JPWO2016159200A1 - 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法 - Google Patents

Abstract

投影光学系（３０）を介して基板（Ｐ）に照明光（ＩＬ）を照射し、基板（Ｐ）に対して投影光学系（ＰＬ）を相対駆動させて走査露光する液晶露光装置（１０）は、基板（Ｐ）に設けられたマーク（Ｍｋ）のマーク検出を行うアライメント顕微鏡（６２、６４）と、アライメント顕微鏡（６２、６４）を駆動する第１駆動系と、投影光学系（４０）を駆動する第２駆動系と、投影光学系（４０）の駆動よりも先にアライメント顕微鏡（６２、６４）を駆動するように第１及び第２駆動系を制御する制御装置と、を備える。これにより露光処理に要するタクトタイムを抑制することができる。

Description

本発明は、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法に係り、更に詳しくは、物体に対してエネルギビームを所定の走査方向に走査する走査露光により、所定のパターンを物体上に形成する露光装置及び方法、並びに前記露光装置又は方法を含むフラットパネルディスプレイ又はデバイスの製造方法に関する。

従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）に形成されたパターンをエネルギビームを用いてガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）上に転写する露光装置が用いられている。

この種の露光装置としては、マスクと基板とを実質的に静止させた状態で、露光用照明光（エネルギビーム）を所定の走査方向に走査することで基板上に所定のパターンを形成するビームスキャン式の走査露光装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の露光装置では、基板上の露光対象領域とマスクとの位置誤差を補正するために、投影光学系を露光時の走査方向と逆方向に移動させながら投影光学系を介してアライメント顕微鏡によって基板上及びマスク上のマークの計測（アライメント計測）を行い、該計測結果に基づいて基板とマスクとの位置誤差を補正している。ここで、基板上のアライメントマークが投影光学系を介して計測されるため、アライメント動作と露光動作とは順次（シリアルに）実行され、基板の全体の露光処理にかかる処理時間（タクトタイム）を抑制することが困難であった。

特開２０００−１２４２２号公報

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、前記物体に設けられたマークのマーク検出を行うマーク検出部と、前記マーク検出部を駆動する第１駆動系と、前記投影光学系を駆動する第２駆動系と、前記投影光学系の駆動よりも先に前記マーク検出部を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置である。

本発明は、第２の観点からすると、本発明の露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。

本発明は、第３の観点からすると、本発明の露光光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。

本発明は、第４の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークのマーク検出をマーク検出部を用いて行うことと、前記マーク検出部を第１駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を第２駆動系を用いて駆動すると、前記投影光学系の駆動よりも先に前記マーク検出部を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御することと、を含む露光方法である。

本発明は、第５の観点からすると、本発明の露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。

本発明は、第６の観点からすると、本発明の露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。

第１の実施形態に係る液晶露光装置の概念図である。 図１の液晶露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。 投影系本体、及びアライメント顕微鏡の計測系の構成を説明するための図である。 図４（ａ）〜図４（ｄ）は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図（その１〜その４）である。 図５（ａ）〜図５（ｄ）は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図（その５〜その８）である。 図６（ａ）〜図６（ｃ）は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図（その９〜その１１）である。 図７（ａ）〜図７（ｃ）は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図（その１２〜その１５）である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は、第２の実施形態に係るアライメント系の動作を説明するための図（その１〜その４）である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第３の実施形態に係るアライメント系、及び投影光学系の動作を説明するための図（その１及びその２）である。 投影光学系、及びアライメント系の駆動系の変形例（その１）を示す図である。 投影光学系、及びアライメント系の駆動系の変形例（その２）を示す図である。 液晶露光装置におけるモジュール交換の概念図である。

《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図７（ｃ）を用いて説明する。

図１には、第１の実施形態に係る液晶露光装置１０の概念図が示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。

液晶露光装置１０は、露光用のエネルギビームである照明光ＩＬを照射する照明系２０と、投影光学系４０とを有している。以下、照明系２０から投影光学系４０を介して基板Ｐに照射される照明光ＩＬの光軸と平行な方向をＺ軸方向と称するとともに、Ｚ軸に直交する平面内に互いに直交するＸ軸及びＹ軸を設定して説明を行う。また、本実施形態の座標系において、Ｙ軸は、重力方向に実質的に平行であるものとする。従って、ＸＺ平面は、水平面に実質的に平行である。また、Ｚ軸回りの回転（傾斜）方向をθｚ方向として説明する。

ここで、本実施形態では、１枚の基板Ｐ上に複数の露光対象領域（適宜、区画領域、又はショット領域と称して説明する）が設定され、これら複数のショット領域に順次マスクパターンが転写される。なお、本実施形態では、基板Ｐ上に４つの区画領域が設定されている場合（いわゆる４面取りの場合）について説明するが、区画領域の数は、これに限定されず、適宜変更が可能である。

また、液晶露光装置１０では、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われるが、スキャン露光動作時には、マスクＭ、及び基板Ｐが実質的に静止状態とされ、照明系２０及び投影光学系４０（照明光ＩＬ）がマスクＭ、及び基板Ｐに対してそれぞれＸ軸方向（適宜、走査方向と称する）に長ストロークで相対移動する（図１の白矢印参照）。これに対し、露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時には、マスクＭがＸ軸方向に所定のストロークでステップ移動し、基板ＰがＹ軸方向に所定のストロークでステップ移動する（それぞれ図１の黒矢印参照）。

図２には、液晶露光装置１０の構成各部を統括制御する主制御装置９０の入出力関係を示すブロック図が示されている。図２に示されるように、液晶露光装置１０は、照明系２０、マスクステージ装置３０、投影光学系４０、基板ステージ装置５０、アライメント系６０などを備えている。

照明系２０は、照明光ＩＬ（図１参照）の光源（例えば、水銀ランプ）などを含む照明系本体２２を備えている。スキャン露光動作時において、主制御装置９０は、例えばリニアモータなどを含む駆動系２４を制御することにより、照明系本体２２をＸ軸方向に所定の長ストロークでスキャン駆動する。主制御装置９０は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系２６を介して照明系本体２２のＸ軸方向の位置情報を求め、該位置情報に基づいて照明系本体２２の位置制御を行う。本実施形態において、照明光ＩＬとしては、例えばｇ線、ｈ線、ｉ線などが用いられる。

マスクステージ装置３０は、マスクＭを保持するステージ本体３２を備えている。ステージ本体３２は、例えばリニアモータなどを含む駆動系３４によってＸ軸方向及びＹ軸方向に適宜ステップ移動可能に構成されている。Ｘ軸方向に関して露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時において、主制御装置９０は、駆動系３４を制御することにより、ステージ本体３２をＸ軸方向にステップ駆動する。また、後述するように、露光対象の区画領域内でスキャン露光する領域（位置）をＹ軸方向に関して変更するためのステップ動作時には、主制御装置９０は、駆動系３４を制御することにより、ステージ本体３２をＹ軸方向にステップ駆動する。駆動系３４は、後述するアライメント動作時にマスクＭをＸＹ平面内の３自由度（Ｘ、Ｙ、θｚ）方向に適宜微小駆動することも可能である。マスクＭの位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系３６により求められる。

投影光学系４０は、等倍系で基板Ｐ（図１参照）上にマスクパターンの正立正像を形成する光学系などを含む投影系本体４２を備えている。投影系本体４２は、基板ＰとマスクＭとの間に形成される空間内に配置されている（図１参照）。スキャン露光動作時において、主制御装置９０は、例えばリニアモータなどを含む駆動系４４を制御することにより、投影系本体４２を、照明系本体２２と同期するように、Ｘ軸方向に所定の長ストロークでスキャン駆動する。主制御装置９０は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系４６を介して投影系本体４２のＸ軸方向に位置情報を求め、該位置情報に基づいて投影系本体４２の位置制御を行う。

