JP2014035349A - Exposure device, method for manufacturing flat panel display, and device manufacturing method - Google Patents

Exposure device, method for manufacturing flat panel display, and device manufacturing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit deflections or vibrations of a mask for exposure.SOLUTION: A mask stage device 14 includes an air hover unit 40 having an oppositional plane portion opposable against the lower surface of a mask M (pattern plane) at the time of scan exposure in a state where an aperture 42 for transmitting an illumination light for exposure is formed on the oppositional plane so as to support the mask M by using the oppositional plane portion in non-contact mode; and mask retention apparatuses 60A and 60B for suctioning and retaining the mask M; and is equipped with a drive system for driving the mask M along the scan direction in relation to the illumination light for exposure by driving the mask retention apparatuses 60A and 60B.

Description

本発明は、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、パターン保持体をエネルギビームに対して走査方向に相対移動させる露光装置、前記露光装置を用いたフラットパネルディスプレイの製造方法、及び前記露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus, a flat panel display manufacturing method, and a device manufacturing method, and more specifically, an exposure apparatus that moves a pattern holder relative to an energy beam in a scanning direction, and a flat using the exposure apparatus. The present invention relates to a panel display manufacturing method and a device manufacturing method using the exposure apparatus.

従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク（フォトマスク）又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as liquid crystal display elements, semiconductor elements (integrated circuits, etc.), a mask (photomask) or reticle (hereinafter collectively referred to as “mask”), a glass plate or A step-and-step of transferring a pattern formed on a mask onto a substrate using an energy beam while synchronously moving a wafer (hereinafter collectively referred to as a “substrate”) along a predetermined scanning direction (scanning direction). A scanning exposure apparatus (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) or the like is used.

この種の露光装置では、マスクの端部を吸着保持する枠状の部材（マスクホルダなどと称される）の位置制御を行うことにより、マスクの位置制御を行うマスクステージ装置が用いられていた（例えば、特許文献１参照）。   In this type of exposure apparatus, a mask stage apparatus that controls the position of the mask by controlling the position of a frame-like member (called a mask holder or the like) that holds the edge of the mask by suction has been used. (For example, refer to Patent Document 1).

ここで、近年の基板の大型化に伴い、マスクも大型化する傾向にある。これにより、マスクの自重に起因する撓み（あるいは振動）が露光精度に影響を与える可能性があった。   Here, with the recent increase in size of the substrate, the mask tends to increase in size. As a result, the deflection (or vibration) due to the weight of the mask may affect the exposure accuracy.

米国特許出願公開第２００８／００３０７０２号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0030702

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、所定のパターンを有するパターン保持体と露光対象物体とを所定の２次元平面内の走査方向に相対移動させつつ、エネルギビームを用いて前記パターンを前記露光対象物体に転写する露光装置であって、前記相対移動時に前記パターン保持体の一面に対向可能な対向面部を有し、該対向面部を用いて前記パターン保持体を非接触支持するとともに、前記対向面部に前記エネルギビームを通過させる開口部が形成された支持部材と、前記パターン保持体を保持する保持部材を含み、前記保持部材を駆動して前記エネルギビームに対して少なくとも前記走査方向に前記パターン保持体を駆動する駆動系と、を備える露光装置である。   The present invention has been made under the above circumstances. From the first viewpoint, the pattern holding body having a predetermined pattern and the exposure target object are relatively moved in the scanning direction within a predetermined two-dimensional plane. An exposure apparatus for transferring the pattern to the object to be exposed using an energy beam, the exposure apparatus having an opposing surface portion that can face one surface of the pattern holder during the relative movement, and using the opposing surface portion, the pattern A holding member that supports the holding member in a non-contact manner and has an opening that allows the energy beam to pass through the opposing surface portion; and a holding member that holds the pattern holding member. An exposure apparatus comprising: a drive system that drives the pattern holder in at least the scanning direction with respect to the beam.

これによれば、パターン保持体は、駆動系により駆動されてエネルギビームに対して相対移動する際、その一面が支持部材に非接触支持されるので、撓み（あるいは振動）が抑制される。   According to this, when the pattern holder is driven by the drive system and moves relative to the energy beam, one surface thereof is supported in a non-contact manner by the support member, so that bending (or vibration) is suppressed.

本発明は、第２の観点からすると、本発明の第１の観点に係る露光装置を用いて前記露光対象物体を露光することと、露光された前記露光対象物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。   From a second aspect, the present invention includes exposing the object to be exposed using the exposure apparatus according to the first aspect of the present invention, and developing the exposed object to be exposed. It is a manufacturing method of a flat panel display.

本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１の観点に係る露光装置を用いて前記露光対象物体を露光することと、露光された前記露光対象物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。   From a third aspect, the present invention includes exposing the exposure target object using the exposure apparatus according to the first aspect of the present invention, and developing the exposed exposure target object. It is a device manufacturing method.

第１の実施形態の液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the liquid-crystal exposure apparatus of 1st Embodiment. 図１の液晶露光装置が有するマスクステージ装置の平面図である。It is a top view of the mask stage apparatus which the liquid-crystal exposure apparatus of FIG. 1 has. マスクステージ装置の正面図である。It is a front view of a mask stage apparatus. マスクステージ装置の拡大図であり、図４（Ａ）は、マスク保持装置におけるマスクフォロアステージ部とマスク保持部との相対移動が許容された状態を示し、図４（Ｂ）は、マスクを保持したマスク保持部がマスクフォロアステージ部に拘束された状態を示す。FIG. 4A is an enlarged view of the mask stage device, and FIG. 4A shows a state in which relative movement between the mask follower stage unit and the mask holding unit in the mask holding device is allowed, and FIG. 4B holds the mask. The state where the mask holding part is restrained by the mask follower stage part is shown. 図５（Ａ）は、マスクの平面図、図５（Ｂ）は、マスクとイメージセンサとの関係を示す図、図５（Ｃ）は、イメージセンサの出力画像を示す図である。FIG. 5A is a plan view of the mask, FIG. 5B is a diagram showing a relationship between the mask and the image sensor, and FIG. 5C is a diagram showing an output image of the image sensor. 装置本体が備えるエアフローシステムの概念図である。It is a conceptual diagram of the airflow system with which an apparatus main body is provided. 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、マスクの交換動作を説明するための図（その１及びその２）である。FIGS. 7A and 7B are views (No. 1 and No. 2) for explaining the mask replacement operation. 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、マスクの交換動作を説明するための図（その３及びその４）である。FIGS. 8A and 8B are views (No. 3 and No. 4) for explaining the mask replacement operation. 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、マスクの交換動作を説明するための図（その５及びその６）である。FIGS. 9A and 9B are views (No. 5 and No. 6) for explaining the mask replacement operation. 第２の実施形態に係るマスクステージ装置の平面図である。It is a top view of the mask stage apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るマスクステージ装置の平面図である。It is a top view of the mask stage apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係るマスクステージ装置の側面図である。It is a side view of the mask stage apparatus which concerns on 4th Embodiment.

《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図９（Ｂ）に基づいて説明する。 << First Embodiment >>
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 9B.

図１には、第１の実施形態に係る液晶露光装置１０の構成が概略的に示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。   FIG. 1 schematically shows the configuration of a liquid crystal exposure apparatus 10 according to the first embodiment. The liquid crystal exposure apparatus 10 employs a step-and-scan method in which a rectangular (square) glass substrate P (hereinafter simply referred to as a substrate P) used in, for example, a liquid crystal display device (flat panel display) is an exposure object. A projection exposure apparatus, a so-called scanner.

液晶露光装置１０は、照明系１２、光透過型のマスクＭを保持するマスクステージ装置１４、投影光学系１６、装置本体１８、表面（図１で＋Ｚ側を向いた面）にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐを保持する基板ステージ装置２０、及びこれらの制御系等を有している。以下、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系１６に対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に関する位置をそれぞれＸ位置、Ｙ位置、及びＺ位置として説明を行う。   The liquid crystal exposure apparatus 10 includes an illumination system 12, a mask stage device 14 that holds a light-transmitting mask M, a projection optical system 16, an apparatus body 18, and a resist (sensitive agent) on the surface (the surface facing the + Z side in FIG. 1). ) Is applied to the substrate stage device 20 that holds the substrate P coated thereon, and a control system thereof. Hereinafter, the direction in which the mask M and the substrate P are relatively scanned with respect to the projection optical system 16 at the time of exposure is defined as the X-axis direction, and the direction orthogonal to the X-axis in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction, the X-axis, and the Y-axis. In the following description, the orthogonal direction is the Z-axis direction, and the rotation directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are the θx, θy, and θz directions, respectively. Further, description will be made assuming that the positions in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions are the X position, the Y position, and the Z position, respectively.

照明系１２は、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。照明系１２は、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。   The illumination system 12 is configured similarly to the illumination system disclosed in, for example, US Pat. No. 5,729,331. The illumination system 12 irradiates light emitted from a light source (not shown) (for example, a mercury lamp) through exposure mirrors (not shown), dichroic mirrors, shutters, wavelength selection filters, various lenses, and the like. ) Irradiate the mask M as IL. As the illumination light IL, for example, light such as i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or the combined light of the i-line, g-line, and h-line is used.

照明系１２（上記各種レンズなどを含む照明系ユニット）は、クリーンルームの床１１上に設置された照明系フレーム３０に支持されている。照明系フレーム３０は、複数の脚部３２（図１では紙面奥行き方向に重なっている）、及び該複数の脚部３２に支持された照明系支持部３４を有している。   The illumination system 12 (an illumination system unit including the various lenses described above) is supported by an illumination system frame 30 installed on the floor 11 of the clean room. The illumination system frame 30 has a plurality of leg portions 32 (overlapping in the depth direction in FIG. 1) and an illumination system support portion 34 supported by the plurality of leg portions 32.

マスクステージ装置１４は、マスクＭを照明系１２（照明光ＩＬ）に対してＸ軸方向（スキャン方向）に所定の長ストロークで駆動するとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微少駆動するための要素である。マスクＭは、例えば石英ガラスにより形成された平面視矩形の板状部材から成り、図１における−Ｚ側を向いた面（下面部）に所定の回路パターン（マスクパターン）が形成されている。マスクステージ装置１４の詳細な構成については、後述する。   The mask stage device 14 drives the mask M with a predetermined long stroke in the X-axis direction (scan direction) with respect to the illumination system 12 (illumination light IL), and slightly drives it in the Y-axis direction and the θz direction. Is an element. The mask M is made of, for example, a rectangular plate-like member made of quartz glass, and a predetermined circuit pattern (mask pattern) is formed on the surface (lower surface portion) facing the −Z side in FIG. The detailed configuration of the mask stage device 14 will be described later.

投影光学系１６は、マスクステージ装置１４の下方に配置されている。投影光学系１６は、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される投影光学系と同様な構成の、いわゆるマルチレンズ投影光学系であり、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成する複数の投影光学系を備えている。   The projection optical system 16 is disposed below the mask stage device 14. The projection optical system 16 is a so-called multi-lens projection optical system having the same configuration as the projection optical system disclosed in, for example, US Pat. No. 6,552,775, and is a double-sided telecentric equal magnification system. A plurality of projection optical systems for forming a vertical image are provided.

液晶露光装置１０では、照明系１２からの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光により、投影光学系１６を介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光の照射領域（露光領域）に形成される。そして、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭが走査方向に相対移動するとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐが走査方向に相対移動することで、基板Ｐ上の１つのショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭに形成されたパターンが転写される。   In the liquid crystal exposure apparatus 10, when the illumination area on the mask M is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 12, the illumination light that has passed through the mask M causes the mask M in the illumination area to pass through the projection optical system 16. A projection image (partial upright image) of the circuit pattern is formed in an irradiation region (exposure region) of illumination light conjugate to the illumination region on the substrate P. Then, the mask M moves relative to the illumination area (illumination light IL) in the scanning direction, and the substrate P moves relative to the exposure area (illumination light IL) in the scanning direction. Scanning exposure of one shot area is performed, and the pattern formed on the mask M is transferred to the shot area.

