(57)【要約】【課題】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等を提供する。【解決手段】露光装置ＥＸは、被露光体としてのウェハＷに転写すべきパターンを有する回転可能なレチクルＲと、ウェハＷを保持してＸＹ面内で移動可能なウェハステージＷＳＴとを備えている。レチクルＲは、例えば円筒形状又は円柱形状であり、その周上にウェハＷに転写すべきパターンが形成されている。主制御系ＭＣは、レチクルＲの回転とウェハステージＷＳＴの移動との同期をとりながら、レチクルＲに形成されたパターンをウェハＷ上に転写する制御を行う。【選択図】図１
2007227438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンを被露光体に露光転写する露光装置において、
前記被露光体に転写すべきパターンを有する回転可能なマスクと、
前記被露光体を保持して移動可能なステージ装置と、
前記マスクの回転と前記ステージ装置の移動とを同期制御する制御装置と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マスクは、円筒形状及び円柱形状の何れか一方の形状であり、その中心軸の周りで回転可能であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記マスクは、交換可能であることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記マスクは、前記パターンが可変である電子マスクであることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項５】
前記マスクは、回転が一定速、或いは、前記パターン間で回転速度が変更可能であることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項６】
前記マスクには、周方向に沿って前記パターンが複数配列されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の露光装置。
【請求項７】
前記被露光体上には、前記パターンを露光転写する単位である区画領域が複数配列されており、
前記マスクには、前記被露光体上に配列された区画領域の１列に含まれる最大数だけ前記パターンが前記周方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記マスクは、前記被露光体に転写すべきパターンを周方向に延ばしたパターンを有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の露光装置。
【請求項９】
前記マスクは、前記周方向に沿う前記パターンを前記中心軸の方向に沿って複数列有することを特徴とする請求項６から請求項８の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記中心軸の方向に沿う第１列に含まれる前記パターンは、前記第１列とは異なる第２列に含まれる前記パターンを、前記マスクの周上で１８０°回転したパターンであることを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記マスクは、前記周方向の一部に前記パターンが形成されていない透明部を有することを特徴とする請求項６から請求項１０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記マスクの前記中心軸に沿う方向に延びる露光光を前記マスクに照射して、前記マスクを反射照明する照明光学系を備えることを特徴とする請求項２から請求項１０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記マスクの前記中心軸に沿う方向に延びる露光光を前記マスクの透明部を介して前記パターンに照射して、前記マスクを透過照明する照明光学系を備えることを特徴とする請求項１１記載の露光装置。
【請求項１４】
円筒形状の前記マスクの内部に配置されて、前記マスクの前記中心軸に沿う方向に延びる露光光を前記マスクの内部から前記パターンに照射する照明光学系を備えることを特徴とする請求項２から請求項１０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記ステージ装置の移動方向に応じて前記マスクの回転方向を逆転させる制御を行うことを特徴とする請求項２から請求項８の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記被露光体上の複数の区画領域上に前記マスクのパターンを転写する間に、前記マスクの回転方向を複数回切り替え制御することを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記ステージ装置の移動方向に拘わらず前記マスクを一方向に回転させながら前記被露光体上に設定された区画領域の全てを露光する制御を行うことを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記ステージ装置の移動方向に応じて前記マスクを前記中心軸に沿う方向に移動させて、前記第１列に含まれる前記パターンを露光に用いるか、又は前記第２列に含まれる前記パターンを露光に用いるかを切り替える制御を行うことを特徴とする請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、前記ステージ装置の移動方向に応じて、前記電子マスクのパターンを切り替える制御を行うことを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項２０】
前記マスクと前記ステージ装置との間に配置され、前記マスクに形成されたパターンの像を前記ステージ装置上の前記被露光体に投影する投影光学系と、
前記マスクの回転量に応じて前記投影光学系の前記マスク側の焦点を、前記マスクの周上の異なる位置に合わせる光学系と
を備えることを特徴とする請求項１１記載の露光装置。
【請求項２１】
所定のパターンを被露光体に露光転写する露光方法において、
前記被露光体に転写すべきパターンを有する回転可能なマスクを、前記被露光体の移動に同期させて回転させつつ前記マスクのパターンを前記被露光体に転写することを特徴とする露光方法。
【請求項２２】
前記マスクは、円筒形状及び円柱形状の何れか一方の形状であり、その中心軸の周りで回転可能であることを特徴とする請求項２１記載の露光方法。
【請求項２３】
前記マスクは、前記パターンが可変である電子マスクであることを特徴とする請求項２１記載の露光方法。
【請求項２４】
前記マスクは、回転が一定速、或いは、前記パターン間で回転速度が変更可能であることを特徴とする請求項２１記載の露光方法。
【請求項２５】
前記被露光体の移動方向に応じて前記マスクの回転方向を逆転させることを特徴とする請求項２２記載の露光方法。
【請求項２６】
前記マスクは、前記マスクの周上で１８０°回転した２種類のパターンを有しており、
前記被露光体の移動方向に拘わらず前記マスクを一方向に回転させつつ、前記ステージ装置の移動方向に応じて何れのパターンを露光に用いるかを切り替えることを特徴とする請求項２２記載の露光方法。
【請求項２７】
前記マスクは、周方向に沿って前記パターンが形成されたパターン形成部と前記パターンが形成されていない透明部とを有しており、
前記マスクのパターンの像を前記被露光体上に投影する投影光学系の前記マスク側の焦点の位置を、前記パターン形成部の位置に応じて変更しつつ前記パターンを前記被露光体に転写することを特徴とする請求項２２記載の露光方法。
【請求項２８】
前記被露光体の移動方向を途中で変更することなく、前記被露光体上に配列された区画領域の１列に含まれる区画領域の全てを露光することを特徴とする請求項２１から請求項２７の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項２９】
前記ステージ装置の移動方向に応じて、前記電子マスクのパターンを切り替えることを特徴とする請求項２３記載の露光方法。
【請求項３０】
所定のパターンを被露光体に転写するために用いられる光露光用マスクであって、
前記被露光体に転写すべきパターンを有し、円筒形状及び円柱形状の何れか一方の形状であることを特徴とする光露光用マスク。
【請求項３１】
その中心軸の周りで回転可能であることを特徴とする請求項３０記載の光露光用マスク。
【請求項３２】
周方向に沿って前記パターンが複数配列されていることを特徴とする請求項３０又は請求項３１記載の光露光用マスク。
【請求項３３】
前記被露光体上に配列された区画領域の１列に含まれる最大数だけ前記パターンが前記周方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項３２記載の光露光用マスク。
【請求項３４】
前記被露光体に転写すべきパターンを周方向に延ばしたパターンを有することを特徴とする請求項３０又は請求項３１記載の光露光用マスク。
【請求項３５】
前記周方向に沿う前記パターンを前記中心軸の方向に沿って複数列有することを特徴とする請求項３２から請求項３４の何れか一項に記載の光露光用マスク。
【請求項３６】
前記中心軸の方向に沿う第１列に含まれる前記パターンは、前記第１列とは異なる第２列に含まれる前記パターンを、前記マスクの周上で１８０°回転したパターンであることを特徴とする請求項３５記載の光露光用マスク。
【請求項３７】
前記周方向の一部に前記パターンが形成されていない透明部を有することを特徴とする請求項３２から請求項３６の何れか一項に記載の光露光用マスク。
【請求項３８】
前記マスクは、前記パターンが可変である電子マスクであることを特徴とする請求項３０又は請求項３１記載の光露光用マスク。
【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方法、並びに光露光用マスクに関する。
【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。また、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し、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露光装置である。
【０００４】
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。
【０００５】
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）の低下に直結してしまう。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。
【０００６】
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。
【０００７】
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ェ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】
【０００８】
ところで、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。
【０００９】
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。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、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方法、並びに露光用マスク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】
【００１１】
本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、所定のパターンを被露光体（Ｗ）に露光転写する露光装置（ＥＸ）において、前記被露光体に転写すべきパターンを有する回転可能なマスク（Ｒ）と、前記被露光体を保持して移動可能なステージ装置（ＷＳＴ）と、前記マスクの回転と前記ステージ装置の移動とを同期制御する制御装置（ＭＣ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、マスクの回転に同期して被露光体が移動することにより、マスクに形成されたパターンの転写が行われる。
