JP5418962B2 - 位置合わせ装置、位置合わせ方法、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート状の基板をその表面と交差する方向に位置合わせする位置合わせ装置、位置合わせ方法、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。

近年、ＬＣＤ、ＰＤＰ又は有機ＥＬ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、薄型化さえる傾向にあり、これらＦＰＤに用いられるガラス基板又は樹脂基板等は、厚さが薄くなる傾向にある。これにともない、ＦＰＤの製造に用いる露光装置では、厚さが薄いシート状の基板に対して高精度にパターンの転写を行うことが要求されている。

特許文献１には、厚さが薄い基板（ワークシート）に対してパターンを投影露光する投影露光装置が開示されている。この投影露光装置では、厚さが数マイクロメートル程度の薄いワークシートに対してパターンの投影露光が可能とされている。

特開２００７−１１４３８５号公報

ところで、ＦＰＤ等の製造に用いる露光装置では、基板に転写するパターン像の像面に対して基板の表面（感光面）を高精度に位置合わせする必要があり、基板の厚さが薄型化する傾向にあっても、その位置合わせ精度に関して同様に高い精度が要求される。

本発明は、シート状の基板をその表面と交差する方向に高精度に位置合わせすることができる位置合わせ装置、位置合わせ方法、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、シート状の基板を該基板の表面と交差する交差方向に位置合わせする位置合わせ装置である。位置合わせ装置は、基板に対して流体を吐出する複数の吐出孔及び該流体を吸引する複数の吸引孔を有し、吐出孔から吐出させた流体を介して基板を支持する支持部と、少なくとも１つの吐出孔及び吸引孔に対応して設けられた計測点における基板の交差方向の位置を計測する計測部と、計測部の計測結果に基づいて、計測点に対応付けられた吐出孔及び吸引孔に流通させる流体の流量を調整する調整部と、を備える。

本発明の第２の態様は、シート状の基板を該基板の表面と交差する交差方向に位置合わせする位置合わせ方法である。位置合わせ方法は、基板に対して流体を吐出する複数の吐出孔及び該流体を吸引する複数の吸引孔を有する支持部で、吐出孔から吐出させた流体を介して基板を支持する工程と、少なくとも１つの吐出孔及び吸引孔に対応して設けられた計測点における基板の交差方向の位置を計測する計測工程と、計測工程の計測結果に基づいて、計測点に対応付けられた吐出孔及び吸引孔に流通させる流体の流量を調整する工程と、を備える。

本発明の第３の態様は、露光光によってパターン像を形成し、該パターン像を基板に転写する露光装置である。この露光装置は、パターン像の像面に対して基板を位置合せする第１の態様の位置合わせ装置を備える。

本発明の第４の態様は、露光光によってパターン像を形成し、該パターン像を基板に転写する露光方法である。この露光方法は、パターン像の像面に対して基板を位置合せする第２の態様の位置合わせ方法を備える。

本発明の第５の態様は、露光工程を含む電子デバイスの製造方法である。露光工程において、第４の態様の露光方法を用いる。

本発明の態様によれば、シート状の基板をその表面と交差する方向に高精度に位置合わせすることができる。

露光装置１００の断面構成図である。 （ａ）は、第１露光ステージ２０の上面図である。 （ｂ）は、（ａ）の変形例である パターン領域ＰＡの測定点Ｐを示した図である。 パターン領域ＰＡに配置した吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの配置との位置関係を示した上面図である。 （ａ）は、シート基板ＦＢがうねった状態でパターン領域ＰＡに移送されてきた状態を示した図である。 （ｂ）は、焦点位置検出部３０の測定点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ９の結果に基づいて吐出孔４２からの圧縮気体の流量、吸引孔４７からの吸引の流量を調整した状態を示した図である。 パターン領域ＰＡに配置した吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの配置との位置関係の変形例を示した上面図である。 ６自由度テーブル５０の斜視図である。 （ａ）は、第１露光ステージ２０がＸＹ平面に水平に配置された状態を示した図である。 （ｂ）は、６自由度テーブル５０を傾けた状態を示した図である。 露光装置１００においての制御部９０によるシート基板ＦＢの高さ位置の調整の制御図を示した図である。 露光装置１００におけるシート基板ＦＢの高さ位置の調整を示したフローチャートである。 （ａ）は、露光装置２００の概略側面図である。 （ｂ）は、（ａ）の光軸ＡＸにおけるＹ−Ｚ断面である （ａ）は、第２露光ステージ１２０をシート基板ＦＢ側（下側）から見た図である。 （ｂ）は、第２露光ステージ１２０を２つに分割された第２露光ステージ１２０Ａをシート基板ＦＢ側（下側）から見た図である。 １つのパターン領域ＰＡ付近における第２露光ステージ１２０の吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの位置関係を示した下面図である。 露光装置３００の概略側面図である。 第３露光ステージ１３０をシート基板ＦＢ側（上側）から見た図である。 第２露光ステージ１２０及び第３露光ステージ１３０における距離センサ３２の設置場所を示した図である。

《露光装置の構成》
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の露光装置１００の断面構成図である。露光装置１００は露光に必要な光学系１０と、第１露光ステージ２０と、基板を移送するローラＲと、焦点位置検出部３０とから構成されている。

基板は、例えば薄く形成された可撓性のシート状の基板（以下はシート基板ＦＢ）を用い、供給ロール（不図示）から送り出されている。供給ロールから移送されたシート基板ＦＢは移動制御系の第１ローラＲ１と第２ローラＲ２とを通過し、第１露光ステージ２０まで進む。その後に、シート基板ＦＢは第１露光ステージ２０から第３ローラＲ３と第４ローラＲ４とを通過して、収納ロール（不図示）に格納され又は次の工程へ移送される。第１ローラＲ１ないし第４ローラＲ４はシート基板ＦＢに適度な張りを持たせて基板を移送させることが可能である。

また、シート基板ＦＢは第１露光ステージ２０上での移送方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と水平方向で交差する線をＹ軸とした場合に、シート基板ＦＢのＹ軸方向及びθ方向のずれを抑制させるように第２ローラＲ２又は第３ローラＲ３が個別にＹ軸方向に移動可能である。すなわち第２ローラＲ２又は第３ローラＲ３はそれ自身の軸方向に移動可能であり、第２ローラＲ２又は第３ローラＲ３は、シート基板ＦＢのずれを抑制しながら移送方向にシート基板ＦＢを安定して移送することができる。なお、図示していないが、シート基板ＦＢのＹ軸方向の位置及びθ方向のずれはそれぞれの不図示の位置検出系で測定される。

シート基板ＦＢは例えばＹ方向の幅が例えば１ｍで基板の大きさに対して厚さが１００ミクロン程度の薄い基板である。シート基板ＦＢは薄くなるに従い、その表面を平坦に保持することが難しくなり、またシート基板ＦＢ自体の厚さもばらつきが大きくなる。さらにシート基板ＦＢは複数の処理工程を経るたびにその表面に凹凸部分が形成される。シート基板ＦＢの表面は露光装置１００によるパターン像の焦点深度内に入らない領域も存在する可能性がある。

なお、本実施形態で用いるシート基板ＦＢは、耐熱性の樹脂フィルムであり、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂を使うことができる。

