JP2011119594A - 近接露光装置及び近接露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークとマスクとのギャップを均一化するようにチルト補正して、露光精度を向上する近接露光装置及び近接露光方法。
【解決手段】ワークＷのマークとマスクのアマークとを検出する少なくとも２つのアライメント検出系１５２と、露光領域Ｐに位置するワークＷとマスクとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップセンサ１５３と、マスク保持部をＸＹ方向、およびθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構２００とを有し、マスク駆動機構２００は、アライメント検出系１５３で検出された両マークのずれ量に基づいて、マスク保持部を水平面上で駆動することでワークＷとマスクとのアライメントを調整するとともに、マスク駆動機構２００は、ギャップセンサ１５３によって検出されたギャップに基づいて、マスク保持部をチルト駆動することで、ワークＷとマスクとの相対的な傾きを補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、近接露光装置及び近接露光方法に関する。

近接露光装置は、感光剤が塗布されたワークをマスクに対して数１０μｍ〜数１００μｍのギャップで近接させ、マスクを介してワークに露光光を照射して露光することにより、ワーク上にマスクのマスクパターンを転写する（例えば、特許文献１及び２参照。）。

特許文献１に記載の近接露光装置では、フープ状等のワークを巻出し装置と巻取り装置を用いて露光領域へ送り、ワークの基準位置にマスクの位置が一致するようにマスクを位置調整しながら、ワークの搬送方向に沿った露光領域を連続して露光する倣い露光が行われている。また、特許文献２に記載の近接露光装置では、ワークステージに載置されたワークに対してマスクを近接配置し、マスクとワークとのギャップを計測し、ワークステージに搭載された上下微動装置を用いてワークをチルト補正し、ギャップ調整を図りながら露光が行われる。

また、露光装置の照明光学系としては、鏡自体のひずみ曲収差の補正や、マスクの伸縮やワークのうねりに対応するため、コリメーションミラー（凹面鏡）や平面鏡のような反射鏡の曲率を手動（送りねじ等）又は自動（圧電素子等）で局部的に変化させる機構が種々考案されている（例えば、特許文献３〜７参照。）。例えば、特許文献３に記載のコリメーションミラーでは、ミラー裏面の中央部分を固定支持すると共に、各辺部分をブラケットにより移動自在に支持する。そして、アライメント用カメラを用いてアライメントマークを観測し、該ブラケットをモータによって雄ねじを介して変位させることで、コリメーションミラーを変位させ、デクリネーション角を露光のたびに変化させている。

特開２００６−２９２９１９号公報 特開２００２−３６５８１０号公報 特開２００５−１２９７８５号公報 特開平０７−２０１７１１号公報 特開平０９−３０４９４０号公報 特開２００１−０４２２８１号公報 特開２００３−０７７８２３号公報

ところで、フープ状やシート状のワークを使用し、ワークを搬送しながら露光する近接露光としては、特許文献１に記載のような倣い露光の他に、ワークの被露光部位を露光領域において静止した状態で露光する方法がある。このような露光方法においても、ワークとマスクとのギャップを均一とした状態で露光することが望まれるが、フープ状のワークやワークステージより大きな大型のシート状のワークに対して、ワークステージに設けられた上下微動機構を用いてチルト補正することは非常に困難であった。

また、特許文献１に記載のような近接露光装置では、フープ状のワークは露光領域において平板状とされるが、露光の際にワークがひずんで被露光部位が矩形とならず、平行四辺形となる場合がある。この場合、ワークとマスクのアライメント調整を行っても、マスクのパターンとワークの被露光部位との間にずれが生じ、露光精度が低下するという課題があった。

また、特許文献３〜７に記載の従来のコリメーションミラーや平面鏡の曲率を変化させる機構は、ワークのひずみによる被露光部位の形状に対応するよう考慮されていない。また、これら機構は、いずれも１００μｍオーダーの量での変位のため、上記ワークの形状に十分に対応できるものでなかった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークを露光領域へ搬送すると共に、露光領域において静止した状態で露光する際、ワークとマスクとのギャップを均一化するようにチルト補正してから露光することができ、露光精度を向上することができる近接露光装置及び近接露光方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクと対向する露光領域へワークを搬送する搬送機構と、
前記露光領域に位置する前記ワークに対して露光光を前記マスクを介して照射する照明光学系と、
を備え、
前記露光領域に搬送された前記ワークの被露光部位を静止させ、前記ワークと前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをそれぞれ検出する少なくとも２つのアライメント検出系と、
前記露光領域に位置するワークと前記マスクとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップ検出系と、
該マスク保持部を水平面上の互いに直交するＸ方向及びＹ方向、該水平面に直交する軸回りのθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構と、
をさらに有し、
前記マスク駆動機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスク保持部を前記水平面上で駆動することで前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
前記マスク駆動機構は、前記ギャップ検出系によって検出された前記ギャップに基づいて、前記マスク保持部をチルト駆動することで、前記ワークとマスクとの相対的な傾きを補正することを特徴とする近接露光装置。
（２） 前記ギャップ検出系と前記アライメント検出系とは、同一の検出系駆動機構によって移動することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３） 前記照明光学系は、光源及び該光源からの露光光の光束を反射する反射鏡と、該反射鏡の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構と、該支持機構を移動可能な支持機構駆動手段と、を備え、
前記マスク駆動機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量に基づいて、前記マスク保持部を前記水平面上で駆動することで前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
前記反射鏡は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記ワークのひずみ量に基づいて、前記支持機構駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする（１）または（２）に記載の近接露光装置。
（４） 前記露光光の光束の光路において前記反射鏡より露光面側から前記反射鏡に向けて指向性を有する光を照射する検出用光源と、前記照明光学系のインテグレータ近傍に、前記露光光の光束の光路から退避可能に配置された反射板と、前記反射鏡を介して、前記反射板に映りこんだ前記指向性を有する光を撮像する撮像手段と、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する制御部と、を有する曲率補正量検出系をさらに備え、
前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正した際に前記曲率補正量検出系で検出された前記指向性を有する光の変位量が、前記算出されたワークのひずみ量と対応するように、前記支持機構駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする（３）に記載の近接露光装置。
（５） 前記マスクの下面には、前記露光光を透過可能で、且つ、露光時に前記ワークと密着可能な透過媒体が取り付けられ、前記ワークと前記マスクは、前記透過媒体によって所定のギャップに保たれることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の近接露光装置。
（６） 前記マスク駆動機構は、
該マスク保持部を前記Ｘ方向及び鉛直方向であるＺ方向に駆動可能な第１駆動部と、該マスク保持部を前記Ｙ方向に案内可能な第１の案内部と、を有する一対の第１駆動機構と、
前記マスク保持部を前記Ｙ方向及びＺ方向に駆動可能な第２駆動部と、該マスク保持部を前記Ｘ方向に案内可能な第２の案内部と、を有する第２駆動機構と、
を有し、
前記第１駆動部によって前記マスク保持部をＸ方向又はθ方向に駆動した時、前記第２
の案内部によって前記マスク保持部の移動量を吸収し、
前記第２駆動部によって前記マスク保持部をＹ方向に駆動した時、前記第１の案内部によって前記マスク保持部の移動量を吸収し、
前記第１及び第２駆動部の少なくとも一つによって前記マスク保持部をチルト駆動した時、前記第１及び第２の案内部の少なくとも一つによって前記マスク保持部のチルトによる前記第１及び第２駆動機構間の上面視におけるスパン変化量を吸収することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の近接露光装置。
（７） 前記照明光学系は、前記光源と該光源から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部を備えることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の近接露光装置。
（８） マスクを保持するマスク保持部と、前記マスクと対向する露光領域へワークを搬送する搬送機構と、前記露光領域に位置するワークに対して露光光を前記マスクを介して照射する照明光学系と、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをそれぞれ検出する少なくとも２つのアライメント検出系と、前記露光領域に位置するワークと前記マスクとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップ検出系と、該マスク保持部を水平面上の互いに直交するＸ方向及びＹ方向、該水平面に直交する軸回りのθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構と、を有し、前記搬送された前記ワークの被露光部位を前記露光領域に静止させると共に、前記ワークと前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
前記アライメント検出系を用いて、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとを検出する工程と、
前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスク駆動機構によって前記マスク保持部を前記水平面上で駆動することで前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整する工程と、
前記ギャップ検出系によって検出された前記ギャップに基づいて、前記マスク駆動機構によって前記マスク保持部をチルト駆動することで、前記ワークとマスクとの相対的な傾きを補正する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。
（９） 前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量と前記ワークのひずみ量とを算出する工程と、
前記アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、前記算出されたひずみ量に基づいて、前記照明光学系の光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正する工程と、
をさらに備え、
前記アライメント調整工程は、前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整することを特徴とする（８）に記載の近接露光方法。
（１０） 前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路において前記反射鏡より露光面側から前記反射鏡に向けて指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡を介して、インテグレータ近傍に配置された反射板に映りこんだ該指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する工程と、
を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする（９）に記載の近接露光方法。

本発明の近接露光装置によれば、露光領域に搬送されたワークの被露光部位を静止させ、ワークとマスクとを所定のギャップに近接させた状態で、照明光学系からの露光光の光束をマスクを介してワークに照射し、マスクのパターンを前記ワークに転写する。ここで、近接露光装置は、ワークのアライメントマークとマスクのアライメントマークとをそれぞれ検出する少なくとも２つのアライメント検出系と、露光領域に位置するワークとマスクとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップ検出系と、マスク保持部を水平面上の互いに直交するＸ方向及びＹ方向、水平面に直交する軸回りのθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構と、を有し、マスク駆動機構は、アライメント検出系で検出された両アライメントマークのずれ量に基づいて、マスク保持部を水平面上で駆動することでワークとマスクとのアライメントを調整するとともに、マスク駆動機構は、ギャップ検出系によって検出されたギャップに基づいて、マスク保持部をチルト駆動することで、ワークとマスクとの相対的な傾きを補正する。従って、ワークを搬送すると共に、露光領域において静止した状態で露光する際、アライメント調整と共に、ワークとマスクとのギャップを均一化するようにチルト補正してから露光することができ、マスクのパターンを精度良く露光転写することができる。

また、本発明の近接露光方法によれば、搬送されたワークの被露光部位を露光領域に静止させると共に、ワークとマスクとを所定のギャップに近接させた状態で、照明光学系からの露光光の光束をマスクを介してワークに照射し、マスクのパターンをワークに転写する。ここで、近接露光方法は、アライメント検出系を用いて、ワークのアライメントマークとマスクのアライメントマークとを検出する工程と、アライメント検出系で検出された両アライメントマークのずれ量に基づいて、マスク駆動機構によってマスク保持部を水平面上で駆動することでワークとマスクとのアライメントを調整する工程と、ギャップ検出系によって検出されたギャップに基づいて、マスク駆動機構によってマスク保持部をチルト駆動することで、ワークとマスクとの相対的な傾きを補正する工程と、を備える。従って、ワークを搬送すると共に、露光領域において静止した状態で露光する際、アライメント調整と共に、ワークとマスクとのギャップを均一化するようにチルト補正してから露光することができ、マスクのパターンを精度良く露光転写することができる。

