以下、本発明の一実施形態を図1~図27に基 づいて説明する。

 図1には、一実施形態に係る露光装置100の 構成が概略的に示されている。この露光装置 100は、ステップ・アンド・スキャン方式の走 査型露光装置、すなわちいわゆるスキャナで ある。後述するように本実施形態では、投影 光学系PLが設けられており、以下においては� ��この投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ� �方向、これに直交する面内でレチクルとウ� �ハとが相対走査される方向をY軸方向、Z軸及 びY軸に直交する方向をX軸方向とし、X軸、Y� �、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθ x、θy、及びθz方向として説明を行う。

 露光装置100は、照明系10、該照明系10から の露光用照明光(以下、「照明光」又は「露� �光」と呼ぶ)ILにより照明されるレチクルRを� ��持するレチクルステージRST、レチクルRから 射出された照明光ILをウエハW上に投射する投 影光学系PLを含む投影ユニットPU、ウエハス� �ージWST及び計測ステージMSTを有するステー� �装置50、及びこれらの制御系等を含んでいる 。ウエハステージWST上には、ウエハWが載置� �れている。

 照明系10は、例えば特開2001-313250号公報(� �応する米国特許出願公開第2003/0025890号明細� �)などに開示されるように、光源と、オプテ� ��カルインテグレータ等を含む照度均一化光� ��系、及びレチクルブラインド等(いずれも不 図示)を有する照明光学系とを含んでいる。� �の照明系10では、レチクルブラインド(マス� �ングシステム)で規定されたレチクルR上でX� �方向に延びるスリット状の照明領域を照明� �(露光光)ILによりほぼ均一な照度で照明する� ��ここで、照明光ILとしては、一例としてArF� �キシマレーザ光(波長193nm)が用いられている� ��また、オプティカルインテグレータとして� ��、例えばフライアイレンズ、ロッドインテ� ��レータ(内面反射型インテグレータ)あるい� �回折光学素子などを用いることができる。

 レチクルステージRST上には、回路パター� ��などがそのパターン面(図1における下面)に� ��成されたレチクルRが、例えば真空吸着によ り固定されている。レチクルステージRSTは、 例えばリニアモータ等を含むレチクルステー ジ駆動系11(図1では不図示、図6参照)によって 、XY平面内で微少駆動可能であるとともに、� ��定の走査方向(図1における紙面内左右方向� �あるY軸方向)に指定された走査速度で駆動可 能となっている。

 レチクルステージRSTの移動面内の位置情� ��(θz方向の回転情報を含む)は、レチクルレ� �ザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という) 116によって、移動鏡15(実際には、Y軸方向に� �交する反射面を有するY移動鏡とX軸方向に直 交する反射面を有するX移動鏡とが設けられ� �いる)を介して、例えば0.5~1nm程度の分解能で 常時検出される。レチクル干渉計116の計測値 は、主制御装置20(図1では不図示、図6参照)に 送られる。主制御装置20は、レチクル干渉計1 16の計測値に基づいてレチクルステージRSTのX 軸方向、Y軸方向及びθz方向の位置を算出す� �とともに、この算出結果に基づいてレチク� �ステージ駆動系11を制御することで、レチク ルステージRSTの位置(及び速度)を制御する。� ��お、移動鏡15に代えて、レチクルステージRS Tの端面を鏡面加工して反射面(移動鏡15の反� �面に相当)を形成することとしても良い。ま� ��、レチクル干渉計116はZ軸、θx及びθy方向の 少なくとも1つに関するレチクルステージRST� �位置情報も計測可能として良い。

 投影ユニットPUは、レチクルステージRST� �図1における下方に配置されている。投影ユ� ��ットPUは、鏡筒40と、該鏡筒40内に所定の位� ��関係で保持された複数の光学素子を有する� ��影光学系PLとを含む。投影光学系PLとしては 、例えばZ軸方向と平行な光軸AXに沿って配列 される複数のレンズ(レンズエレメント)から� ��る屈折光学系が用いられている。投影光学� ��PLは、例えば両側テレセントリックで所定� �投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍又は1/8倍など)を 有する。このため、照明系10からの照明光IL� �よって照明領域IARが照明されると、投影光� �系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致 して配置されるレチクルRを通過した照明光IL により、投影光学系PL(投影ユニットPU)及び液 体Lq(図1参照)を介してその照明領域IAR内のレ� ��クルの回路パターンの縮小像(回路パターン の一部の縮小像)が、その第2面(像面)側に配� �される、表面にレジスト(感光剤)が塗布され たウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(� ��光領域)IAに形成される。そして、レチクル� ��テージRSTとウエハステージWSTとの同期駆動� ��よって、照明領域IAR(照明光IL)に対してレチ クルを走査方向(Y軸方向)に相対移動させると ともに、露光領域(照明光IL)に対してウエハW� ��走査方向(Y軸方向)に相対移動させることで� ��ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の 走査露光が行われ、そのショット領域にレチ クルのパターンが転写される。すなわち、本 実施形態では照明系10、レチクル及び投影光� ��系PLによってウエハW上にパターンが生成さ� ��、照明光ILによるウエハW上の感応層(レジス ト層)の露光によってウエハW上にそのパター� ��が形成される。図示していないが、投影ユ� ��ットPUは、防振機構を介して3本の支柱で支� ��される鏡筒定盤に搭載されるが、例えば国� ��公開第2006/038952号パンフレットに開示され� �いるように、投影ユニットPUの上方に配置さ れる不図示のメインフレーム部材、あるいは レチクルステージRSTが配置されるベース部材 などに対して投影ユニットPUを吊り下げ支持� ��ても良い。

 また、本実施形態の露光装置100では、液� ��法を適用した露光を行うため、投影光学系P Lを構成する最も像面側(ウエハW側)の光学素� �、ここではレンズ(以下、「先端レンズ」と� ��いう)191を保持する鏡筒40の下端部周囲を取� ��囲むように、局所液浸装置8の一部を構成す るノズルユニット32が設けられている。本実� ��形態では、ノズルユニット32は、図1に示さ� ��るように、その下端面が先端レンズ191の下� ��面とほぼ面一に設定されている。また、ノ� ��ルユニット32は、液体Lqの供給口及び回収口 と、ウエハWが対向して配置され、かつ回収� �が設けられる下面と、液体供給管31A及び液� �回収管31Bとそれぞれ接続される供給流路及� �回収流路とを備えている。液体供給管31Aと� �体回収管31Bとは、図3に示されるように、平� ��視(上方から見て)でX軸方向及びY軸方向に対 して45°傾斜し、投影光学系PLの光軸AXを通るY 軸方向の直線LVに関して対称な配置となって� ��る。

 液体供給管31Aには、その一端が液体供給� ��置5(図1では不図示、図6参照)に接続された� �図示の供給管の他端が接続されており、液� �回収管31Bには、その一端が液体回収装置6(図 1では不図示、図6参照)に接続された不図示の 回収管の他端が接続されている。

 液体供給装置5は、液体のタンク、加圧ポ ンプ、温度制御装置、並びに液体供給管31Aに 対する液体の供給・停止を制御するためのバ ルブ等を含んでいる。バルブとしては、例え ば液体の供給・停止のみならず、流量の調整 も可能となるように、流量制御弁を用いるこ とが望ましい。前記温度制御装置は、液体タ ンク内の液体の温度を、露光装置が収納され ているチャンバ(不図示)内の温度と同程度の� ��度に調整する。なお、液体を供給するため� ��タンク、加圧ポンプ、温度制御装置、バル� ��などは、そのすべてを露光装置100で備えて� ��る必要はなく、少なくとも一部を露光装置1 00が設置される工場などの設備で代替するこ� ��もできる。

 液体回収装置6は、液体のタンク及び吸引 ポンプ、並びに液体回収管31Bを介した液体の 回収・停止を制御するためのバルブ等を含ん でいる。バルブとしては、液体供給装置5の� �ルブに対応して流量制御弁を用いることが� �ましい。なお、液体を回収するためのタン� �、吸引ポンプ、バルブなどは、そのすべて� �露光装置100で備えている必要はなく、少な� �とも一部を露光装置100が設置される工場な� �の設備で代替することもできる。

 本実施形態では、上記の液体として、ArF� ��キシマレーザ光(波長193nmの光)が透過する純 水(以下、特に必要な場合を除いて、単に「� �」と記述する)を用いるものとする。純水は� ��半導体製造工場等で容易に大量に入手でき� ��と共に、ウエハ上のフォトレジスト及び光� ��レンズ等に対する悪影響がない利点がある� ��

 ArFエキシマレーザ光に対する水の屈折率n は、ほぼ1.44である。この水の中では、照明� �ILの波長は、193nm×1/n=約134nmに短波長化され� �。

 液体供給装置5及び液体回収装置6は、そ� �ぞれコントローラを具備しており、それぞ� �のコントローラは、主制御装置20によって制 御される(図6参照)。液体供給装置5のコント� �ーラは、主制御装置20からの指示に応じ、液 体供給管31Aに接続されたバルブを所定開度で 開き、液体供給管31A、供給流路、及び供給口 を介して先端レンズ191とウエハWとの間に水Lq (図1参照)を供給する。また、このとき、液体 回収装置6のコントローラは、主制御装置20か らの指示に応じ、液体回収管31Bに接続された バルブを所定開度で開き、回収口、回収流路 、及び液体回収管31Bを介して、先端レンズ191 とウエハWとの間から液体回収装置6(液体のタ ンク)の内部に水Lqを回収する。このとき、主 制御装置20は、先端レンズ191とウエハWとの間 に供給される水Lqの量と、回収される水Lqの� �とが常に等しくなるように、液体供給装置5� ��コントローラ、液体回収装置6のコントロー ラに対して指令を与える。従って、先端レン ズ191とウエハWとの間に、一定量の水Lqが保持 される(図1参照)。この場合、先端レンズ191と ウエハWとの間に保持された水Lqは、常に入れ 替わっている。

 上記の説明から明らかなように、本実施� ��態では、ノズルユニット32、液体供給装置5� ��液体回収装置6、液体供給管31A及び液体回収 管31B等を含み、局所液浸装置8が構成されて� �る。局所液浸装置8は、ノズルユニット32に� �って、先端レンズ191とウエハWとの間を液体L qで満たして、照明光ILの光路空間を含む局所 的な液浸空間(液浸領域14に相当)を形成する� �従って、ノズルユニット32は、液浸空間形成 部材あるいはcontainment member(又はconfinement mem ber)などとも呼ばれる。なお、局所液浸装置8� ��一部、例えば少なくともノズルユニット32� �、投影ユニットPUを保持するメインフレーム (前述の鏡筒定盤を含む)に吊り下げ支持され� ��も良いし、メインフレームとは別のフレー� ��部材に設けても良い。あるいは、前述の如� ��投影ユニットPUが吊り下げ支持される場合� �、投影ユニットPUと一体にノズルユニット32� ��吊り下げ支持しても良いが、本実施形態で� ��投影ユニットPUとは独立に吊り下げ支持さ� �る計測フレームにノズルユニット32を設けて いる。この場合、投影ユニットPUを吊り下げ� ��持していなくても良い。

 なお、投影ユニットPU下方に計測ステー� �MSTが位置する場合にも、上記と同様に後述� �る計測テーブルと先端レンズ191との間に水� �満たすことが可能である。

 なお、上記の説明では、一例として液体� ��給管(ノズル)と液体回収管(ノズル)とがそれ ぞれ1つずつ設けられているものとしたが、� �れに限らず、周囲の部材との関係を考慮し� �も配置が可能であれば、例えば、国際公開� �99/49504号パンフレットに開示されるように、 ノズルを多数有する構成を採用することとし ても良い。また、ノズルユニット32の下面を� ��先端レンズ191の射出面よりも投影光学系PL� �像面(すなわちウエハ)の近くに配置する、あ るいは先端レンズ191の像面側の光路に加えて 、先端レンズ191の物体面側の光路も液体で満 たす構成を採用しても良い。要は、少なくと も投影光学系PLを構成する最下端の光学部材( 先端レンズ)191とウエハWとの間に液体を供給� ��ることができるのであれば、その構成はい� ��なるものであっても良い。例えば、国際公� ��第2004/053955号パンフレットに開示されてい� �液浸機構、あるいは欧州特許出願公開第14202 98号明細書に開示されている液浸機構なども� ��実施形態の露光装置に適用することができ� ��。

 図1に戻り、前記ステージ装置50は、ベー� ��盤12の上方に配置されたウエハステージWST� �び計測ステージMST、これらのステージWST,MST� ��位置情報を計測するY干渉計16,18等を含む干� ��計システム118(図6参照)、及び露光の際など� ��ウエハステージWSTの位置情報を計測するの� ��用いられる後述するエンコーダシステム、� ��びにステージWST,MSTを駆動するステージ駆動 系124(図6参照)などを備えている。

 ウエハステージWST,計測ステージMSTそれぞ れの底面には、不図示の非接触軸受、例えば 真空予圧型空気静圧軸受(以下、「エアパッ� �」と呼ぶ)が複数ヶ所に設けられている。こ� ��らのエアパッドからベース盤12の上面に向� �て噴出された加圧空気の静圧により、ベー� �盤12の上方にウエハステージWST,計測ステー� �MSTが数μm程度のクリアランスを介して非接� �で支持されている。また、ステージWST,MSTは� ��ステージ駆動系124によって、所定平面(XY平� ��)内のY軸方向(図1における紙面内左右方向)� �びX軸方向(図1における紙面直交方向)に独立� ��て2次元駆動可能である。

 これをさらに詳述すると、床面上には、� ��2の平面図に示されるように、ベース盤12を� ��んで、X軸方向の一側と他側に、Y軸方向に� �びる一対のY軸固定子86,87が、それぞれ配置� �れている。Y軸固定子86、87は、例えばY軸方� �に沿って所定間隔でかつ交互に配置されたN� ��磁石とS極磁石の複数の組から成る永久磁石 群を内蔵する磁極ユニットによって構成され ている。Y軸固定子86、87には、各2つのY軸可� �子82,84及び83,85が、それぞれ非接触で係合し� ��状態で設けられている。すなわち、合計4つ のY軸可動子82、84、83、85は、XZ断面U字状のY� �固定子86又は87の内部空間に挿入された状態� ��なっており、対応するY軸固定子86又は87に� �して不図示のエアパッドをそれぞれ介して� �えば数μm程度のクリアランスを介して非接� �で支持されている。Y軸可動子82、84、83、85� �それぞれは、例えばY軸方向に沿って所定間� ��で配置された電機子コイルを内蔵する電機� ��ユニットによって構成されている。すなわ� ��、本実施形態では、電機子ユニットから成� ��Y軸可動子82、84と磁極ユニットから成るY軸� ��定子86とによって、ムービングコイル型のY� ��リニアモータがそれぞれ構成されている。� ��様にY軸可動子83、85とY軸固定子87とによっ� �、ムービングコイル型のY軸リニアモータが� ��れぞれ構成されている。以下においては、� ��記4つのY軸リニアモータのそれぞれを、そ� �ぞれの可動子82、84、83、85と同一の符号を用 いて、適宜、Y軸リニアモータ82、Y軸リニア� �ータ84、Y軸リニアモータ83、及びY軸リニア� �ータ85と呼ぶものとする。

 上記4つのY軸リニアモータのうち、2つのY 軸リニアモータ82、83の可動子82,83は、X軸方� �に延びるX軸固定子80の長手方向の一端と他� �にそれぞれ固定されている。また、残り2つ� ��Y軸リニアモータ84、85の可動子84,85は、X軸� �向に延びるX軸固定子81の一端と他端に固定� �れている。従って、X軸固定子80、81は、各一 対のY軸リニアモータ82,83、84,85によって、Y軸 に沿ってそれぞれ駆動される。

 X軸固定子80,81のそれぞれは、例えばX軸方 向に沿って所定間隔で配置された電機子コイ ルをそれぞれ内蔵する電機子ユニットによっ て構成されている。

 一方のX軸固定子81は、ウエハステージWST� ��一部を構成するステージ本体91(図2では不図 示、図1参照)に形成された不図示の開口に挿� ��状態で設けられている。このステージ本体9 1の上記開口の内部には、例えばX軸方向に沿� ��て所定間隔でかつ交互に配置されたN極磁石 とS極磁石の複数の組から成る永久磁石群を� �する磁極ユニットが設けられている。この� �極ユニットとX軸固定子81とによって、ステ� �ジ本体91をX軸方向に駆動するムービングマ� �ネット型のX軸リニアモータが構成されてい� ��。同様に、他方のX軸固定子80は、計測ステ� ��ジMSTを構成するステージ本体92に形成され� �開口に挿入状態で設けられている。このス� �ージ本体92の上記開口の内部には、ウエハス テージWST側(ステージ本体91側)と同様の磁極� �ニットが設けられている。この磁極ユニッ� �とX軸固定子80とによって、計測ステージMST� �X軸方向に駆動するムービングマグネット型� ��X軸リニアモータが構成されている。

 本実施形態では、ステージ駆動系124を構� ��する上記各リニアモータが、図6に示される 主制御装置20によって制御される。なお、各� ��ニアモータは、それぞれムービングマグネ� ��ト型、ムービングコイル型のどちらか一方� ��限定されるものではなく、必要に応じて適� ��選択することができる。

 なお、一対のY軸リニアモータ84,85がそれ� ��れ発生する推力を僅かに異ならせることで� ��ウエハステージWSTのヨーイング量(θz方向の 回転量)の制御が可能である。また、一対のY� ��リニアモータ82,83がそれぞれ発生する推力� �僅かに異ならせることで、計測ステージMST� �ヨーイング量の制御が可能である。

 ウエハステージWSTは、前述したステージ� ��体91と、該ステージ本体91上に搭載されたウ エハテーブルWTBとを含む。このウエハテーブ ルWTB及びステージ本体91は、不図示のZレベリ ング機構(例えばボイスコイルモータ等を含� �)によって、ベース盤12及びX軸固定子81に対� �てZ軸方向、θx方向、及びθy方向に相対的に� ��小駆動される。すなわち、ウエハテーブルW TBはXY平面(又は投影光学系PLの像面)に対してZ 軸方向に微動可能かつ傾斜(チルト)可能とな� ��ている。なお、図6では、上記各リニアモー タ及びZレベリング機構、並びに計測ステー� �MSTの駆動系を含んで、ステージ駆動系124と� �て示されている。また、ウエハテーブルWTB� �X軸、Y軸、及びθz方向の少なくとも1つにつ� �ても微動可能に構成しても良い。

