JPWO2007100087A1 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

露光装置（ＥＸ）は、第１視野領域（ＦＡ１）と第１視野領域（ＦＡ１）とは異なる第２視野領域（ＦＡ２）とを有し、パターン（ＰＡ）の像を第１像野領域（ＡＲ１）及び第２像野領域（ＡＲ２）に投影する投影光学系（ＰＬ）を備える。第１視野領域（ＦＡ１）を介した露光光（ＥＬ）によってパターン（ＰＡ）の像が第１像野領域（ＡＲ１）に形成され、第２視野領域（ＦＡ２）を介した露光光（ＥＬ）によってパターン（ＰＡ）の像が第２像野領域（ＡＲ２）に形成される。第１像野領域（ＡＲ１）に形成されるパターン（ＰＡ）の像で第１基板（Ｐ１）が露光され、第２像野領域（ＡＲ２）に形成されるパターン（ＰＡ）の像で第２基板（Ｐ２）が露光される。

Description

本発明は、基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
本願は、２００６年３月３日に出願された特願２００６−０５７７８６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスクのパターンの像で感光性の基板を露光する露光装置が用いられる。下記特許文献１には、複数のマスクを用いて複数の基板のそれぞれを並行して処理する露光装置に関する技術が開示されている。
特開昭６１−１６１７１８号公報

ところで、露光装置には、高いスループットで基板を処理することが求められる。複数のマスクを用いて複数の基板のそれぞれを並行して処理することでスループットの向上を目指す場合、複数のマスクを用意する必要があるため、複数のマスクを用意することによるコストの上昇、ひいてはマイクロデバイスの製造コストの上昇を招く可能性がある。

本発明は、コストを抑えつつスループットを向上できる露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、基板を露光する露光装置において、第１視野領域（ＦＡ１）と第１視野領域（ＦＡ１）とは異なる第２視野領域（ＦＡ２）とを有し、パターン（ＰＡ）の像を第１像野領域（ＡＲ１）及び第２像野領域（ＡＲ２）に投影する投影光学系（ＰＬ）であり、第１視野領域（ＦＡ１）を介した露光光（ＥＬ）によってパターン（ＰＡ）の像が第１像野領域（ＡＲ１）に形成され、第２視野領域（ＦＡ２）を介した露光光（ＥＬ）によってパターン（ＰＡ）の像が第２像野領域（ＡＲ２）に形成される投影光学系を備え、第１像野領域（ＡＲ１）に形成されるパターン（ＰＡ）の像で第１基板（Ｐ１）を露光し、第２像野領域（ＡＲ２）に形成されるパターン（ＰＡ）の像で第２基板（Ｐ２）を露光する露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、コストを抑えつつスループットを向上でき、基板を効率良く露光することができる。

本発明の第２の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、基板を効率良く露光できる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。

本発明によれば、コストを抑えつつスループットを向上でき、基板を効率良く露光することができる。したがって、デバイスを生産性良く製造することができる。

第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第１実施形態に係るマスクと視野領域との関係を示す図である。 基板ステージを上方から見た図である。 第２実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第２実施形態に係る基板ステージを示す断面図である。 第３実施形態に係るマスクと視野領域との関係を示す図である。 第３実施形態に係るマスクと視野領域との関係を示す図である。 第４実施形態に係るマスクと視野領域との関係を示す図である。 第４実施形態に係るマスクと視野領域との関係を示す図である。 第５実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 第６実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

符号の説明

１…光源装置、２…マスクステージ、３…計測システム、４…第１基板ステージ、５…第２基板ステージ、７…制御装置、２１…第１光学素子群、２２…第２光学素子群、２３…第３光学素子群、４０…メインステージ、４１…第１サブステージ、４２…第２サブステージ、５０…光学部材、５１…第１反射面、５２…第２反射面、ＡＲ１…第１像野領域、ＡＲ２…第２像野領域、ＡＲ３…第３像野領域、ＡＲ４…第４像野領域、ＢＲ１…第１光路、ＢＲ２…第２光路、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＦＡ１…第１視野領域、ＦＡ２…第２視野領域、ＩＬ…照明系、Ｍ…マスク、Ｐ１…第１基板、Ｐ２…第２基板、Ｐ３…第３基板、Ｐ４…第４基板、ＰＡ…パターン、ＰＬ…投影光学系、Ｓ…ショット領域

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、パターンＰＡを有するマスクＭを保持して移動可能なマスクステージ２と、第１基板Ｐ１を保持して移動可能な第１基板ステージ４と、第１基板Ｐ１とは異なる第２基板Ｐ２を保持して移動可能な第２基板ステージ５と、各ステージの位置情報を計測可能な計測システム３と、マスクＭのパターンＰＡを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたパターンＰＡの像を第１基板Ｐ１上及び第２基板Ｐ２上のそれぞれに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。第１基板ステージ４及び第２基板ステージ５は、投影光学系ＰＬの光射出側、すなわち投影光学系ＰＬの像面側で、ベース部材ＢＰ上で移動可能である。第２基板ステージ５は、第１基板ステージ４とは独立して移動可能である。

なお、ここでいう基板は、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）を塗布したものを含み、感光膜とは別に保護膜（トップコート膜）などの各種の膜を塗布したものも含む。マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含み、例えばガラス板等の透明板部材上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成されたものである。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。

