JPH11224854A - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スループットを向上させる。 【解決手段】 照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２からの照
明光によりマスクステージＲＳ１上のマスクとマスクス
テージＲＳ２上のマスクとをそれぞれ照射した状態で、
マスクステージＲＳ１と基板ステージＷＳ１とを投影光
学系ＰＬ１の投影倍率に応じた速度比でＹ方向に同期移
動するとともに、マスクステージＲＳ２と基板ステージ
ＲＳ２とを投影光学系ＰＬ２の投影倍率に応じた速度比
で第１方向に同期移動する。これらの露光動作と並行し
て、基板ステージＷＳ３、ＷＳ４上でアライメント動作
を行う。これにより、第１基板Ｗ１及び第２基板Ｗ２に
対する露光動作と、第３基板Ｗ３、第４基板Ｗ４に対す
るアライメント動作とが同時並行的に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置及び露光
方法並びにデバイスの製造方法に係り、更に詳しくはマ
スクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置
及び露光方法、並びにこれらを用いてマイクロデバイス
を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子又は液晶表示素子
等をフォトリソグラフィ工程で製造する場合に、種々の
露光装置が使用されているが、現在では、フォトマスク
又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）のパタ
ーンを、投影光学系を介して表面にフォトレジスト等の
感光材が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板
（以下、適宜「感応基板」と称する）上に転写する投影
露光装置が一般的に使用されている。近年では、この投
影露光装置として、感応基板を２次元的に移動自在な基
板ステージ上に載置し、この基板ステージにより感応基
板を歩進（ステッピング）させて、レチクルのパターン
を感応基板上の各ショット領域に順次転写する露光動作
を繰り返す、所謂ステップ・アンド・リピート方式の縮
小投影露光装置（いわゆるステッパ）が主流となってい
る。

【０００３】最近になって、このステッパ等の静止型露
光装置に改良を加えた、ステップ・アンド・スキャン方
式の投影露光装置（例えば特開平７−１７６４６８号公
報に記載されたような走査型露光装置）も比較的多く用
いられるようになってきた。このステップ・アンド・ス
キャン方式の投影露光装置は、ステッパに比べると大
フィールドをより小さな光学系で露光できるため、投影
光学系の製造が容易であるとともに、大フィールド露光
によるショット数の減少により高スループットが期待出
来る、投影光学系に対してレチクル及びウエハを相対
走査することで平均化効果があり、ディストーションや
焦点深度の向上が期待出来る等のメリットがある。さら
に、半導体素子の集積度が１６Ｍ（メガ）ビットから６
４ＭビットのＤＲＡＭ、更に将来的には２５６Ｍビッ
ト、１Ｇ（ギガ）ビットというように時代とともに高く
なるのに伴い、大フィールドが必須になるため、ステッ
パに代わってスキャン型投影露光装置が主流になるであ
ろうと言われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の投影露光装置
は、主として半導体素子等の量産機として使用されるも
のであることから、一定時間内にどれだけの枚数のウエ
ハを露光処理できるかという処理能力、すなわちスルー
プットを向上させることが必然的に要請される。

【０００５】これに関し、ステップ・アンド・スキャン
方式の投影露光装置の場合、大フィールドを露光する場
合には先に述べたように、ウエハ内に露光するショット
数が少なくなるのでスループットの向上が見込まれる
が、露光はレチクルとウエハとの同期走査による等速移
動中に行なわれることから、その等速移動領域の前後に
加減速領域が必要となり、仮にステッパのショットサイ
ズと同等の大きさのショットを露光する場合には、却っ
てステッパよりスループットが落ちる可能性がある。

【０００６】この種の投影露光装置における処理の流れ
は、大要次のようになっている。

【０００７】 まず、ウエハローダを使ってウエハを
ウエハテーブル上にロードするウエハロード工程が行な
われる。

【０００８】 次に、サーチアライメント機構により
ウエハの大まかな位置検出を行なうサーチアライメント
工程が行なわれる。このサーチアライメント工程は、具
体的には、例えば、ウエハの外形を基準としたり、ある
いは、ウエハ上のサーチアライメントマークを検出する
ことにより行なわれる。

【０００９】 次に、ウエハ上の各ショット領域の位
置を正確に求めるファインアライメント工程が行なわれ
る。このファインアライメント工程は、一般にＥＧＡ
（エンハンスト・グローバル・アライメント）方式が用
いられ、この方式は、ウエハ内の複数のサンプルショッ
トを選択しておき、当該サンプルショットに付設された
アライメントマーク（ウエハマーク）の位置を順次計測
し、この計測結果とショット配列の設計値とに基づい
て、いわゆる最小自乗法等による統計演算を行なって、
ウエハ上の全ショット配列データを求めるものであり
（特開昭６１−４４４２９号公報等参照）、高スループ
ットで各ショット領域の座標位置を比較的高精度に求め
ることができる。

【００１０】 次に、上述したＥＧＡ方式等により求
めた各ショット領域の座標位置と予め計測したベースラ
イン量とに基づいて露光位置にウエハ上の各ショット領
域を順次位置決めしつつ、投影光学系を介してレチクル
のパターンをウエハ上に転写する露光工程が行なわれ
る。

【００１１】 次に、露光処理されたウエハテーブル
上のウエハをウエハアンローダを使ってアンロードさせ
るウエハアンロード工程が行なわれる。このウエハアン
ロード工程は、上記のウエハロード工程と同時に行な
われる。すなわち、ととによってウエハ交換工程が
構成される。

【００１２】このように、従来の投影露光装置では、ウ
エハ交換→サーチアライメント→ファインアライメント
→露光→ウエハ交換……のように、大きく４つの動作が
１つのウエハステージを用いて繰り返し行なわれてい
る。

【００１３】また、この種の投影露光装置のスループッ
トＴＨＯＲ［枚／時間］は、上述したウエハ交換時間を
Ｔ１〔ｓｅｃ〕、サーチアライメント時間をＴ２〔ｓｅ
ｃ〕、ファインアライメント時間をＴ３〔ｓｅｃ〕、露
光時間をＴ４〔ｓｅｃ〕とした場合に、次式（１）のよ
うに表すことができる。

【００１４】ＴＨＯＲ＝３６００／（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３
＋Ｔ４） ………（１） 上記Ｔ１〜Ｔ４の動作は、Ｔ
１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４→Ｔ１……のように順次（シーケ
ンシャルに）繰り返し実行される。このため、Ｔ１〜Ｔ
４までの個々の要素を高速化すれば分母が小さくなっ
て、スループットＴＨＯＲを向上させることができる。
しかし、上述したＴ１（ウエハ交換時間）とＴ２（サー
チアライメント時間）は、ウエハ１枚に対して一動作が
行なわれるだけであるから改善の効果は比較的小さい。
また、Ｔ３（ファインアライメント時間）の場合は、上
述したＥＧＡ方式を用いる際にショットのサンプリング
数を少なくしたり、ショット単体の計測時間を短縮すれ
ばスループットを向上させることができるが、逆にアラ
イメント精度を劣化させることになるため、安易にＴ３
を短縮することはできない。

【００１５】また、Ｔ４（露光時間）は、ウエハ露光時
間とショット間のステッピング時間とを含んでいる。例
えば、ステップ・アンド・スキャン方式のような走査型
投影露光装置の場合は、ウエハ露光時間を短縮させる分
だけレチクルとウエハの相対走査速度を上げる必要があ
るが、同期精度が劣化することから、安易に走査速度を
上げることができない。

【００１６】また、この種の投影露光装置で上記スルー
プット面の他に、重要な条件としては、解像度、焦
点深度（ＤＯＦ：Depth of Focus ）、線幅制御精度
が挙げられる。解像度Ｒは、露光波長をλとし、投影レ
ンズの開口数をＮ．Ａ．（Numerical Aperture )とする
と、λ／Ｎ．Ａ．に比例し、焦点深度ＤＯＦはλ／
（Ｎ．Ａ．）²に比例する。

【００１７】このため、解像度Ｒを向上させる（Ｒの値
を小さくする）には、露光波長λを短くするか、あるい
は開口数Ｎ．Ａ．を大きくする必要がある。特に、最近
では半導体素子等の高密度化が進んでおり、デバイスル
ールが０．２μｍＬ／Ｓ（ライン・アンド・スペース）
以下となってきていることから、これらのパターンを露
光する為には照明光源としてＫｒＦエキシマレーザを用
いている。しかしながら、前述したように半導体素子の
集積度は、将来的に更に上がることは必至であり、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザより短波長な光源を備えた装置の開発
が望まれる。このようなより短波長な光源を備えた次世
代の装置の候補として、ＡｒＦエキシマレーザを光源と
した装置、電子線露光装置等が代表的に挙げられるが、
電子線露光装置の場合、光露光装置に比べてスループッ
トが著しく低いという不都合がある。

【００１８】解像度Ｒを上げる他の手法としては、開口
数Ｎ．Ａ．を大きくすることも考えられるが、Ｎ．Ａ．
を大きくすると、投影光学系のＤＯＦが小さくなるとい
うデメリットがある。このＤＯＦは、ＵＤＯＦ（Usable
Depth of Focus ：ユーザ側で使用する部分：パターン
段差やレジスト厚等）と、装置自身の総合焦点差とに大
別することができる。これまでは、ＵＤＯＦの比率が大
きかったため、ＤＯＦを大きく取る方向が露光装置開発
の主軸であり、このＤＯＦを大きくとる技術として例え
ば変形照明等が実用化されている。

【００１９】ところで、デバイスを製造するためには、
Ｌ／Ｓ（ライン・アンド・スペース）、孤立Ｌ（ライ
ン）、孤立Ｓ（スペース）、及びＣＨ（コンタクトホー
ル）等が組み合わさったパターンをウエハ上に形成する
必要があるが、上記のＬ／Ｓ、孤立ライン等のパターン
形状毎に最適露光を行なうための露光パラメータが異な
っている。このため、従来は、ＥＤ−ＴＲＥＥ（レチク
ルが異なるＣＨは除く）という手法を用いて、解像線幅
が目標値に対して所定の許容誤差内となり、かつ所定の
ＤＯＦが得られるような共通の露光パラメータ（コヒー
レンスファクタσ、Ｎ．Ａ．、露光制御精度、レチクル
描画精度等）を求めて、これを露光装置の仕様とするこ
とが行なわれている。しかしながら、今後は以下のよう
な技術的な流れがあると考えられている。

【００２０】プロセス技術（ウェハ上平坦化）向上に
より、パターン低段差化、レジスト厚減少が進み、ＵＤ
ＯＦが１μｍ台→０．４μｍ以下になる可能性がある。

【００２１】露光波長がｇ線（４３６ｎｍ）→ｉ線
（３６５ｎｍ）→ＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎ
ｍ）と短波長化している。しかし、今後はＡｒＦエキシ
マレーザ光（１９３ｎｍ）、及びＦ₂レーザ（１５７ｎ
ｍ）までの光源しか検討されておらず、その技術的ハー
ドルも高い。その後はＥＢ露光に移行する。

【００２２】ステップ・アンド・リピートのような静
止露光に代わりステップ・アンド・スキャンのような走
査露光が投影露光装置の主流になる事が予想されてい
る。この技術は、径の小さい投影光学系で大フィールド
露光が可能であり（特にスキャン方向）、その分高Ｎ．
Ａ．化を実現し易い。

【００２３】上記のような技術動向を背景にして、限界
解像度を向上させる方法として、二重露光法が見直さ
れ、この二重露光法をＡｒＦ露光装置に用い、０．１μ
ｍＬ／Ｓまで露光しようという試みが検討されている。
一般に二重露光法は以下の３つの方法に大別される。

【００２４】（１）露光パラメータの異なるＬ／Ｓ、孤
立線を別々のレチクルに形成し、各々最適露光条件によ
り同一ウエハ上に二重に露光を行なう。

【００２５】（２）位相シフト法等を導入すると、孤立
線よりＬ／Ｓの方が同一ＤＯＦにて限界解像度が高い。
これを利用することにより、１枚目のレチクルで全ての
パターンをＬ／Ｓで形成し、２枚目のレチクルにてＬ／
Ｓを間引きすることで孤立線を形成する。

【００２６】（３）一般に、Ｌ／Ｓより孤立線は、小さ
なＮ．Ａ．にて高い解像度を得ることができる（但し、
ＤＯＦは小さくなる）。そこで、全てのパターンを孤立
線で形成し、１枚目と２枚目のレチクルによってそれぞ
れ形成した孤立線の組み合わせにより、Ｌ／Ｓを形成す
る。

【００２７】上記の二重露光法は解像度向上、ＤＯＦ向
上の２つの効果がある。

【００２８】しかし、二重露光法は、複数のレチクルを
使って露光処理を複数回行なう必要があるため、従来の
装置に比べて露光時間（Ｔ４）が倍以上になり、スルー
プットが大幅に劣化するという不都合があったことか
ら、現実には、二重露光法はあまり真剣に検討されてお
らず、従来より露光波長の短波長化、変形照明、位相シ
フトレチクル等により、解像度、焦点深度（ＤＯＦ）の
向上が行なわれてきた。

【００２９】しかしながら、先に述べた二重露光法をＡ
ｒＦ露光装置に用いると０．１μｍＬ／Ｓまでの露光が
実現することにより、２５６Ｍビット、１ＧビットのＤ
ＲＡＭの量産を目的とする次世代機の開発の有力な選択
肢であることは疑いなく、このためのネックとなる二重
露光法の課題であるスループットの向上のため新技術の
開発が待望されていた。

【００３０】これに関し、前述した４つの動作、すなわ
ちウエハ交換、サーチアライメント、ファインアライメ
ント、及び露光動作の内の複数動作同士を部分的にでも
同時並行的に処理できれば、これら４つの動作をシーケ
ンシャルに行なう場合に比べて、スループットを向上さ
せることができると考えられ、そのためには基板ステー
ジを複数設けることが前提となるが、このことは理論上
は簡単に思えるが、現実には基板ステージを複数設け、
充分な効果を発揮させるためには、解決しなければなら
ない多くの問題が山積している。例えば、一方の基板ス
テージ上の基板に対して走査露光を行っている間に、他
方の基板ステージ上の基板に対してアライメントを行っ
ている場合を考えると、一方の基板ステージ及びレチク
ルステージの加減速に起因する反力が、他方のステージ
に対して外乱として働き、アライメント誤差の要因とな
る。また、高精度な重ね合わせを実現するためには、同
一の基板ステージ上の基板に対し、アライメントを実行
した後、そのアライメントの結果を用いてレチクルのパ
ターンと感応基板の位置合わせを実行して露光を行なう
必要があるため、単に２つの基板ステージの内、一方を
例えば露光専用、他方をアライメント専用等とすること
は、現実的な解決策とは成り得ない。

【００３１】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、スループットの向上を図ること
ができる露光装置及び露光方法を提供することにある。

【００３２】また、本発明の第２の目的は、スループッ
トの向上を図ることができるとともに、微細パターンの
高精度な露光を実現することができる露光装置及び露光
方法を提供することにある。

【００３３】さらに、本発明の第３の目的は、マイクロ
デバイスを低コストに製造することができるデバイス製
造方法を提供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露
光装置であって、マスク（Ｒ１、Ｒ２）をそれぞれ保持
して第１方向に移動可能な第１、第２マスクステージ
（ＲＳ１、ＲＳ２）と；前記各マスクに照明光を照射す
る照明系（１２Ａ、１２Ｂ、ＢＭＵ１、ＢＭＵ２、ＩＯ
Ｐ１、ＩＯＰ２）と；前記各マスクから出射される照明
光を基板（Ｗ１、Ｗ２）上に投射する第１、第２投影光
学系（ＰＬ１、ＰＬ２）と；前記第１、第２投影光学系
に対し前記第１、第２マスクステージ側に配置され、前
記基板（Ｗ１、Ｗ２）をそれぞれ保持して移動可能な第
１、第２基板ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２）と；前記第１
マスクステージと前記第１基板ステージとを前記第１投
影光学系の投影倍率に応じた速度比で前記第１方向に同
期移動させるとともに、前記第２マスクステージと前記
第２基板ステージとを前記第２投影光学系の投影倍率に
応じた速度比で前記第１方向に同期移動させる駆動装置
（２２、４０）とを備える。

【００３５】これによれば、照明系からの照明光により
第１マスクステージ上のマスクと第２マスクステージ上
のマスクとをそれぞれ照射し、この状態で、駆動装置に
より第１マスクステージと第１基板ステージとが第１投
影光学系の投影倍率に応じた速度比で第１方向に同期移
動されるとともに、第２マスクステージと第２基板ステ
ージとが第２投影光学系の投影倍率に応じた速度比で第
１方向に同期移動されると、第１マスクステージ上のマ
スクのパターンが第１投影光学系により第１基板ステー
ジ上の基板に逐次転写されると同時に第２マスクステー
ジ上のマスクのパターンが第２投影光学系により第２基
板ステージ上の基板に逐次転写される。すなわち、第１
基板ステージ上の基板と第２基板ステージ上の基板との
２枚の基板に対するマスクパターンの転写が同時並行的
に行われるので、スループットの向上を図ることができ
る。

【００３６】この場合において、２枚の基板に対する同
時並行的処理という観点からは、同期移動時の各ステー
ジの移動方向は、特に問わないが、請求項２に記載の発
明の如く、前記同期移動時の前記第１マスクステージ
（ＲＳ１）と第２マスクステージ（ＲＳ２）の移動方向
は、前記第１方向において互いに逆向きであり、前記同
期移動時の前記第１基板ステージ（ＷＳ１）と第２基板
ステージ（ＷＳ２）の移動方向は前記第１方向において
互いに逆向きであっても良い。かかる場合には、それぞ
れのマスクステージの同期移動時前後の加減速時に生じ
る反力同士がお互いにある程度打ち消しあい、また、そ
れぞれの基板ステージの同期移動時前後の加減速時に生
じる反力同士がお互いにある程度打ち消しあうので、各
ステージの支持部材を含む露光装置のボディに与えられ
る第１方向の力を小さくすることができ、これにより上
記各組のステージ間の同期誤差を低減することができ
る。この場合、ボディには、ある程度の大きさの回転モ
ーメントが作用するおそれはあるが、ステージ移動面内
で第１方向に直交する方向には、殆ど力が生じないの
で、例えばボディの６自由度方向の変動（又は振動）を
防止する場合に比べてそれを抑制することが容易であ
る。

【００３７】上記請求項１に記載の発明において、請求
項３に記載の発明の如く、前記各マスクステージ（ＲＳ
１、ＲＳ２）と前記各基板ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２）
とは、同一面上を移動することが望ましい。かかる場合
には、いわゆる２次元リニアアクチュエータ（平面モー
タ）等により前記４つのステージの駆動系を構成するこ
とが可能になるとともに、各ステージの支持部材を含む
ボディには、同一面内での回転モーメントしか作用しな
い（ピッチング、ローリングが生じない）ので、振動等
を簡単に抑制することが可能になる。

【００３８】上記請求項１〜３に記載の各発明におい
て、請求項４に記載の発明の如く、前記第１、第２基板
ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２）と同一面上を移動する第３
基板ステージ（ＷＳ３）と；前記基板に形成された位置
合わせマークを検出する第１マーク検出系（２８Ａ）と
を更に備えていても良い。かかる場合には、第１、第２
基板ステージ上の基板に対して前述の如くして走査露光
によりマスクのパターンが転写されている間に、第３基
板ステージ上の基板に形成された位置合わせマークを第
１マーク検出系により検出することができる。従って、
２つの基板ステージ上の基板に対する露光動作と、１つ
の基板ステージ上の基板に対するマーク位置検出動作
（アライメント動作）とが同時並行的に行われる。

【００３９】この場合において、請求項５に記載の発明
の如く、前記駆動装置（２２、４０）は、前記第１基板
ステージ（ＷＳ１）又は前記第２基板ステージ（ＷＳ
２）に代えて、前記第３基板ステージ（ＷＳ３）を前記
第１マスクステージ（ＲＳ１）又は前記第２マスクステ
ージ（ＲＳ２）と同期移動させるようにしても良い。か
かる場合には、マーク位置検出が終了した第３基板ステ
ージと第１基板ステージ又は第２基板ステージとを入れ
替えることにより、第１、第２基板ステージ上の基板に
対する露光動作終了の直後に、第３基板ステージ上の基
板に対してマスクパターンの転写のための走査露光が可
能になる。この場合、第３基板ステージ上の基板に対す
るアライメント時間は、第１、第２基板ステージ上の基
板に対する露光時間に完全にオーバーラップされるの
で、前記第１、第２基板ステージ上の基板に対してアラ
イメント、露光を順次繰り返し行う場合に比べて、一層
スループットの向上が可能である。

【００４０】上記請求項４に記載の露光装置において、
請求項６に記載の発明の如く、前記基板を保持して前記
第１、第２、第３基板ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ
３）と同一面上を移動する第４基板ステージ（ＷＳ４）
と；前記基板に形成された位置合わせマークを検出する
第２マーク検出系（２８Ｂ）とを更に備えていても良
い。かかる場合には、第１、第２基板ステージ上の基板
に対して前述の如くして走査露光によりマスクのパター
ンが転写されている間に、第３基板ステージ上の基板に
形成された位置合わせマークを第１マーク検出系により
検出するとともに第４基板ステージ上の基板に形成され
た位置合わせマークを第１マーク検出系により検出する
ことができる。従って、２つの基板ステージ上の基板に
対する露光動作と、２つの基板ステージ上の基板に対す
るマーク位置検出動作（アライメント動作）とが同時並
行的に行われる。

【００４１】この場合において、請求項７に記載の発明
の如く、前記駆動装置（２２、４０）は、前記第１基板
ステージ（ＷＳ１）、第２基板ステージ（ＷＳ２）に代
えて、前記第３基板ステージ（ＷＳ３）、第４基板ステ
ージ（ＷＳ４）を前記第１マスクステージ（ＲＳ１）、
前記第２マスクステージ（ＲＳ２）とそれぞれ同期移動
させるようにしても良い。かかる場合には、マーク位置
検出が終了した第３基板ステージと第１基板ステージと
を入れ替え、マーク位置検出が終了した第４基板ステー
ジと第２基板ステージとを入れ替えることにより、第
１、第２基板ステージ上の基板に対する露光動作終了の
直後に、第３基板ステージ上の基板及び第４基板ステー
ジ上の基板に対してマスクパターンの転写のための走査
露光が可能になる。この場合、第３基板ステージ上の基
板、第４基板ステージ上の基板に対するアライメント時
間は、第１、第２基板ステージ上の基板に対する露光時
間に完全にオーバーラップされるので、前記第１、第２
基板ステージ上の基板に対してアライメント、露光を順
次繰り返し行う場合に比べて、一層スループットの向上
が可能である。

【００４２】上記請求項２に記載の露光装置において、
請求項８に記載の発明の如く、前記各マスクステージ
（ＲＳ１、ＲＳ２）がほぼ同一質量を有するとともに、
前記各基板ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２）がほぼ同一質量
を有することが望ましい。かかる場合には、第１マスク
ステージと第１基板ステージの同期移動と、第２マスク
ステージと第２基板ステージの同期移動とを同時にかつ
同一目標走査速度で行う場合に、それぞれのステージの
加減速時に生ずる反力が、マスクステージ同士、基板ス
テージ同士についてそれぞれ相殺され、各ステージを支
持する支持部材を含むボディには第１方向の力が全く作
用しなくなるからである。

【００４３】また、上記請求項２、５、７及び８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
各投影光学系（ＰＬ１、ＰＬ２）が同一の投影倍率を有
し、前記各マスクステージ（ＲＳ１、ＲＳ２）の質量が
前記各基板ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ
４）の質量の前記投影倍率倍であることが望ましい。か
かる場合には、駆動装置により第１マスクステージと第
１基板ステージ（又は第３基板ステージ）とが第１投影
光学系の投影倍率に応じた速度比で第１方向に同期移動
されるとともに、第２マスクステージと第２基板ステー
ジ（又は第４基板ステージ）とが第２投影光学系の投影
倍率に応じた速度比で第１方向に同期移動された際に、
各ステージが支持部材に対して非接触で移動する（リニ
アモータ等で駆動される）ものとすると、相互に同期移
動するマスクステージと基板ステージとの間で運動量保
存の法則が成立し、同期制御回路やアクティブ除振装置
等の特別な装置を設けることなく、ほぼ同期誤差零で走
査することが可能となるからである。

【００４４】上記請求項８に記載の露光装置において、
請求項１０に記載の発明の如く、前記駆動装置は、前記
第１、第２マスクステージ（ＲＳ１、ＲＳ２）と前記第
１、第２基板ステージ（ＷＳ１、ＷＳ２）とを同一直線
上で駆動することが望ましい。かかる場合には、請求項
８に記載の発明と同様に、マクステージ同士、基板ステ
ージ同士についてステージ加減速時の反力がそれぞれ相
殺され、各テージを支持する支持部材を含むボディには
第１方向の力が全く作用しなくなることに加え、回転モ
ーメントも作用しなくなるので、結果的に請求項９に記
載の発明の場合と同様に、同期制御回路やアクティブ除
振装置等の特別な装置を設けることなく、ほぼ同期誤差
零で走査することが可能となるからである。

【００４５】上記請求項１〜１０に記載の各発明におい
て、請求項１１に記載の発明の如く、前記第１マスクス
テージ（ＲＳ１）上のマスクと前記第２マスクステージ
（ＲＳ２）上のマスクとを交換するマスク交換機構（２
０）を更に備えていても良い。かかる場合には、例え
ば、第１マスクステージ上に第１分解パターンが形成さ
れたマスクを載置し、第２マスクステージ上に第２分解
パターンが形成されたマスクを載置した状態で、それぞ
れ走査露光により第１基板ステージ上の基板、第２基板
ステージ上の基板に対して第１分解パターン、第２分解
パターンをそれぞれ転写した後、マスク交換機構により
第１マスクステージ上のマスクと第２マスクステージ上
のマスクとを交換し、それぞれ走査露光により第１基板
ステージ上の基板、第２基板ステージ上の基板に対して
第２分解パターン、第１分解パターンをそれぞれ転写す
ることにより、簡単に第１分解パターンと第２分解パタ
ーンとの合成パターンを第１基板ステージ上の基板、第
２基板ステージ上の基板に対して転写することができ
る。すなわち、２枚の基板に対する二重露光を同時にか
つ容易に実現することができる。従って、スループット
の向上を図ることができるとともに、解像力及び焦点深
度の向上により微細パターンの高精度な露光を実現する
ことができる。

【００４６】上記請求項１〜１１に記載の各発明におい
て、請求項１２に記載の発明の如く、前記各投影光学系
は、反射屈折光学系であり、前記照明光の波長は２００
ｎｍ以下であっても良い。かかる場合には、投影光学系
をそれほど大型化することなく、サブミクロンオーダー
以下の微細パターンの高精度な転写が可能になる。

【００４７】請求項１３に記載の発明は、マスクに形成
されたパターンを基板上に転写する露光方法であって、
第１マスク（Ｒ１）と第１基板（Ｗ１）とを第１投影光
学系（ＰＬ１）の投影倍率に応じた速度比で第１方向に
同期移動させつつ、照明光（ＥＬ）により前記第１マス
クを照射して該第１マスクに形成されたパターンを前記
第１投影光学系を介して前記第１基板上の第１区画領域
に転写する第１工程と；前記第１工程と同時に、第２マ
スク（Ｒ２）と第２基板（Ｗ２）とを第２投影光学系
（ＰＬ２）の投影倍率に応じた速度比で前記第１方向に
同期移動させつつ、照明光（ＥＬ）により前記第２マス
クを照射し、該第２マスクに形成されたパターンを前記
第２投影光学系を介して前記第２基板上の第２区画領域
に転写する第２工程とを含む。