図１に戻り、液晶露光装置１０では、照明系２０からの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域ＩＡＭが照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系４０を介してその照明領域ＩＡＭ内のマスクパターンの投影像（部分正立像）が、基板Ｐ上の照明領域ＩＡＭに共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域ＩＡ）に形成される。そして、マスクＭ、及び基板Ｐに対して、照明光ＩＬ（照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡ）が走査方向に相対移動することで走査露光動作が行われる。すなわち、液晶露光装置１０では、照明系２０、及び投影光学系４０によって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。

ここで、本実施形態において、照明系２０によりマスクＭ上に生成される照明領域ＩＡＭは、Ｙ軸方向に離間する一対の矩形の領域を含む。ひとつの矩形の領域のＹ軸方向の長さは、マスクＭのパターン面のＹ軸方向の長さ（すなわち基板Ｐ上に設定される各区画領域のＹ軸方向の長さ）の、例えば１／４に設定されている。また、一対の矩形の領域間の間隔も、同様にマスクＭのパターン面のＹ軸方向の長さの、例えば１／４に設定されている。従って、基板Ｐ上に生成される露光領域ＩＡも、同様にＹ軸方向に離間する一対の矩形の領域を含む。本実施形態では、マスクＭのパターンを基板Ｐに完全に転写するためには、ひとつの区画領域について、２回の走査露光動作を行う必要があるが、照明系本体２２、及び投影系本体４２を小型化できるメリットがある。走査露光動作の具体例については、後述する。

基板ステージ装置５０は、基板Ｐの裏面（露光面とは反対の面）を保持するステージ本体５２を備えている。図２に戻り、Ｙ軸方向に関して露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時において、主制御装置９０は、例えばリニアモータなどを含む駆動系５４を制御することにより、ステージ本体５２をＹ軸方向にステップ駆動する。駆動系５４は、後述する基板アライメント動作時に基板ＰをＸＹ平面内の３自由度（Ｘ、Ｙ、θｚ）方向に微小駆動することも可能である。基板Ｐ（ステージ本体５２）の位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系５６により求められる。

図１に戻り、アライメント系６０は、例えば２つのアライメント顕微鏡６２、６４を備えている。アライメント顕微鏡６２、６４は、基板ＰとマスクＭとの間に形成される空間内（Ｚ軸方向に関して基板ＰとマスクＭとの間の位置）に配置されており、基板Ｐに形成されたアライメントマークＭｋ（以下、単にマークＭｋと称する）、及びマスクＭに形成されたマーク（不図示）を検出する。本実施形態において、マークＭｋは、各区画領域の四隅部近傍それぞれに１つ（１つの区画領域につき、例えば４つ）形成されており、マスクＭのマークは、投影光学系４０を介してマークＭｋに対応する位置に形成されている。なお、マークＭｋ、及びマスクＭのマークの数、及び位置については、これに限定されず、適宜変更が可能である。また、各図面において、マークＭｋは、理解を容易にするため、実際よりも大きく図示されている。

一方のアライメント顕微鏡６２は、投影系本体４２の＋Ｘ側に配置され、他方のアライメント顕微鏡６４は、投影系本体４２の−Ｘ側に配置されている。アライメント顕微鏡６２、６４は、それぞれＹ軸方向に離間した一対の検出視野（検出領域）を有しており、ひとつの区画領域内のＹ軸方向に離間した、例えば２つのマークＭｋを同時に検出することができるようになっている。

また、アライメント顕微鏡６２、６４は、マスクＭに形成されたマークと、基板Ｐに形成されたマークＭｋとを同時に（換言すると、アライメント顕微鏡６２、６４の位置を変えずに）検出することが可能となっている。主制御装置９０は、例えばマスクＭがＸステップ動作、又は基板ＰがＹステップ動作を行う毎に、マスクＭに形成されたマークと基板Ｐに形成されたマークＭｋとの相対的な位置ずれ情報を求め、該位置ずれを補正する（打ち消す、又は低減する）ように基板ＰとマスクＭとのＸＹ平面に沿った方向の相対的な位置決めを行う。なお、アライメント顕微鏡６２、６４は、マスクＭのマークを検出（観察）するマスク検出部と、基板ＰのマークＭｋを検出（観察）する基板検出部とが、共通の筐体等によって一体的に構成されており、その共通の筐体を介して駆動系６６（図２参照）により駆動される。あるいは、マスク検出部と基板検出部とが個別の筐体等によって構成されていても良く、その場合には、例えばマスク検出部と基板検出部とが実質的に共通の駆動系６６によって同等の動作特性をもって移動できるように構成することが好ましい。

主制御装置９０（図２参照）は、例えばリニアモータなどを含む駆動系６６を制御することにより、アライメント顕微鏡６２、６４を、Ｘ軸方向に所定の長ストロークでそれぞれ独立に駆動する。また、主制御装置９０は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系６８を介してアライメント顕微鏡６２、６４それぞれのＸ軸方向の位置情報を求め、該位置情報に基づいてアライメント顕微鏡６２、６４の位置制御をそれぞれ独立して行う。また、投影系本体４２、及びアライメント顕微鏡６２、６４は、Ｙ軸方向の位置がほぼ同じであり、互いの移動可能範囲が一部重複している。

ここで、アライメント系６０のアライメント顕微鏡６２、６４と、上述した投影光学系４０の投影系本体４２とは、物理的（機械的）に独立（分離）した要素であり、主制御装置９０（図２参照）によって互いに独立して駆動（速度、及び位置）制御が行われるが、アライメント顕微鏡６２、６４を駆動する駆動系６６と、投影系本体４２を駆動する駆動系４４とは、Ｘ軸方向の駆動に関して、例えばリニアモータ、リニアガイドなどの一部を共用しており、アライメント顕微鏡６２、６４、及び投影系本体４２の駆動特性、あるいは主制御装置９０による制御特性が、実質的に同等になるように構成されている。

具体的に一例をあげると、例えばムービングコイル式のリニアモータによってアライメント顕微鏡６２、６４、投影系本体４２それぞれをＸ軸方向に駆動する場合には、固定子である磁性体（例えば、永久磁石など）ユニットが上記駆動系６６と駆動系４４とで共用される。これに対し、可動子であるコイルユニットは、アライメント顕微鏡６２、６４、投影系本体４２それぞれが独立に有しており、主制御装置９０（図２参照）は、該コイルユニットに対する電力供給を個別に行うことにより、アライメント顕微鏡６２、６４のＸ軸方向への駆動（速度、及び位置）と、投影系本体４２のＸ軸方向への駆動（速度、及び位置）とを、独立に制御する。従って、主制御装置９０は、Ｘ軸方向に関するアライメント顕微鏡６２、６４と投影系本体４２との各々の間隔（距離）を、可変とする（任意に変化させる）ことができる。また、主制御装置９０は、Ｘ軸方向に関して、アライメント顕微鏡６２、６４と投影系本体４２とを、各々異なるスピードで移動させることもできる。

主制御装置９０（図２参照）は、アライメント顕微鏡６２（又はアライメント顕微鏡６４）を用いて基板Ｐ上に形成された複数のマークＭｋの検出し、該検出結果（複数のマークＭｋの位置情報）に基づいて、公知のエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式によって、検出対象のマークＭｋが形成された区画領域の配列情報（区画領域の位置（座標値）、形状等に関する情報を含む）を算出する。

具体的には、走査露光動作において、投影系本体４２が＋Ｘ方向に駆動される場合、主制御装置９０（図２参照）は、該走査露光動作に先立って、投影系本体４２の＋Ｘ側に配置されたアライメント顕微鏡６２を用いて複数のマークＭｋの位置検出を行って露光対象の区画領域の配列情報を算出する。また、走査露光動作において、投影系本体４２が−Ｘ方向に駆動される場合には、該走査露光動作に先立って、投影系本体４２の−Ｘ側に配置されたアライメント顕微鏡６４を用いて複数のマークＭｋの位置検出を行って露光対象の区画領域の配列情報を算出する。主制御装置９０は、算出した配列情報に基づいて、基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の緻密な位置決め（基板アライメント動作）を行いつつ、照明系２０、及び投影光学系４０を適宜制御して、対象の区画領域に対する走査露光動作（マスクパターンの転写）を行う。