上記課題を解決するために、本発明の露光方法は、所定のパターンを被露光体（Ｗ）に露光転写する露光方法において、前記被露光体に転写すべきパターンを有する回転可能なマスク（Ｒ）を、前記被露光体の移動に同期させて回転させつつ前記マスクのパターンを前記被露光体に転写することを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の光露光用マスクは、所定のパターンを被露光体（Ｗ）に転写するために用いられる光露光用マスク（Ｒ）であって、前記被露光体に転写すべきパターン（Ｐ、Ｐ′、Ｐ１、Ｐ２）を有し、円筒形状及び円柱形状の何れか一方の形状であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パターンが形成された回転可能なマスクを用いて露光処理を行っているため、従来のマスクを往復運動させつつ露光処理を行う場合や、マスクを保持する複数のステージを設ける場合に比べて露光装置の大幅なコスト上昇を招くことはない。また、本発明によれば、マスクを回転させ続けるとともに、被露光体を一方向に移動させることで被露光体上の複数箇所にパターンを転写することができるため、ステージの加減速の回数を低減させることができる。その結果として、露光精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による露光装置及び方法並びに光露光用マスクについて詳細に説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による露光装置の概略構成を示す正面図である。図１に示す通り、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクとしてのレチクルＲを駆動するレチクル駆動機構ＲＭ、被露光体としてのウェハＷを保持するウェハステージＷＳＴ、レチクルＲを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬＳ、露光光ＥＬで照明されたレチクルＲのパターン像をウェハステージＷＳＴに保持されているウェハＷ上に投影する投影光学系ＰＬ、及び露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する主制御系ＭＣを含んで構成される。
【００１５】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸式の露光装置であって、ウェハＷ上に液体Ｌｑを供給する液体供給機構ＳＷと、ウェハＷ上の液体Ｌｑを回収する液体回収機構ＣＷとを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともレチクルＲのパターンをウェハＷ上に転写する露光動作を行っている間において、液体供給機構ＳＷから供給した液体Ｌｑにより投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含むウェハＷ上の一部に液浸領域ＷＲを形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端部（終端部）の光学素子１とウェハＷの表面との間を液体Ｌｑで満たし、投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してレチクルＲのパターン像をウェハＷ上に投影してウェハＷを露光する。
【００１６】
図１に示す露光装置ＥＸは、レチクルＲとウェハＷとを同期移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンをウェハＷに転写する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。詳細は後述するが、本実施形態の露光装置ＥＸで用いられるレチクルＲは回転可能であるため、ウェハＷの移動に同期するようレチクルＲの回転が制御される。尚、以下の説明においては、必要に応じて図中に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。投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でレチクルＲとウェハＷとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向に設定している。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向に設定する。
【００１７】
露光装置ＥＸは、レチクル駆動機構ＲＭ及び投影光学系ＰＬを支持するメインコラム２を備えている。メインコラム２は、床面に水平に載置されたベースプレート３上に設置されている。メインコラム２には、内側に向けて突出する上側段部２ａ及び下側段部２ｂが形成されている。照明光学系ＩＬＳは、メインコラム２の上部に固定された支持コラム４により支持されている。照明光学系ＩＬＳは、レチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光ＥＬによるレチクルＲ上の照明領域を細長い矩形状（スリット状）に設定する可変視野絞り等を有している。
【００１８】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、照明光学系ＩＬＳから射出される露光光ＥＬを円筒形状又は円柱形状（以下、これらの形状を総称する場合には、円筒形状という）のレチクルＲに照射するための反射光学系を備えている。図２は、円筒形状のレチクルＲに露光光ＥＬを照射する反射光学系を示す側面図である。図２に示す通り、反射光学系４０は、円筒形状のレチクルＲと投影光学系ＰＬとの間に配置されており、第１シリンドリカルレンズ４１、折り曲げミラー４２、及び第２シリンドリカルレンズ４３を含んで構成される。
【００１９】
第１シリンドリカルレンズ４１は、照明光学系ＩＬＳから射出されるスリット状の露光光ＥＬの形状を補正する。折り曲げミラー４２は、第１シリンドリカルレンズ４１を透過して−Ｙ方向に進む露光光ＥＬをレチクルＲに向けて偏向する。ここで、折り曲げミラー４２は、露光光ＥＬが円筒形状のレチクルＲの最下部ＢＴに向かうよう偏向する。第２シリンドリカルレンズ４３は、折り曲げミラー４２で偏向された露光光ＥＬの形状を補正する。即ち、照明光学系ＩＬＳから射出されたスリット状の露光光ＥＬは、第１シリンドリカルレンズ４１及び第２シリンドリカルレンズ４３によって、形状がＸ方向に延びる線状又は所定の幅を有するスリット状に補正された上で円筒形状のレチクルＲの最下部ＢＴに照射される。このように、反射光学系４０はレチクルＲを反射照明する。
【００２０】
レチクルＲは、その最下部ＢＴが投影光学系ＰＬの物体側の焦点位置に配置されている。一方、投影光学系ＰＬの像側の焦点位置にはウェハＷの表面が配置されている。つまり、レチクルＲは、その最下部ＢＴが投影光学系ＰＬに関してウェハＷの表面と共役となるよう配置されている。尚、本実施形態では、露光用光源としてＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を備えているものとする。更に、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に供給される液体Ｌｑとしては、ＡｒＦエキシマレーザ光に対する吸収が少ない純水を用いている。
【００２１】
図３は、本発明の第１実施形態で用いられるレチクルＲを示す図である。図３（ａ）に示す通り、円筒形状のレチクルＲは、中心軸ＣＸの周りで回転可能である。また、図３（ｂ）に展開して示す通り、レチクルＲの周方向に沿って複数のパターン形成領域ＰＡが設けられており、これらパターン形成領域ＰＡの各々の内部にウェハＷ上に転写すべきパターンＰが形成されている。尚、図３（ｂ）は、Ｙ軸からＺ軸へ向かう向き（−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の時計回り）にレチクルＲの周上を内側から見た場合の展開図である。パターンＰは、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したものであり、その平面形状はウェハＷ上のショット領域に転写されるパターンと相似の形状である。尚、以下では、説明の簡単のために、パターンＰが文字「Ｆ」の形状であるとする。
【００２２】
レチクルＲの周方向に沿って複数のパターンを設ける第１の理由は、レチクルＲの曲率半径を大きくすることでパターンの湾曲を低減するためである。第２の理由は、レチクルＲの慣性モーメントを大きくしてレチクルＲの回転を安定させるためである。また、第３の理由は、ウェハステージＷＳＴの加減速の回数を低減するためである。つまり、ウェハＷ上に設定されるショット領域の各々を露光する度にウェハステージＷＳＴの加減速を行っていたのでは、露光精度の向上及びスループットの向上の両立を図ることが困難である。このため、一度の走査で極力多くのショット領域を露光するために、レチクルＲの周方向に沿って複数のパターンＰを設けている。尚、図３（ｂ）に示す例では、図示の簡単のために、レチクルＲの周方向に４つのパターンＰが形成されている例を挙げているが、ウェハＷ上に配列されたショット領域のＹ方向（走査方向）における最大数だけパターンＰを形成するのが望ましい。
【００２３】
レチクル駆動機構ＲＭは、メインコラム２の上側段部２ａ上に支持されており、中心軸ＣＸがＸ方向に沿うようにレチクルＲを保持するとともに、中心軸ＣＸの周りで回転可能となるようレチクルＲを保持する。このレチクル駆動機構ＲＭは、レチクルＲを一方向に一定速度で回転させることができるとともに、レチクルＲの回転方向を反転させることができ、更にはＹ軸及びＺ軸の周り（θＹ，θＺ）でレチクルＲの微動回転が可能である。また、レチクル駆動機構ＲＭは、レチクルＲを交換可能に保持している。例えば、レチクル駆動機構ＲＭのレチクルＲを保持する部分（保持部）が±Ｘ方向に移動可能に構成されており、この保持部を移動させることでレチクルＲの交換が可能である。より具体的には、レチクルＲの両端に配置される保持部の間隔を狭めることで±Ｘ方向から円筒形状のレチクルＲの上底部及び下底部をそれぞれ挟持してレチクルＲを保持することができ、保持部の間隔を広げることでレチクルＲの保持が解除され、これによりレチクルＲを交換することができる。
【００２４】
また、レチクル駆動機構ＲＭには、レチクルＲの回転量を検出するロータリーエンコーダ等の回転検出装置５が設けられている。この回転検出装置５によってレチクルＲの回転量がリアルタイムで検出され、その検出結果は主制御系ＭＣに出力される。主制御系ＭＣは、回転検出装置５の検出結果に基づいてレチクルＲの回転量を制御することで、ウェハＷとレチクルＲとの同期制御を行う。
【００２５】
投影光学系ＰＬは、レチクルＲのパターン像を所定の投影倍率βでウェハＷ上に投影するものであって、ウェハＷ側の先端部に設けられた光学素子（レンズ）１を含む複数の光学素子が鏡筒ＰＫに支持されて構成されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４又は１／５の縮小系である。尚、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系の何れであってもよい。鏡筒ＰＫの外周部にはフランジ部ＦＬＧが設けられている。また、メインコラム２の下側段部２ｂには、防振ユニット６を介して鏡筒定盤７が支持されている。そして、投影光学系ＰＬのフランジ部ＦＬＧが鏡筒定盤７に係合することによって、投影光学系ＰＬが鏡筒定盤７に支持されている。尚、本実施形態では、投影光学系ＰＬが、レチクルＲに形成されたパターンの倒立像をウェハＷ上に投影するものであるとする。
【００２６】
投影光学系ＰＬの先端部に設けられる光学素子１は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に取り付けられている。液浸領域ＷＲの液体Ｌｑが接触する光学素子１は螢石（フッ化カルシウム：ＣａＦ２）で形成されている。螢石は水との親和性が高いため、光学素子１の液体接触面のほぼ全面に液体Ｌｑを密着させることができる。これにより、光学素子１とウェハＷとの間の露光光ＥＬの光路を液体Ｌｑで確実に満たすことができる。尚、光学素子１は、純水との親和性が高い石英であってもよい。また、光学素子１の液体接触面に親水化（親液化）処理を施して、液体Ｌｑとの親和性をより高めるようにしてもよい。
【００２７】
光学素子１の周囲には、光学素子１を囲むようにプレート部材８が設けられている。このプレート部材８は、液浸領域ＷＲを広い範囲に亘って良好に形成するために設けられるものであり、ウェハＷと対向する面（即ち下面）は平坦面となっている。投影光学系ＰＬの先端部に設けられる光学素子１の下面（液体接触面）も平坦面になっており、プレート部材８の下面と光学素子１の下面とがほぼ面一となるよう配置される。光学素子１と同様に、プレート部材８の下面にも表面処理（親液化処理）を施すことが可能である。
【００２８】
ウェハステージＷＳＴは、基板ホルダ９を介してウェハＷを吸着保持して移動可能に構成されており、その下面には複数の非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）１０が設けられている。ベースプレート３上には、防振ユニット１１を介して基板定盤１２が支持されている。エアベアリング１０は、基板定盤１２の上面（ガイド面）に対して気体（エア）を吹き出す吹出口と、ウェハステージＷＳＴ下面（軸受面）とガイド面との間の気体を吸引する吸気口とを備えており、吹出口からの気体の吹き出しによる反発力と吸気口による吸引力との釣り合いにより、ウェハステージＷＳＴ下面とガイド面との間に一定の隙間を保持する。
