JPH11168063A - ステージ装置、走査型露光装置及び露光方法 - Google Patents

ステージ装置、走査型露光装置及び露光方法

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JPH11168063A
JPH11168063A JP10267092A JP26709298A JPH11168063A JP H11168063 A JPH11168063 A JP H11168063A JP 10267092 A JP10267092 A JP 10267092A JP 26709298 A JP26709298 A JP 26709298A JP H11168063 A JPH11168063 A JP H11168063A
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stage
movable body
substrate
exposure apparatus
axis
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Takechika Nishi
健爾 西
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/70216—Mask projection systems
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステージの小型・軽量化を図る。 【解決手段】 Ｙ軸方向については、その方向のステー
ジＷＳＴの位置を干渉計７６Ｙにより直接計測し、Ｘ軸
方向については、異なる方向からステージＷＳＴの位置
を計測する第１、第３の干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２の計
測値に基づいて演算によりステージＷＳＴの位置を求め
る。これにより、第１ないし第３の反射面６０ａ、６０
ｂ、６０ｃを三角形状に配置することにより、ステージ
ＷＳＴとして三角形状のものを使用することが可能とな
るので、従来の矩形のステージに比べてステージを小型
・軽量化することができる。特に、走査方向に助走距離
を必要とする走査型露光装置の基板ステージとして好適
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置、走
査型露光装置及び露光方法に係り、更に詳しくは、精密
機器、例えば半導体回路素子や液晶表示素子等の回路デ
バイスをリソグラフィ工程で製造する際に用いられる露
光装置における基板の位置決め装置として好適なステー
ジ装置、このステージ装置を具備した走査型露光装置及
びこの露光装置に適用される露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体デバイスの製造現場では、
波長３６５ｎｍの水銀ランプのｉ線を照明光とした縮小
投影露光装置、所謂ステッパーを使って最小線幅が０．
３〜０．３５μｍ程度の回路デバイス（６４Ｍ（メガ）
ビットのＤ−ＲＡＭ等）を量産製造している。同時に、
２５６Ｍビット、１Ｇ（ギガ）ビットＤ−ＲＡＭクラス
の集積度を有し、最小線幅が０．２５μｍ以下の次世代
の回路デバイスを量産製造するための露光装置の導入が
始まっている。
【０００３】その次世代の回路デバイス製造用の露光装
置として、ＫｒＦエキシマレーザ光源からの波長２４８
ｎｍの紫外パルスレーザ光、或いはＡｒＦエキシマレー
ザ光源からの波長１９３ｎｍの紫外パルスレーザ光を照
明光とし、回路パターンが描画されたマスク又はレチク
ル（以下、「レチクル」と総称する）と感応基板として
のウエハを縮小投影光学系の投影視野に対して相対的に
１次元走査することで、ウエハ上の１つのショット領域
内にレチクルの回路パターン全体を転写する走査露光動
作とショット間ステッピング動作とを繰り返す、ステッ
プ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置が有力視さ
れている。
【０００４】かかるステップ・アンド・スキャン方式の
走査型露光装置としては、屈折光学素子（レンズ素子）
と反射光学素子（凹面鏡等）とで構成される縮小投影光
学系を搭載したパーキンエルマー社のマイクラ・スキャ
ン露光装置が、最初に製品化され、市販されている。そ
のマイクラ・スキャン露光装置は、例えば１９８９年の
ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．１０８８のｐ４２４〜４３３に詳細
に説明されているように、円弧スリット状に制限された
実効投影領域を介してレチクルのパターンの一部をウエ
ハ上に投影しつつ、レチクルとウエハとを投影倍率（１
／４縮小）に応じた速度比で相対移動させることで、ウ
エハ上のショット領域を露光するものである。
【０００５】またステップ・アンド・スキャン方式の投
影露光方式として、エキシマレーザ光を照明光とし、円
形の投影視野を有する縮小投影光学系の実効投影領域を
多角形（六角形）に制限し、その実効投影領域の非走査
方向の両端を部分的にオーバーラップさせる方法、所謂
スキャン＆ステッチング法を組合わせたものが、例えば
特開平２−２２９４２３号公報等に開示されている。ま
た、そのような走査露光方式を採用した投影露光装置
は、例えば特開平４−１９６５１３号公報、特開平４−
２７７６１２号公報、特開平４−３０７７２０号公報等
にも開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の走査型
露光装置では、ウエハ側のステージとして２次元平面
（ＸＹ平面）内を移動する四角形のＸＹステージが使用
されていた。そして、このＸＹステージのＸＹ座標系上
の位置計測は、ＸＹステージの直交する２辺に沿って設
けられた反射面（移動鏡とも呼ばれる）に対し、垂直に
測長ビームをそれぞれ照射する干渉計を用いて行われて
いた。
【０００７】ところで、近年のウエハサイズは８インチ
から１２，１４，１６インチというように大型化する傾
向にあり、これに伴い、それを保持するウエハステージ
が大型化、重量化する傾向にある。
【０００８】また、露光装置にとってスループット（処
理能力）の向上は最も重要な課題の一つであり、これを
達成する必要から走査露光時のレチクルの加減速度が例
えば０．５Ｇ→４Ｇ、最高速度も３５０ｍｍ／ｓ→１５
００ｍｍ／ｓのように大きくなっており、これに伴って
ウエハステージの走査露光時の加減速度、最高速度も投
影倍率１／ｎに比例した大きさとなる。このため、露光
の前後に必要となる、プリスキャン時（目標速度（露光
時の走査速度）までの加速時間＋加速終了後に速度が所
定の誤差範囲で目標速度に収束するまでの整定時間）及
びオーバースキャン時（露光終了後における次ショット
の走査開始位置までの走査方向移動時間）の移動距離も
これに応じて延ばす必要がある。そして、このようなプ
リスキャン時及びオーバースキャン時の移動距離の増加
によっても干渉計測長軸が移動鏡反射面から外れないよ
うにする必要があることから、移動鏡が大型化し、これ
に伴ってウエハステージが必然的に大型化、重量化する
傾向がある。
【０００９】このようなウエハステージの大型化、重量
化は、必然的にウエハステージの位置制御応答性を悪化
させ、このため整定時間が長くなって、本来スループッ
トを向上させようとの観点から加減速度、最高速度を増
加したにもかかわらず結果的に却ってスループットを悪
化させるという不都合もあった。
【００１０】更には、ウエハステージの位置制御精度を
向上させようとの観点からステージの回転を計測するた
め、干渉計の測長軸を複数化し、２軸以上の測長軸を有
する干渉計がウエハステージの位置制御用として用いら
れるようになっている。また、ウエハステージの回転に
よって干渉計測長に支障が生じないようにいわゆるダブ
ルパス化が行われている。これらの干渉計測長軸の複数
化やダブルパス化は、いずれも移動鏡長の延長に必然的
につながり、ますますステージが大型化、重量化する傾
向になっている。
【００１１】また、ウエハステージの大型化はウエハス
テージ移動面積の増加、ひいては装置設置面積の増加
（フットプリントの増加）等の不都合を招くおそれがあ
った。
【００１２】上記のようなステージの大型化に伴う不都
合は、露光装置に限らず位置決め用のステージ装置を備
えた機器であれば、同様に生じ得る。
【００１３】本発明は、かかる事情を鑑みてなされたも
ので、その目的は、ステージの小型・軽量化を図ること
ができるステージ装置を提供することにある。
【００１４】また、本発明の別の目的は、スループット
の向上を図ることができる走査型露光装置を提供するこ
とにある。
【００１５】また、本発明のさらに別の目的は、ステー
ジの小型軽量化を図ることができる露光方法を提供する
ことにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るステージ装置は、基板（Ｗ）を保持して２次元平面
内を移動する第１可動体（ＷＳＴ）と；前記第１可動体
（ＷＳＴ）に設けられ、前記２次元平面内で所定の第１
軸（Ｙ軸）及びこれに直交する第２軸（Ｘ軸）と交差す
る方向に沿って延びる第１反射面（６０ａ）と；前記第
１反射面に垂直に測長ビームを照射してその反射光を受
光することにより前記第１可動体の第３軸方向の位置を
計測する第１の干渉計（７６Ｘ１）と；前記第１の干渉
計の計測値に基づいて前記第１可動体の前記第１軸及び
第２軸で規定される直交座標系上の位置座標を演算する
演算装置（７８）とを備えている。
【００１７】これによれば、第１可動体に２次元平面内
で所定の第１軸及びこれに直交する第２軸と交差する方
向に沿って延びる第１反射面が設けられており、第１の
干渉計ではこの第１反射面に垂直に測長ビームを照射し
てその反射光を受光することにより第１可動体の前記測
長ビームの方向である第３軸方向の位置を計測する。そ
して、演算装置により第１の干渉計の計測値に基づいて
第１可動体の第１軸及び第２軸で規定される直交座標系
上の位置座標が、第１可動体が第３軸に直交する方向に
沿って移動する特殊の移動態様の場合を除き、演算され
る。
【００１８】このため、第１可動体上には、上記直交座
標系上の座標軸に交差する方向の第１反射面のみを設け
れば足りるので、直交座標系上の各軸方向の第１可動体
の位置を干渉計を用いてそれぞれ計測していた従来例に
比べて、単一の干渉計で第１可動体に保持された基板の
位置計測、ひいては位置制御が可能になるとともに、反
射面の配置の自由度が向上し、その結果として基板を保
持する第１可動体の形状の設計の自由度が向上する。こ
のため、例えば第１可動体として正方形又は長方形状等
の矩形のステージを用いる必要がなくなり、かかる矩形
のステージ上に斜めに反射面を配置した場合のその反射
面より外側の部分を取り除いたような形状の第１可動体
を用いることが可能になる。従って、第１可動体、すな
わち基板を保持して２次元移動するステージを小型化す
ることが可能になる。
【００１９】この場合において、請求項２に記載の発明
の如く、前記第１可動体（ＷＳＴ）に設けられ、前記第
２軸方向に延びる第２反射面（６０ｂ）と；前記第２反
射面に垂直に測長ビームを照射してその反射光を受光す
ることにより前記第１可動体の前記第１軸方向の位置を
計測する第２の干渉計（７６Ｙ）とを更に備え、前記演
算装置（７８）が、前記第１の干渉計の計測値に基づい
て前記第１可動体の前記第２軸方向の位置座標を演算す
るようにしても良い。この場合には、第２の反射面は、
必ず第１軸に直交して配置する必要があるが、第１の反
射面の配置は或程度自由であり、請求項１に記載の発明
と同様に理由により、第１可動体、すなわち基板を保持
して２次元移動するステージを小型化することが可能に
なる。
【００２０】この場合において、請求項３に記載の発明
の如く、前記演算装置（７８）が、前記第１の干渉計
（７６Ｘ１）の計測値と前記第２の干渉計（７６Ｙ）の
計測値との両者に基づいて前記第１可動体（ＷＳＴ）の
前記第１軸方向の位置及び前記第２軸方向の位置の少な
くとも一方を演算するようにしても良い。このようにす
れば、前記第２の干渉計（７６Ｙ）の計測値により前記
第１軸方向の計測を行い、その結果と第１の干渉計（７
６Ｘ１）の第１軸方向計測結果との差を求め、それに応
じて前記第１の干渉計（７６Ｘ１）による前記第２軸方
向の計測誤差を補正する事ができる。これによりステー
ジの小型化を行いつつ、前記第１及び第２軸方向の計測
を精度良く行う事ができる。
【００２１】上記請求項２に記載のステージ装置におい
て、請求項４に記載の発明の如く、前記第１可動体（Ｗ
ＳＴ）に設けられ、前記２次元平面内で前記第１軸及び
これに直交する第２軸と交差し、かつ前記第１反射面と
は異なる方向に延びる第３反射面（６０ｂ）と；前記第
３反射面に垂直に測長ビームを照射してその反射光を受
光することにより前記第１可動体の第４軸方向の位置を
計測する第３の干渉計（７６Ｘ２）とを更に備え、前記
演算装置（７８）が、前記第１及び第３の干渉計の計測
値に基づいて前記第１可動体の前記第１軸及び第２軸で
規定されるステージ座標系上の前記第２軸方向の位置を
演算するようにしても良い。
【００２２】すなわち、第１軸方向については、その方
向の第１可動体の位置を直接計測する第２の干渉計の計
測値をそのまま用い、第２軸方向については、異なる方
向から第１可動体のそれぞれの方向の位置を計測する第
１、第３の計測値に基づいて演算により第１可動体の位
置を求めるのである。このようにすれば、結果的に、第
１、第２、及び第３の反射面を三角形状に配置すること
により、第１可動体として三角形状のものを使用するこ
とが可能となるので、従来の矩形のステージに比べて第
１可動体を高い剛性を維持しながら相当小型化できるこ
とは明らかである。
【００２３】上記請求項１〜４に記載の各発明におい
て、請求項５に記載の発明の如く、前記第１の干渉計
（７６Ｘ１）は、前記２次元平面と直交する方向に離れ
た２軸の測長ビームを前記第１反射面（６０ａ）に照射
し、それぞれの反射光を受光することにより各測長軸毎
に前記第１可動体の第３軸方向の位置を計測し、前記演
算装置（７８）は、前記第１の干渉計の前記計測値に基
づいて前記第１可動体（ＷＳＴ）の前記２次元平面に対
する傾斜をも算出するようにしても良い。
【００２４】また、上記請求項１〜５に記載の各発明に
おいて、請求項６に記載の発明の如く、前記第１の干渉
計（７６Ｘ１）は、前記２次元平面と平行な方向に離れ
た２軸の測長ビームを前記第１反射面（６０ａ）に照射
し、それぞれの反射光を受光することにより各測長軸毎
に前記前記第１可動体の第３軸方向の位置を計測し、前
記演算装置（７８）は、前記第１の干渉計の前記計測値
に基づいて前記第１可動体（ＷＳＴ）の前記２次元平面
内での回転をも算出するようにしても良い。
【００２５】また、上記請求項２〜４に記載の各発明に
おいて、請求項７に記載の発明の如く、前記第２の干渉
計（７６Ｙ）は、前記第２反射面（６０ｂ）上で同一直
線上に無い３軸の測長ビームを前記第２反射面に照射
し、それぞれの反射光を受光することにより各測長軸毎
に前記第１可動体（ＷＳＴ）の前記第１軸方向の位置を
計測し、前記演算装置（７８）は、前記第２の干渉計の
前記計測値に基づいて前記第１可動体の前記２次元平面
内での回転及び前記第１可動体の前記２次元平面に対す
る傾斜をも算出するようにしても良い。
【００２６】また、上記請求項１〜７に記載の各発明に
おいて、第１可動体上に反射鏡を配置し、その反射面を
上記第１反射面としても勿論良いが、請求項８に記載の
発明の如く、前記第１反射面（６０ａ）は、前記第１可
動体（ＷＳＴ）の端面に形成されていることが望まし
い。このようにすれば、第１可動体を一層軽量化できる
からである。同様に、請求項２、３、４、７に記載の各
発明において、請求項９に記載の発明の如く、前記第１
可動体（ＷＳＴ）はほぼ三角形状であり、前記第２反射
面（６０ｂ）は、前記第１可動体の端面に形成されてい
ても良い。
【００２７】上記の請求項９に記載の発明において、請
求項１０に記載の発明の如く、前記第１可動体の各頂角
近傍の所定の３点の内の少なくとも１点を前記第１、第
２、及び第３の干渉計の少なくとも１つの出力に応じて
前記２次元平面に垂直な方向に駆動する駆動装置を更に
備えていても良い。かかる場合には、駆動装置により第
１、第２、及び第３の干渉計の少なくとも１つの出力に
応じて、第１可動体の各頂角近傍の所定の３点の内の少
なくとも１点が２次元平面に垂直な方向に駆動されるの
で、第１可動体（基板）は２次元平面に対する傾斜が調
整されることになるが、この際に、第１可動体の重心位
置から遠い３つの頂点付近を駆動して傾斜調整がなされ
るので、その際高い制御応答（チルト駆動制御応答）を
得ることができる。
【００２８】また、上記請求項４に記載のステージ装置
において、請求項１１に記載の発明の如く、前記各干渉
計（７６Ｘ１、７６Ｙ、７６Ｘ２）が、それぞれの反射
面（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）上で同一直線状にない３
軸の測長ビームを対応する反射面にそれぞれ照射し、そ
れぞれの反射光を受光して各測長軸毎に、前記第１可動
体（ＷＳＴ）の各測長軸の方向の位置を計測し、前記演
算装置（７８）が前記第１、第２、及び第３の内の干渉
計の任意のいずれか、又は任意の２つ又は３つの干渉計
の各測長軸の計測値を用いて前記第１可動体（ＷＳＴ）
の前記２次元平面内の回転及び前記２次元平面に対する
傾斜を演算するようにしても良い。
【００２９】この場合において、請求項１２に記載の発
明の如く、前記第１可動体（ＷＳＴ）が、前記２次元平
面内で移動する第２プレート（５２）と、この第２プレ
ート（５２）上に搭載されたレベリング駆動機構（５
８）と、このレベリング駆動機構により支持され前記基
板（Ｗ）を保持する第１プレート（ＴＢ）とを有し、前
記第１プレート（ＴＢ）に前記第１、第２、及び第３反
射面が設けられ、前記レベリング駆動機構（５８）が、
前記第１プレートを前記第１、第２、及び第３の干渉計
の測長軸のそれぞれのほぼ延長線上の異なる３点で支持
するとともに各支持点で前記２次元平面に垂直な方向に
独立して駆動可能な３つのアクチュエータ（ＺＡＣＸ
１、ＺＡＣＹ、ＺＡＣＸ２）を含み、前記演算装置（７
８）が、前記第１、第２、及び第３の干渉計の計測値を
用いて前記第１反射面、第２反射面、第３反射面の前記
２次元平面に対する傾斜をそれぞれ演算し、前記演算装
置の検算結果に応じて前記３つのアクチュエータを制御
するアクチュエータ制御装置（５６）を更に備えていて
も良い。かかる場合には、それぞれの干渉計により計測
された対応する反射面のチルト角度に応じてアクチュエ
ータを独立に制御できるため、確実な傾斜調整が効率良
く可能になる。この場合において、前記第１プレート
（ＴＢ）が正三角形状である場合には、前記３つのアク
チュエータは第１プレートの正三角形状の頂点近傍にそ
れぞれ配置することが望ましい。このようにすると、上
記請求項１０に記載の発明と同様に、高いチルト駆動制
御応答を得ることができる。
【００３０】また、請求項１〜１２に記載の各発明にお
いて、請求項１３に記載の発明の如く、定盤（２２）
と；前記第１可動体（ＷＳＴ）がその上部に配置される
とともに、前記定盤上に配置され、かつ前記定盤、及び
前記第１可動体の夫々に対して相対移動が可能な第２可
動体（３８）とを更に備え、前記第１可動体の移動によ
って生じる反力に応じて前記第２可動体が移動するよう
に構成しても良い。このようにすれば、第１可動体の重
心移動による偏荷重を第２可動体の重心移動によりキャ
ンセルすることが可能となるので、ステージ装置全体の
重心を所定位置に保持できるからである。
【００３１】この場合において、請求項１４に記載の発
明の如く、前記定盤（２２）上に設けられた前記第２可
動体（３８）を所定の応答周波数で駆動可能な駆動系
（４４）と；前記駆動系を介して数Ｈｚ以下の応答周波
数で前記第２可動体を位置制御する制御装置（７８）と
を更に備えることが望ましい。このようにすれば、定盤
が傾斜した際等にも、第２可動体がその自重によって勝
手に移動しないように、上記の数Ｈｚ以下の応答周波数
で位置制御することが可能となるからである。
【００３２】請求項１５に記載の発明は、前記請求項４
に記載のステージ装置を備える走査型露光装置であっ
て、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（ＲＳＴ）
と；前記マスクステージ（ＲＳＴ）と前記ステージ装置
を構成する第１可動体（ＷＳＴ）とを同期して前記第１
軸方向（Ｙ方向）に沿って相対移動させるステージ制御
系（３３、７８、８０）とを更に備え、前記ステージ制
御系による前記マスクステージと前記第１可動体との相
対移動時に前記マスクに形成されたパターンを前記第1
可動体上の基板（Ｗ）に転写することを特徴とする。こ
れによれば、上記の如く、第１可動体として従来の矩形
のステージに比べて相当小型の三角形状のものを使用す
ることが可能となるので、第１可動体の位置制御応答性
が向上し、ステージ制御系による第１軸方向の相対移動
時にマスクステージと第１可動体との同期整定時間が短
縮され、結果的にスループットが向上する。
【００３３】この場合において、請求項１６に記載の発
明の如く、前記第１及び第３の干渉計（７６Ｘ１及び７
６Ｘ２）は、それぞれ２軸の干渉計であり、前記マスク
（Ｒ）及び前記基板（Ｗ）の夫々と直交する光軸を有す
る投影光学系（ＰＬ）と、前記投影光学系とは別個に設
けられたアライメント光学系（ＡＬＧ）とを更に備える
場合には、前記第１及び第３の干渉計のそれぞれの１測
長軸（ＲＩＸ11、ＲＩＸ21）の延長した交点は前記投影
光学系中心とほぼ一致し、それぞれ残りの測長軸（ＲＩ
Ｘ12、ＲＩＸ22）の延長した交点は前記アライメント光
学系中心とほぼ一致するように前記第１及び第３の干渉
計の各測長軸が設定されていることが望ましい。かかる
場合には、露光時及びアライメント時のいずれのときに
おいてもいわゆるアッベ誤差のない状態で基板の位置管
理が可能となり、重ね合わせ精度が向上するからであ
る。
【００３４】また、上記請求項１５又は１６に記載の走
査型露光装置において、請求項１７に記載の発明の如
く、前記基板（Ｗ）の周辺領域の走査露光時に前記第
１、第２、及び第３の干渉計（７６ＲＩＸ１、７６Ｙ、
７６Ｘ２）の各測長軸が、前記第１、第２、及び第３反
射面（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）の内の対応する反射面
からいずれも外れることがないように、露光の際の前記
第１可動体（ＷＳＴ）の加速度、最高速度及び整定時間
が決定されていることが望ましい。かかる場合には、第
１可動体の３つの側面の範囲内に反射面を設定できるの
で、第１可動体のバランスが良くなりその剛性を高める
ことが可能となるからである。
【００３５】また、上記請求項１５又は１６に記載の走
査型露光装置において、請求項１８に記載の発明の如
く、前記第１、第２、及び第３の干渉計（７６Ｘ１、７
６Ｙ、７６Ｘ２）の各測長軸が、前記第１、第２、及び
第３反射面（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）の内の対応する
反射面からいずれも外れることがない前記第１可動体
（ＷＳＴ）上の所定の位置に、前記第１、第２、及び第
３の干渉計の計測値を用いて露光処理に関連する所定の
計測を行うための基準マーク（ＦＭ）及びセンサ（ＫＥ
Ｓ）が配置されていることが望ましい。かかる場合に
は、基準マークを用いた例えばベースライン計測や、セ
ンサを用いた例えば結像特性計測、照射量計測のため
に、反射面を延長する必要がないので、このことも第１
可動体の軽量化につながるからである。
【００３６】また、請求項１９に記載の発明は、前記請
求項１１又は１２に記載のステージ装置を備える走査型
露光装置であって、マスク（Ｒ）を保持するマスクステ
ージ（ＲＳＴ）と；前記マスクステージと前記ステージ
装置を構成する前記第１可動体（ＷＳＴ）とを同期して
前記第１軸方向に沿って相対移動させるステージ制御系
（３３、７８、８０）とを備え、前記ステージ制御系に
よる前記マスクステージと前記第１可動体との相対移動
時に、前記マスクに形成されたパターンを前記第１可動
体上の基板（Ｗ）に転写することを特徴とする。
【００３７】この場合において、請求項２０に記載の発
明の如く、前記マスクステージ（ＲＳＴ）が前記２次元
平面内で回動可能である場合には、前記演算装置（７
８）が、前記第２の干渉計（ＲＩＹ）の計測値に基づい
て前記第１可動体（ＷＳＴ）の前記２次元平面内の回転
ずれ量を演算し、前記ステージ制御系（３３、７８、８
０）が、前記回転ずれ量が補正されるように前記マスク
ステージを回転制御するようにしても良い。このように
すれば、第１可動体側に回転制御機構を保持する必要が
無くなるので、その分ステージ装置の軽量化が可能にな
る。
【００３８】請求項２１に記載の発明は、前記請求項１
４に記載のステージ装置を備える走査型露光装置であっ
て、前記第１可動体（ＷＳＴ）の重量が前記第２可動体
（３８）の重量の１／９以下であり、前記制御装置（７
８）が、露光又はアライメント前の前記第２可動体の応
答周波数と、それ以外の応答周波数を可変としたことを
特徴とする。これによれば、第１可動体の位置制御精度
を必要とする露光又はアライメントのときは第１可動体
の加減速時の応答できない程度に第２可動体の応答周波
数を低くすれば、第１可動体の重心移動による偏荷重を
第２可動体の重心移動によりキャンセルすることがで
き、しかもそのときその第２可動体が逆方向に移動する
距離を１／１０以下にすることができ、上記の露光及び
アライメント以外の駆動動作時には第２可動体の応答周
波数を高くすることによりこの位置制御が可能となり、
結果的にフットプリントを小さくすることができる。
【００３９】この場合において、請求項２２に記載の発
明の如く、前記第２可動体（３８）の２次元位置をモニ
タする位置計測装置（４５）を更に備え、前記制御装置
（７８）は、露光及びアライメント以外の前記第１可動
体（ＷＳＴ）の移動時に前記位置計測装置の計測結果に
基づいて前記第２可動体の位置を所定の位置に補正する
ようにしても良い。
【００４０】請求項２３に記載の発明に係るステージ装
置は、定盤（２２）と；前記定盤（２２）に対して相対
移動が可能であるとともに基板を保持する第１可動体
（ＷＳＴ）と；前記第１可動体がその上部に配置される
とともに、前記定盤上に配置され、かつ前記定盤と前記
第１可動体との夫々に対して相対移動する第２可動体
（３８）と；前記第２可動体に設けられ、前記第１可動
体を２次元平面内で移動する駆動装置（４２）とを備
え、前記第１可動体の移動によって生じる反力に応じて
前記第２移動体が移動するように構成されている。
【００４１】これによれば、第１可動体の重心移動によ
る偏荷重を第２可動体の重心移動によりキャンセルする
ことが可能となるので、ステージ装置全体の重心を所定
位置に保持できる。
【００４２】この場合において、請求項２４に記載の発
明の如く、前記駆動装置（４２）は、前記第２可動体上
で前記第１可動体を駆動するリニアアクチュエータを有
し、前記第１可動体（ＷＳＴ）及び前記第２可動体（３
８）はそれぞれ前記第２可動体及び前記定盤上で非接触
