CN101385120B - 测定装置及方法、处理装置及方法、图案形成装置及方法、曝光装置及方法、以及元件制造方法 - Google Patents

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Abstract

可通过测量值的短期稳定性良好的编码器系统(39X1，39X2，39Y1，39Y2，62B，62D，62A，62D)来在不受空气晃动等的影响的情况下以高精度测量移动体(WTB)在平面内的位置信息，且能通过面位置测量系统(74，76)来在不受空气晃动的影响的情况下以高精度测量移动体在与XY平面正交的Z轴方向的位置信息。此时，由于编码器系统及面位置测量系统的两者均可直接测量移动体上面，因此能简易且直接地控制移动体的位置。

Description

测定装置及方法、处理装置及方法、图案形成装置及方法、曝光装置及方法、以及元件制造方法
技术领域
本发明涉及测定装置及方法、处理装置及方法、图案形成装置及方法、曝光装置及方法、以及元件制造方法，更详细地来说，是关于测定在平面内移动的移动体的位置信息的测定装置及测定方法、对在平面内移动的移动体上所装载的物体进行既定处理的处理装置及处理方法、具备该测定装置或该处理装置的图案形成装置、以及包含该测定方法的图案形成方法、透过光学系统用能量束使物体曝光的曝光装置及曝光方法、以及使用该测定方法、该处理方法、曝光装置及曝光方法中任一项的元件制造方法。
背景技术
以往，在制造半导体元件(集成电路等)、液晶表示元件等的电子元件(微型元件)的光刻工序中，主要是使用步进重复方式的缩小投影曝光装置(所谓步进器)、步进扫描方式的投影曝光装置(所谓扫描步进机(亦称扫描机))等。
然而，作为被曝光基板的晶圆的表面，例如会因起伏等而使晶圆并不一定为平坦。因此，特别是在使用扫描机等的扫描型曝光装置来将标线片图案以扫描曝光方式转印至晶圆上某照射区域时，是使用多点焦点位置检测系统(以下亦称“多点AF系统”)等，来检测设定于曝光区域内的复数个检测点中晶圆表面在投影光学系统的光轴方向的位置信息(聚焦信息)，并根据该检测结果控制保持晶圆的平台或载台在光轴方向的位置及倾斜，以使晶圆表面在曝光区域内恒与投影光学系统的像面(成为像面的焦深的范围内)一致，即进行所谓聚焦调平控制(例如参照专利文献1)。
另一方面，步进机或扫描机等，随着集成电路的微细化使所使用的曝光用光波长逐年缩短，且投影光学系统的数值孔径亦逐渐增大(大NA化)，由此来谋求分辨率的提升。另一方面，由于曝光用光的短波长化及投影光学系统的大NA化导致焦深非常狭窄，因而有可能使曝光动作时的聚焦裕度不足。因此最近有一种利用液浸法的曝光装置受到瞩目，该液浸法是在实质上缩短曝光波长，且在实质上使焦深比在空气中大(宽)的方法(参照专利文献2)。
然而，此种利用液浸法的曝光装置，或者其它投影光学系统下端面与晶圆间的距离(作业距离)较狭小的曝光装置，是难以将上述多点AF系统配至于投影光学系统附近。另一方面，为了实现高精度的曝光，不但须要求曝光装置要能实现高精度的晶圆面位置控制，亦须要求高产能。
此外，步进机或扫描机等，一般是使用高分辨率的激光干涉仪来测量用于保持被曝光基板(例如晶圆)的载台的位置。然而，因用于测量载台位置的激光干涉仪的光束光路长有时亦有数百毫米以上，且随着半导体元件的高集成化的图案的微细化，使得载台的位置控制开始被要求需要更高精度，因此目前，已无法忽视在激光干涉仪的光束光路上因环境气氛的温度晃动(空气晃动)而造成测量值的短期变动现象。
【专利文献1】日本特开平6-283403号公报
【专利文献2】国际公开第2004/053955号小册子
发明内容
本发明是有鉴于上述情形而完成，其第1观点为一种测定装置，测定在既定平面内移动的移动体的位置信息，其特征在于，具备：编码器系统，包含设于该移动体的复数个光栅，以及分别对该复数个光栅照射光、并个别地接收来自各光栅的反射光的复数个读头，以测量该移动体在该平面内的位置信息；以及面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，该面位置传感器从与该平面正交的方向将光照射于该移动体，并接收其反射光来测量该光的照射点中该移动体表面在与该平面正交的方向的位置信息，以测量该移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息。