【００２９】
つまり、ウェハステージＷＳＴはエアベアリング１０により基板定盤（ベース部材）１２の上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、リニアモータ等の基板ステージ駆動機構により、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、即ちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に、基板ホルダ９は、ウェハステージＷＳＴに対してＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動機構は主制御系ＭＣにより制御される。即ち、主制御系ＭＣは、基板ステージ駆動機構を介して基板ホルダ９を制御し、ウェハＷのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角を制御してウェハＷの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む。
【００３０】
ウェハステージＷＳＴ（基板ホルダ９）上には移動鏡１３が設けられており、移動鏡１３に対向する位置にはレーザ干渉計１４が設けられている。ウェハステージＷＳＴ上のウェハＷの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計１４によりリアルタイムで計測され、計測結果は主制御系ＭＣに出力される。主制御系ＭＣはレーザ干渉計１４の計測結果に基づいてリニアモータを含む基板ステージ駆動機構を駆動することでウェハステージＷＳＴに支持されているウェハＷの位置決めを行う。
【００３１】
また、ウェハステージＷＳＴ（基板ホルダ９）上には、ウェハＷを囲むように補助プレート１５が設けられている。この補助プレート１５は基板ホルダ９に保持されたウェハＷの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。この補助プレート１５を設けることで、ウェハＷのエッジ領域を露光する場合にも、補助プレート１５とウェハＷにより投影光学系ＰＬの下に液体Ｌｑが保持される。また、基板ホルダ９の上面における補助プレート１５の外側には、ウェハＷの外側に流出した液体Ｌｑを回収する不図示の回収装置に接続された回収口１６が設けられている。回収口１６は補助プレート１５を囲むように形成された環状の溝部であって、その内部にはスポンジ状部材や多孔質体等からなる液体吸収部材が配置されている。
【００３２】
ウェハステージＷＳＴは、Ｘガイドステージ１７によりＸ軸方向に移動自在に支持されている。ウェハステージＷＳＴは、Ｘガイドステージ１７に案内されつつＸリニアモータ１８によりＸ軸方向に所定ストロークで移動可能である。Ｘガイドステージ１７の長手方向の両端には、このＸガイドステージ１７をウェハステージＷＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ１９が設けられている。Ｙリニアモータ１９の固定子とガイド部２０の平坦部との間には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）が介在されており、Ｙリニアモータ１９の固定子はエアベアリングによりガイド部２０の平坦部に対して非接触支持される。
【００３３】
また、基板定盤１２のＸ軸方向における両側の各々には、正面視Ｌ字状に形成され、Ｘガイドステージ１７のＹ軸方向への移動を案内するガイド部２０が設けられている。ガイド部２０はベースプレート３上に支持されている。一方、Ｘガイドステージ１７の下面の長手方向の両端部のそれぞれには凹形状の被ガイド部材２１が設けられている。ガイド部２０は被ガイド部材２１と係合し、ガイド部２０の上面（ガイド面）と被ガイド部材２１の内面とが対向するように設けられている。ガイド部２０のガイド面には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）が設けられており、Ｘガイドステージ１７はガイド面に対して非接触支持されている。
【００３４】
液体供給機構ＳＷは、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に液体Ｌｑを供給するものであって、超純水製造装置３０、温調装置３１、及び供給ノズル３２を含んで構成される。超純水製造装置３０は純度の高い超純水を製造する装置である。温調装置３１は超純水製造装置３０で製造された超純水の温度を一定に制御する温調制御部、超純水を脱気する脱気部、温調及び脱気した超純水を収容するタンク、及び超純水を送出する加圧ポンプ等を備える。供給ノズル３２は、ウェハＷの表面に近接して配置しているとともに供給管３３を介して温調装置３１と接続されており、温調装置３１から送出される超純水を液体Ｌｑとして投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に供給するものである。
【００３５】
供給管３３の途中には、温調装置３１からウェハＷ上に供給される液体Ｌｑの量（単位時間当たりの液体供給量）を計測する流量計３４が設けられている。流量計３４はウェハＷ上に供給される液体Ｌｑの量をモニタし、その計測結果を主制御系ＭＣに出力する。主制御系ＭＣは流量計３４のモニタ結果に応じて温調装置３１の液体供給動作を制御し、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に供給する単位時間当たりの液体Ｌｑの供給量を制御する。また、供給管３３のうち流量計３４と供給ノズル３２との間には、供給管３３の流路を開閉するバルブ３５が設けられている。バルブ３５の開閉動作は主制御系ＭＣにより制御されるようになっている。
【００３６】
液体回収機構ＣＷは、液体供給機構ＳＷによって供給されたウェハＷ（又は、基板ホルダ９）上の液体Ｌｑを回収するものであって、回収ノズル３５、真空系３６、流量計３７、及び回収タンク３８等を含んで構成される。回収ノズル３５は、ウェハＷの表面に近接して配置されており、回収管３９を介して回収タンク３８と接続されている。真空系３６は真空ポンプを含んで構成されており、その動作は主制御系ＭＣに制御される。真空系３６が駆動することにより、ウェハＷ上の液体Ｌｑは回収ノズル３５を介して回収される。
【００３７】
回収ノズル３５で回収された液体Ｌｑは回収管３９を介して回収タンク３８に導かれる。回収管３９の途中には、回収された液体Ｌｑの量（単位時間当たりの液体回収量）を計測する流量計３７が設けられている。流量計３７はウェハＷ上から回収ノズル３５を介して回収された液体Ｌｑの量をモニタし、その計測結果を主制御系ＭＣに出力する。主制御系ＭＣは流量計３７のモニタ結果に応じて真空系３６の動作を制御し、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間から回収される液体Ｌｑの単位時間当たりの回収量を制御する。
【００３８】
回収タンク３８は回収ノズル３５を介して回収された液体Ｌｑを一時的に蓄えるものであり、その底部には蓄えた液体Ｌｑを排出する排出管が設けられている。この排出管から排出された液体Ｌｑは、例えば廃棄されたり、或いはクリーン化されて超純水製造装置３０等に戻され再利用される。
【００３９】
ここで、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷの構成について詳細に説明する。図４は、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷと投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲとの位置関係の一例を示す平面図である。図４に示す通り、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲはＸ方向に細長い矩形状（スリット状）になっており、その投影領域ＰＲをＹ方向に挟むように、＋Ｙ側に３つの供給ノズル３２ａ〜３２ｃが配置され、−Ｙ側に２つの回収ノズル３５ａ，３５ｂが配置されている。供給ノズル３２ａ〜３２ｃは供給管３３を介して温調装置３１に接続され、回収ノズル３５ａ，３５ｂは回収管３９を介して流量計３７に接続されている。
【００４０】
また、投影領域ＰＲに関して供給ノズル３２ａ〜３２ｃと対称な位置に供給ノズル３２ａ′〜３２ｃ′が配置され、投影領域ＰＲに関して回収ノズル３５ａ，３５ｂと対称な位置に回収ノズル３５ａ′，３５ｂ′が配置されている。供給ノズル３２ａ〜３２ｃと回収ノズル３５ａ′，３５ｂ′とはＸ方向に交互に配列され、供給ノズル３２ａ′〜３２ｃ′と回収ノズル３５ａ，３５ｂとはＸ方向に交互に配列されている。また、供給ノズル３２ａ′〜３２ｃ′は供給管３３′を介して温調装置３１に接続され、回収ノズル３５ａ′，３５ｂ′は回収管３９を介して流量計３７に接続されている。尚、供給管３３′の途中には、供給管３３と同様に、流量計３４′が設けられている。
【００４１】
また、図１においては図示を省略しているが、露光装置ＥＸは、ウェハステージＷＳＴに支持されているウェハＷの表面の位置を検出するフォーカス検出系を備えている。フォーカス検出系は、ウェハＷ上に液体Ｌｑを介して斜め方向より検出用光束を投射する投光部と、ウェハＷで反射した上記検出用光束の反射光を受光する受光部とを備えている。フォーカス検出系（受光部）の受光結果は主制御系ＭＣに出力される。主制御系ＭＣはフォーカス検出系の検出結果に基づいて、ウェハＷ表面のＺ軸方向の位置情報とウェハＷのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報とを検出することができる。フォーカス検出系の構成としては、例えば特開平８−３７１４７号公報に開示されているものを適用できる。
【００４２】
更に、露光装置ＥＸは、オフ・アクシス方式のアライメントセンサを投影光学系ＰＬの側方に備える。このアライメントセンサは、ＦＩＡ（Field Image Alignment）方式のアライメントセンサであり、例えばハロゲンランプから射出される広帯域波長の光束を検出ビームとしてウェハＷ上に形成されたマークに照射し、ウェハＷから得られる反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子で撮像し、撮像した画像信号を主制御系ＭＣに供給する。主制御系ＭＣは、この画像信号に画像処理を施して、撮像されたマークの位置情報を算出する。このアライメントセンサとしては、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているものを適用することができる。
【００４３】
尚、図１の一部断面図に示すように、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷは、鏡筒定盤７に対して分離支持されている。これにより、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷで生じた振動が、鏡筒定盤７を介して投影光学系ＰＬに伝わることはない。
【００４４】
次に、上記構成の露光装置ＥＸを用いてレチクルＲのパターンをウェハＷに転写する露光方法について説明する。図５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である。露光シーケンスが開始されると、ウェハＷがウェハステージＷＳＴにロードされる（ステップＳ１１）。尚、ウェハＷをロードしている最中に、必要であればレチクルＲの交換も行われる。
【００４５】
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、ウェハＷ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ウェハＷ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、アライメントセンサを用いてウェハステージＷＳＴにロードされたウェハＷに形成された代表的な数個のマークの位置情報が計測され、この計測結果に基づいて主制御系ＭＣがＥＧＡ演算を行い、ウェハＷ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。
【００４６】
次いで、主制御系ＭＣは、液体供給機構ＳＷに設けられた温調装置３１に対して制御信号を出力して超純水製造装置３０で製造された超純水の温度を一定にさせるとともに、温度が一定にされた超純水を単位時間当たり所定量の割合で送出させる。温調装置３１から送出された超純水は、供給管３３（３３′）及び供給ノズル３２（３２ａ〜３２ｃ，３２ａ′〜３２ｃ′）を介して投影光学系ＰＬの先端部に設けられる光学素子１とウェハＷとの間に液体Ｌｑとして供給される。
【００４７】
