JP4269610B2 - 露光装置及び露光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクを露光光で照明し、マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子や半導体素子等のマイクロデバイスはマスク上に形成されたパターンを基板（感光基板）上に転写するいわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置の構造例が下記の特許文献に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２１２２６６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４３６９３号公報
【特許文献３】
特開２０００−２６０６９１号公報
【特許文献４】
特開２００１−３０７９８３号公報
【特許文献５】
特開２０００−１００８９７号公報
【特許文献６】
特開２０００−１６４４９３号公報
【０００４】
上記特許文献に記載されているように、露光装置は、露光光の光路上に設けられマスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部と、露光処理本体部に対してマスクを搬送するマスク搬送系、露光処理本体部に対して感光基板を搬送する基板搬送系、露光装置の動作制御を行う制御系、及びこれらを収容するチャンバなど複数の周辺装置とを有している。露光処理本体部は露光光の光路上に設けられるものであって、マスクを支持するマスクステージと、感光基板を支持する基板ステージと、マスクを露光光で照明する照明光学系と、露光光で照明されたマスクのパターンを感光基板に投影する投影光学系とを備える。
【０００５】
従来において、露光装置は、露光装置製造工場において、上記各ステージ、光学系、及び搬送系などのそれぞれをユニットとして個別に製造し、これら各ユニットを組み立てて調整することにより製造されていた。ここで、調整工程には装置精度計測及び動作確認作業が含まれる。そして、露光装置製造工場で製造された露光装置を露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場に納品する際には、輸送しやすいように露光処理本体部と周辺装置とを分割して輸送し、デバイス製造工場において再度組み立てて調整し直すといったことが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来技術には以下に述べる問題が生じるようになった。
近年におけるデバイスを製造するための感光基板の大型化の要求に伴い露光装置も大型化する必要があるが、露光装置が大型化すると露光装置製造工場とデバイス製造工場との間の輸送が困難となる。この場合、露光装置を分割して輸送することが考えられる。従来、露光処理本体部と周辺装置とを分割して輸送しデバイス製造工場で組み立てることは装置精度上問題無いため行われていたが、露光処理本体部を分割して輸送し、デバイス製造工場で組み立てることは装置精度上不都合が生じるため、露光処理本体部は露光装置製造工場で製造された後、分割せずに一体で輸送せざるを得なかった。そのため、露光処理本体部を分割して輸送しデバイス製造工場で組み立てても装置精度を維持できる技術が必要となる。
【０００７】
また、上記従来技術では、露光装置の調整工程は、露光装置製造工場とデバイス製造工場とで２回行われる構成であり、デバイス製造工場に露光装置を据え付けるまでの工期が長期化するという問題も生じる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置が大型化しても円滑に輸送でき、しかも装置精度を維持しつつ据え付けるまでの工期を短期化できる露光装置及び露光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図２２に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＳＹＳ）は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置において、露光処理本体部（ＥＸ）は、機能別に分けられた複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対応して、該機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に動作を調整可能とする制御ユニット（ＡＣ、ＢＣ、ＣＣ）とを備え、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に動作を調整する調整パラメータを有し、制御ユニット（ＡＣ、ＢＣ、ＣＣ）は調整パラメータを記憶することを特徴とする。
本発明によれば、露光光が通過する露光処理本体部を複数の機能ブロックに分けるとともにこれら機能ブロックのそれぞれに動作を調整する制御ユニットを設ることにより、各機能ブロック毎に動作確認及び調整作業を行うことができる。露光処理本体部を輸送する際には機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を円滑に行うことができる。そして、機能ブロック毎に動作確認及び調整作業が可能であるので、例えば露光装置製造工場において各ブロック毎に調整作業を行えば、輸送先であるデバイス製造工場での組み立て後における調整作業を簡略もしくは省略できる。したがって、露光装置を据え付けるまでの工期を短期化できる。
【００１０】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する第１の機能ブロック（Ｂ）を製造する第１ブロック製造工程と、第１の機能ブロック（Ｂ）の状態を計測する計測工程と、露光処理本体部（ＥＸ）を構成するとともに第１の機能ブロック（Ｂ）に接続される第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を製造する第２ブロック製造工程とを有し、第２ブロック製造工程は、第１及び第２の機能ブロックを接続した際に所定の性能を発生するように、計測工程で計測した計測結果に基づいて第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を調整する調整値を求め、第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を製造することを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を第１の機能ブロックと第２の機能ブロックとに分割してそれぞれを接続する際、第１の機能ブロックの状態を計測し、この計測結果に基づいて第２の機能ブロックを調整するための調整値を求めて第２の機能ブロックを製造することにより、機能ブロック相互に誤差があってもこの誤差を調整値に基づいてキャンセルできる。したがって、露光処理本体部は所定の性能を発揮できる。
【００１１】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所で製造するブロック製造工程と、製造された機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所で調整する調整工程と、調整された機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所とは異なる第２の場所に輸送する輸送工程と、第２の場所で複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）どうしを結合する結合工程とを有し、結合工程は、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうち１つの機能ブロックの状態に基づいて、１つの機能ブロックに接続する他の機能ブロックの補正値を設定することを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を複数の機能ブロックで構成し、第１の場所において製造した機能ブロックを調整してから輸送することにより、第２の場所においてこれら機能ブロックどうしを結合する際、煩雑な調整作業を行うことなく所定の性能を発揮できる露光処理本体部を製造できる。したがって、露光装置を短期間のうちに第２の場所に据え付けることができる。
【００１２】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に製造及び機能調整し、機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に機能調整された複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）を露光装置（ＳＹＳ）の稼働場所に輸送し、稼働場所において、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）を結合することにより露光処理本体部（ＥＸ）を組み立てることを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を複数の機能ブロックで構成し、これら機能ブロック毎に製造及び機能調整することにより、露光装置の稼働場所においてこれら調整された機能ブロックどうしを結合するだけで所定の性能を発揮する露光装置を製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略正面図、図２は図１の側面図である。
図１及び図２において、露光装置ＳＹＳは、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光処理本体部ＥＸを有している。露光処理本体部ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。投影光学系ＰＬは複数（７つ）の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇにより構成され、本実施形態に係る露光装置ＳＹＳ（露光処理本体部ＥＸ）は、この投影光学系ＰＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを所定方向に同期移動しつつマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。
【００１４】
ここで、以下の説明において、水平面内においてマスクＭと感光基板Ｐとが同期移動する方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内において前記走査方向と直交する方向（非走査方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の軸線まわり方向を、それぞれθＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１５】
露光装置ＳＹＳは、露光光ＥＬの光路上に配置された前記露光処理本体部ＥＸと、この露光処理本体部ＥＸとは別に設けられ、マスクＭを搬送するマスク搬送系ＭＲと、感光基板Ｐを搬送する基板搬送系ＰＲとを有している。マスク搬送系ＭＲは露光処理本体部ＥＸのマスクステージＭＳＴに対してマスクＭを搬送するマスクローダ及びアンローダを含む。基板搬送系ＰＲは露光処理本体部ＥＸの基板ステージＰＳＴに対して感光基板Ｐを搬送する基板ローダ及びアンローダを含む。また、マスク搬送系ＭＲ及び基板搬送系ＰＲのそれぞれは、マスクＭ及び感光基板Ｐを搬送可能なロボットアームをそれぞれ有している。露光処理本体部ＥＸ、マスク搬送系ＭＲ、及び基板搬送系ＰＲはチャンバＣＨ内に収容され、パーティクル及びケミカル的にクリーン度を維持されている。そして、マスク搬送系ＭＲ、基板搬送系ＰＲ、及びチャンバＣＨは、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光処理本体部ＥＸに対する周辺装置を構成している。更に、露光装置ＳＹＳは、周辺装置として、チャンバＣＨ内の環境（例えば、温度など）の制御及び浄化を行う空調系、露光処理に関する操作入力や動作表示をする操作表示部、光学系や搬送系のモータその他のアクチュエータに冷却液を供給する液体温調系等を備えている。
【００１６】
露光処理本体部ＥＸは、機能別に複数の機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣに分けられている。露光処理本体部ＥＸは、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬを含む照明ブロックＡ、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴ及び露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを投影する投影光学系ＰＬを含む光学ブロックＢ、及び感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴを含むステージブロックＣを有している。照明ブロックＡは、この照明ブロックＡに対応して設けられ、照明ブロックＡの動作を調整可能とする照明制御ユニットＡＣを有している。光学ブロックＢは、この光学ブロックＢに対応して設けられ、光学ブロックＢの動作を調整可能とする光学制御ユニットＢＣを有している。ステージブロックＣは、このステージブロックＣに対応して設けられ、ステージブロックＣの動作を調整可能とするステージ制御ユニットＣＣを有している。そして、露光装置ＳＹＳは、これら各制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣに接続され、制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを制御することにより露光処理本体部ＥＸを制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、各制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを制御することで露光処理本体部ＥＸの動作をシーケンス制御する。制御装置ＣＯＮＴは露光装置ＳＹＳ全体の動作も制御可能である。
【００１７】
一方、マスクＭを搬送するマスク搬送系ＭＲもブロック化（ユニット化）されてマスク搬送ブロックＧを構成している。感光基板Ｐを搬送する基板搬送系ＰＲもブロック化（ユニット化）されて基板搬送ブロックＨを構成している。更に、チャンバＣＨはチャンバブロックを構成している。
【００１８】
図３は照明ブロックＡを示す概略斜視図である。図３において、照明光学系ＩＬを構成する光学素子はハウジング部１００に収容されており、これら光学素子及びハウジング部１００が一体化されて照明ブロックＡを構成している。図２及び図３に示すように、照明ブロックＡ（ハウジング部１００）は、下端部を設置面であるデバイス製造工場の床に設置し、Ｚ軸方向（鉛直方向）に延びる支柱部１０１と、支柱部１００の上端部より−Ｙ方向に梁り出た梁出部１０２と、梁出部１０２の−Ｙ側端部に接続し、露光光ＥＬの射出口を−Ｚ方向に向けた射出部１０３とを有している。この照明ブロックＡは、照明制御ユニットＡＣにより単独で駆動及び調整可能であるとともに、単独で搬送（輸送）可能である。ここで、照明光学系ＩＬは、不図示ではあるが、複数の光源と、複数の光源から射出された光束を一旦集合した後に均等分配して射出するライトガイドと、露光光ＥＬの光路上に進退可能に設けられ、マスクＭに対する露光光ＥＬの照度を調整するフィルタと、ライトガイドからの光束を均一な照度分布の光束（露光光）に変換するオプティカルインテグレータと、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬをスリット状に整形するための開口を有するブラインドと、ブラインドを通過した露光光ＥＬをマスクＭ上に結像するコンデンサレンズとを備えている。コンデンサレンズからの露光光ＥＬはマスクＭを複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光ＥＬとしては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）などが用いられる。なお、露光光ＥＬとしては、上記水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）の他に、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２ レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられてもよい。
【００１９】
そして、照明制御ユニットＡＣは、光源を駆動する動作、照度を調整するフィルタを露光光ＥＬの光路上に対して進退する動作、及びブラインドを駆動して開口を調整する動作等といった照明ブロックＡの駆動に関する動作を駆動装置を介して単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。例えば、照明制御ユニットＡＣは、光源を駆動し、射出される露光光ＥＬの照度分布の調整をフィルタ等を用いて単独で行うことができる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、光学ブロックＢは、コラム１上に設けられたマスクステージＭＳＴと、コラム１に支持されている投影光学系ＰＬとを備えている。投影光学系ＰＬは、上述したように、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇで構成されており、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰｌｇがＸ軸方向に並んで配置され、投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆがＸ軸方向に並んで配置されている。また、Ｘ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、Ｐｌｇと、Ｘ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとはＹ軸方向にずれて配置されており、全体で千鳥状に配置されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、隣合う投影光学モジュールどうし（例えば投影光学モジュールＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃ）をＹ軸方向に所定量変位させて配置されている。
【００２１】
図４は、光学ブロックＢを示す概略斜視図である。図４に示すように、コラム１は、マスクステージＭＳＴを支持する上部支持部１Ａと、上部支持部１Ａの４隅のそれぞれより下方に延びる脚部１Ｂと、脚部１Ｂの下端部に設けられ、後述するステージブロックＣの支持台１３の支持面に支持される下部支持部１Ｃとを有している。４つの脚部１Ｂのうち、Ｙ軸方向に並んだ脚部１Ｂどうしは接続部材１Ｄで接続されている。一方、４つの脚部１Ｂのうち、Ｘ軸方向に並んだ脚部１Ｂとうしは接続されておらず、コラム１のＸ軸方向における側部は大きく開口した構成となっており、開口部１０を形成している。