本実施形態の投影光学系ＰＬは、第１視野領域ＦＡ１と、第１視野領域ＦＡ１とは異なる第２視野領域ＦＡ２とを有している。本実施形態においては、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とはＹ軸方向に離れている。また、本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影光学系ＰＬの光射出側、すなわち投影光学系ＰＬの像面側に、第１像野領域ＡＲ１と第２像野領域ＡＲ２とを所定位置関係で設定する。投影光学系ＰＬは、第１視野領域ＦＡ１内に位置するマスクＭのパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいて、そのパターンＰＡの像を第１像野領域ＡＲ１に形成するとともに、第２視野領域ＦＡ２内に位置するマスクＭのパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいて、そのパターンＰＡの像を第２像野領域ＡＲ２に形成する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬによって第１像野領域ＡＲ１に形成されるパターンＰＡの像で、第１基板ステージ４に保持されている第１基板Ｐ１上のショット領域Ｓを露光し、第２像野領域ＡＲ２に形成されるパターンＰＡの像で、第２基板ステージ５に保持されている第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓを露光する。具体的には、露光装置ＥＸは、第１視野領域ＦＡ１内に位置するマスクＭのパターンＰＡを照明系ＩＬから射出した露光光ＥＬで照明するとともに、第２視野領域ＦＡ２内に位置するマスクＭのパターンＰＡを照明系ＩＬから射出した露光光ＥＬで照明する。投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいて、第１基板Ｐ１上に形成された第１像野領域ＡＲ１にパターンＰＡの像が形成される。投影光学系ＰＬの第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいて、第２基板Ｐ２上に形成された第２像野領域ＡＲ２にパターンＰＡの像が形成される。露光装置ＥＸは、第１像野領域ＡＲ１に形成されるパターンＰＡの像で第１基板Ｐ１を露光し、第２像野領域ＡＲ２に形成されるパターンＰＡの像で第２基板Ｐ２を露光する。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２とを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンＰＡの像を第１基板Ｐ１上及び第２基板Ｐ２上のそれぞれに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とする。また、本実施形態においては、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２のＹ軸方向への移動と同期して、マスクＭもＹ軸方向に移動する。すなわち、本実施形態においては、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向である。

本実施形態においては、露光装置ＥＸは、第１基板Ｐ１の露光と、第２基板Ｐ２の露光の少なくとも一部とを並行して実行する。露光装置ＥＸは、第１像野領域ＡＲ１に対して第１基板Ｐ１のショット領域ＳをＹ軸方向に移動しつつ、第１像野領域ＡＲ１に形成されるパターンＰＡの像で第１基板Ｐ１上のショット領域Ｓを露光する。また、露光装置ＥＸは、第２像野領域ＡＲ２に対して第２基板Ｐ２のショット領域ＳをＹ軸方向に移動しつつ、第２像野領域ＡＲ２に形成されるパターンＰＡの像で第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓを露光する。第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２のそれぞれのショット領域Ｓの露光中において、マスクＭもＹ軸方向に移動し、投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に対してマスクＭのパターンＰＡがＹ軸方向に移動する。

照明系ＩＬについて説明する。本実施形態の照明系ＩＬは、１つの光源装置１からの露光光ＥＬを２つの露光光ＥＬに分割し、それら分割した露光光ＥＬのそれぞれを、投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに照射する。上述のように、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とはＹ軸方向に離れている。照明系ＩＬは、互いに離れた第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに露光光ＥＬを照射する。

制御装置７は、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を露光するとき、マスクステージ２に保持されたマスクＭを、投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に配置する。マスクＭのパターンＰＡが形成されたパターン形成領域のうち、第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に配置された２つの所定領域のそれぞれは、照明系ＩＬによって投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２のそれぞれに照射される露光光ＥＬによって照明される。マスクＭは、マスクステージ２に保持される。照明系ＩＬは、第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に配置されたマスクＭ上の２つの所定領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。

次に、マスクステージ２について説明する。図１において、マスクステージ２は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置２Ｄの駆動により、マスクＭを保持して、少なくともＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。マスクステージ２は、マスクＭのパターンＰＡが形成されたパターン形成面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ２（ひいてはマスクＭ）の位置情報は、計測システム３のレーザ干渉計３２によって計測される。レーザ干渉計３２は、マスクステージ２上に設けられた移動鏡の反射面３２Ｋを用いてマスクステージ２の位置情報を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計３２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置２Ｄを駆動し、マスクステージ２に保持されているマスクＭの位置制御を行う。

図２は、マスクステージ２に保持されたマスクＭを示す平面図である。図２に示すように、マスクステージ２は、マスクＭのパターンＰＡが形成されたパターン形成面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。図２に示すように、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とはＹ軸方向に離れている。上述のように、照明系ＩＬは、露光光ＥＬを、投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに照射する。制御装置７は、マスクステージ２で保持したマスクＭのパターンＰＡが形成されたパターン形成領域を第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に配置する。これにより、そのパターン形成領域の２つの所定領域のそれぞれに、照明系ＩＬからの露光光ＥＬを照射することができる。また、本実施形態においては、照明系ＩＬからの露光光ＥＬが照射される第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２のそれぞれは、ブラインド装置１５の第１開口１５Ａ及び第２開口１５Ｂによって、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状（スリット状）に設定される。すなわち、第１開口１５Ａ及び第２開口１５Ｂは、Ｘ軸方向に沿った長軸を有する矩形状を有する。

マスクステージ２は、パターンＰＡを有するマスクＭを第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に対してＹ軸方向に移動可能である。制御装置７は、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を露光するとき、マスクＭのうち、少なくともパターンＰＡが形成されたパターン形成領域が第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２のそれぞれを通過するように、マスクステージ２を制御してマスクＭをＹ軸方向に移動する。

次に、図１を参照しながら投影光学系ＰＬについて説明する。投影光学系ＰＬは、第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいてパターンＰＡの像を所定の倍率（投影倍率）で第１像野領域ＡＲ１に形成（投影）し、第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいてパターンＰＡの像を所定の倍率（投影倍率）で第２像野領域ＡＲ２に形成（投影）する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬとしては、縮小系、等倍系及び拡大系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬの複数の光学素子は不図示の鏡筒で保持されている。

図１に示すように、本実施形態の投影光学系ＰＬは、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬの光路である第１光路ＢＲ１中に配置された第１反射面５１と、第２視野領域ＦＡ２からの露光光ＥＬの光路である第２光路ＢＲ２中に配置された第２反射面５２とを有する光学部材５０を備えている。第１視野領域ＦＡ１からの第１光路ＢＲ１を進行する露光光ＥＬは第１反射面５１を経て第１像野領域ＡＲ１へ導かれ、第２光路ＢＲ２を進行する露光光ＥＬは第２反射面５２を経て第２像野領域ＡＲ２へ導かれる。