本発明の第１実施形態に係る近接露光装置を説明するための概略図である。 図１におけるマスク保持機構の斜視図である。 図１におけるマスク保持機構の平面図である。 図３におけるＩＶ‐ＩＶ断面図である。 図４における第１駆動機構の拡大図である。 図３におけるＶＩ‐ＶＩ断面図である。 変形例のマスク保持機構の縦断面図である。 （ａ）は、アライメント検出系及びギャップセンサが取り付けられたセンサキャリアを示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図である。 センサキャリアの変形例を示す図である。 図１の照明光学系及び曲率補正量検出系を示す図である。 （ａ）は、カセットを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩ方向から見た断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＸＩ´方向から見たカセットの断面図をインテグレータレンズとともに示す図である。 カセットに取り付けられた光源部近傍の拡大断面図である。 各光源部の制御構成を示すための図である。 ランプ押さえ機構の変形例を示すカセットの断面図である。 （ａ）は、照明光学系の反射鏡支持構造を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＸＶ´−ＸＶ´線に沿った断面図である。 図１５の反射鏡支持構造の支持機構を作動した状態を示す図である。 照明光学系の反射鏡支持構造の変形例を示す図である。 本実施形態の露光方法のフローチャートを示す図である。 アライメント調整後のマスクとワークの位置関係を示す図である。 （ａ）は、反射鏡の曲率を補正する前の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。 （ａ）は、反射鏡の曲率を補正した後の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。 反射板に投影されるレーザー光の変位量を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るマスク保持機構の斜視図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態に係る露光装置において、反射鏡の曲率を補正する前の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。 （ａ）は、図２４の露光装置において、反射鏡の曲率を補正した後の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。

以下、本発明の各実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態においては、ワークの搬送方向を水平面状の一方向であるＸ方向とし、Ｘ方向と直交する水平面上の方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向、Ｘ方向及びＹ方向に直交する軸回り方向をθ方向と定義する。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態の近接露光装置を説明すると、図において符号１はフープ材等のワークＷを水平方向にタクト送りで巻き出すための巻出し装置、２は露光領域Ｐの下流側に配置されて露光後のワークＷを巻き取るための巻取り装置である。

巻出し装置１と巻取り装置２との間には、ワークＷの搬送方向に沿って延びる架台３が複数の起立フレームＦ間に掛け渡されて設置されている。該架台３上には、ワークＷを吸着するワークチャック４を備えたワークテーブル５が設置されており、ワークチャック４の位置で露光領域Ｐが形成される。また、巻出し装置１と露光領域Ｐとの間、及び巻取り装置２と露光領域Ｐとの間には、それぞれテンションロール６ａ，６ｂ、一対のガイドロール７ａ，７ｂ、及び一対のインデックスロール８ａ，８ｂが配置されている。

テンションロール６ａ，６ｂは、Ｚ方向に駆動可能に取り付けられており、ワークＷのたるみを防止する。一対のガイドロール７ａ，７ｂは、Ｘ方向に駆動可能に取り付けられており、ワークＷを挟持して露光領域Ｐに位置するワークＷにテンションを付与する。一対のインデックスロール８ａ，８ｂは、Ｙ方向及びθ方向に駆動可能に取り付けられており、ワークＷを移動させて、ワークＷとマスクＭとの位置を調整する。なお、本実施形態では、巻出し装置１、巻取り装置２、テンションロール６ａ，６ｂ、一対のガイドロール７ａ，７ｂ、及び一対のインデックスロール８ａ，８ｂが本発明の搬送装置を構成している。

図２〜図６に示すように、マスク保持機構１０は、マスクＭを保持する略矩形状のマスク保持部１６と、本発明のマスク駆動機構２００をなす、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂ及び第２駆動機構１２と、を備える。一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂ、及び第２駆動機構１２は、近接露光装置の起立フレームＦに固定された略矩形枠状のフレーム１３に配設されている。一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂは、フレーム１３のＹ方向に沿う一辺１３ａに、Ｙ方向に離間して固定されており、マスク保持部１６のＹ方向に延びる一辺１６ａを、該一辺１６ａの中間位置から等間隔離れた位置でそれぞれ支持している。第２駆動機構１２は、フレーム１３のＹ方向に沿う他の一辺１３ｂに固定されており、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂが支持するマスク保持部１６の一辺１６ａと対向する一辺１６ｂの中間位置を支持している。

第１及び第２駆動機構１１Ａ、１１Ｂ、１２は、下面にマスクＭが保持されるマスク保持部１６をフレーム１３の枠内でＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動自在に保持する。尚、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂは、後述するＸ軸モータ２２の取り付け方向が異なる以外は、同一構造を有するので、以下の説明においては、主に第１駆動機構１１Ａについて説明する。

図５も参照して、第１駆動機構１１Ａは、マスク保持部１６をＺ方向に駆動可能な第１のＺ軸モータ２１及びＸ方向に駆動可能なＸ軸モータ２２を有する第１駆動部２０と、マスク保持部１６をＹ方向に案内する第１の案内部である一対のＹ方向のリニアガイド２３とを備える。第１のＺ軸モータ２１は、フレーム１３の一辺１３ａに固定されたハウジング２４に、回転軸２５をＺ方向下方に向けて固定されている。回転軸２５には、ハウジング２４に回転自在に支持されたねじ軸２８が連結されており、ねじ軸２８に螺合するナット２７と共にボールねじ機構を構成する。

ナット２７には、Ｚ軸方向のリニアガイド２９に案内されてＺ方向に移動可能とされた第１のＺ軸可動台３１が固定されている。これにより、第１のＺ軸モータ２１が回転すると、第１のＺ軸可動台３１がＺ方向に移動する。

第１のＺ軸可動台３１の上部からフレーム１３の内側（Ｘ方向）に向かって張り出して形成された張り出し部３１ａには、第１の自在継手としての十字継手３４の一方のコの字部材３２ａが固定されている。十字継手３４は、両端に設けられた軸支持部が、互いに直交する方向に組み合わされて配置された一対のコの字部材３２ａ、３２ｂと、各軸支持部に回動自在に嵌合する十字軸３３とから構成される。これにより、他方のコの字部材３２ｂは、一方のコの字部材３２ａに対して、ＸＺ面、及びＹＺ面内で回動自在に連結される。なお、図４では、十字継手３４、及び後述する十字継手６４等を省略して図示している。

十字継手３４の他方のコの字部材３２ｂは、Ｘ軸モータ基台３５に固定されている。Ｘ軸モータ基台３５には、Ｘ軸モータ２２が、第１の傾斜方向、即ち水平面内（ＸＹ面）においてＸ方向に対して所定の角度αだけ傾けられて固定されている（図４参照）。Ｘ軸モータ２２の回転軸に固定されたねじ軸３６にはナット３７が螺合し、このナット３７は第１の案内板３８に固定されている。尚、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂの各Ｘ軸モータ２２は、その軸芯の取付け角度αが一対の第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂ間のＸ方向中心線Ｘ（本実施形態では、マスク保持部１６の重心Ｇを通過するＸ方向中心線）に対して線対称に配置されている。

第１の案内板３８の上面と、Ｘ軸モータ基台３５の下面との間には、ガイドレール３９ａ及びスライダ３９ｂからなる第３の案内部としての一対のリニアガイド３９が、ねじ軸３６の軸芯と平行に配設されており、第１の案内板３８を第１の傾斜方向に案内する。

また、第１の案内板３８の下面には、Ｙ方向に延びるガイドレール２３ａ及びスライダ２３ｂからなる第１の案内部としての一対のリニアガイド２３が設けられており、一対のスライダ２３ｂに固定された回転台４１をＹ方向に案内する。回転台４１には、回転軸４１ａが取り付けられ、その回転軸４１ａの周囲に転がり軸受４０を配置して、マスク保持部１６を水平面内で回動自在に支持する回転支持機構４２を構成する。

第２駆動機構１２は、マスク保持部１６をＺ方向に駆動可能な第２のＺ軸モータ５１及びＹ方向に駆動可能なＹ軸モータ５２を有する第２駆動部５０と、マスク保持部１６をＸ方向に案内する第２の案内部であるＸ方向のリニアガイド５３とを備える。

第２のＺ軸モータ５１は、フレーム１３の一辺１３ｂに固定されたハウジング５４に、回転軸５５をＺ方向下方に向けて固定されている。回転軸５５には、ハウジング５４に回転自在に支持されたねじ軸５８が連結されており、ねじ軸５８に螺合するナット５７と共にボールねじ機構を構成する。

ナット５７には、Ｚ軸方向のリニアガイド５９に案内されてＺ方向に移動可能とされた第２のＺ軸可動台６１が固定されている。これにより、第２のＺ軸モータ５１が回転すると、第２のＺ軸可動台６１がＺ方向に移動する。

第２のＺ軸可動台６１の上部からフレーム１３の内側（Ｘ方向）に向かって張り出して形成された張り出し部６１ａには、第２の自在継手である十字継手６４の一方のコの字部材６２ａが固定されている。十字継手６４は、両端に設けられた軸支持部が、互いに直交する方向に組み合わされて配置された一対のコの字部材６２ａ、６２ｂと、各軸支持部に回動自在に嵌合する十字軸６３とから構成される。これにより、他方のコの字部材６２ｂは、一方のコの字部材６２ａに対して、ＸＺ面、及びＹＺ面内で回動自在に連結される。

十字継手６４の他方のコの字部材６２ｂは、Ｙ軸モータ基台６５に固定されている。Ｙ軸モータ基台６５には、Ｙ軸モータ５２が、第２の傾斜方向、即ち水平面内（ＸＹ面）においてＹ方向に対して所定の角度βだけ傾けられて固定されている（図３参照）。Ｙ軸モータ５２の回転軸に固定されたねじ軸６６にはナット６７が螺合し、このナット６７は第２の案内板６８に固定されている。

第２の案内板６８の上面と、Ｙ軸モータ基台６５の下面との間には、ガイドレール６９ａ及びスライダ６９ｂからなる第４の案内部としての一対のリニアガイド６９が、ねじ軸６６の軸芯と平行に配設されており、第２の案内板６８を第２の傾斜方向に案内する。

また、第２の案内板６８の下面には、Ｘ方向に延びるガイドレール５３ａ´及びスライダ５３ｂ´からなる第２の案内部としての一対のリニアガイド５３が設けられており、一対のスライダ５３ｂ´に固定された回転台７１をＸ方向に案内する。回転台７１には、回転軸７１ａが取り付けられ、その回転軸７１ａの周囲に転がり軸受７０を配置して、マスク保持部１６を水平面内で回動自在に支持する回転支持機構７２を構成する。