【００２２】
マスクステージＭＳＴは、コラム１上に設けられ、マスクＭを保持するマスクホルダ２と、コラム１上においてマスクホルダ２をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ３、３と、コラム１上に設けられ、Ｙ軸方向に移動するマスクホルダ２を案内する一対のガイド部４、４とを備えている。マスクホルダ２はバキュームチャックを介してマスクＭを保持する。マスクホルダ２の中央部にはマスクＭのパターン像が通過する開口部Ｋが形成されている。コラム１の上部支持部１Ａにもマスクホルダ２の開口部Ｋと連続する開口部が形成されている。リニアモータ３のそれぞれは、コラム１の上部支持部１ＡにおいてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子３Ａと、この固定子３Ａに対応して設けられ、連結部材を介してマスクホルダ２に固定された磁石ユニットからなる可動子３Ｂとを備えている。そして、これら固定子３Ａ及び可動子３Ｂによりムービングマグネット型のリニアモータ３が構成されており、可動子３Ｂが固定子３Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することでマスクホルダ２がＹ軸方向に移動する。ここで、固定子３Ａのそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリングによりコラム１に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則によりマスクホルダ２の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子３Ａが−Ｙ方向に移動する。この固定子３Ａの移動によりマスクホルダ２の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。ガイド部４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動するマスクホルダ２を案内するものであって、コラム１の上部支持部１ＡにおいてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、マスクホルダ２とガイド部４、４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、マスクホルダ２はガイド部４に対して非接触で支持されている。
【００２３】
図４には不図示であるが、図１に示すように、光学ブロックＢは、コラム１上に設けられ、マスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）のＸ軸方向における位置を検出するレーザ干渉計７を有している。マスクホルダ２のＸ軸方向の一端部には移動鏡８が設けられており、コラム１上には参照鏡９が設けられている。レーザ干渉計７は、移動鏡８にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡９にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡８及び参照鏡９それぞれからの反射光はレーザ干渉計７の受光部で受光され、レーザ干渉計７はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡９を基準とした移動鏡８の位置（座標）を検出する。移動鏡８の位置を検出することによりマスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）のＸ軸方向における位置が検出される。不図示ではあるが、光学ブロックＢは、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における位置検出に用いられる移動鏡及び参照鏡と、これら移動鏡及び参照鏡にレーザビームを照射可能なＹ軸方向位置検出用のレーザ干渉計とを備えている。
【００２４】
そして、光学制御ユニットＢＣは、リニアモータ３をはじめとする各駆動装置を介してマスクホルダ２を駆動する動作、及びレーザ干渉計によるマスクホルダ２の位置検出動作等といった光学ブロックＢの駆動に関する動作を単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。更に、光学ブロックＢは単独で輸送可能である。例えば、光学制御ユニットＢＣは、光学ブロックＢを他のブロックと接続しない状態で、レーザ干渉計でマスクホルダ２の位置を検出し、この検出結果に基づいてリニアモータ３等の駆動装置を介してマスクホルダ２（マスクＭ）の位置を制御することが可能である。更に、光学制御ユニットＢＣは、例えばアクチュエータ（駆動装置）の制御性やセンサの直線性の調整を単独で行うことができる。
【００２５】
また、図１に示すように、光学ブロックＢのうちコラム１の上部支持部１Ａの下面には基板ステージＰＳＴに支持された感光基板Ｐの表面（被露光面）のＺ軸方向における位置を検出するＡＦ検出系１１が設けられている。ＡＦ検出系１１は複数設けられており、感光基板Ｐ表面の複数点におけるＺ軸方向の位置を検出可能である。これにより、ＡＦ検出系１１は感光基板ＰのＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の位置（姿勢）を検出可能である。また、投影光学系ＰＬの鏡筒の側面の所定位置には、後述する基板ステージＰＳＴのＸＹ方向を位置検出するためのレーザ干渉計の検出動作で用いられる参照鏡１２が設けられている。更に、不図示ではあるが、光学ブロックＢには、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行うアライメント光学系も設けられている。
【００２６】
図５は投影光学系ＰＬのうち１つの投影光学モジュールＰＬｆを示す概略構成図である。なお、他の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｅ、ＰＬｇも投影光学モジュールＰＬｆと同様の構成である。また、本実施形態において、投影光学系ＰＬ（投影光学モジュール）は等倍正立系の光学系である。図５において、投影光学モジュールＰＬｆは、シフト調整機構２３と、二組の反射屈折型光学系２４、２５と、像面調整機構２０と、不図示の視野絞りと、スケーリング調整機構２７とを備えている。
【００２７】
マスクＭを透過した光束は、シフト調整機構２３に入射する。シフト調整機構２３は、Ｘ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板２３Ａと、Ｙ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板２３Ｂと有している。平行平面ガラス板２３Ａはモータなどの駆動装置４０ＡによりＸ軸まわりに回転し、平行平面ガラス板２３Ｂはモータなどの駆動装置４０ＢによりＹ軸まわりに回転する。平行平面ガラス板２３ＡがＸ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＹ軸方向にシフトし、平行平面ガラス板２３ＢがＹ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＸ軸方向にシフトする。駆動装置４０Ａ，４０Ｂの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣによりそれぞれ独立して制御されるようになっている。駆動装置４０Ａ，４０Ｂのそれぞれは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、平行平面ガラス板２３Ａ，２３Ｂのそれぞれを所定速度で所定量（所定角度）回転する。シフト調整機構２３を透過した光束は、１組目の反射屈折型光学系２４に入射する。
【００２８】
反射屈折型光学系２４は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム（補正機構）２８と、レンズ２９と、凹面鏡３０とを備えている。直角プリズム２８はＺ軸まわりに回転可能に設けられており、モータなどの駆動装置４１ＡによりＺ軸まわりに回転する。直角プリズム２８がＺ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＺ軸まわりに回転する。すなわち、直角プリズム２８はローテーション調整機構としての機能を有している。駆動装置４１Ａの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣにより制御されるようになっている。駆動装置４１Ａは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、直角プリズム２８を所定速度で所定量（所定角度）回転する。反射屈折型光学系２４により形成されるパターンの中間像位置には不図示の視野絞りが配置されている。視野絞りは、感光基板Ｐ上における投影領域を設定するものである。本実施形態において、視野絞りは台形状の開口を有し、この視野絞りにより感光基板Ｐ上の投影領域が台形状に規定される。視野絞りを透過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２５に入射する。
【００２９】
反射屈折型光学系２５は、反射屈折型光学系２４と同様に、ローテーション調整機構としての直角プリズム（補正機構）３１と、レンズ３２と、凹面鏡３３とを備えている。直角プリズム３１もモータなどの駆動装置４１Ｂの駆動によりＺ軸まわりに回転するようになっており、回転することで感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像をＺ軸まわりに回転する。駆動装置４１Ｂの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣにより制御されるようになっており、駆動装置４１Ｂは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、直角プリズム３１を所定速度で所定量（所定角度）回転する。
【００３０】
反射屈折型光学系２５から射出した光束は、スケーリング調整機構（補正機構）２７を通り、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターンの像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構２７は、図５のようにレンズをＺ軸方向に移動させたり、又は３枚のレンズ構成で例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズから構成され、凹レンズと凹レンズとの間に位置する凸レンズをＺ軸方向に移動させることにより、マスクＭのパターンの像の倍率（スケーリング）調整を行うようになっている。図５の場合、凸レンズは駆動装置４２により移動するようになっており、駆動装置４２は光学制御ユニットＢＣにより制御される。駆動装置４２は光学制御ユニット４２の制御に基づいて、凸レンズを所定速度で所定量移動させる。なお、凸レンズは、両凸レンズでも平凸レンズでもよい。
【００３１】
二組の反射屈折型光学系２４，２５の間の光路上には、投影光学モジュールの結像位置及び像面の傾斜を調整する像面調整機構２０が設けられている。像面調整機構２０は反射屈折型光学系２４による中間像が形成される位置近傍に設けられている。すなわち、像面調整機構２０はマスクＭ及び感光基板Ｐに対してほぼ共役な位置に設けられている。像面調整機構２０は、第１光学部材２１と、第２光学部材２２と、第１光学部材２１及び第２光学部材２２を非接触状態に支持する不図示のエアベアリングと、第２光学部材２２に対して第１光学部材２１を移動する駆動装置４３、４４とを備えている。第１光学部材２１及び第２光学部材２２のそれぞれはくさび状に形成され露光光ＥＬを透過可能なガラス板であり、一対のくさび型光学部材を構成している。露光光ＥＬはこの第１光学部材２１及び第２光学部材２２のそれぞれを通過する。駆動装置４３、４４の駆動量及び駆動速度、すなわち第１光学部材２１と第２光学部材２２との相対的な移動量及び移動速度は光学制御ユニットＢＣにより制御される。
【００３２】
図６は、第２光学部材２２に対して第１光学部材２１をＹ軸方向にスライドした際に投影光学モジュール（投影光学系）の結像位置が変化する様子を説明する図である。図６に示すように、第１光学部材２１は、光入射面としての第１入射面２１ａと、この第１入射面２１ａに対して斜めに交わる光射出面としての第１射出面２１ｂとを有している。また、第２光学部材２２は、第１光学部材２１の第１射出面２１ｂに対向するように設けられこの第１射出面２１ｂと略平行な光入射面としての第２入射面２２ａと、第１光学部材２１の第１入射面２１ａに対して略平行な光射出面としての第２射出面２２ｂとを有している。そして、第１光学部材を破線で示す位置（符号２１’参照）から、実線で示す位置（符号２１参照）にスライドすることにより、第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法（厚さ）が変更する。すると、結像位置は距離δだけ変更する。すなわち、図６に示すように、第１光学部材２１が−Ｙ側に移動して第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法が大きくなると、結像位置は−Ｚ側にシフトする。一方、相対寸法が小さくなると、結像位置は＋Ｚ側にシフトする。したがって、第１光学部材２１を第２光学部材２２に対してＹ軸方向にスライドすることにより、像面調整機構２０は投影光学系ＰＬ（投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇ）それぞれの結像位置を調整することができる。
【００３３】
図７は、駆動装置４３、４４を用いて第１光学部材２１を第２光学部材２２に対して移動した際の像面の位置を説明するための模式図である。図７（ａ１）に示すように、第１光学部材２１を破線で示す位置（符号２１’参照）から実線で示す位置（符号２１参照）まで第２光学部材２２に対してＹ軸方向にスライド移動することにより、図７（ａ２）に示すように、パターンの像面の位置はＺ軸方向、すなわち像面と直交する方向に移動する。図７（ａ１）に示す例では、第１光学部材２１が＋Ｙ側に移動することにより第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は小さくなるため、像面は＋Ｚ側に移動する。ここで、像面のＺ軸方向における移動量δは駆動装置４３（４４）の駆動量（補正量）に基づく。駆動装置４３（４４）の駆動量と像面のＺ軸方向における移動量δとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は光学制御ユニットＢＣに記憶される。
【００３４】
図７（ｂ１）に示すように、第１光学部材２１を破線で示す位置（符号２１’参照）から実線で示す位置（符号２１参照）まで、第２光学部材２２に対してＺ軸回りに回転することにより、すなわち、一対のくさび型光学部材である第１、第２光学部材２１，２２を、これを貫通する光路の光軸回りに相対的に回転することにより、図７（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸ軸とＹ軸とでなるＸＹ平面に対して傾斜する（Ｙ軸回りに回転する）。つまり、第１光学部材２１を第２光学部材２２に対して回転することにより、図７（ｂ１）に示すように、像面調整機構２０のうち、＋Ｘ側端部における第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は小さくなり、一方、−Ｘ側端部における第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は大きくなる。そして、この相対寸法は、＋Ｘ側端部から−Ｘ側端部に亘って連続的に変化するため、図７（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸＹ平面に対して傾斜する。ここで、像面のＸ軸に対する回転量ｒは、駆動装置４３（４４）の駆動量（補正量）に基づく。駆動装置４３（４４）の駆動量と像面のＸ軸に対する回転量ｒとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は光学制御ユニットＢＣに記憶される。
【００３５】
そして、光学制御ユニットＢＣは、駆動装置４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、４２、４３、４４を単独で駆動可能であるとともに、これら駆動装置を介して感光基板Ｐ上でのマスクＭのパターンの結像特性（シフト、スケーリング、ローテーション、像面位置、及び像面傾斜）を単独で調整可能とする。
【００３６】
ここで、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを構成する光学素子及び上記各駆動装置は鏡筒内に収容されており、駆動装置は鏡筒外部より操作可能となっている。したがって、投影光学系（投影光学モジュール）の結像特性の調整は、例えば作業者が鏡筒内部にアクセスすることなく実施可能であり、作業者がアクセスすることに生じる光学素子の温度変化の発生を抑制できる。
【００３７】
図１及び図２に示すように、ステージブロックＣは、支持台１３上に設けられた基板ステージＰＳＴを備えている。基板ステージＰＳＴは感光基板Ｐを吸着保持する基板ホルダ１４を有している。そして、支持台１３の支持面上に光学ブロックＢのコラム１の下部支持部１Ｃが支持される。ステージブロックＣは、支持台１３上に設けられ、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダ１４）のＸ軸方向における位置を検出するレーザ干渉計１５を有している。基板ホルダ１４のＸ軸方向の一端部には移動鏡１６が設けられており、投影光学系ＰＬの鏡筒のうちレーザ干渉計１４と対向する位置には参照鏡１２が設けられている。レーザ干渉計１５は、移動鏡１６にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡１２にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡１６及び参照鏡１２それぞれからの反射光はレーザ干渉計１５の受光部で受光され、レーザ干渉計１５はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡１２を基準とした移動鏡１６の位置（座標）を検出する。移動鏡１６の位置を検出することにより基板ステージＰＳＴ（基板ホルダ１４）のＸ軸方向における位置が検出される。また、ステージブロックＣは、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における位置検出に用いられる移動鏡及び参照鏡と、これら移動鏡及び参照鏡にレーザビームを照射可能なＹ軸方向位置検出用のレーザ干渉計とを備えている。
【００３８】
