(57)【要約】【課題】マスクに形成されたパターンの像を高精度に投影することができること。【解決手段】パターンが形成されたマスクを支持するマスクステージと基板を保持する基板ステージとを備え、パターンを前記基板に転写する露光装置であって、マスクステージに支持されたマスクの前記パターンに照明光を照射する照明装置と、マスクのパターンが形成されていない領域を加熱して該マスクの温度を調整する温度調整装置と、を備える。【選択図】図１
2013213940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成されたマスクを支持するマスクステージと基板を保持する基板ステージとを備え、前記パターンを前記基板に転写する露光装置であって、
前記マスクステージに支持された前記マスクの前記パターンに照明光を照射する照明装置と、
前記マスクの前記パターンが形成されていない領域を加熱して該マスクの温度を調整する温度調整装置と、
を備える露光装置。
【請求項２】
前記マスクステージに支持された前記マスクのパターンを、前記基板ステージに保持された前記基板に拡大して投影する投影光学装置を備える請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記投影光学装置は、前記パターンのうちの第１パターンを拡大して前記基板に投影する第１投影光学系と、前記パターンのうち前記第１パターンと離れて設けられた第２パターンを拡大して前記基板に投影する第２投影光学系とを含み、
前記温度調整装置は、前記マスクの前記第１パターンと前記第２パターンとの間の領域を加熱する請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記温度調整装置は、前記マスクの前記パターンが形成されていない領域に光を照射して加熱する請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記温度調整装置は、前記照明光学系で案内される光の一部を分岐し、当該分岐した光を前記調整領域に照射して加熱する請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記温度調整装置は、前記マスク前記パターンが形成されていない領域に接触して加熱する加熱部を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記温度調整装置は、前記加熱部は前記マスクステージに設けられている請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記マスクステージに支持された前記マスクの温度を検出する温度検出装置を備え、
前記温度調整装置は、前記温度検出装置で検出した前記マスクの温度に基づいて前記マスクの前記パターンが形成されていない領域を加熱する請求項１から７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記温度調整装置は、前記マスクステージに保持された前記マスクの前記パターンの光を透過する領域と光を遮蔽する領域との分布に関する情報に基づいて前記マスクの前記パターンが形成されていない領域を加熱する請求項１から７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
マスクに形成されたパターンを投影光学装置で投影し、前記パターンを基板に転写する露光方法であって、
前記マスクを前記投影光学装置に対して設定することと、
設定された前記マスクの前記パターンに照明光を照射することと、
前記照明光で照明された前記パターンを前記投影光学系で案内して前記基板に結像し、前記基板へ露光することと、
前記マスクの前記パターンが形成されていない領域を加熱して該マスクの温度を調整することと、を含む露光方法。
【請求項１１】
前記マスクの前記パターンが形成されていない領域に光を照射して加熱することで、前記マスクの温度を調整する請求項９に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記投影光学装置は、前記マスクのパターンを前記基板に拡大して投影し、
前記投影光学装置は、前記パターンのうちの第１パターンを拡大して前記基板に投影する第１投影光学系と、前記パターンのうち前記第１パターンと離れて設けられた第２パターンを拡大して前記基板に投影する第２投影光学系とを含み、
前記マスクの前記パターンが形成されていない領域として前記マスクの前記第１パターンと前記第２パターンとの間の領域を加熱する請求項９または１０に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記基板は、外径が５００ｍｍより大きい請求項９から１１のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１４】
請求項９から１２のいずれか一項に記載の露光方法によって、前記マスクに形成されたパターンと同形状のパターンをプレートに転写することと、
前記同形状のパターンが転写された前記プレートを、転写されたパターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ等の表示装置として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート上に透明薄膜電極等をフォトリソグラフィの手法を用いて形成することにより製造される。このフォトリソグラフィ工程においてマスクパターンを基板に投影露光する装置として、露光装置が使用される。特許文献１に記載の露光装置は、投影光学系を介して露光光を感光性の基板に照射して、その基板にパターンの像を形成する。その際、マスクに形成されたパターンを投影光学系の投影倍率に応じて拡大した像が基板に形成される。
【０００３】
特許文献１に記載の露光装置では、マスク上で互いに間隔を設けて配置されたパターンの像が、それぞれ異なる投影光学系を介して基板に拡大投影される。また、拡大投影された各パターン像は、相互に一部が重ね合わされて基板に露光されることで、基板上で継ぎ合わされた状態で露光される。このため、特許文献１に記載の露光装置では、マスクと基板とが相対移動する方向に直交する方向において、照明光が照射される領域と照射されない領域とがマスク上に発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１０８１２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような特許文献１に記載の露光装置では、同一マスクを使用し続けて基板への露光を行うと、マスク上の照射領域の分布に起因するマスクの温度分布の影響により、露光したパターン像の精度が低下する恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、本発明の態様は、マスクに形成されたパターンの像を高精度に投影することができる露光装置、露光方法およびデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様にかかる露光装置は、パターンが形成されたマスクを支持するマスクステージと基板を保持する基板ステージとを備え、前記パターンを前記基板に転写する露光装置であって、前記マスクステージに支持された前記マスクの前記パターンに照明光を照射する照明装置と、前記マスクの前記パターンが形成されていない領域を加熱して該マスクの温度を調整する温度調整装置と、を備える。
【０００８】
また、本発明の第２の態様にかかる露光方法は、マスクに形成されたパターンを投影光学装置で投影し、前記パターンを基板に転写する露光方法であって、前記マスクを前記投影光学装置に対して設定することと、設定された前記マスクの前記パターンに照明光を照射することと、前記照明光で照明された前記パターンを前記投影光学系で案内して前記基板に結像し、前記基板へ露光することと、前記マスクの前記パターンが形成されていない領域を加熱して該マスクの温度を調整することと、を含む。
【０００９】
また、本発明の第３の態様にかかるデバイス製造方法は、本発明の第２の態様にかかる露光方法によって、前記マスクに形成されたパターンと同形状のパターンをプレートに転写することと、前記同形状のパターンが転写された前記プレートを、転写されたパターンに基づいて加工することと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、マスクに形成されたパターンの像を高精度に投影することができる露光装置、露光方法およびデバイス製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す照明装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示す露光装置の２つの部分照明光学系及び２つの投影光学系の構成を示す図である。
【図４】図４は、図１に示すマスクに形成されるパターンと温度調整装置で温度を調整する領域との一例を示す平面図である。
【図５】図５は、図４に示すマスクの一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図６】図６は、図１に示すプレートに形成されるパターンの一例を示す平面図である。
【図７】図７は、図６に示すプレートの一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る露光装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図９】図９は、第３実施形態に係る露光装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態に係る露光装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すマスクステージと温度調整装置で温度を調整する領域との一例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、マスクに形成されるパターンと温度調整装置で温度を調整する領域との一例を示す平面図である。
【図１３】図１３は、他の実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、他の実施形態に係る照明領域と温度調整装置で温度を調整する領域とマスクとの関係を示す図である。
【図１５】図１５は、露光方法の温度調整のステップを示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、露光方法の温度調整のステップを示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、露光方法の温度調整のステップを示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、デバイス製造方法の各ステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
［第１実施形態］
以下、図１から図７を用いて、第１実施形態の露光装置を説明する。まず、図１を用いて露光装置の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示す照明装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００１４】