上記したように、マスク保持部１６は、３つの十字継手３４、３４、６４を介してＺ軸可動台３１、３１、６１に支持されているので、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂの第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２駆動機構１２の第２のＺ軸モータ５１のいずれかが作動したときに生じるＺ軸可動台３１、３１、６１（フレーム１３）とマスク保持部１６との相対的な傾きが、３つの十字継手３４、３４、６４の回動によって吸収される。

また、マスク保持部１６は、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂの転がり軸受４０、４０、及び第２駆動機構１２の転がり軸受７０を介してＺ軸可動台３１、３１、６１に支持されているので、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１ＢのＸ軸モータ２２、２２、及び第２駆動機構１２のＹ軸モータ５２のいずれかが作動したときに生じるフレーム１３とマスク保持部１６との相対的な回転（Ｚ軸周りの回転）θは、３つの転がり軸受４０、４０、７０によって吸収される。

以下、本実施形態のマスク保持機構１０の各動作について説明する。

（Ｘ方向移動）
マスク保持部１６のＸ方向移動は、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１ＢのＸ軸モータ２２、２２を互いに逆方向に同期回転させることにより行われる。図２及び図３に示すように、２つのＸ軸モータ２２、２２を回転させ、ねじ軸３６に螺合するナット３７を介して第１の案内板３８をＸ軸モータ基台３５の一対のリニアガイド３９でガイドしながら第１の傾斜方向（矢印Ａ方向）に移動させる。

一対のリニアガイド３９がＸ軸に対して角度α傾斜しているので、第１の案内板３８の第１の傾斜方向への移動量のＹ方向成分（第１の案内板３８の第１の傾斜方向移動量×ｓｉｎα）は、第１の案内部２３のガイドレール２３ａとスライダ２３ｂとの相対移動によって吸収される。従って、回転台４１、即ちマスク保持部１６がＹ方向に移動することはない。

一方、第１の案内板３８の第１の傾斜方向への移動量のＸ方向成分（第１の案内板３８の第１の傾斜方向移動量×ｃｏｓα）は、第１の案内部２３の案内方向（Ｙ方向）と直交しているので、移動量のＸ方向成分は回転台４１を介してマスク保持部１６に伝達され、マスク保持部１６をＸ方向に移動させる。このとき、第２駆動機構１２の第２の案内部５３は、ガイドレール５３ａ´とスライダ５３ｂ´とが相対移動してマスク保持部１６のＸ方向移動を許容する。

上記したように、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１ＢのＸ軸モータ２２、２２を、２つの第１の案内板３８、３８の第１の傾斜方向への移動量のＸ方向成分が同じ長さとなるように同期回転させることにより、マスク保持部１６が回転（θ方向）することなくＸ方向に水平移動する。

また、一対のリニアガイド３９がＸ軸に対して角度α傾斜しているので、第１の案内板３８の第１の傾斜方向への移動量のｃｏｓαがマスク保持部１６のＸ方向移動量となり、これは第１の案内板３８の第１の傾斜方向移動量より小さい。即ち、第１の傾斜方向への第１の案内板３８の大きな移動量は、マスク保持部１６の小さなＸ方向移動量に変換される。従って、第１の案内板３８をＸ軸に対して角度αだけ傾けた方向に駆動することにより、第１の案内部２３が変位縮小機構として作用する。これにより、マスク保持部１６のＸ方向移動を高精度で制御することが可能となる。

（θ方向回転）
マスク保持部１６のθ方向回転は、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１ＢのＸ軸モータ２２、２２を異なる回転数で回転させることにより行われる。図３及び図４に示すように、例えば、第１駆動機構１１ＡのＸ軸モータ２２の回転数が、第１駆動機構１１ＢのＸ軸モータ２２の回転数より多く回転すると、第１駆動機構１１Ａの回転台４１のＸ方向移動量（Ｘ１）は、第１駆動機構１１Ｂの回転台４１のＸ方向移動量（Ｘ２）より大きくなり、マスク保持部１６は反時計方向に回動する。また、第１駆動機構１１ＡのＸ軸モータ２２の回転数が、第１駆動機構１１ＢのＸ軸モータ２２の回転数より少ないと、マスク保持部１６は時計方向に回動する。

このとき、フレーム１３に固定されている一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂ及び第２駆動機構１２と、マスク保持部１６との相対回転（θ）は、回転台４１、４１、７１とマスク保持部１６との接合部に配置されている回転支持機構４２，４２，７２によって吸収される。また、マスク保持部１６のθ方向回転によって、マスク保持部１６がフレーム１３に対してＸＹ方向に相対移動する場合があるが（マスク保持部１６がθ方向回転しつつ、ＸＹ方向に移動）、このＸＹ方向移動は、第１の案内部２３及び第２の案内部５３によって吸収される。

（Ｙ方向移動）
マスク保持部１６のＹ方向移動は、第２駆動機構１２のＹ軸モータ５２を回転させることにより行われる。図３及び図４に示すように、Ｙ軸モータ５２を回転させて、ねじ軸６６に螺合するナット６７を介して第２の案内板６８をＹ軸モータ基台６５の第４の案内部６９でガイドしながら第２の傾斜方向（矢印Ｂ方向）に移動させる。

第４の案内部６９は、Ｙ軸に対して角度β傾斜しているので、第２の案内板６８の第２
の傾斜方向への移動量のＸ方向成分（第２の案内板６８の第２の傾斜方向移動量×ｓｉｎβ）は、リニアガイド５３のガイドレール５３ａ´とスライダ５３ｂ´との相対移動によって吸収される。従って、回転台７１、即ちマスク保持部１６がＸ方向に移動することはない。

一方、第２の案内板６８の第２の傾斜方向への移動量のＹ方向成分（第２の案内板６８の第２の傾斜方向移動量×ｃｏｓβ）は、第２の案内部５３の案内方向（Ｘ方向）と直交しているので、回転台７１を介してマスク保持部１６に伝達され、マスク保持部１６をＹ方向に移動させる。このとき、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂの一対のリニアガイド２３は、ガイドレール２３ａとスライダ２３ｂとが相対移動してマスク保持部１６のＹ方向移動を許容する。

また、第４の案内部６９がＹ軸に対して角度β傾斜しているので、第２の案内板６８の第２の傾斜方向への移動量のｃｏｓβがマスク保持部１６のＹ方向移動量となり、これは第２の案内板６８の第２の傾斜方向移動量より小さい。即ち、第２の案内板６８の第２の傾斜方向への大きな移動量が、マスク保持部１６の小さなＹ方向移動量に変換される。従って、第２の案内板６８をＹ軸に対して角度βだけ傾けた方向に駆動することにより、第２の案内部５３が変位縮小機構として作用する。これにより、マスク保持部１６のＹ方向移動を高精度で制御することが可能となる。

（Ｚ方向移動）
マスク保持部１６のＺ方向移動は、一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂの第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２駆動機構１２の第２のＺ軸モータ５１を回転させることにより行われる。図５に示すように、第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２のＺ軸モータ５１を回転させて、ねじ軸２８、２８、５８に螺合するナット２７、２７、５７を介して第１のＺ方向可動台３１、３１、及び第２のＺ方向可動台６１をＺ方向に移動させる。このＺ方向移動は、十字継手３４、３４、６４、第１の案内部としての一対のリニアガイド２３、２３、及び第２の案内部としての一対のリニアガイド５３、回転支持機構４２、７２を介してマスク保持部１６に伝達されてマスク保持部１６がＺ方向に移動する。

（マスクの作動位置と退避位置間の移動）
第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２のＺ軸モータ５１の回転数を多く回転させることによって、マスク保持部１６はＺ方向に大きく移動し、ワークＷに近接した作動位置と、ワークＷから離間した退避位置との間で移動が可能となる。このとき、第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２のＺ軸モータ５１を同期回転させることによって、マスク保持部１６を水平状態に維持した状態でＺ方向に大きく移動させることができ、マスクＭの交換などのメンテナンス作業が容易となる。

（マスクとワークのギャップ調整）
マスクＭとワークＷのギャップ調整は、第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２のＺ軸モータ５１を微小回転させることにより行われる。即ち、ワークＷとマスクＭが既に平行状態にあるときには、第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２のＺ軸モータ５１を同期させながら僅かに回転させることによって、マスク保持部１６を水平状態に維持した状態でワークＷに接近、または離間させて所定のギャップとなるようにギャップ調整を行う。尚、マスクＭとワークＷ間のギャップは、後述のギャップセンサ１５３によって測定され、この測定値に基づいて第１のＺ軸モータ２１、２１、及び第２のＺ軸モータ５１の回転が制御される。

ワークＷとマスクＭが平行でない場合、第１のＺ軸モータ２１、２１と第２のＺ軸モータ５１の内、任意のモータを他のモータより多く、または少なく回転させることにより、マスク保持部１６の傾きをワークＷと平行となるように調整する（チルト補正）。このとき、ＸＺ及びＹＺ面内におけるマスク保持部１６のフレーム１３に対する傾きは、３つの十字継手３４、３４、６４の自由な回動によって許容される。

また、フレーム１３に対するマスク保持部１６の傾き（ＸＺ及びＹＺ面内）が変わると、第１及び第２駆動機構１１Ａ，１１Ｂ，１２間の上面視におけるスパン変化量が変化する。例えば、第１のＺ軸モータ２１、２１によるＺ方向移動量に対して、第２のＺ軸モータ５１によるＺ方向移動量（図５において上方移動）が多い場合、図５に示すように、マスク保持部１６は、ＸＺ平面内で一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂ側（厳密には十字継手３４の十字軸３３の軸芯）を中心として回動し、角度γだけ傾斜する。このときの第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂと第２駆動機構１２との間の上面視におけるスパンは、第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂと第２駆動機構１２との間の長さをＣとすると、Ｃ×ｃｏｓγと短くなる。マスク保持部１６が傾斜する前後での第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂと第２駆動機構１２との間のスパン変化量（Ｃ（１−ｃｏｓγ））は、第２の案内部としてのリニアガイド５３のガイドレール５３ａ´とスライダ５３ｂ´がＸ方向に相対移動することにより吸収される。

同様に、マスク保持部１６がＹＺ平面内で水平状態から角度γ傾斜したとき（図６参照
）、例えば、第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂ間の上面視におけるスパンは、第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂ間の長さをＤとすると、Ｄ×ｃｏｓγと短くなる。このチルトによるマスク保持部１６の第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂ間のスパン変化量（Ｄ（１−ｃｏｓγ））は、各第１の案内部としてのリニアガイド２３のガイドレール２３ａとスライダ２３ｂがＹ方向に相対移動することにより吸収される。

