JP2019028331A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査露光においてマークを形成した部品とマークを形成していない部品との位置関係を求めることができる露光装置を提供する。【解決手段】マスク保持部２０を第１方向に移動させて露光する露光装置であり、マスク保持部の、第１方向と略直交する側面にテンプレートが設けられる。光照射部からテンプレートに向けて光が照射されると、カメラは、光照射部から照射されたパターンと、テンプレートに形成されたパターンとが重なった画像を読み取る。【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置に関する。

特許文献１には、型に形成されたマークと、基板ステージに載置された基板上に形成されたマークとの干渉縞をスコープで検出し、これに基づいて２つの物体の位置関係を求める検出装置が開示されている。

特開２０１２−２５３３２５号公報

特許文献１に記載の発明では、２つの物体の位置関係を求めるのに２つの部品のそれぞれにマークを形成しなければならないという問題がある。また、特許文献１に記載の発明では、型及び基板のそれぞれに複数のマークを形成し、マークを一つ一つ順番に検出する必要があるため、特許文献１に記載の発明を、基板を移動させながら露光を行なう、いわゆる走査露光に適用することはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、走査露光においてマークを形成した部品とマークを形成していない部品との位置関係を求めることができる露光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る露光装置は、例えば、上側に略水平な面である第１面が形成された定盤と、前記第１面に第１方向に沿って移動可能に設けられた平面視略矩形形状の略板状のマスク保持部であって、前記第１面と対向する面と反対側の面である略水平な第２面にマスクが載置されるマスク保持部と、前記マスク保持部を前記第１方向に移動させる駆動部と、前記マスク保持部の、前記第２面と隣接し、かつ前記第１方向と略直交する第３面に隣接して設けられたテンプレートと、前記マスク保持部の上方に、前記第１方向と略直交する方向である第２方向に沿って設けられた複数の光照射部と、前記光照射部から照射され、前記テンプレートを通過した光を受光するカメラと、を備え、前記テンプレートには、前記第１方向に沿った第１線が、当該第１線の幅と略同一の間隔で配置された第１パターンが形成された第１領域と、前記第２方向に沿った第２線が、当該第２線の幅と略同一の間隔で配置された第２パターンが形成された第２領域と、が前記第１方向に隣接して形成され、前記テンプレートは、前記第１パターン及び前記第２パターンが上側に露出するように設けられ、前記光照射部は、前記光照射部の下側に前記テンプレートが位置するように前記駆動部により前記マスク保持部が移動されたときに、前記テンプレートに向けて光を照射し、前記カメラは、前記光照射部から照射されたパターンと、前記第１パターン及び前記第２パターンとが重なった画像を読み取ることを特徴とする。

本発明に係る露光装置によれば、マスク保持部を第１方向に移動させて露光する露光装置であり、マスク保持部の、第１方向と略直交する側面に隣接してテンプレートが設けられる。光照射部からテンプレートに向けて光が照射されると、カメラは、光照射部から照射されたパターンと、テンプレートに形成されたパターンとが重なった画像を読み取る。これにより、走査露光においてマークを形成した部品（テンプレート、マスク保持部）とマークを形成していない部品（光照射部）との位置関係を求めることができる。そして、マスク保持部と光照射部との位置関係に基づいて、複数の光照射部の位置関係を求めることができる。

また、テンプレートには、第１方向に沿った第１線が、第１線の幅と略同一の間隔で配置された第１パターンが形成された第１領域と、第１方向と略直交する方向である第２方向に沿った第２線が、第２線の幅と略同一の間隔で配置された第２パターンが形成された第２領域と、が第１方向に隣接して形成されるため、カメラがパターンを読み取ることで、マスク保持部（テンプレート）と光照射部と（複数の光照射部間）の、第１方向に沿った位置関係と、第２方向に沿った位置関係とを求めることができる。パターンのピッチに応じて位置関係が求められるので、第１パターン、第２パターンをマイクロメートル単位のピッチとすることで、ナノメートル単位の高い精度で位置関係を求めることができる。

ここで、前記テンプレートが設けられるテンプレート保持部を備え、前記テンプレート保持部は、前記第３面に、前記第３面と略平行方向に移動可能に設けられ、前記マスク保持部は、前記マスクの上面と、前記テンプレートの上面とが略一致するように、前記テンプレート保持部を前記第３面と略平行方向に移動させるテンプレート駆動部を有してもよい。これにより、マスクの種類による厚さの差異分にかかわらず、マスクの上面とテンプレートの上面とを略一致させることができる。

ここで、前記テンプレート保持部は、透明な材料で形成され、前記テンプレート保持部の上側の面には、前記テンプレートが設けられる凹部が形成され、前記凹部と前記テンプレートとの間には、弾性を有する透明な樹脂材料が充填されてもよい。これにより、テンプレートを凹部に接着しつつ、温度等の変化やテンプレート保持部の平行移動による歪みを防ぐことができる。

ここで、前記駆動部及び前記光照射部を制御する制御部を備え、前記光照射部は、前記第１方向に沿った縞状の第３パターンであって、前記第１パターンより縞の幅が広い又は幅が狭い第３パターンの光と、前記第２方向に沿った縞状の第４パターンであって、前記第２パターンより縞の幅が広い又は幅が狭い第４パターンの光と、を照射し、前記カメラは、前記第１パターンと前記第３パターンとが重なることで形成されたモアレ縞である第１モアレ縞と、前記第２パターンと前記第４パターンとが重なることで形成されたモアレ縞である第２モアレ縞とを読み取り、前記制御部は、前記第１モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第２方向の位置ずれを取得し、前記第２モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第１方向の位置ずれを取得してもよい。このように、モアレ縞の黒のピーク位置、白のピーク位置やモアレ縞の位相を検出することで、光照射部の位置ずれを容易に取得することができる。また、カメラでモアレ縞を観察するため、カメラが高性能で無い（例えば、カメラが第１パターン、第２パターンを直接読めない）場合においても、マスク保持部と光照射部との位置関係を高精度で求めることができる。

ここで、前記テンプレートには、前記第１方向に沿ってみたときに、前記第１領域の両側に前記第２領域が設けられてもよい。これにより、第１領域の＋ｘ側に配置された第２領域によるモアレ縞と、第１領域の−ｘ側に配置された第２領域によるモアレ縞とを合わせる（必要に応じて第２領域間を補完する）ことで黒のピーク位置、白のピーク位置を複数検出することができ、これにより光照射部のｘ方向の位置ずれを正確に取得することができることができる。また、第２領域に挟まれる第１領域を、テンプレートに曲がりが発生したとしても延び縮みの無い（又は最も少ない）中央部分におくことができる。

ここで、前記制御部は、前記マスクに描画するパターンの位置及び形状に関する情報である描画情報を取得し、前記描画情報に基づいて前記光照射部から前記マスクに光を照射して描画処理を行い、前記第１モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第２方向の位置ずれを取得し、当該位置ずれに基づいて前記描画情報の前記第２方向の位置を調整し、前記第２モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第１方向の位置ずれを取得し、当該位置ずれに基づいて前記光照射部へ出力する信号のタイミングを調整してもよい。これにより、光照射部同士の位置ずれを補正して描画処理を行うことができる。したがって、マスクに描画された画像において、光照射部間のつなぎ目のずれをなくし、マスクに綺麗な描画を行なうことができる。

