(57)【要約】【課題】スループットの低下を抑制し、デバイスを良好に形成できる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置は、パターン化された第１露光光を第１照射領域に照射する第１光学ユニットと、第１露光光と同時にパターン化された第２露光光を基板に照射可能で第１照射領域と異なる位置に第２照射領域が設定される第２光学ユニットと、を備え、基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第１ショット領域を第１露光光で露光する動作と並行して、基板上でチップが形成されない第２ショット領域を第２露光光で露光する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を露光する露光装置であって、
パターン化された第１露光光を第１照射領域に照射する第１光学ユニットと、
前記第１露光光と同時にパターン化された第２露光光を前記基板に照射可能で前記第１照射領域と異なる位置に第２照射領域が設定される第２光学ユニットと、を備え、
前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第１ショット領域を前記第１露光光で露光する動作と並行して、前記基板上で前記チップが形成されない第２ショット領域を前記第２露光光で露光する露光装置。
【請求項２】
前記第１光学ユニットは、前記第１露光光を射出する第１光学部材を備え、
前記第２光学ユニットは、前記第２露光光を射出する第２光学部材を備え、
前記第２光学部材は、前記第１光学部材と対向する位置に配置された前記基板の少なくとも一部と対向可能である請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２照射領域は、前記基板の表面とほぼ平行な所定平面内の第１方向に関して前記第１照射領域の少なくとも一方側に配置され、
前記第１照射領域と前記第２照射領域との前記第１方向に関する距離は、前記第１ショット領域の前記第１方向に関する大きさのほぼ整数倍である請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２照射領域は、前記所定平面内において前記第１方向と直交する第２方向に関して前記第１照射領域の少なくとも一方側に配置され、
前記第１照射領域と前記第２照射領域との前記第２方向に関する距離は、前記第１ショット領域の前記第２方向に関する大きさのほぼ整数倍である請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記第２照射領域は、前記第１照射領域の周囲に複数配置可能である請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記第２照射領域は、前記基板の表面とほぼ平行な所定平面内の第１方向に関して前記第１照射領域の両側、及び前記所定平面内において前記第１方向と直交する第２方向に関して前記第１照射領域の両側に配置可能である請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記第２光学ユニットは、前記基板上で位置が異なる複数の第２照射領域のそれぞれに前記第２露光光を同時に照射可能である請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
前記基板の表面とほぼ平行な所定平面内の第１方向に関して前記基板と前記第１照射領域とを相対移動して、前記第１ショット領域を前記第１露光光で走査露光する請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記第２ショット領域の露光動作は、前記第１方向に関して前記基板と前記第２照射領域とを相対移動して、前記第２ショット領域を前記第２露光光で走査露光することを含む請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第２照射領域は、前記所定平面内で前記第１方向と直交する第２方向を長手方向とするスリット状である請求項８又は９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第２照射領域は、少なくとも前記所定平面内で前記第１方向と直交する第２方向に関して前記第１照射領域と位置が異なる請求項８〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
前記第２照射領域は、少なくとも前記第１方向に関して前記第１照射領域と位置が異なる請求項８〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第２照射領域は、前記第１照射領域の周囲に複数配置され、前記複数の第２照射領域は、少なくとも前記第１方向に関して前記第１照射領域と位置が異なる第２照射領域と、少なくとも前記所定平面内で前記第１方向と直交する第２方向に関して前記第１照射領域と位置が異なる第２照射領域とを含む請求項８〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第２照射領域は、前記第１方向、及び前記所定平面内で前記第１方向と直交する第２方向の少なくとも一方に関して前記第１照射領域と位置が異なり、かつその少なくとも一方の方向に関して前記第１照射領域との距離が前記第１ショット領域の大きさのほぼ整数倍である請求項８〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１５】
前記第２照射領域の位置及び大きさの少なくとも一方を調整する第１調整装置を備える請求項１〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２光学ユニットは、前記第１光学ユニットによって前記第１ショット領域に生成されるパターンに応じて、前記第２ショット領域に生成するパターンを変更する請求項１〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第２光学ユニットは、前記第２ショット領域に生成するパターンの少なくとも密度を変更可能である請求項１〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１８】
前記第２光学ユニットは、前記第１光学ユニットによって前記第１ショット領域に生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンを前記第２ショット領域に生成する請求項１〜１７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１９】
前記第２光学ユニットは、マスクによって前記第２露光光をパターン化する請求項１〜１８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２０】
前記第２光学ユニットは、前記マスクの像を前記基板に投影する投影光学系を含む請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
前記投影光学系の像面と前記基板の表面との位置関係を調整する第２調整装置を備える請求項２０記載の露光装置。
【請求項２２】
前記第１照射領域と前記第２照射領域との位置関係を調整する第３調整装置を備える請求項１〜２１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２３】
前記第１光学ユニットは、第１マスクによって前記第１露光光をパターン化し、
前記第２光学ユニットは、前記第１マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクによって前記第２露光光をパターン化する請求項１〜２２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２４】
前記第１ショット領域に生成されるパターンに応じて前記第２マスクを交換する交換装置を備える請求項２３記載の露光装置。
【請求項２５】
前記交換装置は、少なくともパターン密度が異なる複数の第２マスクを保持して可動の移動装置を含む請求項２４記載の露光装置。
【請求項２６】
前記交換装置は、前記第２マスクを着脱可能なマスク保持装置と、前記マスク保持装置への第２マスクの搬入及び前記マスク保持装置からの第２マスクの搬出を実行する搬送装置とを含む請求項２４記載の露光装置。
【請求項２７】
前記第２光学ユニットは、前記第２マスクを前記第２露光光で露光する照明装置を備える請求項２３〜２６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２８】
前記第２光学ユニットは、前記第１光学ユニットによって前記第１ショット領域に生成されるパターンよりも線幅が太いパターンを前記第２ショット領域に生成する請求項１〜２７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２９】
前記第２ショット領域は、前記基板上で前記第１ショット領域と前記基板のエッジとの間に位置して前記第１露光光が照射されない請求項１〜２８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３０】
パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、前記第１ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第１露光光が照射されない第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する露光装置。
【請求項３１】
第１マスクによってパターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、前記第１ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第１露光光が照射されない第２ショット領域を、前記第１マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクによってパターン化された第２露光光で露光する露光装置。
【請求項３２】
パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、前記複数の第１ショット領域が設定される有効露光範囲の外側の第２ショット領域を、少なくとも密度が可変のパターン化された第２露光光で露光する露光装置。
【請求項３３】
基板の有効露光範囲内の複数の第１ショット領域を、パターン化された第１露光光で露光する露光動作の少なくとも一部と並行して、前記基板上で前記有効露光範囲外の第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する動作を実行する露光装置。
【請求項３４】
前記第１ショット領域はデバイスを構成するチップが形成され、前記第２ショット領域は前記チップが形成されない請求項３０〜３３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３５】
前記第１ショット領域は、前記基板の有効露光範囲内に複数設定され、前記第２ショット領域は、前記基板の有効露光範囲の外側に複数設定される請求項１〜３４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３６】
前記第１ショット領域には前記チップが複数形成される請求項１〜２９、３４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３７】
前記第１ショット領域は、前記チップの数が異なる第１ショット領域を含む請求項３６記載の露光装置。
【請求項３８】
前記第１露光光の波長と、前記第２露光光の波長とはほぼ同じである請求項１〜３７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３９】
前記第２ショット領域は、前記第１ショット領域より小さい請求項１〜３８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項４０】
前記第２ショット領域には、前記チップが配置不可能である請求項１〜３９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項４１】
請求項１〜４０のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項４２】
基板を露光する露光方法であって、