具体的には、投影光学系ＰＬは、パターンＰＡからの露光光ＥＬを第１反射面５１及び第２反射面５２へ導く第１光学素子群２１と、第１反射面５１で反射した露光光ＥＬを第１像野領域ＡＲ１へ導く第２光学素子群２２と、第２反射面５２で反射した露光光ＥＬを第２像野領域ＡＲ２へ導く第３光学素子群２３とを有している。第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬは、第１光学素子群２１に導かれて第１反射面５１に入射し、その第１反射面５１で反射した後、第２光学素子群２２に導かれて第１像野領域ＡＲ１に照射される。その第１像野領域ＡＲ１に、第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡの像が形成される。同様に、第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬは、第１光学素子群２１に導かれて第２反射面５２に入射し、その第２反射面５２で反射した後、第３光学素子群２３に導かれて第２像野領域ＡＲ２に照射される。その第２像野領域ＡＲ２に、第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡの像が形成される。

本実施形態においては、第１光学素子群２１は、パターンＰＡの像を１回結像させる。第２光学素子群２２は、第１反射面５１からの露光光ＥＬが入射する第１部分群２２Ａと、第１基板Ｐ１と対向する光学素子を含む第２部分群２２Ｂと、第１部分群２２Ａを介した露光光ＥＬを第２部分群２２Ｂに向けて反射する反射面２２Ｃを有する反射部材とを含む。第１部分群２２Ａと第２部分群２２Ｂとは、パターンＰＡの像をそれぞれ１回ずつ結像させる。したがって、第１視野領域ＦＡ１と第１像野領域ＡＲ１との間に配置された光学系による結像回数は３回である。第３光学素子群２３は、第２反射面５２からの露光光ＥＬが入射する第３部分群２３Ａと、第２基板Ｐ２と対向する光学素子を含む第４部分群２３Ｂと、第３部分群２３Ａを介した露光光ＥＬを第４部分群２３Ｂに向けて反射する反射面２３Ｃを有する反射部材とを含む。第３部分群２３Ａと第４部分群２３Ｂとは、パターンＰＡの像をそれぞれ１回ずつ結像させる。したがって、第２視野領域ＦＡ２と第２像野領域ＡＲ２との間に配置された光学系による結像回数は３回である。

本実施形態においては、光学部材５０はプリズムを含む。第１反射面５１及び第２反射面５２は、第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されている。本実施形態においては、第１反射面５１と第２反射面５２とはＸＹ平面に対して傾斜する斜面である。第１反射面５１と第２反射面５２とが交わって形成される線分（頂点）５３はＸ軸と平行である。光学部材５０には、第１反射面５１と第２反射面５２とによって、第１光学素子群２１に近づくように突出する凸部が形成される。光学部材５０の凸部のＹＺ平面と平行な断面形状は、第１反射面５１と第２反射面５２とによってＶ字状に形成されている。

図１に示すように、本実施形態においては、第１光学素子群２１の光軸ＡＸ１はＺ軸とほぼ平行である。第２光学素子群２２の第１部分群２２Ａの光軸ＡＸ２と第３光学素子群２３の第３部分群２３Ａの光軸ＡＸ４とはＹ軸とほぼ平行であって互いに共軸となっている。したがって、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２と光軸ＡＸ４とは１つの点で交わっている。また、第２光学素子群２２の第２部分群２２Ｂの光軸ＡＸ３と第３光学素子群２３の第４部分群２３Ｂの光軸ＡＸ５とはＺ軸とほぼ平行である。光学部材５０は、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２と光軸ＡＸ４との交点と、線分（頂点）５３とが一致するように配置されている。

次に、第１基板ステージ４について説明する。第１基板ステージ４は、エアベアリング４Ａにより、ベース部材ＢＰの上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、露光光ＥＬが照射され、パターンＰＡの像が形成される第１像野領域ＡＲ１を含む所定領域内で第１基板Ｐ１を保持して移動可能である。ベース部材ＢＰの上面はＸＹ平面とほぼ平行であり、第１基板ステージ４は、ベース部材ＢＰ上をＸＹ平面に沿って移動可能である。また、第１基板ステージ４は、第１基板Ｐ１を保持する基板ホルダ４Ｈを備えている。基板ホルダ４Ｈは、第１基板Ｐ１の表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、第１基板Ｐ１を保持する。

露光装置ＥＸは、第１基板ステージ４を駆動するための、リニアモータ等のアクチュエータを含む第１基板ステージ駆動装置４Ｄを備えている。第１基板ステージ４は、第１基板ステージ駆動装置４Ｄの駆動により、基板ホルダ４Ｈに第１基板Ｐ１を保持した状態で、ベース部材ＢＰ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置７は、第１基板ステージ駆動装置４Ｄを制御することにより、第１基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに保持された第１基板Ｐ１の表面のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を制御可能である。

次に、第２基板ステージ５について説明する。第２基板ステージ５は、第１基板ステージ４とほぼ同等の構成を有し、エアベアリング５Ａにより、ベース部材ＢＰの上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、露光光ＥＬが照射され、パターンＰＡの像が形成される第２像野領域ＡＲ２を含む所定領域内で第２基板Ｐ２を保持して移動可能である。また、第２基板ステージ５は、第２基板Ｐ２を保持する基板ホルダ５Ｈを備えている。基板ホルダ５Ｈは、第２基板Ｐ２の表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、第２基板Ｐ２を保持する。

露光装置ＥＸは、第２基板ステージ５を駆動するための、リニアモータ等のアクチュエータを含む第２基板ステージ駆動装置５Ｄを備えている。第２基板ステージ５は、第２基板ステージ駆動装置５Ｄの駆動により、基板ホルダ５Ｈに第２基板Ｐ２を保持した状態で、ベース部材ＢＰ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置７は、第２基板ステージ駆動装置５Ｄを制御することにより、第２基板ステージ５の基板ホルダ５Ｈに保持された第２基板Ｐ２の表面のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を制御可能である。

第１基板ステージ４（第１基板Ｐ１）の位置情報は、計測システム３のレーザ干渉計３４によって計測される。レーザ干渉計３４は、第１基板ステージ４に設けられた反射面３４Ｋを用いて第１基板ステージ４のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、第１基板ステージ４に保持されている第１基板Ｐ１の表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。制御装置７は、レーザ干渉計３４の計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて第１基板ステージ駆動装置４Ｄを駆動し、第１基板ステージ４に保持されている第１基板Ｐ１の位置制御を行う。