ここで、前記マスク保持部の前記第１方向における位置を取得する位置測定部が設けられ、前記マスク保持部には、前記第３面と反対側の面である第４面に沿ってバーミラーが設けられ、前記光照射部には、前記バーミラーと平行なミラーが設けられ、前記定盤には、前記ミラーの位置を基準とした前記バーミラーの位置を測定することで、前記光照射部と前記マスク保持部との位置関係を測定するレーザ干渉計が設けられ、前記制御部は、前記位置測定部の測定結果と、前記レーザ干渉計の測定結果と、に基づいて前記光照射部から光を照射してもよい。空気中でレーザ干渉計を用いると１０ｎｍ近い揺らぎが出てしまうが、位置測定部についても揺らぎは発生しない。このように、位置測定部の測定結果をレーザ干渉計を用いて補正することで、高い精度でマスク保持部の移動及び描画位置の補正を行うことができる。

本発明によれば、走査露光においてマークを形成した部品とマークを形成していない部品との位置関係を求めることができる。

第１の実施の形態に係る露光装置１の概略を示す斜視図である。 マスク保持部２０の概略を示す斜視図である。 テンプレート保持部２４及びテンプレート２５について説明する図である。 テンプレート２５の上面２５ａの部分拡大図である。 １枚のマスクからテンプレート２５が複数作成される様子を模式的に示す図である。 光照射部３０ａの概略を示す要部透視図である。 測定部４０及びレーザ干渉計５０がマスク保持部２０の位置を測定する様子を示す概略図である。 露光装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 制御部１５１ａが行う駆動部６１、６２の制御について説明する図である。 光照射部３０ａ〜３０ｇがテンプレート２５の上を通過するときに、光照射部３０ａ〜３０ｇからそれぞれ照射される光（以下、検査用パターンという）を示す図である。 撮像素子１８ｘに結像された画像の一部を例示する図であり、（Ａ）はパターンＰ１とパターンＰ３とが重なった部分の画像の一例であり、（Ｂ）はパターンＰ２とパターンＰ４とが重なった部分の画像の一例である。 制御部１５１ａが行う描画位置補正処理について説明する図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、重複する部分については説明を省略する。

本発明における露光装置とは、略水平方向に保持した感光性基板（例えば、ガラス基板）を走査方向に移動させながらレーザ等の光を照射してフォトマスクを生成するマスク製造装置である。感光性基板としては、例えば、熱膨張率が非常に小さい（例えば、約５．５×１０^−７／Ｋ程度）石英ガラスが用いられる。

露光装置により生成されるフォトマスクは、例えば液晶表示装置用の基板を製造するために用いられる露光用マスクである。フォトマスクは、一辺が例えば１ｍを超える（例えば、１４００ｍｍ×１２２０ｍｍ）大型の略矩形形状の基板上に、１個または複数個のイメージデバイス用転写パターンが形成されたものである。以下、加工前、加工中及び加工後の感光性基板（フォトマスク）を包括する概念として、マスクＭという用語を使用する。

ただし、本発明の露光装置は、マスク製造装置に限定されない。本発明の露光装置は、略水平方向に保持した基板を走査方向に移動させながら光（レーザ、ＵＶ、偏光光等を含む）を照射する様々な装置を含む概念である。

図１は、第１の実施の形態に係る露光装置１の概略を示す斜視図である。露光装置１は、主として、定盤１１と、板状部１２と、レール１３、１４と、枠体１５と、マスク保持部２０と、光照射部３０と、測定部４０と、レーザ干渉計５０と、を有する。なお、図１においては、一部の構成について図示を省略している。また、露光装置１は、装置全体を覆う図示しない温度調整部により、一定温度に保たれている。

定盤１１は、略直方体形状（厚板状）の部材であり、例えば、石（例えば、花崗岩）や低膨張率の鋳物（例えば、ニッケル系の合金）で形成される。定盤１１は、上側（＋ｚ側）に略水平（ｘｙ平面と略平行）な上面１１ａを有する。

定盤１１は、設置面（例えば、床）上に載置された複数の除振台（図示せず）の上に載置される。これにより、定盤１１が除振台を介して設置面上に載置される。除振台はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。なお、除振台は必須ではない。定盤１１の＋ｘ側には、マスクＭをマスク保持部２０に設置するローダ（図示せず）が設けられる。

レール１３は、セラミック製の細長い板状の部材であり、定盤１１の上面１１ａに、長手方向がｘ方向に沿うように固定される。３本のレール１３は、高さ（ｚ方向の位置）が略同一であり、上面が高精度及び高平坦度で形成される。

ローダ側（＋ｘ側）のレール１３は、端が上面１１ａの端部に設けられ、反ローダ側（−ｘ側）のレール１３は、端が上面１１ａの端部より内側に設けられる。

板状部１２は、レール１３の上に載置される。板状部１２は、セラミック製の略板状の部材であり、全体として略矩形形状である。板状部１２の下面（−ｚ側の面）には、長手方向がｘ方向に沿うようにガイド部（図示せず）が設けられる。これにより、板状部１２がｘ方向以外に移動しないように板状部１２の移動方向が規制される。

板状部１２の上面１２ａには、レール１４が設けられる。レール１４は、長手方向がｙ方向に沿うように固定される。レール１４は、高さが略同一であり、上面が高精度及び高平坦度で形成される。

マスク保持部２０は、平面視略矩形形状の略板状であり、熱膨張係数が略０．５〜１×１０−７／Ｋの低膨張性セラミックを用いて形成される。これにより、マスク保持部２０の変形を防止することができる。なお、マスク保持部２０は、熱膨張係数が略５×１０−８／Ｋの超低膨張性ガラスセラミックを用いて形成することもできる。この場合には、制御しきれない温度変化が発生したとしても、マスク保持部２０の変形を確実に防止することができる。なお、マスク保持部２０をマスクＭと同様に伸び縮みする材料で形成してもよい。

マスク保持部２０は、レール１４の上に載置される。言い換えれば、マスク保持部２０は、板状部１２及びレール１３、１４を介して上面１１ａに設けられる。

マスク保持部２０の下面には、長手方向がｙ方向に沿うようにガイド部（図示せず）が設けられる。これにより、マスク保持部２０、すなわち板状部１２がｙ方向以外に移動しないようにマスク保持部２０の移動方向が規制される。

このように、マスク保持部２０（板状部１２）は、レール１３に沿ってｘ方向に移動可能に設けられ、マスク保持部２０は、レール１４に沿ってｙ方向に移動可能に設けられる。

マスク保持部２０は、略水平な上面２０ａを有する。上面２０ａには、マスクＭ（図示省略）が載置される。マスク保持部２０の詳細については後に詳述する。

露光装置１は、図示しない駆動部６１、６２（図１では図示せず、図８参照）を有する。駆動部６１、６２は、例えばリニアモータである。駆動部６１はマスク保持部２０（板状部１２）をレール１３に沿ってｘ方向に移動させ、駆動部６２はマスク保持部２０をレール１４に沿ってｙ方向に移動させる。駆動部６１、６２が板状部１２やマスク保持部２０を移動させる方法は、既に公知の様々な方法を用いることができる。

測定部４０（図１では図示省略、図７参照）は、例えばリニアエンコーダであり、マスク保持部２０の位置を測定する。測定部４０は、位置測定部４１、４２を有する。測定部４０については後に詳述する、