図１に示す露光装置１０１は、例えば超高圧水銀ランプからなる露光光源１と、この露光光源１からの光束でマスクＭのパターンを照明する照明装置ＩＵと、そのマスクＭを保持して移動するマスクステージ６２と、そのマスクＭのパターンの拡大像をプレート（基板）Ｐ上に投影する複数の反射屈折型の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を含む投影光学装置ＰＬと、プレートＰを保持して移動するプレートステージ６３と、マスクステージ６２に保持されたマスクＭの温度を調整する温度調整装置１２０と、マスクＭの温度を検出する温度検出装置１３０と、マスクステージ６２、プレートステージ６３及び温度調整装置１２０の動作を統括的に制御する制御装置６４と、を備えている。
【００１５】
なお、本実施形態のプレートＰは、一例として液晶表示素子製造用のフォトレジスト（感光材料）が塗布された一辺の長さもしくは対角長が５００ｍｍ以上の平板状のガラスプレートである。なお、そのプレートＰとしては、薄膜磁気ヘッド製造用のセラミックス基板又は半導体素子製造用の円形の半導体ウエハ等も使用できる。
【００１６】
また、以下の説明においては、図１中に設定した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。図１中のＸＹＺ直交座標系は、一例として、ＸＹ平面が水平面に平行に設定され、Ｚ軸が鉛直方向に設定される。また、この実施形態では、マスクＭ及びプレートＰを同期して移動する方向（走査方向）をＸ方向に設定している。本実施形態では、Ｘ方向が第１方向となり、Ｙ方向が第２方向となる。
【００１７】
図１において、露光光源１より射出した光束は、照明装置ＩＵ内で楕円鏡２及びダイクロイックミラー３により反射されてコリメートレンズ４に入射する。この場合、楕円鏡２の反射膜及びダイクロイックミラー３の反射膜によりｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）及びｉ線（波長３６５ｎｍ）の光を含む波長域の光が取り出され、取り出された光がコリメートレンズ４に入射する。また、露光光源１が楕円鏡２の第１焦点位置に配置されているため、ｇ、ｈ、ｉ線の光を含む波長域の光は、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。その光源像からの発散光束は、コリメートレンズ４により平行光となり、所定の露光波長域の光束のみを透過させる波長選択フィルタ５を透過する。
【００１８】
波長選択フィルタ５を通過した露光用の照明光は、減光フィルタ６を通過し、集光レンズ７によりライトガイドファイバ８の入射口８ａの入射端に集光される。ここで、ライトガイドファイバ８は、例えば多数のファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイバであって、入射口８ａと７つの射出口（以下、射出口８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈという。）を備えている。ライトガイドファイバ８の入射口８ａに入射した照明光は、ライトガイドファイバ８の内部を伝播した後、７つの射出口８ｂ〜８ｈより分割されて射出し、マスクＭを部分的に照明する７つの部分照明光学系（以下、部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ２、ＩＬ３、ＩＬ４、ＩＬ５、ＩＬ６、ＩＬ７という。）にそれぞれ入射する。各部分照明光学系（照明光学系）ＩＬ１〜ＩＬ７を通過した照明光は、それぞれマスクＭ上の対応する照明領域（視野）をほぼ均一に照明する。楕円鏡２から部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７までの光学部材から照明装置ＩＵが構成されている。
【００１９】
マスクＭ上の複数照明領域、即ち部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７によって照明される照明領域からの照明光は、各照明領域に対応するように配列されマスクＭのパターンの一部の像をプレートＰ上にそれぞれ投影する７つの投影光学系（以下、投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５、ＰＬ６、ＰＬ７という。）のそれぞれに入射する。投影光学系（部分投影光学系）ＰＬ１〜ＰＬ７は、それぞれマスクＭのパターン面（第１面）のパターンの像をプレートＰの上面（第２面）上に結像する。
【００２０】
マスクステージ６２は、マスクＭを保持可能なマスクホルダを有する。マスクステージ６２は、マスクホルダでマスクＭを保持した状態で、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７に対して移動可能である。本実施形態において、マスクホルダは、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ６２は、例えばリニアモータなどを含む駆動システムの駆動力によって移動可能である。本実施形態において、マスクステージ６２は、駆動システムにより、マスクホルダでマスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ方向の３つの方向に移動可能である。ここで、マスクステージ６２の位置はマスクＭ側のレーザ干渉計によって計測されている。
【００２１】
プレートステージ６３は、プレートＰを保持可能なプレートホルダを有する。プレートステージ６３は、プレートＰを保持した状態で、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７に対して移動可能である。本実施形態において、プレートホルダは、プレートＰの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレートＰを保持する。プレートステージ６３は、例えばリニアモータなどを含む駆動システムの駆動力によって移動可能である。本実施形態において、プレートステージ６３は、駆動システムの作動により、プレートホルダでプレートＰを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。プレートステージ６３には、移動鏡５０が設けられている。移動鏡５０を介してそのプレートステージ６３の位置がプレートＰ側のレーザ干渉計によって計測されている。
【００２２】
温度調整装置１２０は、マスクステージ６２に保持されたマスクＭの温度を調整する装置である。本実施形態の温度調整装置１２０は、図１及び図２に示すように、マスクＭを加熱する機構であり、加熱光源１２１と、複数の照射部１２２と、複数の光ファイバ１２３と、を有する。加熱光源１２１は、マスクＭを加熱する光を出力する装置である。加熱光源１２１は、マスクＭを加熱する加熱光を出力する。加熱光源１２１は、加熱光を出力する発光源と、発光源から出力された光を複数に分岐する分岐部とを有する。発光源は、マスクＭを加熱する波長の光を出力する。マスクＭを加熱する波長とは、マスクＭのパターンを形成するクロム等の遮蔽部分または基部となる透明部材で吸収される波長の光である。マスクＭを加熱する波長としては、クロム等の遮蔽部分が吸収する波長、高い効率で吸収する波長の光を用いることが好ましい。発光源は、特に限定されないが、例えば、赤外波長域の光を出力するハロゲンランプや、照明装置ＩＵからマスクＭに照射される照明光と同じ波長の光を発する光源（ランプ光源等）を用いることができる。分岐部は、一方が１本にまとまり、他方が複数に分岐したバンドルファイバである。分岐部は、発光部から出力した加熱光が一方に纏められた端部から入射され、複数に分岐した他方の端部から出力する。
【００２３】
照射部１２２は、マスクＭに対面する位置に配置されている光学部材であり、入射された光をマスクに向けて照射する。照明部１２２は、入射した光をコリメートしてマスクＭの所定領域に照射する。照明部１２２は、第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈを有し、第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈが所定間隔で配置されている。第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈは、マスクＭのそれぞれの領域にコリメートした光を照射する。
【００２４】
光ファイバ１２３は、加熱光源１２１から出力された光（加熱光）を照射部１２２に入射させる光学部材である。なお、光ファイバ１２３は、バンドルファイバの他方の端部と繋がっていてもよい。複数の光ファイバ１２３は、一方の端部が分岐部の複数に分岐された端部に対応する位置にそれぞれ配置され、他方の端部が第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈのそれぞれに対応する位置にそれぞれ配置されている。つまり、温度調整装置１２０は、加熱光源１２１１つの分岐部と第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈのいずれかと１つの光ファイバ１２３とが１つのユニットとなり、複数のユニットで構成される。
【００２５】
温度調整装置１２０は、以上のような構成であり、加熱光源１２１から加熱光を出力する。温度調整装置１２０は、出力した加熱光を光ファイバ１２３でそれぞれ案内する。温度調整装置１２０は、光ファイバ１２３で案内した加熱光をそれぞれ照射部１２２（第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈ）でコリメートし、マスクの対応する加熱領域に照射する。これにより、温度調整装置１２０は、マスクの加熱領域に加熱光を照射し、加熱領域を加熱することができる。なお加熱領域については後述する。
【００２６】
温度検出装置１３０は、マスクステージ６２の鉛直方向上側に配置されている。温度検出装置１３０は、対面する位置にある部材、つまりマスクＭの対応する位置の温度を検出する。温度検出装置１３０は、対面する位置にある部材の温度を非接触で検出する。例えば温度検出装置１３０は、赤外線センサ等によって構成される温度センサおよびレンズを備えており、対面する測定領域からの赤外線の放射量を計測することにより測定領域の温度を検出する。なお、温度検出装置１３０は、赤外線を検出する計測方法に限定されず、種々の計測方式の温度検出機構を用いることができる。温度検出装置１３０は、Ｙ軸方向、つまりマスクＭ及びプレートＰの露光時の走査方向に直交する方向が長手方向となる向きで配置されている。温度検出装置１３０は、マスクＭの走査方向に直交する方向の全域を覆う領域が測定領域となり、測定領域の温度を検出する。ここで、温度検出装置１３０は、測定領域内の複数点の温度を検出する。この点は、温度調整装置１２０の加熱領域と後述する。
【００２７】
制御装置６４は、マスクＭ側及びプレートＰ側のレーザ干渉計の計測値に基づいて、マスクステージ６２及びプレートステージ６３の駆動システムを制御し、マスクステージ６２（マスクＭ）及びプレートステージ６３（プレートＰ）の位置及び速度を制御する。また、制御装置６４は、温度検出装置１３０の検出結果に基づいて、温度調整装置１２０の動作を制御する。
【００２８】
