JP2000106340A - 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置 - Google Patents

露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置

Info

Publication number
JP2000106340A
JP2000106340A JP10290053A JP29005398A JP2000106340A JP 2000106340 A JP2000106340 A JP 2000106340A JP 10290053 A JP10290053 A JP 10290053A JP 29005398 A JP29005398 A JP 29005398A JP 2000106340 A JP2000106340 A JP 2000106340A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
scanning exposure
exposure
mask
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10290053A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000106340A5 (ja
Inventor
Takechika Nishi
健爾 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP10290053A priority Critical patent/JP2000106340A/ja
Publication of JP2000106340A publication Critical patent/JP2000106340A/ja
Publication of JP2000106340A5 publication Critical patent/JP2000106340A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査型露光装置のスループットの向上を図
る。 【解決手段】 感応基板上の複数のショット領域（Ｓ
１、Ｓ２等）に順次マスクのパターンを転写するに際
し、あるショットＳ１の走査露光終了後に、図８（Ｂ）
の基板の露光終了後の次ショットＳ２露光のための助走
動作（ショットの露光時間（ｔ３）の前後のプリスキャ
ン，オーバースキャン）と図８（Ｃ）の次ショット露光
のための非走査方向へのステッピング動作とが同時並行
的に行われ、かつステッピング動作が次ショット露光前
のマスクと基板の同期整定期間（ｔ２）の前に終了する
ように、基板を移動制御する。この結果、基板は図８
（Ａ）の実線の曲線のような経路に沿って照明スリット
ＳＴ中心に対して相対走査され、コの字の経路に沿って
移動されていた従来例に比べ、ショットＳ１の露光から
ショットＳ２の露光の間の移動時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置及び走査
露光方法、並びにステージ装置に係り、更に詳しくは、
例えば半導体回路素子や液晶表示素子等の回路デバイス
をリソグラフィ工程で製造する際に用いられる露光装置
及び走査露光方法、並びに露光装置に好適なステージ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体デバイスの製造現場では、
波長３６５ｎｍの水銀ランプのｉ線を照明光とした縮小
投影露光装置、所謂ステッパを使って最小線幅が０．３
〜０．３５μｍ程度の回路デバイス（６４Ｍ（メガ）ビ
ットのＤ−ＲＡＭ等）を量産製造している。同時に、２
５６Ｍビット、１Ｇ（ギガ）ビットＤ−ＲＡＭクラスの
集積度を有し、最小線幅が０．２５μｍ以下の次世代の
回路デバイスを量産製造するための露光装置の導入が始
まっている。
【０００３】その次世代の回路デバイス製造用の露光装
置として、ＫｒＦエキシマレーザ光源からの波長２４８
ｎｍの紫外パルスレーザ光、或いはＡｒＦエキシマレー
ザ光源からの波長１９３ｎｍの紫外パルスレーザ光を照
明光とし、回路パターンが描画されたマスク又はレチク
ル（以下、「レチクル」と総称する）と感応基板として
のウエハを縮小投影光学系の投影視野に対して相対的に
１次元走査することで、ウエハ上の１つのショット領域
内にレチクルの回路パターン全体を転写する走査露光動
作とショット間ステッピング動作とを繰り返す、ステッ
プ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置が有力視さ
れている。
【０００４】かかるステップ・アンド・スキャン方式の
走査型露光装置としては、屈折光学素子（レンズ素子）
と反射光学素子（凹面鏡等）とで構成される縮小投影光
学系を搭載したパーキンエルマー社のマイクラ・スキャ
ン露光装置が、最初に製品化され、市販されている。そ
のマイクラ・スキャン露光装置は、例えば１９８９年の
ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．１０８８のｐ４２４〜４３３に詳細
に説明されているように、円弧スリット状に制限された
実効投影領域を介してレチクルのパターンの一部をウエ
ハ上に投影しつつ、レチクルとウエハとを投影倍率（１
／４縮小）に応じた速度比で相対移動させることで、ウ
エハ上のショット領域を露光するものである。
【０００５】また、ステップ・アンド・スキャン方式の
投影露光方式として、エキシマレーザ光を照明光とし、
円形の投影視野を有する縮小投影光学系の実効投影領域
を多角形（六角形）に制限し、その実効投影領域の非走
査方向の両端を部分的にオーバーラップさせる方法、所
謂スキャン＆ステッチング法を組合わせたものが、例え
ば特開平２−２２９４２３号公報等に開示されている。
また、そのような走査露光方式を採用した投影露光装置
は、例えば特開平４−１９６５１３号公報、特開平４−
２７７６１２号公報、特開平４−３０７７２０号公報等
にも開示されている。
【０００６】ところで、ステップ・アンド・スキャン方
式の走査型露光装置では、ウエハ上の複数のショット領
域（以下、適宜「ショット」という）にレチクルのパタ
ーンを順次転写するに際し、スループット向上のため、
通常レチクルを交互スキャン（往復スキャン）させるこ
とで、順次次のショットに対する露光を行なう。このた
め、１つのショットに対するレチクルパターンの転写が
終了した後、露光開始前のプリスキャン時（目標速度
（露光時の走査速度）までの加速時間＋加速終了後に速
度が所定の誤差範囲で目標速度に収束するまでの整定時
間）の移動距離と同じ距離だけ、露光終了時点から更に
レチクルを移動して、レチクルを次ショット露光のため
の走査開始位置まで戻す動作（オーバースキャン）が必
要であり、これに対応して、ウエハを次ショット（前記
１つのショットの非走査方向に隣接する別のショット）
へステッピングさせる動作に加えて走査方向に移動させ
る動作も必要となる。
【０００７】かかるウエハのショット間の移動動作は、
従来は、次の〜の手順で行われていた。露光終了
後にウエハステージ（基板ステージ）を次ショットの走
査開始位置と同一の走査方向の座標位置に一旦移動後、
次ショットの走査開始位置まで非走査方向にステッピ
ングし、次ショットの露光のための走査を開始する。
従って、ウエハは、コの字の経路に沿って移動されてい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、露光装置に
とってスループット（処理能力）の向上は最も重要な課
題の一つであり、これを達成する必要から走査露光時の
レチクルの加減速度が例えば０．５Ｇ→４Ｇ、最高速度
も３５０ｍｍ／ｓ→１５００ｍｍ／ｓのように大きくな
っており、これに伴ってウエハステージの走査露光時の
加減速度、最高速度も投影倍率１／ｎに比例した大きさ
となる。このため、露光の前後に必要となる、プリスキ
ャン時及びオーバースキャン時の移動距離もこれに応じ
て延ばす必要がある。
【０００９】このため、本来スループットを向上させよ
うとの観点から加減速度、最高速度を増加したにもかか
わらず結果的に却ってスループットを悪化させるおそれ
があるという不都合があった。
【００１０】また、ショット間ステッピング時間（移動
の際の位置決め整定時間を含む）の短縮によるスループ
ット向上は、ステッパ等の静止露光型の露光装置にも要
請される。
【００１１】本発明は、かかる事情を鑑みてなされたも
ので、その目的は、スループットの向上を図ることがで
きる露光装置を提供することにある。
【００１２】また、本発明のさらに別の目的は、スルー
プットの向上を図ることができる走査露光方法を提供す
ることにある。
【００１３】
【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（Ｒ）と感応基板（Ｗ）とを同期移動させる
ことにより、前記感応基板（Ｗ）上の複数のショット領
域（Ｓ１、Ｓ２等）に前記マスクのパターンを順次転写
する露光装置であって、前記感応基板（Ｗ）を保持して
２次元平面内を移動する基板ステージ（ＷＳＴ）と；前
記マスクを保持して移動可能なマスクステージ（ＲＳ
Ｔ）と；前記基板ステージの露光終了後の次ショット露
光のための助走動作と次ショット露光のための非走査方
向へのステッピング動作とが同時並行的に行われ、かつ
前記非走査方向へのステッピング動作が次ショット露光
前の前記両ステージの同期整定期間の前に終了するよう
に、前記両ステージを制御するステージ制御系（３３、
７８、８０）とを備えている。
【００１４】これによれば、感応基板上の複数のショッ
ト領域に順次マスクのパターンを転写するに際し、ステ
ージ制御系ではあるショットの走査露光終了後に、基板
ステージの露光終了後の次ショット露光のための助走動
作（ショットを走査露光する露光時間の前後のプリスキ
ャン，オーバースキャン）と次ショット露光のための非
走査方向へのステッピング動作とが同時並行的に行わ
れ、かつ非走査方向へのステッピング動作が次ショット
露光前の両ステージの同期整定期間の前に終了するよう
に、両ステージを制御する。このため、基板ステージの
走査方向についての助走動作と非走査方向についての次
ショット（非走査方向の隣接ショット）に対するステッ
ピング動作とが同時並行的に行われ、前記〜の動作
から成る従来の基板ステージのショット間の移動制御に
比べて移動時間が短くなる。勿論、従来においても走査
方向移動ステージと非走査方向移動ステージとから成る
２段構造の基板ステージであれば、上記のとの動作
は同時並行的に行うことは可能であるが、この場合、ス
テッピングが終了した時点では、未だ次ショットの走査
は開始されていないので、ステッピング動作が次ショッ
ト露光前の両ステージの同期整定期間の前に終了する、
換言すればステッピングが終了した時点では、既にの
動作が開始されて加速期間が終了している分、本発明の
方がスループットが向上することは明らかである。ま
た、本発明によれば、ステッピングが次ショット露光前
のマスクステージと基板ステージの同期整定期間の前に
終了するので、同期整定期間では両ステージの等速同期
制御のみに専念できるので、整定時間が長くなることも
ない。
【００１５】上記請求項１に記載の発明において、請求
項２に記載の発明の如く、前記ステージ制御系（３３、
７８、８０）は、前ショット露光後の前記マスクステー
ジ（ＲＳＴ）の等速移動時間と減速時間とから成るオー
バースキャン時に対応する前記基板ステージ（ＷＳＴ）
の非走査方向の加速度が、次ショットの露光開始前の前
記マスクステージ（マスクステージ）のプリスキャン時
に対応する部分の非走査方向の減速度より絶対値が大き
くなるように前記両ステージを制御することがより望ま
しい。かかる場合には、ステッピングの際の高加速時に
生じる露光装置本体の揺れ（振動）等が減速の間に減衰
するので、ステッピングが終了した時点、すなわちマス
クステージと基板ステージとの同期整定期間前には前記
振動を完全に減衰させることができ、その分制御性が改
善され、整定時間が短縮してスループットを向上させる
ことが可能になる。
【００１６】請求項３に記載の発明は、基板（Ｗ）上の
複数の区画領域（Ｓ１、Ｓ２）にマスク（Ｒ）のパター
ンを順次転写する走査露光方法において、前記マスクと
前記基板とを同期移動して、前記複数の区画領域の１つ
（Ｓ１）を走査露光し、前記基板が同期移動される第１
方向と直交する第２方向に関して前記１つの区画領域と
隣接する別の区画領域（Ｓ２）を走査露光するために、
前記１つの区画領域（Ｓ１）の走査露光終了後の前記基
板の前記第２方向へのステッピング動作が終了する前に
前記基板の前記第１方向への加速を開始することを特徴
とする。
【００１７】これによれば、マスクと基板とを同期移動
して、複数の区画領域の１つが走査露光された後、第１
方向（走査方向）と直交する第２方向（非走査方向）に
関して１つの区画領域と隣接する別の区画領域を走査露
光するために、１つの区画領域の走査露光終了後の基板
の第２方向へのステッピング動作が行われるが、このス
テッピング動作が終了する前に基板の第１方向への加速
が開始される。すなわち、１つの区画領域の露光の終了
後に前記１つの区画領域に非走査方向に関して隣接する
別の区画領域の露光のための非走査方向移動（ステッピ
ング）動作が開始されるが、この動作の途中で走査方向
についての基板の加速が開始されるので、非走査方向の
ステッピング時間に隣接領域（別の区画領域）の露光の
ための走査方向加速時間を少なくとも一部オーバーラッ
プさせることができ、隣接する別の区画領域の露光のた
めの非走査方向へのステッピング動作が終了してから隣
接領域の露光のための走査方向の加速が開始される従来
例に比べてスループットを向上させることが可能であ
る。
【００１８】この場合において、請求項４に記載の発明
の如く、前記基板（Ｗ）は、前記別の区画領域（Ｓ２）
の走査露光前に、前記加速によって前記第１及び第２方
向に対して斜めに移動され、かつ前記第１方向の移動速
度が前記基板の感度特性に応じた速度に設定されること
が望ましい。かかる場合には、別の区画領域（Ｓ２）の
走査露光前に第１方向の移動速度が基板の感度特性に応
じた速度に設定されるので、露光中はその速度を維持し
マスクを同期制御すれば良いので、制御が容易になる。
【００１９】上記請求項３又は４に記載の走査露光方法
において、請求項５に記載の発明の如く、前記１つの区
画領域（Ｓ１）の走査露光終了後に、前記別の区画領域
を走査露光するために必要な助走距離だけ前記基板が前
記第１方向に離れるまで、前記基板を第１方向について
は減速させつつ前記第２方向に移動させても良い。
【００２０】また、上記請求項３〜５に記載の各発明に
おいて、請求項６に記載の発明の如く、前記基板（Ｗ）
は、前記１つの区画領域（Ｓ１）の走査露光と前記別の
区画領域（Ｓ２）の走査露光との間で、前記第１方向の
速度成分と前記第２方向の速度成分との少なくとも一方
が零とならないように移動されることが望ましい。かか
る場合には、１つの区画領域（Ｓ１）の走査露光と前記
別の区画領域（Ｓ２）の走査露光との間で、基板は停止
することなく移動が行われるので、その分スループット
が向上するからである。
【００２１】また、請求項３〜６に記載の各発明におい
て、請求項７に記載の発明の如く、前記基板（Ｗ）は、
前記１つの区画領域（Ｓ１）の走査露光と前記別の区画
領域（Ｓ２）の走査露光との間で、前記第１方向の移動
速度が零となる前記第２方向の位置が前記１つの区画領
域よりも前記別の区画領域に近くなるように移動される
ようにしても良い。かかる場合には、１つの区画領域の
走査露光と別の区画領域の走査露光との間の基板の非走
査方向の加速度と減速度とが等しい場合であっても、必
ず別の区画領域の走査露光の開始前のある一定時間前に
は非走査方向の速度がゼロとなっているので、別の区画
領域の走査露光開始前一定時間の時点では非走査方向の
移動が終了する。従って、１つの区画領域の走査露光と
別の区画領域の走査露光との間の基板の非走査方向の加
速後の減速度を大きくする必要がなく、別の区画領域の
走査露光開始時点でこの影響が残ることがなく同期整定
時間が不要に長くなることがない。
【００２２】請求項８に記載の発明は、マスク（Ｒ）と
基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動され
る第１方向とほぼ直交する第２方向に沿って配列される
前記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とをそれぞれ前記マスクのパターンで走査露光する
方法において、前記第１区画領域の走査露光終了後に、
前記基板の第１方向の移動速度が零となるまで、前記基
板を減速させつつ前記第２方向に移動し、かつ前記第２
区画領域の走査露光前に、前記基板を前記第１方向に加
速させつつ前記第２方向に移動することを特徴とする。
これによれば、前記第１区画領域の走査露光終了後に、
基板は方物線状の経路に沿って移動されるので、最短距
離に近い経路で基板が移動され、その分スループットの
向上が可能となる。
【００２３】この場合において、請求項９に記載の発明
の如く、前記第１方向の移動速度が零となる前記基板
（Ｗ）の前記第２方向の位置を、前記第２方向における
前記第２区画領域（Ｓ２）の両端の間に設定しても良
い。かかる場合には、第１区画領域の走査露光と第２区
画領域の走査露光との間の基板の非走査方向の加速度と
減速度とが等しい場合であっても、必ず第２区画領域の
走査露光の開始前のある一定時間前には非走査方向の速
度がゼロとなっているので、第２区画領域の走査露光開
始前一定時間の時点では非走査方向の移動が終了する。
従って、第１区画領域の走査露光と第２区画領域の走査
露光との間の基板の非走査方向の加速後の減速度を大き
くする必要がなく、第２区画領域の走査露光開始時点で
この影響が残ることがなく同期整定時間が不要に長くな
ることがない。
【００２４】請求項１０に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板（Ｗ）が同期
移動される第１方向とほぼ直交する第２方向に配列され
る前記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域
（Ｓ２）とにそれぞれ前記マスクのパターンを転写する
走査露光方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の走
査露光後に、前記基板をその移動軌跡がほぼ放物線状に
なるように移動した後、前記マスクのパターンで前記第
２区画領域（Ｓ２）を走査露光することを特徴とする。
これによれば、第１区画領域の走査露光後、第２区画領
域の走査露光の開始前に、基板をその移動軌跡がほぼ放
物線状になるように移動するので、この移動の終了部分
では基板はほぼ第１方向に沿って移動され、走査露光開
始後に基板の非走査方向の速度成分が走査露光に影響を
与えることがない。
【００２５】この場合、請求項１１に記載の発明の如
く、前記放物線の頂点における前記基板の前記第２方向
の位置を、前記第１区画領域よりも前記第２区画領域側
に設定することが望ましい。
【００２６】請求項１２に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向とほぼ直交する第２方向に配列される前記
基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ２）
とにそれぞれ前記マスクのパターンを転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の走査露光終
了後の前記基板の減速中、及び前記第２区画領域の走査
露光前の前記基板の加速中に、前記基板を前記第１及び
第２方向と交差する方向に移動することを特徴とする。
これによれば、第１区画領域の走査露光終了後の基板の
減速中、及び第２区画領域の走査露光前の基板の加速中
に、基板を第１及び第２方向と交差する方向に移動する
ので、結果的に基板の移動軌跡は従来のコ字経路に比べ
て短くなり、最短距離に近い経路で基板が移動され、そ
の分スループットの向上が可能となる。
【００２７】なお、この場合、基板の移動軌跡はＶ字状
であっても良いが、第１区画領域の走査露光と第２区画
領域の走査露光との間で基板を停止することなく移動し
て、その軌跡を放物線状（又はＵ字状）とすることが望
ましい。この場合、基板の移動軌跡は最短とはならない
が、基板が停止することがないので、オーバースキャ
ン、ステッピング、及びプリスキャンの総所要時間（シ
ョット間での基板の移動時間）は最も短くなる。
【００２８】請求項１３に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板（Ｗ）が同期
移動される第１方向と直交する第２方向に沿って配列さ
れる前記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域
（Ｓ２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査
露光方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の走査露
光終了後、前記基板の前記第２方向の位置が前記第２区
画領域（Ｓ２）の前記第２方向の位置と一致する前に、
前記第２区画領域の走査露光のための前記基板の加速を
開始することを特徴とする。これによれば、第１区画領
域の走査露光の終了後、第２区画領域の走査露光のため
第２方向についての基板の移動が開始されるが、この途
中で第２区画領域の走査露光のための基板の第１方向に
ついての基板の加速が開始されるので、第２区画領域の
走査露光のための第２方向の基板の移動が終了してから
第２区画領域の走査露光のための加速が開始される場合
に比べてスループットを向上させることが可能である。
【００２９】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区画領域（Ｓ１）の走査露光終了
後、前記基板（Ｗ）の前記第１方向の速度成分が零とな
る前に前記基板を前記第１方向に対して斜めに移動し、
かつ前記基板の加速開始直後は、前記第１及び第２方向
の各速度成分が零とならないように前記基板を移動する
ことが望ましい。
【００３０】請求項１５に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向と直交する第２方向に沿って配列される前
記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の走査露光終
了後の前記基板（Ｗ）の前記第２方向の速度成分が零と
なる前に、前記第２区画領域の走査露光のための前記基
板の加速を開始することを特徴とする。これによれば、
第１区画領域の走査露光の終了後、第２区画領域へ向け
て第２方向についての基板の移動が行われるが、この移
動が終了して基板の第２方向の速度成分が零となる前
に、第２区画領域の走査露光のための基板の加速が開始
されるので、第２区画領域の走査露光のための第２方向
の基板の移動が終了してから第２区画領域の走査露光の
ための加速が開始される場合に比べてスループットを向
上させることが可能である。
【００３１】この場合において、請求項１６に記載の発
明の如く、前記基板（Ｗ）は、前記第１方向に関して加
速され、かつ前記第２方向に関して減速されること、す
なわち、基板の第２方向への減速中に第１方向への加速
が第２区画領域の走査露光前に行われることが望まし
い。
【００３２】上記請求項１５及び１６に記載の各発明に
おいて、請求項１７に記載の発明の如く、前記第１区画
領域の走査露光終了後の前記基板の前記第１方向の速度
成分が零となる前に、前記基板の前記第２方向への加速
を開始することが望ましい。
【００３３】請求項１８に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向と直交する第２方向に沿って配列される前
記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の走査露光終
了後に前記基板の前記第１方向の速度成分が零となる前
記基板の前記第２方向の位置を、前記第２区画領域の前
記第２方向の位置よりも前記第１区画領域側とし、かつ
前記第２区画領域を走査露光するために、前記第１及び
第２方向に対して斜めに前記基板を移動することを特徴
とする。これによれば、前記第１区画領域の走査露光終
了後の基板の移動軌跡は従来のコ字経路に比べて短くな
り、最短距離に近い経路で基板が移動され、その分スル
ープットの向上が可能となる。なお、この場合、基板の
移動軌跡はＶ字状であっても良いが、第１区画領域の走
査露光と第２区画領域の走査露光との間で基板を停止す
ることなく移動して、その軌跡を放物線状（又はＵ字
状）とすることが望ましい。
【００３４】請求項１９に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向と直交する第２方向に沿って配列される前
記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の第１走査露
光と前記第２区画領域（Ｓ２）の第２走査露光とで前記
基板を逆向きに移動するために、前記第１走査露光終了
後に前記基板の前記第１方向の速度成分を零とし、かつ
前記第２走査露光に先立って前記第１及び第２方向の各
速度成分が零とならないように前記基板を加速すること
を特徴とする。これによれば、基板は第２走査露光に先
立って曲線状（又は直線状）の経路に沿って第１及び第
２方向に対し斜めに移動されることとなる。
【００３５】請求項２０に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向と直交する第２方向に沿って配列される前
記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の第１走査露
光と前記第２区画領域（Ｓ２）の第２走査露光との間、
前記第１走査露光終了後の前記第１方向の速度成分が零
となる前記基板の前記第２方向の位置が、前記第１区画
領域の前記第２方向の位置と前記第２区画領域の前記第
２方向の位置との間になるように前記基板を移動するこ
とを特徴とする。これによれば、第１走査露光が終了す
ると、基板の第１方向の速度を減速しつつ第２方向への
移動が行われ、この際、基板の第１方向の速度成分が零
となる基板の第２方向の位置が、第１区画領域の第２方
向の位置と第２区画領域の第２方向の位置との間になる
ように基板が移動される。従って、第１走査露光が終了
すると、基板は曲線状（又は直線状）の経路に沿って第
１及び第２方向に対し斜めに移動されることとなる。
【００３６】請求項２１に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向と直交する第２方向に沿って配列される前
記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の第１走査露
光と前記第２区画領域（Ｓ２）の第２走査露光との間の
前記基板の移動軌跡がほぼ放物線状となるように、前記
第１走査露光後の前記基板の減速中、及び前記第２走査
露光前の前記基板の加速中、前記第２方向の速度成分を
零とすることなく前記基板を移動することを特徴とす
る。これによれば、第１区画領域の第１走査露光と前記
第２区画領域の第２走査露光との間の基板の移動軌跡が
ほぼ放物線状となり、しかも第２方向の速度成分を零と
することなく基板が移動されるので、基板が停止するこ
とがなく、オーバースキャン、ステッピング、及びプリ
スキャンの総所要時間（ショット間での基板の移動時
間）はほぼ最短となる。
【００３７】この場合において、請求項２２に記載の発
明の如く、前記第１走査露光の終了直後、及び前記第２
走査露光の開始直前は、前記基板（Ｗ）の前記第２方向
の速度成分をほぼ零としても良い。
【００３８】請求項２３に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向と直交する第２方向に沿って配列される前
記基板上の第１区画領域（Ｓ１）と第２区画領域（Ｓ
２）とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光
方法において、前記第１区画領域（Ｓ１）の第１走査露
光と前記第２区画領域（Ｓ２）の第２走査露光との間、
前記第１走査露光終了後の前記基板の前記第１方向の速
度成分が零となる前に、前記基板の前記第２方向への加
速を開始し、かつ前記基板の前記第２方向の速度成分が
零となる前に、前記基板の前記第１方向への加速を開始
することを特徴とする。これによれば、第１区画領域の
第１走査露光と第２区画領域の第２走査露光との間の基
板の移動軌跡は、Ｕ字状あるいはそれに近い経路とな
る。
【００３９】この場合において、請求項２４に記載の発
明の如く、前記基板の前記第１方向への加速は、前記第
２方向に関する前記基板の減速中に開始されることが望
ましい。
【００４０】また、上記請求項２３及び２４に記載の各
発明において、請求項２５に記載の発明の如く、前記基
板（Ｗ）の前記第２方向への加速は、前記第１走査露光
終了後の前記基板の減速中に開始されることが望まし
い。
【００４１】上記請求項８〜２５のいずれか一項に記載
の走査露光方法において、区画領域間の基板の第２方向
における移動時に、加速時と減速時とで加速度の大きさ
を同一にしても良いが、請求項２６に記載の発明の如
く、前記第１区画領域（Ｓ１）の走査露光と前記第２区
画領域（Ｓ２）の走査露光との間で前記基板（Ｗ）を前
記第２方向に移動するとき、前記基板の加速時と減速時
とでその加速度の絶対値を異ならせても良い。
【００４２】請求項２７に記載の発明は、マスク（Ｒ）
と基板（Ｗ）とを同期移動して、前記基板が同期移動さ
れる第１方向とほぼ直交する第２方向に配列される前記
基板上の第１及び第２区画領域（Ｓ１及びＳ２）にそれ
ぞれ前記マスクのパターンを転写する走査露光方法にお
いて、前記第１区画領域の第１走査露光と前記第２区画
領域の第２走査露光との間で前記基板を前記第２方向に
移動するときに、前記基板の加速時と減速時とでその加
速度の絶対値を異ならせることを特徴とする。
【００４３】かかる場合には、第１区画領域の第１走査
露光と前記第２区画領域の第２走査露光との間における
基板の第２方向の移動時の加速時の加速度の絶対値と減
速時の加速度の絶対値とを適宜設定することにより、加
速時及び減速時の加速度の絶対値を同一とした場合に比
べて、基板の第２方向移動に要する時間は長くなること
があっても、その移動終了後の基板の位置決め整定時間
を短くして位置決め整定時間を含む基板の第２方向移動
に要する総時間を短くする等の基板の移動制御が可能に
なる。
【００４４】この場合において、請求項２８に記載の発
明の如く、前記第１走査露光後で前記基板（Ｗ）の第１
方向の減速中に前記基板の前記第２方向の加速を開始
し、前記第２走査露光前で前記基板の第１方向の加速中
に前記基板の前記第２方向の減速を開始しても良い。か
かる場合、第１走査露光終了後のいわゆるオーバースキ
ャン時間と区画領域間の基板の移動時間、及び第２走査
露光前のいわゆるプリスキャン時間と区画領域間の基板
の移動時間とを、それぞれ少なくとも一部オーバーラッ
プさせることができるので、その分スループットの向上
が可能である。
【００４５】上記請求項２７及び２８に記載の各発明に
おいて、請求項２９に記載の発明の如く、前記基板は、
前記第１走査露光と前記第２走査露光との間で停止する
ことなく移動されることが望ましい。
【００４６】この場合において、請求項３０に記載の発
明の如く、前記基板（Ｗ）は、前記第１方向の速度成分
が零となる前後で前記第２方向の加減速がそれぞれ開始
されても良い。
【００４７】上記請求項２６〜３０に記載の各発明にお
いて、請求項３１に記載の発明の如く、前記基板（Ｗ）
の減速時よりも加速時で前記第２方向の加速度の絶対値
を大きくすることが望ましい。かかる場合には、第１走
査露光終了後におけるいわゆるオーバースキャンに対応
する基板の第２方向の加速度が、第２走査露光開始前の
いわゆるプリスキャンに対応する基板の非走査方向の負
の加速度より絶対値が大きくなるようにすることができ
るので、第２方向の移動における基板の高加速に起因す
る基板の振動を第２走査露光の開始前には完全に減衰さ
せることができる。
【００４８】上記請求項８〜２６に記載の各発明に係る
走査露光方法において、請求項３２に記載の発明の如
く、前記基板（Ｗ）は、前記第１区画領域（Ｓ１）の走
査露光と前記第２区画領域（Ｓ２）の走査露光との間で
停止することなく移動されることが望ましい。
【００４９】また、請求項８〜３２に記載の各発明に係
る走査露光方法において、請求項３３に記載の発明の如
く、前記第２区画領域（Ｓ２）の走査露光に先立つ前記
マスク（Ｒ）と前記基板（Ｗ）との同期整定前に、前記
基板の前記第２方向の速度成分をほぼ零にすることが望
ましい。かかる場合には、第２区画領域の走査露光に先
立つマスクと基板との同期整定前には、基板の前記第２
方向の速度成分がほぼ零となっているので、同期整定後
走査露光が開始された時点では、区画領域間の基板の第
２方向移動が走査露光に影響を与えることがなく、高精
度な露光が可能である。
【００５０】上記請求項１０〜３３に記載の各発明に係
る走査露光方法において、請求項３４に記載の発明の如
く、前記マスク（Ｒ）は、前記基板（Ｗ）が前記第１方
向に沿って逆向きに移動される前記第１区画領域（Ｓ
１）の走査露光と前記第２区画領域（Ｓ２）の走査露光
とで、往復移動されることが望ましい。かかる場合に
は、第１区画領域の走査露光と第２区画領域の走査露光
との間で、いわゆるマスクの巻き戻しのための時間が不
要となり、その分スループットの向上を図ることができ
る。
【００５１】上記請求項１０〜３４に記載の各発明に係
る走査露光方法において、請求項３５に記載の発明の如
く、前記基板（Ｗ）は、前記マスク（Ｒ）のパターンを
転写すべき前記基板上の全ての区画領域（Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３、……）の走査露光が終了するまで、前記第１及び
第２方向の両方でその速度成分が同時に零とならないよ
うに移動されることが望ましい。かかる場合には、基板
は、第１区画領域の走査露光のための移動開始から、基
板上の全ての区画領域の走査露光の終了まで、停止する
ことなく移動されるので、スループットを最大限向上さ
せることができる。
【００５２】請求項３６に記載の発明は、基板（Ｗ）上
の区画領域毎にマスク（Ｒ）と前記基板とを同期移動し
て、前記基板上の複数の区画領域（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、
……）に前記マスクのパターンを順次転写するステップ
・アンド・スキャン方式の走査露光方法において、前記
マスクの往復移動によって前記マスクのパターンが転写
される前記基板上の２つの区画領域の走査露光間で前記
基板を停止することなく移動することを特徴とする。こ
れによれば、基板上の順次マスクのパターンが転写され
る２つの区画領域（通常は隣接領域）の走査露光間で基
板が停止することがないので、その部分に関してはより
スループットが向上する。
【００５３】この場合において、請求項３７に記載の発
明の如く、前記基板（Ｗ）は、前記マスク（Ｒ）のパタ
ーンを転写すべき前記基板上の最後の区画領域の走査露
光が終了するまで、前記基板が同期移動される第１方
向、及びそれと直交する第２方向の少なくとも一方の速
度成分が零とならないように移動されることが望まし
い。かかる場合には、結果的に複数区画領域の全てにス
テップ・アンド・スキャン方式の走査露光が行われる間
基板が停止することがないので、最もスループットが向
上する。
【００５４】上記請求項３〜３７に記載の各発明に係る
走査露光方法において、請求項３８に記載の発明の如
