ＤＫと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置３とを備えている。導光装置ＤＫは、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、マスクＭを照明した露光光ＥＬを投影光学系ＰＬに入射させる入射装置ＬＤとを備えている（詳細については後述する）。
また、露光装置ＥＸは、少なくとも投影光学系ＰＬを収容するチャンバ装置１９を備えている。本実施形態においては、チャンバ装置１９には、少なくともマスクステージ１、基板ステージ２、照明系ＩＬ、投影光学系ＰＬ、及び導光装置ＤＫが収容されている。【００２４】
なお、ここでいう基板は、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）を塗布したものを含み、感光膜とは別に保護膜（トップコート膜）などの各種の膜を塗布したものも含む。マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクは、ガラス板等の透明板部材上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成されたものである。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。【００２５】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭのパターン領域に対して露光光ＥＬを所定の走査方向に走査しつつ、この露光光ＥＬの走査と同期して基板Ｐを移動させ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。すなわち、露光装置ＥＸは、基板Ｐのショット領域を投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、マスクＭのパターン形成領域に対して照明系ＩＬの照明領域ＩＡをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬを介して投影領域ＡＲに露光光ＥＬを照射することによって、投影領域ＡＲに形成されるパターンの像で基板Ｐ上のショット領域を露光する。なお、照明系ＩＬの詳細な構成については、後述する。【００２６】
露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の床面ＦＬ上に設けられた第１コラムＣＬ１、及び第１コラムＣＬ１上に設けられた第２コラムＣＬ２を含むボディＢＤを備えている。第１コラムＣＬ１は、複数の第１支柱１１と、それら第１支柱１１に防振装置９を介して支持された鏡筒定盤７とを備えている。第２コラムＣＬ２は、鏡筒定盤７上に設けられた複数の第２支柱１２と、それら第２支柱１２に防振装置４を介して支持されたマスクステージ定盤６とを備えている。【００２７】
マスクステージ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置１Ｄの駆動により、マスクＭを保持した状態で、マスクステージ定盤６上で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。ただし、各方向における移動量は、マスクＭをアライメントする程度の微少量となっているため、マスクステージ駆動装置の駆動量も同様に、微少量に抑えられている。【００２８】
マスクステージ１は、基板Ｐの露光時に露光光ＥＬを通過させるための第１開口１Ｋを有している。マスクステージ定盤６は、露光光ＥＬを通過させるための第２開口６Ｋを有している。これら第１開口１Ｋ及び第２開口６Ｋは、マスクＭのパターン形成領域を走査した露光光ＥＬが支障なく通過可能な大きさに形成されている。
照明系ＩＬから射出され、マスクＭのパターン形成領域を照明した露光光ＥＬは、マスクステージ１の第１開口１Ｋ、及びマスクステージ定盤６の第２開口６Ｋを通過した後、投影光学系ＰＬに入射する。【００２９】
マスクステージ１（ひいてはマスクＭ）の位置情報はレーザ干渉計１３によって計測される。レーザ干渉計１３は、マスクステージ１上に設けられた移動鏡の反射面１４を用いてマスクステージ１の位置情報を計測する。制御装置３は、レーザ干渉計１３の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置１Ｄを駆動し、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置制御を行う。【００３０】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒５で保持されている。鏡筒５はフランジ５Ｆを有しており、投影光学系ＰＬはフランジ５Ｆを介して鏡筒定盤７に支持されている。鏡筒定盤７と鏡筒５との間に防振装置を設けることができる。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系であり、基板上の露光領域にパターンの縮小像を形成する。なお、投影光学系ＰＬは縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい（本実施形態では、倒立像を形成する構成を採っている）。【００３１】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持し、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置２Ｄの駆動により、基板Ｐを保持した状態で、基板ステージ定盤８上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ステージ２は、エアベアリングにより基板ステージ定盤８の上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。基板ステージ定盤８は、床面ＦＬ上に防振装置１０を介して支持されている。基板ステージ２（ひいては基板Ｐ）の位置情報はレーザ干渉計１５によって計測される。レーザ干渉計１５は、基板ステージ２に設けられた反射面１６を用いて基板ステージ２のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、露光装置ＥＸは、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）を検出可能な不図示のフォーカス・レベリング検出系を備えている。制御装置３は、レーザ干渉計１５の計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて基板ステージ駆動装置２Ｄを駆動し、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。【００３２】
フォーカス・レベリング検出系は、例えば米国特許第６,６０８,６８１号などに開示されるように、その複数の計測点でそれぞれ基板ＰのＺ軸方向の位置情報を計測することで、基板Ｐの面位置情報を検出することができる。レーザ干渉計１５は基板ステージ２のＺ軸、θＸ及びθＹ方向の位置情報をも計測可能としてよく、その詳細は、例えば特表２００１−５１０５７７号公報（対応国際公開第１９９９／２８７９０号パンフレット）に開示されている。【００３３】
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域ＩＡを均一な照度分布のスリット状露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。【００３４】
また、照明系ＩＬには、図２に示すように、Ｘ軸周りに回転して、補正用レンズ２１を介して照射された露光光ＥＬであるスリット状のレーザ光をマスクＭへ向けて反射するポリゴンミラー、像高を入射角（走査角）と比例させるｆθレンズ２３、ｆθレンズ２３を透過した露光光ＥＬをテレセントリック（Ｚ軸に平行な光）に変換するテレセントリックレンズ２４が設けられている。
ポリゴンミラー２２は、外周に複数（図２では８つ）の反射面２２ａ〜２２ｈを有しており、その回転駆動は制御装置３によって制御される。【００３５】
入射装置ＬＤは、マスクＭの−Ｚ側に設けられて、マスクＭを透過した露光光ＥＬを−Ｙ方向に折り曲げる反射ミラー３０と、露光光ＥＬの光路長のばらつきを補正する補正光学系４０と、補正光学系４０を経た露光光ＥＬを折り曲げて投影光学系ＰＬに入射させる反射ミラー５０とを備えている。
反射ミラー３０は、制御装置３の制御下でポリゴンミラー２２の回転駆動と同期してＹ軸方向に移動する構成となっている。【００３６】
補正光学系４０は、交差角が直角の正面視略Ｖ字状の反射ミラー４１、４２を有している。各反射ミラー４１、４２は、互いが対向する位置に入射した露光光ＥＬを９０°折り曲げる反射面４１ａ、４１ｂ及び反射面４２ａ、４２ｂを有している。反射ミラー３０で反射したスリット状の露光光ＥＬは、反射ミラー４１の反射面４１ａ、反射ミラー４２の反射面４２ａ、４２ｂ及び反射ミラー４１の反射面４１ｂで順次反射して反射ミラー５０に入射する。また、反射ミラー４２は、制御装置３の制御の下、Ｚ軸方向に移動して反射ミラー４１に対して離間・接近自在となっている。【００３７】
次に、上記構成の露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターンを基板Ｐに転写する露光方法について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
ここでは、説明の簡単のために、マスクのパターン形成領域に基板Ｐに転写すべき文字「Ｆ」のパターン（図４参照）が、例えばクロム（Ｃｒ）等からなる金属膜を所定形状にパターニングすることで形成されているものとする。【００３８】
図３は、本発明の第１実施形態による露光方法を示すフローチャート図である。
まず、露光シーケンスが開始されると、基板Ｐが基板ステージ２にロードされる（ステップＳ１１）。尚、基板Ｐをロードしている最中に、必要であればマスクＭの交換も行われる。【００３９】
次に、ＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）計測が行われる（ステップＳ１２）。ここで、ＥＧＡ計測とは、基板Ｐ上に予め設定された代表的な一部（３〜９個）のショット領域の各々に付随して形成されたマーク（アライメントマーク）の位置情報と、その設計情報とに基づいて基板Ｐ上に設定された全てのショット領域の配列の規則性を統計的な手法で決定する演算方法をいう。具体的には、基板ステージ２にロードされた基板Ｐに形成された代表的な数個のマークの位置情報がアライメントセンサを用いて計測され、この計測結果に基づいて主制御系ＭＣがＥＧＡ演算を行い、基板Ｐ上に設定された全てのショット領域の配列の規則性を決定する。【００４０】
