(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光で照明されるマスクを支持するマスクステージと感光基板を支持する基板ステージとを同期移動しつつ前記マスクのパターンの像を投影光学系を介して前記感光基板に投影露光する露光装置において、
くさび状に形成され前記露光光を透過可能な第１及び第２のくさび型光学部材を含み、該第１及び第２のくさび型光学部材を、一定のギャップを維持した状態で対向させて前記露光光の光路上に保持するとともに該光路の光軸回りに相対的に回転させる像面調整装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記像面調整装置は、前記第１のくさび型光学部材のうち前記露光光が射出する第１の傾斜面と前記第２のくさび型光学部材のうち前記露光光が入射する第２の傾斜面とを前記一定のギャップを維持した状態で非接触に対向させる非接触装置と、
前記第２の傾斜面に対して前記第１の傾斜面をスライドさせるように、前記第１のくさび型光学部材と前記第２のくさび型光学部材とを相対的に移動させる第１の駆動装置と、
前記第２の傾斜面に対して前記第１の傾斜面をスライドさせるように、前記第１のくさび型光学部材と前記第２のくさび型光学部材とを前記光路の光軸回りに相対的に回転させる第２の駆動装置とを備えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のくさび型光学部材は、前記第１のくさび型光学部材における前記露光光の入射面と、前記第２のくさび型光学部材における前記露光光の射出面とを略平行にして保持されることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記像面調整装置は、前記マスク又は前記感光基板の近傍に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項５】
前記像面調整装置は、前記マスク又は前記感光基板に対して光学的にほぼ共役な位置に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記投影光学系は複数設けられ、前記像面調整装置は前記複数の投影光学系のそれぞれに対応して設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記基板ステージに設けられ、前記投影光学系を介して照射される前記露光光を検出する撮像センサと、
前記撮像センサの検出結果に基づいて前記像面調整装置を駆動制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
前記マスクの撓み量を計測する撓みセンサと、
前記撓みセンサの計測結果に基づいて前記像面調整装置を駆動制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記マスクステージと前記基板ステージとの同期移動に合わせて、前記像面調整装置を駆動制御することを特徴とする請求項７又は８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記同期移動に合わせて補正する前記像面調整装置での補正量を制御マップとして記憶し、該制御マップに基づいて前記像面調整装置を駆動制御することを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記パターンは液晶表示素子パターンであり、前記感光基板は角型のガラスプレートであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
露光光で照明されるマスクを支持するマスクステージと感光基板を支持する基板ステージとを同期移動しつつ前記マスクのパターンの像を前記感光基板に投影露光する露光方法において、
くさび状に形成され前記露光光を透過可能な第１及び第２のくさび型光学部材を、一定のギャップを維持した状態で対向させて前記露光光の光路上に保持するとともに該光路の光軸回りに相対的に回転させる調整ステップを含むことを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
前記調整ステップは、前記マスクステージと前記基板ステージとの同期移動に合わせて、前記第１及び第２のくさび型光学部材を前記光路の光軸回りに相対的に回転させることを特徴とする請求項１２記載の露光方法。
【請求項１４】
前記同期移動に合わせて補正する前記第１及び第２のくさび型光学部材による補正量を取得する取得ステップを含み、
前記調整ステップは、前記取得ステップによって取得された前記補正量に基づいて、前記第１及び第２のくさび型光学部材を前記光路の光軸回りに相対的に回転させることを特徴とする請求項１３記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクと感光基板とを同期移動しつつマスクのパターン像を感光基板に投影露光する露光装置及び露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示デバイスや半導体デバイス等の電子デバイスは、マスクに設けられているパターンを感光基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、パターンを有するマスクを載置して２次元移動するマスクステージと感光基板を載置して２次元移動する基板ステージとを有し、マスクに設けられたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら投影光学系を介して感光基板に投影露光するものである。露光装置としては、感光基板上にマスクのパターン全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との２種類が主に知られている。このうち、液晶表示デバイスを製造する際には、表示領域の大型化の要求から走査型露光装置が主に用いられている。
【０００３】
走査型露光装置には、複数の投影光学系を、隣り合う投影領域が走査方向で所定量変位するように、且つ隣り合う投影領域の端部どうしが走査方向と直交する方向に重複するように配置した、いわゆるマルチレンズ方式の走査型露光装置（マルチレンズスキャン型露光装置）がある。マルチレンズ方式の走査型露光装置は、マスクを複数のスリット状の照明領域で照明し、その照明領域の配列方向に対して直交する方向にマスクと感光基板とを同期走査し、複数の照明領域のそれぞれに対応して設けられた前記複数の投影光学系を介してマスクに設けられているパターンを感光基板上に露光する装置である。
【０００４】
ここで、マスクの表面（パターン面）と感光基板の表面（露光面）とは露光処理時において投影光学系に関して共役な位置に設定されることが望ましいため、マスク及び感光基板のそれぞれはレベリング装置により姿勢制御されつつ露光処理される。レベリング装置は投影光学系の光軸に沿う方向に変位する複数のアクチュエータを有しており、アクチュエータのそれぞれを適宜駆動することにより、マスクあるいは感光基板を投影光学系の光軸に沿う方向にシフトするとともに光軸に直交する面内の直交２軸回りに回転する。
【０００５】
ところで、マスク及び感光基板の表面には、このマスク及び感光基板自体の平面度や、ステージの保持状態に起因する撓みの発生等によって凹凸が存在する。したがって、局所的に見ると、マスクと感光基板とは投影光学系に関して共役とならない場合がある。
【０００６】
そこで、従来では、レベリング装置で感光基板などの姿勢制御を行いつつマスクと感光基板とを同期走査することにより、複数の投影光学系のそれぞれの結像位置と感光基板の表面との光軸に沿う方向の距離（フォーカス誤差）が平均的に低減されるように調整しながら露光処理が行われていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には以下に述べる問題が生じるようになった。
すなわち、レベリング装置により複数の投影光学系のそれぞれにおけるフォーカス誤差を平均的に低減するような調整を行うことにより、感光基板上における複数の投影光学系に対応するそれぞれの位置でのフォーカス誤差はたしかに低減されるが、依然として残存し、製造されるデバイスの更なる高精度化、高集積化に対して制限になる場合がある。更に、近年のマスク及び感光基板の大型化に伴い、撓みに起因するマスク及び感光基板の表面に生じる凹凸の発生は顕著であり、レベリング制御では対応しきれなくなってきている。
【０００８】
ところで、平行平面ガラス板を投影光学系の光軸に設けることにより投影光学系の結像位置を調整してフォーカス誤差を低減する技術が従来より知られている。しかしながら、平行平面ガラス板では投影光学系の結像位置を連続的に調整できないため、凹凸の一様でないマスクと感光基板とを同期走査しつつ露光処理を行う場合、投影光学系の結像位置や、像面と走査する感光基板の表面との位置誤差を低減することはできない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、投影光学系の結像位置及び像面を高精度で連続的に変更調整でき、精度良く露光処理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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図１７に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、露光光で照明されるマスク（Ｍ）を支持するマスクステージ（ＭＳＴ）と感光基板（Ｐ）を支持する基板ステージ（ＰＳＴ）とを同期移動しつつマスク（Ｍ）のパターンの像を投影光学系（ＰＬ１〜ＰＬ５）を介して感光基板（Ｐ）に投影露光する露光装置において、くさび状に形成され露光光を透過可能な第１及び第２のくさび型光学部材（１、２）を含み、該第１及び第２のくさび型光学部材（１、２）を、一定のギャップを維持した状態で対向させて露光光の光路上に保持するとともに該光路の光軸回りに相対的に回転させる像面調整装置（１０）を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、一定のギャップを維持した状態で対向されるくさび状に形成された第１及び第２のくさび型光学部材を含む像面調整装置を備えたので、像面調整装置は、光路の光軸回りに相対的に回転させることで、パターンの像面の位置を調整し、フォーカス誤差を低減できるとともに、パターン像の像面傾斜を調整し、感光基板やマスクの表面に凹凸が存在していても、パターンの像面と感光基板の表面とを一致させることができる。したがって、マスクを支持するマスクステージと感光基板を支持する基板ステージとを同期走査しつつ露光処理を行う場合に、像面と感光基板の表面との位置誤差を低減しつつ走査露光を行うことができる。
【００１２】
この場合において、像面調整装置（１０）は、露光光を透過させる第１及び第２のくさび型光学部材（１、２）と、第１のくさび型光学部材（１）が有する第１の傾斜面（１ｂ）と第２のくさび型光学部材（２）が有する第２の傾斜面（２ａ）とを非接触で対向させる非接触装置（１１）と、第２の傾斜面（２ａ）に対して第１の傾斜面（１ｂ）をスライドさせるように、第１のくさび型光学部材（１）と第２のくさび型光学部材（２）とを相対的に移動させる第１の駆動装置と、第２の傾斜面（２ａ）に対して第１の傾斜面（１ｂ）をスライドさせるように、第１のくさび型光学部材（１）と第２のくさび型光学部材（２）とを光路の光軸回りに相対的に回転させる第２の駆動装置とを備える構成である。これにより、傾斜面をそれぞれ有する第１のくさび型光学部材及び第２のくさび型光学部材のそれぞれを相対的に移動及び回転することによって、像面の例えば中央部と端部といった異なる位置に対応する露光光の光路長のそれぞれを異なるように設定できるので、パターンの像面を光軸に対して傾斜することができる。したがって、感光基板に凹凸が存在していても、この凹凸に合わせて像面を傾斜させればよいので、感光基板の表面と像面との位置誤差を低減しつつ走査露光を行うことができる。
【００１３】
本発明の露光方法は、露光光で照明されるマスク（Ｍ）を支持するマスクステージ（ＭＳＴ）と感光基板（Ｐ）を支持する基板ステージ（ＰＳＴ）とを同期移動しつつマスク（Ｍ）のパターンの像を感光基板（Ｐ）に投影露光する露光方法において、くさび状に形成され露光光を透過可能な第１及び第２のくさび型光学部材（１、２）を、一定のギャップを維持した状態で対向させて露光光の光路上に保持するとともに該光路の光軸回りに相対的に回転させる調整ステップを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、同期移動に伴って、露光光の光路上に一定のギャップを維持した状態で対向されるくさび状に形成された第１及び第２のくさび型光学部材を光路の光軸回りに相対的に回転させて、結像位置及びパターン像の像面傾斜を調整することにより、マスクを支持するマスクステージと感光基板を支持する基板ステージとを同期走査しつつ露光処理するに際し、感光基板やマスクの表面に凹凸が存在していても、パターンの像面と感光基板の表面とをほぼ一致させつつ露光処理を行うことができる。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置及び露光方法について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図、図２は概略斜視図である。
【００１６】