前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第１ショット領域を、第１照射領域に照射されるパターン化された第１露光光で露光することと、
前記第１ショット領域の露光動作と並行して、前記基板上で前記チップが形成されない第２ショット領域を、前記第１照射領域と位置が異なる第２照射領域に照射されるパターン化された第２露光光で露光することと、を含む露光方法。
【請求項４３】
前記第１ショット領域に生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンを前記第２ショット領域に生成する請求項４２記載の露光方法。
【請求項４４】
パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、前記第１ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第１露光光が照射されない第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する露光方法。
【請求項４５】
第１マスクによってパターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、前記第１ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第１露光光が照射されない第２ショット領域を、前記第１マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクによってパターン化された第２露光光で露光する露光方法。
【請求項４６】
パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、前記複数の第１ショット領域が設定される有効露光範囲の外側の第２ショット領域を、少なくとも密度が可変のパターン化された第２露光光で露光する露光方法。
【請求項４７】
基板の有効露光範囲内の複数の第１ショット領域を、パターン化された第１露光光で露光する露光動作の少なくとも一部と並行して、前記基板上で前記有効露光範囲外の第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する動作を実行する露光方法。
【請求項４８】
前記第１ショット領域はデバイスを構成するチップが形成され、前記第２ショット領域は前記チップが形成されない請求項４４〜４７のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４９】
請求項４２〜４８記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、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、基板を露光する露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、デバイスを構成するチップを形成するために、基板上でチップが形成可能なショット領域を、チップパターンにパターン化された露光光で露光する。また、露光処理後に実行される、例えば現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等、各種プロセス処理によるショット領域のデバイス（チップ）の劣化の抑制等を目的として、例えば下記特許文献に開示されているように、エッジショット領域（又は、欠けショット領域）と呼ばれる、チップが形成されない基板のエッジ近傍の領域も、チップパターンにパターン化された露光光で露光することが行われている。
【特許文献１】米国特許第６３８１００４号明細書
【特許文献２】国際公開第２００４／０５３９５１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
チップパターンを形成するための露光装置を用いて、エッジショット領域も露光すると、スループットが低下する可能性がある。そのため、スループットの低下を抑制しつつ、デバイスを良好に形成できる技術の案出が望まれる。
【０００４】
本発明は、スループットの低下を抑制し、デバイスを良好に形成できる露光装置、露光方法及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】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、基板を露光する露光装置であって、パターン化された第１露光光を第１照射領域に照射する第１光学ユニットと、第１露光光と同時にパターン化された第２露光光を基板に照射可能で第１照射領域と異なる位置に第２照射領域が設定される第２光学ユニットと、を備え、基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第１ショット領域を第１露光光で露光する動作と並行して、基板上でチップが形成されない第２ショット領域を第２露光光で露光する露光装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、第１ショット領域と基板のエッジとの間の第１露光光が照射されない第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、第１マスクによってパターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、第１ショット領域と基板のエッジとの間の第１露光光が照射されない第２ショット領域を、第１マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクによってパターン化された第２露光光で露光する露光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、複数の第１ショット領域が設定される有効露光範囲の外側の第２ショット領域を、少なくとも密度が可変のパターン化された第２露光光で露光する露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第５の態様に従えば、基板の有効露光範囲内の複数の第１ショット領域を、パターン化された第１露光光で露光する露光動作の少なくとも一部と並行して、基板上で有効露光範囲外の第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する動作を実行する露光装置が提供される。
【００１０】
本発明の第６の態様に従えば、上記態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第７の態様に従えば、基板を露光する露光方法であって、基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第１ショット領域を、第１照射領域に照射されるパターン化された第１露光光で露光することと、第１ショット領域の露光動作と並行して、基板上でチップが形成されない第２ショット領域を、第１照射領域と位置が異なる第２照射領域に照射されるパターン化された第２露光光で露光することと、を含む露光方法が提供される。
【００１２】
本発明の第８の態様に従えば、パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、第１ショット領域と基板のエッジとの間の第１露光光が照射されない第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する露光方法が提供される。
【００１３】
本発明の第９の態様に従えば、第１マスクによってパターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、第１ショット領域と基板のエッジとの間の第１露光光が照射されない第２ショット領域を、第１マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクによってパターン化された第２露光光で露光する露光方法が提供される。
【００１４】
本発明の第１０の態様に従えば、パターン化された第１露光光で複数の第１ショット領域の露光動作が行われている基板上で、複数の第１ショット領域が設定される有効露光範囲の外側の第２ショット領域を、少なくとも密度が可変のパターン化された第２露光光で露光する露光方法が提供される。
【００１５】
本発明の第１１の態様に従えば、基板の有効露光範囲内の複数の第１ショット領域を、パターン化された第１露光光で露光する露光動作の少なくとも一部と並行して、基板上で有効露光範囲外の第２ショット領域を、パターン化された第２露光光で露光する動作を実行する露光方法が提供される。
【００１６】
本発明の第１２の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、スループットの低下を抑制し、デバイスを良好に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１９】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、パターン化された第１露光光Ｌ１を第１照射領域ＰＲ１に照射する第１光学ユニット１と、第１露光光Ｌ１と同時にパターン化された第２露光光Ｌ２を基板Ｐに照射可能で、第１照射領域ＰＲ１と異なる位置に第２照射領域ＰＲ２が設定される第２光学ユニット２と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。制御装置５は、例えばコンピュータシステムを含む。
【００２０】
基板Ｐは、デバイスを構成するチップを製造するための基板であって、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜Ｒｇが形成されたものを含む。感光膜Ｒｇは、感光材（フォトレジスト）の膜である。
【００２１】
本実施形態において、露光装置ＥＸは、基板Ｐ上でデバイスを構成するチップが形成可能な第１ショット領域ＮＳをパターン化された第１露光光Ｌ１で露光する動作と並行して、基板Ｐ上でチップが形成されない第２ショット領域ＥＳをパターン化された第２露光光Ｌ２で露光する。
【００２２】
第１光学ユニット１は、パターン化された第１露光光Ｌ１を射出する射出部（射出面）７を有する第１終端光学素子１６を備え、その第１終端光学素子１６から射出された第１露光光Ｌ１を、基板Ｐにおける第１照射領域ＰＲ１に照射可能である。
【００２３】
第２光学ユニット２は、パターン化された第２露光光Ｌ２を射出する射出部（射出面）９を有する第２終端光学素子２３を備え、その第２終端光学素子２３から射出された第２露光光Ｌ２を、基板Ｐにおける第２照射領域ＰＲ２に照射可能である。
【００２４】
露光装置ＥＸは、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ６を備えている。基板ステージ６は、基板Ｐを保持した状態で、第１終端光学素子１６から射出される第１露光光Ｌ１の照射位置、及び第２終端光学素子２３から射出される第２露光光Ｌ２の照射位置に移動可能である。基板ステージ６は、保持した基板Ｐを、第１終端光学素子１６の射出部７と対向する位置、及び第２終端光学素子２３の射出部９と対向する位置に配置可能である。
【００２５】
第２光学ユニット２の第２終端光学素子２３は、第１光学ユニット１の第１終端光学素子１６と対向する位置に配置された基板Ｐの少なくとも一部と対向可能である。第１終端光学素子１６の射出部７と第２終端光学素子２３の射出部９とが、基板ステージ６に保持された基板Ｐと同時に対向できるように、第１光学ユニット１と第２光学ユニット２との位置関係が定められる。
【００２６】
本実施形態においては、第２光学ユニット２は、第２露光光Ｌ２を射出する射出部９をそれぞれ有する第１〜第４露光部２Ａ〜２Ｄを備える。すなわち、第２光学ユニット２は、射出部９を４つ有し、基板Ｐ上で位置が異なる４つの第２照射領域ＰＲ２のそれぞれに第２露光光Ｌ２を同時に照射可能である。
【００２７】
本実施形態においては、第１光学ユニット１は、第１マスクＭ１によって第１露光光Ｌ１をパターン化し、第２光学ユニット２は、第２マスクＭ２によって第２露光光Ｌ２をパターン化する。第１マスクＭ１は、第１露光光Ｌ１をパターン化するためのパターン（チップパターン）が形成されたレチクルを含む。また、第２マスクＭ２は、第２露光光Ｌ２をパターン化するためのパターンが形成されたレチクルを含む。レチクルは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定パターンが形成された透過型マスクを含む。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。また、本実施形態においては、第１マスクＭ１及び第２マスクＭ２として、透過型マスクを用いるが、反射型マスクを用いてもよい。