【００４８】これによれば、第１工程の走査露光による
第１基板上の第１区画領域に対する第１マスクのパター
ンの転写と、第２工程の走査露光による第２基板上の第
２区画領域に対する第２マスクのパターンの転写とが同
時に行われる。すなわち、第１基板と第２基板との２枚
の基板に対するマスクパターンの転写が同時並行的に行
われるので、スループットの向上を図ることができる。

【００４９】この場合において、請求項１４に記載の発
明の如く、前記第１、第２工程と同時に、前記第１、第
２基板と異なる第３基板（ＷＳ３）、第４基板（ＷＳ
４）にそれぞれ形成された位置合わせマークの検出を行
う第３工程を更に含んでいても良い。かかる場合には、
２つの基板に対する露光動作と、２つの基板に対するマ
ーク位置検出動作（アライメント動作）とが同時並行的
に行われる。この場合、第３基板、第４基板に対するア
ライメント時間は、第１、第２基板に対する露光時間に
完全にオーバーラップされるので、一層スループットの
向上が可能である。

【００５０】また、上記請求項１３に記載の露光方法に
おいて、請求項１５に記載の発明の如く、前記第１、第
２工程の処理の終了後に、前記第２マスク（Ｒ２）と前
記第１基板（Ｗ１）とを第１投影光学系（ＰＬ）の投影
倍率に応じた速度比で第１方向に同期移動させつつ、照
明光（ＥＬ）により前記第２マスクを照射して該第２マ
スクに形成されたパターンを前記第１投影光学系（ＰＬ
１）を介して前記第１基板（Ｗ）上の前記第１区画領域
に重ねて転写する第３工程と；前記第３工程と同時に、
前記第１マスク（Ｒ１）と前記第２基板（Ｗ２）とを第
２投影光学系（ＰＬ２）の投影倍率に応じた速度比で前
記第１方向に同期移動させつつ、照明光により前記第１
マスクを照射し、該第１マスクに形成されたパターンを
前記第２投影光学系を介して前記第２基板上の前記第２
区画領域に重ねて転写する第４工程とを更に含んでいて
も良い。

【００５１】かかる場合には、例えば、予め第１マスク
に第１分解パターンを形成し、第２マスクに第２分解パ
ターンを形成しておくことにより、第１、第２工程の走
査露光により第１基板の第１区画領域、第２基板の第２
区画領域に対して第１分解パターン、第２分解パターン
をそれぞれ同時に転写した後、第３、第４工程の走査露
光により、第１基板上の第１区画領域に対して第２分解
パターン、第２基板上の第２区画領域に対して第１分解
パターンをそれぞれ転写する。これにより、簡単に第１
分解パターンと第２分解パターンとの合成パターンを第
１基板の第１区画領域、第２基板の第２区画領域に対し
て転写することができる。すなわち、２枚の基板に対す
る二重露光を同時にかつ容易に実現することができる。
従って、スループットの向上を図ることができるととも
に、解像力及び焦点深度の向上により微細パターンの高
精度露光が可能になる。

【００５２】請求項１６に記載の発明は、マイクロデバ
イスを製造するフォトリソグラフィ工程で使用される露
光装置であって、第１マスク（Ｒ１）を保持する第１マ
スクステージ（ＲＳ１）と；少なくとも２つの反射光学
素子（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）を有する第１投影光学系（Ｐ
Ｌ１）と；前記第１投影光学系に対して前記第１マスク
ステージ側で第１基板（Ｗ１）を保持する第１基板ステ
ージ（ＷＳ１）と；第２マスク（Ｒ２）を保持する第２
マスクステージ（ＲＳ２）と；少なくとも２つの反射光
学素子（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）を有する第２投影光学系
（ＰＬ２）と；前記第２投影光学系に対して前記第２マ
スクステージ側で第２基板（Ｗ２）を保持する第２基板
ステージ（ＲＳ２）と；前記第１及び第２基板をそれぞ
れ走査露光するとき、前記第１及び第２基板ステージを
所定方向に沿って互いに逆向きに駆動する駆動装置（２
２、４０）とを備える。

【００５３】これによれば、第１及び第２基板の走査露
光に際し、照明光により第１マスクステージ上のマスク
と第２マスクステージ上のマスクとがそれぞれ照射され
た状態で、駆動装置により前記第１及び第２基板ステー
ジが所定方向に沿って互いに逆向きに駆動される。これ
により、第１基板及び第２基板に対するマスクパターン
の転写が同時並行的に行われるので、スループットの向
上を図ることができる。また、この場合、請求項２に記
載の発明と同様の理由により、第１、第２基板ステージ
の支持部材を含む露光装置のボディに与えられる所定方
向の力を小さくすることができ、これにより第１マスク
ステージと第１基板ステージ、第２マスクステージと第
２基板ステージ間の同期誤差を低減することができる。

【００５４】請求項１７に記載の発明は、デバイスパタ
ーンを基板上に転写する露光方法であって、第１投影光
学系（ＰＬ１）に対して第１マスク（Ｒ１）側に第１基
板（Ｗ１）を配置し、前記第１マスクと前記第１基板と
を同期移動して前記第１マスクのパターンを前記第１基
板上に転写する第１工程と；第２投影光学系（ＰＬ２）
に対して第２マスク（Ｒ２）側に第２基板（Ｗ２）を配
置し、前記第２マスクと前記第２基板とを同期移動して
前記第２マスクのパターンを前記第２基板上に転写する
第２工程とを含み、前記第１及び第２工程はほぼ同時に
実行され、かつ前記第１及び第２基板は所定方向に沿っ
て互いに逆向きに移動される。

【００５５】これによれば、第１、第２工程において、
第１投影光学系により第１マスクのパターンが第１基板
に転写されるとほぼ同時に第２投影光学系により第２マ
スクのパターンが第２基板に転写される。この場合、第
１及び第２基板は所定方向に沿って互いに逆向きに移動
されるので、上記請求項１６に記載の発明と同様の理由
により、第１マスクと第１基板、第２マスクと第２基板
との同期誤差を低減することができる。

【００５６】上記請求項１７に記載の露光方法におい
て、スループット向上の観点からは第１、第２マスクの
移動方向は、特に問わない。従って、例えば請求項１８
に記載の発明の如く、前記第１マスクは前記所定方向に
沿って前記第１基板とは逆向きに移動され、前記第２マ
スクは前記所定方向に沿って前記第２基板とは逆向きに
移動されるようにしても良く、かかる場合には、請求項
１９に記載の発明の如く、前記第１及び第２マスクと前
記第１及び第２基板は同一直線上で移動されることが望
ましい。

【００５７】上記請求項１７〜１９に記載の各発明にお
いては、請求項２０に記載の発明の如く、前記第１マス
ク（Ｒ１）と前記第１基板（Ｗ１）との同期移動によっ
て生じる反力と、前記第２マスク（Ｒ２）と前記第２基
板（Ｗ２）との同期移動によって生じる反力とが互いに
打ち消し合うようにしても良い。

【００５８】また、上記請求項１７〜２０に記載の各発
明においては、請求項２１に記載の発明の如く、前記第
１及び第２工程の後、前記第１基板と前記第２基板とは
それぞれ前記所定方向と直交する方向に沿って互いに逆
向きに移動されるようにしても良い。かかる場合には、
例えば、第１、第２工程において、例えば第１基板、第
２基板上のそれぞれの１ショット領域に第１マスクのパ
ターン、第２マスクのパターンをそれぞれ転写した後
に、第１、第２基板をそれぞれの次ショット領域の走査
開始位置にステッピングさせる際に、このステッピング
時の第１基板の加減速による反力と第２基板の加減速に
よる反力とがある程度相殺されるようになる。

【００５９】請求項２２に記載の発明に係るデバイス製
造方法は、請求項１〜１２及び１６のいずれか一項に記
載の露光装置を用いたリソグラフィ工程を含むことを特
徴とする。かかる場合には、上記各発明に係る露光装置
によりスループットの向上が可能になるので、結果的に
マイクロデバイスを低コストで製造することが可能にな
る。

【００６０】請求項２３に記載の発明に係るデバイス製
造方法は、請求項１３〜１５及び１７〜２１のいずれか
一項に記載の露光方法を用いたことを特徴とする。

【００６１】請求項２４に記載の発明は、パターンを有
する第１物体（Ｒ１、Ｒ２）に照射されるエネルギー線
で第２物体（Ｗ１、Ｗ２等）を露光する装置であって、
第１定盤（１８又は１８０）と；前記エネルギー線に対
して前記第１物体を相対移動するために、前記第１定盤
上に配置される、前記第１物体を保持可能な複数の第１
可動体（ＲＳ１、ＲＳ２）と；前記第２物体の走査露光
時に、前記第１物体の移動に同期して前記エネルギー線
に対して前記第２物体を相対移動するために、前記第１
定盤上に配置される、前記第２物体を保持可能な複数の
第２可動体（ＷＳ１〜ＷＳ４）と；前記各第１可動体に
保持される第１物体に前記エネルギー線を照射するため
に、前記第１定盤に関して前記第１物体と反対側に少な
くとも１つの光学素子が配置される照明系（Ｉ２Ａ、Ｂ
ＭＵ１、ＩＯＰ１、１２Ｂ、ＢＭＵ２、ＩＯＰ２）とを
備える。

【００６２】これによれば、各第１可動体に保持される
第１物体にエネルギー線をそれぞれ照射するために、第
１定盤に関して前記第１物体と反対側に少なくとも１つ
の光学素子が配置される照明系を備えていることから、
走査露光時に該照明系からのエネルギ線が第１定盤を介
して第１物体にそれぞれ照射され、各エネルギ線に対し
て複数の第１可動体にそれぞれ保持された第１物体が相
対移動されるとともに、前記各第１可動体に対応する第
２可動体に保持された第２物体が相対移動されて、各第
１物体に照射されたエネルギ線で対応する第２物体がそ
れぞれ露光され、各第２物体に対して対応する第１物体
のパターンがそれぞれ転写される。すなわち、本発明に
よれば、複数の第２物体に対する露光を同時並行的に行
うことができるので、スループットの向上を図ることが
できる。また、例えば第１定盤の上方に複数の第１可動
体、複数の第２可動体を配置する場合には、第１定盤の
下方に照明系の少なくとも１つの光学素子を配置すれば
良い。すなわち第１定盤の下方に照明系の全て又は一部
を配置すれば良く、この場合、その照明系の全て又は一
部は、露光装置が設置されるクリーンルームの床面の上
方又はその床面の下方のユーティリティスペース等のい
ずれにも配置することができ、特に後者の場合には床面
の有効利用が可能となる。また、この場合、露光装置の
上側部分を小型・軽量化することができるので、露光装
置本体の振動を低減することができる。

【００６３】この場合において、請求項２５に記載の発
明の如く、前記複数の第１及び第２可動体の少なくとも
１つの移動に応じて前記第１定盤（１８０）が移動する
ように、前記第１定盤を支持する第２定盤（１９０）を
更に備えていても良い。かかる場合には、複数の第１及
び第２可動体のいずれか１つが移動する場合若しくは複
数の可動体が同時に移動する場合には、その移動に応じ
て第２定盤に支持された第１定盤が移動するので、その
第１定盤の移動により、複数の第１及び第２可動体、第
１定盤及び第２定盤を含む系の重心位置の移動及びそれ
による偏荷重がキャンセルされる。このため、第２定盤
の振動、ひいては露光装置本体の振動を防止することが
できる。

【００６４】この場合において、第２定盤は、単に第１
定盤を例えばボール等介して移動可能に支持していても
良いが、請求項２６に記載の発明の如く、前記第２定盤
（１９０）には、前記第１定盤を非接触で支持する浮上
機構を設けても良い。また、この場合、その浮上機構
は、エアベアリングあるいは単に第１定盤を電磁気的相
互作用により浮上支持するものであっても構わないが、
請求項２７に記載の発明の如く、前記浮上機構は、前記
第１定盤を２次元方向に駆動する第２のリニアアクチュ
エータであっても良い。かかる場合には、第１及び第２
可動体の位置の変化にて露光装置本体が全体的に傾いた
場合に、第２のリニアアクチュエータの制御応答を数Ｈ
ｚにて制御することにより、その傾き方向に第１定盤が
移動する低周波位置ずれを防止することができる。

【００６５】上記請求項２４〜２７に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項２８に記載の発明の如く、
前記第１定盤（１８又は１８０）は、前記複数の第１及
び第２可動体（ＲＳ１、ＲＳ２、ＷＳ１〜ＷＳ４）をそ
れぞれ非接触で支持し、所定方向に駆動する第１リニア
アクチュエータ（２２）が設けられていても良い。かか
る場合には、第1定盤は例えばエアベアリングあるいは
電磁気的相互作用により複数の第１及び第２可動体を浮
上支持し、第１リニアアクチュエータにより摩擦無く、
複数の第１及び第２可動体を駆動できるので、各可動体
の位置制御性が良好となる。勿論、第１リニアアクチュ
エータにより、複数の第１及び第２可動体を浮上支持し
ても良い。

【００６６】この場合において、第１のリニアアクチュ
エータは、複数の第１及び第２可動体を少なくとも走査
方向に駆動するものであれば足りるが、例えば、請求項
２９に記載の発明の如く、前記第１リニアアクチュエー
タ（２２）は、前記複数の第１及び第２可動体（ＲＳ
１、ＲＳ２、ＷＳ１〜ＷＳ４）をそれぞれ６自由度で駆
動するものであっても良い。かかる場合には、Ｚチルト
駆動機構等が不要となり、第１及び第２可動体を単なる
板状物体により構成することが可能となり、該可動体の
構造の簡略化、軽量化等が可能となり、これにより位置
制御性が一層向上する。

【００６７】上記請求項２４及び２５に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項３０に記載の発明の如
く、前記第２物体（Ｗ１、Ｗ２等）の走査露光時、前記
複数の第１可動体（ＲＳ１、ＲＳ２）の２つを互いに逆
向きに移動するために、前記第１定盤（１８又は１８
０）に設けられるアクチュエータ（２２）を更に備えて
いても良い。かかる場合には、走査露光時に、第１定盤
に設けられたアクチュエータにより、複数の第１可動体
の２つが互いに逆向きに移動されるので、個々の第１可
動体の移動（走査）の際の加減速時に発生する第１定盤
に対する反力を少なくとも一部相殺することができる。
この場合において、一方の第１可動体の推力（駆動力）
と他方の第１可動体の推力（駆動力）とが同一になるよ
うにすることにより、２つの第１可動体の移動によって
第１定盤に作用する反力同士をほぼ確実にキャンセルす
ることができる。例えば、第１可動体同士の質量、加減
速度を同じにすれば良い。なお、一方の第１可動体の推
力（駆動力）と他方の第１可動体の推力（駆動力）とが
同一であれば良いので、一方の第１可動体の質量と加速
度の積と、他方のそれとが同一であれば良く、両第１可
動体の質量同士、加速度同士が必ずしも同一でなくでも
良い。

【００６８】この場合において、請求項３１に記載の発
明の如く、前記アクチュエータ（２２）は、前記２つの
第１可動体（ＲＳ１、ＲＳ２）に対応する２つの第２可
動体（ＷＳ１又はＷＳ３、ＷＳ２又はＷＳ４）を互いに
逆向きに移動しても良い。この場合、アクチュエータに
より、２つの第１可動体に対応する２つの第２可動体が
互いに逆向きに移動されるので、個々の第２可動体の移
動の際の加減速時に発生する第１定盤に対する反力を少
なくとも一部相殺することができる。この場合におい
て、一方の第２可動体の推力（駆動力）と他方の第２可
動体の推力（駆動力）とが同一になるようにすることに
より、２つの第２可動体の移動によって第１定盤に作用
する反力同士をほぼ確実にキャンセルすることができ
る。

【００６９】この場合において、請求項３２に記載の発
明の如く、前記アクチュエータ（２２）は、前記２つの
第１可動体の１つ（ＲＳ１又はＲＳ２）とこれに対応す
る第２可動体（ＷＳ１又はＷＳ２）とを互いに逆向きに
移動しても良い。かかる場合には、アクチュエータによ
り、２つの第１可動体の１つとこれに対応する第２可動
体とが互いに逆向きに移動されるので、第１可動体と第
２可動体の移動（走査）の際の加減速時に発生する第１
定盤に対する反力を少なくとも一部相殺することができ
る。この場合において、第１可動体の推力（駆動力）と
対応する第２可動体の推力（駆動力）とが同一になるよ
うにすることにより、これらの可動体の移動によって第
１定盤に作用する反力同士をほぼ確実にキャンセルする
ことができる。

【００７０】上記請求項３１及び３２に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項３３に記載の発明の如
く、前記アクチュエータ（２２）は、前記２つの第１可
動体と前記２つの第２可動体とをほぼ同一直線上で移動
することが望ましい。かかる場合には、各可動体の移動
によって生じる反力に起因して回転モーメントが第１定
盤に作用することもない。

【００７１】上記請求項２４及び２５に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項３４に記載の発明の如
く、前記複数の第１可動体（ＲＳ１、ＲＳ２）の位置情
報をそれぞれ検出する複数の第１干渉計（ＲＩＸ１〜Ｒ
ＩＸ４、ＲＩＹ１〜ＲＩＹ６）を更に備えていても良
い。かかる場合には、複数の第１干渉計によって複数の
第１可動体の位置情報を検出しつつ、当該複数の第１可
動体の位置を高精度に制御することが可能になる。

【００７２】この場合において、請求項３５に記載の発
明の如く、前記複数の第１干渉計（ＲＩＸ１〜ＲＩＸ
４、ＲＩＹ１〜ＲＩＹ６）はそれぞれ前記走査露光時に
前記第１物体（Ｒ１、Ｒ２）が移動される第１軸方向と
これと直交する第２軸方向とに関する位置情報の検出に
用いられる複数の第１測長軸を有していれば良い。これ
により、走査露光中、複数の第１可動体、ひいては第１
物体の位置を複数の第１測長軸で規定される直交座標系
上で高精度に管理することができる。

【００７３】この場合において、請求項３６に記載の発
明の如く、前記複数の第１測長軸は、前記第１及び第２
軸と直交する第３軸に関する、前記第１可動体（ＲＳ
１、ＲＳ２）の回転に関する情報の検出に用いられる測
長軸を含んでいても良い。かかる場合には、走査露光
中、複数の第１可動体、ひいては第１物体の直交座標系
上の位置に加え、その移動面内の回転（ヨーイング）を
も高精度に管理することができる。

【００７４】この場合において、請求項３７に記載の発
明の如く、前記複数の第１測長軸は、前記第１及び第２
軸の少なくとも１つに関する、前記第１可動体の回転に
関する情報の検出に用いられる少なくとも１つの測長軸
を含んでいても良い。かかる場合には、走査露光中、複
数の第１可動体、ひいては第１物体の直交座標系上の位
置、その移動面内の回転（ヨーイング）に加え、第１及
び第２軸の少なくとも１つに関する回転、すなわちピッ
チング及びローリングの少なくとも一方についても高精
度に管理することが可能になる。

【００７５】上記請求項３４に記載の露光装置におい
て、請求項３８に記載の発明の如く、前記複数の第２可
動体（ＷＳ１又はＷＳ３、ＷＳ２又はＷＳ４）の位置情
報をそれぞれ検出する複数の第２干渉計（ＷＩＸ１〜Ｗ
ＩＸ４、ＷＩＸ９、ＷＩＸ１０、ＷＩＹ１、ＷＩＹ２、
ＷＩＹ９、ＷＩＹ１０）を更に備えていても良い。かか
る場合には、複数の第１干渉計によって複数の第１可動
体の位置情報を検出しつつ、当該複数の第１可動体の位
置を高精度に制御できるとともに、複数の第２干渉計に
よって複数の第２可動体の位置情報を検出しつつ、当該
複数の第２可動体の位置を高精度に制御することができ
る。すなわち、第１可動体と第２可動体との相対位置関
係、ひいては第１物体と第２物体との相対位置関係を高
精度に管理することが可能になる。

【００７６】この場合において、請求項３９に記載の発
明の如く、前記複数の第２干渉計はそれぞれ前記走査露
光時に前記第２物体（Ｗ１又はＷ３、Ｗ２又はＷ４）が
移動される第１軸方向とこれと直交する第２軸方向とに
関する位置情報の検出に用いられる複数の第２測長軸を
有していれば良い。これにより、走査露光中、複数の第
２可動体、ひいては第２物体の位置を複数の第２測長軸
で規定される直交座標系上で高精度に管理することがで
きる。

【００７７】この場合において、請求項４０に記載の発
明の如く、前記複数の第２測長軸は、前記第１及び第２
軸と直交する第３軸に関する、前記第２可動体（ＷＳ１
又はＷＳ3、ＷＳ２又はＷＳ4）の回転に関する情報の検
出に用いられる測長軸を含んでいても良い。かかる場合
には、走査露光中、複数の第２可動体、ひいては第２物
体の直交座標系上の位置に加え、その移動面内の回転
（ヨーイング）をも高精度に管理することができる。

【００７８】この場合において、請求項４１に記載の発
明の如く、前記複数の第２測長軸は、前記第１及び第２
軸の少なくとも１つに関する、前記第２可動体の回転に
関する情報の検出に用いられる少なくとも１つの測長軸
を含んでいても良い。かかる場合には、走査露光中、複
数の第２可動体、ひいては第２物体の直交座標系上の位
置、その移動面内の回転（ヨーイング）に加え、第１及
び第２軸の少なくとも１つに関する回転、すなわちピッ
チング及びローリングの少なくとも一方についても高精
度に管理することが可能になる。

【００７９】上記請求項２４〜２７に記載の各発明に係
る露光装置において、第１可動体と第２可動体の数は同
一であっても勿論良いが、請求項４２に記載の発明の如
く、前記複数の第２可動体（ＷＳ１〜ＷＳ４）はその数
が前記複数の第１可動体（ＲＳ１、ＲＳ２）よりも少な
くとも１つ多くても良い。かかる場合には、例えば、複
数の第１可動体に対応する第２可動体上の第２物体の走
査露光を同時並行的に行うのに並行して、残りの第２可
動体上で他の処理、例えば第２物体の交換、第２物体の
アライメントなどを行うことが可能になり、全体として
のスループットが一層向上する。

【００８０】この場合において、請求項４３に記載の発
明の如く、前記複数の第１可動体とこれに対応する複数
の第２可動体とをそれぞれ同期移動し、かつ前記同期移
動とは無関係に前記少なくとも１つの第２可動体を移動
するために、前記第１定盤（１８又は１８０）に設けら
れる第１リニアアクチュエータ（２２）を更に備えてい
ても良い。かかる場合には、同一の第１リニアアクチュ
エータにより、複数の第１可動体とこれに対応する複数
の第２可動体とをそれぞれエネルギー線に対する同期移
動動作、すなわち複数の第２可動体上の第２物体に対す
る走査露光動作と、残りの第２可動体上での他の動作と
の同時並行処理を実現することができる。

【００８１】この場合において、請求項４４に記載の発
明の如く、前記同期移動される複数の第２可動体（例え
ばＷＳ１、ＷＳ２）の位置情報をそれぞれ検出するため
に、少なくとも前記エネルギー線の照射領域内で交差す
る２つの第２測長軸を有する複数の第２干渉計（ＷＩＸ
１、ＷＩＸ９、ＷＩＹ１、ＷＩＹ９、ＷＩＸ３、ＷＩＸ
１０、ＷＩＹ２、ＷＩＹ１０）と、前記少なくとも１つ
の第２可動体（ＷＳ３、ＷＳ４）の位置情報を検出する
ために、少なくとも前記照射領域外で交差する２つの第
３測長軸を有する第３干渉計（ＷＩＸ５〜ＷＩＸ８、Ｗ
ＩＹ３〜ＷＩＹ８）とを更に備えていても良い。かかる
場合には、複数の第２可動体上の第２物体に対する走査
露光動作と、残りの第２可動体上での他の動作とのいず
れにおいても、すべての第２可動体の位置を高精度に管
理することが可能になる。

【００８２】この場合において、請求項４５に記載の発
明の如く、前記複数の第２干渉計の１つと前記第３干渉
計とは、前記複数の第２可動体（ＷＳ１〜ＷＳ４）の１
つがその１つの第２干渉計の少なくとも１つの第２測長
軸と、前記第３干渉計の少なくとも１つの第３測長軸と
で同一位置で又は同時に検出可能に配置されていても良
い。かかる場合には、第２可動体の１つをその１つの第
２干渉計の少なくとも１つの第２測長軸と、第３干渉計
の少なくとも１つの第３測長軸とで同一位置で又は同時
に検出したときに、両干渉計の計測値の対応付けを行う
ことにより、例えば、第３の干渉計の測長軸で規定され
る座標系上での第２可動体の位置座標を、第２干渉計、
すなわち露光中の可動体（第３基板）の位置管理に用い
られる干渉計の測長軸で規定される座標系上の座標位置
としてそのまま使用することが可能になる。

【００８３】上記請求項４４及び４５に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項４６に記載の発明の如
く、前記少なくとも１つの第２可動体に保持される第２
物体上のマークを検出するために、前記２つの第３測長
軸の交点にほぼ検出中心を有するマーク検出系を更に備
えていても良い。かかる場合には、マーク検出系による
第２可動体に保持される第２物体上のマーク検出に際
し、その第２可動体の位置を第３干渉計の２つの第３測
長軸の計測値に基づいて、いわゆるアッベの誤差無く、
高精度に計測することが可能になる。

【００８４】上記請求項４３に記載の露光装置におい
て、請求項４７に記載の発明の如く、前記第１リニアア
クチュエータ（２２）は、前記複数の第１可動体（ＲＳ
１、ＲＳ２）の１つと同期移動される１つの第２可動体
（ＷＳ１〜ＷＳ４のいずれか）と、前記同期移動と無関
係に移動される第２可動体とを、その１つの第２可動体
に保持される第２物体の走査露光の終了後に交換するこ
とを特徴とする。かかる場合には、１つの第１可動体と
対応する第２可動体に保持される第２物体の走査露光が
終了すると、第１リニアアクチュエータにより、その第
２可動体がその同期移動と無関係に移動される別の第２
可動体と交換されるので、１つの第２物体に対する走査
露光の終了後直ちに同一の第１物体を用いた別の第２物
体に対する走査露光を開始することができる。

【００８５】請求項４８に記載の発明は、マスクに照射
されるエネルギー線で基板を露光する方法において、前
記エネルギー線で第１及び第２基板（Ｗ１及びＷ２）を
それぞれ走査露光するために、第１マスク（Ｒ１）と前
記第１基板（Ｗ１）とを同期移動するとともに、第２マ
スク（Ｒ２）と前記第２基板（Ｗ２）とを同期移動し、
かつ前記第１及び第２マスク、又は前記第１及び第２基
板を同一面上で逆向きに移動することを特徴とする。

【００８６】これによれば、エネルギ線が第１マスク及
び第２マスクにそれぞれ照射された状態で、第１マスク
と第１基板とが同期移動されるとともに、第２マスクと
第２基板とが同期移動され、各マスクに照射されたエネ
ルギ線で対応する基板がそれぞれ走査露光され、各基板
に対して対応するマスクのパターンがそれぞれ転写され
る。本発明によれば、複数の基板のそれぞれに対して並
行して露光を行うことができ、スループットの向上を図
ることができる。また、この際、第１及び第２マスク、
又は前記第１及び第２基板を同一面上で逆向きに移動す
るので、個々のマスク又は個々の基板の移動（走査）の
際の加減速時に発生する前記同一面が設けられた支持部
材（ベース盤）に対する反力を少なくとも一部相殺する
ことができる。この場合において、一方のマスク（ある
いは基板）の推力（駆動力）と他方のマスク（あるいは
基板）の推力（駆動力）とが同一になるようにすること
により、第１、第２マスク又は第１、第２基板の移動に
よって支持部材に作用する反力同士をほぼ確実にキャン
セルすることができる。