 前記ウエハテーブルWTB上には、ウエハWを真 空吸着等によって保持するウエハホルダ(不� �示)が設けられている。ウエハホルダはウエ� ��テーブルWTBと一体に形成しても良いが、本� ��施形態ではウエハホルダとウエハテーブルW TBとを別々に構成し、例えば真空吸着などに� ��ってウエハホルダをウエハテーブルWTBの凹� ��内に固定している。また、ウエハテーブルW TBの上面には、ウエハホルダ上に載置される� ��エハの表面とほぼ面一となる、液体Lqに対� �て撥液化処理された表面(撥液面)を有し、か つ外形(輪郭)が矩形でその中央部にウエハホ� ��ダ(ウエハの載置領域)よりも一回り大きな� �形の開口が形成されたプレート(撥液板)28が� ��けられている。プレート28は、低熱膨張率� �材料、例えばガラス又はセラミックス(ショ� ��ト社のゼロデュア(商品名)、Al ₂ O ₃ あるいはTiCなど)から成り、その表面には、� �えばフッ素樹脂材料、ポリ四フッ化エチレ� �(テフロン(登録商標))等のフッ素系樹脂材料� ��アクリル系樹脂材料あるいはシリコン系樹� ��材料などにより撥液膜が形成される。さら� ��プレート28は、図4(A)のウエハテーブルWTB(ウ エハステージWST)の平面図に示されるように� �円形の開口を囲む、外形(輪郭)が矩形の第1� �液領域28aと、第1撥液領域28aの周囲に配置さ� ��る矩形枠状(環状)の第2撥液領域28bとを有す� ��。第1撥液領域28aは、例えば露光動作時、ウ エハの表面からはみ出す液浸領域14の少なく� ��も一部が形成され、第2撥液領域28bは、後述 のエンコーダシステムのためのスケール(格� �部)が形成される。なお、プレート28はその� �面の少なくとも一部がウエハの表面と面一� �なくても良い、すなわち異なる高さであっ� �も良い。また、プレート28は単一のプレート でも良いが、本実施形態では複数のプレート 、例えば第1及び第2撥液領域28a、28bにそれぞ� ��対応する第1及び第2撥液板を組み合わせて� �成する。本実施形態では、前述の如く液体Lq として純水を用いるので、以下では第1及び� �2撥液領域28a、28bをそれぞれ第1及び第2撥水� �28a、28bとも呼ぶ。

 この場合、内側の第1撥水板28aには、露光 光ILが照射されるのに対し、外側の第2撥水板 28bには、露光光ILが殆ど照射されない。この� ��とを考慮して、本実施形態では、第1撥水版 28aの表面には、露光光IL(この場合、真空紫外 域の光)に対する耐性が十分にある撥水コー� �が施された第1撥水領域が形成され、第2撥水 板28bには、その表面に第1撥水領域に比べて� �光光ILに対する耐性が劣る撥水コートが施さ れた第2撥水領域が形成されている。一般に� �ラス板には、露光光IL(この場合、真空紫外� �の光)に対する耐性が十分にある撥水コート� ��施し難いので、このように第1撥水板28aとそ の周囲の第2撥水板28bとの2つの部分に分離す� ��ことは効果的である。なお、これに限らず� ��同一のプレートの上面に露光光ILに対する� �性が異なる2種類の撥水コートを施して、第1 撥水領域、第2撥水領域を形成しても良い。� �た、第1及び第2撥水領域で撥水コートの種類 が同一でも良い。例えば、同一のプレートに 1つの撥水領域を形成するだけでも良い。

 また、図4(A)から明らかなように、第1撥� �板28aの+Y側の端部には、そのX軸方向の中央� �に長方形の切り欠きが形成され、この切り� �きと第2撥水板28bとで囲まれる長方形の空間� ��内部(切り欠きの内部)に計測プレート30が埋 め込まれている。計測プレート30の長手方向� ��中央(ウエハテーブルWTBのセンターラインLL� ��)には、基準マークFMが形成されるとともに� ��該基準マークFMのX軸方向の一側と他側に、� ��準マークFMの中心に関して対称な配置で一� �の空間像計測スリットパターンSLが形成され ている。各空間像計測スリットパターンSLと� ��ては、一例として、Y軸方向とX軸方向とに� �った辺を有するL字状のスリットパターンを� ��いることができる。

 そして、上記各空間像計測スリットパタ� ��ンSL下方のウエハステージWST部分には、図4( B)に示されるように、その内部に対物レンズ� ��ミラー、リレーレンズなどを含む光学系が� ��納されたL字状の筐体36が、ウエハテーブルW TBからステージ本体91の内部の一部を貫通す� �状態で、一部埋め込み状態で取り付けられ� �いる。筐体36は、図示は省略されているが、 上記一対の空間像計測スリットパターンSLに� ��応して一対設けられている。

 上記筐体36内部の光学系は、空間像計測� �リットパターンSLを上方から下方に透過した 照明光ILを、L字状の経路に沿って導き、-Y方� ��に向けて射出する。なお、以下においては� ��便宜上、筐体36内部の光学系を筐体36と同一 の符号を用いて送光系36と記述する。

 さらに、第2撥水板28bの上面には、その4辺� �それぞれに沿って所定ピッチで多数の格子� �が直接形成されている。これをさらに詳述� �ると、第2撥水板28bのX軸方向一側と他側(図4( A)における左右両側)の領域には、Yスケール39 Y ₁ ,39Y ₂ がそれぞれ形成されている。Yスケール39Y ₁ ,39Y ₂ はそれぞれ、例えばX軸方向を長手方向とす� �格子線38が所定ピッチでY軸に平行な方向(Y軸 方向)に沿って形成される、Y軸方向を周期方� ��とする反射型の格子(例えば回折格子)によ� �て構成されている。

 同様に、第2撥水板28bのY軸方向一側と他側(� ��4(A)における上下両側)の領域には、Xスケー� ��39X ₁ ,39X ₂ がそれぞれ形成されている。Xスケール39X ₁ ,39X ₂ はそれぞれ、例えばY軸方向を長手方向とす� �格子線37が所定ピッチでX軸に平行な方向(X軸 方向)に沿って形成される、X軸方向を周期方� ��とする反射型の格子(例えば回折格子)によ� �て構成されている。上記各スケールとして� �、第2撥水板28bの表面に例えばホログラム等� ��より反射型の回折格子RG(図8(A))が作成され� �ものが用いられている。この場合、各スケ� �ルには狭いスリットや溝等から成る格子が� �盛りとして所定間隔(ピッチ)で刻まれている 。各スケールに用いられる回折格子の種類は 限定されるものではなく、機械的に溝等が形 成されたもののみならず、例えば、感光性樹 脂に干渉縞を焼き付けて作成したものであっ ても良い。但し、各スケールは、例えば薄板 状のガラスに上記回折格子の目盛りを、例え ば138nm~4μmの間のピッチ、例えば1μmピッチで� ��んで作成されている。これらスケールは前� ��の撥液膜(撥水膜)で覆われている。なお、� �4(A)では、図示の便宜上から、格子のピッチ� ��、実際のピッチに比べて格段に広く図示さ� ��ている。その他の図においても同様である� ��

 このように、本実施形態では、第2撥水板 28bそのものがスケールを構成するので、第2� �水板28bとして低熱膨張率のガラス板を用い� �こととしたものである。しかし、これに限� �ず、格子が形成された低熱膨張率のガラス� �などから成るスケール部材を、局所的な伸� �が生じないように、例えば板ばね(又は真空� ��着)等によりウエハテーブルWTBの上面に固定 しても良く、この場合には、全面に同一の撥 水コートが施された撥水板をプレート28に代� ��て用いても良い。あるいは、ウエハテーブ� ��WTBを低熱膨張率の材料で形成することも可� ��であり、かかる場合には、一対のYスケール とXスケールとは、そのウエハテーブルWTBの� �面に直接形成しても良い。

 ウエハテーブルWTBの-Y端面,-X端面には、� �れぞれ鏡面加工が施され、図2に示される反� ��面17a,反射面17bが形成されている。干渉計シ ステム118(図6参照)の一部を構成するY干渉計16 及びX干渉計126、127、128(図1では、X干渉計126~1 28は不図示、図2参照)は、これらの反射面17a,1 7bにそれぞれ干渉計ビーム(測長ビーム)を投� �して、それぞれの反射光を受光することに� �り、各反射面の基準位置(一般には投影ユニ� ��トPU側面に固定ミラーを配置し、そこを基� �面とする)からの変位、すなわちウエハステ� ��ジWSTのXY平面内の位置情報を計測し、この� �測した位置情報を主制御装置20に供給する。 本実施形態では、後述するように、上記各干 渉計としては、一部を除いて、測長軸を複数 有する多軸干渉計が用いられている。

 一方、ステージ本体91の-Y側の側面には、 図1及び図4(B)に示されるように、X軸方向を長 手方向とする移動鏡41が、不図示のキネマテ� ��ック支持機構を介して取り付けられている� ��

 移動鏡41に対向して、該移動鏡41に測長ビ ームを照射する、干渉計システム118(図6参照) の一部を構成する一対のZ干渉計43A,43Bが設け� ��れている(図1及び図2参照)。これをさらに詳 述すると、移動鏡41は、図2及び図4(B)を総合� �るとわかるように、X軸方向の長さがウエハ� ��ーブルWTBの反射面17aよりも、少なくともZ干 渉計43A,43Bの間隔分、長く設計されている。� �た、移動鏡41は、長方形と等脚台形とを一体 化したような六角形の断面形状を有する部材 から成る。移動鏡41の-Y側の面に鏡面加工が� �され、3つの反射面41b、41a、41cが形成されて� ��る。

 反射面41aは、移動鏡41の-Y側の端面を構成 し、XZ平面と平行に且つX軸方向に延びている 。反射面41bは、反射面41aの+Z側に隣接する面� ��構成し、XZ平面に対して所定角度だけ図4(B)� ��おける時計回り方向に傾斜した面と平行に� ��つX軸方向に延びている。反射面41cは、反射 面41aの-Z側に隣接する面を構成し、反射面41a� ��挟んで反射面41bと対称に設けられている。

 Z干渉計43A、43Bは、図1及び図2を総合する� ��わかるように、Y干渉計16のX軸方向の一側と 他側にほぼ同一距離離れて、且つY干渉計16よ り幾分低い位置にそれぞれ配置されている。

 Z干渉計43A、43Bそれぞれから、図1に示さ� �るように、Y軸方向に沿う測長ビームB1が反� �面41bに向けて投射されるとともに、Y軸方向� ��沿う測長ビームB2が反射面41c(図4(B)参照)に� �けて投射されるようになっている。本実施� �態では、反射面41bで反射された測長ビームB1 と直交する反射面を有する固定鏡47A、及び反 射面41cで反射された測長ビームB2と直交する� ��射面を有する固定鏡47Bが、移動鏡41から-Y方 向に所定距離離れた位置に測長ビームB1,B2に� ��渉しない状態で、それぞれX軸方向に延設さ れている。

 固定鏡47A、47Bは、例えば投影ユニットPU� �支持するフレーム(不図示)に設けられた同一 の支持体(不図示)に支持されている。なお、� ��定鏡47A、47Bは前述の計測フレームなどに設� ��ても良い。また、本実施形態では、3つの反 射面41b、41a、41cを有する移動鏡41と、固定鏡4 7A、47Bとを設けるものとしたが、これに限ら� ��、例えば45度の斜面を有する移動鏡をステ� �ジ本体91の側面に設け、ウエハステージWSTの 上方に固定鏡を配置する構成としても良い。 この場合、固定鏡を前述の支持体あるいは計 測フレームなどに設ければ良い。

 Y干渉計16は、図2に示されるように、投影光 学系PLの投影中心(光軸AX、図1参照)を通るY軸� ��平行な直線から同一距離-X側,+X側に離れたY� ��方向の測長軸に沿って測長ビームB4 ₁ ,B4 ₂ をウエハテーブルWTBの反射面17aに投射し、そ れぞれの反射光を受光することで、ウエハテ ーブルWTBの測長ビームB4 ₁ ,B4 ₂ の照射点におけるY軸方向の位置(Y位置)を検� �している。なお、図1では、測長ビームB4 ₁ ,B4 ₂ が代表的に測長ビームB4として示されている� ��

 また、Y干渉計16は、測長ビームB4 ₁ ,B4 ₂ との間にZ軸方向に所定間隔をあけてY軸方向� ��測長軸に沿って測長ビームB3を反射面41aに� �けて投射し、反射面41aで反射した測長ビー� �B3を受光することにより、移動鏡41の反射面4 1a(すなわちウエハステージWST)のY位置を検出� ��ている。

 主制御装置20は、Y干渉計16の測長ビームB4 ₁ ,B4 ₂ に対応する測長軸の計測値の平均値に基づい て反射面17a、すなわちウエハテーブルWTB(ウ� �ハステージWST)のY位置(より正しくは、Y軸方� ��の変位δY)を算出する。また、主制御装置20� ��、測長ビームB4 ₁ ,B4 ₂ に対応する測長軸の計測値の差より、ウエハ テーブルWTBのZ軸回りの回転方向(θz方向)の変 位(ヨーイング量)δθz ^(Y) を算出する。また、主制御装置20は、反射面1 7a及び反射面41aにおけるY位置(Y軸方向の変位� �Y)に基づいて、ウエハステージWSTのθx方向の 変位(ピッチング量)δθxを算出する。

 また、X干渉計126は、図2に示されるように� �投影光学系PLの光軸を通るX軸方向の直線LHに 関して同一距離離れた2軸の測長軸に沿って� �長ビームB5 ₁ ,B5 ₂ をウエハテーブルWTBに投射しており、主制御 装置20は、測長ビームB5 ₁ ,B5 ₂ に対応する測長軸の計測値に基づいて、ウエ ハテーブルWTBのX軸方向の位置(X位置、より正 しくは、X軸方向の変位δX)を算出する。また� ��主制御装置20は、測長ビームB5 ₁ ,B5 ₂ に対応する測長軸の計測値の差より、ウエハ テーブルWTBのθz方向の変位(ヨーイング量)δθ z ^(X) を算出する。なお、X干渉計126から得られるδ θz ^(X) とY干渉計16から得られるδθz ^(Y) は互いに等しく、ウエハテーブルWTBのθz方向 への変位(ヨーイング量)δθzを代表する。

 また、図2に点線で示されるように、X干� �計128からX軸に平行な測長軸に沿って測長ビ� ��ムB7が射出される。このX干渉計128は、実際� ��は、後述するアンローディングポジションU PとローディングポジションLP(図3参照)とを結 ぶX軸に平行な測長軸に沿って、アンローデ� �ングポジションUPとローディングポジション LPの近傍に位置するウエハテーブルWTBの反射� ��17bに測長ビームB7を投射する。また、図2に� ��されるように、X干渉計127から測長ビームB6� ��、ウエハテーブルWTBの反射面17bに投射され� ��。実際には、測長ビームB6は、プライマリ� �ライメント系AL1の検出中心を通るX軸に平行� ��測長軸に沿って、ウエハテーブルWTBの反射� ��17bに投射される。

 主制御装置20は、X干渉計127の測長ビームB 6の計測値、及びX干渉計128の測長ビームB7の� �測値からも、ウエハテーブルWTBのX軸方向の� ��位δXを求めることができる。ただし、3つの X干渉計126,127,128の配置がY軸方向に関して異� �っており、X干渉計126は図14に示される露光� �に、X干渉計127は図21等に示されるウエハア� �イメント時に、X干渉計128は図18及び図19に示 されるウエハのロード時及び図17に示される� ��ンロード時に使用される。

 また、Z干渉計43A、43Bそれぞれからは、Y� �に沿う測長ビームB1、B2が、移動鏡41に向け� �投射される。これらの測長ビームB1、B2は、� ��動鏡41の反射面41b,41cのそれぞれに所定の入� ��角(θ/2とする)で入射する。そして、測長ビ� ��ムB1、B2は、反射面41b、41cでそれぞれ反射さ れて、固定鏡47A、47Bの反射面に垂直に入射す る。そして、固定鏡47A、47Bの反射面で反射さ れた測長ビームB1、B2は、再度反射面41b,41cで� ��れぞれ反射されて(入射時の光路を逆向きに 戻り)Z干渉計43A、43Bで受光される。

 ここで、ウエハステージWST(すなわち移動 鏡41)のY軸方向への変位をδYo、Z軸方向への変 位をδZoとすると、Z干渉計43A、43Bで受光され� ��測長ビームB1の光路長変化δL1及び測長ビー� ��B2の光路長変化δL2は、それぞれ以下の式(1)� ��(2)で表される。

  δL1=δYo×(1+cosθ)-δZo×sinθ  …(1)
  δL2=δYo×(1+cosθ)+δZo×sinθ  …(2)
 従って、式(1)、(2)からδZo及びδYoは次式(3)� �(4)で求められる。

    δZo=(δL2-δL1)/2sinθ        …(3)
    δYo=(δL1+δL2)/{2(1+cosθ)}  …(4)

 上記の変位δZo、δYoは、Z干渉計43A、43Bの� ��れぞれで求められる。そこで、Z干渉計43Aで 求められる変位をδZoR、δYoRとし、Z干渉計43B� ��求められる変位をδZoL、δYoLとする。そして 、Z干渉計43A、43Bそれぞれが投射する測長ビ� �ムB1、B2がX軸方向に離間する距離をDとする(� ��2参照)。かかる前提の下で、移動鏡41(すな� �ちウエハステージWST)のθz方向への変位(ヨー イング量)δθz、及び移動鏡41(すなわちウエハ ステージWST)のθy方向への変位(ローリング量) δθyは次式(5)、(6)で求められる。

    δθz≒(δYoR-δYoL)/D       …(5)
    δθy≒(δZoL-δZoR)/D       …(6)
 従って、主制御装置20は、上記式(3)~式(6)を� ��いることで、Z干渉計43A、43Bの計測結果に基 づいて、ウエハステージWSTの4自由度の変位δ Zo、δYo、δθz、δθyを算出することができる� �

 このように、主制御装置20は、干渉計シ� �テム118の計測結果から、6自由度方向(Z、X、Y 、θz、θx、θy方向)に関するウエハステージWS Tの変位を求めることができる。なお、本実� �形態では干渉計システム118がウエハステー� �WSTの6自由度方向の位置情報を計測可能であ� ��ものとしたが、計測方向は6自由度方向に限 られず5自由度以下の方向でも良い。

 なお、本実施形態では、ウエハステージW ST(91,WTB)が6自由度で移動可能な単一のステー� ��である場合について説明したが、これに限� ��ず、XY平面内で自在に移動可能なステージ� �体91と、該ステージ本体91上に搭載され、ス� ��ージ本体91に対して少なくともZ軸方向、θx� ��向及びθy方向に相対的に微小駆動可能なウ� ��ハテーブルWTBとを含んでウエハステージWST� ��構成しても良い。この場合、前述の移動鏡4 1はウエハテーブルWTBに設けられる。また、� �射面17a,反射面17bの代わりに、ウエハテーブ� ��WTBに平面ミラーから成る移動鏡を設けても� ��い。