次に、投影光学系４０が有する投影系本体４２の位置情報を求めるための計測系４６（図２参照）、及びアライメント系６０が有するアライメント顕微鏡６２の位置情報を求めるための計測系６８の具体的な構成について説明する。

図３に示されるように、液晶露光装置１０は、投影系本体４２を走査方向に案内するためのガイド８０を有している。ガイド８０は、走査方向に平行に延びる部材から成る。ガイド８０は、アライメント顕微鏡６２の走査方向への移動を案内する機能も有する。また、図３では、ガイド８０がマスクＭと基板Ｐとの間に図示されているが、実際には、ガイド８０は、Ｙ軸方向に関して照明光ＩＬの光路を避けた位置に配置されている。

ガイド８０には、少なくとも走査方向に平行な方向（Ｘ軸方向）を周期方向とする反射型の回折格子を含むスケール８２が固定されている。また、投影系本体４２は、スケール８２に対向して配置されたヘッド８４を有している。本実施形態では、上記スケール８２とヘッド８４とにより、投影系本体４２の位置情報を求めるための計測系４６（図２参照）を構成するエンコーダシステムが形成されている。また、アライメント顕微鏡６２、６４は、スケール８２に対向して配置されたヘッド８６を各々有している（図３において、アライメント系６４は不図示）。本実施形態では、上記スケール８２とヘッド８６とにより、アライメント顕微鏡６２、６４の位置情報を求めるための計測系６８（図２参照）を構成するエンコーダシステムが形成されている。ここで、ヘッド８４、８６は、それぞれスケール８２に対してエンコーダ計測用のビームを照射し、スケール８２を介したビーム（スケール８２による反射ビーム）を受光して、その受光結果に基づいてスケール８２に対する相対的な位置情報を出力可能となっている。

このように、本実施形態において、スケール８２は、投影系本体４２の位置情報を求めるための計測系４６（図２参照）を構成し、アライメント顕微鏡６２、６４の位置情報を求めるための計測系６８（図２参照）を構成する。すなわち、投影系本体４２とアライメント顕微鏡６２、６４とは、スケール８２に形成された回折格子によって設定される共通の座標系（測長軸）に基づいて位置制御が行われる。なお、投影系本体４２を駆動するための駆動系４４（図２参照）、及びアライメント顕微鏡６２、６４を駆動するための駆動系６６（図２参照）は、要素が一部共通であっても良いし、完全に独立した要素により構成されていても良い。

なお、上記計測系４６、６８（それぞれ図２参照）を構成するエンコーダシステムは、測長軸が、例えばＸ軸方向（走査方向）のみであるリニア（１ＤＯＦ）エンコーダシステムであっても良いし、より多くの測長軸を有しても良い。例えば、ヘッド８４、８６をＹ軸方向に所定間隔で複数配置することにより、投影系本体４２、アライメント顕微鏡６２、６４のθｚ方向の回転量を求めても良い。また、スケール８２にＸＹ２次元回折格子を形成し、Ｘ、Ｙ、θｚ方向の３自由度方向に測長軸を有する３ＤＯＦエンコーダシステムとしても良い。さらに、ヘッド８４、８６として、回折格子の周期方向と併せてスケール面に直交する方向の測長が可能な公知の２次元ヘッドを複数用いることにより、投影系本体４２、アライメント顕微鏡６２、６４の６自由度方向の位置情報を求めても良い。

次に、走査露光動作時における液晶露光装置１０の動作の一例を、図４（ａ）〜図７（ｃ）を用いて説明する。以下の露光動作（アライメント計測動作を含む）は、主制御装置９０（図４（ａ）〜図７（ｃ）では不図示。図２参照）の管理下で行われる。

本実施形態において、露光順が最初である区画領域（以下第１ショット領域Ｓ_１と称する）は、基板Ｐの−Ｘ側且つ−Ｙ側に設定されている。また、基板Ｐ上の区画領域に付されたＳ_２〜Ｓ_４の符号は、それぞれ露光順序が２〜４番目のショット領域であることを示す。

図４（ａ）に示されるように、露光開始前において、投影系本体４２、及びアライメント顕微鏡６２、６４それぞれは、平面視で第１ショット領域Ｓ_１の−Ｘ側に設定された初期位置に配置される。このとき、投影系本体４２とアライメント顕微鏡６２、６４とは、Ｘ軸方向に関して互いに近接して配置されている。また、アライメント顕微鏡６２の検出視野のＹ軸方向の位置と、第１及び第４ショット領域Ｓ_１、Ｓ_４内に形成されたマークＭｋのＹ軸方向の位置とがほぼ一致している。

次いで、主制御装置９０は、図４（ｂ）に示されるように、アライメント顕微鏡６２を＋Ｘ方向に駆動して、第１ショット領域Ｓ_１内に形成された、例えば４つのマークＭｋのうち、−Ｘ側の端部近傍に形成された、例えば２つのマークＭｋを検出（図４（ｂ）における太線の丸印参照。以下同じ）する。また、主制御装置９０は、図４（ｃ）に示されるように、アライメント顕微鏡６２を更に＋Ｘ方向に駆動して、第１ショット領域Ｓ_１内に形成された、例えば４つのマークＭｋのうち、＋Ｘ側の端部近傍に形成された、例えば２つのマークＭｋを検出する。なお、図４（ｂ）では、投影系本体４２は、停止しているが、アライメント顕微鏡６２が第１ショット領域Ｓ_１内のマークＭｋの検出を開始した後であって、該マークＭｋの検出を行っている最中、例えば−Ｘ側のマークＭｋを検出してから＋Ｘ側のマークＭｋまで移動する最中（さらに具体的には、＋Ｘ側のマークＭｋを検出する直前）に、投影系本体４２が加速を開始しても良い。

主制御装置９０は、上記第１ショット領域Ｓ_１内に形成された、例えば４つのマークＭｋの検出結果（位置情報）に基づいて、第１ショット領域Ｓ_１の配列情報を求める。主制御装置９０は、図４（ｄ）に示されるように、第１ショット領域Ｓ_１の該配列情報に基づいて基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決め（基板アライメント動作）を行いつつ、投影系本体４２と照明系２０の照明系本体２２（図４（ｄ）では不図示。図１参照）とを同期して＋Ｘ方向に駆動して、第１ショット領域Ｓ_１に対する１回目の走査露光を行う。

また、主制御装置９０は、第１ショット領域Ｓ_１に対する１回目の走査露光動作の開始と並行して、アライメント顕微鏡６２を用いて第４ショット領域Ｓ_４（第１ショット領域Ｓ_１の＋Ｘ側の区画領域）内に形成された、例えば４つのマークＭｋのうち、−Ｘ側の端部近傍に形成された、例えば２つのマークＭｋを検出する。

主制御装置９０は、新たに取得した第４ショット領域Ｓ_４内の、例えば２つのマークＭｋの検出結果と、これ以前に取得した（不図示のメモリ装置内に蓄積された）第１ショット領域Ｓ_１内の、例えば４つのマークの検出結果とに基づいてＥＧＡ計算することにより第１ショット領域Ｓ_１の配列情報を更新してもよい。主制御装置９０は、この更新された配列情報に基づいて適宜基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光動作を続行することができる。第１ショット領域Ｓ_１の配列情報を求めるために第４ショット領域Ｓ_４内のマーク位置情報を用いることにより、第１ショット領域Ｓ_１に設けられた４つのマークＭｋのみに基づいて配列情報を求めるよりも、広い範囲にわたる統計的な傾向を考慮した配列情報を求めることができ、第１ショット領域Ｓ_１に関するアライメント精度の向上が可能となる。