【００８７】この場合において、請求項４９に記載の如
く、前記第１マスク（Ｒ１）と前記第１基板（Ｗ１）と
の同期移動と、前記第２マスク（Ｒ２）と前記第２基板
（Ｗ２）との同期移動とはほぼ同時に行っても良い。

【００８８】上記請求項４８及び４９に記載の各発明に
係る露光方法において、第１及び第２マスクを同一の第
１面上で移動させ、第１及び第２基板を第１面と異なる
第２面上で移動させても良いが、請求項５０に記載の発
明の如く、前記第１及び第２マスクと前記第１及び第２
基板とは同一面上に配置されることが望ましい。かかる
場合には、前記第１及び第２マスクと前記第１及び第２
基板との移動によって生じる反力が完全にキャンセルさ
れない場合であっても前記同一面が設けられた支持部材
には前記同一面での回転モーメントしか作用しないの
で、振動等を簡単に抑制することができる。

【００８９】上記請求項４８〜５０に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項５１に記載の発明の如く、
前記第１及び第２マスク（Ｒ１及びＲ２）、及び前記第
１及び第２基板（Ｗ１及びＷ２）はそれぞれ逆向きに移
動されても良い。かかる場合には、個々のマスク移動に
よって支持部材（ステージベース）に生じる反力同士、
個々の基板の移動によって支持部材に生じる反力同士
を、それぞれ少なくとも一部相殺することができる。こ
の場合において、第１マスクの推力（駆動力）と第２マ
スクの推力、及び第１基板の推力と第２基板の推力を、
ともに同一にすることにより、支持部材に作用する反力
をほぼ確実にキャンセルすることができる。

【００９０】この場合において、請求項５２に記載の発
明の如く、前記第１マスク（Ｒ１）と前記第１基板（Ｗ
２）とは逆向きに移動されても良い。かかる場合には、
第１マスクと第１基板、及び第２マスクと第２基板と
が、互いに逆向きに移動されるので、第１マスクと第１
基板との移動（走査）の際の加減速時に発生する支持部
材に対する反力同士、及び第２マスクと第２基板との移
動（走査）の際の加減速時に発生する支持部材に対する
反力同士を、それぞれ少なくとも一部相殺することがで
きる。この場合において、第１マスクの推力（駆動力）
と第１基板の推力（駆動力）とが同一となり、第２マス
クの推力と第２基板の推力とが同一となるようにするこ
とにより、支持部材に作用する反力をほぼ確実にキャン
セルすることができる。

【００９１】この場合において、請求項５３に記載の発
明の如く、前記第１及び第２マスクと前記第１及び第２
基板とはほぼ同一直線上で移動されることが望ましい。
かかる場合には、前記第１及び第２マスクと前記第１及
び第２基板との移動によって生じる反力が完全にキャン
セルされない場合であってもそれらの反力に起因して支
持部材に回転モーメントが生じることがない。

【００９２】上記請求項４８〜５０に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項５４に記載の発明の如く、
前記第１基板（Ｗ１）は、前記第１マスク（Ｒ１）を用
いる第１走査露光に続けて前記第２マスク（Ｒ２）を用
いる第２走査露光が行われても良い。

【００９３】この場合において、請求項５５に記載の発
明の如く、前記第２走査露光前に前記第１マスク（Ｒ
１）が前記第２マスク（Ｒ２）と交換されても良い。か
かる場合には、上記の第２走査露光と並行して第２基板
を第１マスクあるいはこれと異なる第３マスクのパター
ンで露光しても良い。

【００９４】上記請求項５４及び５５に記載の各発明に
係る露光方法において、請求項５６に記載の発明の如
く、前記第１基板（Ｗ１）は、前記第１及び第２走査露
光によって多重露光されても良く、あるいは請求項５７
に記載の発明の如く、前記第１基板は、前記第１及び第
２走査露光によって、前記第１マスクの第１パターンと
前記第２マスクの第２パターンとが異なる領域に転写さ
れても良い。前者の場合には、解像力及び焦点深度の向
上により微細パターンの高精度な露光が可能になり、ま
た、後者の場合には、例えばスティッチングによる大面
積パターンの転写像を第１基板上に形成することができ
る。

【００９５】上記請求項４８〜５０に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項５８に記載の発明の如く、
前記第１基板（Ｗ１又はＷ３）の走査露光動作と並行し
て第３基板（Ｗ３又はＷ１）上のマークを検出し、この
検出結果を用いて前記第３基板の走査露光を行っても良
い。これによれば、第１基板の走査露光動作と第３基板
のマーク検出を並行して行い、この第３基板上のマーク
の検出結果を用いて第１基板の走査露光の終了後直ちに
同一の第１マスクにより第３基板の走査露光を開始する
ことができる。

【００９６】この場合において、請求項５９に記載の発
明の如く、前記第３基板（Ｗ３又はＷ１）の走査露光に
先立って、前記第１マスク（Ｒ１）上のマークが、前記
第３基板が保持される可動体（ＷＳ３又はＷＳ１）に設
けられる基準マーク（ＦＭ３又はＦＭ１）と共に検出さ
れることが望ましい。かかる場合には、前記第３基板の
走査露光に先立って、前記第１マスク上のマークが、前
記第３基板が保持される可動体に設けられる基準マーク
と共に検出されるので、その基準マークと第１マスク上
のマークとの相対位置関係に基づいて、第３基板の走査
露光中の第１マスクと第３基板との相対位置合わせを精
度良く行うことができる。

【００９７】この場合において、請求項６０に記載の発
明の如く、前記第３基板（Ｗ３又はＷ１）上のマークの
検出と、前記基準マーク（ＦＭ３又はＦＭ１）の検出と
で互いに異なる干渉計を用いても良い。

【００９８】この場合において、請求項６１に記載の発
明の如く、前記第３基板（Ｗ３又Ｗ１）上のマークの検
出に用いられる干渉計の測長軸と、前記基準マーク（Ｆ
Ｍ３又はＦＭ１）の検出に用いられる干渉計の測長軸と
によって前記可動体（ＷＳ３又はＷＳ１）が同一位置で
又は同時に検出可能なとき、その２つの干渉計の各計測
値を対応付けても良い。かかる場合には、マークの検出
に用いられる干渉計の測長軸で規定される座標系上での
前記マーク等の座標位置を、基準マークの検出に用いら
れる干渉計、すなわち露光中の可動体（第３基板）の位
置管理に用いられる干渉計の測長軸で規定される座標系
上の座標位置としてそのまま使用することが可能にな
る。

【００９９】上記請求項４８〜５０に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項６２に記載の発明の如く、
前記第１基板（Ｗ１又はＷ３）の走査露光条件と前記第
２基板（Ｗ２又はＷ４）の走査露光条件とを異ならせて
も良い。かかる場合には、第１基板の露光に用いられる
第１マスクと第２基板の露光に用いられる第２マスクの
パターンに応じた最適な走査露光条件をそれぞれ設定す
ることが可能になる。

【０１００】この場合において、走査露光条件は種々の
ものが含まれるが、例えば、請求項６３に記載の発明の
如く、前記走査露光条件は、前記エネルギー線を射出す
る照明光学系の瞳面上での前記エネルギー線の強度分布
と、前記エネルギー線が通過する投影光学系の開口数と
を含んでいても良い。

【０１０１】上記請求項４８〜５０に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項６４に記載の発明の如く、
前記第１及び第２マスク（Ｒ１及びＲ２）は透過型マス
クであり、前記第１及び第２マスクが配置されるべース
（１８又は１８０）に関してその反対側から前記第１及
び第２マスクにそれぞれ前記エネルギー線を照射しても
良い。

【０１０２】この場合、エネルギ線は波長２００ｎｍ以
上の光であっても良いが、請求項６５に記載の発明の如
く、前記エネルギー線は、波長が２００ｎｍ程度以下の
真空紫外光であっても良い。

【０１０３】上記請求項４８〜５０に記載の各発明に係
る露光方法において、請求項６６に記載の発明の如く、
前記第１及び第２マスク（Ｒ１及びＲ２）は反射型マス
クであり、前記第１及び第２マスクが配置されるべース
（１８又は１８０）に関して同一側から前記第１及び第
２マスクにそれぞれ前記エネルギー線を照射しても良
い。

【０１０４】この場合において、請求項６７に記載の発
明の如く、前記エネルギー線は波長が５〜１５ｎｍの範
囲内であるＥＵＶ光であり、前記第１及び第２マスクと
直交する方向に対してその主光線が傾けられていても良
い。かかる場合には、ＥＵＶ光と反射型マスクとの組み
合わせにより、例えば５０〜７０ｎｍＬ／Ｓ程度の微細
なパターンの転写が可能になる。

【０１０５】上記請求項４８〜６７に記載の各発明に係
る露光方法において、第１及び第２マスクにそれぞれ照
射されるエネルギー線は同一波長のエネルギ線であって
も良いが、請求項６８に記載の発明の如く、前記第１及
び第２マスクにそれぞれ照射されるエネルギー線は、相
互に波長が異なっていても良い。

【０１０６】請求項６９に記載の発明は、マスクに形成
されたパターンにエネルギー線を照射して前記パターン
で被露光物体を露光する露光装置であって、前記マスク
（Ｒ１、Ｒ２）を各々保持して移動可能な複数のマスク
ステージ（ＲＳ１、ＲＳ２）と；前記被露光物体（Ｗ
１、Ｗ２等）を各々保持して移動可能な複数の物体ステ
ージ（ＷＳ１、ＷＳ２等）と；前記複数のマスクステー
ジ及び前記複数の物体ステージを移動可能に支持する共
通のベース盤（１８又は１８０）と；前記各マスクを透
過したエネルギー線を、対応する前記被露光物体上に投
影する複数の投影系（ＰＬ１、ＰＬ２）と；を備え、前
記各投影系に対して前記各マスクステージとそれに対応
する前記物体ステージとを同期移動することによって、
前記各マスクのパターンで前記各被露光物体を露光する
ことを特徴とする。

【０１０７】これによれば、マスクステージ、物体ステ
ージ及び投影系を複数組備えることから、各組のマスク
ステージ、物体ステージ及び投影系を同時に用いて露光
動作を行うことができる。すなわち、エネルギ線を第１
の組の第１マスクステージ上のマスクと第２の組の第２
マスクステージ上のマスクとにそれぞれ照射し、この状
態で、第１マスクステージ及びこれに対応する第１の組
の第１物体ステージと、第２マスクステージ及びこれに
対応する第２の組の第２物体ステージとがそれぞれの投
影光学系に対して同期移動することによって、各マスク
のパターンで各被露光物体を露光することができる。こ
のように複数の被露光物体の露光を同時並行的に行うこ
とができるので、スループットの向上を図ることができ
る。

【０１０８】また、第１及び第２マスクステージはいず
れも共通のベース盤によって移動可能に支持されている
ので、マスクステージの移動方向が互いに逆向きになる
ようにすることにより、個々のマスクステージの移動
（走査）の際の加減速時に発生するベース盤に対する反
力を少なくとも一部相殺することができる。この場合に
おいて、第１マスクステージの推力（駆動力）と第２マ
スクステージの推力（駆動力）とが同一になるようにす
ることにより、第１及び第２マスクステージの移動によ
ってベース盤に作用する反力同士をほぼ確実にキャンセ
ルすることができる。例えば、第１、第２マスクステー
ジの質量同士、加減速度同士を同じにすれば良い。この
場合、第１及び第２マスクステージに対応して第１及び
第２物体ステージ同士もまた互いに移動方向を逆向きに
することができるので、個々の物体ステージの移動の際
の加減速時に発生するベース盤に対する反力を少なくと
も一部相殺することができる。この場合において、第１
物体ステージの推力（駆動力）と第２物体ステージの推
力（駆動力）とが同一になるようにすることにより、第
１及び第２物体ステージの移動によってベース盤に作用
する反力同士をほぼ確実にキャンセルすることができ
る。

【０１０９】あるいは、第１のマスクステージと第１の
物体ステージとの移動方向、第２のマスクステージと第
２の物体ステージとの移動方向を、ともに、相互に逆向
きに設定することによっても、個々の組みのマスクステ
ージと物体ステージの移動（走査）の際の加減速時に発
生するベース盤に対する反力を少なくとも一部相殺する
ことができる。この場合において、各マスクステージの
推力（駆動力）と対応する物体ステージの推力（駆動
力）とが同一になるようにすることにより、各組みのス
テージの移動によってベース盤に作用する反力同士をほ
ぼ確実にキャンセルすることができる。

【０１１０】従って、本発明の露光装置では、ステージ
移動による反力を装置内でキャンセルして、装置本体の
振動及びそれに起因するステージ間の同期誤差を低減す
ることができる。

【０１１１】なお、本明細書において、「共通のベース
盤」とは、一つの平坦な表面を有する盤状部材のみなら
ず、複数のステージをそれぞれ移動可能に支持する複数
の面を備え、各面の高さが互いに異なっているような盤
状部材をも含む概念である。すなわち、複数のマスクス
テージ及び複数の物体ステージがそれぞれ盤状部材の少
なくとも一部分上で移動可能に支持されることが可能な
盤状部材であれば足り、その形状、構造及び材料は任意
である。但し、上述した複数のステージの同時移動時に
発生する反力を相殺し、露光装置の振動を抑制するとい
う目的を容易に達成すると言う点からすれば、１つの平
坦な表面を有し且つその表面上を複数のマスクステージ
及び物体ステージが自在に移動できる盤状部材であるこ
とが望ましい。

【０１１２】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。

【０１１３】図１には、第１の実施形態に係る露光装置
１０の構成が概略的に示され、図２には、この露光装置
１０の投影光学系を取り除いた露光装置本体の平面図が
示されている。

【０１１４】この露光装置１０は、いわゆるステップ・
アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置であ
る。この露光装置１０は、一対のエキシマレーザ光源１
２Ａ、１２Ｂと、これらのエキシマレーザ光源１２Ａ、
１２ＢがビームマッチングユニットＢＭＵ１、ＢＭＵ２
をそれぞれ介して接続された露光装置本体１４とを備え
ている。

【０１１５】図１では、エキシマレーザ光源１２Ａ、１
２Ｂと露光装置本体１４とが便宜上近接して図示されて
いるが、実際には、露光装置本体１４は、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（図示省略）に収納され、エキシマレーザ光源
１２Ａ、１２Ｂは、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
ている。

【０１１６】露光装置本体１４は、複数（ここでは４
つ）の除振パッド１６によって水平に支持された第１定
盤としてのベース盤１８、このベース盤１８上を基板
（第１、第２基板）としてのウエハＷ１、Ｗ２をそれぞ
れ保持して独立してＸＹ２次元面内を移動する第１、第
２基板ステージとしての第１、第２ウエハステージＷＳ
１、ＷＳ２、ベース盤１８上を第１、第２マスクとして
の第１、第２レチクルＲ１、Ｒ２をそれぞれ保持して主
として所定の走査方向、ここではＹ軸方向（図１におけ
る紙面内左右方向）に移動する第１、第２マスクステー
ジとしての第１、第２レチクルステージＲＳ１、ＲＳ
２、ステージＷＳ１、ＲＳ１の上方、及びステージＷＳ
２、ＲＳ２の上方にそれぞれ配置された第１、第２投影
光学系ＰＬ１、ＰＬ２、ベース盤１８の下方に配置さ
れ、レチクルＲ１、Ｒ２を下方から照明する第１、第２
照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２、及び制御系等を備えて
いる。

【０１１７】ベース盤１８上には、図２に示されるよう
に、さらに２つの基板ステージ、すなわち、第３、第４
基板ステージとしての第３、第４ウエハステージＷＳ
３、ＷＳ４も配置されている。また、ベース盤１８上に
は、マスク交換機構としてのレチクル交換機構２０も配
置されている。

【０１１８】前記エキシマレーザ光源１２Ａ、１２Ｂ
は、露光光源として用いられるもので、ここでは、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１２Ａ、１２Ｂ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（メガ）ｂｉｔ〜４Ｇ（ギガ）ｂｉｔ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。なお、露光用照明光とし
ては、ＡｒＦエキシマレーザ光に限らず、例えば波長２
４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光や波長１５７ｎｍの
Ｆ₂エキシマレーザ光、あるいは、銅蒸気レーザやＹＡ
Ｇレーザの高調波、あるいは超高圧水銀ランプからの紫
外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）等の他、波長５〜１５ｎｍ
の軟Ｘ線領域の光（ＥＵＶ光）を用いても良い。但し、
最小線幅０．１０μｍを実現するためには、Ｆ₂エキシ
マレーザ光やＥＵＶ光等を用いることが望ましい。

【０１１９】上記ＡｒＦエキシマレーザ光（パルスレー
ザ光）の波長幅は、露光装置の照明系や投影光学系ＰＬ
１、ＰＬ２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〜３
００ｐｍの間）の値は、不図示の操作パネル上に表示さ
れるとともに、必要に応じて操作パネルから微調整でき
るようになっている。また操作パネルからはパルス発光
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。

【０１２０】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。

【０１２１】エキシマレーザ光源１２Ａ、１２Ｂからの
レーザ光は、ＢＭＵ１、ＢＭＵ２をそれぞれ介して第
１、第２照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２にそれぞれ入射
する。

【０１２２】第１、第２照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２
は、ともに、ビームエキスパンダ、透過率が異なる複数
のＮＤフィルタをその１つが照明光路内に配置されるよ
うに保持するターレット板、（ダブル）フライアイレン
ズ系及び振動ミラーを含む照度均一化光学系、リレーレ
ンズ系、固定ブラインド、可動ブラインド等（いずれも
図示せず）から構成されている。ダブルフライアイレン
ズ系と振動ミラーとを組み合わせた構成については、例
えば、特開平１−２３５２８９号公報並びに、特開平７
−１４２３５４号公報に詳細に開示されている。

【０１２３】ここで、照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２の
作用を簡単に説明すると、エキシマレーザ光源１２Ａ、
１２Ｂから射出されたレーザ光は、照明光学系内に入射
し、ビームエキスパンダにより適当なビーム径に整形さ
れ、照度均一化光学系に入射し、ここでスペックルの低
減化、照度の均一化が行われて、レンズ系によりレチク
ルＲ（レチクルＲ１、Ｒ２）と共役な位置に設置された
可動ブラインドを通過し、レチクルＲの共役面から僅か
にデフォーカスした位置に配置された固定ブラインドに
達し、ここで所定形状にその断面形状が規定された後、
リレーレンズ系及び折り曲げミラーＭＯを経て均一な照
明光（露光光）ＥＬとして、レチクルＲ上の上記固定ブ
ラインドによって規定された所定形状、ここでは矩形ス
リット状の照明領域ＩＡＲ（図６参照）を照明する。そ
して、この照明領域ＩＡＲを透過した露光光ＥＬが後述
する第１、第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２に入射するよ
うになっている。本実施形態では、これらの照明光学系
ＩＯＰ１、ＩＯＰ２、ビームマッチングユニットＢＭＵ
１、ＢＭＵ２、及びレーザ光源１２Ａ、１２Ｂによって
照明系が構成されている。

【０１２４】ベース盤１８には、折り曲げミラーＭＯで
折り曲げられた照明光ＥＬを通過させるための開口１８
ａ及び１８ｂがそれぞれ形成されており、照明光ＥＬは
開口１８ａ及び１８ｂを通過してレチクルステージＲＳ
１、ＲＳ２にそれぞれ保持されたレチクルＲ１、Ｒ２に
到達する。なお、ベース盤１８を光透過性材料により形
成して、開口１８ａ及び１８ｂを省略することもでき
る。この場合、ベース盤１８の全体を光透過性材料によ
って形成する必要はなく、開口１８ａ及び１８ｂに相当
する部分のみを光透過性材料によって形成しても良い。

【０１２５】前記除振パッド１６としては、空気式ダン
パが使用され、設置床からの振動をマイクロＧレベルで
絶縁できるようになっている。

【０１２６】前記４つのウエハステージＷＳ１、ＷＳ
２、ＷＳ３、ＷＳ４は、正方形の平面形状を有し、それ
らの質量（より厳密には、各ウエハステージＷＳとウエ
ハＷとの質量の総和）ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４はともに
ほぼ等しくなっている。すなわち、ｍ１、ｍ２、ｍ３、
ｍ４＝ｍが成立するように、各ウエハステージの質量が
設定されている。これら４つのウエハステージＷＳ１、
ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ４は、ベース盤１８上に設けられ
た第１リニアアクチュエータとしての磁気浮上型２次元
リニアアクチュエータ２２（図１では図示せず、図５参
照）によって数ミクロンの間隔を保った状態でベース盤
１８上に浮上支持されるとともに、ＸＹ面内で独立して
２次元的に駆動されるようになっている。

【０１２７】これをさらに詳述すると、ウエハステージ
ＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ４の底面には不図示のマ
グネットが設けられ、ベース盤１８の内部には、一部を
除きコイル（Ｘ回路、Ｙ回路、Ｚ回路を構成する）がほ
ぼ全面にわたって所定間隔で埋め込まれており、このコ
イルと前記ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ３、Ｗ
Ｓ４の底面にそれぞれ設けられたマグネットとにより２
次元リニアアクチュエータ２２（図５参照）の一部が構
成されている。この場合、ウエハステージＷＳ１、ＷＳ
２、ＷＳ３、ＷＳ４はその底面に設けられたマグネット
の磁力と前記Ｚ回路を構成するコイルに流れる電流によ
って生じるＺ方向の磁力の作用によってベース盤１８上
に浮上支持されている。そして、後述する主制御装置４
０（図１では図示せず、図５参照）により前記コイルに
流す電流を制御することにより、ウエハステージＷＳ
１、ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ４が、独立してＸＹ２次元面
内で自在に駆動されるとともに、Ｚ軸方向及びＸＹ面に
対する傾斜方向にも微少駆動されるようになっており、
これによりウエハステージＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ３、Ｗ
Ｓ４の６自由度方向の位置・姿勢制御が可能な構成とな
っている。

【０１２８】前記ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ
３、ＷＳ４上には、不図示のウエハホルダを介して第
１、第２、第３、第４ウエハＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４が
真空吸着等により固定されている。また、ウエハステー
ジＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ４の上面には、種々の
基準マーク（例えば、後述する第１基準マーク及び一対
の第２基準マーク等）が形成された基準マーク板ＦＭ
１、ＦＭ２、ＦＭ３、ＦＭ４がウエハＷ１、Ｗ２、Ｗ
３、Ｗ４とそれぞれほぼ同じ高さになるように設置され
ている。これらの基準マーク板ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ
３、ＦＭ４は、例えば各ウエハステージの基準位置を検
出する際や、レチクルアライメントの際等に用いられ
る。

【０１２９】また、ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２、Ｗ
Ｓ３、ＷＳ４のＸ軸方向両側、Ｙ軸方向両側の面（すな
わち４方の面）は、鏡面仕上げがなされた反射面となっ
ている。これらの反射面に、後述する干渉計システムを
構成する各測長軸の干渉計ビームが投射され、その反射
光を各干渉計で受光することにより、各反射面の基準位
置（一般には投影光学系側面や、アライメント光学系の
側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする）から
の変位を計測し、これにより、ウエハステージＷＳ１、
ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ４の２次元位置がそれぞれ計測さ
れるようになっている。なお、干渉計システムの測長軸
の構成については、後に詳述する。

【０１３０】前記第１、第２レチクルステージＲＳ１、
ＲＳ２は、正方形の平面形状を有し、ベース盤１８上に
設けられた磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ２２
によって数ミクロンの間隔を保った状態でベース盤１８
上に浮上支持されるとともに、Ｙ軸方向（図１における
紙面左右方向）に独立して駆動されるようになってい
る。また、これらのレチクルステージＲＳ１、ＲＳ２
は、磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ２２によっ
てＸ軸方向及びθ方向にも微少駆動されるようになって
いる。

【０１３１】これをさらに詳述すると、レチクルステー
ジＲＳ１、ＲＳ２の底面には不図示のマグネットが設け
られ、ベース盤１８の内部に埋め込まれたコイル（Ｘ回
路、Ｙ回路、Ｚ回路を構成する）と前記レチクルステー
ジＲＳ１、ＲＳ２の底面にそれぞれ設けられたマグネッ
トにより２次元リニアアクチュエータ２２の一部が構成
されている。この場合、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ
２の底面に設けられたマグネットの磁力と前記Ｚ回路を
構成するコイルに流れる電流によって生じるＺ方向の磁
力の作用によってベース盤１８上に浮上支持されてい
る。そして、主制御装置４０（図５参照）により前記コ
イルに流す電流を制御することにより、レチクルステー
ジＲＳ１、ＲＳ２が、独立してＹ方向に所定ストローク
で駆動されるとともに、Ｘ方向及びＸ、Ｙ、Ｚ軸回りの
回転方向にも微少駆動可能になっており、これによりレ
チクルステージＲＳ１、ＲＳ２の６自由度方向の位置姿
勢制御が可能な構成となっている。

【０１３２】前記レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２上に
は、レチクルＲ１、Ｒ２が真空吸着等により固定されて
いる。本実施形態では、レチクルステージＲＳ１の質量
（より厳密には、レチクルステージＲＳ１とレチクルＲ
１の質量の総和）Ｍ１とレチクルステージＲＳ２の質量
（より厳密には、レチクルステージＲＳ２とレチクルＲ
２の質量の総和）Ｍ２とは、ほぼ等しくなっている。す
なわち、Ｍ１＝Ｍ２＝Ｍが成立するように各レチクルス
テージの質量が設定されている。また、本実施形態で
は、後述する投影光学系Ｐ１、Ｐ２の投影倍率をβとし
て、レチクルステージの質量Ｍはウエハステージの質量
ｍの投影倍率β倍とされている。すなわち、Ｍ＝βｍの
関係が成立するように、レチクルステージの質量Ｍ、ウ
エハステージの質量ｍがそれぞれ定められている。

【０１３３】レチクルステージＲＳ１のＹ方向一側（図
１における左側）の側面及びＸ方向一側（図１における
紙面手前側）の側面は、鏡面仕上げがなされた反射面と
なっている。同様に、レチクルステージＲＳ２のＹ方向
他側（図１における右側）の側面及びＸ方向一側（図１
における紙面手前側）の側面は、鏡面仕上げがなされた
反射面となっている。これらの反射面に、後述する干渉
計システムを構成する各測長軸の干渉計ビームが投射さ
れ、その反射光を各干渉計で受光することにより、各反
射面の基準位置（一般には投影光学系側面に固定ミラー
を配置し、そこを基準面とする）からの変位を計測し、
これにより、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２の２次元
位置がそれぞれ計測されるようになっている。なお、干
渉計システムの測長軸の構成については、後に詳述す
る。

【０１３４】前記第１、第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２
は、それぞれの鏡筒ＰＰが一体化され、ベース盤１８上
に設けられた本体コラム２４に保持されている。投影光
学系ＰＬ１、ＰＬ２は、ともに、レチクル対向面部とウ
エハ対向面部とが開口した鏡筒ＰＰと、全体的には縮小
光学系（投影倍率β（βは例えば１／４））を構成する
４つのレンズ群ＧＬ１〜ＧＬ４と３つの反射光学素子
（凹面鏡と平面鏡）Ｍ１〜Ｍ３とを備えている。