支持されていても良い。
【００４３】また、上記請求項２３又は２４に記載のス
テージ装置において、請求項２５に記載の発明の如く、
前記第１可動体（ＷＳＴ）は、前記２次元平面上で直交
する第１及び第２軸の各々と交差する方向に延びる第１
反射面（６０ａ）と、前記第２軸方向に延びる第２反射
面（６０ｂ）と、前記第１軸に沿った方向に関して前記
第１反射面とほぼ対称に配置された第３反射面（６０
ｃ）とを有し、前記第１、第２及び第３反射面にそれぞ
れ測長ビームを照射する３つの干渉計（７６Ｘ１、７６
Ｘ２、７６Ｙ）を更に備えていても良い。かかる場合に
は、２等辺三角形状の第１可動体を採用することができ
るので、従来の基板ステージに比較してその小型化が可
能である。
【００４４】また、上記請求項２３〜２５に記載の各発
明において、請求項２６に記載の発明の如く、前記第１
可動体（ＷＳＴ）は、前記基板（Ｗ）が載置される第１
プレート（ＴＢ）と、前記第１プレートを前記２次元平
面と垂直な方向に移動し、かつ前記２次元平面に対して
相対的に傾ける駆動機構（５８）と；前記駆動機構が載
置される第２プレートとを有していても良い。
【００４５】また、請求項２３〜２６に記載の各発明に
おいて、請求項２７に記載の発明の如く、前記第１可動
体（ＷＳＴ）の質量は前記第２可動体（３８）の質量の
ほぼ１／９以下であり、前記定盤（２２）上で前記第２
可動体を低応答周波数で駆動する第２駆動装置（４４、
７８）を更に備えていることが望ましい。かかる場合に
は、第１可動体の重心移動による偏荷重は第２可動体の
重心移動によりキャンセルすることができ、しかもその
ときその第２可動体が逆方向に移動する距離を１／１０
以下にすることができ、また、第２可動体は第１可動体
の加減速時の反力に対しては応答できない程度の低い応
答周波数で第２駆動装置により定盤上で駆動されるの
で、第１可動体の動きに影響を与えることなく第２可動
体を駆動することが可能になる。
【００４６】請求項２８に記載の発明は、前記請求項２
３に記載のステージ装置を備える走査型露光装置であっ
て、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（ＲＳＴ）
と；前記マスク（Ｒ）及び前記基板（Ｗ）の夫々と直交
する光軸を有する投影光学系（ＰＬ）と；前記投影光学
系を支持するとともに、前記定盤（２２）が懸架される
第１架台（１６）と；前記第１架台を支持する防振装置
（２０）とを備え、前記マスクステージと前記ステージ
装置とによって前記マスクと前記基板とを同期移動し
て、前記マスクのパターンを前記投影光学系を介して前
記基板上に転写することを特徴とする。これによれば、
上記のマスクパターンの転写時等の基板の第１可動体の
重心移動による偏荷重は第２可動体の重心移動によりキ
ャンセルすることができ、これにより防振装置の負荷を
軽減するとともに、偏荷重による第１架台部の歪を最小
限に抑えることが可能となり、結果的にマスクと基板の
位置決め精度を向上させることができる。
【００４７】この場合において、請求項２９に記載の発
明の如く、前記マスクステージが載置される第２架台
（２６、２８）と；前記防振装置（２０）が配置される
床上に設けられるとともに、前記マスクステージの移動
によって生じる反力に応じた力を前記マスクステージ又
は前記第２架台に与えるアクチュエータを有するフレー
ム（７２）とを更に備えていてもよい。かかる場合に
は、マスクステージの移動によって生じる反力に応じた
力がアクチュエータによりマスクステージ又は第２架台
に与えられるので、マスクステージの加減速時の振動が
第２架台を介して第１架台に伝わるのを防止することが
できる。また、ここではマスクステージを移動するアク
チュエータと前記第２架台に与えるアクチュエータを兼
用してもよい。
【００４８】この場合において、請求項３０に記載の発
明の如く、前記防振装置（２０）が載置されるベースプ
レート（ＢＳ）と；前記ベースプレートと前記フレーム
（７２）とを接続する弾性体（７０）とを更に備えてい
ることが望ましい。かかる場合には、弾性体により第１
架台とフレームとの相互間で振動が伝達されるのを防止
することができるからである。
【００４９】上記請求項２８〜３０に記載の各発明にお
いて、請求項３１に記載の発明の如く、前記第１可動体
（ＷＳＴ）は、前記２次元平面上で前記基板（Ｗ）の走
査方向、及びこれと直交する非走査方向の夫々と交差す
る方向に沿って延びる第１反射面（７０ａ）と前記非走
査方向に沿って延びる第２反射面（７０ｂ）と、前記走
査方向に関して前記第１反射面とほぼ対称に配置される
第３反射面（７０ｃ）とを有し、前記第１、第２及び第
３反射面にそれぞれ測長ビームを照射する３組みの干渉
計（７６Ｘ１、７６Ｙ、７６Ｘ２）とを備えていても良
い。かかる場合には、２等辺三角形状の第１可動体を採
用することができるので、従来の基板ステージに比較し
てその小型化が可能であることから、フットプリントを
より一層の小さくすることができ、第１可動体の位置制
御応答性の向上によりマスクと基板の同期整定時間の短
縮化およびこれによるスループットの向上が可能であ
る。この場合、位置決め精度の向上により重ね合わせ精
度の向上する。
【００５０】また、上記請求項２８〜３１に記載の各発
明において、請求項３２に記載の発明の如く、前記定盤
（２２）に対する前記第２可動体（３８）の相対位置を
計測する位置計測装置（４５）と；前記基板（Ｗ）の露
光動作、及びアライメント動作以外では、前記位置計測
装置の出力に基づいて、前記第２可動体を前記定盤上の
所定点に位置決めする第２駆動装置（４４、７８）とを
更に備えていることが望ましい。かかる場合には、第２
駆動装置が基板の露光動作、及びアライメント動作以外
では、位置計測装置の出力に基づいて、第２可動体を定
盤上の所定点に位置決めするので、結果的にフットプリ
ントをより小さくすることが可能になる。
【００５１】請求項３３に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記マスクＲのパター
ンを前記基板上に転写する走査型露光装置であって、前
記基板が同期移動される第１方向、及びこれに直交する
第２方向とそれぞれ交差する方向に沿って延びる第１反
射面（６０ａ）と、前記第２方向に沿って延びる第２反
射面（６０ｂ）とを有し、前記基板を載置する基板ステ
ージ（ＷＳＴ）と；前記第１及び第２反射面にそれぞれ
測長ビームを照射する第１、第２の干渉計（７６Ｘ１、
７６Ｙ）とを備えたことを特徴とする。
【００５２】この場合において、請求項３４に記載の発
明の如く、前記マスク及び前記基板の夫々とほぼ直交す
る光軸を有する投影光学系（ＰＬ）を更に備え、前記第
１及び第２の干渉計はそれぞれ測長軸が前記投影光学系
の光軸で交差するように配置されていても良い。
【００５３】この場合において、請求項３５に記載の発
明の如く、前記基板上のマークに光ビームを照射するオ
フアクシス・アライメントセンサ（ＡＬＧ)を更に備
え、前記第１の干渉計（７６Ｘ１）は、前記投影光学系
（ＰＬ）の光軸と交差する第１測長軸（ＲＩＸ11）と、
前記オフアクシス・アライメントセンサの検出中心と交
差する第２測長軸（ＲＩＸ12）とを有していても良い。
【００５４】また、この場合において、請求項３６に記
載の発明の如く、前記第２の干渉計（７６Ｙ）は、第２
方向に離れた２本の測長ビームを前記第２反射面（６０
ｂ）に照射し、前記オフアクシス・アライメントセンサ
（ＡＬＧ）の検出中心は、前記２本の測長ビームによっ
て規定され、かつ前記投影光学系（ＰＬ）の光軸を通る
前記第２の干渉計の測長軸上に配置されていることが望
ましい。
【００５５】また、この場合において、請求項３７に記
載の発明の如く、前記基板ステージ（ＷＳＴ）は、前記
第１方向に関して前記第１反射面（６０ａ）とほぼ対称
に配置される第３反射面（６０ｃ）を有し、前記第３反
射面に測長ビームを照射する第３の干渉計（７６Ｘ２）
を更に備えていても良い。
【００５６】また、この場合において、請求項３８に記
載の発明の如く、前記第３の干渉計（７６Ｘ２）は、前
記投影光学系の光軸と交差する第３測長軸（ＲＩＸ21）
と、前記オフアクシス・アライメントセンサの検出中心
と交差する第４測長軸（ＲＩＸ22）とを有していること
が望ましい。
【００５７】請求項３９に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と感応基板（Ｗ）とを同期移動させることにより、前記
マスクのパターンを前記感応基板上に転写する露光方法
であって、前記感応基板（Ｗ）の前記同期移動方向及び
これに直交する非走査方向の内、少なくとも非走査方向
については、該非走査方向と異なる方向の第１測長ビー
ム（ＲＩＸ１（又はＲＩＸ２））を用いて位置制御しつ
つ露光動作を行うことを特徴とする。
【００５８】これによれば、少なくとも非走査方向につ
いては、これと異なる方向の第１測長ビームを用いて位
置制御が行われる。すなわち、走査方向に対して斜めに
交差する方向の第１測長ビームを用いて非走査方向の位
置制御が行われるので、前記第１測長ビームに直交する
方向の反射面を備えたステージであれば如何なる形状の
ステージでも感応基板のステージとして採用することが
可能であり、正方形又は長方形状等の矩形のステージを
用いる必要がなく、ステージの形状の設計の自由度が向
上し、結果的に感応基板のステージを小型化することが
可能になる。
【００５９】この場合において、前記同期移動方向にお
ける前記感応基板（Ｗ）の位置制御をも同期移動方向と
異なる方向の測長ビームを用いて行いつつ、露光動作を
行っても良いが、請求項４０に記載の発明の如く、前記
同期移動方向とほぼ平行な第２測長ビーム（ＲＩＹ）を
用いて、前記同期移動方向における前記感応基板の位置
制御を行うことが好ましい。同期移動方向及び非走査方
向の位置制御をともにそれぞれの方向と異なる測長ビー
ムを用いて行う場合には、同期移動方向、非走査方向の
いずれについても位置制御のために三角関数演算により
位置を求める必要があるが、本発明の場合には、同期移
動方向についてはそのような三角関数演算が不要とな
る。
【００６０】上記請求項３９及び４０に記載の各発明に
おいて、請求項４１に記載の発明の如く、前記第１測長
ビーム（ＲＩＸ１（又はＲＩＸ２））を用いた前記感応
基板（Ｗ）の前記非走査方向の位置制御時に、前記感応
基板を保持する第１可動体（ＷＳＴ）に対する、前記第
１測長ビームが照射される反射面（６０ａ（又は６０
ｃ））の形成誤差に基づいて、前記マスク（Ｒ）と感応
基板の前記非走査方向の相対位置を制御しても良い。
【００６１】ここで、形成誤差とは、反射面の調整後の
残留誤差を意味し、反射面が例えば第１可動体に取り付
けられた平面鏡等である場合には、第１可動体に対する
取付け誤差をも含む。
【００６２】これによれば、第１測長ビームが照射され
る反射面の形成誤差に起因するマスクと感応基板の非走
査方向の相対位置誤差を補正することができるので、そ
の分重ね合せ精度を向上させることができる。この場合
において、相対位置誤差の補正のため、マスクの位置等
を補正しても良いが、請求項４２に記載の発明の如く、
前記反射面の形成誤差に基づいて前記感応基板の前記非
走査方向の位置を補正しても良い。ここで、感応基板の
非走査方向の位置を補正するとは、位置の計測値の補
正、位置の目標値の補正のいずれをも意味し、結果的に
感応基板の非走査方向の位置が補正されれば良い。かか
る場合には、より安定した感応基板の位置制御が可能に
なる。
【００６３】上記請求項４１及び４２に記載の各発明に
係る露光方法において、請求項４３に記載の発明の如
く、前記反射面（６０ａ（又は６０ｃ））は前記第１測
長ビーム（ＲＩＸ１（又はＲＩＸ２））と直交し、前記
形成誤差は、前記同期移動方向又は前記非走査方向に対
する前記反射面の傾斜誤差を含んでいても良い。ここ
で、傾斜誤差には、取付けの際の残留傾斜誤差、及び反
射面そのものの表面又は表面形状の製造誤差に起因する
ものの両者を含む。表面の製造誤差としては代表的に曲
り（凹凸）が挙げられ、表面形状の製造誤差としては代
表的に反射面傾斜角度のずれが挙げられる。
【００６４】上記請求項３９〜４３に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項４４に記載の発明の如く、
前記同期移動方向及び前記非走査方向と交差し、かつ前
記第１測長ビームと異なる方向の第３測長ビーム（ＲＩ
Ｘ２（又はＲＩＸ１））を用いて、前記感応基板（Ｗ）
の位置制御を行っても良い。この場合において、第３測
長ビームは感応基板の同期移動方向の位置制御に用いて
も良いが、例えば請求項４５に記載の発明の如く、前記
非走査方向に関する前記感応基板（Ｗ）の位置制御時
に、前記第１測長ビームと前記第３測長ビームとを用い
ても良い。かかる場合には、感応基板の走査方向の位置
計測と独立して非走査方向の位置計測を行うことができ
るとともに、平均化効果により高精度な計測が可能とな
るので、位置制御のための演算が簡易化されるとともに
より正確な感応基板の位置制御が可能となる。
【００６５】上記請求項３９〜４５に記載の各発明に係
る露光方法において、非走査方向への感応基板の移動に
おける加速時と減速時とで加速度の大きさ（絶対値）は
同一であっても良いが、請求項４６に記載の発明の如
く、前記非走査方向への前記感応基板（Ｗ）の移動にお
ける加速時と減速時とで加速度の大きさを異ならせても
良い。この場合において、請求項４７に記載の発明の如
く、前記減速時の加速度の大きさを前記加速時よりも小
さくすることが望ましい。かかる場合には、加速時と減
速時とで加速度の大きさを同一にした場合に比べると、
非走査方向の移動時間は全体として長くなるが、減速時
の加速度の大きさそのものが小さくなるので、その減速
に伴う感応基板の振動が小さくなり、感応基板の非走査
方向の移動が終了した時点における整定時間が短くなる
からである。従って、走査露光の終了から次の走査露光
の開始までの時間は全体としては殆ど変わらない。
【００６６】請求項４８に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して前記マスクのパターンを
基板上に転写する走査型露光装置であって、請求項２３
に記載のステージ装置と；前記ステージ装置を構成する
前記第２可動体（３８）を駆動する駆動系（４４）と；
前記駆動系の制御応答を、前記基板の走査露光動作を含
む複数の動作でそれぞれ可変とする制御装置（７８）と
を備える。
【００６７】例えば、基板の位置制御を高精度に行う必
要がある動作、例えば走査露光、アライメント等の際に
は、第２可動体が基板を保持する第１可動体の移動によ
る反力に応じて移動するようにする必要がある。かかる
場合、制御装置では駆動装置による第１可動体の駆動に
追従できないように駆動系の制御応答を設定する。一
方、基板の位置制御をそれほど高精度に行う必要がない
動作の際には、制御装置では、第２可動体が第１可動体
の移動による影響を受けず定盤に対する位置をほぼ維持
するように駆動系の制御応答を設定する。これにより、
第２可動体の必要ストロークを小さくすることができ
る。
【００６８】この場合において、請求項４９に記載の発
明の如く、前記制御装置（７８）は、前記走査露光後に
おける前記ステージ装置を構成する前記第１可動体の非
走査方向に関する移動時に、前記第２可動体が前記ステ
ージ装置を構成する前記定盤に対する位置をほぼ維持す
るような制御が可能となるように前記駆動系の制御応答
を設定するようにしても良い。この場合、請求項５０に
記載の発明の如く、前記制御装置（７８）は、前記走査
露光後における前記第１可動体の非走査方向に関する移
動時に、前記駆動系の応答周波数を前記走査露光時より
も高く設定しても良い。
【００６９】請求項５１に記載の発明は、マスク（Ｒ）
を介した照明ビームにより感応基板（Ｗ）を露光する露
光装置であって、請求項１〜１４、２３〜２７のいずれ
か一項に記載のステージ装置と；前記マスクに照明ビー
ムを照射する照明系とを備え、前記ステージ装置を構成
する前記第１可動体（ＷＳＴ）に保持される前記感応基
板を前記マスクを介して前記照明ビームで露光すること
を特徴とする。
【００７０】これによれば、前述の如く、第１可動体、
すなわち基板を保持して移動するステージの小型化が少
なくとも可能になるので、結果的に露光装置のフットプ
リントを改善できるとともに、第１可動体の位置制御性
が向上して位置決め整定時間、あるいは定速度制御の際
の目標速度への整定時間等が向上する結果、スループッ
トの向上も可能となる。
【００７１】この場合において、露光装置は、投影光学
系を備えないタイプのものであっても良いが、請求項５
２に記載の発明の如く、前記照明ビームが照射される前
記マスク（Ｒ）のパターン像を前記感応基板（Ｗ）上に
投影する投影光学系（ＰＬ）を更に備えていても良い。
【００７２】この場合において、露光装置は、投影光学
系を介してマスクのパターンを感応基板のほぼ全面に転
写するタイプであっても良いが、請求項５３に記載の発
明の如く、前記感応基板をステップ・アンド・リピート
方式、又はステップ・アンド・スキャン方式で露光する
ように、前記第１可動体を駆動する駆動系を更に備えて
いても良い。すなわち、かかる逐次移動型の露光装置の
場合、第１可動体のステッピング（マスクパターンの投
影位置に対する第１可動体の位置決め（ステップ・アン
ド・リピート方式の場合）、あるいは感応基板上の各区
画領域に対するマスクパターンの転写のための走査開始
位置への移動（ステップ・アンド・スキャン方式の場
合））が繰り返して行われるので、上記の第１可動体の
位置制御性向上が全体の露光時間短縮に寄与する割合が
大きくなる。
【００７３】上記請求項５１〜５３に記載の各発明にお
いて、請求項５４に記載の発明の如く、前記照明ビーム
は、遠紫外光、真空紫外光、Ｘ線、及び荷電粒子線のい
ずれかであっても良い。
【００７４】請求項５５に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と、感応基板（Ｗ）とを同期移動させて、前記マスクの
パターンを前記感応基板上に転写する走査型露光装置で
あって、前記感応基板を保持するとともに、前記感応基
板が同期移動される第１方向、及び前記第１方向と直交
する第２方向の両方と交差する方向に沿って延びる第１
反射面（６０ａ）を有する基板ステージ（ＷＳＴ）と；
前記第１反射面とほぼ直交する測長軸を有する第１の干
渉計（７６Ｘ１）とを備える。
【００７５】この場合、例えば、第１方向と第１反射面
との成す角をΘ、第１反射面の長さをＬとすると、この
反射面の第１方向成分Ｌ１はＬｃｏｓΘとなる。換言す
れば、基板ステージが第１方向に移動する場合を考える
と、第１方向に延びる長さＬ１の反射面に比べて１／ｃ
ｏｓΘ（＞１）倍だけ長い時間（移動距離）だけ第１反
射面には第１の干渉計の測長軸のビームが当たり続け、
切れることがない。従って、第１の干渉計を用いて少な
くとも基板ステージ（感応基板）の非走査方向の位置を
制御するものとすると、第１方向の反射面に干渉計ビー
ムを照射して感応基板の非走査方向の位置を制御する場
合ほど、感応基板周辺の領域の露光の際のいわゆるプリ
スキャン又はオーバースキャン距離を見込んで第１反射
面を余計に延ばさなくても、走査方向の移動ストローク
全域に渡り非走査方向の位置制御が可能となる。従っ
て、基板ステージの小型化が可能である。
【００７６】請求項５６に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と感応基板（Ｗ）とを同期移動させて、前記マスクのパ
ターンを前記感応基板上に転写する走査型露光装置であ
って、前記感応基板を保持するとともに、前記感応基板
が同期移動される第１方向と鋭角に交差する方向に沿っ
て延びる第１反射面（６０ａ）を有する基板ステージ
（ＷＳＴ）と；前記第１反射面とほぼ直交する測長軸を
有する第１の干渉計（７６Ｘ１）とを備える。
【００７７】これによれば、上記請求項５５に記載の発
明と同様に、第１の干渉計を用いて少なくとも基板ステ
ージ（感応基板）の非走査方向の位置を制御するものと
すると、第１方向の反射面に干渉計ビームを照射して感
応基板の非走査方向の位置を制御する場合ほど、感応基
板周辺の領域の露光の際のいわゆるプリスキャン又はオ
ーバースキャン距離を見込んで第１反射面を余計に延ば
さなくても、走査方向の移動ストローク全域に渡り非走
査方向の位置制御が可能となる。従って、基板ステージ
の小型化が可能である
【００７８】上記請求項５５又は５６に記載の各発明に
係る走査型露光装置において、請求項５７に記載の発明
の如く、前記第１反射面（６０ａ）は、前記感応基板
（Ｗ）の走査露光動作中に前記第１の干渉計（７６Ｘ
１）の測長ビーム（ＲＩＸ１）が実質的に外れないよう
に、その延設方向に関する前記基板ステージ（ＷＳＴ）
の移動範囲のほぼ全域に渡って形成されることが望まし
い。
【００７９】ここで、「走査露光動作中」とは、感応基
板上の単一の区画領域に対する走査露光動作中、及び感
応基板上の複数の区画領域に対する連続した露光動作
中、すなわち区画領域間の移動動作を含む感応基板１枚
の全露光動作中のいずれをも含む趣旨である。また、
「実質的に外れないように」とは、第１反射面が一連の
反射面でなく、延設方向に所定のクリアランスを介して
隣接配置された複数の反射鏡の集合から成るような場合
に移動途中に瞬間的に外れる（この場合、干渉計のリセ
ットが必要となる）ことはあっても、測長ビームが反射
面全体の範囲外とはならないという意味である。
【００８０】この場合において、請求項５８に記載の発
明の如く、前記マスク（Ｒ）のパターンが前記感応基板
（Ｗ）上の複数の部分領域（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…）に
ステップ・アンド・スキャン方式で転写されるように前
記基板ステージ（ＷＳＴ）を駆動する駆動装置（４８、
７８）を更に備える場合には、前記部分領域の走査露光
における前記第１方向への前記基板ステージの移動中は
前記測長ビームが前記第１反射面（６０ａ）から外れな
いことが望ましい。かかる場合、第１反射面が一連の反
射面でなく、延設方向に所定のクリアランスを介して隣
接配置された複数の反射鏡の集合から成るような場合で
あっても、部分領域間の感応基板の移動の際には、測長
ビームが第１反射面から瞬間的に外れることはあって
も、各部分領域の走査露光中には測長ビームが第１反射
面から外れることがないので、何ら不都合なく、各部分
領域に対する走査露光が行われる。
【００８１】上記請求項５５〜５８に記載の各発明にお
いて、請求項６０に記載の発明の如く、前記第１反射面
（６０ａ）はその延設方向に関する長さが前記感応基板
（Ｗ）上の露光範囲よりも実質的に長く定められている
ことが望ましい。この場合において、露光範囲とは、感
応基板上に走査露光すべき領域が１領域である場合には
その領域の範囲を意味するが、感応基板上に走査露光す
べき部分領域が複数領域ある場合には、請求項６１に記
載の発明の如く、前記露光範囲は、前記感応基板（Ｗ）
上で前記マスク（Ｒ）のパターンを転写すべき全ての部
分領域を含む。
【００８２】上記請求項５５〜６０に記載の各発明にお
いて、請求項６１に記載の発明の如く、前記第１の干渉
計（７６Ｘ１）の計測値に基づいて、前記第１方向と直
交する第２方向に関する前記基板ステージ（ＷＳＴ）の
移動を制御する制御装置（７８）を更に備えていても良
い。
【００８３】上記請求項５５及び５６に記載の各発明に
係る走査型露光装置において、請求項６２に記載の発明
の如く、前記基板ステージ（ＷＳＴ）は、前記第１方向
と直交する第２方向に沿って延びる第２反射面（６０
ｂ）を有し、前記第２反射面とほぼ直交する測長軸を有
する第２の干渉計（７６Ｙ）を更に備えていても良い。
【００８４】この場合、第１の干渉計により基板ステー
ジの第１方向及び第２方向の位置計測を行うことは勿論
できるが、基板ステージの第１方向の位置計測を第２の
干渉計により、第２方向の位置計測を第１の干渉計を用
いてそれぞれ独立に行うことにより、基板ステージの２
次元方向の位置制御が可能になる。第１、第２の干渉計
を両方用いて基板ステージの第１方向の位置制御を行っ
ても良い。
【００８５】この場合において、請求項６３に記載の発
明の如く、前記第１の干渉計（７６Ｘ１）の計測値に基
づいて前記第２方向に関する前記基板ステージ（ＷＳ
Ｔ）の移動を制御し、かつ前記第２の干渉計（７６Ｙ）
の計測値に基づいて前記第１方向に関する前記基板ステ
ージの移動を制御する制御装置（７８）を更に備えてい
ることが望ましい。
【００８６】上記請求項６２に記載の走査型露光装置に
おいて、請求項６４に記載の発明の如く、前記基板ステ
ージ（ＷＳＴ）は、前記第１方向、及び前記第１方向と
直交する第２方向と交差し、かつ前記第１反射面の延設
方向と異なる方向に沿って延びる第３反射面（６０ｃ）
を有し、前記第３反射面とほぼ直交する測長軸を有する
第３の干渉計（７６Ｘ２）を更に備えていても良い。
【００８７】また、請求項５５及び５６に記載の各発明
に係る走査型露光装置において、請求項６５に記載の発
明の如く、前記基板ステージ（ＷＳＴ）は、前記第１方
向、及び前記第１方向と直交する第２方向と交差し、か
つ前記第１反射面の延設方向と異なる方向に沿って延び
る第３反射面（６０ｃ）を有し、前記第３反射面とほぼ
直交する測長軸を有する第３の干渉計（７６Ｘ２）を更
に備えていても良い。かかる場合には、第１、第３の干
渉計の計測値に基づいて基板ステージの第１、第２方向
の位置を制御することができるとともに、第２方向につ
いては、平均化効果による高精度な位置計測、ひいては
高精度な位置制御が可能になる。
【００８８】上記請求項６４及び６５に記載の各発明に
おいて、第１及び第３反射面はその延設方向の交差角が
鈍角、あるいは直角であっても良いが、請求項６６に記
載の発明の如く、前記第１及び第３反射面（６０ａ及び
６０ｃ）はその延設方向の交差角が鋭角となり、かつ当
該両反射面を上底及び下底以外の２辺とする台形が前記
感応基板（Ｗ）を包含することが望ましい。ここで、台
形は、上底＝０、すなわち三角形をも含む概念である。
この場合において、上記台形は、感応基板に外接するも
のであることがより望ましい。
【００８９】上記請求項６４〜６６に記載の各発明にお
いて、請求項６７に記載の発明の如く、前記第１及び第
３反射面（６０ａ及び６０ｃ）は、前記第１方向に関し
てほぼ対称に配置されることが望ましい。かかる場合に
は、第２方向の位置を求めるための演算が簡単になる。
【００９０】上記請求項６４及び６５に記載の各発明に
係る走査型露光装置において、請求項６８に記載の発明
の如く、前記第１及び第３の干渉計（７６Ｘ１及び７６
Ｘ２）の少なくとも一方の計測値に基づいて、前記第２
方向に関する前記基板ステージ（ＷＳＴ）の移動を制御
する制御装置（７８）を更に備えていても良い。
【００９１】上記請求項６４に記載の発明に係る走査型
露光装置において、請求項６９に記載の発明の如く、前
記第１、第２及び第３反射面（６０ａ、６０ｂ及び６０
ｃ）は前記感応基板（Ｗ）を囲むように配置されること
が望ましい。かかる場合には、第１〜第３反射面の配置
の自由度が向上し、従って、基板ステージの形状の自由
度が向上する。例えば、基板ステージを感応基板に外接