装置本体１８は、上記投影光学系１６を支持しており、複数の防振装置１９を介して床１１上に設置されている。装置本体１８は、例えば米国特許出願公開第２００８／００３０７０２号明細書に開示される装置本体と同様に構成されており、上架台部１８ａ、下架台部１８ｂ、及び一対の中架台部１８ｃを有している。装置本体１８は、上記照明系フレーム３０とは、振動的に分離して配置されている。したがって、投影光学系１６と照明系１２とが振動的に分離される。   The apparatus main body 18 supports the projection optical system 16 and is installed on the floor 11 via a plurality of vibration isolation devices 19. The apparatus main body 18 is configured in the same manner as the apparatus main body disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2008/0030702, and includes an upper gantry 18a, a lower gantry 18b, and a pair of middle gantry 18c. doing. The apparatus main body 18 is arranged so as to be vibrationally separated from the illumination system frame 30. Therefore, the projection optical system 16 and the illumination system 12 are vibrationally separated.

基板ステージ装置２０は、ベース２２、ＸＹ粗動ステージ２４、及び微動ステージ２６を含む。ベース２２は、平面視（＋Ｚ側から見て）矩形の板状の部材から成り、下架台部１８ｂ上に一体的に載置されている。ＸＹ粗動ステージ２４は、例えばＸ軸方向に所定の長ストロークで移動可能なＸ粗動ステージと、Ｙ軸方向に所定の長ストロークで移動可能なＹ粗動ステージとを組み合わせた、いわゆるガントリタイプの２軸ステージ装置（Ｘ、Ｙ粗動ステージは図示省略）である。   The substrate stage apparatus 20 includes a base 22, an XY coarse movement stage 24, and a fine movement stage 26. The base 22 is made of a plate member that is rectangular in plan view (viewed from the + Z side), and is integrally mounted on the lower base 18b. The XY coarse movement stage 24 is, for example, a so-called gantry type that combines an X coarse movement stage that can move with a predetermined long stroke in the X-axis direction and a Y coarse movement stage that can move with a predetermined long stroke in the Y-axis direction. 2 axis stage device (X and Y coarse movement stages are not shown).

微動ステージ２６は、平面視矩形の板状（あるいは箱形）の部材から成り、基板Ｐの下面を吸着保持する基板ホルダを含む。微動ステージ２６は、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるような重量キャンセル装置（図１では不図示）を介してベース２２上に載置されている。微動ステージ２６は、上記ＸＹ粗動ステージ２４に案内（誘導）されることにより、投影光学系１６（照明光ＩＬ）に対してＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に所定の長ストロークで移動する。微動ステージ２６のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転量情報を含む）は、微動ステージ２６に固定されたバーミラー２７を用いて装置本体１８に固定されたレーザ干渉計２８により求められ、該レーザ干渉計２８の出力に基づいて基板ＰのＸＹ平面内の位置制御が行われる。なお、上記マスクステージ装置１４に保持されたマスクＭに同期するように基板Ｐを少なくともＸ軸（走査）方向に所定の長ストロークで駆動することができれば、基板ステージ装置２０の構成は、特に限定されない。   Fine movement stage 26 is made of a plate-shaped (or box-shaped) member having a rectangular shape in plan view, and includes a substrate holder that holds the lower surface of substrate P by suction. The fine movement stage 26 is placed on the base 22 via a weight cancellation device (not shown in FIG. 1) as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2010/0018950. The fine movement stage 26 is guided (guided) by the XY coarse movement stage 24 to move with a predetermined long stroke in the X axis direction and / or the Y axis direction with respect to the projection optical system 16 (illumination light IL). To do. Position information in the XY plane of the fine movement stage 26 (including rotation amount information in the θz direction) is obtained by a laser interferometer 28 fixed to the apparatus main body 18 using a bar mirror 27 fixed to the fine movement stage 26. Based on the output of the laser interferometer 28, position control of the substrate P in the XY plane is performed. The configuration of the substrate stage device 20 is particularly limited as long as the substrate P can be driven with a predetermined long stroke in at least the X-axis (scanning) direction so as to be synchronized with the mask M held by the mask stage device 14. Not.

次にマスクステージ装置１４の構成について説明する。図２に示されるように、マスクステージ装置１４は、エア浮上ユニット４０、一対のベース板５０、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂ、一対の位置決め基準部材８０、及びマスク吸着装置８２を有している。なお、本実施形態では、図２（及び図５（Ａ）、並びに図７（Ａ）〜図９（Ｂ））に示されるように、マスクＭには、例えば４つのマスクパターン（図では理解を容易にするために符号Ｐが付されているが、実際のマスクパターンとは関係ない）が形成されている場合を説明するが、１枚のマスクＭに形成されるマスクパターンの数、及び配置は、これに限られず適宜変更が可能である。また、本実施形態において、マスクＭには、Ｘ軸方向の両端部それぞれに一対のマスクハンドＭＨが一体的に固定されている。マスクハンドＭＨは、ＸＺ断面逆Ｌ字状の部材から成り、マスクＭのマスクステージ装置１４へのローディング、アンローディング時に用いられる。   Next, the configuration of the mask stage device 14 will be described. As shown in FIG. 2, the mask stage device 14 includes an air floating unit 40, a pair of base plates 50, mask holding devices 60 </ b> A and 60 </ b> B, a pair of positioning reference members 80, and a mask suction device 82. In the present embodiment, as shown in FIG. 2 (and FIG. 5 (A), and FIGS. 7 (A) to 9 (B)), the mask M has, for example, four mask patterns (understand in the figure). The number P of the mask pattern formed on one mask M is described. The arrangement is not limited to this and can be changed as appropriate. In the present embodiment, a pair of mask hands MH are integrally fixed to the mask M at both ends in the X-axis direction. The mask hand MH is made of a member having an X-shaped cross-section inverted L shape, and is used when loading and unloading the mask M onto the mask stage device 14.

エア浮上ユニット４０は、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の板状の部材から成り、図１に示されるように、上架台部１８ａ上に載置されている。マスクＭは、そのパターン面（下面）がエア浮上ユニット４０の上面に対向するように配置される。エア浮上ユニット４０の長手方向の寸法は、マスクＭの長手方向（Ｘ軸方向）の寸法よりも長く（本実施形態では、例えば２〜３倍程度に）設定されており、露光動作時において、マスクＭの下面は、常にエア浮上ユニット４０の上面に対向する。   The air levitation unit 40 is made of a plate-like member having a rectangular shape in plan view with the X-axis direction as the longitudinal direction, and is placed on the upper base 18a as shown in FIG. The mask M is disposed such that the pattern surface (lower surface) faces the upper surface of the air levitation unit 40. The longitudinal dimension of the air levitation unit 40 is set to be longer than the longitudinal dimension (X-axis direction) of the mask M (in this embodiment, for example, about 2 to 3 times). The lower surface of the mask M always faces the upper surface of the air levitation unit 40.

エア浮上ユニット４０の上面には、ほぼ全面にわたって複数の微少な孔部が形成されている。エア浮上ユニット４０には、マスクステージ装置１４の外部に設置された不図示の加圧気体供給装置が接続されている。エア浮上ユニット４０は、上記複数の孔部から加圧気体（例えば空気）をマスクＭの下面に対して噴出し、該加圧気体の静圧により、マスクＭを微少なクリアランス（例えば、５〜１０μｍ）を介して非接触支持（浮上支持）することができるようになっている。すなわち、エア浮上ユニット４０は、エアベアリングとして機能する。なお、エア浮上ユニット４０は、常に全面から加圧気体を噴出しても良いし、マスクＭの下面に対向する領域のみから部分的に加圧気体を噴出するようにしても良い。   On the upper surface of the air levitation unit 40, a plurality of minute holes are formed over almost the entire surface. The air levitation unit 40 is connected to a pressurized gas supply device (not shown) installed outside the mask stage device 14. The air levitation unit 40 ejects pressurized gas (for example, air) from the plurality of holes to the lower surface of the mask M, and the static pressure of the pressurized gas causes the mask M to have a small clearance (for example, 5 to 5). 10 μm) can be non-contact supported (floating support). That is, the air levitation unit 40 functions as an air bearing. The air levitation unit 40 may always eject the pressurized gas from the entire surface, or may partially eject the pressurized gas only from the region facing the lower surface of the mask M.

エア浮上ユニット４０の中央部であって、投影光学系１６の直下の位置には、図２に示されるように、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視矩形の開口部４２が形成されている。開口部４２は、エア浮上ユニット４０の上面側及び下面側それぞれに開口している。開口部４２には、投影光学系１６の一部が挿入されており、照明系１２から出射した照明光ＩＬ（それぞれ図１参照）は、開口部４２を通過して投影光学系１６に入射する。なお、開口部４２の形状は、特に限定されず、例えば投影光学系の入射部の形状に応じて適宜変更が可能である（例えば円形であっても良い）。   As shown in FIG. 2, an opening 42 having a rectangular shape in plan view with the Y-axis direction as the longitudinal direction is formed at the center of the air levitation unit 40 and immediately below the projection optical system 16. . The opening 42 is opened on each of the upper surface side and the lower surface side of the air levitation unit 40. A part of the projection optical system 16 is inserted into the opening 42, and the illumination light IL (see FIG. 1) emitted from the illumination system 12 passes through the opening 42 and enters the projection optical system 16. . The shape of the opening 42 is not particularly limited, and can be appropriately changed according to, for example, the shape of the incident portion of the projection optical system (for example, may be circular).

一対のベース板５０は、ＸＹ平面に平行に配置されたＸ軸方向に延びる板状の部材から成り、一方がエア浮上ユニット４０の＋Ｙ側、他方がエア浮上ユニット４０の−Ｙ側に、それぞれエア浮上ユニット４０に対して微少なクリアランスを介して配置されている。一対のベース板５０それぞれは、図１に示されるように、照明系フレーム３０が有する複数の脚部３２に固定されたマスクステージ支持部材３６に支持されており、装置本体１８、及び基板ステージ装置２０に対して相互に振動的に分離されている。なお、本実施形態において、一対のベース板５０は、照明系フレーム３０に支持されているが、装置本体１８、及び基板ステージ装置２０に対して相互に振動的に分離した状態で床１１上に設置された別の架台上に搭載されていても良い。   The pair of base plates 50 is composed of a plate-like member arranged in parallel to the XY plane and extending in the X-axis direction, one on the + Y side of the air levitation unit 40 and the other on the −Y side of the air levitation unit 40, respectively. The air levitation unit 40 is disposed with a slight clearance. As shown in FIG. 1, each of the pair of base plates 50 is supported by a mask stage support member 36 fixed to a plurality of legs 32 of the illumination system frame 30, and the apparatus main body 18 and the substrate stage apparatus 20 are separated from each other by vibration. In the present embodiment, the pair of base plates 50 are supported by the illumination system frame 30, but on the floor 11 in a state of being vibrationally separated from the apparatus main body 18 and the substrate stage apparatus 20. It may be mounted on another installed base.

ベース板５０の上面には、図２に示されるように、複数（本実施形態では、例えば２本）のＸリニアガイド５２ａがＹ軸方向に所定間隔で固定されている。   As shown in FIG. 2, a plurality (for example, two in this embodiment) of X linear guides 52 a are fixed to the upper surface of the base plate 50 at a predetermined interval in the Y-axis direction.

マスク保持装置６０Ａは、図３に示されるように、マスクフォロアステージ部６１Ａ、及びマスク保持部６１Ｂを有している。マスクフォロアステージ部６１Ａは、Ｘテーブル６２、複数のＸスライド部材５２ｂ、固定子部６４Ａ１、クランプ部６８ｂ、及び取付部材６８ｃを備えている。マスク保持部６１Ｂは、吸着保持部６６、円柱部材６８ａ、可動子部６４Ａ２、及びＸ移動鏡７０を備えている。 As shown in FIG. 3, the mask holding device 60A includes a mask follower stage portion 61A and a mask holding portion 61B. The mask follower stage portion 61A includes an X table 62, a plurality of X slide members 52b, a stator portion 64A 1 , a clamp portion 68b, and an attachment member 68c. The mask holding unit 61B includes a suction holding unit 66, a columnar member 68a, a mover unit 64A 2 , and an X moving mirror 70.