図１及び図２において、露光装置ＥＸは、露光光でマスクＭを照明する照明光学系ＩＬと、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、露光光で照明されたマスクＭのパターン像を感光基板Ｐ上に投影する複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５と、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、レーザ光を用いてマスクステージＭＳＴの位置を検出するマスク側レーザ干渉計３９ａ，３９ｂと、レーザ光を用いて基板ステージＰＳＴの位置を検出する基板側レーザ干渉計４３ａ，４３ｂとを備えている。本実施形態における投影光学系はＰＬ１〜ＰＬ５の５つであり、照明光学系ＩＬは投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに対応する照明領域でマスクＭを照明する。また、感光基板Ｐはガラスプレートにレジスト（感光剤）を塗布したものである。
【００１７】
本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭと基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐとを同期移動しつつ投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターンを感光基板Ｐに投影露光する走査型露光装置である。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な方向でマスクＭ及び感光基板Ｐの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。
【００１８】
照明光学系ＩＬは、不図示ではあるが、複数の光源と、複数の光源から射出された光束を一旦集合した後に均等分配して射出するライトガイドと、ライトガイドからの光束を均一な照度分布を有する光束（露光光）に変換するオプティカルインテグレータと、オプティカルインテグレータからの露光光をスリット状に整形するための開口を有するブラインドと、ブラインドを通過した露光光をマスクＭ上に結像するコンデンサレンズとを備えている。コンデンサレンズからの露光光は、マスクＭを複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光としては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）などが用いられる。
【００１９】
マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴは移動可能に設けられており、一次元の走査露光を行うべくＸ軸方向への長いストロークと、走査方向と直交するＹ軸方向への所定距離のストロークとを有している。図１に示すように、マスクステージＭＳＴにはマスクステージ駆動部ＭＳＴＤが接続されており、マスクステージＭＳＴは、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤの駆動により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは制御装置（制御部）ＣＯＮＴにより制御される。
【００２０】
図２に示すように、マスク側レーザ干渉計は、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向における位置を検出するＸレーザ干渉計３９ａと、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における位置を検出するＹレーザ干渉計３９ｂとを備えている。マスクステージＭＳＴの＋Ｘ側の端縁にはＹ軸方向に延在するＸ移動鏡３８ａが設けられている。一方、マスクステージＭＳＴの＋Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡３８ａに直交するように、Ｘ軸方向に延在するＹ移動鏡３８ｂが設けられている。Ｘ移動鏡３８ａにはＸレーザー干渉計３９ａが対向して配置されており、Ｙ移動鏡３８ｂにはＹレーザー干渉計３９ｂが対向して配置されている。
【００２１】
Ｘレーザ干渉計３９ａはＸ移動鏡３８ａにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＸ移動鏡３８ａで発生した光（反射光）はＸレーザ干渉計３９ａ内部のディテクタに受光される。Ｘレーザ干渉計３９ａは、Ｘ移動鏡３８ａからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてＸ移動鏡３８ａの位置、すなわちマスクステージＭＳＴ（ひいてはマスクＭ）のＸ軸方向における位置を検出する。
【００２２】
Ｙレーザ干渉計３９ｂはＹ移動鏡３８ｂにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＹ移動鏡３８ｂで発生した光（反射光）はＹレーザ干渉計３９ｂ内部のディテクタに受光される。Ｙレーザ干渉計３９ｂは、Ｙ移動鏡３８ｂからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてＹ移動鏡３８ｂの位置、すなわちマスクステージＭＳＴ（ひいてはマスクＭ）のＹ軸方向における位置を検出する。
【００２３】
レーザー干渉計３９ａ，３９ｂそれぞれの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザー干渉計３９ａ，３９ｂそれぞれの検出結果に基づいて、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤを介してマスクステージＭＳＴを駆動し、マスクＭの位置制御を行う。
【００２４】
マスクＭを透過した露光光は、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに入射する。投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれは、マスクＭの照明領域に存在するパターンの像を感光基板Ｐに投影露光するものであり、照明光学系ＩＬによる照明領域のそれぞれに対応して配置されている。投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５と投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４とは２列に千鳥状に配列されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれは、隣合う投影光学系どうし（例えば投影光学系ＰＬ１とＰＬ２、ＰＬ２とＰＬ３）をＸ軸方向に所定量変位させて配置されている。投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれを透過した露光光は、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐ上の異なる投影領域にマスクＭの照明領域に対応したパターンの像を結像する。照明領域のマスクＭのパターンは所定の結像特性を持って、レジストが塗布された感光基板Ｐ上に転写される。
【００２５】
感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴは移動可能に設けられており、一次元の走査露光を行うべくＸ軸方向への長いストロークと、走査方向と直交する方向にステップ移動するためのＹ軸方向への長いストロークとを有している。基板ステージＰＳＴには、リニアアクチュエータを含む基板ステージ駆動部ＰＳＴＤが接続されており（図１参照）、基板ステージＰＳＴは基板ステージ駆動部ＰＳＴＤの駆動により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動可能である。更に、基板ステージＰＳＴは、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、及びＺ軸回りに回転可能に設けられている。基板ステージＰＳＴはＸ軸回り及びＹ軸回りに回転することにより、支持した感光基板Ｐのレベリング制御を行う。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２６】
図２に示すように、基板側レーザ干渉計は、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向における位置を検出するＸレーザ干渉計４３ａと、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における位置を検出するＹレーザ干渉計４３ｂとを備えている。基板ステージＰＳＴの＋Ｘ側の端縁にはＹ軸方向に延在するＸ移動鏡４２ａが設けられている。一方、基板ステージＰＳＴの−Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡４２ａに直交するように、Ｘ軸方向に延在するＹ移動鏡４２ｂが設けられている。Ｘ移動鏡４２ａにはＸレーザー干渉計４３ａが対向して配置されており、Ｙ移動鏡４２ｂにはＹレーザー干渉計４３ｂが対向して配置されている。
【００２７】
Ｘレーザ干渉計４３ａはＸ移動鏡４２ａにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＸ移動鏡４２ａで発生した光（反射光）は、Ｘレーザ干渉計４３ａ内部のディテクタに受光される。Ｘレーザ干渉計４３ａは、Ｘ移動鏡４２ａからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてＸ移動鏡４２ａの位置、すなわち基板ステージＰＳＴ（ひいては感光基板Ｐ）のＸ軸方向における位置を検出する。
【００２８】
Ｙレーザ干渉計４３ｂはＹ移動鏡４２ｂにレーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＹ移動鏡４２ｂで発生した光（反射光）は、Ｙレーザ干渉計４３ｂ内部のディテクタに受光される。Ｙレーザ干渉計４３ｂは、Ｙ移動鏡４２ｂからの反射光に基づいて、内部の参照鏡の位置を基準としてＹ移動鏡４２ｂの位置、すなわち基板ステージＰＳＴ（ひいては感光基板Ｐ）のＹ軸方向における位置を検出する。
【００２９】
レーザー干渉計４３ａ，４３ｂそれぞれの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザー干渉計４３ａ、４３ｂそれぞれの検出結果に基づいて、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴを駆動し、感光基板Ｐの位置制御を行う。
【００３０】
図２に示すように、マスクステージＭＳＴの上方には、マスクＭと感光基板Ｐとのアライメントを行うアライメント系４９ａ、４９ｂが設けられている。アライメント系４９ａ，４９ｂは、不図示の駆動機構によりＹ軸方向に移動可能となっており、アライメント処理時には照明光学系ＩＬとマスクＭとの間に進入するとともに、走査露光時には照明領域から退避するようになっている。アライメント系４９ａ、４９ｂは、マスクＭに形成されているマスクアライメントマーク（不図示）と、感光基板Ｐに形成されている基板アライメントマーク５２ａ〜５２ｄ（図４参照）との位置を検出する。アライメント系４９ａ、４９ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系４９ａ、４９ｂの検出結果に基づいて、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの位置制御を行う。
【００３１】
更に、マスクＭには、シフト、ローテーション、スケーリング等といった各種像特性の補正量算出用に用いられる複数のマスクマーク（不図示）が形成されている。一方、感光基板Ｐにも、像特性の補正量算出用に用いられる複数の基板マーク（不図示）が形成されている。
【００３２】
図１に示すように、複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の間には、フォーカスセンサ２０が設けられている。このフォーカスセンサ２０は、Ｙ軸方向に沿って複数設けられており、本実施形態では、後述するように５つ設けられている。フォーカスセンサ２０は、マスクＭとの相対距離及び感光基板Ｐとの相対距離を計測可能であり、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭのＺ軸方向における位置及び基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板ＰのＺ軸方向における位置を検出する。フォーカスセンサ２０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはフォーカスセンサ２０の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴの位置制御、ひいては感光基板Ｐの位置制御を行う。
【００３３】