また、主制御装置９０は、図５（ａ）に示されるように、投影系本体４２を＋Ｘ方向に駆動して走査露光動作を行いつつ、更にアライメント顕微鏡６２を＋Ｘ方向に駆動して、第４ショット領域Ｓ_４内に形成された、例えば４つのマークＭｋのうち、＋Ｘ側の端部近傍に形成された、例えば２つのマークＭｋを検出する。主制御装置９０は、新たに取得した第４ショット領域Ｓ_４内の、例えば２つのマークＭｋの検出結果と、これ以前に取得したマークＭｋ（本例では、第１ショット領域Ｓ_１内の、例えば４つのマークＭｋ、及び第４ショット領域Ｓ_４内の、例えば２つのマークＭｋ）の検出結果とに基づいてＥＧＡ計算することにより第１ショット領域Ｓ_１の配列情報を更新してもよい。主制御装置９０は、この更新された配列情報に基づいて基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光動作を続行することができる。

このように、本実施形態では、投影系本体４２に対して走査方向の前方（＋Ｘ方向）に配置されたアライメント顕微鏡６２を用いて、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）よりも走査方向の前方（＋Ｘ方向）に形成されたマークＭｋを検出する動作と、投影系本体４２を＋Ｘ方向に走査させる走査露光動作との少なくとも一部を同時に（並行して）実行することができる。これにより、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間の短縮化が可能となる。また、主制御装置９０は、例えば異なる位置に設けられたマークＭｋ順次計測するごとにＥＧＡ計算を適宜行い、露光対象の区画領域の配列情報を更新することができる。これにより、露光対象の区画領域のアライメント精度の向上が可能となる。

また、主制御装置９０は、走査露光動作のために投影系本体４２を＋Ｘ方向に駆動する際、投影系本体４２に対して走査方向の後方（−Ｘ方向）に配置されたアライメント顕微鏡６４を、投影系本体４２に追従するように＋Ｘ方向に駆動する（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。この際、主制御装置９０は、アライメント顕微鏡６４を用いて、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）よりも走査方向の後方（−Ｘ方向）に形成されたマークＭｋを検出し、この検出結果をＥＧＡ計算に用いても良い。

上述したように、本実施形態において、マスクＭ上に生成される照明領域ＩＡＭ（図１参照）、及び基板Ｐ上に生成される露光領域ＩＡは、Ｙ軸方向に離間する一対の矩形の領域であるので、１回の走査露光動作により基板Ｐに転写されるマスクＭのパターン像は、Ｙ軸方向に離間した一対のＸ軸方向に延びる帯状の領域（ひとつの区画領域の全面積のうち半分の面積）内に形成される。

次いで、主制御装置９０は、図５（ｂ）に示されるように、第１ショット領域Ｓ_１の２回目（復路）の走査露光動作のため、基板ＰおよびマスクＭを−Ｙ方向にステップ移動させる（図５（ｂ）の黒矢印参照）。このときの基板Ｐのステップ移動量は、ひとつの区画領域のＹ軸方向の長さの、例えば１／４の長さである。また、この場合、基板ＰとマスクＭの−Ｙ方向へのステップ移動において、基板ＰとマスクＭとの相対的な位置関係を変化させないように（あるいは、その相対位置関係を補正可能なように）ステップ移動させることが好ましい。

本実施形態において、第１ショット領域Ｓ_１の２回目の走査露光動作は、図５（ｃ）に示されるように、投影系本体４２を−Ｘ方向に移動させて行う。主制御装置９０は、アライメント顕微鏡６４を−Ｘ方向に駆動して、第１ショット領域Ｓ_１内に形成された、例えば＋Ｘ側の端部近傍に形成されたマークＭｋ（不図示）を検出する。主制御装置９０は、このアライメント顕微鏡６４の検出結果および上述した第１ショット領域Ｓ_１の配列情報に基づいて基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第１ショット領域Ｓ_１の２回目の走査露光動作を行う。これにより、図５（ｄ）に示されるように、１回目の走査露光動作により転写されたマスクパターンと、２回目の走査露光動作により転写されたマスクパターンとが第１ショット領域Ｓ_１内で繋ぎ合わされ、マスクＭのパターンの全体が第１ショット領域Ｓ_１に転写される。なお、第１ショット領域Ｓ_１の２回目の走査露光に対応するアライメント動作では、マスクＭのマークと基板ＰのマークＭｋとの各２点のマーク（＋Ｘ側のマーク）に基づいてＸＹ平面内の３自由度（Ｘ，Ｙ，θｚ）方向の位置ずれを計測するだけでよいため、１回目のアライメント動作に比べてアライメントにかかる時間を実質的に短くすることができる。

第１ショット領域Ｓ_１に対する走査露光が終了すると、主制御装置９０は、第２ショット領域Ｓ_２（第１ショット領域Ｓ_１の＋Ｙ側の区画領域）に対する走査露光動作のために、基板Ｐを−Ｙ方向にステップ移動させた後、上記第１ショット領域Ｓ_１に対する走査露光動作と同様の手順で第２ショット領域Ｓ_２に対する走査露光を行う。

すなわち、第２ショット領域Ｓ_２に対する１回目の走査露光動作では、図６（ａ）に示されるように、アライメント顕微鏡６２により検出された第２ショット領域Ｓ_２、及び第３ショット領域Ｓ_３（第２ショット領域Ｓ_２の＋Ｘ側の区画領域）内のマークＭｋの検出結果に基づいて第２ショット領域Ｓ_２の配列情報が求められ、この配列情報に基づいて基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決めが行われる。このうち、第３ショット領域Ｓ_３内のマークＭｋの検出動作（及び配列情報の更新）は、第２ショット領域Ｓ_２に対する走査露光動作と少なくとも一部を並行して行われる。また、主制御装置９０は、基板ＰおよびマスクＭを−Ｙ方向にステップ移動させた後、アライメント顕微鏡６４により、例えば＋Ｘ側の端部近傍に形成された第２ショット領域Ｓ_２内のマークＭｋ（不図示）を検出する。主制御装置９０は、このアライメント顕微鏡６４の検出結果と第２ショット領域Ｓ_２の配列情報とに基づいて基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、図６（ｂ）に示されるように、投影系本体４２を−Ｘ方向に移動させつつ、第２ショット領域Ｓ_２に対する２回目の走査露光動作を行う。

第２ショット領域Ｓ_２に対する走査露光が終了すると、主制御装置９０は、マスクＭ（図１参照）を＋Ｘ方向にステップ移動させることにより、マスクＭと基板Ｐ上の第３ショット領域Ｓ_３とを対向させる。主制御装置９０は、アライメント顕微鏡６２により、例えば第３ショット領域Ｓ_３内の−Ｘ側の端部近傍に形成されたマークＭｋを検出する。主制御装置９０は、この状態で、図６（ｃ）に示されるように、投影系本体４２を＋Ｘ方向に移動させつつ、第３ショット領域Ｓ_３に対する１回目の走査露光動作を行う。このときのアライメント（基板Ｐの精密な位置決め）制御は、第３ショット領域Ｓ_３の配列情報およびアライメント顕微鏡６２の検出結果に応じて行われる。第３ショット領域Ｓ_３の配列情報は、第２ショット領域Ｓ_２を露光する際に求めた第２及び第３ショット領域Ｓ_２、Ｓ_３内のマークＭｋ位置に基づいて計算されており、アライメント顕微鏡６２では、第３ショット領域Ｓ_３とマスクＭとを対向配置させた状態の、マスクＭのマークと基板ＰのマークＭｋとの各２点のマークに基づいてＸＹ平面内の３自由度（Ｘ，Ｙ，θｚ）方向の位置ずれを計測するだけでよい。このため、第２ショット領域Ｓ_２のアライメントに比べて第３ショット領域Ｓ_３のアライメントにかかる時間を実質的に短くすることができる。