Ｘテーブル６２は、ＸＹ平面に平行に配置された平面視矩形の板状の部材から成り、一方（＋Ｙ側）のベース板５０上に載置されている。Ｘテーブル６２の下面には、複数（１本のＸリニアガイド５２ａに対して、例えば２つ（図２参照））のＸスライド部材５２ｂが固定されている。Ｘスライド部材５２ｂは、ＹＺ断面逆Ｕ字状に形成され、対応するＸリニアガイド５２ａと共に、例えば米国特許第６，７６１，４８２号明細書に開示されるような、機械的なＸリニアガイド装置５２を構成している。Ｘテーブル６２は、不図示のＸリニアアクチュエータを含むＸテーブル駆動系を介して、ベース板５０上をＸ軸方向に直進駆動される。Ｘアクチュエータの種類は、特に限定されず、例えばベース板５０に固定された固定子とＸテーブル６２に固定された可動子とを含むリニアモータ、ベース板５０に固定されたネジ部とＸテーブル６２に固定されたナット部とを含む送りネジ装置、ベルト（あるいはロープなど）駆動装置などを用いることができる。   The X table 62 is composed of a plate-like member having a rectangular shape in plan view arranged in parallel to the XY plane, and is placed on one (+ Y side) base plate 50. A plurality of X slide members 52b (for example, two (see FIG. 2) for one X linear guide 52a) are fixed to the lower surface of the X table 62. The X slide member 52b is formed in an inverted U-shaped YZ cross-section, and together with the corresponding X linear guide 52a, for example, a mechanical X linear guide device as disclosed in US Pat. No. 6,761,482. 52 is constituted. The X table 62 is linearly driven on the base plate 50 in the X-axis direction via an X table drive system including an X linear actuator (not shown). The type of the X actuator is not particularly limited, and for example, a linear motor including a stator fixed to the base plate 50 and a mover fixed to the X table 62, a screw portion fixed to the base plate 50, and the X table 62. A feed screw device including a nut portion fixed to the belt, a belt (or rope or the like) driving device, or the like can be used.

吸着保持部６６は、直方体状の部分である本体部６６ａと、マスクＭを吸着保持する部分である吸着パッド６６ｂとを有している。本体部６６ａは、Ｘテーブル６２の−Ｙ側（マスクＭ側）であって、エア浮上ユニット４０の上方に配置されている。本体部６６ａは、エア浮上ユニット４０から噴出される加圧気体の静圧により、エア浮上ユニット４０の上面に対して微少のクリアランスを介して浮上している。吸着パッド６６ｂは、本体部６６ａの−Ｙ側の面部の上端部近傍から突き出して形成されている。吸着パッド６６ｂは、ＸＹ平面に平行な板状に形成され、下面部がマスクＭの上面に対向する。吸着パッド６６ｂの下面部には、不図示の孔部が形成されている。吸着パッド６６ｂには、マスクステージ装置１４の外部に配置されたバキューム装置が接続されており、上記孔部を介してマスクＭの＋Ｙ側の端部近傍（マスクパターンが形成されていない領域）を吸着保持可能となっている。   The suction holding part 66 has a main body part 66a that is a rectangular parallelepiped part and a suction pad 66b that is a part that holds the mask M by suction. The main body portion 66 a is arranged on the −Y side (mask M side) of the X table 62 and above the air floating unit 40. The main body portion 66 a is levitated with a slight clearance from the upper surface of the air levitation unit 40 by the static pressure of the pressurized gas ejected from the air levitation unit 40. The suction pad 66b is formed so as to protrude from the vicinity of the upper end portion of the surface portion on the −Y side of the main body portion 66a. The suction pad 66b is formed in a plate shape parallel to the XY plane, and the lower surface portion faces the upper surface of the mask M. A hole (not shown) is formed in the lower surface of the suction pad 66b. A vacuum device arranged outside the mask stage device 14 is connected to the suction pad 66b, and the vicinity of the + Y side end of the mask M (region where no mask pattern is formed) is connected through the hole. Adsorption holding is possible.

Ｘテーブル６２の上面に固定された固定子部６４Ａ１と、吸着保持部６６の本体部６６ａの＋Ｙ側の面部に固定された可動子部６４Ａ２とにより、ボイスコイルモータ６４Ａが構成されている。固定子部６４Ａ１は、ＹＺ断面Ｕ字状に形成され、一対の対向面間に可動子部６４Ａ２が挿入されている。固定子部６４Ａ１は、例えば一対の対向面に磁石ユニット（あるいはコイルユニット）を有し、可動子部６４Ａ２は、例えばコイルユニットを（あるいは磁石ユニット）有している。コイルユニットに供給される電流の向き及び大きさは、不図示の主制御装置により制御される。マスク保持装置６０Ａは、上記磁石ユニットとコイルユニットとの間に作用するＸ軸方向のローレンツ力により、マスク保持部６１Ｂをマスクフォロアステージ部６１Ａに対してＸ軸方向に微少ストロークで駆動することができるようになっている。また、マスク保持装置６０Ａは、上記ローレンツ力を用いて、マスクフォロアステージ部６１Ａと一体的にＸ軸方向に移動するように、マスク保持部６１Ｂを駆動（誘導）することができるようになっている。この際、固定子部６４Ａ１が、Ｘテーブル６２に固定されていることから、ボイスコイルモータ６４Ａの駆動反力は、装置本体１８（図１参照）に伝達されない。 The stator portion 64A 1 which is fixed to the upper surface of the X table 62, the mover unit 64A 2 fixed to the surface of the + Y side of the main body portion 66a of the suction holder 66, the voice coil motor 64A is configured . The stator unit 64A 1 is formed in a YZ cross section U-shaped, movable element portion 64A 2 is inserted between a pair of opposed surfaces. The stator unit 64A 1 has, for example, a magnet unit (or coil units) to a pair of opposed surfaces, the movable element unit 64A 2 has, for example, a coil unit (or magnet unit). The direction and magnitude of the current supplied to the coil unit are controlled by a main controller (not shown). The mask holding device 60A can drive the mask holding portion 61B with a small stroke in the X-axis direction with respect to the mask follower stage portion 61A by the Lorentz force in the X-axis direction acting between the magnet unit and the coil unit. It can be done. Further, the mask holding device 60A can drive (guide) the mask holding portion 61B so as to move in the X-axis direction integrally with the mask follower stage portion 61A using the Lorentz force. Yes. In this case, the stator part 64A 1 is, since it is fixed to the X table 62, the driving reaction force of the voice coil motor 64A is not transmitted to the apparatus main body 18 (see FIG. 1).

また、吸着保持部６６の上面から突き出して形成された円柱部材６８ａと、固定子部６４Ａ１に取付部材６８ｃを介して固定されたクランプ部６８ｂとにより、マスクフォロアステージ部６１Ａとマスク保持部６１ＢとのＸ軸方向に関する相対移動を制限するためクランプ装置６８が構成されている。クランプ部６８ｂは、図４（Ａ）に示されるように、平面視Ｕ字状に形成され、一対の対向面間に円柱部材６８ａが挿入されている。クランプ部６８ｂは、平面視Ｌ字状に形成された固定部６８ｂ１と、該固定部６８ｂ１の一端部近傍に接続された可動部６８ｂ２とを備えている。固定部６８ｂ１は、取付部材６８ｃを介して固定子部６４Ａ１に固定されている。クランプ部６８ｂでは、可動部６８ｂ２が固定部６８ｂ１に対してＸ軸方向に移動することにより、クランプ部６８ｂの一対の対向面間の間隔が変化するようになっている。可動部６８ｂ２を駆動するための不図示のアクチュエータは、例えば固定部６８ｂ１に内蔵されている。 Further, a cylindrical member 68a which is formed to project from the upper surface of the suction holder 66, by the clamp portion 68b which is fixed through a mounting member 68c on the stator part 64A 1, the mask follower stage portion 61A and the mask holding portion 61B The clamp device 68 is configured to limit relative movement in the X-axis direction. As shown in FIG. 4A, the clamp portion 68b is formed in a U shape in plan view, and a columnar member 68a is inserted between a pair of opposing surfaces. The clamp portion 68b includes a fixed portion 68b 1 formed in an L shape in plan view and a movable portion 68b 2 connected in the vicinity of one end portion of the fixed portion 68b 1 . The fixed portion 68b 1 is fixed to the stator portion 64A 1 via the attachment member 68c. The clamp portion 68b, the movable part 68b 2 is moved in the X axis direction with respect to the fixed portion 68b 1, so that the spacing between the pair of opposed surfaces of the clamp portion 68b is changed. The actuator (not shown) for driving the movable part 68b 2 is, for example, incorporated in the fixed part 68b 1.

マスク保持装置６０Ａでは、図４（Ｂ）に示されるように、クランプ部６８ｂの一対の対向面間の間隔が狭くされ、円柱部材６８ａとクランプ部６８ｂが当接した状態（以下、拘束状態と称する）では、マスクフォロアステージ部６１Ａとマスク保持部６１ＢとのＸ軸方向に関する相対移動が制限され、上記ボイスコイルモータ６４Ａを用いることなく、マスクフォロアステージ部６１Ａとマスク保持部６１Ｂとを一体的にＸ軸方向に移動させることができる。   In the mask holding device 60A, as shown in FIG. 4B, the interval between the pair of opposing surfaces of the clamp portion 68b is narrowed, and the cylindrical member 68a and the clamp portion 68b are in contact (hereinafter referred to as a restrained state). The relative movement in the X-axis direction between the mask follower stage portion 61A and the mask holding portion 61B is limited, and the mask follower stage portion 61A and the mask holding portion 61B are integrated without using the voice coil motor 64A. Can be moved in the X-axis direction.

これに対し、図４（Ａ）に示されるように、クランプ部６８ｂの一対の対向面と円柱部材６８ａとの間にクリアランスが形成された状態（以下、非拘束状態と称する）では、マスクフォロアステージ部６１Ａとマスク保持部６１ＢとのＸ軸方向に関する相対移動が許容され、マスクフォロアステージ部６１Ａに対してマスク保持部６１ＢをＸ軸方向に微少駆動することができる。これにより、マスクステージ装置１４では、マスク保持部６１ＢのＸ位置の高精度の位置決め（位置制御）が可能となる。なお、クランプ装置６８は、円柱部材６８ａとクランプ部６８ｂとの間隔を計測するギャップセンサ（不図示）を備えており、このギャップセンサの出力に基づいて、上記非拘束状態が維持されるように（円柱部材６８ａとクランプ部６８ｂとの間隔が所定間隔を保つように）マスクフォロアステージ部６１ＡのＸ位置が制御される。また、クランプ装置６８は、仮にマスクＭの姿勢が想定以上に変化した場合であっても、マスクＭが破損しないようにするためのストッパとしても機能する。   On the other hand, as shown in FIG. 4A, in a state where a clearance is formed between the pair of opposing surfaces of the clamp portion 68b and the cylindrical member 68a (hereinafter referred to as an unconstrained state), the mask follower The relative movement in the X-axis direction between the stage portion 61A and the mask holding portion 61B is allowed, and the mask holding portion 61B can be slightly driven in the X-axis direction with respect to the mask follower stage portion 61A. Thereby, in the mask stage apparatus 14, the X position of the mask holding | maintenance part 61B can be positioned with high precision (position control). The clamp device 68 includes a gap sensor (not shown) that measures the distance between the cylindrical member 68a and the clamp portion 68b, and based on the output of the gap sensor, the above-described unconstrained state is maintained. The X position of the mask follower stage portion 61A is controlled (so that the interval between the cylindrical member 68a and the clamp portion 68b is kept at a predetermined interval). The clamp device 68 also functions as a stopper for preventing the mask M from being damaged even if the posture of the mask M changes more than expected.