由此，由测量值的短期稳定性良好的编码器系统来在不受空气晃动等的影响的情况下以高精度测量移动体在平面内的位置信息，且能由面位置测量系统来在不受空气晃动的影响的情况下以高精度测量移动体在与平面正交的方向的位置信息。此时，由于编码器系统及面位置测量系统的两者均可直接测量移动体的面，因此能简易且直接地控制移动体的位置。
本发明的第2观点为一种图案形成装置(第1图案形成装置)，在物体上形成图案，其特征在于，具备：在该移动体上装载物体的本发明的测定装置；以及用于生成该图案的图案生成装置。
由此，由于能以测定装置高精度控制装载物体的移动体、进一步而言为移动体上的物体在平面内的位置及面位置，因此几乎不会产生因平面内的位置控制误差及面位置控制误差所导致的图案形成不良，而能在物体上高精度地形成图案。
本发明的第3观点为一种处理装置，是对在既定平面内移动的移动体所装载的物体进行既定处理，其特征在于，具备：面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，该面位置传感器从与该平面正交的方向将光照射于该移动体，并接收其反射光来测量该光的照射点中该移动体表面在与该平面正交的方向的位置信息，以测量该移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息；面位置检测装置，是通过分别对装载于该移动体上的该物体照射检测光束并接收该检测光束的反射光，来检测该物体表面在复数个检测点的面位置信息；以及控制装置，使该面位置测量系统与该面位置检测装置成为同时作动的状态，并将由该同时作动而得的该面位置检测装置在该复数个检测点的检测结果，换算成以由该同时作动而得的该面位置测量系统的测量结果为基准的数据。
此处的「成为同时作动的状态」，并不限于同时启动面位置测量系统与前述面位置检测装置的情形，亦包含在时间上前后启动两者的情形，简单来说，是指两者最终会成为同时作动的状态。
由此，是通过控制装置使面位置测量系统与面位置检测装置成为同时作动的状态，并将通过该同时作动而得的该面位置检测装置在该复数个检测点的检测结果，换算成以通过该同时作动而得的该面位置测量系统的测量结果为基准的数据。因此，通过预先取得此换算数据，在其后仅需通过面位置测量系统测量移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息，即能在不取得物体表面的面位置信息的情况下控制物体上面的面位置。本发明，非常适合用于前述的作业距离狭窄的曝光装置等。
本发明的第4观点观为一种图案形成装置(第2图案形成装置)，在对象物体上形成图案，其特征在于，具备：在该移动体上装载该对象物体的本发明的处理装置；以及用于生成该图案的图案生成装置。
由此，由于能以处理装置高精度控制装载对象物体的移动体、进一步而言为移动体上的对象物体的面位置，因此几乎不会产生因面位置控制误差所导致的图案形成不良，而能在物体上高精度地形成图案。
本发明的第5观点为一种图案形成装置(第3图案形成装置)，经由光学系统在物体上形成图案，其特征在于，具备：移动体，是供装载该物体，并在保持该物体的状态下在包含第1轴及交叉于第1轴的第2轴的平面内移动，且配置有其一面具有以与第1轴平行的方向为周期方向的格子的第1光栅，以及具有以与第2轴平行的方向为周期方向的格子的第2光栅；编码器系统，包含：第1编码器，具有在正交于该第1轴的方向中位置相异的复数个第1读头，通过与该第1光栅对向的读头来测量该移动体在平行于该第1轴的方向的位置信息；以及第2轴编码器，具有在正交于该第2轴的方向中位置相异的复数个第2读头，通过与该第2光栅对向的读头来测量该移动体在该第2轴方向的位置信息；面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，该面位置传感器从与该平面正交的方向将光照射于该移动体，并接收其反射光来测量该光的照射点中该移动体表面在与该平面正交的方向的位置信息，以测量该移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息；面位置检测装置，其具有与该复数个第1读头的排列平行