光学系１０は、光源１１と投影光学系１９とから構成される。図１では光学系１０が１つしか描かれていないが、複数配置されていてもよい。さて、光源１１は、露光用の光源である水銀ランプ及び楕円鏡、ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザ等で構成されている。光源１１から出た露光光ＩＬは、オプティカルインテグレータ１２、開口絞り１３、及びコンデンサーレンズ１４を経由して光路折り曲げ用のダイクロイックミラー１５に入射する。ダイクロイックミラー１５でほぼ直角に折り曲げられた露光光ＩＬは、石英ガラス板にクロムで回路パターンが描かれたレチクル１６をほぼ均一の照度で照明する。露光時にはレチクル１６上の回路パターンの像が投影光学系１９を介してシート基板ＦＢ上に投影される。

なお、コンデンサーレンズ１４の前には、レチクル１６上での照明領域を制限する可変視野絞りが設けられている。投影光学系１９を通過した露光光ＩＬはシート基板ＦＢ上で焦点が合致して、所定の回路パターンを露光することができる。また、シート基板ＦＢ上に投影された回路パターン像は所定のパターン領域ＰＡ（図２を参照）を形成している。

＜焦点位置検出部３０の構成＞
焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの露光面の高さ位置（Ｚ軸方向）を検出することができる。例えば、焦点位置検出部３０は投光系３６及び受光系３７で構成されている。本実施形態の焦点位置検出部３０は、斜入射方式の焦点位置検出部３０であり、投光系３６及び受光系３７を移送方向（Ｘ軸方向）と平行に配置してある。投光系３６が測定点Ｐから見て、Ｘ軸方向の斜め左上方向に設置され、同様に、受光系３７は測定点Ｐから見て、Ｘ軸方向の斜め右上方向に設置されている。

投光系３６から射出される光線は、シート基板ＦＢ上の感光剤を感光させない波長帯である。光線は不図示のピンホールあるいはスリットを通過して、投影光学系１９の光軸方向に対して斜めにシート基板ＦＢ上に照射される。受光系３７は、シート基板ＦＢが投影光学系１９の像面と一致するとき、シート基板ＦＢからの反射像の位置が受光系３７の内部のピンホールもしくは投光スリットＳＴ（図３参照）と一致するように配置されている。つまり、投光系３６から射出される光線はシート基板ＦＢの測定点Ｐに向かい、測定点Ｐで反射して受光系３７で受光することができる。これにより、焦点位置検出部３０は露光面の高さ位置を検出することができる。

受光系３７はアレイセンサーなど投光スリットＳＴ（図３参照）の長手方向を複数の微小領域に分割し、微小領域毎に個別の光電セルを配列したものである。本実施形態ではシリコンフォトダイオード又はフォトトランジスタのアレイセンサーを使用している。なお、パターン領域ＰＡ内の予め定められた複数の測定点Ｐに個別に微小スリット像又はスポット像を斜めに投光し、各測定点Ｐからの反射スリット（スポット）像を２次元の撮像素子、例えばＣＣＤで一括に受光し、受光した複数個の像の夫々のＣＣＤ上での基準画素位置からのずれ量で焦点ずれを求める方式でもよい。

＜第１露光ステージ２０の構成＞
図１で示されるように第１露光ステージ２０はシート基板ＦＢの移送方向の第２ローラＲ２と第３ローラＲ３との間に配置される。移送方向において第１露光ステージ２０の両端部はテーパ部２１が形成されている。また第２ローラＲ２と第３ローラＲ３とのシート基板ＦＢの通過点は第１露光ステージ２０のシート基板ＦＢの通過点より下部に形成されており、これによってシート状基板ＦＢにかかる張力は、シート状基板ＦＢを第１露光ステージ２０に押し付ける力として働く。なお、第２ローラＲ２と第３ローラＲ３とは、テーパ部２１のテーパ角度αの延長方向に配置するのが好ましい。シート基板ＦＢが通過する第１露光ステージ２０の一方のテーパ部２１と他方のテーパ部２１との間は平坦に形成されている。

第１露光ステージ２０にはシート基板ＦＢの高さ位置を調節する流量調整部４０が設置されている。流量調整部４０は第１バルブ６１及び第２バルブ６２の開閉を制御する。

また、第１露光ステージ２０には、シート基板ＦＢの高さ位置を調節するための多数の吐出孔４２と吸引孔４７とが形成されている。多数の吐出孔４２と吸引孔４７は、第１露光ステージ２０からシート基板ＦＢを浮上させる。

吐出孔４２は吐出管４１と接続され、吸引孔４７は吸引管４６と接続されている。吐出管４１の一端には、送風ポンプ（不図示）が接続されており、所定の流量で圧縮気体を送っている。送風ポンプは圧縮気体の流量を機敏に変更できることが好ましい。吸引管４６の一端には、吸引ポンプが（不図示）が接続されており、所定の流量で空気を吸引している。吸引ポンプも吸引空気の流量を機敏に変更できることが好ましい。

吐出管４１には第１バルブ６１が設置され、吸引管４６には第２バルブ６２が設置される。流量調整部４０は制御部９０の指令により第１バルブ６１及び第２バルブ６２の開閉量を調節することにより、シート基板ＦＢを第１露光ステージ２０から浮上させて、シート基板ＦＢの高さ位置を調節している。流量調整部４０は第１バルブ６１及び第２バルブ６２を調節することで、シート基板ＦＢが第１露光ステージ２０に接触しないように移送することができる。また、流量調整部４０は第１バルブ６１及び第２バルブ６２を調節することで、シート基板ＦＢの部分領域を高さ方向に高精度な位置調整をすることが可能となる。

図１の実施形態では、吐出孔４２に接続する第１バルブ６１及び吸引孔４７と接続する第２バルブ６２は全ての配管に設置している。しかし、複数の吐出孔４２をグループ化し且つ複数の吸引孔４７をグループ化することで、複数の吐出孔４２に対して１つの第１バルブ６１、複数の吸引孔４７に対して１つの第２バルブ６２が配置されてもよい。

図２は第１露光ステージ２０の上面図であり、図１で示されたレチクル１６上の回路パターンの像が投影光学系１９を介してシート基板ＦＢ上に投影されたパターン領域ＰＡも描いている。図２では、第１露光ステージ２０のシート基板ＦＢの幅に合わせて３つの投影光学系１９（図１参照）が配置され３つのパターン領域ＰＡが形成されている。また、シート基板ＦＢは点線で示され、シート基板ＦＢの移送方向が矢印で示されている。

図２（ａ）は第１露光ステージ２０に吐出孔４２及び吸引孔４７を格子状に配置した図である。吐出孔４２及び吸引孔４７はシート基板ＦＢが通過する第１露光ステージ２０の上面に複数個が配置されている。例えば吐出孔４２と吸引孔４７とは格子状に配置され、吐出孔４２と吸引孔４７とがそれぞれ隣り合うように交互に配置されている。吐出孔４２と吸引孔４７は例えば第１露光ステージ２０を貫通した直径数百ミクロンから数ｍｍの孔である。また吐出孔４２は、直径数百ミクロンから数ｍｍの孔ではなく、微細な孔が多数空いた多孔質の孔であってもよい。