【００２８】
図２及び図３を参照して、第１ショット領域ＮＳ及び第２ショット領域ＥＳについて説明する。図２は、基板Ｐ上の第１ショット領域ＮＳ及び第２ショット領域ＥＳを説明するための平面図、図３は、図２の一部を拡大した図である。
【００２９】
第１ショット領域ＮＳは、基板Ｐ上で製品となるデバイスを構成するチップが形成される領域である。第１ショット領域ＮＳは、チップが形成可能な領域であり、チップを形成可能な所定の大きさを有する。基板Ｐ上で第１ショット領域ＮＳにチップを形成するために、第１ショット領域ＮＳは、第１光学ユニット１によって、チップパターンにパターン化された第１露光光Ｌ１で露光される。
【００３０】
第１ショット領域ＮＳは、基板Ｐの表面のエッジ近傍の領域を除く、基板Ｐの有効露光範囲の内側に配置される。有効露光範囲は、基板Ｐの表面の中央を含む、感光膜Ｒｇで形成された基板Ｐの表面の大部分の範囲である。有効露光範囲は、第１ショット領域ＮＳを配置可能な範囲であり、チップパターンを所望の精度で形成可能な範囲である。
【００３１】
本実施形態においては、露光される基板Ｐを製造するために、基板Ｐに感光膜Ｒｇを形成する処理が実行された後、基板Ｐのエッジに存在する感光膜Ｒｇを除去するエッジリンス処理が実行される。基板Ｐの表面のエッジ近傍には、感光膜Ｒｇが存在しない輪帯状のエッジリンス領域及びその内側の所定幅の輪帯状のマージン領域を含む非有効露光範囲が存在する。非有効露光範囲は、チップパターンを所望の精度で形成することが困難な範囲である。本実施形態において、有効露光範囲は、非有効露光範囲の内側の範囲である。なお、本実施形態においては、非有効露光範囲が、エッジリンスされたエッジリンス領域を含むものとするが、エッジリンスされていなくてもよい。
【００３２】
本実施形態においては、第１ショット領域ＮＳは、基板Ｐの表面の有効露光範囲内に、マトリクス状に複数設定される。本実施形態においては、第１ショット領域ＮＳのそれぞれは、ほぼ同じ大きさ及びほぼ同じ形状である。第１ショット領域ＮＳは、ＸＹ平面内においてほぼ長方形であり、Ｘ軸方向に関して大きさＷＸを有し、Ｙ軸方向に関して大きさＷＹを有する。
【００３３】
第２ショット領域ＥＳは、基板Ｐ上でチップが形成されない領域である。第２ショット領域ＥＳは、チップが配置不可能（形成不可能）な領域であり、第１ショット領域ＮＳより小さい。すなわち、第１ショット領域ＮＳに配置可能なチップは、第２ショット領域ＥＳにおいて、その一部が基板Ｐの外側（有効露光範囲の外側）にはみ出す。第２ショット領域ＥＳは、基板Ｐ上で第１ショット領域ＮＳと基板Ｐのエッジとの間に位置して、製品となるチップを形成するための第１露光光Ｌ１が照射されない。第２ショット領域ＥＳは、第２光学ユニット２によって、所定パターンにパターン化された第２露光光Ｌ２で露光される。
【００３４】
第２ショット領域ＥＳは、有効露光範囲に配置された第１ショット領域ＮＳと基板Ｐのエッジとの間に複数配置される。本実施形態においては、第２ショット領域ＥＳの少なくとも一部は、基板Ｐの有効露光範囲の外側に複数設定される。有効露光範囲の外側は、上述の非有効露光範囲を含む。
【００３５】
以下の説明において、第１ショット領域ＮＳを適宜、ノーマルショット領域ＮＳ、と称し、第２ショット領域ＥＳを適宜、エッジショット領域ＥＳ、と称する。
【００３６】
図１を参照して、第１光学ユニット１について説明する。第１光学ユニット１は、第１マスクＭ１を保持しながら移動可能な第１マスクステージ１３と、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ６と、第１マスクステージ１３及び基板ステージ６の位置情報を計測する干渉計システム１４と、第１マスクＭ１を第１露光光Ｌ１で照明する第１照明系ＩＬ１と、第１露光光Ｌ１で照明された第１マスクＭ１のパターンの像を基板Ｐに投影する第１投影光学系ＰＬ１とを備えている。
【００３７】
第１照明系ＩＬ１は、第１マスクＭ１における第１照明領域ＩＲ１を均一な照度分布の第１露光光Ｌ１で照明する。第１照明系ＩＬ１から射出される第１露光光Ｌ１としては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、第１露光光Ｌ１として、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００３８】
また、第１照明系ＩＬ１は、例えば米国特許第６５９７００２号明細書に開示されているような、第１マスクＭ１における第１照明領域ＩＲ１を調整可能な調整機構１５を備えている。調整機構１５は、第１照明領域ＩＲ１の大きさ、位置及び形状を調整可能である。調整機構１５は、第１マスクＭ１における第１照明領域ＩＲ１を調整することによって、基板Ｐにおける第１照射領域ＰＲ１の大きさ、位置及び形状を調整することができる。
【００３９】
第１マスクステージ１３は、第１マスクＭ１を着脱可能な保持部１３Ｈを有し、保持部１３Ｈに第１マスクＭ１を保持した状態で、少なくともＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。第１マスクステージ１３は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム１３Ｄの作動によって移動する。干渉計システム１４のレーザ干渉計１４Ａは、第１マスクステージ１３に設けられている計測ミラー１３Ｒを用いて、第１マスクステージ１３のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。制御装置５は、干渉計システム１４の計測結果に基づいて、駆動システム１３Ｄを作動し、第１マスクステージ１３に保持されている第１マスクＭ１の位置制御を行う。
【００４０】
第１投影光学系ＰＬ１は、第１マスクＭ１のパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。第１投影光学系ＰＬ１の複数の光学素子は、鏡筒に保持されている。本実施形態の第１投影光学系ＰＬ１は、その投影倍率が例えば１／４、１／５又は１／８等の縮小系である。なお、第１投影光学系ＰＬ１は、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、第１投影光学系ＰＬ１の光軸はＺ軸と平行である。また、第１投影光学系ＰＬ１は、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、第１投影光学系ＰＬ１は、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００４１】
第１投影光学系ＰＬ１の複数の光学素子のうち、第１投影光学系ＰＬ１の像面に最も近い第１終端光学素子１６は、基板Ｐに照射するためのパターン化された第１露光光Ｌ１を射出する射出部７を有する。第１終端光学素子１６の射出部７と基板ステージ６に保持された基板Ｐの表面とは対向可能であり、基板ステージ６は、第１終端光学素子１６に対して基板Ｐを保持しながら移動可能である。
【００４２】
基板ステージ６は、基板Ｐを着脱可能な保持部６Ｈを有し、保持部６Ｈに基板Ｐを保持した状態で、定盤１０上において、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。本実施形態においては、基板ステージ６は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステージ６は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム６Ｄの作動によって移動する。干渉計システム１４のレーザ干渉計１４Ｂは、基板ステージ６に設けられている計測ミラー６Ｒを用いて、基板ステージ６のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ６に保持された基板Ｐの表面の面位置情報（θＸ、θＹ及びＺ軸方向に関する位置情報）が、フォーカス・レベリング検出システム２４によって検出される。本実施形態において、フォーカス・レベリング検出システム２４は、斜入射方式であり、Ｚ軸に対して傾斜した方向から基板Ｐに検出光を照射する投射器２４Ａと、基板Ｐで反射した検出光を受光可能な受光器２４Ｂとを含む。制御装置５は、干渉計システム１４の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システム２４の検出結果に基づいて、駆動システム６Ｄを作動し、基板ステージ６に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
【００４３】
また、露光装置ＥＸは、基板ステージ６に保持された基板Ｐの少なくともノーマルショット領域ＮＳの位置情報を検出するアライメントシステム１７を備えている。アライメントシステム１７は、ノーマルショット領域ＮＳに対応して基板Ｐに形成されているアライメントマークを検出可能である。制御装置５は、干渉計システム１４で基板ステージ６の位置情報をモニタしながら、アライメントシステム１７で基板Ｐのアライメントマークを検出することによって、干渉計システム１４によって規定されるＸＹ平面内におけるノーマルショット領域ＮＳの位置情報を検出可能である。アライメントシステム１７は、例えば米国特許第５４９３４０３号明細書に開示されているような、ＦＩＡ（Field Image Alignment）方式のアライメントシステムを採用する。
【００４４】
本実施形態においては、制御装置５は、アライメントシステム１７の検出結果を用いて、例えば米国特許第４７８０６１７号明細書に開示されているようなＥＧＡ（エンハンスド・グローバル・アライメント）処理を実行して、ノーマルショット領域ＮＳ及びエッジショット領域ＥＳそれぞれの位置情報（ノーマルショット領域ＮＳとエッジショット領域ＥＳとの位置関係を含む）を導出することができる。
【００４５】
また、露光装置ＥＸは、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書に開示されているような、第１投影光学系ＰＬ１による空間像を計測する空間像計測システム１８を備えている。空間像計測システム１８の受光部（光学部材、スリット板）は、第１投影光学系ＰＬ１の光射出側（像面側）に配置され、空間像計測システム１８は、第１露光光Ｌ１の第１照射領域ＰＲ１の位置（第１投影光学系ＰＬ１によるパターンの像の投影位置）を検出する。本実施形態においては、空間像計測システム１８の受光部は、基板ステージ６に配置されている。
【００４６】
第１光学ユニット１で基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳを露光する際、制御装置５は、干渉計システム１４で基板ステージ６の位置情報をモニタしながら、アライメントシステム１７で基板ステージ６に保持された基板Ｐに形成されているアライメントマークを検出して、干渉計システム１４によって規定されるＸＹ平面内におけるノーマルショット領域ＮＳの位置情報を検出する。また、制御装置５は、干渉計システム１４で基板ステージ６の位置情報をモニタしながら、空間像計測システム１８で第１投影光学系ＰＬ１の空間像を検出して、干渉計システム１４によって規定されるＸＹ平面内における第１投影光学系ＰＬ１によるパターンの像の投影位置を検出する。制御装置５は、アライメントシステム１７及び空間像計測システム１８を用いて求めた、ノーマルショット領域ＮＳ及び第１投影光学系ＰＬ１によるパターンの像の投影位置の位置情報に基づいて、ノーマルショット領域ＮＳの位置と第１投影光学系ＰＬ１によるパターンの像の投影位置との位置関係を調整して、ノーマルショット領域ＮＳのそれぞれを、パターン化された第１露光光Ｌ１で露光する。
【００４７】
本実施形態においては、ノーマルショット領域ＮＳの露光動作は、Ｙ軸方向に関して基板Ｐと第１照射領域ＰＲ１とを相対移動して、ノーマルショット領域ＮＳを第１露光光Ｌ１で走査露光することを含む。本実施形態においては、制御装置５は、第１終端光学素子１６の射出部７から射出される第１露光光Ｌ１の第１照射領域（第１投影光学系ＰＬ１の投影領域）ＰＲ１に対して基板ＰをＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、第１照明系ＩＬ１の第１照明領域ＩＲ１に対して第１マスクＭ１をＹ軸方向に移動しつつ、第１投影光学系ＰＬ１を介して基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳに第１露光光Ｌ１を照射して、その基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳを第１露光光Ｌ１で露光する。これにより、基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳに第１マスクＭ１のパターンの像が投影され、ノーマルショット領域ＮＳに第１マスクＭ１に基づくパターンが生成される。