く、前記マスク（Ｒ）は、前記走査露光時に前記基板
（Ｗ）の前記第２方向の速度成分が零となる前に加速が
開始されることが望ましい。かかる場合には、マスク
は、基板の第２方向の速度成分が零となる前に加速が開
始されるので、基板の第２方向の速度成分が零となって
からマスクの加速が開始される場合に比べて、マスクと
基板とが等速同期状態になるまでの時間が短縮され、そ
の分スループットの向上が可能だからである。
【００５５】また、上記請求項３〜３８に記載の各発明
に係る走査露光方法において、請求項３９に記載の発明
の如く、前記走査露光前の前記基板（Ｗ）の加速時と、
前記走査露光後の前記基板の減速時との少なくとも一方
で、前記基板をその加速度が徐々に零に収束するような
加速度変化曲線に従って前記第１方向に移動するように
しても良い。かかる場合には、走査露光前の基板の加速
時と、走査露光後の基板の減速時との少なくとも一方
で、基板をその加速度が徐々に零に収束するような加速
度変化曲線に従って第１方向に移動することから、一定
加速度で目標走査速度へ加速、一定減速度で零に減速す
る場合のように加速終了時点、又は減速終了時点で加速
度が不連続に、すなわち急激に変化することがない。従
って、この加速度の急激な変化に起因する基板の高周波
振動を抑制することができ、目標位置（これは当然に時
間的に変化する）に対する位置誤差を速やかに許容範囲
内に収束させることができ、結果的に基板の位置制御性
を向上させることができる。
【００５６】上記請求項３〜３９に記載の各発明に係る
走査露光方法において、請求項４０に記載の発明の如
く、前記走査露光前の前記マスク（Ｒ）の加速時と、前
記走査露光後の前記マスクの減速時との少なくとも一方
で、前記マスクをその加速度が徐々に零に収束するよう
な加速度変化曲線に従って移動しても良い。かかる場合
には、走査露光前のマスクの加速時と、走査露光後のマ
スクの減速時との少なくとも一方で、マスクをその加速
度が徐々に零に収束するような加速度変化曲線に従って
移動することから、一定加速度で目標走査速度へ加速、
一定減速度で零に減速する場合のように加速終了時点、
又は減速終了時点で加速度が不連続に、すなわち急激に
変化することがない。従って、この加速度の急激な変化
に起因するマスクの高周波振動を抑制することができ、
目標位置（これは当然時間的に変化する）に対する位置
誤差を速やかに許容範囲内に収束させることができ、結
果的にマスクの位置制御性を向上させることができる。
【００５７】上記請求項３９及び４０に記載の各発明に
おいて、請求項４１に記載の発明の如く、前記基板
（Ｗ）又は前記マスク（Ｒ）は、その加速時に前記加速
度変化曲線に従って移動されても良い。これによれば、
マスク又は基板が、同期移動に先立って、その加速度が
徐々に零に収束するような加速度変化曲線に基づいて同
期移動方向に沿って加速されることから、一定加速度で
目標走査速度へ加速する場合のように加速終了時点で加
速度が不連続に、すなわち急激に変化することがない。
従って、この加速度の急激な変化に起因するマスク及び
基板の少なくとも一方の高周波振動を抑制することがで
き、目標位置（これは当然に時間的に変化する）に対す
る位置誤差を速やかに許容範囲内に収束させることがで
き、結果的にマスクと基板の同期整定時間を短縮するこ
とができる。
【００５８】この場合において、請求項４２に記載の発
明の如く、前記基板（Ｗ）又は前記マスク（Ｒ）は、そ
の減速時に一定の加速度で減速されても良い。かかる場
合には、減速度の絶対値を最高加速度に対応する一定の
加速度（負の加速度）にすることにより、減速時間の大
幅な短縮が可能になり、基板又はマスクの加速開始から
減速終了までの総トータル時間を一層短縮することがで
きる。この場合、減速終了時には、マスクと基板の同期
整定は不要なので、一定の加速度による減速を行っても
何ら不都合は生じない。ここで、基板及びマスクの両者
を、請求項４１の方法で加速し、請求項４２の方法で減
速するようにしても良く、かかる場合には、最もスルー
プットの向上が可能である。
【００５９】請求項４３に記載の発明は、マスクと基板
とを同期移動して、前記基板上の１又は２以上の区画領
域に前記マスクのパターンを転写する走査露光方法にお
いて、前記各区画領域に対する走査露光に際して、前記
マスクと前記基板との同期移動に先立って、前記マスク
及び前記基板の少なくとも一方を、その加速度が徐々に
零に収束するような加速度変化曲線に基づいて前記同期
移動方向に沿って加速することを特徴とする。
【００６０】これによれば、各区画領域に対する走査露
光に際して、マスクと基板との同期移動に先立って、マ
スク及び基板の少なくとも一方が、その加速度が徐々に
零に収束するような加速度変化曲線に基づいて同期移動
方向に沿って加速されることから、一定加速度で目標走
査速度へ加速する場合のように加速終了時点で加速度が
不連続に、すなわち急激に変化することがない。従っ
て、この加速度の急激な変化に起因するマスク及び基板
の少なくとも一方の高周波振動を抑制することができ、
目標位置（これは当然に時間的に変化する）に対する位
置誤差を速やかに許容範囲内に収束させることができ、
結果的にマスクと基板の同期整定時間を短縮することが
できる。
【００６１】ここで、マスク及び基板を上記のような加
速度変化曲線に基づいて同期移動方向に沿って加速する
場合が、整定時間を最も短縮することができるが、通
常、走査型露光装置においては、マスク（マスクステー
ジ）及び基板（基板ステージ）の所定の一方の最高加速
度等が制約条件になっているので、この制約条件となっ
ている方に上記の加速方法を採用すれば、十分な効果を
得ることができる。
【００６２】この場合において、請求項４４に記載の発
明の如く、前記基板が同期移動される第１方向に直交す
る第２方向に沿って配列される前記基板上の第１区画領
域と第２区画領域とに前記マスクのパターンを順次転写
するに際しては、前記第１区画領域の走査露光終了後の
前記基板の第１方向の減速中及び前記第２区画領域の走
査露光前の前記基板の第１方向の加速中に、前記基板を
前記第１及び第２方向と交差する方向に移動するように
しても良い。かかる場合には、前記請求項１２の発明と
同様に、結果的に最短距離に近い経路で基板が移動され
るので、上記の整定時間の短縮とあいまってスループッ
トの更なる向上が可能である。
【００６３】請求項４５に記載の発明は、マスクと基板
とを同期移動して、前記基板が同期移動される第１方向
に直交する第２方向に沿って配列される前記基板上の第
１区画領域と第２区画領域とに前記マスクのパターンを
順次転写する走査露光方法において、少なくとも前記第
１区画領域に対する走査露光に際して、前記マスク及び
前記基板の少なくとも一方を、前記マスクと前記基板と
の同期移動に先立ってその加速度が徐々に零に収束する
ような加速度変化曲線に基づいて前記第１方向に沿って
加速するとともに、前記同期移動の終了後に一定減速度
で前記第１方向に沿って減速することを特徴とする。
【００６４】これによれば、第１区画領域に対する走査
露光に際して、マスク及び基板の少なくとも一方を、マ
スクと基板との同期移動に先立ってその加速度が徐々に
零に収束するような加速度変化曲線に基づいて第１方向
に沿って加速するとともに、前記同期移動の終了後に一
定減速度で前記第１方向に沿って減速する。このため、
一定加速度で目標走査速度へ加速する場合のように加速
度が急激に変化することがないので、マスク及び基板の
少なくとも一方の位置誤差を速やかに許容範囲内に収束
させ、結果的にマスクと基板の同期整定時間を短縮する
ことができることに加え、同期移動の終了後の減速時に
は一定減速度（通常最大加速度に対応する減速度）で減
速するので、加速時と対称な加速度曲線に基づいて減速
が行われる場合に比べて減速に要する時間を短縮するこ
とができる。従って、少なくとも第１区画領域に対する
走査露光に際しては、マスク及び基板の少なくとも一方
については加速開始から減速終了までの総トータル時間
をより短縮することができる。
【００６５】この場合も、マスク（マスクステージ）及
び基板（基板ステージ）の内、両者あるいは少なくとも
制約条件になっている方に上記の加速度制御方法を採用
すれば、十分な効果を得ることができる。
【００６６】上記請求項４５に記載の発明において、請
求項４６に記載の発明の如く、前記第１区画領域の走査
露光終了後の前記基板の第１方向の減速中及び前記第２
区画領域の走査露光前の前記基板の第１方向の加速中
に、前記基板を前記第１及び第２方向と交差する方向に
移動するようにしても良い。かかる場合には、前記請求
項１２の発明と同様に、結果的に最短距離に近い経路で
基板が移動されるので、上記の同期整定時間及び減速時
間の短縮とあいまってスループットのより一層の向上が
可能である。
【００６７】上記請求項３〜４６に記載の走査露光方法
において、請求項４７に記載の発明の如く、前記基板
（Ｗ）が同期移動される第１方向、及びこれに直交する
第２方向のうち、少なくとも第２方向については、前記
第２方向と異なる方向の第１測長ビーム（ＲＩＸ１）を
用いて前記基板の位置制御を行うことが望ましい。かか
る場合には、少なくとも第２方向（非走査方向）につい
ては、これと異なる方向の第１測長ビームを用いて位置
制御が行われる。すなわち、同期移動方向に対して斜め
に交差する方向の第１測長ビームを用いて第２方向の位
置制御が行われるので、前記第１測長ビームに直交する
方向の反射面を備えたステージであれば如何なる形状の
ステージでも基板ステージとして採用することが可能で
あり、正方形又は長方形状等の矩形のステージを用いる
必要がなく、ステージの形状の設計の自由度が向上し、
結果的に基板ステージを小型化することが可能になる。
【００６８】この場合において、前記第１方向（同期移
動方向）における前記基板の位置制御をも同期移動方向
と異なる方向の測長ビームを用いて行いつつ、露光動作
を行っても良いが、請求項４８に記載の発明の如く、前
記第１方向とほぼ平行な第２測長ビーム（ＲＩＹ）を用
いて、前記第１方向における前記基板（Ｗ）の位置制御
を行うことが好ましい。同期移動方向及び非走査方向の
位置制御をともにそれぞれの方向と異なる測長ビームを
用いて行う場合には、同期移動方向、非走査方向のいず
れについても位置制御のために三角関数演算により位置
を求める必要があるが、本発明の場合には、同期移動方
向（第１方向）についてはそのような三角関数演算が不
要となる。
【００６９】上記請求項４７及び４８に記載の走査露光
方法において、請求項４９に記載の発明の如く、前記第
１及び第２方向と交差し、かつ前記第１測長ビーム（Ｒ
ＩＸ１）と異なる方向の第３測長ビーム（ＲＩＸ２）を
用いて、前記基板（Ｗ）の位置制御を行っても良い。こ
の場合において、第３測長ビームは基板の第１方向の位
置制御に用いても良いが、第１測長ビームとともに第３
測長ビームを基板の第２方向の位置制御に用いても良
い。かかる場合には、基板の走査方向の位置計測と独立
して非走査方向の位置計測を行うことができるととも
に、平均化効果により高精度な計測が可能となるので、
位置制御のための演算が簡易化されるとともにより正確
な基板の位置制御が可能となる。
【００７０】請求項５０に記載の発明に係るステージ装
置は、定盤（２２）と；前記定盤に対して相対移動が可
能であるとともに基板（Ｗ１、Ｗ２）をそれぞれ保持す
る少なくとも２つの第１可動体（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）
と；前記各第１可動体がその上部に配置されるととも
に、前記定盤上に配置され、かつ前記定盤及び前記各第
１可動体のそれぞれに対して相対移動する第２可動体
（１３８）と；前記第２可動体に設けられ、前記各第１
可動体を２次元平面内で駆動する駆動装置（４２ａ、４
２ｂ）とを備え、前記各第１可動体の駆動の際の反力に
応じて前記第２可動体が移動するように構成されている
ことを特徴とする。
【００７１】これによれば、駆動装置によりいずれかの
第１可動体が駆動された場合には、その駆動力の反力に
より第２可動体が移動して、第１可動体の重心移動によ
る偏荷重を第２可動体の重心移動によりキャンセルする
ことができ、結果的にステージ装置全体の重心を所定位
置に保持できる。同様に、駆動装置により第１可動体が
複数同時に駆動された場合には、その駆動力の合力に対
応する反力により複数の第１可動体の重心移動による偏
荷重を第２可動体の重心移動によりキャンセルするよう
に第２可動体が移動し、結果的にステージ装置全体の重
心を所定位置に保持できる。従って、ある第１可動体の
動作が他の第１可動体に外乱として作用することがない
ように第１可動体同士の動作の調整を行う必要がなくな
るので、制御負担が軽減されるとともに、各第１可動体
の位置制御性をともに高く維持することができる。
【００７２】この場合において、請求項５１に記載の発
明の如く、前記各第１可動体（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）の
質量は前記第２可動体（１３８）の質量のほぼ１／９以
下であり、前記定盤（２２）上で前記第２可動体を低応
答周波数で駆動する第２の駆動装置（４４）を更に備え
ていても良い。かかる場合には、上記の如く、ステージ
装置の重心を所定位置に保持することができるのに加
え、例えば、いずれかの第１可動体が移動した場合、そ
の反力により逆方向に第２可動体が移動する距離を１／
１０以下にすることができる。また、第２可動体は第１
可動体の加減速時の反力に対しては応答できない程度の
低い応答周波数で第２の駆動装置によって定盤上で駆動
されるので、前記各第１可動体の動きに影響を与えるこ
となく、第２可動体を駆動することが可能になる。
【００７３】請求項５２に記載の発明は、マスクのパタ
ーンを基板上に転写する露光装置であって、請求項５０
又は５１に記載のステージ装置を備え、前記マスクのパ
ターンが転写される基板が前記ステージ装置を構成する
前記各第１可動体に保持されることを特徴とする。
【００７４】この場合において、請求項５３に記載の発
明の如く、前記マスクのパターンを前記基板に投影する
投影光学系を更に備える場合には、前記ステージ装置を
構成する前記駆動装置が、前記各第１可動体にそれぞれ
保持された基板に前記マスクのパターンを転写する際
に、そのパターン転写の対象の基板を保持する前記第１
可動体を前記マスクと同期して前記投影光学系に対して
走査方向に駆動しても良い。
【００７５】請求項５４に記載の発明は、基板（Ｗ又は
Ｗ１）上で隣接して配置される第１及び第２区画領域
（Ｓ１及びＳ２）のそれぞれにマスク（Ｒ）のパターン
を転写する露光装置であって、前記基板を保持する基板
ステージ（ＷＳＴ、ＷＳＴ１又はＷＳＴ３）と；前記第
１区画領域に対する第１露光と前記第２区画領域に対す
る第２露光との間で前記基板ステージを移動するとき
に、前記基板ステージの加速時と減速時とでその加速度
の絶対値を異ならせる第１駆動装置（（４２，７８）又
は（４２ａ、１６０））とを備える。
【００７６】これによれば、基板上の第１区画領域に対
する第１露光と前記第２区画領域に対する第２露光との
間で、マスクパターンの基板上の転写位置を変更するた
め第１駆動装置により基板ステージが移動される。この
際、第１駆動装置では、基板ステージの加速時と減速時
とでその加速度の絶対値を異ならせるようになってい
る。このため、第１駆動装置では、第１区画領域に対す
る第１露光と第２区画領域に対する第２露光との間にお
ける基板ステージの移動の際の加速度の絶対値と減速時
の加速度の絶対値とを適宜設定することにより、加速時
及び減速時の加速度の絶対値を同一とした場合に比べ
て、その移動終了後の基板の位置決め整定時間を短くし
て位置決め整定時間を含む基板ステージの移動に要する
総時間を短くする等の基板ステージの移動制御が可能に
なる。
【００７７】この場合において、請求項５５に記載の発
明の如く、前記第１駆動装置（（４２，７８）又は（４
２ａ、１６０））は、前記減速時よりも前記加速時でそ
の加速度の絶対値を大きくすることが望ましい。かかる
場合には、第２走査露光開始前の基板ステージの減速時
の負の加速度の絶対値を小さく設定して移動終了時点に
おける基板ステージの振動を効果的に減衰させ、位置決
め整定時間を短縮して、移動終了直後に第２露光を開始
することが可能になる。また、第１露光終了後における
基板ステージの加速時の加速度の絶対値を大きくするこ
とにより、移動時間を不要に長引かせることもない。従
って、基板ステージの移動及び位置決め整定時間を含む
全体時間を短縮することができるとともに、スループッ
トの向上が可能になる。
【００７８】上記請求項５４及び５５に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項５６に記載の発明の如
く、前記基板ステージ（ＷＳＴ、ＷＳＴ１又はＷＳＴ
３）が配置される第１定盤（３８又は１３８）と；前記
第１定盤が配置される第２定盤（２２）とを更に備え、
前記基板ステ−ジの移動に応答して前記第１定盤が前記
第２定盤上で前記基板ステージに対して相対移動するよ
うに構成しても良い。かかる場合には、基板ステージが
移動すると、これに応答して第１定盤が第２定盤上で基
板ステージに対して相対移動するので、基板ステージの
重心移動による偏荷重及び反力を第１定盤の重心移動に
よりキャンセルすることが可能となるので、基板ステー
ジ、第１定盤、第２定盤を含む系全体の重心を所定位置
に保持できる。
【００７９】この場合において、請求項５７に記載の発
明の如く、前記第１定盤（１３８）上に配置される第２
基板ステージ（ＷＳＴ２又はＷＳＴ４）を更に備える場
合には、前記第１定盤は、前記２つの基板ステージ（Ｗ
ＳＴ１、ＷＳＴ２又はＷＳＴ３、ＷＳＴ４）の移動によ
って生じる反力の合力を相殺するように移動されること
が望ましい。かかる場合、２つの基板ステージが同時に
移動した場合には、第１定盤は、その移動によって生じ
る反力の合力を相殺するように移動される。すなわち、
２つの基板ステージの移動による反力をキャンセルする
ように第１定盤が移動し、結果的に２つの基板ステー
ジ、第１定盤、第２定盤を含む系全体の重心を所定位置
に保持できる。従って、一方の基板ステージの動作が他
方の基板ステージに外乱として作用することがないよう
に基板ステージ同士の動作の調整を行う必要がなくなる
ので、制御負担が軽減されるとともに、各基板ステージ
の位置制御性をともに高く維持することができる。
【００８０】上記請求項５６に記載の露光装置におい
て、請求項５８に記載の発明の如く、前記第１定盤（１
３８）上に配置される第２基板ステージ（ＷＳＴ２又は
ＷＳＴ４）を更に備える場合に、前記第１定盤は、前記
２つの基板ステージ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２又はＷＳＴ
３、ＷＳＴ４）の少なくとも一方の移動による重心位置
変動の発生を防止するように移動されても良い。かかる
場合には、いずれかの基板ステージが移動すると、その
移動による反力により第１定盤が移動して、その基板ス
テージの重心移動による偏荷重を第１定盤の重心移動に
よりキャンセルすることができ、結果的に２つの基板ス
テージ、第１定盤及び第２定盤を含む系全体の重心位置
を所定位置に保持できる。同様に、基板ステージが２つ
同時に駆動された場合には、その駆動力の合力に対応す
る反力により、２つの基板ステージの重心移動による偏
荷重を第１定盤の重心移動によりキャンセルするように
第１定盤が移動し、結果的に２つの基板ステージ、第１
定盤及び第２定盤を含む系全体の重心位置を所定位置に
保持できる。
【００８１】上記請求項５６〜５８に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項５９に記載の発明の如く、
前記第１定盤（１３８）を前記第２定盤（２２）に対し
て相対移動する第２駆動装置（４４）と；前記第２駆動
装置（４４）の制御応答を、前記基板の露光動作を含む
複数の動作でそれぞれ可変とする制御装置（１６０）と
を更に備えていても良い。かかる場合、例えば、基板ス
テージの位置制御を高精度に行う必要がある動作、例え
ば露光及びアライメント等の際には第１定盤が基板ステ
ージの移動による反力に応じて移動するようにする必要
があるので、制御装置では、第１駆動装置による基板ス
テージの駆動に追従できないように第２駆動装置の制御
応答を設定する。一方、基板の位置制御をそれほど高精
度に行う必要がない動作の際には、制御装置では、第１
定盤が基板ステージの移動による影響を受けず第２定盤
に対する位置をほぼ維持するように第２駆動装置の制御
応答を設定する。これにより、第１定盤の必要ストロー
クを小さくすることができる。
【００８２】この場合において、請求項６０に記載の発
明の如く、前記制御装置（１６０）は、前記第１及び第
２露光間での前記基板ステージの移動時に、前記第１定
盤（１３８）が前記第２定盤（２２）に対する位置をほ
ぼ維持するような制御が可能となるように前記第２駆動
装置（４４）の制御応答を設定しても良い。
【００８３】上記請求項５４〜６０に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項６１に記載の発明の如く、
前記第１駆動装置（（４２，７８）又は（４２ａ、１６
０））は、前記基板上の複数の区画領域がステップ・ア
ンド・リピート方式、又はステップ・アンド・スキャン
方式で露光されるように前記基板ステージを移動しても
良い。すなわち、かかる逐次移動型の露光装置の場合、
基板ステージのステッピング（マスクパターンの転写位
置に対する基板ステージの位置決め（ステップ・アンド
・リピート方式の場合）、あるいは基板上の各区画領域
に対するマスクパターンの転写のための基板ステージの
走査開始位置への移動（ステップ・アンド・スキャン方
式の場合））が繰り返して行われるので、上記の基板ス
テージの位置制御性向上が全体の露光時間短縮に寄与す
る割合が大きくなる。
【００８４】上記請求項５４〜６１に記載の露光装置に
おいて、請求項６２に記載の発明の如く、前記第１駆動
装置は、前記基板ステージを少なくとも３自由度で駆動
する第１の平面磁気浮上型リニアアクチュエータ（４
２、又は４２ａ、４２ｂ）を有していても良い。ここ
で、第１の平面磁気浮上型リニアアクチュエータが基板
ステージを例えば移動面内で３自由度で駆動する場合に
は、適宜なＺ・チルト機構と組み合わせることにより、
基板ステージの６自由度方向の位置・姿勢制御が可能と
なる。また、例えば、第１の平面磁気浮上型リニアアク
チュエータが基板ステージを６自由度方向で駆動する場
合には、該第１の平面磁気浮上型リニアアクチュエータ
によって基板ステージの６自由度方向の位置・姿勢制御
が可能となるので、基板ステージを単なる板状部材で構
成する等、基板ステージの構成の簡略化・軽量化が可能
である。
【００８５】上記請求項５９〜６２に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項６３に記載の発明の如く、
前記第２駆動装置は、前記第１定盤（１３８）を前記第
２定盤（２２）に対して相対移動する第２の平面磁気浮
上型リニアアクチュエータ（４４）を有していても良
い。
【００８６】請求項６４に記載の発明は、マスク（Ｒ）
のパターンを基板（Ｗ１，Ｗ２）上に転写する露光装置
であって、第１定盤（１３８）と；前記第１定盤上にそ
れぞれ配置される前記基板をそれぞれ保持する複数の基
板ステージ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２又はＷＳＴ３、ＷＳＴ
４）と；前記第１定盤が配置される第２定盤（２２）
と；前記複数の基板ステージの少なくとも１つの移動に
よる重心位置変動を抑制するように、前記第２定盤に対
して前記第１定盤を相対移動可能に支持する支持装置
（４４）とを備える。かかる場合には、いずれかの基板
ステージが移動すると、その移動による反力により支持
装置により支持された第１定盤が移動して、その基板ス
テージの重心移動による偏荷重を第１定盤の重心移動に
よりキャンセルすることができ、結果的に複数の基板ス
テージ、第１定盤及び第２定盤を含む系全体の重心位置
を所定位置に保持できる。同様に、複数の基板ステージ
が同時に移動する場合には、それぞれの基板ステージの
移動によって生じる反力の合力により、複数の基板ステ
ージの重心移動による偏荷重を第１定盤の重心移動によ
りキャンセルするように支持装置に支持された第１定盤
が移動され、結果的に複数の基板ステージ、第１定盤及
び第２定盤を含む系全体の重心位置を所定位置に保持で
きる。従って、一つの基板ステージの動作が他の基板ス
テージに外乱として作用することがないように基板ステ
ージ同士の動作の調整を行う必要がなくなるので、制御
負担が軽減されるとともに、各基板ステージの位置制御
性をともに高く維持することができる
【００８７】この場合において、請求項６５に記載の発
明の如く、前記複数の基板ステージのうち第１基板ステ
ージ（ＷＳＴ１又はＷＳＴ３）は、前記基板（Ｗ１）が
ステップ・アンド・リピート方式又はステップ・アンド
・スキャン方式で露光されるように移動される場合に、
前記支持装置は前記第１定盤（１３８）を前記第２定盤
（２２）に対して相対移動可能に支持する平面磁気浮上
型リニアアクチュエータを有していても良い。かかる逐
次移動方式の場合、第１基板ステージのステッピング
（マスクパターンの転写位置に対する第１基板ステージ
の位置決め（ステップ・アンド・リピート方式の場
合）、あるいは基板上の各区画領域に対するマスクパタ
ーンの転写のための第１基板ステージの走査開始位置へ
の移動（ステップ・アンド・スキャン方式の場合））が
繰り返して行われるので、上記の第１基板ステージの位
置制御性向上が全体の露光時間短縮に寄与する割合が大
きくなる。
【００８８】この場合において、請求項６６に記載の発
明の如く、前記第１基板ステ一ジ（ＷＳＴ１又はＷＳＴ
３）上の基板（Ｗ１）の露光動作中、前記第１基板ステ
ージと異なる第２基板ステージ（ＷＳＴ２又はＷＳＴ
４）は露光動作以外の動作が実行されるように駆動され
ても良い。かかる場合には、第１基板ステージ上と第２
基板ステージ上とで露光動作及びこれ以外の動作とが同
時並行的に処理されるので、全体のスループットを向上
することができる。また、第１基板ステージの動作が第
２基板ステージに外乱として作用することもない。
【００８９】この場合において、第１基板ステージ上の
基板の露光動作中、請求項６７に記載の発明の如く、前
記基板上のマークを検出するアライメント系（１２４
ａ、１２４ｂ）を更に備え、前記第２基板ステージ（Ｗ
ＳＴ２又はＷＳＴ４）では、前記アライメント系による
マーク検出、又は前記基板のロード又はアンロードが実
行されても良い。
【００９０】上記請求項５４〜６７に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項６８に記載の発明の如く、
前記基板ステージ（ＷＳＴ３、ＷＳＴ４）は、互いに延
設方向が鋭角に交差するように配置される第１及び第２
反射面（６０ａ及び６０ｂ（又は６０ｃ））を有し、前
記第１及び第２反射面とそれぞれ直交する測長軸を有す
る第１及び第２の干渉計を更に備えていても良い。これ
によれば、第１反射面と第２反射面の少なくとも一方
が、直交座標系の座標軸のいずれかと直角以外で交差す
る方向に延びるので、その反射面については上記直交２
軸方向の反射面を有する基板ステージに比べて、上記直
交座標系のいずれかの座標軸方向移動の際には、干渉計
のビームが長い時間当たり続ける。従って、例えば、ス
テッパ等の静止型露光装置の場合であっても、基板ステ
ージの端部に空間像計測器、基準マーク等を配置して、
ステージを移動しながら計測を行う場合などには、その
移動の際の助走距離等を考慮して直交座標系の座標軸の
いずれかと交差する方向の反射面を余計に延ばさなくて
も、その計測が可能となり、基準マーク等の配置の自由
度が向上する。かかる意味で、第１反射面と第２反射面
がともに、直交座標系の所定の座標軸に交差することが
望ましい。
【００９１】この場合において、請求項６９に記載の発
明の如く、前記第１及び第２反射面（６０ａ及び６０ｂ
（又は６０ｃ））は、当該両反射面を上底及び下底以外
の２辺とする台形が前記基板を包含するように配置され
ることが望ましい。ここで、台形は、上底＝０、すなわ
ち三角形をも含む概念である。この場合において、上記
台形は、基板に外接するものであることがより望まし
い。
【００９２】上記請求項６８及び６９に記載の各発明に
おいて、請求項７０に記載の発明の如く、前記第１及び
第２反射面はそれぞれ前記基板ステージ（ＷＳＴ）上で
前記基板をほぼ包含する三角形の２辺に沿って形成され
ていても良い。
【００９３】上記請求項６８〜７０に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項７１に記載の発明の如く、
前記第１反射面、又は前記第２反射面はその延設方向に
関する長さが前記基板上の露光範囲よりも実質的に長く
定められていることが望ましい。ここで、「実質的に長
く」とは、第１反射面、第２反射面が必ずしも一連の反
射面とは限らず、延設方向に所定のクリアランスを介し
て隣接配置された複数の反射鏡の集合から成るような場
合も考えられるので、そのような場合には延設方向の全
長が露光範囲より長いという趣旨である。また、「露光
範囲」とは、基板上にマスクのパターンを転写すべき領
域が１領域である場合にはその領域の範囲を意味する
が、基板上にマスクパターンを転写すべき部分領域が複
数領域ある場合には、請求項７２に記載の発明の如く、
前記露光範囲は、前記基板上で前記マスク（Ｒ）のパタ
ーンを転写すべき全ての部分領域を含む。
【００９４】上記請求項５４〜６７に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項７３に記載の発明の如く、
前記マスクを保持するマスクステージ（ＲＳＴ）と；前
記マスクのパターンを前記基板上に転写するため、前記
マスクステージと前記基板ステージ（ＷＳＴ３、ＷＳＴ
４）とを第１方向に同期移動する駆動装置とを更に備え
る場合に、前記基板ステージは、前記同期移動される第
１方向と鋭角に交差する方向に沿って延びる測長用第１
基準面（６０ａ）を有していても良い。
【００９５】この場合、例えば、第１方向と測長用第１
基準面との成す角をΘ、測長用第１基準面の長さをＬと
すると、この測長用第１基準面の第１方向成分Ｌ１はＬ
ｃｏｓΘとなる。換言すれば、基板ステージが第１方向
に移動する場合を考えると、第１方向に延びる長さＬ１
の反射面に比べて１／ｃｏｓΘ（＞１）倍だけ長い時間
（移動距離）だけ第１反射面には測長用のビームが当た
り続け、切れることがない。従って、測長用第１基準面
を用いて少なくとも基板ステージ（基板）の非走査方向
の位置を制御するものとすると、従来の四角形ステージ
の位置制御の場合のように、基板周辺の領域の露光の際
のいわゆるプリスキャン又はオーバースキャン距離を見
込んで測長用第１基準面を余計に延ばさなくても、第１
方向の移動ストローク全域に渡り第１方向に直交する第
２方向（非走査方向）の位置制御が可能となる。従っ
て、基板ステージの小型化が可能である。
【００９６】この場合において、請求項７４に記載の発
明の如く、前記第１基準面（６０ａ）はその延設方向に
関して、前記基板の走査露光動作における前記基板ステ
ージの移動範囲のほぼ全域に渡って形成されることが望
ましい。かかる場合には、基板の走査露光動作中に、測
長用第１基準面から測長用ビームが外れることがないの
で、基板ステージの第１方向の移動ストローク全域に渡
り第１方向に直交する第２方向（非走査方向）の位置制
御が可能となる
【００９７】上記請求項７３及び７４に記載の各発明に
係る露光装置において、請求項７５に記載の発明の如
く、前記第１基準面（６０ａ）はその延設方向に関する
長さが前記基板上の露光範囲よりも実質的に長く定めら
れていることが望ましい。この場合において、露光範囲
とは、基板上に走査露光すべき領域が１領域である場合
にはその領域の範囲を意味するが、基板上に走査露光す
べき区画領域が複数領域ある場合には、請求項７６に記
載の発明の如く、前記露光範囲は、前記基板（Ｗ）上で
前記マスク（Ｒ）のパターンを転写すべき全ての区画領
域を含む。
【００９８】上記請求項７３〜７６に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項７７に記載の発明の如く、
前記測長用第１基準面（６０ａ）と直交する測長軸（Ｒ
ＩＸ１）を有する第１の干渉計（７６Ｘ１）を更に備
え、前記第１の干渉計の計測値は、前記第１方向、及び
これに直交する第２方向のうち、少なくとも第２方向に
関する前記基板ステージの位置制御に用いられても良
い。かかる場合には、測長用第１基準面に直交する測長
軸を有する第１の干渉計の計測値が基板ステージ（基
板）の第２方向（非走査方向）の位置制御に用いられる
ことから、従来の四角形ステージの位置制御の場合のよ
うに、基板周辺の領域の露光の際のいわゆるプリスキャ
ン又はオーバースキャン距離を見込んで測長用第１基準
面を余計に延ばさなくても、第１方向の移動ストローク
全域に渡り第１方向に直交する第２方向（非走査方向）
の位置制御が可能となる。従って、基板ステージの小型
化が可能である。
【００９９】上記請求項７３〜７７に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項７８に記載の発明の如く、
前記基板ステージは、前記第１方向と直交する第２方向
に延びる測長用第２基準面（６０ｂ）を有していても良
い。
【０１００】第２方向のみならず、第１方向についても
基板ステージの位置制御は第１の干渉計の計測値に基づ
いて行うことは可能であるが、かかる場合には、基板ス
テージの第１、第２方向のそれぞれの位置を求めるため
に三角関数演算が必要となる。これに対し、本発明の場
合には、測長用第２基準面を基板ステージの第１方向の
位置制御に用いることにより、第１方向についてはその
ような三角関数演算が不要となる。かかる意味で、請求
項７９に記載の発明の如く、前記測長用第２基準面（６
０ｂ）と直交する測長軸を有する第２の干渉計（７６
Ｙ）を更に備え、前記第２の干渉計の計測値は、前記第
１方向に関する前記基板ステージの位置制御に用いられ
ることが望ましい。
【０１０１】上記請求項７３〜７９に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項８０に記載の発明の如く、
前記基板ステージは、前記第１方向、及びこれに直交す
る第２方向の両方と交差し、かつ前記測長用第１基準面
（６０ａ）と異なる方向の測長用第３基準面（６０ｃ）
を有していることが望ましい。かかる場合には、測長用
第３基準面を基板ステージの第１、第２方向の一方又は
両方の位置計測に用いることができる。特に、第１測長
用基準面とともに第３測長用基準面を基板ステージの位
置計測に用いた場合には、平均化効果による高精度な位
置計測、ひいては高精度な位置制御が可能になる。かか
る意味で、請求項８１に記載の発明の如く、前記第３測
長用基準面（６０ｂ）と直交する測長軸（ＲＩＸ２）を
有する第３の干渉計（７６Ｘ２）を更に備え、前記第３
の干渉計の計測値は、前記第１及び第２方向の少なくと
も一方に関する前記基板ステージの位置制御に用いるこ
とが望ましい。
【０１０２】
【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１４に基づいて説明する。
【０１０３】図１には、本発明に係る露光装置の第１の
実施形態の走査型露光装置１０の斜視図が示され、図２
には、その内部構成が概略的に示されている。この走査
型露光装置１０は、半導体素子を製造するリソグラフィ
装置として現在主流となりつつある、ステップ・アンド
・スキャン方式により露光動作を行う投影露光装置であ
る。この走査型露光装置１０は、マスクとしてのレチク
ルＲ（図２参照）に描画された回路パターンの一部の像
