JP2010287643A - 投影光学装置、露光装置、露光方法およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 例えばロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板への走査露光に適用したときに走査露光にかかるスループットの向上。
【解決手段】 本発明の一態様にかかる投影光学装置は、第１面（ＯＢＪ）上の所定領域（ＩＲ）の投影像を、第１面と異なる面（ＩＭＧ）上の第１領域（ＥＲ１）および第２領域（ＥＲ２）に形成する。所定領域からの光が入射するレンズ群（Ｌｐ）と、レンズ群からの光を該レンズ群の光軸を挟んで互いに異なる方向に進む第１の光と第２の光とに時分割し且つ第１の光および第２の光をレンズ群に向けて反射する時分割反射部（１０：１１，１２）と、レンズ群を経た第１の光を第１領域へ導く第１導光光学系（Ｇ１）と、レンズ群を経た第２の光を第２領域へ導く第２導光光学系（Ｇ２）とを備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、感光性を有する基板にパターンを転写する走査型の露光装置に関する。

パソコン、テレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されている。最近では、フレキシブルな高分子シート（感光性基板）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより表示パネルを製造する方法が考案されている。このフォトリソグラフィ工程において用いられる露光装置として、ロール・ツー・ロール（Roll to Roll）で搬送される帯状の感光性基板にマスクのパターンを転写する露光装置（以下、ロール・ツー・ロール型の露光装置という）が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−１１４３８５号公報

ロール・ツー・ロール型の露光装置では、帯状の感光性基板へのパターンの転写にかかるスループットの向上を図ることが求められている。

本発明の態様は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えばロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板への走査露光に適用したときに走査露光にかかるスループットの向上を達成することのできる投影光学装置、露光装置、およ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の態様に従えば、第１面上の所定領域の投影像を、前記第１面と異なる面上の第１領域および第２領域に形成する投影光学装置において、
前記所定領域からの光が入射するレンズ群と、
前記レンズ群からの光を該レンズ群の光軸を挟んで互いに異なる方向に進む第１の光と第２の光とに時分割し且つ前記第１の光および前記第２の光を前記レンズ群に向けて反射する時分割反射部と、
前記レンズ群を経た前記第１の光を前記第１領域へ導く第１導光光学系と、
前記レンズ群を経た前記第２の光を前記第２領域へ導く第２導光光学系とを備えていることを特徴とする投影光学装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、パターンを有するマスクを保持して該マスクのパターン面を第１面に配置させるステージ機構と、
感光性を有する基板を保持して該基板の感光面を前記第１面と異なる面に配置させ、該異なる面に沿って前記基板を移動させる移動機構と
前記第１面の所定領域に配置された前記パターンの投影像を前記異なる面の第１領域および第２領域に配置された前記基板に形成する第１の態様にかかる投影光学装置とを備えていることを特徴とする露光装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、パターンを有するマスクを保持して該マスクのパターン面を第１面に配置させる工程と、
感光性を有する基板を保持して該基板の感光面を前記第１面と異なる面に配置させ、該異なる面に沿って前記基板を移動させる工程と、
第１の態様にかかる投影光学装置を用いて、前記第１面の所定領域に配置された前記パターンの投影像を前記異なる面の第１領域および第２領域に配置された前記基板に形成する工程とを含むことを特徴とする露光方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、第２の態様にかかる露光装置または第３の態様にかかる露光方法を用いて、前記パターンを前記基板に転写する工程と、
前記パターンが転写された前記基板を処理する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法が提供される。

本発明の投影光学装置の一態様によれば、入射する光を第１の光と第２の光とに時分割し且つ光の時分割に同期してパルス発光することにより、１つの所定領域の投影像を２つの領域に高周波数で交互に形成することができる。したがって、この投影光学装置を、例えばロール・ツー・ロールで搬送される帯状の感光性基板への走査露光に適用した場合、１つのマスク上のパターンを感光性基板上の２つのショット領域に同時に走査露光することができ、ひいては走査露光にかかるスループットの向上を達成することができる。

本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。 帯状の感光性基板をロール・ツー・ロールで搬送する移動機構の要部構成を概略的に示す図である。 本実施形態にかかる投影光学系の構成を概略的に示す図である。 一群の偏向部材の作用を説明する図である。 第１結像領域と第２結像領域とが整列して形成される様子を示す図である。 本実施形態における時分割反射部の構成および作用を説明する図である。 本実施形態の時分割反射部の要部構成を説明する図である。 本実施形態の時分割反射部の動作を説明する図である。 本実施形態における走査露光の動作を説明する図である。 半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。 液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。本実施形態では、図１に示すように、投影光学系ＰＬに対してマスクＭおよび帯状のシートＳＨを相対移動させつつマスクＭのパターンをシートＳＨに投影露光（転写）するロール・ツー・ロール型の露光装置に対して本発明を適用している。図１では、感光性基板としてのシートＳＨの転写面（感光面；被露光面）の法線方向にＺ軸を、シートＳＨの転写面に平行な面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、シートＳＨの転写面に平行な面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸を設定している。

本実施形態の露光装置は、照明光学系ＩＬと、マスクステージＭＳと、投影光学系ＰＬと、移動機構ＳＣと、第１駆動制御系ＤＲ１と、第２駆動制御系ＤＲ２と、主制御系ＣＲとを備えている。照明光学系ＩＬは、光源ＬＳから供給される照明光（露光光）により、マスクＭのパターン領域を照明する。光源ＬＳは、例えばＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）よりなるパルス光を射出するパルス光源である。マスクステージＭＳは、パターンを有するマスクＭを保持して移動する。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの投影像をシートＳＨ上に形成する。移動機構ＳＣは、シートＳＨをロール・ツー・ロールの方式にしたがって移動させる（搬送する）。第１駆動制御系ＤＲ１は、マスクステージＭＳおよび移動機構ＳＣを駆動制御する。第２駆動制御系ＤＲ２は、投影光学系ＰＬ中の振動ミラー１１の駆動部１２を制御する。主制御系ＣＲは、光源ＬＳ、第１駆動制御系ＤＲ１、第２駆動制御系ＤＲ２等の動作を統括的に制御する。

シートＳＨは、フォトレジスト（感光材料）が塗布されたフレキシブルな（可撓性を有する）帯状の高分子シートである。照明光学系ＩＬは、光の入射順に、前側光学系ＩＬａと、ブラインド部ＩＬｂと、後側光学系ＩＬｃとを備えている。前側光学系ＩＬａは、例えばフライアイレンズのようなオプティカルインテグレータを有する。ブラインド部ＩＬｂは、可変視野絞りとしてのマスクブラインドを有する。後側光学系ＩＬｃは、マスクブラインドとマスクＭのパターン面とを光学的に共役にする照明結像光学系を有する。