する三角形状とした場合には、感応基板外周部の走査露
光の際のプリスキャン及びオーバースキャン距離を考慮
した正方形又は長方形ステージに比べて、基板ステージ
を大幅に小型化できる。
【００９２】また、上記請求項６４及び６９に記載の走
査型露光装置において、請求項７０に記載の発明の如
く、前記第１及び第３の干渉計（７６Ｘ１、７６Ｘ２）
の少なくとも一方の計測値に基づいて前記第２方向に関
する前記基板ステージ（ＷＳＴ）の移動を制御し、前記
第２の干渉計（７６Ｙ）の計測値に基づいて前記第１方
向に関する前記基板ステージの移動を制御する制御装置
（７８）を更に備えていても良い。
【００９３】上記請求項５５〜６３に記載の各発明に係
る走査型露光装置は、投影光学系を用いないタイプの露
光装置であっても勿論良いが、請求項７１に記載の発明
の如く、前記マスク（Ｒ）のパターン像を前記感応基板
（Ｗ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）を更に備えてい
る場合には、前記第１の干渉計（７６Ｘ１）の測長軸
（ＲＩＸ11）が前記投影光学系の光軸と交差することが
望ましい。かかる場合には、露光時においていわゆるア
ッベの誤差の無い状態で感応基板の位置管理が可能とな
る。
【００９４】この場合において、請求項７２に記載の発
明の如く、前記感応基板（Ｗ）上のマークを検出するオ
フアクシス・アライメント系（ＡＬＧ）を更に備える場
合には、前記第１の干渉計（７６Ｘ）は、前記オフアク
シス・アライメント系の検出中心を通る、前記測長軸
（ＲＩＸ11）とほぼ平行な別の測長軸（ＲＩＸ12）を有
し、前記測長軸方向に関する２つの位置情報を出力する
ことを特徴としても良い。かかる場合には、露光時に加
え、アライメント時においてもいわゆるアッベの誤差の
無い状態で感応基板の位置管理が可能となる。
【００９５】上記請求項６４〜７０に記載の各発明に係
る走査型露光装置において、請求項７３に記載の発明の
如く、前記マスク（Ｒ）のパターン像を前記感応基板
（Ｗ）上に投影する投影光学系（ＰＬ）を更に備え、前
記第１及び第３の干渉計（７６Ｘ１、及び７６Ｘ２）の
測長軸は前記投影光学系の光軸で交差することが望まし
い。かかる場合には、露光時においていわゆるアッベの
誤差の無い状態で感応基板の位置管理が可能となる。
【００９６】上記請求項６２、６３、６４、６９、７０
に記載の各発明に係る走査型露光装置において、請求項
７４に記載の発明の如く、前記マスク（Ｒ）のパターン
像を前記感応基板（Ｗ）上に投影する投影光学系（Ｐ
Ｌ）を更に備え、前記第１及び第２の干渉計の測長軸は
前記投影光学系の光軸で交差することが望ましい。
【００９７】この場合において、請求項７５に記載の発
明の如く、前記第２の干渉計は、前記投影光学系（Ｐ
Ｌ）の光軸で前記第１の干渉計（７６Ｘ１）の測長軸と
交差する測長軸とほぼ平行な別の測長軸を有していても
良い。かかる場合には、第２の干渉計により、例えばヨ
ーイング、チルト等の計測が可能になる。同様理由によ
り、第１、第３の干渉計にも測長軸を２本以上設けても
良い。
【００９８】請求項７６に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と感応基板（Ｗ）とを同期移動させて、前記マスクのパ
ターンを前記感応基板上に転写する走査型露光装置であ
って、前記感応基板を保持し、互いに延設方向が鋭角に
交差するように配置される第１及び第２の測長用基準面
を少なくとも有する基板ステージ（ＷＳＴ）と；前記同
期移動時に前記第１及び第２の測長用基準面と交差する
第１方向に沿って前記基板ステージを駆動する駆動装置
（４８、７８、）とを備える。
【００９９】これによれば、第１及び第２の測長用基準
面の少なくとも一方が第１方向に対して直角以外の角度
で（斜めに）交差するので、その斜めに交差する測長用
基準面を用いて、基板ステージの第１方向に直交する方
向である非走査方向の位置を計測することができる。従
って、上記請求項５５に記載の発明と、同様の理由によ
り、第１方向に延びる反射面を用いて感応基板の非走査
方向の位置を制御する場合ほど、感応基板周辺の領域の
露光の際のいわゆるプリスキャン又はオーバースキャン
距離を見込んで測長用基準面を余計に延ばさなくても、
走査方向の移動ストローク全域に渡り非走査方向の位置
制御が可能となる。従って、基板ステージの小型化が可
能である。また、この場合、第１及び第２の測長用基準
面の両方を用いれば、基板ステージの同期移動方向及び
非走査方向の位置制御が可能である。
【０１００】この場合において、第１方向は第１及び第
２の測長用基準面と交差する方向であれば良く、例えば
請求項７７に記載の発明の如く、前記第１方向は、前記
第１及び第２の測長用基準面の１つとほぼ直交していて
も良く、この場合は、直交しない方の測長用基準面を基
板ステージの非走査方向の位置計測に用いることができ
る。あるいは請求項７８に記載の発明の如く、前記第１
方向は、前記第１及び第２の測長用基準面の両方と直交
しなくても良い。かかる場合には、第１及び第２の測長
用基準面をともに用いて基板ステージの第１方向（同期
移動方向）及び非走査方向の位置を計測することによ
り、両方向について平均化効果により高精度な位置計測
が可能となる。
【０１０１】上記請求項７８に記載の発明において、請
求項７９に記載の発明の如く、前記第１及び第２の測長
用基準面（６０ａ、６０ｃ）は前記第１方向に関してほ
ぼ対称に配置されることが望ましい。かかる場合には、
第１及び第２の測長用基準面を同時に用いて基板ステー
ジの所定方向（例えば第２方向）の位置計測を行う際の
演算が簡単になる。また、例えば基板ステージの第１方
向の位置計測を、第１及び第２の測長用基準面を同時に
用いて行う場合には、平均化効果によりその位置計測精
度が向上する。
【０１０２】請求項８０に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と感応基板（Ｗ）とを同期移動させて、前記マスクのパ
ターンを前記感応基板上に転写する走査型露光装置であ
って、前記感応基板を保持し、三角形状に配置される第
１、第２及び第３の測長用基準面（６０ａ、６０ｂ、６
０ｃ）を有する基板ステージ（ＷＳＴ）と；前記同期移
動時に前記３つの基準面と交差する第１方向に沿って前
記基板ステージを駆動する駆動装置（４８、７８、）と
を備える。
【０１０３】これによれば、上記請求項７６に記載の発
明と同様に、第１方向に延びる反射面を用いて感応基板
の非走査方向の位置を制御する場合ほど、感応基板周辺
の領域の露光の際のいわゆるプリスキャン又はオーバー
スキャン距離を見込んで測長用基準面を余計に延ばさな
くても、走査方向の移動ストローク全域に渡り非走査方
向の位置制御が可能となる。従って、基板ステージの小
型化が可能である。この場合、３つの測長用基準面が三
角形状に配置されるので、この三角形を感応基板に外接
するような形状にし、該三角形と同一形状に基板ステー
ジを設定することにより、基板ステージを最大限小型化
することができる。
【０１０４】この場合において、請求項８１に記載の発
明の如く、前記３つの基準面の１つは、前記第１方向と
直交する第２方向に沿って配置されていても良い。かか
る場合、基板ステージはその第２方向に沿った基準面を
底辺とする二等辺三角形（正三角形を含む）であること
が望ましい。
【０１０５】上記請求項８０及び８１に記載の各発明に
係る走査型露光装置において、請求項８２に記載の発明
の如く、前記第１、第２、第３の測長用基準面（６０
ａ、６０ｂ、６０ｃ）は、反射面であり、前記第１の測
長用基準面（６０ａ）と直交する第１測長軸を有する第
１の干渉計（７６Ｘ１）と、前記第２の測長用基準面
（６０ｂ）と直交する第２測長軸を有する第２の干渉計
（７６Ｙ）と、前記第３の測長用基準面（６０ｃ）と直
交する第３測長軸を有する第３の干渉計（７６Ｘ２）と
を更に備える場合には、前記基板ステージ（ＷＳＴ）
は、前記３つの測長軸の各延長線上にそれぞれ配置され
た前記感応基板の姿勢を制御する３つのアクチュエータ
（ＺＡＣＸ１、ＺＡＣＹ、ＺＡＣＸ２）とを有していて
も良い。かかる場合には、感応基板のいわゆるレベリン
グ（チルト）の制御に際して、それぞれの測長用基準面
のチルト角度に応じて３つのアクチュエータを独立に制
御できるため、確実な傾斜調整が効率良く可能になる。
【０１０６】上記請求項５５〜８１に記載の各発明に係
る走査型露光装置において、請求項８３に記載の発明の
如く、前記基板ステージ（ＷＳＴ）は、前記感応基板
（Ｗ）を保持し、前記第１反射面又は前記第１測長用基
準面がその端面に形成されるほぼ三角形状の可動体（Ｔ
Ｂ）と、前記可動体（ＴＢ）の３つの頂部付近にそれぞ
れ配置される３つのアクチュエータ（ＺＡＣＸ１、ＺＡ
ＣＹ、ＺＡＣＸ２）とを有していても良い。かかる場合
には、感応基板のいわゆるレベリング（チルト）の制御
に際して、少なくとも第１反射面又は第１測長用基準面
のチルト角度に応じて対応するアクチュエータを独立に
制御できるため、その第１反射面又は第１測長用基準面
の延びる方向の軸回りについては確実な傾斜調整が効率
良く可能になることに加え、可動体の重心位置から遠い
３つの頂点付近の所定の１つを駆動して傾斜調整がなさ
れるので、その際高い制御応答（チルト駆動制御応答）
を得ることができる。
【０１０７】この場合において、請求項８４に記載の発
明の如く、前記基板ステージ（ＷＳＴ）が配置される第
１定盤（３８）と、前記基板ステージを前記第１定盤に
対して少なくとも３自由度で駆動する第１の平面磁気浮
上型リニアアクチュエータ（４２）とを更に備えていて
も良い。かかる場合には、基板ステージを構成する可動
体に保持された感応基板を、第１定盤に対して６自由度
で駆動することが可能になり、感応基板の６自由度方向
の位置・姿勢制御を実現できる。ここで、第１の平面磁
気浮上型リニアアクチュエータとして基板ステージを６
自由度で駆動するものを用いても良く、かかる場合可動
体は３つのアクチュエータによって少なくとも３自由度
方向で駆動されるので、いわゆる粗微動構造の基板ステ
ージが実現される。
【０１０８】この場合において、請求項８５に記載の発
明の如く、前記第１定盤（３８）が配置される第２定盤
（２２）と、前記第１定盤を前記第２定盤に対して相対
駆動可能な第２の平面磁気浮上型リニアクチュエータ
（４４）とを更に備えている場合に、前記基板ステージ
の移動に伴って前記第１定盤を前記第２定盤に対して相
対移動するようにしても良い。このようにすれば、基板
ステージの重心移動による偏荷重及び反力を第１定盤の
重心移動によりキャンセルすることが可能となるので、
基板ステージ、第１定盤、第２定盤を含む系全体の重心
を所定位置に保持できる。
【０１０９】上記請求項５５〜８２に記載の各発明に係
る走査型露光装置において、請求項８６に記載の発明の
如く、前記基板ステージは、前記感応基板（Ｗ）を保持
し、前記第１反射面又は前記第１測長用基準面がその端
面に形成されるほぼ三角形状の可動体であっても良い。
かかる場合には、例えば基板ステージを三角形板状部材
によって形成することが可能になるので、基板ステージ
の軽量化が可能になる。
【０１１０】この場合において、請求頂８７に記載の発
明の如く、前記可動体（ＷＳＴ）が配置される第１定盤
（３８）と、前記可動体を前記第１定盤に対して６自由
度で駆動する第１の平面磁気浮上型リニアクチュエータ
とを更に備えていても良い。かかる場合には、上述した
チルト駆動のためのアクチュエータが不要になるので、
その分基板ステージの構成の簡略化・軽量化が可能であ
る。
【０１１１】この場合において、請求項８８に記載の発
明の如く、前記第１定盤（３８）が配置される第２定盤
（２２）と、前記第１定盤を前記第２定盤に対して相対
駆動可能な第２の平面磁気浮上型リニアクチュエータ
（４４）とを更に備えている場合に、前記可動体（ＷＳ
Ｔ）の移動に伴って前記第１定盤を前記第２定盤に対し
て相対移動するようにしても良い。このようにすれば、
可動体（基板ステージ）の重心移動による偏荷重及び反
力を第１定盤の重心移動によりキャンセルすることが可
能となるので、基板ステージ、第１定盤、第２定盤を含
む系全体の重心を所定位置に保持できる。
【０１１２】上記請求項８３〜８８に記載の各発明に係
る走査型露光装置において、請求項８９に記載の発明の
如く、前記感応基板上のマークを検出するアライメント
系（ＡＬＧ）を更に備えている場合には、前記アライメ
ント系によって検出される基準マーク（ＦＭ）を前記可
動体の１つの頂部付近に配置しても良い。かかる場合に
は、可動体の１つの頂部付近を基準マークの配置のため
に有効に利用することにより基板ステージを大型化する
ことなく、基準マークを配置することができる。また、
この場合、第１反射面又は第１測長用基準面に対向する
頂部に基準マークを配置することにより、基準マークを
用いた例えばベースライン計測の際等に第１反射面又は
第１測長用基準面を延長する必要がないので、このこと
も基板ステージの小型・軽量化につながる。
【０１１３】上記請求項８３〜８９に記載の各発明に係
る走査査型露光装置において、請求項９０に記載の発明
の如く、前記可動体の１つの頂部付近に、前記マスク
（Ｒ）に照射される露光用照明光の少なくとも一部を検
出する受光面が配置される光検出器（ＫＥＳ）を更に備
えていても良い。かかる場合も、可動体の１つの頂部付
近を光検出器の配置のために有効に利用することにより
基板ステージを大型化することなく、光検出器を配置す
ることができる。
【０１１４】請求項９１に記載の発明は、マスク（Ｒ）
のパターンを感応基板（Ｗ）上に転写する露光装置であ
って、前記感応基板を保持し、互いに延設方向が鋭角に
交差するように配置される第１及び第２反射面（例えば
６０ａ及び６０ｂ（又は６０ｃ））を少なくとも有する
基板ステージ（ＷＳＴ）と；前記第１反射面と直交する
測長軸を有する第１の干渉計（７６Ｘ１）と；前記第２
反射面と直交する測長軸を有する第２の干渉計（７６
Ｙ）とを備える。
【０１１５】これによれば、第１反射面と第２反射面の
少なくとも一方が、直交座標系の座標軸のいずれかと直
角以外で交差する方向に延びるので、その反射面につい
ては上記直交２軸方向の反射面を有する基板ステージに
比べて、上記直交座標系のいずれかの座標軸方向移動の
際には、干渉計のビームが長い時間当たり続ける。従っ
て、例えば、ステッパ等の静止型露光装置の場合であっ
ても、基板ステージの端部に空間像計測器、基準マーク
等を配置して、ステージを移動しながら計測を行う場合
などには、その移動の際の助走距離等を考慮して直交座
標系の座標軸のいずれかと交差する方向の反射面を余計
に延ばさなくても、その計測が可能となり、基準マーク
等の配置の自由度が向上する。かかる意味で、第１反射
面と第２反射面がともに、直交座標系の所定の座標軸に
交差することが望ましい。
【０１１６】この場合において、請求項９２に記載の発
明の如く、前記第１及び第２反射面（６０ａ及び６０ｂ
（又は６０ｃ））は、当該両反射面を上底及び下底以外
の２辺とする台形が前記感応基板（Ｗ）を包含するよう
に配置されることが望ましい。ここで、台形は、上底＝
０、すなわち三角形をも含む概念である。この場合にお
いて、上記台形は、感応基板に外接するものであること
がより望ましい。
【０１１７】上記請求項９１及び９２に記載の各発明に
おいて、請求項９３に記載の発明の如く、前記第１及び
第２反射面はそれぞれ前記基板ステージ（ＷＳＴ）上で
前記感応基板（Ｗ）をほぼ包含する三角形の２辺に沿っ
て形成されていても良い。
【０１１８】上記請求項９１〜９３に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項９４に記載の発明の如く、
前記第１反射面、又は前記第２反射面はその延設方向に
関する長さが前記感応基板上の露光範囲よりも実質的に
長く定められていることが望ましい。この場合におい
て、露光範囲とは、感応基板上にマスクのパターンを転
写すべき領域が１領域である場合にはその領域の範囲を
意味するが、感応基板上にマスクパターンを転写すべき
部分領域が複数領域ある場合には、請求項９５に記載の
発明の如く、前記露光範囲は、前記感応基板（Ｗ）上で
前記マスク（Ｒ）のパターンを転写すべき全ての部分領
域を含む。
【０１１９】上記請求項９１〜９５に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項９６に記載の発明の如く、
前記マスクのパターン像を前記感応基板上に縮小投影す
る投影光学系と、前記感応基板がステップ・アンド・リ
ピート方式又はステップ・アンド・スキャン方式で露光
されるように前記基板ステージを駆動する駆動装置とを
更に備えていても良い。
【０１２０】上記請求項７６に記載の走査型露光装置に
おいて、請求項９７に記載の発明の如く、前記第１方向
は前記第１及び第２の測長用基準面の少なくとも１つと
交差することが望ましい。
【０１２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
から図１６に基づいて説明する。
【０１２２】図１には、本発明に係るステージ装置を感
応基板の位置決め装置として具備する一実施形態の走査
型露光装置１０の斜視図が示され、図２には、その内部
構成が概略的に示されている。この走査型露光装置１０
は、半導体素子を製造するリソグラフィ装置として現在
主流となりつつある、ステップ・アンド・スキャン方式
により露光動作を行う投影露光装置である。この走査型
露光装置１０は、マスクとしてのレチクルＲ（図２参
照）に描画された回路パターンの一部の像を投影光学系
ＰＬを介して感応基板（又は基板）としてのウエハＷ上
に投影しつつ、レチクルとウエハＷとを投影光学系ＰＬ
の視野に対して１次元方向（ここではＹ方向）に相対走
査することによって、レチクルＲの回路パターンの全体
をウエハＷ上の複数のショット領域の各々にステップ・
アンド・スキャン方式で転写するものである。
【０１２３】この走査型露光装置１０は、図１に示され
るように、エキシマレーザ光源１１と、露光装置本体１
２と、それらを統括制御する主制御システムとしての制
御ラック１４とで構成されている。エキシマレーザ光源
１１は、通常露光装置本体１２が設置される超クリーン
ルームから隔離された別の部屋（クリーン度の低いサー
ビスルーム）に設置される。また、露光装置本体１２
は、通常、超クリーンルーム内に設置され、内部空間が
高度に防塵されるとともに、高精度な温度制御がなされ
たエンバイロメンタル・チャンバに収納されているが、
図１ではこのチャンバ内に収納された本体構造のみが概
略的に示されている。
【０１２４】次に、これら図１及び図２に基づいてエキ
シマレーザ光源１１、露光装置本体１２及び制御ラック
１４の構成について説明する。
【０１２５】前記エキシマレーザ光源１１は、操作パネ
ル１１Ａを備えている。また、エキシマレーザ光源１１
には、該操作パネル１１Ａとインターフェイスされる制
御用コンピュータ１１Ｂ（図１では図示せず、図２参
照）が内蔵され、この制御用コンピュータ１１Ｂは通常
の露光動作の間は、露光装置制御用のミニコンピュータ
から成る主制御装置５０の指令に応答してエキシマレー
ザ光源１１のパルス発光を制御する。
【０１２６】エキシマレーザ光源１１は、露光光源とし
て用いられるもので、例えば波長２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザ光、或いは波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシ
マレーザ光をパルス発光する。ここで、エキシマレーザ
光源１１からの紫外域のパルスレーザ光を露光用照明光
として用いるのは、２５６Ｍ〜４Ｇbit クラス以上の半
導体メモリ素子（Ｄ−ＲＡＭ）相当の集積度と微細度と
を持つマイクロ回路デバイスの量産製造に必要とされる
最小線幅０．２５〜０．１０μｍ程度のパターン解像力
を得るためである。
【０１２７】そのパルスレーザ光（エキシマレーザ光）
の波長幅は、露光装置の照明系や投影光学系ＰＬを構成
する各種の屈折光学素子に起因した色収差が許容範囲内
になるように狭帯化されている。狭帯化すべき中心波長
の絶対値や狭帯化幅（０．２ｐｍ〜３００ｐｍの間）の
値は、前記操作パネル１１Ａ上に表示されるとともに、
必要に応じて操作パネル１１Ａから微調整できるように
なっている。また操作パネル１１Ａからはパルス発光の
モード（代表的には自励発振、外部トリガー発振、メン
テナンス用発振の３つのモード）が設定できる。
【０１２８】このように、エキシマレーザを光源とする
露光装置の一例は、特開昭５７−１９８６３１号公報、
特開平１−２５９５３３号公報、特開平２−１３５７２
３号公報、特開平２−２９４０１３号公報等に開示さ
れ、エキシマレーザ光源をステップ・アンド・スキャン
露光に利用した露光装置の一例は、特開平２−２２９４
２３号公報、特開平６−１３２１９５号公報、特開平７
−１４２３５４号公報等に開示されている。従って図１
の走査型露光装置１０においても、上記の各特許公報に
開示された基礎技術をそのまま、或いは部分的に変更し
て適用することが可能である。
【０１２９】前記露光装置本体１２は、架台部１６、レ
チクルステージＲＳＴ、照明光学系１８、投影光学系Ｐ
Ｌ、ＬＣ／ＭＡＣ系、ステージ装置１、ウエハ搬送ロボ
ット１９及びアライメント系等を備えている。
【０１３０】これを更に詳述すると、図１に示されるよ
うに、架台部（第１架台）１６は、床面上に４つの防振
装置２０を介して支えられている。各防振装置２０は、
露光装置本体１２の自重を不図示のエアシリンダ（防振
パッド）を介して支えるとともに、露光装置本体１２全
体の傾き、Ｚ方向の変位、及び露光装置本体全体の図１
におけるＸ，Ｙ方向の変位を、不図示の制御系によるフ
ィードバック制御やフィードフォワード制御によりアク
ティブに補正するためのアクチュエータと各種のセンサ
類とを備えている。この種のアクティブ防振装置につい
ては、例えば特開平９−７４０６１号公報等に開示され
ている。
【０１３１】架台部１６は、床面に平行な定盤２２とこ
の定盤２２に対向して上方に設けられた支持板部２４と
を備え、その形状は内部を空洞にした箱状とされてい
る。支持板部２４は、中央に円形の開口部が形成された
矩形の板状部材から成り、この中央開口部内に投影光学
系ＰＬが当該支持板部２４に直交した状態で挿入されて
いる。そして、この投影光学系ＰＬは、その外周部の一
部に設けられたフランジ部を介して支持板部２４に保持
されている。
【０１３２】支持板部２４の上面には、投影光学系ＰＬ
を囲むように４本の脚部２６が立設されている。これら
の４本の脚部２６の上部には、当該４本の脚部２６に支
持されると共にこれらの上端を相互に接続するレチクル
ベース定盤２８が設けられている。これら４本の脚部２
６とレチクルベース定盤２８とによって第２コラム（第
２架台）が構成されている。
【０１３３】レチクルベース定盤２８の上面にはガイド
２８ｂがＹ方向に沿って延設されている。また、レチク
ルベース定盤２８の中央部には、開口２８ａ（図２参
照）が形成されている。この開口２８ａに対向して照明
光学系１８の射出端部が配置されている。
【０１３４】レチクルベース定盤２８上には、レチクル
Ｒを吸着保持してガイド２８ｂに沿ってＹ方向に移動す
る前記レチクルステージＲＳＴが配置されている。この
レチクルステージＲＳＴは、駆動系２９（図２参照）を
構成するリニアモータ等によって駆動され、このレチク
ルステージＲＳＴは、レチクルベース定盤２８上をＹ方
向に大きなストロークで直線移動するとともに、Ｘ方向
とθ方向に関してもボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、ピ
エゾ素子等によって微小駆動が可能な構成となってい
る。
【０１３５】レチクルステージＲＳＴの一部には、図２
に示されるように、その位置や移動量を計測するための
レチクルレーザ干渉計３０からの測長ビームを反射する
移動鏡３１が取り付けられている。ここで、実際には、
レチクルレーザ干渉計は、Ｙ方向（走査方向）位置計測
用のレチクルＹ干渉計とＸ方向位置計測用のレチクルＸ
干渉計と、θ方向（回転方向）計測用のレチクルθ干渉
計とが設けられ、それらの各干渉計に対応した移動鏡が
レチクルステージＲＳＴ上に固定されているが、図２に
おいては、これらが代表的にレチクルレーザ干渉計３
０、移動鏡３１として示されている。そして、上記３つ
のレチクル干渉計によってレチクルステージＲＳＴの
Ｘ，Ｙ，θ方向計測がそれぞれ行われるが、以下の説明
においては、便宜上、レーザ干渉計３０によってＸ，
Ｙ，θ方向位置計測が同時に個別に行われるものとす
る。
【０１３６】その干渉計３０によって計測されるレチク
ルステージＲＳＴ（即ちレチクルＲ）の位置情報（又は
速度情報）はレチクルステージコントローラ３３に送ら
れる。レチクルステージコントローラ３３は、基本的に
は干渉計３０から出力される位置情報（或いは速度情
報）が指令値（目標位置、目標速度）と一致するように
レチクルステージＲＳＴを移動させる駆動系（リニアモ
ータ、ボイスコイルモータ、ピエゾモータ等）２９を制
御する。
【０１３７】前記照明光学系１８は、図１に示されるよ
うに、ビーム受光系３２をその背面部に収納し、このビ
ーム受光系３２とこれに接続された遮光性の管３４とか
ら成るＢＭＵ（ビームマッチングユニット）を介してエ
キシマレーザ光源１１に接続されている。ＢＭＵを構成
するビーム受光系３２内には、管３４を介して導かれた
エキシマレーザ光源１１からのエキシマレーザ光（以
下、適宜、「パルス照明光」又は「パルス紫外光」とも
呼ぶ）が、照明光学系１８の光軸に対して、常に所定の
位置関係で入射するように、エキシマレーザ光の照明光
学系１８への入射位置や入射角度を最適に調整する複数
の可動反射鏡（図示せず）が設けられている。
【０１３８】照明光学系１８は、図２に示されるよう
に、可変減光器１８Ａ、ビーム整形光学系１８Ｂ、第１
フライアイレンズ系１８Ｃ、振動ミラー１８Ｄ、集光レ
ンズ系１８Ｅ、照明ＮＡ補正板１８Ｆ、第２フライアイ
レンズ系１８Ｇ、照明系開口絞り板１８Ｈ、ミラー１８
Ｊ、第１リレーレンズ１８Ｋ、固定レチクルブラインド
１８Ｌ、可動レチクルブラインド１８Ｍ、第２リレーレ
ンズ１８Ｎ、照明テレセン補正板（傾斜可能な石英の平
行平板）１８Ｐ、ミラー１８Ｑ、及び主コンデンサーレ
ンズ系１８Ｒ等を備えている。ここで、この照明光学系
１８の上記構成各部について説明する。
【０１３９】可変減光器１８Ａは、エキシマレーザ光の
パルス毎の平均エネルギーを調整するためのもので、例
えば減光率が異なる複数の光学フィルタを切り換え可能
に構成して減光率を段階的に変更するものや、透過率が
連続的に変化する２枚の光学フィルタの重なり具合を調
整することにより減光率を連続的に可変にするものが用
いられる。この可変減光器１８Ａを構成する光学フィル
タは、主制御装置５０によって制御される駆動機構３５
によって駆動される。
【０１４０】ビーム整形光学系１８Ｂは、可変減光器１
８Ａによって所定のピーク強度に調整されたエキシマレ
ーザ光の断面形状を該エキシマレーザ光の光路後方に設
けられた後述するダブルフライアイレンズ系の入射端を
構成する第１フライアイレンズ系１８Ｃの入射端の全体
形状と相似になるように整形して該第１フライアイレン
ズ系１８Ｃに効率よく入射させるもので、例えばシリン