同様に、第２基板ステージ５（第２基板Ｐ２）の位置情報は、計測システム３のレーザ干渉計３５によって計測される。レーザ干渉計３５は、第２基板ステージ５に設けられた反射面３５Ｋを用いて第２基板ステージ５のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、第２基板ステージ５に保持されている第２基板Ｐ２の表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。制御装置７は、レーザ干渉計３５の計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて第２基板ステージ駆動装置５Ｄを駆動し、第２基板ステージ５に保持されている第２基板Ｐ２の位置制御を行う。

フォーカス・レベリング検出系は、例えば米国特許第６,６０８,６８１号などに開示されるように、その複数の計測点でそれぞれ基板のＺ軸方向の位置情報を計測することで、基板の面位置情報を検出するものである。本実施形態では、この複数の計測点はその少なくとも一部が第１、第２露光領域ＡＲ１、ＡＲ２内に設定されるが、全ての計測点が第１、第２露光領域ＡＲ１、ＡＲ２の外側に設定されてもよい。

なお、露光装置ＥＸが、例えば特開２０００−３２３４０４号公報、特表２００１−５１３２６７号公報等に開示されているような、第１基板ステージ４及び第２基板ステージ５のＺ軸方向の位置情報を計測可能なレーザ干渉計（Ｚ干渉計）を備えていてもよい。

図３は、第１基板Ｐ１を保持した第１基板ステージ４を上方から見た平面図である。図３に示すように、第１基板Ｐ１上には、露光対象領域である複数のショット領域Ｓ（Ｓ１〜Ｓ２１）がマトリクス状に設定されているとともに、各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれに対応するように複数のアライメントマークＡＭが設けられている。本実施形態では、ショット領域ＳのＹ軸方向の両側にそれぞれアライメントマークＡＭが形成されているが、アライメントマークＡＭの個数や位置はこれに限定されるものではない。

また、図３に示すように、第１基板Ｐ１上での第１像野領域ＡＲ１は、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状（スリット状）に設定されている。第１露光光ＥＬが照射される第１像野領域ＡＲ１は、投影光学系ＰＬの投影領域である。

第１基板ステージ４は、第１基板Ｐ１上のショット領域Ｓを第１像野領域ＡＲ１に対してＹ軸方向に移動可能である。制御装置７は、第１基板Ｐ１を露光するとき、第１基板Ｐ１上のショット領域Ｓ（Ｓ１〜Ｓ２１）が第１露光光ＥＬによる第１像野領域ＡＲ１を通過するように、第１基板ステージ４を制御して第１基板Ｐ１をＹ軸方向に移動する。

また、制御装置７は、第１基板Ｐ１のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれを露光するとき、図３中、例えば矢印ｙ１で示すように、第１像野領域ＡＲ１と第１基板Ｐ１とを相対的に移動しつつ、第１像野領域ＡＲ１に露光光ＥＬを照射することによって、第１基板Ｐ１上に露光光ＥＬを照射する。制御装置７は、第１像野領域ＡＲ１が第１基板Ｐ１に対して矢印ｙ１に沿って移動するように、第１基板ステージ４の動作を制御する。制御装置７は、第１基板Ｐ１の−Ｙ方向へのスキャン動作と＋Ｙ方向へのスキャン動作とを繰り返すことによって、第１基板Ｐ１上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次露光する。

以上、図３を参照して、第１基板ステージ４及びその第１基板ステージ４上の第１基板Ｐ１について説明したが、第２基板ステージ５及びその第２基板ステージ５上の第２基板Ｐ２もほぼ同等の構成を有する。第２基板Ｐ２上での第２像野領域（投影領域）ＡＲ２は、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状（スリット状）に設定されている。制御装置７は、第２基板Ｐ２を露光するとき、第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓ（Ｓ１〜Ｓ２１）が第２露光光ＥＬによる第２像野領域ＡＲ２を通過するように、第２基板ステージ５を制御して第１基板Ｐ１をＹ軸方向に移動する。制御装置７は、第２基板Ｐ２の−Ｙ方向へのスキャン動作と＋Ｙ方向へのスキャン動作とを繰り返すことによって、第２基板Ｐ２上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次露光する。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を露光する方法について説明する。

制御装置７は、マスクＭをマスクステージ２にロードするとともに、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２のそれぞれを第１基板ステージ４及び第２基板ステージ５のそれぞれにロードする。制御装置７は、例えばアライメントマークＡＭを検出した結果に基づいて第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２上の各ショット領域Ｓの位置情報を取得する動作、第１像野領域ＡＲ１及び第２像野領域ＡＲ２に形成される像面の位置情報を取得する動作、及び第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の表面の面位置情報（凹凸情報を含む）を取得する動作等、露光を開始する前の所定処理を適宜実行する。

また、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、第１基板Ｐ１の露光と第２基板Ｐ２の露光とを並行して行う。制御装置７は、露光を開始する前の所定処理として、第１基板Ｐ１のショット領域Ｓに対する第１像野領域ＡＲ１に形成されるパターンＰＡの像の投影が開始及び終了されるタイミング、及び第２基板Ｐ２のショット領域Ｓに対する第２像野領域ＡＲ２に形成されるパターンＰＡの像の投影が開始及び終了されるタイミングが最適状態となるように、露光中におけるマスクステージ２（マスクＭ）、第１基板ステージ４（第１基板Ｐ１）、及び第２基板ステージ５（第２基板Ｐ２）の位置、速度、及び加速度等を含む移動条件を設定する。

上述の所定処理を実行した後、制御装置７は、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の露光を開始する。制御装置７は、照明系ＩＬを用いて、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とのそれぞれに露光光ＥＬを照射する動作を開始する。制御装置７は、計測システム３で、マスクステージ２、第１基板ステージ４、及び第２基板ステージ５の位置情報をモニタしつつ、第１像野領域ＡＲ１に対する第１基板Ｐ１のＹ軸方向への移動と、第２像野領域ＡＲ２に対する第２基板Ｐ２のＹ軸方向への移動と、第１視野領域ＦＡ１及び第２視野領域ＦＡ２に対するマスクＭのＹ軸方向への移動とを同期して行いつつ、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓを露光する。なお、本実施形態においては、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の露光中に、例えばマスクＭが＋Ｙ方向に移動される場合、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２は−Ｙ方向に移動され、マスクＭが−Ｙ方向に移動される場合、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２は＋Ｙ方向に移動される。