ここで、露光装置１０１は、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７のうちの−Ｘ方向側の第１列の部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７が、走査方向と直交する非走査方向（Ｙ方向）に所定間隔をもって配置され、部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７に対応して設けられている第１列の投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７も同様に、投影光学装置ＰＬ内で−Ｘ方向側に、かつ非走査方向に所定間隔をもって配置されている。また、第２列の部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６は、第１列に対して＋Ｘ方向側に、かつ非走査方向に所定間隔をもって配置されており、部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６に対応して設けられている第２列の投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６も、第１列に対して＋Ｘ方向に、かつ非走査方向に所定間隔をもって配置されている。
【００２９】
ここで、第１列の投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７は、それぞれマスクＭが配置される第１面上の非走査方向に平行な直線に沿った視野Ｖ１、Ｖ３、Ｖ５、Ｖ７を持ち、プレートＰが配置される第２面上の非走査方向に平行な直線に沿って所定間隔で配列された像野（投影領域）Ｉ１、Ｉ３、Ｉ５、Ｉ７に像をそれぞれ形成する。また、第２列の投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６は、それぞれマスクＭが配置される第１面上の非走査方向に平行な直線に沿った視野Ｖ２、Ｖ４、Ｖ６を持ち、プレートＰが配置される第２面上の非走査方向に平行な直線に沿って所定間隔で配列された像野（投影領域）Ｉ２、Ｉ４、Ｉ６（Ｉ２、Ｉ４は不図示）に像をそれぞれ形成する。
【００３０】
また、露光装置１０１は、プレートＰの位置合わせを行うためのオフアクシスのアライメント系５２と、マスクＭ及びプレートＰのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）を合わせるためのオートフォーカス系５４とが、第１列及び第２列の投影光学系の間に配置されている。
【００３１】
次に、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の構成につき詳細に説明する。本例の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７は、それぞれマスクＭ上における視野（ここでは照明領域に等しい）内に位置するパターンの拡大像をプレートＰ上の像野Ｉ１〜Ｉ７内に形成する反射屈折型の投影光学系である。本例の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の走査方向（Ｘ方向）における投影倍率は＋１を超える拡大倍率であり、且つ非走査方向（Ｙ方向）における投影倍率（拡大倍率）は−１を下回る拡大倍率となっている。言い換えると、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７は、それぞれマスクＭのパターンの走査方向に正立で、かつ非走査方向に倒立の拡大像をプレートＰ上に形成する。走査方向及び非走査方向の投影倍率の絶対値は、一例として２．５程度である。
【００３２】
部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７は、配置位置が異なるが基本的に同一の構成である。また、第１列の投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７は同一構成であり、第２列の投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６は、同一構成である。以下、図３を用いて、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７のうち、代表として、第１列及び第２列の２つの部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ２及び２つの投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２の構成を説明する。
【００３３】
図３は、図１に示す露光装置１０１の２つの部分照明光学系及び２つの投影光学系の構成を示す図である。図３において、ライトガイドファイバ８の射出口８ｂ及び８ｃから射出した光束は、部分照明光学系ＩＬ１及びＩＬ２に入射して、コリメートレンズ９ｂ及び９ｃによりコリメートされる。このコリメートされた光束は、オプティカルインテグレータであるフライアイレンズ１０ｂ及び１０ｃに入射し、フライアイレンズ１０ｂ及び１０ｃの後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、それぞれコンデンサーレンズ１１ｂ及び１１ｃによりマスクＭを照明領域内でほぼ均一に照明する。
【００３４】
投影光学系ＰＬ１は、マスクＭとプレートＰとの間の光路中に配置される凹面反射鏡ＣＣＭｂと、マスクＭと凹面反射鏡ＣＣＭｂとの間の光路中に配置されたＺ軸に平行な光軸ＡＸ１１を持つ第１レンズ群Ｇ１ｂと、第１レンズ群Ｇ１ｂと凹面反射鏡ＣＣＭｂとの間の光路中に配置される第２レンズ群Ｇ２ｂと、第２レンズ群Ｇ２ｂとプレートＰとの間の光路中に配置されて、第２レンズ群Ｇ２ｂから＋Ｚ方向に進行する光を−Ｘ方向に光軸ＡＸ１１を横切るように光軸ＡＸ１２に沿って偏向する第１偏向部材ＦＭ１ｂと、第１偏向部材ＦＭ１ｂとプレートＰとの間の光路中に配置され、第１偏向部材ＦＭ１ｂから−Ｘ方向に進行する光を−Ｚ方向に偏向する第２偏向部材ＦＭ２ｂと、第２偏向部材ＦＭ２ｂとプレートＰとの間の光路中に配置されて、第１レンズ群Ｇ１ｂの光軸ＡＸ１１と平行な光軸ＡＸ１３を有する第３レンズ群Ｇ３ｂとを備えている。第２レンズ群Ｇ２ｂ及び凹面反射鏡ＣＣＭｂの光軸は、第１レンズ群Ｇ１ｂの光軸ＡＸ１１と共通である。
【００３５】
なお、２つの偏向部材ＦＭ１ｂ及びＦＭ２ｂは、例えば投影光学系ＰＬ１の視野内の所定の点（例えば中心）から発した後、第２レンズ群Ｇ２ｂを経てほぼ＋Ｚ方向に進行する光をほぼ−Ｘ方向に移送した後にほぼ−Ｚ方向に沿って進行させて、像野上の共役点に導く第１光束移送部を構成している。
【００３６】
ここで、投影光学系ＰＬ１は、一例として、マスクＭと凹面反射鏡ＣＣＭｂとの距離よりもマスクＭとプレートＰとの距離のほうが大きくなるように、かつ、マスクＭ側の作動距離よりもプレートＰ側の作動距離が大きくなるように、凹面反射鏡ＣＣＭｂ、第１レンズ群Ｇ１ｂ、第２レンズ群Ｇ２ｂ、第３レンズ群Ｇ３ｂ、及び偏向部材ＦＭ１ｂ、ＦＭ２ｂが配置されている。
【００３７】
なお、凹面反射鏡ＣＣＭｂと第２レンズ群Ｇ２ｂとの間の光路中、即ち、凹面反射鏡ＣＣＭｂの反射面の近傍には、投影光学系ＰＬ１のプレートＰ側の開口数を決定するための開口絞りＡＳｂが備えられており、開口絞りＡＳｂは、マスクＭ側及びプレートＰ側が略テレセントリックとなるように位置決めされている。この開口絞りＡＳｂの位置は投影光学系ＰＬ１の瞳面とみなすことができる。
【００３８】
また、投影光学系ＰＬ１において、第１レンズ群Ｇ１ｂ及び第３レンズ群Ｇ３ｂは、ともに正の屈折力を持ち、第２レンズ群Ｇ２ｂは正又は負の屈折力を持つ。さらに、第３レンズ群Ｇ３ｂの焦点距離ｆ３は、第１レンズ群Ｇ１ｂの焦点距離ｆ１よりも長く設定されている。そして、第３レンズ群Ｇ３ｂを構成するレンズの光軸ＡＸ１３から外周までの距離（半径）は、第１レンズ群Ｇ１ｂを構成するレンズの光軸ＡＸ１１から外周までの距離（半径）よりも大きい。
【００３９】
また、投影光学系ＰＬ１は、凹面反射鏡ＣＣＭｂを用いた軸外れ光学系であり、有効な結像光束は、第１レンズ群Ｇ１ｂ及び第３レンズ群Ｇ３ｂの各レンズでは光軸ＡＸ１１及びＡＸ１３に対して−Ｘ方向側の半面内を通過する。そこで、本例では、より大型のレンズから構成される第３レンズ群Ｇ３ｂの各レンズに対して、結像光束が通過しない部分である光軸ＡＸ１３から＋Ｘ方向側の半分を切断している。そのため、図３及び以降で参照する図面では、ほぼ光軸から半分側を削除したレンズのみからなるレンズ群（Ｇ３ｂ、Ｇ３ｃ等）を、光軸に対して半分側（切断した側）が無いレンズ群で表している。この結果、第３レンズ群Ｇ３ｂを構成する全部のレンズは、光軸ＡＸ１３から＋Ｘ方向側の半分が無い、回転非対称な外形を有している。
【００４０】
また、投影光学系ＰＬ２は、投影光学系ＰＬ１と走査方向に対称に配置された構成（投影光学系ＰＬ１をＺ軸に平行な軸の周りに１８０°回転した構成）を有し、投影光学系ＰＬ１と同様にマスクＭ上における視野内の拡大像である一次像をプレートＰ上の像野内に形成する反射屈折型の投影光学系である。すなわち、投影光学系ＰＬ２は、投影光学系ＰＬ１と同様に、Ｚ軸に平行な光軸ＡＸ２１に沿って配置された第１レンズ群Ｇ１ｃ、第２レンズ群Ｇ２ｃ、及び凹面反射鏡ＣＣＭｃと、Ｚ軸に平行な光軸ＡＸ２３を持つ第３レンズ群Ｇ３ｃと、第２レンズ群Ｇ２ｃから＋Ｚ方向に向かう光束を光軸ＡＸ２２に沿って＋Ｘ方向に折り曲げる第１偏向部材ＦＭ１ｃと、その＋Ｘ方向に向かう光束を−Ｚ方向に折り曲げる第２偏向部材ＦＭ２ｃと、投影光学系ＰＬ２の瞳面に配置された開口絞りＡＳｃとを備えている。また、２つの偏向部材ＦＭ１ｃ、ＦＭ２ｃは、投影光学系ＰＬ２の視野内の所定の点（例えば中心）から発した後、第２レンズ群Ｇ２ｃを経てほぼ＋Ｚ方向に進行する光をほぼ＋Ｘ方向に移送した後に、ほぼ−Ｚ方向に沿って進行させて像野上の共役点に導く第２光束移送部を構成している。
【００４１】
さらに、投影光学系ＰＬ１の第３レンズ群Ｇ３ｂと同様に、投影光学系ＰＬ２の第３レンズ群Ｇ３ｃを構成する全部のレンズは、光軸ＡＸ２３から−Ｘ方向側の半分が無い、回転非対称な外形を有している。なお、光軸ＡＸ１１、ＡＸ１３及びＡＸ２１、ＡＸ２３はＺ軸にほぼ平行でもよく、光軸ＡＸ１２及びＡＸ２２はＸ軸にほぼ平行でもよい。
【００４２】
図４は、図１に示すマスクに形成されるパターンと温度調整装置で温度を調整する領域との一例を示す平面図である。図４に示すように、マスクＭは、非走査方向（Ｙ方向）に沿って配置された７列の列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７を備えている。ここで列パターン部Ｍ１１は、投影光学系ＰＬ１の視野Ｖ１に対して位置決めされ、列パターン部Ｍ１２は、投影光学系ＰＬ２の視野Ｖ２に対して位置決めされる。つまり、列パターン部Ｍ１１は、投影光学系ＰＬ１の視野Ｖ１に対する照明光が照射され、列パターン部Ｍ１２は、投影光学系ＰＬ２の視野Ｖ２に対する照明光が照射される。また、同様に、列パターン部Ｍ１３〜Ｍ１７は、投影光学系ＰＬ３〜ＰＬ７の視野Ｖ３〜視野Ｖ７に対してそれぞれ位置決めされる。マスクＭの列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７の形状については後述する。図１の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の視野Ｖ１〜Ｖ７は、それぞれ対応する列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７のＹ方向の全域を覆う大きさの矩形である。部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ２は、例えば、照明視野絞り及びリレー光学系を配置することで、マスクＭ上の視野Ｖ１、Ｖ２の形状を矩形に規定することができる。
【００４３】