を投影光学系ＰＬを介して感応基板（又は基板）として
のウエハＷ上に投影しつつ、レチクルＲとウエハＷとを
投影光学系ＰＬの視野に対して１次元方向（ここではＹ
方向）に相対走査することによって、レチクルＲの回路
パターンの全体をウエハＷ上の複数のショット領域の各
々にステップ・アンド・スキャン方式で転写するもので
ある。
【０１０４】この走査型露光装置１０は、図１に示され
るように、エキシマレーザ光源１１と、露光装置本体１
２と、それらを統括制御する主制御システムとしての制
御ラック１４とで構成されている。エキシマレーザ光源
１１は、通常露光装置本体１２が設置される超クリーン
ルームから隔離された別の部屋（クリーン度の低いサー
ビスルーム）に設置される。また、露光装置本体１２
は、通常、超クリーンルーム内に設置され、内部空間が
高度に防塵されるとともに、高精度な温度制御がなされ
たエンバイロメンタル・チャンバに収納されているが、
図１ではこのチャンバ内に収納された本体構造のみが概
略的に示されている。
【０１０５】次に、これら図１及び図２に基づいてエキ
シマレーザ光源１１、露光装置本体１２及び制御ラック
１４の構成について説明する。
【０１０６】前記エキシマレーザ光源１１は、操作パネ
ル１１Ａを備えている。また、エキシマレーザ光源１１
には、該操作パネル１１Ａとインターフェイスされる制
御用コンピュータ１１Ｂ（図１では図示せず、図２参
照）が内蔵され、この制御用コンピュータ１１Ｂは通常
の露光動作の間は、露光装置制御用のミニコンピュータ
から成る主制御装置５０の指令に応答してエキシマレー
ザ光源１１のパルス発光を制御する。
【０１０７】エキシマレーザ光源１１は、露光光源とし
て用いられるもので、例えば波長２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザ光、或いは波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシ
マレーザ光をパルス発光する。ここで、エキシマレーザ
光源１１からの紫外域のパルスレーザ光（以下、適宜
「エキシマレーザ光」、「パルス照明光」あるいは「パ
ルス紫外光」ともいう）を露光用照明光として用いるの
は、２５６Ｍ〜４Ｇｂｉｔクラス以上の半導体メモリ素
子（Ｄ−ＲＡＭ）相当の集積度と微細度とを持つマイク
ロ回路デバイスの量産製造に必要とされる最小線幅０．
２５〜０．１０μｍ程度のパターン解像力を得るためで
ある。
【０１０８】そのパルスレーザ光（エキシマレーザ光）
の波長幅は、露光装置の照明系や投影光学系ＰＬを構成
する各種の屈折光学素子に起因した色収差が許容範囲内
になるように狭帯化されている。狭帯化すべき中心波長
の絶対値や狭帯化幅（０．２ｐｍ〜３００ｐｍの間）の
値は、前記操作パネル１１Ａ上に表示されるとともに、
必要に応じて操作パネル１１Ａから微調整できるように
なっている。また操作パネル１１Ａからはパルス発光の
モード（代表的には自励発振、外部トリガー発振、メン
テナンス用発振の３つのモード）が設定できる。
【０１０９】このように、エキシマレーザを光源とする
露光装置の一例は、特開昭５７−１９８６３１号公報、
特開平１−２５９５３３号公報、特開平２−１３５７２
３号公報、特開平２−２９４０１３号公報等に開示さ
れ、エキシマレーザ光源をステップ・アンド・スキャン
露光に利用した露光装置の一例は、特開平２−２２９４
２３号公報、特開平６−１３２１９５号公報、特開平７
−１４２３５４号公報等に開示されている。従って図１
の走査型露光装置１０においても、上記の各特許公開公
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。
【０１１０】前記露光装置本体１２は、架台部１６、レ
チクルステージＲＳＴ、照明光学系１８、投影光学系Ｐ
Ｌ、ＬＣ／ＭＡＣ系、ステージ装置１、ウエハ搬送ロボ
ット１９及びアライメント系等を備えている。
【０１１１】これを更に詳述すると、図１に示されるよ
うに、架台部（第１架台）１６は、床面上に４つの防振
装置２０を介して支えられている。各防振装置２０は、
露光装置本体１２の自重を不図示のエアシリンダ（防振
パッド）を介して支えるとともに、露光装置本体１２全
体の傾き、Ｚ方向の変位、及び露光装置本体全体の図１
におけるＸ，Ｙ方向の変位を、不図示の制御系によるフ
ィードバック制御やフィードフォワード制御によりアク
ティブに補正するためのアクチュエータと各種のセンサ
類とを備えている。この種のアクティブ防振装置につい
ては、例えば特開平９−７４０６１号公報等に開示され
ている。
【０１１２】架台部１６は、床面に平行な定盤２２とこ
の定盤２２に対向して上方に設けられた支持板部２４と
を備え、その形状は内部を空洞にした箱状とされてい
る。支持板部２４は、中央に円形の開口部が形成された
矩形の板状部材から成り、この中央開口部内に投影光学
系ＰＬが当該支持板部２４に直交した状態で挿入されて
いる。そして、この投影光学系ＰＬは、その外周部の一
部に設けられたフランジ部を介して支持板部２４に保持
されている。
【０１１３】支持板部２４の上面には、投影光学系ＰＬ
を囲むように４本の脚部２６が立設されている。これら
の４本の脚部２６の上部には、当該４本の脚部２６に支
持されると共にこれらの上端を相互に接続するレチクル
ベース定盤２８が設けられている。これら４本の脚部２
６とレチクルベース定盤２８とによって第２コラム（第
２架台）が構成されている。
【０１１４】レチクルベース定盤２８の上面にはガイド
２８ｂがＹ方向（第１軸方向、第１方向）に沿って延設
されている。また、レチクルベース定盤２８の中央部に
は、開口２８ａ（図２参照）が形成されている。この開
口２８ａに対向して照明光学系１８の射出端部が配置さ
れている。
【０１１５】レチクルベース定盤２８上には、レチクル
Ｒを吸着保持してガイド２８ｂに沿ってＹ方向に移動す
る前記レチクルステージＲＳＴが配置されている。この
レチクルステージＲＳＴは、駆動系２９（図２参照）を
構成するリニアモータ等によって駆動され、このレチク
ルステージＲＳＴは、レチクルベース定盤２８上をＹ方
向に大きなストロークで直線移動するとともに、Ｘ方向
（第２軸方向、第２方向）とθ方向に関してもボイスコ
イルモータ（ＶＣＭ）、ピエゾ素子等によって微小駆動
が可能な構成となっている。
【０１１６】レチクルステージＲＳＴの一部には、図２
に示されるように、その位置や移動量を計測するための
レチクルレーザ干渉計３０からの測長ビームを反射する
移動鏡３１が取り付けられている。ここで、実際には、
レチクルレーザ干渉計は、Ｙ方向（走査方向）位置計測
用のレチクルＹ干渉計とＸ方向位置計測用のレチクルＸ
干渉計と、θ方向（回転方向）計測用のレチクルθ干渉
計とが設けられ、それらの各干渉計に対応した移動鏡が
レチクルステージＲＳＴ上に固定されているが、図２に
おいては、これらが代表的にレチクルレーザ干渉計３
０、移動鏡３１として示されている。そして、上記３つ
のレチクル干渉計によってレチクルステージＲＳＴの
Ｘ，Ｙ，θ方向計測がそれぞれ行われるが、以下の説明
においては、便宜上、レーザ干渉計３０によってＸ，
Ｙ，θ方向位置計測が同時に個別に行われるものとす
る。
【０１１７】その干渉計３０によって計測されるレチク
ルステージＲＳＴ（即ちレチクルＲ）の位置情報（又は
速度情報）はレチクルステージコントローラ３３に送ら
れる。レチクルステージコントローラ３３は、基本的に
は干渉計３０から出力される位置情報（或いは速度情
報）が指令値（目標位置、目標速度）と一致するように
レチクルステージＲＳＴを移動させる駆動系（リニアモ
ータ、ボイスコイルモータ、ピエゾモータ等）２９を制
御する。
【０１１８】前記照明光学系１８は、図１に示されるよ
うに、ビーム受光系３２をその背面部に収納し、このビ
ーム受光系３２とこれに接続された遮光性の管３４とか
ら成るＢＭＵ（ビームマッチングユニット）を介してエ
キシマレーザ光源１１に接続されている。ＢＭＵを構成
するビーム受光系３２内には、管３４を介して導かれた
エキシマレーザ光源１１からのエキシマレーザ光が、照
明光学系１８の光軸に対して、常に所定の位置関係で入
射するように、エキシマレーザ光の照明光学系１８への
入射位置や入射角度を最適に調整する複数の可動反射鏡
（図示せず）が設けられている。
【０１１９】照明光学系１８は、図２に示されるよう
に、可変減光器１８Ａ、ビーム整形光学系１８Ｂ、第１
フライアイレンズ系１８Ｃ、振動ミラー１８Ｄ、集光レ
ンズ系１８Ｅ、照明ＮＡ補正板１８Ｆ、第２フライアイ
レンズ系１８Ｇ、照明系開口絞り板１８Ｈ、ミラー１８
Ｊ、第１リレーレンズ１８Ｋ、固定レチクルブラインド
１８Ｌ、可動レチクルブラインド１８Ｍ、第２リレーレ
ンズ１８Ｎ、照明テレセン補正板（傾斜可能な石英の平
行平板）１８Ｐ、ミラー１８Ｑ、及び主コンデンサーレ
ンズ系１８Ｒ等を備えている。ここで、この照明光学系
１８の上記構成各部について説明する。
【０１２０】可変減光器１８Ａは、エキシマレーザ光の
パルス毎の平均エネルギーを調整するためのもので、例
えば減光率が異なる複数の光学フィルタを切り換え可能
に構成して減光率を段階的に変更するものや、透過率が
連続的に変化する２枚の光学フィルタの重なり具合を調
整することにより減光率を連続的に可変にするものが用
いられる。この可変減光器１８Ａを構成する光学フィル
タは、主制御装置５０によって制御される駆動機構３５
によって駆動される。
【０１２１】ビーム整形光学系１８Ｂは、可変減光器１
８Ａによって所定のピーク強度に調整されたエキシマレ
ーザ光の断面形状を該エキシマレーザ光の光路後方に設
けられた後述するダブルフライアイレンズ系の入射端を
構成する第１フライアイレンズ系１８Ｃの入射端の全体
形状と相似になるように整形して該第１フライアイレン
ズ系１８Ｃに効率よく入射させるもので、例えばシリン
ダレンズやビームエキスパンダ（いずれも図示省略）等
で構成される。
【０１２２】前記ダブルフライアイレンズ系は、照明光
の強度分布を一様化するためのもので、ビーム整形光学
系１８Ｂ後方のエキシマレーザ光の光路上に順次配置さ
れた第１フライアイレンズ系１８Ｃと、集光レンズ１８
Ｅと、第２フライアイレンズ系１８Ｇとから構成され
る。この場合、第１フライアイレンズ系１８Ｃと集光レ
ンズ１８Ｅとの間には、被照射面（レチクル面又はウエ
ハ面）に生じる干渉縞や微弱なスペックルを平滑化する
ための振動ミラー１８Ｄが配置されている。この振動ミ
ラー１８Ｄの振動（偏向角）は駆動系３６を介して主制
御装置５０によって制御されるようになっている。
【０１２３】第２フライレンズ系１８Ｇの入射端側に
は、照明光の被照射面における開口数の方向性（照明Ｎ
Ａ差）を調整する照明ＮＡ補正板１８Ｆが配置されてい
る。
【０１２４】本実施形態のようなダブルフライアイレン
ズ系と振動ミラー１８Ｂとを組み合わせた構成について
は、例えば特開平１−２３５２８９号公報、特開平７−
１４２３５４号公報に詳しく開示されている。
【０１２５】前記第２フライアイレンズ系１８Ｇの射出
面の近傍に、円板状部材から成る照明系開口絞り板１８
Ｈが配置されている。この照明系開口絞り板１８Ｈに
は、ほぼ等角度間隔で、例えば通常の円形開口より成る
開口絞り、小さな円形開口より成りコヒーレンスファク
タであるσ値を小さくするための開口絞り、輪帯照明用
の輪帯状の開口絞り、及び変形光源法用に例えば４つの
開口を偏心させて配置して成る変形開口絞り等が配置さ
れている。この照明系開口絞り板１８Ｈは、主制御装置
５０により制御される不図示のモータ等により回転され
るようになっており、これによりいずれかの開口絞りが
パルス照明光の光路上に選択的に設定され、ケーラー照
明における光源面形状が輪帯、小円形、大円形、或いは
４つ目等に制限される。
【０１２６】照明系開口絞り板１８Ｈ後方のパルス照明
光の光路上に、反射率が大きく透過率が小さなビームス
プリッタ１８Ｊが配置され、更にこの後方の光路上に、
固定レチクルブラインド１８Ｌ及び可動レチクルブライ
ンド１８Ｍを介在させて第１リレーレンズ１８Ｋ及び第
２リレーレンズ１８Ｎから成るリレー光学系が配置され
ている。
【０１２７】固定レチクルブラインド１８Ｌは、レチク
ルＲのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカ
スした面に配置され、レチクルＲ上の照明領域を規定す
る所定形状の開口部が形成されている。本実施形態で
は、この開口部が走査露光時のレチクルＲの移動方向
（Ｙ方向）と直交したＸ方向に直線的に伸びたスリット
状又は矩形状に形成されているものとする。
【０１２８】また、固定レチクルブラインド１８Ｌの近
傍に走査方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動
レチクルブラインド１８Ｍが配置され、走査露光の開始
時及び終了時にその可動レチクルブラインド１８Ｍを介
して照明領域を更に制限することによって、不要な部分
の露光が防止されるようになっている。この可動レチク
ルブラインド１８Ｍは、駆動系４３を介して主制御装置
５０によって制御される。
【０１２９】リレー光学系を構成する第２リレーレンズ
１８Ｎの出口部分には、照明テレセン補正板１８Ｐが配
置されており、さらにこの後方のパルス照明光の光路上
には、第２リレーレンズ１８Ｎ及び照明テレセン補正板
１８Ｐを通過したパルス照明光をレチクルＲに向けて反
射するミラー１８Ｑが配置され、このミラー１８Ｑ後方
のパルス照明光の光路上に主コンデンサーレンズ系１８
Ｒが配置されている。
【０１３０】このようにして構成された照明光学系１８
の作用を簡単に説明すると、エキシマレーザ光源１１か
らのエキシマレーザ光が管３４、ビーム受光系３２を介
して照明光学系１８内に入射すると、このエキシマレー
ザ光は可変減光器１８Ａにより所定のピーク強度に調整
された後、ビーム整形光学系１８Ｂに入射する。そし
て、このエキシマレーザ光は、ビーム整形光学系１８Ｂ
で後方の第１フライアイレンズ系１８Ｃに効率よく入射
するようにその断面形状が整形される。次いで、このエ
キシマレーザ光が第１フライアイレンズ系１８Ｃに入射
すると、第１フライアイレンズ系１８Ｃの射出端側に多
数の２次光源が形成される。これらの多数の点光源の各
々から発散するパルス紫外光は、振動ミラー１８Ｄ、集
光レンズ系１８Ｅ、照明ＮＡ補正板１８Ｆを介して第２
フライアイレンズ系１８Ｇに入射する。これにより、第
２フライアイレンズ系１８Ｇの射出端に多数の微少な光
源像を所定形状の領域内に一様分布させた個々の光源像
から成る多数の２次光源が形成される。この多数の２次
光源から射出されたパルス紫外光は、照明系開口絞り板
１８Ｈ上のいずれかの開口絞りを通過した後、反射率が
大きく透過率が小さなビームスプリッタ１８Ｊに至る。
【０１３１】このビームスプリッタ１８Ｊで反射された
露光光としてのパルス紫外光は、第１リレーレンズ１８
Ｋによって固定レチクルブラインド１８Ｌの開口部を一
様な強度分布で照明する。但し、その強度分布には、エ
キシマレーザ光源１１からのパルス紫外光の可干渉性に
依存した干渉縞や微弱なスペックルが数％程度のコント
ラストで重畳し得る。そのためウエハ面上には、干渉縞
や微弱なスペックルによる露光量むらが生じ得るが、そ
の露光量むらは先に挙げた特開平７−１４２３５４号公
報のように、走査露光時のレチクルＲやウエハＷの移動
とパルス紫外光の発振とに同期させて振動ミラー１８Ｄ
を振ることで平滑化される。
【０１３２】こうして固定レチクルブラインド１８Ｌの
開口部を通ったパルス紫外光は、可動レチクルブライン
ド１８Ｍを通過した後、第２リレーレンズ１８Ｎ及び照
明テレセン補正板１８Ｐを通過してミラー１８Ｑによっ
て光路が垂直下方に折り曲げられた後、主コンデンサー
レンズ系１８Ｒを経て、レチクルステージＲＳＴ上に保
持されたレチクルＲ上の所定の照明領域（Ｘ方向に直線
的に伸びたスリット状又は矩形状の照明領域）を均一な
照度分布で照明する。ここで、レチクルＲに照射される
矩形スリット状の照明光は、図１中の投影光学系ＰＬの
円形投影視野の中央にＸ方向（非走査方向）に細長く延
びるように設定され、その照明光のＹ方向（走査方向）
の幅はほぼ一定に設定されている。
【０１３３】一方、ビームスプリッタ１８Ｊを透過した
パルス照明光は、不図示の集光レンズを介して光電変換
素子よりなるインテグレータセンサ４６に入射し、そこ
で光電変換される。そして、このインテグレータセンサ
４６の光電変換信号が、後述するピークホールド回路及
びＡ／Ｄ変換器を介して主制御装置５０に供給される。
インテグレータセンサ４６としては、例えば遠紫外域で
感度があり、且つエキシマレーザ光源１１のパルス発光
を検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフ
ォトダイオード等が使用できる。このインテグレータセ
ンサ４６の出力と、ウエハＷの表面上でのパルス紫外光
の照度（露光量）との相関係数は予め求められて、主制
御装置５０内のメモリに記憶されている。
【０１３４】前記投影光学系ＰＬとしては、ここでは、
物体面（レチクルＲ）側と像面（ウエハＷ）側の両方が
テレセントリックで円形の投影視野を有し、石英や螢石
を光学硝材とした屈折光学素子（レンズ素子）のみから
成る１／４（又は１／５）縮小倍率の屈折光学系が使用
されている。そして、レチクルＲ上の回路パターン領域
のうちのパルス紫外光によって照明された部分からの結
像光束が、投影光学系ＰＬを介して、後述するウエハス
テージＷＳＴ上のホルダに静電吸着されたウエハＷ上の
レジスト層に１／４又は１／５に縮小されて投影され
る。
【０１３５】なお、投影光学系ＰＬを特開平３−２８２
５２７号公報に開示されているように屈折光学素子と反
射光学素子（凹面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合
わせたいわゆるカタディオプトリック系としてもよいこ
とは勿論である。
【０１３６】前記ＬＣ／ＭＡＣ系は、投影光学系ＰＬの
各種光学特性（結像性能）を微調整するもので、本実施
形態では、投影光学系ＰＬ内の物体面に近い位置に設け
られ光軸方向への微小移動及び光軸直交面に対する微小
傾斜が可能なテレセン部レンズ系Ｇ２とこのレンズ系Ｇ
２を光軸方向（傾斜を含む）に微動させる駆動機構９６
とから成るＭＡＣと、投影光学系ＰＬ内の外気に対して
密封された特定の空気間隔室（密封室）内の気体圧力を
パイプ９４を介して例えば±２０ｍｍＨｇ程度の範囲内
で加減圧することによって投影像の結像倍率を微調整す
るレンズコントローラ１０２とを含んで構成されてい
る。前記ＭＡＣは投影像の倍率又はディストーション
（等方的な歪曲収差、又は樽形、糸巻き形、台形等の非
等方的な歪曲収差等）を調整することができる。
【０１３７】この場合、レンズコントローラ１０２はレ
ンズ系Ｇ２の駆動機構９６に対する制御系にもなってお
り、レンズ系Ｇ２の駆動によって投影像の倍率を変える
か、投影光学系ＰＬ内の密封室の圧力制御によって投影
像の倍率を変えるかを切替え制御したり、或いは併用制
御したりする。レンズコントローラ１０２も主制御装置
５０の管理下に置かれている。
【０１３８】但し、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレ
ーザ光源を照明光とした場合は、照明光路内と投影光学
系ＰＬの鏡筒内とが窒素ガスやヘリウムガスで置換され
るため、投影光学系ＰＬ内の特定の空気間隔室内の屈折
率を変更しにくいので、この空気間隔室内の圧力を加減
圧する機構を省略してもよい。
【０１３９】また、投影光学系ＰＬ内の像面に近い位置
には、投影される像のうち特に像高の大きい部分（投影
視野内の周辺に近い部分）に生じ易いアス・コマ収差を
低減させるためのアス・コマ収差補正板Ｇ３が含まれて
いる。
【０１４０】さらに、本実施形態では、円形視野内の実
効的な像投影領域（固定レチクルブラインド１８Ｌの開
口部で規定）に形成される投影像に含まれるランダムな
ディストーション成分を有効に低減させるための像歪み
補正板Ｇ１が、投影光学系ＰＬのレンズ系Ｇ２とレチク
ルＲとの間に配置されている。この補正板Ｇ１は、数ミ
リ程度の厚みを持つ平行な石英板の表面を局所的に研磨
し、その研磨部分を通る結像光束を微小に偏向させるも
のである。このような補正板Ｇ１の作り方の一例は、特
開平８−２０３８０５号公報に詳細に開示されており、
本実施形態においても基本的にはその公報に示された手
法を応用するものとする。
【０１４１】次に、ステージ装置１について説明する。
このステージ装置１は、図１及び図２に示されるよう
に、前記架台部（第１コラム）１６を構成する定盤２２
と、この定盤２２上にＸＹ面内で相対移動可能に支持さ
れた可動型定盤３８と、この可動型定盤３８上にＸＹ面
内で該可動型定盤３８に対して相対移動可能に支持され
た基板ステージとしてのウエハステージＷＳＴとを備え
ている。
【０１４２】ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬ
下方で可動型定盤３８上に設けられた第１の平面磁気浮
上型リニアアクチュエータ４２（図５（Ｂ）参照）によ
って浮上支持されるとともに、投影光学系ＰＬの光軸Ａ
Ｘと直交するＸＹ２次元平面内で自在に駆動されるよう
になっている。また、可動型定盤３８は、ウエハステー
ジＷＳＴと同様に、定盤２２上に設けられた第２の平面
磁気浮上型リニアアクチュエータ４４（図５（Ｂ）参
照）によって浮上支持されるとともに、ＸＹ２次元平面
内で自在に駆動されるようになっている。なお、図２に
おいては、図示の便宜上、上記の平面磁気浮上型リニア
アクチュエータ４２、４４が纏めて駆動系４８として図
示されている。この駆動系４８、すなわち平面磁気浮上
型リニアアクチュエータ４２、４４は、ウエハステージ
コントローラ７８によって制御されるようになってい
る。なお、可動型定盤３８の制御方法、役割等について
は後に詳述する。
【０１４３】前記ウエハステージＷＳＴは、図１に示さ
れるように、可動型定盤３８上をＸＹ２次元平面内で自
在に移動可能な第２プレートとしての移動ステージ５２
と、この移動ステージ５２上に搭載された駆動機構とし
てのレベリング駆動機構５８と、このレベリング駆動機
構５８により支持されウエハＷを保持する第１プレート
としての基板テーブルＴＢとを備えている。
【０１４４】移動ステージ５２は、本実施形態では正三
角形状に形成され、その一端面がレチクルステージＲＳ
Ｔの走査方向であるＹ軸方向（第１方向、第１軸方向）
に直交する向きで可動型定盤３８上に配置されている。
【０１４５】前記基板テーブルＴＢは、移動ステージ５
２と全く同一形状の正三角形状に形成され、平面視で見
て移動テーブル５２に重なる状態でレベリング駆動機構
５８を構成する３つのアクチュエータＺＡＣに支持され
ている。この基板テーブルＴＢ上には、ほぼ円形のウエ
ハホルダ５４が設けられており（図３（Ｃ）参照）、こ
のウエハホルダ５４にウエハＷが静電吸着され、平坦化
矯正されて保持されている。このウエハホルダ５４はウ
エハＷの露光時の熱蓄積による膨脹変形を押さえるため
に温度制御されている。
【０１４６】前記レベリング駆動機構５８は、基板テー
ブルＴＢを正三角形の３つの頂点近傍でそれぞれ支持す
るとともに各支持点でＸＹ平面に垂直なＺ方向に独立し
て駆動可能な３つのアクチュエータ（ピエゾ、ボイスコ
イルモータ等）ＺＡＣＸ１、ＺＡＣＸ２、ＺＡＣＹ（図
３（Ａ）参照）と、これら３つのアクチュエータＺＡＣ
Ｘ１、ＺＡＣＸ２、ＺＡＣＹを独立に制御することによ
り基板テーブルＴＢを光軸ＡＸの方向（Ｚ方向）に微動
するとともに、ＸＹ平面に対して傾斜させるアクチュエ
ータ制御装置５６とによって構成される。アクチュエー
タ制御装置５６に対する駆動指令はウエハステージコン
トローラ７８から出力される。
【０１４７】なお、図２では図示が省略されているが、
投影光学系ＰＬの結像面とウエハＷ表面とのＺ方向の偏
差（フォーカス誤差）や傾斜（レベリング誤差）を検出
するフォーカス・レベリングセンサが投影光学系ＰＬの
近傍に設けられ、ウエハステージコントローラ７８はそ
のセンサからのフォーカス誤差信号やレベリング誤差信
号に応答してアクチュエータ制御装置５６に駆動指令を
出力する。そのようなフォーカス・レベリング検出系の
一例は、特開平７−２０１６９９号公報に詳細に開示さ
れている。
【０１４８】ウエハステージＷＳＴ、すなわち基板テー
ブルＴＢの図３（Ａ）の各干渉計ビームの方向の位置
は、図２に示されるレーザ干渉計システム７６によって
逐次計測され、その位置情報はウエハステージコントロ
ーラ７８に送られる。ウエハステージコントローラ７８
は、所定の演算によりＸＹ座標位置を求め、この求めた
座標位置と位置決めすべき目標位置情報とに基づいてウ
エハステージＷＳＴを駆動させるための指令信号を駆動
系４８へ出力する。
【０１４９】ここで、図３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて上記
レーザ干渉計システム７６の具体的な構成について詳述
する。
【０１５０】図３（Ａ）には、レーザ干渉計システム７
６を構成する第１〜第３の干渉計７６Ｘ１、７６Ｙ、７
６Ｘ２及びそれら３つの干渉計からの干渉計ビームＲＩ
Ｘ１、ＲＩＹ、ＲＩＸ２が基板テーブルＴＢとともに平
面図にて示されている。
【０１５１】この図３（Ａ）からもわかるように、本実
施形態では、基板テーブルＴＢは平面視で正三角形状に
形成され、その３つの側面にはそれぞれ鏡面加工がなさ
れて第１〜第３の反射面６０ａ、６０ｂ、６０ｃが形成
されている。そして、第２の干渉計７６Ｙは、走査方向
であるＹ軸方向（第１軸方向）の干渉計ビームＲＩＹを
第２反射面６０ｂに垂直に照射し、その反射光を受光す
ることにより、基板テーブルＴＢのＹ軸方向位置（或い
は速度）を計測するようになっている。また、第１の干
渉計７６Ｘ１は、Ｙ軸方向に対して所定角度θ１（θ１
はここでは−６０°）傾斜した方向の干渉計ビームＲＩ
Ｘ１を第１反射面６０ａに垂直に照射し、その反射光を
受光することにより干渉計ビームＲＩＸ１の方向である
第３軸方向の位置（或いは速度）を計測するようになっ
ている。同様に、第３の干渉計７６Ｘ２は、Ｙ軸方向に
対して所定角度θ２（θ２はここでは＋６０°）傾斜し
た方向の干渉計ビームＲＩＸ２を第３反射面６０ｃに垂
直に照射し、その反射光を受光することにより干渉計ビ
ームＲＩＸ２の方向である第４軸方向の位置（或いは速
度）を計測するようになっている。
【０１５２】ところで、ウエハステージＷＳＴのＸＹ移
動や基板テーブルＴＢの微動によってＸＹ面内で生じ得
る微小回転誤差（ヨーイング成分も含む）が露光精度に
悪影響を与えることを考慮して、本実施形態ではレーザ
干渉計システム７６を構成する各干渉計としては、複数
軸の干渉計が用いられている。
【０１５３】図３（Ｂ）には、第２の干渉計７６Ｙから
の干渉計ビームＲＩＹが該干渉計を構成する一部の光学
系とともにより詳細に示されている。この図３（Ｂ）に
示されるように、基板テーブルＴＢの第２反射面６０ｂ
には、干渉計７６Ｙから射出された平面視で見て２軸の
測長ビームである第１、第２の測長ビームＲＩＹ1 、Ｒ
ＩＹ2 が照射されている。これらの測長ビームＲＩ
Ｙ1 、ＲＩＹ2 は、同一水平面上でＸ方向に所定距離離
れて第２反射面６０ｂに垂直に照射されている。このら
の測長ビームＲＩＹ1 、ＲＩＹ2 は、不図示の光源から
射出されて直線偏光光束として、それぞれ偏光ビームス
プリッタ６２Ａ，６２Ｂを透過後、λ／４板６４Ａ，６
４Ｂを介して円偏光となり第２反射面６０ｂを照射す
る。その戻り光は、再びλ／４板６４Ａ，６４Ｂを透過
後最初の偏光条件と直交した直線偏光光束となり、偏光
ビームスプリッタ６２Ａ，６２Ｂにてそれぞれ反射さ
れ、コーナーキューブ部６６Ａ，６６Ｂに入射する。こ
こで、３面にて反射した光束は再び偏光ビームスプリッ
タ６２Ａ，６２Ｂ、λ／４板６４Ａ，６４Ｂを通過して
円偏光になって第２反射面６０ｂに達する。そして、そ
の反射光がλ／４板６４Ａ，６４Ｂを通過する際に最初
と同じ偏光条件の直線偏光となって偏光ビームスプリッ
タ６２Ａ，６２Ｂを通過後、入射光束と平行に干渉計本
体側に戻るようになっている。すなわち、各測長ビーム
ＲＩＹ1 、ＲＩＹ2 による計測はいわゆるダブルパス構
成によって行われるようになっている。
【０１５４】前記戻り光束は、干渉計本体部内で不図示
の固定鏡からの参照ビームの戻り光束と重なり、それら
の重なり光束の干渉縞をカウントすることで、通常の倍
の精度で基板テーブルＴＢの第２反射面６０ｂの図３
（Ｂ）中の一点鎖線で示す軸Ｙ1 、Ｙ2 上の位置をそれ
ぞれ独立に計測可能となっている。また、これらの測長
ビームＲＩＹ1 、ＲＩＹ2 による計測値の差に基づいて
基板テーブルＴＢの回転を求めることができる。
【０１５５】しかし、回転計測ができるのみでは、特
に、本実施形態のように、基板テーブル側面を鏡面加工
して移動鏡とする構成の場合には、十分でない。このよ
うな場合には、干渉計からの測長ビームをウエハＷ表面
と同一高さに設定できないからである。かかる点を考慮
して、図３（Ｃ）に示されるように、第２の干渉計７６
Ｙからは測長ビームＲＩＹ1 （又はＲＩＹ2 ）の照射位
置からＸＹ平面に直交する面方向（下向）に所定距離離
れた位置に照射される第３の測長ビームＲＩＹ3が照射
されている。従って、測長ビームＲＩＹ1 （又はＲＩＹ
2 ）と測長ビームＲＩＹ3 との差に基づいて基板テーブ
ルＴＢのＸＹ面に対する傾斜を求めることができる。
【０１５６】かかる意味からすれば、測長ビームＲＩＹ
1 、ＲＩＹ2 の照射位置からそれぞれＸＹ平面に直交す
る面方向（下向）に所定距離離れた位置に、第３の測長
ビーム、第４の測長ビームをそれぞれ照射するようにし
ても良い。すなわち、基板テーブルＴＢのＸＹ面内の回
転及びＸＹ面内に対する傾斜を求めることができるよう
に、第２反射面６０ｂ上で、同一直線状にない少なくと
も３本の測長ビームを干渉計７６Ｙから第２反射面６０
ｂに照射するような構成が望ましい。また、当然なが
ら、計測精度の向上のためには、第３、第４の測長ビー
ムによる計測もいわゆるダブルパス構成であることが望
ましい。
【０１５７】その他の干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２も上記
の干渉計７６Ｙと同様に、３本の測長ビームを第１反射
面６０ａ、第３反射面６０ｃに照射し、それぞれの反射
光を受光することにより第１反射面６０ａ、第３反射面
６０ｃの各測長ビームの照射ポイントの各測長ビーム方
向の位置をそれぞれ独立して計測するようになってい
る。図３（Ａ）においては、干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ
２、７６Ｙからのそれぞれ３本（又は４本）の測長ビー
ムが、代表的に干渉計ビームＲＩＸ１、ＲＩＸ２、ＲＩ
Ｙとして示されているものである。
【０１５８】この場合、図３（Ａ）に示されるように、
正三角形状のウエハテーブルＴＢの各側面の反射面６０
ａ，６０ｂ，６０ｃに、干渉計７６Ｘ１，７６Ｙ，７６
Ｘ２が少なくも各３本の測長ビームからな成る干渉計光
束を垂直に照射し、各干渉計光束の対向する位置にチル
ト，Ｚ方向を駆動するためのアクチュエータＺＡＣＸ
１，ＺＡＣＹ，ＺＡＣＸ２が配置され、それぞれの干渉
計により計測された対応する反射面のチルト角度に応じ
てアクチュエータＺＡＣＸ１，ＺＡＣＹ，ＺＡＣＸ２を
独立に制御できるため、高いチルト駆動制御応答が得ら
れる構成となっている。
【０１５９】図２に戻り、基板テーブルＴＢの一部に
は、投影光学系ＰＬを通して投影されるレチクルＲ上の
テストパターンの像やアライメントマークの像を光電検
出するための空間像検出器ＫＥＳが固定されている。こ
の空間像検出器ＫＥＳは、その表面がウエハＷの表面の
高さ位置とほぼ同じになるように取り付けられている。
ただし実際には、基板テーブルＴＢをＺ方向の全移動ス
トローク（例えば１ｍｍ）の中心に設定したときに、投
影光学系ＰＬの結像面と空間像検出器ＫＥＳの表面とが
合致するように設定されている。
【０１６０】空間像検出器ＫＥＳは、露光量計測、照度
ムラ計測、結像特性計測等に用いられるものである。こ
こで、空間像検出器ＫＥＳの構成及びそれを用いた結像
特性計測について詳述する。図４には、図２中の基板テ
ーブルＴＢ上に取り付けられた空間像検出器ＫＥＳの構
成とそれに関連した信号処理系の構成が概略的に示され
ている。
【０１６１】この図４において、空間像検出器ＫＥＳ
は、基板テーブルＴＢ上のウエハＷの表面とほぼ同じ高
さ（例えば±１ｍｍ程度の範囲）になるように設けられ
た遮光板１４０、その遮光板１４０の所定位置に形成さ
れた数十μｍ〜数百μｍ程度の矩形開口（ナイフエッジ
開口）１４１、開口１４１を透過した投影光学系ＰＬか
らの結像光束を大きなＮＡ（開口数）で入射する石英の
光パイプ１４２、及び光パイプ１４２によってほぼ損失
なく伝送される結像光束の光量を光電検出する半導体受
光素子（シリコンフォトダイオード、ＰＩＮフォトダイ
オード等）１４３を備えている。
【０１６２】本実施形態の如く、露光用照明光をエキシ
マレーザ光源１１から得る場合、空間像検出器ＫＥＳの
受光素子１４３からの光電信号は、エキシマレーザ光源
１１のパルス発光に応答したパルス波形となる。すなわ
ち、投影光学系ＰＬの物体面に設置された不図示のテス
トレチクル上のある物点からの像光路をＭＬｅとする
と、その像光路ＭＬｅが空間像検出器ＫＥＳの矩形開口
１４１に合致するように基板テーブルＴＢ（即ちウエハ
ステージＷＳＴ）をＸ，Ｙ方向に位置決めした状態で、
図２中のエキシマレーザ光源１１をパルス発光させる
と、受光素子１４３からの光電信号も時間幅が１０〜２
０ｎｓ程度のパルス波形となる。
【０１６３】これを考慮して、本実施形態では、空間像
検出器ＫＥＳの信号処理系内に、受光素子１４３からの
光電信号を入力し増幅するとともに、前述したレーザ干
渉計システム７６のレシーバ７６Ｅで作られる１０ｎｍ
毎の計数用パルス信号に応答してサンプル動作とホール
ド動作とを交互に行うサンプルホールド回路（以下、
「Ｓ／Ｈ回路」という）１５０Ａが設けられている。こ
の他、上記信号処理系内には、Ｓ／Ｈ回路１５０Ａの出
力をデジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器１５２Ａと、そ
のデジタル値を記憶する波形メモリ回路（ＲＡＭ）１５
３Ａと、波形解析用コンピュータ１５４とを備えてい
る。また、この場合、ＲＡＭ１５３Ａのアドレスカウン
タとしてレーザ干渉計システム７６から送られてくる１
０ｎｍ毎の計数用パルス信号を計数するアップダウンカ
ウンタ１５１が設けられている。
【０１６４】本実施形態では、エキシマレーザ光源１１
の制御用コンピュータ１１Ｂ（図２参照）は、レーザ干
渉計システム７６からの計測値に基づきウエハステージ
コントローラ７８で演算され、後述する同期制御系８
０、主制御装置５０に送られる座標位置情報に応じてパ
ルス発光のトリガを行う。すなわち、本実施形態ではエ
キシマレーザ光源１１のパルス発光が基板テーブルＴＢ
の座標位置に応じて行われ、そのパルス発光に同期して
Ｓ／Ｈ回路１５０Ａが受光素子１４３からのパルス信号
波形のピーク値をホールドするようになっている。そし
て、このＳ／Ｈ回路１５０Ａでホールドされたピーク値
は、Ａ−Ｄ変換器１５２Ａによってデジタル値に変換さ
れ、そのデジタル値は波形メモリ回路（ＲＡＭ）１５３
Ａに記憶される。ＲＡＭ１５３Ａの記憶動作時の番地
（アドレス）は、前記アップダウンカウンタ１５１によ
って作られ、基板テーブルＴＢの位置とＲＡＭ１５３Ａ
の記憶動作時の番地（アドレス）とが一義的に対応付け
られる。
【０１６５】ところで、エキシマレーザ光源１１からの
パルス光のピーク強度は各パルス毎に数％程度の変動が
ある。そこで、その変動による像計測精度の劣化を防止
するために、本実施形態の信号処理回路内には、図４に
示されるように、前述した照明光学系内に設けられた強
度検出用の光電検出器（インテグレータセンサ）４６か
らの光電信号（パルス波形）が入力されるＳ／Ｈ回路１
５０Ｂ（これは前記ＳＨ回路１５０Ａと同様の機能を有