【００４８】
第１マスクＭ１は、チップパターンが形成されたパターン形成領域を有する。本実施形態においては、第１マスクＭ１のパターン形成領域には、基板Ｐ上で製品となるデバイスを構成するチップを形成するためのチップパターンが、１つのチップ分だけ配置されている。
【００４９】
ノーマルショット領域ＮＳは、第１光学ユニット１における走査露光において、走査露光開始直後に第１照射領域ＰＲ１の後端がノーマルショット領域ＮＳの前端と一致する第１位置と、走査露光終了直前に照射領域ＰＲ１の前端がノーマルショット領域ＮＳの後端と一致する第２位置とを含む。走査露光における第１マスクＭ１のパターン形成領域の前端と後端とを含むパターン形成領域の全域のパターンの像は、一回の走査動作で、ノーマルショット領域ＮＳに収まる。すなわち、本実施形態においては、１つのノーマルショット領域ＮＳに、１つのチップが形成される。
【００５０】
次に、第２光学ユニット２について説明する。図４は、第２光学ユニット２を示す斜視図、図５は、第１露光部２Ａを示す概略構成図である。図１、図４及び図５において、第２光学ユニット２は、基板ステージ６に保持された基板Ｐのエッジショット領域ＥＳを、第２マスクＭ２によってパターン化された第２露光光Ｌ２で露光する第１、第２、第３、第４露光部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを有する。第２光学ユニット２は、第１〜第４露光部２Ａ〜２Ｄを用いて、基板Ｐ上で位置が異なる４つの第２照射領域ＰＲ２のそれぞれに第２露光光Ｌ２を同時に照射可能である。
【００５１】
第１〜第４露光部２Ａ〜２Ｄは、第１光学ユニット１の第１投影光学系ＰＬ１の近傍に配置されている。第１〜第４露光部２Ａ〜２Ｄは、第１投影光学系ＰＬ１の周囲に配置されている。本実施形態においては、第１露光部２Ａは、第１投影光学系ＰＬ１の光軸に対して第１投影光学系ＰＬ１の−Ｘ側に配置され、第２露光部２Ｂは、−Ｙ側に配置され、第３露光部２Ｃは、＋Ｘ側に配置され、第４露光部２Ｄは、＋Ｙ側に配置されている。
【００５２】
本実施形態においては、第１、第２、第３、第４露光部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは同等の構成を有する。以下の説明においては、主に第１露光部２Ａについて説明し、第２〜第４露光部２Ｂ〜２Ｄについての説明は省略する。
【００５３】
第１露光部２Ａは、第２マスクＭ２を保持しながら移動可能な第２マスクステージ２０と、第２マスクステージ２０の位置情報を計測する干渉計システム２１と、第２マスクＭ２を第２露光光Ｌ２で照明する第２照明系ＩＬ２と、第２露光光Ｌ２で照明された第２マスクＭ２のパターンの像を基板Ｐに投影する第２投影光学系ＰＬ２とを備えている。
【００５４】
第２照明系ＩＬ２は、第２マスクＭ２における第２照明領域ＩＲ２を均一な照度分布の第２露光光Ｌ２で照明する。第２照明系ＩＬ２から射出される第２露光光Ｌ２としては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、第１露光光Ｌ１の波長と、第２露光光Ｌ２の波長とは、ほぼ同じである。すなわち、本実施形態においては、第２露光光Ｌ２として、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。本実施形態においては、不図示の光源装置（レーザ装置）から射出されたＡｒＦエキシマレーザ光が、光ファイバ等の導光部材によって第２照明系ＩＬ２に供給される。
【００５５】
また、第２照明系ＩＬ２は、第２マスクＭ２における第２照明領域ＩＲ２を調整する調整機構２２を有する。本実施形態においては、調整機構２２は、第２マスクＭ２の近傍に配置された、開口２２Ｋを有するブラインド部材２２Ａと、開口２２Ｋに対して移動可能なブレード部材２２Ｂとを含む。調整機構２２は、開口２２Ｋに対してブレード部材２２Ｂを移動することによって、第２照明領域ＩＲ２の大きさ、位置及び形状を調整可能である。調整機構２２は、第２マスクＭ２における第２照明領域ＩＲ２を調整することによって、基板Ｐにおける第２照射領域ＰＲ２の大きさ、位置及び形状を調整することができる。なお、調整機構２２として、例えば米国特許第６５９７００２号明細書に開示されているような調整機構を用いることができる。
【００５６】
第２マスクステージ２０は、第２マスクＭ２を着脱可能な保持部２０Ｈを有し、保持部２０Ｈに第２マスクＭ２を保持した状態で、少なくともＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。第２マスクステージ２０は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム２０Ｄの作動によって移動する。干渉計システム２１のレーザ干渉計は、第２マスクステージ２０に設けられている計測ミラー２０Ｒを用いて、第２マスクステージ２０のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。制御装置５は、干渉計システム２１の計測結果に基づいて、駆動システム２０Ｄを作動し、第２マスクステージ２０に保持されている第２マスクＭ２の位置制御を行う。
【００５７】
第２投影光学系ＰＬ２は、第２マスクＭ２のパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。第２投影光学系ＰＬ２の複数の光学素子は、鏡筒に保持されている。本実施形態の第２投影光学系ＰＬ２は、その投影倍率が例えば１／４、１／５又は１／８等の縮小系である。なお、第２投影光学系ＰＬ２は、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、第２投影光学系ＰＬ２の光軸はＺ軸と平行である。また、第２投影光学系ＰＬ２は、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、第２投影光学系ＰＬ２は、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００５８】
本実施形態においては、第１投影光学系ＰＬ１の投影倍率と、第２投影光学系ＰＬ２の投影倍率とは、ほぼ同じである。
【００５９】
第２投影光学系ＰＬ２の複数の光学素子のうち、第２投影光学系ＰＬ２の像面に最も近い第２終端光学素子２３は、基板Ｐに照射するためのパターン化された第２露光光Ｌ２を射出する射出部９を有する。第２終端光学素子２３の射出部９と基板ステージ６に保持された基板Ｐの表面とは対向可能であり、基板ステージ６は、第２終端光学素子２３に対して基板Ｐを保持しながら移動可能である。
【００６０】
また、本実施形態においては、第２光学ユニット２は、第１露光部２Ａを移動可能な駆動システム２６を備えている。駆動システム２６は、少なくとも、第２照明系ＩＬ２と、第２マスクステージ２０と、第２投影光学系ＰＬ２と、干渉計システム２１との位置関係を維持した状態で、それら第２照明系ＩＬ２、第２マスクステージ２０、第２投影光学系ＰＬ２及び干渉計システム２１を、一緒に移動可能である。本実施形態においては、第２照明系ＩＬ２、第２マスクステージ２０、第２投影光学系ＰＬ２及び干渉計システム２１等は、チャンバ３０内に配置され、所定の支持機構で支持されており、駆動システム２６は、そのチャンバ３０を移動することによって、第２照明系ＩＬ２、第２マスクステージ２０、第２投影光学系ＰＬ２及び干渉計システム２１を、一緒に移動可能である。駆動システム２６によって第１露光部２Ａが移動することによって、第２露光光Ｌ２を射出する第２終端光学素子２３の射出部９も移動する。射出部９が移動することによって、第２照射領域ＰＲ２も移動する。すなわち、駆動システム２６は、第２照射領域ＰＲ２の位置を調整可能である。駆動システム２６の駆動量（チャンバ３０の移動量）は、エンコーダシステムを含む計測システム３１で計測される。同様に、第２光学ユニット２は、駆動システム２６を用いて、第２、第３、第４露光部２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのそれぞれを移動可能である。
【００６１】
制御装置５は、駆動システム２６を用いて、第１照射領域ＰＲ１と第２照射領域ＰＲ２との位置関係を調整することができる。制御装置５は、計測システム３１の計測結果に基づいて、駆動システム２６の駆動量を調整することによって、第１照射領域ＰＲ１と第２照射領域ＰＲ２との位置関係を調整することができる。
【００６２】
本実施形態においては、エッジショット領域ＥＳの露光動作は、Ｙ軸方向に関して基板Ｐと第２照射領域ＰＲ２とを相対移動して、エッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で走査露光することを含む。本実施形態においては、制御装置５は、第２終端光学素子２３の射出部９から射出される第２露光光Ｌ２の第２照射領域（第２投影光学系ＰＬ２の投影領域）ＰＲ２に対して基板ＰをＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、第２照明系ＩＬ２の第２照明領域ＩＲ２に対して第２マスクＭ２をＹ軸方向に移動しつつ、第２投影光学系ＰＬ２を介して基板Ｐのエッジショット領域ＥＳに第２露光光Ｌ２を照射して、その基板Ｐのエッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光する。これにより、基板Ｐのエッジショット領域ＥＳに第２マスクＭ２のパターンの像が投影され、エッジショット領域ＥＳに第２マスクＭ２に基づくパターンが生成される。
【００６３】
第２光学ユニット２は、エッジショット領域ＥＳに生成するパターンを可変とする。本実施形態においては、第２光学ユニット２は、第１光学ユニット１によってノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンに応じて、エッジショット領域ＥＳに生成するパターンを変更する。本実施形態において、第２光学ユニット２は、エッジショット領域ＥＳに生成するパターンの少なくとも密度を変更可能である。本実施形態においては、第２光学ユニット２は、第１光学ユニット１によってノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ＥＳに生成する。
【００６４】
本実施形態においては、パターン密度が異なる第２マスクＭ２が複数用意されており、第２光学ユニット２は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンに応じて、第２マスクＭ２を交換する。
【００６５】
本実施形態において、第２光学ユニット２の第１露光部２Ａは、第２マスクステージ２０への第２マスクＭ２の搬入、及び第２マスクステージ２０からの第２マスクＭ２の搬出を実行する搬送部材２７Ａを含む搬送システム２７を備えている。搬送システム２７は、パターン密度が異なる第２マスクＭ２が複数収容されたマスクライブラリ（不図示）と第２マスクステージ２０との間で、第２マスクＭ２を搬送可能である。また、上述のように、第２マスクステージ２０は、第２マスクＭ２を着脱可能である。したがって、第１露光部２Ａは、第２マスクＭ２を着脱可能な第２マスクステージ２０と、第２マスクＭ２を搬送する搬送システム２７とを用いて、第２マスクステージ２０に対して第２マスクＭ２を交換可能である。
【００６６】
制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンに応じて、第２マスクステージ１３に保持される第２マスクＭ２を交換する。制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンがエッジショット領域ＥＳに生成されるように、マスクライブラリに収容されている複数の第２マスクＭ２の中から、所定の第２マスクＭ２を選択し、その選択された第２マスクＭ２を第２マスクステージ２０に保持させる。
【００６７】
本実施形態においては、第２光学ユニット２は、第１光学ユニット１で使用される第１マスクＭ１のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクＭ２を第２マスクステージ１３で保持し、その第２マスクＭ２によって、第２露光光Ｌ２をパターン化する。上述のように、本実施形態においては、第１投影光学系ＰＬ１の投影倍率と、第２投影光学系ＰＬ２の投影倍率とは、ほぼ同じである。これにより、第２光学ユニット２は、第１光学ユニット１によってノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ＥＳに生成することができる。