図３に戻り、マスク保持装置６０Ｂの構成は、ボイスコイルモータ６４Ｂの構成及び機能が異なる点を除き、マスク保持装置６０Ａと同じである（ただし、マスクＭを挟んで対称（図１及び図３では紙面左右対称、図２では紙面上下対称）に配置されている）ので、共通の要素については同じ符号を付して説明を省略する。すなわち、マスク保持装置６０は、マスクフォロアステージ部６１Ａ、及びマスク保持部６１Ｂを有している（ボイスコイルモータ６４Ｂを構成する固定子部６４Ｂ１、可動子部６４Ｂ２の構成がボイスコイルモータ６４Ａとは異なるが便宜上マスク保持装置６０Ａと同じ符号を用いる）。上記ボイスコイルモータ６４ＡがＸ軸方向にのみローレンツ力を発生する１軸ボイスコイルモータであったのに対し、ボイスコイルモータ６４Ｂは、Ｘ軸及びＹ軸方向に独立してローレンツ力を発生可能な２軸ボイスコイルモータであり、マスク保持装置６０Ｂでは、マスク保持部６１Ｂをマスクフォロアステージ部６１Ａに対してＸ軸及び／又はＹ軸方向に微少駆動することができる。なお、マスク保持装置６０Ｂにおいて、ＸボイスコイルモータとＹボイスコイルモータとをそれぞれ独立に（１軸ボイスコイルモータを２つ）設けても良い。また、マスク保持装置６０Ａ側のボイスコイルモータも２軸ボイスコイルモータとしても良い。 Returning to FIG. 3, the configuration of the mask holding device 60B is the same as that of the mask holding device 60A except that the configuration and function of the voice coil motor 64B are different (however, symmetrical with respect to the mask M (FIGS. 1 and 3). Is symmetrical with respect to the plane of the paper, and vertically symmetrical with respect to the plane of FIG. 2). That is, the mask holding device 60 has a mask follower stage portion 61A and a mask holding portion 61B (the configuration of the stator portion 64B 1 and the movable portion 64B 2 constituting the voice coil motor 64B is the voice coil motor 64A. For convenience, the same reference numerals as those of the mask holding device 60A are used). The voice coil motor 64A is a single-axis voice coil motor that generates a Lorentz force only in the X-axis direction, whereas the voice coil motor 64B can generate a Lorentz force independently in the X-axis and Y-axis directions. In the mask holding device 60B, the mask holding unit 61B can be slightly driven in the X-axis and / or Y-axis direction with respect to the mask follower stage unit 61A. In the mask holding device 60B, the X voice coil motor and the Y voice coil motor may be provided independently (two uniaxial voice coil motors). The voice coil motor on the mask holding device 60A side may also be a two-axis voice coil motor.

マスクステージ装置１４は、例えば露光動作時など、マスクＭのＸ位置を高精度で制御しつつ、該マスクＭをＸ軸方向に所定の長ストロークで移動させる際には、クランプ装置６８を非拘束状態（図４（Ａ）参照）とした状態で、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれのマスクフォロアステージ部６１ＡをＸアクチュエータによりＸ軸方向に長ストロークで同期駆動するとともに、ボイスコイルモータ６４Ａ、６４Ｂを用いてマスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれのマスク保持部６１Ｂを、対応するマスクフォロアステージ部６１Ａと一体的にＸ軸方向に駆動する。この際、マスクステージ装置１４は、ボイスコイルモータ６４Ｂを用いてマスクＭをＹ軸方向に微少駆動すること、及びボイスコイルモータ６４Ａ、６４ＢのＸ軸方向の推力を異ならせることにより、マスクＭをθｚ方向に微少駆動することができる。これに対し、例えばマスクステージ装置１４の初期化時、あるいはマスクＭの位置を高精度制御する必要がない際には、マスクステージ装置１４は、クランプ装置６８を拘束状態（図４（Ｂ）参照）とすることにより、ボイスコイルモータ６４Ａ、６４Ｂを用いることなく、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれのマスクフォロアステージ部６１ＡをＸアクチュエータによりＸ軸方向に長ストロークで同期駆動してマスクＭをＸ軸方向に所定の長ストロークで移動させる。   When the mask stage device 14 moves the mask M with a predetermined long stroke in the X-axis direction while controlling the X position of the mask M with high accuracy, for example, during an exposure operation, the mask device 68 is not restrained. In the state (refer to FIG. 4A), the mask follower stage 61A of each of the mask holding devices 60A and 60B is synchronously driven with a long stroke in the X-axis direction by the X actuator, and the voice coil motors 64A and 64B are The mask holding portions 61B of the mask holding devices 60A and 60B are driven in the X-axis direction integrally with the corresponding mask follower stage portions 61A. At this time, the mask stage apparatus 14 slightly drives the mask M in the Y-axis direction using the voice coil motor 64B, and varies the thrust in the X-axis direction of the voice coil motors 64A and 64B, thereby changing the mask M. It can be finely driven in the θz direction. On the other hand, for example, when the mask stage device 14 is initialized or when the position of the mask M does not need to be controlled with high accuracy, the mask stage device 14 holds the clamp device 68 in a restrained state (see FIG. 4B). ), Without using the voice coil motors 64A and 64B, the mask follower stage 61A of each of the mask holding devices 60A and 60B is synchronously driven with a long stroke in the X-axis direction by the X actuator to move the mask M to the X-axis. Move in the direction with a predetermined long stroke.

マスクステージ装置１４により駆動されるマスクＭのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転量情報も含む）は、マスク干渉計システムと、ベースライン計測システムとを用いて求められる。マスク干渉計システムは、例えば装置本体１８、あるいは照明系フレーム３０（それぞれ図１参照）に固定された一対のＸ光干渉計（不図示）を備えている。また、上述したマスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれの吸着保持部６６の−Ｘ側の側面部には、図２に示されるように、上記一対のＸ光干渉計に対応してＸ移動鏡７０が固定されている。マスク干渉計システムでは、一対のＸ光干渉計から対応するＸ移動鏡７０に測長ビームが照射される。また、一対のＸ光干渉計からは不図示の固定鏡に参照ビーム（不図示）が照射される。Ｘ光干渉計は、上記測長ビームのＸ移動鏡７０からの反射光、及び参照ビームの固定鏡からの反射光それぞれを受光し、これらの光の干渉に基づいて、固定鏡の反射面のＸ位置を基準とするＸ移動鏡７０の反射面のＸ位置（すなわちマスクＭのＸ位置）情報を求める。また、マスク干渉計システムは、一対のＸ光干渉計の出力差に基づいて、マスクＭのθｚ方向の回転量情報を求める。なお、Ｘテーブル６２のＸ位置は、マスク干渉計システムと上記ギャップセンサ（不図示）との出力に基づいて制御される。   Position information in the XY plane of the mask M driven by the mask stage device 14 (including rotation amount information in the θz direction) is obtained using a mask interferometer system and a baseline measurement system. The mask interferometer system includes, for example, a pair of X light interferometers (not shown) fixed to the apparatus main body 18 or the illumination system frame 30 (see FIG. 1 respectively). Further, as shown in FIG. 2, an X movable mirror 70 corresponding to the pair of X optical interferometers is provided on the side surface portions on the −X side of the suction holding portions 66 of the mask holding devices 60A and 60B described above. It is fixed. In the mask interferometer system, the measurement beam is irradiated from the pair of X optical interferometers to the corresponding X moving mirror 70. A reference beam (not shown) is irradiated from a pair of X-light interferometers to a fixed mirror (not shown). The X light interferometer receives the reflected light from the X moving mirror 70 of the length measurement beam and the reflected light from the fixed mirror of the reference beam, and based on the interference of these lights, the reflection surface of the fixed mirror Information on the X position (that is, the X position of the mask M) of the reflection surface of the X movable mirror 70 with respect to the X position is obtained. Further, the mask interferometer system obtains rotation amount information of the mask M in the θz direction based on the output difference between the pair of X light interferometers. The X position of the X table 62 is controlled based on outputs from the mask interferometer system and the gap sensor (not shown).

ベースライン計測システムは、Ｘ軸方向に所定間隔（ただし、マスクＭのＸ軸方向の寸法よりも短い間隔）で配置された複数の画像センサ７２を備えている。画像センサ７２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有し、エア浮上ユニット４０の上面（マスクＭのガイド面）から上方に突き出さないように、エア浮上ユニット４０、あるいは投影光学系１６に固定されている。これに対し、マスクＭの下面であってＹ軸方向に関する中央部には、図５（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向に延びる微少幅の線（以下、ベースラインＢＬと称する）が形成されている。ベースラインＢＬは、ガラス基板にマスクパターンを形成する際、そのマスクパターンと同時に形成すると良い。ベースライン計測システムでは、図５（Ｂ）に示されるように、複数の画像センサ７２のうちの少なくともひとつが、マスクＭのＸ位置に関わらずマスクＭの下面を常時撮影し、不図示の主制御装置に画像データを出力する。   The baseline measurement system includes a plurality of image sensors 72 arranged at predetermined intervals in the X-axis direction (however, intervals shorter than the dimension of the mask M in the X-axis direction). The image sensor 72 has, for example, a CCD (Charge Coupled Device), and is fixed to the air floating unit 40 or the projection optical system 16 so as not to protrude upward from the upper surface of the air floating unit 40 (guide surface of the mask M). Has been. On the other hand, at the center of the lower surface of the mask M in the Y-axis direction, as shown in FIG. 5A, a very small line (hereinafter referred to as a base line BL) extending in the X-axis direction. Is formed. The base line BL is preferably formed simultaneously with the mask pattern when the mask pattern is formed on the glass substrate. In the baseline measurement system, as shown in FIG. 5B, at least one of the plurality of image sensors 72 always shoots the lower surface of the mask M regardless of the X position of the mask M, and the main sensor (not shown) Image data is output to the control device.

図５（Ｃ）に示されるように、画像データに基づいて生成される画像には、Ｘ軸方向に延びる固定の中心線ＣＬが形成されている。主制御装置は、上記中心線ＣＬと、画像センサ７２（図５（Ｂ）参照）により撮像されたマスクＭの下面の画像に含まれるベースラインＢＬとのギャップＧに基づいて、マスクＭのＹ軸方向の変位量情報を求める。なお、複数の画像センサ７２それぞれの中心線ＣＬは、Ｙ軸方向に関して一致していることが望ましい。また、マスクＭ上に形成されるベースラインＢＬの位置は、例えばマスクパターンの配置に応じて適宜変更可能であり、複数の画像センサ７２の配置もベースラインの位置に応じて適宜変更可能することができる。   As shown in FIG. 5C, an image generated based on the image data has a fixed center line CL extending in the X-axis direction. The main control device determines the Y of the mask M based on the gap G between the center line CL and the base line BL included in the lower surface image of the mask M captured by the image sensor 72 (see FIG. 5B). Obtain axial displacement information. It is desirable that the center lines CL of the plurality of image sensors 72 coincide with each other in the Y-axis direction. In addition, the position of the base line BL formed on the mask M can be changed as appropriate according to the arrangement of the mask pattern, for example, and the arrangement of the plurality of image sensors 72 can be changed as appropriate according to the position of the base line. Can do.

図２に戻り、一対の位置決め基準部材８０は、エア浮上ユニット４０の上面上であって、＋Ｘ側の端部近傍の領域に、Ｙ軸方向に所定間隔で固定されている。一対の位置決め基準部材８０は、互いのＸ位置がほぼ同じとなるように配置されている。位置決め基準部材８０の−Ｘ側の面部が円筒面とされ、該円筒面がマスクＭの＋Ｘ側の端部に点接触（実際にはマスクＭに厚みがあるので線接触）する。   Returning to FIG. 2, the pair of positioning reference members 80 are fixed at predetermined intervals in the Y-axis direction on the upper surface of the air levitation unit 40 and in a region near the end on the + X side. The pair of positioning reference members 80 are arranged so that their X positions are substantially the same. The surface portion on the −X side of the positioning reference member 80 is a cylindrical surface, and the cylindrical surface makes point contact with the end portion on the + X side of the mask M (actually, the mask M has a thickness so that it is in line contact).