する）、該Ｓ／Ｈ回路１５０Ｂの出力をデジタル値に変
換するＡ−Ｄ変換器１５２Ｂと、そのデジタル値を記憶
する波形メモリ回路（ＲＡＭ）１５３Ｂ（記憶動作時の
アドレス生成はＲＡＭ１５３Ａと共通）とが設けられて
いる。
【０１６６】これによって基板テーブルＴＢの位置とＲ
ＡＭ１５３Ｂの記憶動作時の番地（アドレス）とが一義
的に対応付けられた状態で、エキシマレーザ光源１１か
らの各パルス光のピーク強度がＲＡＭ１５３Ｂに記憶さ
れる。
【０１６７】以上のようにして各ＲＡＭ１５３Ａ，１５
３Ｂに記憶されたデジタル波形は波形解析用のコンピュ
ータ（ＣＰＵ）１５４に読み込まれ、ＲＡＭ１５３Ａに
記憶された像強度に応じた計測波形がＲＡＭ１５３Ｂに
記憶された照明パルス光の強度ゆらぎ波形で規格化（除
算）される。規格化された計測波形は波形解析用コンピ
ュータ１５４内のメモリに一時的に保持されるととも
に、計測すべき像強度の中心位置が各種の波形処理プロ
グラムによって求められる。
【０１６８】本実施形態では、空間像検出器ＫＥＳの開
口１４１のエッジを使ってテストレチクル上のテストパ
ターン像を検出するので、波形解析用コンピュータ１５
４によって解析される像の中心位置は、テストパターン
像の中心と開口１４１のエッジとがＸＹ面内で合致する
場合にレーザ干渉計システム７６によって計測される基
板テーブルＴＢ（ウエハステージ１４）の座標位置とし
て求まる。
【０１６９】こうして解析されたテストパターン像の中
心位置の情報は主制御装置５０に送られ、主制御装置５
０はテストレチクル上の複数点（例えば理想格子点）に
形成されたテストパターンの各投影像の位置を順次計測
するための動作を、エキシマレーザ光源１１の制御用コ
ンピュータ１１Ｂ、ウエハステージコントローラ７８、
及び波形解析用コンピュータ１５４に指示する。
【０１７０】上記のようにして、空間像検出器ＫＥＳに
よって投影光学系ＰＬの結像性能や照明光学系の照明特
性を計測し、その計測結果に基づいて図２中に示した各
種の光学要素や機構を調整することができる。
【０１７１】更に、本実施形態の基板テーブルＴＢ上に
は、その表面がウエハＷの表面の高さ位置とほぼ同じに
なるようにされた基準マーク板ＦＭが設けられている
（図５（Ａ）参照）。この基準マーク板ＦＭの表面には
後述する各種アライメント系によって検出可能な基準マ
ークが形成され、それらの基準マークは、各アライメン
ト系の検出中心点のチェック（キャリブレーション）、
それら検出中心点間のベースライン長の計測、レチクル
Ｒのウエハ座標系に対する位置チェック、又はレチクル
Ｒのパターン面と共役な最良結像面のＺ方向の位置チェ
ック等のために使われる。なお、上記基準マークは、前
述したＫＥＳの表面に形成すれば、同一基準板により
Ｘ，Ｙ，Ｚチルト方向のキャリブレーションが可能とな
るので、各基準板に対応した累積誤差を軽減することが
できる。
【０１７２】図１に示されるウエハ搬送ロボット１９
は、不図示のウエハ載置部からウエハステージＷＳＴま
でウエハＷを搬送するウエハ搬送系の一部を構成するも
ので、所定のローディング位置（受渡し位置）に移動し
てきたウエハステージＷＳＴのホルダとの間でウエハＷ
の受け渡しを行うロボットアーム（ウエハロード／アン
ロードアーム）２１を備えている。
【０１７３】本実施形態の走査型露光装置１０では、ア
ライメント系として、投影光学系ＰＬを介さないでウエ
ハＷ上の各ショット領域毎に形成されたアライメントマ
ークや、基準マーク板ＦＭ上の基準マークを光学的に検
出するオフアクシス・アライメントセンサ（アライメン
ト光学系）が用いられている。このアライメント光学系
ＡＬＧは、図２に示されるように、投影光学系ＰＬの側
方に配置されている。このアライメント光学系は、ウエ
ハＷ上のレジスト層に対して非感光性の照明光（一様照
明又はスポット照明）を対物レンズを通して照射し、ア
ライメントマークや基準マークからの反射光を対物レン
ズを介して光電的に検出する。光電検出されたマーク検
出信号は、信号処理回路６８に入力されるが、この信号
処理回路６８には、ウエハステージコントローラ７８、
同期制御系８０及び主制御装置５０を介してレーザ干渉
計システム７６の計測値が入力されている。そして、信
号処理回路６８は、上記の光電検出されたマーク検出信
号を所定のアルゴリズムの下で波形処理し、この処理結
果とレーザ干渉計システム７６の計測値とに基づいて、
マークの中心がアライメント光学系ＡＬＧ内の検出中心
（指標マーク、撮像面上の基準画素、受光スリット、或
いはスポット光等）と合致するようなウエハステージＷ
ＳＴの座標位置（ショットアライメント位置）、或いは
検出中心に対するウエハマーク、基準マークの位置ずれ
量を求めるようになっている。その求められたアライメ
ント位置または位置ずれ量の情報は、主制御装置５０に
送られ、ウエハステージＷＳＴのアライメント時の位置
決め、ウエハＷ上の各ショット領域に対する走査露光の
開始位置の設定等に使われる。
【０１７４】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
では、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ
とを同期移動させるための同期制御系８０が、制御系内
に設けられている。この同期制御系８０は、特に走査露
光時に、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳ
Ｔとを同期移動させる際に、レチクルステージコントロ
ーラ３３による駆動系２９の制御とウエハステージコン
トローラ７８による駆動系４８の制御とを相互に連動さ
せるために、レチクルレーザ干渉計３０、干渉計システ
ム７６で計測されるレチクルＲとウエハＷの各位置や各
速度の状態をリアルタイムにモニタし、それらの相互の
関係が所定のものとなるように管理する。その同期制御
系８０は、主制御装置５０からの各種のコマンドやパラ
メータによって制御される。
【０１７５】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
では、図１及び図２では図示を省略したが、実際には、
走査露光の際に質量ＲｍのレチクルステージＲＳＴの等
速移動の前後のプリスキャン時、オーバースキャン時に
発生する加減速度Ａｒに応じて、質量Ｒｍのレチクルス
テージＲＳＴからレチクルベース定盤２８に作用する反
力−Ａｒ×Ｒｍが脚部２６を介して架台部１６に伝わら
ないようにするために、リアクションアクチュエータ７
４が設けられている。
【０１７６】このリアクションアクチュエータ７４は、
図６に示されるように、架台部１６を支えるベース板Ｂ
Ｓに対し弾性体７０でラフに位置決めされたリアクショ
ンフレーム７２によって支持されており、レチクルステ
ージＲＳＴ，レチクルベース定盤２８等の重量によって
決定される重心部とほぼ同じ高さに配置されている。
【０１７７】リアクションアクチュエータ７４として
は、実際には、左右一対のリアクションアクチュエータ
７４Ｌ、７４Ｒが設けられているが、図６ではこれらが
代表的にリアクションアクチュエータ７４として示され
ている。このリアクションアクチュエータ７４は、レチ
クルステージＲＳＴの加減速時に、上記重心の横シフト
及び回転をキャンセルするように反力と反対の力をレチ
クルベース定盤２８に与えるように、不図示の制御装置
により制御されるようになっており、これによりレチク
ル加減速時の振動が脚部２６を介して架台部１６に伝わ
らないようになっている。
【０１７８】このようなリアクションアクチュエータ
は、送りねじ方式のレチクルステージを用いる場合よ
り、リニアモータあるいは２次元磁気浮上型リニアアク
チュエータ等を用いる場合に、その必要性及び効果が高
いものと言える。
【０１７９】次に、図１に示される制御ラックの構成に
ついて説明する。
【０１８０】制御ラック１４は、エキシマレーザ光源１
１及び露光装置本体１２各部のユニット（照明光学系１
８、レチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴ、
搬送ロボット１９等）の各々を個別に制御する分散型シ
ステムとして構築され、エキシマレーザ光源１１を含む
各ユニット制御用のプロセッサ・ボードの複数を収納す
るプロセッサ・ボード・ラック部１０４、各プロセッサ
・ボードを統括的に制御する主制御装置（ミニコンピュ
ータ）５０（図２参照）を収納するラック部、そしてオ
ペレータとのマン・マシン・インターフェイス用の操作
パネル１０６、及びディスプレイ１０８等を収納するラ
ック部等を積み重ねたシングル・ラック構成となってい
る。この制御ラック１４によってエキシマレーザ光源１
１及び露光装置本体１２の全体的な動作が管理される。
【０１８１】プロセッサ・ボード・ラック部１０４内の
各プロセッサ・ボードにはマイクロプロセッサ等のユニ
ット側コンピュータが設けられ、これらのユニット側コ
ンピュータが主制御装置（ミニコンピュータ）５０と連
携することによって複数枚のウエハの一連の露光処理が
実行される。
【０１８２】その一連の露光処理の全体的なシーケンス
は主制御装置５０内の不図示のメモリに記憶された所定
のプロセスプログラムに従って統括制御される。
【０１８３】プロセスプログラムはオペレータが作成し
た露光処理ファイル名のもとに、露光すべきウエハに関
する情報（処理枚数、ショットサイズ、ショット配列デ
ータ、アライメントマーク配置データ、アライメント条
件等）、使用するレチクルに関する情報（パターンの種
別データ、各マークの配置データ、回路パターン領域の
サイズ等）、そして露光条件に関する情報（露光量、フ
ォーカスオフセット量、走査速度のオフセット量、投影
倍率オフセット量、各種の収差や像歪みの補正量、照明
系のσ値や照明光ＮＡ等の設定、投影光学系のＮＡ値設
定等）をパラメータ群のパッケージとして記憶するもの
である。
【０１８４】主制御装置５０は、実行指示されたプロセ
スプログラムを解読してウエハの露光処理に必要な各構
成要素の動作を、対応するユニット側コンピュータにコ
マンドとして次々に指令していく。このとき、各ユニッ
ト側コンピュータは１つのコマンドを正常終了すると、
その旨のステータスを主制御装置５０に送出し、これを
受けた主制御装置５０はユニット側コンピュータに対し
て次のコマンドを送る。
【０１８５】このような一連の動作のなかで、例えば、
ウエハ交換のコマンドが主制御装置５０から送出される
と、ウエハステージＷＳＴの制御ユニットであるウエハ
ステージコントローラ７８と、ウエハ搬送ロボット１９
の制御ユニットとが協同して、ウエハステージＷＳＴと
アーム２１（ウエハＷ）とは図１のような位置関係に設
定される。
【０１８６】さらに主制御装置５０内のメモリには、複
数のユーティリティソフトウェアが格納されている。そ
のソフトウェアの代表的なものは、投影光学系や照明
光学系の光学特性を自動的に計測し、投影像の質（ディ
ストーション特性、アス・コマ特性、テレセン特性、照
明開口数特性等）を評価するための計測プログラム、
評価された投影像の質に応じた各種の補正処理を実施す
るための補正プログラムの２種類である。
【０１８７】次に、可動型定盤３８の役割及びその制御
方法等について、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照しつつ説明
する。図５（Ａ）には、定盤２２付近の概略平面図が示
され、図５（Ｂ）には図５（Ａ）の矢印Ａ方向から見た
概略正面図が示されている。図５（Ａ）では、ウエハス
テージＷＳＴが矢印Ｂの距離だけ移動した時の加減速に
よる可動型定盤３８への反力による可動型定盤３８の移
動距離が矢印Ｃにて示されている。
【０１８８】可動型定盤３８の上面には、ウエハステー
ジＷＳＴの下面（底面）に設けられた不図示の永久磁石
とともに平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２を構
成する複数のコイル（図示省略）がＸＹ２次元方向に張
り巡らされている。そして、ウエハステージＷＳＴは、
平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２によって可動
型定盤３８の上方に浮上支持されるととももに、前記コ
イルに流す電流を制御することにより任意の２次元方向
に駆動される構成となっている。
【０１８９】同様に、定盤２２の上面には、可動型定盤
３８の下面（底面）に設けられた不図示の永久磁石とと
もに平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４を構成す
る複数のコイル（図示省略）がＸＹ２次元方向に張り巡
らされている。そして、可動型定盤３８は、平面磁気浮
上型リニアアクチュエータ４４によって定盤２２の上方
に浮上支持されるととももに、前記コイルに流す電流を
制御することにより任意の２次元方向に駆動される構成
となっている。
【０１９０】この場合、ウエハステージＷＳＴと可動型
定盤３８、可動型定盤３８と定盤２２とは、それぞれ非
接触のため、それぞれの間の摩擦が非常に小さくなって
いる結果、ウエハステージＷＳＴ、可動型定盤３８を含
む系全体として運動量保存則が成立する。
【０１９１】従って、ウエハステージＷＳＴの質量を
ｍ、可動型定盤３８の質量をＭとし、ウエハステージＷ
ＳＴが可動型定盤３８に対し速度ｖで移動すると、運動
量保存則から可動型定盤３８は、これと反対方向にＶ＝
ｍｖ／（Ｍ＋ｍ）の速度で定盤１２に対し移動すること
となる。しかるに、加速度は速度の時間微分であるか
ら、ウエハステージＷＳＴが加速度ａで移動した場合
（力Ｆ＝ｍａが作用した場合）、可動型定盤３８は力Ｆ
の反力により逆方向にＡ＝ｍａ／（Ｍ＋ｍ）の加速度を
受けることとなる。
【０１９２】この場合、ウエハステージＷＳＴは可動型
定盤３８上に載っているので、該ウエハステージＷＳＴ
は、定盤２２に対しｖ×（１−ｍ／（Ｍ＋ｍ））の速
度、従ってａ×（１−ｍ／（Ｍ＋ｍ））の加速度で移動
する。このため、ウエハステージＷＳＴの質量ｍ（重量
ｍｇ）と可動型定盤３８の質量Ｍ（重量Ｍｇ）とが近い
と所望のウエハステージＷＳＴの加速度、最高速度を得
られなくなる。また、移動距離は速度に比例するため、
可動型定盤３８の移動量が大きくなり、フットプリント
が悪化することとなる。
【０１９３】例えば、ｍ：Ｍ＝１：４とすると、１２イ
ンチウエハ全面露光のために３００ｍｍウエハステージ
ＷＳＴを移動したい場合、前記式Ｖ＝ｍｖ／（Ｍ＋ｍ）
より、３００ｍｍの１／５である６０ｍｍ分の可動型定
盤３８のストロークを確保することが必要になる。
【０１９４】そこで、本実施形態では、ウエハステージ
加速度、最高速度、フットプリントの悪化を１桁以下に
抑えるため、ウエハステージＷＳＴの質量ｍと可動型定
盤３８の質量Ｍの比がｍ：Ｍ＝１：９以下になるよう
に、すなわちウエハステージＷＳＴの重量が可動型定盤
３８の重量の１／９以下になるように設定している。
【０１９５】また、可動型定盤３８の必要ストロークを
小さくするために、ウエハステージコントローラ７８で
は、可動型定盤３８駆動用の平面磁気浮上型リニアアク
チュエータ４４に対する制御応答を露光，アライメント
時とその他の時とで可変するようにしている。
【０１９６】これを更に詳述する。露光の際は、ウエハ
ステージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴが同期して移
動するが、可動型定盤３８駆動用の平面磁気浮上型リニ
アアクチュエータ４４の制御応答を数Ｈｚにて制御すれ
ば、数十Ｈｚで制御されるウエハステージＷＳＴ駆動用
の平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２の可動型定
盤３８に対する反力には殆ど追従できず、運動量保存則
から可動型定盤３８が自由に運動してその反力を吸収し
てしまい、その反力の影響が外部に及ばない。
【０１９７】また、ウエハステージコントローラ７８で
は、レチクルステージＲＳＴの位置やウエハステージＷ
ＳＴの位置の変化にて露光装置本体１２が全体的に傾い
た場合に、平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４の
制御応答を数Ｈｚにて制御することにより、その傾き方
向に可動型定盤３８が移動する低周波位置ずれを防止す
るようになっている。
【０１９８】また、ｍ：Ｍ＝１：９に設定しても、ウエ
ハステージＷＳＴが３００ｍｍフルに移動すれば、可動
型定盤３８も３０ｍｍ程度反対方向に動くが、ショット
露光間の非スキャン方向ステッピング長はせいぜい３０
ｍｍ程度なので、その時の可動型定盤３８の移動は３ｍ
ｍ程度である。そこで、本実施形態では、ウエハステー
ジコントローラ７８が、スキャン露光後の同期制御性能
に影響を及ぼさないウエハステージ減速時（非スキャン
方向ステッピング加速時）に可動型定盤３８駆動用の平
面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４のステッピング
と同方向応答周波数を数十Ｈｚに上げ、可動型定盤３８
の定盤２２に対するＸＹ方向の相対移動の位置を検出す
る位置計測装置としてのリニアエンコーダ４５（図５
（Ｂ）参照）を用いたフィードバック制御により、可動
型定盤３８がステッピング前の元の位置に戻るように制
御するようになっている。これにより、可動型定盤３８
の移動量を小さくすることが可能となり（図５（Ａ）中
の仮想線３８’参照）、更に、その間可動型定盤３８と
定盤２２が固定状態と考えることができるので、ウエハ
加速度、最高速度も１０％向上させることができる。
【０１９９】このような制御方法は、それ以外のアライ
メント間でのウエハステージＷＳＴの移動や、ウエハを
交換する際のローディング位置への移動時にも同様に適
用することができる。
【０２００】また、架台部１６を支持する防振装置２０
には、床振動等の高周波振動防止のためのエアパット及
び、それに伴う低周波振動除去のためのリニアアクチュ
エータが搭載されているが、レチクルステージＲＳＴ、
ウエハステージＷＳＴの位置により僅かに装置が傾くこ
とがある。この場合、防振装置２０を構成する前記リニ
アアクチュエータに所定の電圧をかけ続けて傾きを修正
する必要があるが、常時アクチュエータに負荷をかける
ので、アクチュエータ等の部品の寿命を縮めることにな
る。このような場合に、本実施形態では、ウエハステー
ジコントローラ７８が上記の如くして可動型定盤３８を
所定量移動させて、装置全体の重心を強制することで、
装置傾きを修正し、リニアアクチュエータに負荷がかか
らないようにすることができ、アクチュエータ等の部品
の寿命を延ばすことが可能になる。
【０２０１】上記のような種々の工夫により、本実施形
態では、可動型定盤３８の形状及びその移動範囲を、ウ
エハステージＷＳＴの形状と移動範囲に応じて、図５
（Ａ）中の実線及び仮想線でそれぞれ示すような頂点の
無い三角形状としている。この場合、ウエハステージＷ
ＳＴのスキャン方向（走査方向）は図５（Ａ）中の紙面
上下方向である。本実施形態では、定盤２２をほぼ正方
形に形成し、これを支持する４つの防振装置２０を剛性
を上げるために４角形の配置としているが、スペースを
有効に生かすために、定盤２２の形状を図５（Ａ）中の
仮想線３８’で示されるのと同様の形状にし、防振装置
２０を図５（Ａ）中の点線２０’で示されるような３点
配置としても良い。これにより、明らかに、フットプリ
ントを改善することが可能である。但し、この場合に
は、防振装置の剛性を上げることが必要である。
【０２０２】次に、レチクルステージＲＳＴとウエハス
テージＷＳＴとを走査方向（Ｙ方向）に相対移動させる
ステージ制御系（ウエハステージコントローラ７８、レ
チクルステージコントローラ３３、同期制御系８０）に
よって行われる１つのショット領域の露光の際のウエハ
ステージの基本的な走査手順について図７を参照しつ
つ、簡単に説明する。
【０２０３】図７（Ａ）には、投影光学系ＰＬの有効フ
ィールドＰＬ’に内接するウエハ上のスリット状の照明
領域（レチクルＲ上の照明領域と共役な領域；以下、
「照明スリット」という）ＳＴと１つの区画領域として
のショット領域Ｓ１との関係が平面図にて示され、図７
（Ｂ）には、ステージ移動時間とステージ速度との関係
が示されている。なお、実際には、ショット領域Ｓ１が
照明スリットＳＴに対して矢印Ｙの反対方向に移動する
ことで露光が行なわれるが、ここでは、図７（Ｂ）のス
テージ移動時間とステージ速度の関係表と対応付けるた
め、ウエハ上照明スリットＳＴがショット領域Ｓ１に対
し移動するように示されている。
【０２０４】まず、基本的（一般的な）走査手順として
は、ショット領域Ｓ１のショット端から所定量離れた位
置に照明スリットＳＴの中心Ｐが位置付けられ、ウエハ
ステージＷＳＴの加速が開始される。ウエハステージＷ
ＳＴが所定の速度に近づいた時点で、レチクルＲとウエ
ハＷの同期制御が開始される。このウエハステージの加
速開始時点から同期制御の開始時点までの時間ｔ１を、
加速時間と呼ぶ。同期制御開始後、ウエハとレチクルの
変位誤差が所定の関係になるまでレチクルステージＲＳ
Ｔによる追従制御が行われ、露光が開始される。この同
期制御開始後、露光開始までの時間ｔ２を、整定時間と
呼ぶ。
【０２０５】上記の加速開始から露光開始までの時間
（ｔ１＋ｔ２）がプリスキャン時間と呼ばれる。加速時
間ｔ１での平均加速度をａ、整定時間をｔ２とすると、
プリスキャン時における移動距離は（１／２）・ａ・ｔ
１2 ＋ａ・ｔ１・ｔ２で表わされる。
【０２０６】また、等速移動により露光が行われる露光
時間ｔ３は、ショット長をＬ、照明スリットＳＴの走査
方向の幅をｗとした場合、ｔ３＝（Ｌ＋ｗ）／（ａ・ｔ
１）となり、移動距離はＬ＋ｗとなる。
【０２０７】このｔ３の終了時点でショット領域Ｓ１に
対するレチクルパターンの転写は終了するが、スループ
ット向上のため、ステップ・アンド・スキャン方式で
は、通常レチクルＲを交互スキャン（往復スキャン）さ
せることで、順次次のショットに対する露光を行なうの
で、前記プリスキャンでの移動距離と同じ距離だけ、露
光終了時点から更にレチクルＲを移動して、レチクルＲ
を次ショット露光のための走査開始位置まで戻す（従っ
て、これに対応してウエハＷも走査方向に移動させる）
ことが必要である。このための時間が、等速度オーバー
スキャン時間ｔ４、減速オーバースキャン時間ｔ５であ
り、総じて（ｔ４＋ｔ５）がオーバースキャン時間であ
る。このオーバースキャン時間における移動距離は、減
速オーバースキャン時間ｔ５における減速度をｂとする
と、−（１／２）・ｂ・ｔ５2 −ｂ・ｔ５・ｔ４とな
り、この距離が（１／２）・ａ・ｔ１2 ＋ａ・ｔ１・ｔ
２となるようにｔ４、ｔ５、減速度ｂが設定される。
【０２０８】一般の制御系ではａ＝−ｂなので、ｔ１＝
ｔ５、ｔ２＝ｔ４に設定するのが最も容易な制御法とな
る。このように、スキャン露光では等速同期スキャンを
行なうために、プリスキャン距離及び、オーバースキャ
ン距離が必要となり、ウエハ周辺ショットを露光する場
合であっても、プリスキャン及びオーバースキャン時の
間で干渉計光束が反射面（移動鏡）から外れることがあ
ってはならない。そのため、反射面をその分長くしてお
く必要がある。
【０２０９】次に、図７（Ｃ）を用いて本実施形態にお
ける基板テーブルＴＢの各反射面の長さの設定について
説明する。図７（Ｃ）には、ウエハステージＷＳＴ（基
板テーブルＴＢ）が矢印Ｙ方向にスキャンすることでウ
エハ周辺のショット領域Ｓを露光する場合のウエハ周辺
ショットＳと移動鏡長延長分（Ｌ０，Ｌ１＋Ｌ２，Ｌ
３）との関係が示されている。この図７（Ｃ）におい
て、干渉計ビームＲＩＸ１、ＲＩＸ２の延長線がウエハ
Ｗ外周と交差する時の反射面６０ａ、６０ｃの長さが最
低必要な反射面の長さとなる。これに、ショットＳがウ
エハＷ外周に欠けた状態で露光できるとした時の欠け分
仮想ショット長をＬ３、前述したプリスキャン及びオー
バースキャンに要する距離をＬ１＋Ｌ２、干渉計ビーム
をＸＹ面内で２本の測長ビームとした場合の該２本の測
長ビームの中心位置（点線部）と各測長ビームの中心ま
での距離と各ビーム半径と所定のマージンとの総和をＬ
０とすると、反射面の延長分はＬ０＋Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３
となり、その値が基板テーブルＴＢの三角形の頂点より
も小さくなるように、反射面の長さが設定されている。
これにより、スキャン露光時に反射面から測長ビームが
外れるという不都合を防止している。但し、ウエハ外周
でのショットはショット長Ｌ分完全に露光する必要は無
いので、ウエハ上に露光される部分のみを露光するよう
に制御することで、移動鏡の延長分をＬ０＋Ｌ１＋Ｌ２
としても良い。
【０２１０】１つのショット領域の露光の際のウエハス
テージの基本的な走査手順は、先に説明した通りである
が、隣接した複数のショット領域に順次レチクルパター
ンを転写する場合のウエハステージＷＳＴ（基板テーブ
ルＴＢ）の移動制御方法は、本発明の最大の特徴事項で
あるから、次に、これについて詳述する。ここでは、一
例として図８（Ａ）に示される隣接したショットＳ１，
Ｓ２，Ｓ３を順次露光する場合について説明する。
【０２１１】図８（Ａ）は、ショットＳ１，Ｓ２，Ｓ３
を順次露光する場合のウエハ上照明スリットＳＴの中心
Ｐが各ショット上を通過する軌跡を示したものである。
この図８（Ａ）から明らかなように、ウエハステージコ
ントローラ７８及び同期制御系８０では、スキャン方向
（Ｙ方向）へのウエハステージＷＳＴのプリスキャン及
びオーバースキャンと、非スキャン方向（Ｘ方向）への
ウエハステージＷＳＴのステッピングを同じタイミング
で行っている。これによって、ウエハステージＷＳＴの
ショット間の移動距離を短縮し、従ってこれに要する移
動時間を短縮し、スループットの向上を図るためであ
る。
【０２１２】ところで、前述の如く、プリスキャン時間
にはレチクルＲをウエハＷに完全に追従させるための整
定時間ｔ２が含まれるため、非スキャン方向に関する加
減速制御はできるだけ整定時間ｔ２の開始時点より早く
終了していることが望ましい。これを実現するため、本
実施形態では、ウエハステージコントローラ７８及び同
期制御系８０では、露光終了に続くウエハステージＷＳ
Ｔのスキャン方向での等速オーバスキャン時間ｔ４の間
に、ウエハステージＷＳＴの非スキャン方向でのステッ
ピングを開始することとしており、その等速オーバスキ
ャン時間ｔ４分だけ早く非スキャン方向に発生する加減
速制御を終了するような制御を行う。図８（Ｂ）には、
この場合のウエハステージＷＳＴのスキャン方向の速度
Ｖｙと時間の関係が示され、図８（Ｃ）にはそれに対応
した非スキャン方向の速度Ｖｘと時間の関係が示されて
いる。このウエハステージの移動制御方法によると、整
定時間ｔ２の間はスキャン方向の同期制御のみに専念で
きるので、整定時間ｔ２（従ってｔ４も）の短縮が可能
となる。
【０２１３】ここで、ステッピング方向をＸ軸、スキャ
ン方向をＹ軸とし、ショットＳ１の露光時スキャン速度
を−ＶＹ、ステッピング時最高速度をＶＸとした場合に
ついて、時間配分を各軸について具体的に考えるものと
する。
【０２１４】まずスキャン方向について考えると、ショ
ットＳ１の露光が終了して等速オーバスキャン時間ｔ４
後に、ウエハステージＷＳＴは減速（図８（Ａ）中の−
Ｙ方向に速度を有する時の＋Ｙ方向の加速）を開始す
る。このときの減速度をａｙとすると、図８（Ａ）中の
点Ｏ（０，０）を基準点としてウエハステージＷＳＴ
は、時間ｔ４の間に−ＶＹ・ｔ４だけスキャン方向に進
み、その後は、時間ｔ４経過の時点を時間の基準点とし
て、−ＶＹ・ｔ＋（１／２）・ａｙ・ｔ2 というように
変化し、−ＶＹ・ｔ＋（１／２）・ａｙ・ｔ2 ＝−ＶＹ
・ｔ・（１／２）を満足する時点、すなわちｔ＝ｔy ５
＝ＶＹ／ａｙ（図８（Ｂ）参照）となった時点で別の区
画領域としてのショットＳ２に対するプリスキャンが開
始される分岐点Ｂ（図８（Ａ）参照）となる。その後加
速期間は、加速開始点を時間の基準として１／２・ａｙ
・ｔ2 の軌跡を取り、ｔy １＝ＶＹ／ａｙとなるまで加
速し続け、その後、レチクルＲとウエハＷの同期制御期
間としてのｔ２を経て、露光が開始される。露光時間ｔ
３はｔ３＝（ショット長Ｌｙ＋照明スリット幅ｗ）／Ｖ
Ｙで表わされる。この時ウエハステージＷＳＴの軌跡
は、放物線状となる。実際の放物線は、ｙ＝ｘ2 又はｙ
＝√ｘにて表されるが、ここではｔを消去すると、ｘ2
と√ｘが含まれる関数となるので、便宜上放物線状と
は、これらの関数も含めたものを示している。
【０２１５】次にステッピング方向を考えると、ショッ
トＳ１の露光が終了後すぐに、ウエハステージＷＳＴは
加速を開始する。加速度をａｘとすると、ウエハステー
ジＷＳＴのＸ座標は図８（Ａ）中の点Ｏ（０，０）を基
準点として（１／２）・ａｘ・ｔ2 となり、ｔ＝ｔx ５
＝ＶＸ／ａｘ（図８（Ｃ）参照）にて最高速度に達す
る。ここで、ステッピング長Ｌｘ≦ａｘ・ｔx ５2 の場
合は、ｔx ５＝√（Ｌｘ／ａｘ）の時点から減速（＋Ｘ
方向に速度を有する時の−Ｘ方向の加速）を開始する。
その後減速期間は減速開始点を時間の基準点として、ａ
ｘ・ｔx ５・ｔ−（１／２）・ａｘ・ｔ2 のように変化
し、ａｘ・ｔx ５・ｔ−（１／２）・ａｘ・ｔ2 ＝（１
／２）・ａｘ・ｔx ５・ｔとなる時点、すなわち減速開
始点から時間ｔx ５を経過する時点まで減速して停止す
る。
【０２１６】すなわち、スキャン方向は、図８（Ｂ）に
示されるように、前ショットの露光終了時点からｔ４＋
ｔy ５＋ｔy １＋ｔ２で次ショットの露光を開始する
が、ステッピング方向には図７（Ｃ）に示されるよう
に、前ショットの露光終了時点からｔｘ５＋ｔ４＋ｔｘ
１の時点では加減速が終了しており、これより、ｔy １
＝ｔx １，ｔy ５＝ｔx ５とした場合、前述の如くｔ２
＝ｔ４であることを考慮すると、スキャン方向の整定時
間ｔ２における同期制御開始よりｔ４だけ早くステッピ
ング動作が終了することが分かる。
【０２１７】このことを、別の表現にすれば、スキャン
方向の速度がゼロとなる点、すなわち減速が終了して次
ショットの露光のための加速が開始される点である図８
（Ａ）のＢ点（Ｂｘ，Ｂｙ）のＸ座標ＢｘがショットＳ
１とＳ２の境界よりＳ２寄りとなるように、ウエハステ
ージＷＳＴのスキャン方向のオーバースキャン及びプリ
スキャン動作に並行して、非スキャン方向のステッピン
グ動作が行われるように、ウエハステージコントローラ
７８及び同期制御系８０が、ウエハステージＷＳＴの
Ｘ、Ｙそれぞれの方向の移動を制御するようになってい
るということである。
【０２１８】また、今までの説明ではステッピング時の
加速度を±ａｘとしていたが、加速時のａｘに対し減速
時の加速度を−ｂｘとし、｜−ｂｘ｜＜ａｘとなる条件
に設定すれば、加速時と減速時とで加速度の大きさを同
一にした場合と比べると、ステッピング時間は長くかか
るものの、減速時の加速度の大きさそのものが小さくな
るので、その減速に伴うウエハステージＷＳＴを含む装
置振動自体を小さく抑えられるという効果がある。従っ
て、非スキャン方向ステッピングが終了した時点におけ
る整定時間が短くなる。
【０２１９】また、上記の説明では、ステッピング長Ｌ
ｘ≦ａｘ・ｔx ５2 の場合を説明したが、Ｌｘ＞ａｘ・
ｔx ５2 の場合、ｔx ６＝（Ｌｘ−ａｘ・ｔx ５2 ）／
ＶＸを満足する時間ｔｘ６だけ最高速度ＶＸにて走査後
に減速動作に入るようにウエハステージＷＳＴのＸ方向
位置を制御すればよいこととなる。但し、いずれにして
もｔ４＋ｔy ５＋ｔy １≧ｔx ５＋ｔx ６＋ｔｘ１とな
るように加速度ａｘ，最高速度ＶＸを設定することが重
要である。このようにすれば、ステッピング時間は全て
プリスキャン及びオーバスキャンと並行動作されること
となり、スループットが向上する。
【０２２０】すなわち、上記の図８（Ａ）〜（Ｃ）を用
いて説明したウエハステージＷＳＴ（基板テーブルＴ
Ｂ）の移動制御方法を採用した走査露光方法によると、
レチクルＲとウエハＷとを走査方向であるＹ方向（第１
方向）に同期移動して、ショットＳ１が走査露光された
後、Ｘ方向（非走査方向）に関する、ショットＳ１に隣
接するショットＳ２の位置にウエハＷが到達する前に
（ショット間の非走査方向のステッピングが終了する前
の減速中に）ウエハＷの走査方向の加速が開始され、レ
チクルＲのパターンを用いてショットＳ２が走査露光さ
れる。換言すれば、ショットＳ１の露光の終了後にショ
ットＳ２への移動が開始されるがこの途中で走査方向に
ついてのウエハの加速が開始されるので、ショットＳ２
への非走査方向の移動時間に該ショットＳ２の露光のた
めの走査方向加速時間を少なくとも一部オーバーラップ
させることができ、ショットＳ２の位置にウエハＷが到
達してからショットＳ２の露光のための走査方向の加速
が開始される従来例に比べてスループットを向上させる
ことができることは明らかである。
【０２２１】なお、図８の場合には、ウエハＷの非走査
方向への加速は、ショットＳ１の走査露光終了後の走査
方向の等速移動時に開始されているが、これは走査方向
の整定時間ｔ２における同期制御開始よりｔ４だけ早く
ステッピング動作が終了することを意図してこのように
したものであり、これに限らず、ウエハＷの非走査方向
への加速をウエハＷの減速中に開始するようにしても良
い。
【０２２２】この場合において、ウエハＷは、ショット
Ｓ２の走査露光前に、走査方向と交差する方向に沿って
加速されて、走査方向の移動速度がウエハＷの感度特性
に応じた速度に設定されているので、露光中はその速度
を維持しレチクルを同期制御すれば良いので、制御が容
易である。
【０２２３】また、図８の（Ｂ）、（Ｃ）から明らかな
ように、ウエハＷは、ショットＳ１の走査露光とショッ
トＳ２の走査露光との間で、走査方向の移動速度と非走
査方向の移動速度との少なくとも一方が零とならないよ
うに移動されるので、ショットＳ１の走査露光とショッ
トＳ２の走査露光との間で、停止することなく移動が行
われ、その分スループットが向上する。
【０２２４】また、図８（Ａ）から明らかなように、ウ
エハＷは、ショットＳ１の走査露光とショットＳ２の走
査露光との間で、走査方向の移動速度が零となるＢ点の
Ｘ方向の位置がショットＳ１よりもショットＳ２に近く
なるように移動されていることから、上記の如く、ショ
ットＳ１とショットＳ２との間のウエハＷの非走査方向
の加速度と減速度とが等しい場合であっても、必ずショ
ットＳ２露光の開始前のある一定時間（上記の例ではｔ
２）前には非走査方向の速度がゼロとなっている。従っ
て、ショットＳ１の走査露光とショットＳ２の走査露光
との間のウエハＷの非走査方向の加速後の減速度を大き
くする必要がなく、露光開始時点でこの影響が残ること
がなく同期整定時間が不要に長くなることがない。
【０２２５】但し、ウエハＷは、ショットＳ１の走査露
光とショットＳ２の走査露光との間で、必ずしも図８
（Ａ）に示されるような移動軌跡で移動させる必要はな
く、例えば、ショットＳ１の走査露光終了後にウエハＷ
の走査方向の速度成分が零となるウエハの非走査方向の
位置（Ｂ点のＸ方向の位置）を、ショットＳ２のＸ方向
位置よりもショットＳ１側とし、かつショットＳ２を走
査露光するために、走査方向及び非走査方向に対して斜
めにウエハＷを移動しても良い。あるいは、ショットＳ
１の走査露光とショットＳ２の走査露光との間で、ショ
ットＳ１の走査露光終了後の走査方向の速度成分が零と
なるウエハＷの非走査方向位置（Ｂ点のＸ方向の位置）
が、ショットＳ１の非走査方向の位置とショットＳ２の
非走査方向の位置との間になるようにウエハＷを移動し
ても良い。これらの場合には、ショットＳ１の走査露光
が終了すると、ウエハＷは走査方向速度を減速しつつ非
走査方向への移動が行われ、ウエハＷは曲線状（又は直
線状）の経路に沿って走査方向及び非走査方向に対し斜
めに移動される。従って、ショットＳ１の走査露光終了
後のウエハＷの移動軌跡は従来のコ字経路に比べて短く
なり、最短距離に近い経路でウエハＷが移動され、その
分スループットの向上が可能となる。なお、この場合、
ウエハＷの移動軌跡はＶ字状であっても良いが、ショッ