上記したように、本実施形態のマスク保持機構１０によれば、Ｘ、Ｙ、Ｚ、およびθ方向駆動が統合された機構である一対の第１駆動機構１１Ａ、１１Ｂ、及び第２駆動機構１２を用いることによって、マスク保持部１６をＸ、Ｙ及びθ駆動した際のマスク保持部１６の移動量、並びにチルト駆動した際の各駆動機構１１Ａ，１１Ｂ，１２間の上面視におけるスパン変化量を第１及び第２案内部としてのリニアガイド２３，５３によって吸収することができる。これにより、マスク保持部１６の駆動機構１１Ａ，１１Ｂ，１２を小型化すると共に、軽量化して、応答性を向上させることができる。

なお、図７は、変形例のマスク保持機構の図４相当の断面図である。この変形例では、各張り出し部３１ａ，６１ａは、Ｚ軸可動台３１、６１の下部からフレーム１３の内側（Ｘ方向）に向かって張り出して形成されている。そして、張り出し部３１ａ、６１ａ上には、下方から順に十字継手３４、６４、Ｘ軸モータ基台３５及びＹ軸モータ基台６５、第３及び第４の案内部としてのリニアガイド３９、６９、第１及び第２の案内板３８、６８、第１及び第２の案内部としてのリニアガイド２３、５３、回転台４１、７１が配置され、マスク保持部１６を上方から支持している。これにより、図５に示す配置例と比較して、マスク保持機構１０の高さ方向寸法を小さくしてコンパクトにすることができる。

また、図２及び図８に示すように、フレーム１３の対向する二辺１３ｃ，１３ｄの上方には、一対のキャリア用フレーム８１が取り付けられており、一対のキャリア用フレーム８１には、アライメント検出系１５２及びギャップセンサ（ギャップ検出系）１５３をそれぞれ備えた複数（本実施形態では、４つ）のセンサキャリア８２が検出系駆動機構８３によって駆動可能に配置されている。なお、図２では、１つのセンサキャリア８２に設けられたアライメント検出系１５２及びギャップセンサ１５３のみを示し、残りのセンサキャリア８２に取り付けられたアライメント検出系１５２及びギャップセンサ１５３を図示省略している。

検出系駆動機構８３は、センサキャリア８２をＹ方向に駆動可能なキャリア駆動モータ８４と、モータ８４によって回転するねじ軸８５及びねじ軸８５に螺合するナット８６を備えたボールねじ機構８７と、ボールねじ機構８７の両側で、センサキャリア８２をＹ方向に案内する一対のリニアガイド８８とを備える。

アライメント検出系１５２は、ＣＣＤカメラ１５５（図２０参照）の他、図示しない対物レンズ、ミラー、照射手段等を備えて構成されており、ＣＣＤカメラ１５５にて、マスク側のアライメントマークＭａとワーク側のアライメントマークＷｂとを撮像する。また、ギャップセンサ１５３は、図示しないレーザー発光部とレーザー受光部とを備え、マスクＭの下面及びワークＷの上面で反射したレーザー光をレーザー受光部が構成するラインセンサで検出する。

従って、アライメント検出系１５２及びギャップセンサ１５３は、センサキャリア８２によって矩形状のマスクの四隅近傍にて、アライメント検出系１５２がマスク側のアライメントマークが視認できる位置に、及び、ギャップセンサ１５３がマスクＭの下面を検出できる位置にそれぞれ進退可能となる。これにより、アライメント検出系１５２によって、マスクＭに形成された対応するアライメントマークＭａと、ワークＷのアライメントマークＷｂを撮像して検出しながら、マスク駆動機構２００によってマスクＭのアライメント調整が行われる。

なお、図９に示すように、センサキャリア８２を二つの部材８２ａ，８２ｂに分割して、これら部材８２ａ，８２ｂ間にモータ８９ａ、ボールねじ機構８９ｂ、及び図示しないリニアガイドを備えるＺ方向駆動機構８９を設け、アライメント検出系１５２及びギャップセンサ１５３をＺ方向に駆動してもよい。

照明光学系１６０は、図１０に示すように、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ２７１、及びこの高圧水銀ランプ２７１から照射された光を集光し指向性をもたせて射出するする反射光学系としてのリフレクタ２７２をそれぞれ含む複数の光源部２７３を備えたマルチランプユニット１６１と、光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー１６２と、光路ＥＬを開閉制御する露光制御用シャッターユニット１６４と、露光制御用シャッターユニット１６４の下流側に配置され、リフレクタ２７２で集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射するオプティカルインテグレータ１６５と、インテグレータ１６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー１６３と、高圧水銀ランプ２７１からの光を平行光として照射するコリメーションミラー１６７と、該平行光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー１６６と、を備える。なお、オプティカルインテグレータ１６５と露光面との間には、ＤＵＶカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよい。なお、照明光学系１６０は、マルチランプユニット１６１の代わりに、単一の高圧水銀ランプを使用しても良い。また、光源としては、超高圧水銀ランプ２７１の代わりに、ＬＥＤが適用されてもよい。

図１１〜図１３に示すように、マルチランプユニット１６１では、複数の光源部２７３がカセット２８１に取り付けられている。カセット２８１は、光源部２７３の配置をα、β方向に異なる数とした長方形形状に形成されている。また、本実施形態の光源部２７３では、リフレクタ２７２の開口部２７２ｂが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。

カセット２８１は、所定数の光源部２７３を支持する光源支持部２８３と、光源支持部２８３に支持された光源部２７３を押さえて、該光源支持部２８３に取り付けられる凹状のランプ押さえカバー（カバー部材）２８４と、を備えた略直方体形状に形成されている。

光源支持部２８３には、光源部２７３の数に対応して設けられ、光源部２７３からの光を発光する複数の窓部２８３ａと、該窓部２８３ａのカバー側に設けられ、リフレクタ２７２の開口部２７２ａ（又は、リフレクタ２７２が取り付けられる反射鏡取り付け部の開口部）を囲うランプ用凹部２８３ｂと、が形成される。また、該窓部２８３ａの反カバー側には、複数のカバーガラス２８５がそれぞれ取り付けられている。なお、カバーガラス２８５の取り付けは任意であり、設けられなくてもよい。

各ランプ用凹部２８３ｂの底面は、光源部２７３の光を照射する照射面（ここでは、リフレクタ２７２の開口面２７２ｂ）と、光源部２７３の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように、平面又は曲面（本実施形態では、平面）に形成される。

ランプ押さえカバー２８４の底面には、光源部２７３の後部に当接する当接部２８６が設けられており、各当接部２８６には、モータやシリンダのようなアクチュエータ、ばね押さえ、ねじ止め等によって構成されるランプ押さえ機構２８７が設けられている。これにより、各光源部２７３は、リフレクタ２７２の開口部２７２ａを光源支持部２８３のランプ用凹部２８３ｂに嵌合させ、ランプ押さえカバー２８４を光源支持部２８３に取り付け、ランプ押さえ機構２８７によって光源部２７３の後部を押さえつけることで、カセット２８１に位置決めされる。従って、図１０（ｃ）に示すように、カセット２８１に位置決めされた所定数の光源部２７３の光が照射する各照射面から、所定数の光源部２７３の光が入射されるインテグレータレンズ２７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となる。

図１２に示すように、各光源部２７３のランプ２７１とリフレクタ２７２が取り付けられるベース部２７５には、隙間ｓを持った冷却路２７５ａが形成されており、カセット２８１の各カバーガラス２８５には、一つ又は複数の貫通孔２８５ａが形成されている。また、光源支持部２８３とランプ押さえカバー２８４との間の収納空間内では、隣接する光源部２７３のリフレクタ２７２の背面２７２ｃは直接対向しており、光源部２７３、ランプ押さえ機構２８７等以外には該収納空間内の空気の流れを遮るものがなく、良好な空気の流動性が与えられる。これらの構成によって、各ランプ２７１の良好な冷却性能が与えられる。なお、カセット押さえカバー２８４は、複数のフレームにより構成される骨組構造として、連通孔や連通溝を設けて空気の流動性を与えるようにしてもよく、或いは、メッシュ形状としてもよい。

また、ランプ押さえ機構２８７は、当接部２８６毎に設けられてもよいが、図１４に示すように、ランプ押さえカバー２８４の側壁に形成されてもよい。この場合にも、当接部２８６は、各光源部２７３に個々に設けられてもよいが、２つ以上の光源部２７３の後部に当接するようにしてもよい。

図１３に示すように、カセット２８１の光源部２７３には、ランプ２７１に電力を供給する点灯電源２９５及び制御回路２９６が個々に接続されており、各光源部２７３から後方に延びる各配線２９７は、カセット２８１に設けられたコネクタ２９８に接続されてまとめられている。そして、カセット２８１のコネクタ２９８と、フレーム２８２の外側に設けられた光学制御部２７６との間は、他の配線２９９によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部２７６は、各ランプ２７１の制御回路２９６に制御信号を送信し、各ランプ２７１に対して点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行う。
なお、各光源部２７３の点灯電源２９５及び制御回路２９６は、カセット２８１に集約して設けられてもよいし、カセットの外部に設けられてもよい。また、ランプ押さえカバー２８４の当接部２８６は、各光源部２７３からの各配線２９７と干渉しないように形成されている。

さらに、ランプ２７１毎にヒューズ２９４ａを含む寿命時間検出手段２９４を設けて、タイマ２９６ａによって点灯時間をカウントし、定格の寿命時間が来た段階でヒューズ２９４ａに電流を流してヒューズ２９４ａを切断する。従って、ヒューズ２９４ａの切断の有無を確認することで、ランプ２７１を定格の寿命時間使用しているかどうかを検出することができる。なお、寿命時間検出手段２９４は、ヒューズ２９４ａを含むものに限定されるものでなく、ランプ交換のメンテナンス時にランプ２７１の定格の寿命時間が一目でわかるようなものであればよい。例えば、ランプ２７１毎にＩＣタグを配置して、ＩＣタグによってランプ２７１を定格の寿命時間使用したかどうか確認できるもの、或いは、ランプ２７１の使用時間が確認できるようにしてもよい。

そして、露光時にその露光制御用シャッターユニット１６４が開制御されると、マルチランプユニット１６１から照射された光が、平面ミラー１６２、オプティカルインテグレータ１６５、平面ミラー１６３、コリメーションミラー１６７、平面ミラー１６６を介して、マスク保持部１６に保持されるマスクＭ、ひいてはワークＷの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクＭの露光パターンがワークＷ上に露光転写される。