 但し、本実施形態では、ウエハステージW ST(ウエハテーブルWTB)のXY平面内の位置情報(θ z方向の回転情報を含む3自由度方向の位置情� ��)は、主として、後述するエンコーダシステ ムによって計測され、干渉計16,126,127の計測� �は、そのエンコーダシステムの計測値の長� �的変動(例えばスケールの経時的な変形など� ��よる)を補正(較正)する場合、エンコーダの� ��力異常発生時のバックアップの場合などに� ��助的に用いられる。なお、本実施形態では� ��ウエハステージWSTの6自由度方向の位置情報 のうち、X軸方向、Y軸方向及びθz方向を含む3 自由度方向の位置情報は後述のエンコーダシ ステムによって計測し、残りの3自由度方向� �すなわちZ軸方向、θx方向及びθy方向の位置� ��報は、後述の複数のZセンサを有する計測シ ステムによって計測される。ここで、残りの 3自由度方向の位置情報は、計測システムと� �渉計システム118の両方によって計測しても� �い。例えば、計測システムによってZ軸方向� ��びθy方向の位置情報を計測し、干渉計シス� ��ム118によってθx方向の位置情報を計測して� ��良い。

 なお、干渉計システム118はその少なくと� ��一部(例えば、光学系など)が、投影ユニッ� �PUを保持するメインフレームに設けられる、 あるいは前述の如く吊り下げ支持される投影 ユニットPUと一体に設けられても良いが、本� ��施形態では前述した計測フレームに設けら� ��るものとする。

 前記計測ステージMSTは、前述したステー� ��本体92と、該ステージ本体92上に搭載された 計測テーブルMTBとを含んでいる。計測テーブ ルMTBは、不図示のZレベリング機構を介して� �テージ本体92上に搭載されている。しかしな がら、これに限らず、例えば、計測テーブル MTBを、ステージ本体92に対してX軸方向、Y軸� �向及びθz方向に微動可能に構成したいわゆ� �粗微動構造の計測ステージMSTを採用しても� �いし、あるいは、計測テーブルMTBをステー� �本体92に固定し、その計測テーブルMTBとステ ージ本体92とを含む計測ステージMSTの全体を6 自由度方向に駆動可能な構成にしても良い。

 計測テーブルMTB(及びステージ本体92)には 、各種計測用部材が設けられている。この計 測用部材としては、例えば、図2及び図5(A)に� ��されるように、投影光学系PLの像面上で照� �光ILを受光するピンホール状の受光部を有す る照度むらセンサ94、投影光学系PLにより投� �されるパターンの空間像(投影像)を計測する 空間像計測器96、及び例えば国際公開第03/0654 28号パンフレットなどに開示されているシャ� ��ク-ハルトマン(Shack-Hartman)方式の波面収差計 測器98などが採用されている。波面収差計測� ��98としては、例えば国際公開第99/60361号パン フレット(対応欧州特許出願公開第1079223号明� ��書)に開示されるものも用いることができる 。

 照度むらセンサ94としては、例えば特開� �57-117238号公報(対応する米国特許第4,465,368号� ��細書)などに開示されるものと同様の構成の ものを用いることができる。また、空間像計 測器96としては、例えば特開2002-14005号公報(� �応する米国特許出願公開第2002/0041377号明細� �)などに開示されるものと同様の構成のもの� ��用いることができる。なお、本実施形態で� ��3つの計測用部材(94、96、98)を計測ステージM STに設けるものとしたが、計測用部材の種類� ��及び/又は数などはこれに限られない。計測 用部材として、例えば投影光学系PLの透過率� ��計測する透過率計測器、及び/又は、前述の 局所液浸装置8、例えばノズルユニット32(あ� �いは先端レンズ191)などを観察する計測器な� ��を用いても良い。さらに、計測用部材と異� ��る部材、例えばノズルユニット32、先端レ� �ズ191などを清掃する清掃部材などを計測ス� �ージMSTに搭載しても良い。

 本実施形態では、図5(A)からもわかるよう に、使用頻度の高いセンサ類、照度むらセン サ94及び空間像計測器96などは、計測ステー� �MSTのセンターラインCL(中心を通るY軸)上に配 置されている。このため、本実施形態では、 これらのセンサ類を用いた計測を、計測ステ ージMSTをX軸方向に移動させることなく、Y軸� ��向にのみ移動させて行うことができる。

 上記各センサに加え、例えば特開平11-1681 6号公報(対応する米国特許出願公開第2002/00614 69号明細書)などに開示される、投影光学系PL� ��像面上で照明光ILを受光する所定面積の受� �部を有する照度モニタを採用しても良く、� �の照度モニタもセンターライン上に配置す� �ことが望ましい。

 なお、本実施形態では、投影光学系PLと� �体(水)Lqとを介して露光光(照明光)ILによりウ エハWを露光する液浸露光が行われるのに対� �して、照明光ILを用いる計測に使用される上 記の照度むらセンサ94(及び照度モニタ)、空� �像計測器96、並びに波面収差計測器98では、� ��影光学系PL及び水Lqを介して照明光ILを受光� ��ることとなる。また、各センサは、例えば� ��学系などの一部だけが計測テーブルMTB(及び ステージ本体92)に搭載されていても良いし、 センサ全体を計測テーブルMTB(及びステージ� �体92)に配置するようにしても良い。

 計測ステージMSTのステージ本体92には、� �5(B)に示されるように、その-Y側の端面に、� �状の取付部材42が固定されている。また、ス テージ本体92の-Y側の端面には、取付部材42の 開口内部のX軸方向の中心位置近傍に、前述� �た一対の送光系36に対向し得る配置で、一対 の受光系44が固定されている。各受光系44は� �リレーレンズなどの光学系と、受光素子、� �えばフォトマルチプライヤチューブなどと� �これらを収納する筐体とによって構成され� �いる。図4(B)及び図5(B)、並びにこれまでの説 明からわかるように、本実施形態では、ウエ ハステージWSTと計測ステージMSTとが、Y軸方� �に関して所定距離以内に近接した状態(接触� ��態を含む)では、計測プレート30の各空間像� ��測スリットパターンSLを透過した照明光ILが 前述の各送光系36で案内され、各受光系44内� �の各受光素子で受光される。すなわち、計� �プレート30、送光系36及び受光系44によって� �前述した特開2002-14005号公報(対応する米国特 許出願公開第2002/0041377号明細書)などに開示� �れるものと同様の、空間像計測装置45が構成 される(図6参照)。

 前記取付部材42の上には、断面矩形の棒� �部材から成る基準部材としてのコンフィデ� �シャルバー(以下、「CDバー」と略述する)46� �X軸方向に延設されている。このCDバー46は、 フルキネマティックマウント構造によって、 計測ステージMST上にキネマティックに支持さ れている。

 CDバー46は、原器(計測基準)となるため、� ��熱膨張率の光学ガラスセラミックス、例え� ��、ショット社のゼロデュア(商品名)などが� �の素材として採用されている。このCDバー46� ��上面(表面)は、いわゆる基準平面板と同程� �にその平坦度が高く設定されている。また� �このCDバー46の長手方向の一側と他側の端部� ��傍には、図5(A)に示されるように、Y軸方向� �周期方向とする基準格子(例えば回折格子)52� ��それぞれ形成されている。この一対の基準� ��子52は、相互に所定距離(Lとする)を隔ててCD バー46のX軸方向の中心、すなわち前述のセン ターラインCLに関して対称な配置で形成され� ��いる。

 また、このCDバー46の上面には、図5(A)に� �されるような配置で複数の基準マークMが形� ��されている。この複数の基準マークMは、同 一ピッチでY軸方向に関して3行の配列で形成� ��れ、各行の配列がX軸方向に関して互いに所 定距離だけずれて形成されている。各基準マ ークMとしては、後述するプライマリアライ� �ント系、セカンダリアライメント系によっ� �検出可能な寸法の2次元マークが用いられて� ��る。基準マークMはその形状(構成)が前述の� ��準マークFMと異なっても良いが、本実施形� �では基準マークMと基準マークFMとは同一の� �成であり、かつウエハWのアライメントマー� ��とも同一の構成となっている。なお、本実� ��形態ではCDバー46の表面、及び計測テーブル MTB(前述の計測用部材を含んでも良い)の表面� ��それぞれ撥液膜(撥水膜)で覆われている。

 計測テーブルMTBの+Y端面、-X端面も前述し たウエハテーブルWTBと同様の反射面19a、19bが 形成されている(図2及び図5(A)参照)。干渉計� �ステム118(図6参照)のY干渉計18、X干渉計130(図 1では、X干渉計130は不図示、図2参照)は、こ� �らの反射面19a、19bに、図2に示されるように� ��干渉計ビーム(測長ビーム)を投射して、そ� �ぞれの反射光を受光することにより、各反� �面の基準位置からの変位、すなわち計測ス� �ージMSTの位置情報(例えば、少なくともX軸及 びY軸方向の位置情報とθz方向の回転情報と� �含む)を計測し、この計測値が主制御装置20� �供給される。

 本実施形態の露光装置100では、図1では図面 の錯綜を避ける観点から図示が省略されてい るが、実際には、図3に示されるように、投� �ユニットPUの中心(投影光学系PLの光軸AX、本� ��施形態では前述の露光領域IAの中心とも一� �)を通りかつY軸と平行な直線LV上で、その光� ��から-Y側に所定距離隔てた位置に検出中心� �有するプライマリアライメント系AL1が配置� �れている。このプライマリアライメント系AL 1は、支持部材54を介して不図示のメインフレ ームの下面に固定されている。このプライマ リアライメント系AL1を挟んで、X軸方向の一� �と他側には、その直線LVに関してほぼ対称に 検出中心が配置されるセカンダリアライメン ト系AL2 ₁ ,AL2 ₂ と、AL2 ₃ ,AL2 ₄ とが、それぞれ設けられている。すなわち、 5つのアライメント系AL1,AL2 ₁ ~AL2 ₄ はその検出中心がX軸方向に関して異なる位� �に配置されている、すなわちX軸方向に沿っ� ��配置されている。

 各セカンダリアライメント系AL2 _n (n=1~4)は、セカンダリアライメント系AL2 ₄ について代表的に示されるように、回転中心 Oを中心として図3における時計回り及び反時� ��回りに所定角度範囲で回動可能なアーム56 _n (n=1~4)の先端(回動端)に固定されている。本実 施形態では、各セカンダリアライメント系AL2 _n はその一部(例えば、アライメント光を検出� �域に照射し、かつ検出領域内の対象マーク� �ら発生する光を受光素子に導く光学系を少� �くとも含む)がアーム56 _n に固定され、残りの一部は投影ユニットPUを� ��持するメインフレームに設けられる。セカ� ��ダリアライメント系AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ はそれぞれ、回転中心Oを中心として回動す� �ことで、X位置が調整される。すなわち、セ� ��ンダリアライメント系AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ はその検出領域(又は検出中心)が独立にX軸方 向に可動である。従って、プライマリアライ メント系AL1及びセカンダリアライメント系AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ はX軸方向に関してその検出領域の相対位置� �調整可能となっている。なお、本実施形態� �は、アームの回動によりセカンダリアライ� �ント系AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ のX位置が調整されるものとしたが、これに� �らず、セカンダリアライメント系AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ をX軸方向に往復駆動する駆動機構を設けて� �良い。また、セカンダリアライメント系AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ の少なくとも1つをX軸方向だけでなくY軸方向 にも可動として良い。なお、各セカンダリア ライメント系AL2 _n はその一部がアーム56 _n によって移動されるので、不図示のセンサ、 例えば干渉計、あるいはエンコーダなどによ って、アーム56 _n に固定されるその一部の位置情報が計測可能 となっている。このセンサは、セカンダリア ライメント系AL2 _n のX軸方向の位置情報を計測するだけでも良� �が、他の方向、例えばY軸方向、及び/又は回 転方向(θx及びθy方向の少なくとも一方を含� �)の位置情報も計測可能として良い。

 各アーム56 _n の上面には、差動排気型のエアベアリングか ら成るバキュームパッド58 _n (n=1~4)が設けられている。また、アーム56 _n は、モータ等を含む回転駆動機構60 _n (n=1~4、図3では不図示、図6参照)によって、主 制御装置20の指示に応じて回動可能である。� ��制御装置20は、アーム56 _n の回転調整後に、各バキュームパッド58 _n を作動させて各アーム56 _n を不図示のメインフレームに吸着固定する。 これにより、各アーム56 _n の回転角度調整後の状態、すなわち、プライ マリアライメント系AL1及び4つのセカンダリ� �ライメント系AL2 ₁ ~AL2 ₄ の所望の位置関係が維持される。

 なお、メインフレームのアーム56 _n に対向する部分が磁性体であるならば、バキ ュームパッド58に代えて電磁石を採用しても� ��い。

 本実施形態では、プライマリアライメント� ��AL1及び4つのセカンダリアライメント系AL2 ₁ ~AL2 ₄ のそれぞれとして、例えばウエハ上のレジス トを感光させないブロードバンドな検出光束 を対象マークに照射し、その対象マークから の反射光により受光面に結像された対象マー クの像と不図示の指標(各アライメント系内� �設けられた指標板上の指標パターン)の像と� ��撮像素子(CCD等)を用いて撮像し、それらの� �像信号を出力する画像処理方式のFIA(Field Ima ge Alignment)系が用いられている。プライマリ� ��ライメント系AL1及び4つのセカンダリアライ メント系AL2 ₁ ~AL2 ₄ のそれぞれからの撮像信号は、図6の主制御� �置20に供給される。

 なお、上記各アライメント系としては、FIA� ��に限らず、コヒーレントな検出光を対象マ� ��クに照射し、その対象マークから発生する� ��乱光又は回折光を検出する、あるいはその� ��象マークから発生する2つの回折光(例えば� �次数の回折光、あるいは同方向に回折する� �折光)を干渉させて検出するアライメントセ� ��サを単独であるいは適宜組み合わせて用い� ��ことは勿論可能である。また、本実施形態� ��は5つのアライメント系AL1、AL2 ₁ ~AL2 ₄ を設けるものとしているが、その数は5つに� �られるものでなく、2つ以上かつ4つ以下、あ るいは6つ以上でも良いし、奇数ではなく偶� �でも良い。さらに、本実施形態では、5つの� ��ライメント系AL1、AL2 ₁ ~AL2 ₄ は、支持部材54を介して投影ユニットPUを保� �するメインフレームの下面に固定されるも� �としたが、これに限らず、例えば前述した� �測フレームに設けても良い。また、アライ� �ント系AL1、AL2 ₁ ~AL2 ₄ はウエハWのアライメントマーク、及びCDバー 46の基準マークを検出するので、本実施形態� ��は単にマーク検出系とも呼ばれる。

 本実施形態の露光装置100では、図3に示さ れるように、前述したノズルユニット32の周� ��を四方から囲む状態で、エンコーダシステ� ��の4つのヘッドユニット62A~62Dが配置されて� �る。これらのヘッドユニット62A~62Dは、図3で は図面の錯綜を避ける観点から図示が省略さ れているが、実際には、支持部材を介して、 前述した投影ユニットPUを保持するメインフ� ��ームに吊り下げ状態で固定されている。な� ��、ヘッドユニット62A~62Dは、例えば投影ユニ ットPUが吊り下げ支持される場合は投影ユニ� ��トPUと一体に吊り下げ支持しても良いし、� �るいは前述した計測フレームに設けても良� �。

 ヘッドユニット62A、62Cは、投影ユニットP Uの+X側、-X側にそれぞれX軸方向を長手方向と して、かつ投影光学系PLの光軸AXに関して対� �に光軸AXからほぼ同一距離隔てて配置されて いる。また、ヘッドユニット62B、62Dは、投影 ユニットPUの+Y側、-Y側にそれぞれY軸方向を� �手方向として、かつ投影光学系PLの光軸AXか� ��ほぼ同一距離隔てて配置されている。

 ヘッドユニット62A及び62Cは、図3に示される ように、X軸方向に沿って投影光学系PLの光軸 AXを通りかつX軸と平行な直線LH上に所定間隔� ��配置された複数(ここでは6個)のYヘッド64を� ��えている。ヘッドユニット62Aは、前述のYス ケール39Y ₁ を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブ� �WTB)のY軸方向の位置(Y位置)を計測する多眼(� �こでは、6眼)のYリニアエンコーダ(以下、適� ��「Yエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述 する)70A(図6参照)を構成する。同様に、ヘッ� �ユニット62Cは、前述のYスケール39Y ₂ を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブ� �WTB)のY位置を計測する多眼(ここでは、6眼)の Yエンコーダ70C(図6参照)を構成する。ここで� �ヘッドユニット62A,62Cが備える隣接するYヘッ ド64(すなわち、計測ビーム)の間隔は、前述� �Yスケール39Y ₁ ,39Y ₂ のX軸方向の幅(より正確には、格子線38の長� �)よりも狭く設定されている。また、ヘッド� ��ニット62A,62Cがそれぞれ備える複数のYヘッ� �64のうち、最も内側に位置するYヘッド64は、 投影光学系PLの光軸になるべく近く配置する� ��めに、投影光学系PLの鏡筒40の下端部(より� �確には先端レンズ191を取り囲むノズルユニ� �ト32の横側)に固定されている。

 ヘッドユニット62Bは、図3に示されるように 、上記直線LV上にY軸方向に沿って所定間隔で 配置された複数、ここでは7個のXヘッド66を� �えている。また、ヘッドユニット62Dは、上� �直線LV上に所定間隔で配置された複数、ここ では11個(ただし、図3ではプライマリアライ� �ント系AL1と重なる11個のうちの3個は不図示)� ��Xヘッド66を備えている。ヘッドユニット62B� ��、前述のXスケール39X ₁ を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブ� �WTB)のX軸方向の位置(X位置)を計測する、多眼 (ここでは、7眼)のXリニアエンコーダ(以下、� ��宜「Xエンコーダ」又は「エンコーダ」と略 述する)70B(図6参照)を構成する。また、ヘッ� �ユニット62Dは、前述のXスケール39X ₂ を用いて、ウエハステージWST(ウエハテーブ� �WTB)のX位置を計測する、多眼(ここでは、11眼 )のXエンコーダ70D(図6参照)を構成する。また� ��本実施形態では、例えば後述するアライメ� ��ト時などにヘッドユニット62Dが備える11個� �Xヘッド66のうちの2個のXヘッド66が、Xスケー ル39X ₁ ,Xスケール39X ₂ に同時にそれぞれ対向する場合がある。この 場合には、Xスケール39X ₁ とこれに対向するXヘッド66とによって、Xリ� �アエンコーダ70Bが構成され、Xスケール39X ₂ とこれに対向するXヘッド66とによって、Xリ� �アエンコーダ70Dが構成される。

 ここで、11個のXヘッド66のうちの一部、こ� �では3個のXヘッドは、プライマリアライメン ト系AL1の支持部材54の下面側に取り付けられ� ��いる。また、ヘッドユニット62B,62Dがそれぞ れ備える隣接するXヘッド66(計測ビーム)相互� ��間隔は、前述のXスケール39X ₁ ,39X ₂ のY軸方向の幅(より正確には、格子線37の長� �)よりも狭く設定されている。また、ヘッド� ��ニット62B,62Dがそれぞれ備える複数のXヘッ� �66のうち、最も内側に位置するXヘッド66は、 投影光学系PLの光軸になるべく近く配置する� ��めに、投影光学系PLの鏡筒の下端部(より正� ��には先端レンズ191を取り囲むノズルユニッ� ��32の横側)に固定されている。