これらの吐出孔４２と吸引孔４７との配置形状は図２（ａ）に示された格子状だけでなく、複数の吐出孔４２に対して１箇所の吸引孔４７であってもよい。例えば、図２（ｂ）に示すような配置形状であってもよい。図２（ｂ）において、例えば六角形の各頂点に吐出孔４２が形成され、その六角形の中心に吸引孔４７を形成されてもよい。なお、図２（ｂ）は六角形を見やすくするために点線が書き加えられている。また、本実施形態では第１露光ステージ２０の全面で吐出孔４２と吸引孔４７の配置を同じ配置形状にしているが第１露光ステージ２０の中央領域とその周辺領域とでそれぞれ異なる形状、または異なる密度で形成しても良い。

＜焦点位置検出部３０の測定点Ｐの位置＞
図３は、シート基板ＦＢに投影されるパターン領域ＰＡと焦点位置検出部３０の測定点Ｐの位置を示した図である。シート基板ＦＢのパターン領域ＰＡは台形形状である。露光装置１００はシート基板ＦＢ上の１つのパターン領域ＰＡに焦点位置検出部３０の測定点Ｐ（Ｐ１〜Ｐ１０）を複数設置する。焦点位置検出部３０はパターン領域ＰＡにおけるシート基板ＦＢの高さ方向（Ｚ軸方向）の位置ずれを計測することができる。

具体的には、焦点位置検出部３０の投光系３６から射出される投光スリットＳＴは略台形のパターン領域ＰＡに２本の第１投光スリットＳＴ１と第２投光スリットＳＴ２とが投光されてシート基板ＦＢに形成される。受光系３７はそれぞれの投光スリットＳＴを微小領域に分割して、第１投光スリットＳＴ１に対して端部、中心部を含め５点の測定点Ｐ（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９）を備え、第２投光スリットＳＴ２に対して端部、中心部を含め５点の測定点Ｐ（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８，Ｐ１０）を備えている。なお、本実施形態では第１投光スリットＳＴ１と第２投光スリットＳＴ２とは、Ｙ軸方向と平行に伸びている。

なお、焦点位置検出部３０は、投光系３６からシート基板ＦＢに対して、パターン領域ＰＡよりもシート基板ＦＢが送り出される側（図３中左側：−Ｘ側）に第３投光スリットＳＴ３を投光することもできる。この場合、受光系３７は、第３投光スリットＳＴ３を５点の測定点Ｐ（Ｐ１ａ，Ｐ３ａ，Ｐ５ａ，Ｐ７ａ，Ｐ９ａ）に分割して検出する。焦点位置検出部３０は、後述のように、これらの測定点を先読みセンサとして用いることができる。

＜吐出孔及び吸引孔と測定点Ｐとの位置関係＞
図４は１つのパターン領域ＰＡ付近における第１露光ステージ２０の吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの位置関係を示した上面図である。なお、シート基板ＦＢは理解し易いように図示していない。

例えば、１つのパターン領域ＰＡ及びその周辺に対して、１１個の吐出孔４２（吐出孔４２ａないし吐出孔４２ｋ）が配置されており、同様に１０個の吸引孔４７（吸引孔４７ａないし吸引孔４７ｆ）が配置されている。シート基板ＦＢ上のパターン領域ＰＡには、図３で示された焦点位置検出部３０の測定点Ｐ１ないし測定点Ｐ１０が設定されている。

図４に示された吸引孔４７ｂと吐出孔４２ｃとのＸ軸方向の間に測定点Ｐ１が対応している。吐出孔４２ｃと吸引孔４７ｃとの間に測定点Ｐ２が対応している。吸引孔４７ｂ、吐出孔４２ｃ及び吸引孔４７ｃは、測定点Ｐ１及び測定点Ｐ２のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第１領域ＡＲ１の高さ位置を調整することができる。

同様に、吐出孔４２ｄと吸引孔４７ｄとのＸ軸方向の間に測定点Ｐ３が対応している。吸引孔４７ｄと吐出孔４２ｅとの間に測定点Ｐ４が対応している。吐出孔４２ｄ、吸引孔４７ｄ及び吐出孔４２ｅは、測定点Ｐ３及び測定点Ｐ４のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第２領域ＡＲ２の高さ位置を調整することができる。

吸引孔４７ｅと吐出孔４２ｆとのＸ軸方向の間に測定点Ｐ５が対応している。吐出孔４２ｆと吸引孔４７ｆとの間に測定点Ｐ６が対応している。吸引孔４７ｅ、吐出孔４２ｆ及び吸引孔４７ｆは、測定点Ｐ５及び測定点Ｐ６のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第３領域ＡＲ３の高さ位置を調整することができる。

同様に、吐出孔４２ｇと吸引孔４７ｇとのＸ軸方向の間に測定点Ｐ７が対応している。吸引孔４７ｇと吐出孔４２ｈとの間に測定点Ｐ８が対応している。吐出孔４２ｇ、吸引孔４７ｇ及び吐出孔４２ｈは、測定点Ｐ７及び測定点Ｐ８のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第４領域ＡＲ４の高さ位置を調整することができる。

吸引孔４７ｈと吐出孔４２ｉとのＸ軸方向の間に測定点Ｐ９が対応している。吐出孔４２ｉと吸引孔４７ｉとの間に測定点Ｐ１０が対応している。吸引孔４７ｈ、吐出孔４２ｉ及び吸引孔４７ｉは、測定点Ｐ９及び測定点Ｐ１０のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第５領域ＡＲ５の高さ位置を調整することができる。

図５は図４に示されたパターン領域ＰＡ付近をＸ軸方向から観察した概略断面図である。図５（ａ）ではシート基板ＦＢがうねった状態でパターン領域ＰＡに移送されてきた状態を示している。図５（ｂ）は焦点位置検出部３０の測定点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ９の結果に基づいて吐出孔４２からの圧縮気体の流量、吸引孔４７からの吸引の流量を調整した状態を示している。

露光を正確に行うためには、パターン領域ＰＡ内において、シート基板ＦＢの表面ＦＢｓが投影光学系１９の焦点深度内に入る必要がある。このため、シート基板ＦＢが第１露光ステージ２０に移送されて来て、第１露光ステージ２０に対して浮上されている状態で、焦点位置検出部３０が測定点Ｐ１から測定点Ｐ１０においてシート基板ＦＢの表面ＦＢｓの高さを検出する。これらの検出結果から、例えば図５（ａ）に示されるように、第１領域ＡＲ１ではシート基板ＦＢの表面ＦＢｓが像面ＦＰより低く、第２領域ＡＲ２では像面ＦＰより高い。第３領域ＡＲ３ではシート基板ＦＢの表面ＦＢｓが像面ＦＰより若干低く、第４領域ＡＲ４及び第５領域ＡＲ５では像面ＦＰより高いことがわかる。

そこで、制御部９０は流量調整部４０に指示を与え、流量調整部４０は吐出孔４２ｃ及び４２ｆの第１バルブ６１を開けて吐出孔４２ｃ及び４２ｆからの圧縮気体が吐出する流量を増やし、逆に吐出孔４２ｉの第１バルブ６１を閉めて吐出孔４２ｉからの圧縮気体が吐出する流量を減らす。また流量調整部４０は吸引孔４７ｄ及び４７ｇの第２バルブ６２を開けて吸引孔４７ｄ及び４７ｇからの吸引する流量を増やす。このようにして、図５（ｂ）に示されるように、制御部９０はパターン領域ＰＡの第１領域ＡＲ１から第５領域ＡＲ５までの高さ位置が投影光学系１９の焦点深度内に入れる。