図８は、ステージブロックＣを示す概略斜視図である。図８に示すように、ステージブロックＣは、支持台１３と、支持台１３上においてＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能な基板ホルダ１４を有する基板ステージＰＳＴとを備えている。基板ホルダ１４は感光基板Ｐを真空吸着保持する。基板ホルダ４の＋Ｘ側端部にはＹ軸方向に延びるようにＸ軸方向位置検出用の移動鏡１６が設けられ、−Ｙ側端部にはＸ軸方向に延びるようにＹ軸方向位置検出用の移動鏡１７が設けられている。基板ステージＰＳＴは、支持台１３上において基板ホルダ１４をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ５０、５０と、支持台１３上に設けられ、Ｙ軸方向に移動する基板ホルダ１４を案内する一対のガイド部５１、５１と、基板ホルダ１４をＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するガイドステージ５２と、ガイドステージ５２に設けられ、基板ホルダ１４をＸ軸方向に移動可能なリニアモータ５３とを備えている。リニアモータ５０のそれぞれはガイドステージ５２の長手方向両端に設けられており、ガイドステージ５２を基板ホルダ１４とともにＹ軸方向に移動する。支持台１３は設置面である床上に防振ユニット１８を介してほぼ水平に支持される。なお、図８では防振ユニット１８を支持台１３の４隅に配置するようにしているが、支持台１３上の重量分布に応じて４個から、６個、８個と増設するようにしてもよい。
【００３９】
リニアモータ５３は、ガイドステージ５２にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子５３Ａと、この固定子５３Ａに対応して設けられ、基板ホルダ１４に固定された磁石ユニットからなる可動子（基板ホルダ１４の下方に設けられており図８には図示されていない）とを備えている。これら固定子５３Ａ及び可動子によりムービングマグネット型のリニアモータ５３が構成されており、可動子が固定子５３Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ホルダ１４がＸ軸方向に移動する。ここで、基板ホルダ１４はガイドステージ５２に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ホルダ１４はガイドステージ５２に非接触支持された状態でリニアモータ５３によりＸ軸方向に移動する。
【００４０】
リニアモータ５０のそれぞれは、ガイドステージ５２の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる可動子５０Ｂと、この可動子５０Ｂに対応して設けられコイルユニットからなる固定子５０Ａとを備えている。なお、図８中、手前側（＋Ｘ側）の固定子は図示されていない。これら固定子５０Ａ及び可動子５０Ｂによりムービングマグネット型のリニアモータ５０が構成されており、可動子５０Ｂが固定子５０Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することでガイドステージ５２がＹ軸方向に移動する。また、リニアモータ５０、５０のそれぞれの駆動を調整することでガイドステージ５２はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このリニアモータ５０、５０により基板ホルダ１４がガイドステージ５２とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。更に、基板ステージＰＳＴは基板ホルダ１４をＺ軸方向に所定ストロークで移動する駆動装置を備えている。更に、基板ホルダ１４はθＸ及びθＹ方向にも移動可能となっている。
【００４１】
そして、ステージ制御ユニットＣＣは、リニアモータをはじめとする各駆動装置を介して基板ホルダ１４を駆動する動作、レーザ干渉計による基板ホルダ１４の位置検出動作等といったステージブロックＣの駆動に関する動作を単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。更に、ステージブロックＣは単独で輸送可能である。例えば、ステージ制御ユニットＣＣは、ステージブロックＣを他のブロックと接続しない状態で、レーザ干渉計で基板ホルダ４の位置を検出し、この検出結果に基づいてリニアモータ等の駆動装置を介して基板ホルダ１４（感光基板Ｐ）の位置を制御することが可能である。更に、ステージ制御ユニットＣＣは、例えばアクチュエータの制御性やセンサの直線性の調整を単独で行うことができる。
【００４２】
次に、上述した構成を有する露光装置の製造方法について説明する。本実施形態に係る露光装置の製造方法は、図９に示すように、露光処理本体部ＥＸを構成する前記照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣのそれぞれを露光装置を製造する露光装置製造工場内（第１の場所）で製造するブロック製造工程と、製造した各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれを露光装置製造工場で調整する調整工程と、調整したブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれを露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場内（第２の場所、稼働場所）に輸送する輸送工程と、デバイス製造工場でブロックＡ、Ｂ、及びＣどうしを結合する結合工程とを有する。なお、以下の説明では、照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣに関して説明するが、露光処理本体部ＥＸの周辺装置であるマスク搬送ブロックＧ及び基板搬送ブロックＨ、あるいはチャンバブロックのそれぞれも露光装置製造工場内において製造及び調整され、デバイス製造工場に輸送されて結合される。
【００４３】
≪ブロック製造工程≫
ブロック製造工程では、複数の部品を組み立てることにより各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれが製造される。各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれにはこれらブロック毎に動作を調整可能とする制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣが設けられる。
【００４４】
ブロック製造工程において、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれは、輸送工程で輸送可能な大きさを上限として製造される。すなわち、輸送工程における輸送機（温調付エアーサスペンション式トラック等）が輸送可能な大きさ及び重量となるように、つまり、輸送機の最大積載量以下となるように、露光処理本体部ＥＸを構成する各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれの大きさ及び重量が設定される。あるいは、デバイス製造工場内に搬入する際、デバイス製造工場の入口から搬入可能な大きさ、デバイス製造工場内における輸送装置（リフタやエレベータ等）で輸送可能な大きさ（重量）に各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが設定され、製造される。こうすることにより、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣは輸送工程において円滑に輸送される。
【００４５】
あるいは、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣは、これらブロックを構成する部品を加工する加工装置の加工限界を上限として製造される。すなわち、例えばコラム１を成形する成形装置の加工限界に基づいてコラム１の大きさが設定され、設定されたコラム１の大きさに基づいて光学ブロックＢが製造される。
【００４６】
≪調整工程≫
調整工程では、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣの制御のもとで個別に動作を調整される。以下、各ブロックのそれぞれの調整工程における装置構成の一例について説明する。
図１０は、照明光学系ＩＬを含む照明ブロックＡの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。照明ブロックＡは照明駆動装置ＡＤを有している。照明駆動装置ＡＤの駆動は照明制御ユニットＡＣにより制御される。ここで、照明駆動装置ＡＤは、光源を点灯する点灯装置、ブラインドを駆動するブラインド駆動部、及び照度を調整するフィルタを露光光の光路上に対して進退するフィルタ駆動部等を含むものであり、以下の説明では簡単のため照明駆動装置ＡＤと適宜称する。照明ブロックＡの射出部１０３下方には照度検出装置６０が配置される。そして、照明ブロックＡの調整工程では、照明光学系ＩＬより射出した露光光（照明光）ＥＬを照度検出装置６０で検出し、照明ブロックＡの照明光の照度均一性、及びテレセントリシティーを計測する。本実施形態では、複数（７つ）の投影光学モジュールに対応して、照明光学系も複数（７つ）の照明モジュールを有しているため、各照明モジュール間照度差、１つの照明モジュール内における照度均一性（モジュール内走査方向に発生する照度むら）、及び各照明モジュールのテレセントリシティーが計測される。そして、この計測結果に基づいて照度均一性及びテレセントリシティーに関する調整作業が行われる。照明制御ユニットＡＣには、照明光学系の照度分布に関する情報、及び照度分布を調整するための調整パラメータが記憶される。
【００４７】
図１１は、投影光学系ＰＬ及びマスクステージＭＳＴを含む光学ブロックＢの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。光学ブロックＢは光学駆動装置ＢＤを有している。光学駆動装置ＢＤの駆動は光学制御ユニットＢＣにより制御される。ここで、光学駆動装置ＢＤは、マスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）を駆動するリニアモータ及び投影光学系ＰＬの光学素子を駆動する駆動装置を含むものであり、以下の説明では簡単のため光学駆動装置ＢＤと適宜称する。光学ブロックＢはコラム１を介してテスト用基板ステージＳＴを載置している支持台１３Ｔに支持される。テスト用基板ステージＳＴはステージブロックＣの基板ステージＰＳＴと同様、Ｚ軸方向への移動は可能であるが、基板ステージＰＳＴに比べて水平方向（ＸＹ方向）へのストロークが短く比較的簡易な構成を有する。また、マスクステージＭＳＴの上方には、照明ブロックＡの照明光学系ＩＬよりも簡易な構成を有するテスト用照明系ＩＬＴが配置される。
【００４８】
光学ブロックＢの調整工程では、投影光学系ＰＬの結像特性（シフト、スケーリング、ローテーション、像面位置、像面傾斜）調整、照度分布調整、及びステージ調整が行われる。結像特性調整には複数の投影光学モジュールの投影領域の配列（像配列）の調整などが含まれる。照度分布調整には、複数（７つ）の投影光学モジュール間照度差、１つの投影光学モジュール内における照度均一性の調整などが含まれる。また、ステージ調整には、マスクステージＭＳＴの動特性（振動モード等）、位置決め精度、走査移動時の等速精度及び整定時間、駆動装置の制御性、及びセンサの直線性の調整などが含まれる。以下、光学ブロックＢの調整工程の一例について説明する。
【００４９】
光学ブロックＢの結像特性の調整工程では、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬの結像特性の計測及び調整工程が行われる。結像特性の計測工程では、テスト用基板ステージＳＴで感光基板Ｐを支持するとともにマスクステージＭＳＴでマスクＭを支持し、テスト用照明系ＩＬＴによりマスクＭをテスト用露光光で照明し、マスクＭのパターンをテスト用基板ステージＳＴに支持されている感光基板Ｐに露光する。そして、感光基板Ｐに対して現像処理を施し、感光基板Ｐに形成された線幅パターンを計測することにより、投影光学系ＰＬの結像特性が計測される。この計測結果に基づき、光学制御ユニットＢＣは、図５を用いて説明した投影光学系ＰＬ（投影光学モジュール）の各調整機構２０、２３、２８、３１、及び２７を適宜駆動し、結像特性を調整する。光学制御ユニットＢＣには、このときの結像特性に関する情報、及び結像特性を調整するための調整パラメータ（駆動装置の駆動量等）が記憶される。具体的には、例えばシフト調整機構２３の駆動量及び及びこのときの像面位置に関する情報が記憶される。なお、ここでは、感光基板Ｐに投影光学系ＰＬを介した露光光を照射し、このときのパターン形状計測結果に基づいて結像特性を計測しているが、照度センサを基板ステージ上に配置し、投影光学系ＰＬを介した露光光の照度を計測し、この計測結果に基づいて結像特性を計測するようにしてもよい。
【００５０】
光学ブロックＢの照度分布の調整工程では、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬの照度分布の計測及び調整工程が行われる。照度分布の計測工程では、基板ステージ上に照度センサを設け、この照度センサを用いて計測する。そして、この計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの照度分布の調整が行われる。光学制御ユニットＢＣには、このときの照度分布に関する情報、及び照度分布を調整するための調整パラメータが記憶される。
【００５１】
光学ブロックＢのマスクステージＭＳＴの調整工程では、マスクホルダ２の位置検出に用いる移動鏡８はマスクホルダ２上に設けられ、参照鏡９はコラム１上に設けられているため、光学制御ユニットＢＣは、レーザ干渉計７により移動鏡８にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡９にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡８及び参照鏡９それぞれからの反射光はレーザ干渉計７の受光部で受光され、レーザ干渉計７はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡９を基準とした移動鏡８の位置（座標）を検出する。移動鏡８の位置を検出することによりマスクホルダ２（マスクステージＭＳＴ）のＸ軸方向における位置が検出される。そして、光学制御ユニットＢＣは、駆動装置でマスクホルダ２を移動しつつレーザ干渉計７によりマスクホルダ２の位置をモニタすることで、マスクステージＭＳＴの位置決め精度や動特性を計測する。そして、この計測結果に基づいて駆動装置ＢＤなどが調整される。レーザ干渉計７、移動鏡８、及び参照鏡９は１つのブロック内に設けられているため、光学ブロックＢのステージ調整工程は、光学制御ユニットＢＣの制御のもとで独立して行われる。そして、光学制御ユニットＢＣには、マスクステージＭＳＴを調整するための調整パラメータが記憶される。なお、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における調整も同様に行われる。
【００５２】
図１２は、基板ステージＰＳＴを含むステージブロックＣの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。ステージブロックＣはステージ駆動装置ＣＤを有している。ステージ駆動装置ＣＤの駆動はステージ制御ユニットＣＣにより制御される。ここで、ステージ駆動装置ＣＤは、基板ホルダ１４をＸＹ方向、Ｚ軸方向、及びθＸ、θＹ方向に駆動する駆動装置を含むものであり、以下の説明では簡単のためステージ駆動装置ＣＤと適宜称する。
【００５３】
ステージブロックＣの調整工程では、ステージ調整が行われる。ステージ調整には、基板ステージＰＳＴの動特性（振動モード等）、位置決め精度、走査移動時の等速精度及び整定時間、駆動装置の制御性、及びセンサの直線性の調整などが含まれる。ここで、基板ホルダ１４の位置検出のために用いられる参照鏡１２は光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの鏡筒に設けられており、ステージブロックＣには設けられていない。そこで、ステージブロックＣの調整工程においては、仮の参照鏡である仮基準部材１２Ｔが用いられる。ステージ制御ユニットＣＣは、レーザ干渉計１５より移動鏡１６にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに仮基準部材１２Ｔにレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡１６及び仮基準部材１２Ｔそれぞれからの反射光はレーザ干渉計１５の受光部で受光され、レーザ干渉計１５はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、仮基準部材１２Ｔを基準とした移動鏡１６の位置（座標）を検出する。移動鏡１６の位置を検出することにより基板ホルダ１４（基板ステージＰＳＴ）のＸ軸方向における位置が検出される。そして、ステージ制御ユニットＣＣは、駆動装置ＣＤで基板ホルダ１４を移動しつつレーザ干渉計１５により基板ホルダ１４の位置をモニタすることで、基板ステージＰＳＴの位置決め精度や動特性を計測する。そして、この計測結果に基づいて駆動装置ＣＤなどが調整される。そして、ステージ制御ユニットＣＣには、基板ステージＰＳＴを調整するための調整パラメータが記憶される。なお、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における調整も同様に行われる。
【００５４】
以上、各ブロックの調整手順について説明した。
ところで、ステージブロックＣを製造するに際し、例えば基板ステージのＺ軸方向におけるストローク（調整値）を、投影光学系ＰＬの結像特性の計測結果に基づいて設定することができる。例えば、図１３の模式図に示すように、像面調整機構２０の調整により設定された投影光学系ＰＬの像面位置に基づいて、像面が基板ステージＰＳＴのＺ軸方向におけるストロークにおさまるように、基板ステージのストローク及びストローク中心位置が設定される。このように、図１４に示すフローチャート図のように、光学ブロック（第１の機能ブロック）Ｂの結像特性（状態）を計測し、この光学ブロックＢに接続するステージブロック（第２の機能ブロック）Ｃを製造する際に、投影光学系ＰＬの像面と基板ステージ上の感光基板Ｐ表面とが合致するように光学ブロックＢの結像特性の計測結果に基づいてステージブロックＣの基板ステージのＺ軸方向へのストローク（調整値）を設定し、この設定した調整値に基づいてステージブロックＣの製造を行う。こうすることにより、光学ブロックＢとステージブロックＣとを分けてデバイス製造工場に輸送し、結合する構成であっても、投影光学系ＰＬの像面位置と基板ステージＰＳＴ上の感光基板Ｐの表面とを円滑に合致することができる。もちろん、Ｚ軸方向だけでなく、投影光学系の各調整機構による投影光学系の像面位置に応じて、例えば基板ステージのθＸ及びθＹ方向（チルト方向）における移動ストロークを設定するようにしてもよい。
【００５５】