 さらに、セカンダリアライメント系AL2 ₁ の-X側、セカンダリアライメント系AL2 ₄ の+X側に、プライマリアライメント系AL1の検� ��中心を通るX軸に平行な直線上かつその検出 中心に対してほぼ対称に検出点が配置される Yヘッド64y ₁ ,64y ₂ がそれぞれ設けられている。Yヘッド64y ₁ ,64y ₂ の間隔は、前述した距離Lにほぼ等しく設定� �れている。Yヘッド64y ₁ ,64y ₂ は、ウエハステージWST上のウエハWの中心が� �記直線LV上にある図3に示される状態では、Y� ��ケール39Y ₂ ,39Y ₁ にそれぞれ対向するようになっている。後述 するアライメント動作の際などでは、Yヘッ� �64y ₁ ,64y ₂ に対向してYスケール39Y ₂ ,39Y ₁ がそれぞれ配置され、このYヘッド64y ₁ ,64y ₂ (すなわち、これらYヘッド64y ₁ ,64y ₂ によって構成されるYエンコーダ70C、70A)によ� ��てウエハステージWSTのY位置(及びθz回転)が� ��測される。

 また、本実施形態では、セカンダリアライ� ��ント系の後述するベースライン計測時など� ��、CDバー46の一対の基準格子52とYヘッド64y ₁ ,64y ₂ とがそれぞれ対向し、Yヘッド64y ₁ ,64y ₂ と対向する基準格子52とによって、CDバー46の Y位置が、それぞれの基準格子52の位置で計測 される。以下では、基準格子52にそれぞれ対� ��するYヘッド64y ₁ ,64y ₂ によって構成されるエンコーダをY軸リニア� �ンコーダ70E,70F(図6参照)と呼ぶ。

 上述した6つのリニアエンコーダ70A~70Fは� �例えば0.1nm程度の分解能でウエハステージWST のそれぞれの計測方向の位置情報を計測し、 それらの計測値(計測情報)は、主制御装置20� �供給される。主制御装置20は、リニアエンコ ーダ70A~70Dの計測値に基づいて、ウエハテー� �ルWTBのXY平面内の位置を制御するとともに、 リニアエンコーダ70E,70Fの計測値に基づいて� �CDバー46のθz方向の回転を制御する。なお、� ��ニアエンコーダの構成等については、さら� ��後述する。

 本実施形態の露光装置100では、ウエハWの Z軸方向の位置情報を計測する位置計測装置� �設けられる。本実施形態では、この位置計� �装置として、図3に示されるように、照射系9 0a及び受光系90bから成る、例えば特開平6-28340 3号公報(対応する米国特許第5,448,332号明細書) 等に開示されるものと同様の構成の斜入射方 式の多点焦点位置検出系(以下、「多点AF系」 と略述する)が設けられている。本実施形態� �は、一例として、前述のヘッドユニット62C� �-X端部の-Y側に照射系90aが配置され、これに� ��峙する状態で、前述のヘッドユニット62Aの+ X端部の-Y側に受光系90bが配置されている。

 この多点AF系(90a,90b)の複数の検出点は、図� �は省略されているが、被検面上でX軸方向に� ��って所定間隔で配置される。本実施形態で� ��、例えば1行M列(Mは検出点の総数)又は2行N列 (Nは検出点の総数の1/2)のマトリックス状に配 置される。図3中では、それぞれ検出ビーム� �照射される複数の検出点を、個別に図示せ� �、照射系90a及び受光系90bの間でX軸方向に延� ��る細長い検出領域(ビーム領域)AFとして示し ている。この検出領域AFは、X軸方向の長さが ウエハWの直径と同程度に設定されているの� �、ウエハWをY軸方向に1回スキャンするだけ� �、ウエハWのほぼ全面でZ軸方向の位置情報(� �位置情報)を計測できる。また、この検出領� ��AFは、Y軸方向に関して、前述の液浸領域14(� ��光領域IA)とアライメント系(AL1、AL2 ₁ ,AL2 ₂ ,AL2 ₃ ,AL2 ₄ )の検出領域との間に配置されているので、� �点AF系とアライメント系とでその検出動作を 並行して行うことが可能となっている。多点 AF系は、投影ユニットPUを保持するメインフ� �ームなどに設けても良いが、本実施形態で� �前述の計測フレームに設けるものとする。

 なお、複数の検出点は1行M列または2行N列 で配置されるものとしたが、行数及び/又は� �数はこれに限られない。但し、行数が2以上� ��ある場合は、異なる行の間でも検出点のX軸 方向の位置を異ならせることが好ましい。さ らに、複数の検出点はX軸方向に沿って配置� �れるものとしたが、これに限らず、複数の� �出点の全部又は一部をY軸方向に関して異な� ��位置に配置しても良い。例えば、X軸及びY� �の両方と交差する方向に沿って複数の検出� �を配置しても良い。すなわち、複数の検出� �は少なくともX軸方向に関して位置が異なっ� ��いれば良い。また、本実施形態では複数の� ��出点に検出ビームを照射するものとしたが� ��例えば検出領域AFの全域に検出ビームを照� �しても良い。さらに、検出領域AFはX軸方向� �長さがウエハWの直径と同程度でなくても良� ��。

 本実施形態では、多点AF系の複数の検出� �のうちの、両端に位置する検出点の近傍、� �なわちビーム領域AFの両端部近傍に、前述の 直線LVに関して対称な配置で、各一対のZ位置 計測用の面位置センサ(以下、「Zセンサ」と� ��述する)72a,72b、及び72c,72dが設けられている� ��これらのZセンサ72a~72dは、不図示のメイン� �レームの下面に固定されている。Zセンサ72a~ 72dとしては、ウエハテーブルWTBに対し上方か ら光を照射し、その反射光を受光してその光 の照射点におけるウエハテーブルWTB表面のXY� ��面に直交するZ軸方向の位置情報を計測する センサ、一例としてCDドライブ装置などで用� ��られる光ピックアップのような構成の光学� ��の変位センサ(光ピックアップ方式のセンサ )が用いられている。なお、Zセンサ72a~72dは前 述した計測フレームなどに設けても良い。

 さらに、前述したヘッドユニット62Cは、複� ��のYヘッド64を結ぶX軸方向の直線LHを挟んで� ��側と他側に位置する、直線LHに平行な2本の� ��線上にそれぞれ沿って且つ相互に対応して� ��定間隔で配置された複数(ここでは各6個、� �計で12個)のZセンサ74 _i,j (i=1,2、j=1,2,……,6)を備えている。この場合、 対を成すZセンサ74 _1,j 、74 _2,j は、上記直線LHに関して対称に配置されてい� ��。さらに、複数対(ここでは6対)のZセンサ74 _1,j 、74 _2,j と複数のYヘッド64とは、X軸方向に関して交� �に配置されている。各Zセンサ74 _i,j としては、前述のZセンサ72a~72dと同様の光ピ� ��クアップ方式のセンサが用いられている。

 ここで、直線LHに関して対称な位置にある� �対のZセンサ74 _1,j ,74 _2,j の間隔は、前述したZセンサ72a,72bの間隔と同� ��間隔に設定されている。また、一対のZセン サ74 _1,4 ,74 _2,4 は、Zセンサ72a,72bと同一のY軸方向の直線上に 位置している。

 また、前述したヘッドユニット62Aは、前述� ��直線LVに関して、上述の複数のZセンサ74 _i,j と対称に配置された複数、ここでは12個のZセ ンサ76 _p,q (p=1,2、q=1,2,……,6)を備えている。各Zセンサ76 _p,q としては、前述のZセンサ72a~72dと同様の光ピ� ��クアップ方式のセンサが用いられている。� ��た、一対のZセンサ76 _1,3 ,76 _2,3 は、Zセンサ72c,72dと同一のY軸方向の直線上に 位置している。なお、Zセンサ74 _i,j 、76 _p,q は、例えば前述のメインフレームあるいは計 測フレームに設けられる。また、本実施形態 では、Zセンサ72a~72d、74 _i,j 、76 _p,q を有する計測システムは、前述のスケールと 対向する1つ又は複数のZセンサによってウエ� ��ステージWSTのZ軸方向の位置情報を計測する 。このため、露光動作では、ウエハステージ WSTの移動に応じて、位置計測に用いるZセン� �74 _i,j 、76 _p,q が切り換えられる。さらに露光動作では、Y� �ケール39Y ₁ と少なくとも1つのZセンサ76 _p,q が対向し、かつYスケール39Y ₂ と少なくとも1つのZセンサ74 _i,j が対向する。従って、計測システムはウエハ ステージWSTのZ軸方向の位置情報だけでなくθ y方向の位置情報(ローリング)も計測可能であ る。また、本実施形態では、計測システムの 各Zセンサがスケールの格子面(回折格子の形� ��面)を検出するものとしているが、格子面と 異なる面、例えば格子面を覆うカバーガラス の一面を検出するものとしても良い。

 なお、図3では、計測ステージMSTの図示が 省略されるとともに、その計測ステージMSTと 先端レンズ191との間に保持される水Lqで形成� ��れる液浸領域が符号14で示されている。ま� �、この図3において、符号78は、多点AF系(90a,9 0b)のビーム路近傍に所定温度に温度調整され たドライエアーを、図3中の白抜き矢印で示� �れるように例えばダウンフローにて送風す� �局所空調システムを示す。また、符号UPは、 ウエハテーブルWTB上のウエハのアンロードが 行われるアンローディングポジションを示し 、符号LPはウエハテーブルWTB上へのウエハの� ��ードが行われるローディングポジションを� ��す。本実施形態では、アンローディングポ� ��ションUPと、ローディングポジションLPとは 、直線LVに関して対称に設定されている。な� ��、アンローディングポジションUPとローデ� �ングポジションLPとを同一位置としても良い 。

 図6には、露光装置100の制御系の主要な構 成が示されている。この制御系は、装置全体 を統括的に制御するマイクロコンピュータ(� �はワークステーション)から成る主制御装置2 0を中心として構成されている。この主制御� �置20に接続された外部記憶装置であるメモリ 34には、後述する補正情報が記憶されている� ��なお、図6においては、前述した照度むらセ ンサ94、空間像計測器96及び波面収差計測器98 などの計測ステージMSTに設けられた各種セン サが、纏めてセンサ群99として示されている� ��

 上述のようにして構成された本実施形態の� ��光装置100では、前述したようなウエハテー� ��ルWTB上のXスケール、Yスケールの配置及び� �述したようなXヘッド、Yヘッドの配置を採用 したことから、図7(A)及び図7(B)などに例示さ� ��るように、ウエハステージWSTの有効ストロ� ��ク範囲(すなわち、本実施形態では、アライ メント及び露光動作のために移動する範囲)� �は、必ず、Xスケール39X ₁ ,39X ₂ のうちの少なくとも一方にヘッドユニット62B 、62Dに属する合計18個のXヘッドのうちの少な くとも1箇所のXヘッド66が対向し、かつYスケ� ��ル39Y ₁ ,39Y ₂ にヘッドユニット62A,62Cにそれぞれ属する少� �くとも各1つのYッド64、又はYヘッド64y ₁ ,64y ₂ がそれぞれ対向するようになっている。すな わち、4つのスケールのうちの少なくとも3つ� ��、対応するヘッドが少なくとも各1つ対向す るようになっている。

 なお、図7(A)及び図7(B)中では、対応するX� ��ケール又はYスケールに対向したヘッドが丸 で囲んで示されている。

 このため、主制御装置20は、前述のウエ� �ステージWSTの有効ストローク範囲では、エ� �コーダ70A、70C、並びにエンコーダ70B及び70D� �少なくとも一方の少なくとも合計3個のエン� ��ーダの計測値に基づいて、ステージ駆動系1 24を構成する各モータを制御することで、ウ� ��ハステージWSTのXY平面内の位置情報(θz方向� ��回転情報を含む)を、高精度に制御すること ができる。エンコーダ70A~70Dの計測値が受け� �空気揺らぎの影響は、干渉計に比べては無� �できるほど小さいので、空気揺らぎに起因� �る計測値の短期安定性は、干渉計に比べて� �段に良い。

 また、図7(A)中に白抜き矢印で示されるよう にウエハステージWSTをX軸方向に駆動する際� �そのウエハステージWSTのY軸方向の位置を計� ��するYヘッド64が、同図中に矢印e ₁ ,e ₂ で示されるように、隣のYヘッド64に順次切り 換わる。例えば実線の丸で囲まれるYヘッド64 から点線の丸で囲まれるYヘッド64へ切り換わ る。このため、その切り換わりの前後で、計 測値のつなぎ処理が行なわれる。すなわち、 本実施形態では、このYヘッド64の切り換え及 び計測値のつなぎ処理を円滑に行うために、 前述の如く、ヘッドユニット62A,62Cが備える� �接するYヘッド64の間隔を、Yスケール39Y ₁ ,39Y ₂ のX軸方向の幅よりも狭く設定したものであ� �。

 また、本実施形態では、前述の如く、ヘッ� ��ユニット62B,62Dが備える隣接するXヘッド66相 互の間隔は、前述のXスケール39X ₁ ,39X ₂ のY軸方向の幅よりも狭く設定されているの� �、上述と同様に、図7(B)中に白抜き矢印で示� ��れるようにウエハステージWSTをY軸方向に駆 動する際、そのウエハステージWSTのX軸方向� �位置を計測するXヘッド66が、順次隣のXヘッ� ��66に切り換わり(例えば実線の丸で囲まれるX ヘッド66から点線の丸で囲まれるXヘッド66へ� ��り換わる)、その切り換わりの前後で計測値 のつなぎ処理が行なわれる。

 次に、エンコーダ70A~70Fの構成等について、 図8(A)に拡大して示される、Yエンコーダ70Aを� ��表的に採り上げて説明する。この図8(A)には 、Yスケール39Y ₁ に検出光(計測ビーム)を照射するヘッドユニ� ��ト62Aの1つのYヘッド64が示されている。

 Yヘッド64は、大別すると、照射系64a、光� ��系64b、及び受光系64cの3部分から構成されて いる。

 照射系64aは、レーザビームLBをY軸及びZ軸 に対して45°を成す方向に射出する光源、例� �ば半導体レーザLDと、該半導体レーザLDから� ��出されるレーザビームLBの光路上に配置さ� �た収束レンズL1とを含む。

 光学系64bは、その分離面がXZ平面と平行� �ある偏光ビームスプリッタPBS、一対の反射� �ラーR1a,R1b、レンズL2a,L2b、四分の一波長板(� �下、λ/4板と記述する)WP1a,WP1b、及び反射ミラ ーR2a,R2b等を備えている。

 受光系64cは、偏光子(検光子)及び光検出� �等を含む。

 このYエンコーダ70Aにおいて、半導体レーザ LDから射出されたレーザビームLBはレンズL1を 介して偏光ビームスプリッタPBSに入射し、偏 光分離されて2つのビームLB ₁ 、LB ₂ となる。偏光ビームスプリッタPBSを透過した ビームLB ₁ は反射ミラーR1aを介してYスケール39Y ₁ に形成された反射型回折格子RGに到達し、偏� ��ビームスプリッタPBSで反射されたビームLB ₂ は反射ミラーR1bを介して反射型回折格子RGに� ��達する。なお、ここで「偏光分離」とは、� ��射ビームをP偏光成分とS偏光成分に分離す� �ことを意味する。

 ビームLB ₁ 、LB ₂ の照射によって回折格子RGから発生する所定� ��数の回折ビーム、例えば1次回折ビームはそ れぞれ、レンズL2b、L2aを介してλ/4板WP1b、WP1a により円偏光に変換された後、反射ミラーR2b 、R2aにより反射されて再度λ/4板WP1b、WP1aを通 り、往路と同じ光路を逆方向に辿って偏光ビ ームスプリッタPBSに達する。

 偏光ビームスプリッタPBSに達した2つのビー ムは、各々その偏光方向が元の方向に対して 90度回転している。このため、先に偏光ビー� ��スプリッタPBSを透過したビームLB ₁ の1次回折ビームは、偏光ビームスプリッタPB Sで反射されて受光系64cに入射するとともに� �先に偏光ビームスプリッタPBSで反射された� �ームLB ₂ の1次回折ビームは、偏光ビームスプリッタPB Sを透過して前記ビームLB ₁ の1次回折ビームと同軸に合成されて受光系64 cに入射する。

 そして、上記2つの1次回折ビームは、受� �系64cの内部で、検光子によって偏光方向が� �えられ、相互に干渉して干渉光となり、こ� �干渉光が光検出器によって検出され、干渉� �の強度に応じた電気信号に変換される。

 上記の説明からわかるように、Yエンコーダ 70Aでは、干渉させる2つのビームの光路長が� �短くかつほぼ等しいため、空気揺らぎの影� �がほとんど無視できる。そして、Yスケール3 9Y ₁ (すなわちウエハステージWST)が計測方向(この 場合、Y軸方向)に移動すると、2つのビームそ れぞれの位相が変化して干渉光の強度が変化 する。この干渉光の強度の変化が、受光系64c によって検出され、その強度変化に応じた位 置情報がYエンコーダ70Aの計測値として出力� �れる。その他のエンコーダ70B,70C,70D等も、エ ンコーダ70Aと同様にして構成されている。

 一方、ウエハステージWSTがY軸方向とは異な る方向に移動し、ヘッド64とYスケール39Y ₁ との間に計測したい方向以外の相対運動(非� �測方向の相対運動)が生じると、殆どの場合� ��それによってYエンコーダ70Aに計測誤差が生 じる。以下、この計測誤差の生じるメカニズ ムについて、説明する。

 まず、2つの戻り光束LB ₁ ,LB ₂ から合成される干渉光の強度と、Yスケール39 Y ₂ (反射型回折格子RG)の変位(Yヘッド64との相対� ��位)の関係を導出する。

 図8(B)において、反射鏡R1aで反射された光束 LB ₁ は、反射型回折格子RGに角度θ _a0 で入射し、n _a 次回折光が角度θ _a1 で発生するとする。そして、反射鏡R2aによっ て反射され復路を辿る戻り光束は、反射型回 折格子RGに角度θ _a1 で入射する。そして再度、回折光が発生する 。ここで、角度θ _a0 で発生し、元の光路を辿って反射鏡R1aに向か う回折光は、往路において発生した回折光と 同一次数のn _a 次回折光である。

 一方、反射鏡R1bで反射された光束LB ₂ は角度θ _b0 で反射型回折格子RGに入射し、n _b 次回折光が角度θ _b1 で発生される。この回折光が、反射鏡R2bによ って反射され、同じ光路を辿って反射鏡R1bに 戻るとする。

 この場合、2つの戻り光束LB ₁ ,LB ₂ から合成される干渉光の強度Iは、光検出器� �受光位置における2つの戻り光束LB ₁ ,LB ₂ 間の位相の差(位相差)φに、I∝1+cosφと依存す る。ただし、2つの光束LB ₁ ,LB ₂ の強度は互いに等しいとした。