ダレンズやビームエキスパンダ（いずれも図示省略）等
で構成される。
【０１４１】前記ダブルフライアイレンズ系は、照明光
の強度分布を一様化するためのもので、ビーム整形光学
系１８Ｂ後方のエキシマレーザ光の光路上に順次配置さ
れた第１フライアイレンズ系１８Ｃと、集光レンズ１８
Ｅと、第２フライアイレンズ系１８Ｇとから構成され
る。この場合、第１フライアイレンズ系１８Ｃと集光レ
ンズ１８Ｅとの間には、被照射面（レチクル面又はウエ
ハ面）に生じる干渉縞や微弱なスペックルを平滑化する
ための振動ミラー１８Ｄが配置されている。この振動ミ
ラー１８Ｄの振動（偏向角）は駆動系３６を介して主制
御装置５０によって制御されるようになっている。
【０１４２】第２フライレンズ系１８Ｇの入射端側に
は、照明光の被照射面における開口数の方向性（照明Ｎ
Ａ差）を調整する照明ＮＡ補正板１８Ｆが配置されてい
る。
【０１４３】本実施形態のようなダブルフライアイレン
ズ系と振動ミラー１８Ｂとを組み合わせた構成について
は、例えば特開平１−２３５２８９号公報、特開平７−
１４２３５４号公報に詳しく開示されている。
【０１４４】前記第２フライアイレンズ系１８Ｇの射出
面の近傍に、円板状部材から成る照明系開口絞り板１８
Ｈが配置されている。この照明系開口絞り板１８Ｈに
は、ほぼ等角度間隔で、例えば通常の円形開口より成る
開口絞り、小さな円形開口より成りコヒーレンスファク
タであるσ値を小さくするための開口絞り、輪帯照明用
の輪帯状の開口絞り、及び変形光源法用に例えば４つの
開口を偏心させて配置して成る変形開口絞り等が配置さ
れている。この照明系開口絞り板１８Ｈは、主制御装置
５０により制御される不図示のモータ等により回転され
るようになっており、これによりいずれかの開口絞りが
パルス照明光の光路上に選択的に設定され、ケーラー照
明における光源面形状が輪帯、小円形、大円形、或いは
４つ目等に制限される。
【０１４５】照明系開口絞り板１８Ｈ後方のパルス照明
光の光路上に、反射率が大きく透過率が小さなビームス
プリッタ１８Ｊが配置され、更にこの後方の光路上に、
固定レチクルブラインド１８Ｌ及び可動レチクルブライ
ンド１８Ｍを介在させて第１リレーレンズ１８Ｋ及び第
２リレーレンズ１８Ｎから成るリレー光学系が配置され
ている。
【０１４６】固定レチクルブラインド１８Ｌは、レチク
ルＲのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカ
スした面に配置され、レチクルＲ上の照明領域を規定す
る所定形状の開口部が形成されている。本実施形態で
は、この開口部が走査露光時のレチクルＲの移動方向
（Ｙ方向）と直交したＸ方向に直線的に伸びたスリット
状又は矩形状に形成されているものとする。
【０１４７】また、固定レチクルブラインド１８Ｌの近
傍に走査方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動
レチクルブラインド１８Ｍが配置され、走査露光の開始
時及び終了時にその可動レチクルブラインド１８Ｍを介
して照明領域を更に制限することによって、不要な部分
の露光が防止されるようになっている。この可動レチク
ルブラインド１８Ｍは、駆動系４２を介して主制御装置
５０によって制御される。
【０１４８】リレー光学系を構成する第２リレーレンズ
１８Ｎの出口部分には、照明テレセン補正板１８Ｐが配
置されており、さらにこの後方のパルス照明光の光路上
には、第２リレーレンズ１８Ｎ及び照明テレセン補正板
１８Ｐを通過したパルス照明光をレチクルＲに向けて反
射するミラー１８Ｑが配置され、このミラー１８Ｑ後方
のパルス照明光の光路上に主コンデンサーレンズ系１８
Ｒが配置されている。
【０１４９】このようにして構成された照明光学系１８
の作用を簡単に説明すると、エキシマレーザ光源１１か
らのエキシマレーザ光が管３４、ビーム受光系３２を介
して照明光学系１８内に入射すると、このエキシマレー
ザ光は可変減光器１８Ａにより所定のピーク強度に調整
された後、ビーム整形光学系１８Ｂに入射する。そし
て、このエキシマレーザ光は、ビーム整形光学系１８Ｂ
で後方の第１フライアイレンズ系１８Ｃに効率よく入射
するようにその断面形状が整形される。次いで、このエ
キシマレーザ光が第１フライアイレンズ系１８Ｃに入射
すると、第１フライアイレンズ系１８Ｃの射出端側に多
数の２次光源が形成される。これらの多数の点光源の各
々から発散するパルス紫外光は、振動ミラー１８Ｄ、集
光レンズ系１８Ｅ、照明ＮＡ補正板１８Ｆを介して第２
フライアイレンズ系１８Ｇに入射する。これにより、第
２フライアイレンズ系１８Ｇの射出端に多数の微少な光
源像を所定形状の領域内に一様分布させた個々の光源像
から成る多数の２次光源が形成される。この多数の２次
光源から射出されたパルス紫外光は、照明系開口絞り板
１８Ｈ上のいずれかの開口絞りを通過した後、反射率が
大きく透過率が小さなビームスプリッタ１８Ｊに至る。
【０１５０】このビームスプリッタ１８Ｊで反射された
露光光としてのパルス紫外光は、第１リレーレンズ１８
Ｋによって固定レチクルブラインド１８Ｌの開口部を一
様な強度分布で照明する。但し、その強度分布には、エ
キシマレーザ光源１１からのパルス紫外光の可干渉性に
依存した干渉縞や微弱なスペックルが数％程度のコント
ラストで重畳し得る。そのためウエハ面上には、干渉縞
や微弱なスペックルによる露光量むらが生じ得るが、そ
の露光量むらは先に挙げた特開平７−１４２３５４号公
報のように、走査露光時のレチクルＲやウエハＷの移動
とパルス紫外光の発振とに同期させて振動ミラー１８Ｄ
を振ることで平滑化される。
【０１５１】こうして固定レチクルブラインド１８Ｌの
開口部を通ったパルス紫外光は、可動レチクルブライン
ド１８Ｍを通過した後、第２リレーレンズ１８Ｎ及び照
明テレセン補正板１８Ｐを通過してミラー１８Ｑによっ
て光路が垂直下方に折り曲げられた後、主コンデンサレ
ンズ系１８Ｒを経て、レチクルステージＲＳＴ上に保持
されたレチクルＲ上の所定の照明領域（Ｘ方向に直線的
に伸びたスリット状又は矩形状の照明領域）を均一な照
度分布で照明する。ここで、レチクルＲに照射される矩
形スリット状の照明光は、図１中の投影光学系ＰＬの円
形投影視野の中央にＸ方向（非走査方向）に細長く延び
るように設定され、その照明光のＹ方向（走査方向）の
幅はほぼ一定に設定されている。
【０１５２】一方、ビームスプリッタ１８Ｊを透過した
パルス照明光は、不図示の集光レンズを介して光電変換
素子よりなるインテグレータセンサ４６に入射し、そこ
で光電変換される。そして、このインテグレータセンサ
４６の光電変換信号が、後述するピークホールド回路及
びＡ／Ｄ変換器を介して主制御装置５０に供給される。
インテグレータセンサ４６としては、例えば遠紫外域で
感度があり、且つエキシマレーザ光源１１のパルス発光
を検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフ
ォトダイオード等が使用できる。このインテグレータセ
ンサ４６の出力と、ウエハＷの表面上でのパルス紫外光
の照度（露光量）との相関係数は予め求められて、主制
御装置５０内のメモリに記憶されている。
【０１５３】前記投影光学系ＰＬとしては、ここでは、
物体面（レチクルＲ）側と像面（ウエハＷ）側の両方が
テレセントリックで円形の投影視野を有し、石英や螢石
を光学硝材とした屈折光学素子（レンズ素子）のみから
成る１／４（又は１／５）縮小倍率の屈折光学系が使用
されている。そして、レチクルＲ上の回路パターン領域
のうちのパルス紫外光によって照明された部分からの結
像光束が、投影光学系ＰＬを介して、後述するウエハス
テージＷＳＴ上のホルダに静電吸着されたウエハＷ上の
レジスト層に１／４又は１／５に縮小されて投影され
る。
【０１５４】なお、投影光学系ＰＬを特開平３−２８２
５２７号公報に開示されているように屈折光学素子と反
射光学素子（凹面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合
わせたいわゆるカタディオプトリック系としてもよいこ
とは勿論である。
【０１５５】前記ＬＣ／ＭＡＣ系は、投影光学系ＰＬの
各種光学特性（結像性能）を微調整するもので、本実施
形態では、投影光学系ＰＬ内の物体面に近い位置に設け
られ光軸方向への微小移動及び光軸直交面に対する微小
傾斜が可能なテレセン部レンズ系Ｇ２とこのレンズ系Ｇ
２を光軸方向（傾斜を含む）に微動させる駆動機構９６
とから成るＭＡＣと、投影光学系ＰＬ内の外気に対して
密封された特定の空気間隔室（密封室）内の気体圧力を
パイプ９４を介して例えば±２０mmHg程度の範囲内で加
減圧することによって投影像の結像倍率を微調整するレ
ンズコントローラ１０２とを含んで構成されている。前
記ＭＡＣは投影像の倍率又はディストーション（等方的
な歪曲収差、又は樽形、糸巻き形、台形等の非等方的な
歪曲収差等）を調整することができる。
【０１５６】この場合、レンズコントローラ１０２はレ
ンズ系Ｇ２の駆動機構９６に対する制御系にもなってお
り、レンズ系Ｇ２の駆動によって投影像の倍率を変える
か、投影光学系ＰＬ内の密封室の圧力制御によって投影
像の倍率を変えるかを切替え制御したり、或いは併用制
御したりする。レンズコントローラ１０２も主制御装置
５０の管理下に置かれている。
【０１５７】但し、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレ
ーザ光源を照明光とした場合は、照明光路内と投影光学
系ＰＬの鏡筒内とが窒素ガスやヘリウムガスで置換され
るため、投影光学系ＰＬ内の特定の空気間隔室内の屈折
率を変更しにくいので、この空気間隔室内の圧力を加減
圧する機構を省略してもよい。
【０１５８】また、投影光学系ＰＬ内の像面に近い位置
には、投影される像のうち特に像高の大きい部分（投影
視野内の周辺に近い部分）に生じ易いアス・コマ収差を
低減させるためのアス・コマ収差補正板Ｇ３が含まれて
いる。
【０１５９】さらに、本実施形態では、円形視野内の実
効的な像投影領域（固定レチクルブラインド１８Ｌの開
口部で規定）に形成される投影像に含まれるランダムな
ディストーション成分を有効に低減させるための像歪み
補正板Ｇ１が、投影光学系ＰＬのレンズ系Ｇ２とレチク
ルＲとの間に配置されている。この補正板Ｇ１は、数ミ
リ程度の厚みを持つ平行な石英板の表面を局所的に研磨
し、その研磨部分を通る結像光束を微小に偏向させるも
のである。このような補正板Ｇ１の作り方の一例は、特
開平８−２０３８０５号公報に詳細に開示されており、
本実施形態においても基本的にはその公報に示された手
法を応用するものとする。
【０１６０】次に、本実施形態の特徴的な構成要素であ
るステージ装置１について詳述する。
【０１６１】このステージ装置１は、図１及び図２に示
されるように、前記架台部（第１コラム）１６を構成す
る定盤２２と、この定盤２２上にＸＹ面内で相対移動可
能に支持された第２可動体としての可動型定盤３８と、
この可動型定盤３８上にＸＹ面内で該可動型定盤３８に
対して相対移動可能に支持された第１可動体（及び基板
ステージ）としてのウエハステージＷＳＴとを備えてい
る。
【０１６２】ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬ
下方で可動型定盤３８上に設けられた駆動装置としての
第１の平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２（図５
（Ｂ）参照）によって浮上支持されるとともに、投影光
学系ＰＬの光軸ＡＸと直交するＸＹ２次元平面内で自在
に駆動されるようになっている。また、可動型定盤３８
は、ウエハステージＷＳＴと同様に、定盤２２上に設け
られた第２の平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４
（図５（Ｂ）参照）によって浮上支持されるとともに、
ＸＹ２次元平面内で自在に駆動されるようになってい
る。なお、図２においては、図示の便宜上、上記の平面
磁気浮上型リニアアクチュエータ４２、４４が纏めて駆
動系４８として図示されている。この駆動系４８、すな
わち平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２、４４
は、ウエハステージコントローラ７８によって制御され
るようになっている。なお、可動型定盤３８の制御方
法、役割等については後に詳述する。
【０１６３】前記ウエハステージＷＳＴは、可動型定盤
３８上をＸＹ２次元平面内で自在に移動可能な第２プレ
ートとしての移動ステージ５２と、この移動ステージ５
２上に搭載された駆動機構としてのレベリング駆動機構
５８と、このレベリング駆動機構５８により支持されウ
エハＷを保持する第１プレートとしての基板テーブルＴ
Ｂとを備えている。
【０１６４】移動ステージ５２は、本実施形態では正三
角形状に形成され、その一端面がレチクルステージＲＳ
Ｔの走査方向であるＹ軸方向（第１軸方向）に直交する
向きで可動型定盤３８上に配置されている。
【０１６５】前記基板テーブルＴＢは、移動ステージ５
２と全く同一形状の正三角形状に形成され、平面視で見
て移動テーブル５２に重なる状態でレベリング駆動機構
５８を構成する３つのアクチュエータＺＡＣに支持され
ている。この基板テーブルＴＢ上には、ほぼ円形のウエ
ハホルダ５４が設けられており（図３（Ｃ）参照）、こ
のウエハホルダ５４にウエハＷが静電吸着され、平坦化
矯正されて保持されている。このウエハホルダ５４はウ
エハＷの露光時の熱蓄積による膨脹変形を押さえるため
に温度制御されている。
【０１６６】前記レベリング駆動機構５８は、基板テー
ブルＴＢを正三角形の３つの頂点近傍でそれぞれ支持す
るとともに各支持点でＸＹ平面に垂直なＺ方向に独立し
て駆動可能な３つのアクチュエータ（ピエゾ、ボイスコ
イルモータ等）ＺＡＣＸ１、ＺＡＣＸ２、ＺＡＣＹ（図
３（Ａ）参照）と、これら３つのアクチュエータＺＡＣ
Ｘ１、ＺＡＣＸ２、ＺＡＣＹを独立に制御することによ
り基板テーブルＴＢを光軸ＡＸの方向（Ｚ方向）に微動
するとともに、ＸＹ平面に対して傾斜させるアクチュエ
ータ制御装置５６とによって構成される。アクチュエー
タ制御装置５６に対する駆動指令はウエハステージコン
トローラ７８から出力される。
【０１６７】なお、図２では図示が省略されているが、
投影光学系ＰＬの結像面とウエハＷ表面とのＺ方向の偏
差（フォーカス誤差）や傾斜（レベリング誤差）を検出
するフォーカス・レベリングセンサが投影光学系ＰＬの
近傍に設けられ、ウエハステージコントローラ７８はそ
のセンサからのフォーカス誤差信号やレベリング誤差信
号に応答してアクチュエータ制御装置５６に駆動指令を
出力する。そのようなフォーカス・レベリング検出系の
一例は、特開平７−２０１６９９号公報に詳細に開示さ
れている。
【０１６８】ウエハステージＷＳＴ、すなわち基板テー
ブルＴＢの図３（Ａ）の各干渉計ビームの方向の位置
は、図２に示されるレーザ干渉計システム７６によって
逐次計測され、その位置情報は演算装置としてのウエハ
ステージコントローラ７８に送られる。ウエハステージ
コントローラ７８は、所定の演算によりＸＹ座標位置を
求め、この求めた座標位置と位置決めすべき目標位置情
報とに基づいてウエハステージＷＳＴを駆動させるため
の指令信号を駆動系４８へ出力する。
【０１６９】ここで、図３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて上記
レーザ干渉計システム７６の具体的な構成について詳述
する。
【０１７０】図３（Ａ）には、レーザ干渉計システム７
６を構成する第１、第２、及び第３の干渉計７６Ｘ１、
７６Ｙ、７６Ｘ２及びそれら３つの干渉計からの干渉計
ビームＲＩＸ１、ＲＩＹ、ＲＩＸ２が基板テーブルＴＢ
とともに平面図にて示されている。
【０１７１】この図３（Ａ）からもわかるように、本実
施形態では、基板テーブルＴＢは平面視で正三角形状に
形成され、その３つの側面にはそれぞれ鏡面加工がなさ
れて第１、第２、及び第３の反射面６０ａ、６０ｂ、６
０ｃが形成されている。そして、第２の干渉計７６Ｙ
は、走査方向であるＹ軸方向（第１軸方向）の干渉計ビ
ームＲＩＹを第２反射面６０ｂに垂直に照射し、その反
射光を受光することにより、基板テーブルＴＢのＹ軸方
向位置（或いは速度）を計測するようになっている。ま
た、第１の干渉計７６Ｘ１は、Ｙ軸方向に対して所定角
度θ１（θ１はここでは−６０°）傾斜した方向の干渉
計ビームＲＩＸ１を第１反射面６０ａに垂直に照射し、
その反射光を受光することにより干渉計ビームＲＩＸ１
の方向である第３軸方向の位置（或いは速度）を計測す
るようになっている。同様に、第３の干渉計７６Ｘ２
は、Ｙ軸方向に対して所定角度θ２（θ２はここでは＋
６０°）傾斜した方向の干渉計ビームＲＩＸ２を第３反
射面６０ｃに垂直に照射し、その反射光を受光すること
により干渉計ビームＲＩＸ２の方向である第４軸方向の
位置（或いは速度）を計測するようになっている。
【０１７２】ところで、ウエハステージＷＳＴのＸＹ移
動や基板テーブルＴＢの微動によってＸＹ面内で生じ得
る微小回転誤差（ヨーイング成分も含む）が露光精度に
悪影響を与えることを考慮して、本実施形態ではレーザ
干渉計システム７６を構成する各干渉計としては、複数
軸の干渉計が用いられている。
【０１７３】図３（Ｂ）には、第２の干渉計７６Ｙから
の干渉計ビームＲＩＹが該干渉計を構成する一部の光学
系とともにより詳細に示されている。この図３（Ｂ）に
示されるように、基板テーブルＴＢの第２反射面６０ｂ
には、干渉計７６Ｙから射出された平面視で見て２軸の
測長ビームである第１、第２の測長ビームＲＩＹ1、Ｒ
ＩＹ2が照射されている。これらの測長ビームＲＩＹ1、
ＲＩＹ2は、同一水平面上でＸ方向に所定距離離れて第
２反射面６０ｂに垂直に照射されている。このらの測長
ビームＲＩＹ1、ＲＩＹ2は、不図示の光源から射出され
て直線偏光光束として、それぞれ偏光ビームスプリッタ
６２Ａ，６２Ｂを透過後、λ／４板６４Ａ，６４Ｂを介
して円偏光となり第２の反射面６０ｂを照射する。その
戻り光は、再びλ／４板６４Ａ，６４Ｂを透過後最初の
偏光条件と直交した直線偏光光束となり、偏光ビームス
プリッタ６２Ａ，６２Ｂにてそれぞれ反射され、コーナ
ーキューブ部６６Ａ，６６Ｂに入射する。ここで、３面
にて反射した光束は再び偏光ビームスプリッタ６２Ａ，
６２Ｂ、λ／４板６４Ａ，６４Ｂを通過して円偏光にな
って第２反射面６０ｂに達する。そして、その反射光が
λ／４板６４Ａ，６４Ｂを通過する際に最初と同じ偏光
条件の直線偏光となって偏光ビームスプリッタ６２Ａ，
３２Ｂを通過後、入射光束と平行に干渉計本体側に戻る
ようになっている。すなわち、各測長ビームＲＩＹ1、
ＲＩＹ2による計測はいわゆるダブルパス構成によって
行われるようになっている。
【０１７４】前記戻り光束は、干渉計本体部内で不図示
の固定鏡からの参照ビームの戻り光束と重なり、それら
の重なり光束の干渉縞をカウントすることで、通常の倍
の精度で基板テーブルＴＢの第２反射面６０ｂの図３
（Ｂ）中の一点鎖線で示す軸Ｙ 1、Ｙ2上の位置をそれぞ
れ独立に計測可能となっている。また、これらの測長ビ
ームＲＩＹ1、ＲＩＹ2による計測値の差に基づいて基板
テーブルＴＢの回転を求めることができる。
【０１７５】しかし、回転計測ができるのみでは、特
に、本実施形態のように、基板テーブル側面を鏡面加工
して移動鏡とする構成の場合には、十分でない。このよ
うな場合には、干渉計からの測長ビームをウエハＷ表面
と同一高さに設定できないからである。かかる点を考慮
して、図３（Ｃ）に示されるように、第２の干渉計７６
Ｙからは測長ビームＲＩＹ1（又はＲＩＹ2）の照射位置
からＸＹ平面に直交する面方向(下向）に所定距離離れ
た位置に照射される第３の測長ビームＲＩＹ3が照射さ
れている。従って、測長ビームＲＩＹ1（又はＲＩＹ2）
と測長ビームＲＩＹ 3との差に基づいて基板テーブルＴ
ＢのＸＹ面に対する傾斜を求めることができる。
【０１７６】かかる意味からすれば、測長ビームＲＩＹ
1又はＲＩＹ2の照射位置からそれぞれＸＹ平面に直交す
る面方向(下向）に所定距離離れた位置に、第３の測長
ビーム、第４の測長ビームをそれぞれ照射するようにし
ても良い。すなわち、基板テーブルＴＢのＸＹ面内の回
転及びＸＹ面内に対する傾斜を求めることができるよう
に、第２反射面６０ｂ上で、同一直線状にない少なくと
も３本の測長ビームを干渉計７６Ｙから第２反射面に照
射するような構成が望ましい。また、当然ながら、計測
精度の向上のためには、第３、第４の測長ビームによる
計測もいわゆるダブルパス構成であることが望ましい。
【０１７７】その他の干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２も上記
の干渉計７６Ｙと同様に、３本の測長ビームを第１反射
面６０ａ、第３反射面６０ｃに照射し、それぞれの反射
光を受光することにより第１反射面、第３反射面の各測
長ビームの照射ポイントの各測長ビーム方向の位置をそ
れぞれ独立して計測するようになっている。図３（Ａ）
においては、干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２、７６Ｙからの
それぞれ３本（又は４本）の測長ビームが、代表的に干
渉計ビームＲＩＸ１、ＲＩＸ２、ＲＩＹとして示されて
いるものである。
【０１７８】この場合、図３（Ａ）に示されるように、
正三角形状の基板テーブルＴＢの各側面の反射面６０
ａ，６０ｂ，６０ｃに、干渉計７６Ｘ１，７６Ｙ，７６
Ｘ２が少なくも各３本の測長ビームからな成る干渉計光
束を垂直に照射し、各干渉計光束の対向する位置であっ
て基板テーブルＴＢの各頂点付近にチルト，Ｚ方向を駆
動するためのアクチュエータＺＡＣＸ１，ＺＡＣＹ，Ｚ
ＡＣＸ２が配置されている。このため、それぞれの干渉
計により計測された対応する反射面のチルト角度に応じ
てアクチュエータＺＡＣＸ１，ＺＡＣＹ，ＺＡＣＸ２を
独立に制御できるため、効率良く確実に基板テーブルＴ
Ｂの傾斜調整を行うことができることに加え、基板テー
ブルＴＢの重心から最も遠い位置にあるアクチュエータ
ＺＡＣＸ１，ＺＡＣＹ，ＺＡＣＸ２を駆動制御するの
で、高いチルト駆動制御応答が得られる構成となってい
る。
【０１７９】図２に戻り、基板テーブルの一部には、投
影光学系ＰＬを通して投影されるレチクルＲ上のテスト
パターンの像やアライメントマークの像を光電検出する
ための空間像検出器ＫＥＳが固定されている。この空間
像検出器ＫＥＳは、その表面がウエハＷの表面の高さ位
置とほぼ同じになるように取り付けられている。ただし
実際には、基板テーブルＴＢをＺ方向の全移動ストロー
ク（例えば１mm）の中心に設定したときに、投影光学系
ＰＬの結像面と空間像検出器ＫＥＳの表面とが合致する
ように設定されている。
【０１８０】空間像検出器ＫＥＳは、露光量計測、照度
ムラ計測、結像特性計測等に用いられるものである。こ
こで、空間像検出器ＫＥＳの構成及びそれを用いた結像
特性計測について詳述する。図４には、図２中の基板テ
ーブルＴＢ上に取り付けられた空間像検出器ＫＥＳの構
成とそれに関連した信号処理系の構成が概略的に示され
ている。
【０１８１】この図４において、空間像検出器ＫＥＳ
は、基板テーブルＴＢ上のウエハＷの表面とほぼ同じ高
さ（例えば±１ｍｍ程度の範囲）になるように設けられ
た遮光板１４０、その遮光板１４０の所定位置に形成さ
れた数十μｍ〜数百μｍ程度の矩形開口（ナイフエッジ
開口）１４１、開口１４１を透過した投影光学系ＰＬか
らの結像光束を大きなＮＡ（開口数）で入射する石英の
光パイプ１４２、及び光パイプ１４２によってほぼ損失
なく伝送される結像光束の光量を光電検出する半導体受
光素子（シリコンフォトダイオード、ＰＩＮフォトダイ
オード等）１４３とを備えている。
【０１８２】本実施形態の如く、露光用照明光をエキシ
マレーザ光源１１から得る場合、空間像検出器ＫＥＳの
受光素子１４３からの光電信号は、エキシマレーザ光源
１１のパルス発光に応答したパルス波形となる。すなわ
ち、投影光学系ＰＬの物体面に設置された不図示のテス
トレチクル上のある物点からの像光路をＭＬｅとする
と、その像光路ＭＬｅが空間像検出器ＫＥＳの矩形開口
１４１に合致するように基板テーブルＴＢ（即ちウエハ
ステージＷＳＴ）をＸ，Ｙ方向に位置決めした状態で、
図２中のエキシマレーザ光源１１をパルス発光させる
と、受光素子１４３からの光電信号も時間幅が１０〜２
０ｎｓ程度のパルス波形となる。
【０１８３】これを考慮して、本実施形態では、空間像
検出器ＫＥＳの信号処理系内に、受光素子１４３からの
光電信号を入力し増幅するとともに、前述したレーザ干
渉計システム７６のレシーバ７６Ｅで作られる１０ｎｍ
毎の計数用パルス信号に応答してサンプル動作とホール
ド動作とを交互に行うサンプルホールド回路（以下「Ｓ
／Ｈ回路」という）１５０Ａが設けられている。この
他、上記信号処理系内には、Ｓ／Ｈ回路１５０Ａの出力
をデジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器１５２Ａと、その
デジタル値を記憶する波形メモリ回路（ＲＡＭ）１５３
Ａと、波形解析用コンピュータ１５４とを備えている。
また、この場合、ＲＡＭ１５３Ａのアドレスカウンタと
してレーザ干渉計システム７６から送られてくる１０ｎ
ｍ毎の計数用パルス信号を計数するアップダウンカウン
タ１５１が設けられている。
【０１８４】本実施形態では、エキシマレーザ光源１１
の制御用コンピュータ１１Ｂ（図２参照）は、レーザ干
渉計システム７６からの計測値に基づきウエハステージ
コントローラ７８で演算され、後述する同期制御系８
０、主制御装置５０に送られる座標位置情報に応じてパ
ルス発光のトリガを行う。すなわち、本実施形態ではエ
キシマレーザ光源１１のパルス発光が基板テーブルＴＢ
の座標位置に応じて行われ、そのパルス発光に同期して
Ｓ／Ｈ回路１５０Ａが受光素子１４３からのパルス信号
波形のピーク値をホールドするようになっている。そし
て、このＳ／Ｈ回路１５０Ａでホールドされたピーク値
は、Ａ−Ｄ変換器１５２Ａによってデジタル値に変換さ
れ、そのデジタル値は波形メモリ回路（ＲＡＭ）１５３
Ａに記憶される。ＲＡＭ１５３Ａの記憶動作時の番地
（アドレス）は、前記アップダウンカウンタ１５１によ
って作られ、基板テーブルＴＢの位置とＲＡＭ１５３Ａ
の記憶動作時の番地（アドレス）とが一義的に対応付け
られる。
【０１８５】ところで、エキシマレーザ光源１１からの
パルス光のピーク強度は各パルス毎に数％程度の変動が
ある。そこで、その変動による像計測精度の劣化を防止
するために、本実施形態の信号処理回路内には、図４に
示されるように、前述した照明光学系内に設けられた強
度検出用の光電検出器（インテグレータセンサ）４６か
らの光電信号（パルス波形）が入力されるＳ／Ｈ回路１
５０Ｂ（これは前記ＳＨ回路１５０Ａと同様の機能を有
する）、該Ｓ／Ｈ回路１５０Ｂの出力をデジタル値に変
換するＡ−Ｄ変換器１５２Ｂと、そのデジタル値を記憶
する波形メモリ回路（ＲＡＭ）１５３Ｂ（記憶動作時の
アドレス生成はＲＡＭ１５３Ａと共通）とが設けられて
いる。
【０１８６】これによって基板テーブルＴＢの位置とＲ
ＡＭ１５３Ｂの記憶動作時の番地（アドレス）とが一義
的に対応付けられた状態で、エキシマレーザ光源１１か
らの各パルス光のピーク強度がＲＡＭ１５３Ｂに記憶さ