更に、照明ブロックＡを製造するに際し、例えば照明光学系ＩＬの照度分布（調整値）を、投影光学系ＰＬを介した感光基板Ｐ上での照度分布の計測結果に基づいて設定することができる。例えば、図１５に示す模式図のように、投影光学系ＰＬを介した露光光の照度が低い領域に対応する照明光学系ＩＬの照明領域における照度を高く設定して照明ブロックＡを製造することにより、感光基板Ｐ上においては良好な照度均一性を得ることができる。このように、図１６に示すフローチャート図のように、光学ブロック（第１の機能ブロック）Ｂの照度分布（状態）を計測し、この光学ブロックＢに接続する照明ブロック（第２の機能ブロック）Ａを製造する際に、投影光学系ＰＬの照度分布が均一になるように、光学ブロックＢの照度分布の計測結果に基づいて照明ブロックＡの照明光学系ＩＬの照度分布（調整値）を設定し、この設定した調整値に基づいて照明ブロックの製造を行う。こうすることにより、光学ブロックＢと照明ブロックＡとを分けてデバイス製造工場に輸送し、結合する構成であっても、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬを介した露光光で感光基板Ｐを露光するに際し、感光基板Ｐ上において良好な照度均一性を得ることができる。なお、ここでは、投影光学系ＰＬの照度分布を予め計測し、この計測結果に基づいて、感光基板Ｐ上における照度むらをキャンセルするように照明光学系ＩＬの照度分布を調整するように説明したが、逆に、照明光学系ＩＬの照度分布を予め計測し、この計測結果に基づいて、感光基板Ｐ上における照度むらをキャンセルするように投影光学系ＰＬの照度分布を調整するようにしてもよい。
【００５６】
また、図１７に示すフローチャート図のように、照明ブロックＡ及び光学ブロックＢのそれぞれを製造した後、調整工程において、光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの照度分布（状態）を計測し、この計測結果に基づいて、光学ブロックＢに接続される照明ブロックＡに対する照度に関する補正量を求め、この補正量に基づいて照明ブロックＡの照度分布を調整するようにしてもよい。これにより、光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの照度分布が不均一であっても、投影光学系ＰＬの照度分布に応じて照明光学系ＥＬの照度分布が設定されているので、照明ブロックＡと光学ブロックＢとをドッキングした際も煩雑な照度調整を行うことなく感光基板Ｐ上において均一な照度を得ることができる。
【００５７】
≪輸送工程≫
輸送工程では、ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれが所定の輸送機、例えば温調付エアーサスペンション式トラックにより輸送される。トラックの荷台は密閉された空間を有し、ブロックはこの空間に配置されて輸送される。ここで、輸送の際には、ブロックのそれぞれを不純物質を通さずにしかもアウトガスの発生の少ない材料からなるシートにより梱包して輸送することが好ましい。また、トラックの荷台の前記空間を化学的にクリーンな気体、例えばドライエアなどにより満たし、輸送時におけるブロックの清浄度を維持することが好ましい。
【００５８】
≪結合工程≫
デバイス製造工場にブロックＡ、Ｂ、及びＣが輸送されたら、これらブロックどうしを結合する工程が行われる。
ブロックどうしを結合する際には、まず、図１８（ａ）に示すように、デバイス製造工場内（第２の場所）において、光学ブロックＢがキャスター７０上に載置され、所定の位置に配置される。次いで、図１８（ｂ）に示すように、光学ブロックＢのコラム１のうち開口部１０が設けられていない側部に架台７１が接続され、光学ブロックＢは架台７１を介して床（設置面）上に支持される。そして、架台７１で光学ブロックＢを支持した状態でキャスター７０が除かれる。これにより、架台７１に支持された状態の光学ブロックＢの下方には空間７２が形成される。
【００５９】
次いで、図１９（ａ）に示すように、光学ブロックＢの下方に設けられた空間７２に、ステージブロックＣが配置される。ステージブロックＣは、光学ブロックＢのうち開口部１０が設けられている側から、光学ブロックＢに対してＹ軸方向に沿ってスライド移動することにより配置される。こうして、図１９（ｂ）に示すように、ステージブロックＣの支持台１３上に光学ブロックＢのコラム１が支持されることで、光学ブロックＢとステージブロックＣとが結合（ドッキング）される。光学ブロックＢとステージブロックＣとを結合するに際し、光学ブロックＢに対してステージブロックＣをスライド移動することにより結合するようにしたので、結合時にクレーン等の大型装置を用いることなく比較的小さいスペースで結合作業を行うことができる。したがって、デバイス製造工場の設置スペースに制約されずに作業性良く結合作業を行うことができる。
【００６０】
ここで、図１９において、光学ブロックＢとステージブロックＣとを結合するに際し、各ブロックＢ、Ｃどうしの長手方向が略直交するように互いに結合されるようになっている。すなわち、光学ブロックＢはＸ軸方向を長手方向に設定されており、ステージブロックＣはＹ軸方向を長手方向に設定されている。このように、各ブロックＢ、Ｃどうしの長手方向を略直交するように互いに結合することにより、露光処理本体部ＥＸの設置面積をコンパクト化できる。
【００６１】
そして、図２０に示すように、照明ブロックＡが床（設置面）上の所定の位置に設置され、照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣのそれぞれが結合（ドッキング）され、露光処理本体部ＥＸとなる。照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣは結合されることにより機械的及び光学的に接続する。なお、図１に示した搬送ブロックＧ、Ｈ、及びチャンバブロックＣＨも結合される。ここで、照明ブロックＡは、光学ブロックＢ及びステージブロックＣとは独立して設けられ、照明ブロックＡと床との間には不図示の防止ユニットが設けられている。したがって、床から照明ブロックＡに対して伝わる振動は防振ユニットにより吸収される。同様に、ステージブロックＣの下部には防振ユニット１８が設けられているため、床（設置面）からステージブロックＣ及び光学ブロックＢに対して伝わる振動は防振ユニット１８で吸収される。
【００６２】
各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが結合されたら、これら各ブロックに対応して設けられた制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣのそれぞれに対して制御装置ＣＯＮＴが接続される。制御装置ＣＯＮＴは制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを介して各ブロックＡ、Ｂ、及びＣを制御する。
【００６３】
光学ブロックＢとステージブロックＣとが結合されたら、光学ブロックＢのＡＦ検出系１１がステージブロックＣの基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置（状態）を検出する。すなわち、ＡＦ検出系１１により、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相互の位置誤差が検出される。制御装置ＣＯＮＴは、この位置誤差を補正する補正量を設定し、記憶する。そして、設定した補正値に基づいて、基板ステージＰＳＴの調整作業が行われる。具体的には、例えば図２１に示すように、投影光学系ＰＬのＺ軸方向に関する像面位置が、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向に関する初期設定ストローク（露光装置製造工場で設定されたストローク）内におさまっていなかったら、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの像面位置が基板ステージＰＳＴのストローク内におさまるように、ストロークの中心位置をＺ軸方向に所定量シフトする（あるいはストロークを大きくする）。ここで、投影光学系ＰＬの像面位置に関する情報は光学制御ユニットＢＣに記憶されいるため、制御装置ＣＯＮＴは前記ＡＦ検出系１１の検出結果と前記記憶されている像面位置に関する情報とに基づいて、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置とを合致することができる。このように、光学ブロックＢとステージブロックＣとのドッキング後の僅かな調整作業により、投影光学系ＰＬの像面位置と基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置とを容易に合致させることができる。なお、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における全移動ストロークは予め大きく設定されているので、ストロークの中心位置をシフトできる。なお、基板ステージＰＳＴのストロークの中心位置をシフトしてもストローク内に像面をおさめることができない場合には、像面調整機構２０を駆動して投影光学系ＰＬの像面位置を変更すればよい。
【００６４】
ここで、マスクステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとの位置調整は、これらは同じブロックに設けられ、露光装置製造工場において機械的及び光学的に精度良く位置決め・調整されているので、デバイス製造工場においては調整作業を行う必要がない。
【００６５】
そして、ドッキング後において、露光装置の性能確認作業が行われる。例えば、ＴＦＤ（トータル・フォーカス・デプス）確認、すなわち、投影領域の複数点におけるフォーカス位置を確認作業が行われる。あるいは、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの同期移動精度確認作業が行われる。
【００６６】
なお、光学ブロックＢとステージブロックＣとの間（あるいは、光学ブロックＢと照明ブロックＡとの間）に、光軸に対して傾斜方向のずれが生じている場合には、光学ブロックＢの一部に設けられた反射鏡及びステージブロックＣの一部に設けられた反射鏡のそれぞれに例えばレーザビームを照射し、反射したレーザービームの光情報に基づいて、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置情報を検出し、この検出結果に基づいて、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置を調整（補正）するようにしてもよい。このときの光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置の調整はこれらブロックＢ、Ｃ間に設けられた所定の駆動装置（アクチュエータ）により行われる。
【００６７】
以上説明したように、露光光ＥＬが通過する露光処理本体部ＥＸを複数の機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣに分けるとともに、これら機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれに動作を調整する制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを設けたので、各機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣ毎に動作確認及び調整作業を行うことができる。したがって、露光装置製造工場において全体を組み立ててから調整し、デバイス製造工場においても調整作業をするといった２重の作業を省略あるいは簡略化できる。そして、デバイス製造工場に露光処理本体部を輸送する際には、機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を円滑に行うことができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、マスクステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとが同じブロックとなっているが、もちろん、マスクステージを含むブロックと投影光学系を含むブロックとに分けてもよい。一方、マスクステージ及び投影光学系を１つのブロックとし、このブロック（光学ブロック）に、露光処理において所定の精度が要求される各光学系（投影光学系、ＡＦ検出系、及びアライメント光学系等）を集約して設けることにより、これら光学系の異なるブロック間での調整作業がいらないので、装置精度を維持できる。
【００６９】
なお、上記実施形態における露光装置ＳＹＳ（露光処理本体部ＥＸ）は、互いに隣接する複数の投影光学系を有する、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置であるが、投影光学系が１つである走査型露光装置ついても、本発明を適用することができる。更に、本実施形態の露光装置ＳＹＳとして、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを露光する走査型露光装置の他に、マスクＭと感光基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、感光基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【００７０】
なお、露光装置ＳＹＳの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００７１】
投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【００７２】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００７３】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００７４】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００７５】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００７６】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００７７】
半導体デバイスは、図２２に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、露光光が通過する露光処理本体部を複数の機能ブロックに分けるとともに、これら機能ブロックのそれぞれに動作を調整する制御ユニットを設けたので、各機能ブロックを独立した装置として各機能ブロック毎に動作を調整できる。したがって、露光装置全体を組み立ててから調整する作業を省略あるいは簡略化でき、露光装置を据え付けるまでの工期を短期化できる。また、露光処理本体部を輸送する際には、機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を作業性良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】照明ブロックを示す斜視図である。
【図４】光学ブロックを示す斜視図である。
【図５】投影光学系の一実施形態を示す概略構成図である。
【図６】像面調整機構により像面位置が調整される様子を説明するための図である。
【図７】像面調整機構により像面位置が調整される様子を説明するための図である。
【図８】ステージブロックを示す斜視図である。
【図９】本発明の露光装置の製造方法を説明するための図である。
【図１０】光学ブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１１】ステージブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１２】照明ブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１３】ブロック製造工程の一例を説明するための模式図である。
【図１４】ブロック製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１５】ブロック製造工程の一例を説明するための模式図である。
【図１６】ブロック製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１７】調整工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１８】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図１９】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図２０】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図２１】結合工程におけるブロック間相互の誤差を補正する工程を説明するための図である。
【図２２】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ａ…照明ブロック（機能ブロック）、ＡＣ…照明制御ユニット、
Ｂ…光学ブロック（機能ブロック）、ＢＣ…光学制御ユニット、
Ｃ…ステージブロック（機能ブロック）、ＣＣ…ステージ制御ユニット、
ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光処理本体部、
Ｇ…搬送ブロック、Ｈ…搬送ブロック、ＩＬ…照明光学系、Ｍ…マスク、
ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…感光基板、ＰＬ…投影光学系、
ＰＳＴ…基板ステージ、 ＳＹＳ…露光装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクを露光光で照明し、マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子や半導体素子等のマイクロデバイスはマスク上に形成されたパターンを基板（感光基板）上に転写するいわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置の構造例が下記の特許文献に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２１２２６６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４３６９３号公報
【特許文献３】
特開２０００−２６０６９１号公報
【特許文献４】
特開２００１−３０７９８３号公報
【特許文献５】
特開２０００−１００８９７号公報
【特許文献６】
特開２０００−１６４４９３号公報
【０００４】
上記特許文献に記載されているように、露光装置は、露光光の光路上に設けられマスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部と、露光処理本体部に対してマスクを搬送するマスク搬送系、露光処理本体部に対して感光基板を搬送する基板搬送系、露光装置の動作制御を行う制御系、及びこれらを収容するチャンバなど複数の周辺装置とを有している。露光処理本体部は露光光の光路上に設けられるものであって、マスクを支持するマスクステージと、感光基板を支持する基板ステージと、マスクを露光光で照明する照明光学系と、露光光で照明されたマスクのパターンを感光基板に投影する投影光学系とを備える。