 ここで、位相差φは、詳しい導き方の詳� �は省略するが、理論上、次式(7)で求められ� �。

  φ=KδL+4π(n _b -n _a )δY/p
    +2KδZ(cosθ _b1 +cosθ _b0 -cosθ _a1 -cosθ _a0 )…(7)
 ここで、KδLは、2つの光束LB ₁ ,LB ₂ の光路差δLに起因する位相差、δYは、反射型 回折格子RGの+Y方向の変位、δZは、反射型回� �格子RGの+Z方向の変位、pは回折格子のピッチ 、n _b ,n _a は上述の各回折光の回折次数である。

 ここで、エンコーダは、光路差δL=0及び� �式(8)で示される対称性を満たすように、構� �されているとする。

  θ _a0 =θ _b0 、θ _a1 =θ _b1   …(8)
 その場合、式(7)の右辺第3項の括弧内は零に なり、同時にn _b =-n _a (=n)を満たすので、次式(9)が得られる。

  φ _sym (δY)=2πδY/(p/4n)  …(9)
 上式(9)より、位相差φ _sym は光の波長に依存しないことがわかる。

 ここで、簡単な例として図9(A)、図9(B)に� �される2つのケースを考えてみる。まず、図9 (A)のケースでは、ヘッド64の光軸がZ軸方向に 一致している(ヘッド64が傾いていない)。こ� �で、ウエハステージWSTがZ軸方向に変位した� ��する(δZ≠0、δY=0)。この場合、光路差δLに� �化はないので、式(7)右辺第1項に変化はない� ��第2項は、仮定δY=0より、零となる。そして� ��第3項は、式(8)の対称性を満たしているので 、零となる。従って、位相差φに変化は生じ� ��、また干渉光の強度変化も生じない。結果� ��して、エンコーダの計測値(カウント値)も� �化しない。

 一方、図9(B)のケースでは、ヘッド64の光� ��がZ軸に対して傾いている(ヘッド64が傾いて いる)。この状態から、ウエハステージWSTがZ� ��方向に変位したとする(δZ≠0,δY=0)。この場� ��も、光路差δLに変化は生じないので、式(7)� ��辺第1項に変化はない。そして第2項は、仮� �δY=0より、零となる。しかし、ヘッドが傾い ていることにより式(8)の対称性が破れるので 、第3項は零にならず、Z変位δZに比例して変� ��する。従って、位相差φに変化が生じ、結� �として、計測値が変化する。なお、ヘッド64 に倒れが生じていなくても、例えばヘッドの 光学特性(テレセントリシティなど)などによ� ��ては、式(8)の対称性が崩れ、同様に計測値� ��変化する。すなわち、エンコーダシステム� ��計測誤差の発生要因となるヘッドユニット� ��特性情報はヘッドの倒れだけでなくその光� ��特性なども含む。

 また、図示は省略するが、計測方向(Y軸� �向)と光軸方向(Z軸方向)とに垂直な方向に変� ��する場合(δX≠0,δY=0,δZ=0)、回折格子RGの格� �線の向く方向(長手方向)が計測方向と直交し ている限り計測値は変化しないが、直交して いなければ角度に比例したゲインで感度が発 生する。

 次に、例えば図10(A)~図10(D)に示される4つ� ��場合について考えてみる。まず、図10(A)の� �合、ヘッド64の光軸がZ軸方向に一致してい� �(ヘッド64が傾いていない)。この状態から、� ��エハステージWSTが+Z方向に移動して図10(B)の 状態になっても、先の図9(A)と同じケースな� �でエンコーダの計測値は変化しない。

 次に、図10(B)の状態から、ウエハステー� �WSTがX軸回りに回転して図10(C)に示される状� �になるとする。この場合、ヘッドとスケー� �とが相対運動していない、すなわちδY=δZ=0� �あるにもかかわらず、ウエハステージWSTの� �転により光路差δLに変化が生じるため、エ� �コーダの計測値が変化する。すなわち、ウ� �ハステージWSTの傾斜(チルト)に起因してエン コーダシステムに計測誤差が生じる。

 次に、図10(C)の状態から、ウエハステー� �WSTが下方に移動し、図10(D)のような状態にな るとする。この場合、ウエハステージWSTは回 転しないので、光路差δLに変化は生じない。 しかし、式(8)の対称性が破れているため、式 (7)の右辺第3項を通じてZ変位δZによって位相� ��φが変化する。それにより、エンコーダの� �測値が変化する。なお、図10(D)の場合のエン コーダの計測値は、図10(A)と同じ計測値にな� ��。

 発明者等が行ったシミュレーションの結� ��、エンコーダの計測値は、計測方向であるY 軸方向のスケールの位置変化のみならず、θx 方向(ピッチング方向)、θz方向(ヨーイング方 向)の姿勢変化に対して感度を持つ上、前述� �た対称性が崩れている場合などでは、Z軸方� ��の位置変化にも依存することが判明した。� ��なわち、上述の理論的な説明とシミュレー� ��ョンの結果とが一致した。

 そこで、本実施形態では、上述した非計� ��方向へのヘッドとスケールとの相対運動に� ��因する各エンコーダの計測誤差を補正する� ��正情報を次のようにして取得している。

a. まず、主制御装置20は、干渉計システム118 のY干渉計16、X干渉計126及びZ干渉計43A,43Bの計 測値をモニタしつつ、ステージ駆動系124を介 してウエハステージWSTを駆動し、図11(A)及び� ��11(B)に示されるように、ヘッドユニット62A� �最も-X側のYヘッド64を、ウエハテーブルWTB上 面のYスケール39Y ₁ の任意の領域(図11(A)中に丸で囲んで示される 領域)ARに対向させる。

b. そして、主制御装置20はY干渉計16及びZ干� �計43A,43Bの計測値に基づいて、ウエハテーブ� ��WTB(ウエハステージWST)のローリング量θy及� �ヨーイング量θzをともにゼロ、且つピッチ� �グ量θxが所望の値α ₀ (ここでは、α ₀ =200μradであるものとする。)となるように、� �エハテーブルWTB(ウエハステージWST)を駆動し 、その駆動後に上記ヘッド64からYスケール39Y ₁ の領域ARに検出光を照射し、その反射光を受� ��したヘッド64からの光電変換信号に応じた� �測値を内部メモリに記憶する。

c. 次に、主制御装置20は、Y干渉計16及びZ干� �計43A,43Bの計測値に基づいてウエハテーブルW TB(ウエハステージWST)の姿勢(ピッチング量θx= α ₀ 、ヨーイング量θz=0、ローリング量θy=0)を維� ��しつつ、図11(B)中の矢印で示されるように� �ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)を所定 範囲内、例えば-100μm~+100μmの範囲内でZ軸方� �に駆動し、その駆動中に上記ヘッド64からY� �ケール39Y ₁ の領域ARに検出光を照射しつつ、所定のサン� ��リング間隔で、その反射光を受光したヘッ� ��64からの光電変換信号に応じた計測値を順� �取り込み、内部メモリに記憶する。

d. 次いで、主制御装置20は、Y干渉計16の計測 値に基づいてウエハテーブルWTB(ウエハステ� �ジWST)のピッチング量を(θx=α ₀ -δα)に変更する。

e. 次いで、その変更後の姿勢について、� �記c.と同様の動作を繰り返す。

f. その後、上記d.とeとの動作を交互に繰� �返して、ピッチング量θxが例えば-200μrad<� �x<+200μradの範囲について、δα(rad)、例えば 40μrad間隔で上記Z駆動範囲内のヘッド64の計� �値を取り込む。

g. 次に、上記b.~e.の処理によって得られた 内部メモリ内の各データを、横軸をZ位置、� �軸をエンコーダ計測値とする2次元座標系上� ��プロットし、ピッチング量が同じときのプ� ��ット点を順次結び、ピッチング量がゼロの� ��イン(中央の横のライン)が、原点を通るよ� �に、縦軸方向に関して横軸をシフトするこ� �で、図12に示されるような、グラフが得られ る。

 この図12のグラフ上の各点の縦軸の値は� �ピッチング量θx=αにおける、各Z位置におけ� ��エンコーダの計測誤差に他ならない。そこ� ��、主制御装置20では、この図12のグラフ上の 各点のピッチング量θx、Z位置、エンコーダ� �測誤差をテーブルデータとし、そのテーブ� �データを補正情報としてメモリ34(図6参照)内 に格納する。あるいは、主制御装置20は、計� ��誤差を、Z位置z、ピッチング量θxの関数と� �、例えば最小二乗法により未定係数を算出� �ることでその関数を求め、その関数を補正� �報としてメモリ34内に格納する。

h. 次に、主制御装置20は、干渉計システム118 のX干渉計126の計測値をモニタしつつ、ステ� �ジ駆動系124を介してウエハステージWSTを-X方 向に所定量駆動し、図13に示されるように、� ��ッドユニット62Aの-X側の端から2番目のYヘッ ド64(上でデータの取得が終了したYヘッド64の 隣のYヘッド)を、ウエハテーブルWTB上面のYス ケール39Y ₁ の前述の領域AR(図13中に丸で囲んで示される� ��域)に対向させる。

i. そして、主制御装置20は、そのYヘッド64に ついて、上述と同様の処理を行い、そのヘッ ド64とYスケール39Y ₁ とによって構成されるYエンコーダ70Aの補正� �報を、メモリ34内に記憶する。

j. 以後同様にして、ヘッドユニット62Aの残� �の各Yヘッド64とYスケール39Y ₁ とによって構成されるYエンコーダ70Aの補正� �報、ヘッドユニット62Bの各Xヘッド66とXスケ� ��ル39X ₁ とによって構成されるXエンコーダ70Bの補正� �報、ヘッドユニット62Cの各Xヘッド64とYスケ� ��ル39Y ₂ とによって構成されるYエンコーダ70Cの補正� �報、及びヘッドユニット62Dの各Xヘッド66とX� ��ケール39X ₂ とによって構成されるXエンコーダ70Dの補正� �報を、それぞれ求め、メモリ34内に記憶する 。

 ここで、ヘッドユニット62Bの各Xヘッド66を� ��いた上述した計測に際しては、前述と同様� ��Xスケール39X ₁ 上の同一の領域を用い、ヘッドユニット62Cの 各Yヘッド64を用いた上述した計測に際しては 、Yスケール39Y ₂ 上の同一の領域を用い、ヘッドユニット62Dの 各Yヘッド66を用いた上述した計測に際しては 、Xスケール39X ₂ 上の同一の領域を用いることが重要である。 その理由は、干渉計システム118の各干渉計の 補正(反射面17a,17b及び反射面41a,41b,41cの曲が� �補正を含む)が終了していれば、それらの干� ��計の計測値に基づいてウエハステージWSTの� ��勢を所望の姿勢にいつでも設定することが� ��きるし、各スケールの同一部位を用いるこ� ��で、スケール面が傾斜していてもその影響� ��受けて各ヘッド間で計測誤差が生じること� ��ないからである。

 また、主制御装置20は、Yヘッド64y ₁ ,64y ₂ については、上述のヘッドユニット62C,64Aの� �Yヘッド64と同じYスケール39Y ₂ ,39Y ₁ 上の同一の領域をそれぞれ用いて上述した計 測を行い、Yスケール39Y ₂ に対向するYヘッド64y ₁ (エンコーダ70C)の補正情報、及びYスケール39Y ₁ に対向するYヘッド64y ₂ (エンコーダ70A)の補正情報を求め、メモリ34� �に記憶する。

 次に、主制御装置20では、上述のピッチ� �グ量を変化させた場合と同様の手順で、ウ� �ハステージWSTのピッチング量及びローリン� �量をともにゼロに維持したまま、ウエハス� �ージWSTのヨーイング量θzを-200μrad<θz<+20 0μradの範囲について順次変化させ、各位置で 、ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)を所� ��範囲内、例えば-100μm~+100μmの範囲内でZ軸方 向に駆動し、その駆動中に所定のサンプリン グ間隔で、ヘッドの計測値を、順次取り込み 、内部メモリに記憶する。このような計測を 、全てのヘッド64又は66について行い、前述� �同様の手順で、内部メモリ内の各データを� �横軸をZ位置、縦軸をエンコーダ計測値とす� ��2次元座標上にプロットし、ヨーイング量が 同じときのプロット点を順次結び、ヨーイン グ量がゼロのライン(中央の横のライン)が、� ��点を通るように、横軸をシフトすることで� ��図12と同様の、グラフを得る。そして、主� �御装置20は、得られたグラフ上の各点のヨー イング量θz、Z位置、計測誤差をテーブルデ� �タとし、そのテーブルデータを補正情報と� �てメモリ34内に格納する。あるいは、主制御 装置20は、計測誤差を、Z位置z、ヨーイング� �θzの関数とし、例えば最小二乗法により未� �係数を算出することでその関数を求め、そ� �関数を補正情報としてメモリ34内に格納する 。

 ここで、ウエハステージWSTのピッチング� ��がゼロでなく、かつヨーイング量がゼロで� ��い場合、ウエハステージWSTのZ位置zのとき� �、各エンコーダの計測誤差は、そのZ位置zの ときの、上記のピッチング量に応じた計測誤 差と、ヨーイング量に応じた計測誤差との単 純な和(線形和)であると考えて差し支えない� ��その理由は、シミュレーションの結果、ヨ� ��イングを変化させる場合も、Z位置の変化に 応じて計測誤差(カウント値(計測値))が線形� �変化することが確認されているからである� �

 以下では、説明の簡略化のため、各Yエン コーダのYヘッドについて、次式(10)で示され� ��ような、計測誤差δyを表す、ウエハステー� ��WSTのピッチング量θx、ヨーイング量θz、Z位 置zの関数が求められ、メモリ34内に記憶され ているものとする。また、各XエンコーダのX� ��ッドについて、次式(11)で示されるような、 計測誤差δxを表す、ウエハステージWSTのロー リング量θy、ヨーイング量θz、Z位置zの関数� ��求められ、メモリ34内に記憶されているも� �とする。

 δy=f(z,θx,θz)=θx(z-a)+θz(z-b)  ……(10)
 δx=g(z,θy,θz)=θy(z-c)+θz(z-d)  ……(11)
 上式(10)において、aは、図12のグラフの、各 直線が交わる点のZ座標であり、bは、Yエンコ ーダの補正情報の取得のためにヨーイング量 を変化させた場合の図12と同様のグラフの、� ��直線が交わる点のZ座標である。また、上式 (11)において、cは、Xエンコーダの補正情報の 取得のためにローリング量を変化させた場合 の図12と同様のグラフの、各直線が交わる点� ��Z座標であり、dは、Xエンコーダの補正情報� ��取得のためにヨーイング量を変化させた場� ��の図12と同様のグラフの、各直線が交わる� �のZ座標である。

 次に、本実施形態の露光装置100における� ��ウエハステージWSTと計測ステージMSTとを用� ��た並行処理動作について、図14~図27に基づ� �て説明する。なお、以下の動作中、主制御� �置20によって、局所液浸装置8の液体供給装� �5及び液体回収装置6の各バルブの開閉制御が 前述したようにして行われ、投影光学系PLの� ��端レンズ191の射出面側には常時水が満たさ� ��ている。しかし、以下では、説明を分かり� ��くするため、液体供給装置5及び液体回収装 置6の制御に関する説明は省略する。また、� �後の動作説明は、多数の図面を用いて行う� �、図面毎に同一の部材に符号が付されてい� �り、付されていなかったりしている。すな� �ち、図面毎に、記載している符号が異なっ� �いるが、それら図面は符号の有無に関わら� �、同一構成である。これまでに説明に用い� �、各図面についても同様である。

 図14には、ウエハステージWST上のウエハW( ここでは、一例として、あるロット(1ロット� ��25枚又は50枚)の中間のウエハとする)に対す� ��ステップ・アンド・スキャン方式の露光が� ��われている状態が示されている。このとき� ��計測ステージMSTは、ウエハステージWSTとの� ��突が回避される退避位置に待機していても� ��いが、本実施形態ではウエハステージWSTと� ��定の距離を保って追従して移動している。� ��のため、露光終了後に、ウエハステージWST� ��の接触状態(又は近接状態)へ移行する際の� �計測ステージMSTの移動距離は、上記の所定� �距離と同一の距離で足りることになる。

 この露光中、主制御装置20により、Xスケー� ��39X ₁ ,39X ₂ にそれぞれ対向する図14中に丸で囲んで示さ� ��ている2つのXヘッド66(Xエンコーダ70B,70D)と� �Yスケール39Y ₁ ,39Y ₂ にそれぞれ対向する図14中に丸で囲んで示さ� ��ている2つのYヘッド64(Yエンコーダ70A,70C)と� �うち、少なくとも3つのエンコーダの計測値� ��及び干渉計システム118によって計測される� ��エハステージWSTのピッチング量又はローリ� ��グ量及びヨーイング量、並びにZ位置に応じ たメモリ34内に記憶された各エンコーダの補� ��情報(前述した式(10)又は式(11)で求められる� ��正情報)に基づいて、ウエハテーブルWTB(ウ� �ハステージWST)のXY平面内の位置(θz回転を含� ��)が制御されている。また、主制御装置20に� ��り、ウエハテーブルWTBのZ軸方向の位置とθy 回転(ローリング)及びθx回転(ピッチング)と� �、ウエハテーブルWTB表面のX軸方向一側と他� ��の端部(本実施形態ではYスケール39Y ₁ ,39Y ₂ )にそれぞれ対向する各一対のZセンサ74 _1,j ,74 _2,j 、76 _1,q ,76 _2,q の計測値に基づいて制御されている。なお、 ウエハテーブルWTBのZ軸方向の位置とθy回転(� ��ーリング)とをZセンサ74 _1,j ,74 _2,j 、76 _1,q ,76 _2,q の計測値に基づいて制御し、θx回転(ピッチ� �グ)はY干渉計16の計測値に基づいて制御して� ��良い。いずれにしても、この露光中のウエ� ��テーブルWTBのZ軸方向の位置,θy回転及びθx� �転の制御(ウエハWのフォーカス・レベリング 制御)は、前述の多点AF系によって事前に行わ れたフォーカスマッピングの結果に基づいて 行われる。

 上記の露光動作は、主制御装置20により、� �前に行われたウエハアライメント(例えば、� ��ンハンスド・グローバル・アライメント(EGA ))の結果及びアライメント系AL1,AL2 ₁ ~AL2 ₄ の最新のベースライン等に基づいて、ウエハ W上の各ショット領域の露光のための走査開� �位置(加速開始位置)へウエハステージWSTが移 動されるショット間移動動作と、各ショット 領域に対しレチクルRに形成されたパターン� �走査露光方式で転写する走査露光動作とを� �り返すことにより、行われる。なお、上記� �露光動作は、先端レンズ191とウエハWとの間� ��水を保持した状態で行われる。また、図14� �おける-Y側に位置するショット領域から+Y側� ��位置するショット領域の順で露光が行われ� ��。なお、EGA方式は、例えば米国特許第4,780,6 17号明細書などに開示されている。