【０１３５】図３には、第１投影光学系ＰＬ１を構成す
る光学系の具体的構成例が示されている。この図３に示
されるように、第１レンズ群ＧＬ１は、レチクルＲ１の
上方に光軸ＡＸをＺ軸方向として配置された凸レンズ
（又は共通のＺ軸方向の光軸ＡＸを有する複数のレン
ズ）によって構成されている。また、第２レンズ群ＧＬ
２は、第１レンズ群ＧＬ１の上方にＺ軸方向に沿って配
置された共通のＺ軸方向の光軸ＡＸを有する複数の凹レ
ンズ、凸レンズによって構成されている。また、第４レ
ンズ群ＧＬ４は、ウエハＷ１の上方にＺ軸方向に沿って
配置された共通のＺ軸方向の光軸を有する複数の凹レン
ズ、凸レンズによって構成されている。

【０１３６】そして、上述した第２レンズ群ＧＬ２の上
方には、凹面鏡Ｍ１が配置され、また、第２レンズ群Ｇ
Ｌ２の下方で当該投影光学系ＰＬ１の瞳面の位置には、
ミラーＭ２（の反射面）が斜設されている。また、第４
レンズ群ＧＬ４の上方には、比較的大型の平面鏡Ｍ３が
斜設され、ミラーＭ２と平面鏡Ｍ３との間には、Ｚ軸と
直交する方向に光軸を有する複数のレンズから成る第３
レンズ群ＧＬ３が配置されている。なお、図３において
は、レチクルＲ１と第１レンズ群ＧＬ１との間に、非回
転対称な収差、例えばディストーションを補正するため
の収差補正板２６が配置されている。

【０１３７】上記投影光学系ＰＬ１によれば、図１に示
されるように、レチクルＲを下方から上方に透過した露
光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ１内の第１レンズ群ＧＬ
１、第２レンズ群ＧＬ２の右半部を順次透過して凹面鏡
Ｍ１に至り、ここで入射方向と光軸ＡＸに関して対称な
方向に反射され、第２レンズ群ＧＬ２の左半部を透過し
てミラーＭ２に至る。次に、この露光光ＥＬは、ミラー
Ｍ２で反射されて第３レンズ群ＧＬ３の上半部を透過し
て平面鏡Ｍ３に至る。そして、この露光光は、平面鏡Ｍ
３で反射されて、第４レンズ群ＧＬ４の右半部を透過し
てウエハＷ１に至る。

【０１３８】このように、投影光学系ＰＬ１は、全体と
して両側テレセントリックな縮小倍率（投影倍率）β
（βは例えば１／４）の縮小光学系を構成している。第
２投影光学系ＰＬ２もこの投影光学系ＰＬ１と全く同様
に（但し、各光学素子の配置は左右対称である）構成さ
れ、全体として両側テレセントリックな縮小倍率（投影
倍率）β（βは例えば１／４）の縮小光学系を構成して
いる。このため、後述する走査露光時におけるウエハス
テージＷＳ１、ＷＳ２（又はウエハステージＷＳ３、Ｗ
Ｓ４）の走査方向の移動速度は、レチクルステージＲＳ
１、ＲＳ２の移動速度の１／４となる。

【０１３９】投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２のＸ軸方向の他
側（図１における紙面奥側）には、図１では図示が省略
されているが、実際には、図２の平面図に示されるよう
に、第１、第２マーク検出系としての同じ機能を持った
オフアクシス（off-axis）方式のアライメント系２８
Ａ、２８Ｂが、第１、第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２の
境界を通るＸ軸を基準として同一距離だけＹ方向に離れ
た左右対称の位置に設置されている（図４参照）。これ
らのアライメント系２８Ａ、２８Ｂは、ＬＳＡ（Laser
Step Alignment）系、ＦＩＡ（ Filed Image Alignmen
t）系、ＬＩＡ（Laser Interferometric Alignment）系
の３種類のアライメントセンサを有しており、基準マー
ク板上の基準マーク及びウエハ上の位置合わせマークと
してのアライメントマークのＸ、Ｙ２次元方向の位置計
測を行なうことが可能である。

【０１４０】前記アライメント系２８Ａ、２８Ｂとして
は、例えば特開平７−３２１０３０号公報に開示されて
いるように、ＦＩＡ系とＬＩＡ系とをその光学系の一部
を共用させて組み合わせたオフアクシス方式のアライメ
ントセンサを用いることもできる。

【０１４１】ここで、ＬＳＡ系は、レーザ光をマークに
照射して、回折・散乱された光を利用してマーク位置を
計測する最も汎用性のあるセンサであり、従来から幅広
いプロセスウエハに使用される。ＦＩＡ系は、ハロゲン
ランプ等から発するブロードバンド（広帯域）光でマー
クを照明し、このマーク像を画像処理することによって
マーク位置を計測するセンサであり、アルミ層やウエハ
表面の非対称マークに有効に使用される。また、ＬＩＡ
系は、回折格子状のマークに周波数をわずかに変えたレ
ーザ光を２方向から照射し、発生した２つの回折光を干
渉させて、その位相からマークの位置情報を検出するセ
ンサであり、低段差や表面荒れウエハに有効に使用され
る。

【０１４２】本実施形態では、これら３種類のアライメ
ントセンサを、適宜目的に応じて使い分け、ウエハ上の
３点の一次元マークの位置を検出してウエハの概略位置
計測を行なういわゆるサーチアライメントや、ウエハ上
の各ショット領域の正確な位置計測を行なうファインア
ライメント等を行なうようになっている。

【０１４３】この場合、アライメント系２８Ａは、ウエ
ハステージＷＳ３（又ＷＳ１）上に保持されたウエハＷ
３（又はＷ１）上のアライメントマーク及び基準マーク
板ＦＭ３（又はＦＭ１）上に形成された基準マークの位
置計測等に用いられる。また、アライメント系２８Ｂ
は、ウエハステージＷＳ４（又はＷＳ２）上に保持され
たウエハＷ４（又はＷ２）上のアライメントマーク及び
基準マーク板ＦＭ４（又はＦＭ２）上に形成された基準
マークの位置計測等に用いられる。

【０１４４】これらのアライメント系２８Ａ、２８Ｂを
構成する各アライメントセンサからの情報は、アライメ
ント制御装置３０（図５参照）に送られる。このアライ
メント制御装置３０では上記各アライメントセンサから
の情報をＡ／Ｄ変換して、そのデジタル化された波形信
号を演算処理してマーク位置を検出する。このマーク位
置の検出結果が主制御装置４０に送られ、主制御装置４
０によりその結果に応じて磁気浮上型２次元リニアアク
チュエータ２２が制御され露光時の同期位置補正等が行
われるようになっている。

【０１４５】また、図１では図示が省略されているが、
第１投影光学系ＰＬ１のウエハ対向面側端部近傍には、
鏡筒ＰＰを基準とするウエハＷ１のＺ方向位置を検出す
る斜入射光式のフォーカスセンサ３２Ａ（図５参照）が
設けられている。このフォーカスセンサ３２Ａは、図４
に示されるように、鏡筒ＰＰに不図示の保持部材を介し
て固定され、ウエハＷ１表面に対し斜め方向から検出ビ
ームＦＢを照射する送光系３４ａと、同じく不図示の保
持部材を介して鏡筒ＰＰに固定され、ウエハＷ１表面で
反射された検出ビームＦＢを受光する受光系３４ｂとか
ら構成される。第２投影光学系ＰＬ２のウエハ対向面側
端部近傍にもフォーカスセンサ３２Ａと全く同一の構成
のフォーカスセンサ３２Ｂ（図５参照）が設けられてい
る。これらのフォーカスセンサ３２Ａ、３２Ｂの計測値
は、主制御装置４０に供給されている。また、これらの
フォーカスセンサ３２Ａ、３２Ｂとしては、例えば特開
平６−２８３４０３号公報等に開示される多点焦点位置
検出系と同様の構成のものが用いられている。

【０１４６】なお、フォーカスセンサ３２Ａ、３２Ｂに
代えて、例えば特開平７−２０１６９９号公報に開示さ
れるフォーカス・レベリング系を用いることもできる。

【０１４７】なお、フォーカスセンサ３２Ａ、３２Ｂと
同様の斜入射光式のフォーカスセンサをアライメント系
２８Ａ、２８Ｂにも設けても良い。このようにすると、
アライメント系２８Ａ、２８Ｂによるアライメントマー
クの計測時に、露光時と同様のフォーカス・レベリング
計測、制御によるオートフォーカス／オートレベリング
を実行することにより、高精度なアライメント計測が可
能になる。換言すれば、露光時とアライメント時との間
で、ウエハステージの姿勢によるオフセット（誤差）が
発生しなくなる。

【０１４８】また、斜入射光式のフォーカスセンサの代
わりに、例えば特開平７−３２１０３０号公報に開示さ
れるようなオフアクシス方式のアライメント系の対物光
学系を通してウエハのＺ方向の位置を検出するＴＴＬ方
式のフォーカスセンサを用いることもできる。

【０１４９】さらに、本実施形態の露光装置１０では、
第１、第２照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２の内部に、投
影光学系ＰＬ１、ＰＬ２をそれぞれ介してレチクル上の
レチクルマーク（図示省略）と基準マーク板ＦＭ１〜Ｆ
Ｍ４上のマークとを同時に観察するための露光波長を用
いたＴＴＲ（Through The Reticle ）アライメント光学
系から成る一対のレチクルアライメント顕微鏡３６Ａ、
３６Ｂ（図１では図示省略、図５参照）が設けられてい
る。これらのレチクルアライメント顕微鏡３６Ａ、３６
Ｂとしては、例えば特開平７−１７６４６８号公報等に
開示されるものと同様の構成のものが用いられており、
これらの検出信号は、アライメント制御装置３０に供給
され、基準マーク板上の基準マークとレチクルマークと
の相対位置関係が算出され、この算出結果が主制御装置
４０に供給されるようになっている。

【０１５０】次に、ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２、Ｗ
Ｓ３、ＷＳ４及びレチクルステージＲＳ１、ＲＳ２の位
置を管理する干渉計システム３８（図５参照）につい
て、図２に基づいて説明する。ここで、図２において
は、干渉計システム３８を構成する各レーザ干渉計の測
長軸を用いて該当するレーザ干渉計を代表的に示してい
る。

【０１５１】この図２に示されるように、干渉計システ
ム３８は、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２のＸＹ面内
の位置を計測する合計１０個のレーザ干渉計ＲＩＹ１〜
ＲＩＹ６、ＲＩＸ１〜ＲＩＸ４と、ウエハステージＷＳ
１〜ＷＳ４のＸＹ面内の位置を計測する合計２０個のレ
ーザ干渉計ＷＩＹ１〜ＷＩＹ１０、ＷＩＸ１〜ＷＩＸ１
０とを含んで構成されている。

【０１５２】干渉計ＲＩＹ１、ＲＹ２は、Ｘ−Ｙ平面内
で相互に平行なＹ方向の測長ビームを、レチクルステー
ジＲＳ１の反射面にそれぞれ投射してそれぞれの反射光
を受光することにより、各測長ビームの投射位置でのレ
チクルステージＲＳ１のＹ方向の位置をそれぞれ計測す
る。上記２つの干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ２の測長ビーム
の投射位置の中心が照明領域ＩＡＲ（図６参照）の中心
（レチクルＲ１のＸ方向の中心）と一致するようになっ
ている。従って、これら２つの干渉計の計測値の平均値
がレチクルステージＲＳ１のＹ方向位置を、両計測値の
差をＸ方向の干渉計軸間隔で割ったものがレチクルステ
ージＲＳ１のＺ軸回りの回転角を与える。

【０１５３】また、干渉計ＲＩＹ５は、Ｙ−Ｚ平面内で
干渉計ＲＩＹ１の測長ビームと平行な測長ビーム（図２
では干渉計ＲＩＹ１の測長ビームと重なっている）をレ
チクルステージＲＳ１の反射面に投射してその反射光を
受光することにより、その測長ビームの投射位置でのレ
チクルステージＲＳ１のＹ方向の位置を計測する。従っ
て、上記２つの干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ５の計測値の差
をそのＺ方向の干渉計軸間隔で割ったものがレチクルス
テージＲＳ１のＸ軸回りの回転角を与える。

【０１５４】上記３つの干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ２、Ｒ
ＩＹ５の計測値は、主制御装置４０に供給されており、
主制御装置４０では上記平均値（Ｙ位置）及び速度情
報、並びにＺ軸回りの回転角、及びＸ軸回りの回転角を
算出するようになっている。

【０１５５】干渉計ＲＩＸ１、ＲＩＸ３は、Ｘ−Ｚ平面
内で相互に平行なＸ方向の測長ビーム（図２では、干渉
計ＲＩＸ３からの測長ビームは干渉計ＲＩＸ１からの測
長ビームに重なっている）をレチクルステージＲＳ１の
反射面に投射してそれぞれの反射光を受光することによ
り、各測長ビームの投射位置でのレチクルステージＲＳ
１のＸ方向の位置をそれぞれ計測する。これら２つの干
渉計ＲＩＸ１、ＲＩＸ３の計測値は、主制御装置４０に
供給されており、主制御装置４０では両計測値のいずれ
か一方又は両者の計測値の平均値に基づいてレチクルス
テージＲＳ１のＸ方向の位置を求めるとともに、両計測
値の差をそのＺ方向の干渉計軸間隔で除算することで、
レチクルステージＲＳ１のＹ軸回りの回転角を算出する
ようになっている。

【０１５６】干渉計ＲＩＹ３、ＲＹ４は、Ｘ−Ｙ平面内
で相互に平行なＹ方向の測長ビームを、レチクルステー
ジＲＳ２の反射面にそれぞれ投射してそれぞれの反射光
を受光することにより、各測長ビームの投射位置でのレ
チクルステージＲＳ２のＹ方向の位置をそれぞれ計測す
る。上記２つの干渉計ＲＩＹ３、ＲＩＹ４の測長ビーム
の投射位置の中心が照明領域ＩＡＲ（図６参照）の中心
（レチクルＲ２のＸ方向の中心）と一致するようになっ
ている。従って、これら２つの干渉計の計測値の平均値
がレチクルステージＲＳ２のＹ方向位置を、両計測値の
差をＸ方向の干渉計軸間隔で割ったものがレチクルステ
ージＲＳ２のＺ軸回りの回転角を与える。

【０１５７】また、干渉計ＲＩＹ６は、Ｙ−Ｚ平面内で
干渉計ＲＩＹ３の測長ビームと平行な測長ビーム（図２
では干渉計ＲＩＹ３の測長ビームと重なっている）をレ
チクルステージＲＳ２の反射面に投射してその反射光を
受光することにより、その測長ビームの投射位置でのレ
チクルステージＲＳ２のＹ方向の位置を計測する。従っ
て、上記２つの干渉計ＲＩＹ３、ＲＩＹ６の計測値の差
をそのＺ方向の干渉計軸間隔で割ったものがレチクルス
テージＲＳ２のＸ軸回りの回転角を与える。

【０１５８】上記３つの干渉計ＲＩＹ３、ＲＩＹ４、Ｒ
ＩＹ６の計測値は、主制御装置４０に供給されており、
主制御装置４０では上記平均値（Ｙ位置）及び速度情
報、並びにＺ軸回りの回転角、及びＸ軸回りの回転角を
算出するようになっている。

【０１５９】干渉計ＲＩＸ２、ＲＩＸ４は、Ｘ−Ｚ平面
内で相互に平行なＸ方向の測長ビーム（図２では、干渉
計ＲＩＸ４からの測長ビームは干渉計ＲＩＸ２からの測
長ビームに重なっている）をレチクルステージＲＳ１の
反射面に投射してそれぞれの反射光を受光することによ
り、各測長ビームの投射位置でのレチクルステージＲＳ
２のＸ方向の位置をそれぞれ計測する。これら２つの干
渉計ＲＩＸ２、ＲＩＸ４の計測値は、主制御装置４０に
供給されており、主制御装置４０では両計測値のいずれ
か一方又は両者の計測値の平均値に基づいてレチクルス
テージＲＳ１のＸ方向の位置を求めるとともに、両計測
値の差をそのＺ方向の干渉計軸間隔で除算することで、
レチクルステージＲＳ２のＹ軸回りの回転角を算出する
ようになっている。

【０１６０】干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９、ＷＩＸ１、Ｗ
ＩＸ２、ＷＩＸ９は、主として、露光位置にあるウエハ
ステージＷＳ１（又はＷＳ３）の位置を管理するための
ものである。この内、干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９は、露
光位置にあるウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）の反
射面に、Ｙ−Ｚ平面内で相互に平行なＹ方向の測長ビー
ム（図２では、干渉計ＷＩＹ９からの測長ビームは干渉
計ＷＩＹ１からの測長ビームに重なっている）をそれぞ
れ投射してそれぞれの反射光を受光することにより、各
測長ビームの投射位置のウエハステージＷＳ１（又はＷ
Ｓ３）のＹ方向の位置をそれぞれ計測する。これらの干
渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９の測長ビームの投射位置は、照
明領域ＩＡＲに対応するウエハ上の露光領域ＩＡ（図６
参照）のＸ方向の中心と一致するようになっている。こ
れら２つの干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９の計測値は、主制
御装置４０に供給されており、主制御装置４０では両計
測値のいずれか一方又は両者の計測値の平均値に基づい
てウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）のＹ方向の位置
を求めるとともに、両計測値の差をそのＺ方向の干渉計
軸間隔で除算することで、ウエハステージＷＳ１（又は
ＷＳ３）のＸ軸回りの回転角を算出するようになってい
る。

【０１６１】干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ９は、露光位置に
あるウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）の反射面にＸ
−Ｚ平面内で相互に平行なＸ方向の測長ビームをそれぞ
れ投射してそれぞれの反射光を受光することにより、各
測長ビームの投射位置でのウエハステージＷＳ１（又は
ＷＳ３）のＸ方向の位置をそれぞれ計測する。これらの
干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ９の測長ビームの光軸は照明領
域ＩＡＲに対応するウエハ上の露光領域ＩＡ（図６参
照）のＹ方向の中心と一致するようになっている。ま
た、干渉計ＷＩＸ２は、ウエハステージＷＳ１（又はＷ
Ｓ３）の反射面にＸ−Ｙ面内で干渉計ＷＩＸ１からの測
長ビームに平行なＸ方向の測長ビームを投射してその反
射光を受光することにより、その測長ビームの投射位置
でのウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）のＸ方向の位
置を計測する。上記３つの干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ９、
ＷＩＸ２の計測値は、主制御装置４０に供給されてお
り、主制御装置４０では干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ９の計
測値のいずれか一方又は両計測値の平均値に基づいて露
光時のウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）のＸ方向位
置を管理し、両計測値の差をそのＺ方向の干渉計軸間隔
で除算することで、ウエハステージＷＳ１（又はＷＳ
３）のＹ軸回りの回転角を算出する。また、主制御装置
４０では干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２の計測値の差をその
Ｙ方向の干渉計軸間隔で除してウエハステージＷＳ１
（又はＷＳ３）のＺ軸回りの回転角を求める。

【０１６２】同様に、干渉計ＷＩＹ２、ＷＩＹ１０、Ｗ
ＩＸ３、ＷＩＸ４、ＷＩＸ１０は、主として、露光位置
にあるウエハステージＷＳ２（又はＷＳ４）の位置を管
理するためのものである。この内、干渉計ＷＩＹ２、Ｗ
ＩＹ１０は、露光位置にあるウエハステージＷＳ２（又
はＷＳ４）の反射面に、Ｙ−Ｚ平面内で相互に平行なＹ
方向の測長ビーム（図２では、干渉計ＷＩＹ１０からの
測長ビームは干渉計ＷＩＹ２からの測長ビームに重なっ
ている）をそれぞれ投射してそれぞれの反射光を受光す
ることにより、各測長ビームの投射位置のウエハステー
ジＷＳ２（又はＷＳ４）のＹ方向の位置をそれぞれ計測
する。これらの干渉計ＷＩＹ２、ＷＩＹ１０の測長ビー
ムの投射位置は、照明領域ＩＡＲに対応するウエハ上の
露光領域ＩＡ（図６参照）のＸ方向の中心と一致するよ
うになっている。これら２つの干渉計ＷＩＹ２、ＷＩＹ
１０の計測値は、主制御装置４０に供給されており、主
制御装置４０では両計測値のいずれか一方又は両者の計
測値の平均値に基づいてウエハステージＷＳ２（又はＷ
Ｓ４）のＹ方向の位置を求めるとともに、両計測値の差
をそのＺ方向の干渉計軸間隔で除算することで、ウエハ
ステージＷＳ２（又はＷＳ４）のＸ軸回りの回転角を算
出するようになっている。

【０１６３】干渉計ＷＩＸ３、ＷＩＸ１０は、露光位置
にあるウエハステージＷＳ２（又はＷＳ４）の反射面に
Ｘ−Ｚ平面内で相互に平行なＸ方向の測長ビームをそれ
ぞれ投射してそれぞれの反射光を受光することにより、
各測長ビームの投射位置でのウエハステージＷＳ２（又
はＷＳ４）のＸ方向の位置をそれぞれ計測する。これら
の干渉計ＷＩＸ３、ＷＩＸ１０の測長ビームの光軸は照
明領域ＩＡＲに対応するウエハ上の露光領域ＩＡ（図６
参照）のＹ方向の中心と一致するようになっている。ま
た、干渉計ＷＩＸ４は、ウエハステージＷＳ２（又はＷ
Ｓ４）の反射面にＸ−Ｙ面内で干渉計ＷＩＸ３からの測
長ビームに平行なＸ方向の測長ビームを投射してその反
射光を受光することにより、その測長ビームの投射位置
でのウエハステージＷＳ２（又はＷＳ４）のＸ方向の位
置を計測する。上記３つの干渉計ＷＩＸ３、ＷＩＸ１
０、ＷＩＸ４の計測値は、主制御装置４０に供給されて
おり、主制御装置４０では干渉計ＷＩＸ２、ＷＩＸ１０
の計測値のいずれか一方又は両計測値の平均値に基づい
て露光時のウエハステージＷＳ２（又はＷＳ４）のＸ方
向位置を管理し、両計測値の差をそのＺ方向の干渉計軸
間隔で除算することで、ウエハステージＷＳ２（又はＷ
Ｓ４）のＹ軸回りの回転角を算出する。また、主制御装
置４０では干渉計ＷＩＸ３、ＷＩＸ４の計測値の差をそ
のＹ方向の干渉計軸間隔で除してウエハステージＷＳ２
（又はＷＳ４）のＺ軸回りの回転角を求める。

【０１６４】干渉計ＷＩＹ４、ＷＩＸ６は、アライメン
ト位置にあるウエハステージＷＳ４（又はＷＳ２）の位
置を管理するためのもので、干渉計ＷＩＹ４は、アライ
メント位置にあるウエハステージＷＳ３（又はＷＳ１）
にＹ方向の測長ビームを投射してその反射光を受光する
ことにより、その測長ビームの投射位置でのウエハステ
ージＷＳ３（又はＷＳ１）のＹ方向の位置を計測する。
この干渉計ＷＩＹ４としては、図２では簡略化のため測
長軸が１本しか示されていないが、実際には、測長軸が
２軸の２軸干渉計が用いられており、２本の測長ビーム
の光軸の中心軸はアライメント系２８Ａの検出中心を通
る。この干渉計ＷＩＹ４からの各測長軸の計測値がアラ
イメント制御装置３０及び主制御装置４０に供給されて
おり、主制御装置４０では干渉計ＷＩＹ４の計測値に基
づいてアライメント時（ウエハ上のアライメントマーク
の検出時）のウエハステージＷＳ３（又はＷＳ１）のＹ
方向位置及びＸ−Ｙ面内でのθ回転を管理する。

【０１６５】干渉計ＷＩＸ６は、アライメント位置にあ
るウエハステージＷＳ３（又はＷＳ１）にＸ方向の測長
ビームを投射してその反射光を受光することにより、そ
の測長ビームの投射位置でのウエハステージＷＳ３（又
はＷＳ１）のＸ方向の位置を計測する。この干渉計ＷＩ
Ｘ６の測長ビームの光軸はアライメント系２８Ａの検出
中心を通る。この干渉計ＷＩＸ６の計測値は、アライメ
ント制御装置３０及び主制御装置４０に供給されてい
る。

【０１６６】干渉計ＷＩＹ７、ＷＩＸ８は、アライメン
ト位置にあるウエハステージＷＳ４（又はＷＳ２）の位
置を管理するためのもので、干渉計ＷＩＹ７は、アライ
メント位置にあるウエハステージＷＳ４（又はＷＳ２）
にＹ方向の測長ビームを投射してその反射光を受光する
ことにより、その測長ビームの投射位置でのウエハステ
ージＷＳ４（又はＷＳ２）のＹ方向の位置を計測する。
この干渉計ＷＩＹ７としては、図２では簡略化のため測
長軸が１本しか示されていないが、実際には、測長軸が
２軸の２軸干渉計が用いられており、２本の測長ビーム
の光軸の中心軸はアライメント系２８Ｂの検出中心を通
る。この干渉計ＷＩＹ７からの各測長軸の計測値がアラ
イメント制御装置３０及び主制御装置４０に供給されて
おり、主制御装置４０では干渉計ＷＩＹ７の計測値に基
づいてアライメント時（ウエハ上のアライメントマーク
の検出時）のウエハステージＷＳ４（又はＷＳ２）のＹ
方向位置及びＸ−Ｙ面内でのθ回転を管理する。

【０１６７】干渉計ＷＩＸ８は、アライメント位置にあ
るウエハステージＷＳ４（又はＷＳ２）にＸ方向の測長
ビームを投射してその反射光を受光することにより、そ
の測長ビームの投射位置でのウエハステージＷＳ４（又
はＷＳ２）のＸ方向の位置を計測する。この干渉計ＷＩ
Ｘ８の測長ビームの光軸はアライメント系２８Ｂの検出
中心を通る。この干渉計ＷＩＸ８の計測値は、アライメ
ント制御装置３０及び主制御装置４０に供給されてい
る。

【０１６８】なお、ウエハステージＷＳ３（又はＷＳ
１）の位置制御に用いられる干渉計ＷＩＹ４は２軸干渉
計としたが、Ｙ−Ｚ平面内でその２本の測長軸の一方と
平行な測長軸を更に有する３軸干渉計としてＸ軸回り
（Ｙ−Ｚ平面内で）の回転角を検出するようにしても良
い。さらに干渉計ＷＩＸ６を、Ｘ−Ｚ平面内で平行な２
本の測長軸を有する２軸干渉計とし、ウエハステージＷ
Ｓ３（又はＷＳ１）のＹ軸回り（Ｘ−Ｚ平面内）の回転
角を検出するようにしても良い。同様に、ウエハステー
ジＷＳ４（ＷＳ２）の位置制御に用いられる干渉計ＷＩ
Ｙ７、ＷＩＸ８についても１本ずつ測長軸を追加して、
ウエハステージＷＳ４（ＷＳ２）のＸ軸及びＹ軸回り
（Ｙ−Ｚ平面及びＸ−Ｚ平面内で）の各回転角を検出す
るようにしても良い。

【０１６９】以上より、明らかなように、本実施形態で
は、露光時、アライメント時のいずれのときにおいて
も、主制御装置４０により、干渉計システム３８を用い
ていわゆるアッベの誤差なく、各ウエハステージのＸＹ
２次元位置が管理されるようになっている。特に、露光
時では、６自由度方向で移動可能となっているレチクル
ステージ及びウエハステージで、それぞれＸ方向、Ｙ方
向の位置と、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転角を検出
できるようになっている。