ここで、投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２は、視野Ｖ１、Ｖ２内のパターンを、Ｘ方向に正立させＹ方向に倒立させた拡大像を像野Ｉ１、Ｉ２内に形成する。また、視野Ｖ１及び像野Ｉ１は、それぞれ光軸ＡＸ１１、ＡＸ１３から−Ｘ方向に外れており、視野Ｖ２及び像野Ｉ２は、それぞれ光軸ＡＸ２１、ＡＸ２３から＋Ｘ方向に外れている。従って、第３レンズ群Ｇ３ｂ及びＧ３ｃを構成するレンズの形状を凹面反射鏡ＣＣＭｂ、ＣＣＭｃ側の半分を切り落とした回転非対称にしても、像野Ｉ１、Ｉ２に向かう結像光束にケラレが生じない。
【００４４】
また、投影光学装置ＰＬは、第１列の視野Ｖ１、Ｖ３等の中心ＶＣ１等を結ぶＹ軸に平行な直線と、第２列の視野Ｖ２等の中心ＶＣ２等を結ぶＹ軸に平行な直線とのＸ方向（走査方向）の間隔をＬｍとする。同様に、第１列の像野Ｉ１、Ｉ３等の中心ＩＣ１等を結ぶＹ軸に平行な直線と、第２列の像野Ｉ２等の中心ＩＣ２等を結ぶＹ軸に平行な直線とのＸ方向の間隔をＬｐ（不図示）とする。間隔Ｌｍ及びＬｐは、式（１）の関係を満足する。
Ｌｐ＝Ｌｍ×｜β｜…（１）
【００４５】
露光装置１０１は、上記式（１）の関係が成立することで、第１列の投影光学系用の列パターン部Ｍ１１、Ｍ１３等と、第２列の投影光学系用の列パターン部Ｍ１２、Ｍ１４等とをＸ方向の同じ位置に形成して、マスクオフセットＭＯ（図４参照）を０としても、その投影像をプレートＰ上で正確に繋ぎ合わせて露光できる。つまり、図４の２点鎖線の位置２１Ａ〜２１Ｃで示すように、第１列の視野Ｖ１、Ｖ３等用の列パターン部Ｍ１１、Ｍ１３等と、第２列の視野Ｖ２、Ｖ４等用の列パターン部Ｍ１２、Ｍ１４等との間にＸ方向のマスクオフセットＭＯを０以外の大きさに設けなくても、隣接する列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７の投影像をプレートＰ上で正確に繋ぎ合わせて露光できる。
【００４６】
次に、図４に加え、図５から図７を用いて、マスクＭの列パターン部の形状と、プレートＰに形成されるパターンとの関係を説明する。図５は、図４に示すマスクの一部を拡大（誇張）して示す拡大平面図である。図６は、図１に示すプレートに形成されるパターンの一例を示す平面図である。図７は、図６に示すプレートの一部を拡大（誇張）して示す拡大平面図である。
【００４７】
マスクＭは、上述したように列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７がＸ方向に延在する細長い帯形状である。ここで、図５は、マスクＭのうち、列パターン部Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４の一部が形成されている領域を示している。マスクＭにおいて、列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７は、転写用のパターンが形成されたパターン形成領域となっている。マスクＭにおいて、列パターン部Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４の周囲の領域は、照明光を遮光するための遮蔽領域７０となっている。遮蔽領域７０は、転写用のパターンが形成されていない領域であり、照明光が実質的に透過しない膜、例えばクロム膜が形成されている。
【００４８】
図５に示すようにマスクＭは、列パターン部Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４のＸ方向（第１方向）に沿った端部が、Ｙ方向に凹凸を有する形状である。なお、マスクＭにおいて、列パターン部Ｍ１１および列パターン部Ｍ１７のように、列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７の端に配置されている列パターン部は、Ｘ方向（第１方向）に沿った端部の一方が直線形状となっている。
【００４９】
列パターン部Ｍ１１は、一方の端部７１ａの遮蔽領域７０との境界（つまりパターン形成領域と遮蔽領域との境界）が、三角波形状、つまり第２方向に突出した三角形を連続して配置させた形状となっており、他方の端部７１ｂの遮蔽領域７０との境界が直線となっている。列パターン部Ｍ１２は、一方の端部７２ａの遮蔽領域７０との境界が、正弦波形状となっており、他方の端部７２ｂの遮蔽領域７０との境界が三角波形状となっている。列パターン部Ｍ１３は、一方の端部７３ａの遮蔽領域７０との境界が、方形波形状となっており、他方の端部７３ｂの遮蔽領域７０との境界が正弦波形状となっている。列パターン部Ｍ１４は、一方の端部７４ａの遮蔽領域７０との境界が、三角波形状となっており、他方の端部７４ｂの遮蔽領域７０との境界が方形波形状となっている。
【００５０】
ここで、マスクＭは、列パターン部Ｍ１１の一方の端部７１ａと、列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ｂとが、パターン形成領域と遮蔽領域とを反転させた形状となる。マスクＭは、列パターン部Ｍ１１の一方の端部７１ａと列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ｂとを、所定の位置で重ねると列パターン部Ｍ１１の一方の端部７１ａのパターン形成領域と列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ｂの遮蔽領域とが重なり、列パターン部Ｍ１１の一方の端部７１ａの遮蔽領域と列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ｂのパターン形成領域とが重なる。露光装置１０１は、マスクＭの列パターン部の形状がＹ方向に倒立してプレートＰに結像されるため、列パターン部Ｍ１１の一方の端部７１ａと、列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ｂとは、互いに離れている側の端部の形状がパターン形成領域と遮蔽領域とを反転させた形状となる。つまり、マスクＭは、プレートＰへの結像時に隣接する側の端部がパターン形成領域と遮蔽領域とを反転させた形状となる。
【００５１】
マスクＭは、列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ａと、列パターン部Ｍ１３の一方の端部７３ｂとの関係、列パターン部Ｍ１３の一方の端部７３ａと、列パターン部Ｍ１４の一方の端部７４ｂとの関係も、列パターン部Ｍ１１の一方の端部７１ａと、列パターン部Ｍ１２の一方の端部７２ｂとの関係と同様となる。
【００５２】
露光装置１０１は、マスクＭを用いてプレートＰに露光を行うと、視野Ｖ１で照明光が照射され、列パターン部Ｍ１１を通過し、像野Ｉ１としてプレートＰに結像される。このとき、列パターン部Ｍ１１のパターンは、投影倍率で拡大して結像される。また、露光装置１０１は、マスクＭ及びプレートＰを、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７に対してＸ方向に移動させつつ、露光を行う。これにより、図６に示すように、プレートＰには、マスクＭの列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７に対応するパターンが、パターン転写領域ＰＡ１〜ＰＡ７に形成される。
【００５３】
パターン転写領域ＰＡ１は、列パターン部Ｍ１１のパターンが転写された領域であり、境界８１ａと境界８１ｂで挟まれた領域である。ここで、境界８１ａと境界８１ｂは、それぞれ、列パターン部Ｍ１１でパターンが転写された領域のＹ方向の最も外側の領域を通過するＸ方向に平行な直線である。同様に、パターン転写領域ＰＡ２〜ＰＡ７は、それぞれ列パターン部Ｍ１２〜Ｍ１７のパターンが転写された領域である。パターン転写領域ＰＡ２〜ＰＡ７は、それぞれ境界８２ａ〜８７ａと境界８２ｂ〜８７ｂで挟まれた領域である。
【００５４】
ここで、パターン転写領域ＰＡ１の境界８１ａは、パターン転写領域ＰＡ２の境界８２ｂと隣接しており、パターン転写領域ＰＡ２の境界８２ｂよりも、境界８２ａ側となる。つまり、パターン転写領域ＰＡ１とパターン転写領域ＰＡ２とは、境界８１ａと境界８２ｂとで比較すると一部がオーバーラップしている形状となる。他のパターン転写領域も同様の関係となる。このように、露光装置１０１は、マスクＭを用いて露光を行うことで、パターン転写領域とパターン転写領域とが隣接する部分が、Ｙ方向において２つのパターン転写領域が形成される領域となる。
【００５５】
図７は、プレートＰのうち、パターン転写領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４の一部が形成されている領域を示している。上述したように、マスクＭは、隣接する列パターン部の端部、具体的にプレートＰへの結像時に隣接する側の端部が、パターン形成領域と遮蔽領域とが反転した形状となっている。これにより、図７に示すように、プレートＰの２つのパターン転写領域が形成されている領域、つまり、境界８１ａと境界８２ｂとの間、境界８２ａと境界８３ｂとの間、境界８３ａと境界８４ｂとの間の領域において、一方のパターン転写領域が形成されている領域は、他方のパターン転写領域が形成されていない。
【００５６】
２つのパターン転写領域が形成されている領域は、Ｘ方向の位置によってパターンを形成するパターン転写領域が変化する。具体的には、境界８１ａと境界８２ｂとの間の領域は、パターン境界８５を境界として、パターン転写領域ＰＡ１が形成されている領域と、パターン転写領域ＰＡ２が形成されている領域とが混在している。パターン境界８５は、列パターン部Ｍ１１の端部７１ａと列パターン部Ｍ１２の端部７２ｂの形状に対応した三角波形状である。なお、パターン境界８５は、列パターン部Ｍ１１の端部７１ａと列パターン部Ｍ１２の端部７２ｂの形状を投影倍率分拡大した形状となる。
【００５７】
同様に、境界８２ａと境界８３ｂとの間の領域は、パターン境界８６を境界として、パターン転写領域ＰＡ２が形成されている領域と、パターン転写領域ＰＡ３が形成されている領域とが混在している。パターン境界８６は、列パターン部Ｍ１２の端部７２ａ及び列パターン部Ｍ１３の端部７３ｂの形状に対応した正弦波形状である。
【００５８】
同様に、境界８３ａと境界８４ｂとの間の領域は、パターン境界８７を境界として、パターン転写領域ＰＡ３が形成されている領域と、パターン転写領域ＰＡ４が形成されている領域とが混在している。パターン境界８７は、列パターン部Ｍ１３の端部７３ａ及び列パターン部Ｍ１４の端部７４ｂの形状に対応した方形波形状である。
【００５９】
露光装置１０１は、図４及び図５に示すマスクＭを用いてプレートＰにパターンを露光することで、図６及び図７に示すパターン転写領域ＰＡ１〜ＰＡ７にパターンを形成することができる。また、マスクＭの列パターン部の、プレートＰへの結像時に隣接する側の端部の形状を、Ｙ方向に凹凸がある形状とし、パターン形成領域と遮蔽領域とが反転した形状とすることで、２つのパターン転写領域が形成されている領域において、２つのパターン転写領域のＹ方向の境界の位置がＸ方向の位置によって変化する形状とすることができる。これにより、露光装置１０１は、プレートＰに形成したパターンに帯むらが生じることを抑制することができ、より好適なパターンをプレートＰに形成することができる。つまり、露光装置１０１は、継ぎ領域における特性差を知覚され難くすることができる。ここで、帯むらとは、２つのパターン転写領域が継ぎ合わされる境界部近傍の帯状の領域（Ｘ方向に延在する領域）において、他の領域に比して転写の結果（転写特性）が異なった状態となることを意味している。
【００６０】