 そして、主制御装置20は、ウエハW上の最� ��のショット領域が露光される前に、X干渉計 130の計測値を一定値に維持しつつY干渉計18の 計測値に基づいてステージ駆動系124を制御し て、計測ステージMST(計測テーブルMTB)を図15� �示される位置まで移動させる。このとき、CD バー46(計測テーブルMTB)の-Y側の端面とウエハ テーブルWTBの+Y側の端面とは接触している。� ��お、例えば各テーブルのY軸方向位置を計測 する干渉計又はエンコーダの計測値をモニタ して計測テーブルMTBとウエハテーブルWTBとを Y軸方向に300μm程度離間させて、非接触の状� �(近接状態)を保っても良い。ウエハステージ WSTと計測ステージMSTとは、ウエハWの露光中� �図15に示す位置関係に設定された後、この位 置関係が維持されるように移動される。

 次いで、図16に示されるように、主制御� �置20は、ウエハテーブルWTBと計測テーブルMTB とのY軸方向の位置関係を保ちつつ、計測ス� �ージMSTを-Y方向に駆動する動作を開始すると ともに、ウエハステージWSTをアンローディン グポジションUPに向けて駆動する動作を開始� ��る。この動作が開始されると、本実施形態� ��は計測ステージMSTが-Y方向のみに移動され� �ウエハステージWSTが-Y方向及び-X方向に移動� ��れる。

 このようにして、主制御装置20により、� �エハステージWST、計測ステージMSTが同時に� �動されると、投影ユニットPUの先端レンズ191 とウエハWとの間に保持されていた水(図16中� �示される液浸領域14の水)が、ウエハステー� �WST及び計測ステージMSTの-Y側への移動に伴っ て、ウエハW→プレート28→CDバー46→計測テ� �ブルMTB上を順次移動する。なお、上記の移� �の間、ウエハテーブルWTB、計測テーブルMTB� �前述の接触状態(又は近接状態)を保っている 。なお、図16には、液浸領域14の水がプレー� �28からCDバー46に渡される直前の状態が示さ� �ている。また、この図16に示される状態では 、主制御装置20により、3つのエンコーダ70A,70 B,70Dの計測値(及び干渉計システム118によって 計測されるウエハステージWSTのピッチング量 又はローリング量及びヨーイング量、並びに Z位置に応じたメモリ34内に記憶されたエンコ ーダ70A,70B又は70Dの補正情報)に基づいて、ウ� ��ハテーブルWTB(ウエハステージWST)のXY面内の 位置(θz回転を含む)が制御されている。

 図16の状態から、更にウエハステージWST,計� ��ステージMSTがそれぞれ上記の方向へ同時に� ��かに駆動されると、Yエンコーダ70A(及び70C)� ��よるウエハステージWST(ウエハテーブルWTB)� �位置計測ができなくなるので、この直前に� �主制御装置20は、ウエハステージWST(ウエハ� �ーブルWTB)のY位置及びθz回転の制御を、Yエ� �コーダ70A,70Cの計測値に基づく制御から、Y干 渉計16及びZ干渉計43A,43Bの計測値に基づく制� �に切り換える。そして、所定時間後、図17に 示されるように、計測ステージMSTが、所定の インターバル(ここではウエハ交換毎)で行わ� ��るセカンダリアライメント系のベースライ� ��計測(以下、適宜Sec-BCHK(インターバル)とも� �ぶ)を行う位置に到達する。そして、主制御� ��置20は、その位置で計測ステージMSTを停止� �せるとともに、Xスケール39X ₁ に対向する図17中に丸で囲んで示されるXヘッ ド66(Xリニアエンコーダ70B)によりウエハステ� ��ジWSTのX位置を計測しかつY軸方向及びθz回� �等はY干渉計16及びZ干渉計43A,43Bにより計測し つつ、ウエハステージWSTをさらにアンローデ ィングポジションUPに向かって駆動し、アン� ��ーディングポジションUPで停止させる。な� �、図17の状態では、計測テーブルMTBと先端レ ンズ191との間に水が保持されている。

 次いで、主制御装置20は、図17及び図18に示� ��れるように、計測ステージMSTに支持されたC Dバー46上の一対の基準格子52にそれぞれ対向� ��る図18中に丸で囲んで示されるYヘッド64y ₁ ,64y ₂ によって構成される前述のY軸リニアエンコ� �ダ70E,70Fの計測値に基づいて、CDバー46のθz回 転を調整するとともに、計測テーブルMTBのセ ンターラインCL上又はその近傍に位置する基� ��マークMを検出する図18中に丸で囲んで示さ� ��るプライマリアライメント系AL1の計測値に� ��づいてCDバー46のXY位置を調整する。そして� ��この状態で、主制御装置20は、4つのセカン� ��リアライメント系AL2 ₁ ~AL2 ₄ を用いて、それぞれのセカンダリアライメン ト系の視野内にあるCDバー46上の基準マークM� ��同時に計測することで、4つのセカンダリア ライメント系AL2 ₁ ~AL2 ₄ のベースライン(プライマリアライメント系AL 1に対する4つのセカンダリアライメント系の� ��対位置)をそれぞれ求めるSec-BCHK(インターバ ル)を行う。このSec-BCHK(インターバル)と並行� ��て、主制御装置20は、アンロードポジショ� �UPに停止しているウエハステージWST上のウエ ハWを、不図示のアンロードアームの駆動系� �指令を与えてアンロードさせるとともに、� �のアンロードの際に上昇駆動した上下動ピ� �CT(図17では不図示、図18参照)を所定量上昇さ せたまま、ウエハステージWSTを+X方向に駆動� ��てローディングポジションLPに移動させる� �

 次に、主制御装置20は、図19に示されるよ うに、計測ステージMSTを、ウエハステージWST から離れた状態からウエハステージWSTとの前 述の接触状態(又は近接状態)への移行させる� ��めの最適な待機位置(以下、「最適スクラム 待機位置」と呼ぶ)へ移動させる。これと並� �して、主制御装置20は、不図示のロードアー ムの駆動系に指令を与えて、ウエハテーブル WTB上に新たなウエハWをロードさせる。この� �合、上下動ピンCTが所定量上昇した状態を維 持しているので、上下動ピンCTが下降駆動さ� ��ウエハホルダの内部に収納されている場合� ��比べてウエハロードを短時間で行うことが� ��きる。なお、図19には、ウエハWがウエハテ� ��ブルWTB上にロードされた状態が示されてい� ��。

 本実施形態において、上述の計測ステー� ��MSTの最適スクラム待機位置は、ウエハ上の� ��ライメントショット領域に付設されたアラ� ��メントマークのY座標に応じて適切に設定さ れる。また、本実施形態では、ウエハステー ジWSTがウエハアライメントのために停止する 位置で、接触状態(又は近接状態)への移行で� ��るように、最適スクラム待機位置が定めら� ��る。

 次に、主制御装置20は、図20に示されるよう に、ウエハステージWSTをローディングポジシ ョンLPから、計測プレート30上の基準マークFM がプライマリアライメント系AL1の視野(検出� �域)内に位置決めされる位置(すなわち、プラ イマリアライメント系のベースライン計測(Pr i-BCHK)の前半の処理を行う位置)へ移動させる� ��この移動の途中で、主制御装置20は、ウエ� �テーブルWTBのXY平面内の位置の制御を前述の X軸方向についてはエンコーダ70B,Y軸方向及び θz回転についてはY干渉計16及びZ干渉計43A,43B� ��計測値に基づく制御から、Xスケール39X ₁ ,39X ₂ に対向する図20中に丸で囲んで示される2つの Xヘッド66(エンコーダ70B,70D)の少なくとも一方 と、Yスケール39Y ₁ ,39Y ₂ に対向する図20中に丸で囲んで示される2つの Yヘッド64y ₂ ,64y ₁ (エンコーダ70A,70C)との少なくとも3つのエン� �ーダの計測値、及び干渉計システム118によ� �て計測されるウエハステージWSTのピッチン� �量又はローリング量及びヨーイング量、並� �にZ位置に応じたメモリ34内に記憶された各� �ンコーダの補正情報(前述した式(10)、式(11)� �求められる補正情報)に基づくXY平面内の位� �の制御に切り換える。

 そして、主制御装置20は、基準マークFMを プライマリアライメント系AL1を用いて検出す る、Pri-BCHKの前半の処理を行う。このとき、� ��測ステージMSTは、前述の最適スクラム待機� ��置で待機中である。

 次に、主制御装置20は、上述の少なくと� �3つのエンコーダの計測値及び補正情報に基� ��いて、ウエハステージWSTの位置を管理しつ� ��、3つのファーストアライメントショット領 域に付設されたアライメントマークを検出す る位置へ向けてウエハステージWSTの+Y方向へ� ��移動を開始する。

 そして、ウエハステージWSTが図21に示さ� �る位置に到達すると、主制御装置20は、ウエ ハステージWSTを停止させる。これに先立って 、主制御装置20は、Zセンサ72a~72dがウエハテ� �ブルWTB上に掛かった時点又はその前の時点� �、それらZセンサ72a~72dを作動させ(オンにし)� ��ウエハテーブルWTBのZ位置及び傾斜(θy回転� �びθx回転)を計測している。

 上記のウエハステージWSTの停止後、主制御� ��置20は、プライマリアライメント系AL1,セカ� ��ダリアライメント系AL2 ₂ ,AL2 ₃ を用いて、3つのファーストアライメントシ� �ット領域に付設されたアライメントマーク� �ほぼ同時にかつ個別に検出し(図21中の星マ� �ク参照)、上記3つのアライメント系AL1,AL2 ₂ ,AL2 ₃ の検出結果とその検出時の上記少なくとも3� �のエンコーダの計測値(補正情報による補正� ��の計測値)とを関連付けて内部メモリに格納 する。

 上述のように本実施形態では、ファース� ��アライメントショット領域のアライメント� ��ークの検出を行う位置で、計測ステージMST� ��ウエハステージWSTとの接触状態(又は近接状 態)への移行が完了し、その位置から、主制� �装置20によって、その接触状態(又は近接状� �)での両ステージWST,MSTの+Y方向への移動(5つ� �セカンドアライメントショット領域に付設� �れたアライメントマークを検出する位置に� �かってのステップ移動)が開始される。この� ��ステージWST,MSTの+Y方向への移動開始に先立� ��て、主制御装置20は、図21に示されるように 、多点AF系(90a,90b)の照射系90aから検出ビーム� ��ウエハテーブルWTBに向けて照射を開始して� ��る。これにより、ウエハテーブルWTB上に多� ��AF系の検出領域が形成される。

 そして、上記の両ステージWST,MSTの+Y方向� ��の移動中に、図22に示される位置に両ステ� �ジWST,MSTが到達すると、主制御装置20は、フ� �ーカスキャリブレーションの前半の処理を� �い、前述の直線LVにウエハテーブルWTBの中心 (ウエハWの中心にほぼ一致)を通るY軸方向の� �線(センターライン)が一致した状態における Zセンサ72a,72b、72c,72dの計測値(ウエハテーブ� �WTBのX軸方向の一側と他側の端部における面� ��置情報)と、多点AF系(90a,90b)の計測プレート3 0表面の検出点(複数の検出点のうち中央又は� ��の近傍に位置する検出点)における検出結果 (面位置情報)との関係を求める。このとき、� ��浸領域14は、CDバー46とウエハテーブルWTBと� ��境界付近に位置している。すなわち、液浸� ��域14がCDバー46からウエハテーブルWTBに渡さ� ��る直前の状態となっている。

 そして、両ステージWST,MSTが接触状態(又は� �接状態)を保ったまま+Y方向へ更に移動し、� �23に示される位置に到達すると、5つのアラ� �メント系AL1,AL2 ₁ ~AL2 ₄ を用いて、5つのセカンドアライメントショ� �ト領域に付設されたアライメントマークを� �ぼ同時にかつ個別に検出し(図23中の星マー� �参照)、上記5つのアライメント系AL1,AL2 ₁ ~AL2 ₄ の検出結果とその検出時の3つのエンコーダ70 A,70C,70Dの計測値(補正情報による補正後の計� �値)とを関連付けて内部メモリに格納する。� ��のとき、Xスケール39X ₁ に対向し、かつ投影光学系PLの光軸を通るY軸 方向の直線LV上に位置するXヘッドが存在しな いので、主制御装置20は、Xスケール39X ₂ に対向するXヘッド66(Xリニアエンコーダ70D)及 びYリニアエンコーダ70A,70Cの計測値に基づい� ��、ウエハテーブルWTBのXY平面内の位置を制� �している。

 上述したように、本実施形態では、セカ� ��ドアライメントショット領域のアライメン� ��マークの検出が終了した時点で、合計8点の アライメントマークの位置情報(2次元位置情� ��)が検出できる。そこで、この段階で、主制 御装置20は、これらの位置情報を用いて例え� ��特開昭61-44429号公報(対応する米国特許第4,78 0,617号明細書)などに開示される統計演算を行 って、ウエハWのスケーリング(ショット倍率) を求め、その算出したショット倍率に基づい て、調整装置68(図6参照)を制御して、投影光� ��系PLの光学特性、例えば投影倍率を調整し� �も良い。調整装置68は、例えば、投影光学系 PLを構成する特定の可動レンズを駆動する、� ��るいは投影光学系PLを構成する特定レンズ� �に形成された気密室内部の気体の圧力を変� �するなどして、投影光学系PLの光学特性を調 整する。

 また、主制御装置20は、上記の5つのセカ� ��ドアライメントショット領域に付設された� ��ライメントマークの同時検出の終了後、接� ��状態(又は近接状態)での両ステージWST,MSTの+ Y方向への移動を再び開始すると同時に、図23 に示されるように、Zセンサ72a~72dと多点AF系(9 0a,90b)とを同時に用いたフォーカスマッピン� �を開始する。

 そして、両ステージWST,MSTが、図24に示され� ��計測プレート30が投影光学系PLの直下に配置 される位置に到達すると、主制御装置20は、P ri-BCHK後半の処理及びフォーカスキャリブレ� �ション後半の処理を行う。ここで、Pri-BCHK後 半の処理とは、投影光学系PLによって投影さ� ��たレチクルR上の一対の計測マークの投影像 (空間像)を、空間像計測スリットパターンSL� �計測プレート30に形成される前述した空間像 計測装置45を用いて計測し、その計測結果(ウ エハテーブルWTBのXY位置に応じた空間像強度) を内部メモリに記憶する処理を指す。この処 理では、前述の米国特許出願公開第2002/0041377 号明細書などに開示される方法と同様に、一 対の空間像計測スリットパターンSLを用いた� ��リットスキャン方式の空間像計測動作にて� ��対の計測マークの投影像が計測される。ま� ��、フォーカスキャリブレーション後半の処� ��とは、主制御装置20が、図24に示されるよう に、Zセンサ72a,72b、72c,72dによって計測される ウエハテーブルWTB(ウエハステージWST)の面位� ��情報に基づいて、計測プレート30(ウエハテ� ��ブルWTB)の投影光学系PLの光軸方向に関する� ��置(Z位置)を制御しつつ、空間像計測装置45� �用いて、レチクルR又はレチクルステージRST� ��の不図示のマーク板に形成された計測マー� ��の空間像を計測し、その計測結果に基づい� ��投影光学系PLのベストフォーカス位置を計� �する処理を指す。この計測マークの投影像� �計測動作は、例えば国際公開第05/124834号パ� �フレットなどに開示されている。主制御装� �20は、計測プレート30をZ軸方向に移動しつつ 、空間像計測装置45からの出力信号の取り込� ��と同期して、Zセンサ74 _1,4 ,74 _2,4 、76 _1,3 、76 _2,3 の計測値を取り込む。そして、投影光学系PL� ��ベストフォーカス位置に対応するZセンサ74 _1,4 ,74 _2,4 、76 _1,3 、76 _2,3 の値を不図示のメモリに記憶する。なお、フ ォーカスキャリブレーションの後半の処理で 、Zセンサ72a,72b、72c,72dによって計測される面 位置情報を用いて、計測プレート30(ウエハス テージWST)の投影光学系PLの光軸方向に関する 位置(Z位置)を制御するのは、このフォーカス キャリブレーションの後半の処理は、前述し たフォーカスマッピングの途中で行なわれる からである。

 この場合、液浸領域14が投影光学系PLと計測 プレート30(ウエハテーブルWTB)との間に形成� �れているので、上記の空間像の計測は、投� �光学系PL及び水Lqを介して行われる。また、� ��測プレート30などはウエハステージWST(ウエ� ��テーブルWTB)に搭載され、受光素子などは計 測ステージMSTに搭載されているので、上記の 空間像の計測は、図24に示されるように、ウ� ��ハステージWSTと計測ステージMSTとが、接触� ��態(又は近接状態)を保ったままで行われる� �上記の計測により、投影光学系PLのベストフ ォーカス位置に対応する、前述の直線LVにウ� ��ハテーブルWTBの中心を通るY軸方向の直線(� �ンターライン)が一致した状態におけるZセン サ74 _1,4 ,74 _2,4 、76 _1,3 、76 _2,3 の計測値(すなわち、ウエハテーブルWTBの面� �置情報)が求まる。

 そして、主制御装置20は、上述のPri-BCHKの前 半の処理の結果とPri-BCHKの後半の処理の結果� ��に基づいて、プライマリアライメント系AL1� ��ベースラインを算出する。これとともに、� ��制御装置20は、前述のフォーカスキャリブ� �ーション前半の処理で得られたZセンサ72a,72b 、72c,72dの計測値(ウエハテーブルWTBの面位置� ��報)と、多点AF系(90a,90b)の計測プレート30表� �の検出点における検出結果(面位置情報)との 関係と、前述のフォーカスキャリブレーショ ン後半の処理で得られた投影光学系PLのベス� ��フォーカス位置に対応するZセンサ74 _1,4 ,74 _2,4 、76 _1,3 、76 _2,3 の計測値(すなわち、ウエハテーブルWTBの面� �置情報)とに基づいて、投影光学系PLのベス� �フォーカス位置に対する多点AF系(90a,90b)の代 表的な検出点(この場合、複数の検出点のう� �中央又はその近傍に位置する検出点)におけ� ��オフセットを求め、そのオフセットが零に� ��るように例えば光学的手法により多点AF系� �検出原点を調整する。

 この場合において、スループットを向上� ��せる観点から、上述のPri-BCHKの後半の処理� �びフォーカスキャリブレーション後半の処� �の一方の処理のみを行っても良いし、両方� �処理を行うことなく、次の処理に移行して� �良い。勿論、Pri-BCHKの後半の処理を行わない 場合には、前述のPri-BCHKの前半の処理を行う� ��要もなく、この場合には、主制御装置20は� �前述のローディングポジションLPからファー ストアライメントショット領域に付設された アライメントマークを検出する位置に、ウエ ハステージWSTを移動させれば良い。なお、Pri -BCHK処理を行わない場合、露光対象のウエハW よりも前のウエハの露光直前に同様の動作に て計測されたベースラインが用いられる。ま た、フォーカスキャリブレーションの後半の 処理を行わない場合、ベースラインと同様に 前のウエハの露光直前に計測された投影光学 系PLのベストフォーカス位置が用いられる。