【００６８】
マスクのパターン密度は、一例として、マスクの単位面積当たりに形成される遮光部の割合（占有率）である。換言すれば、マスクのパターン密度は、露光光に対するマスクのパターン形成領域の透過率である。マスクのパターン密度（透過率）は、パターン形成領域における透過率の平均値を含む。なお、マスクのパターン密度は、パターン形成領域内での遮光部と光透過部との比などを含むものとしても良い。
【００６９】
基板のパターン密度（基板のショット領域に生成されるパターン密度）は、一例として、基板の単位面積当たりに露光光が照射されない部分の割合である。換言すれば、基板のパターン密度は、例えば感光膜Ｒｇがポジ型である場合において、基板の単位面積当たりにおいてパターン（凹部）が形成されない部分の割合である。基板のパターン密度（ショット領域に生成されるパターン密度）は、１つのショット領域当たりにおける露光光が照射されない部分の割合の平均値を含む。なお、基板のパターン密度は、基板上のショット領域内での凹部と凸部との比などを含むものとしても良い。
【００７０】
マスクのパターン密度は、ラインアンドスペースパターンのラインの幅Ｈ１とスペースの幅Ｈ２との比を変更することによって、変更可能である。例えば、図６（Ａ）に示すように、第２マスクＭ２に形成されるラインアンドスペースパターンのライン（遮光部）の幅Ｈ１とスペース（透過部）の幅Ｈ２との比を１：１にすることによって、第２マスクＭ２のパターン密度を５０％にすることができる。また、図６（Ｂ）に示すように、第２マスクＭ２に形成されるラインアンドスペースパターンのラインの幅Ｈ１とスペースの幅Ｈ２との比を２：１にすることによって、第２マスクＭ２のパターン密度を約６７％にすることができる。
【００７１】
また、本実施形態においては、第２光学ユニット２は、第１光学ユニット１によってノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンよりも線幅が太いパターンをエッジショット領域ＥＳに生成する。ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンの線幅が、例えば６５ｎｍ〜５００ｎｍ程度の場合、エッジショット領域ＥＳには、例えば５００ｎｍ以上の線幅のパターンが生成される。
【００７２】
図７は、第１光学ユニット１による第１照射領域ＰＲ１と第２光学ユニット２による第２照射領域ＰＲ２との位置関係を説明するための模式図である。図７に示すように、第１露光光Ｌ１の第１照射領域ＰＲ１は、Ｘ軸方向を長手方向とするスリット状である。また、第２露光光Ｌ２の第２照射領域ＰＲ２は、Ｘ軸方向を長手方向とするスリット状である。上述のように、本実施形態においては、基板ステージ６は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。その基板ステージ６に保持された基板Ｐの表面において、第１露光光Ｌ１は、Ｘ軸方向に長いスリット状の第１照射領域ＰＲ１に照射され、第２露光光Ｌ２は、Ｘ軸方向に長いスリット状の第２照射領域ＰＲ２に照射される。
【００７３】
第１照射領域ＰＲ１と第２照射領域ＰＲ２とは、基板Ｐの表面とほぼ平行なＸＹ平面内において位置が異なるように設定される。具体的には、第２照射領域ＰＲ２は、ＸＹ平面内でＸ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置が異なるように設定される。あるいは、第２照射領域ＰＲ２は、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置が異なるように設定される。
【００７４】
図７に示すように、本実施形態においては、第２照射領域ＰＲ２は、第１照射領域ＰＲ１の周囲に４つ配置される。その４つの第２照射領域ＰＲ２は、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置が異なる第１、第３露光部２Ａ、２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２と、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置が異なる第２、第４露光部２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２とを含む。
【００７５】
第１、第３露光部２Ａ、２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２は、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置されている。第１照射領域ＰＲ１と、第１、第３露光部２Ａ、２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２とのＹ軸方向に関する位置はほぼ同じである。
【００７６】
また、第２、第４露光部２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２は、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置されている。第１照射領域ＰＲ１と、第２、第４露光部２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２とのＸ軸方向に関する位置はほぼ同じである。
【００７７】
すなわち、本実施形態においては、第２照射領域ＰＲ２は、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側、及びＹ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置可能である。
【００７８】
本実施形態においては、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置が異なる第１、第３露光部２Ａ、２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２は、Ｘ軸方向に関して、第１照射領域ＰＲ１との距離がノーマルショット領域ＮＳの大きさのほぼ整数倍である。すなわち、第１照射領域ＰＲ１と第１露光部２Ａによる第２照射領域ＰＲ２とのＸ軸方向に関する距離Ｄ１は、ノーマルショット領域ＮＳのＸ軸方向に関する大きさＷＸのほぼ整数倍であり、第１照射領域ＰＲ１と第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２とのＸ軸方向に関する距離Ｄ３は、ノーマルショット領域ＮＳのＸ軸方向に関する大きさＷＸのほぼ整数倍である。
【００７９】
また、本実施形態においては、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置が異なる第２、第４露光部２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２は、Ｙ軸方向に関して、第１照射領域ＰＲ１との距離がノーマルショット領域ＮＳの大きさのほぼ整数倍である。すなわち、第１照射領域ＰＲ１と第２露光部２Ｂによる第２照射領域ＰＲ２とのＹ軸方向に関する距離Ｄ２は、ノーマルショット領域ＮＳのＹ軸方向に関する大きさＷＹのほぼ整数倍であり、第１照射領域ＰＲ１と第４露光部２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２とのＹ軸方向に関する距離Ｄ４は、ノーマルショット領域ＮＳのＹ軸方向に関する大きさＷＹのほぼ整数倍である。
【００８０】
次に、本実施形態に係る露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。
【００８１】
基板Ｐの露光を開始するために、所定の搬送システム（不図示）によって、第１マスクＭ１が第１マスクステージ１３に搬入（ロード）され、その第１マスクステージ１３に保持される。また、制御装置５は、搬送システム２７を用いて、第１マスクＭ１のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクＭ２を、複数（４つ）の第２マスクステージ２０のそれぞれに搬入（ロード）する。第２マスクステージ２０は、ロードされた第２マスクＭ２を保持する。
【００８２】
露光処理されるべき基板Ｐが基板ステージ６に搬入（ロード）され、基板ステージ６に保持されると、制御装置５は、アライメントシステム１７を用いるノーマルショット領域ＮＳ及びエッジショット領域ＥＳの位置情報の検出、空間像計測システム１８を用いる第１投影光学系ＰＬ１による空間像の計測、及びＥＧＡ処理等、所定の処理（計測処理、調整処理を含む）を実行する。
【００８３】
これにより、干渉計システム４によって規定される座標系内における、第１露光光Ｌ１の第１照射領域ＰＲ１の位置（第１投影光学系ＰＬ１による第１マスクＭ１のパターンの像の投影位置）とノーマルショット領域ＮＳの位置との位置関係が導出される。
【００８４】
また、本実施形態においては、制御装置５は、空間像計測システム１８を用いて、第２投影光学系ＰＬ２による空間像の計測を実行する。制御装置５は、干渉計システム１４を用いて、空間像計測システム１８の受光部が配置されている基板ステージ６の位置情報を計測しつつ、その基板ステージ６上の空間像計測システム１８の受光部で第２投影光学系ＰＬ２の射出部９から射出される第２露光光Ｌ２を受光して、第２投影光学系ＰＬ２による空間像の計測を実行する。これにより、干渉計システム４によって規定される座標系内における、第２露光光Ｌ２の第２照射領域ＰＲ２の位置（第２投影光学系ＰＬ２による第２マスクＭ２のパターンの像の投影位置）が導出される。また、干渉計システム１４によって規定される座標系内における、第１露光光Ｌ１の第１照射領域ＰＲ１の位置と第２露光光Ｌ２の第２照射領域ＰＲ２の位置との位置関係、及び第２露光光Ｌ２の第２照射領域ＰＲ２の位置とエッジショット領域ＥＳの位置との位置関係が導出される。
【００８５】
第１照射領域ＰＲ１とノーマルショット領域ＮＳとの位置関係、第２照射領域ＰＲ２とエッジショット領域ＥＳとの位置関係、及び第１照射領域ＰＲ１と第２照射領域ＰＲ２との位置関係が導出された後、制御装置５は、必要に応じて、例えば第１照射領域ＰＲ１に対する第２照射領域ＰＲ２の位置を調整する。制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに第１露光光Ｌ１が照射されているときにエッジショット領域ＥＳに第２露光光Ｌ２が照射され、ノーマルショット領域ＮＳに第２露光光Ｌ２が照射されないように、第２照射領域ＰＲ２の位置を調整する。第２照射領域ＰＲ２の位置は、駆動システム２６を用いてチャンバ３０を移動することによって調整することができる。制御装置５は、計測システム３１の計測結果をモニタしつつ、その計測システム３１の計測結果と、上述の導出した位置関係とに基づいて、ノーマルショット領域ＮＳに第１露光光Ｌ１が照射されているときにエッジショット領域ＥＳに第２露光光Ｌ２が照射され、ノーマルショット領域ＮＳに第２露光光Ｌ２が照射されないように、第２照射領域ＰＲ２の位置を調整する。
【００８６】
また、制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに第１露光光Ｌ１が照射されているときにエッジショット領域ＥＳに第２露光光Ｌ２が照射され、ノーマルショット領域ＮＳに第２露光光Ｌ２が照射されないように、調整機構２２を用いて、第２照射領域ＰＲ２の大きさ、位置及び形状を調整することができる。
【００８７】
制御装置５は、フォーカス・レベリング検出システム２４を用いて、基板ステージ６に保持された基板Ｐの表面の面位置情報を検出する。制御装置５は、フォーカス・レベリング検出システム２４の検出結果に基づいて、例えば基板ステージ６を駆動して、第１投影光学系ＰＬ１の像面と基板ステージ６に保持された基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳの表面との位置関係（Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向に関する位置関係）を調整することができる。また、制御装置５は、フォーカス・レベリング検出システム２４の検出結果に基づいて、例えば基板ステージ６を駆動して、第２投影光学系ＰＬ２の像面と基板ステージ６に保持された基板Ｐのエッジショット領域ＥＳの表面との位置関係（Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向に関する位置関係）を調整することができる。本実施形態においては、第２投影光学系ＰＬ２の焦点深度は、第１投影光学系ＰＬ１の焦点深度より深く、制御装置５は、第１投影光学系ＰＬ１の像面と基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳとの位置関係を調整することによって、第２投影光学系ＰＬ２の像面と基板Ｐのエッジショット領域ＥＳとを所望の位置関係にすることができる。