本実施形態において、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴのそれぞれは制御装置ＣＯＮＴの制御のもとでマスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤにより独立して移動可能となっている。マスクＭを支持したマスクステージＭＳＴと感光基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴとは投影光学系ＰＬに対して任意の走査速度（同期移動速度）でＸ軸方向に同期移動する。基板ステージＰＳＴが静止した状態では、感光基板Ｐ上に投影されるのはスリット状（台形状）のパターン像であり、マスクＭに設けられているマスクパターンの一部であるが、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴとを、マスクＭ上の照明領域及び投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５に対して同期走査することで、マスクＭに設けられているマスクパターンの全てが感光基板Ｐ上に転写される。
【００３４】
図３は投影光学系ＰＬ１（ＰＬ２〜ＰＬ５）の概略構成図である。ここで、図３には投影光学系ＰＬ１に対応するもののみが示されているが、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれは同様の構成を有している。また、本実施形態において、投影光学系は、等倍正立系の光学系である。
図３に示すように、投影光学系ＰＬ１は、２組のダイソン型光学系を組み合わせた構成であり、シフト調整機構２３と、二組の反射屈折型光学系２４、２５と、像面調整装置１０と、不図示の視野絞りと、スケーリング調整機構２７とを備えている。
【００３５】
マスクＭを透過した光束は、シフト調整機構２３に入射する。シフト調整機構２３は２つの平行平面ガラス板を有しており、不図示の駆動装置により２つの平行平面ガラス板のそれぞれがＹ軸回り及びＸ軸回りに回転することにより、感光基板Ｐ上におけるパターン像をＸ軸方向及びＹ軸方向にシフトする。
【００３６】
シフト調整機構２３を透過した光束は、１組目の反射屈折型光学系２４に入射する。反射屈折型光学系２４は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム２８と、レンズ系２９と、凹面鏡３０とを備えている。
【００３７】
直角プリズム２８はＺ軸まわりに回転可能に設けられており、不図示の駆動装置によりＺ軸回りに回転する。直角プリズム２８がＺ軸回りに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターン像はＺ軸回りに回転する。すなわち、直角プリズム２８はローテーション調整機構としての機能を有している。
【００３８】
反射屈折型光学系２４により形成されるパターンの中間像位置には不図示の視野絞りが配置されている。視野絞りは、感光基板Ｐ上における投影領域を設定するものである。本実施形態において、視野絞りは台形状の開口を有し、この視野絞りにより感光基板Ｐ上の投影領域が台形状に規定される（図４符号５０ａ〜５０ｅ参照）。視野絞りを透過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２５に入射する。
【００３９】
反射屈折型光学系２５は、反射屈折型光学系２４と同様に、ローテーション調整機構としての直角プリズム３１と、レンズ系３２と、凹面鏡３３とを備えている。直角プリズム３１も不図示の駆動装置の駆動によりＺ軸回りに回転するようになっており、回転することで感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターン像をＺ軸回りに回転する。
【００４０】
反射屈折型光学系２５から射出した光束は、スケーリング調整機構２７を通り、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターン像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構２７は、例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、平凸レンズの３枚のレンズから構成され、平凸レンズと平凹レンズとの間に位置する両凸レンズを不図示の駆動装置によりＺ軸方向に移動させることにより、マスクＭのパターン像の倍率（スケーリング）調整を行うようになっている。
【００４１】
図４は、感光基板Ｐ及び投影領域を示す平面図である。
図４に示すように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５は、投影光学系内の視野絞りにより投影領域５０ａ〜５０ｅを台形状に規定する。ここで、投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５のそれぞれに対応する投影領域は５０ａ、５０ｃ、５０ｅであり、投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４のそれぞれに対応する投影領域は５０ｂ、５０ｄである。投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅのそれぞれがＹ軸方向に沿って配列され、投影領域５０ｂ、５０ｄのそれぞれがＹ軸方向に沿って配列されている。そして、投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅと投影領域５０ｂ、５０ｄとはＸ軸方向にその上辺（一対の平行な辺のうちの短辺）を対向して配置されている。更に、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれは隣り合う投影領域の端部（継ぎ部）どうしが破線で示すように、Ｙ軸方向に重ね合わせるように並列配置され、Ｘ軸方向における投影領域の幅の総計がほぼ等しくなるように設定されている。すなわち、Ｘ軸方向に走査露光したときの露光量が等しくなるように設定されている。投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれが重ね合わせられる継ぎ部により、継ぎ部における光学収差の変化や照度変化が滑らかになる。なお、本実施形態の投影領域５０ａ〜５０ｅの形状は台形であるが、六角形や菱形、あるいは平行四辺形であっても構わない。
【００４２】
露光装置ＥＸでは、投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅと、投影領域５０ｂ、５０ｄとはＸ軸方向に離れて設定されているため、Ｙ軸方向に伸びるパターンは、まず空間的に分離した飛び飛びの投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅによって露光された後、ある時間をおいてその間を埋める投影領域５０ｂ、５０ｄで露光されるというように、時間的及び空間的に分割されて露光される。
【００４３】
図１に戻って、基板ステージＰＳＴ上には感光基板Ｐの露光面とほぼ同じ高さに撮像センサ４１が配設されている。撮像センサ４１は、感光基板Ｐ上の露光光の光量に関する情報（照度、コントラスト）を検出するセンサであってＣＣＤセンサにより構成されており、感光基板Ｐ上の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに対応する位置、すなわち投影領域５０ａ〜５０ｅの露光光の照度を２次元的に検出する。撮像センサ４１は、基板ステージＰＳＴ上にＹ軸方向に配設されたガイド軸（不図示）により感光基板Ｐと同一平面の高さに設置されており、撮像センサ駆動部によりＹ軸方向に移動可能に設けられている。撮像センサ４１は、１回又は複数回の露光に先立ち、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向の移動と撮像センサ駆動部によるＹ軸方向の移動とにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５に対応する投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれの下で走査する。したがって、感光基板Ｐ上の投影領域５０ａ〜５０ｅの照度は撮像センサ４１により２次元的に検出されるようになっている。撮像センサ４１により検出された露光光の照度は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤ及び撮像センサ駆動部の各駆動量により、撮像センサ４１の位置を検出可能となっている。また、制御装置ＣＯＮＴは、撮像センサ４１の検出結果に基づいて、各投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれの形状を求めることができる。
【００４４】
そして、撮像センサ４１は、撮像領域５０ａ〜５０ｅのコントラストを２次元的に検出することにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の結像位置（焦点位置）及び像面を検出可能である。すなわち、撮像センサ４１を例えば投影光学系ＰＬ１に対応する投影領域５０ａに配置するとともに、このセンサ４１を基板ステージＰＳＴごとＺ軸方向に移動しつつマスクＭのパターンのコントラストを測定する。制御装置ＣＯＮＴは撮像センサ４１により撮像した結果に基づいて、最大コントラストを得られるＺ軸方向における位置を投影光学系ＰＬ１の結像位置とする。また、撮像センサ４１は、投影領域５０ａのコントラストを２次元的に検出可能であるので、投影光学系ＰＬ１を介したパターンの像面の位置も検出することができる。例えば、投影領域（パターン像）５０ａにおけるパターン像が領域内で一様のコントラストであれば、投影光学系ＰＬ１の像面と撮像センサ４１を移動させた基板ステージＰＳＴの走り平面とは平行であることを示している。一方、投影領域５０ａの領域において一様のコントラストが得られない場合には、投影光学系ＰＬ１の像面が基板ステージＰＳＴの走り平面に対して傾斜していることを示している。また、撮像センサ４１を投影光学系ＰＬ１のＺ軸方向に移動させてパターンのコントラストのよいところを検出することにより、正確な像面の位置（結像位置）を計測することができる。
【００４５】
また、撮像センサ４１は、マスクＭのパターンのコントラストを検出することにより、マスクＭの撓み量を検出可能である。すなわち、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭが撓んでいる場合には、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれにおけるパターンのコントラストは一様ではなくなるので、撮像センサ４１を用いて投影領域５０ａ〜５０ｅそれぞれの領域におけるパターンのコントラストの最もよいところを検出することにより、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれに対応する像面の位置の変化を測定することができる。ここで、制御装置ＣＯＮＴ（あるいは制御装置ＣＯＮＴに接続する記憶装置）には、マスクＭのパターンを計測した位置と検出により求めた投影光学系の像面位置との関係を記憶するようにしておくことにより、パターンの位置と像面位置との関係より一般的なマスクの撓み及び像面位置を予測することが可能となる。なお、撮像センサ４１を用いて視野絞りの開口の形状、つまり投影領域の形状のエッジの一辺を複数点計測することにより、投影領域の形状変化、シフト及び回転などを同時に計測することができる。
【００４６】
次に、図１及び図４を参照しながらフォーカスセンサ２０について説明する。マスクＭと感光基板Ｐとの間の部分であって、投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅに対応する投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５と、投影領域５０ｂ、５０ｄに対応する投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４との間で、図４で十字線「＋」で示されている位置に対応する位置において、Ｙ軸方向に配列された複数のフォーカスセンサ２０で測定する場合が示されている。本実施形態において、フォーカスセンサ２０は５つ設けられれている。これらのフォーカスセンサ２０は、マスクＭの表面（パターン面）と感光基板Ｐの表面（露光面）とのそれぞれに対してレジストを感光しない波長を有する検出光を照射し、マスクＭ及び感光基板Ｐで発生した光（反射光）を検出することにより、マスクＭの表面及び感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における位置を検出する。フォーカスセンサ２０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００４７】
そして、マスクＭを支持したマスクステージＭＳＴ及び感光基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に走査しつつ、これら複数のフォーカスセンサ２０のそれぞれの検出結果に基づいて、Ｘ軸方向において所定のサンプリングピッチでマスクＭ及び感光基板ＰのＺ軸方向における位置を検出することにより、ステージの送り量により規定されるＸ軸座標と、フォーカスセンサ２０のＹ軸方向における設置位置により規定されるＹ軸座標とに対応する位置におけるマスクＭ及び感光基板ＰそれぞれのＺ軸方向の位置からなる表面データを得ることができる。
【００４８】
これらマスクＭ及び感光基板Ｐの表面データは、マスクＭ及び感光基板Ｐそれぞれの平面度、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの保持状態に起因する撓み、ステージの送りの不均一等によるマスクＭ及び感光基板Ｐそれぞれの表面の凹凸を示すデータである。この表面データは制御装置ＣＯＮＴ、あるいは制御装置ＣＯＮＴに接続する不図示の記憶装置に記憶保持される。