 なお、この図24の状態では、前述のフォ� �カスキャリブレーションは続行されている� �

 上記の接触状態(又は近接状態)での両ステ� �ジWST,MSTの+Y方向への移動により、所定時間� �、ウエハステージWSTが、図25に示される位置 に達すると、主制御装置20は、ウエハステー� ��WSTをその位置で停止させるとともに、計測� ��テージMSTについては、そのまま+Y方向への� �動を続行させる。そして、主制御装置20は、 5つのアライメント系AL1,AL2 ₁ ~AL2 ₄ を用いて、5つのサードアライメントショッ� �領域に付設されたアライメントマークをほ� �同時にかつ個別に検出し(図25中の星マーク� �照)、上記5つのアライメント系AL1,AL2 ₁ ~AL2 ₄ の検出結果とその検出時の上記4つのエンコ� �ダのうち、少なくとも3つのエンコーダの計� ��値(補正情報による補正後の計測値)とを関� �付けて内部メモリに格納する。このとき、� �ォーカスマッピングは続行されている。

 一方、上記のウエハステージWSTの停止か� ��所定時間後に、計測ステージMSTとウエハス� ��ージWSTとは、接触(又は近接状態)から離間� �態に移行する。この離間状態に移行後、主� �御装置20は、計測ステージMSTが、露光開始ま で待機する露光開始待機位置に達すると、そ の位置で停止させる。

 次に、主制御装置20は、3つのフォースア� ��イメントショット領域に付設されたアライ� ��ントマークを検出する位置へ向けてのウエ� ��ステージWSTの+Y方向への移動を開始する。� �のとき、フォーカスマッピングは続行され� �いる。一方、計測ステージWSTは、上記露光� �始待機位置で待機している。

 そして、ウエハステージWSTが図26に示され� �位置に到達すると、主制御装置20は、直ちに ウエハステージWSTを停止させ、プライマリア ライメント系AL1,セカンダリアライメント系AL 2 ₂ ,AL2 ₃ を用いて、ウエハW上の3つのフォースアライ� ��ントショット領域に付設されたアライメン� ��マークをほぼ同時にかつ個別に検出し(図26� ��の星マーク参照)、上記3つのアライメント� �AL1,AL2 ₂ ,AL2 ₃ の検出結果とその検出時の上記4つのエンコ� �ダのうち、少なくとも3つのエンコーダの計� ��値(補正情報による補正後の計測値)とを関� �付けて内部メモリに格納する。この時点で� �、フォーカスマッピングは続行され、計測� �テージMSTは、上記露光開始待機位置で待機� �たままである。そして、主制御装置20は、こ のようにして得た合計16個のアライメントマ� ��クの検出結果と対応するエンコーダの計測� ��(補正情報による補正後の計測値)とを用い� �、例えば米国特許第4,780,617号明細書などに� �示されるEGA方式によって、上記4つのエンコ� ��ダの計測軸で規定される座標系(例えばウエ ハテーブルWTBの中心を原点とするXY座標系)上 におけるウエハW上の全てのショット領域の� �列情報(座標値)を算出する。

 次に、主制御装置20は、ウエハステージWST� �再度+Y方向へ移動させながら、フォーカスマ ッピングを続行する。そして、多点AF系(90a,90 b)からの検出ビームがウエハW表面から外れる と、図27に示されるように、フォーカスマッ� ��ングを終了する。その後、主制御装置20は� �事前に行われた前述のウエハアライメント(E GA)の結果及び最新の5つのアライメント系AL1,A L2 ₁ ~AL2 ₄ のベースライン等に基づいて、ステップ・ア ンド・スキャン方式の露光を、液浸露光にて 行い、ウエハW上の複数のショット領域にレ� �クルパターンを順次転写する。以降、ロッ� �内の残りのウエハを露光するために、同様� �動作が繰り返し行われる。

 なお、これまでは、説明を簡略化するた� ��に、主制御装置20が、ステージ系などの露� �装置の構成各部の制御を行うものとしたが� �これに限らず、上記の主制御装置20が行う制 御の少なくとも一部を、複数の制御装置で分 担して行っても良いことは勿論である。例え ば、エンコーダシステム、Zセンサ及び干渉� �システムの計測値に基づいてウエハステー� �WST等の制御を行うステージ制御装置を、主� �御装置20の配下に設けても良い。また、上記 主制御装置20が行う制御は必ずしもハードウ� ��アによって実現する必要はなく、主制御装� ��20、又は前述のように分担して制御を行う� �くつかの制御装置それぞれの動作を規定す� �コンピュータ・プログラムによりソフトウ� �ア的に実現しても良い。

 以上詳細に説明したように、本実施形態の� ��光装置100によると、ウエハアライメント時� ��露光時などに、ウエハステージWSTを所定方� ��、例えばY軸方向に移動する場合、エンコー ダシステムの計測情報と、ウエハステージWST のY軸方向と異なる方向の位置情報(傾斜情報� ��含み、例えばθx方向の回転情報など)とに基 づいて、ウエハステージWSTがY軸方向に駆動� �れる。すなわち、Y軸方向と異なる方向への� ��エハステージWSTの変位(傾斜を含む)に起因� �て生じるエンコーダシステム(エンコーダ70A, 70C)の計測誤差を補償するようにウエハステ� �ジWSTが駆動される。本実施形態では、主制� �装置20により、ウエハステージWSTのY軸方向� �位置情報を計測するエンコーダ70A,70Cの計測� ��と、その計測時のウエハステージWSTのY軸方 向とは異なる方向(非計測方向)の位置情報、� ��えば干渉計システム118のY干渉計16、Z干渉計 43A,43Bで計測されるウエハステージWSTのθx方� �、θz方向及びZ軸方向の位置情報に応じた補� ��情報(前述した式(10)で算出される補正情報)� ��に基づいて、ウエハステージWSTがY軸方向に 駆動される。このようにして、非計測方向へ のヘッド64とスケール39Y ₁ 又は39Y ₂ の相対変位に起因するエンコーダ70A,70Cの計� �誤差が補正情報により補正されたエンコー� �70A,70Cの計測値に基づいて、ステージ駆動系1 24が制御され、ウエハステージWSTがY軸方向に 駆動される。

 また、ウエハステージWSTをX軸方向に移動 させる場合、エンコーダシステムの計測情報 と、ウエハステージWSTのX軸方向と異なる方� �の位置情報(傾斜情報を含み、例えばθy方向� ��回転情報など)とに基づいて、ウエハステー ジWSTがX軸方向に駆動される。すなわち、X軸� ��向と異なる方向へのウエハステージWSTの変� ��(傾斜を含む)に起因して生じるエンコーダ� �ステム(エンコーダ70B,70D)の計測誤差を補償� �るようにウエハステージWSTが駆動される。� �実施形態では、主制御装置20により、ウエハ ステージWSTのX軸方向の位置情報を計測する� �ンコーダ70B,70Dの計測値と、その計測時のウ� ��ハステージWSTのX軸方向とは異なる方向(非� �測方向)の位置情報、例えば干渉計システム1 18のZ干渉計43A,43Bで計測されるウエハステー� �WSTのθy方向、θz方向及びZ軸方向の位置情報� ��応じた補正情報(前述した式(11)で算出され� �補正情報)とに基づいて、ウエハステージWST� ��X軸方向に駆動される。従って、ヘッドとス ケールの間の計測したい方向(計測方向)以外� ��相対運動に影響を受けることなく、ウエハ� ��テージWSTを所望の方向へ精度良く駆動する� ��とが可能になる。

 また、本実施形態の露光装置100によると� ��照明系10からレチクルR、投影光学系PL及び� �Lqを介してウエハWに照射される照明光ILとウ エハWとの相対移動のために、主制御装置20に より、上述のエンコーダの計測値とその計測 時におけるウエハステージの非計測方向の位 置情報とに基づいてウエハWを載置するウエ� �ステージWSTが精度良く駆動される。従って� �走査露光且つ液浸露光により、ウエハ上に� �度良くレチクルRのパターンを形成すること� ��可能になる。

 また、本実施形態によると、主制御装置20� �、前述のエンコーダの計測値の補正情報の� �得に際し、ウエハステージWSTを異なる複数� �姿勢に変化させ、各姿勢について、干渉計� �ステム118の計測結果に基づいてウエハステ� �ジWSTの姿勢を維持した状態で、エンコーダ� �ヘッド64又は66からスケール39Y ₁ ,39Y ₂ ,39X ₁ 又は39X ₂ の特定領域に検出光を照射しつつ、ウエハス テージWSTをZ軸方向に所定ストローク範囲で� �動させ、その移動中にエンコーダの計測結� �をサンプリングする。これにより、各姿勢� �ついての、ウエハステージWSTの移動面に直� �する方向(Z軸方向)の位置に応じたエンコー� �の計測値の変化情報(例えば図12のグラフに� �されるような特性曲線)が得られる。

 そして、主制御装置20は、このサンプリ� �グ結果、すなわち各姿勢についての、ウエ� �ステージWSTのZ軸方向の位置に応じたエンコ� ��ダの計測値の変化情報に基づいて、所定の� ��算を行うことで、ウエハステージWSTの非計� ��方向の位置情報に応じたエンコーダの計測� ��の補正情報を求める。従って、簡単な方法� ��、非計測方向に関するヘッドとスケールの� ��対変化に起因するエンコーダの計測誤差を� ��正する補正情報を決定することができる。

 また、本実施形態では、同一のヘッドユニ� ��トを構成する複数のヘッド、例えばヘッド� ��ニット62Aを構成する複数のYヘッド64につい� ��、上記の補正情報を決定する場合に、対応� ��るYスケール39Y ₁ の同一の特定領域に各Yヘッド64から検出光を 照射して、上述したエンコーダの計測結果の サンプリングを行い、そのサンプリング結果 に基づいて、各Yヘッド64とYスケール39Y ₁ とから構成される各エンコーダの補正情報を 決定しているので、結果的に、この補正情報 を用いることで、ヘッドの倒れで生じる、幾 何学的な誤差も補正される。換言すれば、主 制御装置20は、同一のスケールに対応する複� ��のエンコーダを対象として、前記補正情報� ��求めるに際し、ウエハステージWSTをZ軸方向 へ移動させた際に対象とするエンコーダのヘ ッドの倒れで生じる、幾何学的な誤差を考慮 して前記対象とするエンコーダの補正情報を 求めている。従って、本実施形態では、複数 のヘッドの倒れ角が異なることに起因するコ サイン誤差も生じることがない。また、Yヘ� �ド64に倒れが生じていなくても、例えばヘッ ドの光学特性(テレセントリシティなど)など� ��起因してエンコーダに計測誤差が生じる場� ��、同様に前記補正情報を求めることで、計� ��誤差の発生、ひいてはウエハステージWSTの� ��置制御精度の低下を防止することができる� ��すなわち本実施形態では、ヘッドユニット� ��起因して生じるエンコーダシステムの計測� ��差(以下、ヘッド起因誤差とも呼ぶ)を補償� �るようにウエハステージWSTが駆動される。� �お、ヘッドユニットの特性情報(例えば、ヘ� ��ドの倒れ、及び/又は光学特性などを含む)� �基づいて、例えばエンコーダシステムの計� �値の補正情報を算出するようにしても良い� �また、本実施形態では、前述したステージ� �置起因誤差と上記ヘッド起因誤差とをそれ� �れ単独で補正しても良い。

 なお、上記実施形態におけるエンコーダシ� ��テム、干渉計システム、多点AF系及びZセン� ��などの構成や配置は、一例であって、本発� ��がこれに限定されないことは勿論である。� ��えば、上記実施形態では、Y軸方向位置の計 測に用いられる一対のYスケール39Y ₁ ,39Y ₂ と、X軸方向位置の計測に用いられる一対のX� ��ケール39X ₁ ,39X ₂ とが、ウエハテーブルWTB上に設けられ、これ に対応して、一対のヘッドユニット62A,62Cが� �影光学系PLのX軸方向の一側と他側に配置さ� �、一対のヘッドユニット62B、62Dが投影光学� �PLのY軸方向の一側と他側に配置される場合� �ついて例示した。しかしながら、これに限� �ず、Y軸方向位置の計測用のYスケール39Y ₁ ,39Y ₂ 及びX軸方向位置計測用のXスケール39X ₁ ,39X ₂ のうち、少なくとも一方が一対でなく1つの� �、ウエハテーブルWTB上に設けられていても� �いし、あるいは、一対のヘッドユニット62A,6 2C及び一対のヘッドユニット62B、62Dのうち、� ��なくとも一方が、1つのみ設けられていても 良い。また、スケールの延設方向及びヘッド ユニットの延設方向は、上記実施形態のX軸� �向、Y軸方向のような直交方向に限らず、相� ��に交差する方向であれば良い。また、回折� ��子の周期方向が各スケールの長手方向と直� ��する(又は交差する)方向であっても良く、� �の場合には、回折格子の周期方向と直交す� �方向に、対応するヘッドユニットの複数の� �ッドが配置されていれば良い。また、各ヘ� �ドユニットが上記の回折格子の周期方向と� �交する方向に隙間なく配置された複数のヘ� �ドを有していても良い。

 また、上記実施形態では、ウエハテーブ� ��(ウエハステージ)上に格子部(Xスケール、Y� �ケール)を設け、これに対向してヘッドユニ� ��ト(Xヘッド、Yヘッド)をウエハステージの外 部に配置する構成のエンコーダシステムを採 用した場合について例示したが、これに限ら ず、ウエハステージにエンコーダヘッドを設 け、これに対向してウエハステージの外部に 2次元格子(又は2次元配置された1次元の格子� �)を配置する構成のエンコーダシステムを採� ��しても良い。この場合、ウエハステージ上� ��にZセンサをも配置する場合には、その2次� �格子(又は2次元配置された1次元の格子部)を� ��Zセンサからの計測ビームを反射する反射面 として兼用しても良い。このような構成のエ ンコーダシステムを採用した場合であっても 、基本的には、上記実施形態と同様の手順で 、非計測方向へのヘッドとスケールの相対変 位に起因するエンコーダの計測誤差が補正情 報により補正されたエンコーダの計測値に基 づいて、ウエハステージWSTを駆動することが できる。これにより、ヘッドとスケールの間 の計測したい方向(計測方向)以外の相対運動� ��影響を受けることなく、ウエハステージWST� ��所望の方向へ精度良く駆動することが可能� ��ある。また、上記実施形態と同様の簡単な� ��法で、非計測方向に関するヘッドとスケー� ��の相対変化に起因するエンコーダの計測誤� ��を補正する補正情報を決定することができ� ��。

 なお、上記実施形態では、ウエハステージW STのθx方向の回転情報(ピッチング量)を干渉� �システム118にて計測するものとしたが、例� �ば1対のZセンサ74 _i,j または76 _p,q の計測値からピッチング量を求めても良い。 あるいは、ヘッドユニット62A、62Cと同様に、 例えばヘッドユニット62B、62Dの各ヘッドに近 接して1つ又は一対のZセンサを設け、Xスケー ル39X ₁ 、39X ₂ とそれぞれ対向するZセンサの計測値からピ� �チング量を求めても良い。これにより、干� �計システム118を用いることなく、前述のエ� �コーダとZセンサとを用いてウエハステージW STの6自由度の方向、すなわちX軸、Y軸、Z軸、 θx、θy、及びθz方向の位置情報を計測するこ とが可能となる。前述のエンコーダとZセン� �によるウエハステージWSTの6自由度の方向の� ��置情報の計測は、露光動作だけでなく前述� ��アライメント動作及び/又はフォーカスマッ ピング動作でも行って良い。

 また、上記実施形態では、ウエハステー� ��WSTを駆動する所定方向と異なる方向へのウ� ��ハステージWSTの変位(ヘッドとスケールとの 相対変位)に起因して生じるエンコーダシス� �ムの計測誤差を補償するように、前述の補� �情報に基づいてエンコーダシステムの計測� �を補正するものとしたが、これに限らず、� �えばエンコーダシステムの計測値に基づい� �ウエハステージWSTを駆動しつつ、前述の補� �情報に基づいてウエハステージWSTを位置決� �する目標位置を補正することとしても良い� �あるいは、特に露光動作では、例えばエン� �ーダシステムの計測値に基づいてウエハス� �ージWSTを駆動しつつ、前述の補正情報に基� �いてレチクルステージRSTの位置を補正して� �良い。

 また、上記実施形態では、例えば露光の� ��などにウエハステージWSTのみが、エンコー� ��システムの計測値に基づいて駆動されるも� ��としたが、例えばレチクルステージRSTの位� ��を計測するエンコーダシステムを追加し、� ��エンコーダシステムの計測値とレチクル干� ��計116によって計測されるレチクルステージ� ��非計測方向の位置情報に応じた補正情報と� ��基づいて、レチクルステージRSTを駆動する� ��ととしても良い。

 また、上記実施形態では、1つの固定のプ ライマリアライメント系と4つの可動のセカ� �ダリアライメント系とを備え、これら5つの� ��ライメント系に応じたシーケンスでウエハ� ��の16個のアライメントショット領域に付設� �れたアライメントマークを検出する場合に� �いて説明した。しかしながら、セカンダリ� �ライメント系は可動でなくとも良く、また� �セカンダリアライメント系の数は問わない� �要は、ウエハ上のアライメントマークを検� �可能な少なくとも1つのアライメント系があ� ��ば良い。

 なお、上記実施形態では、例えば国際公� ��WO2005/074014号パンフレットなどに開示されて いる露光装置と同様に、ウエハステージWSTと は別に計測ステージMSTを備えている露光装置 について説明したが、これに限らず、例えば 特開平10-214783号公報及び対応する米国特許第 6,341,007号明細書、並びに国際公開第98/40791号� ��ンフレット及び対応する米国特許第6,262,796� ��明細書などに開示されているように、2つの ウエハステージを用いて露光動作と計測動作 (例えば、アライメント系によるマーク検出� �ど)とをほぼ並行して実行可能なツインウエ� ��ステージ方式の露光装置でも、前述のエン� ��ーダシステム(図3)を用いて各ウエハステー� ��の位置制御を行うことが可能である。ここ� ��、露光動作時だけでなく計測動作時でも、� ��ヘッドユニットの配置、長さなどを適切に� ��定することで、前述のエンコーダシステム� ��そのまま用いて各ウエハステージの位置制� ��を行うことが可能であるが、前述したヘッ� ��ユニット(62A~62D)とは別に、その計測動作中� ��使用可能なヘッドユニットを設けても良い� ��例えば、1つ又は2つのアライメント系を中� �として十字状に配置される4つのヘッドユニ� ��トを設け、上記計測動作時にはこれらヘッ� ��ユニットと対応の移動スケール(62A~62D)とに� ��って各ウエハステージWSTの位置情報を計測� ��るようにしても良い。ツインウエハステー� ��方式の露光装置では、2つのウエハステージ にそれぞれ少なくとも各2つの移動スケール� �設けられるとともに、一方のウエハステー� �に載置されたウエハの露光動作が終了する� �、その一方のウエハステージとの交換で、� �測位置にてマーク検出などが行われた次の� �エハを載置する他方のウエハステージが露� �位置に配置される。また、露光動作と並行� �て行われる計測動作は、アライメント系に� �るウエハなどのマーク検出に限られるもの� �なく、その代わりに、あるいはそれと組み� �わせて、ウエハの面情報(段差情報など)の検 出を行っても良い。