光源ＬＳから射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、マスクＭ上に照明領域ＩＲを照明する。照明領域ＩＲは、Ｘ方向に沿って細長く延びる所定の外形形状を有する。マスクＭの照明領域ＩＲからの光は、投影光学系ＰＬを介して、第１結像領域ＥＲ１に照明領域ＩＲ内のパターンの第１投影像を形成し、第１結像領域ＥＲ１からＹ方向に間隔を隔てた第２結像領域ＥＲ２に照明領域ＩＲ内のパターンの第２投影像を形成する。すなわち、投影光学系ＰＬは、後述するように、パターンの第１投影像が形成された第１結像領域ＥＲ１を−Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上に形成し、パターンの第２投影像が形成された第２結像領域ＥＲ２を＋Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上に形成する。

投影光学系ＰＬは、マスクＭ側およびシートＳＨ側にテレセントリックであり、マスクＭ側からシートＳＨ側へ拡大倍率を有する。結像領域ＥＲ１，ＥＲ２の形状は、照明領域ＩＲの形状を投影光学系ＰＬの投影倍率βで拡大した形状である。以下、説明の理解を容易にするために、照明領域ＩＲはＸ方向に沿って細長く延びる矩形状の領域であるものとする。この場合、後述するように、第１結像領域ＥＲ１および第２結像領域ＥＲ２は、照明領域ＩＲの長手方向であるＸ方向と直交するＹ方向に沿って細長く延びる矩形状の領域になる。ただし、照明領域ＩＲの形状、ひいては結像領域ＥＲ１，ＥＲ２の形状は、照明光学系ＩＬのブラインド部ＩＬｂ中のマスクブラインドの可変開口部（光透過部）の形状に応じて可変的に設定される。

マスクＭは、マスクホルダ（不図示）を介して、マスクステージＭＳ上に吸着保持されている。マスクステージＭＳ上には、周知の構成を有するマスク側レーザ干渉計（不図示）が配置されている。マスク側レーザ干渉計は、マスクステージＭＳのＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、およびＺ軸廻りの回転角を計測し、計測結果を主制御系ＣＲに供給する。主制御系ＣＲは、その計測値に基づいて、第１駆動制御系ＤＲ１を介して、マスクステージＭＳのＸ方向の位置、走査方向としてのＹ方向の位置および速度、並びにＺ軸廻りの回転角を制御する。

シートＳＨは、一連のロールを備えた移動機構ＳＣの作用により、所定の経路に沿って搬送される。移動機構ＳＣは、図２に示すように、Ｘ方向に沿って直線状に延びる第１直進経路ＳＣａ、第１直進経路ＳＣａからＹ方向に間隔を隔ててＸ方向に沿って直線状に延びる第２直進経路ＳＣｂ、および第１直進経路ＳＣａと第２直進経路ＳＣｂとを接続する反転経路ＳＣｃを有する。可撓性を有する帯状のシートＳＨは、第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向の向きに移動した後、反転経路ＳＣｃに進入する。第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向の向きに移動するシートＳＨ上には、第１結像領域ＥＲ１が形成される。

反転経路ＳＣｃに進入したシートＳＨは、反転経路ＳＣｃの中央に配置されてＺ方向に延びる軸線を中心として回転する反転ロールＳＣｄを経た後、第２直進経路ＳＣｂに進入する。第２直進経路ＳＣｂに進入したシートＳＨは、＋Ｘ方向の向きに移動する。第２直進経路ＳＣｂに沿って＋Ｘ方向の向きに移動するシートＳＨ上には、第２結像領域ＥＲ２が形成される。走査露光時には、マスクステージＭＳが＋Ｙ方向の向きに速度Ｖ／βで駆動されるのに同期して、移動機構ＳＣは第１直進経路ＳＣａにおいてシートＳＨを−Ｘ方向の向きに速度Ｖで移動させ且つ第２直進経路ＳＣｂにおいてシートＳＨを＋Ｘ方向の向きに速度Ｖで移動させる。

図３は、本実施形態にかかる投影光学系の構成を概略的に示す図である。図３を参照すると、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン領域において照明領域ＩＲにより照明されたパターンの第１中間像Ｉ１および第２中間像Ｉ２を形成する中間結像光学系ＧＭと、第１中間像Ｉ１からの光に基づいてシートＳＨ上の第１結像領域ＥＲ１にパターンの第１投影像を形成する第１結像光学系Ｇ１と、第２中間像Ｉ２からの光に基づいてシートＳＨ上の第２結像領域ＥＲ２にパターンの第２投影像を形成する第２結像光学系Ｇ２とを有する。

すなわち、中間結像光学系ＧＭは、マスクＭのパターン領域の位置と第１中間像Ｉ１の形成位置および第２中間像Ｉ２の形成位置とを光学的に共役にしている。第１結像光学系Ｇ１は、第１中間像Ｉ１の形成位置と第１結像領域ＥＲ１の位置とを光学的に共役にしており、第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上の第１結像領域ＥＲ１にパターンの第１投影像を形成する。第２結像光学系Ｇ２は、第２中間像Ｉ２の形成位置と第２結像領域ＥＲ２の位置とを光学的に共役にしており、第２直進経路ＳＣｂに沿って＋Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上の第２結像領域ＥＲ２にパターンの第２投影像を形成する。

マスクＭは、そのパターン領域が投影光学系ＰＬの物体面ＯＢＪにほぼ一致するようにマスクステージＭＳ上に配置される。シートＳＨは、その表面（感光面）が投影光学系ＰＬの像面ＩＭＧにほぼ一致するような軌道に沿って移動機構ＳＣにより搬送される。中間結像光学系ＧＭは、照明領域ＩＲにより照明されたパターン領域からの光が入射する正レンズ群Ｌｐと、正レンズ群Ｌｐからの光を正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐを挟んで互いに異なる方向に進む第１の光と第２の光とに時分割し且つ第１の光および第２の光を正レンズ群Ｌｐに向けて反射する時分割反射部１０とを有する。時分割反射部１０は、正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐを通ってＸ方向に延びる回転軸廻りに回動する振動ミラー１１と駆動部１２とを有するが、その具体的な構成および作用については後述する。