【０００５】
従来において、露光装置は、露光装置製造工場において、上記各ステージ、光学系、及び搬送系などのそれぞれをユニットとして個別に製造し、これら各ユニットを組み立てて調整することにより製造されていた。ここで、調整工程には装置精度計測及び動作確認作業が含まれる。そして、露光装置製造工場で製造された露光装置を露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場に納品する際には、輸送しやすいように露光処理本体部と周辺装置とを分割して輸送し、デバイス製造工場において再度組み立てて調整し直すといったことが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来技術には以下に述べる問題が生じるようになった。
近年におけるデバイスを製造するための感光基板の大型化の要求に伴い露光装置も大型化する必要があるが、露光装置が大型化すると露光装置製造工場とデバイス製造工場との間の輸送が困難となる。この場合、露光装置を分割して輸送することが考えられる。従来、露光処理本体部と周辺装置とを分割して輸送しデバイス製造工場で組み立てることは装置精度上問題無いため行われていたが、露光処理本体部を分割して輸送し、デバイス製造工場で組み立てることは装置精度上不都合が生じるため、露光処理本体部は露光装置製造工場で製造された後、分割せずに一体で輸送せざるを得なかった。そのため、露光処理本体部を分割して輸送しデバイス製造工場で組み立てても装置精度を維持できる技術が必要となる。
【０００７】
また、上記従来技術では、露光装置の調整工程は、露光装置製造工場とデバイス製造工場とで２回行われる構成であり、デバイス製造工場に露光装置を据え付けるまでの工期が長期化するという問題も生じる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置が大型化しても円滑に輸送でき、しかも装置精度を維持しつつ据え付けるまでの工期を短期化できる露光装置及び露光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図２２に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＳＹＳ）は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置において、露光処理本体部（ＥＸ）は、機能別に分けられた複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対応して、該機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に動作を調整可能とする制御ユニット（ＡＣ、ＢＣ、ＣＣ）とを備え、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に動作を調整する調整パラメータを有し、制御ユニット（ＡＣ、ＢＣ、ＣＣ）は調整パラメータを記憶することを特徴とする。
本発明によれば、露光光が通過する露光処理本体部を複数の機能ブロックに分けるとともにこれら機能ブロックのそれぞれに動作を調整する制御ユニットを設ることにより、各機能ブロック毎に動作確認及び調整作業を行うことができる。露光処理本体部を輸送する際には機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を円滑に行うことができる。そして、機能ブロック毎に動作確認及び調整作業が可能であるので、例えば露光装置製造工場において各ブロック毎に調整作業を行えば、輸送先であるデバイス製造工場での組み立て後における調整作業を簡略もしくは省略できる。したがって、露光装置を据え付けるまでの工期を短期化できる。
【００１０】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する第１の機能ブロック（Ｂ）を製造する第１ブロック製造工程と、第１の機能ブロック（Ｂ）の状態を計測する計測工程と、露光処理本体部（ＥＸ）を構成するとともに第１の機能ブロック（Ｂ）に接続される第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を製造する第２ブロック製造工程とを有し、第２ブロック製造工程は、第１及び第２の機能ブロックを接続した際に所定の性能を発生するように、計測工程で計測した計測結果に基づいて第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を調整する調整値を求め、第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を製造することを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を第１の機能ブロックと第２の機能ブロックとに分割してそれぞれを接続する際、第１の機能ブロックの状態を計測し、この計測結果に基づいて第２の機能ブロックを調整するための調整値を求めて第２の機能ブロックを製造することにより、機能ブロック相互に誤差があってもこの誤差を調整値に基づいてキャンセルできる。したがって、露光処理本体部は所定の性能を発揮できる。
【００１１】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所で製造するブロック製造工程と、製造された機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所で調整する調整工程と、調整された機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所とは異なる第２の場所に輸送する輸送工程と、第２の場所で複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）どうしを結合する結合工程とを有し、結合工程は、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のうち１つの機能ブロックの状態に基づいて、１つの機能ブロックに接続する他の機能ブロックの補正値を設定することを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を複数の機能ブロックで構成し、第１の場所において製造した機能ブロックを調整してから輸送することにより、第２の場所においてこれら機能ブロックどうしを結合する際、煩雑な調整作業を行うことなく所定の性能を発揮できる露光処理本体部を製造できる。したがって、露光装置を短期間のうちに第２の場所に据え付けることができる。
【００１２】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に製造及び機能調整し、機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に機能調整された複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）を露光装置（ＳＹＳ）の稼働場所に輸送し、稼働場所において、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）を結合することにより露光処理本体部（ＥＸ）を組み立てることを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を複数の機能ブロックで構成し、これら機能ブロック毎に製造及び機能調整することにより、露光装置の稼働場所においてこれら調整された機能ブロックどうしを結合するだけで所定の性能を発揮する露光装置を製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略正面図、図２は図１の側面図である。
図１及び図２において、露光装置ＳＹＳは、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光処理本体部ＥＸを有している。露光処理本体部ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。投影光学系ＰＬは複数（７つ）の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇにより構成され、本実施形態に係る露光装置ＳＹＳ（露光処理本体部ＥＸ）は、この投影光学系ＰＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを所定方向に同期移動しつつマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。
【００１４】
ここで、以下の説明において、水平面内においてマスクＭと感光基板Ｐとが同期移動する方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内において前記走査方向と直交する方向（非走査方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の軸線まわり方向を、それぞれθＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１５】
露光装置ＳＹＳは、露光光ＥＬの光路上に配置された前記露光処理本体部ＥＸと、この露光処理本体部ＥＸとは別に設けられ、マスクＭを搬送するマスク搬送系ＭＲと、感光基板Ｐを搬送する基板搬送系ＰＲとを有している。マスク搬送系ＭＲは露光処理本体部ＥＸのマスクステージＭＳＴに対してマスクＭを搬送するマスクローダ及びアンローダを含む。基板搬送系ＰＲは露光処理本体部ＥＸの基板ステージＰＳＴに対して感光基板Ｐを搬送する基板ローダ及びアンローダを含む。また、マスク搬送系ＭＲ及び基板搬送系ＰＲのそれぞれは、マスクＭ及び感光基板Ｐを搬送可能なロボットアームをそれぞれ有している。露光処理本体部ＥＸ、マスク搬送系ＭＲ、及び基板搬送系ＰＲはチャンバＣＨ内に収容され、パーティクル及びケミカル的にクリーン度を維持されている。そして、マスク搬送系ＭＲ、基板搬送系ＰＲ、及びチャンバＣＨは、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光処理本体部ＥＸに対する周辺装置を構成している。更に、露光装置ＳＹＳは、周辺装置として、チャンバＣＨ内の環境（例えば、温度など）の制御及び浄化を行う空調系、露光処理に関する操作入力や動作表示をする操作表示部、光学系や搬送系のモータその他のアクチュエータに冷却液を供給する液体温調系等を備えている。
【００１６】
露光処理本体部ＥＸは、機能別に複数の機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣに分けられている。露光処理本体部ＥＸは、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬを含む照明ブロックＡ、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴ及び露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを投影する投影光学系ＰＬを含む光学ブロックＢ、及び感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴを含むステージブロックＣを有している。照明ブロックＡは、この照明ブロックＡに対応して設けられ、照明ブロックＡの動作を調整可能とする照明制御ユニットＡＣを有している。光学ブロックＢは、この光学ブロックＢに対応して設けられ、光学ブロックＢの動作を調整可能とする光学制御ユニットＢＣを有している。ステージブロックＣは、このステージブロックＣに対応して設けられ、ステージブロックＣの動作を調整可能とするステージ制御ユニットＣＣを有している。そして、露光装置ＳＹＳは、これら各制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣに接続され、制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを制御することにより露光処理本体部ＥＸを制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、各制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを制御することで露光処理本体部ＥＸの動作をシーケンス制御する。制御装置ＣＯＮＴは露光装置ＳＹＳ全体の動作も制御可能である。
【００１７】
一方、マスクＭを搬送するマスク搬送系ＭＲもブロック化（ユニット化）されてマスク搬送ブロックＧを構成している。感光基板Ｐを搬送する基板搬送系ＰＲもブロック化（ユニット化）されて基板搬送ブロックＨを構成している。更に、チャンバＣＨはチャンバブロックを構成している。
【００１８】
図３は照明ブロックＡを示す概略斜視図である。図３において、照明光学系ＩＬを構成する光学素子はハウジング部１００に収容されており、これら光学素子及びハウジング部１００が一体化されて照明ブロックＡを構成している。図２及び図３に示すように、照明ブロックＡ（ハウジング部１００）は、下端部を設置面であるデバイス製造工場の床に設置し、Ｚ軸方向（鉛直方向）に延びる支柱部１０１と、支柱部１００の上端部より−Ｙ方向に梁り出た梁出部１０２と、梁出部１０２の−Ｙ側端部に接続し、露光光ＥＬの射出口を−Ｚ方向に向けた射出部１０３とを有している。この照明ブロックＡは、照明制御ユニットＡＣにより単独で駆動及び調整可能であるとともに、単独で搬送（輸送）可能である。ここで、照明光学系ＩＬは、不図示ではあるが、複数の光源と、複数の光源から射出された光束を一旦集合した後に均等分配して射出するライトガイドと、露光光ＥＬの光路上に進退可能に設けられ、マスクＭに対する露光光ＥＬの照度を調整するフィルタと、ライトガイドからの光束を均一な照度分布の光束（露光光）に変換するオプティカルインテグレータと、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬをスリット状に整形するための開口を有するブラインドと、ブラインドを通過した露光光ＥＬをマスクＭ上に結像するコンデンサレンズとを備えている。コンデンサレンズからの露光光ＥＬはマスクＭを複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光ＥＬとしては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）などが用いられる。なお、露光光ＥＬとしては、上記水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）の他に、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２ レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられてもよい。
【００１９】
そして、照明制御ユニットＡＣは、光源を駆動する動作、照度を調整するフィルタを露光光ＥＬの光路上に対して進退する動作、及びブラインドを駆動して開口を調整する動作等といった照明ブロックＡの駆動に関する動作を駆動装置を介して単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。例えば、照明制御ユニットＡＣは、光源を駆動し、射出される露光光ＥＬの照度分布の調整をフィルタ等を用いて単独で行うことができる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、光学ブロックＢは、コラム１上に設けられたマスクステージＭＳＴと、コラム１に支持されている投影光学系ＰＬとを備えている。投影光学系ＰＬは、上述したように、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇで構成されており、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰｌｇがＸ軸方向に並んで配置され、投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆがＸ軸方向に並んで配置されている。また、Ｘ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、Ｐｌｇと、Ｘ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとはＹ軸方向にずれて配置されており、全体で千鳥状に配置されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、隣合う投影光学モジュールどうし（例えば投影光学モジュールＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃ）をＹ軸方向に所定量変位させて配置されている。
【００２１】
図４は、光学ブロックＢを示す概略斜視図である。図４に示すように、コラム１は、マスクステージＭＳＴを支持する上部支持部１Ａと、上部支持部１Ａの４隅のそれぞれより下方に延びる脚部１Ｂと、脚部１Ｂの下端部に設けられ、後述するステージブロックＣの支持台１３の支持面に支持される下部支持部１Ｃとを有している。４つの脚部１Ｂのうち、Ｙ軸方向に並んだ脚部１Ｂどうしは接続部材１Ｄで接続されている。一方、４つの脚部１Ｂのうち、Ｘ軸方向に並んだ脚部１Ｂとうしは接続されておらず、コラム１のＸ軸方向における側部は大きく開口した構成となっており、開口部１０を形成している。
【００２２】
マスクステージＭＳＴは、コラム１上に設けられ、マスクＭを保持するマスクホルダ２と、コラム１上においてマスクホルダ２をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ３、３と、コラム１上に設けられ、Ｙ軸方向に移動するマスクホルダ２を案内する一対のガイド部４、４とを備えている。マスクホルダ２はバキュームチャックを介してマスクＭを保持する。マスクホルダ２の中央部にはマスクＭのパターン像が通過する開口部Ｋが形成されている。コラム１の上部支持部１Ａにもマスクホルダ２の開口部Ｋと連続する開口部が形成されている。リニアモータ３のそれぞれは、コラム１の上部支持部１ＡにおいてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子３Ａと、この固定子３Ａに対応して設けられ、連結部材を介してマスクホルダ２に固定された磁石ユニットからなる可動子３Ｂとを備えている。そして、これら固定子３Ａ及び可動子３Ｂによりムービングマグネット型のリニアモータ３が構成されており、可動子３Ｂが固定子３Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することでマスクホルダ２がＹ軸方向に移動する。ここで、固定子３Ａのそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリングによりコラム１に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則によりマスクホルダ２の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子３Ａが−Ｙ方向に移動する。この固定子３Ａの移動によりマスクホルダ２の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。ガイド部４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動するマスクホルダ２を案内するものであって、コラム１の上部支持部１ＡにおいてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、マスクホルダ２とガイド部４、４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、マスクホルダ２はガイド部４に対して非接触で支持されている。