図１５に示すように、平面ミラー１６６は、正面視矩形状に形成されたガラス素材からなる。平面ミラー１６６の裏面の中央付近３箇所、及び周縁部１６箇所には、反射鏡支持構造として、支持機構保持枠１７０に固定された複数の支持機構１７１が設けられている。中央付近に設けられた支持機構１７１では、その支持部１７２が平面ミラー１６６の裏面に接着剤で固定され、周縁部に設けられた支持機構１７１では、その支持部１７２，１７２ａが平面ミラー１６６の表裏面を挟むようにして接着剤で固定されている。また、各支持機構１７１の支持部１７２，１７２ａ寄りの位置には、±０・５ｄｅｇ以上の屈曲を許容する屈曲機構としてのボールジョイント１７４が設けられており、支持機構保持枠１７０に対して反支持部側の端部には、支持機構駆動手段であるモータ１７５が取り付けられている。
なお、平面ミラー１６６の中央の支持機構１７１は、支持機構保持枠１７０に固定される構造であってもよい。

また、矩形状の支持機構保持枠１７０には、互いに直交する２辺の位置に案内部材１７６，１７７が取り付けられており、これら案内部材１７６，１７７に対向する支持部１７２ａの側面には、転動部材１７８が取り付けられている。また、転動部材１７８を案内する案内部材１７６，１７７の案内面１７６ａ，１７７ａには、テフロン（登録商標）等の低摩擦機構１７９が塗布されている。

さらに、マスク側のアライメントマークＭａの位置に露光光を反射する平面ミラー１６６の各位置の裏面には、複数の接触式センサ１８１が取り付けられている。

これにより、平面ミラー１６６は、接触式センサ１８１によって平面ミラー１６６の変位量をセンシングしながら、支持機構保持枠１７０に設けられた各支持機構１７１のモータ１７５を駆動することにより、各支持機構１７１がその長さを変えて支持部１７２を直線的に移動させる。そして、各支持機構１７１の長さの違いによって、平面ミラー１６６は支持部１７２に設けられた転動部材１７８を介して２つの案内部材１７６，１７７によって案内されながら、その曲率を局部的に補正し、平面ミラー１６６のデクリネーション角を補正することができる。その際、図１６に示すように、各支持機構１７１は、ボールジョイント１７４が設けられているので、支持部側の部分を三次元的に回動可能とすることができ、各支持部１７２を平面ミラー１６６の表面に沿って傾斜させることができる。このため、移動量の異なる各支持部１７２間の平面ミラー１６６における各支持部１７２近傍位置での応力が大きくなることが抑えられる。従って、平均破壊応力値が小さいガラス素材からなる場合であっても、平面ミラー１６６の曲率を局部的に補正する際、ガラスに発生させる応力を従来よりも小さくすることができ、平面ミラー１６６を破損することなく、１０ｍｍオーダーで平面ミラー１６６を曲げることができ、曲率を大きく変更することができる。

なお、図１７に示すように、各支持機構１７１は複数（図７では、２つ）のボールジョイント１７４を有するものであってもよく、この場合、平面ミラー１６６の曲げ量は、各ホールジョイント１７４による回動量の合計とすることができ、平面ミラー１６６をより大きく曲げることができる。

また、図１０に示すように、平面ミラー１６６の曲率を補正した際に、ワークＷのひずみ量に対応する平面ミラー１６６の曲率補正が行われたかどうかを判断するための曲率補正量検出系１９０が設けられている。曲率補正量検出系１９０は、各アライメント検出系１５２の近傍にそれぞれ配置されて、露光光の光束の光路ＥＬにおいて平面ミラー１６６より露光面側（本実施形態では、マスク近傍）から平面ミラー１６６に向けて指向性を有する光としてレーザー光Ｌを照射するレーザー光源としての複数（本実施形態では、４つ）のレーザーポインタ１９１と、インテグレータ１６５の近傍に、露光光の光束の光路ＥＬから退避可能に配置された反射板１９２と、平面ミラー１６６を介して、反射板１９２に映りこんだレーザー光Ｌを撮像する撮像手段としてのカメラ１９３と、カメラ１９３と平面ミラー１６６の支持機構１７１のモータ１７５との間に設けられ、平面ミラー１６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌの変位量Ｓ１，Ｓ２を検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたひずみ量と対応するように支持機構１７１のモータ１７５を制御する制御部１９４と、を有する。

レーザーポインタ１９１は、アライメント検出系１５２、例えばＣＣＤカメラ１５５の上部に取り付けられ、アライメント検出系１５２がマスク側のアライメントマークが視認できる位置へ進退するのと同期して移動する。なお、レーザーポインタ１９１は、アライメント検出系１５２と独立したセンサキャリア８２によってマスク上方へ進退するようにしてもよい。

反射板１９２は、コリメーションミラー１６７によって反射されることで最も集光された光となるインテグレータ近傍に配置されているので、平面ミラー１６６、コリメーションミラー１６７、平面ミラー１６３で反射された４つのレーザーポインタ１９１からのレーザー光Ｌを比較的小さな面積の反射板１９２によって捉えることができる。また、反射板１９２は、通常の露光時、光源からの露光光の光束をマスクＭに照射する際に、検出系駆動機構８３によって、センサキャリア８２を介して該光束の光路ＥＬから退避可能に配置される。さらに、反射板１９２は、低反射率の反射面とすることで、カメラ１９３でのレーザー光Ｌの視認性を上げることができる。

カメラ１９３は、露光光の光束に影響を与えないように、光源からの該光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置されている。

また、制御部１９４は、カメラ１９３によって撮像されたレーザー光Ｌの位置を、曲率補正前と曲率補正後の変位量Ｓ１，Ｓ２として検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワークＷのひずみ量α、βに対応しているかどうかを確認して、平面ミラー１６６の支持機構１７１のモータ１７５に制御信号を与える。

次に、本実施形態の露光方法について、図１８〜図２２を参照して説明する。ここで、搬送されたフープ状のワークＷの被露光部位が露光領域Ｐにて平板状とされる際、ワークＷがひずんで被露光部位が矩形とならず、平行四辺形となる場合がある（図１９参照。）。以下では、このようなワークＷに露光する場合について説明するが、図２０及び図２１では、ワークの対角位置にあるＣＣＤカメラ１５５を示すものとする。

まず、マスクＭが位置する露光領域ＰにワークＷが搬送され（ステップＳ１）、被露光部位Ａがワークチャック４に吸着された後、ワークＷのアライメントマークＷｂとマスクＭのアライメントマークＭａが４箇所のＣＣＤカメラ１５５で検出される（ステップＳ２）。そして、図示しない制御部にて、各ＣＣＤカメラ１５５が検出した両アライメントマークＷｂ、Ｍａのずれ量に基づいて、マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量と、ワークＷのひずみ量が別々に計算される。次に、マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量と、ワークＷのひずみ量が、それぞれ許容値以下であるかどうか判断する。（ステップＳ３）。

マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量が許容値を越えている場合には、マスク駆動機構２００による補正量を指令値として算出し、ワークＷのひずみ量が許容値を越えている場合には、平面ミラー１６６の補正量、具体的には、各支持機構１７１の移動量を指令値として算出する。

そして、ステップＳ４にて、マスクＭをアライメントするマスク駆動機構２００をＸ、Ｙ、θ方向に駆動制御することにより、ワークＷ及びマスクＭのアライメント（ずれ補正）が行われる。これにより、例えば、図１９に示すように、各アライメント検出系１５２の中心、即ち、マスクＭの各アライメントマークＭａと、ワークＷの各アライメントマークＷｂの位置ずれ量の合計が最小となり、マスクＭのアライメントマークＭａとワークＷのアライメントマークＷｂのずれは主に、ワークＷのひずみに起因するものとなる。

次に、ステップＳ５にて、ワークＷの被露光部位の形状に対応するため、平面ミラー１６６の曲率を補正して、露光光のデクリネーション角を補正する。具体的には、図２０に示すようなワークＷのひずみ量α、βに基づいて、各支持機構１７１の移動量に関する指令値を各モータ１７５へ送り、接触式センサ１８１によって平面ミラー１６６の変位量を確認しながら、各モータ１７５が駆動制御される。

また、この曲率補正の際、反射板１９２を露光光の光束の光路上に進出させると共に、検出系駆動機構８３によってマスクＭの上方に進出したアライメント検出系１５２のレーザーポインタ１９１が平面ミラー１６６に向けてレーザー光Ｌを照射する。これによって、カメラ１９３は、図２２に示すような、反射板１９２に映りこんだ曲率補正前のレーザー光Ｌ（図中、黒丸）と、曲率補正後のレーザー光Ｌ´（図中、白丸）とを撮像している。

そして、マスク駆動機構２００による補正、及び平面ミラー１６６による補正が行われた後、再度ステップＳ２にて、ワークＷのアライメントマークＷｂとマスクＭのアライメントマークＭaを４箇所のＣＣＤカメラ１５５で検出する。ここで、図２１（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ＣＣＤカメラ１５５は、マスクＭの光路側に位置するので、平面ミラー１６６を介した光を受けることができない。このため、ＣＣＤカメラ１５５は、平面ミラー１６６の曲げ補正によって矯正される両アライメントマークの位置については検出することができず、図２０（ｂ）及び（ｃ）と同様、マスク駆動機構２００による補正後のワークＷのアライメントマークＷｂとマスクＭのアライメントマークＭａを検出する。従って、補正後のステップＳ３にて、マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量に基づくマスク駆動機構２００による補正量が許容値以下であるかどうかを判断する。

また、ステップＳ３では、制御部１９４が、カメラ１９３によって撮像されたレーザー光Ｌ、Ｌ´の位置を、曲率補正前と曲率補正後の変位量Ｓ１，Ｓ２として検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワークＷのひずみ量α、βに対応しているかどうか、具体的には、レーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２がワークＷのひずみ量α、βに対応する値に対して許容範囲内であるかを確認する。そして、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワークＷのひずみ量α、βに対応する値の許容範囲内となるまで、平面ミラー１６６の支持機構１７１のモータ１７５に制御信号を与えて、平面ミラー１６６による曲率補正が行われる。

その後、ステップＳ３にて計算された位置ずれ量及びひずみ量が許容値以下である場合には、ステップＳ６へ移行する。そして、４つのギャップセンサ１５３によってマスクＭとワークＷ間のギャップを測定しながら、マスク駆動機構２００によってマスク保持部１６を作動位置へＺ方向に駆動してマスクＭとワークＷとのギャップが所定のギャップとなるようにギャップ調整を行う。また、このギャップ調整では、４つの隅部近傍における各ギャップが所定のギャップとなるように行われ、マスクＭの下面がワークＷの上面と平行となるようにマスクＭをチルト補正する。そして、照明光学系１６０からの露光光の光束ＥＬをマスクＭを介してワークＷに照射して、マスクＭのパターンをワークＷに転写する。

そして、マスクＭの上方に配置された照明光学系１６０からマスクＭに向けて露光光を照射し、該露光光がワークＷの被露光部位Ａ（例えば、下地パターン）に照射される。これにより、マスクＭのパターンがワークＷの被露光部位Ａの形状と一致した状態で、ワークＷの表面に露光転写される。なお、露光時は、ワークＷの被露光部位Ａが露光領域Ｐにおいて静止している状態であればよく、巻出し装置１による巻き出しや、巻取り装置２による巻き出しが同時に行われていても良い。