【００４９】
なお、フォーカスセンサ２０の測定は連続的に行うようにしてもよい。更に、先に求めたマスクＭの像面位置とマスクＭの表面位置との対応関係を求めることにより、マスクＭの表面の位置に基づいて、像面位置を逐次計測をせずとも容易に推測することができる。
【００５０】
図３に示したように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の二組の反射屈折型光学系２４，２５の間の光路上には、投影光学系ＰＬ１の結像位置及び像面の傾斜を調整する像面調整装置１０がそれぞれ設けられている。ここで、像面調整装置１０は、反射屈折型光学系２４による中間像が形成される位置近傍に設けられている。すなわち、像面調整装置１０は、マスクＭ及び感光基板Ｐに対してほぼ共役な位置に設けられている。像面調整装置１０は、複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに対応して設けられている。
【００５１】
図５は像面調整装置１０の外観図であって（ａ）は−Ｙ側から見た図、（ｂ）は＋Ｚ側から見た図である。
図５に示すように、像面調整装置１０は、第１光学部材（第１の光学部材）１と、第２光学部材（第２の光学部材）２と、第１光学部材１及び第２光学部材２を非接触状態に支持するエアベアリング（非接触装置）１１と、第２光学部材２に対して第１光学部材１を移動するリニアアクチュエータ（駆動装置）３，５，６とを備えている。第１光学部材１及び第２光学部材２のそれぞれはくさび状に形成され露光光を透過可能なガラス板であり、一対のくさび型光学部材を構成している。露光光は、この第１光学部材１及び第２光学部材２のそれぞれを通過する。
【００５２】
第１光学部材１は、光入射面としての第１入射面１ａと、この第１入射面１ａに対して斜めに交わる光射出面としての第１射出面（第１の傾斜面）１ｂとを有している。また、第２光学部材２は、第１光学部材１の第１射出面１ｂに対向するように設けられこの第１射出面１ｂと略平行な光入射面としての第２入射面（第２の傾斜面）２ａと、第１光学部材１の第１入射面１ａに対して略平行な光射出面としての第２射出面２ｂとを有している。
【００５３】
第１光学部材１と第２光学部材２とは、エアベアリング（非接触装置）１１により、対向する第１射出面１ｂと第２入射面２ａとを非接触状態に保持されている。
【００５４】
図６は、非接触装置としてのエアベアリング１１を示す図であって、第１光学部材１の第１射出面１ｂの平面図である。
図６に示すように、エアベアリング１１は、第１光学部材１の第１射出面１ｂに形成された複数の陽圧溝１ｃと、複数の負圧溝１ｄとを備えている。本実施形態では、図６に示すように、陽圧溝１ｃを挟んで両側にそれぞれ負圧溝１ｄを配置したものが、第１射出面１ｂの両端部近傍の２箇所に配置されている。
【００５５】
図５に示すように、陽圧溝１ｃのそれぞれは、流路を介して不図示の陽圧供給源（圧縮ガス供給装置）Ｖ１に接続されており、陽圧供給源Ｖ１が駆動することにより圧縮ガス（圧縮空気）が陽圧溝１ｃに供給され、第１光学部材１を第２光学部材２に対して離間（浮上）させる方向に付勢する。一方、負圧溝１ｄは流路を介して不図示の負圧供給源（真空吸引装置）Ｖ２に接続されており、負圧供給源Ｖ２が駆動することにより負圧溝１ｄ内のガスが真空吸引され、第１光学部材１を第２光学部材２に対して近接（接触）させる方向に付勢する。
【００５６】
陽圧供給源Ｖ１と負圧供給源Ｖ２とを適宜制御して、陽圧溝１ｃによる反発力と負圧溝１ｄによる吸引力とを所定値に維持することにより、第１光学部材１の第１射出面１ｂと第２光学部材２の第２入射面２ａとが一定のギャップＧを維持した状態で対向する。ここで、ギャップＧの大きさは、露光装置ＥＸで許容できる光学的収差に基づいて設定される。すなわち、ギャップＧが大きくなりすぎると、光学的な収差が発生してしまうので、例えば数μｍ〜数１０μｍ程度に設定されることが好ましい。
【００５７】
ここで、第２光学部材２の第２入射面２ａには、クロム膜等の接触防止膜９が矩形状に形成されており、エアベアリング１１が駆動していない状態において、第１光学部材１の第１射出面１ｂと第２光学部材２の第２入射面２ａとの直接的な接触を防止している。
【００５８】
図５に示すように、第１光学部材１には、この第１光学部材１の＋Ｘ側端面に接続するリニアアクチュエータ３と、第１光学部材１の＋Ｙ側端面に接続するリニアアクチュエータ（駆動装置）５及びリニアアクチュエータ（駆動装置）６とを備えている。リニアアクチュエータ５は第１光学部材１の＋Ｙ側端面のうち＋Ｘ側端部に接続し、リニアアクチュエータ６は第１光学部材１の＋Ｙ側端面のうち−Ｘ側端部に接続している。
【００５９】
また、第１光学部材１には、この第１光学部材１を第２光学部材２に対してスライド可能に支持する不図示のガイド部が接続されている。一方、第２光学部材２は不図示のフレームなどにより固定されている。なお、第１光学部材１を固定して第２光学部材２を移動可能に構成し、あるいは、第１及び第２光学部材１，２の双方を移動可能に構成することももちろん可能である。
【００６０】
リニアアクチュエータ３が駆動することにより、第１光学部材１は、第１射出面１ｂを第２光学部材２の第２入射面２ａに対してスライドさせるように、Ｘ軸方向に移動する。
【００６１】
ここで、リニアアクチュエータ３の駆動量及び駆動速度（すなわち第１光学部材１の移動量及び移動速度）は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。第１光学部材１の−Ｘ側端面には、第１光学部材１のＸ軸方向における位置を検出可能なポテンショメータやリニアエンコーダからなる位置検出装置４が設けられており、位置検出装置４は移動する第１光学部材１の基準位置に対する移動量、すなわちＸ軸方向における位置を検出する。位置検出装置４の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力されるようになっており、制御装置ＣＯＮＴは、位置検出装置４の検出結果に基づいて第１光学部材１のＸ軸方向における位置を求める。そして、制御装置ＣＯＮＴは前記求めた結果に基づいてリニアアクチュエータ３を駆動し、第１光学部材１をＸ軸方向において所定の位置に位置決めする。また、制御装置ＣＯＮＴは、単位時間当たりの第１光学部材１の移動量に基づいて第１光学部材１の移動速度も求めることができる。
【００６２】
一方、リニアアクチュエータ５及びリニアアクチュエータ６のうち少なくともいずれか一方が駆動することにより、第１光学部材１は、第１射出面１ｂを第２光学部材２の第２入射面２ａに対してスライドさせるように、Ｚ軸回り（光軸回り）に回転移動する。ここで、リニアアクチュエータ５，６の駆動量（移動量）が同じであれば第１光学部材１はＹ軸方向に移動し、駆動量が異なれば第１光学部材１はＺ軸回りに回転する。
【００６３】
リニアアクチュエータ５，６のそれぞれの駆動量及び駆動速度（すなわち第１光学部材１の回転量及び回転速度）は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。第１光学部材１の−Ｙ側端面には、第１光学部材１のＹ軸方向における位置を検出可能なポテンショメータやリニアエンコーダからなる位置検出装置７，８が設けられている。位置検出装置７は第１光学部材１の−Ｙ側端面における＋Ｘ側端部に接続しており、位置検出装置８は第１光学部材１の−Ｙ側端面における−Ｘ側端部に接続している。位置検出装置７，８のそれぞれは移動する第１光学部材１の基準位置に対する移動量、すなわちＹ軸方向における位置を検出する。位置検出装置７，８の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力されるようになっており、制御装置ＣＯＮＴは、２つの位置検出装置７，８のそれぞれの検出結果に基づいて、第１光学部材１のＺ軸回りにおける回転量（Ｚ軸回りに関する位置）を求める。そして、制御装置ＣＯＮＴは前記求めた結果に基づいてリニアアクチュエータ５あるいはリニアアクチュエータ６を駆動し、第１光学部材１をＺ軸回りにおいて所定量回転し位置決めする。また、制御装置ＣＯＮＴは、単位時間当たりの第１光学部材１の回転量に基づいて第１光学部材１の回転速度も求めることができる。
【００６４】
図７は、第２光学部材２に対して第１光学部材１をＸ軸方向にスライドした際に投影光学系の結像位置が変化する様子を説明する図である。
図７に示すように、第１光学部材を破線で示す位置（符号１’参照）から、実線で示す位置（符号１参照）にスライドすることにより、第１光学部材１の第１入射面１ａと第２光学部材２の第２射出面２ｂとの相対寸法（厚さ）が変更される。すると、結像位置は距離δだけ変更される。すなわち、図７に示すように、第１光学部材１が−Ｘ側に移動して第１光学部材１の第１入射面１ａと第２光学部材２の第２射出面２ｂとの相対寸法が大きくなると、結像位置は−Ｚ側にシフトする。一方、相対寸法が小さくなると、結像位置は＋Ｚ側にシフトする。したがって、第１光学部材１を第２光学部材２に対してＸ軸方向にスライドすることにより、像面調整装置１０は投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置を調整することができる。
【００６５】
図８は、リニアアクチュエータ３，５，６のそれぞれを用いて第１光学部材１を第２光学部材２に対して移動した際の像面の位置を説明するための模式図である。
図８（ａ１）に示すように、第１光学部材１を破線で示す位置（符号１’参照）から実線で示す位置（符号１参照）まで、第２光学部材２に対してＸ軸方向にスライド移動することにより、図８（ａ２）に示すように、パターンの像面の位置は、Ｚ軸方向、すなわち像面と直交する方向に移動する。図８（ａ１）に示す例では、第１光学部材１が＋Ｘ側に移動することにより第１光学部材１の第１入射面１ａと第２光学部材２の第２射出面２ｂとの相対寸法は小さくなるため、像面は＋Ｚ側に移動する。
【００６６】
ここで、像面のＺ軸方向における移動量δは、リニアアクチュエータ３の駆動量（補正量）に基づく。リニアアクチュエータ３の駆動量と像面のＺ軸方向における移動量δとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は制御装置ＣＯＮＴに接続する記憶装置に記憶される。
【００６７】
図８（ｂ１）に示すように、第１光学部材１を破線で示す位置（符号１’参照）から実線で示す位置（符号１参照）まで、第２光学部材２に対してＺ軸回りに回転することにより、すなわち、回転装置（駆動装置）としてのリニアアクチュエータ５，６を用いて一対のくさび型光学部材である第１、第２光学部材１，２を、これを貫通する光路の光軸回りに相対的に回転することにより、図８（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸ軸とＹ軸とでなるＸＹ平面に対して傾斜する（Ｘ軸回りに回転する）。つまり、第１光学部材１を第２光学部材２に対して回転することにより、図８（ｂ１）に示すように、像面調整装置１０のうち、−Ｙ側端部における第１光学部材１の第１入射面１ａと第２光学部材２の第２射出面２ｂとの相対寸法は小さくなり、一方、＋Ｙ側端部における第１光学部材１の第１入射面１ａと第２光学部材２の第２射出面２ｂとの相対寸法は大きくなる。そして、この相対寸法は、−Ｙ側端部から＋Ｙ側端部に亘って連続的に変化するため、図８（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸＹ平面に対して傾斜する。
【００６８】
ここで、像面のＹ軸に対する回転量ｒは、リニアアクチュエータ５，６の駆動量（補正量）に基づく。リニアアクチュエータ５，６の駆動量と像面のＹ軸に対する回転量ｒとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は制御装置ＣＯＮＴに接続する記憶装置に記憶される。
【００６９】
なお、本実施形態において、第１光学部材１を第２光学部材２に対して回転する回転装置は、２つのリニアアクチュエータ５，６により構成されているが、第１光学部材１と第２光学部材２とを相対的に回転可能であれば任意の装置を用いることができる。
【００７０】
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いて、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を介して感光基板Ｐに投影露光する方法の第１実施形態について図９を参照しながら説明する。
まず、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴに設けられている撮像センサ４１を用いて投影領域５０ａ〜５０ｅのコントラストを検出し、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置及び像面傾斜を検出する（ステップＳＡ１）。
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴにマスクＭ及び感光基板Ｐを載置しない状態で、照明光学系ＩＬより露光光を射出する。これと同時に、撮像センサ４１がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに対応した投影領域５０ａ〜５０ｅを走査する。走査する撮像センサ４１により、各投影領域５０ａ〜５０ｅにおけるコントラストが２次元的に検出される。撮像センサ４１は投影領域５０ａ〜５０ｅのコントラストの検出結果を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。