マスク吸着装置８２は、エア浮上ユニット４０の上面上であって、一対の位置決め基準部材８０の間に配置されている。マスク吸着装置８２は、吸着パッド８４と、吸着パッド８４をＸ軸方向に駆動する駆動装置８６とを備えている。吸着パッド８４は、マスクステージ装置１４の外部に配置された不図示のバキューム装置に接続されており、マスクＭの＋Ｘ側の端部を吸着保持することができるようになっている。吸着パッド８４は、Ｚ軸方向に平行なシャフトを介して駆動装置８６に対してθｚ方向に揺動可能に接続されている。なお、マスクＭの＋Ｘ側の端部を保持することができれば、吸着パッド８４（吸着保持装置）に換えて、マスクＭを機械的に把持するメカニカルチャックを用いても良い。駆動装置８６の種類は、特に限定されないが、例えばエアシリンダ、送りネジ装置などを用いることができる。   The mask suction device 82 is disposed on the upper surface of the air levitation unit 40 and between the pair of positioning reference members 80. The mask suction device 82 includes a suction pad 84 and a drive device 86 that drives the suction pad 84 in the X-axis direction. The suction pad 84 is connected to a vacuum device (not shown) arranged outside the mask stage device 14 so that the + X side end of the mask M can be sucked and held. The suction pad 84 is connected to the drive device 86 through a shaft parallel to the Z-axis direction so as to be swingable in the θz direction. As long as the + X side end of the mask M can be held, a mechanical chuck that mechanically holds the mask M may be used instead of the suction pad 84 (suction holding device). Although the kind of drive device 86 is not specifically limited, For example, an air cylinder, a feed screw device, etc. can be used.

ここで、従来のマスクステージ装置（不図示）において、マスクの下面（パターン面）には、通常、マスクパターンへのダストの付着を防止するために、ペリクルと称される保護部材が取り付けられる。これに対し、本実施形態のマスクステージ装置１４は、エア浮上ユニット４０がマスクＭを下方から浮上支持する構成であるため、マスクＭの下面にはペリクル（保護部材）が取り付けられておらず、マスクパターンに対してエア浮上ユニット４０から加圧気体が直接噴出される。このため、本実施形態の液晶露光装置１０は、マスクＭの下面（マスクパターン）にダストなどが付着することを抑制するためのエアフローシステム９０（図２では不図示。図６参照）を備えている。   Here, in a conventional mask stage apparatus (not shown), a protective member called a pellicle is usually attached to the lower surface (pattern surface) of the mask in order to prevent dust from adhering to the mask pattern. On the other hand, the mask stage apparatus 14 of the present embodiment has a configuration in which the air levitation unit 40 supports the mask M from below, so that no pellicle (protective member) is attached to the lower surface of the mask M. Pressurized gas is directly jetted from the air levitation unit 40 to the mask pattern. For this reason, the liquid crystal exposure apparatus 10 of this embodiment includes an air flow system 90 (not shown in FIG. 2; see FIG. 6) for suppressing dust and the like from adhering to the lower surface (mask pattern) of the mask M. Yes.

エアフローシステム９０は、図６に示されるように、投影光学系１６に取り付けられたエア噴出ユニット９２、及びエア浮上ユニット４０の開口部４２を規定する壁面に取り付けられた複数のエア吸引装置９４を備えている。複数のエア吸引装置９４それぞれには、マスクステージ装置１４の外部に配置された不図示のバキューム装置が接続されている。   As shown in FIG. 6, the airflow system 90 includes an air ejection unit 92 attached to the projection optical system 16 and a plurality of air suction devices 94 attached to the wall surface defining the opening 42 of the air floating unit 40. I have. A vacuum device (not shown) arranged outside the mask stage device 14 is connected to each of the plurality of air suction devices 94.

エア噴出ユニット９２は、一端が投影光学系１６に固定された支持部材９６、及び該支持部材９６の他端部近傍に取り付けられた複数のエア噴出装置９８を備えている。エア吸引装置９４のエア吸引用開口、及びエア噴出装置９８のエア噴出用開口は、Ｙ軸方向（紙面奥行き方向）に延びている。また、エア吸引装置９４、及びエア噴出装置９８は、Ｚ位置がほぼ同じとなるように（対向して）配置され、且つそのＺ位置は、投影光学系１６の入射面よりも＋Ｚ側に設定されている。エア噴出ユニット９２には、マスクステージ装置１４の外部に配置された不図示の加圧気体供給装置が接続されており、エア噴出装置９８から噴出され、且つエア吸引装置９４に吸引される気体（例えば、空気）の流れにより、開口部４２内であって、投影光学系１６の入射面とマスクＭの下面との間にＸＹ平面に平行な空気膜（いわゆるエアカーテン）が形成される。これにより、照明光ＩＬの通過を阻害することなく、投影光学系１６上（あるいは投影光学系１６とエア浮上ユニット４０との間）に堆積したダストＤが舞い上がってマスクＭの下面（パターン面）に付着することが抑制される。   The air ejection unit 92 includes a support member 96 having one end fixed to the projection optical system 16 and a plurality of air ejection devices 98 attached in the vicinity of the other end of the support member 96. The air suction opening of the air suction device 94 and the air ejection opening of the air ejection device 98 extend in the Y-axis direction (the depth direction in the drawing). The air suction device 94 and the air ejection device 98 are arranged so that the Z positions are substantially the same (opposite), and the Z position is set on the + Z side with respect to the incident surface of the projection optical system 16. Has been. The air ejection unit 92 is connected to a pressurized gas supply device (not shown) arranged outside the mask stage device 14, and gas (which is ejected from the air ejection device 98 and sucked into the air suction device 94 ( For example, an air film (so-called air curtain) parallel to the XY plane is formed in the opening 42 between the incident surface of the projection optical system 16 and the lower surface of the mask M by the flow of air. Thereby, the dust D deposited on the projection optical system 16 (or between the projection optical system 16 and the air levitation unit 40) rises without hindering the passage of the illumination light IL, and the lower surface (pattern surface) of the mask M Adhering to is suppressed.

また、支持部材９６の他端部には、エア噴出口が形成されており、加圧気体をマスクＭの下面に向けて噴出することにより、マスクＭの下面に付着したダストを吹き飛ばすことができるようになっている。また、エアフローシステム９０では、上記支持部材９６の他端部から噴出されるエア、及び開口部４２を規定する壁面から噴出されるエアにより、上記空気膜（エアカーテン）とマスクＭの下面との間であって、照明光ＩＬの光路（照明光空間）に常時エアが流れている状態となる。これにより、照明光空間内で常にダストが動き続けるので、例えば基板Ｐ（図１参照）に形成されるパターン像にダストが写り込むなどの露光不良が抑制される。   Further, an air outlet is formed at the other end of the support member 96, and dust attached to the lower surface of the mask M can be blown off by jetting pressurized gas toward the lower surface of the mask M. It is like that. Further, in the airflow system 90, the air film (air curtain) and the lower surface of the mask M are formed by air ejected from the other end of the support member 96 and air ejected from the wall surface defining the opening 42. The air is constantly flowing in the optical path (illumination light space) of the illumination light IL. Thereby, since dust always moves within the illumination light space, exposure defects such as dust appearing in a pattern image formed on the substrate P (see FIG. 1) are suppressed.

以上のようにして構成された液晶露光装置１０（図１参照）では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージ装置１４へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板ローダによって基板ステージ装置２０への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、そのアライメント計測の終了後、基板Ｐ上に設定された複数のショット領域に逐次ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。   In the liquid crystal exposure apparatus 10 (see FIG. 1) configured as described above, the mask M is loaded onto the mask stage apparatus 14 by a mask loader (not shown) under the control of a main controller (not shown). At the same time, the substrate P is loaded onto the substrate stage device 20 by a substrate loader (not shown). Thereafter, alignment measurement is performed by the main controller using an alignment detection system (not shown), and after completion of the alignment measurement, a plurality of shot areas set on the substrate P are sequentially exposed in a step-and-scan manner. Operation is performed.

ここで、液晶露光装置１０では、基板Ｐに形成するマスクパターンに応じて、マスクＭの交換が適宜行われる。以下、マスクステージ装置１４に保持されるマスクＭの交換動作を含み、マスクステージ装置１４の動作について図７（Ａ）〜図９（Ｂ）を用いて説明する。   Here, in the liquid crystal exposure apparatus 10, the mask M is appropriately replaced according to the mask pattern formed on the substrate P. Hereinafter, the operation of the mask stage device 14 including the replacement operation of the mask M held by the mask stage device 14 will be described with reference to FIGS.

図７（Ａ）には、露光動作中のマスクステージ装置１４が示されており、マスクＭは、投影光学系１６の上方に位置している。図７（Ａ）に示される状態で、マスクＭには、照明光ＩＬ（図１参照）が照射され、該照明光ＩＬは、マスクＭ、及びエア浮上ユニット４０に形成された開口部４２を通過して投影光学系１６に入射する。マスクＭは、マスク干渉計システムの出力に基づいて基板Ｐ（図１参照）と同期して投影光学系１６（照明光ＩＬ）に対してＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動されるとともに、ベースライン計測システムの出力に基づいてＹ軸方向、及びθｚ方向に適宜微少駆動される。   FIG. 7A shows the mask stage device 14 during the exposure operation, and the mask M is located above the projection optical system 16. In the state shown in FIG. 7A, the mask M is irradiated with illumination light IL (see FIG. 1), and the illumination light IL passes through the mask M and the opening 42 formed in the air levitation unit 40. It passes through and enters the projection optical system 16. The mask M is driven with a predetermined long stroke in the X-axis direction with respect to the projection optical system 16 (illumination light IL) in synchronization with the substrate P (see FIG. 1) based on the output of the mask interferometer system. Based on the output of the baseline measurement system, it is slightly driven in the Y-axis direction and θz direction as appropriate.

基板Ｐ（図７（Ａ）では不図示。図１参照）に対する露光動作が終了すると、マスクステージ装置１４では、マスクＭの交換のために、マスクＭが所定のマスク交換位置に位置される。本実施形態では、マスク交換位置は、エア浮上ユニット４０の＋Ｘ側の端部近傍（開口部４２よりも＋Ｘ側）の領域に設定されている。   When the exposure operation for the substrate P (not shown in FIG. 7A, see FIG. 1) is completed, in the mask stage device 14, the mask M is positioned at a predetermined mask replacement position for replacement of the mask M. In the present embodiment, the mask replacement position is set in the vicinity of the + X side end of the air levitation unit 40 (on the + X side from the opening 42).

マスクステージ装置１４は、図７（Ｂ）に示されるように、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂを同期駆動することにより、マスクＭをマスク交換位置に向けて駆動する。この際、マスクＭを高精度で位置制御する必要がないので、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれのクランプ装置６８は、拘束状態とされる。ここで、マスクステージ装置１４は、最初にマスク保持装置６０Ａ、６０Ｂを用いてマスクＭを一対の位置決め基準部材８０に当接しない位置で停止させる。次いで、マスクステージ装置１４は、マスク吸着装置８２の吸着パッド８４を−Ｘ方向に駆動して吸着パッド８４にマスクＭの＋Ｘ側の端部近傍を吸着保持させる。   As shown in FIG. 7B, the mask stage device 14 drives the mask M toward the mask exchange position by synchronously driving the mask holding devices 60A and 60B. At this time, since it is not necessary to control the position of the mask M with high accuracy, the clamp devices 68 of the mask holding devices 60A and 60B are in a restrained state. Here, the mask stage device 14 first stops the mask M at a position where it does not contact the pair of positioning reference members 80 by using the mask holding devices 60A and 60B. Next, the mask stage device 14 drives the suction pad 84 of the mask suction device 82 in the −X direction so that the suction pad 84 sucks and holds the vicinity of the + X side end of the mask M.