続いて、制御装置３は、基板ステージ２を駆動して最初の露光開始位置へ基板Ｐをステップ移動させる（ステップＳ１４）。ここで、被露光体としての基板Ｐについて説明する。図４は、基板Ｐの平面図の一例を示す図である。図４に示す通り、基板Ｐ上にはＸ方向及びＹ方向に複数のショット領域（被露光領域）ＳＡ１〜ＳＡｎ（ｎは２以上の自然数）が配列されている。尚、図４においては、説明の簡単のために、Ｙ方向（走査方向）におけるショット領域の最大数を４にしている。基板Ｐを露光する場合には、図４に示すショット領域ＳＡ１〜ＳＡｎの順で露光が行われるとする。このため、上記のステップＳ１４では、ショット領域ＳＡ１が投影光学系ＰＬの投影領域の＋Ｙ側の近傍（露光動作開始位置）に配置されように基板ステージ２が駆動される。【００４１】
基板Ｐの露光動作開始位置への移動が完了すると、制御装置３は、基板ステージ２に制御信号を出力して−Ｙ方向への加速を開始させるとともに、ポリゴンミラー２２の回転駆動装置（不図示）に制御信号を出力してＸ軸周り（ここでは、図２中、反時計回り）でポリゴンミラー２２の回転を開始させる。また、制御装置３は、ポリゴンミラー２２の回転と同期して反射ミラー３０を−Ｙ方向に移動させる。
なお、このポリゴンミラー２２の回転動作は、ステップＳ１４よりも前の時点（例えばステップＳ１２のＥＧＡ計測と並行して）で開始しておくようにしてもよい。【００４２】
ここで、ポリゴンミラー２２の反射面２２ａで反射したスリット状の露光光（照明ビーム）ＥＬ（以下、適宜スリット光ＥＬと称する）は、ｆθレンズ２３及びテレセントリックレンズ２４を透過し、マスクＭのパターン領域をテレセントリックに照明する。このとき、ポリゴンミラー２２が一定の速度（等速）で回転することにより、マスクＭを照明するスリット光ＥＬの位置は、−Ｙ方向に一定の速度で移動し、その結果、マスクＭのパターン領域の全域がスリット光ＥＬにより走査される。このスリット光ＥＬによるマスクＭの走査と同期して、制御装置３は、反射ミラー３０及び補正光学系４０の反射ミラー４２を駆動する。【００４３】
以下、スリット光ＥＬによるマスクＭの走査に伴う、反射ミラー３０及び補正光学系４０の反射ミラー４２の動作について、図５を参照して説明する。
ここでは、マスクＭのパターン領域を図２及び図５において左側から右側へ向けて一定速度（等速度）で走査する際の走査開始位置（ここでは基板ステージ２の加速工程や整定工程が終了して、実際にマスクＭのパターン領域が基板Ｐに投影され始める位置を走査開始位置と称する（走査終了位置も同様））に対応する反射ミラー３０及び補正光学系４０の反射ミラー４２の位置を添字ｓを付して表する。走査終了位置に対応する反射ミラー３０及び補正光学系４０の反射ミラー４２の位置を添字ｅを付して表する。マスク中心に対応する反射ミラー３０及び補正光学系４０の反射ミラー４２の位置を添字ｃを付して表する。【００４４】
まず、スリット光ＥＬがマスクＭのパターン領域に対して走査開始位置Ｍｓにあるときには、反射ミラー３０はスリット光ＥＬの光路上で当該スリット光ＥＬを反射して反射ミラー４１の反射面４１ａに入射させる位置３０ｓにある。スリット光ＥＬがマスクＭのパターン領域を照明する位置が走査開始位置Ｍｓからマスク中心Ｍｃを経て走査終了位置Ｍｅへ等速度で移動するのに伴って（同期して）、反射位置３０ｓから反射位置３０ｃを経て走査終了位置３０ｅへ等速度で移動する。このスリット光ＥＬの走査と同期する反射ミラー３０の移動により、スリット光ＥＬは、常に反射ミラー４１の反射面４１ａに入射することになる。【００４５】
また、反射ミラー３０の同期移動に伴い、スリット光ＥＬの光路長が変動するため、反射ミラー４２は、この変動分を補正して光路長が一定になるようにＺ軸方向に移動する。具体的には、反射ミラー３０が位置３０ｓにあるとき（スリット光ＥＬが走査開始位置Ｍｓを照明するとき）にはスリット光ＥＬの光路長が大きくなる。逆に反射ミラー３０が位置３０ｅにあるとき（スリット光ＥＬが走査終了位置Ｍｅを照明するとき）にはスリット光ＥＬの光路長が小さくなる。【００４６】
そのため、反射ミラー４２は、スリット光ＥＬがマスク中心Ｍｃを照明し反射ミラー３０がセンターの位置３０ｃにあるときのスリット光ＥＬの光路長を基準として、この基準長を実現するために、反射ミラー４１に対するＺ軸方向の往復移動の中心位置（基準位置）４２ｃとする。そして、反射ミラー４２は、スリット光ＥＬが走査開始位置Ｍｓを照明し反射ミラー３０が反射ミラー４１と最も遠い位置３０ｓにあって、スリット光ＥＬの光路長が最大のときに反射ミラー４１に最も接近して反射ミラー４１、４２間の距離が短くなる位置４２ｓと、スリット光ＥＬが走査終了位置Ｍｅを照明し反射ミラー３０が反射ミラー４１と最も近い位置３０ｅにあって、スリット光ＥＬの光路長が最小のときに、反射ミラー４１と最も離間して反射ミラー４１、４２間の距離が長くなる位置４２ｅとの間を等速度で往復移動する。これにより、スリット光ＥＬは、マスクＭを照明する位置が移動しても、常に一定の光路長にて反射ミラー５０を介して投影光学系ＰＬに入射し、マスクＭのパターン像が、図４に示す基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１に逐次投影される。【００４７】
最初に露光すべきショット領域ＳＡ１に対する走査露光が終了すると、基板ステージ２の減速を行わずに基板ステージ２の−Ｙ方向への移動を継続する。さらに、ショット領域ＳＡ２に対して、反射面２２ａに続くポリゴンミラー２２の反射面２２ｂで反射したスリット光ＥＬによるマスクＭの走査が開始される前に、位置３０ｅ、４２ｅにある反射ミラー３０、４２を走査開始位置の３０ｓ、４２ｓに移動させておく。そして、上記と同様にスリット光ＥＬによりマスクＭのパターン領域を走査するとともに、反射ミラー３０、４２を同期移動させる。これにより、マスクＭのパターン像が基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１の＋Ｙ側に配置されているショット領域ＳＡ２に逐次投影される。つまり、本実施形態では、一度の走査でＹ方向に配列された１列分のショット領域の露光が継続して行われることになる（ステップＳ１５）。【００４８】
ショット領域ＳＡ２の露光を終えると、制御装置３は、基板ステージ２を減速させる。そして、１枚の基板Ｐの露光が終了したか否か、つまり基板Ｐ上の全ての露光を終えたか否かを判断する（ステップＳ１６）。ここでは、ショット領域ＳＡ１，ＳＡ２の露光のみを終えたばかりであり、他に露光すべきショット領域が残っているため、ステップＳ１６の判断結果は「ＮＯ」になる。次いで、制御装置３は、ポリゴンミラー２２の回転方向を反転させる（ステップＳ１７）。つまり、図２及び図５中、時計回りにポリゴンミラー２２を回転させる。次に、制御装置３は、基板ステージ２を駆動して次の露光開始位置へ基板Ｐをステップ移動させる（ステップＳ１８）。具体的には、次に露光すべきショット領域ＳＡ３が投影光学系ＰＬの投影領域の−Ｙ側の近傍に位置するように基板ステージ２を駆動する。尚、スループット向上のために、ステップＳ１８の基板ステージ２の移動を行っている最中にステップＳ１７のポリゴンミラー２２の回転方向反転を行うのが望ましい。また、ポリゴンミラー２２の回転方向の反転動作中は、マスクＭに対するスリット光ＥＬの照射を行わないように（基板Ｐの露光を一旦停止するように、例えば照明光源の発光自体を停止したり、あるいは遮光用のシャッタを用いて遮光したり）しておくことが望ましい。
また、制御装置３は、マスクＭに対する露光光ＥＬの走査方向が逆転するのに伴って、走査開始位置に対応する位置３０ｅ及び位置４２ｅに反射ミラー３０、４２をそれぞれ移動させる。つまり、第２列の各ショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を露光する際の反射ミラー３０は、図５中において位置３０ｅの位置から＋Ｙ方向へ位置３０ｓまで移動し、反射ミラー４２は位置４２ｅから＋Ｚ方向へ位置４２ｓまで移動する。【００４９】
以上の基板Ｐの移動が完了すると、制御装置３は方向切換装置として、第２列に位置するショット領ＳＡ３〜ＳＡ６への露光を行うべく、基板ステージ２、反射ミラー３０、４２の移動方向を逆方向に設定し、基板ステージ２及び反射ミラー３０に＋Ｙ方向への移動を開始させるとともに、反射ミラー４２に＋Ｚ方向への移動を開始させる（ステップＳ１９）。基板Ｐの＋Ｙ方向への移動速度及びポリゴンミラー２２の角速度が一定になって同期が取れた後で、ショット領域ＳＡ３の＋Ｙ側の端部が投影領域に達すると、制御装置３は照明光学系ＩＬＳからスリット光ＥＬを射出させてポリゴンミラー２２の反射面２２ｂを介してマスクＭを走査し、マスクＭのパターンの像を投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影する。【００５０】
このときには、投影領域にマスクＭの一部のパターン像が投影されている状態で、投影光学系ＰＬに対して、スリット光ＥＬがマスクＭ上を＋Ｙ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが＋Ｙ方向に速度β・Ｖで移動する。そして、Ｙ方向に配列されたショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を順次露光する。なお、このときには、ショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６は、それぞれポリゴンミラー２２の反射面２２ｂ、２２ａ、２２ｈ、２２ｇの順で反射したスリット光ＥＬで露光されることになる。
また、この第２列のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６への露光に際しても、反射ミラー３０が位置３０ｅから３０ｓに移動するのに伴って、反射ミラー４２が位置４２ｅから４２ｓに移動することにより、スリット光ＥＬの光路長が一定に補正される。【００５１】
以下同様に、Ｙ方向に配列された１列のショット領域の露光を終える度に、ポリゴンミラー２２の回転方向を反転するとともに、基板ステージ２及び反射ミラー３０、４２の移動方向（走査方向）を逆向きにして、列単位での露光処理が行われる（ステップＳ１５〜Ｓ１９）。以上の動作を繰り返す。制御装置３が基板Ｐ上の全ての露光を終えたと判断した場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、制御装置３は基板ステージ２上に載置されている基板Ｐをアンロードする（ステップＳ２０）。そして、次に露光すべき基板Ｐの有無を判断する（ステップＳ２１）。露光すべき基板Ｐがある場合には判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。一方、露光すべき基板Ｐが無い場合には、判断結果が「ＮＯ」となり、一連の露光処理が終了する。【００５２】
以上説明したように、本実施形態においては、マスクＭのパターン領域に対してスリット光ＥＬが移動して走査する。そのため、走査露光に際してはマスクステージ１を大きなストロークで駆動するための駆動装置を設置する必要がなくなり（マスクＭを走査移動させずに固定（静止）させたままでよいので）、装置の小型軽量化及び装置上に発生する振動の低減に寄与することができる。また、本実施形態では、従来のようにショット領域毎に基板ステージ２の走査方向を頻繁に変えつつ露光を行っている訳ではなく、基板ステージ２の走査方向を変えずに走査方向（Ｙ方向）に配列された１列分のショット領域を連続して露光しているので、露光精度の向上及びスループットの向上を図ることが可能になる。【００５３】