図６は１つのパターン領域ＰＡ付近における第１露光ステージ２０の吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの位置関係を示した上面図である。図４で説明した実施例の変形例である。なお、シート基板ＦＢは理解し易いように図示していない。

例えば、１つのパターン領域ＰＡ及びその周辺に対して、７個の吐出孔４２（吐出孔４２ａないし吐出孔４２ｇ）が配置されており、同様に７個の吸引孔４７（吸引孔４７ａないし吸引孔４７ｇ）が配置されている。シート基板ＦＢ上のパターン領域ＰＡには、図３で示された焦点位置検出部３０の測定点Ｐ１ないし測定点Ｐ１０が設定されている。

図６に示された吸引孔４７ｂに測定点Ｐ１が対応しており、吸引孔４７ｂは測定点Ｐ１のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第１領域ＡＲ１の高さ位置を調整することができる。吐出孔４２ｂに測定点Ｐ２が対応しており、吐出孔４２ｂは測定点Ｐ２のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第２領域ＡＲ２の高さ位置を調整することができる。

同様に、吐出孔４２ｃに測定点Ｐ３が対応しており、吐出孔４２ｃは測定点Ｐ３のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第３領域ＡＲ３の高さ位置を調整することができる。吸引孔４７ｃに測定点Ｐ４が対応しており、吸引孔４７ｃは測定点Ｐ４のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第４領域ＡＲ４の高さ位置を調整することができる。

吸引孔４７ｄに測定点Ｐ５が対応しており、吸引孔４７ｄは測定点Ｐ５のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第５領域ＡＲ５の高さ位置を調整することができる。吐出孔４２ｄに測定点Ｐ６が対応しており、吐出孔４２ｄは測定点Ｐ６のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第６領域ＡＲ６の高さ位置を調整することができる。

同様に、吐出孔４２ｅに測定点Ｐ７が対応しており、吐出孔４２ｅは測定点Ｐ７のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第７領域ＡＲ７の高さ位置を調整することができる。吸引孔４７ｅに測定点Ｐ８が対応しており、吸引孔４７ｅは測定点Ｐ８のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第８領域ＡＲ８の高さ位置を調整することができる。

吸引孔４７ｆに測定点Ｐ９が対応しており、吸引孔４７ｆは測定点Ｐ９のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第９領域ＡＲ９の高さ位置を調整することができる。吐出孔４２ｆに測定点Ｐ１０が対応しており、吐出孔４２ｆは測定点Ｐ１０のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、パターン領域ＰＡの第１０領域ＡＲ１０の高さ位置を調整することができる。

図６に示された吐出孔４２及び吸引孔４７につながる第１バルブ６１及び第２バルブ６２も流量調整部４０（図５）で制御される。第１バルブ６１は吐出孔４２からの圧縮気体の吐出流量、または第２バルブ６２が吸引孔４７から気体を吸引する流量を変化させることで、第１領域ＡＲ１から第１０領域ＡＲ１０の高さ位置を調整することができる。

このように流量調整部４０（図５）は、第１露光ステージ２０から所定量だけシート基板ＦＢを浮上させ、パターン領域ＰＡの各領域において非接触かつ精密に高さ位置を調節することができる。但し、吐出孔４２からの圧縮気体の吐出流量を調整したり、または第２バルブ６２が吸引孔４７から気体を吸引する流量を調整したりしてパターン領域ＰＡの各領域の高さ位置を変化させる量は小さい。吐出孔４２及び吸引孔４７を用いた流量調整部４０によるパターン領域ＰＡの高さ位置の調整は微量な高さ方向のずれを調整するのに好適である。複数のパターン領域ＰＡ又はシート基板ＦＢの全面の高さ位置を調整するには、第１露光ステージ２０全体を傾斜または上下させることで、高さ位置を調整することができる。

なお、高さ位置の調整が時間的に間に合わない場合には、制御部９０は、第３投光スリットＳＴ３における測定点Ｐ１ａ，Ｐ３ａ，Ｐ５ａ，Ｐ７ａ，Ｐ９ａの各検出結果をもとに流量調整部４０を制御して、パターン領域ＰＡの各領域の高さ位置を調整することができる。すなわち、パターン領域ＰＡよりも−Ｘ側の測定点Ｐ１ａ，Ｐ３ａ，Ｐ５ａ，Ｐ７ａ，Ｐ９ａを測定点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９に対する先読みセンサとして用い、パターン領域ＰＡにおけるシート基板ＦＢの高さ位置の調整量（もしくは目標値）をあらかじめ得ることができる。また、制御部９０は、測定点Ｐ１ａ，Ｐ３ａ，Ｐ５ａ，Ｐ７ａ，Ｐ９ａに限定されず、さらに測定点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９を先読みセンサとして用いて流量調整部４０を制御することもできる。この場合、測定点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９は、測定点Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８，Ｐ１０に対する先読みセンサとされる。

＜６自由度テーブル５０の構造＞
第１露光ステージ２０を傾斜または上下させるため、本実施形態では第１露光ステージ２０の下に６自由度テーブル５０が設置されている。例えば、６自由度テーブル５０は図１で示された第１露光ステージ２０の下部に設置されている。

図７は６自由度テーブル５０の斜視図である。内部構造を理解しやすくするため、二点鎖線で第１露光ステージ２０が描かれており、第１露光ステージ２０を搭載する三角テーブル５９を点線で描いている。本実施形態の６自由度テーブル５０は、駆動アクチュエータにパラレルリンク機構を用いる例である。

露光装置１００（図１参照）の筐体（不図示）などに、平板状をした第１固定プレート５１が設置されている。第１固定プレート５１上には、球面軸受（不図示）を介して、２本のアクチュエータ５３，５４が回動可能に係止されている。また、露光装置１００の筐体に、平板状をした第２固定プレート５２が設置されている。第２固定プレート５２上には、球面軸受（不図示）を介して４本のアクチュエータ５５、５６，５７，５８が回動可能に係止されている。アクチュエータ５３ないしアクチュエータ５８には、ピエゾアクチュエータ等を用いることができる。

ここで、アクチュエータ５３と５８、アクチュエータ５４と５７、及びアクチュエータ５５と５６は、それぞれ平行に配置されておりパラレルリンク機構を構成している。
６本のアクチュエータ５３〜５８の上端には、図示せぬ球面軸受を介して、点線で示されている三角テーブル５９が固定されている。三角テーブル５９には第１露光ステージ２０が取り付けられている。６本のアクチュエータ５３〜５８を伸縮させることにより、三角テーブル５９を６自由度で（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θＸ、θＹ、θＺ）駆動することができる。したがって第１露光ステージ２０は傾斜または上下動することができる。なお、図示はしないが三角テーブル５９付近には、複数の静電容量式の位置センサが配置されており、三角テーブル５９の位置が測定される。

第１露光ステージ２０はこの６自由度テーブル５０を用いることで、焦点位置検出部３０（図１）の測定結果に基づいて、第１露光ステージ２０全体の高さ位置を調整することができる。