れる。
【０１８７】以上のようにして各ＲＡＭ１５３Ａ，１５
３Ｂに記憶されたデジタル波形は波形解析用のコンピュ
ータ（ＣＰＵ）１５４に読み込まれ、ＲＡＭ１５３Ａに
記憶された像強度に応じた計測波形がＲＡＭ１５３Ｂに
記憶された照明パルス光の強度ゆらぎ波形で規格化（除
算）される。規格化された計測波形は波形解析用コンピ
ュータ１５４内のメモリに一時的に保持されるととも
に、計測すべき像強度の中心位置が各種の波形処理プロ
グラムによって求められる。
【０１８８】本実施形態では、空間像検出器ＫＥＳの開
口１４１のエッジを使ってテストレチクル上のテストパ
ターン像を検出するので、波形解析用コンピュータ１５
４によって解析される像の中心位置は、テストパターン
像の中心と開口１４１のエッジとがＸＹ面内で合致する
場合にレーザ干渉計システム７６によって計測される基
板テーブルＴＢ（ウエハステージ１４）の座標位置とし
て求まる。
【０１８９】こうして解析されたテストパターン像の中
心位置の情報は主制御装置５０に送られ、主制御装置５
０はテストレチクル上の複数点（例えば理想格子点）に
形成されたテストパターンの各投影像の位置を順次計測
するための動作を、エキシマレーザ光源１１の制御用コ
ンピュータ１１Ｂ、ウエハステージコントローラ７８、
及び波形解析用コンピュータ１５４に指示する。
【０１９０】上記のようにして、空間像検出器ＫＥＳに
よって投影光学系ＰＬの結像性能や照明光学系の照明特
性を計測し、その計測結果に基づいて図２中に示した各
種の光学要素や機構を調整することができる。
【０１９１】更に、本実施形態の基板テーブルＴＢ上に
は、その表面がウエハＷの表面の高さ位置とほぼ同じに
なるようにされた基準マーク板ＦＭが設けられている
（図５（Ａ）参照）。この基準マーク板ＦＭの表面には
後述する各種アライメント系によって検出可能な基準マ
ークが形成され、それらの基準マークは、各アライメン
ト系の検出中心点のチェック（キャリブレーション）、
それら検出中心点間のベースライン長の計測、レチクル
Ｒのウエハ座標系に対する位置チェック、又はレチクル
Ｒのパターン面と共役な最良結像面のＺ方向の位置チェ
ック等のために使われる。なお、上記基準マークは、前
述したＫＥＳの表面に形成すれば、同一基準板にてＸ、
Ｙ、Ｚチルト方向のキャリブレーションが可能となるの
で各基準板に対応した累積誤差を軽減する事ができる。
【０１９２】図１に示されるウエハ搬送ロボット１９
は、不図示のウエハ載置部からウエハステージＷＳＴま
でウエハＷを搬送するウエハ搬送系の一部を構成するも
ので、所定のローディング位置（受渡し位置）に移動し
てきたウエハステージＷＳＴのホルダとの間でウエハＷ
の受け渡しを行うロボットアーム（ウエハロード／アン
ロードアーム）２１を備えている。
【０１９３】本実施形態の走査型露光装置１０では、ア
ライメント系として、投影光学系ＰＬを介さないでウエ
ハＷ上の各ショット領域毎に形成されたアライメントマ
ークや、基準マーク板ＦＭ上の基準マークを光学的に検
出するオフアクシス・アライメントセンサ（アライメン
ト光学系）が用いられている。このアライメント光学系
ＡＬＧは、図２に示されるように、投影光学系ＰＬの側
方に配置されている。このアライメント光学系は、ウエ
ハＷ上のレジスト層に対して非感光性の照明光（一様照
明又はスポット照明）を対物レンズを通して照射し、ア
ライメントマークや基準マークからの反射光を対物レン
ズを介して光電的に検出する。光電検出されたマーク検
出信号は、信号処理回路６８に入力されるが、この信号
処理回路６８には、ウエハステージコントローラ７８、
同期制御系８０及び主制御装置５０を介してレーザ干渉
計システムの計測値が入力されている。そして、信号処
理回路６８は、上記の光電検出されたマーク検出信号を
所定のアルゴリズムの下で波形処理し、この処理結果と
レーザ干渉計システム７６の計測値とに基づいて、マー
クの中心がアライメント光学系ＡＬＧ内の検出中心（指
標マーク、撮像面上の基準画素、受光スリット、或いは
スポット光等）と合致するようなウエハステージＷＳＴ
の座標位置（ショットアライメント位置）、或いは検出
中心に対するウエハマーク、基準マークの位置ずれ量を
求めるようになっている。その求められたアライメント
位置または位置ずれ量の情報は、主制御装置５０に送ら
れ、ウエハステージＷＳＴのアライメント時の位置決
め、ウエハＷ上の各ショット領域に対する走査露光の開
始位置の設定等に使われる。
【０１９４】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
では、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ
とを同期移動させるための同期制御系８０が、制御系内
に設けられている。この同期制御系８０は、特に走査露
光時に、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳ
Ｔとを同期移動させる際に、レチクルステージコントロ
ーラ３３による駆動系２９の制御とウエハステージコン
トローラ７８による駆動系４８の制御とを相互に連動さ
せるために、レチクルレーザ干渉計３０、干渉計システ
ム７６で計測されるレチクルＲとウエハＷの各位置や各
速度の状態をリアルタイムにモニタし、それらの相互の
関係が所定のものとなるように管理する。その同期制御
系８０は、主制御装置５０からの各種のコマンドやパラ
メータによって制御される。
【０１９５】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
では、図１及び図２では図示を省略したが、実際には、
走査露光の際に質量ＲｍのレチクルステージＲＳＴの等
速移動の前後のプリスキャン時、オーバースキャン時に
発生する加減速度Ａｒに応じて、質量Ｒｍのレチクルス
テージＲＳＴからレチクルベース定盤２８に作用する反
力−Ａｒ×Ｒｍが支柱２６を介して架台部１６に伝わら
ないようにするために、リアクションアクチュエータ７
４が設けられている。
【０１９６】このリアクションアクチュエータ７４は、
図６に示されるように、架台部１６を支えるベース板Ｂ
Ｓに対し弾性体７０でラフに位置決めされたリアクショ
ンフレーム７２によって支持されており、レチクルステ
ージＲＳＴ，レチクルベース定盤２８等の重量によって
決定される重心部とほぼ同じ高さに配置されている。
【０１９７】リアクションアクチュエータ７４として
は、実際には、左右一対のリアクションアクチュエータ
７４Ｌ、７４Ｒが設けられているが、図６ではこれらが
代表的にリアクションアクチュエータ７４として示され
ている。このリアクションアクチュエータ７４は、レチ
クルステージＲＳＴの加減速時に、上記重心の横シフト
及び回転をキャンセルするように反力と反対の力をレチ
クルベース定盤２８に与えるように、不図示の制御装置
により制御されるようになっており、これによりレチク
ル加減速時の振動が支柱２６を介して架台部１６に伝わ
らないようになっている。
【０１９８】このようなリアクションアクチュエータ
は、送りねじ方式のレチクルステージを用いる場合よ
り、リニアモータあるいは２次元磁気浮上型リニアアク
チュエータ等を用いる場合に、その必要性及び効果が高
いものと言える。
【０１９９】次に、図１に示される制御ラックの構成に
ついて説明する。
【０２００】制御ラック１４は、露光装置本体１２各部
のユニット（エキシマレーザ光源１１、照明光学系１
８、レチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴ、
搬送ロボット１９等）の各々を個別に制御する分散型シ
ステムとして構築され、各ユニット制御用のプロセッサ
・ボードの複数を収納するプロセッサ・ボード・ラック
部１０４、各プロセッサ・ボードを統括的に制御する主
制御装置（ミニコンピュータ）５０（図２参照）を収納
するラック部、そしてオペレータとのマン・マシン・イ
ンターフェイス用の操作パネル１０６、及びディスプレ
ー１０８等を収納するラック部等を積み重ねたシングル
・ラック構成となっている。この制御ラック１４によっ
て露光装置本体１２の全体的な動作が管理される。
【０２０１】プロセッサ・ボード・ラック部１０４内の
各プロセッサ・ボードにはマイクロプロセッサ等のユニ
ット側コンピュータが設けられ、これらのユニット側コ
ンピュータが主制御装置（ミニコンピュータ）５０と連
携することによって複数枚のウエハの一連の露光処理が
実行される。
【０２０２】その一連の露光処理の全体的なシーケンス
は主制御装置５０内の不図示のメモリに記憶された所定
のプロセスプログラムに従って統括制御される。
【０２０３】プロセスプログラムはオペレータが作成し
た露光処理ファイル名のもとに、露光すべきウエハに関
する情報（処理枚数、ショットサイズ、ショット配列デ
ータ、アライメントマーク配置データ、アライメント条
件等）、使用するレチクルに関する情報（パターンの種
別データ、各マークの配置データ、回路パターン領域の
サイズ等）、そして露光条件に関する情報（露光量、フ
ォーカスオフセット量、走査速度のオフセット量、投影
倍率オフセット量、各種の収差や像歪みの補正量、照明
系のσ値や照明光ＮＡ等の設定、投影光学系のＮＡ値設
定等）をパラメータ群のパッケージとして記憶するもの
である。
【０２０４】主制御装置５０は、実行指示されたプロセ
スプログラムを解読してウエハの露光処理に必要な各構
成要素の動作を、対応するユニット側コンピュータにコ
マンドとして次々に指令していく。このとき、各ユニッ
ト側コンピュータは１つのコマンドを正常終了すると、
その旨のステータスを主制御装置５０に送出し、これを
受けた主制御装置５０はユニット側コンピュータに対し
て次のコマンドを送る。
【０２０５】このような一連の動作のなかで、例えば、
ウエハ交換のコマンドが主制御装置５０から送出される
と、ウエハステージＷＳＴの制御ユニットであるウエハ
ステージコントローラ７８と、ウエハ搬送ロボット１９
の制御ユニットとが協同して、ウエハステージＷＳＴと
アーム２１（ウエハＷ）とは図１のような位置関係に設
定される。
【０２０６】さらに主制御装置５０内のメモリには、複
数のユーティリティソフトウェアが格納されている。そ
のソフトウェアの代表的なものは、投影光学系や照明
光学系の光学特性を自動的に計測し、投影像の質（ディ
ストーション特性、アス・コマ特性、テレセン特性、照
明開口数特性等）を評価するための計測プログラム、
評価された投影像の質に応じた各種の補正処理を実施す
るための補正プログラムの２種類である。
【０２０７】次に、可動型定盤３８の役割及びその制御
方法について、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照しつつ説明す
る。図５（Ａ）には、定盤２２付近の概略平面図が示さ
れ、図５（Ｂ）には図５（Ａ）の矢印Ａ方向から見た概
略正面図が示されている。図５（Ａ）では、ウエハステ
ージＷＳＴが矢印Ｂの距離だけ移動した時の加減速によ
る可動型定盤３８への反力による可動型定盤３８の移動
距離が矢印Ｃにて示されている。
【０２０８】可動型定盤３８の上面には、ウエハステー
ジＷＳＴの下面に設けられた不図示の永久磁石とともに
平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２を構成する複
数のコイル（図示省略）がＸＹ２次元方向に張り巡らさ
れている。そして、ウエハステージＷＳＴは、平面磁気
浮上型リニアアクチュエータ４２によって可動型定盤３
８の上方に浮上支持されるととももに、前記コイルに流
す電流を制御することにより任意の２次元方向に駆動さ
れる構成となっている。
【０２０９】同様に、定盤２２の上面には、可動型定盤
３８の下面に設けられた不図示の永久磁石とともに平面
磁気浮上型リニアアクチュエータ４４を構成する複数の
コイル（図示省略）がＸＹ２次元方向に張り巡らされて
いる。そして、可動型定盤３８は、平面磁気浮上型リニ
アアクチュエータ４４によって定盤２２の上方に浮上支
持されるととももに、前記コイルに流す電流を制御する
ことにより任意の２次元方向に駆動される構成となって
いる。
【０２１０】この場合、ウエハステージＷＳＴと可動型
定盤３８、可動型定盤３８と定盤２２とは、それぞれ非
接触のため、それぞれの間の摩擦が非常に小さくなって
いる結果、ウエハステージＷＳＴ、可動型定盤３８を含
む系全体として運動量保存則が成立する。
【０２１１】従って、ウエハステージＷＳＴの質量を
ｍ、可動型定盤３８の質量をＭとし、ウエハステージＷ
ＳＴが可動型定盤３８に対し速度ｖで移動すると、運動
量保存則から可動型定盤３８は、これと反対方向にＶ＝
ｍｖ／（Ｍ＋ｍ）の速度で定盤１２に対し移動すること
となる。しかるに、加速度は速度の時間微分であるか
ら、ウエハステージＷＳＴが加速度ａで移動した場合
（力Ｆ＝ｍａが作用した場合）、可動型定盤３８は力Ｆ
の反力により逆方向にＡ＝ｍａ／（Ｍ＋ｍ）の加速度を
受けることとなる。
【０２１２】この場合、ウエハステージＷＳＴは可動型
定盤３８上に載っているので、該ウエハステージＷＳＴ
は、定盤２２に対しｖ×（１−ｍ／（Ｍ＋ｍ））の速
度、従ってａ×（１−ｍ／（Ｍ＋ｍ））の加速度で移動
する。このため、ウエハステージＷＳＴの質量ｍ（重量
ｍｇ）と可動型定盤３８の質量Ｍ（重量Ｍｇ）とが近い
と所望のウエハステージＷＳＴの加速度、最高速度を得
られなくなる。また、移動距離は速度に比例するため、
可動型定盤３８の移動量が大きくなり、フットプリント
が悪化することとなる。
【０２１３】例えば、ｍ：Ｍ＝１：４とすると、１２イ
ンチウエハ全面露光のために３００ｍｍウエハステージ
ＷＳＴを移動したい場合、前記式Ｖ＝ｍｖ／（Ｍ＋ｍ）
より、３００ｍｍの１／５である６０ｍｍ分の可動型定
盤３８のストロークを確保することが必要になる。
【０２１４】そこで、本実施形態では、ウエハステージ
加速度、最高速度、フットプリントの悪化を１桁以下に
抑えるため、ウエハステージＷＳＴの質量ｍと可動型定
盤３８の質量Ｍの比がｍ：Ｍ＝１：９以下になるよう
に、すなわちウエハステージＷＳＴの重量が可動型定盤
３８の重量の１／９以下になるように設定している。
【０２１５】また、可動型定盤３８の必要ストロークを
小さくするために、ウエハステージコントローラ７８で
は、可動型定盤３８駆動用の平面磁気浮上型リニアアク
チュエータ４４に対する制御応答を露光，アライメント
時とその他の時とで可変するようにしている。
【０２１６】これを更に詳述する。露光の際は、ウエハ
ステージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴが同期して移
動するが、可動型定盤３８駆動用の平面磁気浮上型リニ
アアクチュエータ４４の制御応答を数Ｈｚにて制御すれ
ば、数十Ｈｚで制御されるウエハステージＷＳＴ駆動用
の平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２の可動型定
盤３８に対する反力には殆ど追従できず、運動量保存則
から可動型定盤３８が自由に運動してその反力を吸収し
てしまい、その反力の影響が外部に及ばない。
【０２１７】また、ウエハステージコントローラ７８で
は、レチクルステージＲＳＴの位置やウエハステージＷ
ＳＴの位置の変化にて露光装置本体１２が全体的に傾い
た場合に、平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４の
制御応答を数Ｈｚにて制御することにより、その傾き方
向に可動型定盤３８が移動する低周波位置ずれを防止す
るようになっている。
【０２１８】また、ｍ：Ｍ＝１：９に設定しても、ウエ
ハステージＷＳＴが３００ｍｍフルに移動すれば、可動
型定盤３８も３０ｍｍ程度反対方向に動くが、ショット
露光間の非スキャン方向ステッピング長はせいぜい３０
ｍｍ程度なので、その時の可動型定盤３８の移動は３ｍ
ｍ程度である。そこで、本実施形態では、ウエハステー
ジコントローラ７８が、スキャン露光後の同期制御性能
に影響を及ぼさないウエハステージ減速時（非スキャン
方向ステッピング加速時）に可動型定盤３８駆動用の平
面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４のステッピング
と同方向応答周波数を数十Ｈｚに上げ、可動型定盤３８
の定盤２２に対するＸＹ方向の相対移動の位置を検出す
る位置計測装置としてのリニアエンコーダ４５（図５
（Ｂ）参照）を用いたフィードバック制御により、可動
型定盤３８がステッピング前の元の位置に戻るように制
御するようになっている。これにより、可動型定盤３８
の移動量を小さくすることが可能となり（図５（Ａ）中
の仮想線３８’参照）、更に、その間可動型定盤３８と
定盤２２が固定状態と考えることができるので、ウエハ
加速度、最高速度も１０％向上させることができる。
【０２１９】このような制御方法は、それ以外のアライ
メント間でのウエハステージＷＳＴの移動や、ウエハを
交換する際のローディング位置への移動時にも同様に適
用することができる。
【０２２０】また、架台部１６を支持する防振装置２０
には、床振動等の高周波振動防止のためのエアパット及
び、それに伴う低周波振動除去のためのリニアアクチュ
エータが搭載されているが、レチクルステージＲＳＴ、
ウエハステージＷＳＴの位置により僅かに装置が傾くこ
とがある。この場合、防振装置２０を構成する前記リニ
アアクチュエータに所定の電圧をかけ続けて傾きを修正
する必要があるが、常時アクチュエータに負荷をかける
ので、アクチュエータ等の部品の寿命を縮めることにな
る。このような場合に、本実施形態では、ウエハステー
ジコントローラ７８が上記の如くして可動型定盤３８を
所定量移動させて、装置全体の重心を強制することで、
装置傾きを修正し、リニアアクチュエータに負荷がかか
らないようにすることができ、アクチュエータ等の部品
の寿命を延ばすことが可能になる。
【０２２１】上記のような種々の工夫により、本実施形
態では、可動型定盤３８の形状及びその移動範囲を、ウ
エハステージＷＳＴの形状と移動範囲に応じて、図５
（Ａ）中の実線及び仮想線でそれぞれ示すような頂点の
無い三角形状としている。この場合、ウエハステージＷ
ＳＴのスキャン方向（走査方向）は図５（Ａ）中の紙面
上下方向である。本実施形態では、定盤２２をほぼ正方
形に形成し、これを支持する４つの防振装置２０を剛性
を上げるために４角形の配置としているが、スペースを
有効に生かすために、定盤２２の形状を図５（Ａ）中の
仮想線３８’で示されるのと同様の形状にし、防振装置
２０を図５（Ａ）中の点線２０’で示されるような３点
配置としても良い。これにより、明らかに、フットプリ
ントを改善することが可能である。但し、この場合に
は、防振装置の剛性を上げることが必要である。
【０２２２】なお、これまでの説明から明らかなよう
に、本実施形態では、第２可動体としての可動型定盤３
８を所定の応答周波数で駆動可能な駆動系が平面磁気浮
上型リニアアクチュエータ４４で構成され、この駆動系
を介して数Ｈｚ以下の応答周波数で可動型定盤３８を位
置制御する制御装置がウエハステージコントローラ７８
によって構成されている。さらに、本実施形態では、平
面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４とウエハステー
ジコントローラ７８とによって、定盤２２上で可動型定
盤３８を低応答周波数で駆動し、またウエハＷの露光動
作、及びアライメント動作以外では位置計測装置（リニ
アエンコーダ４５）の出力に基づいて、可動型定盤３８
を定盤２２上の所定点に位置決めする第２駆動装置が構
成されている。
【０２２３】次に、レチクルステージＲＳＴとウエハス
テージＷＳＴとを走査方向（Ｙ方向）に相対移動させる
ステージ制御系（ウエハステージコントローラ７８、レ
チクルステージコントローラ３３、同期制御系８０）に
よって行われる１つのショット領域の露光の際のウエハ
ステージの基本的な走査手順について図７を参照しつ
つ、簡単に説明する。
【０２２４】図７（Ａ）には、投影光学系ＰＬの有効フ
ィールドＰＬ’に内接するウエハ上のスリット状の照明
領域（レチクルＲ上の照明領域と共役な領域；以下「照
明スリット」という）ＳＴとショット領域Ｓ１との関係
が平面図にて示され、図７（Ｂ）には、ステージ移動時
間とステージ速度との関係が示されている。なお、実際
には、ショット領域Ｓ１が照明スリットＳＴに対して矢
印Ｙの反対方向に移動することで露光が行なわれるのだ
が、ここでは、図７（Ｂ）のステージ移動時間とステー
ジ速度の関係表と対応付けるため、ウエハ上照明スリッ
トＳＴがショット領域Ｓ１に対し移動するように示され
ている。
【０２２５】まず、基本的（一般的な）走査手順として
は、ショット領域Ｓ１のショット端から所定量離れた位
置に照明スリットＳＴの中心Ｐが位置付けられ、ウエハ
ステージＷＳＴの加速が開始される。ウエハステージＷ
ＳＴが所定の速度に近づいた時点で、レチクルＲとウエ
ハＷの同期制御が開始される。このウエハステージの開
始時点から同期制御の開始時点までの時間ｔ１を、加速
時間と呼ぶ。同期制御開始後、ウエハとレチクルの変位
誤差が所定の関係になるまでレチクルステージＲＳＴに
よる追従制御が行われ、露光が開始される。この同期制
御開始後、露光開始までの時間ｔ２を、整定時間と呼
ぶ。
【０２２６】上記の加速開始から露光開始までの時間
（ｔ１＋ｔ２）がプリスキャン時間と呼ばれる。加速時
間ｔ１での平均加速度をａ、整定時間をｔ２とすると、
プリスキャン時における移動距離は（１／２）・ａ・ｔ
１2＋ａ・ｔ１・ｔ２で表わされる。
【０２２７】また、等速移動により露光が行われる露光
時間ｔ３は、ショット長をＬ、照明スリットＳＴの走査
方向の幅をｗとした場合、ｔ３＝（Ｌ＋ｗ）／（ａ・ｔ
１）となり、移動距離はＬ＋ｗとなる。
【０２２８】このｔ３の終了時点でショット領域Ｓ１に
対するレチクルパターンの転写は終了するが、スループ
ット向上のため、ステップ・アンド・スキャン方式で
は、通常レチクルＲを交互スキャン（往復スキャン）さ
せることで、順次次のショットに対する露光を行なうの
で、前記プリスキャンでの移動距離と同じ距離だけ、露
光終了時点から更にレチクルＲを移動して、レチクルＲ
を次ショット露光のための走査開始位置まで戻す（従っ
て、これに対応してウエハＷも走査方向に移動させる）
ことが必要である。このための時間が、等速度オーバー
スキャン時間ｔ４、減速オーバースキャン時間ｔ５であ
り、総じて（ｔ４＋ｔ５）がオーバースキャン時間であ
る。このオーバースキャン時間における移動距離は、減
速オーバースキャン時間ｔ５における減速度をｂとする
と、−（１／２）・ｂ・ｔ５2−ｂ・ｔ５・ｔ４とな
り、この距離が（１／２）・ａ・ｔ１2＋ａ・ｔ１・ｔ
２となるようにｔ４、ｔ５、減速度ｂが設定される。
【０２２９】一般の制御系ではａ＝−ｂなので、ｔ１＝
ｔ５、ｔ２＝ｔ４に設定するのが最も容易な制御法とな
る。このように、スキャン露光では等速同期スキャンを
行なうために、プリスキャン距離及び、オーバースキャ
ン距離が必要となり、ウエハ周辺ショットを露光する場
合であっても、プリスキャン及びオーバースキャン時の
間で干渉計光束が反射面（移動鏡）から外れることがあ
ってはならない。そのため、反射面をその分長くしてお
く必要がある。
【０２３０】次に、図７（Ｃ）を用いて本実施形態にお
ける基板テーブルＴＢの各反射面の長さの設定について
説明する。図７（Ｃ）には、ウエハステージＷＳＴ（基
板テーブルＴＢ）が矢印Ｙ方向にスキャンすることでウ
エハ周辺のショット領域Ｓを露光する場合のウエハ周辺
ショットＳと移動鏡長延長分（Ｌ０，Ｌ１＋Ｌ２，Ｌ
３）との関係が示されている。この図７（Ｃ）におい
て、干渉計ビームＲＩＸ１、ＲＩＸ２の延長線がウエハ
Ｗ外周と交差する時の反射面６０ａ、６０ｃの長さが最
低必要な反射面の長さとなる。これに、ショットＳがウ
エハＷ外周に欠けた状態で露光できるとした時の欠け分
仮想ショット長をL３、前述したプリスキャン及びオー
バースキャンに要する距離をＬ１＋Ｌ２、干渉計ビーム
をＸＹ面内で２本の測長ビームとした場合の該２本の測
長ビームの中心位置（点線部）と各測長ビームの中心ま
での距離と各ビーム半径と所定のマージンとの総和をＬ
０とすると、反射面の延長分はＬ０＋Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３
となり、その値が基板テーブルＴＢの三角形の頂点より
も小さくなるように、反射面の長さが設定されている。
これにより、スキャン露光時に反射面から測長ビームが
外れるという不都合を防止している。但し、ウエハ外周
でのショットはショット長Ｌ分完全に露光する必要は無
いので、ウエハ上に露光される部分のみを露光するよう
に制御することで、移動鏡の延長分をＬ０＋Ｌ１＋Ｌ２
としても良い。
【０２３１】１つのショット領域の露光の際のウエハス
テージの基本的な走査手順は、先に説明した通りである
が、隣接した複数のショット領域に順次レチクルパター
ンを露光する場合のウエハステージＷＳＴ（基板テーブ
ルＴＢ）の移動制御方法について、次に説明する。ここ
では、一例として図８（Ａ）に示される隣接したショッ
トＳ１，Ｓ２，Ｓ３を順次露光する場合について説明す
る。
【０２３２】図８（Ａ）は、ショットＳ１，Ｓ２，Ｓ３
を順次露光する場合のウエハ上照明スリットＳＴの中心
Ｐが各ショット上を通過する軌跡を示したものである。
この図８（Ａ）から明らかなように、ウエハステージコ
ントローラ７８及び同期制御系８０では、スキャン方向
（Ｙ方向）へのウエハステージＷＳＴのプリスキャン及
びオーバースキャンと、非スキャン方向（Ｘ方向）への
ウエハステージＷＳＴのステッピングを同じタイミング
で行っている。ところで、前述の如く、プリスキャン時
間にはレチクルＲをウエハＷに完全に追従させるための
整定時間ｔ２が含まれるため、非スキャン方向に関する
加減速制御はできるだけ整定時間ｔ２の開始時点より早
く終了していることが望ましい。これを実現するため、
本実施形態では、ウエハステージコントローラ７８及び
同期制御系８０では、露光終了に続くウエハステージＷ
ＳＴのスキャン方向での等速オーバスキャン時間ｔ４の
間に、ウエハステージＷＳＴの非スキャン方向でのステ
ッピングを開始することとしており、その等速オーバス
キャン時間ｔ４分だけ早く非スキャン方向に発生する加
減速制御を終了するような制御を行う。図８（Ｂ）に
は、この場合のウエハステージＷＳＴのスキャン方向の
速度Ｖｙと時間の関係が示され、図８（Ｃ）にはそれに
対応した非スキャン方向の速度Ｖｘと時間の関係が示さ
れている。このウエハステージの移動制御方法による
と、整定時間ｔ２の間はスキャン方向の同期制御のみに
専念できるので、整定時間ｔ２（従ってｔ４も）の短縮
が可能となる。
【０２３３】ここで、ステッピング方向をＸ軸、スキャ
ン方向をＹ軸とし、ショットＳ１の露光時スキャン速度
を−ＶＹ、ステッピング時最高速度をＶＸとした場合に
ついて、時間配分を各軸について具体的に考えるものと
する。
【０２３４】まずスキャン方向について考えると、ショ
ットＳ１の露光が終了して等速オーバスキャン時間ｔ４
後に、ウエハステージＷＳＴは減速（図８（Ａ）中の−
Ｙ方向に速度を有する時の＋Ｙ方向の加速）を開始す
る。このときの減速度をａｙとすると、図８（Ａ）中の