この後、主制御装置９０は、第３ショット領域Ｓ_３に対する２回目の走査露光動作のために、図７（ａ）に示されるように、基板ＰおよびマスクＭを＋Ｙ方向にステップ移動させる。これにより、アライメント顕微鏡６４の検出視野のＹ軸方向の位置と、第２及び第３ショット領域Ｓ_２、Ｓ_３内に形成されたマークＭｋのＹ軸方向の位置とがほぼ一致する。

主制御装置９０は、上述した第１ショット領域Ｓ_１に対する１回目の走査露光動作と同様の手順（ただし、マークＭｋの検出に用いるアライメント顕微鏡が異なる）で、第３ショット領域Ｓ_３に対する２回目の走査露光動作を行う。すなわち、主制御装置９０は、第３ショット領域Ｓ_３に対する２回目の走査露光動作では、図７（ｂ）に示されるように、投影系本体４２に先行してアライメント顕微鏡６４が第３ショット領域Ｓ_３内に形成された、例えば４つのマークＭｋを検出し、この検出結果に応じて、主制御装置９０は、第３ショット領域Ｓ_３の配列情報を更新する。主制御装置９０は、この更新された配列情報に基づいて基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第３ショット領域Ｓ_３に対する走査露光動作を行う。また、この走査露光動作と並行して、アライメント顕微鏡６４は、図７（ｃ）に示されるように、第２ショット領域Ｓ_２内に形成された、例えば４つのマークＭｋを検出する。主制御装置９０は、新たに取得したマークＭｋの位置情報に基づいて、第３ショット領域Ｓ_３の配列情報を更新しつつ、並行して第３ショット領域Ｓ_３に対する２回目の走査露光動作を行う。

以下、不図示であるが、主制御装置９０は、基板ＰのＹステップ動作を適宜行いつつ、第４ショット領域Ｓ_４に対する走査露光を行う。この第４ショット領域Ｓ_４に対する走査露光動作は、第３ショット領域Ｓ_３に対する走査露光動作と概ね同じであるので説明を省略する。

なお、第３及び第４ショット領域Ｓ_３、Ｓ_４に対する走査露光動作時において、アライメント顕微鏡６４と併せてアライメント顕微鏡６２によりマークＭｋの検出を行い、これらアライメント顕微鏡６２、６４の出力を用いて区画領域の配列情報を更新しても良い。また、第２ショット領域Ｓ_２以降の区画領域を露光するために、当該区画領域の配列情報を求める際、それ以前の区画領域を露光する際に求めたマークＭｋの位置情報を用いても良い。具体的には、例えば第４ショット領域Ｓ_４の配列情報を求める際、主制御装置９０は、第１及び第４ショット領域Ｓ_１、Ｓ_４内のマークＭｋの位置情報を用いるが、これと併せて、以前に求めた第２及び第３ショット領域Ｓ_２、Ｓ_３内のマークＭｋの位置情報を用いても良い。

以上説明した本実施形態によれば、アライメント顕微鏡６２、６４が投影系本体４２に独立して走査方向に移動するので、走査露光動作とアライメント動作との少なくとも一部を同時に(並行して)行うことができる。従って、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間、すなわち、基板Ｐの露光処理にかかる一連の処理時間（タクトタイム）の短縮化が可能となる。

また、走査方向に関して投影系本体４２の一側及び他側それぞれにアライメント顕微鏡６２、６４が配置されているので、走査露光動作時の走査方向（往路走査と復路走査）に関わらず、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間の短縮化が可能となる。

《第２の実施形態》
次に第２の実施形態に係る液晶露光装置について、図８（ａ）〜図８（ｄ）を用いて説明する。第２の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、アライメント系の構成及び動作が異なる点を除き、上記第１の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

上記第１の実施形態では、投影系本体４２に対してスキャン方向の前後（＋Ｘ側、及び−Ｘ側）に、それぞれアライメント顕微鏡６２、６４（図１参照）が配置されたのに対し、本第２の実施形態では、図８（ａ）に示されるように、投影系本体４２の＋Ｘ側にのみアライメント顕微鏡１６２が設けられている。

また、上記第１の実施形態のアライメント顕微鏡６２、６４がＹ軸方向に離間した一対の検出視野を有していた（図４（ｂ）など参照）のに対し、アライメント顕微鏡１６２は、Ｙ軸方向に離間した、例えば４つの検出視野を有している。アライメント顕微鏡１６２が有する、例えば４つの検出視野は、Ｙ軸方向に隣接する、例えば２つの区画領域に跨って形成されたマークＭｋを同時検出可能となるように、互いの間隔が設定されている。

本第２の実施形態において、主制御装置９０（図２参照）は、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示されるように、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光動作に先立って、アライメント顕微鏡１６２を＋Ｘ方向に駆動しつつ、基板Ｐに形成された、例えば合計で１６個のマークＭｋの検出を行い、このマークＭｋの検出結果に基づいて第１ショット領域Ｓ_１の配列情報を求め、該配列情報に応じて基板Ｐの精密位置制御を行いつつ、図８（ｄ）に示されるように、投影系本体４２を＋Ｘ方向に駆動して第１ショット領域Ｓ_１の走査露光動作を行う。

本第２の実施形態では、アライメント顕微鏡１６２がＹ軸方向に、例えば４つの検出視野を有しているので、アライメント顕微鏡６２を＋Ｘ方向に１回移動させることにより、基板Ｐのより広範囲な場所に形成されたマークＭｋ（この第２の実施形態では全てのマークＭｋ）を検出することができる。従って、第１の実施形態に比べて、基板Ｐの露光処理にかかる一連の処理時間（タクトタイム）のいっそうの短縮化が可能となる。

本第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、基板ＰのＹステップ動作、及び／又はマスクＭ（図１参照）のＸステップ動作を行うことによって露光対象の区画領域の移動を行う。なお、本第２の実施形態では、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光前に、基板Ｐに形成された全てのマークＭｋを検出することから、第２ショット領域Ｓ_２以降の走査露光の際に、再度ＥＧＡ計算を行わなくてもよい。なお、第２ショット領域Ｓ_２以降の走査露光の際に、あらためてアライメント計測（ＥＧＡ計算）を行って各区画領域の配列情報を更新しても良い。

《第３の実施形態》
次に第３の実施形態に係る液晶露光装置について、図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて説明する。第３の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、アライメント系及び投影光学系の構成及び動作が異なる点を除き、上記第１の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

上記第１の実施形態において、アライメント系６０は、投影系本体４２の走査方向の前後（＋Ｘ側及び−Ｘ側）にアライメント顕微鏡６２、６４を有していたのに対し、本第３の実施形態では、投影系本体４２の＋Ｘ側にのみアライメント顕微鏡６２が設けられている点が異なる。

本第３の実施形態において、主制御装置９０（図２参照）では、基板Ｐを投影系本体４２に対してＹステップさせる際に、アライメント顕微鏡６２と、投影系本体４２とを、所定の初期位置に復帰させる。具体的に説明すると、例えば図９（ａ）に示されるように、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光動作が終了すると、主制御装置９０は、上記第１の実施形態と同様に、図９（ｂ）に示されるように、基板Ｐを−Ｙ方向にＹステップ動作させる（図９（ｂ）の黒矢印参照）。

また、主制御装置９０は、上記基板Ｐの−Ｙ方向へのＹステップ動作と並行して、アライメント顕微鏡６２と投影系本体４２とを、それぞれ−Ｘ方向に駆動して、初期位置（図４（ａ）参照）に復帰させる（図９（ｂ）の白矢印参照）。本実施形態において、アライメント顕微鏡６２、及び投影系本体４２の初期位置とは、それぞれの移動可能範囲の−Ｘ側の端部近傍である。この後、主制御装置９０は、アライメント顕微鏡６２、及び投影系本体４２をそれぞれ＋Ｘ方向に駆動することにより、第１ショット領域Ｓ_１に対する２回目の走査露光動作を行う。なお、この２回目の走査露光動作に先立って、アライメント顕微鏡６２により、基板Ｐに形成されたマークＭｋの検出動作を行い、その出力に応じて、第１ショット領域Ｓ_１の配列情報を更新しても良い。