すなわち、露光装置１０１は、２つのパターン転写領域が継ぎ合わされる領域において２つのパターン転写領域が重ならないようにプレートＰにパターンが形成されているため、継ぎ領域において２つのパターン転写領域を重ねてパターンを形成する従来技術に比して、各パターン転写領域を形成するための露光量（ＤＯＳＥ）等の設定差を緩和することができ、露光の制御を容易にすることができる。
【００６１】
次に、図１、２及び４を用いて、温度調整装置１２０の加熱領域及び温度検出装置１３０の測定領域内の測定位置について説明する。温度調整装置１２０は、図４に示すように、マスクＭ上の加熱領域Ｈ１〜Ｈ８を加熱する。具体的には、温度調整装置１２０は、第１照明光学部材１２２ａから第８照明光学部材１２２ｈがＹ方向（露光時の走査方向に直交する方向）に列状に配置されており、第１照明光学部材１２２ａが加熱領域Ｈ１を加熱し、第２照明光学部材１２２ｂが加熱領域Ｈ２を加熱し、第３照明光学部材１２２ｃが加熱領域Ｈ３を加熱し、第４照明光学部材１２２ｄが加熱領域Ｈ４を加熱し、第５照明光学部材１２２ｅが加熱領域Ｈ５を加熱し、第６照明光学部材１２２ｆが加熱領域Ｈ６を加熱し、第７照明光学部材１２２ｇが加熱領域Ｈ７を加熱し、第８照明光学部材１２２ｈが加熱領域Ｈ８を加熱する。加熱領域Ｈ１〜Ｈ８は、Ｙ方向の位置（Ｙ座標）が視野Ｖ１〜Ｖ７と重ならない位置に形成されている。ここで、視野Ｖ１〜Ｖ７は、マスクＭの列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７のそれぞれを含む位置であり照明光が照射される。これに対して、加熱領域Ｈ１〜Ｈ８は、視野Ｖ１、視野Ｖ７の外側または、２つの視野で挟まれる領域であり、マスクＭの列パターン部が形成されていない領域、つまり、露光時に使用しない不使用領域を含む領域である。温度調整装置１２０は、露光時に使用しない不使用領域を含む領域である加熱領域Ｈ１〜Ｈ８に加熱光を照射する。なお、本実施形態の視野Ｖ１〜Ｖ７は、Ｙ方向において、それぞれ列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７よりも広い領域となる。このため、加熱領域Ｈ１〜Ｈ８は、不使用領域の一部を含まない。このように、加熱領域Ｈ１〜Ｈ８は、視野Ｖ１〜Ｖ８に含まれる不使用領域の一部を含んでいなくてもよい。
【００６２】
温度検出装置１３０は、上述したようにＹ方向に延在して配置されており、マスクＭのＹ方向の全域が測定領域１３２となる。温度検出装置１３０は、測定領域１３２内において、Ｙ方向に所定間隔で設けられた測定点１３４の温度を検出する。温度検出装置１３０は、視野Ｖ１〜Ｖ７及び加熱領域Ｈ１〜Ｈ８のそれぞれを通過する領域に少なくとも１つの測定点１３４が含まれるように、測定点１３４を配置している。つまり、温度検出装置１３０は、視野Ｖ１〜Ｖ７及び加熱領域Ｈ１〜Ｈ８のそれぞれを通過した領域のマスクＭの温度を検出する。
【００６３】
露光装置１０１は、温度調整装置１２０を設け、温度調整装置１２０で、マスクＭの照射光が照射されない領域、つまり露光時に視野Ｖ１からＶ７を通過しない領域を、加熱光が照射される加熱領域Ｈ１〜Ｈ８とすることで、マスクのパターンが形成されていない領域を加熱する。これにより、露光装置１０１は、マスクＭに温度差が生じることを抑制することができる。
【００６４】
具体的には、露光装置１０１は、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７で拡大投影露光を行うため、マスクＭが実際に焼き付ける列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７が存在するパターン領域とその間の列パターン部が形成されていない領域（以下「不使用領域」ともいう。）に分かれる。ここで、露光装置１０１は、露光時にパターン領域に視野Ｖ１〜Ｖ７を形成し照明光を照射させる。このため、マスクＭは、露光時にパターン領域が温められる。これに対して露光装置１０１は、露光時に不使用領域には照明光を照射しない。このため、マスクＭは、露光時に不使用領域が熱伝導や空気の滞留、伝導のみでしか暖められないため、パターン領域ほど温度が上昇しない。このため、照明光のみを照射する構成では、マスク面内で不均一な温度分布が生じ、パターン部が変形するなどして良好なパターン転写ができない恐れがある。
【００６５】
これに対して、露光装置１０１は、温度調整装置１２０により、不使用領域、具体的には露光時に照明光が照射されない領域、つまり視野を通過しない領域に加熱光を照射する。つまり、露光装置１０１は、通常の露光の照明系以外の不使用領域照明系として温度調整装置１２０を設ける。これにより、露光装置１０１は、露光時の通常の照明系では加熱されにくい不使用領域を好適に加熱することができ、露光時にマスクＭに生じる温度差を低減することができる。これにより、不使用領域も積極的に温度上昇を起こしてマスク面内を均一な温度に近づけることで、マスク面内で不均一な温度分布が生じることを抑制でき、マスク上のパターンのひずみを防止し、良好なパターン転写を行うことができる。また、使用を継続した場合に生じる温度差を低減できるため、連続した露光を行う場合でも効果を向上させることができる。
【００６６】
ここで、温度調整装置１２０は、加熱光として、プレートＰを露光する波長の光、つまり、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７が像野Ｉ１〜Ｉ７に照射させる光の波長を含まない光を用いることが好ましい。これにより、温度調整装置１２０から出力された光がプレートＰに悪影響を及ぼすことを抑制することができる。具体的には、フレア光の発生等で露光に影響を与えることを抑制することができる。また、温度調整装置１２０は、上述したように効率よくマスクＭを加熱できるため、マスクＭで吸収されやすく、かつ熱を発生させやすい波長の光を用いることが好ましい。なお、露光装置１０１の温度調整装置１２０から出射された光は、投影光学系等に入射しにくい構成であるため、加工光として、通常の照明光と同様の波長の光を用いることもできる。
【００６７】
また、露光装置１０１は、制御装置６４で温度調整装置１２０から出力する加熱光を制御することが好ましい。ここで、温度上昇は、パターン部に照射する光の照度とクロムのパターン及びマスクの基部に吸収される光の割合で決まる。このため、制御装置６４は、照明光と実質的に同じ照度となるように加熱光の出力を決定することが好ましい。パターン領域の照度をＥ１、吸収率をＡＢ１、吸収される光の実質照度をＪＥ１とすると、三者の関係は、ＪＥ１＝Ｅ１×ＡＢ１となる。また、不使用領域で吸収される光の実質照度をＪＥ２とし、不使用領域の照度をＥ２、吸収率をＡＢ２とすると、ＪＥ２＝Ｅ２×ＡＢ２となる。以上より、制御装置６４は、ＪＥ２＝ＪＥ１となるように、各種パラメータから照度Ｅ２を算出し、算出した照度Ｄ２の光を出力すればよい。また、上記関係を用いて、照度を決定することで、照明光と加工光とが異なる波長の光を用いた場合でも、パターン領域と不使用領域との加熱状態を近づけることができ、マスクの温度上昇を均一にすることができる。なお、吸収率は、マスクを作成した材料等から算出することができる。照度は、露光装置１０１の駆動条件から算出することができる。
【００６８】
また、温度調整装置１２０は、１つの発光源から出力した光を複数に分岐する構成を加熱光源１２１に用いることで、光源の数を減らすことができ、部品点数を削減することができる。
【００６９】
露光装置１０１は、温度検出装置１３０で検出した結果に基づいて、温度調整装置１２０の動作を制御してもよい。具体的には、温度検出装置１３０で検出したパターン領域の温度と不使用領域の温度を検出し、検出した情報に基づいて、温度調整装置１２０の照明光量を制御（フィードバック制御）することにより、マスク面内の温度の均一性をより向上させることができる。一例としては、露光装置１０１は、例えば１０スキャン後の各測定点１３４の値を比較し、高い温度を示した不使用領域に対応する温度調整装置１２０のユニット（不使用領域照明光学系）の出力を低下させ、低い温度を示した温度調整装置１２０のユニットに対応する不使用領域照明光学系の出力を向上させる。これにより、マスクＭの温度制御をより高精度に実行することができる。
【００７０】
ここで、露光装置１０１は、露光時のマスクの温度条件を加味してパターンを形成することが好ましい。つまり、露光装置１０１は、露光時の温度になった場合に所望の寸法となるようにパターンを形成したマスクを用いることが好ましい。原版となるマスクパターンについては、一定温度ｄｔだけ上昇させた際に、所望の寸法になるように、マスクパターンに予め寸法のオフセットを乗せておくことが好ましい。これにより、露光時に所定の温度にしたマスクで露光を行うことで、所望のパターンの露光を連続して実行することができる。
【００７１】
ここで、第１実施形態の露光装置１０１は、視野Ｖ１、Ｖ２内のパターンが、Ｘ方向に正立となり、Ｙ方向に倒立となり、さらに拡大された像として、像野Ｉ１、Ｉ２内に形成される構成としたが、これに限定されない。露光装置１０１は、視野Ｖ１、Ｖ２内のパターンが、Ｙ方向に正立となる像として像野Ｉ１、Ｉ２内に形成される構成としてもよい。露光装置１０１は、例えば、投影光学装置ＰＬにリレー光学系を１組追加することで像を反転させ、倒立から正立にすることができる。露光装置１０１は、マスクＭのパターンとプレートＰに形成されるパターンの像との相対関係に応じて、パターン形成領域と遮蔽領域とを反転させた形状とする端部を決定する。これにより、露光装置１０１及びマスクＭは、マスクＭのパターンとプレートＰに形成されるパターンの像との相対関係に関わらず、２つのパターン転写領域が形成されている領域も、２つのパターン転写領域が重ならない形状でプレートＰにパターンを形成することができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、列パターン部の端部の形状を三角波、正弦波、方形波等としたが、これに限定されない。列パターン部の端部の形状は、規則性のない形状、つまり規則性がなくＹ方向に凹凸した凹凸形状としてもよい。また、列パターン部の端部の形状は、周囲が遮蔽領域に囲まれたパターン形成領域を備えている形状でもよい。
【００７３】
マスクＭは、列パターン部の端部の形状を、規則性のない形状とすることで、２つのパターン形成領域が重なる部分において、２つのパターン形成領域のＹ方向の境界の位置を、Ｘ方向の位置によって不規則に変化させることができる。これにより、２つのパターン形成領域で露光量等が異なり、パターンの形状が変化する場合でも、変化が不規則になるのでプレートＰに形成されるパターンに対する影響を小さくすることができる。
【００７４】
また、マスクＭは、列パターン部の端部の形状を、周囲が遮蔽領域に囲まれたパターン形成領域を備えていることで、２つのパターン形成領域が重なる部分において、２つのパターン形成領域をより混在させることができる。これにより、２つのパターン形成領域で露光量等が異なり、パターンの形状が変化する場合でも、変化が不規則になるのでプレートＰに形成されるパターンに対する影響を小さくすることができる。
【００７５】
第１実施形態の露光装置１０１は、投影光学系のＸ方向の位置を調整することで、マスクの列パターン部をマスク上の同じ位置に形成して、所望のパターンを形成したが、これに限定されない。露光装置１０１は、マスク上に形成する列パターンのＸ方向の位置をオフセットさせてもよい。
【００７６】