、沿与该第1轴正交的方向的直线相距既定间隔设定的复数个检测点，通过分别对设定于对象物体上的该复数个检测点照射检测光束并个别接收该检测光束反射自该对象物体的反射光，来检测该对象物体表面在该复数个检测点的面位置信息；以及调整装置，是以该面位置传感器所检测的该移动体在与该第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，使用该面位置检测装置的检测值来测量该物体表面的面位置信息，在形成图案时，以用于测量该移动体在与该第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息的两个面位置传感器所测量的面位置信息为基准，并根据该所测量的面位置信息，来调整该物体在该光学系统的光轴方向及相对正交于该光轴的面的倾斜方向的位置，该面位置传感器，是在该面位置检测装置的复数个检测点中、位于两端部附近的两个检测点各自附近，是以在与该第1轴平行的方向的轴上和该特定面位置传感器的配置对应的配置各至少配置有一个该面位置传感器。
由此，由测量值的短期稳定性良好的编码器系统来在不受空气晃动等的影响的情况下以高精度测量移动体在平面内的位置信息，且能通过面位置测量系统来在不受空气晃动的影响的情况下以高精度测量移动体在与平面正交的方向的位置。且进一步地，通过调整装置，例如在图案形成前，以移动体在与第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，使用面位置检测装置的检测值来测量物体表面的面位置信息，且在形成图案时，亦能以移动体在与第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，调整物体在光学系统的光轴方向及在相对与该光轴正交的面的倾斜方向的位置。因此，不论在图案形成前是否已测量物体的面位置信息，在实际形成图案时，亦能以高精度进行物体的面位置信息控制。
本发明的第6观点为一种曝光装置(第1曝光装置)，经由光学系统以能量束使物体曝光，其特征在于，具备：移动体，其在与该光学系统对向的表面一部分设有该物体的装载区域，可在既定平面内在第1及第2方向移动；以及测量装置，具有复数个在该第1及第2方向的至少一方向中检测点各自位置不同的传感器，可在该复数个检测点测量该移动体表面在与该平面正交的第3方向的位置信息。
由此，能在不大受空气晃动的影响的情况下，通过测量装置以高精度测量移动体表面在与平面正交的第3方向的位置信息。
本发明的第7观点为一种曝光装置(第2曝光装置)，经由光学系统以能量束使物体曝光，其特征在于，具备：移动体，是可保持该物体来在既定平面内在第1及第2方向移动；以及测量装置，包含：第1检测系统，具有复数个在该第1及第2方向的至少一方向中检测点位置不同的传感器，能以该各检测点测量该移动体表面在与该平面正交的第3方向的位置信息；以及第2检测系统，与该第1检测系统相异，测量保持在该移动体上的该物体在该第3方向的位置信息。
由此，能使用第1检测系统与第2检测系统来取得移动体表面在与平面正交的第3方向的位置信息、保持于移动体的物体在该第3方向的位置信息。并通过利用此取得的位置信息的关系，其后仅由第1检测系统来测量移动体在第3方向及相对平面的倾斜方向的位置信息，即可在不取得物体表面的面位置信息的情况下控制物体的面位置。
本发明的第8观点为一种元件制造方法，其特征在于，包含：使用本发明的第1、第2曝光装置的任一者来使物体曝光的步骤；以及使该已曝光的物体显影的步骤。
本发明的第9观点为一种测定方法，测定在平面内移动的移动体的位置信息，其特征在于，包含：第1步骤，是使用编码器系统来测量该移动体在该平面内的位置信息，该编码器系统包含设于该移动体的复数个光栅、以及分别对该复数个光栅照射光并个别接收来自各光栅的反射光的复数个读头；以及第2步骤，是使用面位置测量系统来测量该移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息，该面位置测量系统包含复数个面位置传感器，该复数个面位置传感器从与该平面正交的方向将光照射于该移动体，并接收其反射光来测量该光的照射点中该移动体表面在与该平面正交的方向的位置信息。