【００２３】
図４には不図示であるが、図１に示すように、光学ブロックＢは、コラム１上に設けられ、マスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）のＸ軸方向における位置を検出するレーザ干渉計７を有している。マスクホルダ２のＸ軸方向の一端部には移動鏡８が設けられており、コラム１上には参照鏡９が設けられている。レーザ干渉計７は、移動鏡８にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡９にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡８及び参照鏡９それぞれからの反射光はレーザ干渉計７の受光部で受光され、レーザ干渉計７はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡９を基準とした移動鏡８の位置（座標）を検出する。移動鏡８の位置を検出することによりマスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）のＸ軸方向における位置が検出される。不図示ではあるが、光学ブロックＢは、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における位置検出に用いられる移動鏡及び参照鏡と、これら移動鏡及び参照鏡にレーザビームを照射可能なＹ軸方向位置検出用のレーザ干渉計とを備えている。
【００２４】
そして、光学制御ユニットＢＣは、リニアモータ３をはじめとする各駆動装置を介してマスクホルダ２を駆動する動作、及びレーザ干渉計によるマスクホルダ２の位置検出動作等といった光学ブロックＢの駆動に関する動作を単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。更に、光学ブロックＢは単独で輸送可能である。例えば、光学制御ユニットＢＣは、光学ブロックＢを他のブロックと接続しない状態で、レーザ干渉計でマスクホルダ２の位置を検出し、この検出結果に基づいてリニアモータ３等の駆動装置を介してマスクホルダ２（マスクＭ）の位置を制御することが可能である。更に、光学制御ユニットＢＣは、例えばアクチュエータ（駆動装置）の制御性やセンサの直線性の調整を単独で行うことができる。
【００２５】
また、図１に示すように、光学ブロックＢのうちコラム１の上部支持部１Ａの下面には基板ステージＰＳＴに支持された感光基板Ｐの表面（被露光面）のＺ軸方向における位置を検出するＡＦ検出系１１が設けられている。ＡＦ検出系１１は複数設けられており、感光基板Ｐ表面の複数点におけるＺ軸方向の位置を検出可能である。これにより、ＡＦ検出系１１は感光基板ＰのＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の位置（姿勢）を検出可能である。また、投影光学系ＰＬの鏡筒の側面の所定位置には、後述する基板ステージＰＳＴのＸＹ方向を位置検出するためのレーザ干渉計の検出動作で用いられる参照鏡１２が設けられている。更に、不図示ではあるが、光学ブロックＢには、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行うアライメント光学系も設けられている。
【００２６】
図５は投影光学系ＰＬのうち１つの投影光学モジュールＰＬｆを示す概略構成図である。なお、他の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｅ、ＰＬｇも投影光学モジュールＰＬｆと同様の構成である。また、本実施形態において、投影光学系ＰＬ（投影光学モジュール）は等倍正立系の光学系である。図５において、投影光学モジュールＰＬｆは、シフト調整機構２３と、二組の反射屈折型光学系２４、２５と、像面調整機構２０と、不図示の視野絞りと、スケーリング調整機構２７とを備えている。
【００２７】
マスクＭを透過した光束は、シフト調整機構２３に入射する。シフト調整機構２３は、Ｘ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板２３Ａと、Ｙ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板２３Ｂと有している。平行平面ガラス板２３Ａはモータなどの駆動装置４０ＡによりＸ軸まわりに回転し、平行平面ガラス板２３Ｂはモータなどの駆動装置４０ＢによりＹ軸まわりに回転する。平行平面ガラス板２３ＡがＸ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＹ軸方向にシフトし、平行平面ガラス板２３ＢがＹ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＸ軸方向にシフトする。駆動装置４０Ａ，４０Ｂの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣによりそれぞれ独立して制御されるようになっている。駆動装置４０Ａ，４０Ｂのそれぞれは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、平行平面ガラス板２３Ａ，２３Ｂのそれぞれを所定速度で所定量（所定角度）回転する。シフト調整機構２３を透過した光束は、１組目の反射屈折型光学系２４に入射する。
【００２８】
反射屈折型光学系２４は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム（補正機構）２８と、レンズ２９と、凹面鏡３０とを備えている。直角プリズム２８はＺ軸まわりに回転可能に設けられており、モータなどの駆動装置４１ＡによりＺ軸まわりに回転する。直角プリズム２８がＺ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＺ軸まわりに回転する。すなわち、直角プリズム２８はローテーション調整機構としての機能を有している。駆動装置４１Ａの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣにより制御されるようになっている。駆動装置４１Ａは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、直角プリズム２８を所定速度で所定量（所定角度）回転する。反射屈折型光学系２４により形成されるパターンの中間像位置には不図示の視野絞りが配置されている。視野絞りは、感光基板Ｐ上における投影領域を設定するものである。本実施形態において、視野絞りは台形状の開口を有し、この視野絞りにより感光基板Ｐ上の投影領域が台形状に規定される。視野絞りを透過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２５に入射する。
【００２９】
反射屈折型光学系２５は、反射屈折型光学系２４と同様に、ローテーション調整機構としての直角プリズム（補正機構）３１と、レンズ３２と、凹面鏡３３とを備えている。直角プリズム３１もモータなどの駆動装置４１Ｂの駆動によりＺ軸まわりに回転するようになっており、回転することで感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像をＺ軸まわりに回転する。駆動装置４１Ｂの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣにより制御されるようになっており、駆動装置４１Ｂは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、直角プリズム３１を所定速度で所定量（所定角度）回転する。
【００３０】
反射屈折型光学系２５から射出した光束は、スケーリング調整機構（補正機構）２７を通り、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターンの像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構２７は、図５のようにレンズをＺ軸方向に移動させたり、又は３枚のレンズ構成で例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズから構成され、凹レンズと凹レンズとの間に位置する凸レンズをＺ軸方向に移動させることにより、マスクＭのパターンの像の倍率（スケーリング）調整を行うようになっている。図５の場合、凸レンズは駆動装置４２により移動するようになっており、駆動装置４２は光学制御ユニットＢＣにより制御される。駆動装置４２は光学制御ユニット４２の制御に基づいて、凸レンズを所定速度で所定量移動させる。なお、凸レンズは、両凸レンズでも平凸レンズでもよい。
【００３１】
二組の反射屈折型光学系２４，２５の間の光路上には、投影光学モジュールの結像位置及び像面の傾斜を調整する像面調整機構２０が設けられている。像面調整機構２０は反射屈折型光学系２４による中間像が形成される位置近傍に設けられている。すなわち、像面調整機構２０はマスクＭ及び感光基板Ｐに対してほぼ共役な位置に設けられている。像面調整機構２０は、第１光学部材２１と、第２光学部材２２と、第１光学部材２１及び第２光学部材２２を非接触状態に支持する不図示のエアベアリングと、第２光学部材２２に対して第１光学部材２１を移動する駆動装置４３、４４とを備えている。第１光学部材２１及び第２光学部材２２のそれぞれはくさび状に形成され露光光ＥＬを透過可能なガラス板であり、一対のくさび型光学部材を構成している。露光光ＥＬはこの第１光学部材２１及び第２光学部材２２のそれぞれを通過する。駆動装置４３、４４の駆動量及び駆動速度、すなわち第１光学部材２１と第２光学部材２２との相対的な移動量及び移動速度は光学制御ユニットＢＣにより制御される。
【００３２】
図６は、第２光学部材２２に対して第１光学部材２１をＹ軸方向にスライドした際に投影光学モジュール（投影光学系）の結像位置が変化する様子を説明する図である。図６に示すように、第１光学部材２１は、光入射面としての第１入射面２１ａと、この第１入射面２１ａに対して斜めに交わる光射出面としての第１射出面２１ｂとを有している。また、第２光学部材２２は、第１光学部材２１の第１射出面２１ｂに対向するように設けられこの第１射出面２１ｂと略平行な光入射面としての第２入射面２２ａと、第１光学部材２１の第１入射面２１ａに対して略平行な光射出面としての第２射出面２２ｂとを有している。そして、第１光学部材を破線で示す位置（符号２１’参照）から、実線で示す位置（符号２１参照）にスライドすることにより、第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法（厚さ）が変更する。すると、結像位置は距離δだけ変更する。すなわち、図６に示すように、第１光学部材２１が−Ｙ側に移動して第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法が大きくなると、結像位置は−Ｚ側にシフトする。一方、相対寸法が小さくなると、結像位置は＋Ｚ側にシフトする。したがって、第１光学部材２１を第２光学部材２２に対してＹ軸方向にスライドすることにより、像面調整機構２０は投影光学系ＰＬ（投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇ）それぞれの結像位置を調整することができる。
【００３３】
図７は、駆動装置４３、４４を用いて第１光学部材２１を第２光学部材２２に対して移動した際の像面の位置を説明するための模式図である。図７（ａ１）に示すように、第１光学部材２１を破線で示す位置（符号２１’参照）から実線で示す位置（符号２１参照）まで第２光学部材２２に対してＹ軸方向にスライド移動することにより、図７（ａ２）に示すように、パターンの像面の位置はＺ軸方向、すなわち像面と直交する方向に移動する。図７（ａ１）に示す例では、第１光学部材２１が＋Ｙ側に移動することにより第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は小さくなるため、像面は＋Ｚ側に移動する。ここで、像面のＺ軸方向における移動量δは駆動装置４３（４４）の駆動量（補正量）に基づく。駆動装置４３（４４）の駆動量と像面のＺ軸方向における移動量δとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は光学制御ユニットＢＣに記憶される。
【００３４】
図７（ｂ１）に示すように、第１光学部材２１を破線で示す位置（符号２１’参照）から実線で示す位置（符号２１参照）まで、第２光学部材２２に対してＺ軸回りに回転することにより、すなわち、一対のくさび型光学部材である第１、第２光学部材２１，２２を、これを貫通する光路の光軸回りに相対的に回転することにより、図７（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸ軸とＹ軸とでなるＸＹ平面に対して傾斜する（Ｙ軸回りに回転する）。つまり、第１光学部材２１を第２光学部材２２に対して回転することにより、図７（ｂ１）に示すように、像面調整機構２０のうち、＋Ｘ側端部における第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は小さくなり、一方、−Ｘ側端部における第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は大きくなる。そして、この相対寸法は、＋Ｘ側端部から−Ｘ側端部に亘って連続的に変化するため、図７（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸＹ平面に対して傾斜する。ここで、像面のＸ軸に対する回転量ｒは、駆動装置４３（４４）の駆動量（補正量）に基づく。駆動装置４３（４４）の駆動量と像面のＸ軸に対する回転量ｒとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は光学制御ユニットＢＣに記憶される。
【００３５】
そして、光学制御ユニットＢＣは、駆動装置４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、４２、４３、４４を単独で駆動可能であるとともに、これら駆動装置を介して感光基板Ｐ上でのマスクＭのパターンの結像特性（シフト、スケーリング、ローテーション、像面位置、及び像面傾斜）を単独で調整可能とする。
【００３６】
ここで、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを構成する光学素子及び上記各駆動装置は鏡筒内に収容されており、駆動装置は鏡筒外部より操作可能となっている。したがって、投影光学系（投影光学モジュール）の結像特性の調整は、例えば作業者が鏡筒内部にアクセスすることなく実施可能であり、作業者がアクセスすることに生じる光学素子の温度変化の発生を抑制できる。
【００３７】
図１及び図２に示すように、ステージブロックＣは、支持台１３上に設けられた基板ステージＰＳＴを備えている。基板ステージＰＳＴは感光基板Ｐを吸着保持する基板ホルダ１４を有している。そして、支持台１３の支持面上に光学ブロックＢのコラム１の下部支持部１Ｃが支持される。ステージブロックＣは、支持台１３上に設けられ、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダ１４）のＸ軸方向における位置を検出するレーザ干渉計１５を有している。基板ホルダ１４のＸ軸方向の一端部には移動鏡１６が設けられており、投影光学系ＰＬの鏡筒のうちレーザ干渉計１４と対向する位置には参照鏡１２が設けられている。レーザ干渉計１５は、移動鏡１６にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡１２にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡１６及び参照鏡１２それぞれからの反射光はレーザ干渉計１５の受光部で受光され、レーザ干渉計１５はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡１２を基準とした移動鏡１６の位置（座標）を検出する。移動鏡１６の位置を検出することにより基板ステージＰＳＴ（基板ホルダ１４）のＸ軸方向における位置が検出される。また、ステージブロックＣは、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における位置検出に用いられる移動鏡及び参照鏡と、これら移動鏡及び参照鏡にレーザビームを照射可能なＹ軸方向位置検出用のレーザ干渉計とを備えている。
【００３８】
図８は、ステージブロックＣを示す概略斜視図である。図８に示すように、ステージブロックＣは、支持台１３と、支持台１３上においてＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能な基板ホルダ１４を有する基板ステージＰＳＴとを備えている。基板ホルダ１４は感光基板Ｐを真空吸着保持する。基板ホルダ４の＋Ｘ側端部にはＹ軸方向に延びるようにＸ軸方向位置検出用の移動鏡１６が設けられ、−Ｙ側端部にはＸ軸方向に延びるようにＹ軸方向位置検出用の移動鏡１７が設けられている。基板ステージＰＳＴは、支持台１３上において基板ホルダ１４をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ５０、５０と、支持台１３上に設けられ、Ｙ軸方向に移動する基板ホルダ１４を案内する一対のガイド部５１、５１と、基板ホルダ１４をＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するガイドステージ５２と、ガイドステージ５２に設けられ、基板ホルダ１４をＸ軸方向に移動可能なリニアモータ５３とを備えている。リニアモータ５０のそれぞれはガイドステージ５２の長手方向両端に設けられており、ガイドステージ５２を基板ホルダ１４とともにＹ軸方向に移動する。支持台１３は設置面である床上に防振ユニット１８を介してほぼ水平に支持される。なお、図８では防振ユニット１８を支持台１３の４隅に配置するようにしているが、支持台１３上の重量分布に応じて４個から、６個、８個と増設するようにしてもよい。
【００３９】