露光装置１０１は、投影光学装置がＤｐ＜Ｄｍ×｜β｜となる場合、ＤｐとＤｍとの関係に対応するマスクオフセットＭＯで列パターン部のＸ方向における位置をずらすことで、上記実施形態と同様のパターンをプレートＰに形成することができる。つまり、プレートＰに、Ｙ方向において２つのパターン転写領域が重なる領域を有し、かつ、２つのパターン転写領域が重なる領域において一方のパターン転写領域が形成された領域に他方のパターン転写領域が形成されず、かつ、境界の位置がＹ方向の位置に応じて変化するパターンを形成することができる。
【００７７】
従って、この露光装置１０１によれば、大型のプレートに対してマスクのパターンを転写する場合においても第１列パターン部と第２列パターン部とをずらして配置した距離だけマスクの走査方向の長さを長くするだけで、それ以上のマスクの大型化を避けることができる。また、投影光学系が拡大倍率を有するにもかかわらず、後方側投影光学系及び前方側投影光学系の視野の中心同士の走査方向における間隔に対して、後方側投影光学系及び前方側投影光学系による像野の中心同士の走査方向における間隔を広げる必要がないため、投影光学系の設計自由度が大きくなり、製造コストを低下させることができる。
【００７８】
上記実施形態では、各列パターン部に対応する領域に照明光学系および投影光学系を配置した構成とし、１回の走査でマスクの全ての列パターン部のパターンを露光したがこれに限定されない。露光装置は、１回目の走査でマスクＭの一部の列パターン部のパターンを露光し、２回目の走査でマスクＭの残りの列パターン部のパターンを露光するようにしてもよい。つまり、複数回の走査でマスクの全ての列パターン部のパターンをプレートＰに露光するようにしてもよい。
【００７９】
上記実施形態の露光装置は、視野の形状を矩形としたが、視野の形状はマスクの列パターン部の形状に応じて変更可能とすることが好ましい。例えば、露光装置は、マスクとして、上述した形状ではなく、Ｙ方向において２つのパターン転写領域が形成される領域で、２つのパターン転写領域が重なるように列パターン部が形成されるマスクを用いることができるようにしてもよい。この場合、重なる領域は、それぞれのパターンで露光される光量の合算が他の領域の露光量と同じとなるようにすることが好ましい。
【００８０】
露光装置は、特開２００９−１５１２９８号公報に示す露光装置のように、パターンの一部を重ねて露光するマスクでもパターンを露光できるようにすることで、用途や目的に応じて、最適なマスクを用いて露光することができる。なお、露光装置は、例えば照明光学系に視野絞りを設け、視野絞りの形状を調整することで、視野を矩形から台形、台形から矩形に切り替えることができる。
【００８１】
なお、上述のプレートＰとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、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）などを用いることができる。
【００８２】
露光装置１０１は、マスクＭとプレートＰとを同期移動してマスクＭのパターンを介した露光光でプレートＰ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）とすることで、露光光源を小型化できる。また、露光装置１０１は、スキャニングステッパとすることで、各列パターン部に必要な光を適切に照射できるため、照明光の利用効率が向上できる。なお、露光装置１０１としては、他に、マスクＭとプレート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、プレート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、露光装置１０１は、投影光学系を複数備え、複数の投影光学系でマスクのそれぞれの領域に露光光を照射する構成としたが、１つの投影光学系でマスクの全域に露光光を照射する構成としてもよい。いずれの方式の場合でも、マスクＭを複数のマスク列パターン部に分割し、マスクのパターンを拡大してプレートに結像させる場合は、マスク列パターン部の端部を上述した形状とすることで、好適なパターンをプレートに形成することができる。
【００８３】
〔第２実施形態〕
次に、図８を用いて、第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。第２実施形態の露光装置は、温度調整装置の構成を除いて、第１実施形態の露光装置１０１と同様の構成である。
【００８４】
図８は、第２実施形態に係る露光装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。以下、第２実施形態に特有の温度調整装置１４０について説明する。温度調整装置１４０は、光源１４２と、絞り１４３と、コリメータレンズ１４４と、ダイクロイックミラー１４５と、リレーレンズ１４６、１４８と、を有する。温度調整装置１４０は、光源１４２と、絞り１４３と、コリメータレンズ１４４と、ダイクロイックミラー１４５と、リレーレンズ１４６、１４８と、が１つのユニットとなり、加熱領域Ｈ毎にユニットが設けられる。光源１４２より射出した光束は、絞り１４３を通過した後、コリメータレンズ１４４でコリメートされた後、ダイクロイックミラー１４５により反射されてリレーレンズ１４６、１４８で案内され、加熱領域Ｈに到達する。温度調整装置１４０は、各加熱領域Ｈを、別々のユニットで加熱する。
【００８５】
温度調整装置１４０は、加熱領域Ｈ毎に光源１４２を設けた構成としても光源の個数が増えるが上記と同様の効果を得ることができる。また、露光装置は、温度調整装置１４０のように、光ファイバに換えて、レンズとミラーを用いて加熱光を案内することもできる。
【００８６】
〔第３実施形態〕
次に、図９を用いて、第３実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。第３実施形態の露光装置は、温度調整装置の構成を除いて、第１実施形態の露光装置１０１と同様の構成である。
【００８７】
図９は、第３実施形態に係る露光装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。以下、第３実施形態に特有の温度調整装置１５０について説明する。温度調整装置１５０は、照明光の光路上に設けられ、照明光の一部を反射するダイクロイックミラー１５２と、ダイクロイックミラー１５２で反射された光を案内する光学部材１５４と、光学部材１５４を通過した光を集光する集光レンズ１５６と、を有する。
【００８８】
温度調整装置１５０は、照明光の一部を分岐し、分岐した光を加熱光として加熱領域Ｈに照射する。また、温度調整装置１５０は、図９に示すように、ＺＸ平面において、照明光に対して傾斜した向きで加熱光を照射する。
【００８９】
温度調整装置１５０は、照明光を分岐して用いることで、光源の数を減らすことができる。また、温度調整装置１５０は、ＺＸ平面において、照明光に対して傾斜した向きで加熱光を照射することで、加熱光がマスクＭを通過してもプレートＰに到達しにくくすることができる。これにより、加熱光が露光に悪影響を与えることを抑制することができる。なお、上述した実施例も照明光に対して傾斜した向きで加熱光を照射することが好ましい。
【００９０】
また、上記実施形態は、いずれもマスクＭの上面側、照明光が照射される側に加熱光を照射したがこれに限定されない。露光装置は、マスクＭの下面側に加熱光を照射してもよい。
【００９１】
〔第４実施形態〕
次に、図１０及び図１１を用いて、第４実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。第４実施形態の露光装置は、マスクステージ及び温度調整装置の構成を除いて、第１実施形態の露光装置１０１と同様の構成である。
【００９２】
図１０は、第４実施形態に係る露光装置の１つの部分照明光学系及び温度調整装置の構成を概略的に示す断面図である。図１１は、図１０に示すマスクステージと温度調整装置で温度を調整する領域との一例を示す平面図である。以下、第４実施形態に特有のマスクステージ１６２及び温度調整装置１７０について説明する。図１０に示すようにマスクステージ１６２は、開口１６４が形成されている。ここで、開口１６４は、列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７に対応して開口１６４ａ〜１６４ｇの７つ設けられている。開口１６４ａ〜１６４ｇは、Ｘ方向に延在する細長い矩形であり、列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７よりも開口面積が大きい。開口１６４ａ〜１６４ｇは、対応する列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７の外周よりも外側に開口の端面が形成されている。これにより、マスクステージ１６２は、マスクＭの列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７の下面側が開放された状態、つまり光が通過できる状態となっている。マスクステージ１６２は、開口１６４が形成されている以外の領域は、板状部材が配置されており、マスクＭを下面側から支持している。これにより、マスクＭは、たわみが発生しにくい状態で支持されている。
【００９３】
温度調整装置１７０は、マスクステージ１６２の下面に設けられている。温度調整装置１７０は、上述した加熱領域と同様に、視野Ｖ１、Ｖ７の外側、視野Ｖ１からＶ７の間の８箇所に接触加熱部１７０ａ〜１７０ｈが配置されている。接触加熱部１７０ａ〜１７０ｈは、マスクステージ１６２の下面に接触している。接触加熱部１７０ａ〜１７０ｈでマスクステージ１６２を加熱することで、マスクステージ１６２が保持するマスクＭを加熱する。ここで、接触加熱部１７０ａ〜１７０ｈは、それぞれマスクＭの列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７が配置されていない領域、つまり不使用領域に接する部分のマスクステージに支持されている。これにより、接触加熱部１７０ａ〜１７０ｈは、マスクステージを介してマスクＭの不使用領域を加熱することができる。このように、第４実施形態の露光装置は、温度調整装置１７０として接触加熱を行う機構をマスクステージに設けても同様の効果を得ることができる。
【００９４】
［他の実施形態］
図１２は、マスクに形成されるパターンと温度調整装置で温度を調整する領域との一例を示す平面図である。上記実施形態は、いずれも不使用領域を温度調整装置で加熱し、マスク全体の温度差を低減したがこれに限定されない。露光装置は、温度調整装置に、パターン領域の温度も調整する機構をさらに設けてもよい。例えば、露光装置は、不使用領域に加熱光を照明する不使用領域照明系に加え、パターン領域に対応する領域に加熱光を照射する補助照明系（補助加熱系）を加えてもよい。これにより高精度な制御が可能となる。
【００９５】
具体的には、図１２に示すように加熱領域Ｈ１からＨ８に加え、Ｘ方向の位置が異なるがＹ方向の位置が視野Ｖ１からＶ７と同じ位置となる加熱領域（補助加熱領域）Ｈ１１〜Ｈ１７を設けてもよい。
【００９６】
露光装置は、温度調整装置で補助加熱領域Ｈ１１からＨ１７を加熱することで、列パターン部Ｍ１１〜Ｍ１７が形成されているパターン領域間で温度差が生じた場合でも補助加熱領域Ｈ１１からＨ１７の加熱量を調整することで、パターン領域間の温度差を低減することができる。ここで、露光装置は、露光に直接影響するためパターン領域に対応する照明光を均一に照明することが要求される。このため、これを意図的に変更することは通常できない。このような、場所ごとのパターン密度の違いにより不均一な温度変化を生じてしまい、結果としてマスク上のパターンをひずませる原因となる恐れがある。露光装置は、視野に照射される照明光とは異なる補助加熱光で加熱することで、マスク上の温度上昇を均一に近くすることができる。なお、補助加熱光も、プレートで露光が生じない非感光性の光を用いることが好ましい。