図８は第１露光ステージ２０と６自由度テーブル５０とのＺ−Ｙ平面の１断面を示した模式図である。図８（ａ）は第１露光ステージ２０がＸＹ平面に水平に配置された状態を示している。第１露光ステージ２０は、図２で示した３つのパターン領域ＰＡを含み、それぞれのパターン領域ＰＡには、図３で示された焦点位置検出部３０の測定点Ｐ（Ｐ１、Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９）が含まれている。

図８（ａ）で示されるように、例えば、シート基板ＦＢの表面ＦＢｓに凸凹があった場合に、焦点位置検出部３０はそれぞれのパターン領域ＰＡの測定点Ｐの高さ位置を検出する。これらの測定点Ｐの結果が投影光学系１９の像面ＦＰから高さ方向に大きくずれていた場合には、流量調整部４０が吐出孔４２（図５参照）からの圧縮気体の吐出流量を調整したり吸引孔４７から気体を吸引する流量を調整したりしてパターン領域ＰＡの各領域の高さ位置を変化させる量だけでは調整できない場合がある。制御部９０はこのような場合に、シート基板ＦＢの表面ＦＢｓの全体が投影光学系１９の像面ＦＰに近づくように６自由度テーブル５０を調整する。

図８（ｂ）は、６自由度テーブル５０を傾けた状態を示している。アクチュエータ５５及び５８が伸びることにより、６自由度テーブル５０が傾くとともに第１露光ステージ２０も傾く。すると、シート基板ＦＢの表面ＦＢｓと投影光学系１９の像面ＦＰとの高さ方向（Ｚ軸方向）の差が縮まる。再び、焦点位置検出部３０の測定点Ｐの高さ位置を検出することで、制御部９０は流量調整部４０に指示し、流量調整部４０が吐出孔４２（図５参照）からの圧縮気体の吐出流量を調整したり吸引孔４７から気体を吸引する流量を調整したりしてパターン領域ＰＡの各領域の高さ位置を変化させる。

＜制御部９０の構成＞
図９は本実施形態の露光装置１００においての制御部９０によるシート基板ＦＢの高さ位置の調整の制御図を示した図である。制御部９０は、演算部９１と記憶部９３とテーブル制御部９４とで構成されている。

焦点位置検出部３０はパターン領域ＰＡの複数の受光系３７の検出結果から個々のパターン領域ＰＡにおける複数の測定点Ｐでの露光面の位置を検出し、測定点Ｐの高さ位置を演算部９１に伝える。なお、記憶部９３は各パターン領域ＰＡにおける複数の測定点ＰのＸＹ方向の位置が記憶されている。

演算部９１は測定点Ｐの高さ位置に基づいて、パターン領域ＰＡのＸＹ方向におけるどの位置が、投影光学系１９の像面ＦＰからどれだけずれているかを計算し、６自由度テーブル５０の駆動が必要か、流量調整部４０によるシート基板ＦＢのZ軸位置の調整が必要かを判断する。

制御部９０は６自由度テーブル５０の駆動が必要と判断した場合には、演算部９１の最適解をテーブル制御部９４に伝え、テーブル制御部９４は６自由度テーブル５０のアクチュエータを調節する。

制御部９０が流量調整部４０によるシート基板ＦＢの調整が必要と判断した場合には、シート基板ＦＢのパターン領域ＰＡの高さ位置を制御する第１バルブ制御部４８及び第２バルブ制御部４９に演算部９１の情報を伝える。なお、第１バルブ制御部４８はパターン領域ＰＡにおける高さ方向のずれを調整する吐出管４１（図１、図２を参照）に接続した第１バルブ６１を制御し、第２バルブ制御部４９はシート基板ＦＢにおける高さ方向のずれを調整する吸引管４６に接続した第２バルブ６２を制御している。

＜高さ位置の調整方法のフローチャート＞
図１０は本実施形態の露光装置１００におけるシート基板ＦＢの高さ位置の調整を示したフローチャートである。なお、シート基板ＦＢは既に露光装置１００にセットされた状態である。

ステップＳ１１において、制御部９０は移動制御系のローラＲを回転させることで、第１露光ステージ２０上の露光位置にシート基板ＦＢを移送させる。この移送はシート基板ＦＢを第１露光ステージ２０から一定間隔を保って浮上したまま行われる。

ステップＳ１２において、焦点位置検出部３０は、シート基板ＦＢの複数のパターン領域ＰＡの高さ位置を検出する。

ステップＳ１３において、演算部９１は検出された複数のパターン領域ＰＡの高さ位置に基づいて、シート基板ＦＢの高さ位置が大きく像面ＦＰから外れているか否かを判断する。すなわち、演算部９１は６自由度テーブル５０を傾けたり高さを調整させたりすることが必要か、又は流量調整部４０によってシート基板ＦＢの高さ位置を調整するだけでよいかを判断する。例えば、演算部９１は６自由度テーブル５０を傾斜または上下させることで、パターン領域ＰＡが投影光学系１９の像面ＦＰの焦点深度内に入るかもしくは焦点深度からのずれが最小にすることが可能かを判断する。６自由度テーブル５０を傾けたり上下動させたりする必要がある場合にはステップＳ１４に移り、６自由度テーブル５０を傾けたり上下動させたりする必要がない場合はステップＳ１５に移る。

ステップＳ１４において、テーブル制御部９４が６自由度テーブル５０のアクチュエータを駆動させることで、６自由度テーブル５０を傾けたり上下動させたりする。

ステップＳ１５において、演算部９１はシート基板ＦＢのパターン領域ＰＡの全てが、投影光学系１９の像面ＦＰの焦点深度内に入るかを判断する。演算部９１は焦点位置検出部３０の全ての測定点Ｐが焦点深度内に入っている場合はステップＳ１７に移り、測定点Ｐの１箇所でも焦点深度外にある場合にはステップＳ１６に移る。

ステップＳ１６において、演算部９１は焦点深度外を検出した測定点Ｐにおけるシート基板ＦＢの高さ位置を調整するため、第１バルブ制御部４８又は第２バルブ制御部４９に指令に伝える。第１バルブ制御部４８又は第２バルブ制御部４９は、測定点Ｐに対応付けられた吐出孔４２及び吸引孔４７に流通させる流体の流量を制御する。このようにして、パターン領域ＰＡの一部の領域において高さ位置が異なっても、その領域を投影光学系１９の像面ＦＰの焦点深度内に入れる。

ステップＳ１７では、焦点位置検出部３０のすべての測定点Ｐが像面ＦＰの焦点深度内に入っているため、制御部９０は露光を開始させる。

以上に示した構成により、本実施形態の露光装置１００は、シート基板ＦＢのパターン領域ＰＡにうねりがあったり又は凸凹があったりしても、投影光学系１９の像面ＦＰの焦点深度内に入るように第１露光ステージ２０がシート基板ＦＢの高さ位置を測定点Ｐに対応付けられる領域毎に調整することが可能となる。

《第２実施形態》
第１実施形態では第１露光ステージ２０がシート基板ＦＢの下面側に配置されていたが、本実施形態の露光装置２００はシート基板ＦＢの表面側に第２露光ステージ１２０が配置されている。なお、本実施形態で用いる同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を用い説明を省くものとする。