なお、上記実施形態では、ワークＷとマスクＭとのアライメントを調整した後に、平面ミラー１６６の曲率補正が行われているが、アライメント調整と平面ミラー１６６の曲率補正を同時に行って、タクトタイムの短縮を図ってもよい。また、アライメント調整を複数回行って、位置ずれ量が許容値以下となった後に、平面ミラー１６６の曲率補正を、透明フィルム８０とワークＷとを密着させてから行ってもよい。

以上説明したように、本実施形態の近接露光装置によれば、露光領域Ｐに搬送されたワークＷの被露光部位Ａを静止させ、ワークＷとマスクＭとを所定のギャップに近接させた状態で、照明光学系１６０からの露光光の光束をマスクＭを介してワークＷに照射し、マスクＭのパターンをワークＷに転写する。ここで、近接露光装置は、ワークＷのアライメントマークＷｂとマスクＭのアライメントマークＭａとをそれぞれ検出する少なくとも２つのアライメント検出系１５２と、露光領域Ｐに位置するワークＷとマスクＭとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップセンサ１５３と、マスク保持部１６を水平面上の互いに直交するＸ方向及びＹ方向、水平面に直交する軸回りのθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構２００と、を有し、マスク駆動機構２００は、アライメント検出系１５２で検出された両アライメントマークＷｂ，Ｍａのずれ量に基づいて、マスク保持部１６を水平面上で駆動することでワークＷとマスクＭとのアライメントを調整するとともに、マスク駆動機構２００は、ギャップセンサ１５３によって検出されたギャップに基づいて、マスク保持部１６をチルト駆動することで、ワークＷとマスクＭとの相対的な傾きを補正する。従って、ワークＷを搬送すると共に、露光領域Ｐにおいて静止した状態で露光する際、アライメント調整と共に、ワークＷとマスクＭとのギャップを均一化するようにチルト補正してから露光することができ、マスクＭのパターンを精度良く露光転写することができる。

また、アライメント検出系１５２とギャップセンサ１５３は、同一の検出系駆動機構８３によって移動するようにしたので、駆動機構を別々に設ける必要がなくなりコンパクトな構成とすることができる。

さらに、照明光学系１６０は、光源１６１及び該光源１６１からの露光光の光束を反射する平面ミラー１６６と、該平面ミラー１６６の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構１７１と、該支持機構１７１を移動可能なモータ１７５と、を備え、マスク駆動機構２００は、アライメント検出系１５２で検出された両アライメントマークのずれ量から算出されたマスクＭとワークＷの位置ずれ量に基づいて、マスク保持部１６を水平面上で駆動することでワークＷとマスクＭとのアライメントを調整するとともに、平面ミラー１６６は、アライメント検出系１５２で検出された両アライメントマークのずれ量から算出されたワークＷのひずみ量に基づいて、モータ１７５によって支持機構１７１を移動させることで、その曲率を局部的に補正する。これにより、ワークＷがひずんでいる場合でもワークＷの被露光部位の形状に応じてマスクＭのパターンを精度良く露光転写することができる。

さらに、近接露光装置は、露光光の光束の光路ＥＬにおいて平面ミラー１６６より露光面側から平面ミラー１６６に向けてレーザー光Ｌを照射するレーザーポインタ１９１と、照明光学系１６０のインテグレータ１６５近傍に、露光光の光束の光路ＥＬから退避可能に配置された反射板１９２と、平面ミラー１６６を介して、反射板１９２に映りこんだレーザー光Ｌを撮像するカメラ１９３と、平面ミラー１６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２を検出する制御部１９４と、を有する曲率補正量検出系１９０をさらに備え、平面ミラー１６６は、その曲率を補正した際に曲率補正量検出系１９０で検出されたレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたワーク１２のひずみ量α、βと対応するように、モータ１７５によって支持機構１７１を移動させることで、その曲率を局部的に補正する。これにより、曲率補正量検出系１９０によって検出しながら平面ミラー１６６の曲率を補正することができるので、ワークＷがひずんでいる場合でもワークＷの被露光部位の形状に応じてマスクＭのパターンをより精度良く露光転写することができる。

また、マスク駆動機構２００は、第１駆動部２０及び第１の案内部２３をそれぞれ有する一対の第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂと、第２駆動部５０及び第２の案内部５３を有する第２駆動機構とを備え、第１駆動部２０によってマスク保持部１６をＸ方向又はθ方向に駆動した時、第２の案内部５３によってマスク保持部１６の移動量を吸収し、第２駆動部５０によってＹ方向に駆動した時、第１の案内部２３によってマスク保持部１６の移動量を吸収し、更に、マスク保持部１６をチルト駆動した時、第１及び第２の案内部２３，５３の少なくとも一つによってマスク保持部１６のチルトによる第１及び第２駆動機構１１Ａ，１１Ｂ，１２間の上面視におけるスパン変化量を吸収するようにしたので、マスク保持部１６のＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向駆動、及びチルト駆動を統合した機構で行うことができる。これにより、マスク保持部１６の駆動機構を小型化すると共に、軽量化して、応答性を向上させることができる。

また、マスク保持部１６は、第１及び第２駆動部２０，５０のＺ方向駆動によって、ワークＷに近接した作動位置と、ワークＷから離間した退避位置との間で移動可能としたので、マスク交換などのメンテナンス作業が容易となり、作業効率が高まる。

更に、第１駆動部２０が、Ｘ軸モータ２２、Ｘ軸モータ２２が取り付けられるＸ軸モータ基台３５、Ｘ軸モータ２２の駆動によってＸ軸モータ基台３５に対して、Ｘ方向に対して所定の角度で傾斜する第１の傾斜方向に駆動される第１の案内板３８、及びＸ軸モータ基台３５に対して第１の案内板３８を第１の傾斜方向に案内する第３の案内部３９を備える。また、第２駆動部５０が、Ｙ軸モータ５２、Ｙ軸モータ５２が取り付けられるＹ軸モータ基台６５と、Ｙ軸モータ５２の駆動によってＹ軸モータ基台６５に対して、Ｙ方向に対して所定の角度で傾斜する第２の傾斜方向に駆動される第２の案内板６８、及びＹ軸モータ基台６５に対して第２の案内板６８を第２の傾斜方向に案内する第４の案内部６９を備える。そして、Ｘ軸モータ２２によって第１の案内板３８が第１の傾斜方向に駆動されると、第１の案内部２３の作用によってマスク保持部１６がＸ方向に移動し、Ｙ軸モータ５２によって第２の案内板６８が第２の傾斜方向に駆動されると、第２の案内部５３の作用によってマスク保持部１６がＹ方向に移動するようにしたので、第１及び第２の案内板３８，６８の第１及び第２の傾斜方向への移動量を、それぞれＸ及びＹ方向へのマスク保持部１６の小さな移動量に変換して移動させることができ、これによってマスク保持部１６のＸ及びＹ方向への移動を精度よく制御することができる。

また、一対の第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂのそれぞれに配設されたＸ軸モータ２２の駆動方向が、一対の第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂ間のＸ方向中心線に対して線対称であるので、各Ｘ軸モータ２２を同期回転させることにより、マスク保持部１６をＸ方向に移動させることができる。

さらに、第１駆動部２０は、第１のＺ軸モータ２１と、第１のＺ軸モータ２１によってＺ方向に移動可能な第１のＺ軸可動台３１と、第１のＺ軸可動台３１に対してＸ軸モータ基台３５を回動自在に支持する第１の自在継手３４と、をさらに備える。第２駆動部５０は、第２のＺ軸モータ５１と、第２のＺ軸モータによってＺ方向に移動可能な第２のＺ軸可動台６１と、第２のＺ軸可動台６１に対してＹ軸モータ基台６５を回動自在に支持する第２の自在継手６４と、をさらに備える。そして、第１及び第２のＺ軸モータ２１，５１の少なくとも一つによって第１及び第２のＺ軸可動台３１，６１がチルト駆動されると、第１及び第２の自在継手３４，６４の少なくとも一つを作動させながらマスク保持部１６の傾きを許容するとともに、第１及び第２の案内部２３，５３の少なくとも一つによってマスク保持部１６のチルトによる第１及び第２駆動機構１１Ａ，１１Ｂ，１２間の上面視におけるスパン変化量を吸収するようにしたので、統合した機構におけるチルト駆動を円滑に行うことができる。

また、照明光学系１６０は、高圧水銀ランプ２７１と高圧水銀ランプ２７１から発生された光に指向性をもたせて射出するリフレクタ２７２をそれぞれ含む複数の光源部２７３を備えたマルチランプユニット１６１を有するので、照明光学系１６０の任意なユニット形状に対応して配置することができる。

また、本実施形態の近接露光方法によれば、搬送されたワークＷの被露光部位Ａを露光領域Ｐに静止させると共に、ワークＷとマスクＭとを所定のギャップに近接させた状態で、照明光学系１６０からの露光光の光束をマスクＭを介してワークＷに照射し、マスクＭのパターンをワークＷに転写する。ここで、近接露光方法は、アライメント検出系１５２を用いて、ワークＷのアライメントマークＷｂとマスクＭのアライメントマークＭａとを検出する工程と、アライメント検出系１５２で検出された両アライメントマークＷｂ，Ｍａのずれ量に基づいて、マスク駆動機構２００によってマスク保持部１６を水平面上で駆動することでワークＷとマスクＭとのアライメントを調整する工程と、ギャップセンサ１５３によって検出されたギャップに基づいて、マスク駆動機構２００によってマスク保持部１６をチルト駆動することで、ワークＷとマスクＭとの相対的な傾きを補正する工程と、を備える。従って、ワークＷを搬送すると共に、露光領域Ｐにおいて静止した状態で露光する際、アライメント調整と共に、ワークＷとマスクＭとのギャップを均一化するように補正してから露光することができ、マスクＭのパターンを精度良く露光転写することができる。

また、アライメント検出系１５２で検出された両アライメントマークＷｂ，Ｍａのずれ量に基づいて、ワークＷとマスクＭとの位置ずれ量とワークＷのひずみ量α、βとを算出する工程と、アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、算出されたひずみ量α、βに基づいて、光源からの露光光の光束を反射する平面ミラー１６６の曲率を補正する工程と、を備え、アライメント調整工程は、算出された位置ずれ量に基づいて、ワークＷとマスクＭとのアライメントを調整するので、ワークＷがひずんでいる場合でもワークＷの被露光部位Ａの形状に応じてマスクＭのパターンを精度良く露光転写することができる。