リニアモータ５３は、ガイドステージ５２にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子５３Ａと、この固定子５３Ａに対応して設けられ、基板ホルダ１４に固定された磁石ユニットからなる可動子（基板ホルダ１４の下方に設けられており図８には図示されていない）とを備えている。これら固定子５３Ａ及び可動子によりムービングマグネット型のリニアモータ５３が構成されており、可動子が固定子５３Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ホルダ１４がＸ軸方向に移動する。ここで、基板ホルダ１４はガイドステージ５２に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ホルダ１４はガイドステージ５２に非接触支持された状態でリニアモータ５３によりＸ軸方向に移動する。
【００４０】
リニアモータ５０のそれぞれは、ガイドステージ５２の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる可動子５０Ｂと、この可動子５０Ｂに対応して設けられコイルユニットからなる固定子５０Ａとを備えている。なお、図８中、手前側（＋Ｘ側）の固定子は図示されていない。これら固定子５０Ａ及び可動子５０Ｂによりムービングマグネット型のリニアモータ５０が構成されており、可動子５０Ｂが固定子５０Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することでガイドステージ５２がＹ軸方向に移動する。また、リニアモータ５０、５０のそれぞれの駆動を調整することでガイドステージ５２はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このリニアモータ５０、５０により基板ホルダ１４がガイドステージ５２とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。更に、基板ステージＰＳＴは基板ホルダ１４をＺ軸方向に所定ストロークで移動する駆動装置を備えている。更に、基板ホルダ１４はθＸ及びθＹ方向にも移動可能となっている。
【００４１】
そして、ステージ制御ユニットＣＣは、リニアモータをはじめとする各駆動装置を介して基板ホルダ１４を駆動する動作、レーザ干渉計による基板ホルダ１４の位置検出動作等といったステージブロックＣの駆動に関する動作を単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。更に、ステージブロックＣは単独で輸送可能である。例えば、ステージ制御ユニットＣＣは、ステージブロックＣを他のブロックと接続しない状態で、レーザ干渉計で基板ホルダ４の位置を検出し、この検出結果に基づいてリニアモータ等の駆動装置を介して基板ホルダ１４（感光基板Ｐ）の位置を制御することが可能である。更に、ステージ制御ユニットＣＣは、例えばアクチュエータの制御性やセンサの直線性の調整を単独で行うことができる。
【００４２】
次に、上述した構成を有する露光装置の製造方法について説明する。本実施形態に係る露光装置の製造方法は、図９に示すように、露光処理本体部ＥＸを構成する前記照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣのそれぞれを露光装置を製造する露光装置製造工場内（第１の場所）で製造するブロック製造工程と、製造した各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれを露光装置製造工場で調整する調整工程と、調整したブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれを露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場内（第２の場所、稼働場所）に輸送する輸送工程と、デバイス製造工場でブロックＡ、Ｂ、及びＣどうしを結合する結合工程とを有する。なお、以下の説明では、照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣに関して説明するが、露光処理本体部ＥＸの周辺装置であるマスク搬送ブロックＧ及び基板搬送ブロックＨ、あるいはチャンバブロックのそれぞれも露光装置製造工場内において製造及び調整され、デバイス製造工場に輸送されて結合される。
【００４３】
≪ブロック製造工程≫
ブロック製造工程では、複数の部品を組み立てることにより各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれが製造される。各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれにはこれらブロック毎に動作を調整可能とする制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣが設けられる。
【００４４】
ブロック製造工程において、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれは、輸送工程で輸送可能な大きさを上限として製造される。すなわち、輸送工程における輸送機（温調付エアーサスペンション式トラック等）が輸送可能な大きさ及び重量となるように、つまり、輸送機の最大積載量以下となるように、露光処理本体部ＥＸを構成する各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれの大きさ及び重量が設定される。あるいは、デバイス製造工場内に搬入する際、デバイス製造工場の入口から搬入可能な大きさ、デバイス製造工場内における輸送装置（リフタやエレベータ等）で輸送可能な大きさ（重量）に各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが設定され、製造される。こうすることにより、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣは輸送工程において円滑に輸送される。
【００４５】
あるいは、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣは、これらブロックを構成する部品を加工する加工装置の加工限界を上限として製造される。すなわち、例えばコラム１を成形する成形装置の加工限界に基づいてコラム１の大きさが設定され、設定されたコラム１の大きさに基づいて光学ブロックＢが製造される。
【００４６】
≪調整工程≫
調整工程では、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣの制御のもとで個別に動作を調整される。以下、各ブロックのそれぞれの調整工程における装置構成の一例について説明する。
図１０は、照明光学系ＩＬを含む照明ブロックＡの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。照明ブロックＡは照明駆動装置ＡＤを有している。照明駆動装置ＡＤの駆動は照明制御ユニットＡＣにより制御される。ここで、照明駆動装置ＡＤは、光源を点灯する点灯装置、ブラインドを駆動するブラインド駆動部、及び照度を調整するフィルタを露光光の光路上に対して進退するフィルタ駆動部等を含むものであり、以下の説明では簡単のため照明駆動装置ＡＤと適宜称する。照明ブロックＡの射出部１０３下方には照度検出装置６０が配置される。そして、照明ブロックＡの調整工程では、照明光学系ＩＬより射出した露光光（照明光）ＥＬを照度検出装置６０で検出し、照明ブロックＡの照明光の照度均一性、及びテレセントリシティーを計測する。本実施形態では、複数（７つ）の投影光学モジュールに対応して、照明光学系も複数（７つ）の照明モジュールを有しているため、各照明モジュール間照度差、１つの照明モジュール内における照度均一性（モジュール内走査方向に発生する照度むら）、及び各照明モジュールのテレセントリシティーが計測される。そして、この計測結果に基づいて照度均一性及びテレセントリシティーに関する調整作業が行われる。照明制御ユニットＡＣには、照明光学系の照度分布に関する情報、及び照度分布を調整するための調整パラメータが記憶される。
【００４７】
図１１は、投影光学系ＰＬ及びマスクステージＭＳＴを含む光学ブロックＢの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。光学ブロックＢは光学駆動装置ＢＤを有している。光学駆動装置ＢＤの駆動は光学制御ユニットＢＣにより制御される。ここで、光学駆動装置ＢＤは、マスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）を駆動するリニアモータ及び投影光学系ＰＬの光学素子を駆動する駆動装置を含むものであり、以下の説明では簡単のため光学駆動装置ＢＤと適宜称する。光学ブロックＢはコラム１を介してテスト用基板ステージＳＴを載置している支持台１３Ｔに支持される。テスト用基板ステージＳＴはステージブロックＣの基板ステージＰＳＴと同様、Ｚ軸方向への移動は可能であるが、基板ステージＰＳＴに比べて水平方向（ＸＹ方向）へのストロークが短く比較的簡易な構成を有する。また、マスクステージＭＳＴの上方には、照明ブロックＡの照明光学系ＩＬよりも簡易な構成を有するテスト用照明系ＩＬＴが配置される。
【００４８】
光学ブロックＢの調整工程では、投影光学系ＰＬの結像特性（シフト、スケーリング、ローテーション、像面位置、像面傾斜）調整、照度分布調整、及びステージ調整が行われる。結像特性調整には複数の投影光学モジュールの投影領域の配列（像配列）の調整などが含まれる。照度分布調整には、複数（７つ）の投影光学モジュール間照度差、１つの投影光学モジュール内における照度均一性の調整などが含まれる。また、ステージ調整には、マスクステージＭＳＴの動特性（振動モード等）、位置決め精度、走査移動時の等速精度及び整定時間、駆動装置の制御性、及びセンサの直線性の調整などが含まれる。以下、光学ブロックＢの調整工程の一例について説明する。
【００４９】
光学ブロックＢの結像特性の調整工程では、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬの結像特性の計測及び調整工程が行われる。結像特性の計測工程では、テスト用基板ステージＳＴで感光基板Ｐを支持するとともにマスクステージＭＳＴでマスクＭを支持し、テスト用照明系ＩＬＴによりマスクＭをテスト用露光光で照明し、マスクＭのパターンをテスト用基板ステージＳＴに支持されている感光基板Ｐに露光する。そして、感光基板Ｐに対して現像処理を施し、感光基板Ｐに形成された線幅パターンを計測することにより、投影光学系ＰＬの結像特性が計測される。この計測結果に基づき、光学制御ユニットＢＣは、図５を用いて説明した投影光学系ＰＬ（投影光学モジュール）の各調整機構２０、２３、２８、３１、及び２７を適宜駆動し、結像特性を調整する。光学制御ユニットＢＣには、このときの結像特性に関する情報、及び結像特性を調整するための調整パラメータ（駆動装置の駆動量等）が記憶される。具体的には、例えばシフト調整機構２３の駆動量及び及びこのときの像面位置に関する情報が記憶される。なお、ここでは、感光基板Ｐに投影光学系ＰＬを介した露光光を照射し、このときのパターン形状計測結果に基づいて結像特性を計測しているが、照度センサを基板ステージ上に配置し、投影光学系ＰＬを介した露光光の照度を計測し、この計測結果に基づいて結像特性を計測するようにしてもよい。
【００５０】
光学ブロックＢの照度分布の調整工程では、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬの照度分布の計測及び調整工程が行われる。照度分布の計測工程では、基板ステージ上に照度センサを設け、この照度センサを用いて計測する。そして、この計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの照度分布の調整が行われる。光学制御ユニットＢＣには、このときの照度分布に関する情報、及び照度分布を調整するための調整パラメータが記憶される。
【００５１】
光学ブロックＢのマスクステージＭＳＴの調整工程では、マスクホルダ２の位置検出に用いる移動鏡８はマスクホルダ２上に設けられ、参照鏡９はコラム１上に設けられているため、光学制御ユニットＢＣは、レーザ干渉計７により移動鏡８にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡９にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡８及び参照鏡９それぞれからの反射光はレーザ干渉計７の受光部で受光され、レーザ干渉計７はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡９を基準とした移動鏡８の位置（座標）を検出する。移動鏡８の位置を検出することによりマスクホルダ２（マスクステージＭＳＴ）のＸ軸方向における位置が検出される。そして、光学制御ユニットＢＣは、駆動装置でマスクホルダ２を移動しつつレーザ干渉計７によりマスクホルダ２の位置をモニタすることで、マスクステージＭＳＴの位置決め精度や動特性を計測する。そして、この計測結果に基づいて駆動装置ＢＤなどが調整される。レーザ干渉計７、移動鏡８、及び参照鏡９は１つのブロック内に設けられているため、光学ブロックＢのステージ調整工程は、光学制御ユニットＢＣの制御のもとで独立して行われる。そして、光学制御ユニットＢＣには、マスクステージＭＳＴを調整するための調整パラメータが記憶される。なお、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における調整も同様に行われる。
【００５２】
図１２は、基板ステージＰＳＴを含むステージブロックＣの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。ステージブロックＣはステージ駆動装置ＣＤを有している。ステージ駆動装置ＣＤの駆動はステージ制御ユニットＣＣにより制御される。ここで、ステージ駆動装置ＣＤは、基板ホルダ１４をＸＹ方向、Ｚ軸方向、及びθＸ、θＹ方向に駆動する駆動装置を含むものであり、以下の説明では簡単のためステージ駆動装置ＣＤと適宜称する。
【００５３】
ステージブロックＣの調整工程では、ステージ調整が行われる。ステージ調整には、基板ステージＰＳＴの動特性（振動モード等）、位置決め精度、走査移動時の等速精度及び整定時間、駆動装置の制御性、及びセンサの直線性の調整などが含まれる。ここで、基板ホルダ１４の位置検出のために用いられる参照鏡１２は光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの鏡筒に設けられており、ステージブロックＣには設けられていない。そこで、ステージブロックＣの調整工程においては、仮の参照鏡である仮基準部材１２Ｔが用いられる。ステージ制御ユニットＣＣは、レーザ干渉計１５より移動鏡１６にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに仮基準部材１２Ｔにレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡１６及び仮基準部材１２Ｔそれぞれからの反射光はレーザ干渉計１５の受光部で受光され、レーザ干渉計１５はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、仮基準部材１２Ｔを基準とした移動鏡１６の位置（座標）を検出する。移動鏡１６の位置を検出することにより基板ホルダ１４（基板ステージＰＳＴ）のＸ軸方向における位置が検出される。そして、ステージ制御ユニットＣＣは、駆動装置ＣＤで基板ホルダ１４を移動しつつレーザ干渉計１５により基板ホルダ１４の位置をモニタすることで、基板ステージＰＳＴの位置決め精度や動特性を計測する。そして、この計測結果に基づいて駆動装置ＣＤなどが調整される。そして、ステージ制御ユニットＣＣには、基板ステージＰＳＴを調整するための調整パラメータが記憶される。なお、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における調整も同様に行われる。
【００５４】
以上、各ブロックの調整手順について説明した。
ところで、ステージブロックＣを製造するに際し、例えば基板ステージのＺ軸方向におけるストローク（調整値）を、投影光学系ＰＬの結像特性の計測結果に基づいて設定することができる。例えば、図１３の模式図に示すように、像面調整機構２０の調整により設定された投影光学系ＰＬの像面位置に基づいて、像面が基板ステージＰＳＴのＺ軸方向におけるストロークにおさまるように、基板ステージのストローク及びストローク中心位置が設定される。このように、図１４に示すフローチャート図のように、光学ブロック（第１の機能ブロック）Ｂの結像特性（状態）を計測し、この光学ブロックＢに接続するステージブロック（第２の機能ブロック）Ｃを製造する際に、投影光学系ＰＬの像面と基板ステージ上の感光基板Ｐ表面とが合致するように光学ブロックＢの結像特性の計測結果に基づいてステージブロックＣの基板ステージのＺ軸方向へのストローク（調整値）を設定し、この設定した調整値に基づいてステージブロックＣの製造を行う。こうすることにより、光学ブロックＢとステージブロックＣとを分けてデバイス製造工場に輸送し、結合する構成であっても、投影光学系ＰＬの像面位置と基板ステージＰＳＴ上の感光基板Ｐの表面とを円滑に合致することができる。もちろん、Ｚ軸方向だけでなく、投影光学系の各調整機構による投影光学系の像面位置に応じて、例えば基板ステージのθＸ及びθＹ方向（チルト方向）における移動ストロークを設定するようにしてもよい。
【００５５】
更に、照明ブロックＡを製造するに際し、例えば照明光学系ＩＬの照度分布（調整値）を、投影光学系ＰＬを介した感光基板Ｐ上での照度分布の計測結果に基づいて設定することができる。例えば、図１５に示す模式図のように、投影光学系ＰＬを介した露光光の照度が低い領域に対応する照明光学系ＩＬの照明領域における照度を高く設定して照明ブロックＡを製造することにより、感光基板Ｐ上においては良好な照度均一性を得ることができる。このように、図１６に示すフローチャート図のように、光学ブロック（第１の機能ブロック）Ｂの照度分布（状態）を計測し、この光学ブロックＢに接続する照明ブロック（第２の機能ブロック）Ａを製造する際に、投影光学系ＰＬの照度分布が均一になるように、光学ブロックＢの照度分布の計測結果に基づいて照明ブロックＡの照明光学系ＩＬの照度分布（調整値）を設定し、この設定した調整値に基づいて照明ブロックの製造を行う。こうすることにより、光学ブロックＢと照明ブロックＡとを分けてデバイス製造工場に輸送し、結合する構成であっても、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬを介した露光光で感光基板Ｐを露光するに際し、感光基板Ｐ上において良好な照度均一性を得ることができる。なお、ここでは、投影光学系ＰＬの照度分布を予め計測し、この計測結果に基づいて、感光基板Ｐ上における照度むらをキャンセルするように照明光学系ＩＬの照度分布を調整するように説明したが、逆に、照明光学系ＩＬの照度分布を予め計測し、この計測結果に基づいて、感光基板Ｐ上における照度むらをキャンセルするように投影光学系ＰＬの照度分布を調整するようにしてもよい。
【００５６】