由此，由测量值的短期稳定性良好的编码器系统来在不受空气晃动等的影响的情况下以高精度测量移动体在平面内的位置信息，且能使用面位置测量系统来在不受空气晃动的影响的情况下以高精度测量移动体在与平面正交的方向的位置信息。此时，由于编码器系统及面位置测量系统的两者均可直接测量移动体的上面，因此能简易且直接地控制移动体的位置。
本发明的第10观点为一种图案形成方法，其特征在于，包含：一种图案形成方法，其特征在于，包含：在将物体装载于该移动体上的状态下，使用本发明的测定方法来测定该移动体的位置信息的步骤；以及照射能量束以将图案形成于该物体上的步骤。
由此，由于能以本发明的测定方法高精度控制装载物体的移动体、进一步而言是该移动体上的物体在平面内的位置及面位置，因此几乎不会产生因平面内的位置控制误差及面位置控制误差所导致的图案形成不良，而能在物体上高精度地形成图案。
本发明的第11观点为一种元件制造方法，其特征在于，包含：通过本发明的图案形成方法来将图案形成于物体上的步骤；以及对形成有图案的该物体进行处理的步骤。
本发明的第12观点为一种处理方法，对在平面内移动的移动体所装载的物体进行既定处理，其特征在于，包含：第1步骤，是使面位置测量系统与面位置检测装置成为同时作动的状态，面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，该面位置传感器是从与该平面正交的方向将光照射于该移动体，并接收其反射光来测量该光的照射点中该移动体表面在与该平面正交的方向的位置信息，以测量该移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息；该面位置检测装置，是对装载于该移动体上的该物体照射检测光束并接收该检测光束的反射光，以检测该物体表面在复数个检测点的面位置信息；第2步骤，是将通过该第1步骤的该同时作动而得的该面位置检测装置在该复数个检测点的检测结果，换算成以通过该同时作动而得的该面位置测量系统的测量结果为基准的数据。
由此，是使面位置测量系统与面位置检测装置同时作动(第1步骤)，并将通过该同时作动而得的该面位置检测装置在该复数个检测点的检测结果，换算成以通过该同时作动而得的该面位置测量系统的测量结果为基准的数据(第2步骤)。因此，通过预先取得此换算数据，在其后仅需通过面位置测量系统测量移动体在与该平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息，即能在不取得物体表面的面位置信息的情况下控制物体的面的面位置。本发明，非常适合用于前述的作业距离狭窄的曝光装置等。
本发明的第13观点为一种元件制造方法，其特征在于，包含：通过使该既定处理包含用于将图案形成于该物体上的处理的本发明处理方法，来将图案形成于物体上的步骤；以及对形成有图案的该物体进行处理的步骤。
本发明的14观点为一种曝光方法(第1曝光方法)，经由光学系统以能量束来使物体曝光，其特征在于，包含：将该物体装载于，于与该光学系统对向的表面一部分设有该物体的装载区域、可在既定平面内移动于第1及第2方向的移动体的步骤；以测量装置测量该移动体表面在与该平面正交的第3方向的位置信息的步骤，该测量装置具有复数个在该第1及第2方向的至少一方向中检测点位置分别不同的传感器。
由此，能在不大受空气晃动的影响的情况下，通过测量装置以高精度测量移动体表面在与平面正交的第3方向的位置信息。
本发明的第15观点为一种曝光方法(第2曝光方法)，经由光学系统以能量束使物体曝光，其特征在于，包含：装载步骤，将该物体装载于可在既定平面内移动于第1及第2方向的移动体上；以及测量步骤，是使用测量装置来测量该移动体表面及该物体在该第3方向的位置信息，该测量装置，包含：第1检测系统，具有复数个在该第1及第2方向的至少一方向中检测点位置不同的传感器，能以该各检测点测量该移动体表面在与该平面正交的第3方向的位置信息；以及第2检测系统，是与该第1检测系统相异，用于测量保持于该移动体的该物体在该第3方向的位置信息。
由此，能在第2步骤中，使用包含第1检测系统与第2检测系统的测量装置，来测量移动体表面在与平面正交的第3方向的位置信息、以及保持于移动体的物体在第3方向的位置信息，并测量这些位置信息的关是。
本发明的第16观点为一种元件制造方法，其特征在于，包含：使用本发明的第1、第2曝光方法的任一者来使物体曝光的步骤；以及使该已曝光的物体显影的步骤。