図１１（ａ）は本実施形態の露光装置２００の概略側面図である。第２露光ステージ１２０がシート基板ＦＢの表面側に配置されているため、第１ローラＲ１ないし第４ローラＲ４の配置が変更されている。また、本実施形態の露光装置２００も第１ローラＲ１側に供給ローラ（不図示）が配置され、第４ローラＲ４側に収納ローラ（不図示）又は次の工程が配置される。

第２露光ステージ１２０は、その中央に配置された中央ステージ１２１とそのシート基板ＦＢの移送方向の両側に配置された側部ステージ１２２とから構成される。中央ステージ１２１は投影光学系１９の露光光ＩＬが通過するために石英ガラスなどの透明材料で形成され、この透明な中央ステージ１２１は流体を通過させる吐出管４１及び吸引管４６を有していない。一方、側部ステージ１２２は、第１実施形態と同様に、吐出管４１及び吸引管４６を有しその表面に吐出孔４２及び吸引孔４７を有している。吐出管４１及び吸引管４６には第１バルブ６１及び第２バルブ６２がそれぞれ取り付けられている。

第２露光ステージ１２０に配置した配管の気体の流量を調節するには、図９で示された第１バルブ制御部４８又は第１バルブ制御部４９が、第１バルブ６１及び第２バルブ６２を制御する。なお、吐出管４１及び吸引管４６は、図１と同様に配管されており、それぞれ送風ポンプ及び吸引ポンプに接続されている。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の光軸ＡＸにおけるＹ−Ｚ断面である。焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの移送方向と直交する向きに設置されている。焦点位置検出部３０の投光系３６から射出した光線は中央ステージ１２１を通過して、シート基板ＦＢで反射し、再度中央ステージ１２１を通過して受光系３７へ到達する。投光系３６から射出した光線はシート基板ＦＢに塗布された感光剤を感光させない波長帯の光である。中央ステージ１２１における屈折率と光線の入射角度などを考慮することで、焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの高さ方向の位置を検出することができる。

図１２（ａ）は第２露光ステージ１２０をシート基板ＦＢ側（下側）から見た図である。図１２（ａ）で示されるように、中央ステージ１２１には吐出孔４２及び吸引孔４７が形成されていない。第２露光ステージ１２０に載置されるシート基板ＦＢの幅に合わせて３つの投影光学系１９（図１参照）が配置され３つのパターン領域ＰＡが形成されている。また、シート基板ＦＢは点線で示され、シート基板ＦＢの移送方向が矢印で示されている。

なお、第２露光ステージ１２０は中央ステージ１２１と側部ステージ１２２とから構成されているが、露光光ＩＬが通過する領域を避けるように分割した第２露光ステージ１２０Ａであってもよい。図１２（ｂ）にシート基板ＦＢ側（下側）から見た第２露光ステージ１２０Ａを示す。２つに分割された第２露光ステージ１２０Ａは、それぞれ第１バルブ６１を有する吐出管４１、第２バルブ６２を有する吸引管４６が取り付けられている。

なお、これらの吐出孔４２と吸引孔４７との配置形状は図１２（ａ）に示された格子状だけでなく、複数の吐出孔４２に対して１箇所の吸引孔４７であってもよい。例えば六角形の各頂点に吐出孔４２が形成され、その六角形の中心に吸引孔４７を形成されてもよい。また、吐出孔４２と吸引孔４７との形状は、直径数百ミクロンから数ｍｍの孔ではなく、微細な孔が多数空いた多孔質の孔であってもよい。

＜吐出孔及び吸引孔と測定点Ｐとの位置関係＞
図１３は１つのパターン領域ＰＡ付近における第２露光ステージ１２０の吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの位置関係を示した下面図である。なお、シート基板ＦＢは理解し易いように図示していない。

例えば、１つのパターン領域ＰＡ及びその周辺に対して、１４個の吐出孔４２（吐出孔４２ａないし吐出孔４２ｎ）が配置されており、同様に１４個の吸引孔４７（吸引孔４７ａないし吸引孔４７ｎ）が配置されている。シート基板ＦＢ上のパターン領域ＰＡには、図３で示された焦点位置検出部３０の測定点Ｐ１ないし測定点Ｐ１０が設定されている。

図１３に示された吸引孔４７ｂと吐出孔４２ｂとは、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ１が対応していて、測定点Ｐ１のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第１領域ＡＲ１の高さ位置を調整することができる。吸引孔４７ｉと吐出孔４２ｉとは、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ２が対応していて、測定点Ｐ２のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第２領域ＡＲ２の高さ位置を調整することができる。

同様に、吐出孔４２ｃと吸引孔４７ｃとが、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ３に対応しており、測定点Ｐ３のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第３領域ＡＲ３の高さ位置を調整することができる。吐出孔４２ｊと吸引孔４７ｊとも、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ４に対応しており、測定点Ｐ４のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第４領域ＡＲ４の高さ位置を調整することができる。

吸引孔４７ｄと吐出孔４２ｄとは、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ５が対応していて、測定点Ｐ５のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第５領域ＡＲ５の高さ位置を調整することができる。吸引孔４７ｋと吐出孔４２ｋとは、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ６が対応していて、測定点Ｐ６のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第６領域ＡＲ６の高さ位置を調整することができる。

同様に、吐出孔４２ｅと吸引孔４７ｅとが、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ７に対応しており、測定点Ｐ７のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第７領域ＡＲ７の高さ位置を調整することができる。吐出孔４２ｌと吸引孔４７ｌとが、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ８に対応しており、測定点Ｐ８のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第８領域ＡＲ８の高さ位置を調整することができる。

また、吸引孔４７ｆと吐出孔４２ｆとは、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ９が対応しており、測定点Ｐ９のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第９領域ＡＲ９の高さ位置を調整することができる。吸引孔４７ｍと吐出孔４２ｍとは、Ｘ軸方向の近傍の測定点Ｐ１０が対応しており、測定点Ｐ１０のシート基板ＦＢ上の高さ位置の結果に基づいて、第１０領域ＡＲ１０の高さ位置を調整することができる。

以上のように、１つの測定点に対して1対の吸引孔と吐出孔とが対応しており、それぞれの測定点の高さ位置を調節することができる。なお、第２露光ステージ１２０の背部にも６自由度テーブル５０が設置され、第２露光ステージ１２０の移動が必要な場合に、６自由度テーブル５０を駆動させ、第２露光ステージ１２０を最適な位置に移動させることができる。

第２露光ステージ１２０の制御方法は図９で示された制御部９０によるシート基板ＦＢの高さ位置の制御図と同様であり、焦点位置検出部３０によるパターン領域ＰＡの複数の受光系３７の検出結果から個々のパターン領域ＰＡにおける複数の測定点Ｐでの露光面の位置を検出し、測定点Ｐの高さ位置を演算部９１に伝え、演算部９１が６自由度テーブル５０の駆動が必要か、流量調整部４０によるシート基板ＦＢのＺ軸位置の調整が必要かを判断する。

制御部９０は６自由度テーブル５０の駆動が必要と判断した場合には、６自由度テーブル５０のアクチュエータを駆動させ、流量調整部４０によるシート基板ＦＢの調整が必要と判断した場合には、第１バルブ制御部４８及び第２バルブ制御部４９に演算部９１の情報を伝えることで気体の流量を変化させ、パターン領域ＰＡの高さ位置を調節している。なお、シート基板ＦＢの高さ位置の調整も、図１０で示されたフローチャートと同様であるため、説明を省く。