この後、マスクステージ装置１４では、マスク保持装置６０Ａ、６０ＢによるマスクＭの吸着保持が解除され、該マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂは、図８（Ａ）に示されるように、マスクＭとＸ位置が重複しない位置まで−Ｘ方向に駆動される。そして、マスクＭは、不図示のマスクローダ装置により、エア浮上ユニット４０上からマスクステージ装置１４の外部に搬出される。この際、吸着パッド８４がマスクＭを吸着保持しているので（図７（Ｂ）参照）、マスクローダ装置がマスクＭのマスクハンドＭＨを把持する際に、マスクＭがエア浮上ユニット４０上で不用意に移動することがない（図８（Ａ）は、マスクＭがマスクローダ装置に受け渡された後の状態を示しており、マスクＭと吸着パッド８４とは、離間している）。   Thereafter, in the mask stage device 14, the suction holding of the mask M by the mask holding devices 60A and 60B is released, and the mask holding devices 60A and 60B are moved to the X position with the mask M as shown in FIG. Are driven in the -X direction to a position where they do not overlap. Then, the mask M is carried out from the air levitation unit 40 to the outside of the mask stage device 14 by a mask loader device (not shown). At this time, since the suction pad 84 sucks and holds the mask M (see FIG. 7B), when the mask loader device grips the mask hand MH of the mask M, the mask M moves on the air floating unit 40. The mask M does not move carelessly (FIG. 8A shows a state after the mask M is transferred to the mask loader device, and the mask M and the suction pad 84 are separated from each other).

マスクＭが搬出されると、該マスクＭに換えて別のマスクＭ（便宜上、同じ符号を用いる）が、図８（Ｂ）に示されるように、不図示のマスクローダ装置により搬入される。マスクＭは、搬出時と同様に、一対の位置決め基準部材８０に当接しない位置に載置される。そして、マスクステージ装置１４では、マスクＭがマスクローダ装置に保持されている状態で、マスク吸着装置８２の吸着パッド８４が−Ｘ方向に駆動され、吸着パッド８４がマスクＭを吸着保持する。   When the mask M is carried out, another mask M (for the sake of convenience, the same reference numeral is used) is carried in by a mask loader (not shown) instead of the mask M, as shown in FIG. 8B. The mask M is placed at a position where it does not contact the pair of positioning reference members 80 as in the case of carrying out. In the mask stage device 14, the suction pad 84 of the mask suction device 82 is driven in the −X direction while the mask M is held by the mask loader device, and the suction pad 84 sucks and holds the mask M.

次いで、マスクステージ装置１４では、図９（Ａ）に示されるように、吸着パッド８４が＋Ｘ方向に駆動される。これにより、基板Ｐは、＋Ｘ側の端部が一対の位置決め基準部材８０に当接する。ここで、本実施形態のマスクステージ装置１４では、上記基板交換動作を含み、マスクＭは、エア浮上ユニット４０上に浮上しているため、マスクローダ装置によりマスクＭがエア浮上ユニット４０上に載置される際、マスクＭが所望の位置に対してθｚ方向に微少量回転した状態となる可能性がある。これに対し、吸着パッド８４がθｚ方向に揺動自在であることから、マスクＭを一対の位置決め基準部材８０それぞれに確実に当接させることができ、マスクＭのθｚ軸方向の位置決めを確実に、且つ再現性良く行うことができる。   Next, in the mask stage device 14, as shown in FIG. 9A, the suction pad 84 is driven in the + X direction. As a result, the end portion on the + X side of the substrate P comes into contact with the pair of positioning reference members 80. Here, in the mask stage apparatus 14 of the present embodiment, the above-mentioned substrate replacement operation is included, and the mask M is levitated on the air levitation unit 40. Therefore, the mask M is placed on the air levitation unit 40 by the mask loader apparatus. When placed, there is a possibility that the mask M is slightly rotated in the θz direction with respect to a desired position. On the other hand, since the suction pad 84 is swingable in the θz direction, the mask M can be reliably brought into contact with each of the pair of positioning reference members 80, and the positioning of the mask M in the θz axis direction can be ensured. And can be performed with good reproducibility.

この後、図９（Ｂ）に示されるように、マスクＭが一対の位置決め基準部材８０に当接した状態で、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂ（クランプ装置６８は、拘束状態）それぞれが＋Ｘ方向に駆動され、マスクＭの＋Ｙ側、−Ｙ側の端部近傍を吸着保持する。マスクＭがマスク保持装置６０Ａ、６０Ｂに吸着保持されると、吸着パッド８４は、マスクＭの吸着保持を解除する。以下、マスクＭが投影光学系１６の上方に駆動され（マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれのクランプ装置６８は、非拘束状態）、図７（Ａ）に示されるように、交換後のマスクＭを用いた露光動作が行われる。   Thereafter, as shown in FIG. 9B, in a state where the mask M is in contact with the pair of positioning reference members 80, each of the mask holding devices 60A and 60B (the clamp device 68 is in a restrained state) is in the + X direction. Driven and sucks and holds the vicinity of the + Y side and −Y side end portions of the mask M. When the mask M is sucked and held by the mask holding devices 60A and 60B, the suction pad 84 releases the suction holding of the mask M. Thereafter, the mask M is driven above the projection optical system 16 (the clamp devices 68 of the mask holding devices 60A and 60B are in an unrestrained state), and the mask M after replacement is moved as shown in FIG. The used exposure operation is performed.

以上説明した第１の実施形態の液晶露光装置１０によれば、マスクステージ装置１４は、マスクＭの下面のほぼ全面（開口部４２が形成されている部分を除く）をエア浮上ユニット４０により下方から非接触支持するので、マスクＭの撓み（変形）を抑制できる。これにより、デフォーカスが抑制され、より高精度でマスクパターンを基板Ｐに転写することができる。   According to the liquid crystal exposure apparatus 10 of the first embodiment described above, the mask stage apparatus 14 is moved downward by the air levitation unit 40 over substantially the entire lower surface of the mask M (excluding the part where the opening 42 is formed). Therefore, the bending (deformation) of the mask M can be suppressed. Thereby, defocusing is suppressed and the mask pattern can be transferred to the substrate P with higher accuracy.

また、マスクＭの下面のほぼ全面が支持されるため、仮にマスクＭの端部のみを支持する構造のマスクステージ装置（以下、比較例に係るマスクステージ装置と称する）を用いる場合に比べ、マスクＭの共振周波数が大きくなる。従って、露光動作時におけるマスクＭの撓み量が低減し、基板Ｐに転写されるパターンにむらが発生することが抑制される。なお、解析の結果、本実施形態のマスクステージ装置１４では、上記比較例に係るマスクステージ装置に比べ、例えばいわゆる第１０世代と称される大きさ（１７８０ｍｍ×１６２０ｍｍ、厚さ１７ｍｍ）のマスクＭを用いた場合、共振周波数を約１５倍、最大撓み量を約１／３００とすることができることが分かった。   Further, since almost the entire lower surface of the mask M is supported, the mask is compared with a case where a mask stage apparatus having a structure that supports only the end of the mask M (hereinafter referred to as a mask stage apparatus according to a comparative example) is used. The resonance frequency of M increases. Therefore, the amount of deflection of the mask M during the exposure operation is reduced, and the occurrence of unevenness in the pattern transferred to the substrate P is suppressed. As a result of the analysis, in the mask stage apparatus 14 of the present embodiment, the mask M having a size (1780 mm × 1620 mm, thickness 17 mm) called, for example, a so-called 10th generation compared to the mask stage apparatus according to the comparative example. It was found that the resonance frequency can be about 15 times and the maximum deflection amount can be about 1/300.

また、マスクステージ装置１４は、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂを用いてマスクＭを直接駆動するので、例えばマスクＭを保持した枠状の部材（マスクホルダ）を駆動する上記比較例に係るマスクステージ装置に比べ、駆動対象物が軽量であり、より高精度でマスクＭの位置制御を行うことができる。また、コストダウンも可能となる。   Further, since the mask stage device 14 directly drives the mask M using the mask holding devices 60A and 60B, for example, the mask stage device according to the comparative example that drives a frame-like member (mask holder) holding the mask M. Compared to the above, the driven object is light, and the position of the mask M can be controlled with higher accuracy. Also, the cost can be reduced.

また、液晶露光装置１０は、エアフローシステム９０を備えているので、マスクＭの下面にマスクパターン保護部材（例えばペリクル）を取り付けなくても露光不良が抑制される。   In addition, since the liquid crystal exposure apparatus 10 includes the airflow system 90, defective exposure is suppressed without attaching a mask pattern protection member (for example, a pellicle) to the lower surface of the mask M.

《第２の実施形態》
次に第２の実施形態に係るマスクステージ装置１１４について、図１０を用いて説明する。本第２の実施形態に係るマスクステージ装置１１４の構成は、マスク位置計測系の構成を除き、上記第１の実施形態のマスクステージ装置１４（図２参照）と同じなので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。 << Second Embodiment >>
Next, a mask stage apparatus 114 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of the mask stage device 114 according to the second embodiment is the same as the mask stage device 14 (see FIG. 2) of the first embodiment except for the configuration of the mask position measurement system. Only elements that have the same configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.

マスクＭの水平面内の位置情報は、上記第１の実施形態（図２参照）では、干渉計システム（Ｘ位置、及びθｚ位置）と、ベースライン計測システム（Ｙ位置）とを用いて求められたのに対し、本第２の実施形態では、２次元エンコーダシステムにより求められる点が異なる。   In the first embodiment (see FIG. 2), position information of the mask M in the horizontal plane is obtained by using an interferometer system (X position and θz position) and a baseline measurement system (Y position). In contrast, the second embodiment is different in that it is obtained by a two-dimensional encoder system.

２次元エンコーダシステムにおいて、マスクＭの中央部には、上記第１の実施形態におけるベースラインＢＬ（図２参照）に換えて、Ｘ軸方向に延びる帯状の２次元グレーティングＧＲ２が形成されている。２次元グレーティングＧＲ２は、Ｘ軸方向を周期方向とするＸ回折格子（Ｘスケール）とＹ軸方向を周期方向とするＹ回折格子（Ｙスケール）とを含む。また、２次元エンコーダシステムは、Ｘ軸方向に所定間隔で配置された複数の２次元エンコーダヘッド７４を有している。複数の２次元エンコーダヘッド７４は、上記第１の実施形態における画像センサ７２（図２参照）と同様に、エア浮上ユニット４０、あるいは投影光学系１６に固定されており、マスクＭのＸ位置に関わらず、常に少なくともひとつが２次元グレーティングＧＲ２に対向可能な間隔で配置されている。なお、マスクＭのθｚ方向の位置を計測する場合には、２つの２次元エンコーダヘッド７４のＸ方向の間隔を適宜制御し、その２つの２次元エンコーダヘッド７４のＹ方向の位置に関する出力（計測値）を得るようにすると良い。 In the two-dimensional encoder system, a band-shaped two-dimensional grating GR 2 extending in the X-axis direction is formed at the center of the mask M instead of the base line BL (see FIG. 2) in the first embodiment. . The two-dimensional grating GR 2 includes an X diffraction grating (X scale) whose periodic direction is the X axis direction and a Y diffraction grating (Y scale) whose periodic direction is the Y axis direction. The two-dimensional encoder system has a plurality of two-dimensional encoder heads 74 arranged at a predetermined interval in the X-axis direction. The plurality of two-dimensional encoder heads 74 are fixed to the air floating unit 40 or the projection optical system 16 in the same manner as the image sensor 72 (see FIG. 2) in the first embodiment, and are positioned at the X position of the mask M. regardless, it is always arranged at opposable intervals least one is a two-dimensional grating GR 2. When measuring the position of the mask M in the θz direction, the interval between the two two-dimensional encoder heads 74 in the X direction is appropriately controlled, and the output (measurement) of the two two-dimensional encoder heads 74 in the Y direction is measured. Value).