点Ｏ（０，０）を基準点としてウエハステージＷＳＴ
は、時間ｔ４の間に−ＶＹ・ｔ４だけスキャン方向に進
み、その後は、時間ｔ４経過の時点を時間の基準点とし
て、−ＶＹ・ｔ＋（１／２）・ａｙ・ｔ2というように
変化し、−ＶＹ・ｔ＋（１／２）・ａｙ・ｔ2＝−ＶＹ
・ｔ・（１／２）を満足する時点、すなわちｔ＝ｔy５
＝ＶＹ／ａｙ（図８（Ｂ参照）となった時点でショット
Ｓ２に対するプリスキャンが開始される分岐点Ｂ（図８
（Ａ）参照）となる。その後加速期間は、加速開始点を
時間の基準として１／２・ａｙ・ｔ2の軌跡を取り、ｔy
１＝ＶＹ／ａｙとなるまで加速し続け、その後、レチク
ルＲとウエハＷの同期制御期間としてのｔ２を経て、露
光が開始される。露光時間ｔ３はｔ３＝（ショット長Ｌ
ｙ＋照明スリット幅ｗ）／ＶＹで表わされる。
【０２３５】次にステッピング方向を考えると、ショッ
トＳ１の露光が終了後すぐに、ウエハステージＷＳＴは
加速を開始する。加速度をａｘとすると、ウエハステー
ジＷＳＴのＸ座標は図６（Ａ）中の点０を基準点として
(１／２)・ａｘ・ｔ2となり、ｔ＝ｔx５＝ＶＸ／ａｘ
（図８（Ｃ）参照）にて最高速度に達する。ここで、ス
テッピング長Ｌｘ≦ａｘ・ｔx５2の場合は、ｔx５＝√
（Ｌｘ／ａｘ）の時点から減速（＋Ｘ方向に速度を有す
る時の−Ｘ方向の加速）を開始する。その後減速期間は
減速開始点を時間の基準点として、ａｘ・ｔx５・ｔ−
（１／２）・ａｘ・ｔ2のように変化し、ａｘ・ｔx５・
ｔ−（１／２）・ａｘ・ｔ2＝（１／２）・ａｘ・ｔx５
・ｔとなる時点、すなわち減速開始点から時間ｔx５を
経過する時点まで減速して停止する。
【０２３６】すなわち、スキャン方向は、図８（Ｂ）に
示されるように、前ショットの露光終了時点からｔ４＋
ｔy５＋ｔy１＋ｔ２で次ショットの露光を開始するが、
ステッピング方向には図６（Ｃ）に示されるように、前
ショットの露光終了時点からｔx５＋ｔ４＋ｔx１の時点
では加減速が終了しており、これより、ｔy１＝ｔx１，
ｔy５＝ｔx５とした場合、前述の如くｔ２＝ｔ４である
ことを考慮すると、スキャン方向の整定時間ｔ２のにお
ける同期制御開始よりｔ４だけ早くステッピング動作が
終了することが分かる。
【０２３７】このことを、別の表現にすれば、スキャン
方向の速度がゼロとなる点、すなわち減速が終了して次
ショットの露光のための加速が開始される点である図８
（Ａ）のＢ点（Ｂｘ，Ｂｙ）のＸ座標ＢｘがショットＳ
１とＳ２の境界よりＳ２寄りとなるように、ウエハステ
ージＷＳＴのスキャン方向のオーバースキャン及びプリ
スキャン動作に並行して、非スキャン方向のステッピン
グ動作が行われるように、ウエハステージコントローラ
７８及び同期制御系８０が、ウエハステージＷＳＴの
Ｘ、Ｙそれぞれの方向の移動を制御するようになってい
るということである。
【０２３８】また、今までの説明ではステッピング時の
加速度を±ａｘとしていたが、加速時のａｘに対し減速
時の加速度を−ｂｘとし、｜−ｂｘ｜＜ａｘとなる条件
に設定すれば、加速時と減速時とで加速度の大きさを同
一にした場合に比べると、ステッピング時間は長くかか
るものの、減速時の加速度の大きさそのものが小さくな
るので、その減速に伴うウエハステージＷＳＴを含む装
置振動自体を小さく抑えられるという効果がある。従っ
て、非スキャン方向のステッピングが終了した時点にお
ける整定時間が短くなる。
【０２３９】また、上記の説明では、ステッピング長Ｌ
ｘ≦ａｘ・ｔx５2の場合を説明したが、Ｌｘ＞ａｘ・ｔ
x５2の場合、ｔx６＝（Ｌｘ−ａｘ・ｔx５2）／ＶＸを
満足する時間ｔx６だけ最高速度ＶＸにて走査後に減速
動作に入るようにウエハステージＷＳＴのＸ方向位置を
制御すればよいこととなる。但し、いずれにしてもｔ４
＋ｔy５＋ｔy１≧ｔx５＋ｔx６＋ｔx１となるように加
速度ａｘ，最高速度ＶＸを設定することが重要である。
このようにすれば、ステッピング時間は全てプリスキャ
ン及びオーバスキャンと並行動作されることとなり、ス
ループットが向上する。
【０２４０】次に、上述したプリスキャンとオーバース
キャンに関連して必要となるウエハステージ非走査方向
計測用反射面（移動鏡）の延長距離とウエハ１枚を露光
するのに要する時間との、スキャン速度に対する関係に
ついて説明する。
【０２４１】図９（Ａ）、（Ｂ）には、前述したｔ４＋
ｔy５＋ｔy１≧ｔx５＋（ｔx６）＋ｔx１の場合に、ス
リット幅８ｍｍ、ショット長３３ｍｍ、ショット幅２５
ｍｍ、ショット数６５（１２インチウエハで３３×２５
のショットサイズでとれるウエハショット数）、最小パ
ルス数３２、レーザ周波数１ｋ〜２ｋＨｚ可変制御、干
渉計ビーム径５ｍｍ、ダブルパス干渉計間隔１９ｍｍ、
ヨーイング計測用干渉計間隔３５ｍｍとした時の、従来
の４角形型ステージを用いたステップ・アンド・スキャ
ン方式の投影露光装置の実測データが示されている。こ
の内、図９（Ａ）は投影倍率を１／４倍として，（レチ
クル加速度Ａｒ，整定時間ｔ２）＝（３Ｇ，２２ｍ
ｓ）、（４Ｇ，３６ｍｓ）、（４Ｇ，２２ｍｓ）の３条
件で、レチクルスキャン最高速度Ｖｒを変化させたとき
に必要となるウエハ側移動鏡の延長距離を示し、図９
（Ｂ）は、図９（Ａ）と同じ条件下でレチクルスキャン
最高速度Ｖｒを変化させたときにウエハ１枚露光する間
の時間を示している。
【０２４２】また、図１０（Ａ）には、図９（Ａ）に対
応するグラフが、横軸をレチクルスキャン最高速度、縦
軸を移動鏡の延長距離として示され、図１０（Ｂ）に
は、図９（Ｂ）に対応するグラフが、横軸をレチクルス
キャン最高速度、縦軸をウエハ１枚露光する間の時間と
して示されている（ウエハ加速度、速度はレチクル条件
に投影倍率をかけたものである）。
【０２４３】これら図９、図１０からわかるように、例
えば、（４Ｇ，３６ｍｓ）の条件ではＶｒを２０００ｍ
ｍ／ｓとした時、移動鏡延長距離６１ｍｍ，露光時間１
６．５秒／ウエハとなり、最もスループットが向上す
る。しかしながら、露光所要時間はＶｒが１５００ｍｍ
／ｓのときと２０００ｍｍ／ｓとときとを比べても僅か
に０．２秒しか差が無く、その他のウエハ交換時間、ア
ライメント時間を１５秒とした場合でも、時間当たりの
ウエハ処理枚数は、３６００／（１６．７＋１５）＝１
１４．２８枚／ｈ、３６００／（１６．５＋１５）＝１
１３．５６枚／ｈであり、１枚程度の差にしかならな
い。これに対し、同じ条件での移動鏡の延長分の差は６
１．０−４１．１＝１９．９ｍｍ（片方向）となり、一
辺が３００ｍｍの４角形ステージを考えると、ステージ
の面積の増加分、すなわち重量の増加分は１９．９×２
／３００で約１３％にもなり、制御性に大きな影響があ
る。従って、スキャン時加速度Ａｒ／４（ウエハ側加速
度でａｙ）とスキャン速度Ｖｒ／４（ウエハ側速度でＶ
Ｙ）はｔy１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＋ｔy５が最も小さくな
る時の条件（ｔy１＝ｔy５、ｔ２＝ｔ４、ａｙを固定と
する）、即ち、ＶＹ／ａｙ＋ｔ２＋（Ｌｙ＋ｗ）／ＶＹ
の極小点によって定められるウエハ速度条件に対し、ス
ループット劣化が１％以内で抑えられるところまで速度
条件を落として設定する方が、ウエハステージ制御性の
観点からは効率が良い。
【０２４４】例えば、（４Ｇ，３６ｍｓ）、（４Ｇ，２
２ｍｓ）の条件を比較してみると、ウエハステージ制御
性が低下したことによる整定時間の悪化の方が、はるか
にスループットを悪化させていることが確認できる。
【０２４５】以上は、従来の４角形ステージについての
ものであるが、これに比べれば影響の程度には差がある
ものの、本実施形態の正三角形状のウエハステージＷＳ
Ｔの場合にも同様のことが言え、上記と同様の観点から
速度条件を設定することが望ましい。
【０２４６】次に、図１１を用いて、図２の干渉計シス
テムを構成する第１、第２、及び第３の干渉計７６Ｘ
１、７６Ｙ、７６Ｘ２の測長ビームの装置中での配置及
びウエハステージコントローラ７８による基板テーブル
ＴＢのＸ、Ｙ位置及び回転の演算方法等について詳述す
る。図１１は、ウエハＷを交換するためのローディング
ポジションにウエハステージＷＳＴが位置する可動型定
盤３８近傍の平面図である。
【０２４７】この図１１に示されるように、ＸＹ座標系
（ステージ座標系）上でのウエハステージＷＳＴの位置
をモニタするための干渉計７６Ｘ１，７６Ｙ，７６Ｘ２
は、平面視でそれぞれ測長ビームを２本有し、これら各
２本の測長ビームは、ヨーイング計測用にそれぞれ２本
の独立した光束として基板テーブルＴＢの３つの反射面
６０ａ、６０ｂ、６０ｃを照射している（なお、傾斜方
向計測用の干渉計測長ビームは図示が省略されてい
る）。
【０２４８】第１、第３の干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ２か
らそれぞれ射出される一方の測長ビーム（第１測長軸Ｒ
ＩＸ11、第３測長軸ＲＩＸ21の測長ビーム）の延長線及
び、第２の干渉計１６Ｙから射出している２本の測長ビ
ームの中心線の延長線が交差する位置に投影光学系ＰＬ
の光軸が位置しており、また、干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ
２からそれぞれ射出している残りの測長ビーム（第２測
長軸ＲＩＸ12、第４測長軸ＲＩＸ22の測長ビーム）の延
長線が交差する位置であって、第２の干渉計１６Ｙから
射出している２本の測長ビームの中心線の延長線が交差
する位置に、アライメント光学系ＡＬＧの検出中心が位
置している。
【０２４９】この場合、ウエハステージコントローラ７
８では、常に、干渉計７６Ｙから射出される２本の測長
ビームによるＹ軸方向位置の計測値ｙ１，ｙ２の平均値
（ｙ１＋ｙ２）／２を基板テーブルＴＢのＹ位置として
算出する。すなわち、干渉計７６Ｙの実質的な測長軸
は、投影光学系ＰＬの光軸及びアライメント光学系ＡＬ
Ｇの検出中心を通るＹ軸である。この干渉計７６Ｙから
射出される２本の測長ビームは、いかなる場合にも基板
テーブルＴＢの第２反射面６０ｂから外れることがない
ようになっている。また、基板テーブルＴＢの回転（ヨ
ーイング）は、干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ２、７６Ｙのい
ずれの各２つの計測値を用いても求めることはできる
が、後述するように、アライメントの際に干渉計７６Ｘ
１，７６Ｘ２の測長ビームの１本が基板テーブル反射面
から外れる可能性があるため、ウエハステージコントロ
ーラ７８では、基板テーブルＴＢの回転も干渉計７６Ｙ
から射出される２本の測長ビームによるＹ軸方向位置の
計測値のｙ１，ｙ２の差に基づいて演算するようになっ
ている。なお、干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ２、７６Ｙのそ
れぞれの計測値に基づいて各々回転を求められる場合に
は、ウエハステージコントローラでは、それぞれ求めた
回転量の任意のいずれか、あるいは任意の２つ又は３つ
の加算平均により回転を求めるようにしても良い。
【０２５０】また、本実施形態では、第１の干渉計７６
Ｘ１は、Ｙ軸方向に対して所定角度θ１（θ１はここで
は−６０°）傾斜した方向の干渉計ビームＲＩＸ１を第
１反射面６０ａに垂直に照射し、第３の干渉計７６Ｘ２
は、Ｙ軸方向に対して所定角度θ２（θ２はここでは＋
６０°）傾斜した方向の干渉計ビームＲＩＸ２を第３反
射面６０ｃに垂直に照射する。
【０２５１】従って、干渉計ビームＲＩＸ１の反射光に
基づいて計測される計測値をＸ１、干渉計ビームＲＩＸ
２に基づいて計測される計測値をＸ２とすると、次式
（１）により、ウエハステージＷＳＴのＸ座標位置を求
めることができる。 Ｘ＝｛（Ｘ１／ｓｉｎθ１）−（Ｘ２／ｓｉｎθ２）｝×（１／２）…（１）
【０２５２】この場合、干渉計ビームＲＩＸ１とＲＩＸ
２とは、Ｙ軸に関して対称な方向となっているので、ｓ
ｉｎθ１＝ｓｉｎθ２＝ｓｉｎθであるから、 Ｘ＝（Ｘ１−Ｘ２）／（２ｓｉｎθ）…（１’） によりウエハステージＷＳＴのＸ座標位置を求めること
ができる。
【０２５３】但し、いわゆるアッベ誤差が生じないよう
にすることが重要であるから、ウエハステージコントロ
ーラ７８では、露光時には干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２か
ら投影光学系ＰＬの光軸に向けてそれぞれ射出される第
１、第３測長軸の測長ビームの計測値を用いて、上式
（１）’によりウエハステージＷＳＴのＸ位置を演算
し、アライメント時には干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２から
アライメント光学系ＡＬＧの検出中心に向けてそれぞれ
射出される第２、第４測長軸の測長ビームの計測値を用
いて、上式（１）’によりウエハステージＷＳＴのＸ位
置を演算するようになっている。
【０２５４】但し、ウエハステージＷＳＴの走査方向に
対して、第１、第３反射面６０ａ、６０ｃの傾きが予め
定められた角度（θ１＋９０°）、（θ２−９０°）に
それぞれなるように設定する必要がある。予め第１、第
３反射面６０ａ、６０ｃの傾きがそのようになるように
調整し、その後、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク
板ＦＭを用いたレチクルアライメント時にθ１及びθ２
の残留傾き差を計測し、その差分に基づいて、上記式
（１）又は（１）’で求めたＸを補正することで安定し
たステージ位置の計測を行なうことができる。
【０２５５】また、本実施形態の場合、従来の２方向干
渉計と異なり、相互に１２０°回転した位置に各干渉計
光束があるので、一方向から干渉計光路用空調を行なう
と、少なくとも１ヶ所はウエハステージＷＳＴの影に隠
れて空調が困難となる。そのため、３ヶ所の内、少なく
とも２ヶ所に対して独立に空調を行なう吹き出し口をを
設けており、３ヶ所の干渉計光束に対し淀みなく温調さ
れた気体を送風できるような構成となっている。この送
風方法としては干渉計側からステージに向けて送風する
光束平行空調方法と、光束の上から下に向けて送風する
光束直交空調方法があるが、熱源の位置に応じて熱源が
風下にくるように、各軸独立に空調方法を選択すれば良
い。
【０２５６】次に、本実施形態の走査型露光装置１０に
おけるウエハ交換から露光終了までの動作を、ウエハス
テージＷＳＴに関する動作を中心として図１１から図１
４を参照しつつ説明する。
【０２５７】図１１に示されるウエハローディング位置
では、干渉計システム７６の全ての干渉計からの全ての
測長ビームが基板テーブルＴＢのそれぞれの反射面に照
射されている。これは、ウエハ交換と同時に基準マーク
板ＦＭ上の異なるマークを投影光学系ＰＬ内を透過する
露光光を用いる不図示のレチクルアライメントセンサ
と、前記アライメント光学系（オフアクシス・アライメ
ントセンサ）ＡＬＧとにより同時に観察できるように、
基準マーク板ＦＭを基板テーブルＴＢの三角形頂点部の
一端に配置したため、このときに測長ビームが基板テー
ブルＴＢのそれぞれの反射面から外れないようにしたも
のである。これにより、ウエハ交換と同時に、アンロー
ドされる露光済みウエハの露光の際に、反射面（移動
鏡）からその測長ビームが外れたアライメント光学系Ａ
ＬＧ用の干渉計のリセット動作、レチクルアライメント
及びベースライン計測を行なうことが可能になってい
る。このレチクルアライメント、ベースライン計測には
特開平７−１７６４６８号公報に開示されるクイックア
ライメントモードが使用される。図１１には、ウエハＷ
上の１回のスキャンで露光可能なショットを実線で書き
入れており、四角形の破線は、プリスキャン、オーバー
スキャンでウエハステージＷＳＴが移動しなければなら
ない位置を示している。
【０２５８】上記のウエハ交換及びベースライン計測が
終了した時点でアライメント、例えば特開昭６１−４４
４２９号公報に開示されるエンハンスト・グローバル・
アライメント（ＥＧＡ）によるサンプルアライメントが
実行される。すなわち、ウエハステージＷＳＴは、図１
２のウエハＷ上に記入された矢印（→）に従った順序
で、ウエハ上の少なくとも３つのショット（図１２では
８個のショット）にそれぞれ形成されたアライメントマ
ークがアライメント光学系ＡＬＧで検出されるように移
動されるとともに、各マーク検出位置におけるウエハス
テージＷＳＴの位置、すなわちアライメント光学系ＡＬ
Ｇの検出中心点（又は光軸）を測長軸が通る干渉計の計
測値を用いて、代表的な複数のマークの位置を計測す
る。この場合のアライメントマークの計測順序は次のよ
うにして決められる。
【０２５９】すなわち、ウエハの露光終了がローディン
グ位置に近い左上ショットとなるので、最もスループッ
トが早い完全交互スキャンを行なった時に、総露光ショ
ット行が偶数行の場合は左下ショット、奇数行の場合は
右下ショットが露光開始点となる。従って、基準マーク
板ＦＭでの計測後、その位置に近いショットからアライ
メントが開始され露光開始ショット位置に近い位置でア
ライメントが終了するような効率の良い（処理時間が早
い）アライメントマークの計測順序がをウエハステージ
コントローラ７８では決定するのである。
【０２６０】上記の計測順序に従ったＥＧＡ計測が終了
すると、ウエハステージコントローラ７８によりウエハ
ステージＷＳＴの位置計測に用いる干渉計の測長軸が露
光用干渉計光軸（第１、第３測長軸）に切り換えられた
後、ウエハＷ上の複数ショット領域に対するステッピン
グ・アンド・スキャン方式の露光が開始される。この場
合、図１３にも示されるように、総露光行が偶数行なの
で、左下より露光が開始され、順次交互にスキャン露光
が行なわれる。最初の１行が左→右の順で露光される
と、次の行は右→左へと交互にステッピングが行なわ
れ、最終的に図１４のように左上の露光が終了した時点
で、図のウエハ交換位置までウエハステージＷＳＴが移
動するという動作を繰り返すというシーケンスとなる。
上記の交互スキャンの際に、前述した効率の良いステッ
ピング制御が行われることは、図１３及び図１４からも
分かる通りである。
【０２６１】以上説明したように、本実施形態に係る走
査型露光装置１０及びこれを構成するステージ装置１に
よると、露光時に、ウエハＷの非走査方向の位置を、走
査方向であるＹ軸に対してそれぞれθ１、θ２の角度を
成す２つの異なる方向に光軸を有する第１、第３の干渉
計７６Ｘ１、７６Ｘ２の計測値に基づいて演算で求め、
ウエハＷの走査方向の位置はＹ軸方向の測長軸を有する
第２の干渉計７６Ｙにて測長を行なうようにしたので、
基板テーブルＴＢ（従ってウエハステージＷＳＴ）の形
状を三角形状（上記実施形態では正三角形状）にするこ
とが可能となる。これにより、図１５に示されるよう
に、高加減速、最高速度上昇時にも従来の四角形形状の
ステージｓｔ３に比べて、ウエハステージＷＳＴの軽量
化を図れるとともに、フットプリントを改善し、スルー
プットを向上させることができる。図１５は、干渉計多
軸化及びプリスキャン、オーバースキャンによって図中
に矢印（→）にて表示される干渉計光軸がケラレないよ
うにするための移動鏡距離悪化分Ｄｘ，Ｄｙにより、四
角形形状ステージｓｔ３が、ウエハを保持するために必
要最低限の大きさの四角形形状ステージｓｔ１に比べて
著しく大きくなっているのに対し、本実施形態のステー
ジＷＳＴでは同じＤｘ，Ｄｙの距離悪化分があってもス
テージ形状は、四角形形状ステージｓｔ３に比べてはる
かに小さいもので済むことを示している。
【０２６２】また、走査方向の位置を計測する第２の干
渉計７６Ｙの計測値に基づきウエハステージＷＳＴのヨ
ーイングを算出するようにしたので、そのヨーイング量
を露光時のウエハステージ回転誤差としてレチクルＲを
保持するレチクルステージ側で補正することが可能であ
るから、ウエハステージＷＳＴに回転制御機構が不要と
なり、その分ウエハステージを軽量化することができ
る。
【０２６３】また、第１、第３の干渉計７６Ｘ１、７６
Ｘ２のそれぞれの１光軸（第１測長軸、第３測長軸）の
延長した交点は投影光学系ＰＬの光軸と一致し、それぞ
れ他方の光軸（第２測長軸、第４測長軸）の延長した交
点はアライメント光学系ＡＬＧの検出中心と一致させて
いるので、露光時及びアライメント時にもアッベ誤差の
ないステージ位置の計測が可能となり、重ね合わせ精度
が向上する。
【０２６４】また、第１、第２及び第３の干渉計はウエ
ハＷを保持するウエハステージＷＳＴのそれぞれ異なる
側面に形成された第１、第２及び第３の反射面との距離
を測長し、ウエハステージ周辺の露光時に、レチクルＲ
とウエハＷの相対走査時にウエハの助走，等速移動まで
の整定時間によるプリスキャン距離及び、ウエハＷの露
光後の等速移動時間及び減速時間によるオーバスキャン
距離により各干渉計光軸がウエハステージＷＳＴのそれ
ぞれ異なる第１、第２及び第３の反射面から外れないよ
うに、ウエハステージＷＳＴの加速度及び、最高速度、
整定時間を決定することとしたので、余分に反射面を延
ばす必要がない。このため、ウエハステージ（基板テー
ブルＴＢ）の３つの側面の範囲内に反射面を設定できる
ので、ウエハステージＷＳＴのバランスが良くなり、ス
テージ剛性を高めることが可能となり、その結果、ウエ
ハステージのフォーカス，チルト制御応答を向上させる
ことができる。
【０２６５】また、前記第１、第２及び第３の各干渉計
光軸が前記ウエハステージのそれぞれ異なる第１、第２
及び第３の反射面から外れないウエハステージ上の位置
に、ベースライン計測、結像特性計測、照射量計測を行
なう基準マーク板ＦＭ及び空間像検出器ｋＥＳを配置す
ることとしたので、基準マーク板ＦＭ及び空間像検出器
ｋＥＳによる計測のために移動鏡（あるいは反射面）を
延ばす必要が無くなることもウエハステージＷＳＴの軽
量化につながる。
【０２６６】また、ウエハステージＷＳＴを駆動するた
めの駆動系が設置された可動型定盤３８はウエハステー
ジＷＳＴの移動時加減速に伴う反力に応じて移動するよ
うに構成したので、ウエハステージＷＳＴの重心移動に
よる偏荷重を可動型定盤３８の重心移動によりキャンセ
ルすることが可能となり、これにより防振装置２０の負
荷を軽減することができるとともに、偏荷重によるボデ
ィの歪を最小限に抑えることが可能となり、レチクルＲ
とウエハＷの位置決め精度を向上させることができる。
【０２６７】また、前記可動型定盤３８は数Ｈｚの応答
周波数で駆動制御可能であり、ウエハステージＷＳＴの
移動の際の加減速時にはその反力を打ち消すように駆動
制御し、また、ステージ姿勢（偏荷重）により可動型定
盤３８が任意の方向に移動しないように前記応答周波数
で制御することもできるので、レチクルの位置可変や、
環境変化による偏荷重の防止が可能となる。
【０２６８】更に、ウエハステージＷＳＴの重量が可動
型定盤３８の重量の１／９以下になるように設定されて
いるので、可動型定盤３８がウエハステージＷＳＴの移
動時加減速に伴う反力に応じて移動する距離が、ウエハ
ステージＷＳＴの移動距離の１／１０以下になり、可動
型定盤３８の必要移動範囲を小さく設定することができ
る。
【０２６９】また、位置制御精度を必要とする露光及び
アライメント前の可動型定盤３８の応答周波数と、それ
以外の応答周波数を可変とし、可動型定盤３８は２方向
の位置がリニアエンコーダ４５によってモニタされてお
り、位置制御精度を必要とする露光及びアライメント以
外の駆動動作時に可動型定盤３８の位置を所定の位置に
補正することとしたので、ウエハ加減速時の反作用にて
可動型定盤３８が逆方向に移動する距離を１桁以上少な
くすることができる。すなわち、露光及びアライメント
時に高精度で制御することが可能な上に、その他の条件
にて可動型定盤３８の位置を任意の位置に設定し直すこ
とが可能となり、フットプリントを小さくすることがで
きる。
【０２７０】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
では、レチクルＲとウエハＷの露光前のウエハ助走（加
速時間）によるプリスキャン及び、ウエハの露光後の等
速移動時間と減速時間によるオーバスキャンと同期して
次のショットを露光するためのウエハの非計測方向（非
スキャン方向）へのステッピングを行い、非スキャン方
向へのステッピング動作が、ウエハプリスキャンから露
光動作に移るまでの整定時間前には終了することととし
たので、スキャン前後のプリスキャン、オーバースキャ
ン時間を隣のショットにステッピングするステッピング
時間に完全にオーバーラップさせることができ、これに
より整定時間ではスキャン方向のウエハとレチクルとの
同期制御のみを行えば良いので結果的に整定時間を短縮
することができ、その分スループットを向上させること
が可能となる。
【０２７１】また、本実施形態では、ウエハの露光後の
等速移動時間と減速時間によるオーバスキャンに対応す
る部分の非スキャン方向加速度が、ウエハ助走（加速時
間）によるプリスキャンに対応する部分の非スキャン方
向負の加速度より絶対値が大きくなるような制御も可能
なので、高加速によるボディの揺れ等を同期制御のため
の整定時間前には完全に減衰させられるため、その分制
御性が良くなり、スループットを向上させることが可能
となる。
【０２７２】なお、上記実施形態では、第１可動体とし
てのウエハステージＷＳＴが第１、第２、及び第３の反
射面（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）の全てを備え、これに
対応して干渉計も第１、第２、及び第３の干渉計を備え
たステージ装置１及びこれを含む走査型露光装置１０に
ついて説明したが、本発明がこれに限定されることのな
いことは勿論であり、第１可動体は、第１反射面のみま
たは第３反射面のみ、これらのいずれかと第２反射面と
を備えていても良く、これに対応して第１の干渉計の
み、第３の干渉計のみ、あるいはこれらのいずれかと第
２の干渉計とを備えていても良い。
【０２７３】例えば、第１可動体が走査方向（第１軸方
向）及び非走査方向（第２軸方向）と交差する第１反射
面のみを備えている場合を、上記実施形態の符号を用い
て説明すれば、非走査方向については、第１の干渉計の
計測値Ｘ１を用い、Ｘ＝Ｘ１／｜ｓｉｎθ１｜、走査方
向についてはＹ＝Ｘ１／｜ｃｏｓθ１｜により、第１可
動体の（Ｘ、Ｙ）座標位置を算出できるので、演算装置
としてのウエハステージコントローラ７８が、このよう
な計算を行えば良い。
【０２７４】また、例えば、第１可動体が走査方向（第
１軸方向）及び非走査方向（第２軸方向）と交差する第
１反射面と非走査方向の第２反射面とを備えている場合
には、演算装置としてのウエハステージコントローラ７
８が、非走査方向についてはＸ＝Ｘ１／｜ｓｉｎθ１｜
の演算を行い、走査方向については第２の干渉計の計測
値をそのまま用いれば良い。
【０２７５】また、上記実施形態では、第１可動体とし
てのウエハステージＷＳＴが移動ステージ５２、レベリ
ング駆動機構、基板テーブルＴＢ等を備えた場合につい
て説明したが、本発明がこれに限定されることはなく、
例えば、単なる板状の部材を第１可動体として用いても
構わない。かかる板状部材であっても、いわゆる２次元
平面モータ等を用いれば、ＸＹ平面に対する傾斜駆動、
Ｚ方向駆動は可能だからである。この場合において、第
１可動体が三角形状である場合には、ＸＹ平面に対する
傾斜駆動を行うときには、を前記第１、第２、及び第３
の干渉計（７６Ｘ１，７６Ｙ，７６Ｘ２）の少なくとも