《第３実施形態》
第１実施形態の露光装置１００は第１露光ステージ２０がシート基板ＦＢの下面側に配置され、第２実施形態の露光装置２００はシート基板ＦＢの表面側に第２露光ステージ１２０が配置されていた。第３実施形態の露光装置３００はシート基板ＦＢの表面側に第２露光ステージ１２０が配置され、第３露光ステージ１３０がシート基板ＦＢの下面側に配置されている。なお、本実施形態で用いる同様な構成については、第１実施形態及び第２実施形態と同じ符号を用い説明を省くものとする。

図１４は本実施形態の露光装置３００の概略側面図である。露光装置３００のシート基板ＦＢの表面側の第２露光ステージ１２０は、中央ステージ１２１とそのシート基板ＦＢの移送方向の両側に配置された側部ステージ１２２とで構成され、中央ステージ１２１に対向する位置に第３露光ステージ１３０が配置されている。

第３露光ステージ１３０には、吐出管４１及び吸引管４６を有しその表面に吐出孔４２及び吸引孔４７を有している。吐出管４１及び吸引管４６には第１バルブ６１及び第２バルブ６２がそれぞれ取り付けられている。第１バルブ６１及び第２バルブ６２は図９で示された第１バルブ制御部４８又は第１バルブ制御部４９により、配管を通過する気体の流量を制御することができる。なお、吐出管４１及び吸引管４６は、図１と同様に配管されており、それぞれ送風ポンプ及び吸引ポンプに接続されている。

図１１（ｂ）に示されたように、焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの移送方向と直交する向きに設置され、シート基板ＦＢの高さ方向の位置を検出することができる。

図１５は第３露光ステージ１３０をシート基板ＦＢ側（上側）から見た図であり、シート基板ＦＢ上に投影された３つのパターン領域ＰＡも描いている。また、シート基板ＦＢは点線で示され、シート基板ＦＢの移送方向が矢印で示されている。

図１５で示されるように、第３露光ステージ１３０は３つのパターン領域ＰＡに対応可能な吐出孔４２及び吸引孔４７が設置されている。なお、これらの吐出孔４２と吸引孔４７との配置形状は、図１５で示された格子状だけでなく、六角形の各頂点に吐出孔４２が形成され、その六角形の中心に吸引孔４７を形成する形状であってもよい。また、吐出孔４２と吸引孔４７との形状は、直径数百ミクロンから数ｍｍの孔ではなく、微細な孔が多数空いた多孔質の孔であってもよい。

第３露光ステージ１３０の高さ位置の調整は、シート基板ＦＢが第３露光ステージ１３０の上部に配置されるため、図４及び図６で示された吐出孔４２及び吸引孔４７と測定点Ｐとの位置関係で調節することが可能となる。つまり、パターン領域ＰＡの表面ＦＢｓの位置を焦点位置検出部３０で計測し、その測定点Ｐに対応するシート基板ＦＢの下面に配置した第３露光ステージ１３０の吐出孔４２及び吸引孔４７で高さ位置ずれを修正する。

制御部９０は第３露光ステージ１３０の吐出管４１及び吸引管４６に接続する第１バルブ６１及び第２バルブ６２を第１バルブ制御部４８又は第１バルブ制御部４９により、配管を通過する気体の流量を制御することで、シート基板ＦＢの高さ位置を調節することができる。

第３露光ステージ１３０の制御方法も図９で示された制御部９０によるシート基板ＦＢの高さ位置の制御図と同様であり、シート基板ＦＢの高さ位置の調整も、図１０で示されたフローチャートと同様であるため説明を省く。

図１６は代表して露光装置３００における第２露光ステージ１２０及び第３露光ステージ１３０についての距離センサ３２の設置場所を示した図である。なお、図１６は第２露光ステージ１２０及び第３露光ステージ１３０の概略側面図であり、光学系１０を図示していない。第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態で示された第１露光ステージ２０、第２露光ステージ１２０、及び第３露光ステージ１３０はシート基板ＦＢの高さ位置を調整するだけの間隔と、シート基板ＦＢの接触とを防止するため、距離センサ３２を設置してもよい。

第２露光ステージ１２０を通過するシート基板ＦＢは気体の流量が不足しがちな第２露光ステージ１２０の短軸方向の端部や、第２露光ステージ１２０への進入部や、第２露光ステージ１２０からの排出部などの端部、さらにはテーパ部２１と平坦部との形状が変化する移行部などにおいて接触しやすい。また、第３露光ステージ１３０への進入部、第３露光ステージ１３０からの排出部においても同様である。

３つのパターン領域ＰＡの近傍においては、高さ調整するための十分な間隔が必要であり、シート基板ＦＢは第２露光ステージ１２０からの距離と、第３露光ステージ１３０からの距離とを必要なだけ離した距離に配置させる必要がある。

複数設置される距離センサ３２は第２露光ステージ１２０及び第３露光ステージ１３０とシート基板ＦＢとの距離を常に監視して制御部９０に伝え、制御部９０が距離センサ３２の近傍の第１バルブ制御部４８及び第２バルブ制御部４９に情報を伝えることで空気の流量を変化させ、所定の高さ位置にシート基板ＦＢを配置させる。なお、距離センサ３２は６自由度テーブル５０の駆動中も同様に動作して、シート基板ＦＢを常に一定の間隔で保持させる。なお、距離センサ３２は静電容量センサなどの非接触で距離を測定することが可能なセンサを用いるのが好ましい。同様に、距離センサ３２は第１露光ステージ２０にも設置して、シート基板ＦＢの高さ位置の調整と、シート基板ＦＢの接触の防止とを制御することができる。なお、距離センサ３２に代えて、吐出孔４２および吸引孔４７と、これらに接続された流量調整部４０が備える図示しない圧力センサとを用いて、シート基板ＦＢと第１露光ステージ２０（もしくは第２露光ステージ１２０）との間隔を測定することもできる。

１０ … 光学系
１１ … 光源
１２ … オプティカルインテグレータ、１３ … 開口絞り
１４ … コンデンサーレンズ、１５ … ダイクロイックミラー
１６ … レチクル
１９ … 投影光学系
２０ … 第１露光ステージ
２１ … テーパ部
３０ … 焦点位置検出部（３６ … 投光系、３７ … 受光系）
３２ … 距離センサ
４０ … 流量調整部
４１ … 吐出管、４６ … 吸引管
４２ … 吐出孔、４７ … 吸引孔
４８ … 第１バルブ制御部、４９ … 第２バルブ制御部
５０ … 自由度テーブル
５１ … 第１固定プレート
５２ … 第２固定プレート
５３、５４、５５、５６，５７，５８ … アクチュエータ
５９ … 三角テーブル
６１ … 第１バルブ、６２ … 第２バルブ
９０ … 制御部（９１ … 演算部、９３ … 記憶部、９４ … テーブル制御部）
１００、２００、３００ … 露光装置
１２０ … 第２露光ステージ
１３０ … 第３露光ステージ
ＡＲ … 領域
ＡＸ … 光軸
ＦＢ … シート基板（ＦＢｓ … 表面）
ＦＬ … 焦点基準線
ＦＰ … 像面
ＩＬ … 露光光
Ｐ … 測定点
ＰＡ … パターン領域
Ｒ … ローラ
ＳＴ … 投光スリット
α … テーパ角度