以上説明した第２の実施形態でも、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、光干渉計に比べて空気揺らぎの影響を受けにくい。なお、マスク保持装置６０Ａ、６０ＢのＸ位置情報を求める計測系を別途設けておくと良い。また、本第２の実施形態では、マスクＭに２次元グレーティングＧＲ２が形成されたが、Ｘ回折格子とＹ回折格子とを別に形成しても良いし、市松格子状の回折格子としても良い。また、エンコーダヘッドとしては、ＸヘッドとＹヘッドとを別に配置しても良い。 Also in the second embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, it is less susceptible to air fluctuations than an optical interferometer. A measurement system for obtaining X position information of the mask holding devices 60A and 60B may be provided separately. In the second embodiment, the two-dimensional grating GR 2 is formed on the mask M. However, the X diffraction grating and the Y diffraction grating may be formed separately, or a checkered diffraction grating may be used. . Further, as the encoder head, an X head and a Y head may be arranged separately.

《第３の実施形態》
次に第３の実施形態に係るマスクステージ装置２１４について、図１１を用いて説明する。本第３の実施形態に係るマスクステージ装置２１４は、マスク位置計測系の構成を除き、上記第１の実施形態のマスクステージ装置１４（図２参照）、又は第２の実施形態のマスクステージ装置２１４（図１０参照）と同じなので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第１又は第２の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第１又は第２の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。 << Third Embodiment >>
Next, a mask stage device 214 according to a third embodiment will be described with reference to FIG. The mask stage device 214 according to the third embodiment is the same as the mask stage device 14 of the first embodiment (see FIG. 2) or the mask stage device of the second embodiment except for the configuration of the mask position measurement system. 214 (see FIG. 10), only the differences will be described below. Elements having the same configurations and functions as those of the first or second embodiment are the same as those of the first or second embodiment. Reference numerals are assigned and explanations thereof are omitted.

マスクＭの水平面内の位置情報は、上記第１及び第２の実施形態では、マスクＭ自体（マスクＭに形成されたベースラインＢＬ（図２参照）、又は２次元グレーティングＧＲ２（図１０参照））を用いて直接的に求められたのに対し、本第３の実施形態では、マスク保持装置６０Ａ、６０ＢがマスクＭを吸着保持した状態では、該マスクＭとマスク保持装置６０Ａ、６０Ｂとを一体物と見なせることから、マスク保持装置６０Ａ、６０Ｂの位置情報により間接的に求められる。すなわち、本第３の実施形態において、エア浮上ユニット４０の−Ｙ側の端部近傍には、Ｘ軸方向に延びる２次元グレーティングＧＲ２が固定され、マスク保持装置６０Ｂには、吸着保持部６６の下面に上記２次元グレーティングＧＲ２に対向して２次元エンコーダヘッド７４が固定されている。また、エア浮上ユニット４０の＋Ｙ側の端部近傍には、Ｘ軸方向に延びる１次元グレーティングＧＲ１（Ｘ回折格子）が固定され、マスク保持装置６０Ａには、吸着保持部６６の下面に上記１次元グレーティングＧＲ１に対向して１次元エンコーダヘッド７６が固定されている。 In the first and second embodiments, the positional information of the mask M in the horizontal plane is the mask M itself (baseline BL (see FIG. 2) formed on the mask M) or two-dimensional grating GR 2 (see FIG. 10). In the third embodiment, in the state where the mask holding devices 60A and 60B hold the mask M by suction, the mask M and the mask holding devices 60A and 60B Can be regarded as an integral object, and is indirectly obtained from the position information of the mask holding devices 60A and 60B. That is, in the third embodiment, the two-dimensional grating GR 2 extending in the X-axis direction is fixed near the −Y side end of the air levitation unit 40, and the suction holding unit 66 is attached to the mask holding device 60 B. lower surface opposite to the two-dimensional grating GR 2 is 2-dimensional encoder heads 74 are fixed. Also, a one-dimensional grating GR 1 (X diffraction grating) extending in the X-axis direction is fixed near the + Y side end of the air levitation unit 40, and the mask holding device 60 A has the above-described surface on the lower surface of the suction holding unit 66. one-dimensional encoder heads 76 are fixed opposite each other in a one-dimensional grating GR 1.

本第３の実施形態によれば、マスクＭに位置計測用の指標（例えばベースライン、回折格子など）を形成することができない場合であっても、上記第１及び第２の実施形態と同様に、高精度でマスクＭの位置制御を行うことができる。   According to the third embodiment, even if a position measurement index (for example, a baseline, a diffraction grating, etc.) cannot be formed on the mask M, the same as in the first and second embodiments. In addition, the position of the mask M can be controlled with high accuracy.

《第４の実施形態》
次に第４の実施形態に係るマスクステージ装置３１４について、図１２を用いて説明する。上記第１〜第３の実施形態において、マスクＭは、マスクＭの下方に配置されたエア浮上ユニット４０により下方から非接触支持（浮上支持）されたのに対し、本第４の実施形態において、マスクＭは、マスクＭの上方に配置されたエア支持ユニット３４０により、非接触状態で懸垂（吊り下げ）支持される点が異なる。 << Fourth Embodiment >>
Next, a mask stage device 314 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the first to third embodiments, the mask M is non-contact supported (floating supported) from below by the air levitation unit 40 disposed below the mask M, whereas in the fourth embodiment. The mask M is different in that it is suspended (suspended) in a non-contact state by an air support unit 340 disposed above the mask M.

エア支持ユニット３４０は、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の板状の部材から成り、例えば照明系フレーム３０（図１２では不図示。図１参照）に支持されている。マスクＭは、上面がエア支持ユニット３４０の下面に対向するように配置される。エア支持ユニット３４０の下面（マスクＭとの対向面）の寸法は、上記第１〜第３の実施形態のエア浮上ユニット４０（図２参照）と同程度に設定されている。また、エア支持ユニット３４０の中央部には、照明光ＩＬを通過させるための開口部３４２が形成されている。開口部３４２には、照明系１２（図１２では不図示。図１参照）の一部が挿入されても良い。   The air support unit 340 is made of a plate-like member having a rectangular shape in plan view with the X-axis direction as the longitudinal direction, and is supported by, for example, the illumination system frame 30 (not shown in FIG. 12, see FIG. 1). The mask M is disposed so that the upper surface faces the lower surface of the air support unit 340. The dimension of the lower surface of the air support unit 340 (the surface facing the mask M) is set to the same level as the air floating unit 40 (see FIG. 2) of the first to third embodiments. In addition, an opening 342 for allowing the illumination light IL to pass through is formed at the center of the air support unit 340. A part of the illumination system 12 (not shown in FIG. 12, see FIG. 1) may be inserted into the opening 342.

エア支持ユニット３４０の下面には、ほぼ全面にわたって複数の微少な孔部が形成されている。エア支持ユニット３４０には、マスクステージ装置３１４の外部に設置された不図示の加圧気体（例えば空気）供給装置、及びバキューム装置が接続されている。エア支持ユニット３４０は、上記複数の孔部の一部を介してエア支持ユニット３４０の下面とマスクＭの上面との間の気体を吸引してマスクＭに浮上力（＋Ｚ方向の力。図１２の矢印参照）を作用させるとともに、上記複数の孔部の他部を介してマスクＭの上面に加圧気体を噴出することにより、エア支持ユニット３４０の下面とマスクＭの上面との間に微少なクリアランス（例えば、５〜１０μｍ）を形成する。すなわち、エア支持ユニット３４０は、いわゆるバキューム・プリロード・エアベアリングとして機能する。   On the lower surface of the air support unit 340, a plurality of minute holes are formed over almost the entire surface. To the air support unit 340, a pressurized gas (for example, air) supply device (not shown) installed outside the mask stage device 314 and a vacuum device are connected. The air support unit 340 sucks the gas between the lower surface of the air support unit 340 and the upper surface of the mask M through a part of the plurality of holes, and the levitation force (force in + Z direction on the mask M. FIG. 12). In addition, the pressure gas is jetted onto the upper surface of the mask M through the other portions of the plurality of holes, thereby allowing a slight amount of space between the lower surface of the air support unit 340 and the upper surface of the mask M. A clear clearance (for example, 5 to 10 μm) is formed. That is, the air support unit 340 functions as a so-called vacuum preload air bearing.

なお、マスクＭの駆動系に関しては、要素を上下方向に逆に配置すれば（すなわち、マスクＭの下面が吸着保持されるように構成すれば）、上記第１〜第３の実施形態と同様の構成とすることができるので説明を省略する。また、マスクＭの位置計測系に関しても、要素を上下方向に逆に配置すれば、上記第１〜第３の実施形態と同様の構成とすることができるので説明を省略する。   As for the drive system of the mask M, if the elements are arranged upside down (that is, configured so that the lower surface of the mask M is sucked and held), the same as in the first to third embodiments. The description thereof will be omitted. In addition, regarding the position measurement system of the mask M, if the elements are arranged upside down, the configuration can be made the same as in the first to third embodiments, and the description thereof is omitted.

本第４の実施形態によれば、マスクＭの上面を非接触で懸垂支持するので、マスクの下面にペリクルＰｅを取る付けることができる。   According to the fourth embodiment, since the upper surface of the mask M is suspended and supported without contact, the pellicle Pe can be attached to the lower surface of the mask.

なお、以上説明した第１〜第４の実施形態の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記第１の実施形態において、マスクＭの交換動作を行う際、マスクＭの搬出位置とマスクＭの搬入位置とが同じ位置（マスク交換位置）で行われたが、マスク搬入位置（ローディングポジション）とマスク搬出位置（アンローディングポジション）とは、別であっても良く、例えばアンローディングポジションを開口部４２に対してＸ軸方向の一側（例えば−Ｘ側）の領域に設定するととともに、ローディングポジションを開口部４２に対してＸ軸方向の他側（例えば＋Ｘ側）の領域に設定しても良い。この場合、マスクＭの搬出動作と別のマスクＭの搬入動作とを一部並行して行うことができるので、効率が良い。   In addition, the structure of the 1st-4th embodiment demonstrated above can be changed suitably. For example, in the first embodiment, when the replacement operation of the mask M is performed, the unloading position of the mask M and the loading position of the mask M are performed at the same position (mask replacement position). Position) and mask unloading position (unloading position) may be different. For example, the unloading position is set to an area on one side (for example, −X side) in the X-axis direction with respect to the opening 42. The loading position may be set to a region on the other side in the X-axis direction (for example, + X side) with respect to the opening 42. In this case, the carry-out operation of the mask M and the carry-in operation of another mask M can be partially performed in parallel, which is efficient.

また、上記第４の実施形態において、エア支持ユニット３４０は、エア支持ユニット３４０の下面とマスクＭの上面との間に加圧気体を高速で噴出すること（エア支持ユニット３４０を、いわゆるベルヌーイチャックとして機能させること）により（気体の吸引を行うことなく）、マスクＭを懸垂保持しても良い。   In the fourth embodiment, the air support unit 340 ejects pressurized gas at a high speed between the lower surface of the air support unit 340 and the upper surface of the mask M (the air support unit 340 is a so-called Bernoulli chuck). The mask M may be suspended and held (without performing gas suction).

また、上記実施形態において、マスクＭは、一対のマスク保持装置６０Ａ、６０Ｂそれぞれの吸着パッド６６ｂにより、＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部近傍が吸着保持されたが、吸着パッド６６ｂの数、及びマスクＭの吸着保持位置は、これに限られず、より多くの箇所（Ｘ軸方向の端部を含む）を吸着保持しても良い。この場合、例えば枠状の部材を用いてマスクＭの外周全体を囲んでも良い。   In the above embodiment, the mask M is sucked and held near the end portions on the + Y side and the −Y side by the suction pads 66b of the pair of mask holding devices 60A and 60B. The suction holding position of the mask M is not limited to this, and more places (including the end in the X-axis direction) may be sucked and held. In this case, for example, the entire outer periphery of the mask M may be surrounded using a frame-shaped member.

また、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。 The illumination light may be ultraviolet light such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). As the illumination light, for example, a single wavelength laser beam oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with, for example, erbium (or both erbium and ytterbium). In addition, harmonics converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used. A solid laser (wavelength: 355 nm, 266 nm) or the like may be used.