また、平面ミラー１６６の曲率補正工程は、露光光の光束の光路ＥＬにおいて平面ミラー１６６より露光面側から平面ミラー１６６に向けてレーザー光Ｌを照射する工程、平面ミラー１６６を介して、インテグレータ１６５近傍に配置された反射板１９２に映りこんだレーザー光Ｌをカメラ１９３によって撮像する工程と、平面ミラー１６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２を検出する工程と、を備え、該変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたひずみ量α、βと対応するように曲率補正するので、レーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１、Ｓ２を撮像しながらワークＷのひずみ量α、βに対応する平面ミラー１６６の曲率補正を確実に行うことができる。

また、反射板１９２はマルチランプユニット１６１からの露光光の光束をマスクＭに照射する際に、該光束の光路から退避するので、実際の露光動作中、露光光の光束に影響を与えることがない。

さらに、カメラ１９３も、マルチランプユニット１６１からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されているので、実際の露光動作中、露光光の光束に影響を与えることがない。

また、アライメント検出系は、矩形状のマスクＭの四隅近傍にそれぞれ配置された４つのアライメント検出系１５２を備え、各アライメント検出系１５２の近傍には、レーザー光Ｌを照射するレーザーポインタ１９１がアライメント検出系１５２の数と同数又はそれ以上配置されている。即ち、レーザーポインタ１９１は、ワークＷのひずみ量α、βを把握しやすい矩形状のマスクＭの四隅近傍に配置されているので、ひずみ量α、βに対応する平面ミラー１６６の曲率補正が行われたかどうかをより効率的に確認することができる。

また、少なくともアライメント調整工程後に、ワークＷのアライメントマークＷｂとマスクＭのアライメントマークＭａとをアライメント検出系で再検出する工程と、算出工程で、再検出された両アライメントマークＷｂ，Ｍａのずれ量に基づいて算出されたマスクＭとワークＷの位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、を備え、判別工程において、マスクＭとワークＷの位置ずれ量が許容値を越える場合にアライメント調整工程を実行するので、より精度良く露光転写することができる。

また、マスクＭに描画された転写パターンとワークＷとの間に所定のギャップが設けられているので、マスクＭに入射される光が平面ミラー１６６の曲げによるデクリネーション角によって所定のギャップ分曲げられるので、マスクのパターンがワークのひずみに対応して投影される。これにより、ワークＷがひずんでいる場合でもワークＷの被露光部位Ａの形状に応じてマスクＭのパターンを精度良く露光転写することができる。

また、アライメント検出系１５２で検出された両アライメントマークＷｂ，Ｍａのずれ量に基づいて、マスクＭの中心とワークＷの中心のずれ量と、ワークＷのひずみ量が算出され、平面ミラー１６６は、算出されたワークＷのひずみ量に基づいて、平面ミラー１６６の周縁部と裏面のいずれかを支持する複数の支持機構１７１をモータ１７５によって駆動することで、その曲率を局部的に補正するので、各支持機構１７１のモータ１７５を駆動制御することによって、平面ミラー１６６の曲率補正を容易に行うことができる。

なお、マスクの下面には、露光光を透過可能で、且つ、露光時にワークＷと密着可能な透過媒体が取り付けられ、ワークＷとマスクＭは、透過媒体によって所定のギャップに保たれるようにしてもよい。これにより、密着露光方式と同じような解像度の高い露光転写を実現することができる。なお、透過媒体としては、フォトマスクフィルム（透明フィルム）やガラス等、露光光を透過可能なものであればよい。

（第２実施形態）
図２３は、本発明の第２実施形態に係るマスク保持機構を示す斜視図である。なお、本実施形態では、第２駆動機構が第１実施形態のものと異なるのみであるため、それ以外の部分については、第１実施形態のものと同一または相当符号を付して説明を省略する。

本実施形態におけるマスク保持機構１０Ａの第２駆動機構１２は、第２駆動部としての、マスク保持部１６をＺ方向に駆動可能なＺ軸駆動機構１０１とマスク保持部１６をＹ方向に駆動可能なＹ軸駆動機構１０２とが分離して構成されている。Ｚ軸駆動機構１０１は、フレーム１３の一辺１３ｂに固定され、第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂが支持するマスク保持部１６の一辺１６ａと対向する一辺１６ｂ（Ｙ方向に延びる一辺）の中間位置を支持する。また、Ｙ軸駆動機構１０２は、フレーム１３の一辺１３ｂと直交する一辺１３ｃに固定され、第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂが支持するマスク保持部の一辺１６ａと直交する一辺１６ｃ（Ｘ方向に延びる一辺）の中間位置を支持する。このため、第２の案内部は、Ｚ軸駆動機構１０１に設けられたＺ軸側案内部としてのリニアガイド５３ａと、Ｙ軸駆動機構１０２に設けられたＹ軸側案内部としてのリニアガイド５３ｂと、を有する。

Ｚ軸駆動機構１０１は、第２のＺ軸モータ５１が、フレーム１３の一辺１５に設けられたハウジング５４に固定されている。第２のＺ軸モータ５１は、第１実施形態のマスク保持機構１０と同様のボールねじ機構（図示せず）を備え、該ボールねじ機構のナットが、Ｚ軸可動台６１に連結される。第２のＺ軸可動台６１は、第２の自在継手である十字継手６４を介してリニアガイド５３ａのスライダ５３ａ１が取り付けられたＸ軸基台１０３に連結されており、Ｘ軸基台１０３は、第２のＺ軸可動台６１に対して回動自在に支持される。

回転台７１の上面には、リニアガイド５３ａのガイドレール５３ａ２が取り付けられ、Ｘ軸基台１０３と回転台７１との間に、回転台７１をＸ方向に案内するリニアガイド５３ａが構成されている。また、回転台７１と、マスク保持部１６から水平方向に延設されたＬ型ブランク１０６の上面との間には、マスク保持部１６の回転を許容するように転がり軸受（図示せず）が配置され、第１実施形態と同様の回転支持機構（図示せず）を構成する。これにより、第２のＺ軸モータ５１が回転すると、マスク保持部１６はＺ方向に移動する。また、マスク保持部１６のＸ方向移動はリニアガイド５３ａによって吸収されると共に、マスク保持部１６の回転は回転支持機構によって吸収され、マスク保持部１６のチルトは十字継手６４によって許容される。

一方、Ｙ軸駆動機構１０２では、フレーム１３の一辺１３ｃからフレーム１３の内側に向けて延設されたＬ型ブランク１０８には、Ｙ軸モータ基台６５が取り付けられ、Ｙ軸モータ基台６５には、Ｙ軸に対して角度β傾斜してＹ軸モータ５２が固定されている。Ｙ軸
モータ５２によって回転駆動されるボールねじ機構のねじ軸６６には、第２の案内板６８に固定されたナット６７が螺合する。第２の案内板６８には、Ｘ方向に案内するリニアガイド５３ｂを介して相手部材としてのＹ軸可動台１０９が配置されている。Ｙ軸可動台１０９の側面に設けられたＹ軸側自在継手としての十字継手１１０は、Ｚ方向に延びる案内装置としてのリニアガイド１１１を介してマスク保持部１６の一辺１６ｃに連結するＺ軸基台１１２に固定されている。

本実施形態のマスク保持機構１０Ａは、第２駆動機構が、Ｚ軸駆動機構１０１及びＹ軸駆動機構１０２に分割されており、図２に示す第１実施形態のマスク保持機構１０では、マスク保持部１６のＹ方向に延びる一辺１６ｂをＹ方向に駆動しているのに対して、本実施形態のマスク保持機構１０Ａは、マスク保持部１６のＸ方向に延びる一辺１６ｃをＹ方向に駆動する。これにより、マスク保持部１６のＸ方向中心近傍、換言すれば、マスク保持部１６の重心Ｇの延長線上で駆動することができる。

従って、大型、且つ重量の大きなマスク保持部１６の場合、マスク保持部１６の重心Ｇから離れ、Ｙ方向に延びる一辺をＹ方向駆動すると（図３参照）、マスク保持部１６が歪
む（平行四辺形に変形）可能性があるのに対して、本実施形態のマスク保持機構１０Ａによれば、マスク保持部１６に歪を生じさせることなくＹ方向に駆動することができる。また、第１実施形態と同様、一対の第１駆動機構１１Ａ，１１Ｂは、マスク保持部のＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向駆動、及びチルト駆動を統合した機構で行うことができるので、マスク保持
部の駆動機構を小型化すると共に、軽量化して、応答性を向上させることができる。
この場合、Ｙ軸駆動機構１０２は、Ｙ軸モータ５２と、Ｙ軸モータ５２が取り付けられるＹ軸モータ基台６５と、Ｙ軸モータ５２の駆動によってＹ軸モータ基台６５に対して、Ｙ方向に対して所定の角度で傾斜する第２の傾斜方向に駆動される第２の案内板６８と、Ｙ軸モータ基台６５に対して第２の案内板６８を第２の傾斜方向に案内するＹ軸側案内部５３ｂと、を備える。そして、Ｙ軸側案内部５３ｂの固定部と可動部の一方は、第２の案内板６８に取り付けられ、該固定部と可動部の他方はＹ軸可動台１０９に設けられ、Ｙ軸可動台１０９とマスク保持部１６との間には、Ｙ軸側自在継手１１０及びＺ方向に延びる案内装置１１１が配置されている。
また、Ｚ軸駆動機構１０１は、第２のＺ軸モータ５１と、第２のＺ軸モータ５１によってＺ方向に移動可能な第２のＺ軸可動台６１と、第２のＺ軸可動台６１に対してＺ軸側案内部５３ａの固定部と可動部の一方が取り付けられるＸ軸基台１０３を回動自在に支持する第２の自在継手６４と、Ｚ軸側案内部５３ａの固定部と可動部の他方が取り付けられる回転台７１をマスク保持部１６に対して回転可能に支持する回転支持機構と、を有する。
その他の構成及び作用は、第１実施形態のマスク保持機構１０と同様である。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るワークの片面を露光する近接露光装置について、図２４及び図２５を参照して説明する。本実施形態では、曲率補正量検出系１９０を設けずに、平面ミラー１６６の曲率補正を行うものである。なお、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の近接露光装置においても、搬送されたワークＷがワークテーブル５のワークチャック４に吸着された状態で露光される。また、照明光学系１６０ａには、レジストが感光しない波長域を透過するバンドパスフィルタ１９５が光路上へ進退可能に設けられている。

さらに、本実施形態のアライメント検出系１５２は、ワークチャック８の下方に固定されており、ＣＣＤカメラ１５５は、マスク側のアライメントマークＭａの下方に形成されたワークチャック４の貫通孔４ａの下方で撮像する。なお、ワークチャック４がガラスである場合には、貫通孔４ａを形成せずに、ＣＣＤカメラ１５５でアライメントマークＭａを撮像することができる。
また、本実施形態のマスク側のアライメントマークＭａは、円環状に形成されている。