中間結像光学系ＧＭと第１結像光学系Ｇ１との間の光路中には、光の入射順に、第１偏向部材Ｍ１、第２偏向部材Ｍ２、および第３偏向部材Ｍ３が配置されている。中間結像光学系ＧＭと第２結像光学系Ｇ２との間の光路中には、光の入射順に、第４偏向部材Ｍ４、第５偏向部材Ｍ５、および第６偏向部材Ｍ６が配置されている。偏向部材Ｍ１〜Ｍ６は、例えば平面状の反射面を有する反射鏡である。以下、投影光学系ＰＬの構成の理解を容易にするために、照明領域ＩＲから光軸ＡＸｐに沿って射出される光Ｌ１に着目して、偏向部材Ｍ１〜Ｍ６の作用を説明する。

図３を参照すると、照明領域ＩＲから光軸ＡＸｐに沿って射出された光Ｌ１は、正レンズ群Ｌｐを経て時分割反射部１０の振動ミラー１１により反射され、図３の紙面において斜め右上の向き（第１の向き）に進む第１の光Ｌ１１と斜め左上の向き（第２の向き）に進む第２の光Ｌ１２とに時分割される。振動ミラー１１により第１の向きに反射された第１の光Ｌ１１は、正レンズ群Ｌｐを経た後に＋Ｚ方向に沿って偏向部材Ｍ１に入射し、偏向部材Ｍ１により＋Ｙ方向に偏向される。

偏向部材Ｍ１により＋Ｙ方向に偏向された第１の光Ｌ１１は、第１中間像Ｉ１として、例えばマスクパターンのほぼ等倍の像を形成する。第１中間像Ｉ１から＋Ｙ方向に沿って進む第１の光は、図４に示すように、偏向部材Ｍ２により＋Ｘ方向に偏向され、偏向部材Ｍ３により−Ｚ方向に偏向された後、第１結像光学系Ｇ１を介して、第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上の第１結像領域ＥＲ１に達する。Ｙ方向に沿って細長い矩形状の第１結像領域ＥＲ１には、第１投影像として、マスクパターンの拡大像が形成される。なお、図４では、正レンズ群Ｌｐのうち、最もマスク側に配置されたレンズＬＰ１だけを示している。

一方、振動ミラー１１により第２の向きに反射された第２の光Ｌ１２は、正レンズ群Ｌｐを経た後に＋Ｚ方向に沿って偏向部材Ｍ４に入射し、偏向部材Ｍ４により−Ｙ方向に偏向される。偏向部材Ｍ４により−Ｙ方向に偏向された第２の光Ｌ１２は、第２中間像Ｉ２として、第１中間像Ｉ１と同様にマスクパターンのほぼ等倍の像を形成する。第２中間像Ｉ２から−Ｙ方向に沿って進む第２の光は、図４に示すように、偏向部材Ｍ５により＋Ｘ方向に偏向され、偏向部材Ｍ６により−Ｚ方向に偏向された後、第２結像光学系Ｇ２を介して、第２直進経路ＳＣｂに沿って＋Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上の第２結像領域ＥＲ２に達する。Ｙ方向に沿って細長い矩形状の第２結像領域ＥＲ２には、第２投影像として、マスクパターンの拡大像が形成される。

第１投影像および第２投影像は、投影光学系ＰＬの投影倍率βでマスクパターンを拡大した形状を有する。そして、図４に明瞭に示すように、第１投影像はマスクパターンをＺ軸廻りに＋９０度回転させた姿勢で形成され、第２投影像はマスクパターンを−９０度回転させた姿勢で形成される。すなわち、第１投影像と第２投影像とは互いに同じ形状および同じ大きさを有するが、Ｘ方向およびＹ方向に関して互いに逆向きである。

投影光学系ＰＬでは、図５に示すように、照明領域ＩＲから光軸ＡＸｐに沿って射出されて第３偏向部材Ｍ３により−Ｚ方向に偏向される光線の位置Ｃ１と第１結像光学系Ｇ１の光軸ＡＸ１とが一致し、且つ照明領域ＩＲから光軸ＡＸｐに沿って射出されて第６偏向部材Ｍ６により−Ｚ方向に偏向される光線の位置Ｃ２と第２結像光学系Ｇ２の光軸ＡＸ２とが一致している。その結果、第１結像領域ＥＲ１と第２結像領域ＥＲ２とはＹ方向に整列して形成される。なお、図５において、破線の円ＩＦ０は投影光学系ＰＬの入射側視野を、破線の円ＩＦ１，ＩＦ２は結像光学系Ｇ１，Ｇ２の入射側視野を、破線の円ＥＦ１，ＥＦ２は結像光学系Ｇ１，Ｇ２の射出側視野を示している。

時分割反射部１０は、図６に示すように、正レンズ群Ｌｐの焦点位置またはその近傍に配置された振動ミラー１１と、振動ミラー１１の姿勢を変化させる駆動部１２とを有する。ここで、正レンズ群Ｌｐの焦点位置とは、マスクＭ側から正レンズ群Ｌｐに平行光線を入れた場合にその平行光線が集光される位置（すなわち後側焦点位置）である。具体的に、駆動部１２は、アクチュエータ、センサなどを含み、第２駆動制御系ＤＲ２からの指令（ひいては主制御系ＣＲからの指令）により、光源ＬＳのパルス発光に応じて振動ミラー１１の姿勢を変化させる。

振動ミラー１１は、正レンズ群Ｌｐに向かって凹面状（あるいは平面状）の反射面を有し、正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐに沿って入射した光Ｌ１を反射して図６中斜め右上に向かって進む第１の光Ｌ１１を生成する第１の姿勢と、光Ｌ１を反射して図６中斜め左上に向かって進む第２の光Ｌ１２を生成する第２の姿勢との間で切り換えられる。第１の姿勢に設定された振動ミラー１１により反射された光は、正レンズ群Ｌｐおよび第１偏向部材Ｍ１を経て第１中間像Ｉ１を形成する。第２の姿勢に設定された振動ミラー１１により反射された光は、正レンズ群Ｌｐおよび第４偏向部材Ｍ４を経て第２中間像Ｉ２を形成する。

以下、図７および図８を参照して、時分割反射部１０の要部構成および動作を説明する。時分割反射部１０の駆動部１２は、図７に示すように、正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐを通ってＸ方向に延びる回転軸１２ａと、振動ミラー１１を包囲するリング状の形態を有し且つ回転軸１２ａに回動可能に取り付けられたカウンターマス１２ｂと、カウンターマス１２ｂを包囲する環状の形態を有し且つ回転軸１２ａの両端を保持するフレーム１２ｃとを備えている。また、駆動部１２は、振動ミラー１１の外周においてＹ方向に対向する側面位置に取り付けられた一対の磁石１２ｄと、この一対の磁石１２ｄに対向するようにカウンターマス１２ｂに取り付けられた一対のコイル群１２ｅとを備えている。