また、主制御系ＭＣは、液体供給機構ＳＷによる液体Ｌｑの供給に伴って液体回収機構ＣＷの真空系３８を駆動し、回収ノズル３５（３５ａ，３５ｂ，３５ａ′，３５ｂ′）、回収管３９を介して単位時間当たり所定量の液体Ｌｑを回収タンク３８に回収する。これにより、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子１とウェハＷとの間に液体Ｌｑの液浸領域ＷＲが形成される（ステップＳ１３）。ここで、液浸領域ＷＲを形成するために、主制御系ＭＣは、例えばウェハＷ上に対する液体供給量とウェハＷ上からの液体回収量とがほぼ同じ量になるように、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷのそれぞれを制御する。
【００４８】
投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に一定量の液体Ｌｑが常時供給されている状態で、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを駆動して最初の露光開始位置へウェハＷをステップ移動させる（ステップＳ１４）。ここで、被露光体としてのウェハＷについて説明する。図６は、ウェハＷの平面図の一例を示す図である。図６に示す通り、ウェハＷ上にはＸ方向及びＹ方向に複数のショット領域ＳＡ１〜ＳＡｎ（ｎは２以上の自然数）が配列されている。尚、図６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。つまり、ショット領域のＹ方向の最大数と、レチクルＲの周方向に形成されたパターンＰの数とが同数に設定されている場合を例に挙げて説明する。ウェハＷを露光する場合には、図６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が投影領域ＰＲの＋Ｙ側の近傍に配置されようにウェハステージＷＳＴが駆動される。
【００４９】
ウェハＷの移動が完了すると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴ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、レチクル駆動機構ＲＭに制御信号を出力して中心軸ＣＸの周りでのレチクルＲの回転を開始させる。尚、ウェハＷが−Ｙ方向に移動している場合には、主制御系ＭＣはＹ軸からＺ軸へ向かう向き（−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の時計回り）にレチクルＲを回転させる。ウェハＷの−Ｙ方向への移動速度及びレチクルＲ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ＳＡ１の−Ｙ側の端部が投影領域ＰＲに達すると、主制御系ＭＣは照明光学系ＩＬＳから露光光ＥＬを射出させて反射光学系４０を介してレチクルＲを照明し、レチクルＲのパターンの像を投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してウェハＷ上に投影する。
【００５０】
走査露光時には、投影領域ＰＲにレチクルＲ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、レチクルＲのパターンＰが＋Ｙ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、ウェハＷが−Ｙ方向に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。尚、図３に示すレチクルＲは、周方向に沿って４つのパターンＰが形成されているため、レチクルＲが９０°回転するとショット領域ＳＡ１の露光が終了する。尚、上記のＥＧＡ計測により、ウェハＷ上のショット領域の配列誤差があり、又はショット領域の変形が生じているとの計測結果が得られた場合には、ウェハステージＷＳＴの移動速度、レチクルＲの回転速度、レチクルＲの回転軸の微調整、又は投影光学系ＰＬの光学特性の調整等を行って、ショット領域の配列誤差や変形に応じてウェハＷ上に投影するパターン像を補正するのが望ましい。
【００５１】
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、ウェハステージＷＳＴの減速を行わずにウェハステージＷＳＴの−Ｙ方向への移動を継続するとともに、チクルＲの回転を継続する。そして、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の露光を同様に行う。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（ステップＳ１５）。
【００５２】
尚、本実施形態では、ウェハＷの移動方向と同一方向に液体Ｌｑを流すようにしている。つまり、図４中の走査方向ＳＤ１（−Ｙ方向）にウェハＷを移動させて走査露光を行う場合には、供給管３３、供給ノズル３２ａ〜３２ｃ、回収ノズル３５ａ，３５ｂ、及び回収管３９を用いて、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷによる液体Ｌｑの供給及び回収が行われる。即ち、ウェハＷが−Ｙ方向に移動する際には、供給ノズル３２（３２ａ〜３２ｃ）から投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に液体Ｌｑが供給されるとともに、ウェハＷ上の液体Ｌｑがその周囲の気体とともに回収ノズル３５（３５ａ，３５ｂ）から回収され、これによって投影光学系ＰＬの先端部の光学素子１とウェハＷとの間を満たすように液体Ｌｑが−Ｙ方向に流れる。
【００５３】
ショット領域ＳＡ２の露光を終えると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを減速させる。そして、１枚のウェハＷの露光が終了したか否か、つまりウェハＷ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、主制御系ＭＣはレチクル駆動機構ＲＭに制御信号を出力してレチクルＲの回転方向を反転させる（ステップＳ１７）。つまり、Ｚ軸からＹ軸へ向かう向き（−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の反時計回り）にレチクルＲを回転させる。次に、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを駆動して次の露光開始位置へウェハＷ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が投影領域ＰＲの−Ｙ側の近傍に位置するようにウェハステージＷＳＴを駆動する。尚、スループット向上のために、ステップＳ１８のウェハステージＷＳＴの移動を行っている最中にステップＳ１７のレチクルの回転方向反転を行うのが望ましい。また、レチクルＲの回転方向の反転動作中は、レチクルＲに対する露光光ＥＬの照射を行わないように（ウェハＷの露光を一旦停止するように）しておくことが望ましい。
【００５４】
以上のウェハＷの移動が完了すると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴの移動方向を逆方向に設定し、ウェハステージＷＳＴに制御信号を出力して＋Ｙ方向への加速を開始させる（ステップＳ１９）。尚、レチクルＲはステップＳ１７の処理でＺ軸からＹ軸へ向かう向き（−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の反時計回り）への回転が開始されているものとする。ウェハＷの＋Ｙ方向への移動速度及びレチクルＲ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ＰＲに達すると、主制御系ＭＣは照明光学系ＩＬＳから露光光ＥＬを射出させて反射光学系４０を介してレチクルＲを照明し、レチクルＲのパターンの像を投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してウェハＷ上に投影する。
【００５５】
このときには、投影領域ＰＲにレチクルＲ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、レチクルＲのパターンＰが−Ｙ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、ウェハＷ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。尚、図３に示すレチクルＲは、周方向に沿って４つのパターンＰが形成されているため、レチクルＲが３６０°回転すると１列分のショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６の露光が終了する。
【００５６】
尚、＋Ｙ方向（図２中の走査方向ＳＤ２）にウェハＷを移動させて走査露光を行う場合には、供給管３３′供給ノズル３２ａ′〜３２ｃ′、回収ノズル３５ａ′，３５ｂ′、及び回収管３９を用いて、液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷによる液体Ｌｑの供給及び回収が行われる。即ち、ウェハＷが＋Ｙ方向に移動する際には、供給ノズル３２′（３２ａ′〜３２ｃ′）から投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に液体Ｌｑが供給されるとともに、ウェハＷ上の液体Ｌｑがその周囲の気体ともに回収ノズル３５（３５ａ′，３５ｂ′）から回収され、これによって投影光学系ＰＬの先端部の光学素子１とウェハＷとの間を満たすように＋Ｙ方向に液体Ｌｑが流れる。
【００５７】
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、レチクルＲの回転方向を反転するとともに、ウェハステージＷＳＴ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し、主制御系ＭＣがウェハＷ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、主制御系ＭＣはウェハステージＷＳＴ上に載置されているウェハＷをアンロードする（ステップＳ２０）。そして、次に露光すべきウェハＷの有無を判断する（ステップＳ２１）。露光すべきウェハＷ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、露光すべきウェハＷ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。
【００５８】
以上説明した通り、本実施形態においては、複数のパターンＰが周方向に形成された円筒形状のレチクルＲを回転させつつ、Ｙ方向に配列された１列のショット領域を一度の走査で露光している。そして、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、レチクルＲの回転方向を反転するとともに、ウェハステージＷＳＴの移動方向（走査方向）を逆向きにすることで、複数列のショット領域を露光している。このため、従来に比べてウェハステージＷＳＴの加減速の回数を大幅に低減することができる。また、本実施形態では、複数のパターンＰが形成された円筒形状のレチクルＲを用いているため、平面系のレチクルに複数のパターンを形成する場合や、複数のレチクルステージを設ける場合に比べて露光装置ＥＸの大幅なコスト上昇を招くことはない。
【００５９】
また、本実施形態の露光装置ＥＸでは、従来のようにショット領域毎にウェハステージＷＳＴ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、ウェハステージＷＳＴ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。よって、投影光学系ＰＬの光学素子１とウェハＷとの間の液浸領域ＷＲを安定させることができ、露光精度を向上させることができる。また、例えば走査方向を頻繁に変化させた場合には、液浸領域ＷＲに気泡が混入して欠陥が生ずる可能性も考えられるが、本実施形態では走査方向を変化させる回数が従来に比べて遥かに少ないため、かかる欠陥が生ずる確率を大幅に低減させることができる。
【００６０】
尚、上記実施形態では、周方向に複数のパターンＰが形成されているレチクルＲを用いて露光を行う場合を例に挙げて説明したが、レチクルＲの周方向に形成されるパターンは１つのみでも良い。図７は、本発明の第１実施形態で用いられるレチクルＲの他の例を示す展開図である。図７に示す例では、レチクルＲの周方向に沿って１つのパターン形成領域ＰＡ′が設けられており、パターン形成領域ＰＡ′の内部にウェハＷ上に転写すべき１つのパターンＰ′が形成されている。
【００６１】