さらに、本実施の形態では、反射ミラー３０がポリゴンミラー２２と同期移動するという簡単な構成により、マスクＭが走査移動せずに走査露光が可能な上述した効果を得ることが可能となっている。
また、本実施の形態では、基板Ｐに到達するスリット光ＥＬの光路長の変動分を補正光学系４０によって一定に補正しているので、光路長の変動に伴って基板Ｐに照射されるエネルギ量の変動を抑制でき、パターン線幅の変動等、基板Ｐに形成されるパターンの品質不良を抑えることができる。【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について図６を参照して説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図２及び図５に示す第１実施形態の露光装置ＥＸとほぼ同様の構成であるが、反射ミラー３０の構成が異なっている。
図６は、第２実施形態に係る露光装置の概略構成図である。図６において、図２及び図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【００５５】
図６に示すように、本露光装置ＥＸには、複数の反射ミラー３０及び複数の反射ミラー４０が設けられている。より詳細には、露光装置ＥＸには、基板Ｐに走査方向に配列された１列分のショット領域の最大数（ここでは４つ）と同一数（ここでは４つ）で反射ミラー３０及び４０が設けられている。
ポリゴンミラー２２が反時計回り方向に回転するときは、反射ミラー３０は図６中の＋Ｙ側の位置（図６に３枚示されている位置）に待機し、反射ミラー４２は、図６中の位置４２ｓの＋Ｘ側の位置（図６に３枚示される位置）に待機する。なお、ポリゴンミラー２２が時計回り方向に回転するときには、反射ミラー３０は位置３０ｅの下方（−Ｚ方向）に待機し、反射ミラー４２は位置４２ｅの＋Ｘ側の位置に待機するものとする。
各反射ミラー３０及び４０は、制御装置３の制御下で独立して移動する構成となっている。【００５６】
上記の構成では、マスクＭに対する走査毎（ショット領域毎）に使用する反射ミラー３０及び４０を切り換えながら、各反射ミラー３０及び４０をスリット光ＥＬによる走査と順次同期移動させ、マスクＭを照明したスリット光ＥＬを反射ミラー５０に向けて反射させることができる。
すなわち、本実施形態では、一基の反射ミラー３０を用いる場合のように、例えばショット領域ＳＡ１への露光後にショット領域ＳＡ２を露光する際に、マスクＭの走査が開始される前に、位置３０ｅ、４２ｅにある反射ミラー３０、４２を走査開始位置の３０ｓ、４２ｓに移動させる必要がない。そのため、ポリゴンミラー２２の回転速度及び反射ミラー３０、４２、基板ステージ２の移動速度を大きくしてスループットを向上させることが可能になる（ただし、この場合反射ミラー３０が走査終了位置３０ｅに達する前に、直前の走査で用いた反射ミラーを走査終了位置３０ｅから退避させておく）。【００５７】
なお、上記第２実施形態では、反射ミラー３０を走査方向のショット列の数、設ける構成としているが、これに限定されるものではない。例えば２基の反射ミラー３０を設け、スリット光ＥＬの走査と同期移動した後に、この同期移動経路とは異なる移動経路を移動させることで走査開始位置に戻して循環させる構成としてもよい。この構成を採った場合でも、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。【００５８】
＜第３実施形態＞
続いて、本発明の第３実施形態について図７を参照して説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図２及び図５に示す第１実施形態の露光装置ＥＸに対して同時二重露光（多重露光）を行うべく、ポリゴンミラー、マスク、導光装置等の構成機器が別途一組設けられたものとなっている。以下、これについて詳述する。なお、図７図において、図２及び図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【００５９】
図７に示すように、本実施形態の露光装置ＥＸには、補正用レンズ２１、ポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、テレセントリックレンズ２４、マスクＭ（マスクステージ１）、導光装置ＤＫ（入射装置ＬＤ）と同様の構成を有する補正用レンズ２１’、ポリゴンミラー２２’（第２走査装置）、ｆθレンズ２３’、テレセントリックレンズ２４’、マスクＭ’（マスクステージ１’、第３物体）、第２導光装置ＤＫ’（入射装置ＬＤ’）が併設されている。【００６０】
補正用レンズ２１’を介して照射されたスリット光（第２照明ビーム）ＥＬ’は、ポリゴンミラー２２’の反射面で反射されて、ｆθレンズ２３’及びテレセントリックレンズ２４’を介してマスクＭ’をテレセントリックに照明する。ポリゴンミラー２２’は、支軸１８により支持されてポリゴンミラー２２とともに一体的に回転する。【００６１】
マスクＭ’には、マスクＭのパターンとともに基板Ｐ上のショット領域に露光されるパターンが同一方向を向くように配置されている。マスクＭ、Ｍ’に形成されるパターンとしては、（１）露光パラメータの異なるライン・アンド・スペース、孤立線を別々のマスクに形成し、各々最適露光条件により同一基板Ｐ上に二重に露光されるもの、（２）位相シフト法等を導入した際には孤立線よりライン・アンド・スペースの方が同一ＤＯＦ（焦点深度）にて限界解像度が高いことを利用して、一方のマスクで全てのパターンをライン・アンド・スペースで形成し、他方のマスクにてライン・アンド・スペースを間引きすることで孤立線を形成するもの、（３）一般に、ライン・アンド・スペースより孤立線は、小さなＮ．Ａ．にて高い解像度を得ることができる（但し、ＤＯＦは小さくなる）ことから、全てのパターンを孤立線で形成し、マスクＭ、Ｍ’によってそれぞれ形成した孤立線の組み合わせにより、ライン・アンド・スペースを形成するもの等を用いることができる。なお、基板Ｐに二重露光してパターンを形成する技術については、例えば特開平１０−２１４７８３号等に開示されている。【００６２】
入射装置ＬＤ’は、マスクＭ’の−Ｚ側に設けられて、マスクＭ’を透過したスリット光ＥＬ’を−Ｙ方向に折り曲げる反射ミラー（移動反射部材）３０’と、スリット光ＥＬ’の光路長のばらつきを補正する補正光学系（補正装置）４０’と、補正光学系４０’を経たスリット光ＥＬ’を折り曲げて投影光学系ＰＬの直前に配置された偏光ビームスプリッタ５１に入射させる反射ミラー５０ａ、５０ｂとを備えている。反射ミラー３０’は、制御装置３の制御下でポリゴンミラー２２’の回転駆動と同期してＹ軸方向に移動する構成となっている。【００６３】
補正光学系４０’は、反射ミラー４１’、４２’を有している。各反射ミラー４１’、４２’は、互いが対向する位置に入射したスリット光ＥＬ’を９０°折り曲げる反射面４１ａ’、４２ｂ’及び反射面４２ａ’、４２ｂ’を有している。反射ミラー３０’で反射したスリット光ＥＬ’は、反射ミラー４１’の反射面４１ａ’、反射ミラー４２’の反射面４２ａ’、４２ｂ’及び反射ミラー４１’の反射面４１ｂ’、そして反射ミラー５０ａの反射面及び反射ミラー５０ｂの反射面で順次反射して偏光ビームスプリッタ（またはハーフミラー）５１に入射する。また、上記補正光学系４０と同様に、反射ミラー４２’は、制御装置３の制御の下、Ｚ軸方向に移動して反射ミラー４１’に対して離間・接近してスリット光ＥＬ’の光路長を補正する。
なお、偏光ビームスプリッタ５１には、反射ミラー５０で反射されたマスクＭのパターン光も入射される。【００６４】
上記構成の露光装置ＥＸにおいては、基板Ｐを移動させつつ、ポリゴンミラー２２の回転によりマスクＭのパターン領域をスリット光ＥＬにより−Ｙ方向に走査するとともに、反射ミラー３０、４２がこの走査と同期して移動する。これにより、スリット光ＥＬの光路長が一定に維持された状態でマスクＭのパターン像が基板Ｐのショット領域上に逐次露光される。またポリゴンミラー２２’の回転によりマスクＭ’のパターン領域をスリット光ＥＬ’により−Ｙ方向に走査するとともに、反射ミラー３０’、４２’がこの走査と同期して移動する。これにより、スリット光ＥＬ’の光路長が一定に維持された状態でマスクＭ’のパターン像が基板Ｐのショット領域上に、１列分連続して逐次露光される。
なお、反射ミラー５０で反射されたマスクＭのパターン像による、基板Ｐ上のショット領域内における露光領域と、反射ミラー５０ｂで反射されたマスクＭ’のパターン像による基板Ｐ上のショット領域内における露光領域とを重なり合うようにして投影されるようにしてもよいし（スリット合成方式）、あるいはショット内において各露光領域が走査方向（Ｙ方向）に少しだけずれるようにして投影されるようにしてもよい（スリット分離方式）。この場合、偏光ビームスプリッタ５１が不要となり、偏光方向の制約がなくなるメリットがある。【００６５】
従って、本実施形態では、複数のパターンを用いて二重露光する場合でも、マスクを大きなストロークで移動させるための駆動装置を設置する必要がなく、装置の小型軽量化に寄与することができる。基板ステージ２の走査方向を変えずに走査方向（Ｙ方向）に配列された１列分のショット領域を連続して露光しているので、露光装置ＥＸの大幅なコスト上昇を招くことなく、露光精度の向上を図ることが可能になる。【００６６】
なお、本実施形態では、同時二重露光により形成するパターンを２枚のマスクＭ、Ｍ’にて構成したが、多重露光されるパターンを一枚のマスクにそれぞれ形成する構成としてもよい。【００６７】
＜第４実施形態＞
続いて、本発明の第４実施形態について図８及び図９を参照して説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図２及び図５に示す第１実施形態の露光装置ＥＸに対して、マスクを走査したスリット光を集約する集約光学系が入射装置ＬＤに設けられたものである。以下、これについて詳述する。なお、図８及び図９において、図２及び図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【００６８】
図８に示すように、本実施形態の露光装置ＥＸにおける入射装置ＬＤには、マスクＭをＹ軸方向に走査したスリット光ＥＬを、当該Ｙ軸方向の所定位置に集約する集約光学系（集約装置）７０が設けられている。
集約光学系７０は、Ｚ軸方向に沿って配置された正面視台形の一対の台形光学部材（変位部材）７１、７２を有している。台形光学部材７１は、スリット光ＥＬの入射側にＸＹ平面と平行な面７１ａを有し、スリット光ＥＬの出射側にＸＹ平面と平行な面を＋Ｙ側が−Ｚ側へ向かうようにＸ軸周りに傾斜させた面７１ｂを有している。【００６９】