トＳ１の走査露光とショットＳ２の走査露光との間でウ
エハＷを停止することなく移動して、その軌跡を放物線
状（又はＵ字状）とすることが望ましい。
【０２２６】また、図８（Ａ）、（図８（Ｃ））から明
らかなように、ショットＳ１の走査露光後に、走査方向
及び非走査方向と交差する方向にウエハＷを加速後、所
定時間（ｔ２＋α）走査方向に定速移動した後に露光を
開始するので、露光開始後にウエハＷの非走査方向の速
度成分が走査露光に影響を与えることがない。
【０２２７】また、この場合、ウエハＷの走査方向及び
非走査方向と交差する方向への移動中に、従ってウエハ
Ｗの非走査方向の速度成分が零となる前に、レチクルＲ
の加速が開始されるので、ウエハが定速移動に移ってか
らレチクルＲの加速が開始される場合に比べて、レチク
ルＲとウエハＷとが等速同期状態になるまでの時間が短
縮され、その分スループットの向上が可能である。な
お、前記の加速度、減速度（負の加速度）は、動作中の
平均加減速のことを指し、加減速を円滑に行うための加
減速マップ制御においても本実施形態と同等の効果があ
ることは言うまでもない。
【０２２８】次に、図９を用いて、図２の干渉計システ
ムを構成する第１〜第３の干渉計７６Ｘ１、７６Ｙ、７
６Ｘ２の測長ビームの装置中での配置及びウエハステー
ジコントローラ７８による基板テーブルＴＢのＸ、Ｙ位
置及び回転の演算方法等について詳述する。図９は、ウ
エハＷを交換するためのローディングポジションにウエ
ハステージＷＳＴが位置する可動型定盤３８近傍の平面
図である。
【０２２９】この図９に示されるように、ＸＹ座標系
（ステージ座標系）上でのウエハステージＷＳＴの位置
をモニタするための干渉計７６Ｘ１，７６Ｙ，７６Ｘ２
は、平面視でそれぞれ測長ビームを２本有し、これら各
２本の測長ビームは、ヨーイング計測用にそれぞれ２本
の独立した光束として基板テーブルＴＢの３つの反射面
６０ａ、６０ｂ、６０ｃを照射している（なお、傾斜方
向計測用の干渉計測長ビームは図示が省略されてい
る）。
【０２３０】第１、第３の干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ２か
らそれぞれ射出される一方の測長ビーム（第１測長軸Ｒ
ＩＸ11、第３測長軸ＲＩＸ21の測長ビーム）の延長線及
び、第２の干渉計７６Ｙから射出している２本の測長ビ
ームの中心線の延長線が交差する位置に投影光学系ＰＬ
の光軸が位置しており、また、干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ
２からそれぞれ射出している残りの測長ビーム（第２測
長軸ＲＩＸ12、第４測長軸ＲＩＸ22の測長ビーム）の延
長線が交差する位置であって、第２の干渉計７６Ｙから
射出している２本の測長ビームの中心線の延長線が交差
する位置に、アライメント光学系ＡＬＧの検出中心が位
置している。
【０２３１】この場合、ウエハステージコントローラ７
８では、常に、干渉計７６Ｙから射出される２本の測長
ビームによるＹ軸方向位置の計測値ｙ１，ｙ２の平均値
（ｙ１＋ｙ２）／２を基板テーブルＴＢのＹ位置として
算出する。すなわち、干渉計７６Ｙの実質的な測長軸
は、投影光学系ＰＬの光軸及びアライメント光学系ＡＬ
Ｇの検出中心を通るＹ軸である。この干渉計７６Ｙから
射出される２本の測長ビームは、いかなる場合にも基板
テーブルＴＢの第２反射面６０ｂから外れることがない
ようになっている。また、基板テーブルＴＢの回転（ヨ
ーイング）は、干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ２、７６Ｙのい
ずれの各２つの計測値を用いても求めることはできる
が、後述するように、アライメントの際に干渉計７６Ｘ
１，７６Ｘ２の測長ビームの１本が基板テーブル反射面
から外れる可能性があるため、ウエハステージコントロ
ーラ７８では、基板テーブルＴＢの回転も干渉計７６Ｙ
から射出される２本の測長ビームによるＹ軸方向位置の
計測値のｙ１，ｙ２の差に基づいて演算するようになっ
ている。なお、干渉計７６Ｘ１，７６Ｘ２、７６Ｙのそ
れぞれの計測値に基づいて各々回転を求められる場合に
は、ウエハステージコントローラ７８では、それぞれ求
めた回転量の任意のいずれか、あるいは任意の２つ又は
３つの加算平均により回転を求めるようにしても良い。
【０２３２】また、本実施形態では、第１の干渉計７６
Ｘ１は、Ｙ軸方向に対して所定角度θ１（θ１はここで
は−６０°）傾斜した方向の干渉計ビームＲＩＸ１を第
１反射面６０ａに垂直に照射し、第３の干渉計７６Ｘ２
は、Ｙ軸方向に対して所定角度θ２（θ２はここでは＋
６０°）傾斜した方向の干渉計ビームＲＩＸ２を第３反
射面６０ｃに垂直に照射する。
【０２３３】従って、干渉計ビームＲＩＸ１の反射光に
基づいて計測される計測値をＸ１、干渉計ビームＲＩＸ
２に基づいて計測される計測値をＸ２とすると、次式
（１）により、ウエハステージＷＳＴのＸ座標位置を求
めることができる。 Ｘ＝｛（Ｘ１／ｓｉｎθ１）−（Ｘ２／ｓｉｎθ２）｝×（１／２）…（１）
【０２３４】この場合、干渉計ビームＲＩＸ１とＲＩＸ
２とは、Ｙ軸に関して対称な方向となっているので、ｓ
ｉｎθ１＝ｓｉｎθ２＝ｓｉｎθであるから、 Ｘ＝（Ｘ１−Ｘ２）／（２ｓｉｎθ）…（１’） によりウエハステージＷＳＴのＸ座標位置を求めること
ができる。
【０２３５】但し、いわゆるアッベ誤差が生じないよう
にすることが重要であるから、ウエハステージコントロ
ーラ７８では、露光時には干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２か
ら投影光学系ＰＬの光軸に向けてそれぞれ射出される第
１、第３測長軸の測長ビームの計測値を用いて、上式
（１）’によりウエハステージＷＳＴのＸ位置を演算
し、アライメント時には干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２から
アライメント光学系ＡＬＧの検出中心に向けてそれぞれ
射出される第２、第４測長軸の測長ビームの計測値を用
いて、上式（１）’によりウエハステージＷＳＴのＸ位
置を演算するようになっている。
【０２３６】但し、ウエハステージＷＳＴの走査方向に
対して、第１、第３反射面６０ａ、６０ｃの傾きが予め
定められた角度（θ１＋９０°）、（θ２−９０°）に
それぞれなるように設定する必要がある。予め第１、第
３反射面６０ａ、６０ｃの傾きがそのようになるように
調整し、その後、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク
板ＦＭを用いたレチクルアライメント時にθ１及びθ２
の残留傾き差を計測し、その差分に基づいて、上記式
（１）又は（１）’で求めたＸを補正することで安定し
たステージ位置の計測を行なうことができる。
【０２３７】また、本実施形態の場合、従来の２方向干
渉計と異なり、相互に１２０°回転した位置に各干渉計
光束があるので、一方向から干渉計光路用空調を行なう
と、少なくとも１ヶ所はウエハステージＷＳＴの影に隠
れて空調が困難となる。そのため、３ヶ所の内、少なく
とも２ヶ所に対して独立に空調を行なう吹き出し口をを
設けており、３ヶ所の干渉計光束に対し淀みなく温調さ
れた気体を送風できるような構成となっている。この送
風方法としては干渉計側からステージに向けて送風する
光束平行空調方法と、光束の上から下に向けて送風する
光束直交空調方法があるが、熱源の位置に応じて熱源が
風下にくるように、各軸独立に空調方法を選択すれば良
い。
【０２３８】次に、本実施形態の走査型露光装置１０に
おけるウエハ交換から露光終了までの動作を、ウエハス
テージＷＳＴに関する動作を中心として図９〜図１２を
参照しつつ説明する。
【０２３９】図９に示されるウエハローディング位置で
は、干渉計システム７６の全ての干渉計からの全ての測
長ビームが基板テーブルＴＢのそれぞれの反射面に照射
されている。これは、ウエハ交換と同時に基準マーク板
ＦＭ上の異なるマークを投影光学系ＰＬ内を透過する露
光光を用いる不図示のレチクルアライメントセンサと、
前記アライメント光学系（オフアクシス・アライメント
センサ）ＡＬＧとにより同時に観察できるように、基準
マーク板ＦＭを基板テーブルＴＢの三角形頂点部の一端
に配置したため、このときに測長ビームが基板テーブル
ＴＢのそれぞれの反射面から外れないようにしたもので
ある。これにより、ウエハ交換と同時に、アンロードさ
れる露光済みウエハの露光の際に、反射面（移動鏡）か
らその測長ビームが外れたアライメント光学系ＡＬＧ用
の干渉計のリセット動作、レチクルアライメント及びベ
ースライン計測を行なうことが可能になっている。この
レチクルアライメント、ベースライン計測には特開平７
−１７６４６８号公報に開示されるクイックアライメン
トモードが使用される。図９には、ウエハＷ上の１回の
スキャンで露光可能なショットを実線で書き入れてお
り、四角形の破線は、プリスキャン、オーバースキャン
でウエハステージＷＳＴが移動しなければならない位置
を示している。
【０２４０】上記のウエハ交換及びベースライン計測が
終了した時点でアライメント、例えば特開昭６１−４４
４２９号公報に開示されるエンハンスド・グローバル・
アライメント（ＥＧＡ）によるサンプルアライメントが
実行される。すなわち、ウエハステージＷＳＴは、図１
０のウエハＷ上に記入された矢印（→）に従った順序
で、ウエハ上の少なくとも３つのショット（図１０では
８個のショット）にそれぞれ形成されたアライメントマ
ークがアライメント光学系ＡＬＧで検出されるように移
動されるとともに、各マーク検出位置におけるウエハス
テージＷＳＴの位置、すなわちアライメント光学系ＡＬ
Ｇの検出中心点（又は光軸）を測長軸が通る干渉計の計
測値を用いて、代表的な複数のマークの位置を計測す
る。この場合のアライメントマークの計測順序は次のよ
うにして決められる。
【０２４１】すなわち、ウエハの露光終了がローディン
グ位置に近い左上ショットとなるので、最もスループッ
トが早い完全交互スキャンを行なった時に、総露光ショ
ット行が偶数行の場合は左下ショット、奇数行の場合は
右下ショットが露光開始点となる。従って、基準マーク
板ＦＭでの計測後、その位置に近いショットからアライ
メントが開始され露光開始ショット位置に近い位置でア
ライメントが終了するような効率の良い（処理時間が早
い）アライメントマークの計測順序をウエハステージコ
ントローラ７８では決定するのである。
【０２４２】上記の計測順序に従ったＥＧＡ計測が終了
すると、ウエハステージコントローラ７８によりウエハ
ステージＷＳＴの位置計測に用いる干渉計の測長軸が露
光用干渉計光軸（第１、第３測長軸）に切り換えられた
後、ウエハＷ上の複数ショット領域に対するステップ・
アンド・スキャン方式の露光が開始される。この場合、
図１１にも示されるように、総露光行が偶数行なので、
左下より露光が開始され、順次交互にスキャン露光が行
なわれる。最初の１行が左→右の順で露光されると、次
の行は右→左へと交互にステッピングが行なわれ、最終
的に図１２のように左上の露光が終了した時点で、図９
のウエハ交換位置までウエハステージＷＳＴが移動する
という動作を繰り返すというシーケンスとなる。上記の
交互スキャンの際に、前述した効率の良いステッピング
制御が行われることは、図１１及び図１２からも分かる
通りである。
【０２４３】なお、上記のウエハＷ上のショット領域に
レチクルＲとウエハＷとを同期移動して、ウエハＷ上の
複数のショット領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、……にレチクル
Ｒのパターンを順次転写するステップ・アンド・スキャ
ン方式の走査露光方法において、レチクルＲの往復移動
によってレチクルＲのパターンが転写されるウエハＷ上
の任意の２つのショット領域、例えばショットＳ１、Ｓ
２の走査露光間でウエハＷを停止することなく移動する
ことが望ましい。この場合には、ウエハＷ上の順次レチ
クルＲのパターンが転写される隣接領域例えばショット
Ｓ１、Ｓ２の走査露光間でウエハＷが停止することがな
いので、その部分に関してはより一層スループットが向
上するからである。
【０２４４】この意味からすれば、ウエハＷは、レチク
ルＲのパターンを転写すべきウエハＷ上の最後のショッ
ト領域の走査露光が終了するまで、ウエハＷの走査方向
及び非走査方向の少なくとも一方の速度成分が零となら
ないように移動されることがより望ましい。かかる場合
には、結果的に複数ショット領域の全てにステップ・ア
ンド・スキャン方式の走査露光が行われる間ウエハが停
止することがないので、最もスループットが向上するか
らである。
【０２４５】以上説明したように、本実施形態の走査型
露光装置１０では、レチクルＲとウエハＷの露光前のウ
エハ助走（加速時間）によるプリスキャン及び、ウエハ
の露光後の等速移動時間と減速時間によるオーバスキャ
ンと同期して次のショットを露光するためのウエハの非
走査方向（非スキャン方向）へのステッピングを行い、
非スキャン方向へのステッピング動作が、ウエハプリス
キャンから露光動作に移るまでの整定時間前には終了す
ることとしたので、スキャン前後のプリスキャン、オー
バースキャン時間を隣のショットにステッピングするス
テッピング時間に完全にオーバーラップさせることがで
き、プリスキャン、オーバースキャン動作と隣のショッ
トにステッピングするステッピング動作とが別々に行わ
れていた従来例に比べて、スループットを向上させるこ
とができる。また、整定時間ではスキャン方向のウエハ
とレチクルとの同期制御のみを行えば良いので結果的に
整定時間を短縮することができ、その分スループットを
向上させることが可能となる。
【０２４６】また、本実施形態では、ウエハの露光後の
等速移動時間と減速時間によるオーバスキャンに対応す
る部分の非スキャン方向加速度が、ウエハ助走（加速時
間）によるプリスキャンに対応する部分の非スキャン方
向負の加速度より絶対値が大きくなるような制御も可能
なので、高加速によるボディの揺れ等を同期制御のため
の整定時間前には完全に減衰させられるため、その分制
御性が良くなり、スループットを向上させることが可能
となる。
【０２４７】また、本実施形態に係る走査型露光装置１
０によると、露光時に、ウエハＷの非走査方向の位置
を、走査方向であるＹ軸に対してそれぞれθ１、θ２の
角度を成す２つの異なる方向に光軸を有する第１、第３
の干渉計７６Ｘ１、７６Ｘ２の計測値に基づいて演算で
求め、ウエハＷの走査方向の位置はＹ軸方向の測長軸を
有する第２の干渉計７６Ｙにて測長を行なうようにした
ので、基板テーブルＴＢ（従ってウエハステージＷＳ
Ｔ）の形状を三角形状（上記実施形態では正三角形状）
にすることが可能となる。これにより、図１３に示され
るように、高加減速、最高速度上昇時にも従来の四角形
形状のステージｓｔ３に比べて、ウエハステージＷＳＴ
の軽量化を図れるとともに、フットプリントを改善し、
スループットを向上させることができる。図１３は、干
渉計多軸化及びプリスキャン、オーバースキャンによっ
て図中に矢印（→）にて表示される干渉計光軸がケラレ
ないようにするための移動鏡距離悪化分Ｄｘ，Ｄｙによ
り、四角形形状ステージｓｔ３が、ウエハを保持するた
めに必要最低限の大きさの四角形形状ステージｓｔ１に
比べて著しく大きくなっているのに対し、本実施形態の
ステージＷＳＴでは同じＤｘ，Ｄｙの距離悪化分があっ
てもステージ形状は、四角形形状ステージｓｔ３に比べ
てはるかに小さいもので済むことを示している。
【０２４８】また、走査方向の位置を計測する第２の干
渉計７６Ｙの計測値に基づきウエハステージＷＳＴのヨ
ーイングを算出するようにしたので、そのヨーイング量
を露光時のウエハステージ回転誤差としてレチクルＲを
保持するレチクルステージ側で補正することが可能であ
るから、ウエハステージＷＳＴに回転制御機構が不要と
なり、その分ウエハステージを軽量化することができ
る。
【０２４９】また、第１、第３の干渉計７６Ｘ１、７６
Ｘ２のそれぞれの１光軸（第１測長軸、第３測長軸）の
延長した交点は投影光学系ＰＬの光軸と一致し、それぞ
れ他方の光軸（第２測長軸、第４測長軸）の延長した交
点はアライメント光学系ＡＬＧの検出中心と一致させて
いるので、露光時及びアライメント時にもアッベ誤差の
ないステージ位置の計測が可能となり、重ね合わせ精度
が向上する。
【０２５０】また、第１、第２及び第３の干渉計はウエ
ハＷを保持するウエハステージＷＳＴのそれぞれ異なる
側面に形成された第１、第２及び第３反射面との距離を
測長し、ウエハステージ周辺の露光時に、レチクルＲと
ウエハＷの相対走査時にウエハの助走，等速移動までの
整定時間によるプリスキャン距離及び、ウエハＷの露光
後の等速移動時間及び減速時間によるオーバスキャン距
離により各干渉計光軸がウエハステージＷＳＴのそれぞ
れ異なる第１、第２及び第３反射面から外れないよう
に、ウエハステージＷＳＴの加速度及び、最高速度、整
定時間を決定することとしたので、余分に反射面を延ば
す必要がない。このため、ウエハステージ（基板テーブ
ルＴＢ）の３つの側面の範囲内に反射面を設定できるの
で、ウエハステージＷＳＴのバランスが良くなり、ステ
ージ剛性を高めることが可能となり、その結果、ウエハ
ステージのフォーカス，チルト制御応答を向上させるこ
とができる。
【０２５１】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、ベースライン計測、結像特性計測、照射量計測を行
なう基準マーク板ＦＭ及び空間像検出器ＫＥＳを配置す
ることとしたので、基準マーク板ＦＭ及び空間像検出器
ＫＥＳによる計測のために移動鏡（あるいは反射面）を
延ばす必要が無くなることもウエハステージＷＳＴの軽
量化につながる。
【０２５２】また、ウエハステージＷＳＴを駆動するた
めの駆動系が設置された可動型定盤３８はウエハステー
ジＷＳＴの移動時加減速に伴う反力に応じて移動するよ
うに構成したので、ウエハステージＷＳＴの重心移動に
よる偏荷重を可動型定盤３８の重心移動によりキャンセ
ルすることが可能となり、これにより防振装置２０の負
荷を軽減することができるとともに、偏荷重によるボデ
ィの歪を最小限に抑えることが可能となり、レチクルＲ
とウエハＷの位置決め精度を向上させることができる。
【０２５３】また、前記可動型定盤３８は数Ｈｚの応答
周波数で駆動制御可能であり、ウエハステージＷＳＴの
移動の際の加減速時にはその反力を打ち消すように駆動
制御し（自由に運動させ）、また、ステージ姿勢（偏荷
重）により可動型定盤３８が任意の方向に移動しないよ
うに前記応答周波数で制御することもできるので、レチ
クルの位置可変や、環境変化による偏荷重の防止が可能
となる。
【０２５４】更に、ウエハステージＷＳＴの重量が可動
型定盤３８の重量の１／９以下になるように設定されて
いるので、可動型定盤３８がウエハステージＷＳＴの移
動時加減速に伴う反力に応じて移動する距離が、ウエハ
ステージＷＳＴの移動距離の１／１０以下になり、可動
型定盤３８の必要移動範囲を小さく設定することができ
る。
【０２５５】また、位置制御精度を必要とする露光及び
アライメント前の可動型定盤３８の応答周波数と、それ
以外の応答周波数を可変とし、可動型定盤３８は２方向
の位置がリニアエンコーダ４５によってモニタされてお
り、位置制御精度を必要とする露光及びアライメント以
外の駆動動作時に可動型定盤３８の位置を所定の位置に
補正することとしたので、ウエハ加減速時の反作用にて
可動型定盤３８が逆方向に移動する距離を１桁以上少な
くすることができる。すなわち、露光及びアライメント
時に高精度で制御することが可能な上に、その他の条件
にて可動型定盤３８の位置を任意の位置に設定し直すこ
とが可能となり、フットプリントを小さくすることがで
きる。
【０２５６】なお、上記実施形態では、本発明に係る走
査露光方法を図８（Ａ）〜（Ｃ）を用いて詳細に説明し
たが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。
先の説明中と同一の符号をもって、他の例を説明すれ
ば、ショットＳ１の走査露光終了後に、ウエハＷの走査
方向の移動速度が零となるまで、ウエハＷを減速させつ
つ走査方向と交差する方向に移動し、かつショットＳ２
の走査露光前に、ウエハＷを加速させつつ走査方向と交
差する方向に移動しても良い。このようにすれば、ショ
ットＳ１の走査露光終了後に、ウエハＷはＶ字状の経路
に沿って移動されるので、最短距離に近い経路でウエハ
Ｗが移動され、その分スループットの向上が可能とな
る。あるいは、ショットＳ１の走査露光終了後のウエハ
Ｗの減速中、及びショットＳ２の走査露光前のウエハＷ
の加速中に、ウエハＷを走査方向及び非走査方向と交差
する方向に移動しても良い。かかる場合にも、結果的に
ウエハＷはＶ字状の経路に沿って移動されるので、最短
距離に近い経路でウエハが移動され、その分スループッ
トの向上が可能となる。
【０２５７】これらの場合も、ウエハＷは、ショットＳ
１の走査露光とショットＳ２の走査露光との間で停止す
ることなく移動されることが望ましいことは言うまでも
ない。
【０２５８】なお、上記実施形態では、ウエハステージ
ＷＳＴとして正三角形状のステージを採用し、これに合
わせて３つの異なる方向からそれぞれウエハステージＷ
ＳＴの位置を計測する第１〜第３の干渉計から成る干渉
計システムを採用した場合について説明したが、これ
は、本発明の目的であるスループットの向上をより効果
的に達成しようとの観点からこのようにしたものであっ
て、本発明がこれに限定されないことは勿論である。す
なわち、通常の正方形、長方形のウエハステージであっ
ても、本発明は上記実施形態と同様に好適に適用でき、
スループットの向上という効果は、程度の差こそあれ十
分に得られるものである。
【０２５９】また、上記実施形態では、ウエハステージ
ＷＳＴが移動ステージ５２、レベリング駆動機構、基板
テーブルＴＢ等を備えた場合について説明したが、本発
明がこれに限定されることはなく、例えば、単なる板状
の部材を基板ステージとして用いても構わない。かかる
板状部材であっても、いわゆる２次元平面モータ（Ｚ駆
動コイルを備えたもの）等を用いれば、ＸＹ平面に対す
る傾斜駆動、Ｚ方向駆動は可能だからである。
【０２６０】また、上記実施形態では、第１〜第３反射
面６０ａ、６０ｂ、６０ｃの全てを基板テーブルＴＢの
側面に鏡面加工にて形成する場合について説明したが、
本発明がこれに限定されるものではなく、いずれか任意
の１つ又は２つを平面鏡から成る移動鏡の反射面にて構
成しても構わないことは勿論である。
【０２６１】なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬ
として、石英や螢石を光学硝材とした屈折光学素子（レ
ンズ）のみで構成される縮小投影レンズを用いる場合に
ついて説明したが、本発明がこれに限定されることはな
く、その他のタイプの投影光学系であっても全く同様に
適用できるものである。そこで、図１４を参照して、そ
の他のタイプの投影光学系について簡単に説明する。
【０２６２】図１４（Ａ）は、屈折光学素子（レンズ
系）ＧＳ１〜ＧＳ４、凹面鏡ＭＲｓ、ビームスプリッタ
ＰＢＳを組み合わせた縮小投影光学系であり、この系の
特徴はレチクルＲからの結像光束を大きなビームスプリ
ッタＰＢＳを介して凹面鏡ＭＲｓで反射させて再びビー
ムスプリッタＰＢＳに戻し、屈折レンズ系ＧＳ４で縮小
率を稼いで投影像面ＰＦ３（ウエハＷ）上に結像する点
であり、詳しくは特開平３−２８２５２７号公報に開示
されている。
【０２６３】図１４（Ｂ）は、屈折光学素子（レンズ
系）ＧＳ１〜ＧＳ４、小ミラーＭＲａ、凹面鏡ＭＲｓを
組み合わせた縮小投影光学系であり、この系の特徴は、
レチクルＲからの結像光束を、レンズ系ＧＳ１，ＧＳ
２，凹面鏡ＭＲｓからなるほぼ等倍の第１結像系ＰＬ
１、偏心配置の小ミラーＭＲａ、そしてレンズ系ＧＳ
３，ＧＳ４で構成されてほぼ所望の縮小率を持った第２
結像系ＰＬ２を通して投影像面ＰＦ３（ウエハＷ）上に
結像させる点であり、詳しくは特開平８−３０４７０５
号公報に開示されている。
【０２６４】なお、上記実施形態では、アライメント光
学系としてオフアクシス・アライメントセンサＡＬＧを
用いる場合について説明したが、これに限らず、ＴＴＬ
（スルー・ザ・レンズ）タイプ等のオンアクシス・アラ
イメント光学系を用いても勿論良い。かかる場合には、
第２の干渉計７６Ｙと同様に、第１、第３の干渉計７６
Ｘ１、７６Ｘ２から射出している２本の光束（測長ビー
ム）の中心線の延長線が交差する位置に投影光学系ＰＬ
の光軸が位置するようにし、３ヶ所全ての２軸光束で計
測した結果の差分の平均値によりウエハステージヨーイ
ングを決定すれば、ヨーイング計測精度が１／√３に向
上する。
【０２６５】ところで、本発明者は、主として二重露光
の際のスループットを向上させようとの観点から、ウエ
ハステージ（基板ステージ）を２つ備え、一方のウエハ
ステージ上のウエハに対する露光動作中に、他方のウエ
ハステージ上でウエハ交換、アライメント等の他の動作
を並行して行なう露光装置を先に提案した（特開平１０
−１６３０９７号公報、特開平１０−１６３０９８号公
報等参照）。これらの公報に記載の露光装置は、二重露
光でなく、通常の露光に用いれば、二重露光の場合より
更にスループットが向上することは明らかである。ま
た、これらの公報に記載の露光装置に、上記第１の実施
形態で説明した走査露光方法を採用すると、通常露光及
び二重露光のいずれの場合であっても、更に一層スルー
プットの向上を図ることが可能である。
【０２６６】しかしながら、かかる場合には、特開平１
０−１６３０９８号公報に記載のように、一方のウエハ
ステージ側と他方のウエハステージ側との動作を、お互
いに影響を与えないような動作同士を同期させて行う等
の制御上の工夫に加え、上記第１の実施形態で説明した
ようなウエハステージの制御を行わなければならいの
で、ステージ制御系の制御プログラムが大変複雑なもの
になってしまう。かかる不都合を改善すべくなされたの
が、次の第２の実施形態である。
【０２６７】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図１５〜図１９に基づいて説明する。
【０２６８】図１５には、第２の実施形態に係る露光装
置１１０の概略構成が示されている。ここで、前述した
第１の実施形態と同一若しくは同等の部分については、
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。この露光装置１１０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。
【０２６９】この露光装置１１０は、基板としてのウエ
ハＷ１、Ｗ２をそれぞれ保持して独立して２次元方向に
移動する第１可動体としての２つの正方形のウエハステ
ージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を備えたステージ装置１０１、
このステージ装置１０１の上方に配置された投影光学系
ＰＬ、投影光学系ＰＬの上方でマスクとしてのレチクル
Ｒを主として所定の走査方向、ここではＹ軸方向（図１
５における紙面直交方向）に駆動するレチクル駆動機
構、レチクルＲを上方から照明する照明光学系１８及び
これら各部を制御する制御系等を備えている。
【０２７０】前記ステージ装置１０１は、前記架台部
（第１コラム）１６を構成する定盤２２と、この定盤２
２上にＸＹ面内で相対移動可能に支持された第２可動体
としての長方形の可動型定盤１３８と、この可動型定盤
１３８上にＸＹ面内で該可動型定盤１３８に対して相対
移動可能に支持された前記２つのウエハステージＷＳＴ
１、ＷＳＴ２と、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の
位置を計測する干渉計システムとを備えている。可動型
定盤１３８としては、前述した第１の実施形態の可動型
定盤３８と同様の構成のものが用いられている。なお、
この可動型定盤１３８の役割等については更に後述す
る。
【０２７１】ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２は、投
影光学系ＰＬ下方で可動型定盤１３８上に設けられた駆
動装置としての平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４
２ａ、４２ｂによってそれぞれ浮上支持されるととも
に、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交するＸＹ２次元平
面内で相互に独立して駆動されるようになっている。ま
た、可動型定盤１３８は、ウエハステージＷＳＴ１、Ｗ
ＳＴ２と同様に、定盤２２上に設けられた第２の駆動装
置としての平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４４に
よって浮上支持されるとともに、ＸＹ２次元平面内で自
在に駆動されるようになっている。なお、平面磁気浮上
型リニアアクチュエータ４２ａ、４２ｂ、４４は、図１
５のステージ制御装置１６０によって制御されるように
なっている。
【０２７２】前記ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２上
には、不図示のウエハホルダを介してウエハＷ１、Ｗ２
が静電吸着又は真空吸着等により固定されている。ウエ
ハホルダは、不図示のＺ・θ駆動機構によって、ＸＹ平
面に直交するＺ軸方向及びθ方向（Ｚ軸回りの回転方
向）に微小駆動されるようになっている。また、ウエハ
ステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の上面には、種々の基準マ
ークが形成された基準マーク板ＦＭ１、ＦＭ２がウエハ
Ｗ１、Ｗ２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は、例
えば各ウエハステージの基準位置を検出する際に用いら
れる。
【０２７３】また、図１６に示されるように、ウエハス
テージＷＳＴ１のＸ軸方向一側の面（図１５における左
側面）１２０とＹ軸方向一側の面（図１５における紙面
奥側の面）１２１とは、鏡面仕上げがなされた反射面と
なっており、同様に、ウエハステージＷＳＴ２のＸ軸方
向他側の面（図１５における右側面）１２２とＹ軸方向
一側の面１２３とは、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（ＢＩ１Ｘ、ＢＩ２Ｘ等）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ＷＳＴ１、ＷＳＴ２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。
【０２７４】投影光学系ＰＬのＸ軸方向の両側には、図
１５に示されるように、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１２４ａ、１２４ｂ
が、投影光学系ＰＬの光軸中心（レチクルパターン像の
投影中心と一致）よりそれぞれ同一距離だけ離れた位置
に設置されている。これらのアライメント系１２４ａ、
１２４ｂは、ＬＳＡ（Laser Step Alignment）系、ＦＩ
Ａ（ Filed Image Alignment）系、ＬＩＡ（Laser Inte
rferometric 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
エハ上のアライメントマークのＸ、Ｙ２次元方向の位置
計測を行うことが可能である。
【０２７５】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
ランプ等のブロードバンド（広帯域）光でマークを照明
し、このマーク画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。
【０２７６】本第２の実施形態では、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うファイン
アライメント等を行うようになっている。
【０２７７】この場合、アライメント系１２４ａは、ウ
エハステージＷＳＴ１上に保持されたウエハＷ１上のア
ライメントマーク及び基準マーク板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１２４ｂは、ウエハステージＷＳＴ２上に保持
されたウエハＷ２上のアライメントマーク及び基準マー
ク板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。
【０２７８】これらのアライメント系１２４ａ、１２４
ｂ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１８０によりＡ／Ｄ変換され、デジタ
ル化された波形信号を演算処理してマーク位置が検出さ
れる。この結果が主制御装置１９０に送られ、主制御装
置１９０からその結果に応じてステージ制御装置１６０
に対し露光時の同期位置補正等が指示されるようになっ
ている。
【０２７９】また、図示は省略されているが、投影光学
系ＰＬ、アライメント系１２４ａ、１２４ｂのそれぞれ
には、上記特開平１０−１６３０９８号公報に開示され
るような、合焦位置を調べるためのオートフォーカス／
オートレベリング（ＡＦ／ＡＬ）計測機構が設けられて
いる。
【０２８０】次に、レチクル駆動機構について、図１５
及び図１６に基づいて説明する。
【０２８１】このレチクル駆動機構は、レチクルベース
定盤２８上をレチクルＲを保持してＸＹの２次元方向に
移動可能なレチクルステージＲＳＴと、このレチクルス
テージＲＳＴを駆動する不図示のリニアモータ等から成
る駆動系２９と、レチクルステージＲＳＴに固定された
移動鏡３１を介してレチクルステージＲＳＴの位置を計
測するレチクルレーザ干渉計３０とを備えている。
【０２８２】これを更に詳述すると、レチクルステージ
ＲＳＴには、図１６に示されるように、２枚のレチクル
Ｒ１、Ｒ２がスキャン方向（Ｙ軸方向）に直列に設置で
きるようになっており、このレチクルステージＲＳＴ
は、不図示のエアーベアリング等を介してレチクルベー
ス定盤２８上に浮上支持され、駆動系２９によりＸ軸方
向の微小駆動、θ方向の微小回転及びＹ軸方向の走査駆
動がなされるようになっている。なお、駆動系２９は、
リニアモータを駆動源とする機構であるが、図１５では
図示の便宜上及び説明の便宜上から単なるブロックとし
て示しているものである。このため、レチクルステージ
ＲＳＴ上のレチクルＲ１、Ｒ２が例えば二重露光の際に
選択的に使用され、いずれのレチクルについてもウエハ
側と同期スキャンできるような構成となっている。
【０２８３】レチクルステージＲＳＴ上には、Ｘ軸方向
の他側の端部に、レチクルステージＲＳＴと同じ素材
（例えばセラミック等）から成る平行平板移動鏡３１Ｘ
がＹ軸方向に延設されており、この移動鏡３１ＸのＸ軸
方向の他側の面には鏡面加工により反射面が形成されて
いる。この移動鏡３１Ｘの反射面に向けて測長軸ＢＩ６
Ｘで示される干渉計（図示省略）からの干渉計ビームが
照射され、その干渉計ではその反射光を受光して基準面
に対する相対変位を計測することにより、レチクルステ
ージＲＳＴの位置を計測している。ここで、この測長軸
ＢＩ６Ｘを有する干渉計は、実際には独立に計測可能な
２本の干渉計光軸を有しており、レチクルステージのＸ
軸方向の位置計測と、ヨイーング量の計測が可能となっ
ている。この測長軸ＢＩ６Ｘを有する干渉計の計測値
は、後述するウエハステージ側の測長軸ＢＩ１Ｘ、ＢＩ
２Ｘを有する干渉計１１６、１１８からのウエハステー
ジＷＳＴ１、ＷＳＴ２のヨーイング情報やＸ位置情報に
基づいてレチクルとウエハの相対回転（回転誤差）をキ
ャンセルする方向にレチクルステージＲＳＴを回転制御
したり、Ｘ方向同期制御を行うために用いられる。
【０２８４】一方、レチクルステージＲＳＴの走査方向
（スキャン方向）であるＹ軸方向の他側（図１５におけ