定盤１１には、枠体１５が設けられる。枠体１５は、マスク保持部２０の上方（＋ｚ方向）に光照射部３０を保持する。

光照射部３０は、マスクＭに光（本実施の形態では、レーザ光）を照射する。光照射部３０は、ｙ方向に沿って一定間隔（例えば、略２００ｍｍおき）で設けられる。本実施の形態では、７個の光照射部３０ａ、光照射部３０ｂ、光照射部３０ｃ、光照射部３０ｄ、光照射部３０ｅ、光照射部３０ｆ、光照射部３０ｇを有する。光照射部３０ａ〜３０ｇは、それぞれ図示しない駆動部により、ｚ方向に移動可能に設けられる。光照射部３０ａ〜３０ｇ全体を１０ｍｍ程度の範囲で動かす粗動軸（図示せず）と、光照射部３０ａ〜３０ｇを３０μｍ程度の範囲で微動させる微動軸（図示せず）と、を有する。光照射部３０については後に詳述する。

レーザ干渉計５０は、レーザ干渉計５１、５２を有する。枠体１５の−ｙ側に設けられた柱には、レーザ干渉計５１が設けられる。また、定盤１１の＋ｘ側の側面には、レーザ干渉計５２（図１では図示省略）が設けられる。レーザ干渉計５０については、後に詳述する。

次に、マスク保持部２０について説明する。図２は、マスク保持部２０の概略を示す斜視図である。

マスク保持部２０は、上面２０ａと隣接する側面２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを有する。側面２０ｄは側面２０ｂの反対側の面である。側面２０ｂは＋ｘ側の側面であり、側面２０ｃは−ｙ側の側面であり、側面２０ｄは−ｘ側の側面である。側面２０ｂ、２０ｄは、ｘ方向と略直交しており（ｙ方向に略沿っており）、側面２０ｃはｘ方向に略沿っている。側面２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、ｚ方向と略平行である。

上面２０ａには、バーミラー２１、２２、２３が設けられる。バーミラー２１、２２は、側面２０ｂに沿って設けられ、バーミラー２３は、−ｙ側の側面２０ｃに沿って設けられる。

側面２０ｄには、テンプレート保持部２４が設けられる。テンプレート保持部２４には、テンプレート２５が設けられる。

図３は、テンプレート保持部２４及びテンプレート２５について説明する図である。テンプレート保持部２４は、透明な材料（例えば、石英ガラス）で形成され、ｚ方向と略平行方向に移動可能に設けられる。テンプレート保持部２４を石英ガラスとすることで、テンプレート２５の熱膨張による歪みを最小とすることができる。

テンプレート保持部２４の上側の面２４ａには、テンプレート２５が設けられる凹部２４ｂが形成される。凹部２４ｂとテンプレート２５との間には、弾性を有する透明な樹脂材料２６が充填される。これにより、テンプレート２５を凹部２４ｂに接着しつつ、温度等の変化による歪みを防ぐことができる。樹脂材料２６が充填される空間の厚さは、図３における左右方向、高さ方向ともに略同一とする。

マスク保持部２０には、駆動部６３（図３では図示せず、図８参照）が設けられる。駆動部６３は、テンプレート保持部２４をｚ方向（図３の矢印方向）に移動させる。また、テンプレート保持部２４は、側面２０ｄに対し、図示しない真空吸着機構又は摩擦力により固定される。駆動部６３や真空吸着機構は、既に公知の様々な方法を用いることができる。

駆動部６３は、マスク保持部２０の上面２０ａに載置されたマスクＭの上面Ｍａと、テンプレート２５の上面２５ａとが略一致する（ここで略一致とは、略±３０μｍ以内である）ように、テンプレート保持部２４を側面２０ｄと略平行方向に移動させる。テンプレート保持部２４は、マスクＭの種類による厚さの差異分（１０ｍｍ程度）だけｚ方向に移動可能に設けられることが望ましい。

テンプレート２５は、上面２５ａが上側に露出するようにテンプレート保持部２４に設けられる。図４は、テンプレート２５の上面２５ａの部分拡大図である。

上面２５ａには、ｘ方向に略沿った線Ｌ１が、線Ｌ１の幅と略同一の間隔で配置された縞状のパターンＰ１が形成された領域Ｒ１と、ｙ方向に略沿った線Ｌ２が、線Ｌ２の幅と略同一の間隔で配置された縞状のパターンＰ２が形成された領域Ｒ２と、が形成される。領域Ｒ１と領域Ｒ２とは、ｘ方向に隣接して形成され、ｘ方向に沿ってみたときに領域Ｒ１の両側に領域Ｒ２が設けられる。領域Ｒ１、Ｒ２のｘ方向の長さは略３００μｍである。

領域Ｒ１は、テンプレート２５のｘ方向略中央に設けられる。テンプレート２５のｘ方向略中央は、仮にテンプレート２５に曲がりが発生したとしても延び縮みの無い（又は最も少ない）部分である。このように領域Ｒ１、Ｒ２を配置することで、モアレ縞を撮像する（後に詳述）処理をマスク保持部２０が静止した状態で行う場合においても、＋ｘ側の領域Ｒ２と−ｘ側の領域Ｒ２とで補完することで光照射部３０の対物レンズ３２の対称歪み成分をキャンセルすることができる。

パターンＰ１は、光照射部３０ａ〜３０ｇのｙ方向の位置を決定するためのパターンであり、パターンＰ２は、光照射部３０ａ〜３０ｇからマスクＭへ光を照射するタイミングを決定するためのパターンである。線Ｌ１、Ｌ２の幅ｌ１、ｌ２は略１〜２μｍである。

パターンＰ１、Ｐ２の外側には、十字パターンＰ５が形成される。十字パターンＰ５は、光照射部３０ａ〜３０ｇのｙ方向の間隔と略同一の間隔で形成される。

テンプレート２５は、図５に示すように、１枚のマスク（感光性基板）から複数作成される。マスクは例えば幅１４００ｍｍ×１２２０ｍｍ程度の大きさであり、マスク上に帯状の領域Ｒ１、Ｒ２を複数形成し、これを中心とした所定の幅（例えば５０ｍｍ）でマスクを切断することでテンプレート２５が形成される。テンプレート２５はマスクＭと同じ材質であるため、たとえ環境温度が変化してマスクＭが熱膨張又は熱収縮したとしても、テンプレート２５も同じ量だけ膨張又は収縮するため、温度変化による不具合を最小限にすることができる。

図３の説明に戻る。テンプレート保持部２４には、面２４ａと対向する面２４ｃに隣接してレンズ２７が設けられる。図３の二点鎖線で示すように、テンプレート２５には光照射部３０（図３では図示省略）から光が照射され、テンプレート２５及びレンズ２７を通過した光は、カメラ１８に入射する。

カメラ１８は、レール１３（図３では図示省略）に設けられる。カメラ１８は、ｚ方向に移動可能に設けられ、図示しない駆動部によりｚ方向に駆動される。カメラ１８は、ｙ方向に沿って７個（カメラ１８ａ〜１８ｇ、図１２参照）設けられる。

カメラ１８は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１８ｘを有し、テンプレート２５及びレンズ２７を通過した光を受光する。カメラ１８の視野は略１ｍｍ×１．２ｍｍ程度であり、撮像素子１８ｘにはパターンＰ１、Ｐ２及び十字パターンＰ５が全て結像される。