振動ミラー１１は、カウンターマス１２ｂと同様に、回転軸１２ａに回動可能に取り付けられている。回転軸１２ａ廻りに回動する可動部としてのカウンターマス１２ｂは、正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐに対して振動ミラー１１と同心状に設けられている。振動ミラー１１とカウンターマス１２ｂとは、ローレンツ力型のモーターを構成する磁石１２ｄとコイル群１２ｅとの作用により、運動量保存則にしたがって、相互に逆位相で回転軸１２ａ廻りに回動（往復回転）する。

その結果、振動ミラー１１が回転軸１２ａ廻りに往復回転しても、振動ミラー１１の往復回転に伴ってフレーム１２ｃの振動がほとんど発生することなく、ひいては振動ミラー１１の往復回転が投影光学系ＰＬの光学性能に影響を及ぼすことがほとんどない。なお、投影光学系ＰＬの光学性能に対する振動ミラー１１の往復回転の影響をさらに抑えるために、図１に示すように、時分割反射部１０の振動ミラー１１または駆動部１２近傍の所要位置に振動絶縁体２０を付設しても良い。

本実施形態では、駆動部１２が、例えば図７に示すような三角波状（あるいは正弦波状）の振動波形にしたがって、振動ミラー１１を回転軸１２ａ廻りに往復回転させる。すなわち、振動ミラー１１は、その反射面が正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐを通ってＸＺ平面に平行な面に関して対称な基準姿勢（実線で示す姿勢１１ａ）を中心として、基準姿勢から図７中時計廻りに角度θだけ傾いた第１の姿勢（破線で示す姿勢１１ｂ）と、基準姿勢から図７中反時計廻りに角度θだけ傾いた第２の姿勢（破線で示す姿勢１１ｃ）との間で、回転軸１２ａ廻りに往復回転する。

このとき、主制御系ＣＲは、振動ミラー１１の振動波形における振幅のピークおよびボトムに対応してパルス発光するように、光源ＬＳのパルス発光のタイミング、周期（または周波数）などを制御する。換言すれば、光源ＬＳは、振動ミラー１１の振動周期の半分に対応する周期にしたがってパルス発光する。さらに別の表現をすると、光源ＬＳは、振動ミラー１１の振動周波数の２倍に対応する周波数にしたがってパルス発光する。

例えば、振動ミラー１１の振動周波数が４ｋＨｚである場合、光源ＬＳのパルス発光の周波数を振動ミラー１１の振動周波数の２倍の８ｋＨｚに設定すると、結像領域ＥＲ１，ＥＲ２には４ｋＨｚの周波数で投影像が交互に形成される。シートＳＨの搬送速度が２００ｍｍ／secで、結像領域ＥＲ１，ＥＲ２の幅（走査方向に沿った寸法）が２０ｍｍの場合、シートＳＨ上の１点への露光パルス数は４００になり良好な露光を実現することができる。

以上のように、時分割反射部１０は、正レンズ群Ｌｐからのパルス光を、そのパルス周期に対応して、正レンズ群Ｌｐの光軸ＡＸｐを挟んで互いに異なる方向に進む第１の光と第２の光とに時分割し、且つ第１の光および第２の光を正レンズ群Ｌｐに向けて反射する。その結果、入射する光を第１の光と第２の光とに時分割する時分割反射部１０と光の時分割に同期してパルス発光する光源ＬＳとの協働作用により、１つのマスクＭ上のパターンの投影像を２つの結像領域ＥＲ１，ＥＲ２に高周波数で交互に形成することができ、ひいては１つのマスクＭ上のパターンをシートＳＨ上の２つのショット領域に同時に走査露光することができる。

以下、図９を参照して、本実施形態における走査露光の動作を説明する。図９を参照すると、マスクＭ上には、例えば表示パネルの回路パターンが形成された矩形状のパターン領域ＰＡが設けられている。本実施形態では、帯状の感光性基板であるシートＳＨが、移動機構ＳＣの作用により所定の経路に沿って一定の速度で搬送される。そして、シートＳＨ上には、マスクＭのパターン領域ＰＡを投影光学系ＰＬの投影倍率βで拡大した矩形状のショット領域ＳＲ１，ＳＲ２が一定の間隔を隔てて順次形成される。

図９では、投影光学系ＰＬの第１結像光学系Ｇ１を介してマスクＭのパターンが転写されるショット領域または転写されたショット領域を参照符号ＳＲ１で表し、第２結像光学系Ｇ２を介してマスクＭのパターンが転写されるショット領域または転写されたショット領域を参照符号ＳＲ２で表している。ショット領域ＳＲ１とショット領域ＳＲ２とは、後述するように、シートＳＨの長手方向に沿って交互に形成される。シートＳＨの長手方向に沿った各ショット領域ＳＲ１，ＳＲ２の寸法はＳｘであり、互いに隣り合う一対のショット領域ＳＲ１とＳＲ２との間隔はＧｘである。また、図９では、走査露光動作の説明の理解を容易にするために、マスクＭのスキャン移動方向であるＹ方向およびシートＳＨのスキャン移動方向であるＸ方向を、図９の紙面上の水平方向に一致させている。

本実施形態では、投影光学系ＰＬの第１結像光学系Ｇ１の直下を通過するショット領域ＳＲ１、すなわち第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上のショット領域ＳＲ１に、マスクＭのパターンを走査露光（スキャン露光）する。また、第１直進経路ＳＣａにおけるショット領域ＳＲ１への走査露光と同時に、投影光学系ＰＬの第２結像光学系Ｇ２の直下を通過するショット領域ＳＲ２、すなわち第２直進経路ＳＣｂに沿って＋Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上のショット領域ＳＲ２に、マスクＭのパターンを走査露光する。

具体的には、一対のショット領域ＳＲ１およびＳＲ２への同時走査露光に際して、照明領域ＩＲがパターン領域ＰＡの＋Ｙ方向側の端部に位置する始動位置から−Ｙ方向側の端部に位置する終了位置に達するまで、パターン領域ＰＡが照明領域ＩＲによって走査されるように、マスクＭ（ひいてはマスクステージＭＳ）を＋Ｙ方向に向かって所要の速度で移動させる。マスクＭの＋Ｙ方向への移動に同期して、第１結像領域ＥＲ１がショット領域ＳＲ１の−Ｘ方向側の端部に位置する始動位置から＋Ｘ方向側の端部に位置する終了位置に達するまで、ショット領域ＳＲ１が第１結像領域ＥＲ１によって走査されるように、シートＳＨが第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向へ移動する。