本第３の実施形態によれば、アライメント顕微鏡６２がひとつであっても上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、以上説明した第１〜第３の各実施形態の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同様に、走査方向に関して投影系本体４２の両側（＋Ｘ側及び−Ｘ側）にアライメント顕微鏡１６２を配置しても良い。この場合、走査方向が−Ｘ方向であっても投影系本体４２の移動に先立ってアライメント計測を行うことが可能となる。

また、上記第１の実施形態では、第１ショット領域Ｓ_１の全てのマークＭｋの検出が終了した後に、該第１ショット領域Ｓ_１の走査露光動作を開始したが、これに限定されず、第１ショット領域Ｓ_１内に形成された複数のマークＭｋの計測中に該第１ショット領域Ｓ _１の走査露光動作を開始しても良い。

また、上記各実施形態では、アライメント計測動作と走査露光動作とが単一の基板Ｐに対して並行して行われたが、これに限られず、基板Ｐを、例えば２枚用意し、一方の基板Ｐの走査露光を行いつつ、他方の基板Ｐのアライメント計測を行っても良い。

また、上記各実施形態では、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光の後、該第１ショット領域Ｓ_１の＋Ｙ（上）側に設定された第２ショット領域Ｓ_２の走査露光を行ったが、これに限られず、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光の次に第４ショット領域Ｓ_４の走査露光を行っても良い。この場合、例えば第１ショット領域Ｓ_１に対向するマスクと、第４ショット領域Ｓ_４に対応するマスクと（合計で２枚のマスク）を用いることにより、第１及び第４ショット領域Ｓ_１、Ｓ_４を連続して走査露光することができる。また、第１ショット領域Ｓ_１の走査露光の後にマスクＭを＋Ｘ方向にステップ移動させて第４ショット領域Ｓ_４の走査露光を行っても良い。

また、上記各実施形態では、マークＭｋは、各区画領域（第１〜第４ショット領域Ｓ_１〜Ｓ_４）内に形成されたが、これに限られず、隣接する区画領域間の領域（いわゆるスクライブライン）内に形成されていても良い。

また、上記各実施形態では、Ｙ軸方向に離間した一対の照明領域ＩＡＭ、露光領域ＩＡをそれぞれマスクＭ、基板Ｐ上に生成したが（図１参照）、照明領域ＩＡＭ、及び露光領域ＩＡの形状、長さは、これに限られず適宜変更可能である。例えば、照明領域ＩＡＭ、露光領域ＩＡのＹ軸方向の長さは、それぞれマスクＭのパターン面、基板Ｐ上のひとつの区画領域のＹ軸方向の長さと等しくても良い。この場合、各区画領域に対して１回の走査露光動作でマスクパターンの転写が終了する。あるいは、照明領域ＩＡＭ、露光領域ＩＡは、Ｙ軸方向の長さがそれぞれマスクＭのパターン面、基板Ｐ上のひとつの区画領域のＹ軸方向の長さの半分であるひとつの領域であっても良い。この場合は、上記実施形態と同様に、ひとつの区画領域に対して２回の走査露光動作を行う必要がある。

また、上記実施形態のように、ひとつのマスクパターンを区画領域に形成するために、投影系本体４２を往復させて繋ぎ合わせ露光を行う場合、互いに異なる検出視野を有する往路用及び復路用のアライメント顕微鏡を走査方向（Ｘ方向）に関して投影系本体４２の前後に配置しても良い。この場合、例えば往路用（１回目の露光動作用）のアライメント顕微鏡により、区画領域の四隅のマークＭｋを検出し、復路用（２回目の露光動作用）のアライメント顕微鏡によって、継ぎ部近傍のマークＭｋを検出しても良い。ここで、継ぎ部とは、往路の走査露光で露光された領域（パターンが転写された領域）と復路の走査露光で露光された領域（パターンが転写された領域）との継ぎ合わせ部分を意味する。継ぎ部近傍のマークＭｋとしては、予め基板にマークＭｋを形成しても良いし、露光済みのパターンをマークＭｋとしても良い。上記各実施形態では、投影系本体４２を＋Ｘ方向に駆動して走査露光動作を行う場合、往路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡６２、復路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡６４である。また、投影系本体４２を−Ｘ方向に駆動して走査露光動作を行う場合、往路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡６４、復路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡６２である。

また、上記実施形態（及び第１、第２変形例）では、照明系２０の照明系本体２２を駆動するための駆動系２４、マスクステージ装置３０のステージ本体３２を駆動するための駆動系３４、投影光学系４０の投影光学系本体４２を駆動するための駆動系４４、基板ステージ装置５０のステージ本体５２を駆動するための駆動系５４、及びアライメント系６０のアライメント顕微鏡６２を駆動するための駆動系６６（それぞれ図２参照）が、それぞれリニアモータを含む場合について説明したが、上記照明系本体２２、ステージ本体３２、投影光学系本体４２、ステージ本体５２、及びアライメント顕微鏡６２を駆動するためのアクチュエータの種類は、これに限られず、適宜変更が可能であり、例えば送りネジ（ボールネジ）装置、ベルト駆動装置などの各種アクチュエータを適宜用いることが可能である。

また、上記各実施形態では、投影系本体４２とアライメント顕微鏡６２とが、スキャン方向への駆動系の一部（例えばリニアモータ、ガイドなど）を共用したが、投影系本体４２とアライメント顕微鏡６２とを個別に駆動できればこれに限られず、アライメント顕微鏡６２を駆動するための駆動系６６と、投影光学系４０の投影系本体４２を駆動するための駆動系４４とが、完全に独立して構成されていても良い。すなわち、図１０に示される露光装置１０Ａのように、投影光学系４０Ａが有する投影光学系本体４２と、アライメント系６０Ａが有するアライメント顕微鏡６２とを、Ｙ位置が互いに重複しないように配置することによって、アライメント顕微鏡６２を駆動するための駆動系６６（例えばリニアモータ、ガイドなどを含む）と、投影系本体４２を駆動するための駆動系４４（例えばリニアモータ、ガイドなどを含む）とを、完全に独立した構成とすることができる。この場合、露光対象の区画領域の走査露光動作の開始前に、基板ＰをＹ軸方向へステップ移動（往復移動）させることによって、該区画領域のアライメント計測を行う。また、図１１に示される露光装置１０Ｂのように、投影光学系４０Ｂが有する投影光学系本体４２を駆動するための駆動系４４（例えばリニアモータ、ガイドなどを含む）と、アライメント系６０Ｂが有するアライメント顕微鏡６２を駆動するための駆動系６６（例えばリニアモータ、ガイドなどを含む）とのＹ位置を重複しないように配置することによって、駆動系４４と駆動系６６とを、完全に独立した構成とすることもできる。

また、上記各実施形態では、照明系２０の照明系本体２２の位置計測を行うための計測系２６、マスクステージ装置３０のステージ本体３２の位置計測を行うための計測系３６、投影光学系４０の投影光学系本体４２の位置計測を行うための計測系４６、基板ステージ装置５０のステージ本体５２の位置計測を行うための計測系５６、及びアライメント系６０のアライメント顕微鏡６２の位置計測を行うための計測系６８（それぞれ図２参照）が、それぞれリニアエンコーダを含む場合について説明したが、上記照明系本体２２、ステージ本体３２、投影系投影光学系本体４２、ステージ本体５２、及びアライメント顕微鏡６２の位置計測を行うための計測システムの種類は、これに限られず、適宜変更が可能であり、例えば光干渉計、あるいはリニアエンコーダと光干渉計とを併用した計測系などの各種計測システムを適宜用いることが可能である。