同様に、台形光学部材７２は、スリット光ＥＬの出射側にＸＹ平面と平行な面７２ａを有し、スリット光ＥＬの入射側に面７２ｂと平行に対向する面７２ｂを有している。また、台形光学部材７２は、制御装置３の制御下でポリゴンミラー２２の回転駆動と同期してＺ軸方向に移動することにより、台形光学部材７１との相対位置関係に応じた変位量でスリット光の光路をＹ軸方向に変位させる構成となっている。
そして、台形光学部材７２の−Ｚ側には、マスクＭ及び集約光学系７０を透過した露光光ＥＬを補正光学系４０へ向けて−Ｙ方向に折り曲げる反射ミラー３１が固定配置されている。
他の構成は、上記第１実施形態と同様である。【００７０】
上記の構成の露光装置ＥＸでは、まず、スリット光ＥＬがマスクＭのパターン領域に対して走査開始位置Ｍｓにあるときには、台形光学部材７２は面７２ｂが台形光学部材７１の面７１ｂと当接する位置７２ｓ（図９中、二点鎖線で示す位置）に位置決めされる。このとき、マスクＭの走査開始位置Ｍｓを照明したスリット光ＥＬは、一体的に当接する台形光学部材７１、７２を面７１ａから入射し、屈折することなく面７２ａから出射して反射ミラー３１で反射される。そして、ポリゴンミラー２２が回転して、スリット光ＥＬがマスクＭのパターン領域を照明する位置が走査開始位置Ｍｓからマスク中心Ｍｃを経て走査終了位置Ｍｅへ等速度で移動するのに伴って（同期して）、制御装置３は、台形光学部材７２を、位置７２ｓからマスク中心Ｍｃに対応する位置７２ｃを経て、走査終了位置Ｍｅに対応する７２ｅへ向けて−Ｚ側へ等速移動させる。【００７１】
位置７２ｓから台形光学部材７２が移動することにより、台形光学部材７１、７２間には隙間が生じる。スリット光ＥＬは、台形光学部材７１の面７１ｂから屈折して出射するとともに、台形光学部材７２の面７２ｂに屈折して入射する。これにより、スリット光ＥＬの面７１ａにおける入射位置と、面７２ａにおける出射位置が台形光学部材７１、７２間の隙間量に応じて変化する。すなわち、台形光学部材７２のＺ方向における位置を調整することにより、面７２ａから出射するスリット光ＥＬの位置を一定の位置に集約することができる。反射ミラー３１に入射する位置を常時一定とすることにより、走査により移動するスリット光ＥＬの集約光学系７０に対する入射位置が変化しても、反射ミラー３１で反射したスリット光ＥＬの光路を一定にすることができる。【００７２】
なお、反射ミラー３１で反射したスリット光ＥＬの光路長は、台形光学部材７１、７２を透過する位置（台形光学部材７１に入射する位置と、台形光学部材７２から出射する位置との変位）に応じて変化する。上記実施形態と同様に、反射ミラー３１で反射し補正光学系４０に入射したスリット光ＥＬは、反射ミラー４２がＺ軸方向に移動することにより、一定の光路長に補正され、パターン線幅の変動等、基板Ｐに形成されるパターンの品質不良を抑えることができる。このとき、台形光学部材７２が位置７２ｓにあってスリット光ＥＬの変位量が少なく光路長が短くなるときには、上記第１実施形態とは逆に、反射ミラー４２は、反射ミラー４１と最も離間した位置４２ｓにあってスリット光ＥＬの光路長を大きくする。台形光学部材７２が位置７２ｅにあってスリット光ＥＬの変位量が大きく光路長が長くなるときには、反射ミラー４２は、反射ミラー４１と最も接近した位置４２ｅにあってスリット光ＥＬの光路長を短くする。これにより、スリット光ＥＬは、マスクＭを走査する（照明する）位置に拘わらず、一定の光路長で投影光学系ＰＬに入射することになる。【００７３】
また、最初に露光すべきショット領域ＳＡ１に対する走査露光が終了すると、基板ステージ２の減速を行わずに基板ステージ２の−Ｙ方向への移動を継続する。ショット領域ＳＡ２に対して、反射面２２ａに続くポリゴンミラー２２の反射面２２ｂで反射したスリット光ＥＬによるマスクＭの走査が開始される前に、位置７２ｅ、４２ｅにある台形光学部材７２及び反射ミラー４２を走査開始位置の７２ｓ、４２ｓに移動させておくことが必要である。【００７４】
本実施の形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、マスクＭを走査したスリット光ＥＬが集約されて反射ミラー３１に入射する。そのため、走査と同期して反射ミラー３１を移動させる必要がなくなり、装置の簡素化に寄与できる。
なお、本実施形態では、集約光学系７０によりスリット光ＥＬを所定位置に集約させる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば集約光学系７０によりスリット光ＥＬを所定領域内に集約させ、この領域内で反射ミラー３１を移動させてスリット光ＥＬを補正光学系４０に入射させる構成としてもよい。この構成でも、本実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。また、本実施形態の集約光学系７０を用いる場合でも、上記第３実施形態で説明した同時二重露光を、同様の構成をもう一基設けることによって実施することは可能である。【００７５】
＜第５実施形態＞
続いて、本発明の第５実施形態について図１０乃至図１２Ｃを参照して説明する。本実施形態では、第４実施形態で説明した集約光学系７０の別形態について説明する。
なお、図１０乃至図１２において、図８及び図９に示す第４実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【００７６】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態における集約光学系７０は、Ｚ軸方向に沿って配置された凸型部材７３、及び凹型部材７４を有している。凸型部材７３は、スリット光ＥＬの入射側にＸＹ平面と平行な面７３ａを有し、スリット光ＥＬの出射側に、Ｙ軸方向に関してマスクＭ（パターン領域）の中心位置にＸ軸方向に延びる稜線を有する頂部７３ｂと、頂部７３ｂを基端として＋Ｙ側へ向かうに従って＋Ｚ側へ向かう傾斜面７３ｃと、頂部７３ｂを基端として−Ｙ側へ向かうに従って＋Ｚ側へ向かう傾斜面７３ｄとを有している。【００７７】
凹型部材７４は、スリット光ＥＬの出射側にＸＹ平面と平行な面７４ａを有し、スリット光ＥＬの入射側に傾斜面７３ｃ、７３ｄとそれぞれ平行に対向する傾斜面７４ｃ、７４ｄを有している。傾斜面７４ｃ、７４ｄは、頂部７３ｂと対向する稜線を有する凹線７４ｂを基端として設けられている。また、凹型部材７４は、制御装置３の制御下でポリゴンミラー２２の回転駆動と同期してＺ軸方向に移動することにより、凸型部材７３との相対位置関係に応じた変位量でスリット光ＥＬの光路をＹ軸方向に変位させる構成となっている。凹線７４ｂ、傾斜面７４ｃ、７４ｄが凸型部材７３の頂部７３ｂ、傾斜面７３ｃ、７３ｄと当接することにより、凹型部材７４と凸型部材７３とが一体的に直方体状の光学素子を形成する。【００７８】
また、これら凸型部材７３及び凹型部材７４は、互いに隙間をあけて配置されたときに、マスク中心よりも＋Ｙ側の領域（第１領域）で入射したスリット光ＥＬを−Ｙ側に変位させ、マスク中心よりも−Ｙ側の領域（第２領域）で入射したスリット光ＥＬを＋Ｙ側に変位させる。【００７９】
凹型部材７４の−Ｚ側には、マスクＭ及び集約光学系７０を透過した露光光ＥＬを補正光学系４０へ向けて−Ｙ方向に折り曲げる反射ミラー３２が、制御装置３の制御下でＹ軸方向に移動自在に配置されている。
他の構成は、上記第４実施形態と同様である。【００８０】
上記の構成の露光装置ＥＸでは、まず、スリット光ＥＬがマスクＭのパターン領域に対して走査開始位置Ｍｓにあるときには、図１２Ａに示すように、凹型部材７４が凸型部材７３に対して離間し、且つ位置７４ｓに凹型部材７４を配置する。位置７４ｓにおいて、凹型部材７４は、スリット光ＥＬの幅をＬとすると、Ｙ軸方向のマスク中心に対して＋Ｙ方向にＬ／２離れた位置（第１位置）Ｅ１（すなわち、幅Ｌのスリット光ＥＬが凹線７４ｂにかからない位置）にスリット光ＥＬを屈折して集約させる。また、位置Ｅ１に入射したスリット光ＥＬが補正光学系４０にむけて反射される位置３２ｓに反射ミラー３２を位置決めする。【００８１】
ポリゴンミラー２２が回転して、スリット光ＥＬがマスクＭのパターン領域を照明する位置が走査開始位置Ｍｓからマスク中心Ｍｃへ向けて−Ｙ方向に等速度で移動する。これに伴って（同期して）、スリット光ＥＬの集約位置が維持されるように、凹型部材７４は位置７４ｓから凸型部材７３に接近する方向（＋Ｚ方向）に漸次移動する。【００８２】
走査が進み、スリット光ＥＬが凹型部材７４の凹線７４ｂに達すると、図１２Ｂに示すように、凹型部材７４は凹線７４ｂ、傾斜面７４ｃ、７４ｄがそれぞれ凸型部材７３の頂部７３ｂ、傾斜面７３ｃ、７３ｄと当接する。このとき、スリット光ＥＬは、凸型部材７３、凹型部材７４を屈折することなく透過するため、マスクＭへの走査と同期して、凹型部材７４から出射する位置も移動する。そこで、制御装置３は、スリット光ＥＬの移動と同期して、スリット光ＥＬの移動速度と等速度で反射ミラー３２を位置３２ｓから−Ｙ軸方向に移動させる。これにより、スリット光ＥＬは、反射ミラー３２で反射して、反射ミラー３２が位置３２ｓに位置決めされたときと同様の光路（Ｚ軸方向の光路）で補正光学系４０に入射する。【００８３】
走査が進み、スリット光ＥＬが凹型部材７４の凹線７４ｂから離間する、マスク中心に対して−Ｙ方向にＬ／２離れた位置（第２位置）Ｅ２に達すると、反射ミラー３２は位置３２ｅに位置決めされる。位置３２ｅにおいて、半ｓｙアミラー３２は、位置Ｅ２にて凹型部材７４から出射するスリット光ＥＬを補正光学系４０へ向けて反射する。さらに走査が進むと、制御装置３はスリット光ＥＬの集約位置Ｅ２が維持されるように、図１２Ｃに示されるように、凹型部材７４を凸型部材７３との当接位置から離間する方向（−Ｚ方向）に漸次移動させる。【００８４】
本実施形態においても、反射ミラー３２で反射したスリット光ＥＬの光路長は、補正光学系４０における反射ミラー４２がＺ軸方向に移動することにより、一定の光路長に補正される。スリット光ＥＬは、マスクＭを走査する（照明する）位置に拘わらず、一定の光路長で投影光学系ＰＬに入射する。そのため、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、スリット光ＥＬが凹線７４ｂを透過する際には、凸型部材７３と凹型部材７４とが当接しているため、スリット光ＥＬの幅が変動する等の不具合が生じることを回避できる。【００８５】
なお、本実施形態でも、最初に露光すべきショット領域ＳＡ１に対する走査露光が終了すると、基板ステージ２の減速を行わずに基板ステージ２の−Ｙ方向への移動を継続する。ショット領域ＳＡ２に対して、反射面２２ａに続くポリゴンミラー２２の反射面２２ｂで反射したスリット光ＥＬによるマスクＭの走査が開始される前に、位置３２ｅにある反射ミラー３２を走査開始位置３２ｓに移動させておくことが必要である（凹型部材７４は走査開始位置と走査終了位置とが同じなので、移動させる必要がない）。また、本実施形態の集約光学系７０を用いる場合でも、同様の構成のものをもう一基設けることにより、上記第３実施形態で説明した同時二重露光を実施可能であることは言うまでもない。【００８６】
＜第６実施形態＞
続いて、本発明の第６実施形態について図１３を参照して説明する。
本実施形態の露光装置の全体構成は、図２及び図５に示す第１実施形態の露光装置ＥＸに対して、入射装置ＬＤとしてポリゴンミラーが設けられた構成となっている。