【００７１】
ここで、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれに撮像センサ４１を配置した状態で、基板ステージＰＳＴをＺ軸方向に移動しながらコントラスト検出を行うことにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置（像面のＺ軸方向における位置）を検出する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれのコントラストを撮像センサ４１によって２次元的に検出することにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれの像面傾斜を検出する。
【００７２】
例えば、投影光学系ＰＬ１の結像位置（像面のＺ軸方向における位置）を検出する際には、制御装置ＣＯＮＴは、撮像センサ４１を投影領域５０ａに配置し、基板ステージＰＳＴとともにＺ軸方向に移動しつつコントラスト検出を行い、最大コントラストを検出するＺ軸方向における位置を結像位置とする。一方、像面傾斜を検出する際には、制御装置ＣＯＮＴは、撮像センサ４１で投影領域５０ａの複数点の結像位置の計測に基づいて求める。
【００７３】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、第１光学部材１及び第２光学部材２を用いて像面の位置を補正する（ステップＳＡ２）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、像面調整装置１０の第１光学部材１を第２光学部材２に対してＸ軸方向に移動するとともに、第１光学部材１を第２光学部材２に対してＺ軸回りに回転しつつ、撮像センサ４１により投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに関してコントラスト検出を行い、この検出結果に基づいて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれの結像位置がＺ軸方向で同じ位置になるように、且つ、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれが所定の台形形状を有するように、像面の位置を補正する。これにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ方向における位置は同じになり、且つ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの光軸と像面とは直交する。
【００７４】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、このときの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５ぞれぞれの第１光学部材１及び第２光学部材２のＸ軸方向及びＺ軸回りに関する位置（姿勢）を初期位置として設定し、記憶装置に記憶する。こうして、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向における位置が互いに等しくなるように、且つ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面と光軸とが直交するようにキャリブレーションが行われる。
なお、第１光学部材１及び第２光学部材２の初期位置としては、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向及びＸ軸回りに関する位置を一致させる位置である必要はない。換言すれば、キャリブレーションは、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向における位置が互いに等しくなるように、且つ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面と光軸とが直交するように行う必要はなく、例えば感光基板Ｐの表面形状に応じて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向における位置を互いに異ならせて設定したり、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面と光軸とを傾斜して設定するようなキャリブレーションを行ってもよい。
【００７５】
次いで、マスクステージＭＳＴに対してマスクＭがロードされる（ステップＳＡ３）。
なお、このとき、感光基板Ｐは基板ステージＰＳＴにロードされていない。
【００７６】
マスクＭがロードされたら、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭの撓み量を検出する（ステップＳＡ４）。
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬによりマスクＭを露光光で照明しつつ、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと撮像センサ４１を備えた基板ステージＰＳＴとを投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５に対してＸ軸方向に同期移動する。制御装置ＣＯＮＴは、走査するマスクＭを介した露光光を撮像センサ４１で検出することにより、マスクＭの走査方向における複数位置を介した露光光に基づく投影領域５０ａ〜５０ｅのパターンのコントラストを検出する。撮像センサ４１の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは撮像センサ４１で検出した投影領域５０ａ〜５０ｅそれぞれのパターンのコントラストに基づいて、マスクＭの撓み量を求める。すなわち、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭが撓んでいる場合には、マスクＭを介した露光光に基づく投影領域５０ａ〜５０ｅそれぞれのパターンは結像しないので、撮像センサ４１は、投影領域５０ａ〜５０ｅそれぞれのパターンのコントラストのよい位置を検出することにより、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれに対応する像面の位置を検出することができる。ここで、像面の位置とは、Ｚ軸方向における位置、及びＹ軸に対する傾斜方向における位置を含む。
【００７７】
制御装置ＣＯＮＴ（あるいは制御装置ＣＯＮＴに接続する記憶装置）には、マスクＭの撓み量と、その際の投影光学系の像面位置との関係が予め記憶されており、制御装置ＣＯＮＴは、この関係に基づいて、走査方向の複数位置におけるマスクＭの撓み量から像面位置を求めることができる。また、マスクＭの撓み量については、マスクＭが変わっても大きく変わることが少ないので、予め記憶された撓み量に対応して像面調整装置１０が調整されており、撓み量が異なるマスクが使用された際には、その差分を像面調整装置で補正するようにすればよい。また、基準となるマスクを用いて像面位置を調整する際に、像面調整装置１０の駆動位置は中立の位置となるようにしておき、他に付属する光学系もしくは投影光学系の一部の光学部材を調整することにより、像面位置の調整を行う。結果として像面調整装置１０の駆動マージンを確保することができる。また、初期設定も短時間で行うことができる。なお、マスク側のフォーカスセンサ２０を用いることにより、露光中においてもマスクの撓み量を計測することができ、露光中にもマスクの撓み量に基づいて随時像面位置を求めることができ、それにより像面調整装置１０により補正することが可能である。また、マスクの撓みに基づく像面位置の制御と合わせ、感光基板Ｐの露光面をフォーカスセンサ２０で計測しておき、像面位置と感光基板Ｐの露光面とがほぼ一致するように像面調整装置１０を制御するようにすれば、マスクＭのパターンを精度良く感光基板Ｐに結像することができる。
そして、走査方向の複数位置におけるマスクＭの撓み量に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭの表面の近似曲面を算出する（ステップＳＡ５）。
【００７８】
次いで、感光基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされる（ステップＳＡ６）。
【００７９】
感光基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされたら、制御装置ＣＯＮＴは、露光処理を行う前の予備走査を行う。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬによる照明を行わない状態で、例えば照明光学系ＩＬの照明光を不図示のシャッタにより遮断した状態で、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴとを投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５に対してＸ軸方向に同期移動する。この予備走査中に、アライメント系４９ａ、４９ｂがマスクＭと感光基板Ｐとのアライメントを行う。
【００８０】
まず、制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系４９ａ、４９ｂを用いてマスクＭ及び感光基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における相対的な位置（姿勢）検出を行う（ステップＳＡ７）。
【００８１】
具体的には、アライメント系４９ａ、４９ｂが所定の検出位置である照明光学系ＩＬとマスクＭとの間に進入し、感光基板Ｐの基板アライメントマーク５２ｃ、５２ｂが投影領域５０ａ、５０ｅの位置にきたときに、アライメント系４９ａ、４９ｂにより、基板アライメントマーク５２ｃ、５２ｂとこれらに対応するマスクＭに形成されているマスクアライメントマークとの相対的な位置ずれが検出され、次いで、感光基板Ｐの基板アライメントマーク５２ｄ、５２ａが投影領域５０ａ、５０ｅの位置にきたときにアライメント系４９ａ、４９ｂにより、基板アライメントマーク５２ｄ、５２ａとこれらに対応するマスクＭに形成されているマスクアライメントマークとの相対的な位置ずれが検出される。
【００８２】
制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系４９ａ、４９ｂの検出結果に基づいて、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介してマスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴを駆動し、マスクＭと感光基板Ｐとを位置合わせする（ステップＳＡ８）。
【００８３】
一方、上記ステップＳＡ７の処理と並行して、フォーカスセンサ２０が、感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における相対距離検出を行う（ステップＳＡ９）。
制御装置ＣＯＮＴは、予備走査中に、フォーカスセンサ２０を用いて、感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における相対距離の検出、すなわち、感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における位置検出を行う。具体的には、マスクＭと感光基板Ｐとを走査しつつ、複数のフォーカスセンサ２０のそれぞれによる感光基板Ｐについてのフォーカス信号に基づいて、感光基板ＰのＺ軸方向における位置を所定のピッチでサンプリングすることにより、制御装置ＣＯＮＴは、碁盤目状に規定された所定のＸ座標及びＹ座標に対応する感光基板ＰのＺ軸方向における相対距離を表面データとして記憶装置に記憶する。この表面データのＸ軸方向におけるサンプリング位置は、図４において、十字線及び十字点線で示された位置である。なお、感光基板ＰのＸ軸方向におけるサンプリング数を多くするほど表面データ精度は向上するが、信号処理や演算処理に要する時間等との関係を考慮して適宜設定される。
なお、碁盤目状のセンサを使えばリアルタイムで計測できるため、ラインで計測できる。
【００８４】
制御装置ＣＯＮＴは、記憶装置に記憶されている、ＸＹ平面内での離散的な位置におけるＺ軸方向の相対距離の集合としての表面データに基づいて、感光基板Ｐの表面形状の近似曲面を最小自乗法等の近似方法を用いて算出する（ステップＳＡ１０）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、フォーカスセンサ２０による感光基板Ｐの複数位置における検出結果に基づいて、感光基板Ｐの平面度を求める。
【００８５】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ５で求めたマスクＭの表面形状に関する情報と、ステップＳＡ１０で求めた感光基板Ｐの表面形状に関する情報とに基づいて、マスクＭと感光基板ＰとのＺ軸方向における相対距離を求め、これを表面データとする（ステップＳＡ１１）。
制御装置ＣＯＮＴは、前記求めた結果（表面データ）に基づいて、複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれについてのフォーカス誤差、及び像面と感光基板表面との位置誤差（像面位置誤差）を求める。
【００８６】