第１基板Ｐ１上の第１像野領域ＡＲ１には、第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいて、第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡの像が形成される。第１基板Ｐ１上のショット領域Ｓは、第１像野領域ＡＲ１に形成されるパターンＰＡの像で露光される。また、第２基板Ｐ２上の第２像野領域ＡＲ２には、第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいて、第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡの像が形成される。第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓは、第２像野領域ＡＲ２に形成されるパターンＰＡの像で露光される。

第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の露光中には、制御装置７は、第１像野領域ＡＲ１に形成されるパターンＰＡの像面と第１基板Ｐ１の表面（露光面）とが所望の位置関係となるように、且つ第２像野領域ＡＲ２に形成されるパターンＰＡの像面と第２基板Ｐ２の表面（露光面）とが所望の位置関係となるように、第１基板ステージ４及び第２基板ステージ５のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向の位置を制御する。これにより、パターンＰＡの像面と第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の表面（露光面）との位置関係を調整しつつ、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２が露光される。

以上説明したように、本実施形態においては、１つのマスクＭを用いて、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２とを同時に露光することができる。したがって、コストを抑えつつスループットを向上することができ、複数の基板を効率良く露光することができる。本実施形態においては、一回のスキャン動作で、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓを同時に露光することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、基板ステージ４’が、メインステージ４０と、第１サブステージ４１と、第２サブステージとを有している点にある。メインステージ４０は、投影光学系ＰＬの光射出側（像面側）で、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を保持してほぼ同一の走査方向へ移動可能である。第１サブステージ４１は、メインステージ４０に対して第１基板Ｐ１を移動可能である。第２サブステージ４２は、メインステージ４０に対して第２基板Ｐ２を移動可能である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図４は、本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図、図５は、本実施形態に係る基板ステージ４’を示す断面図である。基板ステージ４’は、メインステージ４０と、メインステージ４０上で第１基板Ｐ１を保持した状態で移動可能な第１サブステージ４１と、メインステージ４０上で第２基板Ｐ２を保持した状態で移動可能な第２サブステージ４２とを備えている。

メインステージ４０は、第１サブステージ４１を介して第１基板Ｐ１を保持し、第２サブステージ４２を介して第２基板Ｐ２を保持する。メインステージ４０は、第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２を介して第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を保持して同一の走査方向（Ｙ軸方向）、及び走査方向と交差する方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。また、メインステージ４０は、θＺ方向にも移動可能である。

メインステージ４０は、エアベアリング４Ａにより、ベース部材ＢＰの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。ベース部材ＢＰの上面はＸＹ平面とほぼ平行である。メインステージ４０は、ベース部材ＢＰ上をＸＹ平面に沿って移動可能である。また、露光装置ＥＸは、メインステージ４０をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動するための、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含むメインステージ駆動装置４０Ｄを有している。例えば、メインステージ４０がＹ軸方向に移動することにより、メインステージ４０上の第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２も、メインステージ４０と一緒にＹ軸方向に移動する。したがって、メインステージ４０がＹ軸方向に移動することにより、第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２に保持された第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２も、メインステージ４０と一緒にＹ軸方向に移動する。同様に、メインステージ４０がＸ軸方向に移動することにより、メインステージ４０上の第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２も、メインステージ４０と一緒にＸ軸方向に移動する。したがって、メインステージ４０がＸ軸方向に移動することにより、第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２に保持された第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２も、メインステージ４０と一緒にＸ軸方向に移動する。

第１サブステージ４１は、テーブル４１Ａと、テーブル４１Ａ上に搭載され、第１基板Ｐ１を保持するホルダ４１Ｂとを有している。テーブル４１Ａは、メインステージ４０に対して、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能に設けられている。ホルダ４１Ｂは、テーブル４１Ａに対して、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能に設けられている。基板ステージ４’は、第１サブステージ４１のテーブル４１Ａとホルダ４１Ｂとの間に設けられた、例えばボイスコイルモータ等の複数のアクチュエータを含む第１駆動系４１ＤＨと、テーブル４１Ａとメインステージ４０との間に設けられた、例えばボイスコイルモータ等の複数のアクチュエータ４Ｖを含む第２駆動系４１ＤＶとを備えている。第１駆動系４１ＤＨにより、テーブル４１Ａに対してホルダ４１ＢをＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に微小に移動可能であり、第２駆動系４１ＤＶにより、メインステージ４０に対してテーブル４１ＡをＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に微小に移動可能である。制御装置７は、第２駆動系４１ＤＶを制御して、テーブル４１ＡのＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置を調整することにより、テーブル４１Ａ上のホルダ４１Ｂに保持されている第１基板Ｐ１のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置を調整可能である。また、制御装置７は、第１駆動系４１ＤＨを駆動することによって、テーブル４１Ａに対して、ホルダ４１Ｂを、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。制御装置７は、第１駆動系４１ＤＨを制御して、ホルダ４１ＢのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置を調整することにより、ホルダ４１Ｂに保持されている第１基板Ｐ１のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置を調整可能である。このように、制御装置７は、第１駆動系４１ＤＨ及び第２駆動系４１ＤＶを含む第１サブステージ駆動装置４１Ｄを駆動することにより、第１サブステージ４１のホルダ４１Ｂに保持されている第１基板Ｐ１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を調整可能である。

第１サブステージ４１と同様、第２サブステージ４２は、テーブル４２Ａと、テーブル４２Ａ上に搭載され、第２基板Ｐ２を保持するホルダ４２Ｂとを有している。テーブル４２Ａは、メインステージ４０に対して、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能に設けられている。ホルダ４２Ｂは、テーブル４２Ａに対して、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能に設けられている。また、第２サブステージ４２のテーブル４２Ａとホルダ４２Ｂとの間には、第１駆動系４２ＤＨが設けられ、テーブル４２Ａとメインステージ４０との間には、第２駆動系４２ＤＶが設けられている。第１駆動系４２ＤＨにより、テーブル４２Ａに対してホルダ４２ＢをＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に微小に移動可能であり、第２駆動系４２ＤＶにより、メインステージ４０に対してテーブル４２ＡをＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に微小に移動可能である。制御装置７は、第１駆動系４２ＤＨ及び第２駆動系４２ＤＶを含む第２サブステージ駆動装置４２Ｄを駆動することにより、第２サブステージ４２のホルダ４２Ｂに保持されている第２基板Ｐ２のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を調整可能である。