以下、これについて詳述する。なお、図１３の図において、図２及び図５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【００８７】
図１３に示すように、本実施形態の露光装置ＥＸにおける入射装置ＬＤには、マスクＭを走査したスリット光ＥＬを、補正用レンズ１２１及び反射ミラー５０を介して投影光学系ＰＬに入射させるポリゴンミラー（第２ポリゴンミラー）１２２が設けられている。マスクＭとポリゴンミラー１２２との間には、ｆθレンズ２３、テレセントリックレンズ２４と同様の構成を有するｆθレンズ１２３、テレセントリックレンズ１２４が配設されている。【００８８】
ポリゴンミラー１２２は、外周に複数（図１３では８つ）の反射面１２２ａ〜１２２ｈを有しており、その回転駆動は制御装置３によって制御される。これら反射面１２２ａ〜１２２ｈは、マスクＭのパターン領域と共役な位置を含む面を有して形成されている。他の構成は、光路長補正光学系が設けられていない点を除いて、上記第１実施形態と同様である。【００８９】
上記の構成の露光装置ＥＸでは、ポリゴンミラー２２の反時計回り方向の回転と同期して、ポリゴンミラー１２２が時計回り方向に回転し、マスクＭを走査したスリット光ＥＬを補正用レンズ１２１及び反射ミラー５０を介して投影光学系ＰＬに入射させる。このとき、マスクＭへの走査に伴ってスリット光ＥＬは−Ｙ軸方向に移動し、テレセントリックレンズ１２４、ｆθレンズ１２３を介してポリゴンミラー１２２の反射面（例えば、反射面１２２ａ）に入射角が変化しながら入射する。ポリゴンミラー１２２の回転により、スリット光ＥＬを反射する反射面１２２ａ〜１２２ｈの傾斜角もスリット光ＥＬの入射角に追従して変化することになるため、スリット光ＥＬは、常時一定の光路で反射ミラー５０で反射されて投影光学系ＰＬに入射する。【００９０】
本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、ポリゴンミラー１２２の反射面１２２ａ〜１２２ｈがマスクＭのパターン領域と共役な位置に設定されている。そのため、投影光学系ＰＬに入射するスリット光ＥＬの光路長を一定に維持することが可能になる。さらに本実施形態では、上記実施形態で設けた補正光学系４０等が不要になり、装置の小型化、低価格化を実現できるとともに、反射ミラーの駆動に伴う発熱の悪影響（空気揺らぎ等に起因する位置計測精度の低下等）を排除できる。【００９１】
なお、上記第６実施形態では、ポリゴンミラー１２２の反射面１２２ａ〜１２２ｈがマスクＭのパターン領域と共役な位置に設定される構成としたが、これに限定されるものではなく、共役な位置とは離間して反射面１２２ａ〜１２２ｈが配置される構成であってもよい。この場合、マスクＭへの走査によりスリット光ＥＬの光路長が変化することになる。そのため、図１４に示すように、ポリゴンミラー１２２で反射して投影光学系ＰＬに入射するスリット光ＥＬの光路長を補正する補正光学系４０を配設することが好ましい。補正光学系４０の動作については、上記実施形態と同様である。
なお、本実施形態においても、同様の構成のものをもう一基設けることにより、第３実施形態で説明したような同時二重露光を実施することが可能である。【００９２】
＜第７実施形態＞
続いて、本発明の第７実施形態について図１５乃至図１８Ｄを参照して説明する。
本実施形態では、上記第３実施形態と同様に、ポリゴンミラー、マスク、導光装置等の構成機器が別途一組設けられたものとなっているが、導光装置における入射装置及び補正光学系の構成が異なっている。以下、これについて詳述する。なお、図１５乃至１８Ｄにおいて、図７に示す第３実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【００９３】
図１５乃至図１７に示すように、本実施形態の露光装置ＥＸには、補正用レンズ２１、ポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、テレセントリックレンズ２４、マスクＭ（マスクステージ１）、導光装置ＤＫ（入射装置ＬＤ）と同様の構成を有する補正用レンズ２１’、ポリゴンミラー２２’（第２走査装置）、ｆθレンズ２３’、テレセントリックレンズ２４’、マスクＭ’（マスクステージ１’、第３物体）、第２導光装置ＤＫ’（入射装置ＬＤ’）がＸ軸方向に間隔をあけて併設されている。
マスクＭ、Ｍ’には、図１８Ａに示すように、基板Ｐに倒立像で転写するパターンが互いに同一方向を向くように形成されている。【００９４】
また、本実施形態では、入射装置ＬＤ、ＬＤ’（すなわち導光装置ＤＫ、ＤＫ’）に共用される複数（図１５では８つ）の反射ミラー（移動反射部材）３３と、スリット光ＥＬの光路長を補正する補正光学系４０と、スリット光ＥＬ’の光路長を補正する補正光学系４０’とが設けられている。【００９５】
各反射ミラー３３は、制御装置３の制御下でＹ軸方向にそれぞれ移動自在であり、−Ｙ側に臨みマスクＭを走査したスリット光ＥＬを−Ｙ方向（移動方向の一方側）へ反射する反射面（第１反射面）３３ａと、＋Ｙ側に臨みマスクＭ’を走査したスリット光ＥＬ’を＋Ｙ方向（移動方向の他方側）へ反射する反射面（第２反射面）３３ｂとを有する正面視３角形状に形成されている。これら反射面３３ａ、３３ｂは、マスクＭ、Ｍ’のパターン領域を含む長さでＸ軸方向に延びて配置されている。また、これら反射ミラー３３は、後述する補正光学系４０、４０’の一部を構成している。【００９６】
補正光学系４０は、図１５及び図１６に示すように、マスクＭの−Ｙ側に配置され交差角が直角の正面視略Ｖ字状の反射ミラー４３と、反射ミラー４３の−Ｚ側に配置され反射ミラー４３で反射されたスリット光ＥＬを反射ミラー５０に向けて反射する反射ミラー４４とを備えている。反射ミラー４３は、反射ミラー３３が後述する−Ｙ側の補正位置に位置決めされて＋Ｚ方向に反射したスリット光ＥＬを−Ｚ方向に順次折り曲げる反射面４３ａ、４３ｂを有している。また、反射ミラー４３は、制御装置３の制御の下、Ｚ軸方向に移動して反射ミラー３３、４４に対して離間・接近自在となっている。
なお、反射ミラー５０を反射した光は、偏光ビームスプリッタ（又はハーフミラー）５１を介して投影光学系ＰＬに入射するようになっている。【００９７】
同様に、補正光学系４０’は、図１５及び図１７に示すように、マスクＭ’の＋Ｙ側に配置され交差角が直角の正面視略Ｖ字状の反射ミラー４５と、反射ミラー４５の−Ｚ側に配置され反射ミラー４５で反射されたスリット光ＥＬ’を反射ミラー５０ａに向けて反射する反射ミラー４６とを備えている。反射ミラー４５は、反射ミラー３３が後述する＋Ｙ側の補正位置に位置決めされて＋Ｚ方向に反射したスリット光ＥＬ’を−Ｚ方向に順次折り曲げる反射面４５ａ、４５ｂを有している。反射ミラー４５も、制御装置３の制御の下、Ｚ軸方向に移動して反射ミラー３３、４６に対して離間・接近自在となっている。上記補正光学系４０は第１反射系を構成し、補正光学系４０’は第２反射系を構成している。反射ミラー５０ａを反射した光は、反射ミラー５０ｂで反射された後に偏光ビームスプリッタ（又はハーフミラー）５１に入射される。【００９８】
上記構成の露光装置ＥＸにおいて、図４に示す基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１を露光する際には、図１６に示すように、予めスリット光ＥＬのマスクＭに対する走査開始位置Ｍｓに対応する位置に反射ミラー３３（図１６では符号３３Ａとして図示）を位置決めする。このとき、少なくともショット領域ＳＡ１以降のショット領域の数（ここでは３つ）の反射ミラー３３を待機位置Ｔ１に配置する。また、反射ミラー４３の下方（−Ｚ方向）には、反射ミラー３３Ａで反射されたスリット光ＥＬを反射面３３ｂで反射ミラー４３に向けて反射する位置に反射ミラー３３（図１６では符号３３Ｅとして図示）を配置する。この反射ミラー３３Ｅの−Ｙ方向側の待機位置Ｔ２には、次の列のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を露光する際に用いられる反射ミラー３３を配置する。
待機位置Ｔ２は、スリット光ＥＬの反射ミラー４３、４４間の光路から離間した位置に設定されている。同様に、待機位置Ｔ１は、スリット光ＥＬ’の反射ミラー４５、４６間の光路から離間した位置に設定されている。【００９９】
また、ショット領域ＳＡ１〜ＳＡ２を含む奇数列のショット領域を露光する際には、マスクＭを走査する。ショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を含む偶数列のショット領域を露光する際には、マスクＭ’を走査する。そのため、ショット列毎にスリット光ＥＬ、ＥＬ’を切り換える。この切換は、走査しない側のスリット光ＥＬ、ＥＬ’の光源を停止させてもよいし、ブラインド制御により走査しない側のスリット光ＥＬ、ＥＬ’の光路を遮光してもよい。光源を停止させた場合には、復帰させた後に安定させるまでの時間を要することから、ブラインド制御によりスリット光ＥＬ、ＥＬ’の切換を実施することが好ましい。さらに、ポリゴンミラー２２、２２’についても、走査しない側のポリゴンミラー２２、２２’は回転を停止させてもよいが、復帰させた後に安定した等速回転に達するまでに時間を要することから回転動作を継続させることが好ましい。【０１００】
このようにスリット光ＥＬ’が遮光された状態で、制御装置３はポリゴンミラー２２を反時計回りに回転させるとともに、ポリゴンミラー２２の回転と同期して反射ミラー３３Ａを−Ｙ方向に移動させる。マスクＭを走査したスリット光ＥＬは、図１６に示すように、反射ミラー３３Ａの反射面３３ａで反射して−Ｙ方向に折り曲げられた後に、反射ミラー３３Ｅの反射面３３ｂで反射して＋Ｚ方向に折り曲げられる。反射ミラー３３Ｅで反射したスリット光ＥＬは、反射ミラー４３の反射面４３ａ、４３ｂ及び反射ミラー４４、そして、反射ミラー５０ａの反射面、及び反射ミラー５０ｂ、反射ミラー５０の第１反射系を順次反射して投影光学系ＰＬに入射する。【０１０１】
このとき、反射ミラー３３Ａの移動と同期して、補正光学系４０の反射ミラー４３がＺ軸方向に移動して、スリット光ＥＬの光路長を一定に維持する。これを簡単に説明すると、スリット光ＥＬがマスクＭの中心を照明するときの光路長を基準として、走査開始位置では反射ミラー３３Ａ、３３Ｅ間の光路が長くなるため、反射ミラー４３を反射ミラー４４に接近させる。逆に走査終了位置では反射ミラー３３Ａ、３３Ｅ間の光路が短くなるため、反射ミラー４３を反射ミラー４４から離間させる。このように、反射ミラー３３Ａの移動と同期して反射ミラー４３を反射ミラー４４に対して接近・離間させることにより、スリット光ＥＬを一定の光路長で投影光学系ＰＬに入射させることができる。これにより、スリット光ＥＬは、常に一定の光路長にて反射ミラー５０を介して投影光学系ＰＬに入射し、マスクＭのパターン像が、図４に示す基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１に逐次投影される。【０１０２】