このパターンＰ′は、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したものであり、その平面形状はウェハＷ上のショット領域に転写されるべきパターンを周方向に延ばした形状である。尚、ここでは、レチクルＲの曲率半径を大きくするために、レチクルＲの周方向に延ばされたパターンＰ′を示しているが、曲率半径が小さくても良い場合にはウェハＷ上のショット領域に転写されるべきパターンと相似の形状であっても良い。かかるパターンＰ′が形成されたレチクルＲを用いる場合には、１つのショット領域を露光する度にレチクルＲを３６０°回転させる必要がある。このため、図３（ｂ）に示す４つのパターンＰが形成されたレチクルＲを用いる場合に比べてレチクルＲの回転速度を４倍にする必要がある。
【００６２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図１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、使用するレチクルＲ及びレチクル駆動機構ＲＭの構成が異なる。図８は、本発明の第２実施形態で用いられるレチクルＲを示す図である。図８（ａ）に示す通り、円筒形状のレチクルＲは、図３（ａ）に示すレチクルＲと同様に、中心軸ＣＸの周りで回転可能である。但し、側面が第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ２とに分割されている点が異なる。
【００６３】
レチクルＲの第１領域Ｚ１には、図８（ｂ）に展開して示す通り、レチクルＲの周方向に沿って複数のパターン形成領域ＰＡ１が設けられており、これらパターン形成領域ＰＡ１の各々の内部にウェハＷ上に転写すべきパターンＰ１が形成されている。また、レチクルＲの第２領域Ｚ２には、図８（ｃ）に展開して示す通り、レチクルＲの周方向に沿って複数のパターン形成領域ＰＡ２が設けられており、これらパターン形成領域ＰＡ２の各々の内部にウェハＷ上に転写すべきパターンＰ２が形成されている。尚、図８（ｂ），（ｃ）は、図３（ｂ）と同様に、Ｙ軸からＺ軸へ向かう向き（−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の時計回り）にレチクルＲの周上を内側から見た場合の展開図である。このように、本実施形態で用いるレチクルＲは、中心軸ＣＸの方向に沿って複数列のパターンを有している。
【００６４】
これら複数列に亘るパターンＰ１，Ｐ２は、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したものであり、その平面形状はウェハＷ上のショット領域に転写されるパターンと相似の形状である。但し、パターンＰ１とパターンＰ２とは、レチクルＲの周上（側面上）で１８０°回転した関係にある。尚、本実施形態のレチクルＲにおいても、レチクルＲの曲率半径を大きくし、慣性モーメントを大きくし、更にはウェハステージＷＳＴの加減速の回数を低減するためにパターンＰ１，Ｐ２は周方向に沿って複数形成されている。尚、図８（ｂ），（ｃ）に示す例では、図示の簡単のために、レチクルＲの周方向に４つのパターンＰ１，Ｐ２がそれぞれ形成されている例を挙げているが、ウェハＷ上に配列されたショット領域のＹ方向（走査方向）における最大数だけパターンＰを形成するのが望ましい。
【００６５】
レチクル駆動機構ＲＭは、第１実施形態のものと同様に、中心軸ＣＸがＸ方向に沿うようにレチクルＲを保持するとともに、中心軸ＣＸの周りで回転可能となるようレチクルＲを保持する。但し、レチクル駆動機構ＲＭは、レチクルＲを一方向（Ｙ軸からＺ軸へ向かう向き（−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の時計回り））にのみレチクルＲを回転させる点が異なる。尚、第１実施形態と同様に、Ｙ軸及びＺ軸の周り（θＹ，θＺ）でレチクルＲの微動回転が可能であり、レチクルＲを交換可能に保持している。また、本実施形態のレチクル駆動機構ＲＭは、Ｘ方向に沿ってレチクルＲを平行移動（シフト）させることが可能である。これにより、照明光学系ＩＬＳから射出され、反射光学系４０で反射された露光光ＥＬを、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２の何れか一方にのみ照射させることが可能である。また、ここで、レチクルＲを平行移動（シフト）する代わりに、パターンＰ１とパターンＰ２の両方に露光光ＥＬを照射させる光学系を設け、光学的に切り替える方式をとることも可能である。
【００６６】
図９は、本発明の第２実施形態による露光方法を示すフローチャートである。尚、図９においては、図５に示したフローチャート中の処理と同様の処理が行われるステップには同一の符号を付してある。図９及び図５に示したフローチャートを比較すると、図５中のステップＳ１７に代えてステップＳ２２が設けられている点が異なる。露光シーケンスが開始されると、第１実施形態と同様に、ウェハＷがウェハステージＷＳＴにロードされ（ステップＳ１１）、ＥＧＡ計測が行われ（ステップＳ１２）、液浸領域ＷＲが形成され（ステップＳ１３）、ウェハＷが最初の露光開始位置へステップ移動される（ステップＳ１４）。尚、初期状態においては、レチクルＲの第２領域Ｚ２に露光光ＥＬが照射されるとする。
【００６７】
ウェハＷの移動が完了すると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴ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、レチクル駆動機構ＲＭに制御信号を出力して中心軸ＣＸの周りでのレチクルＲの回転を開始させる。尚、レチクル駆動機構ＲＭは、−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の時計回りにレチクルＲを回転させる。ウェハＷの−Ｙ方向への移動速度及びレチクルＲ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ＳＡ１の−Ｙ側の端部が投影領域ＰＲに達すると、主制御系ＭＣは照明光学系ＩＬＳから露光光ＥＬを射出させる。この露光光ＥＬは反射光学系４０を介してレチクルＲの第２領域Ｚ２に照射され、これによりレチクルＲに形成されたパターンＰ２の像が投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してウェハＷ上に投影される。そして、第１実施形態と同様に、パターンＰ２が逐次ショット領域ＳＡ１に転写される。
【００６８】
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、ウェハステージＷＳＴの減速を行わずにウェハステージＷＳＴの−Ｙ方向への移動を継続するとともに、チクルＲの回転を継続する。そして、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の露光を同様に行う（ステップＳ１５）。ショット領域ＳＡ２の露光を終えると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを減速させる。そして、１枚のウェハＷの露光が終了したか否か、つまりウェハＷ上の全ての露光を終えたか否かを判断する（ステップＳ１６）。
【００６９】
このステップＳ１６の判断結果が「ＮＯ」である場合には、主制御系ＭＣはレチクル駆動機構ＲＭに制御信号を出力してレチクルＲを＋Ｘ方向にシフトさせる（ステップＳ２２）。尚、このときには、第１実施形態のようにレチクルＲの回転方向は反転させない。次に、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを駆動して次の露光開始位置へウェハＷ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が投影領域ＰＲの−Ｙ側の近傍に位置するようにウェハステージＷＳＴを駆動する。尚、スループット向上のために、ステップＳ１８のウェハステージＷＳＴの移動を行っている最中にステップＳ２２のレチクルのシフトを行うのが望ましい。また、レチクルＲのシフトを行っている最中には、露光光ＥＬをレチクルＲに対し射出させないように（ウェハＷの露光を一旦停止するように）しておくことが望ましい。
【００７０】
以上のウェハＷの移動が完了すると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴの移動方向を逆方向に設定し、ウェハステージＷＳＴに制御信号を出力して＋Ｙ方向への加速を開始させる（ステップＳ１９）。そして、ウェハＷの＋Ｙ方向への移動速度及びレチクルＲ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ＰＲに達すると、照明光学系ＩＬＳから露光光ＥＬを射出させる。この露光光ＥＬは反射光学系４０を介してレチクルＲの第１領域Ｚ１に照射され、これによりレチクルＲに形成されたパターンＰ１の像が投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してウェハＷ上に投影される。そして、Ｙ方向に配列されたショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６の各々にパターンＰ１が順次露光される。
【００７１】
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、レチクルＲをＸ方向にシフトさせるとともに、ウェハステージＷＳＴ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，Ｓ１６，Ｓ２２，Ｓ１８〜Ｓ１９）。以上の動作を繰り返し、主制御系ＭＣがウェハＷ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、主制御系ＭＣはウェハステージＷＳＴ上に載置されているウェハＷをアンロードする（ステップＳ２０）。そして、次に露光すべきウェハＷの有無を判断する（ステップＳ２１）。露光すべきウェハＷ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、露光すべきウェハＷ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。
【００７２】
以上説明した通り、本実施形態においては、レチクルＲを一方向に回転させ続け、ウェハステージＷＳＴの走査方向に応じてレチクルＲをＸ方向にシフトさせて転写すべきパターンＰ１，Ｐ２を切り替えている。かかる動作を行う本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ウェハステージＷＳＴの加減速の回数を低減し、露光装置の大幅なコスト上昇を抑制し、また露光精度の向上を図ることができる。更に、本実施形態によれば、レチクルＲの回転方向を反転させる必要がないため、レチクルＲの回転方向を反転させて回転速度が一定速度になるまでに必要な時間を省くことができる。これにより、スループットの向上を図ることができる。
【００７３】
尚、本実施形態では、以上の通り、ウェハステージＷＳＴの移動方向に拘わらずレチクルＲを一方向に回転させ続けるとともに、ウェハステージＷＳＴの移動方向に応じてレチクルＲをＸ方向にシフトすることで異なるパターン（レチクルＲの周上（側面上）で１８０°回転した関係にあるパターン）を転写している。このため、第２領域Ｚ２に形成されたパターンＰ２は、レチクルＲの最下部ＢＴにおいてパターンＰ２が＋Ｙ方向に移動し、且つウェハＷが−Ｙ方向に移動することで転写される。これに対し、第１領域Ｚ１に形成されたパターンＰ１は、レチクルＲの最下部ＢＴにおいてパターンＰ１が＋Ｙ方向に移動し、且つウェハＷが＋Ｙ方向に移動することで転写される。
【００７４】
ここで、本実施形態の露光装置は、第１実施形態と同様に、倒立像をウェハＷ上に投影する投影光学系ＰＬを備えている。よって、レチクルＲに照射される露光光ＥＬがスリット状でＹ方向にある幅を有している場合には、レチクルＲのパターンの移動方向とウェハＷの移動方向とが逆向きになるようにしなければパターンを正常に露光することができない。つまり、露光光ＥＬがスリット状である場合には、第２領域Ｚ２に形成されたパターンＰ２を正常に転写することができるが、第１領域Ｚ１に形成されたパターンＰ２は正常に転写することがきない。このため、本実施形態では、レチクルＲの最下部ＢＴに線状の露光光ＥＬ（Ｘ方向のＹが極めて狭い露光光）を照射する必要がある点に留意する。
【００７５】
尚、本実施形態においては、図７に示すパターンと同様の周方向に延びたパターンが第１領域Ｚ１と第２領域Ｚ２との各々に形成されたレチクルＲを使用することができる。但し、第１領域Ｚ１のパターンと第２領域Ｚ２のパターンとが、レチクルＲの周上（側面上）で１８０°回転した関係にある必要がある。また、かかるパターンＰが形成されたレチクルＲを用いる場合には、１つのショット領域を露光する度にレチクルＲを３６０°回転させる必要があるため、図８に示す４つのパターンＰ１，Ｐ２が形成されたレチクルＲを用いる場合に比べてレチクルＲの回転速度を４倍にする必要がある。