 なお、上記実施形態では、ウエハステー� ��WST側で各ウエハの交換を行っている間に、� ��測ステージMST側ではCDバー46を用いて、Sec-BC HK(インターバル)を行う場合について説明し� �が、これに限らず、計測ステージMSTの計測� �(計測用部材)を用いて、照度むら計測(及び� �度計測)、空間像計測、波面収差計測などの� ��なくとも一つを行い、その計測結果をその� ��に行われるウエハの露光に反映させること� ��しても良い。具体的には、例えば、計測結� ��に基づいて調整装置68により投影光学系PLの 調整を行うこととすることができる。

 また、上記実施形態では、計測ステージM STにもスケールを配置し、前述のエンコーダ� ��ステム(ヘッドユニット)を用いて計測ステ� �ジの位置制御を行うようにしても良い。す� �わち、エンコーダシステムによる位置情報� �計測を行う移動体はウエハステージに限ら� �るものではない。

 なお、ウエハステージWSTの小型化や軽量� ��などを考慮すると、ウエハステージWST上で� ��エハWになるべく近づけてスケールを配置す ることが好ましいが、ウエハステージを大き くすることが許容されるときは、ウエハステ ージを大きくし、対向して配置される一対ス ケールの間隔を広げることで、少なくともウ エハの露光動作中は常にX軸及びY軸方向に関� ��てそれぞれ2つずつ、計4つの位置情報を計� �可能としても良い。また、ウエハステージ� �大きくする代わりに、例えばスケールをそ� �一部がウエハステージからはみ出るように� �ける、あるいは少なくとも1つのスケールが� ��けられる補助プレートを用いてウエハステ� ��ジ本体よりも外側にスケールを配置するこ� ��で、同様に対向して配置される一対のスケ� ��ルの間隔を広げるようにしても良い。

 また、上記実施形態において、Yスケール39Y ₁ ,39Y ₂ 、Xスケール39X ₁ ,39X ₂ への異物の付着、汚れなどによる計測精度の 低下を防止するために、例えば少なくとも回 折格子を覆うように表面にコーティングを施 す、あるいはカバーガラスを設けても良い。 この場合、特に液浸型の露光装置では、撥液 性の保護膜をスケール(格子面)にコーティン� ��しても良いし、カバーガラスの表面(上面)� �撥液膜を形成しても良い。さらに、各スケ� �ルはその長手方向のほぼ全域に渡って回折� �子が連続的に形成されるものとしたが、例� �ば回折格子を複数の領域に分けて断続的に� �成しても良いし、あるいは各移動スケール� �複数のスケールで構成しても良い。また、� �記実施形態では、エンコーダとして、回折� �渉方式のエンコーダを用いる場合について� �示したが、これに限らず、いわゆるピック� �ップ方式、磁気方式などの方式も用いるこ� �ができ、例えば米国特許第6,639,686号明細書� �どに開示されるいわゆるスキャンエンコー� �なども用いることができる。

 また、上記実施形態では、Zセンサとして 、前述の光ピックアップ方式のセンサに代え て、例えばプローブビームを計測対象面に投 射し、その反射光を受光することで計測対象 面のZ軸方向の変位を光学的に読み取る第1セ� ��サ(光ピックアップ方式のセンセでも良いし 、その他の光学式の変位センサであっても良 い)と、該第1センサをZ軸方向に駆動する駆動 部と、第1センサのZ軸方向の変位を計測する� ��2センサ(例えばエンコーダなど)とを備えた� ��成のセンサを用いても良い。かかる構成のZ センサでは、計測対象面、例えばスケールの 面と第1センサとのZ軸方向の距離が常に一定� ��なるように、第1センサの出力に基づいて駆 動部が第1センサをZ軸方向に駆動するモード( 第1のサーボ制御モード)と、外部(制御装置)� �ら、第2センサの目標値を与え、この目標値� ��第2センサの計測値が一致するように駆動部 が、第1センサのZ軸方向の位置を維持する(第 1のサーボ制御モード)とを設定することがで� ��る。第1のサーボ制御モードの場合、Zセン� �の出力としては、計測部(第2センサ)の出力� �用いることができ、第2のサーボ制御モード� ��場合、第2センサの出力を用いることができ る。また、このようなZセンサを用いる場合� �、第2センサとしてエンコーダを採用する場� ��、結果的に、ウエハステージWST(ウエハテー ブルWTB)の6自由度方向の位置情報を、エンコ� ��ダを用いて計測することができる。また、� ��記実施形態では、Zセンサとして、その他の 検出方式のセンサを採用することもできる。

 また、上記実施形態において、ウエハス� ��ージWSTの位置情報を計測する複数の干渉計� ��構成及び組み合わせは、前述した構成及び� ��み合わせに限定されるものではない。要は� ��エンコーダシステムの計測方向を除く方向� ��ウエハステージWSTの位置情報を計測するこ� ��ができるのであれば、干渉計の構成及び組� ��合わせは特に問わない。要は、上述のエン� ��ーダシステム以外に、エンコーダシステム� ��計測方向を除く方向のウエハステージWSTの� ��置情報を計測することができる計測装置(干 渉計であるかどうかも問わない)があれば良� �。例えば、前述のZセンサを計測装置として� ��いても良い。

 また、上記実施形態では、多点AF系の他� �、Zセンサが設けられるものとしたが、例え� ��多点AF系で露光の際にウエハWの露光対象シ� ��ット領域における面位置情報を検出できる� ��であれば、Zセンサは必ずしも設ける必要は ない。

 なお、上記実施形態では、液体として純水( 水)を用いるものとしたが、本発明がこれに� �定されないことは勿論である。液体として� �、化学的に安定で、照明光ILの透過率が高く 安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使 用しても良い。このフッ素系不活性液体とし ては、例えばフロリナート(米国スリーエム� �の商品名)が使用できる。このフッ素系不活� ��液体は冷却効果の点でも優れている。また� ��液体として、照明光ILに対する屈折率が、� �水(屈折率は1.44程度)よりも高い、例えば1.5� �上の液体を用いても良い。この液体として� �、例えば、屈折率が約1.50のイソプロパノー� ��、屈折率が約1.61のグリセロール(グリセリ� �)といったC-H結合あるいはO-H結合を持つ所定� ��体、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定� ��体(有機溶剤)、または屈折率が約1.60のデカ� ��ン(Decalin: Decahydronaphthalene)などが挙げられ� �。あるいは、これら所定液体のうち任意の2� ��類以上の液体が混合されたものであっても� ��いし、純水に上記所定液体が添加(混合)さ� �たものであっても良い。あるいは、液体と� �ては、純水に、H ⁺ 、Cs ⁺ 、K ⁺ 、Cl ^- 、SO ₄ ^2- 、PO ₄ ^2- 等の塩基又は酸を添加(混合)したものであっ� ��も良い。更には、純水にAl酸化物等の微粒� �を添加(混合)したものであっても良い。これ ら液体は、ArFエキシマレーザ光を透過可能で ある。また、液体としては、光の吸収係数が 小さく、温度依存性が少なく、投影光学系(� �端の光学部材)、及び/又はウエハの表面に塗 布されている感光材(又は保護膜(トップコー� ��膜)あるいは反射防止膜など)に対して安定� �ものであることが好ましい。また、F ₂ レーザを光源とする場合は、フォンブリンオ イルを選択すれば良い。

 また、上記実施形態で、回収された液体� ��再利用するようにしても良く、この場合は� ��収された液体から不純物を除去するフィル� ��を液体回収装置、又は回収管等に設けてお� ��ことが望ましい。

 なお、上記実施形態では、露光装置が液� ��型の露光装置である場合について説明した� ��、これに限られるものではなく、液体(水)� �介さずにウエハWの露光を行うドライタイプ� ��露光装置にも本発明は好適に適用すること� ��できる。

 また、上記実施形態では、ステップ・ア� ��ド・スキャン方式等の走査型露光装置に本� ��明が適用された場合について説明したが、� ��れに限らず、ステッパなどの静止型露光装� ��に本発明を適用しても良い。ステッパなど� ��あっても、露光対象の物体が搭載されたス� ��ージの位置をエンコーダで計測することに� ��り、同様に、空気揺らぎに起因する位置計� ��誤差の発生を殆ど零にすることができる。� ��の場合、エンコーダの計測値と前述の補正� ��報とに基づいて、ステージを高精度に位置� ��めすることが可能になり、結果的に高精度� ��レチクルパターンの物体上への転写が可能� ��なる。また、ショット領域とショット領域� ��を合成するステップ・アンド・スティッチ� ��式の縮小投影露光装置、プロキシミティー� ��式の露光装置、又はミラープロジェクショ� ��・アライナーなどにも本発明は適用するこ� ��ができる。

 また、上記実施形態の露光装置における� ��影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍お� ��び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系P Lは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折� �のいずれでも良いし、その投影像は倒立像� �び正立像のいずれでも良い。さらに、投影� �学系PLを介して照明光ILが照射される露光領� ��は、投影光学系PLの視野内で光軸AXを含むオ ンアクシス領域であるが、例えば国際公開第 2004/107011号パンフレットに開示されるように� ��複数の反射面を有しかつ中間像を少なくと� ��1回形成する光学系(反射系又は反射屈折系)� ��その一部に設けられ、かつ単一の光軸を有� ��る、いわゆるインライン型の反射屈折系と� ��様に、その露光領域は光軸AXを含まないオ� �アクシス領域でも良い。また、前述の照明� �域及び露光領域はその形状が矩形であるも� �としたが、これに限らず、例えば円弧、台� �、あるいは平行四辺形などでも良い。

 なお、上記実施形態の露光装置の光源は、A rFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレー� ��(出力波長248nm)、F ₂ レーザ(出力波長157nm)、Ar ₂ レーザ(出力波長126nm)、Kr ₂ レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光� �、あるいはg線(波長436nm)、i線(波長365nm)など� ��輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用い� ��ことも可能である。また、YAGレーザの高調� ��発生装置などを用いることもできる。この� ��、例えば国際公開第1999/46835号パンフレット (対応米国特許7,023,610号明細書)に開示されて� ��るように、真空紫外光としてDFB半導体レー� ��又はファイバーレーザから発振される赤外� ��、又は可視域の単一波長レーザ光を、例え� ��エルビウム(又はエルビウムとイッテルビウ ムの両方)がドープされたファイバーアンプ� �増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に� �長変換した高調波を用いても良い。

 また、上記実施形態では、露光装置の照� ��光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波 長100nm未満の光を用いても良いことはいうま� ��もない。例えば、近年、70nm以下のパターン を露光するために、SORやプラズマレーザを光 源として、軟X線領域(例えば5~15nmの波長域)の EUV(Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに� �その露光波長(例えば13.5nm)の下で設計された オール反射縮小光学系、及び反射型マスクを 用いたEUV露光装置の開発が行われている。こ の装置においては、円弧照明を用いてマスク とウエハを同期走査してスキャン露光する構 成が考えられるので、かかる装置にも本発明 を好適に適用することができる。この他、電 子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用 いる露光装置にも、本発明は適用できる。

 また、上述の実施形態においては、光透� ��性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相 パターン・減光パターン)を形成した光透過� �マスク(レチクル)を用いたが、このレチクル に代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書 に開示されているように、露光すべきパター ンの電子データに基づいて、透過パターン又 は反射パターン、あるいは発光パターンを形 成する電子マスク(可変成形マスク、アクテ� �ブマスク、あるいはイメージジェネレータ� �も呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空� ��光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror  Device)などを含む)を用いても良い。かかる可� ��成形マスクを用いる場合には、ウエハ又は� ��ラスプレート等が搭載されるステージが、� ��変成形マスクに対して走査されるので、そ� ��ステージの位置をエンコーダを用いて計測� ��、そのエンコーダの計測値と干渉計によっ� ��計測されるステージの非計測方向の位置情� ��に応じた補正情報とに基づいて、そのステ� ��ジを駆動することで、上記実施形態と同等� ��効果を得ることができる。

 また、例えば国際公開第2001/035168号パン� �レットに開示されているように、干渉縞を� �エハ上に形成することによって、ウエハ上� �ライン・アンド・スペースパターンを形成� �る露光装置(リソグラフィシステム)にも本発 明を適用することができる。

 さらに、例えば特表2004-519850号公報(対応� ��国特許第6,611,316号明細書)に開示されている ように、2つのレチクルパターンを投影光学� �を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン� ��光によってウエハ上の1つのショット領域を ほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明 を適用することができる。

 また、物体上にパターンを形成する装置� ��前述の露光装置(リソグラフィシステム)に� �られず、例えばインクジェット方式にて物� �上にパターンを形成する装置にも本発明を� �用することができる。

 なお、上記実施形態及び変形例でパター� ��を形成すべき物体(エネルギビームが照射さ れる露光対象の物体)はウエハに限られるも� �でなく、ガラスプレート、セラミック基板� �フィルム部材、あるいはマスクブランクス� �ど他の物体でも良い。

 露光装置の用途としては半導体製造用の� ��光装置に限定されることなく、例えば、角� ��のガラスプレートに液晶表示素子パターン� ��転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄� �磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシ ン及びDNAチップなどを製造するための露光装 置にも広く適用できる。また、半導体素子な どのマイクロデバイスだけでなく、光露光装 置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線� �光装置などで使用されるレチクル又はマス� �を製造するために、ガラス基板又はシリコ� �ウエハなどに回路パターンを転写する露光� �置にも本発明を適用できる。

 なお、本発明の移動体駆動システム、移� ��体駆動方法、あるいは決定方法は、露光装� ��に限らず、その他の基板の処理装置(例えば 、レーザリペア装置、基板検査装置その他)� �あるいはその他の精密機械における試料の� �置決め装置、ワイヤーボンディング装置等� �2次元面内で移動するステージ等の移動体を� ��えた装置にも広く適用できる。

 また、上記実施形態の露光装置(パターン 形成装置)は、本願請求の範囲に挙げられた� �構成要素を含む各種サブシステムを、所定� �機械的精度、電気的精度、光学的精度を保� �ように、組み立てることで製造される。こ� �ら各種精度を確保するために、この組み立� �の前後には、各種光学系については光学的� �度を達成するための調整、各種機械系につ� �ては機械的精度を達成するための調整、各� �電気系については電気的精度を達成するた� �の調整が行われる。各種サブシステムから� �光装置への組み立て工程は、各種サブシス� �ム相互の、機械的接続、電気回路の配線接� �、気圧回路の配管接続等が含まれる。この� �種サブシステムから露光装置への組み立て� �程の前に、各サブシステム個々の組み立て� �程があることはいうまでもない。各種サブ� �ステムの露光装置への組み立て工程が終了� �たら、総合調整が行われ、露光装置全体と� �ての各種精度が確保される。なお、露光装� �の製造は温度およびクリーン度等が管理さ� �たクリーンルームで行うことが望ましい。

 なお、上記実施形態で引用した露光装置� ��どに関する全ての公報、国際公開パンフレ� ��ト、米国特許出願公開明細書及び米国特許� ��細書の開示を援用して本明細書の記載の一� ��とする。

 次に上述した露光装置(パターン形成装置 )をリソグラフィ工程で使用するデバイスの� �造方法の実施形態について説明する。

 図28には、デバイス(ICやLSI等の半導体チ� �プ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マ� �クロマシン等)の製造例のフローチャートが� ��されている。図28に示されるように、まず� �ステップ201(設計ステップ)において、デバイ スの機能・性能設計(例えば、半導体デバイ� �の回路設計等)を行い、その機能を実現する� ��めのパターン設計を行う。引き続き、ステ� ��プ202(マスク製作ステップ)において、設計� �た回路パターンを形成したマスクを製作す� �。一方、ステップ203(ウエハ製造ステップ)に おいて、シリコン等の材料を用いてウエハを 製造する。

 次に、ステップ204(ウエハ処理ステップ)� �おいて、ステップ201~ステップ203で用意した� ��スクとウエハを使用して、後述するように� ��リソグラフィ技術等によってウエハ上に実� ��の回路等を形成する。次いで、ステップ205( デバイス組立てステップ)において、ステッ� �204で処理されたウエハを用いてデバイス組� �てを行う。このステップ205には、ダイシン� �工程、ボンディング工程、及びパッケージ� �グ工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて 含まれる。

 最後に、ステップ206(検査ステップ)にお� �て、ステップ205で作成されたデバイスの動� �確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。� �うした工程を経た後にデバイスが完成し、� �れが出荷される。

 図29には、半導体デバイスにおける、上� �ステップ204の詳細なフロー例が示されてい� �。図29において、ステップ211(酸化ステップ)� ��おいてはウエハの表面を酸化させる。ステ� ��プ212(CVDステップ)においてはウエハ表面に� �縁膜を形成する。ステップ213(電極形成ステ� ��プ)においてはウエハ上に電極を蒸着によっ て形成する。ステップ214(イオン打ち込みス� �ップ)においてはウエハにイオンを打ち込む� ��以上のステップ211~ステップ214それぞれは、 ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成して おり、各段階において必要な処理に応じて選 択されて実行される。

 ウエハプロセスの各段階において、上述� ��前処理工程が終了すると、以下のようにし� ��後処理工程が実行される。この後処理工程� ��は、まず、ステップ215(レジスト形成ステッ プ)において、ウエハに感光剤を塗布する。� �き続き、ステップ216(露光ステップ)において 、上で説明した露光装置(パターン形成装置)� ��びその露光方法(パターン形成方法)によっ� �マスクの回路パターンをウエハに転写する� �次に、ステップ217(現像ステップ)においては 露光されたウエハを現像し、ステップ218(エ� �チングステップ)において、レジストが残存� ��ている部分以外の部分の露出部材をエッチ� ��グにより取り去る。そして、ステップ219(レ ジスト除去ステップ)において、エッチング� �済んで不要となったレジストを取り除く。

 これらの前処理工程と後処理工程とを繰� ��返し行うことによって、ウエハ上に多重に� ��路パターンが形成される。

 以上説明した本実施形態のデバイス製造� ��法を用いれば、露光工程(ステップ216)にお� �て上記実施形態の露光装置(パターン形成装� ��)及びその露光方法(パターン形成方法)が用� ��られるので、重ね合せ精度を高く維持しつ� ��、高スループットな露光を行うことができ� ��。従って、微細パターンが形成された高集� ��度のマイクロデバイスの生産性を向上する� ��とができる。