【０１７０】干渉計ＷＩＹ５、ＷＩＸ５は、主として、
ウエハ交換位置（ローディングポジション）にあるウエ
ハステージＷＳ１（図７参照）（又はＷＳ３）の位置を
管理するためのもので、干渉計ＷＩＹ５はウエハステー
ジＷＳ１（又はＷＳ３）にＹ方向の測長ビームを投射し
てその反射光を受光することにより、ウエハステージＷ
Ｓ１（又はＷＳ３）のＹ方向の位置を計測する。また、
干渉計ＷＩＸ５はウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）
にＸ方向の測長ビームを投射してその反射光を受光する
ことにより、ウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）のＸ
方向の位置を計測する。これらの干渉計ＷＩＹ５、ＷＩ
Ｘ５の計測値は、主制御装置４０に供給されている。

【０１７１】同様に、干渉計ＷＩＹ８、ＷＩＸ７は、主
として、ウエハ交換位置（ローディングポジション）に
あるウエハステージＷＳ２（図７参照）（又はＷＳ４）
の位置を管理するためのもので、干渉計ＷＩＹ８はウエ
ハステージＷＳ２（又はＷＳ４）にＹ方向の測長ビーム
を投射してその反射光を受光することにより、ウエハス
テージＷＳ２（又はＷＳ４）のＹ方向の位置を計測す
る。また、干渉計ＷＩＸ７はウエハステージＷＳ２（又
はＷＳ４）にＸ方向の測長ビームを投射してその反射光
を受光することにより、ウエハステージＷＳ２（又はＷ
Ｓ４）のＸ方向の位置を計測する。これらの干渉計ＷＩ
Ｙ８、ＷＩＸ７の計測値は、主制御装置４０に供給され
ている。

【０１７２】なお、ここではローディングポジションで
のウエハステージの位置制御に干渉計ＷＩＸ５、ＷＩＹ
５、あるいはＷＩＸ７、ＷＩＹ８を用いるものとした
が、干渉計の代わりに、例えばエンコーダを用いてウエ
ハステージの位置制御を行うようにしても良い。

【０１７３】残りの干渉計ＷＩＹ３は、ウエハステージ
ＷＳ１とＷＳ３の交換の際のこれらのステージの位置管
理を目的として設けられ、干渉計ＷＩＹ６はウエハステ
ージＷＳ２とＷＳ４の交換の際のこれらのステージの位
置管理を目的として設けられている。なお、これらの干
渉計の使用方法を含むウエハステージの移動管理方法に
ついては、後述する。

【０１７４】レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２の位置を
計測する前記干渉計ＲＩＹ１〜ＲＩＹ６は、ウエハステ
ージＷＳ１、ＷＳ２（又はＷＳ３、ＷＳ４）の上面より
高い位置に計測用ビーム（測長ビーム）があり、ウエハ
ステージＷＳ１、ＷＳ２（又はＷＳ３、ＷＳ４）の動き
によってビームが遮られないようになっている。

【０１７５】なお、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２の
走査方向（スキャン方向）であるＹ方向の位置を管理す
る干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ２、ＲＩＹ５あるいはＲＩＹ
３、ＲＩＹ４、ＲＩＹ６として、それぞれ一対のダブル
パス干渉計を用いても良い。すなわち、例えば、レチク
ルステージＲＳ１のＹ方向一側（図１における左側）
に、一対のコーナーキューブミラーを設置し、これらの
コーナーキューブミラーに測長ビームを照射する一対の
ダブルパス干渉計によりレチクルステージＲＳ１のＹ方
向位置を管理しても良い。このようにすれば、各ダブル
パス干渉計がレチクルステージの回転（ヨーイング）の
影響を受けなくなるので、より正確なレチクルステージ
の位置管理が可能になる。

【０１７６】次に、レチクル交換機構２０について説明
する。このレチクル交換機構２０は、レチクルロード・
アンロード用の２本の有関節型のロボットアーム２０
ｂ、２０ｃと、これらのロボットアームの駆動装置２１
とを備えている。このレチクル交換機構２０は、レチク
ル搬送系の一部を成すもので、ロボットアーム２０ｂ、
２０ｃにより、不図示のレチクルローダとレチクルステ
ージＲＳ１、ＲＳ２との間で、レチクルの受け渡しを行
うとともに、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２相互間で
のレチクル交換をも行う。このレチクルステージＲＳ
１、ＲＳ２相互間のレチクル交換は、主として二重露光
の際に行われる。

【０１７７】この他、本実施形態の露光装置１０では、
不図示のウエハ交換機構が、２つ設けられており、各ウ
エハ交換機構は、ローディングポジションにあるウエハ
ステージＷＳ１（又はＷＳ３）と、ウエハステージＷＳ
２（又はＷＳ４）との間で、ウエハの交換を行うように
なっている。

【０１７８】次に、露光装置１０の制御系について図５
に基づいて説明する。この制御系は、装置全体を統括的
に制御するワークステーション（又はマイクロコンピュ
ータ）から成る主制御装置４０を中心に構成されてい
る。

【０１７９】図５に示されるように、主制御装置４０に
は、干渉計システム３８、フォーカスセンサ３２Ａ、３
２Ｂ、アライメント制御装置３０等が接続されている。
また、この主制御装置４０には、前記磁気浮上型２次元
リニアアクチュエータ２２及び露光量制御装置４２が接
続されている。この露光量制御装置４２には、シャッタ
駆動装置４４等が接続されている。

【０１８０】ここで、制御系の上記構成各部の動作を中
心に本実施形態に係る露光装置１０の露光時の動作につ
いて説明する。

【０１８１】露光量制御装置４２は、レチクルＲ１、Ｒ
２とウエハＷ１、Ｗ２（又はＷ３、Ｗ４）との同期走査
が開始されるのに先立って、シャッタ駆動装置４４に指
示を与えて光源１２Ａ、１２Ｂの射出端に設けられる不
図示のシャッタをオープンする。さらにシャッタ駆動装
置４４は、レチクルＲ１、レチクルＲ２の走査位置に応
じて照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２内にそれぞれ配置さ
れる可動ブラインドを駆動する。これにより、走査露光
開始直前及び終了直前に、レチクルのパターン領域の外
側を通る照明光が、走査露光すべきウエハ上のショット
領域以外を不要に感光させるのを防止することができ
る。

【０１８２】この後、主制御装置４０により２次元リニ
アアクチュエータ２２を介してレチクルＲ１とウエハＷ
１、レチクルＲ２とウエハＷ２、すなわちレチクルステ
ージＲＳ１とウエハステージＷＳ１、レチクルステージ
ＲＳ２とウエハステージＷＳ２の同期走査（スキャン制
御）が開始される。この同期走査は、前述した干渉計シ
ステム３８を構成する干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ２、ＲＩ
Ｘ１、ＲＩＸ３、ＲＩＹ５、ＷＩＹ１、ＷＩＹ９、ＷＩ
Ｘ１、ＷＩＸ２、ＷＩＸ９及び干渉計ＲＩＹ３、ＲＩＹ
４、ＲＩＹ６、ＲＩＸ２、ＲＩＸ４、ＷＩＹ２、ＷＩＹ
１０、ＷＩＸ３、ＷＩＸ４、ＷＩＸ１０の計測値をモニ
タしつつ、主制御装置４０によって２次元リニアアクチ
ュエータ２２を制御することにより行なわれる。すなわ
ち、本実施形態では、主制御装置４０及びこれによって
制御される２次元リニアアクチュエータ２２によって駆
動装置が構成されている。

【０１８３】そして、レチクルステージＲＳ１とウエハ
ステージＷＳ１、及びレチクルステージＲＳ２とウエハ
ステージＷＳ２が所定の許容誤差以内に等速度制御され
た時点で、露光量制御装置４２では、エキシマレーザ光
源１２Ａ、１２Ｂ内に設けられたレーザ制御装置４６に
指示してパルス発光を開始させる。これにより、照明光
学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２からの照明光（露光光）ＥＬに
より、パターンがクロム蒸着されたレチクルＲ１、Ｒ２
上で、固定ブラインドによって規定される矩形の照明領
域ＩＡＲが照明され、その照明領域内のパターンの像が
投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２により１／４倍に縮小され、
その表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ１、Ｗ
２上に投影される。

【０１８４】図６には、この走査露光の原理説明図が示
されている。すなわち、本実施形態の露光装置１０にお
いては、この図６に示されるように、レチクルＲ（Ｒ１
又はＲ２）の走査方向（Ｙ方向）に対して垂直な方向に
長手方向を有する長方形（スリット状）の照明領域ＩＡ
ＲでレチクルＲが照明され、レチクルＲは露光時に−Ｙ
方向に速度Ｖ_Rで走査（スキャン）される。照明領域Ｉ
ＡＲ（中心は光軸ＡＸとほぼ一致）は投影光学系ＰＬ
（ＰＬ１又はＰＬ２）を介してウエハＷ（Ｗ１又はＷ
２）上に投影され、スリット状の露光領域（投影領域）
ＩＡが形成される。ウエハＷはレチクルＲとは倒立結像
関係にあるため、ウエハＷは速度Ｖ_Rの方向とは逆向き
に（＋Ｙ方向に）レチクルＲと同一直線上をレチクルＲ
に同期して速度Ｖ_Wで走査され、ウエハＷ上のショット
領域（区画領域）ＳＡの全面が露光可能となっている。
走査速度の比Ｖ_W／Ｖ_Rは正確に投影光学系ＰＬの縮小倍
率に応じたものになっており、レチクルＲのパターン領
域ＰＡのパターンがウエハＷ上のショット領域ＳＡ上に
正確に縮小転写される。なお、ウエハＷの伸縮などに起
因してショット領域ＳＡの走査方向の大きさが変化して
いるときは、走査速度の比Ｖ_W／Ｖ_Rを縮小倍率から積極
的にずらして、ショット領域ＳＡと転写像との倍率誤差
を補正することもある。照明領域ＩＡＲの長手方向の幅
は、レチクルＲ上のパターン領域ＰＡよりも広く、遮光
領域ＳＴを含めた最大幅よりも狭くなるように設定さ
れ、走査（スキャン）することによりパターン領域ＰＡ
全面が照明されるようになっている。

【０１８５】ここで、図２からも明らかなように、本実
施形態では、走査露光時には、第１、第２レチクルステ
ージＲＳ１、ＲＳ２が相互に逆向きにＹ方向に沿って同
一直線上を移動し、これらのレチクルステージＲＳ１、
ＲＳ２にそれぞれ同期してウエハステージＷＳ１（又は
ＷＳ３）、ＷＳ２（又はＷＳ４）が、相互に逆向きにＹ
方向に沿って同一直線上を移動するように、主制御装置
４０による各ステージの位置制御が行われる。

【０１８６】先の動作説明に戻り、前述したパルス発光
の開始と同時に、露光量制御装置４２は、照明光学系Ｉ
ＯＰ１、ＩＯＰ２を構成する不図示の照度均一化光学系
内の振動ミラーの駆動を制御し、レチクルＲ上のパター
ン領域が完全に照明領域ＩＡＲ（図６参照）を通過する
まで、すなわちパターンの全面の像がウエハ上のショッ
ト領域に形成されるまで、連続してこの制御を行なうこ
とで照度均一化光学系内のフライアイレンズなどに起因
して発生する干渉縞のムラ低減を行なう。

【０１８７】ところで、上述したレーザ制御装置４６に
よるパルス発光は、ウエハＷ１、Ｗ２上の任意の点が照
明フィールド幅（ｗ）を通過する間にｎ回（ｎは正の整
数）発光する必要があるため、発振周波数をｆとし、ウ
エハスキャン速度をＶとすると、次式（２）を満たす必
要がある。

【０１８８】ｆ／ｎ＝Ｖ／ｗ ………………（２） また、ウエハ上に照射される１パルスの照射エネルギー
をＰとし、レジスト感度をＥとすると、次式（３）を満
たす必要がある。

【０１８９】ｎＰ＝Ｅ ………………（３） このように、露光量制御装置４２は、照射エネルギーＰ
や発振周波数ｆの可変量について全て演算を行ない、レ
ーザ制御装置４６に対して指令を出してレーザ光源１２
Ａ、１２Ｂに対する印加電圧（又は充電電圧）、及びト
リガパルスの出力間隔を調整することによって照射エネ
ルギーＰや発振周波数ｆを可変させたり、シャッタ駆動
装置４４やミラー駆動装置を制御するように構成されて
いる。

【０１９０】さらに露光量制御装置４２は、ウエハＷ上
のフォトレジストの感度が大きく変わる場合、光源に与
える印加電圧の制御だけでなく、更に照明光学系に設け
られる、複数のＮＤフィルタを保持するターレット板を
回転させて、照明光路内に配置されるＮＤフィルタを交
換する、即ち透過率を変化させることで、レチクル（又
はウエハ）上での照明光（パルス光）の強度を調整す
る。

【０１９１】さらに、主制御装置４０では、例えば、ス
キャン露光時に同期走査を行なうレチクルステージとウ
エハステージの移動開始位置（同期位置）を補正する場
合、各ステージを駆動する２次元リニアアクチュエータ
２２を介して補正量に応じてステージ位置を補正する。

【０１９２】次に、図２及び図７〜図１０に基づいて、
本実施形態の特徴である４つのウエハステージＷＳ１〜
ＷＳ４による並行処理について説明する。但し、ここで
は、ウエハステージＷＳ１とＷＳ２、ウエハステージＷ
Ｓ３とＷＳ４とは、同様の動作を同時並行的に行うの
で、以下では、特に必要がない限り、図２のベース盤１
８の左半分側で動作するウエハステージＷＳ１、ＷＳ３
の動作についてのみ説明する。

【０１９３】最初に、それぞれのウエハステージ上のウ
エハに対して通常の露光が行われる場合について説明す
る。以下の説明においては、ウエハ交換時間をＴｃ、ア
ライメント時間（サーチアライメント及びファインアラ
イメントを含む）をＴａ、露光時間をＴｅとする。そし
て、レチクルＲ１として９インチレチクル、ウエハＷ
１、Ｗ３として１４インチウエハを用いるものとして説
明する。

【０１９４】この場合、ウエハ１枚の露光時間Ｔｅと、
ウエハ交換時間Ｔｃとアライメント時間Ｔａとの合計時
間（Ｔｃ＋Ｔａ）との関係はＴｅ＞（Ｔｃ＋Ｔａ）とな
る。従って、一方のウエハステージ上のウエハに対して
露光が行われている間に、他方のウエハステージには当
然待ち時間が生じることになる。そこで、この待ち時間
をＴｗとする。

【０１９５】図１０には、この場合のウエハステージＷ
Ｓ１とＷＳ３との処理の流れが示されている。

【０１９６】図１０のステップ１０１においてウエハス
テージＷＳ１上でウエハ交換が行われる。すなわち、図
７に示されるローディングポジションにあるウエハステ
ージＷＳ１上の露光済みのウエハＷ１と未露光の新たな
ウエハ（以下、このウエハも便宜上「ウエハＷ１」と呼
ぶ）とが不図示のウエハ交換装置により交換される。こ
のローディングポジションにおけるウエハステージＷＳ
１の位置は、干渉計ＷＩＹ５とＷＩＸ５の計測値に基づ
いて主制御装置４０によって管理される。

【０１９７】続いて、ステップ１０２においてウエハス
テージＷＳ１上でアライメント動作が行われるが、これ
に先立ってウエハステージＷＳ１が図７のローディング
ポジションから図８に示されるアライメント位置の近傍
のアライメント系２８Ａの直下に基準マーク板ＦＭ１が
位置する位置まで移動される。この移動の際には、ウエ
ハステージＷＳ１の位置は、当初干渉計ＷＩＹ５とＷＩ
Ｘ５の計測値に基づいて管理されるが、途中でこれらの
干渉計からの測長ビームがウエハステージＷＳ１に当た
らなくなるので、主制御装置４０では、その前の干渉計
ＷＩＹ５、ＷＩＸ５、及び干渉計ＷＩＹ４、ＷＩＸ６の
各測長ビームが同時にウエハステージＷＳ１の反射面に
照射されている位置（状態）で、干渉計ＷＩＹ５及び干
渉計ＷＩＹ４の各測定値の対応付けと、干渉計ＷＩＸ５
及び干渉計ＷＩＸ６の各測定値の対応付けとを行う。例
えば、アライメント系２８ＡによってウエハＷのノッ
チ、あるいはウエハ上の基準となるアライメントマーク
（零レイヤマーク）を検出してアライメント系２８Ａの
検出中心にそれらが一致する位置に位置決めした状態
で、干渉計ＷＩＹ４の測定値が干渉計ＷＩＹ５の測定値
と等しくなり、かつ干渉計ＷＩＸ６の測定値が干渉計Ｗ
ＩＸ５の測定値と等しくなるように干渉計ＷＩＹ４、Ｗ
ＩＸ６の各測定値をプリセットする。

【０１９８】この場合において、アライメント系２８Ａ
によって基準マーク板ＦＭ１を検出した状態で干渉計Ｗ
ＩＹ４、ＷＩＹ５、ＷＩＸ６、ＷＩＸ５からの測長ビー
ムの全てがウエハステージＷＳ１に当たる場合には、そ
の位置で、上記の干渉計のＷＩＹ４、ＷＩＸ６の各測定
値をプリセットしても良い。あるいは、アライメント系
２８Ａによって基準マーク板ＦＭ１を検出してその位置
ずれ量が所定値（例えば零）となる位置にウエハステー
ジＷＳ１を位置決めした状態で、干渉計ＷＩＹ４、ＷＩ
Ｙ５、ＷＩＸ６、ＷＩＸ５からの測長ビームの全てがウ
エハステージＷＳ１に当たる場合には、その位置で、干
渉計ＷＩＹ４の測定値が干渉計ＷＩＹ５の測定値と等し
くなり、かつ干渉計ＷＩＸ６の測定値が干渉計ＷＩＸ５
の測定値と等しくなるように干渉計ＷＩＹ４、ＷＩＸ６
の各測定値をプリセットしても良い。なお、干渉計ＷＩ
Ｙ４、ＷＩＸ６の各測定値をプリセットする代わりに、
その測定値をリセットするだけでも良い。また、干渉計
ＷＩＹ５、ＷＩＹ４の各計測値を対応付けるとき、干渉
計ＷＩＹ３の測長ビームもウエハステージＷＳ１の反射
面に照射されるようにし、干渉計ＷＩＹ４の測定値と共
に干渉計ＷＩＹ３の測定値もプリセットしておくことが
好ましい。これにより、例えばアライメント系２８Ａの
検出中心を原点とする干渉計ＷＩＹ４とＷＩＸ６とで規
定される（Ｘ６、Ｙ４）座標系上でウエハステージＷＳ
１の位置が管理される。

【０１９９】ステップ１０２のアライメント動作とし
て、まず始めに、主制御装置４０では座標系（Ｘ６、Ｙ
４）上の原点の位置にウエハステージＷＳ１を移動さ
せ、アライメント系２８Ａにより基準マーク板ＦＭ１上
の第１基準マークとアライメント系２８Ａ（その内部の
指標中心）との相対位置関係の計測を行う。これによ
り、例えばアライメント系２８Ａを構成する例えばＦＩ
Ａ系により第１基準マークの画像が取り込まれ、アライ
メント制御装置３０により指標中心を基準とする第１基
準マークの位置が座標系（Ｘ６、Ｙ４）上で計測され、
この計測結果が主制御装置４０に供給される。

【０２００】次に、ウエハステージＷＳ１上のウエハＷ
１のサーチアライメントが行なわれる。このサーチアラ
イメントとは、ウエハＷ１の搬送中になされるプリアラ
イメントだけでは位置誤差が大きいため、ウエハステー
ジＷＳ１上で再度行なわれるプリアライメントのことで
ある。具体的には、ステージＷＳ１上に載置されたウエ
ハＷ１上に形成された３つのサーチアライメントマーク
（図示せず）の位置をアライメント系２８ＡのＬＳＡ系
等を用いて計測し、その計測結果に基づいてウエハＷ１
のＸ、Ｙ、θ方向の位置合わせを行なう。このサーチア
ライメントの際の各部の動作は、主制御装置４０により
制御される。

【０２０１】このサーチアライメントの終了後、ウエハ
Ｗ１上の各ショット領域の配列をここでは例えば、ＥＧ
Ａ方式を使って求めるファインアライメントが行なわれ
る。具体的には、座標系（Ｘ６、Ｙ４）上でウエハステ
ージＷＳ１の位置を管理しつつ、設計上のショット配列
データ（アライメントマーク位置データ）をもとに、ウ
エハステージＷＳ１を順次移動させつつ、ウエハＷ１上
の複数のショット領域ＳＡから選択される少なくとも３
つのショット領域ＳＡをサンプルショットとしてそのア
ライメントマーク位置をアライメント系２８ＡのＦＩＡ
系等で計測し、この計測結果とショット配列の設計座標
データに基づいて最小自乗法による統計演算により、全
てのショット配列データを演算する。これにより、上記
の座標系（Ｘ６、Ｙ４）上で各ショット領域ＳＡの座標
位置が算出される。なお、このＥＧＡの際の各部の動作
は主制御装置４０により制御され、上記の演算は主制御
装置４０により行なわれる。なお、ＥＧＡ方式のアライ
メント方法については、例えば特開昭６１−４４４２９
号公報に詳細に開示されている。

【０２０２】そして、主制御装置４０では、各ショット
の座標位置から前述した第１基準マークの座標位置を減
算することで、第１基準マークに対する各ショットの相
対位置関係を算出する。

【０２０３】ウエハステージＷＳ１側で、上記のウエハ
交換、アライメント動作が行なわれている間に、図１０
のステップ１１１に示されるように、ウエハステージＷ
Ｓ３側では、連続してステップ・アンド・スキャン方式
により露光が行なわれる（図７、図８参照）。

【０２０４】具体的には、前述したウエハＷ１側と同様
にして事前に基準マーク板ＦＭ３上の第１基準マークに
対する各ショットの相対位置関係の算出が行われてお
り、この結果と、レチクルアライメント顕微鏡３６Ａ、
３６Ｂによる基準マーク板ＦＭ３上の一対の第２基準マ
ークとそれに対応するレチクル上マークのウエハ面上投
影像の相対位置検出（これについては後に詳述する）の
結果とに基づいて、ウエハＷ３上のショット領域を投影
光学系ＰＬ１の光軸下方に順次位置決めしつつ、各ショ
ット領域の露光（レチクルＲ１のパターンの転写）の都
度、レチクルステージＲＳ１とウエハステージＷＳ３と
を走査方向（Ｙ方向）に同期走査させることにより、ス
キャン露光が行なわれる。この場合、ウエハＷ３上の１
つのショット領域へのレチクルＲ１のパターンの転写が
終了すると、次のショット領域の露光のため、ウエハス
テージＷＳ３は次ショットの走査開始位置まで少なくと
もＸ方向に移動（ステッピング）される。この露光の際
に、主制御装置４０では干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ２及び
ＲＩＸ１の計測値に基づいてレチクルステージＲＳ１の
位置及び速度を管理し、また、干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＸ
１、ＷＩＸ２の計測値に基づいてウエハステージＷＳ１
の位置及び速度を管理しつつ、両ステージＲＳ１、ＷＳ
１を制御する。

【０２０５】さらに、主制御装置４０は、干渉計ＲＩＹ
１、ＲＩＹ２から得られるレチクルステージＲＳ１の回
転量（ヨーイング量）と、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２か
ら得られるウエハステージＷＳ３の回転量（ヨーイング
量）とに基づいて、レチクルＲ１とウエハＷ１との相対
回転誤差を相殺するように、リニアアクチュエータ２２
によってＸ−Ｙ平面内でレチクルステージＲＳ１とウエ
ハステージＷＳ３との少なくとも一方を回転させる。こ
こで、レチクルステージＲＳ１を回転させるときは、投
影光学系ＰＬ１の光軸と一致する照明領域ＩＡＲの中心
を回転中心とし、ウエハステージＷＳ３を回転させると
きは、投影光学系ＰＬ１の光軸と一致する露光領域ＩＡ
の中心を回転中心とすることが望ましい。

【０２０６】また、主制御装置４０は走査露光中、露光
領域ＩＡ内でウエハＷ１の表面が投影光学系ＰＬ１の焦
点深度内に設定されるように、フォーカスセンサ３２Ａ
の検出結果、及び干渉計ＲＩＹ１、ＲＩＹ５と干渉計Ｒ
ＩＸ１、ＲＩＸ３とからそれぞれ得られるステージＷＳ
３のＸ軸及びＹ軸回りの回転量に基づいて、リニアアク
チュエータ２２によってウエハステージＷＳ３のＺ方向
の位置及び傾斜角を制御する。このとき、干渉計ＲＩＹ
１、ＲＩＹ５と干渉計ＲＩＸ１、ＲＩＸ３とからそれぞ
れ得られるレチクルステージＲＳ１のＸ軸及びＹ軸回り
の回転量を更にウエハステージＷＳ３の位置制御、即ち
ウエハＷ１のフォーカス・レべリング制御に用いるよう
にしても良い。また、レチクルステージＲＳ１のＸ軸及
びＹ軸回りの回転量に基づいて、この回転に起因して生
じ得る投影光学系ＰＬ１の結像特性（例えばディストー
ションなどの収差）の変化を補償するように、投影光学
系ＰＬ１の少なくとも１つの光学素子を移動するように
しても良い。

【０２０７】さらに、例えばフォーカスセンサ３２Ａと
同一構成のフォーカスセンサをレチクルステージＲＳ１
側に設けても良い。かかる場合には、予めダミーの走査
露光を行い、そのフオーカスセンサによってそのダミー
の走査露光中でのレチクルＲ１のＺ方向の位置、及び傾
斜角の情報をレチクルステージＲＳ１の位置と対応付け
てメモリに記憶し、この記憶した情報を用いて実際の走
査露光の際に、レチクルＲ１のＺ方向の位置変化、及び
傾斜を相殺するように、リニアアクチュエータ２２によ
ってレチクルステージＲＳ１の移動をフィードフォワー
ドにて制御するようにしても良く、あるいは、実際の走
査露光の際に、フォーカスセンサによってその走査露光
中のレチクルＲ１のＺ方向の位置、及び傾斜角の情報を
リアルタイムに計測し、この計測した情報に基づいて、
その位置変化及び傾斜を相殺するように、リニアアクチ
ュエータ２２によってレチクルステージＲＳ１の移動を
フィードバック制御するようにしても良い。

【０２０８】あるいは、フォーカスセンサ３２Ａの検出
結果と共に、レチクルステージＲＳ１側のフォーカスセ
ンサの検出結果を用いて、リニアアクチュエータ２２に
よってウエハステージＷＳ３の移動を制御して、ウエハ
Ｗ１のフォーカス・レべリング制御を行うようにしても
良い。

【０２０９】ところで、本実施形態では露光時間Ｔｅが
ウエハ交換時間とアライメント時間の合計時間よりも長
いので、ウエハステージＷＳ１側は、ウエハステージＷ
Ｓ３側の露光動作が終了するまで待っている（図１０ス
テップ１０３参照）。

【０２１０】そして、ウエハステージＷＳ３側の露光動
作が終了すると、ウエハステージＷＳ３が、図９に示さ
れるように、ローディングポジションまで移動する。こ
の移動は、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２の計測値に基づい
てＹ座標をほぼ固定した状態で、主制御装置４０によっ
て行われる。