【００９７】
露光装置は、上記実施形態のようにマスクのパターン部を１より大きい投影倍率で拡大したパターンをプレートに露光することが好ましい。このように拡大投影露光の露光装置は、列パターン部と列パターン部との間の不使用領域が大きくなるため、温度調整装置を設けることでマスクに不具合が生じることを抑制することができる。露光装置は、拡大投影露光に限定されない。
【００９８】
図１３は、他の実施形態に係る露光装置の一例を示す斜視図である。図１４は、他の実施形態に係る照明領域と温度調整装置で温度を調整する領域とマスクとの関係を示す図である。図１３において、露光装置２００は、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ２０１と、プレートＰを保持して移動可能なプレートステージ２０２と、マスクステージ２０１及びプレートステージ２０２の位置を計測する干渉計システム２０３と、マスクＭを露光光（照明光）で照明する照明システムＩＳと、露光光で照明されたマスクＭのパターンの像をプレートＰに投影する投影システムＰＳと、露光装置２００全体の動作を制御する制御装置２０４と、温度調整装置２５０と、温度検出装置２５２と、を備えている。マスクＭ、プレートＰは上述の実施形態と同様である。
【００９９】
投影システムＰＳは、複数の投影光学系を有する。照明システム（照明装置）ＩＳは、複数の投影光学系に対応する複数の部分照明光学系（照明モジュール）を有する。本実施形態の露光装置２００は、マスクＭとプレートＰとを所定の走査方向に同期して移動しながら、マスクＭのパターンの像をプレートＰに投影する。
【０１００】
投影システム（投影光学装置）ＰＳは、７つの投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７を有し、照明システムＩＳは、７つの部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７を有する。なお、投影光学系及び部分照明光学系の数は７つに限定されない。
【０１０１】
以下の説明において、投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７のそれぞれを適宜、第１〜第７投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７、と称し、部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７のそれぞれを適宜、第１〜第７部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７、と称する。
【０１０２】
照明システムＩＳは、異なる７つの視野Ｖ１１〜Ｖ１７のそれぞれに露光光を照射可能である。視野Ｖ１１〜Ｖ１７は、第１〜第７部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７から射出される露光光が照射される照射領域に相当する。以下の説明において、視野Ｖ１１〜Ｖ１７を適宜、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７、と称する。
【０１０３】
照明システムＩＳは、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７のそれぞれを露光光で照明する。照明システムＩＳは、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７内をそれぞれ均一な照度分布の露光光で照明する。本実施形態においては、照明システムＩＳから射出される露光光として、水銀ランプ２０５から射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線等）を用いる。
【０１０４】
本実施形態において、照明システムＩＳは、水銀ランプ２０５から射出された光を反射する楕円鏡２０６と、楕円鏡２０６からの光の少なくとも一部を反射するダイクロイックミラー２０７と、ダイクロイックミラー２０７からの光が入射するコリメートレンズ及び集光レンズを含むリレー光学系２０８と、リレー光学系２０８からの光を分岐して、第１〜第７部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７のそれぞれに供給するライトガイドユニット２０９とを備えている。
【０１０５】
第１〜第７部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７のそれぞれは、ライトガイドユニット２０９からの光が供給されるコリメートレンズ、コリメートレンズからの光が供給されるフライアイインテグレータ、及びフライアイインテグレータからの光が供給されるコンデンサレンズを備えている。第１〜第７部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７それぞれのコンデンサレンズから射出された露光光は、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７に照射される。第１〜第７部分照明光学系ＩＬ１１〜ＩＬ１７のそれぞれは、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７を均一な照度分布の露光光で照明する。これにより、照明システムＩＳは、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７内に位置するマスクＭの部分的な領域を均一な照度分布の露光光で照明する。
【０１０６】
マスクステージ２０１は、マスクＭを保持可能なマスク保持部２１０を有し、マスクＭを保持した状態で、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７に対して移動可能である。本実施形態において、マスク保持部２１０は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ２０１は、例えばリニアモータなどを含む駆動システムの駆動力によって移動可能である。本実施形態において、マスクステージ２０１は、駆動システムにより、マスクＭを保持したマスク保持部２１０を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【０１０７】
投影システムＰＳは、異なる７つの像野（投影領域）Ｉ１１〜Ｉ１７に露光光を照射可能である。像野Ｉ１１〜Ｉ１７は、第１〜第７投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７から射出される露光光が照射される照射領域に相当する。以下の説明において、像野Ｉ１１〜Ｉ１７を適宜、第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７、と称する。
【０１０８】
投影システムＰＳは、第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７のそれぞれに、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７内に位置するマスクＭのパターンの像を投影する。投影システムＰＳは、第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７に配置されたプレートＰの一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態では、投影システムＰＳは、パターンの像を等倍で投影する。
【０１０９】
第１〜第７投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７のそれぞれは、例えば特開２００１−２１５７１８号公報に開示されているような、シフト調整機構、スケーリング調整機構、及び像面調整機構などを含む結像特性調整装置を有する。制御装置２０４は、第１〜第７投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７のそれぞれが有する結像特性調整装置を制御して、第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７それぞれの位置及び大きさなどを調整することができる。
【０１１０】
プレートステージ２０２は、プレートＰを保持可能なプレート保持部２１１を有し、プレートＰを保持した状態で、第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７に対して移動可能である。本実施形態において、プレート保持部２１１は、プレートＰの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレートＰを保持する。プレートステージ２０２は、例えばリニアモータなどを含む駆動システムの駆動力によって移動可能である。本実施形態において、プレートステージ２０２は、駆動システムの作動により、プレートＰを保持したプレート保持部２１１を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【０１１１】
干渉計システム２０３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ２０１（マスクＭ）の位置を光学的に計測可能な第１干渉計ユニット２０３Ａと、ＸＹ平面内におけるプレートステージ２０２（プレートＰ）の位置を光学的に計測可能な第２干渉計ユニット２０３Ｂとを有する。プレートＰの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置２０４は、干渉計システム２０３の計測結果に基づいて、マスクステージ２０１（マスクＭ）及びプレートステージ２０２（プレートＰ）の位置制御を実行する。
【０１１２】
プレートＰの露光時、制御装置２０４は、マスクステージ２０１及びプレートステージ２０２を制御して、マスクＭ及びプレートＰを、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、プレートＰの走査方向（同期移動方向）をＸ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＸ軸方向とする。制御装置２０４は、プレートＰを第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７に対してＸ軸方向に移動するとともに、そのプレートＰのＸ軸方向への移動と同期して、照明システムＩＳの第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７に対してマスクＭをＸ軸方向に移動しつつ、照明システムＩＳによりマスクＭを露光光で照明し、投影システムＰＳを介して、マスクＭからの露光光をプレートＰに照射する。これにより、第１〜第７投影光学系ＰＬ１１〜ＰＬ１７の第１〜第７像野Ｉ１１〜Ｉ１７に照射されたマスクＭからの露光光でプレートＰが露光され、マスクＭのパターンの像がプレートＰに投影される。
【０１１３】
温度調整装置２５０は、Ｙ方向において、マスクＭの配置領域の全域を覆う位置に配置されている。温度調整装置２５０は、マスクＭを加熱することでマスクＭの温度差を低減する。温度調整装置２５０は、図１３では、１つの箱として示しているが、Ｙ方向の領域毎に複数に分割してもよい。また、１つの温度調整装置２５０で、Ｙ方向の領域毎に加熱量を調整してもよい。温度検出装置２５２は、Ｙ方向において、マスクＭの配置領域の全域を覆う位置に配置されている。温度検出装置２５２は、上記実施形態の温度検出装置１３０と同様の構成である。