附图说明
图1是表示一实施形态的曝光装置的概略构成图。
图2是表示图1的载台装置的俯视图。
图3是表示图1的曝光装置所具备的各种测量装置(编码器、对准系统、多点AF系统、Z传感器等)配置的俯视图。
图4(A)是表示晶圆载台的俯视图，图4(B)是表示晶圆载台WST的一部分截面的概略侧视图。
图5(A)是表示测量载台的俯视图，图5(B)，是表示测量载台的一部分截面的概略侧视图。
图6是表示X轴固定件80，81在图2中的+X侧端部附近的立体图。
图7(A)～图7(D)是用于说明制动器机构的作用的图。
图8，是表示一实施形态的曝光装置的控制系统主要构成的框图。
图9(A)及图9(B)是用于说明分别包含配置成数组状的复数个读头的复数个编码器对晶圆台在XY平面内的位置测量及读头间的测量值的接管。
图10(A)是表示编码器构成例的图，图10(B)是表示使用沿格子RG的周期方向延伸较长的截面形状的激光束LB来作为检测光的情形。
图11是用于说明一实施形态的曝光装置进行的标尺的格子间距修正及格子变形的修正的图。
图12(A)～图12(C)是用于说明一实施形态的曝光装置进行晶圆对准的图。
图13(A)～图13(C)是用于说明一边使晶圆台WTB(晶圆W)的Z位置变化、一边以复数个对准系统同时检测晶圆上的标记的图。
图14(A)及图14(B)是用于说明第一对准系统的基线测量动作的图。
图15(A)及图15(B)是用于说明在批量前头进行的第二对准系统的基线测量动作的图。
图16是用于说明在每次更换晶圆时进行的第二对准系统的基线检查动作的图。
图17(A)及图17(B)是用于说明第二对准系统的位置调整动作的图。
图18(A)～图18(C)是用于说明一实施形态的曝光装置进行聚焦映像的图。
图19(A)及图19(B)是用于说明一实施形态的曝光装置进行聚焦校正的图。
图20(A)及图20(B)是用于说明一实施形态的曝光装置进行AF传感器间偏置修正的图。
图21(A)及图21(B)是用于说明一实施形态的曝光装置进行导线Z移动修正的图。
图22是表示对晶圆载台上的晶圆进行步进扫描方式的曝光时的状态下晶圆载台及测量载台的状态。
图23是表示在晶圆载台WST侧对晶圆W的曝光已结束的阶段时的晶圆载台及测量载台的状态。
图24是表示曝光结束后，在从晶圆载台与测量载台彼此分离的状态移至两载台彼此接触的状态后不久的两载台的状态。
图25是表示一边保持晶圆台与测量台在Y轴方向的位置关是、一边使测量载台往-Y方向移动且使晶圆载台往卸载位置移动时两载台的状态。
图26是表示测量载台在到达将进行Sec-BCHK(时距)的位置时晶圆载台与测量载台的状态。
图27是与进行Sec-BCHK(时距)同时将晶圆载台从卸载位置移动至装载位置时晶圆载台与测量载台的状态。
图28是表示测量载台往最佳急停待机位置移动、晶圆装载于晶圆台上时晶圆载台与测量载台的状态。
图29是表示测量载台在最佳急停待机位置待机中、晶圆载台往进行Pri-BCHK前半的处理的位置移动时两载台的状态。
图30是使用对准系统AL1，AL22，AL23，来同时检测附设于三个第一对准照射区域的对准标记时晶圆载台与测量载台的状态。
图31是表示进行聚焦校正前半的处理时晶圆载台与测量载台的状态。
图32是使用对准系统AL1，AL21～AL24，来同时检测附设于五个第二对准照射区域的对准标记时晶圆载台与测量载台的状态。
图33是在进行Pri-BCHK后半的处理及聚焦校正后半的处理的至少一者时晶圆载台与测量载台的状态。
图34是使用对准系统AL1，AL21～AL24，来同时检测附设于五个第三对准照射区域的对准标记时晶圆载台与测量载台的状态。
图35，是使用对准系统AL1，AL22，AL23，来同时检测附设于三个第一对准照射区域的对准标记时晶圆载台与测量载台的状态。
图36是表示聚焦映射结束时晶圆载台与测量载台的状态。
图37是用于说明Y读头与Z传感器的配置相异的读头单元的变形例的图。
图38是用于说明Y读头与Z传感器的配置相异的读头单元的另一变形例的图。
图39是用于说明元件制造方法的实施形态的流程图。
图40是用于表示图39的步骤204的具体例的流程图。
符号说明
5                     液体供应装置
6                     液体回收装置