る紙面手前側）には、一対のコーナーキューブミラー３
１y1、３１y2が設置されている。そして、不図示の一対
のダブルパス干渉計から、これらのコーナーキューブミ
ラー３１y1、３１y2に対して図１６に測長軸ＢＩ７Ｙ、
ＢＩ８Ｙで示される干渉計ビームが照射され、レチクル
ベース定盤２８上の反射面にコーナーキューブミラー３
１y1、３１y2より戻され、そこで反射したそれぞれの反
射光が同一光路を戻り、それぞれのダブルパス干渉計で
受光され、それぞれのコーナーキューブミラー３１y1、
３１y2の基準位置（レファレンス位置で前記レチクルベ
ース定盤２８上の反射面）からの相対変位が計測され
る。そして、これらのダブルパス干渉計の計測値が図１
５のステージ制御装置１６０に供給され、その平均値に
基づいてレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向の位置が計
測される。このＹ軸方向位置の情報は、ウエハ側の測長
軸ＢＩ３Ｙを有する干渉計の計測値に基づくレチクルス
テージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ１又はＷＳＴ２と
の相対位置の算出、及びこれに基づく走査露光時の走査
方向（Ｙ軸方向）のレチクルとウエハの同期制御に用い
られる。
【０２８５】このように、本第２の実施形態では、測長
軸ＢＩ６Ｘで示される干渉計及び測長軸ＢＩ７Ｙ、ＢＩ
８Ｙで示される一対のダブルパス干渉計の合計３つの干
渉計によって図１５に示されるレチクルレーザ干渉計３
０が構成されている。
【０２８６】次に、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２
の位置を管理する干渉計システムについて、図１５〜図
１７を参照しつつ説明する。
【０２８７】これらの図に示されるように、投影光学系
ＰＬの投影中心とアライメント系１２４ａ、１２４ｂの
それぞれの検出中心とを通るＸ軸に沿ってウエハステー
ジＷＳＴ１のＸ軸方向一側の面には、図１５の干渉計１
１６からの測長軸ＢＩ１Ｘで示される干渉計ビームが照
射され、同様に、Ｘ軸に沿ってウエハステージＷＳＴ２
のＸ軸方向の他側の面には、図１５の干渉計１１８から
の測長軸ＢＩ２Ｘで示される干渉計ビームが照射されて
いる。そして、干渉計１１６、１１８ではこれらの反射
光を受光することにより、各反射面の基準位置からの相
対変位を計測し、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の
Ｘ軸方向位置を計測するようになっている。
【０２８８】ここで、干渉計１１６、１１８は、図１６
に示されるように、各３本の光軸を有する３軸干渉計で
あり、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸ軸方向の
計測以外に、チルト計測及びθ計測が可能となってい
る。この場合、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のθ
回転を行う不図示のθステージ及びＺ軸方向の微小駆動
及び傾斜駆動を行う不図示のＺ・レベリングステージ
は、実際には、反射面（１２０〜１２３）の下にあるの
で、ウエハステージのチルト制御時の駆動量は全て、こ
れらの干渉計１１６、１１８によりモニタする事ができ
る。
【０２８９】なお、測長軸ＢＩ１Ｘ、ＢＩ２Ｘの各干渉
計ビームは、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動
範囲の全域で常にウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２に
当たるようになっており、従って、Ｘ軸方向について
は、投影光学系ＰＬを用いた露光時、アライメント系１
２４ａ、１２４ｂの使用時等いずれのときにもウエハス
テージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置は、測長軸ＢＩ１Ｘ、
ＢＩ２Ｘの計測値に基づいて管理される。
【０２９０】また、図１６及び図１７に示されるよう
に、投影光学系ＰＬの投影中心でＸ軸と垂直に交差する
測長軸ＢＩ３Ｙを有する干渉計１３２と、アライメント
系１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの検出中心でＸ軸とそ
れぞれ垂直に交差する測長軸ＢＩ４Ｙ、ＢＩ５Ｙをそれ
ぞれ有する干渉計１３１、１３３とが設けられている。
【０２９１】本実施形態の場合、投影光学系ＰＬを用い
た露光時のウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＹ方向
位置計測には、投影光学系ＰＬの投影中心、すなわち光
軸ＡＸを通過する測長軸ＢＩ３Ｙの干渉計１３２の計測
値が用いられ、アライメント系１２４ａの使用時のウエ
ハステージＷＳＴ１のＹ方向位置計測には、アライメン
ト系１２４ａの検出中心、すなわち光軸ＳＸを通過する
測長軸ＢＩ４Ｙの干渉計１３１の計測値が用いられ、ア
ライメント系１２４ｂ使用時のウエハステージＷＳＴ２
のＹ方向位置計測には、アライメント系１２４ｂの検出
中心、すなわち光軸ＳＸを通過する測長軸ＢＩ５Ｙの干
渉計１３３の計測値が用いられる。
【０２９２】従って、各使用条件により、Ｙ軸方向の干
渉計測長軸がウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の反射
面より外れる事となるが、少なくとも一つの測長軸、す
なわち測長軸ＢＩ１Ｘ、ＢＩ２Ｘはそれぞれのウエハス
テージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の反射面から外れることがな
いので、使用する干渉計光軸が反射面上に入った適宜な
位置でＹ側の干渉計のリセットを行うことができる。
【０２９３】なお、上記Ｙ計測用の測長軸ＢＩ３Ｙ、Ｂ
Ｉ４Ｙ、ＢＩ５Ｙの各干渉計１３２、１３１、１３３
は、各２本の光軸を有する２軸干渉計であり、ウエハス
テージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＹ軸方向の計測以外に、チ
ルト計測が可能となっている。本実施形態では、干渉計
１１６、１１８、１３１、１３２、１３３の合計５つの
干渉計によって、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の
２次元座標位置を管理する干渉計システムが構成されて
いる。
【０２９４】さらに、図１５に示される主制御装置１９
０には、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動を管
理するための条件式（例えば、干渉化条件）等が記憶さ
れたメモリ１９１が設けられている。
【０２９５】また、本第２の実施形態では、後述するよ
うに、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の内の一方が
露光シーケンスを実行している間、他方はウエハ交換、
ウエハアライメントシーケンスを実行するが、この際に
両ステージ同士が干渉しないように、各干渉計の出力値
に基づいて主制御装置１９０の指令に応じてステージ制
御装置１６０により、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ
２の移動が管理されている。
【０２９６】次に、可動型定盤１３８の役割及びその制
御方法等について、簡単に説明する。この可動型定盤１
３８も基本的には前述した第１の実施形態の可動型定盤
３８と同等の役割を有し、ステージ制御装置１６０によ
って同様にして制御される。
【０２９７】すなわち、可動型定盤１３８の上面には、
ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の下面に設けられた
不図示の永久磁石とともに平面磁気浮上型リニアアクチ
ュエータ４２ａ、４２ｂを構成する複数のコイル（図示
省略）がＸＹ２次元方向に張り巡らされている。そし
て、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２は、平面磁気浮
上型リニアアクチュエータ４２ａ、４２ｂによって可動
型定盤１３８の上方に浮上支持されるととももに、前記
コイルの内の各ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が対
向する部分のコイルに流す電流を制御することにより任
意の２次元方向に独立して駆動される構成となってい
る。
【０２９８】可動型定盤１３８は、第１の実施形態の可
動型定盤３８と同様にして、平面磁気浮上型リニアアク
チュエータ４４によって定盤２２の上方に浮上支持され
るととももに、前記コイルに流す電流を制御することに
より任意の２次元方向に駆動される構成となっている。
【０２９９】この場合、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳ
Ｔ２と可動型定盤１３８、可動型定盤１３８と定盤２２
とは、それぞれ非接触のため、それぞれの間の摩擦が非
常に小さくなっている結果、ウエハステージＷＳＴ１、
ＷＳＴ２、可動型定盤１３８を含む系全体として運動量
保存則が成立する。すなわち、ウエハステージＷＳＴ１
及びＷＳＴ２の一方が移動する場合には、上記第１の実
施形態と全く同様であり、ウエハステージＷＳＴ１とＷ
ＳＴ２とが、同時に移動する場合には、これらのステー
ジの駆動力の合力に対する反力によって可動型定盤１３
８が移動するからである。
【０３００】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、ウエハステージ加速度、最高速度、
フットプリントの悪化を１桁以下に抑えるため、ウエハ
ステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の質量ｍと可動型定盤１３
８の質量Ｍの比がｍ：Ｍ＝１：９以下になるように、す
なわちウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の重量が可動
型定盤１３８の重量の１／９以下になるように設定して
いる。なお、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージ
ＷＳＴ２との質量が異なる場合には、可動型定盤１３８
の質量を、軽い方のウエハステージの質量を基準として
少なくともその質量の９倍程度以上に定めると良い。
【０３０１】また、可動型定盤１３８の必要ストローク
を小さくするために、ステージ制御装置１６０では、可
動型定盤１３８駆動用の平面磁気浮上型リニアアクチュ
エータ４４に対する制御応答を露光，アライメント時と
その他の時とで可変するようにしている。
【０３０２】従って、露光の際は、ウエハステージＷＳ
Ｔ１又はＷＳＴ２とレチクルステージＲＳＴが同期して
移動するが、可動型定盤１３８駆動用の平面磁気浮上型
リニアアクチュエータ４４の制御応答を数Ｈｚにて制御
すれば、数十Ｈｚで制御されるウエハステージＷＳＴ
１、ＷＳＴ２駆動用の平面磁気浮上型リニアアクチュエ
ータ４２ａ、４２ｂの可動型定盤１３８に対する反力に
は殆ど追従できず、運動量保存則から可動型定盤１３８
が自由に運動してその反力を吸収してしまい、その反力
の影響が外部に及ばない。
【０３０３】また、ステージ制御装置１６０では、レチ
クルステージＲＳＴの位置やウエハステージＷＳＴ１、
ＷＳＴ２の位置の変化にて露光装置本体１２が全体的に
傾いた場合に、平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４
４の制御応答を数Ｈｚにて制御することにより、その傾
き方向に可動型定盤１３８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。
【０３０４】また、本実施形態においても、可動型定盤
１３８の定盤２２に対するＸＹ方向の相対移動の位置を
検出する位置計測装置としてのリニアエンコーダ４５
（図１５参照）を用いたフィードバック制御により、上
記第１の実施形態と同様に、所定のタイミングでステー
ジ制御装置１６０が、可動型定盤１３８駆動用の平面磁
気浮上型リニアアクチュエータ４４の応答周波数を数十
Ｈｚに上げる等の動作によって可動型定盤１３８の移動
量を小さくする（ほぼ所定の位置に維持する）ようにな
っている。
【０３０５】前記制御系は、装置全体を統括的に制御す
る主制御装置１９０を中心に、この主制御装置１９０の
配下にある露光量制御装置１７０及びステージ制御装置
１６０等から構成されている。
【０３０６】ここで、制御系の上記構成各部の動作を中
心に本実施形態の露光装置１１０の露光時の動作につい
て説明する。
【０３０７】露光量制御装置１７０は、レチクルＲとウ
エハ（Ｗ１又はＷ２）との同期走査が開始されるのに先
立って、不図示のシャッタ駆動部を介して照明光学系１
８内の不図示のシャッタをオープンする。
【０３０８】この後、ステージ制御装置１６０により、
主制御装置１９０の指示に応じてレチクルＲとウエハ
（Ｗ１又はＷ２）、すなわちレチクルステージＲＳＴと
ウエハステージ（ＷＳＴ１又はＷＳＴ２）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の測長軸ＢＩ３Ｙと測長軸ＢＩ１Ｘ
又はＢＩ２Ｘ及びレチクルレーザ干渉計３０の測長軸Ｂ
Ｉ７Ｙ、ＢＩ８Ｙと測長軸ＢＩ６Ｘの計測値をモニタし
つつ、ステージ制御装置１６０によってレチクル駆動部
２９及びウエハステージの駆動系（平面磁気浮上型リニ
アアクチュエータ４２ａ又は４２ｂ）を制御することに
より行われる。
【０３０９】そして、両ステージ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１７０で
は、エキシマレーザのパルス発光を開始させる。これに
より、照明光学系１８からの照明光により、その下面に
パターンがクロム蒸着されたレチクルＲの前記矩形の照
明領域ＩＡ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ＰＬにより１／４（又は１／５）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又はＷ２）上に投影露光される。ここで、図１６
からも明らかなように、レチクルＲ上のパターン領域に
比べ照明領域ＩＡの走査方向のスリット幅は狭く、上記
のようにレチクルＲとウエハ（Ｗ１又はＷ２）とを同期
走査することで、パターンの全面の像がウエハ上のショ
ット領域に順次形成される。
【０３１０】ここで、前述したパルス発光の開始と同時
に、露光量制御装置１７０は、振動ミラー１８Ｄを駆動
させ、レチクルＲ上のパターン領域が完全に照明領域Ｉ
Ａ（図１６参照）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うことで２つのフライアイレンズ
系で発生する干渉縞のムラ低減を行う。
【０３１１】また、上記の走査露光中にショットエッジ
部でのレチクル上の遮光領域よりも外に照明光が漏れな
いように、レチクルＲとウエハＷのスキャンと同期して
可動ブラインド１８Ｍが駆動系４３によって駆動制御さ
れており、これらの一連の同期動作がステージ制御装置
１６０により管理されている。
【０３１２】上述した走査露光（スキャン露光）中、特
開平１０−１６３０９８号公報に開示される如く、レジ
スト感度に対応した積算露光量となるように、主制御装
置１９０又は露光量制御装置１７０では、照射エネルギ
ーや発振周波数の可変量について全て演算を行い、光源
部内に設けられた減光システムを制御することによって
照射エネルギーや発振周波数を可変させたり、シャッタ
や振動ミラーを制御したりするように構成されている。
【０３１３】さらに、主制御装置１９０では、例えば、
スキャン露光時に同期走査を行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、各ステージを移動制御するステージ制御装置１６０
に対して補正量に応じたステージ位置の補正を指示す
る。
【０３１４】更に、本実施形態の露光装置１１０では、
ウエハステージＷＳＴ１との間でウエハの交換を行う第
１の搬送システムと、ウエハステージＷＳＴ２との間で
ウエハ交換を行う第２の搬送システムとが設けられてい
る。
【０３１５】第１の搬送システムは、図１８に示される
ように、左側のウエハローディング位置にあるウエハス
テージＷＳＴ１との間で後述するようにしてウエハ交換
を行う。この第１の搬送システムは、Ｙ軸方向に延びる
第１のローディングガイド１８２、このローディングガ
イド１８２に沿って移動する第１のスライダ１８６及び
第２のスライダ１８７、第１のスライダ１８６に取り付
けられた第１のアンロードアーム１８４、第２のスライ
ダ１８７に取り付けられた第１のロードアーム１８８等
を含んで構成される第１のウエハローダと、ウエハステ
ージＷＳＴ１上に設けられた３本の上下動部材から成る
第１のセンターアップ１８１とから構成される。
【０３１６】ここで、この第１の搬送システムによるウ
エハ交換の動作について、簡単に説明する。
【０３１７】ここでは、図１８に示されるように、左側
のウエハローディング位置にあるウエハステージＷＳＴ
１上にあるウエハＷ１’と第１のウエハローダにより搬
送されてきたウエハＷ１とが交換される場合について説
明する。
【０３１８】まず、主制御装置１９０では、ウエハステ
ージＷＳＴ１上の不図示のウエハホルダのバキュームを
不図示のスイッチを介してオフし、ウエハＷ１’の吸着
を解除する。
【０３１９】次に、主制御装置１９０では、不図示のセ
ンターアップ駆動系を介してセンターアップ１８１を所
定量上昇駆動する。これにより、ウエハＷ１’が所定位
置まで持ち上げられる。この状態で、主制御装置１９０
では、不図示のウエハローダ制御装置に第１のアンロー
ドアーム１８４の移動を指示する。これにより、ウエハ
ローダ制御装置により第１のスライダ１８６が駆動制御
され、第１のアンロードアーム１８４がローディングガ
イド１８２に沿ってウエハステージＷＳＴ１上まで移動
してウエハＷ１’の真下に位置する。
【０３２０】この状態で、主制御装置１９０では、セン
ターアップ１８１を所定位置まで下降駆動させる。この
センターアップ１８１の下降の途中で、ウエハＷ１’が
第１のアンロードアーム１８４に受け渡されるので、主
制御装置１９０ではウエハローダ制御装置に第１のアン
ロードアーム１８４のバキューム開始を指示する。これ
により、第１のアンロードアーム１８４にウエハＷ１’
が吸着保持される。
【０３２１】次に、主制御装置１９０では、ウエハロー
ダ制御装置に第１のアンロードアーム１８４の退避と第
１のロードアーム１８８の移動開始を指示する。これに
より、第１のスライダ１８６と一体的に第１のアンロー
ドアーム１８４が図１８の−Ｙ方向に移動を開始すると
同時に第２のスライダ１８７がウエハＷ１を保持した第
１のロードアーム１８８と一体的に＋Ｙ方向に移動を開
始する。そして、第１のロードアーム１８８がウエハス
テージＷＳＴ１の上方に来たとき、ウエハローダ制御装
置により第２のスライダ１８７が停止されるとともに第
１のロードアーム１８８のバキュームが解除される。
【０３２２】この状態で、主制御装置１９０ではセンタ
ーアップ１８１を上昇駆動し、センターアップ１８１に
よりウエハＷ１を下方から持ち上げさせる。次いで、主
制御装置１９０ではウエハローダ制御装置にロードアー
ムの退避を指示する。これにより、第２のスライダ１８
７が第１のロードアーム１８８と一体的に−Ｙ方向に移
動を開始して第１のロードアーム１８８の退避が行われ
る。この第１のロードアーム１８８の退避開始と同時に
主制御装置１９０では、センターアップ１８１の下降駆
動を開始してウエハＷ１をウエハステージＷＳＴ１上の
不図示のウエハホルダに載置させ、当該ウエハホルダの
バキュームをオンにする。これにより、ウエハ交換の一
連のシーケンスが終了する。
【０３２３】第２の搬送システムは、同様に、図１９に
示されるように、右側のウエハローディング位置にある
ウエハステージＷＳＴ２との間で上述と同様にしてウエ
ハ交換を行う。この第２の搬送システムは、Ｙ軸方向に
延びる第２のローディングガイド１９２、この第２のロ
ーディングガイド１９２に沿って移動する第３のスライ
ダ１９６及び第４のスライダ２００、第３のスライダ１
９６に取り付けられた第２のアンロードアーム１９４、
第４のスライダ２００に取り付けられた第２のロードア
ーム１９８等を含んで構成される第２のウエハローダ
と、ウエハステージＷＳＴ２上に設けられた不図示の第
２のセンターアップとから構成される。
【０３２４】次に、図１８及び図１９に基づいて、２つ
のウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２による並行処理に
ついて説明する。
【０３２５】図１８には、ウエハステージＷＳＴ２上の
ウエハＷ２を投影光学系ＰＬを介して露光動作を行って
いる間に、左側ローディング位置にて上述の様にしてウ
エハステージＷＳＴ１と第１の搬送システムとの間でウ
エハの交換が行われている状態の平面図が示されてい
る。この場合、ウエハステージＷＳＴ１上では、ウエハ
交換に引き続いて後述するようにしてアライメント動作
が行われる。なお、図１８において、露光動作中のウエ
ハステージＷＳＴ２の位置制御は、干渉計システムの測
長軸ＢＩ２Ｘ、ＢＩ３Ｙの計測値に基づいて行われ、ウ
エハ交換とアライメント動作が行われるウエハステージ
ＷＳＴ１の位置制御は、干渉計システムの測長軸ＢＩ１
Ｘ、ＢＩ４Ｙの計測値に基づいて行われる。
【０３２６】この図１８に示される左側のローディング
位置ではアライメント系１２４ａの真下にウエハステー
ジＷＳＴ１の基準マーク板ＦＭ１上の基準マークが来る
ような配置となっている。このため、主制御装置１９０
では、アライメント系１２４ａにより基準マーク板ＦＭ
１上の基準マークを計測する以前に、干渉計システムの
測長軸ＢＩ４Ｙの干渉計のリセットを実施している。
【０３２７】上述したウエハ交換、干渉計のリセットに
引き続いて、サーチアライメントが行われる。そのウエ
ハ交換後に行われるサーチアライメントとは、ウエハＷ
１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ＷＳＴ１上で再度行わ
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ＷＳＴ１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１２４ａのＬＳＡ系のセンサ等を用いて
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１９０により制御され
る。
【０３２８】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ＥＧＡを使っ
て求めるファインアライメントが行われる。具体的に
は、干渉計システム（測長軸ＢＩ１Ｘ、ＢＩ４Ｙ）によ
り、ウエハステージＷＳＴ１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ＷＳＴ１を順次移動させ
つつ、ウエハＷ１上の所定のサンプルショットのアライ
メントマーク位置をアライメント系１２４ａのＦＩＡ系
のセンサ等で計測し、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。なお、この
ＥＧＡの際の各部の動作は主制御装置１９０により制御
され、上記の演算は主制御装置１９０により行われる。
なお、この演算結果は、基準マーク板ＦＭ１の基準マー
ク位置を基準とする座標系に変換しておくことが望まし
い。
【０３２９】本実施形態の場合、前述したように、アラ
イメント系１２４ａによる計測時に、露光時と同じＡＦ
／ＡＬ機構の計測、制御によるオートフォーカス／オー
トレベリングを実行しつつアライメントマークの位置計
測が行われ、アライメント時と露光時との間にステージ
の姿勢によるオフセット（誤差）を生じさせないように
することができる。
【０３３０】ウエハステージＷＳＴ１側で、上記のウエ
ハ交換、アライメント動作が行われている間に、ウエハ
ステージＷＳＴ２側では、２枚のレチクルＲ１、Ｒ２を
使い、露光条件を変えながら連続してステップ・アンド
・スキャン方式により二重露光が行われる。
【０３３１】具体的には、前述したウエハＷ１側と同様
にして、事前にＥＧＡによるファインアライメントが行
われており、この結果得られたウエハＷ２上のショット
配列データ（基準マーク板ＦＭ２上の基準マークを基準
とする）に基づいて、順次ウエハＷ２の隣接ショットへ
のショット間移動（ステッピング）動作が行われ、ウエ
ハＷ２上の各ショット領域に対して順次前述したスキャ
ン露光が行われる。上記のショット間移動動作の際に、
前述した第１の実施形態中で図８（Ａ）〜（Ｃ）を用い
て説明したのと同様のウエハステージＷＳＴ２の移動制
御が行われる。
【０３３２】このようなウエハＷ２上の全ショット領域
に対する露光がレチクル交換後にも連続して行われる。
具体的な二重露光の露光順序としては、例えばウエハＷ
１の各ショット領域をレチクルＲ２を使って順次スキャ
ン露光を行った後、レチクルステージＲＳＴを走査方向
に所定量移動してレチクルＲ１を露光位置に設定した
後、上記と逆の順序でスキャン露光を行う。この時、レ
チクルＲ２とレチクルＲ１では露光条件（ＡＦ／ＡＬ、
露光量）や透過率が異なるので、レチクルアライメント
時にそれぞれの条件を計測し、その結果に応じて条件の
変更を行う必要がある。
【０３３３】このウエハＷ２の二重露光中の各部の動作
も主制御装置１９０によって制御される。
【０３３４】上述した図１８に示す２つのウエハステー
ジＷＳＴ１、ＷＳＴ２上で並行して行われる露光シーケ
ンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとは、先に
終了したウエハステージの方が待ち状態となり、両方の
動作が終了した時点で図１９に示す位置までウエハステ
ージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が移動制御される。そして、露
光シーケンスが終了したウエハステージＷＳＴ２上のウ
エハＷ２は、右側ローディングポジションでウエハ交換
がなされ、アライメントシーケンスが終了したウエハス
テージＷＳＴ１上のウエハＷ１は、投影光学系ＰＬの下
で露光シーケンスが行われる。
【０３３５】図１９に示される右側ローディングポジシ
ョンでは、左側ローディングポジションと同様にアライ
メント系１２４ｂの下に基準マーク板ＦＭ２上の基準マ
ークが来るように配置されており、前述のウエハ交換動
作とアライメントシーケンスとが実行される事となる。
勿論、干渉計システムの測長軸ＢＩ５Ｙの干渉計のリセ
ット動作は、アライメント系１２４ｂによる基準マーク
板ＦＭ２上のマーク検出に先立って実行されている。
【０３３６】なお、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１９０による干渉計のリセット動作
は、上記特開平１０−１６３０９８号公報に開示される
動作と全く同様であり、公知であるから詳細な説明は省
略する。
【０３３７】本実施形態のように、２つのウエハステー
ジＷＳＴ１、ＷＳＴ２を使って異なる動作を同時並行処
理する場合、一方のステージで行われる動作が他方のス
テージの動作に影響（外乱）を与える可能性がある。こ
のような場合、上記特開平１０−１６３０９８号公報に
記載の露光装置では、同公報の図１１〜図１３及びその
説明部分に開示されるような２つのステージＷＳＴ１、
ＷＳＴ２上で行われる動作のタイミング調整を行ってい
たため、制御動作が複雑であった。
【０３３８】これに対し、本実施形態では、前述の如
く、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が、可動型定盤
１３８を介して定盤２２上に配置されているため、平面
磁気浮上型リニアアクチュエータ４２ａ又は４２ｂによ
りいずれかのウエハステージ（ＷＳＴ１又はＷＳＴ２）
が駆動された場合には、その駆動力の反力により可動型
定盤１３８が移動して、ウエハステージ（ＷＳＴ１又は
ＷＳＴ２）の重心移動による偏荷重を可動型定盤１３８
の重心移動によりキャンセルすることができ、結果的に
ステージ装置１０１全体の重心を所定位置に保持できる
のみならず、平面磁気浮上型リニアアクチュエータ４２
ａ、４２ｂによりウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が
同時に駆動された場合には、その駆動力の合力に対応す
る反力によりウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の重心
移動による偏荷重を可動型定盤１３８の重心移動により
キャンセルするように該可動型定盤１３８が移動し、結
果的にステージ装置１０１全体の重心を所定位置に保持
できる。従って、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の
一方の動作が他方に外乱として作用することがないよう
にウエハステージ同士の動作の調整を行う必要がなくな
るので、制御負担が軽減されるとともに、各ウエハステ
ージの位置制御性をともに高く維持することができる。
【０３３９】また、上述の如く、複数枚のレチクルＲを
使って二重露光を行う場合、高解像度とＤＯＦ（焦点深
度）の向上効果が得られる。しかし、この二重露光法
は、露光工程を少なくとも２度繰り返さなければならな
いため、従来の露光装置では、露光時間が長くなって大
幅にスループットが低下するという不都合があった。こ
れに対し、本第２の実施形態では一方のウエハステージ
上の露光動作と、他方のウエハステージ上のアライメン
ト、ウエハ交換動作等の同時並行処理によりスループッ
トを大幅に改善できるため、スループットを低下させる
ことなく高解像度とＤＯＦの向上効果とを得ることがで
きる。
【０３４０】なお、上記特開平１０−１６３０９８号公
報にも開示されるように、ダブルウエハステージを備え
た露光装置では、例えば、各処理時間をＴ１（ウエハ交
換時間）、Ｔ２（サーチアライメント時間）、Ｔ３（フ
ァインアライメント時間）、Ｔ４（１回の露光時間）と
した場合に、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３とＴ４とを並列処理しな
がら二重露光を行う場合には、８インチウエハの場合、
露光時間の方が大きいため該露光時間が制約条件となっ
て全体のスループットが決まるが、本第２の実施形態で
はウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のショット間移動
時間の短縮により、この露光時間Ｔ４の短縮が可能であ
り、通常の一重露光とほぼ同等の高スループットによる
二重露光を実現することができる。
【０３４１】なお、上記第２の実施形態では、本発明に
係るステージ装置を二重露光法を用いてウエハの露光を
行う装置に適用した場合について説明したが、同様の技
術であるスティッチングにも適用でき、この場合には、
一方のウエハステージ側で２枚のレチクルにて２回露光
を行う間に、独立に可動できる他方のウエハステージ側
でウエハ交換とウエハアライメントを並行して実施する
ことにより、通常の露光装置によるスティッチングより
も高いスループットが得られる。
【０３４２】しかしながら、本発明に係るステージ装置
の適用範囲がこれに限定されるものではなく、一重露光
法により露光する場合にも本発明は好適に適用できるも
のである。
【０３４３】また、上記第２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、例えば、ベ
ースラインチェック（ＢＣＨＫ）、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。
【０３４４】なお、上記第２の実施形態では、２つのウ
エハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２として、正方形のウエ
ハステージを用いる露光装置について説明したが、これ
に限らず、例えば図２０に示されるように、第１の実施
形態のウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２と同様の三角
形のウエハステージＷＳＴ３、ＷＳＴ４を定盤２２上の
可動型定盤１３８上に配置しても良い。この図２０の装
置では、ウエハステージＷＳＴ３、ＷＳＴ４の位置を計
測する干渉計システムを、同図に示されるように、投影
光学系ＰＬ、アライメント光学系１２４ａ、１２４ｂの
中心で交わるＸＹ軸に対して所定角度傾斜する測長軸を
有する各一対、合計６つの干渉計２１１、２１２、２１
３、２１４、２１５、１６によって構成すれば良い。こ
の場合、干渉計２１３、２１４によって、露光時のウエ
ハステージＷＳＴ３又はウエハステージＷＳＴ４のＹ方
向（同期移動方向）及びＸ方向（非走査方向）の位置制
御を高精度に行うことができる。また、干渉計２１１、
２１２によってアライメント光学系１２４ａを用いて行
われるアライメント時のウエハステージＷＳＴ３のＹ方
向及びＸ方向の位置制御を高精度に行うことができる。
また、干渉計２１５、２１６によってアライメント光学
系１２４ｂを用いて行われるアライメント時のウエハス
テージＷＳＴ４のＹ方向及びＸ方向の位置制御を高精度
に行うことができる。
【０３４５】この場合において、干渉計２１１及び干渉
計２１３の組あるいは、干渉計２１３及び干渉計２１５
の組に代えて、前述した第１の干渉計７６Ｘ１を用いて
良く、同様に、干渉計２１２及び干渉計２１４の組ある
いは、干渉計２１４及び干渉計２１６の組に代えて、前
述した第３の干渉計７６Ｘ２を用いて良い。また、ウエ
ハステージＷＳＴ４のＹ方向の位置制御を前述した第２
の干渉計７６Ｙを用いて常に行い、上記の干渉計２１
３，２１４又は干渉計２１５，２１６をそれぞれ同時に
用いてウエハステージＷＳＴ４の露光時又はアライメン
ト時のＸ方向の位置制御を第１の実施形態と同様に行っ
ても良い。
【０３４６】また、上記第２の実施形態では、ステージ
装置１０１を構成する第１可動体としてのウエハステー
ジＷＳＴ１、ＷＳＴ２が平面磁気浮上型リニアアクチュ
エータによって駆動される場合について説明したが、本
発明に係るステージ装置がこれに限定されるものではな
く、各第１可動体を駆動する駆動装置は通常のリニアモ
ータ等であっても構わない。
【０３４７】なお、上記実施形態中の説明では、図８
（Ｂ）、（Ｃ）を用いてウエハステージＷＳＴのショッ
ト間移動時の移動軌跡を図８（Ａ）のようなＵ字状に設
定する場合の速度制御方法について説明し、その際に、
ウエハステージＷＳＴ（及びレチクルステージＲＳＴ）
を走査方向について、一定加速度で目標走査速度（スキ
ャン速度）まで加速し、目標走査速度での走査露光が終
了した後、一定加速度（一定減速度）で減速する場合に
ついて説明したが（図７（Ｂ）、図８（Ｂ）参照）、走
査方向に関するレチクルステージＲＳＴ、ウエハステー
ジＷＳＴの加速度制御方法を変更することにより、更な
るスループットの向上が可能である。
【０３４８】以下、上記第１の実施形態の走査型露光装
置１０を用いて、図８（Ａ）に示される隣接したショッ
トＳ１、Ｓ２、Ｓ３を交互スキャンにより順次露光する
際のステージ制御系によるステージの加速度制御方法に
ついて、図２１及び図２２に基づいて説明する。
【０３４９】走査型露光装置１０では、レチクルステー
ジＲＳＴをウエハステージＷＳＴの４倍（又は５倍）の
目標走査速度で走査する必要があることから、レチクル
ステージの加速能力が制約条件になるものと考えられる
ので、ここでは、レチクルステージＲＳＴの加速度制御
を中心に説明する。
【０３５０】図２１（Ａ）には、本発明の走査露光方法
における、上記各ショットに対する走査露光に際して、