ショット領域ＳＡ１に対する走査露光が終了すると、反射ミラー３３Ａが到達する前に反射ミラー３３Ｅを待機位置Ｔ２へ移動させておき、反射ミラー３３Ｅがあった位置に、移動してきた反射ミラー３３Ａを位置決めする。また、待機位置Ｔ１に位置する反射ミラー３３の最前部の一つ（反射ミラー３３Ｂと図示）を走査開始位置に移動させる。この最前部の反射ミラー３３を走査開始位置に移動させるタイミングは、ショット領域ＳＡ１への露光が終了するまで待機する必要はなく、スリット光ＥＬの光路が走査開始位置から離れた後に、直ちに実施してもよい。【０１０３】
最初に露光すべきショット領域ＳＡ１に対する走査露光が終了すると、基板ステージ２の減速を行わずに基板ステージ２の−Ｙ方向への移動を継続する。さらに、ショット領域ＳＡ２に対して、反射面２２ａに続くポリゴンミラー２２の反射面２２ｂで反射したスリット光ＥＬによりマスクＭを走査するとともに、反射ミラー３３Ｂ、４３を同期移動させる。これにより、マスクＭのパターン像が基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１の＋Ｙ側に配置されているショット領域ＳＡ２に逐次投影される。
なお、この走査終了時にも、反射ミラー３３Ｂが到達する前に反射ミラー３３Ａを待機位置Ｔ２へ移動させておく。【０１０４】
ショット領域ＳＡ２の露光を終えると、制御装置３は基板ステージ２の移動方向を逆方向に切り換えるとともに、マスクＭ’のパターンがショット領域ＳＡ３に投影される位置にステップ移動させる。また、制御装置３は、移動してきた反射ミラー３３Ｂを、図１７に示すように、マスクＭ’に対する走査開始位置Ｍｅに対応する位置に位置決めするとともに、待機位置Ｔ１の最前部に位置していた反射ミラー３３（図１７では、符号３３Ｃとして図示）を、反射ミラー３３Ｂで反射されたスリット光ＥＬ’を反射面３３ａで反射ミラー４５に向けて反射する位置に配置する。【０１０５】
また、ブラインド制御により、スリット光ＥＬを遮光し、且つスリット光ＥＬ’の遮光を解除した状態で、ポリゴンミラー２２’を時計回りに回転させるとともに、ポリゴンミラー２２’の回転と同期して反射ミラー３３Ｂを＋Ｙ方向に移動させる。マスクＭ’を走査したスリット光ＥＬ’は、図１７に示すように、反射ミラー３３Ｂの反射面３３ｂで反射して＋Ｙ方向に折り曲げられた後に、反射ミラー３３Ｃの反射面３３ａで反射して＋Ｚ方向に折り曲げられる。反射ミラー３３Ｃで反射したスリット光ＥＬ’は、反射ミラー４５の反射面４５ａ、４５ｂ及び反射ミラー４６、５１の第２反射系を順次反射して投影光学系ＰＬに入射する。
本実施形態において、マスクＭの照明光、すなわち反射ミラー５０からの反射光、及びマスクＭ’の照明光、すなわち反射ミラー５１からの反射光を、投影光学系ＰＬの中心（光軸）から走査方向（Ｙ方向）に互いに少しずらした位置に入射させて、それぞれ基板Ｐ上に結像させている。
他の実施形態において、反射ミラー５０からの反射光と、反射ミラー５１からの反射光とをミラーで切り換えて、投影光学系ＰＬの中心（光軸）に入射させてもよいし、図７と同様に、偏光ビームスプリッタまたはハーフミラーを用いて投影光学系ＰＬの中心（光軸）に入射させてもよい。【０１０６】
このときも、補正光学系４０の場合と同様に、反射ミラー３３Ｂの移動と同期して、補正光学系４０’の反射ミラー４５がＺ軸方向に移動して、スリット光ＥＬ’の光路長を一定に維持する。これにより、スリット光ＥＬ’は、常に一定の光路長にて反射ミラー５１を介して投影光学系ＰＬに入射し、マスクＭのパターン像が、図４に示す基板Ｐ上のショット領域ＳＡ３に逐次投影される。【０１０７】
本実施系形態において、ショット領域ＳＡ３に対する走査露光が終了すると、反射ミラー３３Ｂが到達する前に反射ミラー３３Ｃを待機位置Ｔ１へ移動させておき、反射ミラー３３Ｃがあった位置に、移動してきた反射ミラー３３Ｂを位置決めする。また、待機位置Ｔ２に位置する反射ミラー３３Ａを走査開始位置に移動させる。この後、ショット領域ＳＡ３に対する露光動作と同様の動作を繰り返すことにより、２列目のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を一度の走査で継続して露光することができる。【０１０８】
このように、本実施形態では、互いに逆の走査方向でマスクＭ、Ｍ’を走査するポリゴンミラー２２、２２’を設け、この走査方向に応じて、基板Ｐに導光されるスリット光ＥＬ、ＥＬ’を切り換える。したがって、ショット領域の列間で動作を停止させたり、変更させることなく、連続的、且つ円滑な露光処理を実施することが可能になる。【０１０９】
＜第８実施形態＞
続いて、本発明の第８実施形態について図１９及び図２０を参照して説明する。
本実施形態では、図７に示した上記第３実施形態と同様に、第２導光装置ＤＫ’（入射装置ＬＤ’）が併設され、また図１３に示した上記第６実施形態と同様に、各入射装置にポリゴンミラーがそれぞれ設けられる構成となっている。また、本実施形態では、これらの第３、第６実施形態に対して投影光学系ＰＬの構成が異なっている。
以下、これについて詳述する。なお、これらの図において、図７及び図１３に示した実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【０１１０】
図１９に示すように、本実施形態の露光装置ＥＸにおける入射装置ＬＤには、マスクＭを走査してポリゴンミラー１２２で−Ｙ方向に反射されたスリット光ＥＬを＋Ｚ方向へ反射して折り曲げてリレーレンズ１２８に入射させる反射ミラー１２５、リレーレンズ１２８を透過したスリット光ＥＬを反射ミラー５０に向けて反射して折り曲げる反射ミラー１２９が設けられている。【０１１１】
また、本実施形態の露光装置ＥＸには、ポリゴンミラー２２のスリット光ＥＬを反射する面（図１９では反射面（第３反射面）２２ａ）と相対する面（図１９では反射面（第４反射面）２２ｅ）で反射してマスクＭ’を走査したスリット光ＥＬ’を投影光学系ＰＬに入射させる第２導光装置ＤＫ’（入射装置ＬＤ’）が設けられている。入射装置ＬＤ’には、マスクＭ’を走査したスリット光ＥＬ’を、補正用レンズ１２１’、反射ミラー１２５’、１２６’、１２７’及びリレーレンズ１２８’を介して投影光学系ＰＬに入射させるポリゴンミラー（第２ポリゴンミラー）１２２’が設けられている。マスクＭ’とポリゴンミラー１２２’との間には、ｆθレンズ１２３、テレセントリックレンズ１２４と同様の構成を有するｆθレンズ１２３’、テレセントリックレンズ１２４’が配設されている。ポリゴンミラー１２２’は、外周に複数（図１９では８つ）の反射面１２２ａ’〜１２２ｈ’を有しており、その回転駆動は制御装置３によって制御される。これら反射面１２２ａ’〜１２２ｈ’は、マスクＭ’のパターン領域と共役な位置を含む面を有して形成されている。【０１１２】
また、本実施形態では、マスクＭには、図１８Ｂに示すように、基板Ｐに倒立像で転写するパターンが形成されている。マスクＭ’には、図１８Ｃにスリット光ＥＬ’の進行方向から視た図として示すように、基板Ｐに正立像で転写するパターンが形成されている。【０１１３】
図２０は、投影光学系ＰＬの構成を示す側面図である。図２０に示す通り、本実施形態の投影光学系ＰＬは、投影レンズ１５０、１／２波長板６１、偏光ビームスプリッタ５２、正立像形成レンズ５３、折り曲げミラー５４，５５、正立像形成レンズ５６、偏光ビームスプリッタ５７、１／２波長板５８、及び投影レンズ５９を含んで構成される。これらの光学素子及び制御装置３により、基板Ｐに投影する像を倒立像と正立像とで切り換える像切換装置が構成される。
なお、図２０において、投影光学系ＰＬの入射側に太線で示した領域はスリット光ＥＬが照射される照明領域ＩＡであり、基板Ｐ上に太線で示した領域はスリット光ＥＬが照射される露光領域ＥＡである。【０１１４】
投影レンズ１５０は、マスクＭ、Ｍ’からのスリット光ＥＬ、ＥＬ’を平行光に変換する。１／２波長板６１，５８は、入射する光の偏光方向を変化させるものであり、光軸ＡＸの周りで回転可能に構成されている。なお、これら１／２波長板６１，５８の回転量の制御は制御装置３によって行われる。具体的には、制御装置３は、１／２波長板５８が１／２波長板６１の回転に併せて回転するように１／２波長板６１，５８の各々の回転量を制御する。偏光ビームスプリッタ５２，５７は、偏光方向がＹ軸方向である光だけを透過させ、偏光方向がＸ軸方向である光を反射する。正立像形成レンズ５３は中間結像点ＭＰに中間像を形成し、正立像形成レンズ５６は中間結像点ＭＰを介した光を平行光に変換する。投影レンズ５９は、１／２波長板５８を透過した光をウェハＷ上に集光する。【０１１５】
上記構成において、照明領域ＩＡ内の１点からのスリット光は、投影レンズ１５０に入射して平行光に変換された後に１／２波長板６１に入射する。ここで、スリット光ＥＬ、ＥＬ’が１／２波長板６１を通過することにより、スリット光ＥＬ、ＥＬ’の偏光方向はＸ方向又はＹ方向の何れかとなる。１／２波長板６１を通過したスリット光ＥＬ、ＥＬ’は、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。ここで、１／２波長板６１を通過するスリット光ＥＬ、ＥＬ’の偏光方向がＹ方向である場合には、スリット光ＥＬ、ＥＬ’は偏光ビームスプリッタ５２を透過し、Ｘ軸方向である場合にはスリット光ＥＬ、ＥＬ’は偏光ビームスプリッタ５２で反射される。【０１１６】
偏光ビームスプリッタ５２を透過したスリット光ＥＬ、ＥＬ’は、偏光ビームスプリッタ５７に至る。前述した通り、偏光ビームスプリッタ５２と偏光ビームスプリッタ５７とは、透過させる光の偏光方向が同じとなるように配置されているため、偏光ビームスプリッタ５２から偏光ビームスプリッタ５７に入射したスリット光ＥＬ、ＥＬ’は偏光ビームスプリッタ５７を透過する。偏光ビームスプリッタ５７を透過したスリット光ＥＬ、ＥＬ’は、１／２波長板５８を通過する際にその偏光方向が、１／２波長板６１に入射する前の方向に戻されて、投影レンズ５９に入射する。投影レンズ５９は、照明領域ＩＡ上の１点から発っせられ、投影光学系ＰＬの上記各光学素子を通過したスリット光ＥＬ、ＥＬ’を屈折させて、基板Ｐ上の露光領域ＥＡの１点に集光させる。【０１１７】
一方、偏光ビームスプリッタ５２で反射されたスリット光ＥＬ、ＥＬ’は、正立像形成レンズ５３に入射して屈折し、折り曲げミラー５４で折り曲げられた後、中間結像点ＭＰに達する。この中間結像点ＭＰには、照明領域ＩＡ内のパターンの倒立像が結像される。この中間結像点を通過したスリット光ＥＬ、ＥＬ’は、折り曲げミラー５５に折り曲げられた後に正立像形成レンズ５６を介して偏光ビームスプリッタ５７に入射する。ここで、偏光ビームスプリッタ５２と偏光ビームスプリッタ５７とは、反射させる光の偏光方向が同じとなるように配置されているため、偏光ビームスプリッタ５７は、正立像形成レンズ５６からのスリット光ＥＬ、ＥＬ’を反射する。偏光ビームスプリッタ５７で反射されたスリット光ＥＬ、ＥＬ’は、１／２波長板５８を通過する際にその偏光方向が、１／２波長板６１に入射する前の方向に戻されて、投影レンズ５９に入射する。投影レンズ５９は、照明領域ＩＡ上の１点から発っせられ、投影光学系ＰＬの上記各光学素子を通過したスリット光ＥＬ、ＥＬ’を屈折させて、基板Ｐ上の露光領域ＥＡの１点に集光させる。【０１１８】