【００８８】
また、第１投影光学系ＰＬ１の光学特性（結像特性）を調整可能な結像特性調整装置を設けることにより、その結像特性調整装置を用いて、第１投影光学系ＰＬ１の像面と基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳの表面との位置関係を調整することができる。また、第２投影光学系ＰＬ２の光学特性（結像特性）を調整可能な結像特性調整装置を設けることにより、その結像特性調整装置を用いて、第２投影光学系ＰＬ２の像面と基板Ｐのエッジショット領域ＥＳの表面との位置関係を調整することができる。結像特性調整装置は、第１，第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２の一部の光学素子を移動可能な駆動機構を含む。結像特性調整装置の例は、例えば米国特許第４６６６２７３号明細書、米国特許第６２３５４３８号明細書、米国特許公開第２００５／０２０６８５０号明細書等に開示されている。
【００８９】
フォーカス・レベリング検出システム２４を用いる検出動作は、基板Ｐの露光動作を開始する前に実行することができる。その場合、制御装置５は、フォーカス・レベリング検出システム２４の検出結果に基づいて、基板Ｐの表面の近似平面（マッピングデータ）を導出し、その導出された近似平面に基づいて、第１、第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２の像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しつつ、基板Ｐを露光する。
【００９０】
また、フォーカス・レベリング検出システム２４を用いる検出動作は、基板Ｐの露光動作と並行して実行することができる。その場合、制御装置５は、フォーカス・レベリング検出システム２４の検出結果に基づいて、第１、第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２の像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しつつ、基板Ｐを露光する。
【００９１】
制御装置５は、第１光学ユニット１を用いるノーマルショット領域ＮＳの露光動作、及び第２光学ユニット２を用いるエッジショット領域ＥＳの露光動作を開始する。本実施形態において、制御装置５は、第１照射領域ＰＲ１に照射される、第１マスクＭ１によってパターン化された第１露光光Ｌ１でノーマルショット領域ＮＳを露光する露光動作の少なくとも一部と並行して、エッジショット領域ＥＳを、第２照射領域ＰＲ２に照射される、第２マスクＭ２によってパターン化された第２露光光Ｌ２で露光する。第２光学ユニット２は、第１マスクＭ１によってパターン化された第１露光光Ｌ１でノーマルショット領域ＮＳの露光動作が行われている基板Ｐ上で、第１マスクＭ１のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクＭ２によってパターン化された第２露光光Ｌ２でエッジショット領域ＥＳを露光する。
【００９２】
本実施形態において、制御装置５は、基板ステージ６を駆動して、第１照射領域ＰＲ１及び第２ショット領域ＰＲ２に対して基板ＰをＹ軸方向に移動しながら、ノーマルショット領域ＮＳに配置される第１照射領域ＰＲ１に第１露光光Ｌ１を照射し、エッジショット領域ＥＳに配置される第２照射領域ＰＲ２に第２露光光Ｌ２を照射する。これにより、ノーマルショット領域ＮＳに第１露光光Ｌ１に基づくパターンが生成され、エッジショット領域ＥＳに第２露光光Ｌ２に基づくパターンが生成される。基板Ｐのエッジショット領域ＥＳは、第１マスクＭ１のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第２マスクＭ２によってパターン化された第２露光光Ｌ２で露光され、エッジショット領域ＥＳには、ノーマルショット領域ＮＳに生成されたパターンとほぼ同じ密度のパターンが生成される。
【００９３】
本実施形態において、制御装置５は、複数のノーマルショット領域ＮＳのうち、第１露光光Ｌ１が照射されているノーマルショット領域ＮＳに応じて、複数（４つ）の第２照射領域ＰＲ２のうち、第２露光光Ｌ２を照射する第２照射領域ＰＲ２を選定し、その選定された第２照射領域ＰＲ２に第２露光光Ｌ２を照射して、エッジショット領域ＥＳを露光する。選定される第２照射領域ＰＲ２は、エッジショット領域ＥＳに配置される第２照射領域ＰＲ２を含む。
【００９４】
図８は、複数のノーマルショット領域ＮＳのうち、所定のノーマルショット領域ＮＳに第１照射領域ＰＲ１が配置されている状態を示す図である。一例として、図８は、第３０ノーマルショット領域ＮＳ３０に第１照射領域ＰＲ１が配置されている状態を示す。図８に示すように、本実施形態においては、距離Ｄ１、Ｄ３は、大きさＷＸのほぼ３倍であり、距離Ｄ２、Ｄ４は、大きさＷＹのほぼ３倍である。
【００９５】
図８に示すように、例えば第３０ノーマルショット領域ＮＳ３０に第１照射領域ＰＲ１が配置されている場合、第１〜第４露光部２Ａ〜２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２のそれぞれは、ノーマルショット領域ＮＳに配置される。この場合、制御装置５は、そのノーマルショット領域ＮＳに配置されている第２照射領域ＰＲ２に対する第２露光光Ｌ２の照射を停止する。これにより、ノーマルショット領域ＮＳを第２露光光Ｌ２で露光してしまうことが抑制される。
【００９６】
図９に示すように、例えば第３１ノーマルショット領域ＮＳ３１に第１照射領域ＰＲ１が配置されている場合、第１露光部２Ａによる第２照射領域ＰＲ２が、エッジショット領域ＥＳに配置され、第２〜第４露光部２Ｂ〜２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２が、ノーマルショット領域ＮＳに配置される。この場合、制御装置５は、第１露光部２Ａによる第２照射領域ＰＲ２に第２露光光Ｌ２を照射し、ノーマルショット領域ＮＳに配置されている第２照射領域ＰＲ２に対する第２露光光Ｌ２の照射を停止する。これにより、エッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光することができる。
【００９７】
図１０に示すように、例えば第１８ノーマルショット領域ＮＳ１８に第１照射領域ＰＲ１が配置されている場合、第１、第４露光部２Ａ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２が、エッジショット領域ＥＳに配置され、第２、第３露光部２Ｂ、２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２が、ノーマルショット領域ＮＳに配置される。この場合、制御装置５は、第１、第４露光部２Ａ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２に第２露光光Ｌ２を照射し、ノーマルショット領域ＮＳに配置されている第２照射領域ＰＲ２に対する第２露光光Ｌ２の照射を停止する。これにより、図９において第２露光光Ｌ２で露光されたエッジショット領域ＥＳとは別のエッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光することができる。
【００９８】
図１１に示すように、例えば第２８ノーマルショット領域ＮＳ２８に第１照射領域ＰＲ１が配置されている場合、第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２が、エッジショット領域ＥＳに配置され、第１、第２、第４露光部２Ａ、２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２が、ノーマルショット領域ＮＳに配置される。この場合、制御装置５は、第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２に第２露光光Ｌ２を照射し、ノーマルショット領域ＮＳに配置されている第２照射領域ＰＲ２に対する第２露光光Ｌ２の照射を停止する。これにより、図９及び図１０において第２露光光Ｌ２で露光されたエッジショット領域ＥＳとは別のエッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光することができる。
【００９９】
図１２に示すように、例えば第４２ノーマルショット領域ＮＳ４２に第１照射領域ＰＲ１が配置されている場合、第２露光部２Ｂによる第２照射領域ＰＲ２が、エッジショット領域ＥＳに配置され、第１、第４露光部２Ａ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２が、ノーマルショット領域ＮＳに配置される。この場合、制御装置５は、第２露光部２Ｂによる第２照射領域ＰＲ２に第２露光光Ｌ２を照射し、ノーマルショット領域ＮＳに配置されている第２照射領域ＰＲ２に対する第２露光光Ｌ２の照射を停止する。また、図１２に示す例では、第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２が、ノーマルショット領域ＮＳ及びエッジショット領域ＥＳの外側に配置される。この場合、制御装置５は、第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２に対する第２露光光Ｌ２の照射を停止することができる。これにより、図９、図１０及び図１１において第２露光光Ｌ２で露光されたエッジショット領域ＥＳとは別のエッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光することができる。
【０１００】
このように、図８〜図１２を参照して説明したような手順を繰り返すことによって、複数のノーマルショット領域ＮＳが第１露光光Ｌ１で露光され、複数のエッジショット領域ＥＳが第２露光光Ｌ２で露光される。
【０１０１】
また、制御装置５は、各エッジショット領域ＥＳを露光するとき、それら各エッジショット領域ＥＳの大きさ、位置及び形状に応じて、調整機構２２を用いて、第２照射領域ＰＲ２の大きさ、位置及び形状を調整することができる。制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに第２露光光Ｌ２が照射されないように、調整機構２２を制御して、第２照射領域ＰＲ２の大きさ、位置及び形状を調整することができる。
【０１０２】
なお、ここでは、第１照射領域ＰＲ１及び第２照射領域ＰＲ２に対して基板ＰをＹ軸方向に移動してノーマルショット領域ＮＳ及びエッジショット領域ＥＳを露光しているが、ほぼ静止状態の基板Ｐに対して第１照射領域ＰＲ１及び第２照射領域ＰＲ２をＹ軸方向に移動してノーマルショット領域ＮＳ及びエッジショット領域ＥＳを露光してもよいし、第１照射領域ＰＲ１及び第２照射領域ＰＲ２と基板Ｐとの両方を移動してもよい。
【０１０３】
ノーマルショット領域ＮＳ及びエッジショット領域ＥＳの露光が終了した後、制御装置５は、その基板Ｐを、所定の搬送システムを用いて、基板ステージ６からアンロードする。基板ステージ６からアンロードされた基板Ｐは、露光装置ＥＸとは別の装置に搬送され、各種プロセス処理を実行される。
【０１０４】
基板Ｐの露光後において、その露光後の基板Ｐには、例えば現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等、各種プロセス処理が実行される。エッジショット領域ＥＳは、製品として機能しないが、ノーマルショット領域ＮＳにパターンを生成し、エッジショット領域ＥＳにパターンを生成しなかった場合、ノーマルショット領域ＮＳとエッジショット領域ＥＳとの間に、パターンによる大きな段差が生じる可能性がある。すると、例えばＣＭＰ処理を実行した場合、所謂、片当たり現象が生じ、基板Ｐの表面内においてＣＭＰ処理を均一に行うことができなくなる可能性が生じ、不良チップが発生する可能性がある。また、ノーマルショット領域ＮＳにパターンを生成し、エッジショット領域ＥＳにパターンを生成しなかった場合、現像処理、エッチング処理等を均一に行うことができなくなる可能性が生じ、不良チップが発生する可能性がある。