【０１１４】
図１４は、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７と、マスクＭと加熱領域Ｈ２１との位置関係の一例を示す模式図であり、マスクＭの表面を含む平面内の位置関係を示している。図１４に示すように、本実施形態において、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７のそれぞれは、ＸＹ平面内において矩形である。本実施形態において、第１、第３、第５、第７部分照明光学系ＩＬ１１、ＩＬ１３、ＩＬ１５、ＩＬ１７による第１、第３、第５、第７視野Ｖ１１、Ｖ１３、Ｖ１５、Ｖ１７が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。また、第２、第４、第６部分照明光学系ＩＬ１２、ＩＬ１４、ＩＬ１６による第２、第４、第６視野Ｖ１２、Ｖ１４、Ｖ１６が、Ｙ軸方向にほぼ等間隔で配置されている。
【０１１５】
第１、第３、第５、第７視野Ｖ１１、Ｖ１３、Ｖ１５、Ｖ１７は、第２、第４、第６視野Ｖ１２、Ｖ１４、Ｖ１６に対して、−Ｘ側に配置されている。また、Ｙ軸方向に関して、第１、第３、第５、第７視野Ｖ１１、Ｖ１３、Ｖ１５、Ｖ１７の間に、第２、第４、第６視野Ｖ１２、Ｖ１４、Ｖ１６が配置される。
【０１１６】
第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７のそれぞれは、プレートＰにおけるＸ軸方向（走査方向）の積算露光量が等しくなるように配置されている。具体的には、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７のそれぞれは、ＸＹ平面内において投影領域の形状が矩形形状であり、端部領域が、隣り合う投影領域（例えば、第１像野Ｉ１１に対する第２像野Ｉ１２）の三角形状の端部領域と、Ｙ軸方向に関して重複するように配置されている。これにより、Ｘ軸方向に関する投影領域の寸法の和が、同じになるように設けられている。なお、露光装置２００は、投影領域では、視野絞りで台形形状となり、端部の三角形部分が重なる。
【０１１７】
加熱領域Ｈ２１は、Ｙ方向において、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７の全域を含む領域である。温度調整装置２５０は、加熱領域Ｈ２１における出力の分布を調整することで、第１〜第７視野Ｖ１１〜Ｖ１７で照明され加熱される領域内で生じる温度差を低減することができる。このように、露光装置２００は、等倍または縮小投影光学系である場合も、温度調整装置２５０で、マスクの温度を調整することで、マスクの温度を均一化することができる。
【０１１８】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書などに開示されているような、複数のプレート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。
【０１１９】
また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書などに開示されているような、基板を保持するプレートステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数のプレートステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【０１２０】
露光装置１０１の種類としては、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に限られず、プレート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、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。
【０１２１】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各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、例えば各ステージ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。
【０１２２】
上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた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などが含まれる。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後、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などが管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１２３】
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の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の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１２４】
次に、図１５から図１７を用いて、露光方法を説明する。図１５から図１７は、それぞれ露光方法の温度調整のステップを示すフローチャートである。本実施形態の露光方法は、マスクを投影光学系に対して設定し、設定されたマスクに照明光を照射し、照明光で照明されたマスクのパターンを投影光学系で案内して基板に結像し、基板へ露光する。さらに、露光方法は、マスクの温度を調整する。以下、図１５から図１７を用いて、露光方法のうち、マスクの温度を調整する処理動作について詳細に説明する。なお、図１５から図１７に示す処理は、制御装置６４、２０４で各種処理を実行することで実現することができる。
【０１２５】
図１５を用いて制御の一例を説明する。制御装置６４は、ステップＳ１０として、温度検出装置１３０でマスクの温度分布を検出する。制御装置６４は、ステップＳ１０で温度分布を検出したら、ステップＳ１２として温度分布に基づいて、加熱領域の出力分布を決定し、ステップＳ１４として決定した出力分布で加熱領域を加熱し、本処理を終了する。このように、制御装置６４は、温度分布の検出と、温度分布に基づいた出力の調整を繰り返すことで、マスクの温度を均一にすることができる。
【０１２６】
図１６を用いて制御の一例を説明する。制御装置６４は、ステップＳ２０として、温度検出装置１３０でマスクの各位置、つまりパターン領域と不使用領域のそれぞれの位置の温度を検出する。制御装置６４は、ステップＳ２０で各位置の温度を検出したら、ステップＳ２２として、パターン部よりも温度が閾値以上低い領域があるかを判定する。ここで、閾値は予め設定した値である。制御装置６４は、ステップＳ２２でパターン部よりも温度が閾値以上低い領域がある（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ２４として、当該温度が低い領域を加熱し、本処理を終了する。制御装置６４は、ステップＳ２２でパターン部よりも温度が閾値以上低い領域がない（Ｎｏ）と判定した場合、本処理を終了する。このように制御装置６４は、温度差が閾値以上となった場合に加熱を開始するようにしてもよい。
【０１２７】
図１７を用いて制御の一例を説明する。図１７は、温度検出装置による温度検出の結果を用いずに加熱を制御する場合の例である。制御装置６４は、ステップＳ３０として、マスクパターンの分布を検出する。制御装置６４は、ステップＳ３０でマスクパターンの分布を検出したら、ステップＳ３２としてパターンの分布に基づいて、加熱領域の出力分布を決定し、ステップＳ３４として決定した出力分布で加熱領域を加熱し、本処理を終了する。このように、制御装置６４は、マスクのパターンの分布に基づいて、加熱領域の加熱の割合を調整してもよい。露光装置は、マスクのパターンの分布、つまり、光を遮蔽する部分と光を透過する部分との割合を算出し、その割合に基づいて、各部に照射する加熱光の出力を調整することで、各部の温度の差を小さくすることができる。ここで、パターン分布は、入力された値を用いてもよいし、カメラ等でマスクを撮影し、解析することで、パターンを検出してもよい。また、制御装置６４は、上述したように、パターン領域の吸収率、照度、不使用領域の吸収率に基づいて、不使用領域の照度を算出し、結果に基づいて温度調整装置の動作を制御するようにしてもよい。
【０１２８】
次に、図１８を用いて、デバイス製造方法を説明する。図１８は、デバイス製造方法の各ステップを示すフローチャートである。本実施形態に係るデバイス製造方法でデバイスを製造するにあたって、まず、デバイス（電子デバイス）の機能及び性能の設計が行われる（ステップＳ２０１）。次に、ステップＳ２０１における設計に基づいたマスクＭが製造される（ステップＳ２０２）。次に、レジストが塗布されたプレートＰに、ステップＳ２０２で製造されたマスクＭのマスクパターンが投影露光される工程、露光したプレートＰを現像する工程、現像されたプレートＰの加熱工程及びエッチング工程等を含む基板処理が行われる（ステップＳ２０３）。
【０１２９】
基板処理においてマスクパターンがプレートＰに投影露光される工程では、露光装置１０１が本実施形態に係る露光方法を実行することにより、マスクＭに形成されたパターン、すなわちマスクパターンと同形状のパターンがプレートＰに転写される。マスクパターンが転写されたプレートＰは、現像、加熱及びエッチングによって、転写されたパターンに基づいて加工される。基板処理が終了したら、ダイシング工程、ボンディング工程及びパッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイスの組み立てが行われ（ステップＳ２０４）、その後の検査（ステップＳ２０５）を経てデバイスが完成する。
【符号の説明】
【０１３０】
２  楕円鏡
３  ダイクロイックミラー
４  コリメートレンズ
５  波長選択フィルタ
６  減光フィルタ
７  集光レンズ
８  ライトガイドファイバ
５２  アライメント系
５４  オートフォーカス系
６１  露光光源
６２  マスクステージ
６３  プレートステージ
６４  制御装置
７０  遮蔽領域
７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ  端部
１０１、２００  露光装置
１２０  温度調整装置
１２１  加熱光源
１２２  照射部
１２３  光ファイバ
１３０  温度検出装置
ＣＣＭｂ、ＣＣＭｃ  凹面反射鏡
ＦＭ１ｂ、ＦＭ１ｃ  第１偏向部材
ＦＭ２ｂ、ＦＭ２ｃ  第２偏向部材
Ｇ１ｂ、Ｇ１ｃ  第１レンズ群
Ｇ２ｂ、Ｇ２ｃ  第２レンズ群
Ｇ３ｂ、Ｇ３ｃ  第３レンズ群
Ｉ１〜Ｉ７、Ｉ１１〜Ｉ１７  像野
ＩＬ１〜ＩＬ７、ＩＬ１１〜ＩＬ１７  部分照明光学系
Ｍ  マスク
Ｐ  プレート
ＰＡ１〜ＰＡ７  パターン転写領域
ＰＬ１〜ＰＬ７、ＰＬ１１〜ＰＬ１７  投影光学系
Ｖ１〜Ｖ７、Ｖ１１〜Ｖ１７  視野
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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