また、マスクＭの＋Ｙ方向へのスキャン移動に同期して、第２結像領域ＥＲ２がショット領域ＳＲ２の＋Ｘ方向側の端部に位置する始動位置から−Ｘ方向側の端部に位置する終了位置に達するまで、ショット領域ＳＲ２が第２結像領域ＥＲ２によって走査されるように、シートＳＨが第２直進経路ＳＣｂに沿って＋Ｘ方向へ移動する。すなわち、照明領域ＩＲによるパターン領域ＰＡの走査に同期して、ショット領域ＳＲ１への走査露光とショット領域ＳＲ２への走査露光とが並列的に且つ同時に行われる。換言すれば、マスクＭが＋Ｙ方向の向きに移動される期間に、マスクＭのパターンの第１投影像および第２投影像がショット領域ＳＲ１およびＳＲ２上にそれぞれ形成される。

次いで、照明領域ＩＲがパターン領域ＰＡの−Ｙ方向側の端部からパターン領域ＰＡの＋Ｙ方向側の端部へ移動するように、すなわち照明領域ＩＲが走査露光の終了位置から始動位置へ戻るように、マスクＭを−Ｙ方向へ折り返し移動させる。マスクＭの−Ｙ方向への折り返し移動に際して、例えばマスクＭの直後の光路中には結像光束を遮るためのシャッター（不図示）が挿入され、結像領域ＥＲ１，ＥＲ２にマスクパターンの投影像が形成されないようにする。あるいは、照明光学系ＩＬのブラインド部ＩＬｂ中のマスクブラインドの可変開口部を閉じることにより、結像領域ＥＲ１，ＥＲ２にマスクパターンの投影像が形成されないようにしても良い。

その結果、マスクＭが折り返し移動する間に、第１直進経路ＳＣａでは、走査露光が終了した直後のショット領域ＳＲ１に後続するショット領域であってマスクパターンの第２投影像の転写用に設定されたショット領域ＳＲ２が、走査露光を受けることなく第１結像光学系Ｇ１の直下を通過する。図９では、第１直進経路ＳＣａにおける走査露光中のショット領域ＳＲ１および走査露光後のショット領域ＳＲ１を実線で示し、走査露光を受けることなく第１結像光学系Ｇ１の直下を通過すべきショット領域ＳＲ２および走査露光を受けることなく第１結像光学系Ｇ１の直下を通過したショット領域ＳＲ２を破線で示している。

同様に、マスクＭが折り返し移動する間に、第２直進経路ＳＣｂでは、走査露光が終了した直後のショット領域ＳＲ２に後続するショット領域であってマスクパターンの第１投影像が既に転写されたショット領域ＳＲ１が、走査露光を受けることなく第２結像光学系Ｇ２の直下を通過する。図９では、第２直進経路ＳＣｂにおける走査露光中のショット領域ＳＲ２および走査露光後のショット領域ＳＲ２を一点鎖線で示し、走査露光を受けることなく第２結像光学系Ｇ２の直下を通過すべきショット領域ＳＲ１および走査露光を受けることなく第２結像光学系Ｇ２の直下を通過したショット領域ＳＲ１を実線で示している。

マスクＭが−Ｙ方向への折り返し移動を終了し、照明領域ＩＲがパターン領域ＰＡの＋Ｙ方向側の始動位置に戻ってマスクＭの＋Ｙ方向へのスキャン移動が可能になった時点で、マスクＭの直後のシャッターが光路から退避し、第１結像領域ＥＲ１が次に走査露光すべきショット領域ＳＲ１の−Ｘ方向側の始動位置に形成され、且つ第２結像領域ＥＲ２が次に走査露光すべきショット領域ＳＲ２の＋Ｘ方向側の始動位置に形成される。あるいは、マスクＭの折り返し移動が終了した時点で、マスクブラインドの可変開口部を開けることにより、結像領域ＥＲ１，ＥＲ２が次に走査露光すべきショット領域ＳＲ１，ＳＲ２の始動位置に形成される。

こうして、マスクＭの次のスキャン移動に同期して、第１結像光学系Ｇ１の直下を通過するショット領域ＳＲ１への走査露光と第２結像光学系Ｇ２の直下を通過するショット領域ＳＲ２への走査露光とが同時に行われる。そして、マスクＭのＹ方向に沿った往復移動（スキャン移動と折り返し移動）を複数回に亘って繰り返すことにより、所定の経路に沿って継続的に移動するシートＳＨ上に、マスクＭのパターンが転写されたショット領域ＳＲ１とショット領域ＳＲ２とが交互に形成される。

すなわち、第１結像光学系Ｇ１を介してマスクパターンの第１投影像が形成されるショット領域ＳＲ１と、第２結像光学系Ｇ２を介してマスクパターンの第２投影像が形成されるショット領域ＳＲ２とは、帯状のシートＳＨの長手方向に沿って互いに隣り合っている。図９において、第１結像領域ＥＲ１の中心から第２結像領域ＥＲ２の中心までの搬送経路に沿った折返し距離は、各ショット領域のＸ方向寸法Ｓｘと間隔Ｇｘとの和（Ｓｘ＋Ｇｘ）の奇数倍になっている。また、Ｘ方向寸法Ｓｘと間隔Ｇｘとの和（Ｓｘ＋Ｇｘ）は、マスクＭがスキャン移動する期間に対応するとともに、マスクＭが折り返し移動する期間に対応している。

なお、帯状のシートＳＨへの走査露光の開始直後においてショット領域ＳＲ１への走査露光だけを行う際には、振動ミラー１１を回転軸１２ａ廻りに回動させることなく第１の姿勢に固定した状態を維持する。この場合、振動ミラー１１により反射された光は、すべて第１の光となり、正レンズ群Ｌｐおよび第１偏向部材Ｍ１を経て第１中間像Ｉ１を形成する。また、帯状のシートＳＨへの走査露光の終了直前においてショット領域ＳＲ２への走査露光だけを行う際には、振動ミラー１１を第２の姿勢に固定した状態を維持する。この場合、振動ミラー１１により反射された光は、すべて第２の光となり、正レンズ群Ｌｐおよび第４偏向部材Ｍ４を経て第２中間像Ｉ２を形成する。なお、ショット領域ＳＲ１への走査露光だけ、またはショット領域ＳＲ２への走査露光だけを行う際には、それぞれ上述のようにショット領域ＳＲ１，ＳＲ２を同時に走査露光する場合と同じ露光量とするように、照明領域ＩＲを照明する光の光量調整またはシートＳＨを移動させる移動速度調整等による露光量制御を行うとよい。