次に、制御装置ＣＯＮＴはレベリング制御量を算出する（ステップＳＡ１２）。
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ２で設定した投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置（焦点距離）と、ステップＳＡ１１で求めた表面データとに基づいて、フォーカス誤差（投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の結像位置と表面データとのＺ軸方向における距離）がＹ軸方向に亘って最小となるような、基板ステージＰＳＴのＸ軸回りの回転量及びＺ軸方向におけるシフト量を算出し、これを基板ステージＰＳＴの姿勢を調整する基板ステージ駆動部ＰＳＴＤに対するレベリング制御量とする。また、基板ステージＰＳＴのＹ軸回りにの回転についても補正制御する場合には、このＹ軸回りの回転量を同様に算出し、これも含めて基板ステージ駆動部ＰＳＴＤに対するレベリング制御量とする。このレベリング制御量は、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向への送り量（移動量）に応じて所定の送り量毎に算出される。
【００８７】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ１２で算出したレベリング制御量に基づいて、ステップＳＡ１１で算出した表面データを補正し、新たな表面データを求める（ステップＳＡ１３）。
【００８８】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ２で設定した投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置と、ステップＳＡ１３で求めた新たな表面データとに基づいて、残留するフォーカス誤差を求め、この求めた結果に基づいて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置の補正量を求める（ステップＳＡ１４）。
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、残留するフォーカス誤差を低減するように投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置を補正する補正量（図８符号δ参照）を求め、この求めた結果に基づいて、像面調整装置１０の第１光学部材１の第２光学部材２に対するＸ軸方向における位置、すなわち、リニアアクチュエータ３の駆動量（補正量）を求める。
ここで、制御装置ＣＯＮＴは、凹凸を有する表面データに合わせて、つまり、同期移動する感光基板Ｐ表面の例えば碁盤目状に設定された複数位置のそれぞれと、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の結像位置とが一致するように、同期移動に合わせて補正する第１光学部材１に対する第２光学部材２のＸ軸方向に関する位置、すなわちリニアアクチュエータ３の駆動量を設定する。
【００８９】
更に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ２で設定した投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面傾斜と、ステップＳＡ１３で求めた新たな表面データとに基づいて、像面と表面データ（感光基板Ｐ表面）との位置誤差を求め、この求めた結果に基づいて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面傾斜の補正量を求める（ステップＳＡ１５）。
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、凹凸を有する表面データと投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面とを一致させるように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面傾斜を補正する補正量（図８符号ｒ参照）を求め、この求めた結果に基づいて、像面調整装置１０の第１光学部材１の第２光学部材２に対するＺ軸回りに関する位置、すなわち、リニアアクチュエータ５，６の駆動量（補正量）を求める。
ここで、制御装置ＣＯＮＴは、凹凸を有する表面データに合わせて、つまり、同期移動する感光基板Ｐ表面の例えば碁盤目状に設定された複数位置のそれぞれと、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の像面とが一致するように、同期移動に合わせて補正する第１光学部材１に対する第２光学部材２のＺ軸回りに関する位置、すなわちリニアアクチュエータ５，６の駆動量を設定する。
【００９０】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ１４及びステップＳＡ１５で求めた補正量に基づいて、マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動に合わせて補正する像面調整装置１０での補正量、すなわち、リニアアクチュエータ３及びリニアアクチュエータ５，６の補正量を、例えば前記碁盤目状に設定した位置に合わせて設定し、この設定した補正量を制御マップとして記憶装置に記憶する（ステップＳＡ１６）。
【００９１】
更に、制御装置ＣＯＮＴは、上記ステップＳＡ２などで設定した同期移動速度に応じて、マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動に合わせて像面と表面データ（感光基板Ｐ表面）とが一致するように、像面の補正速度、すなわち、像面のＺ軸方向における単位時間当たりの移動量、及び像面のＹ軸に対する単位時間当たりの回転量（傾斜量）を設定しする。制御装置ＣＯＮＴは、設定した像面の補正速度に基づいて、リニアアクチュエータ３及びリニアアクチュエータ５，６の駆動速度を設定し、この設定した駆動速度（補正速度）も制御マップとして記憶装置に記憶する。
【００９２】
マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動に合わせて補正する像面調整装置１０での補正量を予め制御マップとして記憶装置に記憶したら、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬのシャッタによる照明光の遮断を解除するとともに、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴとを同期移動しつつ、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を介して感光基板Ｐに転写する走査露光を開始する（ステップＳＡ１７）。
【００９３】
走査露光を行うに際し、まず、制御装置ＣＯＮＴは、記憶装置に記憶してある前記制御マップに基づいて、パターンの像面のＺ軸方向における位置を調整するとともに、像面傾斜を調整する（ステップＳＡ１８）。
【００９４】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動するとともに、この同期移動に伴って、予め求められている制御マップに基づいて、像面調整装置１０での補正量を変化させつつ、走査露光を行う（ステップＳＡ１９）。
【００９５】
制御装置ＣＯＮＴは、同期移動方向におけるレベリング制御量に基づいて、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを適宜駆動し、レベリング制御を行うとともに、前記制御マップに基づいて像面調整装置１０を駆動することにより、各投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面を感光基板Ｐの表面に一致させつつ、感光基板Ｐに対して露光処理を行う（ステップＳＡ２０）。
【００９６】
本実施形態の露光装置ＥＸによると、図１０（ａ）に示すように、マスクＭがＹ軸方向（非走査方向）に撓んで、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面と感光基板Ｐ表面とが一致しない場合でも、マスクＭ及び感光基板Ｐの表面形状に応じて像面調整装置１０の第１光学部材１を第２光学部材２に対してＸ軸方向に移動することにより、図１０（ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向における位置と、感光基板Ｐの表面とを合わせることができる。
そして、第１光学部材１を第２光学部材２に対してＺ軸回りに回転することにより、図１０（ｃ）に示すように、像面が傾斜するので、凹凸のある感光基板Ｐであっても、この感光基板Ｐと投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面とをほぼ一致させることができる。
なお、マスクＭ及び感光基板Ｐの表面を測定するフォーカスセンサを投影領域に３点以上設ければ、表面の傾斜を正確に測定でき、それに対して像面を傾斜させるようにすればよい。
【００９７】
また、図１１（ａ）に示すように、マスクＭあるいは感光基板ＰがＸ軸方向（走査方向）に撓んで、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面と感光基板Ｐ表面とが一致しない場合でも、感光基板Ｐの表面形状に応じて同期移動に伴って、像面調整装置１０の第１光学部材１を第２光学部材２に対してＸ軸方向に移動することにより、図１１（ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向における位置と、感光基板Ｐの表面とを合わせることができる。
なお、本実施形態では、投影領域５０ａ〜５０ｅのＸ軸方向におけるの幅は狭いので、Ｘ軸に対する像面傾斜は行わない構成となっており、像面のＺ軸方向における位置調整で、走査方向に関しては感光基板Ｐ表面と像面とを一致させることができる。
【００９８】
そして、図１２（ａ）に示すように、走査露光中において、基板ステージＰＳＴをＸ軸回りに回転しながらレベリング制御量に基づいてレベリング制御することにより、感光基板Ｐの表面の各位置におけるフォーカス誤差を平均的に小さくすることができる。そして、これに加えて、このレベリング制御によってもなお残存するフォーカス誤差を、前述したように像面調整装置１０により像面の位置をＺ軸方向に調整するとともに、パターン像の像面傾斜を調整することにより、投影光学系自身の像面位置調整で像面と感光基板Ｐ表面との位置誤差を個別に小さくすることができる。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における傾き（レベリング）を調整しながら走査露光を行うことができる。
同様に、図１２（ｂ）に示すように、基板ステージＰＳＴをＹ軸回りに回転しながらレベリング調整することも可能であり、この場合も、感光基板Ｐの表面の各位置におけるフォーカス誤差を平均的に小さくすることができる。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴのＸ軸方向における傾きを調整しながら走査露光を行うことができる。
ここで、図１２において、破線で示す感光基板Ｐはレベリング制御を行われていない状態を示すものであり、実線で示す感光基板Ｐはレベリング制御を行われている状態を示すものである。
なお、本実施形態では、投影領域５０ａ〜５０ｅのＸ軸方向におけるの幅は狭いので、Ｘ軸方向における傾きを調整しながら走査露光を行わなくても、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向に関する位置調整だけで、走査方向に関しては感光基板Ｐ表面と像面とを一致させることができる。
また、各投影光学系に備えられた像面調整装置１０の像面調整範囲になるように感光基板Ｐのレベリング調整を行い、ともに連動させることが望ましい。
【００９９】
以上説明したように、パターンの像面の位置をＺ軸方向に調整するとともにパターン像の像面傾斜を調整する像面調整装置１０を備えたので、像面調整装置１０は、パターンの像面の位置を調整することにより、フォーカス誤差を低減できる。また、パターン像の像面傾斜を調整することにより、感光基板ＰやマスクＭの表面に凹凸が存在していても、パターンの像面と感光基板Ｐの表面とを一致させることができる。したがって、マスクＭと感光基板Ｐとを同期走査しつつ露光処理を行う場合でも、像面と感光基板Ｐの表面との位置誤差を低減しつつ走査露光を行うことができる。
【０１００】
像面調整装置１０は、第１射出面１ｂを有する第１光学部材１と、第１射出面１ｂに対向する第２入射面２ａを有する第２光学部材２とからなる一対のくさび型光学部材を有しており、これらをＺ軸回りに相対的に回転するだけで、パターンの像面をＺ軸に対して簡単に傾斜させることができる。したがって、感光基板Ｐに凹凸が存在していても、この凹凸に合わせて像面を傾斜させればよいので、感光基板Ｐの表面と像面との位置誤差を低減しつつ精度良い走査露光を行うことができる。
【０１０１】
撮像センサ４１を用いてマスクＭの走査方向における撓み量を予め求め、この求めた撓み量に基づいて像面調整装置１０が制御されるので、マスクＭの撓みに起因して像面の位置が変化しても、像面と感光基板Ｐとの位置誤差を低減することができる。
【０１０２】
なお、撮像センサ４１は、照度とコントラストとを測定するように示しているが、照度を測定する専用のセンサを別途設けるようにしてもよい。また、撮像センサ４１で、ベースラインの計測を行うようにしてもよいし、マスクの位置測定や、マスクのパターンの位置測定を投影光学系を介した像により行うようにしてもよい。