カメラ１８及びレンズ２７は、高性能である必要はない。例えば、光学歪の有無は問わず、撮像素子１８ｘの解像度が低くてもよい。これについては後に詳述する。

次に、光照射部３０について説明する。光照射部３０ａ〜光照射部３０ｇは、同一の構成であるため、以下、光照射部３０ａについて説明する。

図６は、光照射部３０ａの概略を示す要部透視図である。光照射部３０ａは、主として、ＤＭＤ３１と、対物レンズ３２と、光源部３３と、ＡＦ処理部３４と、を有する。

ＤＭＤ３１は、デジタルミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ）であり、面状のレーザ光が照射可能である。ＤＭＤ３１は、多数の可動式のマイクロミラー（図示省略）を有し、１枚のマイクロミラーから１画素分の光が照射される。マイクロミラーは、大きさが略１０μｍであり、２次元状に配置されている。ＤＭＤ３１には光源部３３（後に詳述）から光が照射され、光は各マイクロミラーで反射される。マイクロミラーは、その対角線と略平行な軸を中心に回転可能であり、ＯＮ（マスクＭに向けて光を反射させる）とＯＦＦ（マスクＭに向けて光を反射させない）との切り替えが可能である。ＤＭＤ３１はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。

対物レンズ３２は、ＤＭＤ３１の各マイクロミラーで反射されたレーザ光をマスクＭの表面に結像させる。描画時には、光照射部３０ａ〜光照射部３０ｇのそれぞれから光が照射され、この光がマスクＭ上で結像することにより、マスクＭにパターンが描画される。

光源部３３は、主として、光源３３ａと、レンズ３３ｂと、フライアイレンズ３３ｃと、レンズ３３ｄ、３３ｅと、ミラー３３ｆと、を有する。光源３３ａは、例えばレーザダイオードであり、光源３３ａから出射された光は、光ファイバ等を介してレンズ３３ｂに導かれる。

光は、レンズ３３ｂからフライアイレンズ３３ｃに導かれる。フライアイレンズ３３ｃは複数枚のレンズ（図示せず）を２次元状に配置したものであり、フライアイレンズ３３ｃにおいて多数の点光源が作られる。フライアイレンズ３３ｃを通過した光は、レンズ３３ｄ、３３ｅ（例えば、コンデンサレンズ）を通って平行光となり、ミラー３３ｆでＤＭＤ３１に向けて反射される。

ＡＦ処理部３４は、マスクＭへ照射される光の焦点をマスクＭに合わせるものであり、主として、ＡＦ用光源３４ａと、コリメータレンズ３４ｂと、ＡＦ用シリンドリカルレンズ３４ｃ、ミラー３４ｄ、３４ｅと、レンズ３４ｆと、ＡＦセンサ３４ｇ、３４ｈと、を有する。ＡＦ用光源３４ａから照射された光はコリメータレンズ３４ｂで平行光となり、ＡＦ用シリンドリカルレンズ３４ｃで線状の光となり、ミラー３４ｄで反射されてマスクＭの表面に結像する。マスクＭで反射した光は、ミラー３４ｅで反射され、レンズ３４ｆで集光されて、ＡＦセンサ３４ｇ、３４ｈに入射する。ＡＦ処理部３４は、ＡＦセンサ３４ｇ、３４ｈで受光された結果に基づいて合焦位置を求めるオートフォーカス処理を行う。なお、オートフォーカス処理はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。

図７は、測定部４０及びレーザ干渉計５０がマスク保持部２０の位置を測定する様子を示す概略図である。なお、図７では、レール１３、１４の一部のみ図示している。また、図７では、光照射部３０ａ、３０ｇのみ図示し、光照射部３０ｂ〜３０ｆについては図示を省略する。

位置測定部４１、４２は、それぞれ、スケール４１ａ、４２ａと、検出ヘッド４１ｂ、４２ｂと、を有する。

スケール４１ａは、＋ｙ側のレール１３の＋ｙ側の端面及び−ｙ側のレール１３の−ｙ側の端面に設けられる。検出ヘッド４１ｂは、板状部１２（図６では図示省略）の＋ｙ側及び−ｙ側の端面に設けられる。図７では、＋ｙ側のスケール４１ａ及び検出ヘッド４１ｂについての図示を省略する。

スケール４２ａは、＋ｘ側のレール１４の＋ｘ側の端面及び−ｘ側のレール１３の−ｘ側の端面に設けられる。検出ヘッド４２ｂ（図１では図示省略）は、マスク保持部２０の＋ｘ側及び−ｘ側の端面に設けられる。図７では、−ｘ側のスケール４２ａ及び検出ヘッド４２ｂについての図示を省略する。

スケール４１ａ、４２ａは、例えばレーザホログラムスケールであり、０．５１２μｍピッチでメモリが形成されている。検出ヘッド４１ｂ、４２ｂは、光（例えば、レーザ光）を照射し、スケール４１ａ、４２ａで反射された光を取得し、これにより発生する信号を５１２等分して１ｎｍを得、これにより発生する信号を５１２０等分して０．１ｎｍを得る。位置測定部４１、４２はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。

光照射部３０ａには、ｘｚ平面と略平行な反射面を有するミラー３５ａが設けられる。光照射部３０ｇには、ｘｚ平面と略平行な反射面を有するミラー３５ｂ、３５ｃが設けられる。ミラー３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、ｘ方向の位置が重ならないように設けられる。

光照射部３０ａには、ｙｚ平面と略平行な反射面を有するミラー３６ａが設けられる。光照射部３０ｇには、ｙｚ平面と略平行な反射面を有するミラー３６ｇが設けられる。

レーザ干渉計５１、５２は、４本のレーザ光を照射する。レーザ干渉計５１は、レーザ干渉計５１ａ、５１ｂ、５１ｃを有する。レーザ干渉計５２は、レーザ干渉計５２ａ、５２ｇを有する。

図７において、レーザ光の経路を２点鎖線で示す。レーザ干渉計５１ａ、５１ｂ、５１ｃから照射される光のうちの２本は、バーミラー２３で反射されて、その反射光がレーザ干渉計５１ａ、５１ｂ、５１ｃで受光される。

レーザ干渉計５１ａから照射される光のうちの残りの２本はミラー３５ａで反射して、その反射光がレーザ干渉計５１ａで受光される。レーザ干渉計５１ｂから照射される光のうちの残りの２本はミラー３５ｂで反射して、その反射光がレーザ干渉計５１ｂで受光される。レーザ干渉計５１ｃから照射される光のうちの残りの２本はミラー３５ｃで反射して、その反射光がレーザ干渉計５１ｃで受光される。

レーザ干渉計５１ａ〜５１ｃは、それぞれミラー３５ａ〜３５ｃの位置を基準としバーミラー２３の位置を測定することで、光照射部３０ａ、３０ｇとマスク保持部２０とのｙ方向の位置関係を測定する。

レーザ干渉計５２ａから照射される光のうちの２本は、バーミラー２２で反射されて、その反射光がレーザ干渉計５２ａで受光される。レーザ干渉計５２ｇから照射される光のうちの２本は、バーミラー２１で反射されて、その反射光がレーザ干渉計５２ｇで受光される。

レーザ干渉計５２ａから照射される光のうちの残りの２本はミラー３６ａで反射して、その反射光がレーザ干渉計５２ａで受光される。レーザ干渉計５２ｇから照射される光のうちの残りの２本はミラー３６ｇで反射して、その反射光がレーザ干渉計５２ｇで受光される。

レーザ干渉計５２ａ、５２ｇは、それぞれミラー３６ａ、３６ｇの位置を基準としバーミラー２１、２２の位置を測定することで、光照射部３０ａ〜３０ｇとマスク保持部２０とのｘ方向の位置関係を測定する。

本実施の形態では、光照射部３０ｂ〜３０ｆにはミラーが設けられず、そのミラーの位置を測定するレーザ干渉計も設けられない。これは、光照射部３０ｂ〜３０ｆの位置を光照射部３０ａ、３０ｇの位置に基づいて内挿により求められることと、カメラ１８で撮像されるモアレ縞を用いた補正処理（後に詳述）により補正が可能だからである。これにより、装置を小型化することができ、かつコストを下げることができる。