本実施形態では、帯状のシートＳＨの第１直進経路ＳＣａ上の部分（第１部分）が−Ｘ方向の向きに移動し、シートＳＨの第２直進経路ＳＣｂ上の部分（第２部分）が＋Ｘ方向の向きに移動し、マスクＭがシートＳＨのＸ方向の移動に同期して＋Ｙ方向の向きに移動する。シートＳＨの第１直進経路ＳＣａ上の第１部分およびシートＳＨの第２直進経路ＳＣｂ上の第２部分には、シートＳＨの走査方向であるＸ方向と直交するＹ方向に間隔を隔てて整列した一対の結像領域ＥＲ１およびＥＲ２がそれぞれ形成される。

また、図４に示すように、マスクＭのパターンの第１投影像は、マスクＭの走査方向である＋Ｙ方向と第１直進経路ＳＣａにおけるシートＳＨの移動方向（走査方向）である−Ｘ方向とが光学的に対応するように、第１直進経路ＳＣａに沿って移動するシートＳＨ上の第１結像領域ＥＲ１に形成される。マスクＭのパターンの第２投影像は、マスクＭの走査方向である＋Ｙ方向と第２直進経路ＳＣｂにおけるシートＳＨの移動方向である＋Ｘ方向とが光学的に対応するように、第２直進経路ＳＣｂに沿って移動するシートＳＨ上の第２結像領域ＥＲ２に形成される。

こうして、本実施形態の露光装置では、マスクＭを＋Ｙ方向へ１回スキャン移動させることにより、第１直進経路ＳＣａに沿って−Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上のショット領域ＳＲ１への第１投影像の走査露光と、第２直進経路ＳＣａに沿って＋Ｘ方向へ移動するシートＳＨ上のショット領域ＳＲ２への第２投影像の走査露光とを同時に行うことができる。また、マスクＭのＹ方向に沿った往復移動を複数回に亘って繰り返すことにより、所定の経路に沿って継続的に移動するシートＳＨ上に、マスクＭのパターンの第１投影像が転写された転写されたショット領域ＳＲ１と第２投影像が転写されたショット領域ＳＲ２とを交互に連続形成することができる。すなわち、本実施形態の露光装置では、ロール・ツー・ロールで搬送される帯状のシートＳＨへの走査露光にかかるスループットを向上させることができる。

なお、上述の実施形態では、図３〜図６に示す特定の構成を有する投影光学系ＰＬに基づいて本発明を説明している。しかしながら、投影光学系の構成については、様々な形態が可能である。具体的に、上述の実施形態では、マスクＭのパターン領域からの光が入射するレンズ群として、正レンズ群（全体として正の屈折力を有するレンズ群）Ｌｐを用いているが、これに限定されることなく、負レンズ群（全体として負の屈折力を有するレンズ群）を用いることもできる。

また、上述の実施形態では、正レンズ群Ｌｐに向かって凹面状の反射面を有する振動ミラー１１を含む時分割反射部１０を用いている。しかしながら、これに限定されることなく、時分割反射部の具体的な構成については様々な変形例が可能である。一般に、時分割反射部は、レンズ群からの光を該レンズ群の光軸を挟んで互いに異なる方向に進む第１の光と第２の光とに時分割し且つ第１の光および第２の光をレンズ群に向けて反射する。そして、パルス光を用いる場合には、時分割反射部は、パルス光のパルス周期に対応して、レンズ群を経たパルス光を第１の光と第２の光とに時分割する。

また、上述の実施形態では、照明光学系ＩＬのブラインド部ＩＬｂ中のマスクブラインドの作用により、マスクＭ上に形成される照明領域ＩＲの形状を規定し、ひいてはシートＳＨ上に形成される結像領域ＥＲ１，ＥＲ２の形状を規定している。しかしながら、マスクブラインドに代えて、例えば第１中間像Ｉ１の形成位置またはその近傍に第１可変視野絞り（不図示）を配置し、第２中間像Ｉ２の形成位置またはその近傍に第２可変視野絞り（不図示）を配置する構成も可能である。

この場合、第１可変視野絞りと第２可変視野絞りとにより、投影光学系ＰＬのマスク側投影視野の形状が規定されることになり、このマスク側投影視野はマスクＭ上に形成される照明領域ＩＲと必ずしも一致しない。例えば、照明領域ＩＲは、所要のマージン領域を確保してマスク側投影視野を包含する形状に設定される。そして、第１可変視野絞りにより、投影光学系ＰＬのシート側の第１投影視野である第１結像領域ＥＲ１が、マスク側投影視野と光学的に共役な領域として規定される。同様に、第２可変視野絞りにより、投影光学系ＰＬのシート側の第２投影視野である第２結像領域ＥＲ２が、マスク側投影視野と光学的に共役な領域として規定される。

また、マスクブラインドに加えて、例えば第１中間像Ｉ１の形成位置またはその近傍に第１可変視野絞りを配置し、第２中間像Ｉ２の形成位置またはその近傍に第２可変視野絞りを配置する構成も可能である。第１可変視野絞りおよび第２可変視野絞りを配置する構成では、上述のシャッターの配置が不要になり、第１可変視野絞りおよび第２可変視野絞りの開口部の開閉動作によりシャッター機能を果たすことができる。

また、上述の実施形態では、マスクＭの走査方向（Ｙ方向）とシートＳＨの走査方向（Ｘ方向）とが直交している。しかしながら、マスクの走査方向と基板の走査方向とは直交する必要はなく、投影光学系の構成に応じて様々な形態が可能である。

また、上述の実施形態では、第１直進経路ＳＣａと第２直進経路ＳＣｂとが互いに平行に設けられ、ひいては帯状のシートＳＨが第１直進経路ＳＣａに沿って移動する向き（−Ｘ方向）と第２直進経路ＳＣｂに沿って移動する向き（＋Ｘ方向）とが反対になっている。しかしながら、第１直進経路と第２直進経路とは厳密に平行である必要はなく、したがって帯状の感光性基板の第１部分の移動方向と第２部分の移動方向とは厳密に反対向きである必要はない。