第１の加速度制御方法を採用した場合のレチクルステー
ジＲＳＴの走査方向（Ｙ方向）の速度指令値の時間変化
が示されている。また、図２１（Ｂ）には、先に説明し
た図８（Ｂ）に対応するレチクルステージＲＳＴの走査
方向（Ｙ方向）の速度指令値の時間変化が比較例として
示されている。さらに、図２１（Ｃ）には、上記各ショ
ットに対する走査露光に際して、第２の加速度制御方法
を採用した場合のレチクルステージＲＳＴの走査方向
（Ｙ方向）の速度指令値の時間変化が示されている。こ
れらの図において、横軸は時間を示し、縦軸はレチクル
ステージのＹ方向の速度指令値Ｖryを示す。
【０３５１】また、以下の説明においては、零から目標
走査速度Ｖｒまでの加速時間をＴａ、レチクルとウエハ
の同期整定時間をＴｓ、露光時間をＴｅ、調整時間すな
わち等速オーバースキャン時間をＴｗ、目標走査速度Ｖ
ｒから零までの減速時間をＴｄとする。
【０３５２】第１の加速度制御方法では、図２１（Ａ）
に示されるように、図２の駆動系２９を構成するリニア
モータの発生可能な最高推力による最高加速度による等
加速度制御ではなく、その加速度が徐々に零に収束する
ような加速度変化曲線に基づいてレチクルステージＲＳ
Ｔを同期移動方向（Ｙ方向）に速度零から目標走査速度
Ｖｒまで加速する。ここで、上記の加速度変化曲線とし
ては、２次曲線（放物線）や高次曲線が用いられる。
【０３５３】この第１の加速度制御方法によると、各シ
ョットに対する走査露光に際して、レチクルＲとウエハ
Ｗとの同期移動に先立って、レチクルＲが、その加速度
が徐々に零に収束するような加速度変化曲線に基づいて
Ｙ方向に沿って加速されることから、図２１（Ｂ）に示
されるように、一定加速度で目標走査速度Ｖｒへ加速す
る場合のように加速終了時点で加速度が不連続に、すな
わち急激に変化することがない。
【０３５４】図２２（Ａ）、（Ｂ）には、図２１
（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ対応して整定時間Ｔｓ近傍の
レチクルステージＲＳＴの目標位置に対する位置誤差の
時間変化が示されている。なお、目標位置は、当然に時
間的に変化するが、図２２（Ａ）、（Ｂ）では各時点の
目標位置（図中の０）を基準とする位置誤差が示されて
いる。これら図２２（Ａ）、（Ｂ）を比較すると明らか
なように、上記の第１の加速度制御方法によると、図２
１（Ｂ）の場合と比べて目標位置に対する位置誤差を速
やかに許容範囲内に収束させることができることが判
る。これは、上記の加速度の急激な変化に起因するレチ
クルステージＲＳＴの高周波振動を抑制することができ
るためである。この場合、その加速能力が制約条件とな
っている方のステージであるレチクルステージＲＳＴの
目標位置、従って目標走査速度への速やかな収束を実現
できるので、結果的にレチクルＲ（レチクルステージＲ
ＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）との同期整
定時間Ｔｓを短縮することができることは明らかである
（図２１（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【０３５５】また、上記第１の加速度制御方法を採用す
ると、加速時間Ｔａそのものは、一定加速度による加速
の場合に比べて長くなる傾向があるが、同期整定時間Ｔ
ｓの短縮は加速時間の増加を補っても余りあり、図２１
（Ａ）、（Ｂ）を比較すると明らかなように、プリスキ
ャン時間（Ｔａ＋Ｔｓ）は、上記第１の加速度制御方法
を採用した場合の方がΔｔ１だけ短くなっている。前述
の如く、同期整定時間Ｔｓと等速オーバースキャン時間
をＴｗは同一時間に設定されるため、等速オーバースキ
ャン時間Ｔｗも図２１（Ａ）の方が短くなり、制御が非
常に容易な加速側と減速側の速度変化を左右対称に設定
した図２１（Ａ）のような場合には、１ショットの露光
のための、レチクルステージＲＳＴの加速開始から減速
終了までの総トータル時間を２Δｔ１だけ短縮すること
ができ、その分スループットの向上が可能である。
【０３５６】上記第１の加速度制御方法では、制御方法
が非常に簡単であるため、加速側と減速側の速度変化を
左右対称に設定する場合について説明したが、減速終了
時にはレチクルとウエハの同期制御のための整定時間は
ないため、減速時には加速度を急激に変化させても何ら
の支障はない。
【０３５７】そこで、第２の加速度制御方法では、この
点に着目して、図２１（Ｃ）に示されるように、減速時
のみ、レチクルステージＲＳＴを最高加速度に対応する
一定の加速度（負の加速度）で減速することとしたもの
である。この場合、図２１（Ａ）の第１の加速度制御方
法の場合と比べると等速オーバースキャン時間Ｔｗは長
くなるが、減速時間Ｔｄがはるかに短くなるため、トー
タルのオーバースキャン時間（Ｔｗ＋Ｔｄ）は、第１の
加速度制御方法に比べても時間Δｔ２だけ短くなってい
ることが判る（図２１（Ａ）、（Ｃ）参照）。従って、
ショットＳ１、Ｓ２、Ｓ３に対する走査露光に際して
は、レチクルＲの加速開始から減速終了までの総トータ
ル時間をより短縮することができる。ここで、図２１
（Ａ）と図２１（Ｃ）との斜線部の面積が等しくなるよ
うにすれば、レチクルステージＲＳＴを次ショットの走
査開始位置に正しく停止させることができる。
【０３５８】上述した第１、第２の加速度制御方法は、
ウエハステージ側にも同様に適用することができ、レチ
クルステージとウエハステージの両者に上記第１、第２
の加速度制御方法を適用することが、スループット向上
の点では最も好ましい。
【０３５９】また、図８（Ａ）に示されるショットＳ１
に対する走査露光と、ショットＳ２に対する走査露光と
の間で、同図に示されるようなＵ字状（又はＶ字状）の
移動軌跡に沿ってウエハステージＷＳＴを移動させる際
の走査方向（Ｙ方向）の加速度制御に、上記第１、第２
の加速度制御方法を採用しても良い。例えば、第１の加
速度制御方法を採用した場合には、結果的に最短距離に
近い経路でウエハＷが移動されるので、上記の整定時間
の短縮とあいまってスループットの更なる向上が可能で
ある。また、第２の加速度制御方法を採用した場合に
は、更に減速時間の短縮も可能なのでスループットのよ
り一層の向上が可能である。
【０３６０】上記第１、第２の加速度制御は、各ショッ
トの走査露光の都度、干渉計計測値等に基づいて所定の
演算により加速度の制御量を求めて行うことも可能であ
るが、所定の加速度制御マップを予め用意し、この加速
度制御マップを用いて時間を基準として実行しても良
い。
【０３６１】また、上述した第１、第２の加速度制御方
法は、前述した第２の実施形態の露光装置１１０にも同
様に適用することができ、同様にスループット向上の効
果が得られることは言うまでもない。
【０３６２】なお、上記実施形態では露光用照明光とし
て波長が１００ｎｍ以上の紫外光、具体的はＫｒＦエキ
シマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザを用いる場合つい
て説明したが、これに限らず、例えばｇ線、ｉ線などの
ＫｒＦエキシマレーザと同じ遠紫外域に属する遠紫外
（ＤＵＶ）光、あるいはＡｒＦエキシマレーザと同じ真
空紫外域に属するＦ2 レーザ（波長１５７ｎｍ）などの
真空紫外（ＶＵＶ）光を用いることができる。なお、Ｙ
ＡＧレーザの高調波などを用いても良い。
【０３６３】さらに、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバ
ーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長
レーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイット
リビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増
幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高
調波を用いても良い。
【０３６４】例えば、単一波長レーザの発振波長を１．
５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８
９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波
長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が
出力される。特に、発振波長を１．５４４〜１．５５３
μｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍ
の範囲内の８倍高調波、すなわちＡｒＦエキシマレーザ
とほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．
５７〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５
７〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、すなわちＦ2
レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
【０３６５】また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍ
の範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範
囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．
０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が
１５７〜１５８ｎｍの範囲内の７倍高調波、すなわちＦ
2 レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。な
お、単一波長発振レーザとしてはイットリビウム・ドー
プ・ファイバーレーザを用いる。
【０３６６】また、上記実施形態の露光装置において、
露光用照明光としては波長１００ｎｍ以上の光に限ら
ず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことは勿論
である。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光
するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟
Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Ex
treme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露
光波長（例えば１３．５ｎｍ）の基で設計されたオール
反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光
装置の開発が行なわれている。この装置においては、円
弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン
露光する構成が考えられるので、かかる装置も本発明の
適用範囲に含まれるものである。
【０３６７】また、電子線又はイオンビームなどの荷電
粒子線を用いる露光装置にも本発明を適用することがで
きる。電子線露光装置では電子銃として、例えば熱電子
放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ6 ）、タンタ
ル（Ｔａ）を用いることができる。なお、電子線露光装
置はペンシルビーム方式、可変成形ビーム方式、セルプ
ロジェクション方式、ブランキング・アパーチャ・アレ
イ方式、及びマスク投影方式のいずれであっても良い。
マスク投影方式は、マスク上で互いに分離した２５０ｎ
ｍ角程度の多数のサブフィールドに回路パターンを分解
して形成し、マスク上で電子線を第１方向に順次シフト
させるとともに、第１方向と直交する第２方向にマスク
を移動するのに同期して、分解パターンを縮小投影する
電子光学系に対してウエハを相対移動し、ウエハ上で分
解パターンの縮小像を繋ぎ合せて合成パターンを形成す
るものである。
【０３６８】なお、上記実施形態では、ＥＵＶ露光装置
や電子線露光装置などでチャンバ内が真空になることを
も想定してステージの駆動系を磁気浮上型リニアアクチ
ュエータとし、チャック系にも静電吸着方式を用いる等
の工夫を行なっているが、露光波長が１００ｎｍ以上の
光露光装置に於いては、エアフローによるステージ駆動
系や吸着にバキュームを用いても構わない。
【０３６９】ところで、上記実施形態ではステップ・ア
ンド・スキャン方式の縮小投影露光装置（スキャニング
・ステッパ）に本発明が適用された場合について説明し
たが、レチクルとウエハとをほぼ静止させた状態で、投
影光学系を介してレチクルのパターンをウエハに転写す
る動作を繰り返すステップ・アンド・リピート方式の縮
小投影露光装置（ステッパ）、あるいはミラープロジェ
クション・アライナ、プロキシミティ方式の露光装置
（例えばＸ線が照射される円弧状照明領域に対してマス
クとウエハとを一体的に相対移動する走査型のＸ線露光
装置）などにも本発明を適用できる。
【０３７０】また、投影光学系は縮小系だけでなく等倍
系、又は拡大系（例えば液晶ディスプレイ製造用露光装
置など）を用いても良い。さらに、投影光学系は屈折
系、反射系、及び反射屈折系のいずれであっても良い。
なお、露光用照明光の波長によって光学素子（特に屈折
素子）に使用可能な硝材やコーティング材の種類が制限
され、かつ硝材毎にその製造可能な最大口径も異なるの
で、露光装置の仕様から決定される露光波長やその波長
幅（狭帯幅）、及び投影光学系のフィールドサイズや開
口数などを考慮して、屈折系、反射系、及び反射屈折系
のいずれかを選択することになる。
【０３７１】―般に、露光波長が１９０ｎｍ程度以上で
あれば、硝材として合成石英と蛍石とを用いることがで
きるので、反射系、及び反射屈折系は言うに及ばず、屈
折系も比較的容易に採用することができる。また、波長
が２００ｎｍ程度以下の真空紫外光では、その狭帯化さ
れた波長幅によっては屈折系をも用いることができる
が、特に波長が１９０ｎｍ程度以下では、硝材として蛍
石以外に適当なものがなく、かつ波長の狭帯化も困難に
なることから、反射系、又は反射屈折系を採用するのが
有利である。さらにＥＵＶ光では、複数枚（例えば３〜
６枚程度）の反射素子のみからなる反射系が採用され
る。なお、電子線露光装置では電子レンズ及び偏向器か
らなる電子光学系が用いられる。また、真空紫外域の露
光用照明光ではその減衰を低減する気体（例えば窒素、
ヘリウムなどの不活性ガス）で光路を満たすか、あるい
はその光路を真空とし、ＥＵＶ光、又は電子線ではその
光路を真空とする。
【０３７２】さらに、半導体素子の製造に用いられる露
光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレ
イの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレ
ート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用
いられる、デバイスパターンをセラミックウエハ上に転
写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に用い
られる露光装置などにも本発明を適用することができ
る。
【０３７３】さらに、レチクル又はマスクを製造するた
めに、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パター
ンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここ
で、ＤＵＶ光やＶＵＶ光などを用いる露光装置では一般
的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては
石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、
あるいは水晶などが用いられる。また、ＥＵＶ露光装置
では反射型マスクが用いられ、プロキシミティ方式のＸ
線露光装置、又はマスク投影方式の電子線露光装置など
では透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマス
ク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハな
どが用いられる。
【０３７４】また、本発明に係るステージ装置は前述し
た露光装置を始めとする、半導体素子などのマイクロデ
バイスの製造工程で使用されるリソグラフィ装置だけで
なく、例えばレーザリペア装置、検査装置などにも適用
できる。さらに、マイクロデバイスの製造工程で使用さ
れる各種装置以外であっても本発明を適用できる。
【０３７５】また、半導体デバイスは、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
たレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエ
ハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置に
よりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、
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、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を
経て製造される。
【０３７６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る露光
装置及び走査露光方法によれば、スループットの向上を
図ることができるという優れた効果がある。
【０３７７】また、本発明に係るステージ装置によれ
ば、制御負担を軽減できるとともに、基板を保持する各
第１可動体（基板ステージ）の位置制御性をともに高く
維持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の走査型露光装置を示す斜視図
である。
【図２】図１の走査型露光装置の内部構成を概略的に示
す図である。
【図３】図２のレーザ干渉計システムをより詳細に説明
するための図であって、（Ａ）はレーザ干渉計システム
を構成する３つの干渉計からの干渉計ビームを基板テー
ブルＴＢとともに示す平面図、（Ｂ）は第２の干渉計か
らの干渉計ビームを該干渉計を構成する一部の光学系と
ともにより詳細に示す図、（Ｃ）は第２の干渉計からの
測長ビームＲＩＹ1 （又はＲＩＹ2 ）と測長ビームＲＩ
Ｙ3 の位置関係を説明するための図である。
【図４】基板テーブル上に取り付けられた空間像検出器
の構成とそれに関連した信号処理系の構成を概略的に示
す図である。
【図５】可動型定盤の役割及びその制御方法について説
明するための図であって、（Ａ）は定盤付近の概略平面
図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ａ方向から見た概略正面図で
ある。
【図６】リアクションアクチュエータ及びリアクション
フレームを説明するための図である。
【図７】（Ａ）は投影光学系の有効フィールドに内接す
るウエハ上のスリット状の照明領域とショット領域Ｓ１
との関係を示す平面図、（Ｂ）はステージ移動時間とス
テージ速度との関係を示す線図、（Ｃ）はウエハ周辺の
ショット領域Ｓを露光する場合のウエハ周辺ショットＳ
と移動鏡長延長分との関係を説明するための図である。
【図８】（Ａ）はショットＳ１，Ｓ２，Ｓ３を順次露光
する場合のウエハ上照明スリットＳＴの中心Ｐが各ショ
ット上を通過する軌跡を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の場合
のウエハステージのスキャン方向の速度と時間の関係を
示す線図、（Ｃ）はそれに対応した非スキャン方向の速
度と時間の関係を示す線図である。
【図９】ウエハＷを交換するためのローディングポジシ
ョンにウエハステージが位置するときの可動型定盤近傍
の平面図である。
【図１０】アライメント計測の際のウエハステージの移
動の様子を示す可動型定盤近傍の平面図である。
【図１１】露光開始時の位置にウエハステージが位置す
るときの可動型定盤近傍の平面図である。
【図１２】露光終了時の位置にウエハステージが位置す
るときの可動型定盤近傍の平面図である。
【図１３】本実施形態の効果を説明するための図であっ
て、干渉計多軸化及びプリスキャン、オーバースキャン
に起因する移動鏡距離悪化分があっても、本実施形態の
ウエハステージが従来の四角形形状ステージに比べ、小
型にできることを示す図である。
【図１４】（Ａ）は投影光学系を反射屈折光学系とした
一例を示す図、（Ｂ）は投影光学系を反射屈折光学系と
したその他の例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態の露光装置の概略構成を示す
図である。
【図１６】２つのウエハステージとレチクルステージと
投影光学系とアライメント系の位置関係を示す斜視図で
ある。
【図１７】図１５の装置における定盤近傍を示す概略平
面図である。
【図１８】２つのウエハステージを使ってウエハ交換・
アライメントシーケンスと露光シーケンスとが行われて
いる状態を示す平面図である。
【図１９】図１８のウエハ交換・アライメントシーケン
スと露光シーケンスとの切り換えを行った状態を示す図
である。
【図２０】第２の実施形態の変形例を示す概略平面図で
ある。
【図２１】（Ａ）は第１の加速度制御方法を採用した場
合のレチクルステージの走査方向の速度指令値の時間変
化を示す線図、（Ｂ）は図８（Ｂ）に対応するレチクル
ステージの走査方向の速度指令値の時間変化を示す線
図、Ｃ）は第２の加速度制御方法を採用した場合のレチ
クルステージの走査方向の速度指令値の時間変化を示す
線図である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）は、図２１（Ａ）、（Ｂ）に
それぞれ対応して整定時間Ｔｓ近傍のレチクルステージ
の目標位置に対する位置誤差の時間変化を示す線図であ
る。
【符号の説明】
１０…走査型露光装置（露光装置）、３３…レチクルス
テージコントローラ（ステージ制御系の一部）、４２
ａ、４２ｂ…平面磁気浮上型リニアアクチュエータ（駆
動装置）、４４…平面磁気浮上型リニアアクチュエータ
（第２の駆動装置）、６６…同期制御系（ステージ制御
系の一部）、７８…ウエハステージコントローラ（ステ
ージ制御系の一部）、８０…同期制御系（ステージ制御
系の一部）、１０１…ステージ装置、１１０…露光装
置、１３８…可動型定盤（第２可動体）、Ｗ…ウエハ
（基板、感応基板）、Ｒ…レチクル（マスク）、ＷＳＴ
…ウエハステージ（基板ステージ）、ＷＳＴ１、ＷＳＴ
２…ウエハステージ（第１可動体）、ＲＳＴ…レチクル
ステージ（マスクステージ）、Ｓ１…ショット（第１区
画領域、１つの区画領域）、Ｓ２…ショット（第２区画
領域、別の区画領域）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F046 AA11 BA04 BA05 CA04 CB01 CB02 CB05 CB08 CB13 CB22 CB23 CB25 CC01 CC02 CC03 CC06 CC13 CC16 CC18 CD04 CD06 DA01 DA02 DA05 DA13 DA14 DA27 DB01 DB05 DC02 DC10 DD01 DD03 DD06 EB01 EB03 ED02 FA03 FA05 FA06 FC05 FC08

Claims (81)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マスクと感応基板とを同期移動させるこ
    とにより、前記感応基板上の複数のショット領域に前記
    マスクのパターンを順次転写する露光装置であって、 前記感応基板を保持して２次元平面内を移動する基板ス
    テージと；前記マスクを保持して移動可能なマスクステ
    ージと；前記基板ステージの露光終了後の次ショット露
    光のための助走動作と次ショット露光のための非走査方
    向へのステッピング動作とが同時並行的に行われ、かつ
    前記非走査方向へのステッピング動作が次ショット露光
    前の前記両ステージの同期整定期間の前に終了するよう
    に、前記両ステージを制御するステージ制御系とを備え
    ることを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項２】 前記ステージ制御系は、前ショット露光
    後の前記マスクステージの等速移動時間と減速時間とか
    ら成るオーバースキャン時に対応する前記基板ステージ
    の非走査方向の加速度が、次ショットの露光開始前の前
    記マスクステージのプリスキャン時に対応する部分の前
    記基板ステージの非走査方向の減速度より絶対値が大き
    くなるように前記両ステージを制御することを特徴とす
    る請求項１に記載の露光装置。
  3. 【請求項３】 基板上の複数の区画領域にマスクのパタ
    ーンを順次転写する走査露光方法において、 前記マスクと前記基板とを同期移動して、前記複数の区
    画領域の１つを走査露光し、 前記基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向
    に関して前記１つの区画領域と隣接する別の区画領域を
    走査露光するために、前記１つの区画領域の走査露光終
    了後の前記基板の前記第２方向へのステッピング動作が
    終了する前に前記基板の前記第１方向への加速を開始す
    ることを特徴とする走査露光方法。
  4. 【請求項４】 前記基板は、前記別の区画領域の走査露
    光前に、前記加速によって前記第１及び第２方向に対し
    て斜めに移動され、かつ前記第１方向の移動速度が前記
    基板の感度特性に応じた速度に設定されることを特徴と
    する請求項３に記載の走査露光方法。
  5. 【請求項５】 前記１つの区画領域の走査露光終了後
    に、前記別の区画領域を走査露光するために必要な助走
    距離だけ前記基板が前記第１方向に離れるまで、前記基
    板を前記第１方向については減速させつつ前記第２方向
    に移動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の
    走査露光方法。
  6. 【請求項６】 前記基板は、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、前記第１
    方向の速度成分と前記第２方向の速度成分との少なくと
    も一方が零とならないように移動されることを特徴とす
    る請求項３〜５のいずれか一項に記載の走査露光方法。
  7. 【請求項７】 前記基板は、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、前記第１
    方向の移動速度が零となる前記第２方向の位置が前記１
    つの区画領域よりも前記別の区画領域に近くなるように
    移動されることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一
    項に記載の走査露光方法。
  8. 【請求項８】 マスクと基板とを同期移動して、前記基
    板が同期移動される第１方向とほぼ直交する第２方向に
    沿って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画
    領域とをそれぞれ前記マスクのパターンで走査露光する
    方法において、 前記第１区画領域の走査露光終了後に、前記基板の第１
    方向の移動速度が零となるまで、前記基板を減速させつ
    つ前記第２方向に移動し、かつ前記第２区画領域の走査
    露光前に、前記基板を前記第１方向に加速させつつ前記
    第２方向に移動することを特徴とする走査露光方法。
  9. 【請求項９】 前記第１方向の移動速度が零となる前記
    基板の前記第２方向の位置を、前記第２方向における前
    記第２区画領域の両端の間に設定することを特徴とする
    請求項８に記載の走査露光方法。
  10. 【請求項１０】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向とほぼ直交する第２方向
    に配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領域
    とにそれぞれ前記マスクのパターンを転写する走査露光
    方法において、 前記第１区画領域の走査露光後に、前記基板をその移動
    軌跡がほぼ放物線になるように移動した後、前記マスク
    のパターンで前記第２区画領域を走査露光することを特
    徴とする走査露光方法。
  11. 【請求項１１】 前記放物線の頂点における前記基板の
    前記第２方向の位置を、前記第１区画領域よりも前記第
    ２区画領域側に設定することを特徴とする請求項１０に
    記載の走査露光方法。
  12. 【請求項１２】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向とほぼ直交する第２方向
    に配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領域
    とにそれぞれ前記マスクのパターンを転写する走査露光
    方法において、 前記第１区画領域の走査露光終了後の前記基板の減速
    中、及び前記第２区画領域の走査露光前の前記基板の加
    速中に、前記基板を前記第１及び第２方向と交差する方
    向に移動することを特徴とする走査露光方法。
  13. 【請求項１３】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 前記第１区画領域の走査露光終了後、前記基板の前記第
    ２方向の位置が前記第２区画領域の前記第２方向の位置
    と一致する前に、前記第２区画領域の走査露光のための
    前記基板の加速を開始することを特徴とする走査露光方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記第１区画領域の走査露光終了後、
    前記基板の前記第１方向の速度成分が零となる前に前記
    基板を前記第１方向に対して斜めに移動し、かつ前記基
    板の加速開始直後は、前記第１及び第２方向の各速度成
    分が零とならないように前記基板を移動することを特徴
    とする請求項１３に記載の走査露光方法。
  15. 【請求項１５】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 前記第１区画領域の走査露光終了後の前記基板の前記第
    ２方向の速度成分が零となる前に、前記第２区画領域の
    走査露光のための前記基板の加速を開始することを特徴
    とする走査露光方法。
  16. 【請求項１６】 前記基板は、前記第１方向に関して加
    速され、かつ前記第２方向に関して減速されることを特
    徴とする請求項１４に記載の走査露光方向。
  17. 【請求項１７】 前記第１区画領域の走査露光終了後の
    前記基板の前記第１方向の速度成分が零となる前に、前
    記基板の前記第２方向への加速を開始することを特徴と
    する請求項１５又は１６に記載の走査露光方法。
  18. 【請求項１８】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、前記第１区画領域の走査露光終了後に前記
    基板の前記第１方向の速度成分が零となる前記基板の前
    記第２方向の位置を、前記第２区画領域の前記第２方向
    の位置よりも前記第１区画領域側とし、かつ前記第２区
    画領域を走査露光するために、前記第１及び第２方向に
    対して斜めに前記基板を移動することを特徴とする走査
    露光方法。
  19. 【請求項１９】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 前記第１区画領域の第１走査露光と前記第２区画領域の
    第２走査露光とで前記基板を逆向きに移動するために、
    前記第１走査露光終了後に前記基板の前記第１方向の速
    度成分を零とし、かつ前記第２走査露光に先立って前記
    第１及び第２方向の各速度成分が零とならないように前
    記基板を加速することを特徴とする走査露光方法。
  20. 【請求項２０】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 前記第１区画領域の第１走査露光と前記第２区画領域の
    第２走査露光との間、前記第１走査露光終了後の前記第
    １方向の速度成分が零となる前記基板の前記第２方向の
    位置が、前記第１区画領域の前記第２方向の位置と前記
    第２区画領域の前記第２方向の位置との間になるように
    前記基板を移動することを特徴とする走査露光方法。
  21. 【請求項２１】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 前記第１区画領域の第１走査露光と前記第２区画領域の
    第２走査露光との間の前記基板の移動軌跡がほぼ放物線
    状となるように、前記第１走査露光後の前記基板の減速
    中、及び前記第２走査露光前の前記基板の加速中、前記
    第２方向の速度成分を零とすることなく前記基板を移動
    することを特徴とする走査露光方法。
  22. 【請求項２２】 前記第１走査露光の終了直後、及び前
    記第２走査露光の開始直前は、前記基板の前記第２方向
    の速度成分をほぼ零とすることを特徴とする請求項２１
    に記載の走査露光方法。
  23. 【請求項２３】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向と直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 前記第１区画領域の第１走査露光と前記第２区画領域の
    第２走査露光との間、前記第１走査露光終了後の前記基
    板の前記第１方向の速度成分が零となる前に、前記基板
    の前記第２方向への加速を開始し、かつ前記基板の前記
    第２方向の速度成分が零となる前に、前記基板の前記第
    １方向への加速を開始することを特徴とする走査露光方
    法。
  24. 【請求項２４】 前記基板の前記第１方向への加速は、
    前記第２方向に関する前記基板の減速中に開始されるこ
    とを特徴とする請求項２３に記載の走査露光方法。
  25. 【請求項２５】 前記基板の前記第２方向への加速は、
    前記第１走査露光終了後の前記基板の減速中に開始され
    ることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の走査露
    光方法。
  26. 【請求項２６】 前記第１区画領域の走査露光と前記第
    ２区画領域の走査露光との間で前記基板を前記第２方向
    に移動するとき、前記基板の加速時と減速時とでその加
    速度の絶対値を異ならせることを特徴とする請求項８〜
    ２５のいずれか一項に記載の走査露光方法。
  27. 【請求項２７】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向とほぼ直交する第２方向