図８は、露光装置１の電気的な構成を示すブロック図である。露光装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５４と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５５と、メディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）１５６と、を有し、これらは光照射部３０、位置測定部４１、４２、レーザ干渉計５１、５２、駆動部６１、６２、６３等と互いに接続されている。

ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２、ＲＯＭ１５３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＣＰＵ１５１には、位置測定部４１、４２、レーザ干渉計５１、５２等から信号が入力される。ＣＰＵ１５１から出力された信号は、駆動部６１、６２、６３、光照射部３０に出力される。

ＲＡＭ１５２は、揮発性メモリである。ＲＯＭ１５３は、各種制御プログラム等が記憶されている不揮発性メモリである。ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２、ＲＯＭ１５３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。また、ＲＯＭ１５３は、露光装置１の起動時にＣＰＵ１５１が行うブートプログラムや、露光装置１のハードウェアに依存するプログラム、マスクＭへの描画データなどを格納する。また、ＲＡＭ１５２は、ＣＰＵ１５１が実行するプログラム及びＣＰＵ１５１が使用するデータなどを格納する。

ＣＰＵ１５１は、入出力インターフェース１５４を介して、キーボードやマウス等の入出力装置１４１を制御する。通信インターフェース１５５は、ネットワーク１４２を介して他の機器からデータを受信してＣＰＵ１５１に送信すると共に、ＣＰＵ１５１が生成したデータを、ネットワーク１４２を介して他の機器に送信する。

メディアインターフェース１５６は、記憶媒体１４３に格納されたプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１５２に格納する。なお、記憶媒体１４３は、例えば、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等である。

なお、各機能を実現するプログラムは、例えば、記憶媒体１４３から読み出されて、ＲＡＭ１５２を介して露光装置１にインストールされ、ＣＰＵ１５１によって実行される。

ＣＰＵ１５１は、入力信号に基づいて露光装置１の各部を制御する制御部１５１ａの機能を有する。制御部１５１ａは、ＣＰＵ１５１が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。制御部１５１ａが行う処理については、後に詳述する。

図８に示す露光装置１の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、例えば一般的な情報処理装置が備える構成を排除するものではない。露光装置１の構成要素は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分類されてもよいし、１つの構成要素が複数の構成要素の処理を実行してもよい。

このように構成された露光装置１の作用について説明する。以下の処理は、主として制御部１５１ａによって行われる。

制御部１５１ａは、描画処理に先立って、レーザ干渉計５１、５２を用いて位置測定部４１、４２のキャリブレーションを行う。また、制御部１５１ａは、駆動部６３を制御してテンプレート保持部２４をｚ方向に移動させて、マスクＭの高さとテンプレート２５の高さとを一致させる。次に、制御部１５１ａは、位置測定部４１、４２で取得した測定値に基づいて、マスク保持部２０を移動させる。

制御部１５１ａは、位置測定部４１、４２の測定結果に基づいてマスク保持部２０をｘ方向及びｙ方向に移動させる。図９は、制御部１５１ａが行う駆動部６１、６２の制御について説明する図である。ここでは、駆動部６１、６２がリニアモータであるとして説明する。

まず、推力変換部１６４、１７４は、駆動部６１、６２の可動子のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ信号を出力し、推力変換部１６４、１７４は、その結果に基づいて可動子のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の力率（力率情報）を求めておく。

−ｙ側の位置測定部４１における計測信号は、Ｘカウンタ（１）１６１に入力され、＋ｙ側の位置測定部４１における計測信号は、Ｘカウンタ（２）１６２に入力される。制御部１５１ａは、Ｘカウンタ（１）１６１の出力と、Ｘカウンタ（２）１６２の出力との平均値を、現在位置とする。

−ｘ側の位置測定部４２における計測信号は、Ｙカウンタ（１）１７１に入力され、＋ｘ側の位置測定部４２における計測信号は、Ｙカウンタ（２）１７２に入力される。制御部１５１ａは、Ｙカウンタ（１）１７１の出力と、Ｙカウンタ（２）１７２の出力との平均値を、現在位置とする。

目標座標算出部１６３、１７３では、それぞれ、ＣＰＵ１５１から出力されるパルス等に基づいて、現時点における目標座標（位置指令）が算出される。制御部１５１ａは、Ｘカウンタ（１）１６１、Ｘカウンタ（２）１６２からの出力信号と、目標座標算出部１６３から出力された位置指令との偏差の一次関数（Ｐ）を算出する。また、制御部１５１ａは、偏差の積分に比例して変化する入力値（Ｉ）と、偏差の微分に比例して変化する入力値（Ｄ）を算出する。これらの値は、推力変換部１６４へ入力される。制御部１５１ａは、Ｙカウンタ（１）１７１、Ｙカウンタ（２）１７２からの出力信号と、目標座標算出部１７３から出力された位置指令との偏差の一次関数（Ｐ）を算出する。また、制御部１５１ａは、偏差の積分に比例して変化する入力値（Ｉ）と、偏差の微分に比例して変化する入力値（Ｄ）を算出する。これらの値は、推力変換部１７４へ入力される。

さらに、制御部１５１ａは、目標座標算出部１６３、１７３でそれぞれ算出された位置指令を１次微分する１次微分項と、位置指令を２次微分する２次微分項と、を算出し、それぞれ推力変換部１６４、１７４へ入力する。推力変換部１６４、１７４には、それぞれ原点センサ１６５、１７５から駆動部６１、６２の位置を管理するために基準となる原点信号が入力される。

推力変換部１６４、１７４は、それぞれ、入力された情報に基づいて駆動部６１、６２を駆動するための信号を生成する。具体的には、推力変換部１６４、１７４は、比例動作、積分動作、微分動作を組み合わせたＰＩＤ制御と、目標座標算出部１６３、１７３から入力された位置指令、１次微分項、２次微分項とに基づいたフィードフォワード制御と、を行う。そして、推力変換部１６４、１７４では、制御結果、力率情報等に基づいて駆動信号を生成する。駆動信号は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する信号であり、アンプでそれぞれ増幅された後、可動子のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルそれぞれに出力される。したがって、マスク保持部２０を正確に移動させることができる。なお、精度の高い制御（ｎｍ〜数十ｎｍ単位の制御）を行うためには、アンプは、ＤＣリニアアンプであることが望ましい。

制御部１５１ａは、このようにしてマスク保持部２０を移動させつつ、光照射部３０の下側をマスクＭが通過するときに光照射部３０から光を照射して、描画処理を行う。

この描画処理において、制御部１５１ａは、光照射部３０の下側にテンプレート２５が位置するときに、光照射部３０からテンプレート２５に向けて光を照射し、光照射部３０のｘ方向及びｙ方向の位置ずれを取得する。以下、光照射部３０のｘ方向及びｙ方向の位置ずれの取得方法について説明する。当該処理は、制御部１５１ａが駆動部６１、６２によりマスク保持部２０を移動させながら行なわれる。

図１０は、光照射部３０ａ〜３０ｇがテンプレート２５の上を通過するときに、光照射部３０ａ〜３０ｇからそれぞれ照射される光（以下、検査用パターンという）を示す図である。検査用パターンは、ｘ方向に沿った線Ｌ３が、線Ｌ３の幅と略同一の間隔で配置された縞状のパターンＰ３を有する領域Ｒ３と、ｙ方向に沿った線Ｌ４が、線Ｌ４の幅と略同一の間隔で配置された縞状のパターンＰ４が形成された領域Ｒ４と、を有する。領域Ｒ３と領域Ｒ４とは、ｘ方向に隣接して形成され、ｘ方向に沿ってみたときに領域Ｒ３の両側に領域Ｒ４が設けられる。線Ｌ３、Ｌ４の幅ｌ３、ｌ４は、それぞれ線Ｌ１、Ｌ２の幅ｌ１、ｌ２より太い。また、光照射部３０ａ〜３０ｇからは、十字パターンＰ６が照射される。