【０１０３】
第１光学部材１と第２光学部材２とは、エアベアリング１１により非接触状態で一定の間隔で対向するように保持されているので、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面位置を高精度で微調整できるとともに、非接触であるから経時的な劣化も少なく、長期にわたり精度良い調整を行うことができる。
【０１０４】
なお、第１光学部材１と第２光学部材２とを非接触状態に保持する非接触装置としては、上記実施形態で示したような負圧による吸引力と陽圧による反発力との組み合わせによるエアベアリングの他に、例えば、磁力による吸引力と陽圧による反発力とを組み合わせたもので、負圧による吸引力と磁力による反発力とを組み合わせたものでもよい。また、磁力による吸引力と磁力による反発力とを組み合わせたものでもよく、更には、重力、バネによる付勢力等と、上記の陽圧もしくは負圧、磁力等を適宜に組み合わせたものでもよい。
【０１０５】
上記実施形態において、第１光学部材１と第２光学部材２とはエアベアリング１１により非接触状態となっているが、必ずしも非接触状態である必要はない。一対のくさび型光学部材を接触状態とし、この一対のくさび型光学部材を貫通する光路の光軸回りにそれぞれを相対的に回転可能とする回転装置としてのリニアアクチュエータ５，６により一対のくさび型光学部材を相対的に回転するようにしてもよい。一方、一対のくさび型光学部材を非接触状態で相対的に回転することにより、光学部材の劣化を抑えることができる。
【０１０６】
上記実施形態において、レベリング制御及び像面調整は、マスクＭ及び感光基板ＰのＺ軸方向における相対距離に関する表面データに基づいて行うように説明したが、マスクＭについての表面データに基づいてのみ、あるいは、感光基板Ｐについての表面データに基づいてのみ行うことができる。
【０１０７】
なお、上記実施形態において、走査露光を行うに際し、レベリング制御は感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴに関して行われるように説明したが、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴをＸ軸回り及びＹ軸回りに回転可能とし、マスクステージＭＳＴをマスクステージ駆動部ＭＳＴＤを用いてレベリング制御しながら走査露光を行うようにいしてもよい。
【０１０８】
上記実施形態では、撮像センサ４１によりマスクＭの近似曲面を求めた後、フォーカスセンサ２０により感光基板Ｐの近似曲面を求め、これらの近似曲面に基づいてマスクＭと感光基板Ｐとの相対距離に関する表面データを算出し、算出した表面データに応じて像面調整装置１０を制御する構成であるが、マスクＭや感光基板Ｐの撓み量を、これらマスクＭや感光基板Ｐの大きさ、形状、及び材質、ステージの支持位置等に基づいて、例えば数値計算などを用いて理論的に求め、この求めたマスクＭや感光基板Ｐの撓み量に基づいて、像面調整装置１０を制御するようにしてもよい。
【０１０９】
上記実施形態において、マスクＭの表面形状は撮像センサ４１の検出結果に基づいて求められ、感光基板Ｐの表面形状はフォーカスセンサ２０の検出結果に基づいて求められ、これら別々に求められた表面形状に基づいてマスクＭと感光基板ＰとのＺ軸方向における相対距離から表面データが算出される構成である。
一方、フォーカスセンサ２０が、マスクＭの表面と感光基板Ｐの表面とのＺ軸方向における相対距離検出を行うようにしてもよい。
制御装置ＣＯＮＴは、予備走査中に、フォーカスセンサ２０を用いて、マスクＭ及び感光基板Ｐのそれぞれの表面のＺ軸方向における相対距離の検出、すなわち、マスクＭ及び感光基板Ｐのそれぞれの表面のＺ軸方向における位置検出を行う。具体的には、マスクＭと感光基板Ｐとを走査しつつ、複数のフォーカスセンサ２０のそれぞれによるマスクＭ及び感光基板Ｐについてのフォーカス信号に基づいて、マスクＭ及び感光基板ＰのＺ軸方向における位置を所定のピッチでサンプリングすることにより、制御装置ＣＯＮＴは、碁盤目状に規定された所定のＸ座標及びＹ座標に対応するマスクＭ及び感光基板ＰのＺ軸方向における相対距離を表面データとして記憶装置に記憶する。そして、マスクＭ及び感光基板ＰそれぞれについてのＺ軸方向における位置に基づいて、マスクＭと感光基板ＰとのＺ軸方向における相対距離を求めてこれを表面データとする。
【０１１０】
上記実施形態では、レベリング制御と像面調整装置１０による像面位置調整とを併用するように説明したが、もちろん、像面調整装置１０のみでも像面と感光基板Ｐ（表面データ）との位置誤差を低減することができる。ただし、像面と感光基板Ｐとの位置誤差が大きい場合、像面調整装置１０の第１光学部材１（あるいは第２光学部材２）の移動量を大きくしなければならないため、露光装置内の部材と干渉してしまうなどの問題が発生する場合がある。この場合、レベリング制御を併用することにより、像面調整装置１０の第１光学部材１（あるいは第２光学部材２）の移動量を抑えることができる。
【０１１１】
上記実施形態では、第１光学部材１及び第２光学部材２のそれぞれはＸ軸方向に向かって漸次厚さが変化する形状であり、第１光学部材１及び第２光学部材２の傾斜面である第１射出面１ｂ及び第２入射面２ａはＸ軸方向に傾斜している。これにより、第１光学部材１と第２光学部材２とをＺ軸回りに相対的に回転することにより、図８を用いて説明したように、像面はＹ軸に対して傾斜する。一方、第１光学部材１及び第２光学部材２のそれぞれをＹ軸方向に向かって漸次厚さが変化する形状とし、すなわち、第１光学部材１及び第２光学部材２の傾斜面である第１射出面１ｂ及び第２入射面２ａをＹ軸方向に傾斜するように設定し、この形状を有する第１光学部材１と第２光学部材２とをＺ軸回りに相対的に回転することにより、像面をＸ軸に対して傾斜させることができる。これにより、例えば、投影領域５０ａ〜５０ｅのＸ軸方向における幅が大きくなり、マスクＭがＸ軸方向に撓んで走査方向においても像面傾斜調整を行う必要が生じた場合であっても、感光基板Ｐ（表面データ）と像面とを一致させつつ走査露光を行うことができる。
なお、本実施形態において、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれはＹ軸方向（非走査方向）に長い形状であり、Ｘ軸方向に対しては幅狭であるため、Ｘ軸方向に関しては感光基板Ｐの表面の凹凸に応じて像面傾斜調整を行わなくても、Ｚ軸方向における像面位置調整を行うだけで、感光基板Ｐの表面とＸ軸方向における像面とを略一致させることができる。
【０１１２】
また、Ｘ軸方向に傾斜する傾斜面をそれぞれ有する第１、第２光学部材を備えた像面調整装置と、Ｙ軸方向に傾斜する傾斜面をそれぞれ有する第１，第２光学部材を備えた像面調整装置との双方を露光光の光路上に設け、これら２つの像面調整装置によって、像面をＹ軸及びＸ軸のそれぞれに対して傾斜させつつ露光処理を行う構成とすることもできる。
【０１１３】
次に、図１３を参照しながら、露光方法の第２実施形態について説明する。ここで、以下の説明において、上記第１実施形態と同一あるいは同等の構成部分についてはその説明を簡略もしくは省略する。
マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされる（ステップＳＢ１）。
【０１１４】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬによりマスクＭを露光光で照明し、このマスクＭを介した露光光に基づく投影領域５０ａ〜５０ｅの照度を基板ステージＰＳＴに設けられている撮像センサ４１で検出する（ステップＳＢ２）。
撮像センサ４１は投影領域５０ａ〜５０ｅの照度の検出結果を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。制御装置ＣＯＮＴは、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれの照度を撮像センサ４１によって２次元的に検出することにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれの像のコントラストを検出し、像面の位置（Ｚ軸方向における位置及びＹ軸に対する傾斜方向の位置）を求める。
【０１１５】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、第１光学部材１及び第２光学部材２を用いて像面の位置を補正する（ステップＳＢ３）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、像面調整装置１０の第１光学部材１を第２光学部材２に対してＸ軸方向に移動するとともに、第１光学部材１を第２光学部材２に対してＺ軸回りに回転しつつ、撮像センサ４１により投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに関して照度検出を行い、この検出結果に基づいて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれの結像位置がＺ軸方向で同じ位置になるように、且つ、投影領域５０ａ〜５０ｅのそれぞれが所定の台形形状を有するように、像面の位置を補正する。これにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ方向における位置は同じになり、且つ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの光軸と像面とは直交する。
【０１１６】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、このときの投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５ぞれぞれの第１光学部材１及び第２光学部材２のＸ軸方向及びＺ軸回りに関する補正量（リニアアクチュエータ３，５，６の駆動量）を、記憶装置に記憶する。こうして、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面のＺ軸方向における位置が互いに等しくなるように、且つ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面と光軸とが直交するようにキャリブレーションが行われ、このときの同期移動に伴う像面調整装置１０の補正量が設定され、記憶される。
【０１１７】
すなわち、第１実施形態では、ステップＳＡ２で説明したように、像面調整装置１０により投影光学系単独での像面位置調整（キャリブレーション）を行う構成であるが、第２実施形態では、マスクＭを介した光を用いて像面位置調整が行われる。すなわち、第２実施形態では、マスクＭの撓み量に起因する像面位置変化をも含めて補正するキャリブレーションが行われる。
【０１１８】
次いで、感光基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされる（ステップＳＢ４）。
【０１１９】
感光基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされたら、制御装置ＣＯＮＴは、露光処理を行う前の予備走査を行う。すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬによる照明を行わない状態で、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴとを投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５に対してＸ軸方向に同期移動する。この予備走査中に、アライメント系４９ａ、４９ｂがマスクＭと感光基板Ｐとのアライメントを行う。
【０１２０】
制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系４９ａ、４９ｂを用いてマスクＭ及び感光基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における相対的な位置（姿勢）検出を行う（ステップＳＢ５）。
【０１２１】
制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系４９ａ、４９ｂの検出結果に基づいて、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介してマスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴを駆動し、マスクＭと感光基板Ｐとを位置合わせする（ステップＳＢ６）。
【０１２２】
一方、上記ステップＳＢ５の処理と並行して、フォーカスセンサ２０が、感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における相対距離検出を行う（ステップＳＢ７）。
制御装置ＣＯＮＴは、予備走査中に、フォーカスセンサ２０を用いて、感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における相対距離の検出、すなわち、感光基板Ｐの表面のＺ軸方向における位置検出を行う。
【０１２３】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＢ７で求めた感光基板ＰのＺ軸方向における位置に関するデータに基づいて、感光基板Ｐの表面形状の近似曲面を最小自乗法等の近似方法を用いて算出し、表面データとする（ステップＳＢ８）。