ここで、照明系２０、マスクステージ装置３０、投影光学系４０、基板ステージ装置５０、アライメント系６０は、モジュール化されていても良い。照明系２０は照明系モジュール１２Ｍ、マスクステージ装置３０はマスクステージモジュール１４Ｍ、投影光学系４０は投影光学系モジュール１６Ｍ、基板ステージ装置５０は基板ステージモジュール１８Ｍ、アライメント系６０はアライメント系モジュール２０Ｍと称する。以下、適宜「各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍ」と称するが、対応する架台２８Ａ〜２８Ｅ上に載置されることにより、互いに物理的に独立して配置されている。

従って、図１２に示されるように、液晶露光装置１０では、上記各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍ（図１２では、一例として基板ステージモジュール１８Ｍ）のうちの任意（１つ、あるいは複数）モジュールを、他のモジュールから独立して交換することができる。この際、交換対象のモジュールは、該モジュールを支持する架台２８Ａ〜２８Ｅ（図１２では、架台２８Ｅ）と一体的に交換される。

上記各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍの交換動作時において、交換対象となる各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍ（及び該モジュールを支持する架台２８Ａ〜２８Ｅ）は、床２６面に沿ってＸ軸方向に移動する。このため、架台２８Ａ〜２８Ｅには、例えば床２６上を容易に移動可能となるように、例えば車輪、あるいはエアキャスタ装置などを設けると良い。このように、本実施形態の液晶露光装置１０では、各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍのうち、任意のモジュールを個別に他のモジュールから容易に分離することができるので、メンテナンス性に優れる。なお、図１２では、基板ステージモジュール１８Ｍが架台２８Ｅと共に、他の要素（投影光学系モジュール１６Ｍなど）に対して＋Ｘ方向（紙面奥側）に移動することにより、他の要素から分離する態様が示されているが、移動対象のモジュール（及び架台）の移動方向は、これに限定されず、例えば−Ｘ方向（紙面手前）であっても良いし、＋Ｙ方向（紙面上方）であっても良い。また、各架台２８Ａ〜２８Ｅの床２６上における設置後の位置再現性を確保するための位置決め装置を設けても良い。該位置決め装置は、各架台２８Ａ〜２８Ｅに設けられても良いし、各架台２８Ａ〜２８Ｅに設けられた部材と床２６に設けられた部材との協働により、各架台２８Ａ〜２８Ｅの設置位置が再現されるように構成しても良い。

また、本実施形態の液晶露光装置１０は、上記各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍを独立に分離することができる構成であるため、各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍを個別にアップグレードすることもできる。なお、アップグレードとは、例えば露光対象の基板Ｐの大型化などに対応するためのアップグレードの他に、基板Ｐの大きさは同じであるが各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍをより性能が向上したものに交換する場合も含む。

ここで、例えば基板Ｐが大型化する場合、基板Ｐの面積（本実施形態では、Ｘ軸及びＹ軸方向の寸法）が大きくなるのみで、通常基板Ｐの厚み（Ｚ軸方向の寸法）は、実質的に変化しない。従って、例えば基板Ｐの大型化に対応して液晶露光装置１０の基板ステージモジュール１８Ｍをアップグレードする場合、図１２に示されるように、基板ステージモジュール１８Ｍに替わり、新たに挿入される基板ステージモジュール１８ＡＭ、及び基板ステージモジュール１８ＡＭを支持する架台２８Ｇは、Ｘ軸及び／又はＹ軸方向の寸法が変わるが、Ｚ軸方向の寸法は、実質的に変化しない。同様に、マスクステージモジュール１４Ｍも、マスクＭの大型化に応じたアップグレードによって、Ｚ軸方向の寸法が実質的に変化しない。

また、例えば照明領域ＩＡＭ、露光領域ＩＡ（それぞれ図１など参照）を拡大するためには、照明系モジュール１２Ｍが有する照明光学系の数、投影光学系モジュール１６Ｍが有する投影レンズモジュールの数を増やすことで、照明系モジュール１２Ｍ、投影光学系モジュール１６Ｍそれぞれをアップグレードすることができる。アップグレード後の照明系モジュール、投影光学系モジュール（それぞれ不図示）は、アップグレード前に比べてＸ軸及び／又はＹ軸方向の寸法が変わるのみで、Ｚ軸方向の寸法は、実質的に変化しない。

このため、本実施形態の液晶露光装置１０では、各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍを支持する架台２８Ａ〜２８Ｅ、及びアップグレード後の各モジュールそれぞれを支持する架台（図１２に示される基板ステージモジュール１８ＡＭを支持する架台２８Ｇ参照）は、Ｚ軸方向の寸法が定尺化されている。ここで、定尺化とは、交換前の架台と交換後の架台とで、Ｚ軸方向の寸法が共通であること、すなわち機能の同じモジュールを支持する架台のＺ軸方向の寸法が概ね一定であることを意味する。このように、本実施形態の液晶露光装置１０では、各架台２８Ａ〜２８ＥのＺ軸方向寸法が定尺化されているため、各モジュールを設計する際の時間短縮を図ることが可能となる。

また、液晶露光装置１０は、基板Ｐの露光面、及びマスクＭのパターン面それぞれが重力方向に平行（いわゆる縦置き配置）であるので、照明系モジュール１２Ｍ、マスクステージモジュール１４Ｍ、投影光学系モジュール１６Ｍ、及び基板ステージモジュール１８Ｍの各モジュールを、床２６面上に直列的に設置することができる。このように、上記各モジュールには、相互に自重が作用しないので、例えば上記各モジュールに相当する、基板ステージ装置、投影光学系、マスクステージ装置、及び照明系が重力方向に積み重なって配置された従来の露光装置のように、各要素を支持する高剛性のメインフレーム（ボディ）を設ける必要がない。また、構造が簡単なので、装置の設置（据え付け）工事、各モジュール１２Ｍ〜２０Ｍのメンテナンス作業、交換作業などを容易且つ短時間で行うことができる。また、上記各モジュールが床２６面に沿って配置される構成であるので、装置全体の高さを低くすることができる。これにより、上記各モジュールを収容するチャンバを小型化することができ、コスト低減を図れるとともに、設置工期を短縮できる。

また、上記各実施形態では、照明系２０で用いられる光源、及び該光源から照射される照明光ＩＬの波長は、特に限定されず、例えばＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。

また、上記実施形態では、光源を含む照明系本体２２が走査方向に駆動されたが、これに限られず、例えば特開２０００−１２４２２号公報に開示される露光装置と同様に、光源を固定とし、照明光ＩＬのみが走査方向に走査されるようにしても良い。

また、照明領域ＩＡＭ、露光領域ＩＡは、上記実施形態ではＹ軸方向に延びる帯状に形成されたが、これに限られず、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書に開示されるように、千鳥状に配置された複数の領域を組み合わせても良い。

また、上記各実施形態では、マスクＭ、及び基板Ｐが、水平面に直交するように配置（いわゆる縦置き配置）されたが、これに限られず、マスクＭ、及び基板Ｐは、水平面に平行に配置されても良い。この場合、照明光ＩＬの光軸は、重力方向とほぼ平行とされる。

また走査露光動作時にアライメント計測の結果に応じて基板ＰのＸＹ平面内の精密な位置決めを行ったが、これと併せて、走査露光動作前に（あるいは走査露光動作と並行して）基板Ｐの面位置情報を求め、走査露光動作中に基板Ｐの面位置制御（いわゆるオートフォーカス制御）を行っても良い。

また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。

また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。また、露光対象の基板が可撓性を有するシート状である場合には、該シートがロール状に形成されていても良い。この場合、ステージ装置のステップ動作によらず、ロールを回転させる（巻き取る）ことによって、容易に照明領域（照明光）に対して露光対象の区画領域を変更する（ステップ移動させる）ことができる。

液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。

以上説明したように、本発明の露光装置及び方法は、物体を走査露光するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。