    に配列される前記基板上の第１及び第２区画領域にそれ
    ぞれ前記マスクのパターンを転写する走査露光方法にお
    いて、 前記第１区画領域の第１走査露光と前記第２区画領域の
    第２走査露光との間で前記基板を前記第２方向に移動す
    るときに、前記基板の加速時と減速時とでその加速度の
    絶対値を異ならせることを特徴とする走査露光方法。
  28. 【請求項２８】 前記第１走査露光後で前記基板の第１
    方向の減速中に前記基板の前記第２方向の加速を開始
    し、前記第２走査露光前で前記基板の第１方向の加速中
    に前記基板の前記第２方向の減速を開始することを特徴
    とする請求項２７に記載の走査露光方法。
  29. 【請求項２９】 前記基板は、前記第１走査露光と前記
    第２走査露光との間で停止することなく移動されること
    を特徴とする請求項２７又は２８に記載の走査露光方
    法。
  30. 【請求項３０】 前記基板は、前記第１方向の速度成分
    が零となる前後で前記第２方向の加減速がそれぞれ開始
    されることを特徴とする請求項２９に記載の走査露光方
    法。
  31. 【請求項３１】 前記基板の減速時よりも加速時で前記
    第２方向の加速度の絶対値を大きくすることを特徴とす
    る請求項２６〜３０のいずれか一項に記載の走査露光方
    法。
  32. 【請求項３２】 前記基板は、前記第１区画領域の走査
    露光と前記第２区画領域の走査露光との間で停止するこ
    となく移動されることを特徴とする請求項８〜２６のい
    ずれか一項に記載の走査露光方法。
  33. 【請求項３３】 前記第２区画領域の走査露光に先立つ
    前記マスクと前記基板との同期整定前に、前記基板の前
    記第２方向の速度成分をほぼ零にすることを特徴とする
    請求項８〜３２に記載の走査露光方法。
  34. 【請求項３４】 前記マスクは、前記基板が前記第１方
    向に沿って逆向きに移動される前記第１区画領域の走査
    露光と前記第２区画領域の走査露光とで、往復移動され
    ることを特徴とする請求項１０〜３３のいずれか一項に
    記載の走査露光方法。
  35. 【請求項３５】 前記基板は、前記マスクのパターンを
    転写すべき前記基板上の全ての区画領域の走査露光が終
    了するまで、前記第１及び第２方向の両方でその速度成
    分が同時に零とならないように移動されることを特徴と
    する請求項１０〜３４のいずれか一項に記載の走査露光
    方法。
  36. 【請求項３６】 基板上の区画領域毎にマスクと前記基
    板とを同期移動して、前記基板上の複数の区画領域に前
    記マスクのパターンを順次転写するステップ・アンド・
    スキャン方式の走査露光方法において、 前記マスクの往復移動によって前記マスクのパターンが
    転写される前記基板上の２つの区画領域の走査露光間で
    前記基板を停止することなく移動することを特徴とする
    走査露光方法。
  37. 【請求項３７】 前記基板は、前記マスクのパターンを
    転写すべき前記基板上の最後の区画領域の走査露光が終
    了するまで、前記基板が同期移動される第１方向、及び
    それと直交する第２方向の少なくとも一方の速度成分が
    零とならないように移動されることを特徴とする請求項
    ３６に記載の走査露光方法。
  38. 【請求項３８】 前記マスクは、前記走査露光時に前記
    基板の前記第２方向の速度成分が零となる前に加速が開
    始されることを特徴とする請求項３〜３７のいずれか一
    項に記載の走査露光方法。
  39. 【請求項３９】 前記走査露光前の前記基板の加速時
    と、前記走査露光後の前記基板の減速時との少なくとも
    一方で、前記基板をその加速度が徐々に零に収束するよ
    うな加速度変化曲線に従って前記第１方向に移動するこ
    とを特徴とする請求項３〜３８のいずれか一項に記載の
    走査露光方法。
  40. 【請求項４０】 前記走査露光前の前記マスクの加速時
    と、前記走査露光後の前記マスクの減速時との少なくと
    も一方で、前記マスクをその加速度が徐々に零に収束す
    るような加速度変化曲線に従って移動することを特徴と
    する請求項３〜３９のいずれか一項に記載の走査露光方
    法。
  41. 【請求項４１】 前記基板又は前記マスクは、その加速
    時に前記加速度変化曲線に従って移動されることを特徴
    とする請求項３９又は４０に記載の走査露光方法。
  42. 【請求項４２】 前記基板又は前記マスクは、その減速
    時に一定の加速度で減速されることを特徴とする請求項
    ４１に記載の走査露光方法
  43. 【請求項４３】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板上の１又は２以上の区画領域に前記マスクのパター
    ンを転写する走査露光方法において、 前記各区画領域に対する走査露光に際して、前記マスク
    と前記基板との同期移動に先立って、前記マスク及び前
    記基板の少なくとも一方を、その加速度が徐々に零に収
    束するような加速度変化曲線に基づいて前記同期移動方
    向に沿って加速することを特徴とする走査露光方法。
  44. 【請求項４４】 前記基板が同期移動される第１方向に
    直交する第２方向に沿って配列される前記基板上の第１
    区画領域と第２区画領域とに前記マスクのパターンを順
    次転写するに際し、 前記第１区画領域の走査露光終了後の前記基板の第１方
    向の減速中及び前記第２区画領域の走査露光前の前記基
    板の第１方向の加速中に、前記基板を前記第１及び第２
    方向と交差する方向に移動することを特徴とする請求項
    ４３に記載の走査露光方法。
  45. 【請求項４５】 マスクと基板とを同期移動して、前記
    基板が同期移動される第１方向に直交する第２方向に沿
    って配列される前記基板上の第１区画領域と第２区画領
    域とに前記マスクのパターンを順次転写する走査露光方
    法において、 少なくとも前記第１区画領域に対する走査露光に際し
    て、前記マスク及び前記基板の少なくとも一方を、前記
    マスクと前記基板との同期移動に先立ってその加速度が
    徐々に零に収束するような加速度変化曲線に基づいて前
    記第１方向に沿って加速するとともに、前記同期移動の
    終了後に一定減速度で前記第１方向に沿って減速するこ
    とを特徴とする走査露光方法。
  46. 【請求項４６】 前記第１区画領域の走査露光終了後の
    前記基板の第１方向の減速中及び前記第２区画領域の走
    査露光前の前記基板の第１方向の加速中に、前記基板を
    前記第１及び第２方向と交差する方向に移動することを
    特徴とする請求項４５に記載の走査露光方法。
  47. 【請求項４７】 前記基板が同期移動される第１方向、
    及びこれに直交する第２方向のうち、少なくとも第２方
    向については、前記第２方向と異なる方向の第１測長ビ
    ームを用いて前記基板の位置制御を行うことを特徴とす
    る請求項３〜４６のいずれか一項に記載の走査露光方
    法。
  48. 【請求項４８】 前記第１方向とほぼ平行な第２測長ビ
    ームを用いて、前記第１方向における前記基板の位置制
    御を行うことを特徴とする請求項４７に記載の走査露光
    方法。
  49. 【請求項４９】 前記第１及び第２方向と交差し、かつ
    前記第１測長ビームと異なる方向の第３測長ビームを用
    いて、前記基板の位置制御を行うことを特徴とする請求
    項４７又は４８に記載の走査露光方法。
  50. 【請求項５０】 定盤と；前記定盤に対して相対移動が
    可能であるとともに基板をそれぞれ保持する少なくとも
    ２つの第１可動体と；前記各第１可動体がその上部に配
    置されるとともに、前記定盤上に配置され、かつ前記定
    盤及び前記各第１可動体のそれぞれに対して相対移動す
    る第２可動体と；前記第２可動体に設けられ、前記各第
    １可動体を２次元平面内で駆動する駆動装置とを備え、 前記各第１可動体の駆動の際の反力に応じて前記第２可
    動体が移動するように構成されていることを特徴とする
    ステージ装置。
  51. 【請求項５１】 前記各第１可動体の質量は前記第２可
    動体の質量のほぼ１／９以下であり、 前記定盤上で前記第２可動体を低応答周波数で駆動する
    第２の駆動装置を更に備えることを特徴とする請求項５
    ０に記載のステージ装置。
  52. 【請求項５２】 マスクのパターンを基板上に転写する
    露光装置であって、 請求項５０又は５１に記載のステージ装置を備え、 前記マスクのパターンが転写される基板が前記ステージ
    装置を構成する前記各第１可動体に保持されることを特
    徴とする露光装置。
  53. 【請求項５３】 前記マスクのパターンを前記基板に投
    影する投影光学系を更に備え、 前記ステージ装置を構成する前記駆動装置が、前記各第
    １可動体にそれぞれ保持された基板に前記マスクのパタ
    ーンを転写する際に、そのパターン転写の対象の基板を
    保持する前記第１可動体を前記マスクと同期して前記投
    影光学系に対して走査方向に駆動することを特徴とする
    請求項５２に記載の露光装置。
  54. 【請求項５４】 基板上で隣接して配置される第１及び
    第２区画領域のそれぞれにマスクのパターンを転写する
    露光装置であって、 前記基板を保持する基板ステージと；前記第１区画領域
    に対する第１露光と前記第２区画領域に対する第２露光
    との間で前記基板ステージを移動するときに、前記基板
    ステージの加速時と減速時とでその加速度の絶対値を異
    ならせる第１駆動装置とを備える露光装置。
  55. 【請求項５５】 前記第１駆動装置は、前記減速時より
    も前記加速時でその加速度の絶対値を大きくすることを
    特徴とする請求項５４に記載の露光装置。
  56. 【請求項５６】 前記基板ステージが配置される第１定
    盤と；前記第１定盤が配置される第２定盤とを更に備
    え、 前記基板ステ−ジの移動に応答して前記第１定盤が前記
    第２定盤上で前記基板ステージに対して相対移動するよ
    うに構成したことを特徴とする請求項５４又は５５に記
    載の露光装置。
  57. 【請求項５７】 前記第１定盤上に配置される第２基板
    ステージを更に備え、 前記第１定盤は、前記２つの基板ステージの移動によっ
    て生じる反力の合力を相殺するように移動されることを
    特徴とする請求項５６に記載の露光装置。
  58. 【請求項５８】 前記第１定盤上に配置される第２基板
    ステージを更に備え、 前記第１定盤は、前記２つの基板ステージの少なくとも
    一方の移動による重心位置変動の発生を防止するように
    移動されることを特徴とする請求項５６に記載の露光装
    置。
  59. 【請求項５９】 前記第１定盤を前記第２定盤に対して
    相対移動する第２駆動装置と；前記第２駆動装置の制御
    応答を、前記基板の露光動作を含む複数の動作でそれぞ
    れ可変とする制御装置とを更に備えることを特徴とする
    請求項５６〜５８のいずれか一項に記載の露光装置。
  60. 【請求項６０】 前記制御装置は、前記第１及び第２露
    光間での前記基板ステージの移動時に、前記第１定盤が
    前記第２定盤に対する位置をほぼ維持するような制御が
    可能となるように前記第２駆動装置の制御応答を設定す
    ることを特徴とする請求項５９に記載の露光装置。
  61. 【請求項６１】 前記第１駆動装置は、前記基板上の複
    数の区画領域がステップ・アンド・リピート方式、又は
    ステップ・アンド・スキャン方式で露光されるように前
    記基板ステージを移動することを特徴とする請求項５４
    〜６０のいずれか一項に記載の露光装置。
  62. 【請求項６２】 前記第１駆動装置は、前記基板ステー
    ジを少なくとも３自由度で駆動する第１の平面磁気浮上
    型リニアアクチュエータを有することを特徴とする請求
    項５４〜６１のいずれか一項に記載の露光装置。
  63. 【請求項６３】 前記第２駆動装置は、前記第１定盤を
    前記第２定盤に対して相対移動する第２の平面磁気浮上
    型リニアアクチュエータを有することを特徴とする請求
    項５９〜６２のいずれか一項に記載の露光装置。
  64. 【請求項６４】 マスクのパターンを基板上に転写する
    露光装置であって、 第１定盤と；前記第１定盤上にそれぞれ配置され前記基
    板をそれぞれ保持する複数の基板ステージと；前記第１
    定盤が配置される第２定盤と；前記複数の基板ステージ
    の少なくとも１つの移動による重心位置変動を抑制する
    ように、前記第２定盤に対して前記第１定盤を相対移動
    可能に支持する支持装置とを備える露光装置。
  65. 【請求項６５】 前記複数の基板ステージのうち第１基
    板ステージは、前記基板がステップ・アンド・リピート
    方式又はステップ・アンド・スキャン方式で露光される
    ように移動され、 前記支持装置は前記第１定盤を前記第２定盤に対して相
    対移動可能に支持する平面磁気浮上型リニアアクチュエ
    ータを有することを特徴とする請求項６４に記載の露光
    装置。
  66. 【請求項６６】 前記第１基板ステ一ジ上の基板の露光
    動作中、前記第１基板ステージと異なる第２基板ステー
    ジは露光動作以外の動作が実行されるように駆動される
    ことを特徴とする請求項６５に記載の露光装置。
  67. 【請求項６７】 前記基板上のマークを検出するアライ
    メント系を更に備え、 前記第２基板ステージでは、前記アライメント系による
    マーク検出、又は前記基板のロード又はアンロードが実
    行されることを特徴とする請求項６６に記載の露光装
    置。
  68. 【請求項６８】 前記基板ステージは、互いに延設方向
    が鋭角に交差するように配置される第１及び第２反射面
    を有し、 前記第１及び第２反射面とそれぞれ直交する測長軸を有
    する第１及び第２の干渉計を更に備えたことを特徴とす
    る請求項５４〜６７のいずれか一項に記載の露光装置。
  69. 【請求項６９】 前記第１及び第２反射面は、当該両反
    射面を上底及び下底以外の２辺とする台形が前記基板を
    包含するように配置されることを特徴とする請求項６８
    に記載の露光装置。
  70. 【請求項７０】 前記第１及び第２反射面はそれぞれ前
    記基板ステージ上で前記基板をほぼ包含する三角形の２
    辺に沿って形成されることを特徴とする請求項６８又は
    ６９に記載の露光装置。
  71. 【請求項７１】 前記第１反射面、又は前記第２反射面
    はその延設方向に関する長さが前記基板上の露光範囲よ
    りも実質的に長く定められていることを特徴とする請求
    項６８〜７０のいずれか一項に記載の露光装置。
  72. 【請求項７２】 前記露光範囲は、前記基板上で前記マ
    スクのパターンを転写すべき全ての部分領域を含むこと
    を特徴とする請求項７１に記載の露光装置。
  73. 【請求項７３】 前記マスクを保持するマスクステージ
    と；前記マスクのパターンを前記基板上に転写するた
    め、前記マスクステージと前記基板ステージとを第１方
    向に同期移動する駆動装置とを更に備え、 前記基板ステージは、前記同期移動される第１方向と鋭
    角に交差する方向に沿って延びる測長用第１基準面を有
    することを特徴とする請求項５４〜６７のいずれか一項
    に記載の露光装置。
  74. 【請求項７４】 前記測長用第１基準面はその延設方向
    に関して、前記基板の走査露光動作における前記基板ス
    テージの移動範囲のほぼ全域に渡って形成されることを
    特徴とする請求項７３に記載の露光装置。
  75. 【請求項７５】 前記測長用第１基準面はその延設方向
    に関する長さが前記基板上の露光範囲よりも実質的に長
    く定められていることを特徴とする請求項７３又は７４
    に記載の露光装置。
  76. 【請求項７６】 前記露光範囲は、前記基板上で前記マ
    スクのパターンを転写すべき全ての区画領域を含むこと
    を特徴とする請求項７５に記載の露光装置。
  77. 【請求項７７】 前記測長用第１基準面と直交する測長
    軸を有する第１の干渉計を更に備え、 前記第１の干渉計の計測値は、前記第１方向、及びこれ
    に直交する第２方向のうち、少なくとも第２方向に関す
    る前記基板ステージの位置制御に用いられることを特徴
    とする請求項７３〜７６のいずれか一項に記載の露光装
    置。
  78. 【請求項７８】 前記基板ステージは、前記第１方向と
    直交する第２方向に延びる測長用第２基準面を有するこ
    とを特徴とする請求項７３〜７７のいずれか一項に記載
    の露光装置。
  79. 【請求項７９】 前記測長用第２基準面と直交する測長
    軸を有する第２の干渉計を更に備え、前記第２の干渉計
    の計測値は、前記第１方向に関する前記基板ステージの
    位置制御に用いられることを特徴とする請求項７８に記
    載の露光装置。
  80. 【請求項８０】 前記基板ステージは、前記第１方向、
    及びこれに直交する第２方向の両方と交差し、かつ前記
    測長用第１基準面と異なる方向の測長用第３基準面を有
    することを特徴とする請求項７３〜７９のいずれか一項
    に記載の露光装置。
  81. 【請求項８１】 前記測長用第３基準面と直交する測長
    軸を有する第３の干渉計を更に備え、 前記第３の干渉計の計測値は、前記第１及び第２方向の
    少なくとも一方に関する前記基板ステージの位置制御に
    用いられることを特徴とする請求項８０に記載の露光装
    置。
JP10290053A 1997-09-26 1998-09-28 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置 Withdrawn JP2000106340A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10290053A JP2000106340A (ja) 1997-09-26 1998-09-28 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27950097 1997-09-26
JP9-279500 1997-09-26
JP22650098 1998-07-27
JP10-226500 1998-07-27
JP10290053A JP2000106340A (ja) 1997-09-26 1998-09-28 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000106340A true JP2000106340A (ja) 2000-04-11
JP2000106340A5 JP2000106340A5 (ja) 2005-11-10

Family

ID=27331177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10290053A Withdrawn JP2000106340A (ja) 1997-09-26 1998-09-28 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000106340A (ja)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927505B2 (en) 2001-12-19 2005-08-09 Nikon Corporation Following stage planar motor
KR100516689B1 (ko) * 2002-04-22 2005-09-22 캐논 가부시끼가이샤 구동장치, 노광장치 및 디바이스제조방법
US7016019B2 (en) 2003-12-16 2006-03-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100585108B1 (ko) * 2003-11-14 2006-06-01 삼성전자주식회사 스캔 방식의 노광 장치를 이용한 웨이퍼 노광 방법
JP2009117877A (ja) * 2003-06-19 2009-05-28 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
JP2014029956A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Canon Inc 露光方法、露光装置及びデバイス製造方法
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2016132017A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2016136267A (ja) * 2006-09-01 2016-07-28 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9500960B2 (en) 2003-04-11 2016-11-22 Nikon Corporation Apparatus and method for maintaining immersion fluid in the gap under the projection lens during wafer exchange in an immersion lithography machine
US9632431B2 (en) 2004-02-02 2017-04-25 Nikon Corporation Lithographic apparatus and method having substrate and sensor tables
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
WO2019044489A1 (ja) * 2017-08-28 2019-03-07 キヤノン株式会社 駆動装置および撮像装置の制御方法
WO2023203612A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ
WO2023203614A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ
WO2023203613A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ
WO2023203611A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ

Cited By (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927505B2 (en) 2001-12-19 2005-08-09 Nikon Corporation Following stage planar motor
KR100516689B1 (ko) * 2002-04-22 2005-09-22 캐논 가부시끼가이샤 구동장치, 노광장치 및 디바이스제조방법
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9946163B2 (en) 2003-04-11 2018-04-17 Nikon Corporation Apparatus and method for maintaining immersion fluid in the gap under the projection lens during wafer exchange in an immersion lithography machine
US9500960B2 (en) 2003-04-11 2016-11-22 Nikon Corporation Apparatus and method for maintaining immersion fluid in the gap under the projection lens during wafer exchange in an immersion lithography machine
JP2010118687A (ja) * 2003-06-19 2010-05-27 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
JP2009117877A (ja) * 2003-06-19 2009-05-28 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
US9551943B2 (en) 2003-06-19 2017-01-24 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
US10191388B2 (en) 2003-06-19 2019-01-29 Nikon Corporation Exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2014078752A (ja) * 2003-06-19 2014-05-01 Nikon Corp 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
JP2016042187A (ja) * 2003-06-19 2016-03-31 株式会社ニコン 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
US10007188B2 (en) 2003-06-19 2018-06-26 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
JP2016106251A (ja) * 2003-06-19 2016-06-16 株式会社ニコン 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
JP4505675B2 (ja) * 2003-06-19 2010-07-21 株式会社ニコン 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
US8436979B2 (en) 2003-06-19 2013-05-07 Nikon Corporation Exposure apparatus, and device manufacturing method
US9810995B2 (en) 2003-06-19 2017-11-07 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
KR100585108B1 (ko) * 2003-11-14 2006-06-01 삼성전자주식회사 스캔 방식의 노광 장치를 이용한 웨이퍼 노광 방법
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US7016019B2 (en) 2003-12-16 2006-03-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9684248B2 (en) 2004-02-02 2017-06-20 Nikon Corporation Lithographic apparatus having substrate table and sensor table to measure a patterned beam
US9665016B2 (en) 2004-02-02 2017-05-30 Nikon Corporation Lithographic apparatus and method having substrate table and sensor table to hold immersion liquid
US9632431B2 (en) 2004-02-02 2017-04-25 Nikon Corporation Lithographic apparatus and method having substrate and sensor tables
US10139737B2 (en) 2004-02-02 2018-11-27 Nikon Corporation Lithographic apparatus and method having substrate and sensor tables
US10007196B2 (en) 2004-02-02 2018-06-26 Nikon Corporation Lithographic apparatus and method having substrate and sensor tables
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
JP2016136267A (ja) * 2006-09-01 2016-07-28 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JP2017010042A (ja) * 2006-09-01 2017-01-12 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JP2018151646A (ja) * 2006-09-01 2018-09-27 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2014029956A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Canon Inc 露光方法、露光装置及びデバイス製造方法
KR20160090243A (ko) * 2015-01-21 2016-07-29 가부시기가이샤 디스코 레이저 가공 장치
JP2016132017A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 株式会社ディスコ レーザー加工装置
KR102351840B1 (ko) 2015-01-21 2022-01-18 가부시기가이샤 디스코 레이저 가공 장치
WO2019044489A1 (ja) * 2017-08-28 2019-03-07 キヤノン株式会社 駆動装置および撮像装置の制御方法
US11719906B2 (en) 2017-08-28 2023-08-08 Canon Kabushiki Kaisha Driving apparatus
WO2023203612A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ
WO2023203614A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ
WO2023203613A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ
WO2023203611A1 (ja) * 2022-04-18 2023-10-26 ヤマハ発動機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工プログラム、記録媒体、半導体チップ製造方法および半導体チップ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100521704B1 (ko) 스테이지장치, 주사형 노광장치 및 방법, 그리고 이것으로제조된 디바이스
US7068350B2 (en) Exposure apparatus and stage device, and device manufacturing method
JP2000106340A (ja) 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置
US6894763B2 (en) Exposure apparatus and methods utilizing plural mask and object stages movable in opposite directions, and methods of producing devices using the same
US6538719B1 (en) Exposure apparatus and exposure method, and device and method for producing the same
US6721041B2 (en) Stage device and exposure apparatus
JP4345098B2 (ja) 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US6710850B2 (en) Exposure apparatus and exposure method
US20050151947A1 (en) Position measuring method, position control method, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
US20020075467A1 (en) Exposure apparatus and method
JP4029181B2 (ja) 投影露光装置
JP5455166B2 (ja) 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP2005276932A (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
JPH11224854A (ja) 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JPWO2004012245A1 (ja) 位置計測方法、位置制御方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP4078683B2 (ja) 投影露光装置及び投影露光方法並びに走査露光方法
JP2003324053A (ja) ステージ装置および露光装置
JPH11214302A (ja) 走査型露光装置及び走査露光方法
JPH11168063A (ja) ステージ装置、走査型露光装置及び露光方法
JP2003173960A (ja) 露光装置
JP2007221164A (ja) 投影露光装置及び投影露光方法並びに走査露光方法
JP2006032807A (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
JP2005044883A (ja) 露光方法及び露光装置、並びに基板処理システム
JPH11162828A (ja) 投影露光装置及び投影露光方法
JP2005064373A (ja) 露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050926

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050926

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20061226