【０１２４】
制御装置ＣＯＮＴは、前記表面データに基づいて、複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれについてのフォーカス誤差、及び像面と感光基板Ｐ表面との位置誤差（像面位置誤差）を求める。
【０１２５】
次に、制御装置ＣＯＮＴはレベリング制御量を算出する（ステップＳＢ９）。
【０１２６】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＢ９で算出したレベリング制御量に基づいて、ステップＳＢ８で算出した表面データを補正し、新たな表面データを求める（ステップＳＢ１０）。
【０１２７】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＢ３で設定した投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置と、ステップＳＢ１０で求めた新たな表面データとに基づいて、残留するフォーカス誤差を求め、この求めた結果に基づいて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの結像位置の補正量を求める（ステップＳＢ１１）。
【０１２８】
更に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＢ３で設定した投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面傾斜と、ステップＳＢ１０で求めた新たな表面データとに基づいて、像面と表面データ（感光基板Ｐ表面）との位置誤差を求め、この求めた結果に基づいて、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれの像面傾斜の補正量を求める（ステップＳＢ１２）。
【０１２９】
すなわち、ステップＳＢ３で求めた、マスクＭの撓みに起因する像面位置変化を補正するための補正量に、感光基板Ｐの表面形状に対して像面を一致させるための補正量が加算される。
【０１３０】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＢ１１及びステップＳＢ１２で求めた補正量に基づいて、マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動に合わせて補正する像面調整装置１０での補正量、すなわち、リニアアクチュエータ３及びリニアアクチュエータ５，６の補正量を、例えば前記碁盤目状に設定した位置に合わせて設定し、この設定した補正量を制御マップとして記憶装置に記憶する（ステップＳＢ１３）。
【０１３１】
マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動に合わせて補正する像面調整装置１０での補正量を予め制御マップとして記憶装置に記憶したら、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬのシャッタによる照明光の遮断を解除するとともに、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴとを同期移動しつつ、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を介して感光基板Ｐに転写する走査露光を行う（ステップＳＢ１４）。
【０１３２】
以上説明したように、マスクＭ及び複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５それぞれを介した露光光を撮像センサ４１で検出し、この検出結果に基づいて像面位置調整を行って、マスクＭの撓みに起因する像面位置変化を補正するための補正量を予め求めておくことにより、例えば、マスクＭを交換しないで感光基板Ｐを順次交換しつつ露光処理を行うような場合、マスクＭの撓みに起因する像面位置変化を補正するための補正量の導出は、１回行えばよいので、工数を減らすことができ作業効率を向上することができる。そして、フォーカスセンサ２０を用いて感光基板Ｐの表面形状データを求め、この感光基板Ｐの表面と像面とを一致させるための補正量を求め、この求めた感光基板に対する補正量と、マスクに対する補正量とを合わせた補正量で像面位置調整を行うことにより、像面と感光基板Ｐとを精度良く一致させつつ走査露光を行うことができる。
【０１３３】
なお、上記第２実施形態では、フォーカスセンサ２０により感光基板ＰのＺ軸方向における位置を検出し、この検出結果から感光基板Ｐの表面データ（近似曲面）を求め、この求めた結果に基づいて制御マップを作成し、この制御マップに基づいて像面調整装置１０により像面位置調整を行うように説明したが、制御マップを作成せずに、感光基板Ｐの表面形状を、投影光学系より同期移動方向前方側に設けられた先読みセンサで検出しつつ走査露光を行い、先読みセンサの検出結果に基づいて、像面調整装置１０の制御やレベリング制御を行うようにしてもよい。すなわち、制御マップを作成せずに、先読みセンサで感光基板Ｐの表面形状を検出しつつ像面調整を行うようにしてもよい。
【０１３４】
上記各実施形態において、像面調整装置１０によって像面位置調整をすることにより感光基板Ｐ上におけるパターン像が例えばＸ軸方向に移動したりする場合がある。この場合、マスクＭと感光基板Ｐとの相対的な像特性（シフト、ローテーション、スケーリング）に関する補正を行いつつ、走査露光する。
例えば、第１実施形態におけるステップＳＡ７などにおいて、制御装置ＣＯＮＴは、上記マスクアライメントマーク及び基板アライメントマーク５２ａ〜５２ｄの検出手順と同様の手順により、像特性補正用の不図示のマスクマークと基板マークとを順次重ね合わせつつアライメント系４９ａ，４９ｂがマーク位置を検出する。制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭと感光基板Ｐとを位置合わせするためにアライメント系４９ａ，４９ｂを用いてマスクマーク及び基板マークの位置情報を検出し、得られた位置情報に対して統計演算を行って感光基板Ｐ上に設定された全てのパターンの位置を求める。そして、求めた位置情報と理想位置（理想格子）とに基づいてパターンの像特性、すなわち、シフト、ローテーション、スケーリング、ひいては感光基板Ｐの変形量を求める。そして、先に感光基板Ｐに形成されているパターンに対して、次のパターンを所定の位置関係で積み重ねることができるように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに設けられているシフト調整機構２３、ローテーション調整機構２８，３１、スケーリング調整機構２７それぞれの補正量、すなわち、これら各調整機構を駆動する駆動装置の駆動量を設定する。そして、設定した各調整機構の補正量に基づいて像特性を補正しつつ走査露光を行うことができる。
こうすることにより、像面調整装置１０の調整によりパターン像（投影領域）が感光基板Ｐ上において所望の位置に対してずれるようなことがあっても、上記調整機構を用いてパターン像を補正することにより、所望の位置にパターン像を投影することができる。
【０１３５】
なお、例えばシフト調整を行う際、シフト調整機構２３を用いずに、図１４（ａ）に示すように、像面調整装置１０全体を例えばＹ軸回りに回転することにより、図１４（ｂ）に示すように、感光基板Ｐ上における投影領域５０ａ（５０ｂ〜５０ｅ）は、像面調整装置１０の回転角度θに応じたシフト量Ｘ50aだけＸ軸方向にシフトすることができる。また、このときの投影領域５０ａの移動速度（単位時間当たりの移動量）ＶX50aは、像面調整装置１０の回転速度（単位時間当たりの回転量）Ｖθに基づく。
【０１３６】
上記実施形態では、像面調整装置１０は、反射屈折型光学系２４と反射屈折型光学系２５との間に設けられている構成であるが、図１５に示すように、像面調整装置１０はマスクＭの近傍に設けられてもよい。あるいは、像面調整装置１０は感光基板Ｐ近傍に設けられてもよい。更に、像面調整装置１０はマスクＭ及び感光基板Ｐ近傍に設けられてもよい。
【０１３７】
図１６に示すように、像面調整装置１０のうち、第１光学部材１あるいは第２光学部材２に、投影光学系の結像位置検出用マーク６０を設けることができる。像面調整装置１０はマスクＭ及び感光基板Ｐに対して光学的にほぼ共役な位置に設けられており、この結像位置検出用マーク６０を撮像センサ４１で検出することにより、投影光学系の結像位置を求めることができる。例えば、撮像センサ４１を基板ステージＰＳＴとともにＺ軸方向に移動しつつ、結像位置検出用マーク６０を検出し、結像位置検出用マーク６０が例えば円形状である場合、像が最小径となる撮像センサ４１のＺ軸方向における位置が、投影光学系の結像位置となる。
【０１３８】
なお、上記実施形態における露光装置ＥＸは、互いに隣接する複数の投影光学系を有する、いわゆるマルチレンズ走査型露光装置であるが、投影光学系が１つである走査型露光装置ついても、本発明を適用することができる。
【０１３９】
なお、露光装置ＥＸの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【０１４０】
本実施形態の露光装置ＥＸの光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）のみならず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ（１５７ｎｍ）を用いることができる。
【０１４１】
投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。
【０１４２】
投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ2レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【０１４３】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【０１４４】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【０１４５】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１４６】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１４７】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許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。
【０１４８】
半導体デバイスは、図１７に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１４９】
【発明の効果】
本発明によれば、パターンの像面の位置をこの像面と直交する方向に調整するとともにパターン像の像面傾斜を調整するようにしたので、感光基板の全域に亘って最適フォーカスに近い状態で走査露光を行うことができる。したがって、高精度で信頼性の高いデバイスを低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す露光装置の概略斜視図である。
【図３】投影光学系を示す概略構成図である。
【図４】感光基板及び投影領域を説明するための平面図である。
【図５】像面調整装置を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】像面調整装置に設けられた非接触装置を示す図である。
【図７】第１の光学部材及び第２の光学部材の位置を調整することにより結像位置が変化する様子を説明するための図である。
【図８】第１の光学部材及び第２の光学部材の位置を調整することにより像面の位置が変化する様子を説明するための図である。
【図９】本発明の露光方法の第１実施形態を説明するためのフローチャート図である。
【図１０】像面調整装置により像面の位置が調整される様子を説明するための図である。
【図１１】像面調整装置により像面の位置が調整される様子を説明するための図である。
【図１２】像面調整装置により像面の位置が調整される様子を説明するための図である。
【図１３】本発明の露光方法の第２実施形態を説明するためのフローチャート図である。
【図１４】像面調整装置を駆動することによりパターン像がシフトする様子を説明するための図である。
【図１５】投影光学系の他の実施例を示す概略構成図である。
【図１６】像面調整装置に設けられた結像位置検出用マークを説明するための図である。
【図１７】半導体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。
【符号の説明】
１    第１光学部材（第１の光学部材）
１ｂ    第１射出面（第１の傾斜面）
２    第２光学部材（第２の光学部材）
２ａ    第２入射面（第２の傾斜面）
５，６    リニアアクチュエータ（駆動装置、回転装置）
１０    像面調整装置
１１    エアベアリング（非接触装置）
４１    撮像センサ
ＣＯＮＴ    制御装置（制御部）
ＥＸ    露光装置
Ｍ    マスク
Ｐ    感光基板
ＰＬ１〜ＰＬ５    投影光学系
ＰＳＴ    基板ステージ
【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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