１０…液晶露光装置、２０…照明系、３０…マスクステージ装置、４０…投影光学系、５０…基板ステージ装置、６０…アライメント系、Ｍ…マスク、Ｐ…基板。

Claims (36)

1. 投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、
   前記物体に設けられたマークのマーク検出を行うマーク検出部と、
   前記マーク検出部を駆動する第１駆動系と、
   前記投影光学系を駆動する第２駆動系と、
   前記投影光学系の駆動よりも先に前記マーク検出部を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置。
2. 前記制御装置は、前記マーク検出部による少なくとも一部の前記マーク検出が完了した後に前記投影光学系を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する請求項１に記載の露光装置。
3. 前記マーク検出部は、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させる走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第１検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第２検出装置とを有し、
   前記制御装置は、
   前記他方側から前記一方側への前記走査露光において、前記第１検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を駆動し、
   前記一方側から前記他方側への前記走査露光において、前記第２検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記物体は、互いに位置が異なる第１及び第２区画領域を少なくとも有し、
   前記制御装置は、前記第２区画領域に対する前記一方側から他方側への前記走査露光を行う前に、前記第２検出装置を前記第２区画領域内の前記マーク検出が可能な位置に駆動制御するよう前記第２駆動系を制御する請求項３に記載の露光装置。
5. 前記制御装置は、前記他方側から一方側への前記走査露光において、前記第１検出装置及び前記投影光学系を前記他方側から前記一方側に駆動しつつ、前記第２検出装置を前記他方側から前記一方側へ駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する請求項３又は４に記載の露光装置。
6. 前記制御装置は、前記マーク検出を含むマーク検出動作と前記走査露光を含む走査露光動作との少なくとも一部の動作を並行して行うよう制御する請求項１〜５の何れか一項に記載の露光装置。
7. 前記マーク検出動作は、前記マーク検出部が前記マーク検出動作を行う位置へ移動する検出位置移動動作を含み、
   前記走査露光動作は、前記走査露光の開始前の前記投影光学系の移動動作を含む請求項６に記載の露光装置。
8. 前記制御装置は、前記マーク検出動作及び前記走査露光動作の少なくとも一方の動作中に前記投影光学系の駆動速度と前記マーク検出部の駆動速度とを異ならせる請求項６又は７に記載の露光装置。
9. 前記マーク検出部の駆動速度は、前記マーク検出動作のみを行うときよりも前記走査露光動作と並列して前記マーク検出動作を行うときの方が遅い請求項８に記載の露光装置。
10. 前記マーク検出部は、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させる走査方向に交差する方向に関して、前記照明光が照射される領域の長さよりも前記物体上に設けられた複数の前記マーク間の距離が長いマークを検出可能に設けられる請求項１〜９の何れか一項に記載の露光装置。
11. 前記物体は、前記走査方向に交差する方向に並んで設けられた第１及び第２区画領域を有し、
    前記マーク検出部は、前記走査方向に交差する方向に関して、前記第１区画領域上の少なくとも１つの前記マークと前記第２区画領域上の少なくとも１つの前記マークとを同時に検出可能に設けられた請求項１０に記載の露光装置。
12. 前記制御装置は、前記第１区画領域から第２区画領域に前記露光動作を行う領域を変更する場合に、前記物体と前記投影光学系とを前記走査方向に交差する方向に相対移動させ、前記相対移動と並行して、前記マーク検出部と前記投影光学系とを検出開始位置に移動させる請求項１１に記載の露光装置。
13. 前記投影光学系の光軸が水平面に平行であり、
    前記物体は、前記照明光が照射される露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項１〜１２の何れか一項に記載の露光装置。
14. 前記マーク検出部と前記投影光学系は、互いに分離可能に配置される請求項１３に記載の露光装置。
15. 前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項１〜１４の何れか一項に記載の露光装置。
16. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項１５に記載の露光装置。
17. 請求項１〜１６の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
    露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
18. 請求項１〜１６の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
    露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
19. 投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
    前記物体に設けられたマークのマーク検出をマーク検出部を用いて行うことと、
    前記マーク検出部を第１駆動系を用いて駆動することと、
    前記投影光学系を第２駆動系を用いて駆動すると、
    前記投影光学系の駆動よりも先に前記マーク検出部を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御することと、を含む露光方法。
20. 前記制御することでは、前記マーク検出部による少なくとも一部の前記マーク検出が完了した後に前記投影光学系を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する請求項１９に記載の露光方法。
21. 前記マーク検出部は、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させる走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第１検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第２検出装置とを有し、
    前記制御することでは、
    前記他方側から前記一方側への前記走査露光において、前記第１検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を駆動し、
    前記一方側から前記他方側への前記走査露光において、前記第２検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する請求項１９又は２０に記載の露光方法。
22. 前記物体は、互いに位置が異なる第１及び第２区画領域を少なくとも有し、
    前記制御することでは、前記第２区画領域に対する前記一方側から他方側への前記走査露光を行う前に、前記第２検出装置を前記第２区画領域内の前記マーク検出が可能な位置に駆動制御するよう前記第２駆動系を制御する請求項２１に記載の露光方法。
23. 前記制御することでは、前記他方側から一方側への前記走査露光において、前記第１検出装置及び前記投影光学系を前記他方側から前記一方側に駆動しつつ、前記第２検出装置を前記他方側から前記一方側へ駆動するように前記第１及び第２駆動系を制御する請求項２１又は２２に記載の露光方法。
24. 前記制御することでは、前記マーク検出を含むマーク検出動作と前記走査露光を含む走査露光動作との少なくとも一部の動作を並行して行うよう制御する請求項１９〜２３の何れか一項に記載の露光方法。
25. 前記マーク検出動作は、前記マーク検出部が前記マーク検出動作を行う位置へ移動する検出位置移動動作を含み、
    前記走査露光動作は、前記走査露光の開始前の前記投影光学系の移動動作を含む請求項２４に記載の露光方法。
26. 前記制御することでは、前記マーク検出動作及び前記走査露光動作の少なくとも一方の動作中に前記投影光学系の駆動速度と前記マーク検出部の駆動速度とを異ならせる請求項２４又は２５に記載の露光方法。
27. 前記マーク検出部の駆動速度は、前記マーク検出動作のみを行うときよりも前記走査露光動作と並列して前記マーク検出動作を行うときの方が遅い請求項２６に記載の露光方法。
28. 前記マーク検出部は、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させる走査方向に交差する方向に関して、前記照明光が照射される領域の長さよりも前記物体上に設けられた複数の前記マーク間の距離が長いマークを検出可能に設けられる請求項１９〜２７の何れか一項に記載の露光方法。
29. 前記物体は、前記走査方向に交差する方向に並んで設けられた第１及び第２区画領域を有し、
    前記マーク検出部は、前記走査方向に交差する方向に関して、前記第１区画領域上の少なくとも１つの前記マークと前記第２区画領域上の少なくとも１つの前記マークとを同時に検出可能に設けられた請求項２８に記載の露光方法。
30. 前記制御することでは、前記第１区画領域から第２区画領域に前記露光動作を行う領域を変更する場合に、前記物体と前記投影光学系とを前記走査方向に交差する方向に相対移動させ、前記相対移動と並行して、前記マーク検出部と前記投影光学系とを検出開始位置に移動させる請求項２９に記載の露光方法。
31. 前記投影光学系の光軸が水平面に平行であり、
    前記物体は、前記照明光が照射される露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項１９〜３０の何れか一項に記載の露光方法。
32. 前記マーク検出部と前記投影光学系は、互いに分離可能に配置される請求項３１に記載の露光方法。
33. 前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項１９〜３２の何れか一項に記載の露光方法。
34. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項３３に記載の露光方法。
35. 請求項１９〜３４の何れか一項に記載の露光方法を用いて前記物体を露光することと、
    露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
36. 請求項１９〜３４の何れか一項に記載の露光方法を用いて前記物体を露光することと、
    露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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