１つの出力に応じてＸＹ平面に垂直な方向に駆動するよ
うに駆動装置としての２次元平面モータを構成するコイ
ルの内の第１可動体の各頂角近傍の所定の３点の内の少
なくとも１点に対応するコイルによりＺ方向の駆動力を
与えるようにすることが望ましい。このようにすれば、
重心位置から遠い３つの頂点付近を駆動して傾斜調整が
なされるので、その際高い制御応答（チルト駆動制御応
答）を得ることができるからである。
【０２７６】また、上記実施形態では、第１、第２、及
び第３反射面６０ａ、６０ｂ、６０ｃの全てを基板テー
ブルＴＢの側面に鏡面加工にて形成する場合について説
明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、い
ずれか任意の１つ又は２つを平面鏡から成る移動鏡の反
射面にて構成しても構わないことは勿論である。
【０２７７】なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬ
として、石英や螢石を光学硝材とした屈折光学素子（レ
ンズ）のみで構成される縮小投影レンズを用いる場合に
ついて説明したが、本発明がこれに限定されることはな
く、その他のタイプの投影光学系であっても全く同様に
適用できるものである。そこで、図１６を参照して、そ
の他のタイプの投影光学系について簡単に説明する。
【０２７８】図１６（Ａ）は、屈折光学素子（レンズ
系）ＧＳ１〜ＧＳ４、凹面鏡ＭＲｓ、ビームスプリッタ
ＰＢＳを組み合わせた縮小投影光学系であり、この系の
特徴はレチクルＲからの結像光束を大きなビームスプリ
ッタＰＢＳを介して凹面鏡ＭＲｓで反射させて再びビー
ムスプリッタＰＢＳに戻し、屈折レンズ系ＧＳ４で縮小
率を稼いで投影像面ＰＦ３（ウエハＷ）上に結像する点
であり、詳しくは特開平３−２８２５２７号公報に開示
されている。
【０２７９】図１６（Ｂ）は、屈折光学素子（レンズ
系）ＧＳ１〜ＧＳ４、小ミラーＭＲａ、凹面鏡ＭＲｓを
組み合わせた縮小投影光学系であり、この系の特徴は、
レチクルＲからの結像光束を、レンズ系ＧＳ１，ＧＳ
２，凹面鏡ＭＲｓからなるほぼ等倍の第１結像系ＰＬ
１、偏心配置の小ミラーＭＲａ、そしてレンズ系ＧＳ
３，ＧＳ４で構成されてほぼ所望の縮小率を持った第２
結像系ＰＬ２を通して投影像面ＰＦ３（ウエハＷ）上に
結像させる点であり、詳しくは特開平８−３０４７０５
号公報に開示されている。
【０２８０】なお、上記実施形態では、アライメント光
学系としてオフアクシス・アライメントセンサＡＬＧを
用いる場合について説明したが、これに限らず、ＴＴＬ
（スルー・ザ・レンズ）タイプ等のオンアクシス・アライ
メント光学系を用いても勿論良い。かかる場合には、第
２の干渉計１６Ｙと同様に、第１、第３の干渉計７６Ｘ
１、７６Ｘ２から射出している２本の光束（測長ビー
ム）の中心線の延長線が交差する位置に投影光学系ＰＬ
の光軸が位置するようにし、３ヶ所全ての２軸光束で計
測した結果の差分の平均値によりウエハステージヨーイ
ングを決定すれば、ヨーイング計測精度が１／√３に向
上する。
【０２８１】また、上記実施形態では露光用照明光とし
て波長が１００ｎｍ以上の紫外光、具体的はＫｒＦエキ
シマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザを用いる場合つい
て説明したが、これに限らず、例えばｇ線、ｉ線などの
ＫｒＦエキシマレーザと同じ遠紫外域に属する遠紫外
（ＤＵＶ）光、あるいはＡｒＦエキシマレーザと同じ真
空紫外域に属するＦ2レーザ（波長１５７ｎｍ）などの
真空紫外（ＶＵＶ）光を用いることができる。なお、Ｙ
ＡＧレーザの高調波などを用いても良い。
【０２８２】さらに、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
レーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイット
リビウムの両方）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。
【０２８３】例えば、単一波長レーザの発振波長を１．
５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８
９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波
長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が
出力される。特に、発振波長を１．５４４〜１．５５３
μｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍ
の範囲内の８倍高調波、すなわちＡｒＦエキシマレーザ
とほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．
５７〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５
７〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、すなわちＦ2
レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
【０２８４】また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍ
の範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範
囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．
０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が
１５７〜１５８ｎｍの範囲内の７倍高調波、すなわちＦ
2レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。な
お、単一波長発振レーザとしてはイットリビウム・ドー
プ・ファイバーレーザを用いる。
【０２８５】また、上記実施形態の露光装置において、
露光用照明光としては波長１００ｎｍ以上の光に限ら
ず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことは勿論
である。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光
するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟
Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Ex
treme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露
光波長（例えば１３．５ｎｍ）の基で設計されたオール
反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光
装置の開発が行なわれている。この装置においては、円
弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン
露光する構成が考えられるので、かかる装置も本発明の
適用範囲に含まれるものである。
【０２８６】また、電子線又はイオンビームなどの荷電
粒子線を用いる露光装置にも本発明を適用することがで
きる。なお、電子線露光装置はペンシルビーム方式、可
変成形ビーム方式、セルプロジェクション方式、ブラン
キング・アパーチャ・アレイ方式、及びマスク投影方式
のいずれであっても良い。マスク投影方式は、マスク上
で互いに分離した２５０ｎｍ角程度の多数のサブフィー
ルドに回路パターンを分解して形成し、マスク上で電子
線を第１方向に順次シフトさせるとともに、第１方向と
直交する第２方向にマスクを移動するのに同期して、分
解パターンを縮小投影する電子光学系に対してウエハを
相対移動し、ウエハ上で分解パターンの縮小像を繋ぎ合
せて合成パターンを形成するものである。
【０２８７】なお、上記実施形態では、ＥＵＶ露光装置
や電子線露光装置などでチャンバ内が真空になることを
も想定してステージの駆動系を磁気浮上型リニアアクチ
ュエータとし、チャック系にも静電吸着方式を用いる等
の工夫を行なっているが、露光波長が１００ｎｍ以上の
光露光装置に於いては、エアフローによるステージ駆動
系や吸着にバキュームを用いても構わない。
【０２８８】ところで、上記実施形態ではステップ・ア
ンド・スキャン方式の縮小投影露光装置（スキャニング
・ステッパ）に本発明が適用された場合について説明し
たが、レチクルとウエハとをほぼ静止させた状態で、投
影光学系を介してレチクルのパターンをウエハに転写す
る動作を繰り返すステップ・アンド・リピート方式の縮
小投影露光装置（ステッパ）、あるいはミラープロジェ
クション・アライナ、プロキシミティ方式の露光装置
（例えばＸ線が照射される円弧状照明領域に対してマス
クとウエハとを一体的に相対移動する走査型のＸ線露光
装置）などにも本発明を適用できる。
【０２８９】また、半導体素子の製造に用いられる露光
装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイ
の製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレー
ト上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用い
られる、デバイスパターンをセラミックウエハ上に転写
する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に用いら
れる露光装置などにも本発明を適用することができる。
【０２９０】さらに、レチクル又はマスクを製造するた
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本発明を適用できる。ここ
で、ＤＵＶ光やＶＵＶ光などを用いる露光装置では一般
的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては
石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、
あるいは水晶などが用いられる。また、ＥＵＶ露光装置
では反射型マスクが用いられ、プロキシミティ方式のＸ
線露光装置、又はマスク投影方式の電子線露光装置など
では透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマス
ク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハな
どが用いられる。
【０２９１】また、本発明は前述した露光装置を始めと
する、半導体素子などのマイクロデバイスの製造工程で
使用されるリソグラフィ装置だけでなく、例えばレーザ
リペア装置、検査装置などにも適用できる。さらに、マ
イクロデバイスの製造工程で使用される各種装置以外で
あっても本発明を適用できる。
【０２９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るステ
ージ装置によれば、ステージの小型・軽量化を図ること
ができるという優れた効果がある。
【０２９３】また、本発明に係る走査型露光装置によれ
ば、スループットの向上を図ることができるという効果
がある。
【０２９４】また、本発明に係る露光方法によれば、ス
テージの小型・軽量化を図ることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の走査型露光装置を示す斜視図であ
る。
【図２】図１の走査型露光装置の内部構成を概略的に示
す図である。
【図３】図２のレーザ干渉計システムをより詳細に説明
するための図であって、（Ａ）はレーザ干渉計システム
を構成する３つの干渉計からの干渉計ビームを基板テー
ブルＴＢとともに示す平面図、（Ｂ）は第２の干渉計か
らの干渉計ビームを該干渉計を構成する一部の光学系と
ともにより詳細に示す図、（Ｃ）は第２の干渉計からの
測長ビームＲＩＹ1（又はＲＩＹ2）と測長ビームＲＩＹ
3の位置関係を説明するための図である。
【図４】基板テーブル上に取り付けられた空間像検出器
の構成とそれに関連した信号処理系の構成を概略的に示
す図である。
【図５】可動型定盤の役割及びその制御方法について説
明するための図であって、（Ａ）は定盤付近の概略平面
図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ａ方向から見た概略正面図で
ある。
【図６】リアクションアクチュエータ及びリアクション
フレームを説明するための図である。
【図７】（Ａ）は投影光学系の有効フィールドに内接す
るウエハ上のスリット状の照明領域とショット領域Ｓ１
との関係を示す平面図、（Ｂ）はステージ移動時間とス
テージ速度との関係を示す線図、（Ｃ）はウエハ周辺の
ショット領域Ｓを露光する場合のウエハ周辺ショットＳ
と移動鏡長延長分との関係を説明するための図である。
【図８】（Ａ）はショットＳ１，Ｓ２，Ｓ３を順次露光
する場合のウエハ上照明スリットＳＴの中心Ｐが各ショ
ット上を通過する軌跡を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の場合
のウエハステージのスキャン方向の速度と時間の関係を
示す線図、（Ｃ）はそれに対応した非スキャン方向の速
度と時間の関係を示す線図である。
【図９】（Ａ）は投影倍率を１／４倍として，（レチク
ル加速度Ａｒ，整定時間ｔ２）＝（３Ｇ，２２ｍｓ）、
（４Ｇ，３６ｍｓ）、（４Ｇ，２２ｍｓ）の３条件で、
レチクルスキャン最高速度Ｖｒを変化させたときに必要
となるウエハ側移動鏡の延長距離を示す図表、（Ｂ）は
（Ａ）と同じ条件下でレチクルスキャン最高速度Ｖｒを
変化させたときにウエハ１枚露光する間の時間を示す図
表である。
【図１０】（Ａ）は図９（Ａ）に対応するグラフを横軸
をレチクルスキャン最高速度、縦軸を移動鏡の延長距離
として示す図、（Ｂ）は図９（Ｂ）に対応するグラフを
横軸をレチクルスキャン最高速度、縦軸をウエハ１枚露
光する間の時間として示す図である
【図１１】ウエハＷを交換するためのローディングポジ
ションにウエハステージが位置するときの可動型定盤近
傍の平面図である。
【図１２】行われるアライメント測の際のステージのウ
エハステージの移動の様子を示す可動型定盤近傍の平面
図である。
【図１３】露光開始時の位置にウエハステージが位置す
るときの可動型定盤近傍の平面図である。
【図１４】露光終了時の位置にウエハステージが位置す
るときの可動型定盤近傍の平面図である。
【図１５】本実施形態の効果を説明するための図であっ
て、干渉計多軸化及びプリスキャン、オーバースキャン
に起因する移動鏡距離悪化分があっても、本実施形態の
ウエハステージが従来の四角形形状ステージに比べ、小
型にできることを示す図である。
【図１６】（Ａ）は投影光学系を反射屈折光学系とした
一例を示す図、（Ｂ）は投影光学系を反射屈折光学系と
したその他の例を示す図である。
【符号の説明】
１…ステージ装置、１０…走査型露光装置、１６…架台
部（第１架台）、２０…防振装置、２２…定盤、２６…
脚部（第２架台の一部）、２８… レチクルベース定盤
（第２架台の一部）、３３…レチクルステージコントロ
ーラ（ステージ制御系の一部）、３８…可動型定盤（第
２可動体）、４２…第１の平面磁気浮上型リニアアクチ
ュエータ（駆動装置）、４４…第２の平面磁気浮上型リ
ニアアクチュエータ（駆動系、第２駆動装置の一部）、
４５…リニアエンコーダ（位置計測装置、位置検出
器）、５２…移動ステージ（第２プレート）、５６…駆
動系（アクチュエータ制御装置）、５８…レベリング駆
動機構（駆動機構）、６０ａ…第１反射面、６０ｂ…第
２反射面、６０ｃ…第３反射面、６６…同期制御系（ス
テージ制御系の一部）、７０…弾性体、７２…リアクシ
ョンフレーム（アクチュエータを有するフレーム）、７
６Ｘ１…第１の干渉計、７６Ｙ…第２の干渉計、７６Ｘ
２…第３の干渉計、７８…ウエハステージコントローラ
（ステージ制御系の一部、演算装置、制御装置、第２駆
動装置の一部）、Ｒ…レチクル（マスク）、ＰＬ…投影
光学系、ＡＬＧ…アライメント光学系（オフアクシス・
アライメントセンサ）、ＦＭ…基準マーク板、ＫＥＳ…
空間像検出器（センサ）、ＢＳ…ベースプレート、ＲＩ
Ｘ11…第１測長軸、ＲＩＸ12…第２測長軸、ＲＩＸ21…
第３測長軸、ＲＩＸ22…第４測長軸、Ｗ…ウエハ（基
板、感応基板）、ＷＳＴ…ウエハステージ（第１可動
体、基板ステージ）、ＴＢ…基板テーブル（第１プレー
ト）、ＺＡＣＸ１、ＺＡＣＸ２、ＺＡＣＹ…アクチュエ
ータ、ＲＳＴ…レチクルステージ（マスクステージ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１８ ５２０Ａ

Claims (97)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を保持して２次元平面内を移動する
    第１可動体と；前記第１可動体に設けられ、前記２次元
    平面内で所定の第１軸及びこれに直交する第２軸と交差
    する方向に沿って延びる第１反射面と；前記第１反射面
    に垂直に測長ビームを照射してその反射光を受光するこ
    とにより前記第１可動体の第３軸方向の位置を計測する
    第１の干渉計と；前記第１の干渉計の計測値に基づいて
    前記第１可動体の前記第１軸及び第２軸で規定される直
    交座標系上の位置座標を演算する演算装置とを備えるス
    テージ装置。
  2. 【請求項２】 前記第１可動体に設けられ、前記第２軸
    方向に延びる第２反射面と；前記第２反射面に垂直に測
    長ビームを照射してその反射光を受光することにより前
    記第１可動体の前記第１軸方向の位置を計測する第２の
    干渉計とを更に備え、前記演算装置が、前記第１の干渉
    計の計測値に基づいて前記第１可動体の前記第２軸方向
    の位置座標を演算することを特徴とする請求項１に記載
    のステージ装置。
  3. 【請求項３】 前記演算装置が、前記第１の干渉計の計
    測値と前記第２の干渉計の計測値との両者に基づいて前
    記第１可動体の前記第１軸方向の位置及び前記第２軸方
    向の位置の少なくとも一方を演算することを特徴とする
    請求項２に記載のステージ装置。
  4. 【請求項４】 前記第１可動体に設けられ、前記２次元
    平面内で前記第１軸及びこれに直交する第２軸と交差
    し、かつ前記第１反射面とは異なる方向に延びる第３反
    射面と；前記第３反射面に垂直に測長ビームを照射して
    その反射光を受光することにより前記第１可動体の第４
    軸方向の位置を計測する第３の干渉計とを更に備え、 前記演算装置が、前記第１及び第３の干渉計の計測値に
    基づいて前記第１可動体の前記第１軸及び第２軸で規定
    されるステージ座標系上の前記第２軸方向の位置を演算
    することを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の干渉計は、前記２次元平面と
    直交する方向に離れた２軸の測長ビームを前記第１反射
    面に照射し、それぞれの反射光を受光することにより各
    測長軸毎に前記第１可動体の第３軸方向の位置を計測
    し、 前記演算装置は、前記第１の干渉計の前記計測値に基づ
    いて前記第１可動体の前記２次元平面に対する傾斜をも
    算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
    に記載のステージ装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の干渉計は、前記２次元平面と
    平行な方向に離れた２軸の測長ビームを前記第１反射面
    に照射し、それぞれの反射光を受光することにより各測
    長軸毎に前記前記第１可動体の第３軸方向の位置を計測
    し、 前記演算装置は、前記第１の干渉計の前記計測値に基づ
    いて前記第１可動体の前記２次元平面内での回転をも算
    出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に
    記載のステージ装置。
  7. 【請求項７】 前記第２の干渉計は、前記第２反射面上
    で同一直線上に無い３軸の測長ビームを前記第２反射面
    に照射し、それぞれの反射光を受光することにより各測
    長軸毎に前記第１可動体の前記第１軸方向の位置を計測
    し、 前記演算装置は、前記第２の干渉計の前記計測値に基づ
    いて前記第１可動体の前記２次元平面内での回転及び前
    記第１可動体の前記２次元平面に対する傾斜をも算出す
    ることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載
    のステージ装置。
  8. 【請求項８】 前記第１反射面は、前記第１可動体の端
    面に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のい
    ずれか一項に記載のステージ装置。
  9. 【請求項９】 前記第１可動体はほぼ三角形状であり、
    前記第２反射面は、前記第１可動体の端面に形成されて
    いることを特徴とする請求項２、３、４、７のいずれか
    一項に記載のステージ装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１可動体の各頂角近傍の所定の
    ３点の内の少なくとも１点を前記第１、第２、及び第３
    の干渉計の少なくとも１つの出力に応じて前記２次元平
    面に垂直な方向に駆動する駆動装置を更に備えることを
    特徴とする請求項９に記載のステージ装置。
  11. 【請求項１１】 前記各干渉計が、それぞれの反射面上
    で同一直線状にない３軸の測長ビームを対応する反射面
    にそれぞれ照射し、それぞれの反射光を受光して各測長
    軸毎に、前記第１可動体の各測長軸の方向の位置を計測
    し、 前記演算装置が前記第１、第２、及び第３の干渉計の内
    の任意のいずれか、又は任意の２つ又は３つの干渉計の
    各測長軸の計測値を用いて前記第１可動体の前記２次元
    平面内の回転及び前記２次元平面に対する傾斜を演算す
    ることを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１可動体が、前記２次元平面内
    で移動する第２プレートと、この第２プレート上に搭載
    されたレベリング駆動機構と、このレベリング駆動機構
    により支持され前記基板を保持する第１プレートとを有
    し、 前記第１プレートに前記第１、第２及び第３反射面が設
    けられ、 前記レベリング駆動機構が、前記第１プレートを前記第
    １、第２、及び第３の干渉計の測長軸のそれぞれのほぼ
    延長線上の異なる３点で支持するとともに各支持点で前
    記２次元平面に垂直な方向に独立して駆動可能な３つの
    アクチュエータを含み、 前記演算装置が、前記第１、第２、及び第３の干渉計の
    計測値を用いて前記第１反射面、第２反射面、第３反射
    面の前記２次元平面に対する傾斜をそれぞれ演算し、 前記演算装置の演算結果に応じて前記３つのアクチュエ
    ータを制御するアクチュエータ制御装置を更に備えるこ
    とを特徴とする請求項１１に記載のステージ装置。
  13. 【請求項１３】 定盤と；前記第１可動体がその上部に
    配置されるとともに、前記定盤上に配置され、かつ前記
    定盤、及び前記第１可動体の夫々に対して相対移動が可
    能な第２可動体とを更に備え、 前記第１可動体の移動によって生じる反力に応じて前記
    第２可動体が移動するように構成されていることを特徴
    とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のステージ
    装置。
  14. 【請求項１４】 前記定盤上に設けられた前記第２可動
    体を所定の応答周波数で駆動可能な駆動系と；前記駆動
    系を介して数Ｈｚ以下の応答周波数で前記第２可動体を
    位置制御する制御装置とを更に備えることを特徴とする
    請求項１３に記載のステージ装置。
  15. 【請求項１５】 前記請求項４に記載のステージ装置を
    備える走査型露光装置であって、 マスクを保持するマスクステージと；前記マスクステー
    ジと前記ステージ装置を構成する第１可動体とを同期し
    て前記第１軸方向に沿って相対移動させるステージ制御
    系とを備え、 前記ステージ制御系による前記マスクステージと前記第
    １可動体との相対移動時に前記マスクに形成されたパタ
    ーンを前記第１可動体上の基板に転写することを特徴と
    する走査型露光装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１及び第３の干渉計は、それぞ
    れ２軸の干渉計であり、 前記マスク及び前記基板の夫々と直交する光軸を有する
    投影光学系と、 前記投影光学系とは別個に設けられたアライメント光学
    系とを更に備え、 前記第１及び第３の干渉計のそれぞれの１測長軸の延長
    した交点は前記投影光学系中心とほぼ一致し、それぞれ
    残りの測長軸の延長した交点は前記アライメント光学系
    中心とほぼ一致するように前記第１及び第３の干渉計の
    各測長軸が設定されていることを特徴とする請求項１５
    に記載の走査型露光装置。
  17. 【請求項１７】 前記感応基板の周辺領域の走査露光時
    に前記第１、第２、及び第３の干渉計の各測長軸が、前
    記第１、第２、及び第３反射面の内の対応する反射面か
    らいずれも外れることがないように、露光の際の前記第
    １可動体の加速度、最高速度及び整定時間が決定されて
    いることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の走査
    型露光装置。
  18. 【請求項１８】 前記第１、第２及び第３の干渉計の各
    測長軸が、前記第１、第２、及び第３反射面の内の対応
    する反射面からいずれも外れることがない前記第１可動
    体上の所定の位置に、前記第１、第２、及び第３の干渉
    計の計測値を用いて露光処理に関連する所定の計測を行
    うための基準マーク及びセンサが配置されていることを
    特徴とする請求項１５又は１６に記載の走査型露光装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記請求項１１又は１２に記載のステ
    ージ装置を備える走査型露光装置であって、 マスクを保持するマスクステージと；前記マスクステー
    ジと前記ステージ装置を構成する前記第１可動体とを同
    期して前記第１軸方向に沿って相対移動させるステージ
    制御系とを備え、 前記ステージ制御系による前記マスクステージと前記第