本実施形態の計測システム３’は、メインステージ４０、第１サブステージ４１、及び第２サブステージ４２の位置情報をそれぞれ計測可能である。計測システム３’は、メインステージ４０に設けられた反射面１３０、第１サブステージ４１に設けられた反射部材の反射面１３１、及び第２サブステージ４２に設けられた反射面１３２と、反射面１３０、１３１、１３２に計測光を投射するとともに、その反射光を受光してメインステージ４０、第１サブステージ４１、及び第２サブステージ４２のそれぞれの位置情報を取得するレーザ干渉計１３４とを含む。

図５においては、レーザ干渉計１３４は、メインステージ４０の＋Ｙ側に配置されており、Ｙ軸方向を計測軸とする複数の計測光を反射面１３０に照射可能である。レーザ干渉計１３４は、反射面１３０に照射した計測光の反射光に基づいて、メインステージ４０のＹ軸方向及びθＺ方向に関する位置情報を取得可能である。

メインステージ４０の所定位置には開口が形成される。レーザ干渉計１３４は、その開口を介して、Ｙ軸方向を計測軸とする複数の計測光を反射面１３１に照射可能であるとともに、Ｙ軸方向を計測軸とする計測光を反射面１３２に照射可能である。レーザ干渉計１３４は、反射面１３１、１３２に照射した計測光の反射光に基づいて、第１サブステージ４１（ホルダ４１Ｂ）及び第２サブステージ４２（ホルダ４２Ｂ）のＹ軸方向及びθＺ方向に関する位置情報を取得可能である。

不図示ではあるが、計測システム３’は、メインステージ４０、第１サブステージ４１、及び第２サブステージ４２のそれぞれの所定位置に設けられた反射面にＸ軸方向を計測軸とする複数の計測光を照射可能なレーザ干渉計を備えており、メインステージ４０、第１サブステージ４１（ホルダ４１Ｂ）、及び第２サブステージ４２（ホルダ４２Ｂ）のＸ軸方向に関する位置情報を取得可能である。

また、計測システム３’は、メインステージ４０、第１サブステージ４１、及び第２サブステージ４２のそれぞれの所定位置に設けられた反射面にＺ軸方向を計測軸とする複数の計測光を照射可能なレーザ干渉計を備えていてもよく、これにより、メインステージ４０、第１サブステージ４１（ホルダ４１Ｂ）、及び第２サブステージ４２（ホルダ４２Ｂ）のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報を取得可能である。

制御装置７は、計測システム３’の計測結果に基づいて、メインステージ４０、第１サブステージ４１、及び第２サブステージ４２を適宜駆動し、第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２のホルダ４１Ｂ及びホルダ４２Ｂに保持されている第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の位置制御を行う。また、制御装置７は、メインステージ４０に対して第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２の少なくとも一方を移動することによって、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との相対的な位置関係を調整することができる。

第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を露光するときには、マスクステージ２を用いて、マスクＭを走査方向（Ｙ軸方向）に移動しつつ、メインステージ４０を用いて、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２とを走査方向（Ｙ軸方向）に移動しながら、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２のそれぞれに露光光ＥＬが照射される。制御装置７は、メインステージ４０によるＹ軸方向の移動中に、第１サブステージ４１及び第２サブステージ４２を駆動して、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の位置及び姿勢を調整しつつ、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を露光することができる。

このように、図４及び図５を示した基板ステージ４’を用いることによっても、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２とをほぼ同時に露光することができ、複数の基板を効率良く露光することができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について、図６Ａ及び６Ｂを参照して説明する。上述の実施形態においては、照明系ＩＬは、光源装置１から射出された露光光ＥＬを２つの露光光ＥＬに分割し、それら分割した露光光ＥＬのそれぞれを、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに照射している。本実施形態の特徴的な部分は、露光光ＥＬを分割せずに、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２との両方に露光光ＥＬを照射する点にある。

図６Ａは、本実施形態に係るマスクステージ２に保持されたマスクＭを示す平面図、図６Ｂは、マスクＭを通過した露光光ＥＬが光学部材５０に照射されている状態を示す模式図である。

図６Ａに示すように、本実施形態においては、照明系ＩＬは、露光光ＥＬを分割せず、投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに露光光ＥＬを照射する。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とはＹ軸方向に並ぶように設定され、第１視野領域ＦＡ１の−Ｙ側のエッジと第２視野領域ＦＡ２の＋Ｙ側のエッジとは接触（又は接近）している。

第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに照射された露光光ＥＬは、図６Ｂの模式図に示すように、光学部材５０の線分（頂点）５３を境界として、第１反射面５１に照射される露光光ＥＬと、第２反射面５２に照射される露光光ＥＬとに分割される。第１反射面５１に照射された露光光ＥＬは、第１像野領域ＡＲ１へ導かれ、第２反射面５２に照射された露光光ＥＬは、第２像野領域ＡＲ２へ導かれる。

このように、照明系ＩＬで露光光ＥＬを分割せずに、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２との両方に露光光ＥＬを照射し、投影光学系ＰＬの光学部材５０で分割するようにしてもよい。本実施形態においては、照明系ＩＬで露光光ＥＬを分割せず、互いに接触（又は接近）している第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とを形成した場合でも、頂点５３を境界として、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬを第１像野領域ＡＲ１に導き、第２視野領域ＦＡ２からの露光光ＥＬを第２像野領域ＡＲ２に導くことができる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について、図７Ａ及び７Ｂを参照して説明する。上述の実施形態においては、光学部材５０の頂点５３はＶ字状であるが、図７Ｂに示すように、光学部材５０のＹＺ平面に平行な断面形状を台形状にしてもよい。これにより、図７Ａに示すように、照明系ＩＬで露光光ＥＬを分割せずに、第１視野領域ＦＡ１と第２視野領域ＦＡ２とに入射させた場合でも、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬを第１像野領域ＡＲ１に導き、第２視野領域ＦＡ２からの露光光ＥＬを第２像野領域ＡＲ２に導くことができる。

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について、図８を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、投影光学系ＰＬは、第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいてパターンＰＡの像を第１像野領域ＡＲ１とは異なる第３像野領域ＡＲ３に形成する点にある。