ところで、図２０においては、照明領域ＩＡ内の＋Ｙ側の点Ｑ１からのスリット光ＥＬ、ＥＬ’の主光線を破線又は二点差線で図示している。スリット光ＥＬ、ＥＬ’の経路は、偏光ビームスプリッタ５２を透過するか、又は偏光ビームスプリッタ５２で反射されるかによって異なる。偏光ビームスプリッタ５２を透過した場合の主光線を破線で示し、偏光ビームスプリッタ５２で反射される場合の主光線を二点差線で示している。図２０に示す通り、偏光ビームスプリッタ５２を透過する場合には、点Ｑ１からのスリット光ＥＬ、ＥＬ’の主光線は、破線で示す経路を通って露光領域ＥＡ内の点Ｑ２に到達する。即ち、かかる場合には、照明領域ＩＡ内の点Ｑ１の像が、露光領域ＥＡ内の点Ｑ２に結像する。一方、偏光ビームスプリッタ５２で反射される場合には、点Ｑ１からのスリット光ＥＬ、ＥＬ’の主光線は、二点差線で示す経路を通って露光領域ＥＡ内の点Ｑ３に到達する。即ち、かかる場合には、照明領域ＩＡ内の点Ｑ１の像が、露光領域ＥＡ内の点Ｑ３に結像する。【０１１９】
以上から、照明領域ＩＡ内全体で見ると、スリット光ＥＬ、ＥＬ’が偏光ビームスプリッタ５２を通過した場合には、露光領域ＥＡには照明領域ＩＡ内のパターンの倒立像が結像され、偏光ビームスプリッタ５２で反射された場合には、露光領域ＥＡには照明領域ＩＡ内のパターンの正立像が結像される。即ち、スリット光ＥＬ、ＥＬ’が偏光ビームスプリッタ５２を透過するか又は反射されるかにより、照明領域ＩＡ内のパターン像が倒立像になるか又は正立像になるかが決定される。投影光学系ＰＬ内のスリット光ＥＬ、ＥＬ’の偏光方向は１／２波長板６１の回転量によって決定されるため、制御装置３が１／２波長板６１の回転量を調整することで、倒立像を基板Ｐ上に投影するか、又は正立像を基板Ｐ上に投影するかを制御することができる。【０１２０】
上記の構成の露光装置ＥＸにおいて、図４に示した基板Ｐ上の第１列目のショット領域ＳＡ１〜ＳＡ２を露光する際には、制御装置３は、上述したブラインド制御によりスリット光ＥＬ’を遮光し、且つ投影光学系ＰＬにおける１／２波長板６１の回転量を調整して基板Ｐ上に倒立像が投影される状態でポリゴンミラー２２を反時計回りに回転させる。これにより、ポリゴンミラー２２の反射面２２ａで反射したスリット光ＥＬは、ポリゴンミラー２２の回転と同期して−Ｙ方向にマスクＭを走査し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１に倒立像を投影する。そして、引き続き基板ステージ２の−Ｙ方向への移動を継続し、ポリゴンミラー２２の反射面２２ｂで反射したスリット光ＥＬによりマスクＭを走査し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ２にパターンの倒立像を投影する。【０１２１】
ショット領域ＳＡ２の露光を終えると、制御装置３は基板ステージ２の移動方向を逆方向に切り換えるとともに、マスクＭ’のパターンがショット領域ＳＡ３に投影される位置にステップ移動させる。また、制御装置３は、上述したブラインド制御によりスリット光ＥＬを遮光するとともに、スリット光ＥＬ’の遮光を解除し、且つ投影光学系ＰＬにおける１／２波長板６１の回転量を調整して基板Ｐ上に正立像を投影させるように設定を変更する。【０１２２】
これにより、ポリゴンミラー２２の反射面２２ｅで反射したスリット光ＥＬ’は、ポリゴンミラー２２の回転と同期して＋Ｙ方向にマスクＭ’を走査し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ３にパターンの正立像を投影する。引き続き基板ステージ２の＋Ｙ方向への移動を継続し、ポリゴンミラー２２の反射面２２ｆで反射したスリット光ＥＬ’によりマスクＭ’を走査し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ４にパターンの正立像を投影する。この後、ショット領域ＳＡ４に対する露光動作と同様の動作を繰り返すことにより、２列目のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を一度の走査で継続して露光することができる。
このように、本実施形態においても、ショット領域の列間で動作を停止させたり、変更させることなく、またポリゴンミラー２２の回転方向も一定で連続的、且つ円滑な露光処理を実施することが可能になる。【０１２３】
＜第９実施形態＞
続いて、本発明の第９実施形態について図２１を参照して説明する。
本実施形態では、図１９及び図２０に示した上記第８実施形態に対して、スリット光ＥＬ、ＥＬ’によりマスクＭ、Ｍ’を走査するポリゴンミラーが個別に設けられている。以下、これについて詳述する。なお、この図において、図１９及び図２０に示した第８実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。【０１２４】
図２１に示すように、本実施形態では、走査装置としてのポリゴンミラー２２と、第２走査装置としてのポリゴンミラー２２’とが支軸１８により支持されて、Ｘ軸周りに互いに逆方向に回転する。図中、反時計回りに回転するポリゴンミラー２２で略−Ｚ方向に反射されたスリット光ＥＬは、ポリゴンミラー２２の回転に伴ってマスクＭを−Ｙ方向に走査し、入射装置ＬＤを構成し、この走査と同期して回転するポリゴンミラー１２２で反射されて反射ミラー５０を介して投影光学系ＰＬに入射する。【０１２５】
一方、図中、時計回りに回転するポリゴンミラー２２’で略＋Ｚ方向に反射されたスリット光ＥＬ’は、ポリゴンミラー２２’の回転に伴ってマスクＭ’を、スリット光ＥＬと同様に−Ｙ方向に走査し、入射装置ＬＤ’を構成し、この走査と同期して回転するポリゴンミラー１２２’で反射されて反射ミラー１２５ａ’、１２５ｂ’、１２５ｃ’及びリレーレンズ１２８’を介して投影光学系ＰＬに入射する。
本実施形態において、マスクＭの照明光、すなわち反射ミラー５０からの反射光、及びマスクＭ’の照明光、すなわち反射ミラー１２５ｃ’からの反射光を、投影光学系ＰＬの中心（光軸）から走査方向（Ｙ方向）に互いに少しずらした位置に入射させて、それぞれ基板Ｐ上に結像させている。
他の実施形態において、反射ミラー５０からの反射光と、反射ミラー１２５ｃ’からの反射光とをミラーで切り換えて、投影光学系ＰＬの中心（光軸）に入射させてもよいし、図７と同様に、偏光ビームスプリッタまたはハーフミラーを用いて投影光学系ＰＬの中心（光軸）に入射させてもよい。【０１２６】
本実施形態では、マスクＭには、図１８Ｂに示したように、基板Ｐに倒立像で転写するパターンが形成されている。また、マスクＭ’には、図１８Ｄにスリット光ＥＬ’の進行方向から視た図として示すように、マスクＭに対して互いのパターンが１８０度異なる方向を向くように、基板Ｐに倒立像で転写するパターンが配置されている。なお、本実施形態では、基板Ｐに対して倒立像を投影する投影光学系ＰＬが用いられている。【０１２７】
上記の構成の露光装置ＥＸにおいて、図４に示した基板Ｐ上の第１列目のショット領域ＳＡ１〜ＳＡ２を露光する際には、制御装置３は、上述したブラインド制御によりスリット光ＥＬ’を遮光し、スリット光ＥＬの遮光を解除した状態でマスクＭを走査させる。これにより、ポリゴンミラー２２の反射面２２ａで反射したスリット光ＥＬは、ポリゴンミラー２２の回転と同期して−Ｙ方向にマスクＭを走査し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ１に倒立像を投影する。引き続き基板ステージ２の−Ｙ方向への移動を継続し、ポリゴンミラー２２の反射面２２ｂで反射したスリット光ＥＬによりマスクＭを走査し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ２に倒立像のパターンを投影する。【０１２８】
一方、第１列目のショット領域への露光が終了して、第２列目のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６への露光を行う際には、制御装置３は基板ステージ２の移動方向を逆方向に切り換えるとともに、マスクＭ’のパターンがショット領域ＳＡ３に投影される位置にステップ移動させる。また、制御装置３は、上述したブラインド制御によりスリット光ＥＬを遮光するとともに、スリット光ＥＬ’の遮光を解除する。これにより、ポリゴンミラー２２’の反射面２２ａ’（図２１では図示せず）で反射したスリット光ＥＬ’は、ポリゴンミラー２２’の回転と同期して−Ｙ方向にマスクＭを走査し、ポリゴンミラー１２２’で反射されて投影光学系ＰＬに入射し、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ３に倒立像のパターンを投影する。この後、ショット領域ＳＡ４に対する露光動作と同様の動作を繰り返すことにより、２列目のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６を一度の走査で継続して露光することができる。【０１２９】
このように、本実施形態においても、ショット領域の列間で動作を停止させたり、変更させることなく、またポリゴンミラー２２、２２’の回転方向もそれぞれ一定で連続的、且つ円滑な露光処理を実施することが可能になる。【０１３０】
なお、上記第９実施形態では、マスクＭ、Ｍ’に実質的に同一のパターンを配置する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば上記第３実施形態で説明した同時二重露光（多重露光）を行うべく、異なるパターンを配置することも可能である。
この場合、上記第９実施形態では互いに逆方向に回転するポリゴンミラー２２と２２’、及び、ポリゴンミラー１２２と１２２’をそれぞれ同一方向に回転させることにより、基板Ｐ上に同じ向きに同時二重露光することが可能になる。この際、ポリゴンミラー２２と２２’の回転方向は、ポリゴンミラー１２２と１２２’の回転方向とは逆向きとなる。
従って、図２１に示した露光装置ＥＸでは、ポリゴンミラー２２、２２’（及びポリゴンミラー１２２、１２２’）の一方を一定の方向で回転させ、他方の回転方向を切り換えることにより、走査装置としてのポリゴンミラー２２、２２’の回転を反転させないショット領域列間の連続的な露光処理と、同時二重露光処理とを容易に切換・選択することが可能になる。【０１３１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。【０１３２】
例えば、また、走査装置としてのポリゴンミラーの回転を反転させないショット領域列間の連続的な露光処理は、上記第１〜第６実施形態の露光装置ＥＸにおいても実現可能である。この場合、マスクＭに図１８Ｂに示したような第１パターンと、図１８Ｄに示したような第１パターンとは点対称の（１８０度異なる方向を向く）第２パターンとを非走査方向（Ｘ軸方向）に離間して配置（図７に示す第３実施形態の場合、マスクＭ’に第２パターンを配置）し、また投影光学系ＰＬには図２０に示した像切換装置が設けられる。