    １可動体との相対移動時に、前記マスクに形成されたパ
    ターンを前記第１可動体上の基板に転写することを特徴
    とする走査型露光装置。
  20. 【請求項２０】 前記マスクステージが前記２次元面内
    で回動可能であり、 前記演算装置が、前記第２の干渉計の計測値に基づいて
    前記第１可動体の前記２次元平面内の回転ずれ量を演算
    し、 前記ステージ制御系が、前記回転ずれ量が補正されるよ
    うに前記マスクステージを回転制御することを特徴とす
    る請求項１９に記載の走査型露光装置。
  21. 【請求項２１】 前記請求項１４に記載のステージ装置
    を備える走査型露光装置であって、 前記第１可動体の重量が前記第２可動体の重量の１／９
    以下であり、 前記制御装置が、露光又はアライメント前の前記第２可
    動体の応答周波数と、それ以外の応答周波数を可変とし
    たことを特徴とする走査型露光装置。
  22. 【請求項２２】 前記第２可動体の２次元位置をモニタ
    する位置計測装置を更に備え、 前記制御装置は、露光及びアライメント以外の前記第１
    可動体の移動時に前記位置計測装置の計測結果に基づい
    て前記第２可動体の位置を所定の位置に補正することを
    特徴とする請求項２１記載の走査型露光装置。
  23. 【請求項２３】 定盤と；前記定盤に対して相対移動が
    可能であるとともに基板を保持する第１可動体と；前記
    第１可動体がその上部に配置されるとともに、前記定盤
    上に配置され、かつ前記定盤と前記第１可動体との夫々
    に対して相対移動する第２可動体と；前記第２可動体に
    設けられ、前記第１可動体を２次元平面内で移動する駆
    動装置とを備え、 前記第１可動体の移動によって生じる反力に応じて前記
    第２移動体が移動するように構成されていることを特徴
    とするステージ装置。
  24. 【請求項２４】 前記駆動装置は、前記第２可動体上で
    前記第１可動体を駆動するリニアアクチュエータを有
    し、 前記第１可動体及び前記第２可動体はそれぞれ前記第２
    可動体及び前記定盤上で非接触支持されていることを特
    徴とする請求項２３記載のステージ装置。
  25. 【請求項２５】 前記第１可動体は、前記２次元平面上
    で直交する第１及び第２軸の各々と交差する方向に延び
    る第１反射面と、前記第２軸方向に延びる第２反射面
    と、前記第１軸に沿った方向に関して前記第１反射面と
    ほぼ対称に配置された第３反射面とを有し、 前記第１、第２及び第３反射面にそれぞれ測長ビームを
    照射する３つの干渉計を更に備えることを特徴とする請
    求項２３又は２４記載のステージ装置。
  26. 【請求項２６】 前記第１可動体は、前記基板が載置さ
    れる第１プレートと、前記第１プレートを前記２次元平
    面と垂直な方向に移動し、かつ前記２次元平面に対して
    相対的に傾ける駆動機構と；前記駆動機構が載置される
    第２プレートとを有することを特徴とする請求項２３〜
    ２５のいずれか一項に記載のステージ装置。
  27. 【請求項２７】 前記第１可動体の質量は前記第２可動
    体の質量のほぼ１／９以下であり、 前記定盤上で前記第２可動体を低応答周波数で駆動する
    第２駆動装置を更に備えることを特徴とする請求項２３
    〜２６のいずれか一項に記載のステージ装置。
  28. 【請求項２８】 前記請求項２３に記載のステージ装置
    を備える走査型露光装置であって、 マスクを保持するマスクステージと；前記マスク及び前
    記基板の夫々と直交する光軸を有する投影光学系と；前
    記投影光学系を支持するとともに、前記定盤が懸架され
    る第１架台と；前記第１架台を支持する防振装置とを備
    え、 前記マスクステージと前記ステージ装置とによって前記
    マスクと前記基板とを同期移動して、前記マスクのパタ
    ーンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するこ
    とを特徴とする走査型露光装置。
  29. 【請求項２９】 前記マスクステージが載置される第２
    架台と；前記防振装置が配置される床上に設けられると
    ともに、前記マスクステージの移動によって生じる反力
    に応じた力を前記マスクステージ又は前記第２架台に与
    えるアクチュエータを有するフレームとを更に備えたこ
    とを特徴とする請求項２８に記載の走査型露光装置。
  30. 【請求項３０】 前記防振装置が載置されるベースプレ
    ートと；前記ベースプレートと前記フレームとを接続す
    る弾性体とを更に備えたことを特徴とする請求項２９に
    記載の走査型露光装置。
  31. 【請求項３１】 前記第１可動体は、前記２次元平面上
    で前記基板の走査方向、及びこれと直交する非走査方向
    の夫々と交差する方向に沿って延びる第１反射面と前記
    非走査方向に沿って延びる第２反射面と、前記走査方向
    に関して前記第１反射面とほぼ対称に配置される第３反
    射面とを有し、前記第１、第２及び第３反射面にそれぞ
    れ測長ビームを照射する３組みの干渉計を備えることを
    特徴とする請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の走
    査型露光装置。
  32. 【請求項３２】 前記定盤に対する前記第２可動体の相
    対位置を検出する位置計測装置と；前記基板の露光動
    作、及びアライメント動作以外では、前記位置計測装置
    の出力に基づいて、前記第２可動体を前記定盤上の所定
    点に位置決めする第２駆動装置とを更に備えたことを特
    徴とする請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の走査
    型露光装置。
  33. 【請求項３３】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    マスクのパターンを前記基板上に転写する走査型露光装
    置であって、 前記基板が同期移動される第１方向、及びこれに直交す
    る第２方向とそれぞれ交差する方向に沿って延びる第１
    反射面と、前記第２方向に沿って延びる第２反射面とを
    有し、前記基板を載置する基板ステージと；前記第１及
    び第２反射面にそれぞれ測長ビームを照射する第１、第
    ２の干渉計とを備えたことを特徴とする走査型露光装
    置。
  34. 【請求項３４】 前記マスク及び前記基板の夫々とほぼ
    直交する光軸を有する投影光学系を更に備え、 前記第１及び第２の干渉計はそれぞれ測長軸が前記投影
    光学系の光軸で交差するように配置されていることを特
    徴とする請求項３３に記載の走査型露光装置。
  35. 【請求項３５】 前記基板上のマークに光ビームを照射
    するオフアクシス・アライメントセンサを更に備え、 前記第１の干渉計は、前記投影光学系の光軸と交差する
    第１測長軸と、前記オフアクシス・アライメントセンサ
    の検出中心と交差する第２測長軸とを有することを特徴
    とする請求項３４に記載の走査型露光装置。
  36. 【請求項３６】 前記第２の干渉計は、第２方向に離れ
    た２本の測長ビームを前記第２反射面に照射し、 前記オフアクシス・アライメントセンサの検出中心は、
    前記２本の測長ビームによって規定され、かつ前記投影
    光学系の光軸を通る前記第２の干渉計の測長軸上に配置
    されていることを特徴とする請求項３５に記載の走査型
    露光装置。
  37. 【請求項３７】 前記基板ステージは、前記第１方向に
    関して前記第１反射面とほぼ対称に配置される第３反射
    面を有し、 前記第３反射面に測長ビームを照射する第３の干渉計を
    更に備えたことを特徴とする請求項３６に記載の走査型
    露光装置。
  38. 【請求項３８】 前記第３の干渉計は、前記投影光学系
    の光軸と交差する第３測長軸と、前記オフアクシス・ア
    ライメントセンサの検出中心と交差する第４測長軸とを
    有することを特徴とする請求項３７に記載の走査型露光
    装置。
  39. 【請求項３９】 マスクと感応基板とを同期移動させる
    ことにより、前記マスクのパターンを前記感応基板上に
    転写する露光方法であって、 前記感応基板の前記同期移動方向及びこれに直交する非
    走査方向の内、少なくとも非走査方向については、該非
    走査方向と異なる方向の第１測長ビームを用いて位置制
    御しつつ露光動作を行うことを特徴とする露光方法。
  40. 【請求項４０】 前記同期移動方向とほぼ平行な第２測
    長ビームを用いて、 前記同期移動方向における前記感応基板の位置制御を行
    うことを特徴とする請求項３９に記載の露光方法。
  41. 【請求項４１】 前記第１測長ビームを用いた前記感応
    基板の前記非走査方向の位置制御時に、前記感応基板を
    保持する第１可動体に対する、前記第１測長ビームが照
    射される反射面の形成誤差を用いて、前記マスクと感応
    基板との非走査方向の相対位置を制御することを特徴と
    する請求項３９又は４０に記載の露光方法。
  42. 【請求項４２】 前記反射面の形成誤差を用いて、前記
    感応基板の前記非走査方向の位置を補正することを特徴
    とする請求項４１に記載の露光方法。
  43. 【請求項４３】 前記反射面は前記第１測長ビームと直
    交し、前記形成誤差は、前記同期移動方向又は前記非走
    査方向に対する前記反射面の傾斜誤差を含むことを特徴
    とする請求項４１又は４２に記載の露光方法。
  44. 【請求項４４】 前記同期移動方向及び前記非走査方向
    と交差し、かつ前記第１測長ビームと異なる方向の第３
    測長ビームを用いて、前記感応基板の位置制御を行うこ
    とを特徴とする請求項３９〜４３のいずれか一項に記載
    の露光方法。
  45. 【請求項４５】 前記非走査方向に関する前記感応基板
    の位置制御時に、前記第１測長ビームと前記第３測長ビ
    ームとを用いることを特徴とする請求項４４に記載の露
    光方法。
  46. 【請求項４６】 前記非走査方向への前記感応基板の移
    動における加速時と減速時とで加速度の大きさを異なら
    せることを特徴とする請求項３９〜４５のいずれか一項
    に記載の露光方法。
  47. 【請求項４７】 前記減速時の加速度の大きさを前記加
    速時よりも小さくすることを特徴とする請求項４６に記
    載の露光方法。
  48. 【請求項４８】 マスクと基板とを同期移動して前記マ
    スクのパターンを基板上に転写する走査型露光装置であ
    って、 請求項２３に記載のステージ装置と；前記ステージ装置
    を構成する前記第２可動体を駆動する駆動系と；前記駆
    動系の制御応答を、前記基板の走査露光動作を含む複数
    の動作でそれぞれ可変とする制御装置とを備える走査型
    露光装置。
  49. 【請求項４９】 前記制御装置は、前記走査露光後にお
    ける前記ステージ装置を構成する前記第１可動体の非走
    査方向に関する移動時に、前記第２可動体が前記ステー
    ジ装置を構成する前記定盤に対する位置をほぼ維持する
    ような制御が可能となるように前記駆動系の制御応答を
    設定することを特徴とする請求項４８に記載の走査型露
    光装置。
  50. 【請求項５０】 前記制御装置は、前記走査露光後にお
    ける前記第１可動体の非走査方向に関する移動時に、前
    記駆動系の応答周波数を前記走査露光時よりも高く設定
    することを特徴とする請求項４９に記載の走査型露光装
    置。
  51. 【請求項５１】 マスクを介した照明ビームにより感応
    基板を露光する露光装置であって、 請求項１〜１４、２３〜２７のいずれか一項に記載のス
    テージ装置と；前記マスクに照明ビームを照射する照明
    系とを備え、 前記ステージ装置を構成する前記第１可動体に保持され
    る前記感応基板を前記マスクを介して前記照明ビームで
    露光することを特徴とする露光装置。
  52. 【請求項５２】 前記照明ビームが照射される前記マス
    クのパターン像を前記感応基板上に投影する投影光学系
    を更に備えたことを特徴とする請求項５１に記載の露光
    装置。
  53. 【請求項５３】 前記感応基板をステップ・アンド・リ
    ピート方式、又はステップ・アンド・スキャン方式で露
    光するように、前記第１可動体を駆動する駆動系を更に
    備えたことを特徴とする請求項５２に記載の露光装置。
  54. 【請求項５４】 前記照明ビームは、遠紫外光、真空紫
    外光、Ｘ線、及び荷電粒子線のいずれかであることを特
    徴とする請求項５１〜５３のいずれか一項に記載の露光
    装置。
  55. 【請求項５５】 マスクと感応基板とを同期移動させ
    て、前記マスクのパターンを前記感応基板上に転写する
    走査型露光装置であって、 前記感応基板を保持するとともに、前記感応基板が同期
    移動される第１方向、及び前記第１方向と直交する第２
    方向の両方と交差する方向に沿って延びる第１反射面を
    有する基板ステージと；前記第１反射面とほぼ直交する
    測長軸を有する第１の干渉計とを備える走査型露光装
    置。
  56. 【請求項５６】 マスクと感応基板とを同期移動させ
    て、前記マスクのパターンを前記感応基板上に転写する
    走査型露光装置であって、 前記感応基板を保持するとともに、前記感応基板が同期
    移動される第１方向と鋭角に交差する方向に沿って延び
    る第１反射面を有する基板ステージと；前記第１反射面
    とほぼ直交する測長軸を有する第１の干渉計とを備える
    走査型露光装置。
  57. 【請求項５７】 前記第１反射面は、前記感応基板の走
    査露光動作中に前記第１の干渉計の測長ビームが実質的
    に外れないように、その延設方向に関する前記基板ステ
    ージの移動範囲のほぼ全域に渡って形成されることを特
    徴とする請求項５５又は５６に記載の走査型露光装置。
  58. 【請求項５８】 前記マスクのパターンが前記感応基板
    上の複数の部分領域にステップ・アンド・スキャン方式
    で転写されるように前記基板ステージを駆動する駆動装
    置を更に備え、 前記部分領域の走査露光における前記第１方向への前記
    基板ステージの移動中は前記測長ビームが前記第１反射
    面から外れないことを特徴とする請求項５７に記載の走
    査型露光装置。
  59. 【請求項５９】 前記第１反射面はその延設方向に関す
    る長さが前記感応基板上の露光範囲よりも実質的に長く
    定められていることを特徴とする請求項５５〜５８のい
    ずれか一項に記載の走査型露光装置。
  60. 【請求項６０】 前記露光範囲は、前記感応基板上で前
    記マスクのパターンを転写すべき全ての部分領域を含む
    ことを特徴とする請求項５９に記載の走査型露光装置。
  61. 【請求項６１】 前記第１の干渉計の計測値に基づい
    て、前記第１方向と直交する第２方向に関する前記基板
    ステージの移動を制御する制御装置を更に備えたことを
    特徴とする請求項５５〜６０のいずれか一項に記載の走
    査型露光装置。
  62. 【請求項６２】 前記基板ステージは、前記第１方向と
    直交する第２方向に沿って延びる第２反射面を有し、 前記第２反射面とほぼ直交する測長軸を有する第２の干
    渉計を更に備えたことを特徴とする請求項５５又は５６
    に記載の走査型露光装置。
  63. 【請求項６３】 前記第１の干渉計の計測値に基づいて
    前記第２方向に関する前記基板ステージの移動を制御
    し、かつ前記第２の干渉計の計測値に基づいて前記第１
    方向に関する前記基板ステージの移動を制御する制御装
    置を更に備えたことを特徴とする請求項６２に記載の走
    査型露光装置。
  64. 【請求項６４】 前記基板ステージは、前記第１方向、
    及び前記第１方向と直交する第２方向と交差し、かつ前
    記第１反射面の延設方向と異なる方向に沿って延びる第
    ３反射面を有し、 前記第３反射面とほぼ直交する測長軸を有する第３の干
    渉計を更に備えたことを特徴とする請求項６２に記載の
    走査型露光装置。
  65. 【請求項６５】 前記基板ステージは、前記第１方向、
    及び第１方向と直交する第２方向と交差し、かつ前記第
    １反射面の延設方向と異なる方向に沿って延びる第３反
    射面を有し、 前記第３反射面とほぼ直交する測長軸を有する第３の干
    渉計を更に備えたことを特徴とする請求項５５又は５６
    に記載の走査型露光装置。
  66. 【請求項６６】 前記第１及び第３反射面はその延設方
    向の交差角が鋭角となり、かつ当該両反射面を上底及び
    下底以外の２辺とする台形が前記感応基板を包含するこ
    とを特徴とする請求項６４又は６５に記載の走査型露光
    装置。
  67. 【請求項６７】 前記第１及び第３反射面は、前記第１
    方向に関してほぼ対称に配置されることを特徴とする請
    求項６４〜６６のいずれか一項に記載の走査型露光装
    置。
  68. 【請求項６８】 前記第１及び第３の干渉計の少なくと
    も一方の計測値に基づいて、前記第２方向に関する前記
    基板ステージの移動を制御する制御装置を更に備えるこ
    とを特徴とする請求項６４又は６５に記載の走査型露光
    装置。
  69. 【請求項６９】 前記第１、第２及び第３反射面は前記
    感応基板を囲むように配置されることを特徴とする請求
    項６４に記載の走査型露光装置。
  70. 【請求項７０】 前記第１及び第３の干渉計の少なくと
    も一方の計測値に基づいて前記第２方向に関する前記基
    板ステージの移動を制御し、前記第２の干渉計の計測値
    に基づいて前記第１方向に関する前記基板ステージの移
    動を制御する制御装置を更に備えたことを特徴とする請
    求項６４又は６９に記載の走査型露光装置。
  71. 【請求項７１】 前記マスクのパターン像を前記感応基
    板上に投影する投影光学系を更に備え、前記第１の干渉
    計の測長軸が前記投影光学系の光軸と交差することを特
    徴とする請求項５５〜６３のいずれか一項に記載の走査
    型露光装置。
  72. 【請求項７２】 前記感応基板上のマークを検出するオ
    フアクシス・アライメント系を更に備え、前記第１の干
    渉計は、前記オフアクシス・アライメント系の検出中心
    を通る、前記測長軸とほぼ平行な別の測長軸を有し、前
    記測長軸方向に関する２つの位置情報を出力することを
    特徴とする請求項７１に記載の走査型露光装置。
  73. 【請求項７３】 前記マスクのパターン像を前記感応基
    板上に投影する投影光学系を更に備え、前記第１及び第
    ３の干渉計の測長軸は前記投影光学系の光軸で交差する
    ことを特徴とする請求項６４〜７０のいずれか一項に記
    載の走査型露光装置。
  74. 【請求項７４】 前記マスクのパターン像を前記感応基
    板上に投影する投影光学系を更に備え、前記第１及び第
    ２の干渉計の測長軸は前記投影光学系の光軸で交差する
    ことを特徴とする請求項６２、６３、６４、６９、７０
    のいずれか一項に記載の走査型露光装置。
  75. 【請求項７５】 前記第２の干渉計は、前記投影光学系
    の光軸で前記第１の干渉計の測長軸と交差する測長軸と
    ほぼ平行な別の測長軸を有することを特徴とする請求項
    ７４に記載の走査型露光装置。
  76. 【請求項７６】 マスクと感応基板とを同期移動させ
    て、前記マスクのパターンを前記感応基板上に転写する
    走査型露光装置であって、 前記感応基板を保持し、互いに延設方向が鋭角に交差す
    るように配置される第１及び第２の測長用基準面を少な
    くとも有する基板ステージと；前記同期移動時に第１方
    向に沿って前記基板ステージを駆動する駆動装置とを備
    える走査型露光装置。
  77. 【請求項７７】 前記第１方向は、前記第１及び第２の
    測長用基準面の１つとほぼ直交することを特徴とする請
    求項７６に記載の走査型露光装置。
  78. 【請求項７８】 前記第１方向は、前記第１及び第２の
    測長用基準面の両方と直交しないことを特徴とする請求
    項７６に記載の走査型露光装置。
  79. 【請求項７９】 前記第１及び第２の測長用基準面は前
    記第１方向に関してほぼ対称に配置されることを特徴と
    する請求項７８に記載の走査型露光装置。
  80. 【請求項８０】 マスクと感応基板とを同期移動させ
    て、前記マスクのパターンを前記感応基板上に転写する
    走査型露光装置であって、 前記感応基板を保持し、三角形状に配置される第１、第
    ２及び第３の測長用基準面を有する基板ステージと；前
    記同期移動時に前記３つの基準面と交差する第１方向に
    沿って前記基板ステージを駆動する駆動装置とを備える
    走査型露光装置。
  81. 【請求項８１】 前記３つの基準面の１つは、前記第１
    方向と直交する第２方向に沿って配置されることを特徴
    とする請求項８０に記載の走査型露光装置。
  82. 【請求項８２】 前記第１、第２、第３の測長用基準面
    は、反射面であり、前記第１の測長用基準面と直交する
    第１測長軸を有する第１の干渉計と；前記第２の測長用
    基準面と直交する第２測長軸を有する第２の干渉計と；
    前記第３の測長用基準面と直交する第３測長軸を有する
    第３の干渉計とを更に備え、 前記基板ステージは、前記３つの測長軸の各延長線上に
    それぞれ配置された前記感応基板の姿勢を制御する３つ
    のアクチュエータを有することを特徴とする請求項８０
    又は８１に記載の走査型露光装置。
  83. 【請求項８３】 前記基板ステージは、前記感応基板を
    保持し、前記第１反射面又は前記第１の測長用基準面が
    その端面に形成されるほぼ三角形状の可動体と、前記可
    動体の３つの頂部付近にそれぞれ配置される３つのアク
    チュエータとを有することを特徴とする請求項５５〜８
    １のいずれか一項に記載の走査型露光装置。
  84. 【請求項８４】 前記基板ステージが配置される第１定
    盤と；前記基板ステージを前記第１定盤に対して少なく
    とも３自由度で駆動する第１の平面磁気浮上型リニアア
    クチュエータとを更に備えることを特徴とする請求項８
    ３に記載の走査型露光装置。
  85. 【請求項８５】 前記第１定盤が配置される第２定盤
    と；前記第１定盤を前記第２定盤に対して相対駆動可能
    な第２の平面磁気浮上型リニアアクチュエータとを更に
    備え、 前記基板ステージの移動に伴って前記第１定盤を前記第
    ２定盤に対して相対移動することを特徴とする請求項８
    ４に記載の走査型露光装置。
  86. 【請求項８６】 前記基板ステージは、前記感応基板を
    保持し、前記第１反射面又は前記第１の測長用基準面が
    その端面に形成されるほぼ三角形状の可動体であること
    を特徴とする請求項５５〜８２のいずれか一項に記載の
    走査型露光装置。
  87. 【請求項８７】 前記可動体が配置される第１定盤と；
    前記可動体を前記第１定盤に対して６自由度で駆動する
    第１の平面磁気浮上型リニアクチュエータとを更に備え
    たことを特徴とする請求項８６に記載の走査型露光装
    置。
  88. 【請求項８８】 前記第１定盤が配置される第２定盤
    と；前記第１定盤を前記第２定盤に対して相対駆動可能
    な第２の平面磁気浮上型リニアクチュエータとを更に備
    え、 前記可動体の移動に伴って前記第１定盤を前記第２定盤
    に対して相対移動することを特徴とする請求項８７に記
    載の走査型露光装置。
  89. 【請求項８９】 前記感応基板上のマークを検出するア
    ライメント系を更に備え、 前記アライメント系によって検出される基準マークを前
    記可動体の１つの頂部付近に配置したことを特徴とする
    請求項８３〜８８のいずれか一項に記載の走査型露光装
    置。
  90. 【請求項９０】 前記可動体の１つの頂部付近に、前記
    マスクに照射される露光用照明光の少なくとも一部を検
    出する受光面が配置される光検出器を更に備えたことを
    特徴とする請求項８３〜８９のいずれか一項に記載の走
    査型露光装置。
  91. 【請求項９１】 マスクのパターンを感応基板上に転写
    する露光装置であって、 前記感応基板を保持し、互いに延設方向が鋭角に交差す
    るように配置される第１及び第２反射面を少なくとも有
    する基板ステージと；前記第１反射面と直交する測長軸
    を有する第１の干渉計と；前記第２反射面と直交する測
    長軸を有する第２の干渉計とを備える露光装置。
  92. 【請求項９２】 前記第１及び第２反射面は、当該両反
    射面を上底及び下底以外の２辺とする台形が前記感応基
    板を包含するように配置されることを特徴とする請求項
    ９１に記載の露光装置。
  93. 【請求項９３】 前記第１及び第２反射面はそれぞれ前
    記基板ステージ上で前記感応基板をほぼ包含する三角形
    の２辺に沿って形成されることを特徴とする請求項９１
    又は９２に記載の露光装置。
  94. 【請求項９４】 前記第１反射面、又は前記第２反射面
    はその延設方向に関する長さが前記感応基板上の露光範
    囲よりも実質的に長く定められていることを特徴とする
    請求項９１〜９３のいずれか一項に記載の露光装置。
  95. 【請求項９５】 前記露光範囲は、前記感応基板上で前
    記マスクのパターンを転写すべき全ての部分領域を含む
    ことを特徴とする請求項９４に記載の露光装置。
  96. 【請求項９６】 前記マスクのパターン像を前記感応基
    板上に縮小投影する投影光学系と、前記感応基板がステ
    ップ・アンド・リピート方式又はステップ・アンド・ス
    キャン方式で露光されるように前記基板ステージを駆動
    する駆動装置とを更に備えたことを特徴とする請求項９
    １〜９５のいずれか一項に記載の露光装置。
  97. 【請求項９７】 前記第１方向は前記第１及び第２の測
    長用基準面の少なくとも１つと交差することを特徴とす
    る請求項７６に記載の走査型露光装置。
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