【０２１１】そして、ウエハステージＷＳ３がローディ
ングポジションまで移動すると、アライメントが既に終
了しているウエハステージＷＳ１が図２に示される露光
位置まで移動される。この移動の際には、ウエハステー
ジＷＳ１の位置は、当初干渉計ＷＩＹ４（及びＷＩＹ
３）とＷＩＸ６の計測値に基づいて管理されているが、
この移動の途中で干渉計ＷＩＹ４とＷＩＸ６からの測長
ビームがウエハステージＷＳ１に当たらなくなる。しか
し、その前に干渉計ＷＩＸ６からの測長ビームがウエハ
ステージＷＳ１に当たっている状態で、干渉計ＷＩＸ
１、ＷＩＸ２からの測長ビームがウエハステージＷＳ１
に当たるようになるので、主制御装置４０ではその時点
で干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２をリセットし、以後、３つ
の干渉計ＷＩＹ３、ＷＩＸ１、ＷＩＸ２の計測値に基づ
いてウエハステージＷＳ１のＸＹ面内の位置を管理しつ
つ露光位置に向かって移動させる。その移動の途中、干
渉計ＷＩＹ３からの測長ビームがウエハステージＷＳ１
に当たらなくなる前に、干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９から
の測長ビームがそれぞれウエハステージＷＳ１に当たる
ようになるので、主制御装置４０では、それらの測長ビ
ームがウエハステージＷＳ１に当たった時点で干渉計Ｗ
ＩＹ１、ＷＩＹ９をリセットすることにより、ウエハス
テージＷＳ１の位置を干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９、ＷＩ
Ｘ１、ＷＩＸ２で規定される座標系（Ｘｅ、Ｙｅ）上で
管理することができるようになる。

【０２１２】なお、上記の説明では、干渉計ＷＩＸ１、
ＷＩＸ２と干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９とを時系列にリセ
ットするものとしたが、６つの干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ
２、ＷＩＸ６、ＷＩＹ１、ＷＩＹ３、ＷＩＹ９の各測長
ビームがウエハステージＷＳ１に照射されている状態
で、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２と干渉計ＷＩＹ１、ＷＩ
Ｙ９とをほぼ同時にリセットするようにしても良い。す
なわち、６つの干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２、ＷＩＸ６、
ＷＩＹ１、ＷＩＹ３、ＷＩＹ９の各測長ビームがウエハ
ステージＷＳ１に照射されている状態で、例えばレチク
ルアライメント顕微鏡３６Ａ、３６Ｂによって基準マー
ク板ＦＭ１上の一対の第２基準マークとそれに対応する
レチクルＲ１上の一対のマークとを検出する。そして、
レチクルアライメント顕微鏡３６Ａ、３６Ｂでそれぞれ
検出される第２基準マークとレチクル上のマークとの位
置ずれ量が所定値（例えば零）となる位置にウエハステ
ージＷＳ１を位置決めした状態で、干渉計ＷＩＸ１、Ｗ
ＩＸ２、及び干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９の各計測値を同
時にリセットする。この揚合、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ
２、及び干渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９のリセット時におけ
るレチクルステージＲＳ１の位置情報を、干渉計ＲＩＸ
１、ＲＩＹ１、ＲＩＹ２によって検出し、この位置情報
を主制御装置４０の内部メモリに記億しておく。これに
より、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２、ＷＩＹ１で規定され
るウエハ側の直交座標系（Ｘｅ、Ｙｅ）と、干渉計ＲＩ
Ｘ１、ＲＩＹ１、ＲＩＹ２で規定されるレチクル側の直
交座標系とが対応付けられることになり、結果的に後述
するレチクルアライメントが不要となる。そして、主制
制御装置４０は走査露光時、この記憶した位置情報と、
干渉計ＲＩＸ１、ＲＩＸ３、ＲＩＹ１、ＲＩＹ２の各計
測値とに基づいてレチクルステージＲＳ１の移動を制御
する。

【０２１３】また、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２、及び干
渉計ＷＩＹ１、ＷＩＹ９の各計測値をリセットする代わ
りに、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２の各計測値が干渉計Ｗ
ＩＸ６の計測値と等しくなり、かつ干渉計ＷＩＹ１、Ｗ
ＩＹ９の各計測値が干渉計ＷＩＹ３の計測値と等しくな
るように、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２、及び干渉計ＷＩ
Ｙ１、ＷＩＹ９の各計測値をプリセットするようにして
良い。この場合、前述したＥＧＡ方式で決定されるウエ
ハＷ１上の各ショット領域の座標系（Ｘ６、Ｙ４）上で
の座標位置を、干渉計ＷＩＸ１、ＷＩＸ２、ＷＩＹ１で
規定される座標系（Ｘｅ、Ｙｅ）上での座標位置として
そのまま使用することができる。従って、前述したよう
にＥＧＡ方式で決定されるウエハ上の各ショット領城の
座標位置から基準マーク板ＦＭ１上の第１基準マークの
座標位置を差し引くことにより、その第１基準マークに
対するウエハ上の各ショット領域の相対位置関係を求め
る必要がなくなる。但し、この場合は、前述した座標系
（Ｘ６、Ｙ４）上で計測されアライメント制御装置３０
から供給されたアライメント系２８Ａの指標中心を基準
とする基準マーク板ＦＭ１上の第１基準マークの位置の
情報をメモリに記憶しておく必要がある。あるいは、先
に、アライメント系２８Ａによって基準マーク板ＦＭ１
を検出した状態で干渉計ＷＩＹ４、ＷＩＸ６の各測定値
をプリセットした場合には、その時のアライメント系２
８Ａの指標中心を基準とする基準マーク板ＦＭ１上の第
１基準マークの位置の情報（及びそのときの干渉計の計
測値）とをメモリに記憶しておく必要がある。そして、
実際の露光の際には、露光に先立って、レチクル上マー
ク（投影光学系ＰＬ１の投影中心）と基準マーク板ＦＭ
１上の一対の第２基準マークの座標位置の相対位置関係
（及びそのときの干渉計の計測値）とを求めてメモリに
記憶し、上記の基準マーク板ＦＭ１上の第１基準マーク
の位置の情報と、上記相対位置関係と、ＥＧＡの計測結
果とに基づいて、ウエハＷ１上の各ショットの露光を行
うこととなる。

【０２１４】このようにして、ウエハステージＷＳ１の
露光位置への移動が完了すると、図１０のステップ１０
４に示されるウエハステージＷＳ１上のウエハＷ１の露
光が上記と同様にして行われるが、この露光に先立っ
て、次のようにしてレチクルアライメント顕微鏡３６
Ａ、３６Ｂによる基準マーク板ＦＭ１上の一対の第２基
準マークとそれに対応するレチクル上マークのウエハ面
上投影像の相対位置検出（レチクルアライメント）が行
われる。

【０２１５】すなわち、主制御装置４０では、座標系
（Ｘｅ、Ｙｅ）座標系上の原点位置にウエハステージＷ
Ｓ１を移動させ、レチクルアライメント顕微鏡３６Ａ、
３６Ｂにより露光光を用いて基準マーク板ＦＭ１上の一
対の第２基準マークとそれに対応するレチクル上マーク
のウエハ面上投影像の相対位置検出を行なう。

【０２１６】これにより、座標系（Ｘｅ、Ｙｅ）におけ
る基準マーク板ＦＭ１上の一対の第２基準マークの座標
位置と、レチクル上マークのウエハ面上投影像座標位置
が検出されることとなり、両者の差により露光位置（投
影光学系ＰＬ１の投影中心）と基準マーク板ＦＭ１上の
一対の第２基準マークの座標位置の相対位置関係が求め
られる。

【０２１７】そして、主制御装置４０では、先に求めた
基準マーク板ＦＭ１上の第１基準マークに対する各ショ
ットの相対位置関係と、露光位置と基準マーク板ＦＭ１
上の一対の第２基準マークの座標位置の相対関係より、
最終的に露光位置と各ショットの相対位置関係を算出す
る。その結果に応じて、ウエハＷ１上の各ショットの露
光が行なわれることとなる。

【０２１８】上述のように、干渉計のリセット動作を行
なっても高精度アライメントが可能な理由は、アライメ
ント系２８Ａにより基準マーク板ＦＭ１上の第１基準マ
ークを計測した後、ウエハＷ１上の各ショット領域のア
ライメントマークを計測することにより、第１基準マー
クと、ウエハマークの計測により算出された仮想位置と
の間隔を同一のセンサにより算出しているためである。
この時点で第１基準マークと露光すべき位置の相対位置
関係（相対距離）が求められていることから、露光前に
レチクルアライメント顕微鏡３６Ａ、３６Ｂにより露光
位置と第２基準マーク位置（第１基準マークとの位置関
係は既知である）との対応がとれていれば、その値に前
記相対距離を加えることにより、干渉計の干渉計ビーム
がウエハステージの移動中に切れて再度リセットを行な
ったとしても高精度な露光動作を行なうことができるか
らである。

【０２１９】なお、第１基準マーク及び一対の第２基準
マークは常に同じ基準マーク板上にあるので、描画誤差
を予め求めておけばオフセット管理のみで変動要因は無
い。また、一対の第２基準マークもレチクル描画誤差に
よるオフセットを持つ可能性があるが、例えば特開平７
―１７６４６８号公報に開示されるように、レチクルア
ライメント時に複数マークを用いて描画誤差の軽減を行
なうか、レチクルマーク描画誤差を予め計測しておけ
ば、同様にオフセット管理のみで対応できる。

【０２２０】なお、本出願人は、２つのウエハステージ
を用いて、一方のウエハステージでは露光動作を行いつ
つ、他方のウエハステージではウエハの交換及びアライ
メントを行う露光方法及び露光装置について、例えば特
開平１０−１６３０９８号公報に開示している。この公
報には、２つウエハステージをアライメントする際に、
干渉計の一つの測長ビームで追従できない範囲に渡って
ウエハステージが移動する場合に、干渉計をリセットす
る方法並びにステージ上に形成された基準マークを用い
てウエハステージの位置を追跡する方法等が開示されて
おり、上記の一連の並行処理動作の過程で行われる主制
御装置による干渉計のリセット動作は、上記公報に記載
の動作と全く同様である。

【０２２１】このようにして、レチクルアライメントが
行われ、ウエハステージＷＳ１上で露光が行われている
間に、これと並行してウエハステージＷＳ３側では、先
に説明したウエハステージＷＳ１側におけると同様のウ
エハ交換、アライメント、待ち（ステップ１１２〜１１
４）の動作が行われている。

【０２２２】そして、ステップ１０４の露光が終了する
と、以後、上記と同様の並行処理が繰り返される。

【０２２３】本実施形態の露光装置１０では、このよう
なウエハステージＷＳ１、ＷＳ３の並行動作と同時に、
残りのウエハステージＷＳ２、ＷＳ４側でも同様の並行
動作が、ウエハステージＷＳ１とＷＳ２、ＷＳ３とＷＳ
４の動きが全く左右対称となるようにして行われる。

【０２２４】発明者等が、簡単なシミュレーションによ
り試算した結果、この露光装置１０が採用する基本的構
成であるダブルレチクルステージ＋ダブルウエハステー
ジの構成により、上述した通常露光により、露光時間Ｔ
ｅがウエハ交換時間とアライメント時間の総和（Ｔｃ＋
Ｔａ）の２倍かかる場合には、従来の露光装置と比べて
スループットが約３倍に向上し、露光時間Ｔｅが時間
（Ｔｃ＋Ｔａ）と同等である場合にはスループットが約
４倍に向上するとの結論が得られた。

【０２２５】次に、前述した第１レチクルＲ１と第２レ
チクルＲ２とを用いて、二重露光を行う場合について説
明する。この場合、第１レチクルＲ１には転写すべきパ
ターンの第１分解パターン（Ａパターンとする）が形成
され、第２レチクルＲ２には転写すべきパターンの第２
分解パターン（Ｂパターンとする）が形成されているも
のとする。

【０２２６】図１１には、この場合のウエハステージＷ
Ｓ１とＷＳ３との処理の流れが示されている。

【０２２７】図１１のステップ１２１〜ステップ１２２
において、前述した通常露光の場合と同様にしてウエハ
ステージＷＳ１上でウエハ交換、アライメントの動作が
行われる。このとき、ウエハステージＷＳ３側では、前
述と同様にしてステップ・アンド・スキャン方式の露光
が行われ、第１レチクルＲ１のパターンがウエハＷ３上
の各ショット領域に順次転写される（ステップ１３
１）。

【０２２８】このステップ１３１における露光の途中
で、ウエハステージＷＳ１は待ち状態に入っているが、
この場合には、ステップ１３１の露光が終了してもウエ
ハステージＷＳ３側では、直ぐにウエハ交換は行われな
いので、ウエハステージＷＳ１は待ち状態を継続する。

【０２２９】ところで、ステップ１３１における露光動
作が行われている間、ウエハステージＷＳ４側では、こ
れと同時に、ウエハステージＷＳ３と同様にしてステッ
プ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、第２レチク
ルＲ２のパターンがウエハＷ４上の各ショット領域に順
次転写され、ステップ１３１における露光動作の終了と
ほぼ同時に、このウエハステージＷＳ４側の露光動作も
終了する。

【０２３０】そして、これらの露光動作が終了すると、
レチクル交換機構２０によりレチクルステージＲＳ１上
のレチクルＲ１とレチクルステージＲＳ２上のレチクル
Ｒ２とが交換される（図１１のステップ１３２）。この
レチクル交換は、駆動装置２１によりロボットアーム２
０ｂ、２０ｃを用いて行われる。このレチクル交換が終
了すると、ウエハステージＷＳ３側では、前述と同様に
してレチクルアライメントが行われ、それに続いてステ
ップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、第２レチ
クルＲ２のパターンがウエハＷ３上の各ショット領域に
順次転写される（ステップ１３３）。これにより、上記
ステップ１３１で第１レチクルＲ１に描画された第１分
解パターンが転写されているウエハＷ３上の各ショット
領域には、第２レチクルＲ２に描画された第２分解パタ
ーンが重ねて転写されることとなる。このようなステッ
プ１３２、１３３の動作と並行してウエハステージＷＳ
４側ではレチクルアライメント及びステップ・アンド・
スキャン方式の露光が行われ、上記ステップ１３１と同
時期に第２レチクルＲ２上の第２分解パターンが転写さ
れているウエハＷ４上の各ショット領域に、第１レチク
ルＲ１上の第１分解パターンが重ねて転写されることと
なる。

【０２３１】上記のステップ１３３における露光動作が
行われている間も、ウエハステージＷＳ１側では、図１
１のステップ１２３に示されるように待ち状態を継続し
ている。

【０２３２】この場合のウエハＷ３上の具体的な二重露
光の露光順序としては、図１２（Ａ）に示されるよう
に、ウエハＷ３の各ショット領域をレチクルＲ１（Ａパ
ターン）を使ってＡ１〜Ａ１２まで順次スキャン露光を
行なった後、図１２（Ｂ）に示されるＢ１〜Ｂ１２の順
序でレチクルＲ２（Ｂパターン）を使って順次スキャン
露光を行なう。

【０２３３】そして、ウエハステージＷＳ３側の上記の
二重露光動作が終了すると、ウエハステージＷＳ３が、
ローディングポジションまで移動する。この移動は、上
記通常露光の場合と同様にして行われる。

【０２３４】そして、ウエハステージＷＳ３がローディ
ングポジションまで移動すると、アライメントが既に終
了しているウエハステージＷＳ１が露光位置まで前述し
た通常露光の場合と同様にして移動される。

【０２３５】このようにして、ウエハステージＷＳ１の
露光位置への移動が完了すると、ウエハステージＷＳ１
上でウエハＷ１に対するレチクルＲ２のパターン転写
（ステップ１２４）、レチクル交換（ステップ１２
５）、ウエハＷ１に対するレチクルＲ１のパターン転写
（ステップ１２６）が、上記と同様にして行われる。

【０２３６】このようにして、ウエハステージＷＳ１上
で二重露光が行われている間に、これと並行してウエハ
ステージＷＳ３側では、先に説明したウエハステージＷ
Ｓ１側におけると同様のウエハ交換、アライメント、待
ち（ステップ１３４〜１３６）の動作が行われている。

【０２３７】そして、ステップ１２６の露光が終了する
と、以後、上記と同様の並行処理が繰り返される。上記
の二重露光時の各部の動作も主制御装置４０によって制
御される。

【０２３８】本実施形態の露光装置１０では、このよう
なウエハステージＷＳ１、ＷＳ３の並行動作と同時に、
残りのウエハステージＷＳ２、ＷＳ４側でも同様の並行
動作が、ウエハステージＷＳ１とＷＳ２、ＷＳ３とＷＳ
４の動きが全く左右対称となるようにして行われる。

【０２３９】発明者等が、簡単なシミュレーションによ
り試算した結果、この露光装置１０が採用する基本的構
成であるダブルレチクルステージ＋ダブルウエハステー
ジの構成により、上述した二重露光により、ウエハ１枚
に対する１回の露光時間Ｔｅがウエハ交換時間とアライ
メント時間の総和（Ｔｃ＋Ｔａ）の２倍かかり、レチク
ル交換時間を露光時間Ｔｅの約半分とすると、従来の露
光装置と比べてスループットが約２．４倍に向上すると
の結論が得られた。

【０２４０】このように、本実施形態の露光装置１０に
よれば、従来の二重露光にとって最大の課題であったス
ループットを飛躍的に向上させることができるので、先
に説明した種々の二重露光法を用いることにより、高解
像度とＤＯＦの向上効果により０．１μｍＬ／Ｓまでの
露光を実現するが可能になり、高スループットで２５６
Ｍビット、１ＧビットのＤＲＡＭの量産を実現すること
ができる。

【０２４１】ところで、上記の説明では、図１０のステ
ップ１０３、ステップ１１４、図１１のステップ１２
３、ステップ１３６等の待ち時間が存在することを前提
に説明したが、この待ち時間は、デバイスの生産に何ら
寄与しないので、この待ち時間を短くするための手法と
して、ＥＧＡのサンプルショット及び１つのサンプルシ
ョットで検出するアライメントマークの少なくとも一方
を増やすことが考えられる。このようにすれば、アライ
メント精度が向上するというメリットがある。例えば、
先に説明した通常露光の場合には、サンプルショット
を、待ち時間が殆どなくなる程度に増やしても良い。

【０２４２】また、本実施形態の露光装置１０による
と、上記スループット向上の効果に加え、以下のような
数々の効果も得られる。

【０２４３】例えば、単にウエハステージを２つ用い
て、露光動作と他の動作、例えばアライメント動作を並
行処理する場合には、一方のウエハステージ側のスキャ
ン露光時にレチクルステージ又はウエハステージの加減
速時に生じる反力がベース盤１８を含むボディを加振
し、この振動により他方のウエハステージ側のアライメ
ント精度が劣化する等の不都合が考えられるが、本実施
形態では、次のような理由により、このような不都合が
生じないようになっている。

【０２４４】すなわち、第１、第２レチクルステージＲ
Ｓ１、ＲＳ２がほぼ同一質量Ｍを有するとともに、前記
第１、第２、第３、第４ウエハステージＷＳ１、ＷＳ
２、ＷＳ３、ＷＳ４がほぼ同一質量ｍを有し、しかも第
１レチクルステージＲＳ１と第２レチクルステージＲＳ
２とが互いに逆向きに、従ってウエハステージＷＳ１と
ＷＳ２も互いに逆向きに同一方向に移動しながら同一の
走査速度で走査露光が行われるので、レチクルステージ
ＲＳ１とレチクルステージＲＳ２の加減速時にベース盤
１８に生ずる反力が相互に打ち消され、また、ウエハス
テージＷＳ１とＷＳ２の加減速時にベース盤１８に生ず
る反力が互いに打ち消される。また、この場合、レチク
ルステージＲＳ１、ＲＳ２、ウエハステージＷＳ１、Ｗ
Ｓ２が同一面上を同一直線上に沿って移動するので、ベ
ース盤１８には、θ回転（ヨーイング）、ローリング、
ピッチングも殆ど生じない。

【０２４５】従って、ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２の
走査露光動作とウエハステージＷＳ３、ＷＳ４のアライ
メント動作とが同時並行的に行われるにもかかわらず、
ボディの振動によりアライメント精度が悪化する等の不
都合が生じるのを確実に防止することができる。また、
ウエハステージＷＳ３、ＷＳ４のアライメント動作もこ
れらのステージを同時にかつベース盤１８を含むボディ
の重心移動が殆ど生じないような順序及び経路で移動し
ながら行うことにより、除振パッド１６としてパッシブ
なエアパッド等を用いて設置床からの振動をマイクロＧ
レベルで絶縁するのみで、ボディには殆ど振動が生じな
い。従って、同期制御回路やアクティブ除振装置等の特
別な装置を設けることなく、アライメント及び露光精度
ともに向上させることができ、ほぼ同期誤差零でレチク
ルステージＲＳ１、ＲＳ２と２つのウエハステージとを
走査することが可能となる。

【０２４６】また、本実施形態では、第１、第２投影光
学系ＰＬ１、ＰＬ２が同一の投影倍率βを有し、レチク
ルステージＲＳ１、ＲＳ２の質量Ｍが各ウエハステージ
（ＷＳ１、ＷＳ２、ＷＳ３、ＷＳ４）の質量ｍの前記投
影倍率β倍であることから、仮に、レチクルステージＲ
Ｓ１、ＲＳ２の走査速度が異なっていても、主制御装置
４０により２次元リニアアクチュエータ２２を介して、
レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２の少なくとも一方、及
びウエハステージＷＳ１（又はＷＳ３）、ＷＳ２（又は
ＷＳ４）の少なくとも一方でそれぞれ加速距離（減速距
離）とを調整して、レチクルステージＲＳ１とＲＳ２と
でその加速度（減速度）、及びウエハステージＷＳ１
（又はＷＳ３）とＷＳ２（又はＷＳ４）とでその加速度
（減速度）がほぼ等しくなるようにその移動を制御する
ことで、レチクルステージＲＳ１とウエハステージＷＳ
１（又はＷＳ３）とを第１投影光学系ＰＬ１の投影倍率
βに応じた速度比で第１方向に同期移動するとともに、
レチクルステージＲＳ１とウエハステージＷＳ２（又は
ＷＳ４）とを第２投影光学系ＰＬ２の投影倍率βに応じ
た速度比で第１方向に同期移動することにより、相互に
同期移動するレチクルステージとウエハステージとの間
で運動量保存の法則が成立し、同期制御回路やアクティ
ブ除振装置等の特別な装置を設けることなく、ほぼ同期
誤差零で走査することが可能となる。

【０２４７】また、本実施形態では、投影光学系ＰＬ
１、ＰＬ２がミラーを３つ含む反射屈折光学系であるこ
とから、波長２００ｎｍ以下の照明光を用いて、投影光
学系をそれほど大型化することなく、サブミクロンオー
ダー以下の微細パターンの高精度な転写が可能になる。

【０２４８】さらに、本実施形態によると、上述したよ
うな高スループットが得られるため、オフアクシスのア
ライメント系を投影光学系ＰＬより大きく離して設置し
たとしてもスループットの劣化の影響が殆ど無くなる。
このため、直筒型の高Ｎ．Ａ．（開口数）であって且つ
収差の小さい光学系を設計して設置することが可能とな
る。

【０２４９】しかしながら、本発明に係る露光装置及び
露光方法が上記実施形態に限定されないことは勿論であ
る。

【０２５０】例えば、第１レチクルステージＲＳ１とウ
エハステージＷＳ１（又はＷＳ３）との質量比は第１投
影光学系ＰＬ１の投影倍率と等しくなっていなくても良
く、同様にレチクルステージＲＳ２とウエハステージＷ
Ｓ２（又はＷＳ４）との質量比も第２投影光学系ＰＬ２
の投影倍率に等しくなっていなくても良い。この場合、
第１レチクルステージＲＳ１と第１ウエハステージＷＳ
１とを逆向きに移動してもその加減速時に相殺されずに
残存する反力と、第２レチクルステージＲＳ２と第２ウ
エハステージＷＳ２とを逆向きに移動してもその加減速
時に相殺されずに残存する反力とが、互いに打ち消し合
うようにしておく。具体的には、第１及び第２レチクル
ステージＲＳ１、ＲＳ２の質量と、第１及び第２ウエハ
ステージＷＳ１、ＷＳ２の質量との少なくとも一方が異
なっている場合には、第１レチクルステージＲＳ１及び
第１ウエハステージＷＳ１と、第２レチクルステージＲ
Ｓ２及び第２ウエハステージＷＳ２とで加減速度を異な
らせ、その加減速時に生じる反力をほぼ等しくして打ち
消し合わせれば良い。このとき、第１レチクルステージ
ＲＳ１及び第１ウエハステージＷＳ１と、第２レチクル
ステージＲＳ２及び第２ウエハステージＷＳ２とで、そ
の各加減速度に応じて走査露光前後の助走距離や加速開
始位置などを調整する。

【０２５１】また、第１及び第２レチクルステージＲＳ
１、ＲＳ２の質量同士、第１及び第２ウエハステージＷ
Ｓ１、ＷＳ２の質量同士をそれぞれ等しくしなくても良
い。この場合、第１及び第２レチクルステージＲＳ１、
ＲＳ２を逆向きに移動してもその加減速時に相殺されず
に残存する反力と、第１及び第２ウエハステージＷＳ
１、ＷＳ２を逆向きに移動してもその加減速時に相殺さ
れずに残存する反力とが、互いに打ち消し合うようにし
ておく。例えば、第１レチクルステージＲＳ１と第１ウ
エハステージＷＳ１との質量比を第１投影光学系ＰＬ１
の倍率にほぼ等しくし、かつ第２レチクルステージＲＳ
２と第２ウエハステージＷＳ２との質量比を第２投影光
学系ＰＬ２の倍率にほぼ等しくしておけば良い。

【０２５２】あるいは、第１レチクルステージＲＳ１と
第１ウエハステージＷＳ１との質量比と第１投影光学系
ＰＬ１の倍率と、第２レチクルステージＲＳ２と第２ウ
エハステージＷＳ２との質量比と第２投影光学系ＰＬ２
の倍率との少なくとも一方が異なっている場合には、第
１レチクルステージＲＳ１及び第１ウエハステージＷＳ
１の加減速度と、第２レチクルステージＲＳ２及び第２
ウエハステージＷＳ２の加減速度とを異ならせ、その加
減速時に生じる反力をほぼ等しくして打ち消し合わせて
も良い。このとき、第１レチクルステージＲＳ１及び第
１ウエハステージＷＳ１と、第２レチクルステージＲＳ
２及び第２ウエハステージＷＳ２とで、その各加減速度
に応じて走査露光前後の助走距離や加速開始位置などを
調整する。

【０２５３】さらに、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２
とでフォトレジストの感度特性が異なることがある。こ
の場合でも、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とで走査
露光中の移動速度を異ならせることなく同一として、第
１及び第２ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２を同一条件で
駆動する。これにより、第１及び第２ウエハステージＷ
Ｓ１、ＷＳ２の走査露光前の助走期間中の加速度を同一
とし、かつ加速開始時刻も同一とすることができる。ま
た、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とでその走査露光
終了時刻が同一となり、減速開始時刻を一致させること
ができ、かつ減速度も同一にすることができる。さらに
スループットを考慮すると、第１及び第２ウエハＷ１、
Ｗ２の走査速度をウエハステージの最高移動速度に設定
することが望ましい。但し、フォトレジストの感度特性
が異なる第１及び第２ウエハＷ１、Ｗ２の走査速度を同
一にするときは、第１及び第２ウエハＷ１、Ｗ２にそれ
ぞれフォトレジストの感度特性に応じた適正露光ドーズ
を与えるために、そのフォトレジストの感度特性と走査
速度とに基づいて、第１及び第２ウエハＷ１、Ｗ２の少
なくとも一方の走査露光条件も変更する。ここで、露光
用照明光が連続光である場合は、ウエハ上での照明光の
強度と、ウエハ上での照明光の走査方向の幅との少なく
とも一方を調整すればよく、露光用照明光がパルス光で
ある場合は、ウエハ上での照明光の強度と、ウエハ上で
の照明光の走査方向の幅と、パルス光源の発振周波数と
の少なくとも１つを調整すれば良い。