図８は、第５実施形態に係る露光装置ＥＸを示す模式図である。図８に示すように、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬが進行する第１光路ＢＲ１の所定位置には、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬを分岐する分岐光学素素子（ビームスプリッタ）６１が配置されている。第１視野領域ＦＡ１から第１光路ＢＲ１を進行する露光光ＥＬは、第１反射面５１を経て、分岐光学素子６１で分岐され、第１像野領域ＡＲ１と第３像野領域ＡＲ３とに導かれる。投影光学系ＰＬにおいて、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬを分岐光学素子６１で分岐することによって、第１視野領域ＦＡ１内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいてパターンＰＡの像を第１像野領域ＡＲ１と第３像野領域ＡＲ３とに形成することができる。

また、本実施形態においては、第２視野領域ＦＡ２からの露光光ＥＬが進行する第２光路ＢＲ２の所定位置にも、第２視野領域ＦＡ２からの露光光ＥＬを分岐する分岐光学素素子（ビームスプリッタ）６２が配置されている。第２視野領域ＦＡ２から第２光路ＢＲ２を進行する露光光ＥＬは、第２反射面５２を経て、分岐光学素子６２で分岐され、第２像野領域ＡＲ２と、第２像野領域ＡＲ２とは異なる第４像野領域ＡＲ４とに導かれる。投影光学系ＰＬにおいて、第２視野領域ＦＡ２からの露光光ＥＬを分岐光学素子６２で分岐することによって、第２視野領域ＦＡ２内に位置するパターンＰＡからの露光光ＥＬに基づいてパターンＰＡの像を第２像野領域ＡＲ２と第４像野領域ＡＲ４とに形成することができる。

本実施形態の露光装置ＥＸは、第３像野領域ＡＲ３に形成されるパターンＰＡの像で、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２とは異なる第３基板Ｐ３を露光することができる。同様に、露光装置ＥＸは、第４像野領域ＡＲ４に形成されるパターンＰＡの像で、第１、第２、第３基板Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とは異なる第４基板Ｐ４を露光することができる。

＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について、図９を参照して説明する。図９の模式図に示すように、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬにより第１像野領域ＡＲ１及び第３像野領域ＡＲ３のそれぞれに形成したパターンＰＡの像で、第１基板Ｐ１上の第１のショット領域Ｓａと、その第１のショット領域Ｓａとは別の第２のショット領域Ｓｂとを同時に露光することができる。すなわち、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬにより第１像野領域ＡＲ１及び第３像野領域ＡＲ３のそれぞれに形成したパターンＰＡの像で、１つの基板上における互いに重複しないショット領域のそれぞれを同時に露光することができる。また、露光装置ＥＸは、第１基板Ｐ１上の複数（２つ）のショット領域を同時に露光する動作と並行して、第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓｃを第２像野領域ＡＲ２に形成されたパターンＰＡの像で露光することもできる。また、露光装置ＥＸは、第１基板Ｐ１上の複数のショット領域を第１像野領域ＡＲ１及び第３像野領域ＡＲ３に形成されたパターンＰＡの像で同時に露光する動作と並行して、第２基板Ｐ２上のショット領域Ｓｃ、Ｓｄを第２像野領域ＡＲ２及び第４像野領域ＡＲ４に形成されたパターンＰＡの像で同時に露光することもできる。

なお、上述の第６、第７実施形態においては、第１光路ＢＲ１上に１つの分岐光学素子６１を配置し、第１視野領域ＦＡ１からの露光光ＥＬを２つに分岐しているが、その分岐した露光光ＥＬの少なくとも一方の光路上に更に分岐光学素子を設けて露光光ＥＬを分岐してもよい。同様に、第２光路ＢＲ２上に複数の分岐光学素子を設けて露光光ＥＬを分岐してもよい。このように、複数の分岐光学素子を用いて露光光ＥＬを分岐することにより、視野領域に対して像野領域の数を異ならせる（多くする）ことができる。

なお、上述の第１〜第７の各実施形態において、投影光学系ＰＬとしては、例えば反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子及び屈折光学素子の両方を含む反射屈折系のいずれであってもよい。

なお、上述の各実施形態において、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット等に開示されているような液浸法を適用してもよい。すなわち、第１像野領域ＡＲ１及び第２像野領域ＡＲ２を覆うように、液体の液浸領域を第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２上に形成し、その液体を介して露光光ＥＬを第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２上に照射するようにしてもよい。なお、液体としては、水（純水）を用いてもよいし、水以外のもの、例えば過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体、あるいはセダー油などを用いてもよい。また、液体としては、水よりも露光光に対する屈折率が高い液体、例えば屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英や蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で終端光学素子ＦＬを形成してもよい。ここで、純水よりも屈折率が高い（例えば１．５以上）の液体ＬＱとしては、例えば、屈折率が約１．５０のイソプロパノール、屈折率が約１．６１のグリセロール（グリセリン）といったＣ−Ｈ結合あるいはＯ−Ｈ結合を持つ所定液体、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体（有機溶剤）、あるいは屈折率が約１．６０のデカリン(Decalin: Decahydronaphthalene)などが挙げられる。また、液体ＬＱは、これら液体のうち任意の２種類以上の液体を混合したものでもよいし、純水にこれら液体の少なくとも１つを添加（混合）したものでもよい。さらに、液体ＬＱは、純水にＨ^＋、Ｃｓ^＋、Ｋ^＋、Ｃｌ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＰＯ_４ ^２−等の塩基又は酸を添加（混合）したものでもよいし、純水にＡｌ酸化物等の微粒子を添加（混合）したものでもよい。なお、液体としては、光の吸収係数が小さく、温度依存性が少なく、投影光学系、及び／又は基板の表面に塗布されている感光材（又はトップコート膜あるいは反射防止膜など）に対して安定なものであることが好ましい。液体として、超臨界流体を用いることも可能である。また、基板には、液体から感光材や基材を保護するトップコート膜などを設けることができる。また、終端光学素子を、例えば石英（シリカ）、あるいは、フッ化カルシウム（蛍石）、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウム、及びフッ化ナトリウム等のフッ化化合物の単結晶材料で形成してもよいし、石英や蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で形成してもよい。屈折率が１．６以上の材料としては、例えば、国際公開第２００５／０５９６１７号パンフレットに開示されるサファイア、二酸化ゲルマニウム等、あるいは、国際公開第２００５／０５９６１８号パンフレットに開示される塩化カリウム（屈折率は約１．７５）等を用いることができる。