そして、ブラインド制御により第１パターンを第１列目のショット領域に倒立像で露光し、第２パターンを第２列目のショット領域に正立像で露光すればよい。この倒立像と正立像との切換は、制御装置３の制御により行われる。これにより、ポリゴンミラーの反転を伴わないショット領域列間の連続的な露光処理を実現することができる。【０１３３】
また、上記実施形態では、スリット光を走査させる光学素子としてポリゴンミラーを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば反射ミラー揺動させる構成としてもよい。また、上記実施形態では、多重露光の例として、同時二重露光について説明したが、３つ以上のパターンを露光する構成としてもよい。【０１３４】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。【０１３５】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。【０１３６】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。【０１３７】
また、本発明が適用される露光装置の光源には、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）等のみならず、ｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、上記実施形態では、反射屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではなく、投影光学系の光軸（レチクル中心）と投影領域の中心とが異なる位置に設定される屈折型の投影光学系にも適用可能である。【０１３８】
他の実施形態において、可変のパターンを生成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはパターンジェネレータとも呼ばれる）を用いることができる。電子マスクとして、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器：Spatial  Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Deformable Micro-mirror Device又はDigital Micro-mirror Device）を用い得る。ＤＭＤは、所定の電子データに基づいて駆動する複数の反射素子（微小ミラー）を有し、複数の反射素子は、ＤＭＤの表面に２次元マトリックス状に配列され、かつ素子単位で駆動されて露光光を反射、偏向する。各反射素子はその反射面の角度が調整される。ＤＭＤの動作は、制御装置により制御され得る。制御装置は、基板上に形成すべきパターンに応じた電子データ（パターン情報）に基づいてそれぞれのＤＭＤの反射素子を駆動し、照明系により照射される露光光を反射素子でパターン化する。ＤＭＤを使用することにより、パターンが形成されたマスク（レチクル）を用いて露光する場合に比べて、パターンが変更されたときに、マスクの交換作業及びマスクステージにおけるマスクの位置合わせ操作が不要になる。なお、電子マスクを用いる露光装置では、マスクステージを設けず、基板ステージによって基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動するだけでもよい。また、基板上でのパターンの像の相対位置を調整するため、例えばアクチュエータなどによって、パターンをそれぞれ生成する電子マスクの相対位置を調整してもよい。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５号公報、米国特許第６,７７８,２５７号公報に開示されている。【０１３９】
また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置にも適用することができる。液浸露光装置については、国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、特開２００４−２８９１２６号（対応米国特許公開第２００４／０１６５１５９号公報）に開示されている。さらに、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。液浸システムは、例えば、投影光学系の終端光学素子と基板との間の露光光の光路の近傍に設けられ、その光路に対して液体を供給するための供給口を有する供給部材及び液体を回収するための回収口を有する回収部材を有し得る。なお、液浸システムは、その一部（例えば、液体供給部材及び／又は液体回収部材）が露光装置に設けられている必要はなく、例えば露光装置が設置される工場等の設備を代用してもよい。また、液浸システムの構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第１４２０２９８号公報、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、国際公開第２００４／０５７５９０号パンフレット、国際公開第２００５／０２９５５９号パンフレット（対応米国特許公開第２００６／０２３１２０６号）、国際公開第２００４／０８６４６８号パンフレット（対応米国特許公開第２００５／０２８０７９１号）、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６,９５２,２５３号）などに記載されているものを用いることができる。【０１４０】
液浸法に用いる液体としては、水（純水）を用いてもよいし、水以外のもの、例えば過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体、あるいはセダー油などを用いてもよい。また、液体としては、水よりも露光光に対する屈折率が高い液体、例えば屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。ここで、純水よりも屈折率が高い（例えば１．５以上）の液体ＬＱとしては、例えば、屈折率が約１．５０のイソプロパノール、屈折率が約１．６１のグリセロール（グリセリン）といったＣ−Ｈ結合あるいはＯ−Ｈ結合を持つ所定液体、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体（有機溶剤）、あるいは屈折率が約１．６０のデカリン(Decalin: Decahydronaphthalene)などが挙げられる。また、液体ＬＱは、これら液体のうち任意の２種類以上の液体を混合したものでもよいし、純水にこれら液体の少なくとも１つを添加（混合）したものでもよい。さらに、液体ＬＱは、純水にＨ＋、Ｃｓ＋、Ｋ＋、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４２−等の塩基又は酸を添加（混合）したものでもよいし、純水にＡｌ酸化物等の微粒子を添加（混合）したものでもよい。なお、液体としては、光の吸収係数が小さく、温度依存性が少なく、投影光学系、及び／又は基板の表面に塗布されている感光材（又はトップコート膜あるいは反射防止膜など）に対して安定なものであることが好ましい。液体として、超臨界流体を用いることも可能である。また、基板には、液体から感光材や基材を保護するトップコート膜などを設けることができる。また、終端光学素子を、例えば石英（シリカ）、あるいは、フッ化カルシウム（蛍石）、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウム、及びフッ化ナトリウム等のフッ化化合物の単結晶材料で形成してもよいし、石英や蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で形成してもよい。屈折率が１．６以上の材料としては、例えば、国際公開第２００５／０５９６１７号パンフレットに開示されるサファイア、二酸化ゲルマニウム等、あるいは、国際公開第２００５／０５９６１８号パンフレットに開示される塩化カリウム（屈折率は約１．７５）等を用いることができる。【０１４１】
液浸法を用いる場合、例えば、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット（対応米国特許公開第２００５／０２４８８５６号）に開示されているように、終端光学素子の像面側の光路に加えて、終端光学素子の物体面側の光路も液体で満たすようにしてもよい。さらに、終端光学素子の表面の一部（少なくとも液体との接触面を含む）又は全部に、親液性及び／又は溶解防止機能を有する薄膜を形成してもよい。なお、石英は液体との親和性が高く、かつ溶解防止膜も不要であるが、蛍石は少なくとも溶解防止膜を形成することが好ましい。【０１４２】
上記実施形態では、干渉計システムを用いて、マスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば基板ステージの上面に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。【０１４３】
また、本発明は、基板ステージ（ウエハステージ）が複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願２００４−１６８４８１号のウエハステージに適用してもよい。【０１４４】
なお、法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許などの開示を援用して本文の記載の一部とする。【０１４５】
上記実施形態の露光装置は、各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。【０１４６】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図２２は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。【０１４７】
図２３は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、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。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。【０１４８】
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、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等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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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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