【０２５４】なお、第１及び第２レチクルステージＲＳ
１、ＲＳ２の質量同士と、第１及び第２ウエハステージ
ＷＳ１、ＷＳ２の質量同士との少なくとも一方が異なる
場合には、前述したように第１ウエハＷ１と第２ウエハ
Ｗ２とでそのプリスキャン中に発生する反力がほぼ等し
くなるようにその加速度を異ならせるようにすればよ
く、さらに第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とで走査露
光開始時刻を同一とし、かつその反力の発生の時間差を
極力小さくするように、第１及び第２ウエハの少なくと
も一方の助走距離や加速開始位置などを調整することが
望ましい。

【０２５５】また、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２と
でその走査速度が異なるときは、第１ウエハＷ１と第２
ウエハＷ２とで１ショット当たりの走査露光時間、即ち
走査露光終了時刻も異なり得る。そこで、例えば第１ウ
エハＷ１の走査露光終了時刻が第２ウエハＷ２の走査露
光終了時刻よりも早い場合には、走査露光終了後も第１
ウエハＷ１を、走査露光中の移動速度で移動し続け、第
２ウエハＷ２の走査露光終了後の減速開始とほぼ同時
に、第１ウエハＷ１の減速を開始する。このとき、第１
及び第２レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２や第１及び第
２ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２の各質量に応じて、走
査露光後の第１及び第２ウエハの減速度をそれぞれ決定
する。これにより、減速期間中に発生する反力をほぼ相
殺することができる。

【０２５６】なお、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２と
でフォトレジストの感度特性が同じであっても、ショッ
ト領域の走査方向の幅が異なる場合には、第１ウエハＷ
１と第２ウエハＷ２とで１ショット当たりの走査露光時
間が異なる。このような場合には、前述と同様に第１及
び第２ウエハＷ１、Ｗ２の少なくとも一方の走査速度を
調整してその走査露光時間を一致させることが望まし
い。このとき、第１及び第２ウエハにそれぞれ適正露光
ドーズを与えるために、その調整された走査速度とフォ
トレジストの感度とに基づいて、走査速度が調整される
第１及び第２ウエハの少なくとも一方の走査露光条件も
変更する。

【０２５７】なお、上記実施形態では、第１、第２投影
光学系ＰＬ１、ＰＬ２が共にレチクルパターンの部分倒
立像をウエハ上に投影する場合について説明したが、例
えば、第１投影光学系ＰＬ１が第１レチクルＲ１のパタ
ーンの部分正立像を第１ウエハＷ１上に投影するような
場合も考えられる。かかる場合には、第１投影光学系Ｐ
Ｌ１の倍率に応じた速度比で、第１レチクルＲ１と第１
ウエハＷ１とをＹ方向に沿って同じ向きに移動すること
になる。この場合には、第２投影光学系ＰＬ２も第２レ
チクルパターンの部分正立像を第２ウエハＷ２上に投影
するものとし、かつ第２レチクルＲ２と第２ウエハＷ２
とをＹ方向に沿って同じ向きに移動するとともに、その
移動方向を第１レチクルＲ１及び第１ウエハＷ１の移動
方向と逆向きに定めるようにする。これにより、第１レ
チクルＲ１と第１ウエハＷ１との同期移動によって生じ
る反力と、第２レチクルＲ２と第２ウエハＷ２との同期
移動によって生じる反力とがほぼ相殺されることにな
る。

【０２５８】ところで、第１ウエハＷ１上の複数の区画
領域（ショット領域）に順次第１レチクルＲ１のパター
ンを転写し、かつ第２ウエハＷ２上の複数の区画領域
（ショット領域）に順次第２レチクルＲ２のパターンを
転写するとき、第１及び第２ウエハステージＷＳ１、Ｗ
Ｓ２はそれぞれ１つの区画領域の走査露光が終了するた
びに走査方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に移
動される。このとき、第１及び第２ウエハステージＷＳ
１、ＷＳ２をそれぞれＸ方向に沿って互いに逆向きにス
テッピングさせることが望ましい。これにより、Ｘ方向
に生じる反力がほぼ相殺されることになる。但し、この
場合、第１及び第２ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２は同
一直線上でステッピングされないので、ベース盤１８に
は回転モーメントが発生して振動が生じるが、第１及び
第２ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２が配置されるベース
盤１８を載置する除振パッド１６とは別に、その除振パ
ッド１６が設置される床（又はベースプレート）上にフ
レームを設け、かつベース盤１８とフレームとの間に例
えばボイスコイルモータを配置し、前述の回転モーメン
トを相殺する力をそのベース盤１８に与えるようにして
も良い。

【０２５９】また、上記実施形態では、第１ウエハＷ１
と第２ウエハＷ２とのショット領域の数が同一であるこ
とを前提に、第１ウエハステージＷＳ１と第２ウエハス
テージＷＳ２が常に同様の動作をする場合について説明
したが、例えば、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とで
パターンを転写すべきショット領域（区画領域）の数が
異なる場合もある。例えば、第１ウエハＷ１の区画領域
の数が第２ウエハＷ２の区画領域の数よりも多いときに
は、第２ウエハＷ２上の全ての区画領域に対する第２レ
チクルＲ２のパターンの転写が終了した後も、第１ウエ
ハＷ１上の全ての区画領域に対する第１レチクルＲ１の
パターンの転写が終了するまで、第１レチクルステージ
ＲＳ１と第１ウエハステージＷＳ１との同期移動と並行
して、第２レチクルステージＲＳ２と第２ウエハステー
ジＷＳ２とを駆動（空移動）してその反力を相殺するこ
とが望ましい。

【０２６０】また、ウエハ上の１つの区画領域に形成さ
れたパターンが不良であるときは、通常その区画領域に
は次層以降のパターンを転写しない。しかしながら、上
記実施形態の露光装置１０では反力を相殺するために、
不良パターンが形成された区画領域であっても、レチク
ルとウエハとを同期移動してレチクルパターンをその区
画領域に転写する、若しくはレチクルステージとウエハ
ステージとを空移動させることが望ましい。

【０２６１】これまでの説明では、各レチクルステー
ジ、各ウエハステージの移動に伴う反力がベース盤１８
の振動要因とならないように、第１、第２レチクルステ
ージＲＳ１、ＲＳ２、第１〜第４ウエハステージＷＳ１
〜ＷＳ４の加減速度、走査速度、移動経路、動作シーケ
ンス、質量等を工夫することにより、各ステージの移動
によってベース盤１８に作用する反力同士を結果的に相
殺する種々のケースについて説明したが、このようなス
テージに関連する種々の工夫を必ずしも行う必要はな
い。すなわち、第１、第２レチクルステージＲＳ１、Ｒ
Ｓ２と第１〜第４ウエハステージＷＳ１〜ＷＳ４の質量
との比が投影光学系ＰＬの質量比と無関係であり、例え
ばレチクルステージＲＳ１、ＲＳ２同士の加減速度、走
査速度が異なっていても、次の第２の実施形態のような
構成を採用することにより、各ステージの移動によって
ベース盤１８に作用するそれぞれの反力がベース盤１８
の振動要因とならないようにすることができる。

【０２６２】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図１３に基づいて説明する。ここで、前述し
た第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分には同
一の符号を用いるとともに、その説明を簡略にし若しく
は省略するものとする。図１３には、第２の実施形態に
係る露光装置２００の構成が概略的に示されている。

【０２６３】この露光装置２００は、いわゆるステップ
・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置で
ある。前述した第１の実施形態の露光装置１０では、４
つの防振パッド１６により水平に支持されたベース盤１
８上に、磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ２２に
よってウエハステージＷＳ１〜ＷＳ４及びレチクルステ
ージＲＳ１、ＲＳ２が浮上支持されていたが、この露光
装置２００では、前記ベース盤１８に代えて定盤１９０
が設けられ、この定盤１９０が４つの除振パッド１６に
より水平に支持され、定盤１９０上に上記２次元リニア
アクチュエータ２２と同様の不図示の磁気浮上型２次元
リニアアクチュエータ（以下、便宜上「第２リニアアク
チュエータ」と呼ぶ）により、前記ベース盤１８と同様
に、磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ２２によっ
てウエハステージＷＳ１〜ＷＳ４及びレチクルステージ
ＲＳ１、ＲＳ２を浮上支持するベース盤１８０が浮上可
能に支持されている点に特徴を有する。

【０２６４】第２リニアアクチュエータは、前述した２
次元リニアアクチュエータ２２と同様に、ベース盤１８
０の底面に埋め込まれた複数のマグネットと、定盤１９
０の内部にほぼ全面に渡って所定間隔で埋め込まれたコ
イル（Ｘ回路、Ｙ回路、Ｚ回路を構成する）とによって
構成されている。この場合、ベース盤１８０は、その底
面に設けられたマグネットの磁力と前記Ｚ回路を構成す
るコイルに流れる電流が前述した主制御装置４０（図５
参照）により一定値制御されることにより、発生するＺ
方向の磁力の作用によって定盤１９０上に浮上支持され
ている。また、このベース盤１８０は、主制御装置４０
により前記Ｘ回路、Ｙ回路を構成するコイルに流れる電
流が制御されることにより、定盤１９０に対して任意の
２次元方向に相対駆動されるようになっている。

【０２６５】また、ベース盤１８０及び定盤１９０の照
明光ＥＬが通過する部分には、開口部１８０ａ、１８０
ｂ及び開口部１９０ａ、１９０ｂがそれぞれ形成されて
いる。この場合、ベース盤１８０の質量は、上記６つの
ステージの内の質量が最も小さいステージを基準として
少なくとも９倍程度以上に定められている。これは、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である。また、ステージの移動
に伴う、ベース盤１８０の移動量は、各ステージとベー
ス盤１８０の質量比に応じて定まるため、本実施形態の
ようにベース盤１８０の質量を、上記６つのステージの
内の質量が最も小さいステージを基準として少なくとも
９倍程度以上に定めれば、ベース盤１８０の移動量が小
さくなり、これに応じて開口部１９０ａ、１９０ｂを小
さくすることができるという利点もある。

【０２６６】その他の部分の構成は、前述した第１の実
施形態と同様になっている。

【０２６７】このようにして構成された本第２の実施形
態の露光装置２００によれば、前述した第１の実施形態
と同等の効果を得ることができる。

【０２６８】また、本第２の実施形態の場合、ウエハス
テージＷＳ１〜ＷＳ４、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ
２とベース盤１８０、ベース盤１８０と定盤１９０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ＷＳ１〜ＷＳ
４、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ２と、ベース盤１８
０と、定盤１９０とを含む系全体として運動量保存則が
成立する。これは、６つのステージ、すなわちウエハス
テージＷＳ１〜ＷＳ４、及びレチクルステージＲＳ１、
ＲＳ２の内のいずれか１つ若しくは複数のステージが同
時に移動する場合には、これらのステージの駆動力若し
くは駆動力の合力に対する反力の大きさ及び方向に応じ
て、ベース盤１８０が、上記系の重心位置の移動及びそ
れによる偏荷重をキャンセルするように移動するからで
ある。

【０２６９】従って、本第２の実施形態では、上記６つ
のステージのそれぞれが同時に任意の方向に移動（移動
量零を含む）しても、上記系の全体の重心を所定位置に
保持することができ、定盤１９０の振動、ひいては露光
装置２００の本体の振動を防止することができる。この
ため、本実施形態では、レチクルステージＲＳ１、ＲＳ
２同士、４つのステージＷＳ１〜ＷＳ４の質量が異なっ
ていても良く、レチクルステージ間、１組のレチクルス
テージとウエハステージ間のいずれにおいても駆動反力
同士が相殺されなくても、結果的にベース盤１８０に作
用する反力の合力及び大きさに応じて定盤１９０に対し
てベース盤１８０が移動し、これにより露光装置２００
の振動を防止することができる。

【０２７０】すなわち、この露光装置２００では、ステ
ージの移動に起因する露光装置本体の振動を考慮する必
要がないので、前述したステージの空移動等が不要であ
る。従って、この露光装置２００では、アライメント計
測の精度を最大限向上させることができる。また、複数
のレチクルステージ及びウエハステージを移動する場合
に、前述のように個々のステージの駆動によりベース盤
１８０に対して作用する反力同士を互いにキャンセルす
るためにステージの移動路や速度をステージ間で調整す
る必要がなく、複数のウエハステージ上のウエハに対し
て並行して走査露光を場合の各ステージの動作シーケン
スに対応する制御アルゴリズムの簡略化が可能である。

【０２７１】また、上記第１の実施形態では、アライメ
ント動作及びウエハ交換動作と、露光動作とを並行処理
する場合について述べたが、これに限らず、本第２の実
施形態では、２つのウエハステージ上で同時に行う動作
として、任意の動作の組み合わせが可能である。例え
ば、アライメント系２８Ａのベースラインチェック（Ｂ
ＣＨＫ）、ウエハ交換が行われる度に行うキャリブレー
ション等のシーケンスについても同様に露光動作と並行
処理するようにしても良い。

【０２７２】また、露光装置２００では、レチクルステ
ージＲＳ１、ＲＳ２の位置やウエハステージＷＳＴ１〜
ＷＳＴ４の位置の変化にて露光装置本体が全体的に傾い
た場合に、主制御装置４０では、第２リニアアクチュエ
ータの制御応答を数Ｈｚにて制御することにより、その
傾き方向にベース盤１８０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。すなわち、第２の実施形態
では、かかる点を考慮して、ベース盤１８０を第２リニ
アアクチュエータにより定盤１９０上に浮上支持したも
のである。しかしながら、ベース盤１８０をエアベアリ
ング、あるいは電磁気的相互作用により単に浮上支持す
る浮上機構を、第２リニアアクチュエータに代わりに設
けても良い。また、本第２の実施形態においてもベース
盤１８０及び定盤１９０の少なくなくとも各開口部に対
応する部分を光透過部材で形成しても良い。

【０２７３】なお、上記第１実施形態の露光装置１０に
おいて、ウエハ上の例えば１つの区画領域と別の区画領
域とに順次レチクルパターンを転写するとき、前記１つ
の区画領域の走査露光と前記別の区画領域の走査露光と
の間でウエハステージを停止させることなく移動させる
ことが望ましい。さらに、その走査露光間でのウエハの
移動軌跡が放物線状（又はＵ次状）となるように移動す
ることが望ましい。かかる場合には、ウエハステージは
レチクルステージの減速中にステッピング方向への加速
が開始され、かつレチクルステージの次ショットの露光
のための加速中に減速されることになるが、このとき、
第１ウエハステージＷＳ１と第２ウエハステージＷＳ２
とでそのステッピング方向を逆向きにするとともに、そ
の加減速のタイミングを一致させることが望ましい。一
方、第２の実施形態の露光装置２００では、上記の如
く、第１ウエハステージＷＳ１と第２ウエハステージＷ
Ｓ２とでそのステッピング方向を逆向きにしたり、その
加減速のタイミングを一致させたりしなくても良い。

【０２７４】なお、上記実施形態では、同一面上を移動
するウエハステージが４つ設けられた場合について説明
したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば
第１、第２ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２と同一面上を
移動する第３ウエハステージＷＳ３とが設けられ、アラ
イメントマークを検出するアライメント系も１つだけ設
けられていても良い。かかる場合であっても、第１、第
２ウエハステージＷＳ１、ＷＳ２上のウエハＷ１、Ｗ２
に対して前述の如くして走査露光によりレチクルパター
ンが転写されている間に、第３ウエハステージ上のウエ
ハＷ３に形成された位置合わせマークをアライメント系
により検出することができるので、２つのウエハステー
ジ上のウエハに対する露光動作と、１つのウエハステー
ジ上のウエハに対するマーク位置検出動作（アライメン
ト動作）とが同時並行的に行われるからである。かかる
場合、駆動装置（２２、４０）は、上記２つのウエハス
テージ上のウエハに対する露光動作の終了後に、マーク
位置検出が終了した第３ウエハステージＷＳ３と第１ウ
エハステージＷＳ１又は第２ウエハステージＷＳ２とを
入れ替え、第３ウエハステージＷＳ３を第１レチクルス
テージＲＳ１又は第２レチクルステージＲＳ２と同期移
動させるようにすれば良い。これにより、第１、第２ウ
エハＷ１、Ｗ２に対する露光動作終了の直後に、第３ウ
エハステージＷＳ３上のウエハＷ３に対してレチクルパ
ターンを転写するための走査露光が可能になる。この場
合、第３ウエハＷ３に対するアライメント時間は、第
１、第２ウエハに対する露光時間に完全にオーバーラッ
プされるので、従来に比べスループットの向上が可能で
ある。

【０２７５】なお、上記第１、第２実施形態ではウエハ
ステージＷＳ１〜ＷＳ４として、正方形状のウエハステ
ージを用いる場合について例示したが、本発明がこれに
限定されることはなく、例えば、三角形状のウエハステ
ージを用いても良い。かかる場合には、ＸＹ軸に対して
所定角度傾斜した方向の測長軸を有する干渉計を用いて
ウエハステージの位置を管理することができるので、ア
ライメント終了位置から露光位置へ移動する際のウエハ
ステージの位置管理が容易になると考えられる。

【０２７６】図１４には、三角形状のウエハステージＴ
ＷＳＴ及び該ウエハステージＴＷＳＴの第１軸（Ｙ軸）
及びこれに直交する第２軸（Ｘ軸）方向の位置及びＸＹ
面内の回転を計測可能な位置計測システムの一例が、平
面図にて示されている。この三角形状ウエハステージＴ
ＷＳＴ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、６０ｃが形成されてい
る。

【０２７７】この場合、前記位置計測システムは、第
１、第２、及び第３の干渉計７６Ｘ１、７６Ｙ、７６Ｘ
２を含んで構成されている。この内、第１の干渉計７６
Ｘ１は、図１４中のＹ軸（第１軸）に対して所定角度θ
１傾斜した方向の干渉計ビームＩＸ１を第１反射面６０
ａ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ＩＸ１の方向である第３軸方向の位置（或い
は速度）を計測する。

【０２７８】第２の干渉計７６Ｙは、Ｙ軸方向（第１軸
方向）の干渉計ビームＩＹ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、ウエハステ
ージＴＷＳＴのＹ軸方向位置を計測する。

【０２７９】第３の干渉計７６Ｘ２は、Ｙ軸方向に対し
て所定角度θ２傾斜した方向の干渉計ビームＩＸ２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ＩＸ２の方向である第４軸方向
の位置を計測する。

【０２８０】この場合、第２の干渉計７６Ｙの計測値に
よりウエハステージＴＷＳＴのＹ軸方向の位置を求める
ことができる。また、第１の干渉計７６Ｘ１の計測値と
角度θ１の値、及び第２の干渉計７６Ｘ２の計測値と角
度θ２の値の少なくとも一方に基づいて計算によりウエ
ハステージＷＳＴのＸ軸方向の位置を求めることができ
る。あるいは、第１の干渉計７６Ｘ１の計測値と角度θ
１の値、及び第２の干渉計７６Ｘ２の計測値と角度θ２
の値の少なくとも一方に基づいて計算によりウエハステ
ージＷＳＴのＹ軸方向の位置を計算により求めることも
できる。

【０２８１】この図１４に示される三角形状のウエハス
テージＴＷＳＴ及びその位置計測システムを上記各実施
形態の露光装置に搭載する際には、第１軸方向（Ｙ軸方
向）をウエハステージＴＷＳＴとレチクルステージＲＳ
２（又はＲＳ１）との同期移動方向と一致させることと
なる。

【０２８２】このようにすれば、第１、第２及び第３の
干渉計干渉計７６Ｘ１、７６Ｙ、７６Ｘ２により、ウエ
ハＷを保持するウエハステージＴＷＳＴの第１、第２及
び第３反射面６０ａ、６０ｂ、６０ｃとの距離が測長さ
れ、例えば走査露光中に、特に非走査方向の位置計測に
用いられる干渉計ビームＩＸ１、ＩＸ２が、四角形ステ
ージの場合に比べて長い時間当たり続けるので、余分に
反射面を延ばすことなく、ウエハステージＴＷＳＴの加
速度及び、最高速度、整定時間を適宜決定することによ
り、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ＴＷＳＴのそれぞれ異なる第１、第２
及び第３反射面から外れないようにすることができる。
このため、ウエハステージＴＷＳＴ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ＴＷＳＴ
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。

【０２８３】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反射面から外れないウエハステージ上の位置
に、例えば基準マーク板ＦＭを配置することにより、基
準マーク板ＦＭ及による計測のために反射面を延ばす必
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。

【０２８４】従って、このような三角形状のステージを
使用すれば、Ｘ軸及びＹ軸方向に沿って設けられた反射
鏡を備える従来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、本発明の露光装置のように複数のマ
スクステージ及び複数の基板ステージを共通のベース盤
上で支持する露光装置とって極めて有効となる。

【０２８５】また、上記の説明ではウエハステージとし
てを三角形状のステージを用いる場合について説明した
が、円形レチクルを用いる場合には、レチクルステージ
として三角形ステージを用いても良く、この場合にも前
述と同様の効果を得ることができる。

【０２８６】なお、上記実施形態では、説明の便宜上、
干渉計システムを構成する殆どの干渉計として１軸の干
渉計を用いる場合について説明したが、ヨーイング計測
等が可能な多軸の干渉計を用いても勿論良い。

【０２８７】なお、上記実施形態では、二重露光を行う
ものとしたが、第１レチクルのパターンと第２レチクル
のパターンとを同一ウエハ上の異なるショット領域にそ
れぞれ転写するようにしても良いし、あるいは１回の走
査露光範囲よりも大きなデバイスを得るために、複数の
レチクルパターンを同一ウエハ上の互いに隣接するショ
ット領域に転写する、いわゆるスティッチング露光を行
うようにしても良い。この場合、前述の多重露光と同様
に、第１走査露光動作による第１レチクルパターンの転
写後にウエハの現像処理を行うことなく、その第１走査
露光動作に続けて第２走査露光動作を行い、第１レチク
ルパターンの転写像が形成されたウエハ上のフォトレジ
ストに第２レチクルパターンの転写像を形成することに
なる。

【０２８８】また、上記実施形態では、照明光学系ＩＯ
Ｐ１、ＩＯＰ２をそれぞれべース盤１８に固定するもの
としたが、これに限らず、照明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ
２をベース１８盤を支持する除振パッド１６と同様の防
振機構を介して床上に配置しても良く、あるいは露光装
置本体が配置されるクリーンルームとは別の部屋（床下
のユーティリティスぺースなど）に、露光用光源１２
Ａ、１２Ｂと共に配置しても良い。また、投影光学系Ｐ
Ｌ１、ＰＬ２は本体コラム２４を介してベース１８盤上
に支持されるものとしたが、そのべース盤１８とは独立
の別の架台で投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２を保持するよう
にしても良い。

【０２８９】また、露光用照明光は波長が２００ｎｍ程
度以下であるＡｒＦエキシマレーザ光やＦ₂レーザ光な
どの真空紫外光（ＶＵＶ光）に限られるものではなく、
波長が２００ｎｍ程度以上の紫外光（ＫｒＦエキシマレ
ーザ、ｉ線、ｇ線など）であっても良いし、あるいは波
長が５〜１５ｎｍ、例えば１３．４ｎｍ、又は１１．５
ｎｍである軟Ｘ線領域のＥＵＶ光（ＸＵＶ光）であって
も良い。さらに、超高圧水銀灯、エキシマレーザ、又は
Ｆ₂レーザなどの代わりに、ＤＦＢ半導体レーザ又はフ
ァイバーレーザを光源として設け、これらから発振され
る赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエ
ルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）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。

【０２９０】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１．５４４〜１．５５３μ
ｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍの
範曲内の８倍高調波、即ち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１５７〜１
５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、即ちＦ₂レーザとほ
ぼ同一波長となる紫外光が得られる。

【０２９１】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
１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ₂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。

【０２９２】なお、上記実施形態で説明した露光装置
で、露光用照明光として波長が２００ｎｍ程度以下の真
空紫外光を用いるときは、レーザ光源、ＢＭＵを含む送
光系、照明光学系、及び投影光学系内をそれぞれ窒素、
又はへリウムなどの不活性ガスで置換しておく。また、
露光用照明光として波長が５〜１５ｎｍのＥＵＶ光（Ｘ
ＵＶ光）を用いる場合、ＳＯＲ又はレーザプラズマ光源
からウエハまでの光路をほぼ真空にしておく。

【０２９３】前述の実施形態では露光用照明光として真
空紫外光を用いるので、レチクルは透過型で、基板材料
として合成石英、フッ素などがドープされた合成石英、
蛍石、水晶、及びフッ化マグネシウムのいずれか１つが
用いられる。また透過型レチクルはそのパターン面が下
向きとなる（図１では照明系と対向する）ようにレチク
ルステージに保持されるが、例えばペリクルなどでパタ
ーン面への異物の付着が防止されるようになっていれ
ば、そのパターン面が上向きとなる（投影光学系と対向
する）ようにレチクルステージに保持しても良い。な
お、露光用照明光として真空紫外光、又は波長が２００
ｎｍ程度以上の紫外光（ＫｒＦエキシマレーザ、ｉ線、
ｇ線など）を用いる場合、例えばレチクルを反射型と
し、かつレチクルと投影光学系との間にビームスプリッ
タを配置し、そのビームスプリッタを介して露光用照明
光がレチクルに照射されるように、照明光学系をレチク
ルに対して投影光学系と同一側に配置するように構成し
ても良い。

【０２９４】また、露光用照明光として波長が５〜１５
ｎｍのＥＵＶ光（ＸＵＶ光）を用いる場合、レチクルは
反射型となるので、照明光学系はレチクルに対して投影
光学系と同一側に配置され、かつＥＵＶ光はその主光線
がレチクルと直交する方向に対して傾けられてレチクル
に入射することになる。なお、投影光学系は複数の反射
光学素子のみから構成され、かつレチクル側が非テレセ
ントリックな光学系となる。

【０２９５】また、第１レチクルを用いる第１走査露光
と、第２レチクルを用いる第２走査露光とで、第１及び
第２レチクルにそれぞれ形成されるパターンに応じてそ
の走査露光条件を互いに異ならせるようにしても良い。
この走査露光条件の１つとしては、照明光学系内のレチ
クルのパターン面とフーリエ変換の関係となる面（瞳面
に相当）上での照明光の強度分布がある。例えば、第１
レチクルに密集パターン（ラインアンドスぺースパター
ンなど）が形成され、第２レチクルにコンタクトホール
パターンが形成されているときは、第１照明光学系ＩＯ
Ｐ１ではそのフーリエ変換面（瞳面）上での照明光の強
度分布が中心部よりもその外側で高くなる変形照明法を
採用し、第２照明光学系ＩＯＰ２ではその強度分布が光
軸を中心とするほぼ円形（又は矩形）の領域内でほぼ一
定となる通常照明法を採用する。なお、変形照明法とし
ては、前述の強度分布を照明光学系の光軸をほぼ中心と
する輪帯領域内でその内側よりも高くする輪帯照明法、
及び照明光学系の光軸からほぼ等距離だけ離れた４つの
局所領域を規定する十字状領域よりもその４つの局所領
域内でそれぞれ高くするＳＨＲＩＮＣ法などがある。ま
た、第１及び第２照明光学系で共に通常照明法を採用
し、瞳面上での照明光の大きさ（断面積）、即ちレチク
ルに入射する照明光の開口数と投影光学系のレチクル側
の開口数との比である、いわゆるコヒーレンスファクタ
（σ値）を異ならせるだけでも良いし、あるいは第１及
び第２照明光学系の一方で輪帯照明法を使用し、他方で
ＳＨＲＩＮＣ法を使用するようにしても良い。