検査用パターンは、テンプレート２５等を通過して、カメラ１８の撮像素子１８ｘに結像される。カメラ１８ａ〜１８ｇ（図１２参照）では、それぞれ光照射部３０ａ〜３０ｇから照射されたパターンＰ３、Ｐ４、Ｐ６と、テンプレート２５に形成されたパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ５と、が重なった画像を読み取る。

図１１は、撮像素子１８ｘに結像された画像の一部を例示する図であり、（Ａ）はパターンＰ１とパターンＰ３とが重なった部分の画像の一例であり、（Ｂ）はパターンＰ２とパターンＰ４とが重なった部分の画像の一例である。なお、図１１では、説明のため、パターンＰ１とパターンＰ３とをずらし、パターンＰ２とパターンＰ４とをずらして図示している。

線Ｌ３の幅ｌ３が線Ｌ１の幅ｌ１より太く、線Ｌ３間の間隔（幅ｌ３と略同一）線Ｌ１間の間隔（幅ｌ１と略同一）より広いため、図１１（Ａ）に示すように、撮像素子１８ｘにはモアレ縞が結像される。制御部１５１ａは、パターンＰ１、Ｐ３により形成されたモアレ縞の黒のピーク位置、白のピーク位置やモアレ縞の位相を検出することで、光照射部３０ａ〜３０ｇのｙ方向の位置ずれを取得する。

線Ｌ４の幅ｌ４が線Ｌ２の幅ｌ２より太く、線Ｌ４間の間隔（幅ｌ４と略同一）が線Ｌ２間の間隔（幅ｌ２と略同一）より広いため、図１１（Ｂ）に示すように、撮像素子１８ｘにはモアレ縞が結像される。制御部１５１ａは、パターンＰ２、Ｐ４により形成されたモアレ縞の黒のピーク位置、白のピーク位置やモアレ縞の位相を検出することで、光照射部３０ａ〜３０ｇのｘ方向の位置ずれを取得する。

なお、本実施の形態では、線Ｌ３、Ｌ４の幅ｌ３、ｌ４がそれぞれ線Ｌ１、Ｌ２の幅ｌ１、ｌ２より太く、線Ｌ３、Ｌ４間の間隔が線Ｌ１、Ｌ２間の間隔より広いが、線Ｌ３、Ｌ４の幅ｌ３、ｌ４がそれぞれ線Ｌ、Ｌ２１の幅ｌ１、ｌ２より細く、線Ｌ３、Ｌ４間の間隔が線Ｌ１、Ｌ２間の間隔より狭くてもよい。この場合にも、撮像素子１８ｘにはモアレ縞が結像される。

領域Ｒ１、Ｒ３はｙ方向に沿って連続しているため、撮像素子１８ｘで読み取られるモアレ縞には黒のピーク位置、白のピーク位置が複数含まれる。しかしながら、領域Ｒ２、Ｒ４はｘ方向の幅が狭いため、領域Ｒ２、Ｒ４が１つの場合には黒のピーク位置、白のピーク位置が複数含まれないおそれがある。本実施の形態では、ｘ方向に沿ってみたときに領域Ｒ１、Ｒ３の両側にが設けられるため、領域Ｒ１、Ｒ３の＋ｘ側に配置された領域Ｒ２、Ｒ４によるモアレ縞と、領域Ｒ１、Ｒ３の−ｘ側に配置された領域Ｒ２、Ｒ４によるモアレ縞とを合わせる（必要に応じて領域Ｒ２、Ｒ４間を補完する）ことで黒のピーク位置、白のピーク位置を複数検出することができ、これにより光照射部３０ａ〜３０ｇのｘ方向の位置ずれを正確に取得することができる。

本実施の形態では、モアレ縞を用いるため、線Ｌ１、Ｌ２が読み取り不可能なカメラ１８を用いたとしても、線Ｌ１、Ｌ２の幅の数百分の一の精度で位置ずれを取得することができる（具体的には、線Ｌ１、Ｌ２が略１μｍ、位置ずれの取得精度は略１ｎｍ）。また、モアレ縞が読み取り可能であれば、レンズ２７に光学歪があっても問題はない。

なお、十字パターンＰ５、Ｐ６についてはモアレ縞ではなく、十字パターンＰ５と十字パターンＰ６とが同時にカメラ１８に結像される。これにより、光照射部３０ａ〜３０ｇの大まかな位置ずれ（例えば、光照射部３０ｂが光照射部３０ａのｙ方向真横で一定間隔の位置にある等）を取得することができる。

このようにして光照射部３０ａ〜３０ｇのそれぞれに対してｘ方向及びｙ方向の位置ずれを取得した後に、制御部１５１ａは、位置ずれを補正するように光照射部３０ａ〜３０ｇからマスクＭへ光を照射する。具体的には、制御部１５１ａは、パターンＰ２、Ｐ４によるモアレ縞の計測結果からｘ方向のオフセット値を調整して、光照射部３０ａ〜３０ｇへ光を照射する信号（水平同期信号）のタイミングを変えることでｘ方向の位置ズレを補正する。また制御部１５１ａは、パターンＰ１、Ｐ３によるモアレ縞の計測結果からｙ方向のオフセット値を調整して、描画データを位置ずれ分だけｙ方向に移動させることでｙ方向の位置ズレを補正する。

ここで、描画処理において制御部１５１ａが行なう光照射部３０の制御について説明する。図１２は、制御部１５１ａが行う描画位置補正処理について説明する図である。

位置測定部４１、４２の測定結果とレーザ干渉計５２の測定結果は、ＬＵＴ１８１ａ〜１８７ａに入力される。ＬＵＴ１８１ａについてはレーザ干渉計５２ａの測定結果に基づき、ＬＵＴ１８７ａについてはレーザ干渉計５２ｇの測定結果に基づく。ＬＵＴ１８２ａ〜１８６ａについてはレーザ干渉計５２ａ、５２ｇの測定結果に基づいて内挿により算出する。

制御部１５１ａは、レーザ干渉計５１、５２における測定結果に基づいて各光照射部３０ａ〜３０ｇのＬＵＴ１８１ａ〜１８７ａを算出する。なお、ＬＵＴ１８１ａ〜１８７ａは、位置測定部４１、４２とレーザ干渉計５１、５２との計測差が変化しない限り定常値である。また、ＬＵＴ１８１ａ〜１８７ａは、光照射部３０ａ〜３０ｇの位置毎にｘｙ座標に対応して値が２次元状に配置されたものである。

このように、位置測定部４１、４２の測定結果をレーザ干渉計５１、５２を用いて補正する。空気中でレーザ干渉計５１、５２を用いると、どうしても１０ｎｍ近い揺らぎが出てしまう。それに対して位置測定部４１、４２では揺らぎは発生しない。このように２通りの方法の測定結果に基づいたＬＵＴ１８１ａ〜１８７ａを用いた補正を行なうことで、精度を向上させることができる。