【００７６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の露光装置は、以上説明した第２実施形態による露光装置において、スリット状の露光光ＥＬをレチクルＲに照射する場合であっても正常なパターン転写を可能とするものである。本実施形態の露光装置の全体構成は図１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り、また使用するレチクルＲ及びレチクル駆動機構ＲＭの構成は第２実施形態と同様である。但し、投影光学系ＰＬの構成が異なる。本実施形態の露光装置が備える投影光学系ＰＬは、その投影像を倒立像と正立像との何れか一方に切り替え可能である。
【００７７】
図１０は、本発明の第３実施形態による露光装置が備える投影光学系ＰＬの構成を示す側面図である。図１０に示す通り、本実施形態の投影光学系ＰＬは、投影レンズ５０、１／２波長板５１、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。尚、図１０においては、投影光学系ＰＬ以外にはレチクルＲ及びウェハＷのみを図示しており、供給ノズル３２、回収ノズル３５等の他の構成の図示は省略している。尚、図１０において、レチクルＲの最下部に太線で示した領域はＸ方向に延びるスリット状の露光光ＥＬが照射される照明領域ＩＡであり、ウェハＷ上に太線で示した領域は露光光ＥＬが照射される露光領域ＥＡである。
【００７８】
投影レンズ５０は、レチクルＲからの光を平行光に変換する。１／２波長板５１，５８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。尚、これら１／２波長板５１，５８の回転量の制御は主制御系ＭＣによって行われる。具体的には、主制御系ＭＣは、１／２波長板５８が１／２波長板５１の回転に併せて回転するように１／２波長板５１，５８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。
【００７９】
上記構成において、照明領域ＩＡ内の１点からの露光光ＥＬは、投影レンズ５０に入射して平行光に変換された後に１／２波長板５１に入射する。ここで、露光光ＥＬが１／２波長板５１を通過することにより、露光光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５１を通過した露光光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５１を通過する露光光ＥＬの偏光方向がＹ方向である場合には、露光光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露光光ＥＬは偏光ビームスプリッタ５２で反射される。
【００８０】
偏光ビームスプリッタ５２を透過した露光光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に入射した露光光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を透過した露光光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５１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露光光ＥＬを屈折させて、ウェハＷ上の露光領域ＥＡの１点に集光させる。
【００８１】
一方、偏光ビームスプリッタ５２で反射された露光光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露光光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からの露光光ＥＬを反射する。偏光ビームスプリッタ５７で反射された露光光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５１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露光光ＥＬを屈折させて、ウェハＷ上の露光領域ＥＡの１点に集光させる。
【００８２】
ところで、図１０においては、照明領域ＩＡ内の＋Ｙ側の点Ｑ１からの露光光ＥＬの主光線を破線又は二点差線で図示している。露光光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が、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１０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からの露光光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からの露光光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。
【００８３】
以上から、照明領域ＩＡ内全体で見ると、露光光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、露光光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内の露光光ＥＬの偏光方向は１／２波長板５１の回転量によって決定されるため、主制御系ＭＣが１／２波長板５１の回転量を調整することで、倒立像をウェハＷ上に投影するか、又は正立像をウェハＷ上に投影するかを制御することができる。
【００８４】
ここで、前述した第２実施形態では、第２領域Ｚ２に形成されたパターンＰ２を転写する場合には、レチクルＲの最下部ＢＴにおいてパターンＰ２を＋Ｙ方向に移動させ、且つウェハＷを−Ｙ方向に移動させており、第１領域Ｚ１に形成されたパターンＰ１を転写する場合には、レチクルＲの最下部ＢＴにおいてパターンＰ１を＋Ｙ方向に移動させ、且つウェハＷを＋Ｙ方向に移動させていた。このため、第１領域Ｚ１に形成されたパターンＰ１を転写する場合にはウェハＷ上に倒立像を投影させ、第２領域Ｚ２に形成されたパターンＰ２を転写する場合にはウェハＷ上に正立像を投影させれば、パターンＰ１，Ｐ２を転写する場合の何れの場合であっても正常なパターン転写が可能となる。
【００８５】
尚、本実施形態では、図９に示す第２実施形態と同様の露光方法を用いてウェハＷを露光することができる。但し、例えば図９に示すステップＳ２２で、レチクルＲをシフトするとともに、図１０に示す１／２波長板５１，５８を回転させて、ウェハステージＷＳＴの移動方向に応じて倒立像の投影又は正立像の投影を切り替える必要がある。以上の通り、本実施形態では、第２実施形態と同様に、ウェハステージＷＳＴの加減速の回数低減、スループット向上等が実現できるとともに、スリット状の露光光ＥＬを用いても正常なパターン転写を行うことができる。
【００８６】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図１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、使用するレチクルＲ及び照明光学系ＩＬＳからの露光光ＥＬをレチクルＲに照射する光学系の構成が異なる。図１１は、本発明の第４実施形態で用いられるレチクルＲを示す図である。図１１（ａ）に示す通り、円筒形状のレチクルＲは、図３（ａ）に示すレチクルＲと同様に、中心軸ＣＸの周りで回転可能である。但し、図１１（ｂ）に展開して示す通り、レチクルＲの周方向に沿ってパターン形成領域ＰＡが設けられたパターン部Ａ１と、パターン形成領域が設けられていない透明部Ａ２とを有する点が異なる。ここで、透明部Ａ２は、照射される露光光ＥＬを透過する領域である。
【００８７】
図１１（ｂ）に示す例では、パターン部Ａ１及び透明部Ａ２の周方向に占める割合が１対１に設定されている。このため、レチクルＲを一方向に回転させると、レチクルＲが１８０°回転する度にパターン部Ａ１と透明部Ａ２とが交互に現れる。尚、パターン部Ａ１と透明部Ａ２との周方向に占める割合は１対１に限られる訳ではない。図１１（ｂ）に示す例では、パターン部Ａ１に２つのパターン形成領域ＰＡが設けられており、これらの内部には、図３に示すレチクルＲと同様のパターンＰが形成されている。尚、図１１（ｂ）に示す例では、図示の簡単のために、パターン部Ａ１に２つのパターンＰが形成されている例を挙げているが、パターン部Ａ１にはウェハＷ上に配列されたショット領域のＹ方向（走査方向）における最大数だけパターンＰを形成するのが望ましい。尚、レチクル駆動機構ＭＣは、第２実施形態と同様に、レチクルＲを一方向にのみ一定速度で回転させることができる。また、レチクル駆動機構ＭＣは、Ｙ軸及びＺ軸の周り（θＹ，θＺ）でレチクルＲの微動回転が可能である。
【００８８】
本実施形態の露光装置は、照明光学系ＩＬＳから射出される露光光ＥＬを円筒形状のレチクルＲに照射する光学系として、図２に示す反射光学系４０に代えて図１２に示す透過光学系６０を備えている。図１２は、円筒形状のレチクルＲに露光光ＥＬを照射する透過光学系を示す側面図である。図１２に示す通り、透過光学系６０は、円筒形状のレチクルＲの上方とレチクルＲの内部に配置されており、第１シリンドリカルレンズ６１、折り曲げミラー６２、及び第２シリンドリカルレンズ６３を含んで構成される。尚、図１２では、レチクルＲのパターン部Ａ１を太線で示し、透明部Ａ２を点線で示している。
【００８９】
第１シリンドリカルレンズ６１は、照明光学系ＩＬＳから射出されるスリット状の露光光ＥＬの形状を補正する。折り曲げミラー６２は、レチクルＲの上方（＋Ｚ方向）に配置されており、第１シリンドリカルレンズ６１を透過して−Ｙ方向に進む露光光ＥＬをレチクルＲに向けて−Ｚ方向に偏向する。ここで、折り曲げミラー６２は、露光光ＥＬが円筒形状のレチクルＲの最上部ＴＰに向かうよう偏向する。第２シリンドリカルレンズ６３は、レチクルＲの内部に配置されており、折り曲げミラー６２で偏向されてレチクルＲの最上部ＴＰを透過した露光光ＥＬの形状を補正する。即ち、照明光学系ＩＬＳから射出されたスリット状の露光光ＥＬは、第１シリンドリカルレンズ６１及び第２シリンドリカルレンズ６３によって、形状がＸ方向に延びる線状又は所定の幅を有するスリット状に補正されるとともに、円筒形状のレチクルＲの最上部ＴＰを透過した上でレチクルＲの最下部ＢＴに照射される。このように、透過光学系６０はレチクルＲを透過照明する。尚、本実施形態においても、レチクルＲは、その最下部ＢＴが投影光学系ＰＬの物体側の焦点位置に配置されている。
【００９０】
次に、本発明の第４実施形態による露光方法について説明する。尚、以下の説明では、説明の簡単のために、レチクルのパターン部Ａ１には、ウェハＷ上に配列されたショット領域のＹ方向（走査方向）における最大数（ここでは、４つとする）だけパターンＰが形成されているものとする。図１３は、本発明の第４実施形態による露光方法を示すフローチャートである。尚、図１３においては、図５に示したフローチャート中の処理と同様の処理が行われるステップには同一の符号を付してある。図１３及び図５に示したフローチャートを比較すると、図５中のステップＳ１７，Ｓ１８に代えてステップＳ２３が設けられている点が異なる。
【００９１】
露光シーケンスが開始されると、第１実施形態と同様に、ウェハＷがウェハステージＷＳＴにロードされ（ステップＳ１１）、ＥＧＡ計測が行われ（ステップＳ１２）、液浸領域ＷＲが形成され（ステップＳ１３）、ウェハＷが最初の露光開始位置へステップ移動される（ステップＳ１４）。ウェハＷの移動が完了すると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴ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、レチクル駆動機構ＲＭに制御信号を出力して中心軸ＣＸの周りでのレチクルＲの回転を開始させる。尚、レチクル駆動機構ＲＭは、−Ｘ方向から＋Ｘ方向を見た場合の時計回りにレチクルＲを回転させる。
【００９２】
ウェハＷの−Ｙ方向への移動速度及びレチクルＲ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ＳＡ１の−Ｙ側の端部が投影領域ＰＲに達し、且つパターン部Ａ１の周方向における一端Ｅ１が最下部ＢＴに達すると、主制御系ＭＣは照明光学系ＩＬＳから露光光ＥＬを射出させる。この露光光ＥＬは透過光学系６０によってレチクルＲの上方からレチクルの最上部ＴＰに照射される。パターン部Ａ１の一端Ｅ１が最下部ＢＴに達すると、パターン部の他端Ｅ２は最上部ＴＰに位置するため、このまま回転が進めばレチクルＲの最上部には透明部Ａ２が位置することになり、最上部ＴＰに照射された露光光ＥＬは透明部Ａ２を透過し、レチクルＲの内側からレチクルＲの最下部ＢＴに照射される。これにより、レチクルＲに形成されたパターンＰの像が投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してウェハＷ上に投影される。そして、第１実施形態と同様に、パターンＰが逐次ショット領域ＳＡ１に転写される。
【００９３】