8                     局部液浸装置
10                    照明系统
11                    标线片载台驱动系统
12                    底座
14                    液浸区域
15                    移动镜
16，18                Y轴干涉仪
17a，17b，19a，19b    反射面
20                    主控制装置
28                    板件
28a                   第1憎液区域
28b                   第2憎液区域
28b1                  第1部分区域
28b2                  第2部分区域
30                    测量板
31A                   液体供应管
31B                   液体回收管
32                    喷嘴单元
34A，34B              驱动机构
36                    框体
37，38                格子线
39X1，39X2            X标尺
39Y1，39Y2            Y标尺
40                    镜筒
41A，41B              板状构件
42              安装构件
43A，43C        间隔侦测传感器
43B，43D        撞击侦测传感器
44              受光系统
45              空间像测量装置
46              CD杆
47A，47B        减震器
47A，48B        制动器机构
49A，49B        开闭器
50              载台装置
51A，51B        开口
52              基准光栅
54              支承构件
561～564        臂
581～584        真空垫
601～604        旋转驱动机构
62A～62D        读头单元
64              Y读头
64a             照射系统
64b             光学系统
64c             受光系统
64y1，64y2      Y读头
66              X读头
68              调整装置
70A，70C        Y线性编码器
70B，70D        X线性编码器
70E，70F        Y轴线性编码器
72a～72d        Z传感器
741，1～742，6  Z传感器
761，1～762，6    Z传感器
78                局部空调系统
80，81            X轴固定件
82，84，83，85    Y轴可动件
86，87            Y轴固定件
90a               照射系统
90b               受光系统
91，92            载台本体
94                照度不均传感器
96                空间像测量器
98                波像差测量器
99                传感器群
100               曝光装置
101               开闭传感器
104a，104d        读头部
116               标线片干涉仪
118               干涉仪系统
124               载台驱动系统
126，130          X轴干涉仪
142，143          固定构件
144A，145A        发光部
144B，145B        受光部
191               前端透镜
AF                检测区域