制御部１５１ａは、推力変換部１６４、１７４において生成された駆動信号に基づいて駆動部６１、６２を駆動しながら、位置測定部４１、４２によりマスク保持部２０のｘ方向の位置及びマスク保持部２０のｙ方向の位置を測定する。そして、これらの値を各光照射部３０ａ〜３０ｇの位置に応じて重み付け加算して、現時点における光照射部３０ａ〜３０ｇのｘ方向の位置１９１〜１９７及び現時点における光照射部３０ａのｙ方向の位置１９８を算出する。重み付け加算による位置１９１〜１９８の算出は、位置測定部４１、４２が光照射部３０ａ〜３０ｇの位置にあると仮定したときの測定値の算出と同様の方法で行う。なお、位置測定部４１、４２の測定値はそれぞれヨー変位量を含むため、ｙ方向の位置１９８は、位置測定部４１、４２の測定値から求められた回転量を足して算出する必要がある。

カメラ１８ａ〜１８ｇで計測されたモアレ縞は、それぞれ画像処理回路１９０ａ〜１９０ｇで解析される。画像処理回路１９０ａ〜１９０ｇでの解析結果は、それぞれ、Ｏｆｓ１８１ｂ〜１８７ｂ、１８１ｃ〜１８７ｃに入力される。Ｏｆｓ１８１ｂ〜１８７ｂは、それぞれ、画像処理回路１９０ａ〜１９０ｇにおける走査露光毎のパターンＰ２、Ｐ４に基づくモアレ縞の解析結果からオフセット値を算出し、Ｏｆｓ１８１ｃ〜１８７ｃは、それぞれ、画像処理回路１９０ａ〜１９０ｇにおける走査露光毎のパターンＰ１、Ｐ３に基づくモアレ縞の解析結果からオフセット値を算出する。

制御部１５１ａは、光照射部３０ａのｘ方向の位置１９１を取得すると、この位置１９１における補正値をＬＵＴ１８１ａから取得し、これにＯｆｓ１８１ｂの値を足した値を光照射部３０ａのｘ方向のパターン位置補正量として算出する。同様に、制御部１５１ａは、光照射部３０ｂ〜３０ｇのｘ方向の位置１９２〜１９７に基づいて、この位置１９２〜１９７における補正値をＬＵＴ１８２ａ〜１８７ａから取得し、これにＯｆｓ１８２ｂ〜１８７ｂを足した値を光照射部３０ｂ〜３０ｇのｘ方向のパターン位置補正量としてそれぞれ算出する。

制御部１５１ａは、ｘ方向のパターン位置補正量に基づいて、水平同期信号（図１２におけるＨ Ｄｒｉｖｅ）のタイミングを補正する。

また、制御部１５１ａは、光照射部３０ａのｙ方向の位置１９８を取得すると、この位置１９１における補正値をＬＵＴ１８８ａから取得し、これにＯｆｓ１８１ｃの値を足した値を光照射部３０ａのｙ方向のパターン位置補正量として算出する。同様に、制御部１５１ａは、ＬＵＴ１８８ａの値にＯｆｓ１８２ｂ〜１８７ｂの値を足した値を光照射部３０ｂ〜３０ｇのｙ方向のパターン位置補正量としてそれぞれ算出する。なお、位置測定部４１、４２とレーザ干渉計５１、５２との計測差が変化しない限りＬＵＴ１８８ａは定常値である。

制御部１５１ａは、算出されたｘ方向のパターン位置補正量及びｙ方向のパターン位置補正量を用いて描画情報を補正する。制御部１５１ａは、補正後の描画情報に基づいて、光照射部３０ａ〜３０ｇの下にマスクＭが来たタイミングで照射を開始する。

描画は、水平同期信号が光照射部３０ａ〜３０ｇに入力されたタイミングで行われる。水平同期信号は、描画画素に対して１回入力される。

テンプレート２５の位置からマスクＭの端の位置までの水平同期信号の数は予め定められており、ＲＯＭ１５３に記憶されている。制御部１５１ａは、カメラ１８で撮像された画像に基づいて光照射部３０ａ〜３０ｇのｘ方向の位置ズレを取得し、取得したｘ方向の位置ズレに基づいて所定回数の水平同期信号を出すタイミングを変える。

水平同期信号のカウントの開始時点は、パターンＰ２、Ｐ４の重ね合わせにより形成されたモアレ縞の黒のピーク位置（白のピーク位置でもよい）である。例えば、光照射部３０ａにおけるモアレ縞の黒のピーク位置が正しい位置（設計値）にあれば、制御部１５１ａは、水平同期信号を通常のタイミングで光照射部３０ａに入力する。また、例えば、光照射部３０ｂにおけるモアレ縞の黒のピーク位置が正しい位置よりΔＸ１だけ−ｘ側にずれていれば、制御部１５１ａは、水平同期信号を通常より早いタイミングで光照射部３０ｂに入力し、光照射部３０ａにより描画が開始されるｘ方向の位置よりΔＸ１だけ−ｘ側にずれた位置から描画を開始する。

なお、所定回数の水平同期信号は、位置測定部４１及びレーザ干渉計５２の測定結果に基づいて補正される。また、テンプレート２５から描画開始位置までの水平同期信号のタイミングは、ＬＵＴ１８１ａ〜１８７ａ及びオフセット値１８１ｂ〜１８７ｂから算出された位置ズレに基づいて補正される。

制御部１５１ａは、マスク保持部２０を−ｘ方向に移動させながら描画処理を行う。マスク保持部２０が−ｘ方向の端へと移動し、一列分の描画が終了したら、制御部１５１ａは、マスク保持部２０を＋ｘ方向の端へと移動させ、かつマスク保持部２０をｙ方向へと移動させる。そして、制御部１５１ａは、テンプレート２５を通過した光のモアレ縞をカメラ１８で読み取ることで光照射部３０のｘ方向及びｙ方向の位置ずれを取得する処理と、この位置ずれを補正した描画処理とを繰り返す。なお描画処理では、描画位置の誤差を小さくするため、最初の一行の描画後に、略２００ｍｍ程マスク保持部２０を−ｙ方向に動かして、隣の光照射部３０が描画したすぐ横に二行目の描画を行い、次にマスク保持部２０を＋ｙ方向に動かして一行目の描画の隣に三行目の描画を行い、次にマスク保持部２０を−ｙ方向に動かして二行目の横に四行目の描画を行う、という処理を繰り返し、最後に隣接する光照射部３０の略中間位置の行を描画する。

本実施の形態によれば、マスク保持部２０、すなわちテンプレート２５を移動させながら光照射部３０から光を照射し、光照射部３０から照射されたパターンと、テンプレート２５に形成されたパターンとが重なった画像をカメラ１８で読み取ることで、走査露光においてマークを形成した部品（テンプレート２５、すなわちマスク保持部２０）とマークを形成していない部品（光照射部３０）との位置関係を求めることができる。

また、この処理を光照射部３０ａ〜３０ｇ毎に行なうことで、光照射部３０ａ〜３０ｇ同士の位置ずれを補正して描画処理を行うことができる。したがって、マスクＭに描画された画像において、光照射部３０ａと光照射部３０ｂとのつなぎ目、光照射部３０ｂと光照射部３０ｃとのつなぎ目、光照射部３０ｃと光照射部３０ｄとのつなぎ目、光照射部３０ｄと光照射部３０ｅとのつなぎ目、光照射部３０ｅと光照射部３０ｆとのつなぎ目、光照射部３０ｆと光照射部３０ｇとのつなぎ目のずれをなくし、マスクＭに綺麗な描画を行なうことができる。