このように構成された近接露光装置では、第１実施形態の図１８に示すフローチャートと、ステップＳ５におけるレーザー光撮像以外は同様な工程で露光が行われる。
ＣＣＤカメラ１５５は、バンドパスフィルタ１９５を光路内に移動させた後に、シャッターユニット１６４を開くことで、レジストが感光しない波長域での、平面ミラー１６６で反射された光を受けることができる。このため、ＣＣＤカメラ１５５は、マスク駆動機構２００による補正後には、図２４に示すように、ワークＷのアライメントマークＷｂと各マスクＭのアライメントマークＭａを撮像すると共に、平面ミラー１６６の曲げ補正後には、図２５に示すように、ワークＷ上で投影されるマスク側のアライメントマークＭａの影Ｍａ１を撮像する。ここで、マスク側のアライメントマークＭａは、円環状に形成されているので、影Ｍａ１がアライメントマークＭａで隠れてしまうのを防ぐことができる。

それゆえ、本実施形態において、補正後のステップＳ３では、マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量と、再検出されたワークＷのアライメントマークＷａと、マスク側のアライメントマークＭａの影Ｍａ１とのオフセット量を算出し、マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量が許容値以下であるかどうか、また、オフレット量が許容値以下であるかどうかが判断される。

そして、マスクＭとワークＷの位置ずれ量が許容値を越える場合にアライメント調整工程を実行し（ステップＳ４）、オフセット量が許容値を越える場合にオフセット量に基づいて平面ミラー１６６の曲率補正工程を実行する(ステップＳ５)。
このようにして、マスクＭの中心とワークＷの中心の位置ずれ量と、オフセット量がそれぞれ許容値以下となるまで、図１８のステップＳ２〜Ｓ５を繰り返し行い、いずれも許容値以下となった際に、露光工程（ステップＳ６）に移行する。

従って、本実施形態においても、ワークＷがひずんでいる場合でもワークＷの被露光部位Ａの形状に応じてマスクＭのパターンを精度良く露光転写することができる。加えて、再検出工程は、曲率補正した平面ミラー１６６からの光束によって投影されたマスク側のアライメントマークＭａのワークＷ上での影Ｍａ１をさらに検出し、算出工程は、再検出されたワークＷのアライメントマークＷｂと、マスク側のアライメントマークＭａの影Ｍａ１とのオフセット量を算出し、判別工程は、オフセット量が許容値以下であるかどうかを判別し、判別工程において、オフセット量が許容値を越える場合に、オフセット量に基づいて平面ミラー１６６の曲率補正工程を実行するので、より精度良く露光転写することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態では、ワークＷをフープ状としたが、シート状（平板状）であってもよい。

本発明の曲率を補正する反射鏡としては、上記実施形態の平面ミラー１６６に限定されるものでなく、他の平面ミラー１６３やコリメーションミラー１６７に設けられても良く、任意の反射鏡に適用することができ、また、これらミラー１６３，６６，６７の複数のミラーの曲率を補正するようにしてもよい。さらに、複数のミラーを曲率補正する場合には、縮尺補正をコリメーションミラー１６７によって行い、ひずみ補正を平面ミラー１６６によって行うように、補正の役割をミラー毎に分担することができる。

また、反射板１９２は、シャッターユニット１６４と別体に設けられているが、シャッターユニット１６４が露光光の光路上におけるインテグレータ１６５の下流側にある場合には、シャッターユニット１６４によって構成されてもよい。

また、曲率補正量検出系１９０として、反射板に照射する光は、レーザー光に限らず、指向性を有する露光光の光束より小さい光束の光を射出するものであればよい。
加えて、本発明の指向性を有する光を照射する検出用光源は、マスク近傍に配置されることが好ましいが、反射鏡に対して露光面側に配置されればよく、マスクよりワークチャック側に配置されてもよい。

本発明のマスク保持部１６が移動するＸ方向は、本実施形態ではワークの搬送方向に沿っているが、これに限定されず、例えば、ワークの搬送方向と直交する方向であってもよい。

１０，１０Ａ マスク保持機構
１１Ａ，１１Ｂ 第１駆動機構
１２ 第２駆動機構
１６ マスク保持部
２０ 第１駆動部
２１ 第１のＺ軸モータ
２２ Ｘ軸モータ
２３ リニアガイド（第１の案内部）
３１ 第１のＺ軸可動台
３４ 十字継手（第１の自在継手）
３５ Ｘ軸モータ基台
３８ 第１の案内板
３９ リニアガイド（第３の案内部）
５０ 第２駆動部
５１ 第２のＺ軸モータ
５２ Ｙ軸モータ
５３，５３ａ，５３ｂ リニアガイド（第２の案内部）
６１ 第２のＺ軸可動台
６４ 十字継手（第２の自在継手）
６５ Ｙ軸モータ基台
６８ 第２の案内板
６９ リニアガイド（第４の案内部）
１５２ アライメント検出系
１５３ ギャップセンサ（ギャップ検出系）
１６０ 照明光学系
１６１ マルチランプユニット（光源）
１６３，１６６ 平面ミラー（反射鏡）
１６７ コリメーションミラー（反射鏡）
１７１ 支持機構
１７５ モータ（支持機構駆動手段）
１９０ 曲率補正量検出系
１９１ レーザーポインタ（レーザー光源、検出用光源）
１９２ 反射板
１９３ カメラ
１９４ 制御部
２７１ ランプ
２７２ リフレクタ（反射鏡）
２７３ 光源部
２８１ カセット
Ｍ マスク
Ｍａ マスク側アライメントマーク
Ｗ ワーク
Ｗｂ ワーク側アライメントマーク
α Ｘ方向に対する所定の角度（第１の傾斜方向）
β Ｙ方向に対する所定の角度（第２の傾斜方向）

Claims (10)

1. マスクを保持するマスク保持部と、
   前記マスクと対向する露光領域へワークを搬送する搬送機構と、
   前記露光領域に位置する前記ワークに対して露光光を前記マスクを介して照射する照明光学系と、
   を備え、
   前記露光領域に搬送された前記ワークの被露光部位を静止させ、前記ワークと前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
   前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをそれぞれ検出する少なくとも２つのアライメント検出系と、
   前記露光領域に位置するワークと前記マスクとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップ検出系と、
   該マスク保持部を水平面上の互いに直交するＸ方向及びＹ方向、該水平面に直交する軸回りのθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構と、
   をさらに有し、
   前記マスク駆動機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスク保持部を前記水平面上で駆動することで前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
   前記マスク駆動機構は、前記ギャップ検出系によって検出された前記ギャップに基づいて、前記マスク保持部をチルト駆動することで、前記ワークとマスクとの相対的な傾きを補正することを特徴とする近接露光装置。
2. 前記ギャップ検出系と前記アライメント検出系とは、同一の検出系駆動機構によって移動することを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
3. 前記照明光学系は、光源及び該光源からの露光光の光束を反射する反射鏡と、該反射鏡の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構と、該支持機構を移動可能な支持機構駆動手段と、を備え、
   前記マスク駆動機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量に基づいて、前記マスク保持部を前記水平面上で駆動することで前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
   前記反射鏡は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記ワークのひずみ量に基づいて、前記支持機構駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の近接露光装置。
4. 前記露光光の光束の光路において前記反射鏡より露光面側から前記反射鏡に向けて指向性を有する光を照射する検出用光源と、前記照明光学系のインテグレータ近傍に、前記露光光の光束の光路から退避可能に配置された反射板と、前記反射鏡を介して、前記反射板に映りこんだ前記指向性を有する光を撮像する撮像手段と、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する制御部と、を有する曲率補正量検出系をさらに備え、
   前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正した際に前記曲率補正量検出系で検出された前記指向性を有する光の変位量が、前記算出されたワークのひずみ量と対応するように、前記支持機構駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする請求項３に記載の近接露光装置。
5. 前記マスクの下面には、前記露光光を透過可能で、且つ、露光時に前記ワークと密着可能な透過媒体が取り付けられ、前記ワークと前記マスクは、前記透過媒体によって所定のギャップに保たれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の近接露光装置。
6. 前記マスク駆動機構は、
   該マスク保持部を前記Ｘ方向及び鉛直方向であるＺ方向に駆動可能な第１駆動部と、該マスク保持部を前記Ｙ方向に案内可能な第１の案内部と、を有する一対の第１駆動機構と、
   前記マスク保持部を前記Ｙ方向及びＺ方向に駆動可能な第２駆動部と、該マスク保持部を前記Ｘ方向に案内可能な第２の案内部と、を有する第２駆動機構と、
   を有し、
   前記第１駆動部によって前記マスク保持部をＸ方向又はθ方向に駆動した時、前記第２
   の案内部によって前記マスク保持部の移動量を吸収し、
   前記第２駆動部によって前記マスク保持部をＹ方向に駆動した時、前記第１の案内部によって前記マスク保持部の移動量を吸収し、
   前記第１及び第２駆動部の少なくとも一つによって前記マスク保持部をチルト駆動した時、前記第１及び第２の案内部の少なくとも一つによって前記マスク保持部のチルトによる前記第１及び第２駆動機構間の上面視におけるスパン変化量を吸収することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の近接露光装置。
7. 前記照明光学系は、前記光源と該光源から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の近接露光装置。
8. マスクを保持するマスク保持部と、前記マスクと対向する露光領域へワークを搬送する搬送機構と、前記露光領域に位置するワークに対して露光光を前記マスクを介して照射する照明光学系と、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをそれぞれ検出する少なくとも２つのアライメント検出系と、前記露光領域に位置するワークと前記マスクとのギャップをそれぞれ検出する少なくとも３つのギャップ検出系と、該マスク保持部を水平面上の互いに直交するＸ方向及びＹ方向、該水平面に直交する軸回りのθ方向に駆動可能、且つチルト駆動可能なマスク駆動機構と、を有し、前記搬送された前記ワークの被露光部位を前記露光領域に静止させると共に、前記ワークと前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
   前記アライメント検出系を用いて、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとを検出する工程と、
   前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスク駆動機構によって前記マスク保持部を前記水平面上で駆動することで前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整する工程と、
   前記ギャップ検出系によって検出された前記ギャップに基づいて、前記マスク駆動機構によって前記マスク保持部をチルト駆動することで、前記ワークとマスクとの相対的な傾きを補正する工程と、
   を有することを特徴とする近接露光方法。
9. 前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量と前記ワークのひずみ量とを算出する工程と、
   前記アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、前記算出されたひずみ量に基づいて、前記照明光学系の光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正する工程と、
   をさらに備え、
   前記アライメント調整工程は、前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整することを特徴とする請求項８に記載の近接露光方法。
10. 前記反射鏡の曲率補正工程は、
    前記露光光の光束の光路において前記反射鏡より露光面側から前記反射鏡に向けて指向性を有する光を照射する工程と、
    前記反射鏡を介して、インテグレータ近傍に配置された反射板に映りこんだ該指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、
    前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する工程と、
    を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする請求項９に記載の近接露光方法。

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