Claims (25)

1. シート状の基板を該基板の表面と交差する交差方向に位置合わせする位置合わせ装置において、
   前記基板に対して流体を吐出する複数の吐出孔及び該流体を吸引する複数の吸引孔を有し、前記吐出孔から吐出させた前記流体を介して前記基板を支持する支持部と、
   少なくとも１つの前記吐出孔及び前記吸引孔に対応して設けられた計測点における前記基板の前記交差方向の位置を計測する計測部と、
   前記計測部の計測結果に基づいて、前記計測点に対応付けられた前記吐出孔及び前記吸引孔に流通させる前記流体の流量を調整する調整部と、
   を備えることを特徴とする位置合わせ装置。
2. 前記支持部は、前記基板に対する支持面に沿った方向に間隔を隔てた第１支持領域及び第２支持領域が設けられ、該第１及び第２支持領域ごとに複数の前記吐出孔及び前記吸引孔を有していることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
3. 前記支持部は、前記基板に対する支持面に沿った方向に間隔を隔てて配置される第１支持部及び第２支持部を含み、
   前記計測点は、前記第１支持部が有する前記吐出孔及び前記吸引孔と、前記第２支持部が有する前記吐出孔及び前記吸引孔とに対応付けられ、前記支持面に沿った方向に関して前記第１支持部と前記第２支持部との間の領域に設けられることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
4. 前記計測点は、前記基板に対する前記支持部の支持面に沿った方向に関して、当該計測点に対応付けられた前記吐出孔及び前記吸引孔の少なくとも１つと重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置合わせ装置。
5. 前記計測点は、前記基板に対する前記支持部の支持面に沿った方向に関して、当該計測点に対応付けられた前記吐出孔と前記吸引孔との間の領域に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置合わせ装置。
6. 前記計測点は、前記基板に対する前記支持部の支持面に沿った方向に関して、当該計測点に対応付けられた複数の前記吐出孔の間の領域又は該複数の吐出孔に囲われた領域に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
7. 前記計測部は、前記基板に対して斜め方向から前記計測点に光を投射する投射系と、該計測点における前記基板で反射した前記光を検出し、該光の検出結果に基づいて前記基板の前記交差方向の位置を計測する検出系と、を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
8. 前記計測部は、前記支持面に沿って前記第１及び第２支持部が間隔を隔てた方向と交差する方向であって且つ前記基板に対して傾斜した方向から前記計測点に光を投射する投射系と、該計測点における前記基板で反射した前記光を検出し、該光の検出結果に基づいて前記基板の前記交差方向の位置を計測する検出系と、を有することを特徴とする請求項３に記載の位置合わせ装置。
9. 前記支持部の少なくとも一部は、前記投射系が投射する前記光が透過可能な透過部材によって形成され、
   前記検出部は、前記支持部の前記透過部材を介した前記光を検出することを特徴とする請求項７又は８に記載の位置合わせ装置。
10. 前記計測部の計測結果に基づいて、前記支持部の少なくとも一部の前記交差方向の位置を変化させる調整部を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
11. 帯状に形成された前記基板の長手方向に該基板を移送する移送部を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の位置合わせ装置。
12. 露光光によってパターン像を形成し、該パターン像を基板に転写する露光装置であって、
    前記パターン像の像面に対して前記基板を位置合せする請求項１から１１のいずれか一項に記載の位置合わせ装置を備えることを特徴とする露光装置。
13. シート状の基板を該基板の表面と交差する交差方向に位置合わせする位置合わせ方法において、
    前記基板に対して流体を吐出する複数の吐出孔及び該流体を吸引する複数の吸引孔を有する支持部で、前記吐出孔から吐出させた前記流体を介して前記基板を支持する工程と、
    少なくとも１つの前記吐出孔及び前記吸引孔に対応して設けられた計測点における前記基板の前記交差方向の位置を計測する計測工程と、
    前記計測工程の計測結果に基づいて、前記計測点に対応付けられた前記吐出孔及び前記吸引孔に流通させる前記流体の流量を調整する工程と、
    を備えることを特徴とする位置合わせ方法。
14. 前記支持部は、前記基板に対する支持面に沿った方向に間隔を隔てた第１支持領域及び第２支持領域が設けられ、該第１及び第２支持領域ごとに複数の前記吐出孔及び前記吸引孔を有していることを特徴とする請求項１３に記載の位置合わせ方法。
15. 前記支持部は、前記基板に対する支持面に沿った方向に間隔を隔てて配置される第１支持部及び第２支持部を含み、
    前記計測点は、前記第１支持部が有する前記吐出孔及び前記吸引孔と、前記第２支持部が有する前記吐出孔及び前記吸引孔とに対応付けられ、前記支持面に沿った方向に関して前記第１支持部と前記第２支持部との間の領域に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の位置合わせ方法。
16. 前記計測点は、前記基板に対する前記支持部の支持面に沿った方向に関して、当該計測点に対応付けられた前記吐出孔及び前記吸引孔の少なくとも１つと重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の位置合わせ方法。
17. 前記計測点は、前記基板に対する前記支持部の支持面に沿った方向に関して、当該計測点に対応付けられた前記吐出孔と前記吸引孔との間の領域に設けられることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の位置合わせ方法。
18. 前記計測点は、前記基板に対する前記支持部の支持面に沿った方向に関して、当該計測点に対応付けられた複数の前記吐出孔の間の領域又は該複数の吐出孔に囲われた領域に設けられることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の位置合わせ方法。
19. 前記計測工程は、前記基板に対して斜め方向から前記計測点に光を投射し、該計測点における前記基板で反射した前記光を検出し、該光の検出結果に基づいて前記基板の前記交差方向の位置を計測することを特徴とする請求項１３から１８のいずれか一項に記載の位置合わせ方法。
20. 前記計測工程は、前記支持面に沿って前記第１及び第２支持部が間隔を隔てた方向と交差する方向であって且つ前記基板に対して傾斜した方向から前記計測点に光を投射し、該計測点における前記基板で反射した前記光を検出し、該光の検出結果に基づいて前記基板の前記交差方向の位置を計測することを特徴とする請求項１９に記載の位置合わせ方法。
21. 前記支持部の少なくとも一部は、前記投射される前記光が透過可能な透過部材によって形成され、
    前記支持部の前記透過部材を介した前記光が検出されることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の位置合わせ方法。
22. 前記計測工程の計測結果に基づいて、前記支持部の少なくとも一部の前記交差方向の位置を変化させることを特徴とする請求項１３から２１のいずれか一項に記載の位置合わせ方法。
23. 帯状に形成された前記基板の長手方向に該基板を移送することを特徴とする請求項１３から２２のいずれか一項に記載の位置合わせ方法。
24. 露光光によってパターン像を形成し、該パターン像を基板に転写する露光方法であって、
    前記パターン像の像面に対して前記基板を位置合せする請求項１３から２３のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を備えることを特徴とする露光方法。
25. 露光工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
    前記露光工程において、請求項２４に記載の露光方法を用いる電子デバイス製造方法。