AL1               第一对准系统
AL21～AL24        第二对准系统
AS                照射区域
AX                光轴
CL，LL            中心线
CT                     上下动销
FM                     基准标记
IA                     曝光区域
IAR                    照明区域
IBX1，IBX2，IBY1，IBY2 测距光束
IL                     照明用光
L2a，L2b               透镜
LB                     激光束
LB1，LB2               光束
LD                     半导体激光
LP                     装载位置
Lq                     液体
LH，LV                 直线
M                      光罩
MTB                    测量台
MST                    测量载台
O                      旋转中心
PBS                    偏振分光器
PL                     投影光学系统
PU                     投影单元
R                      标线片
R1a，R1b，R2a，R2b     反射镜
RG                     反射型衍射光栅
RST                    标线片载台
SL                     空间像测量狭缝图案
UP                     卸载位置
W                      晶圆
WP1a，WP1b             λ/4板
WTB                    晶圆台
WST         晶圆载台
具体实施方式
以下，根据图1～图36说明本发明的一实施形态。
图1概略表示一实施形态的曝光装置100的构成。此曝光装置100，是步进扫描方式的扫描型曝光装置、即所谓扫描机。如后述那样，本实施形态中设有投影光学系统PL，以下，将与此投影光学系统PL的光轴AX平行的方向设为Z轴方向、将在与该Z轴方向正交的面内标线片与晶圆相对扫描的方向设为Y轴方向、将与Z轴及Y轴正交的方向设为X轴方向，且将绕X轴、Y轴、及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy、及θz方向。
曝光装置100，包含：照明系统10；标线片载台RST，保持该照明系统10的曝光用照明用光(以下称为“照明光”或“曝光用光”)IL所照明的标线片R；投影单元PU，包含用于使从标线片R射出的照明光IL投射于晶圆W上的投影光学系统PL；载台装置50，具有晶圆载台WST及测量载台MST；以及上述装置的控制系统等。在晶圆载台WST上装载有晶圆W。
照明系统10，例如特开2001-313250号公号(对应美国专利申请公开第2003/0025890号说明书)等公开的那样，其包含光源、具有包含光学积分器等的照度均一化光学系统、标线片遮帘等(均未图标)的照明光学系统。该照明系统10，是籍由照明光(曝光用光)IL，以大致均一的照度来照明被标线片遮帘(屏蔽系统)规定的标线片R上的狭缝状照明区域IAR。此处，作为一例，是使用ArF准分子激光(波长193nm)来作为照明光IL。此外，作为光学积分器，是可使用例如复眼透镜、棒状积分器(内面反射型积分器)或衍射光学元件等。