【０１０５】
本実施形態においては、第２光学ユニット２がエッジショット領域ＥＳを露光するので、不良チップの発生を抑制することができる。また、ノーマルショット領域ＮＳを露光する第１光学ユニット１とは別に第２光学ユニット２を設け、第１光学ユニット１を用いる基板Ｐのノーマルショット領域ＮＳの露光と並行して、第２光学ユニット２を用いる基板Ｐのエッジショット領域ＥＳの露光を実行しているので、スループットの低下を抑制しつつ、不良チップの発生を抑制することができる。
【０１０６】
また、本実施形態においては、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ＥＳに生成している。本発明者は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ＥＳに生成することによって、現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等の均一性の低下を抑制でき、不良チップの発生を抑制できることを見出した。さらに、本発明者は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンよりも線幅が太いパターンをエッジショット領域ＥＳに生成した場合でも、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターン密度と、エッジショット領域ＥＳに生成されるパターン密度とをほぼ同じにすることによって、現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等の均一性の低下を抑制できることを見出した。
【０１０７】
本発明者の知見によれば、ノーマルショット領域ＮＳに生成するパターンの線幅を、例えば６５ｎｍ程度とし、エッジショット領域ＥＳに生成するパターンの線幅を、例えば５００ｎｍ程度とした場合でも、ノーマルショット領域ＮＳとエッジショット領域ＥＳとのパターン密度をほぼ同じにすることによって、現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等の均一性の低下を抑制できることを見出した。
【０１０８】
したがって、エッジショット領域ＥＳに対するパターン生成精度（露光精度）が、ノーマルショット領域ＮＳに対するパターン生成精度（露光精度）より低くても、現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等の均一性の低下を抑制でき、不良チップの発生を抑制できる。すなわち、第２光学ユニット２のパターン生成精度が、第１光学ユニット１のパターン生成精度より低くても、ノーマルショット領域ＮＳのパターン密度とエッジショット領域ＥＳのパターン密度とをほぼ同じにすることによって、不良チップの発生を抑制することができる。また、第２光学ユニット２に要求されるパターン生成精度は、第１光学ユニット１に要求されるパターン生成精度より低いので、第２光学ユニット２の装置コスト、製造コストの上昇を抑えることができる。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態によれば、チップが形成可能なノーマルショット領域ＮＳを露光するための第１光学ユニット１とは別の、エッジショット領域ＥＳを露光するための第２光学ユニット２を設けたので、スループットの低下を抑制しつつ、デバイスを良好に形成することができる。
【０１１０】
また、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ＥＳに生成することによって、例えば線幅が異なる等、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとエッジショット領域ＥＳに生成されるパターンとが異なっていても、例えば現像処理、エッチング処理及びＣＭＰ処理等の均一性の低下を抑制でき、デバイスを良好に形成することができる。
【０１１１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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。本実施形態の特徴的な部分は、少なくともパターン密度が異なる複数の第２マスクＭ２を保持して可動の移動装置３２を備えた点にある。
【０１１２】
図１３は、第２実施形態に係る第１露光部２Ａｂ（又は第２〜第４露光部２Ｂｂ〜２Ｄｂ）の一例を示す模式図である。図１３において、第１露光部２Ａｂは、パターン密度が異なる複数の第２マスクＭ２を保持して可動の移動装置３２を備えている。移動装置３２は、複数の第２マスクＭ２を保持する保持部材３３と、その保持部材３３を移動する駆動装置３４とを備えている。
【０１１３】
図１４は、複数の第２マスクＭ２を保持する保持部材３３を示す平面図である。図１４に示すように、本実施形態においては、保持部材３３の外形は、円形である。本実施形態においては、保持部材３３は、４つの第２マスクＭ２を保持している。４つの第２マスクＭ２は、保持部材３３の中心の周囲にほぼ等間隔で配置されている。第２マスクＭ２のそれぞれは、パターン密度が互いに異なる。
【０１１４】
駆動装置３４は、ＸＹ平面内において、保持部材３３を回転する。保持部材３３が回転することで、複数の第２マスクＭ２のうち、１つの第２マスクＭ２が、第２照明系ＩＬ２から射出された第２露光光Ｌ２の照射位置に配置される。制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンに応じて、第２露光光Ｌ２の照射位置に対して第２マスクＭ２を交換する。制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンがエッジショット領域ＥＳに生成されるように、保持部材３３に保持されている複数の第２マスクＭ２の中から、所定の第２マスクＭ２を選択し、その選択された第２マスクＭ２が第２露光光Ｌ２の照射位置に配置されるように、駆動装置３４を用いて、保持部材３３を回転させる。
【０１１５】
なお、図１５に示すように、保持部材３３Ｂの外形が、ＸＹ平面内において矩形でもよい。図１５に示す保持部材３３Ｂは、第２マスクＭ２がＸ軸方向に複数配置されるように、それら第２マスクＭ２を保持する。保持部材３３Ｂは、所定の駆動装置（不図示）によって、第２照明系ＩＬ２から射出される第２露光光Ｌ２の照射位置に対してＸ軸方向に移動可能である。制御装置５は、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンがエッジショット領域ＥＳに生成されるように、保持部材３３Ｂに保持されている複数の第２マスクＭ２の中から、所定の第２マスクＭ２を選択し、その選択された第２マスクＭ２が第２露光光Ｌ２の照射位置に配置されるように、保持部材３３Ｂを移動する。
【０１１６】
本実施形態においても、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンに応じて、エッジショット領域ＥＳに生成するパターンを変更することができる。
【０１１７】
なお、上述の各実施形態において、第１光学ユニット１としては、基板Ｐと第１照射領域ＰＲ１とを相対的に移動して、第１露光光Ｌ１でノーマルショット領域ＮＳを露光する走査露光方式（ステップ・アンド・スキャン方式）の他に、基板Ｐをほぼ静止した状態で、パターン化された第１露光光Ｌ１でノーマルショット領域ＮＳを露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させる一括露光方式（ステップ・アンド・リピート方式）でもよい。また、第２光学ユニット２も、基板Ｐをほぼ静止した状態で、パターン化された第２露光光Ｌ２でエッジショット領域ＥＳを露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させる一括露光方式（ステップ・アンド・リピート方式）でもよい。さらに、第２光学ユニット２において、第２マスクＭ２を移動することなく実質的に静止させたまま、基板Ｐのみを移動して、エッジショット領域ＥＳを露光しても良い。この場合、例えば基板Ｐの移動方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に周期的に配列されるパターン（一次元のラインアンドスペースパターンなど）を第２マスクＭ２に形成しておき、そのパターンをエッジショット領域ＥＳに転写しても良い。
【０１１８】
また、一括露光方式の露光において、第１のパターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系（第１投影光学系ＰＬ１、第２投影光学系ＰＬ２）を用いて第１のパターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２のパターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２のパターンの縮小像を第１のパターンと部分的に重ねて基板Ｐに一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式でもよい。
【０１１９】
また、第１光学ユニット１及び第２光学ユニット２の少なくとも一方が、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているような、２つのマスクのパターンを投影光学系（第１投影光学系ＰＬ１、第２投影光学系ＰＬ２）を介して基板Ｐ上で合成し、一回の走査露光によって基板Ｐの１つのショット領域（ノーマルショット領域ＮＳ、エッジショット領域ＥＳ）をほぼ同時に二重露光する方式であってもよい。また、第１光学ユニット１及び第２光学ユニット２の少なくとも一方が、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナー等であってもよい。
【０１２０】
また、上述の各実施形態においては、第１、第２マスクＭ１、Ｍ２として、光透過性の基板に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相ある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しては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、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：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。
【０１２１】
第２光学ユニット２が、可変成形マスクを用いて、エッジショット領域ＥＳに生成するパターン（パターン密度）を可変とすることによって、ノーマルショット領域ＮＳに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ＥＳに円滑に生成することができる。
【０１２２】
また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤ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）等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、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、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。
【０１２３】
また、第１光学ユニット１及び第２光学ユニット２の少なくとも一方が、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているような、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐにライン・アンド・スペースパターンを生成する方式であってもよい。
【０１２４】
図１６は、干渉縞を用いてエッジショット領域ＥＳを露光する第２光学ユニット２Ｆの一例を示す図である。図１６（Ａ）において、第２照明系ＩＬ２の光源７０の光路下流に、光軸に対してずれた位置に１つの開口を有する一極照明絞り７１が配置される。光源７０から射出された光束は、一極照明絞り７１の開口を通過後、レンズ系７３を通過して第２マスクＭ２のＬ／Ｓパターン５２に斜め入射する。第２マスクＭ２のＬ／Ｓパターン５２で回折した０次光及び±１次光のうち、０次光及び＋１次光（あるいは−１次光）のみが第２投影光学系ＰＬ２に入射する。基板Ｐのエッジショット領域ＥＳは０次光及び＋１次光（−１次光）に基づく二光束干渉法により露光される。あるいは、図１６（Ｂ）に示すように、光軸に対してずれた位置に２つの開口を有する二極照明絞り７２を用いて露光することもできる。あるいは４つの開口を有する四重極照明絞りを用いてもよい。また、照明条件の変更は、絞りの変更のみならず、ズーム光学系や回折光学素子などを併用して変更するようにしてもよい。