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、ウェハステージＷＳＴの減速を行わずにウェハステージＷＳＴの−Ｙ方向への移動を継続するとともに、チクルＲの回転を継続する。そして、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の露光を同様に行う（ステップＳ１５）。ショット領域ＳＡ２の露光を終えると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを減速させる。そして、１枚のウェハＷの露光が終了したか否か、つまりウェハＷ上の全ての露光を終えたか否かを判断する（ステップＳ１６）。
【００９４】
このステップＳ１６の判断結果が「ＮＯ」である場合には、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴを駆動して次の露光開始位置へウェハＷをステップ移動させるとともに、ウェハＷをステップ移動させている最中にレチクルＲを１８０°回転させる（ステップＳ１８）。尚、ウェハＷのステップ移動中にレチクルＲを１８０°回転しきるのではなく、次に露光すべきショット領域（ショット領域ＳＡ３）の露光を開始するまでにレチクルＲを１８０°回転させる（ステップＳ２３）。ここでレチクルＲを１８０°回転させることにより、ショット領域ＳＡ１の露光を開始するときに最下部ＢＴに位置していた端部Ｅ１が、再び最下部ＢＴに位置することになる。
【００９５】
以上のウェハＷのステップ移動が完了すると、主制御系ＭＣは、ウェハステージＷＳＴの移動方向を逆方向に設定し、ウェハステージＷＳＴに制御信号を出力して＋Ｙ方向への加速を開始させる（ステップＳ１９）。ウェハＷの＋Ｙ方向への移動速度及びレチクルＲ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ＰＲに達し、且つ回転を続けるレチクルＲのパターン部Ａ１の周方向における一端Ｅ１が最下部ＢＴに達すると、主制御系ＭＣは照明光学系ＩＬＳから露光光ＥＬを射出させる。この露光光ＥＬは透過光学系６０及びレチクルＲの透明部Ａ２を介してレチクルＲの最下部ＢＴに照射され、これによりレチクルＲに形成されたパターンＰの像が投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介してウェハＷ上に投影される。そして、Ｙ方向に配列されたショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６の各々にパターンＰが順次露光される。尚、本実施形態では、レチクルＲが１８０°回転するとショット領域ＳＡ３〜ＳＡ６が全て露光される。
【００９６】
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、ウェハＷをステップ移動させている最中にレチクルＲを１８０°回転させつつ列単位での露光処理が行われる（ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ２３，Ｓ１９）。以上の動作を繰り返し、主制御系ＭＣがウェハＷ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、主制御系ＭＣはウェハステージＷＳＴ上に載置されているウェハＷをアンロードし（ステップＳ２０）、次に露光すべきウェハＷの有無を判断する（ステップＳ２１）。露光すべきウェハＷ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、露光すべきウェハＷ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。
【００９７】
以上説明した通り、本実施形態においては、レチクルＲを一方向に回転させ続けて、レチクルＲのパターン部Ａ１が最下部ＢＴにおいて照明されている間に露光処理を行い、パターン部Ａ１が最上部ＴＰに配置されている間はウェハＷをステップ移動させている。かかる動作を行う本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ウェハステージＷＳＴの加減速の回数を低減し、露光装置ＥＸの大幅なコスト上昇を抑制し、また露光精度の向上を図ることができる。更に、本実施形態によれば、レチクルＲの回転方向を反転させる必要がなく、レチクルＲの１８０°回転はウェハＷをステップ移動させている最中に行えば良いため、レチクルＲの回転方向を反転させて回転速度が一定速度になるまでに必要な時間、及びレチクルＲを１８０°回転させるための無駄な時間を省くことができる。これにより、スループットの向上を図ることができる。
【００９８】
尚、以上説明した第４実施形態においては、露光光ＥＬを透過させるために、パターン部Ａ１と透明部Ａ２とが設けられたレチクルＲを用いる必要があることから、レチクルＲの周上におけるパターンの形成位置を変えることができるアクティブマスクを用いるのが望ましい。ここで、第４実施形態において１列のショット領域を露光する度にレチクルＲを１８０°回転させるのは、パターン部Ａ１によって露光光ＥＬが遮光されているからであり、露光光ＥＬの遮光部分を無くせば１列のショット領域を露光する度に行われるレチクルＲの回転を省略することができ、スループットを向上させることができると考えられる。
【００９９】
このため、レチクルＲをアクティブマスクとし、レチクルＲの回転に応じて例えばレチクルＲの最下部ＢＴ及びその近傍でのみパターンを形成するようにすれば、レチクルＲの最上部ＴＰ及びその近傍で露光光ＥＬが遮光されなくなるため、スループットを向上させることができる。尚、アクティブマスクとは、一般に、電子マスクである。電子マスクは、例えば液晶やＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイス）等の非発光型画像表示素子と自発光型画像表示素子との双方を含む概念である。
【０１００】
ここで、非発光型画像表示素子は、空間光変調器（Spatial Light Modulator）とも呼ばれ、光の振幅、位相或いは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器と反射型空間光変調器とに分けられる。透過型空間光変調器には、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystral Display）、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が含まれる。また、反射型空間光変調器には、ＤＭＤ（Digital Mirror Device又はDigital Micro-mirror Device）、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（EPD：ElectroPhoretic Display）、電子ペーパ（又は電子インク）、光回折ライトバルブ（Grating Light Value）等が含まれる。
【０１０１】
また、自発光型画像表示素子には、ＣＲＴ（Cathod Ray Tube）、無機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）や、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、又は複数の発光点を１枚の基板に作り込んだ固体光源アレイ（例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ、ＬＤ（Laser Diode）ディスプレイ等）等が含まれる。尚、周知のプラズマディスプレイ（ＰＤＰ
）の各画素に設けられている蛍光物質を取り除くと、紫外域の光を発光する自発光型画像表示素子となる。
【０１０２】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態で設けられていた透過光学系６０（照明光学系ＩＬＳからの露光光ＥＬをレチクルＲに照射する光学系）に代えて、図１４に示す透過光学系７０を備える点が異なる。図１４は、透過光学系７０を示す側面図である。図１４に示す通り、本実施形態の透過光学系７０は、第１シリンドリカルレンズ７１、折り曲げミラー７２、及び第２シリンドリカルレンズ７３を含んで構成され、図１１に示す透過光学系６０とほぼ同様の構成である。しかしながら、透過光学系７０は、透過光学系６０とは結像関係が異なる。尚、図１４においても、レチクルＲのパターン部Ａ１を太線で示し、透明部Ａ２を点線で示している。
【０１０３】
第１シリンドリカルレンズ７１は、照明光学系ＩＬＳから射出される−Ｙ方向に進むスリット状の露光光ＥＬがレチクルＲの最上部ＴＰに集光されるように集光する。尚、第１シリンドリカルレンズ７１は、図１４において−Ｙ方向に進む露光光ＥＬをＺ方向についてのみ集光し、Ｘ方向については集光しない。折り曲げミラー７２は、レチクルＲの上方（＋Ｚ方向）に配置されており、第１シリンドリカルレンズ７１を透過して−Ｙ方向に進む露光光ＥＬをレチクルＲに向けて−Ｚ方向に偏向する。ここで、折り曲げミラー７２は、露光光ＥＬが円筒形状のレチクルＲの最上部ＴＰに向かうよう偏向する。この折り曲げミラー７２で露光光ＥＬが偏向されることにより、レチクルＲの最上部ＴＰには、Ｘ方向に延びる線状の露光光ＥＬが照射される。
【０１０４】
第２シリンドリカルレンズ７３は、レチクルＲの内部に配置されており、レチクルＲの最上部ＴＰと最下部ＢＴとを光学的に共役関係にする。尚、第２シリンドリカルレンズ７３は、レチクルＲの最上部ＴＰに配置されるパターンの正立像がレチクルＲの最下部ＢＴに結像するものとする。ここで、本実施形態においても、レチクルＲは、その最下部ＢＴが投影光学系ＰＬの物体側の焦点位置に配置されている。このため、本実施形態では、レチクルＲの最上部ＴＰ、レチクルの最下部ＢＴ、及び投影光学系ＰＬの像側に位置するウェハＷの表面が互いに共役関係にある。よって、照明光学系ＩＬＳから射出されたスリット状の露光光ＥＬは、第１シリンドリカルレンズ７１及び折り曲げミラー７２を順に介して集光されてレチクルＲの最上部ＴＰに照射される。レチクルＲの最上部ＴＰに照射された露光光ＥＬは、レチクルＲを透過して第２シリンドリカルレンズ７３に入射し、再び集光されてレチクルＲの最下部ＢＴに照射される。このように、透過光学系７０はレチクルＲを透過照明する。
【０１０５】
以上の透過光学系７０を備える本実施形態では、レチクルＲの最上部ＴＰと最下部ＢＴとが共役関係にあるため、パターン部Ａ１が最下部ＢＴ側に配置されている場合のみならず、最上部ＴＰ側に配置されている場合にもパターンＰをウェハＷに転写することが可能である。図１２を用いて説明した第４実施形態による露光方法では、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、ウェハＷをステップ移動させている最中にレチクルＲを１８０°回転させていた（ステップＳ２３）。レチクルＲを１８０°回転させるのに要する時間が、ウェハＷをステップ移動させる時間と同程度或いは短い場合には、第４実施形態による露光方法を用いてもスループットが低下することはない。
【０１０６】
しかしながら、レチクルＲを１８０°回転させるのに要する時間に比べてウェハＷをステップ移動させる時間が極端に短い場合にはスループットが低下することが予想される。かかる場合に、図１４に示した透過光学系６０を用いると、Ｙ方向に配列された１列のショット領域の露光を終えてウェハＷをステップ移動させた後で直ちに次に露光すべき列のショット領域を露光することが可能となる。つまり、パターン部Ａ１の一端Ｅ１が最下部ＢＴに達したときにＹ方向に配列された１列のショット領域の露光が開始される場合を考えると、その列に配列されたショット領域の露光が終了するのは、パターン部Ａ１の他端Ｅ２が最下部ＢＴに達した時である。このときには、パターン部Ａ１の一端Ｅ１は、最上部Ｅ２に配置されることになるため、即座にウェハＷをステップ移動させれば次に露光すべき列に配列されたショット領域の露光を開始することが可能になる。以上説明した第５実施形態によれば、第４実施形態よりもスループットを向上させることが可能である。
【０１０７】
尚、以上説明した透過光学系７０は、レチクルＲの最上部ＴＰと最下部ＢＴとを共役関係にするものであったため、投影光学系ＰＬのレチクルＲ側の焦点位置を動的には切り替えてはいない。しかしながら、透過光学系７０の構成を、レチクルＲに対する露光光ＥＬの照射位置をレチクルＲの最上部ＴＰにするか、又は最下部ＢＴにするかを切り替える第１光学系と、投影光学系ＰＬの物体側の焦点位置をレチクルＲの最上部ＴＰにするか、又は最下部ＢＴにするかを切り替える第２光学系とを備える構成とし、レチクルＲの周上におけるパターンの位置に応じて上記の切り替えを行うようにしても良い。
【０１０８】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図１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、照明光学系ＩＬＳから射出される露光光ＥＬを円筒形状のレチクルＲに照射する光学系として、図２に示す反射光学系４０に代えて図１５に示す内部照明光学系８０を備えている。図１５は、円筒形状のレチクルＲに露光光ＥＬを照射する内部照明光学系８０を示す斜視図である。図１５に示す通り、内部照明光学系８０は、円筒形状のレチクルＲの内部に配置されており、折り曲げミラー８１、ビームエキスパンダ８２、及びシリンドリカルレンズ８３を含んで構成される。