また、図１７に示すフローチャート図のように、照明ブロックＡ及び光学ブロックＢのそれぞれを製造した後、調整工程において、光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの照度分布（状態）を計測し、この計測結果に基づいて、光学ブロックＢに接続される照明ブロックＡに対する照度に関する補正量を求め、この補正量に基づいて照明ブロックＡの照度分布を調整するようにしてもよい。これにより、光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの照度分布が不均一であっても、投影光学系ＰＬの照度分布に応じて照明光学系ＥＬの照度分布が設定されているので、照明ブロックＡと光学ブロックＢとをドッキングした際も煩雑な照度調整を行うことなく感光基板Ｐ上において均一な照度を得ることができる。
【００５７】
≪輸送工程≫
輸送工程では、ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれが所定の輸送機、例えば温調付エアーサスペンション式トラックにより輸送される。トラックの荷台は密閉された空間を有し、ブロックはこの空間に配置されて輸送される。ここで、輸送の際には、ブロックのそれぞれを不純物質を通さずにしかもアウトガスの発生の少ない材料からなるシートにより梱包して輸送することが好ましい。また、トラックの荷台の前記空間を化学的にクリーンな気体、例えばドライエアなどにより満たし、輸送時におけるブロックの清浄度を維持することが好ましい。
【００５８】
≪結合工程≫
デバイス製造工場にブロックＡ、Ｂ、及びＣが輸送されたら、これらブロックどうしを結合する工程が行われる。
ブロックどうしを結合する際には、まず、図１８（ａ）に示すように、デバイス製造工場内（第２の場所）において、光学ブロックＢがキャスター７０上に載置され、所定の位置に配置される。次いで、図１８（ｂ）に示すように、光学ブロックＢのコラム１のうち開口部１０が設けられていない側部に架台７１が接続され、光学ブロックＢは架台７１を介して床（設置面）上に支持される。そして、架台７１で光学ブロックＢを支持した状態でキャスター７０が除かれる。これにより、架台７１に支持された状態の光学ブロックＢの下方には空間７２が形成される。
【００５９】
次いで、図１９（ａ）に示すように、光学ブロックＢの下方に設けられた空間７２に、ステージブロックＣが配置される。ステージブロックＣは、光学ブロックＢのうち開口部１０が設けられている側から、光学ブロックＢに対してＹ軸方向に沿ってスライド移動することにより配置される。こうして、図１９（ｂ）に示すように、ステージブロックＣの支持台１３上に光学ブロックＢのコラム１が支持されることで、光学ブロックＢとステージブロックＣとが結合（ドッキング）される。光学ブロックＢとステージブロックＣとを結合するに際し、光学ブロックＢに対してステージブロックＣをスライド移動することにより結合するようにしたので、結合時にクレーン等の大型装置を用いることなく比較的小さいスペースで結合作業を行うことができる。したがって、デバイス製造工場の設置スペースに制約されずに作業性良く結合作業を行うことができる。
【００６０】
ここで、図１９において、光学ブロックＢとステージブロックＣとを結合するに際し、各ブロックＢ、Ｃどうしの長手方向が略直交するように互いに結合されるようになっている。すなわち、光学ブロックＢはＸ軸方向を長手方向に設定されており、ステージブロックＣはＹ軸方向を長手方向に設定されている。このように、各ブロックＢ、Ｃどうしの長手方向を略直交するように互いに結合することにより、露光処理本体部ＥＸの設置面積をコンパクト化できる。
【００６１】
そして、図２０に示すように、照明ブロックＡが床（設置面）上の所定の位置に設置され、照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣのそれぞれが結合（ドッキング）され、露光処理本体部ＥＸとなる。照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣは結合されることにより機械的及び光学的に接続する。なお、図１に示した搬送ブロックＧ、Ｈ、及びチャンバブロックＣＨも結合される。ここで、照明ブロックＡは、光学ブロックＢ及びステージブロックＣとは独立して設けられ、照明ブロックＡと床との間には不図示の防止ユニットが設けられている。したがって、床から照明ブロックＡに対して伝わる振動は防振ユニットにより吸収される。同様に、ステージブロックＣの下部には防振ユニット１８が設けられているため、床（設置面）からステージブロックＣ及び光学ブロックＢに対して伝わる振動は防振ユニット１８で吸収される。
【００６２】
各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが結合されたら、これら各ブロックに対応して設けられた制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣのそれぞれに対して制御装置ＣＯＮＴが接続される。制御装置ＣＯＮＴは制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを介して各ブロックＡ、Ｂ、及びＣを制御する。
【００６３】
光学ブロックＢとステージブロックＣとが結合されたら、光学ブロックＢのＡＦ検出系１１がステージブロックＣの基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置（状態）を検出する。すなわち、ＡＦ検出系１１により、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相互の位置誤差が検出される。制御装置ＣＯＮＴは、この位置誤差を補正する補正量を設定し、記憶する。そして、設定した補正値に基づいて、基板ステージＰＳＴの調整作業が行われる。具体的には、例えば図２１に示すように、投影光学系ＰＬのＺ軸方向に関する像面位置が、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向に関する初期設定ストローク（露光装置製造工場で設定されたストローク）内におさまっていなかったら、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの像面位置が基板ステージＰＳＴのストローク内におさまるように、ストロークの中心位置をＺ軸方向に所定量シフトする（あるいはストロークを大きくする）。ここで、投影光学系ＰＬの像面位置に関する情報は光学制御ユニットＢＣに記憶されいるため、制御装置ＣＯＮＴは前記ＡＦ検出系１１の検出結果と前記記憶されている像面位置に関する情報とに基づいて、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置とを合致することができる。このように、光学ブロックＢとステージブロックＣとのドッキング後の僅かな調整作業により、投影光学系ＰＬの像面位置と基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置とを容易に合致させることができる。なお、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における全移動ストロークは予め大きく設定されているので、ストロークの中心位置をシフトできる。なお、基板ステージＰＳＴのストロークの中心位置をシフトしてもストローク内に像面をおさめることができない場合には、像面調整機構２０を駆動して投影光学系ＰＬの像面位置を変更すればよい。
【００６４】
ここで、マスクステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとの位置調整は、これらは同じブロックに設けられ、露光装置製造工場において機械的及び光学的に精度良く位置決め・調整されているので、デバイス製造工場においては調整作業を行う必要がない。
【００６５】
そして、ドッキング後において、露光装置の性能確認作業が行われる。例えば、ＴＦＤ（トータル・フォーカス・デプス）確認、すなわち、投影領域の複数点におけるフォーカス位置を確認作業が行われる。あるいは、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの同期移動精度確認作業が行われる。
【００６６】
なお、光学ブロックＢとステージブロックＣとの間（あるいは、光学ブロックＢと照明ブロックＡとの間）に、光軸に対して傾斜方向のずれが生じている場合には、光学ブロックＢの一部に設けられた反射鏡及びステージブロックＣの一部に設けられた反射鏡のそれぞれに例えばレーザビームを照射し、反射したレーザービームの光情報に基づいて、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置情報を検出し、この検出結果に基づいて、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置を調整（補正）するようにしてもよい。このときの光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置の調整はこれらブロックＢ、Ｃ間に設けられた所定の駆動装置（アクチュエータ）により行われる。
【００６７】
以上説明したように、露光光ＥＬが通過する露光処理本体部ＥＸを複数の機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣに分けるとともに、これら機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれに動作を調整する制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを設けたので、各機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣ毎に動作確認及び調整作業を行うことができる。したがって、露光装置製造工場において全体を組み立ててから調整し、デバイス製造工場においても調整作業をするといった２重の作業を省略あるいは簡略化できる。そして、デバイス製造工場に露光処理本体部を輸送する際には、機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を円滑に行うことができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、マスクステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとが同じブロックとなっているが、もちろん、マスクステージを含むブロックと投影光学系を含むブロックとに分けてもよい。一方、マスクステージ及び投影光学系を１つのブロックとし、このブロック（光学ブロック）に、露光処理において所定の精度が要求される各光学系（投影光学系、ＡＦ検出系、及びアライメント光学系等）を集約して設けることにより、これら光学系の異なるブロック間での調整作業がいらないので、装置精度を維持できる。
【００６９】
なお、上記実施形態における露光装置ＳＹＳ（露光処理本体部ＥＸ）は、互いに隣接する複数の投影光学系を有する、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置であるが、投影光学系が１つである走査型露光装置ついても、本発明を適用することができる。更に、本実施形態の露光装置ＳＹＳとして、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを露光する走査型露光装置の他に、マスクＭと感光基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、感光基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【００７０】
なお、露光装置ＳＹＳの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００７１】
投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【００７２】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００７３】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００７４】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００７５】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００７６】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００７７】
半導体デバイスは、図２２に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、露光光が通過する露光処理本体部を複数の機能ブロックに分けるとともに、これら機能ブロックのそれぞれに動作を調整する制御ユニットを設けたので、各機能ブロックを独立した装置として各機能ブロック毎に動作を調整できる。したがって、露光装置全体を組み立ててから調整する作業を省略あるいは簡略化でき、露光装置を据え付けるまでの工期を短期化できる。また、露光処理本体部を輸送する際には、機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を作業性良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】照明ブロックを示す斜視図である。
【図４】光学ブロックを示す斜視図である。
【図５】投影光学系の一実施形態を示す概略構成図である。
【図６】像面調整機構により像面位置が調整される様子を説明するための図である。
【図７】像面調整機構により像面位置が調整される様子を説明するための図である。
【図８】ステージブロックを示す斜視図である。
【図９】本発明の露光装置の製造方法を説明するための図である。
【図１０】光学ブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１１】ステージブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１２】照明ブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１３】ブロック製造工程の一例を説明するための模式図である。
【図１４】ブロック製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１５】ブロック製造工程の一例を説明するための模式図である。
【図１６】ブロック製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１７】調整工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１８】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図１９】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図２０】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図２１】結合工程におけるブロック間相互の誤差を補正する工程を説明するための図である。
【図２２】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ａ…照明ブロック（機能ブロック）、ＡＣ…照明制御ユニット、
Ｂ…光学ブロック（機能ブロック）、ＢＣ…光学制御ユニット、
Ｃ…ステージブロック（機能ブロック）、ＣＣ…ステージ制御ユニット、
ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光処理本体部、
Ｇ…搬送ブロック、Ｈ…搬送ブロック、ＩＬ…照明光学系、Ｍ…マスク、
ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…感光基板、ＰＬ…投影光学系、
ＰＳＴ…基板ステージ、 ＳＹＳ…露光装置
Claims (9)
- マスクを露光光で照明し、前記マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置において、
前記露光処理本体部は、機能別に分けられた複数の機能ブロックと、
前記複数の機能ブロックに対応して、該機能ブロック毎に動作を調整可能とする制御ユニットとを備え、
前記複数の機能ブロック毎に動作を調整する調整パラメータを有し、前記制御ユニットは前記調整パラメータを記憶することを特徴とする露光装置。 - 前記機能ブロックは、前記マスクを支持するマスクステージを含むブロック、前記マスクのパターンを投影する投影光学系を含むブロック、前記マスクを前記露光光で照明する照明光学系を含むブロック、及び前記感光基板を支持する基板ステージを含むブロックのうち少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
- 前記露光処理本体部とは別に、前記マスク又は前記感光基板を搬送する搬送ブロックを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
- 前記露光処理本体部を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記複数の機能ブロックに対応して設けられた前記制御ユニットに接続され、該制御ユニットを制御することにより前記露光処理本体部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記複数の機能ブロックを組み立てるにあたり、前記各機能ブロック相互の誤差を計測し、前記制御装置もしくは一方の前記制御ユニットに前記誤差を補正する補正量を記憶することを特徴とする請求項４記載の露光装置。
- マスクを露光光で照明し、前記マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置の製造方法において、
前記露光処理本体部を構成する複数の機能ブロックのそれぞれを第１の場所で製造するブロック製造工程と、
前記製造された前記機能ブロックのそれぞれを前記第１の場所で調整する調整工程と、
前記調整された前記機能ブロックのそれぞれを前記第１の場所とは異なる第２の場所に輸送する輸送工程と、
前記第２の場所で前記複数の機能ブロックどうしを結合する結合工程とを有し、
前記結合工程は、前記複数の機能ブロックのうち１つの機能ブロックの状態に基づいて、前記１つの機能ブロックに接続する他の機能ブロックの補正値を設定することを特徴とする露光装置の製造方法。 - 前記第１の場所は前記露光装置を製造する製造工場内であり、前記第２の場所は前記露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場内であることを特徴とする請求項６記載の露光装置の製造方法。
- 前記結合工程は、前記１つの機能ブロックに対して相対的に前記他の機能ブロックをスライド移動することにより結合することを特徴とする請求項６又は７記載の露光装置の製造方法。
- 前記ブロック製造工程は、前記輸送工程で輸送可能な大きさを上限として分割し、前記複数の機能ブロックのそれぞれを製造することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載の露光装置の製造方法。
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