【０２９６】さらに、走査露光条件は投影光学系の開口
数を含み、第１及び第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２でそ
の開口数を異ならせるようにしても良い。また、本例で
は走査露光条件として、投影光学系内のレチクルのパタ
ーン面とフーリエ変換の関係となる面（瞳面に相当）に
配置される瞳フィルタの有無、及び走査露光時にショッ
ト領域上の１点が照明光を横切る間に、投影光学系の像
面とウエハとをその光軸方向に相対移動する、いわゆる
累進焦点法（ＦＬＥＸ法など）の有無やその条件（振り
幅など）も含むものとする。なお、瞳フイルタとしては
投影光学系の光軸を中心とする円形領域内に分布する光
束を遮光する中心遮光型、あるいは投影光学系の光軸を
中心とする円形領域を通る光束と、その円形領域の外側
を通る光束とでその可干渉性を低減する瞳フィルターな
どがある。また、第１レチクルとして従来のクロムパタ
ーンを有するレチクルを用い、第２レチクルとして位相
シフターを有する位相シフトレチクル（ハーフトーン
型、空間周波数変変調型、エッジ強調型など）を用いる
ようにしても良い。

【０２９７】なお、上記実施形態では、第１及び第２照
明光学系ＩＯＰ１、ＩＯＰ２は共に同一波長の照明光
（ＡｒＦエキシマレーザ光、又はＦ₂レーザ光）をレチ
クルに照射する、即ち露光用光源１２Ａ、１２Ｂを同一
のものとしたが、第１照明光学系と第２照明光学系とで
互いに波長が異なる照明光をそれぞれ用いるようにして
も良い。例えば、第１照明光学系でＡｒＦエキシマレー
ザ光を用いて１３０ｎｍのラインアンドスぺースパター
ンをウエハ上に転写し、第２照明光学系でＦ₂レーザ光
又はＥＵＶ（ＸＵＶ）光を用いて１００ｎｍのラインア
ンドスぺースパターンをウエハ上に転写するようにして
も良い。また、第１及び第２投影光学系ＰＬ１、ＰＬ２
はその解像力が同一であっても良いし、あるいは異なっ
ていても良い。さらに、第１及び第２照明光学系はその
構成が同一であっても良いし、あるいはその一部が異な
っていても良い。このことは第１及び第２投影光学系に
ついても同様である。

【０２９８】さらに本発明は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、薄膜磁気へッドの製
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、及び撮像索子（ＣＣＤなど）の
製造に用いられる露光装置などにも適用することができ
る。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでな
く、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び
電子線露光装置などで使用される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（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）
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、フッ化マグネシウム、
又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式
のＸ線露光装置、又は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。

【０２９９】《デバイス製造方法》次に、上述した露光
装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したデバイ
スの製造方法の実施形態について説明する。

【０３００】図１５には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示され
ている。図１５に示されるように、まず、ステップ２０
１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設
計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、そ
の機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続
き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一
方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

【０３０１】次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意
したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立ステッ
プ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立を行う。このステップ２０５には、ダ
イシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング
工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

【０３０２】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工
程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

【０３０３】図１６には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図１６において、ステップ２１１（酸化ステップ）
においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２
（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形
成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）において
はウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２
１４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオ
ンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４
それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成し
ており、各段階において必要な処理に応じて選択されて
実行される。

【０３０４】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ２
１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステッ
プ）において、上で説明した露光装置及び露光方法によ
ってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、
ステップ２１７（現像ステップ）においては露光された
ウエハを現像し、ステップ２１８（エッチングステッ
プ）において、レジストが残存している部分以外の部分
の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステ
ップ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。

【０３０５】これらの前処理工程と後処理工程とを繰り
返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターン
が形成される。

【０３０６】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上
述した露光装置１０、２００等が用いられるので、スル
ープットの向上によるコストの低減が可能になり、特に
二重露光を行う場合には、解像力の向上とＤＯＦの向上
により従来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低
コストに製造することが可能になる。

【０３０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る露光
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。また、一定の専有床面積当たりの生
産性を向上させることができるという効果もある。

【０３０８】特に、請求項１１及び１２に記載の各発明
に係る露光装置によれば、スループットの向上を図るこ
とができるとともに、微細パターンの高精度な露光を実
現することができるという従来にない優れた効果があ
る。

【０３０９】また、本発明に係る露光方法によれば、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。

【０３１０】特に、請求項１５、５６及び６６に記載の
各発明に係る露光方法によれば、スループットの向上を
図ることができるとともに、微細パターンの高精度な露
光を実現することができるという効果がある。

【０３１１】さらに、本発明に係るデバイス製造方法に
よれば、マイクロデバイスを高スループット、かつ低コ
ストに製造することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的
に示す図である。

【図２】図１の露光装置を構成する投影光学系を取り除
いた露光装置本体の平面図である。

【図３】図１の投影光学系の具体的な構成例を示す図で
ある。

【図４】図１の装置の第１ウエハステージ近傍を拡大し
て示す図である。

【図５】図１の装置の制御系の概略構成を示す図であ
る。

【図６】図１の装置における走査露光の原理説明図であ
る。

【図７】４つのウエハステージＷＳ１〜ＷＳ４による並
行処理について説明するための図であって、走査露光と
ウエハ交換とが同時に行われれている状態を示す図であ
る。

【図８】４つのウエハステージＷＳ１〜ＷＳ４による並
行処理について説明するための図であって、走査露光と
アライメントとが同時に行われれている状態を示す図で
ある。

【図９】４つのウエハステージＷＳ１〜ＷＳ４による並
行処理について説明するための図であって、ウエハ交換
とアライメントとが同時に行われれている状態を示す図
である。

【図１０】通常露光が行われる場合のウエハステージＷ
Ｓ１とＷＳ３との並行処理の流れを示す図である。

【図１１】二重露光が行われる場合のウエハステージＷ
Ｓ１とＷＳ３との並行処理の流れを示す図である。

【図１２】ウエハＷ３上の二重露光の様子を示す図であ
る（（Ａ）、（Ｂ））。

【図１３】第２の実施形態に係る露光装置の構成を概略
的に示す図である。

【図１４】変形例を示す図であって、三角形状のウエハ
ステージＷＳＴ及びその位置計測システムの一例を示す
平面図である。

【図１５】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を
説明するためのフローチャートである。

【図１６】図１５のステップ２０４における処理を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０…露光装置、１２Ａ、１２Ｂ…レーザ光源（照明系
の一部）、２０…レチクル交換機構（マスク交換機
構）、２２…磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ
（駆動装置の一部、第１リニアアクチュエータ）、２８
Ａ…アライメント系（第１マーク検出系）、２８Ｂ…ア
ライメント系（第２マーク検出系）、４０…主制御装置
（駆動装置の一部）、Ｒ１…第１レチクル（第１マス
ク）、Ｒ２…第２レチクル（第２マスク）、ＲＳ１…第
１レチクルステージ（第１マスクステージ）、ＲＳ２…
第２レチクルステージ（第２マスクステージ）、ＢＭＵ
１、ＢＭＵ２…ビームマッチングユニット（照明系の一
部）、ＩＯＰ１、ＩＯＰ２…照明光学系（照明系の一
部）、ＰＬ１…第１投影光学系、ＰＬ２…第２投影光学
系、ＷＳ１…第１ウエハステージ（第１基板ステー
ジ）、ＷＳ２…第２ウエハステージ（第２基板ステー
ジ）、ＷＳ３…第３ウエハステージ（第３基板ステー
ジ）、ＷＳ４…第４ウエハステージ（第４基板ステー
ジ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５Ｘ (72)発明者 市原 裕 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 水谷 英夫 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内

Claims (69)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに形成されたパターンを基板上に
   転写する露光装置であって、 マスクをそれぞれ保持して第１方向に移動可能な第１、
   第２マスクステージと；前記各マスクに照明光を照射す
   る照明系と；前記各マスクから出射される照明光を基板
   上に投射する第１、第２投影光学系と；前記第１、第２
   投影光学系に対し前記第１、第２マスクステージと同じ
   側に配置され、前記基板をそれぞれ保持して移動可能な
   第１、第２基板ステージと；前記第１マスクステージと
   前記第１基板ステージとを前記第１投影光学系の投影倍
   率に応じた速度比で前記第１方向に同期移動させるとと
   もに、前記第２マスクステージと前記第２基板ステージ
   とを前記第２投影光学系の投影倍率に応じた速度比で前
   記第１方向に同期移動させる駆動装置とを備える露光装
   置。
2. 【請求項２】 前記同期移動時の前記第１マスクステー
   ジと第２マスクステージの移動方向は、前記第１方向に
   おいて互いに逆向きであり、前記同期移動時の前記第１
   基板ステージと第２基板ステージの移動方向は前記第１
   方向において互いに逆向きであることを特徴とする請求
   項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記各マスクステージと前記各基板ステ
   ージとは、同一面上を移動することを特徴とする請求項
   １に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記第１、第２基板ステージと同一面上
   を移動する第３基板ステージと；前記基板に形成された
   位置合わせマークを検出する第１マーク検出系とを更に
   備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記駆動装置は、前記第１基板ステージ
   又は前記第２基板ステージに代えて、前記第３基板ステ
   ージを前記第１マスクステージ又は前記第２マスクステ
   ージと同期移動させることを特徴とする請求項４に記載
   の露光装置。
6. 【請求項６】 前記基板を保持して前記第１、第２、第
   ３基板ステージと同一面上を移動する第４基板ステージ
   と；前記基板に形成された位置合わせマークを検出する
   第２マーク検出系とを更に備える請求項４に記載の露光
   装置。
7. 【請求項７】 前記駆動装置は、前記第１基板ステー
   ジ、第２基板ステージに代えて、前記第３基板ステー
   ジ、第４基板ステージを前記第１マスクステージ、前記
   第２マスクステージとそれぞれ同期移動させることを特
   徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記各マスクステージがほぼ同一質量を
   有するとともに、前記各基板ステージがほぼ同一質量を
   有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に
   記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記各投影光学系が同一の投影倍率を有
   し、前記各マスクステージの質量が前記各基板ステージ
   の質量の前記投影倍率倍であることを特徴とする請求項
   ２、５、７及び８のいずれか一項に記載の露光装置。
10. 【請求項１０】 前記駆動装置は、前記第１、第２マス
    クステージと前記第１、第２基板ステージとを同一直線
    上で駆動することを特徴とする請求項８に記載の露光装
    置。
11. 【請求項１１】 前記第１マスクステージ上のマスクと
    前記第２マスクステージ上のマスクとを交換するマスク
    交換機構を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０
    のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 【請求項１２】 前記各投影光学系は、反射屈折光学系
    であり、前記照明光の波長は２００ｎｍ以下であること
    を特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露
    光装置。
13. 【請求項１３】 マスクに形成されたパターンを基板上
    に転写する露光方法であって、 第１マスクと第１基板とを第１投影光学系の投影倍率に
    応じた速度比で第１方向に同期移動させつつ、照明光に
    より前記第１マスクを照射して該第１マスクに形成され
    たパターンを前記第１投影光学系を介して前記第１基板
    上の第１区画領域に転写する第１工程と；前記第１工程
    と同時に、第２マスクと第２基板とを第２投影光学系の
    投影倍率に応じた速度比で前記第１方向に同期移動させ
    つつ、照明光により前記第２マスクを照射し、該第２マ
    スクに形成されたパターンを前記第２投影光学系を介し
    て前記第２基板上の第２区画領域に転写する第２工程と
    を含む露光方法。
14. 【請求項１４】 前記第１、第２工程と同時に、前記第
    １、第２基板と異なる第３基板、第４基板にそれぞれ形
    成された位置合わせマークの検出を行う第３工程を更に
    含むことを特徴とする請求項１３に記載の露光方法。
15. 【請求項１５】 前記第１、第２工程の処理の終了後
    に、前記第２マスクと前記第１基板とを第１投影光学系
    の投影倍率に応じた速度比で第１方向に同期移動させつ
    つ、照明光により前記第２マスクを照射して該第２マス
    クに形成されたパターンを前記第１投影光学系を介して
    前記第１基板上の前記第１区画領域に重ねて転写する第
    ３工程と；前記第３工程と同時に、前記第１マスクと前
    記第２基板とを第２投影光学系の投影倍率に応じた速度
    比で前記第１方向に同期移動させつつ、照明光により前
    記第１マスクを照射し、該第１マスクに形成されたパタ
    ーンを前記第２投影光学系を介して前記第２基板上の前
    記第２区画領域に重ねて転写する第４工程とを更に含む
    ことを特徴とする請求項１３に記載の露光方法。
16. 【請求項１６】 マイクロデバイスを製造するフォトリ
    ソグラフィ工程で使用される露光装置であって、 第１マスクを保持する第１マスクステージと；少なくと
    も２つの反射光学素子を有する第１投影光学系と；前記
    第１投影光学系に対して前記第１マスクステージ側で第
    １基板を保持する第１基板ステージと；第２マスクを保
    持する第２マスクステージと；少なくとも２つの反射光
    学素子を有する第２投影光学系と；前記第２投影光学系
    に対して前記第２マスクステージ側で第２基板を保持す
    る第２基板ステージと；前記第１及び第２基板をそれぞ
    れ走査露光するとき、前記第１及び第２基板ステージを
    所定方向に沿って互いに逆向きに駆動する駆動装置とを
    備える露光装置。
17. 【請求項１７】 デバイスパターンを基板上に転写する
    露光方法であって、 第１投影光学系に対して第１マスク側に第１基板を配置
    し、前記第１マスクと前記第１基板とを同期移動して前
    記第１マスクのパターンを前記第１基板上に転写する第
    １工程と；第２投影光学系に対して第２マスク側に第２
    基板を配置し、前記第２マスクと前記第２基板とを同期
    移動して前記第２マスクのパターンを前記第２基板上に
    転写する第２工程とを含み、 前記第１及び第２工程はほぼ同時に実行され、かつ前記
    第１及び第２基板は所定方向に沿って互いに逆向きに移
    動されることを特徴とする露光方法。
18. 【請求項１８】 前記第１マスクは前記所定方向に沿っ
    て前記第１基板とは逆向きに移動され、前記第２マスク
    は前記所定方向に沿って前記第２基板とは逆向きに移動
    されることを特徴とする請求項１７に記載の露光方法。
19. 【請求項１９】 前記第１及び第２マスクと前記第１及
    び第２基板は同一直線上で移動されることを特徴とする
    請求項１８に記載の露光方法。
20. 【請求項２０】 前記第１マスクと前記第１基板との同
    期移動によって生じる反力と、前記第２マスクと前記第
    ２基板との同期移動によって生じる反力とが互いに打ち
    消し合うことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか
    一項に記載の露光方法。
21. 【請求項２１】 前記第１及び第２工程の後、前記第１
    基板と前記第２基板とはそれぞれ前記所定方向と直交す
    る方向に沿って互いに逆向きに移動されることを特徴と
    する請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の露光方
    法。
22. 【請求項２２】 請求項１〜１２及び１６のいずれか一
    項に記載の露光装置を用いたリソグラフィ工程を含むこ
    とを特徴とするデバイス製造方法。
23. 【請求項２３】 請求項１３〜１５及び１７〜２１のい
    ずれか一項に記載の露光方法を用いたことを特徴とする
    デバイス製造方法。
24. 【請求項２４】 パターンを有する第１物体に照射され
    るエネルギー線で第２物体を露光する装置であって、 第１定盤と；前記エネルギー線に対して前記第１物体を
    相対移動するために、前記第１定盤上に配置される、前
    記第１物体を保持可能な複数の第１可動体と；前記第２
    物体の走査露光時に、前記第１物体の移動に同期して前
    記エネルギー線に対して前記第２物体を相対移動するた
    めに、前記第１定盤上に配置される、前記第２物体を保
    持可能な複数の第２可動体と；前記各第１可動体に保持
    される第１物体に前記エネルギー線をそれぞれ照射する
    ために、前記第１定盤に関して前記第１物体と反対側に
    少なくとも１つの光学素子が配置される照明系とを備え
    る露光装置。
25. 【請求項２５】 前記複数の第１及び第２可動体の少な
    くとも１つの移動に応じて前記第１定盤が移動するよう
    に、前記第１定盤を支持する第２定盤を更に備えること
    を特徴とする請求項２４に記載の露光装置。
26. 【請求項２６】 前記第２定盤には、前記第１定盤を非
    接触で支持する浮上機構が設けられることを特徴とする
    請求項２５に記載の露光装置。
27. 【請求項２７】 前記浮上機構は、前記第１定盤を２次
    元方向に駆動する第２リニアアクチュエータであること
    を特徴とする請求項２６に記載の露光装置。
28. 【請求項２８】 前記第１定盤は、前記複数の第１及び
    第２可動体をそれぞれ非接触で支持し、所定方向に駆動
    する第１リニアアクチュエータが設けられることを特徴
    とする請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の露光装
    置。
29. 【請求項２９】 前記第１リニアアクチュエータは、前
    記複数の第１及び第２可動体をそれぞれ６自由度で駆動
    することを特徴とする請求項２８に記載の露光装置。
30. 【請求項３０】 前記第２物体の走査露光時、前記複数
    の第１可動体の２つを互いに逆向きに移動するために、
    前記第１定盤に設けられるアクチュエータを更に備える
    ことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の露光装
    置。
31. 【請求項３１】 前記アクチュエータは、前記２つの第
    １可動体に対応する２つの第２可動体を互いに逆向きに
    移動することを特徴とする請求項３０に記載の露光装
    置。
32. 【請求項３２】 前記アクチュエータは、前記２つの第
    １可動体の１つとこれに対応する第２可動体とを互いに
    逆向きに移動することを特徴とする請求項３１に記載の
    露光装置。
33. 【請求項３３】 前記アクチュエータは、前記２つの第
    １可動体と前記２つの第２可動体とをほぼ同一直線上で
    移動することを特徴とする請求項３１又は３２に記載の
    露光装置。
34. 【請求項３４】 前記複数の第１可動体の位置情報をそ
    れぞれ検出する複数の第１干渉計を更に備えることを特
    徴とする請求項２４又は２５に記載の露光装置。
35. 【請求項３５】 前記複数の第１干渉計はそれぞれ前記
    走査露光時に前記第１物体が移動される第１軸方向とこ
    れと直交する第２軸方向とに関する位置情報の検出に用
    いられる複数の第１測長軸を有することを特徴とする請
    求項３４に記載の露光装置。
36. 【請求項３６】 前記複数の第１測長軸は、前記第１及
    び第２軸と直交する第３軸に関する、前記第１可動体の
    回転に関する情報の検出に用いられる測長軸を含むこと
    を特徴とする請求項３５に記載の露光装置。
37. 【請求項３７】 前記複数の第１測長軸は、前記第１及
    び第２軸の少なくとも１つに関する、前記第１可動体の
    回転に関する情報の検出に用いられる少なくとも１つの
    測長軸を含むことを特徴とする請求項３６に記載の露光
    装置。
38. 【請求項３８】 前記複数の第２可動体の位置情報をそ
    れぞれ検出する複数の第２干渉計を更に備えることを特
    徴とする請求項３４に記載の露光装置。
39. 【請求項３９】 前記複数の第２干渉計はそれぞれ前記
    走査露光時に前記第２物体が移動される第１軸方向とこ
    れと直交する第２軸方向とに関する位置情報の検出に用
    いられる複数の第２測長軸を有することを特徴とする請
    求項３８に記載の露光装置。
40. 【請求項４０】 前記複数の第２測長軸は、前記第１及
    び第２軸と直交する第３軸に関する、前記第２可動体の
    回転に関する情報の検出に用いられる測長軸を含むこと
    を特徴とする請求項３９に記載の露光装置。
41. 【請求項４１】 前記複数の第２測長軸は、前記第１及
    び第２軸の少なくとも１つに関する、前記第２可動体の
    回転に関する情報の検出に用いられる少なくとも１つの
    測長軸を含むことを特徴とする請求項４０に記載の露光
    装置。
42. 【請求項４２】 前記複数の第２可動体はその数が前記
    複数の第１可動体よりも少なくとも１つ多いことを特徴
    とする請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の露光装
    置。
43. 【請求項４３】 前記複数の第１可動体とこれに対応す
    る複数の第２可動体とをそれぞれ同期移動し、かつ前記
    同期移動とは無関係に前記少なくとも１つの第２可動体
    を移動するために、前記第１定盤に設けられる第１リニ
    アアクチュエータを更に備えることを特徴とする請求項
    ４２に記載の露光装置。
44. 【請求項４４】 前記同期移動される複数の第２可動体
    の位置情報をそれぞれ検出するために、少なくとも前記
    エネルギー線の照射領域内で交差する２つの第２測長軸
    を有する複数の第２干渉計と、前記少なくとも１つの第
    ２可動体の位置情報を検出するために、少なくとも前記
    照射領域外で交差する２つの第３測長軸を有する第３干
    渉計とを更に備えることを特徴とする請求項４３に記載
    の露光装置。
45. 【請求項４５】 前記複数の第２干渉計の１つと前記第
    ３干渉計とは、前記複数の第２可動体の１つがその１つ
    の第２干渉計の少なくとも１つの第２測長軸と、前記第
    ３干渉計の少なくとも１つの第３測長軸とで同一位置で
    又は同時に検出可能に配置されることを特徴とする請求
    項４４に記載の露光装置。
46. 【請求項４６】 前記少なくとも１つの第２可動体に保
    持される第２物体上のマークを検出するために、前記２
    つの第３測長軸の交点にほぼ検出中心を有するマーク検
    出系を更に備えることを特徴とする請求項４４又は４５
    に記載の露光装置。
47. 【請求項４７】 前記第１リニアアクチュエータは、前
    記複数の第１可動体の１つと同期移動される１つの第２
    可動体と、前記同期移動と無関係に移動される第２可動
    体とを、その１つの第２可動体に保持される第２物体の
    走査露光の終了後に交換することを特徴とする請求項４
    ３に記載の露光装置。
48. 【請求項４８】 マスクに照射されるエネルギー線で基
    板を露光する方法において、 前記エネルギー線で第１及び第２基板をそれぞれ走査露
    光するために、第１マスクと前記第１基板とを同期移動
    するとともに、第２マスクと前記第２基板とを同期移動
    し、かつ前記第１及び第２マスク、又は前記第１及び第
    ２基板を同一面上で逆向きに移動することを特徴とする
    露光方法。
49. 【請求項４９】 前記第１マスクと前記第１基板との同
    期移動と、前記第２マスクと前記第２基板との同期移動
    とはほぼ同時に行われることを特徴とする請求項４８に
    記載の露光方法。
50. 【請求項５０】 前記第１及び第２マスクと前記第１及
    び第２基板とは同一面上に配置されることを特徴とする
    請求項４８又は４９に記載の露光方法。
51. 【請求項５１】 前記第１及び第２マスク、及び前記第
    １及び第２基板はそれぞれ逆向きに移動されることを特
    徴とする請求項４８〜５０のいずれか一項に記載の露光
    方法。
52. 【請求項５２】 前記第１マスクと前記第１基板とは逆
    向きに移動されることを特徴とする請求項５１に記載の
    露光方法。
53. 【請求項５３】 前記第１及び第２マスクと前記第１及
    び第２基板とはほぼ同一直線上で移動されることを特徴
    とする請求項５２に記載の露光方法。
54. 【請求項５４】 前記第１基板は、前記第１マスクを用
    いる第１走査露光に続けて前記第２マスクを用いる第２
    走査露光が行われることを特徴とする請求項４８〜５０
    のいずれか一項に記載の露光方法。
55. 【請求項５５】 前記第２走査露光前に前記第１マスク
    が前記第２マスクと交換されることを特徴とする請求項
    ５４に記載の露光方法。
56. 【請求項５６】 前記第１基板は、前記第１及び第２走
    査露光によって多重露光されることを特微とする請求項
    ５４又は５５に記載の露光方法。
57. 【請求項５７】 前記第１基板は、前記第１及び第２走
    査露光によって、前記第１マスクの第１パターンと前記
    第２マスクの第２パターンとが異なる領域に転写される
    ことを特徴とする請求項５４又は５５に記載の露光方
    法。
58. 【請求項５８】 前記第１基板の走査露光動作と並行し
    て第３基板上のマークを検出し、この検出結果を用いて
    前記第３基板の走査露光を行うことを特徴とする請求項
    ４８〜５０のいずれか一項に記載の露光方法。
59. 【請求項５９】 前記第３基板の走査露光に先立って、
    前記第１マスク上のマークが、前記第３基板が保持され
    る可動体に設けられる基準マークと共に検出されること
    を特徴とする請求項５８に記載の露光方法。
60. 【請求項６０】 前記第３基板上のマークの検出と、前
    記基準マークの検出とで互いに異なる干渉計を用いるこ
    とを特徴とする請求項５９に記載の露光方法。
61. 【請求項６１】 前記第３基板上のマークの検出に用い
    られる干渉計の測長軸と、前記基準マークの検出に用い
    られる干渉計の測長軸とによって前記可動体が同一位置
    で又は同時に検出可能なとき、その２つの干渉計の各計
    測値を対応付けることを特徴とする請求項６０に記載の
    露光方法。
62. 【請求項６２】 前記第１基板の走査露光条件と前記第
    ２基板の走査露光条件とを異ならせることを特徴とする
    請求項４８〜５０のいずれか一項に記載の露光方法。
63. 【請求項６３】 前記走査露光条件は、前記エネルギー
    線を射出する照明光学系の瞳面上での前記エネルギー線
    の強度分布と、前記エネルギー線が通過する投影光学系
    の開口数とを含むことを特徴とする請求項６２に記載の
    露光方法。
64. 【請求項６４】 前記第１及び第２マスクは透過型マス
    クであり、前記第１及び第２マスクが配置されるべース
    に関してその反対側から前記第１及び第２マスクにそれ
    ぞれ前記エネルギー線を照射することを特徴とする請求
    項４８〜５０のいずれか一項に記載の露光方法。
65. 【請求項６５】 前記エネルギー線は、波長が２００ｎ
    ｍ程度以下の真空紫外光であることを特徴とする請求項
    ６４に記載の露光方法。
66. 【請求項６６】 前記第１及び第２マスクは反射型マス
    クであり、前記第１及び第２マスクが配置されるべース
    に関して同一側から前記第１及び第２マスクにそれぞれ
    前記エネルギー線を照射することを特徴とする請求項４
    ８〜５０のいずれか一項に記載の露光方法。
67. 【請求項６７】 前記エネルギー線は波長が５〜１５ｎ
    ｍの範囲内であるＥＵＶ光であり、前記第１及び第２マ
    スクと直交する方向に対してその主光線が傾けられるこ
    とを特徴とする請求項６６に記載の露光方法。
68. 【請求項６８】 前記第１及び第２マスクにそれぞれ照
    射されるエネルギー線は、相互に波長が異なることを特
    徴とする請求項４８〜６７のいずれか一項に記載の露光
    方法。
69. 【請求項６９】 マスクに形成されたパターンにエネル
    ギー線を照射して前記パターンで被露光物体を露光する
    露光装置であって、 前記マスクを各々保持して移動可能な複数のマスクステ
    ージと；前記被露光物体を各々保持して移動可能な複数
    の物体ステージと；前記複数のマスクステージ及び前記
    複数の物体ステージを移動可能に支持する共通のベース
    盤と；前記各マスクを透過したエネルギー線を、対応す
    る被露光物体上に投影する複数の投影系と；を備え、 前記各投影系に対して前記各マスクステージとそれに対
    応する前記物体ステージとを同期移動することによっ
    て、前記各マスクのパターンで被露光物体を露光するこ
    とを特徴とする露光装置。