【０１０９】
本実施形態では照明光学系ＩＬＳから射出される露光光ＥＬは−Ｘ方向に進み、レチクルＲの上底部又は下底部（＋Ｘ側における端部）からレチクルＲの内部に入射する。尚、照明光学系ＩＬＳから射出される露光光ＥＬは第１〜第５実施形態のようにスリット状ではなく、例えば円形の断面形状である。折り曲げミラー８１は、レチクルＲの内部に入射して−Ｘ方向に進む露光光ＥＸを−Ｚ方向に偏向する。ビームエキスパンダ８２は、折り曲げミラー８１の下方（−Ｚ方向）に配置されており、折り曲げミラー８１で偏向されて−Ｚ方向に進む露光光ＥＬを＋Ｘ方向と−Ｘ方向に発散させる。シリンドリカルレンズ８３は、ビームエキスパンダ８２の下方に配置されており、エキスパンダ８２で＋Ｘ方向と−Ｘ方向に発散する露光光ＥＬの形状を、Ｘ方向に延びる線状又は所定の幅を有するスリット状に補正する。
【０１１０】
よって、照明光学系ＩＬＳから射出された断面円形状の露光光ＥＬは、折り曲げミラー８１により−Ｚ方向に偏向された後、ビームエキスパンダ８２で＋Ｘ方向と−Ｘ方向に発散される。そして、シリンドリカルレンズ８３によってその形状がＸ方向に延びる線状又は所定の幅を有するスリット状に補正されてレチクルＲの内側からレチクルＲの側面に照射される。このように、内部照明光学系８０は、レチクルＲを内側から照明する。以上の内部照明光学系８０は、レチクルＲの内部に配置されることがあることから、使用可能なレチクルＲは中空である必要がある。また、レチクルＲは、レチクル駆動機構ＲＭによって上底部及び下底部が挟持されるが、レチクルＲの両端に配置されてレチクルＲの上底部及び下底部を保持する保持部が透明であることが必要になる。この内部照明光学系８０は、前述した第１実施形態〜第４実施形態でも使用することが可能である。
【０１１１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、レチクルＲが円筒部材の周上にパターンが形成されたもの、又は円筒部材の周上におけるパターンを変更することができるアクティブマスクである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、例えばパターンが形成された可撓性のあるパターンシートと透明材料で形成された円柱形状の回転部材とからなるレチクルＲを用いても良い。かかるレチクルＲは、回転部材をレチクル駆動機構ＲＭによって回転可能に露光装置ＥＸ内に固定配置し、この回転部材の周上にパターンシートを巻き付けて使用する。パターンシートを交換することで、ウェハＷ上に転写すべきパターンを変更することができる。
【０１１２】
また、上記実施形態では、レチクルＲが円筒形状（円柱形状を含む）である場合を例に挙げて説明したが、本発明はレチクルＲの形状が円筒形状や円柱形状に限られる訳ではない。例えば、断面形状が楕円形状の筒又は柱形状、複数の曲面を継ぎ接ぎしてなる形状、又は円錐形状等であってもよい。つまり、本発明で用いることができるレチクルＲは回転可能なものである。また、上記実施形態では、円筒形状のレチクルＲのパターンを平面状のウェハＷ上に転写する例について説明したが、ウェハＷは必ずしも平面形状である必要はなく、レチクルＲと同様の円筒形状であっても良く、更には球形等の任意の形状のものを用いることができる。
【０１１３】
尚、上記実施形態においては、露光用光源としてＡｒＦエキシマレーザ光源を備えているため、液体Ｌｑとして純水を用いている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、ウェハＷ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有率が極めて低いため、ウェハＷ表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。また、工場の純水はそのレベル（純水度）が低いことも考えられるので、その場合には露光装置自身が超純水化機構を持つようにしても良い。
【０１１４】
波長が１９３ｎｍ程度の露光光に対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光の光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、ウェハＷ上では１／ｎ、即ち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、即ち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
【０１１５】
尚、液浸露光に用いる光源１としてＫｒＦエキシマレーザ光源やＦ２レーザ光源を用いることもできる。Ｆ２レーザ光源を用いる場合、液浸露光用の液体としてはＦ２レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系の液体を用いればよい。また、その他にも、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬやウェハＷ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。
【０１１６】
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置を採用しているが、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平１０−３０３１１４号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。尚、本発明は、液浸露光装置に限られる訳ではなく、液浸法を用いない露光装置にも適用可能である。
【０１１７】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報等に開示されているように、ウェハ等の被処理基板を別々に載置してＸＹ方向に独立に移動可能な２つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０１１８】
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。
【０１１９】
次に、本発明の実施形態による露光装置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１６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）の製造工程の一例を示すフローチャートである。図１６に示すように、まず、ステップＳ３１（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Ｓ３２（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Ｓ３３（ウェハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
【０１２０】
次に、ステップＳ３４（ウェハ処理ステップ）において、ステップＳ３１〜ステップＳ３３で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ３５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ３４で処理されたウェハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ３５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Ｓ３６（検査ステップ）において、ステップＳ３５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。
【０１２１】
図１７は、半導体デバイスの場合における、図１６のステップＳ３４の詳細なフローの一例を示す図である。図１７において、ステップＳ４１（酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップＳ４２（ＣＶＤステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ４３（電極形成ステップ）においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ４４（イオン打込みステップ）においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ４１〜ステップＳ４４のそれぞれは、ウェ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。
【０１２２】
ウェ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Ｓ４５（レジスト形成ステップ）において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ４６（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ェハに転写する。次に、ステップＳ４７（現像ステップ）においては露光されたウェハを現像し、ステップＳ４８（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Ｓ４９（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、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１実施形態による露光装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】円筒形状のレチクルＲに露光光ＥＬを照射する反射光学系を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態で用いられるレチクルＲを示す図である。
【図４】液体供給機構ＳＷ及び液体回収機構ＣＷと投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲとの位置関係の一例を示す平面図である。
【図５】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である。
【図６】ウェハＷの平面図の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態で用いられるレチクルＲの他の例を示す展開図である。
【図８】本発明の第２実施形態で用いられるレチクルＲを示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による露光方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態による露光装置が備える投影光学系ＰＬの構成を示す側面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態で用いられるレチクルＲを示す図である。
【図１２】円筒形状のレチクルＲに露光光ＥＬを照射する透過光学系を示す側面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態による露光方法を示すフローチャートである。
【図１４】透過光学系７０を示す側面図である。
【図１５】円筒形状のレチクルＲに露光光ＥＬを照射する内部照明光学系８０を示す斜視図である。
【図１６】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である。
【図１７】半導体デバイスの場合における、図１６のステップＳ３４の詳細なフローの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
４０                    反射光学系
６０，７０              透過光学系
８０                    内部照明光学系
Ａ２                    透明部
ＣＸ                    中心軸
ＥＸ                    露光装置
ＭＣ                    主制御系
Ｐ，Ｐ′，Ｐ１，Ｐ２    パターン
ＰＬ                    投影光学系
Ｒ                      レチクル
ＳＡ１〜ＳＡｎ          ショット領域
Ｗ                      ウェハ
ＷＳＴ                  ウェハステージ
【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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