液浸法を用いる場合、例えば、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット（対応米国特許公開第２００５／０２４８８５６号）に開示されているように、終端光学素子の像面側の光路に加えて、終端光学素子の物体面側の光路も液体で満たすようにしてもよい。さらに、終端光学素子の表面の一部（少なくとも液体との接触面を含む）又は全部に、親液性及び／又は溶解防止機能を有する薄膜を形成してもよい。なお、石英は液体との親和性が高く、かつ溶解防止膜も不要であるが、蛍石は少なくとも溶解防止膜を形成することが好ましい。

上記各実施形態では、計測システム３として干渉計システムを用いて、マスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば基板ステージの上面に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

なお、上記各実施形態の基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。

また、上記各実施形態の露光装置ＥＸは、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開１９９９／２３６９２）、及び特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６,８９７,９６３号）などに開示されているように、基板を保持する基板ステージとは独立に移動可能であるとともに、計測部材（例えば、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサ）を搭載した計測ステージを備えていてもよい。

上記各実施形態では、パターンを形成するためにマスクを用いたが、これに代えて、可変のパターンを生成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはパターンジェネレータとも呼ばれる）を用いることができる。電子マスクとして、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器：Spatial Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Deformable Micro-mirror Device又はDigital Micro-mirror Device）を用い得る。ＤＭＤは、所定の電子データに基づいて駆動する複数の反射素子（微小ミラー）を有し、複数の反射素子は、ＤＭＤの表面に２次元マトリックス状に配列され、かつ素子単位で駆動されて露光光を反射、偏向する。各反射素子はその反射面の角度が調整される。ＤＭＤの動作は、制御装置により制御され得る。制御装置は、基板上に形成すべきパターンに応じた電子データ（パターン情報）に基づいてＤＭＤの反射素子を駆動し、照明系により照射される露光光を反射素子でパターン化する。ＤＭＤを使用することにより、パターンが形成されたマスク（レチクル）を用いて露光する場合に比べて、パターンが変更されたときに、マスクの交換作業及びマスクステージにおけるマスクの位置合わせ操作が不要になる。なお、電子マスクを用いる露光装置では、マスクステージを設けず、基板ステージによって基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動するだけでもよい。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５号公報、米国特許第６,７７８,２５７号公報に開示されている。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許などの開示を援用して本文の記載の一部とする。

以上のように、上記実施形態の露光装置ＥＸは、各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

Claims (18)

1. 基板を露光する露光装置において、
   第１視野領域と該第１視野領域とは異なる第２視野領域とを有し、パターンの像を第１像野領域及び第２像野領域に投影する投影光学系であり、前記第１視野領域を介した露光光によって前記パターンの像が前記第１像野領域に形成され、前記第２視野領域を介した露光光によって前記パターンの像が前記第２像野領域に形成される前記投影光学系を備え、
   前記第１像野領域に形成される前記パターンの像で第１基板を露光し、前記第２像野領域に形成される前記パターンの像で第２基板を露光する露光装置。
2. 前記第１視野領域及び前記第２視野領域を前記露光光で照明する照明系をさらに備えた請求項１記載の露光装置。
3. 前記照明系は、そこからの前記露光光が前記第１視野領域と前記第２視野領域とのそれぞれを照明する１つの光源を有する請求項２記載の露光装置。
4. 前記投影光学系は、前記第１視野領域からの前記露光光の光路である第１光路中に配置された第１反射面と、前記第２視野領域からの前記露光光の光路である第２光路中に配置された第２反射面とを有し、
   前記第１光路を進行する前記露光光は前記第１反射面を経て前記第１像野領域へ導かれ、前記第２光路を進行する前記露光光は前記第２反射面を経て前記第２像野領域へ導かれる請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記第１視野領域及び前記第２視野領域と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されている請求項４記載の露光装置。
6. 前記投影光学系は、前記パターンからの前記露光光を前記第１反射面及び前記第２反射面へ導く第１光学素子群と、
   前記第１反射面で反射した前記露光光を前記第１像野領域へ導く第２光学素子群と、
   前記第２反射面で反射した前記露光光を前記第２像野領域へ導く第３光学素子群とを有する請求項４又は５記載の露光装置。
7. 前記第１像野領域に対して前記第１基板の所定領域を所定の走査方向に移動しつつ、前記第１基板上の所定領域を露光し、
   前記第２像野領域に対して前記第２基板の所定領域を所定の走査方向に移動しつつ、前記第２基板上の所定領域を露光する請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記第１基板を所定の走査方向に移動させ、前記第２基板を所定の走査方向に移動させる基板移動システムをさらに備えた請求項７記載の露光装置。
9. 前記基板移動システムは、前記投影光学系の光射出側で、前記第１基板を保持して移動させる第１基板ステージと、前記第２基板を保持して前記第１基板ステージとは独立して移動させる第２基板ステージとを含む請求項８記載の露光装置。
10. 前記基板移動システムは、前記投影光学系の光射出側で、前記第１基板及び前記第２基板を保持してほぼ同一の走査方向へ移動可能なメインステージと、
    前記メインステージに対して前記第１基板を移動させる第１移動装置と、
    前記メインステージに対して前記第２基板を移動させる第２移動装置とを含む請求項８記載の露光装置。
11. 前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれの位置情報を計測する計測システムをさらに備えた請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 前記第１視野領域と前記第２視野領域とは所定方向に離れている請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 前記第１視野領域及び前記第２視野領域に対して前記パターンを前記所定方向に移動しつつ、前記第１基板及び前記第２基板を露光する請求項１〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
14. 前記第１基板の露光と前記第２基板の露光の少なくとも一部とを並行して実行する請求項１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 前記投影光学系は、前記第１視野領域内に位置する前記パターンからの前記露光光に基づいて前記パターンの像を第３像野領域に形成する請求項１〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 前記第３像野領域に形成される前記パターンの像で第３基板を露光する請求項１５記載の露光装置。
17. 前記投影光学系は、前記第２視野領域内に位置する前記パターンからの前記露光光に基づいて前記パターンの像を第４像野領域に形成する請求項１５記載の露光装置。
18. 請求項１〜請求項１７のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。

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