また、上述の実施形態では、可撓性を有する帯状の感光性基板の第１部分への走査露光と第２部分への走査露光とを同時に行う露光装置に本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、例えば、第１方向に沿って第１の向きに移動する第１基板への走査露光と、第１方向に沿って第１の向きとは反対の第２の向きに移動する第２基板への走査露光とを同時に行う露光装置に対しても同様に、本発明を適用することができる。この場合、移動機構は、第２基板を第１基板から第１方向と交差する方向に間隔を隔てて第２の向きに移動させることになる。なお、第１基板および第２基板は、可撓性を有する任意形状の基板であっても良いし、可撓性を有しない任意形状の基板であっても良い。

また、上述の実施形態では、光源ＬＳとして、ＹＡＧレーザの３倍高調波よりなるパルス光を射出するパルス光源を用いている。しかしながら、これに限定されることなく、ＹＡＧレーザ以外の他の適当なパルス光源、またはパルス発光タイプ以外の他の適当な光源を用いることもできる。

また、上述の実施形態では、拡大倍率を有する投影光学系ＰＬに本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、例えば等倍の投影光学系または縮小倍率を有する投影光学系に対しても同様に本発明を適用することができる。一般に、第１面上の所定領域の投影像を、この第１面と異なる面上の第１領域および第２領域に形成する投影光学装置に対して本発明を適用することができる。具体的には、例えば画像情報を投影するプロジェクターの投影光学装置として本発明を適用することができる。

すなわち、液晶表示素子またはＤＭＤ（Digital Mircomirror Device）等を用いた画像生成装置を第１面に配置し、この画像生成装置によって第１面の所定領域に生成された原画像（すなわち、投影すべき画像情報）を、本発明にかかる投影光学装置を用いて、第１面と異なる面としての第２面の第１領域および第２領域に時分割で投影することができる。このようにプロジェクターの投影光学装置として本発明を適用する場合には、パルス光を射出する光源ＬＳとして、例えば注入電流の変調によってパルス発光させるＬＥＤを用い、ピークパワー（つまり、各パルス光の発光強度）を連続発光する場合に比して大きく設定するとよい。このように光源ＬＳとしてのＬＥＤのピークパワーを設定することで、第１領域および第２領域に投影される各画像を観察する観察者は、人間の目の生理学的な特性から、第１領域および第２領域に時分割して照射される実際の光の強度（時間平均強度）以上の明るさで観察をすることができる。

また、上述の実施形態では、第１結像領域ＥＲ１および第２結像領域ＥＲ２が同一面内に形成されるものとして、すなわち、投影光学系ＰＬの第１結像光学系Ｇ１側の像面と第２結像光学系Ｇ２側の像面とが共通の像面ＩＭＧ内に形成されるものとして説明したが、同一平内（つまり共通の像面内）に限定される必要はなく、例えば投影光学系ＰＬの第１結像光学系Ｇ１側の光路中および第２結像光学系Ｇ２側の光路中の少なくとも一方に、光路長を調整するための光学部材（例えば、所定の厚さのガラス部材）を配置することによって、光軸ＡＸｐに沿った方向（換言すると、光軸ＡＸ１または光軸ＡＸ２に沿った方向）に関する第１結像領域ＥＲ１の位置と第２結像領域ＥＲ２の位置とを相互に異ならせてもよい。これによって、例えば、シートＳＨの第１結像光学系Ｇ１側の第１直進経路ＳＣａと第２結像光学系Ｇ２側の第２直進経路ＳＣｂとの設定（具体的には、各搬送経路の高さの設定）の自由度を拡張することができる。

また、上述の実施形態では、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが平行に設定されるものとしたが、平行に限定されず、相互に異なる方向に設定することもできる。光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２と相互に異なる方向に設定することで、シートＳＨの第１結像光学系Ｇ１側の第１直進経路ＳＣａと第２結像光学系Ｇ２側の第２直進経路ＳＣｂとの設定の自由度を拡張することができる。また、例えば、本発明にかかる投影光学装置を用いたプロジェクターにおいて投影される２つの像の投影方向の自由度を拡張することができる。なお、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２と相互に異なる方向に設定するには、例えば偏向部材Ｍ１〜Ｍ３および偏向部材Ｍ４〜Ｍ６の少なくとも一方の配置構成（すなわち、偏向部材の数、角度、位置のいずれか１つ）を、上述の実施形態の配置構成から適宜変更すればよい。

上述の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。

上述の実施形態にかかる露光装置を用いて、半導体デバイス、液晶デバイスなどを製造することができる。図１０は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１０に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、上述の実施形態の露光装置を用い、マスクＭに形成されたパターンをウェハ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウェハの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。

その後、ステップＳ４６によってウェハの表面に生成されたレジストパターンをウェハ加工用のマスクとし、ウェハの表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層（転写パターン層）であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウェハの表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウェハの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。このようにステップＳ４６，Ｓ４８では、ステップＳ４４によってパターンが転写されたウェハが処理される。なお、ステップＳ４４では、上述の実施形態の露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハを感光性基板としてパターンの転写を行う。

図１１は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１１に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。ステップＳ５０のパターン形成工程では、感光性基板としてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、上述の実施形態の露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、上述の実施形態の露光装置を用いてフォトレジスト層にパターンを転写する露光工程と、このパターンが転写された感光性基板を処理する処理工程とが含まれている。また、この感光性基板を処理する処理工程には、パターンが転写された感光性基板の現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層（転写パターン層）を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板の表面を加工する加工工程とが含まれている。なお、この加工工程におけるガラス基板の表面の加工には、ガラス基板の表面をエッチングすること、またはガラス基板の表面に所定の材料を蒸着もしくは塗布すること等が含まれる。

ステップＳ５２のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応する３つのドットの組をマトリックス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップＳ５４のセル組立工程では、ステップＳ５０によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６のモジュール組立工程では、ステップＳ５４によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。

また、本発明は、半導体デバイスまたは液晶デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。

１０ 時分割反射部
１１ 振動ミラー
１２ 駆動部
ＬＳ 光源
ＩＬ 照明光学系
ＩＲ 照明領域
ＥＲ１，ＥＲ２ 結像領域
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
ＰＬ 投影光学系
ＧＭ，Ｇ１，Ｇ２ 結像光学系
ＳＨ 帯状のシート
ＳＣ 移動機構
ＤＲ１，ＤＲ２ 駆動制御系
ＣＲ 主制御系

Claims (24)