また、投影光学系１６が複数本の光学系を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学系の本数はこれに限らず、１本以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、オフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。また、投影光学系１６としては、拡大系、又は縮小系であっても良い。   Although the case where the projection optical system 16 is a multi-lens projection optical system including a plurality of optical systems has been described, the number of projection optical systems is not limited to this, and one or more projection optical systems may be used. The projection optical system is not limited to a multi-lens projection optical system, and may be a projection optical system using an Offner type large mirror. Further, the projection optical system 16 may be an enlargement system or a reduction system.

また、マスクステージ装置としては、例えば米国特許第８，１５９，６４９号明細書に開示されるような、２種類のマスクパターンが形成されたマスクを適宜Ｙ軸方向にステップ移動させることにより、マスク交換を行うことなく上記２種類のマスクパターンを選択的に基板に転写することが可能なマスクステージ装置であっても良い。この場合、上記第１〜第４の実施形態に係るエア浮上ユニット４０、１４０、２４０、エア支持ユニット３４０の幅を、上記実施形態に比べて広く形成すると良い。   Further, as a mask stage apparatus, for example, as disclosed in US Pat. No. 8,159,649, a mask on which two types of mask patterns are formed is moved stepwise in the Y-axis direction as appropriate. It may be a mask stage apparatus that can selectively transfer the two types of mask patterns to the substrate without replacement. In this case, the air levitation units 40, 140, 240 and the air support unit 340 according to the first to fourth embodiments may be formed wider than the above embodiments.

また、露光装置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転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。   Further, the use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for liquid crystal that transfers the liquid crystal display element pattern onto the square glass plate. For example, the exposure apparatus for manufacturing an organic EL (Electro-Luminescence) panel, the semiconductor manufacture The present invention can also be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing an exposure apparatus, a thin film magnetic head, a micromachine, a DNA chip, and the like. Moreover, in order to manufacture not only microdevices such as semiconductor elements but also masks or reticles used in light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates, silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。   The object to be exposed is not limited to a glass plate, and may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, or mask blanks. Moreover, when the exposure target is a substrate for a flat panel display, the thickness of the substrate is not particularly limited, and includes, for example, a film-like (flexible sheet-like member). The exposure apparatus of the present embodiment is particularly effective when a substrate having a side length or diagonal length of 500 mm or more is an exposure target.

液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   For electronic devices such as liquid crystal display elements (or semiconductor elements), the step of designing the function and performance of the device, the step of producing a mask (or reticle) based on this design step, and the step of producing a glass substrate (or wafer) A lithography step for transferring a mask (reticle) pattern to a glass substrate by the exposure apparatus and the exposure method of each embodiment described above, a development step for developing the exposed glass substrate, and a portion where the resist remains. It is manufactured through an etching step for removing the exposed member of the portion by etching, a resist removing step for removing a resist that has become unnecessary after etching, a device assembly step, an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-described exposure method is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the glass substrate. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity. .

以上説明したように、本発明の露光装置は、パターン保持体をエネルギビームに対して相対移動させるのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。   As described above, the exposure apparatus of the present invention is suitable for moving the pattern holder relative to the energy beam. Moreover, the manufacturing method of the flat panel display of this invention is suitable for production of a flat panel display. The device manufacturing method of the present invention is suitable for the production of micro devices.

１０…液晶露光装置、１４…マスクステージ装置、４０…エア浮上ユニット、４２…開口部、６０Ａ、６０Ｂ…マスク保持装置、ＩＬ…照明光、Ｍ…マスク、Ｐ…基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal exposure apparatus, 14 ... Mask stage apparatus, 40 ... Air floating unit, 42 ... Opening part, 60A, 60B ... Mask holding apparatus, IL ... Illumination light, M ... Mask, P ... Substrate.

Claims (24)

所定のパターンを有するパターン保持体と露光対象物体とを所定の２次元平面内の走査方向に相対移動させつつ、エネルギビームを用いて前記パターンを前記露光対象物体に転写する露光装置であって、
前記相対移動時に前記パターン保持体の一面に対向可能な対向面部を有し、該対向面部を用いて前記パターン保持体を非接触支持するとともに、前記対向面部に前記エネルギビームを通過させる開口部が形成された支持部材と、
前記パターン保持体を保持する保持部材を含み、前記保持部材を駆動して前記エネルギビームに対して少なくとも前記走査方向に前記パターン保持体を駆動する駆動系と、を備える露光装置。 An exposure apparatus for transferring the pattern to the exposure target object using an energy beam while relatively moving the pattern holder having the predetermined pattern and the exposure target object in a scanning direction within a predetermined two-dimensional plane,
There is an opposing surface portion that can oppose one surface of the pattern holding body during the relative movement, and the opening portion that allows the pattern holder to be non-contact supported using the opposing surface portion and that allows the energy beam to pass through the opposing surface portion. A formed support member;
An exposure apparatus comprising: a holding member that holds the pattern holding body; and a driving system that drives the holding member to drive the pattern holding body in at least the scanning direction with respect to the energy beam. 前記支持部材は、前記パターン保持体を下方から支持する請求項１に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the support member supports the pattern holder from below. 前記支持部材は、前記対向面部から気体を前記パターン保持体に噴出する請求項２に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the support member ejects gas from the facing surface portion to the pattern holding body. 前記保持部材は、前記支持部材に下方から非接触支持される請求項２又は３に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the holding member is non-contact supported by the support member from below. 前記エネルギビームを前記露光対象物体に導く投影光学系を更に備え、
前記投影光学系は、少なくとも一部が前記開口部に挿入される請求項２〜４のいずれか一項に記載の露光装置。 A projection optical system for guiding the energy beam to the object to be exposed;
The exposure apparatus according to claim 2, wherein at least a part of the projection optical system is inserted into the opening. 前記開口部内に気体膜を形成する気体膜形成装置をさらに備え、
前記気体膜は、前記エネルギビームの通過を許容するとともに、前記エネルギビームの出射側の空間と入射側の空間との間における気体の流れを制限する請求項２〜５のいずれか一項に記載の露光装置。 A gas film forming apparatus for forming a gas film in the opening;
6. The gas film according to claim 2, wherein the gas film allows passage of the energy beam and restricts a gas flow between a space on an emission side and a space on an incident side of the energy beam. Exposure equipment. 前記パターン保持体の下面側の空間に気流を発生させる気流生成装置を更に備える請求項２〜６のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, further comprising an airflow generation device that generates an airflow in a space on a lower surface side of the pattern holder. 前記保持部材に保持される前記パターン保持体の交換動作が、前記支持部材上で行われる請求項２〜７のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the replacement operation of the pattern holder held by the holding member is performed on the support member. 前記支持部材は、前記パターン保持体を重力方向上側から懸垂支持する請求項１に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the support member suspends and supports the pattern holder from above in the direction of gravity. 前記支持部材は、前記対向面部と前記パターン保持体の前記一面との間の気体を吸引する請求項９に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 9, wherein the support member sucks gas between the facing surface portion and the one surface of the pattern holding body. 前記支持部材は、前記パターン保持体の少なくとも前記２次元平面内で前記走査方向に直交する方向の位置情報を求めるための計測部材を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the support member includes a measurement member for obtaining position information in a direction orthogonal to the scanning direction within at least the two-dimensional plane of the pattern holder. . 前記計測部材は、前記パターン保持体に設けられた前記走査方向に平行な計測用ラインを撮像する画像センサを含む請求項１１に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 11, wherein the measurement member includes an image sensor that images a measurement line parallel to the scanning direction provided on the pattern holder. 前記計測部材は、前記パターン保持体に設けられた前記走査方向に直交する方向を周期方向とする回折格子を含むスケールに検出光を照射し、前記スケールからの検出光を受光するエンコーダヘッドを含む請求項１１に記載の露光装置。   The measurement member includes an encoder head that irradiates detection light to a scale including a diffraction grating provided in the pattern holder and having a periodic direction in a direction orthogonal to the scanning direction, and receives detection light from the scale. The exposure apparatus according to claim 11. 前記スケールには、前記走査方向を周期方向とする回折格子が更に設けられ、
前記エンコーダヘッドは、前記スケールを用いて前記パターン保持体の前記走査方向の位置情報を更に求める請求項１３に記載の露光装置。 The scale is further provided with a diffraction grating having the scanning direction as a periodic direction,
The exposure apparatus according to claim 13, wherein the encoder head further obtains position information of the pattern holder in the scanning direction using the scale. 前記支持部材には、少なくとも前記走査方向を周期方向とする回折格子を含むスケールが設けられ、
前記保持部材には、前記スケールに検出光を照射し、前記スケールからの検出光を受光することにより前記保持部材の前記走査方向の位置情報を求めるエンコーダヘッドが設けられる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。 The support member is provided with a scale including a diffraction grating having at least the scanning direction as a periodic direction,
11. The encoder head according to claim 1, wherein the holding member is provided with an encoder head that obtains position information of the holding member in the scanning direction by irradiating the scale with detection light and receiving detection light from the scale. An exposure apparatus according to claim 1. 前記スケールには、前記走査方向に直交する方向を周期方向とする回折格子が更に設けられ、
前記エンコーダヘッドは、前記スケールを用いて前記パターン保持体の前記走査方向に直交する方向の位置情報を更に求める請求項１５に記載の露光装置。 The scale is further provided with a diffraction grating whose periodic direction is a direction orthogonal to the scanning direction,
The exposure apparatus according to claim 15, wherein the encoder head further obtains position information of the pattern holder in a direction orthogonal to the scanning direction using the scale. 前記保持部材は、前記走査方向に長ストロークで移動可能な第１移動部と、
前記第１移動部に設けられ、前記第１移動部に対して少なくとも前記走査方向に微少ストロークで移動可能な第２移動部と、を備え、
前記パターン保持体は、前記第２移動部に保持される請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。 The holding member has a first moving part that is movable in a long stroke in the scanning direction;
A second moving part that is provided in the first moving part and is movable with a small stroke in at least the scanning direction with respect to the first moving part,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the pattern holder is held by the second moving unit. 前記保持部材は、前記第１移動部と前記第２移動部との前記走査方向の相対移動を制限する制限装置を備える請求項１７に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 17, wherein the holding member includes a limiting device that limits relative movement of the first moving unit and the second moving unit in the scanning direction. 前記保持部材は、前記２次元平面内で前記走査方向に直交する方向に関して一対設けられ、
前記一対の保持部材は、一方が前記パターン保持体の前記走査方向に直交する方向に関する一側の端部を保持し、他方が前記パターン保持体の前記走査方向に直交する方向に関する他側の端部を保持する請求項１〜１８のいずれか一項に記載の露光装置。 A pair of the holding members are provided in a direction orthogonal to the scanning direction in the two-dimensional plane,
One of the pair of holding members holds an end portion on one side of the pattern holding body in a direction orthogonal to the scanning direction, and the other end of the pattern holding body on the other side in a direction orthogonal to the scanning direction. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 18, wherein the exposure apparatus retains a portion. 前記駆動系は、前記保持部材を用いて前記パターン保持体を前記エネルギビームに対して前記走査方向に直交する方向、及び前記２次元平面内に直交する軸回りに微少駆動する請求項１〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。   The drive system uses the holding member to slightly drive the pattern holder in a direction perpendicular to the scanning direction with respect to the energy beam and an axis perpendicular to the two-dimensional plane. The exposure apparatus according to any one of the above. 前記露光対象物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項１〜２０のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure target object is a substrate used in a flat panel display device. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項２１に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 21, wherein the substrate has a length of at least one side or a diagonal length of 500 mm or more. 請求項２１又は２２に記載の露光装置を用いて前記露光対象物体を露光することと、
露光された前記露光対象物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。 Exposing the object to be exposed using the exposure apparatus according to claim 21 or 22,
Developing the exposed object to be exposed, and manufacturing a flat panel display. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記露光対象物体を露光することと、
露光された前記露光対象物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the object to be exposed using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 20,
And developing the exposed object to be exposed.
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