【０１２５】
図１７は、干渉縞を用いてエッジショット領域ＥＳを露光する第２光学ユニット２Ｇの一例を示す図である。図１７において、レーザ光等の可干渉性光を射出可能な光源８０の光路下流に、コリメータレンズを含む第１レンズ系８１と、第１レンズ系８１を通過した光束を２光束に分岐するハーフミラー８２と、第２レンズ系８３と、開口絞り８５とが設けられている。光源８０から射出した光束は第１レンズ系８１を通過後、ハーフミラー８２で２つの光束に分岐され、この２つの光束は第２レンズ系８３を介して第２投影光学系ＰＬ２に入射する。基板Ｐのエッジショット領域ＥＳには２つの光束に基づく二光束干渉法により干渉縞パターンが形成される。このように、パターン（第２マスクＭ２）を使わずに、エッジショット領域ＥＳを露光することもできる。
【０１２６】
なお、上述の各実施形態においては、１つのノーマルショット領域ＮＳに、１つのチップが配置されることとしたが、図１８に示すように、１つのノーマルショット領域ＮＳに、チップが複数形成されてもよい。また、複数のノーマルショット領域ＮＳにおいて、チップの数が異なっていてもよい。例えば、第１のノーマルショット領域ＮＳには、第１の大きさを有するチップが１つ形成され、第２のノーマルショット領域ＮＳには、第１の大きさより小さい第２の大きさを有するチップが例えば４つ形成されてもよい。また、形成されるチップの大きさが互いに異なっていてもよい。図１８に示す場合においても、第２光学ユニット２は、チップが形成されない基板Ｐの領域を、第２露光光Ｌ２で露光する。
【０１２７】
なお、上述の各実施形態においては、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置される第１、第３露光部２Ａ、２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２は、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置がほぼ同じであり、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置される第２、第４露光部２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２は、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１と位置がほぼ同じであるが、複数の第２照射領域ＰＲ２のうち、少なくとも１つの第２照射領域ＰＲ２が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に関して第１照明領域ＰＲ１と位置が異なっていてもよい。例えば、図１９に示すように、第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に関して第１照明領域ＰＲ１と位置が異なっていてもよい。図１９に示す例において、第１照射領域ＰＲ１と第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２とのＸ軸方向に関する距離Ｄ３Ｘは、ノーマルショット領域ＮＳのＸ軸方向に関する大きさＷＸのほぼ整数倍であり、Ｙ軸方向に関する距離Ｄ３Ｙは、ノーマルショット領域ＮＳのＹ軸方向に関する大きさＷＹのほぼ整数倍である。また、第３露光部２Ｃによる第２照射領域ＰＲ２に限らず、他の露光部２Ａ、２Ｂ、２Ｄによる第２照射領域ＰＲ２も、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に関して第１照明領域ＰＲ１と位置が異なっていてもよい。
【０１２８】
なお、上述の各実施形態においては、距離Ｄ１と距離Ｄ３とがほぼ同じであり、距離Ｄ２と距離Ｄ４とがほぼ同じである場合を例にして説明したが、例えば図２０に示すように、距離Ｄ１と距離Ｄ３とが異なってもよい。同様に、距離Ｄ２と距離Ｄ４とが異なってもよい。なお、この場合も、距離Ｄ１、Ｄ３は、大きさＷＸのほぼ整数倍であり、距離Ｄ２、Ｄ４は、大きさＷＹのほぼ整数倍である。
【０１２９】
なお、本実施形態においては、第２照射領域ＰＲ２が、第１照射領域ＰＲ１の周囲に４つ配置される場合を例にして説明したが、例えば図２１に示すように、第２照射領域ＰＲ２が２つでもよい。図２１には、第２照射領域ＰＲ２が、Ｘ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置されている例が示されている。また、第２照射領域ＰＲ２が、Ｙ軸方向に関して第１照射領域ＰＲ１の両側に配置されていてもよい。また、図２２に示すように、第２照射領域ＰＲ２が１つでもよい。また、第２照射領域ＰＲ２が、３つでもよいし、５つ以上の複数でもよい。
【０１３０】
なお、上述の各実施形態においては、第２光学ユニット２が、ノーマルショット領域ＮＳと基板Ｐのエッジとの間のエッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光する場合を例にして説明したが、例えば、基板Ｐの表面の中央付近の有効露光範囲内の一部に、チップを形成しない領域が設定された場合には、第２光学ユニット２は、その有効露光範囲内の一部の領域を第２露光光Ｌ２で露光することができる。
【０１３１】
また、上述の各実施形態においては、エッジショット領域ＥＳは、ノーマルショット領域ＮＳより小さいが、ノーマルショット領域ＮＳより大きい場合（チップを配置可能な場合）でも、第２光学ユニット２が、そのエッジショット領域ＥＳを第２露光光Ｌ２で露光することによって、不良チップの発生を抑制することができる。
【０１３２】
なお、上述の各実施形態において、第１光学ユニット１と第２光学ユニット２の光源とが、１つの光源（ここではＡｒＦエキシマレーザ装置）を兼用してもよい。
【０１３３】
なお、上述の各実施形態においては、第１、第２露光光Ｌ１、Ｌ２が、ＡｒＦエキシマレーザ光である場合を例にして説明したが、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等、他の波長でもよい。また、感光膜Ｒｇに所望の精度でパターンを生成できるのであれば、第１露光光Ｌ１の波長と第２露光光Ｌ２の波長とが異なってもよい。
【０１３４】
なお、上述の各実施形態において、第１光学ユニット１及び第２光学ユニット２の少なくとも一方が、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット等に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光方式でもよい。
【０１３５】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、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）等が適用される。
【０１３６】
また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板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。
【０１３７】
更に、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、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本発明を適用することができる。また、複数の基板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。
【０１３８】
露光装置の種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【０１３９】
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各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。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。
【０１４０】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、照射領域（投影領域）がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【０１４１】
以上のように、本願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。
【０１４２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２３に示すように、マイクロデバイスの機能・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を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。上述の実施形態のクリーニング動作は、基板処理ステップ２０４に含まれる。
【０１４３】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】ノーマルショット領域及びエッジショット領域を説明するための図である。
【図３】図２の一部を拡大した図である。
【図４】第１実施形態に係る第２光学ユニットの一例を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る第２光学ユニットの一部を示す概略構成図である。
【図６】マスクのパターン密度とパターンとの関係を説明するための模式図である。
【図７】第１照射領域と第２照射領域との位置関係を説明するための模式図である。
【図８】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図９】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１０】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１１】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１２】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図１３】第２実施形態に係る第２光学ユニットの一例を示す模式図である。
【図１４】第２実施形態に係る第２光学ユニットの一部を示す図である。
【図１５】第２実施形態に係る第２光学ユニットの一例を示す図である。
【図１６】第２光学ユニットの一例を示す模式図である。
【図１７】第２光学ユニットの一例を示す模式図である。
【図１８】ノーマルショット領域及びエッジショット領域を説明するための図である。
【図１９】第１照射領域と第２照射領域との位置関係を説明するための模式図である。
【図２０】第１照射領域と第２照射領域との位置関係を説明するための模式図である。
【図２１】第１照射領域と第２照射領域との位置関係を説明するための模式図である。
【図２２】第１照射領域と第２照射領域との位置関係を説明するための模式図である。
【図２３】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１…第１光学ユニット、２…第２光学ユニット、６…基板ステージ、６Ｄ…駆動システム、７…射出部、９…射出部、１３…第１マスクステージ、１６…第１終端光学素子、１７…アライメントシステム、２０…第２マスクステージ、２２…調整機構、２３…第２終端光学素子、２４…フォーカス・レベリング検出システム、２６…駆動システム、２７…搬送システム、３３…保持部材、３４…駆動装置、ＥＳ…エッジショット領域、ＥＸ…露光装置、ＩＬ１…第１照明系、ＩＬ２…第２照明系、Ｌ１…第１露光光、Ｌ２…第２露光光、Ｍ１…第１マスク、Ｍ２…第２マスク、ＮＳ…ノーマルショット領域、Ｐ…基板、ＰＬ１…第１投影光学系、ＰＬ２…第２投影光学系、ＰＲ１…第１照射領域、ＰＲ２…第２照射領域
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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