1. 第１面上の所定領域の投影像を、前記第１面と異なる面上の第１領域および第２領域に形成する投影光学装置において、
   前記所定領域からの光が入射するレンズ群と、
   前記レンズ群からの光を該レンズ群の光軸を挟んで互いに異なる方向に進む第１の光と第２の光とに時分割し且つ前記第１の光および前記第２の光を前記レンズ群に向けて反射する時分割反射部と、
   前記レンズ群を経た前記第１の光を前記第１領域へ導く第１導光光学系と、
   前記レンズ群を経た前記第２の光を前記第２領域へ導く第２導光光学系とを備えていることを特徴とする投影光学装置。
2. 前記時分割反射部は、前記レンズ群の後側焦点位置またはその近傍に配置された反射鏡と、前記反射鏡の姿勢を変化させる駆動部とを有することを特徴とする請求項１に記載の投影光学装置。
3. 前記反射鏡は、前記レンズ群に向かって凹面状の反射面を有することを特徴とする請求項２に記載の投影光学装置。
4. 前記駆動部は、前記レンズ群の光軸と交差する回転軸廻りに前記反射鏡を回動させることを特徴とする請求項２または３に記載の投影光学装置。
5. 前記時分割反射部は、前記回転軸廻りに回動する可動部を有し、
   前記駆動部は、前記反射鏡と前記可動部とを相互に逆位相で前記回転軸廻りに回動させることを特徴とする請求項４に記載の投影光学装置。
6. 前記可動部は、前記レンズ群の光軸に対して前記反射鏡と同心状に設けられることを特徴とする請求項５に記載の投影光学装置。
7. 前記駆動部は、前記反射鏡を前記回転軸廻りに所定周期で往復回転させることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の投影光学装置。
8. 前記所定領域にパルス光を照射する照明系をさらに備え、
   前記駆動部は、前記パルス光のパルス周期に対応して前記反射鏡を前記回転軸廻りに回動させることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の投影光学装置。
9. 前記所定領域にパルス光を照射する照明系をさらに備え、
   前記時分割反射部は、前記パルス光のパルス周期に対応して、前記レンズ群を経た前記パルス光を前記第１の光と前記第２の光とに時分割することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投影光学装置。
10. 前記レンズ群と前記時分割反射部とを含み、前記第１の光によって前記所定領域の第１中間像を形成し、前記第２の光によって前記所定領域の第２中間像を形成する中間結像光学系を備え、
    前記第１導光光学系は、前記第１中間像からの前記第１の光によって前記第１領域に前記所定領域の第１投影像を形成する第１結像光学系を含み、
    前記第２導光光学系は、前記第２中間像からの前記第２の光によって前記第２領域に前記所定領域の第２投影像を形成する第２結像光学系を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の投影光学装置。
11. 前記第１領域と前記第２領域とは、同一面上に設定されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の投影光学装置。
12. 前記第１領域と前記第２領域とは、前記レンズ群の光軸に沿った方向に関して相互に異なる位置に設定されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の投影光学装置。
13. パターンを有するマスクを保持して該マスクのパターン面を第１面に配置させるステージ機構と、
    感光性を有する基板を保持して該基板の感光面を前記第１面と異なる面に配置させ、該異なる面に沿って前記基板を移動させる移動機構と、
    前記第１面の所定領域に配置された前記パターンの投影像を前記異なる面の第１領域および第２領域に配置された前記基板に形成する請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の投影光学装置とを備えていることを特徴とする露光装置。
14. 前記ステージ機構は、前記移動機構による前記基板の移動に同期して前記マスクを前記第１面に沿って移動させることを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
15. 前記基板は、第１基板と、該第１基板とは異なる第２基板とを含み、
    前記移動機構は、第１方向に沿って第１の向きに前記第１基板を移動させ、前記第１方向に沿って前記第１の向きとは反対の第２の向きに前記第２基板を移動させ、
    前記ステージ機構は、前記第１基板および前記第２基板の前記第１方向への移動に同期して、第２方向に沿って第３の向きに前記マスクを移動させることを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
16. 前記基板は、帯状の形態を有し、
    前記移動機構は、前記基板の第１部分を第１方向に沿って第１の向きに移動させ、且つ前記基板の第２部分を前記第１方向に沿って前記第１の向きとは反対の第２の向きに移動させ、
    前記ステージ機構は、前記第１部分および前記第２部分の前記第１方向への移動に同期して、第２方向に沿って第３の向きに前記マスクを移動させることを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
17. 前記第１領域と前記第２領域とは、前記第１方向と直交する方向に整列して設けられていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の露光装置。
18. パターンを有するマスクを保持して該マスクのパターン面を第１面に配置させる工程と、
    感光性を有する基板を保持して該基板の感光面を前記第１面と異なる面に配置させ、該異なる面に沿って前記基板を移動させる工程と、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の投影光学装置を用いて、前記第１面の所定領域に配置された前記パターンの投影像を前記異なる面の第１領域および第２領域に配置された前記基板に形成する工程とを含むことを特徴とする露光方法。
19. 前記異なる面に沿った前記基板の移動に同期して前記マスクを前記第１面に沿って移動させる工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の露光方法。
20. 前記基板は、第１基板と、該第１基板とは異なる第２基板とを含み、
    前記基板を移動させる工程は、第１方向に沿って第１の向きに前記第１基板を移動させることと、前記第１方向に沿って前記第１の向きとは反対の第２の向きに前記第２基板を移動させることとを含み、
    前記マスクを前記第１面に沿って移動させる工程は、前記第１基板および前記第２基板の前記第１方向への移動に同期して、第２方向に沿って第３の向きに前記マスクを移動させることを含むことを特徴とする請求項１９に記載の露光方法。
21. 前記基板は、帯状の形態を有し、
    前記基板を移動させる工程は、前記基板の第１部分を第１方向に沿って第１の向きに移動させ、且つ前記基板の第２部分を前記第１方向に沿って前記第１の向きとは反対の第２の向きに移動させることを含み、
    前記マスクを前記第１面に沿って移動させる工程は、前記第１部分および前記第２部分の前記第１方向への移動に同期して、第２方向に沿って第３の向きに前記マスクを移動させることを含むことを特徴とする請求項１９に記載の露光方法。
22. 前記第１領域と前記第２領域とは、前記第１方向と直交する方向に整列して設けられていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の露光方法。
23. 請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記パターンを前記基板に転写する工程と、
    前記パターンが転写された前記基板を処理する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
24. 請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、前記パターンを前記基板に転写する工程と、
    前記パターンが転写された前記基板を処理する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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