また、本実施の形態によれば、テンプレート２５に形成されたパターンＰ１、Ｐ２と、光照射部３０ａ〜３０ｇから照射されるパターンＰ３、Ｐ４のモアレ縞を観察することで、カメラ１８がパターンＰ１、Ｐ２等を直接読めない場合においても、マスク保持部２０と光照射部３０ａ〜３０ｇとの位置関係を求めることができる。したがって、カメラ１８の性能が高度でなくても、ナノメートル単位の精度で光照射部３０ａ〜３０ｇの位置ずれを求めることができる。

また、本実施の形態によれば、テンプレート保持部２４を側面２０ｄと略平行方向に移動可能に設けることで、マスクＭの種類による厚さの差異分にかかわらず、マスク保持部と光照射部３０との位置関係や光照射部３０ａ〜３０ｇ同士の位置ずれを取得することができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。当業者であれば、実施形態の各要素を、適宜、変更、追加、変換等することが可能である。

また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略水平とは、厳密に水平の場合には限られず、例えば数度程度の誤差を含む概念である。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合において、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。例えば、Ａの近傍という場合に、Ａの近くのある範囲の領域であって、Ａを含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。

１ ：露光装置
１１ ：定盤
１１ａ ：上面
１２ ：板状部
１２ａ ：上面
１３ ：レール
１４ ：レール
１５ ：枠体
１８ ：カメラ
１８ｘ ：撮像素子
２０ ：マスク保持部
２０ａ ：上面
２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ：側面
２１、２２、２３：バーミラー
２４ ：テンプレート保持部
２４ａ、２４ｃ：面
２４ｂ ：凹部
２５ ：テンプレート
２５ａ ：上面
２６ ：樹脂材料
２７ ：レンズ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ：光照射部
３１ ：ＤＭＤ
３２ ：対物レンズ
３３ ：光源部
３３ａ ：光源
３３ｂ ：レンズ
３３ｃ ：フライアイレンズ
３３ｄ ：レンズ
３３ｅ ：レンズ
３３ｆ ：ミラー
３４ ：ＡＦ処理部
３４ａ ：ＡＦ用光源
３４ｂ ：コリメータレンズ
３４ｃ ：ＡＦ用シリンドリカルレンズ
３４ｄ、３４ｅ：ミラー
３４ｆ ：レンズ
３４ｇ、３４ｈ：センサ
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ：ミラー
３６ａ、３６ｇ：ミラー
４０ ：測定部
４１、４２：位置測定部
４１ａ、４２ａ：スケール
４１ｂ、４２ｂ：検出ヘッド
５０、５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５２、５２ａ、５２ｇ：レーザ干渉計
６１、６２、６３：駆動部
１４１ ：入出力装置
１４２ ：ネットワーク
１４３ ：記憶媒体
１５１ ：ＣＰＵ
１５１ａ ：制御部
１５２ ：ＲＡＭ
１５３ ：ＲＯＭ
１５４ ：入出力インターフェース
１５５ ：通信インターフェース
１５６ ：メディアインターフェース
１６３ ：目標座標算出部
１６４ ：推力変換部
１６５ ：原点センサ
１７３ ：目標座標算出部
１７４ ：推力変換部
１７５ ：原点センサ
１８１ａ、１８２ａ、１８３ａ、１８４ａ、１８５ａ、１８６ａ、１８７ａ、１８８ａ：ＬＵＴ
１８１ｂ、１８２ｂ、１８３ｂ、１８４ｂ、１８５ｂ、１８６ｂ、１８７ｂ、１８１ｃ、１８２ｃ、１８３ｃ、１８４ｃ、１８５ｃ、１８６ｃ、１８７ｃ：Ｏｆｓ

Claims (7)

1. 上側に略水平な面である第１面が形成された定盤と、
   前記第１面に第１方向に沿って移動可能に設けられた平面視略矩形形状の略板状のマスク保持部であって、前記第１面と対向する面と反対側の面である略水平な第２面にマスクが載置されるマスク保持部と、
   前記マスク保持部を前記第１方向に移動させる駆動部と、
   前記マスク保持部の、前記第２面と隣接し、かつ前記第１方向と略直交する第３面に隣接して設けられたテンプレートと、
   前記マスク保持部の上方に、前記第１方向と略直交する方向である第２方向に沿って設けられた複数の光照射部と、
   前記光照射部から照射され、前記テンプレートを通過した光を受光するカメラと、
   を備え、
   前記テンプレートには、前記第１方向に沿った第１線が、当該第１線の幅と略同一の間隔で配置された第１パターンが形成された第１領域と、前記第２方向に沿った第２線が、当該第２線の幅と略同一の間隔で配置された第２パターンが形成された第２領域と、が前記第１方向に隣接して形成され、
   前記テンプレートは、前記第１パターン及び前記第２パターンが上側に露出するように設けられ、
   前記光照射部は、前記光照射部の下側に前記テンプレートが位置するように前記駆動部により前記マスク保持部が移動されたときに、前記テンプレートに向けて光を照射し、
   前記カメラは、前記光照射部から照射されたパターンと、前記第１パターン及び前記第２パターンとが重なった画像を読み取る
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記テンプレートが設けられるテンプレート保持部を備え、
   前記テンプレート保持部は、前記第３面に、前記第３面と略平行方向に移動可能に設けられ、
   前記マスク保持部は、前記マスクの上面と、前記テンプレートの上面とが略一致するように、前記テンプレート保持部を前記第３面と略平行方向に移動させるテンプレート駆動部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記テンプレート保持部は、透明な材料で形成され、
   前記テンプレート保持部の上側の面には、前記テンプレートが設けられる凹部が形成され、
   前記凹部と前記テンプレートとの間には、弾性を有する透明な樹脂材料が充填される
   ことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記駆動部及び前記光照射部を制御する制御部を備え、
   前記光照射部は、前記第１方向に沿った縞状の第３パターンであって、前記第１パターンより縞の幅が広い又は幅が狭い第３パターンの光と、前記第２方向に沿った縞状の第４パターンであって、前記第２パターンより縞の幅が広い又は幅が狭い第４パターンの光と、を照射し、
   前記カメラは、前記第１パターンと前記第３パターンとが重なることで形成されたモアレ縞である第１モアレ縞と、前記第２パターンと前記第４パターンとが重なることで形成されたモアレ縞である第２モアレ縞とを読み取り、
   前記制御部は、前記第１モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第２方向の位置ずれを取得し、前記第２モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第１方向の位置ずれを取得する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記テンプレートには、前記第１方向に沿ってみたときに、前記第１領域の両側に前記第２領域が設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 前記制御部は、
   前記マスクに描画するパターンの位置及び形状に関する情報である描画情報を取得し、前記描画情報に基づいて前記光照射部から前記マスクに光を照射して描画処理を行い、
   前記第１モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第２方向の位置ずれを取得し、当該位置ずれに基づいて前記描画情報の前記第２方向の位置を調整し、
   前記第２モアレ縞に基づいて前記光照射部の前記第１方向の位置ずれを取得し、当該位置ずれに基づいて前記光照射部へ出力する信号のタイミングを調整する
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の露光装置。
7. 前記マスク保持部の前記第１方向における位置を取得する位置測定部が設けられ、
   前記マスク保持部には、前記第３面と反対側の面である第４面に沿ってバーミラーが設けられ、
   前記光照射部には、前記バーミラーと平行なミラーが設けられ、
   前記定盤には、前記ミラーの位置を基準とした前記バーミラーの位置を測定することで、前記光照射部と前記マスク保持部との位置関係を測定するレーザ干渉計が設けられ、
   前記制御部は、前記位置測定部の測定結果と、前記レーザ干渉計の測定結果と、に基づいて前記光照射部から光を照射する
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の露光装置。

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