在前述标线片载台RTS上，例如通过真空吸附而固定有标线片R，该标线片R是在其图案面(图1的下面)上形成有电路图案等的。标线片载台RST，能通过例如包含线性马达等的标线片载台驱动系统11(在图1未图示、参照图8)而在XY平面内微幅驱动，且能以指定的扫描速度沿扫描方向(指图1的纸面内左右方向的Y轴方向)驱动。标线片载台RST在移动面内的位置(包含θz方向的旋转信息)，是通过标线片激光干涉仪(以下称为“标线片干涉仪”)116，经由移动镜15(实际上，是设有具有与Y轴方向正交的反射面的Y移动镜(或后向反射器)、以及具有与X轴方向正交的反射面的X移动镜)例如以0.5～1nm左右的分辨率持续检测。标线片干涉仪116的测量值传送至主控制装置20(图1未图示，参照图8)，主控制装置20，根据标线片干涉仪116的测量值算出标线片载台RST在X轴方向、Y轴方向及θz方向的位置，且根据该计算结果控制标线片载台驱动系统11，由此控制标线片载台RST的位置(及速度)。此外，亦可对标线片载台RST的端面进行镜面加工来形成反射面(相当于移动镜15的反射面)，以代替移动镜15。此外，激光干涉仪116亦可测量标线片载台RST在Z轴、θx及θy方向的至少一个的位置信息。投影单元PU配置于标线片载台RST的图1下方。投影单元PU，包含：镜筒40和投影光学系统PL，该投影光学系统PL具有由以既定位置关系保持于该镜筒40内的复数个光学元件。作为投影光学系统PL，例如使用沿与Z轴方向平行的光轴AX排列的复数个透镜(透镜元件)所构成的折射光学系统。投影光学系统PL，例如是两侧远心且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍、或1/8倍等)。由此，当以来自照明系统10的照明光IL来照明照明区域IAR时，利用通过投影光学系统PL的第1面(物体面)与其图案面大致配置成一致的标线片R的照明光IL，使该照明区域IAR内的标线片R的电路图案缩小像(电路图案的一部分缩小像)经由投影光学系统PL(投影单元PU)形成于区域(以下亦称为“曝光区域”)IA。该区域IA与形成于其第2面(像面)侧、表面涂布有光阻(感光剂)的晶圆W上的前述照明区域IAR共轭。此处，投影单元PU经由防振机构搭载于以三只支柱支承的镜筒固定座(未图示)，但例如亦可如国际公开第2006/038952号小册子所公开的那样，将投影单元PU悬吊支承于配置在投影单元PU上方的未图示的主框架构件、或悬吊支承于配置标线片载台RST的底座构件等。此外，本实施形态的曝光装置100，由于进行适用了液浸法的曝光，因此会随着投影光学系统PL的数值孔径NA在实质上增大使标线片侧的孔径变大。如此，仅以透镜构成的折射光学系统，难以满足珀兹伐条件(Petzval Condition)，而使投影光学系统趋向大型。为避免此投影光学系统的大型化，亦可使用包含反射镜与透镜的反射折射系统(catadi optric系统)。此外，在晶圆W上可不仅形成感光层，也可形成例如用于保护晶圆或感光层的保护膜(顶层涂布膜)等。
此外，本实施形态的曝光装置100，由于进行适用了液浸法的曝光，因此，以包围用于保持构成投影光学系统PL的最靠像面侧(晶圆W侧)的光学元件、此处为透镜(以下亦称“前端透镜”)191的镜筒40的下端部周围的方式设有构成局部液浸装置8一部分的喷嘴单元32。本实施形态中，如图1所示，喷嘴单元32的下端面与前端透镜191的下端面设定成大致在同一平面内。此外，喷嘴单元32，具备液体Lq的供应口及回收口，与晶圆W对向配置且设有回收口的下面，以及分别与液体供应管31A及液体回收管31B连接的供应流路及回收流路。如图3所示，液体供应管31A与液体回收管31B，在俯视时(从上方观看)是相对X轴方向及Y轴方向倾斜45°，相对通过投影光学系统PL的光轴AX的Y轴方向的直线LV对称配置。
液体供应管31A，连接有其一端连接于液体供应装置5(图1中未图示、参照图8)的未图示的供应管的另一端，在液体回收管31B，连接有其一端连接于液体回收装置6(图1中未图示、参照图8)的未图示回收管的另一端。
液体供应装置5包含液体槽、加压泵、温度控制装置、以及用于控制液体对液体供应管31A的供应及停止的阀等。该阀最好使用例如不仅可进行液体的供应及停止、还能调整流量的流量控制阀。前述温度控制装置将液体槽内的液体温度调整至例如与收纳有曝光装置的处理室(未图示)内的温度同样程度。此外，供应液体的槽、加压泵、温度控制装置、阀等不需要都有曝光装置100，也能由至少一部分设有曝光装置100的工厂内的设备来代替。
液体回收装置6包含液体的槽及吸引泵、以及经由液体回收管31B控制液体的回收及停止的阀等。该阀最好与液体供应装置5的阀相同地使用流量控制阀。此外，回收液体的槽、吸引泵、阀等不需要都有曝光装置100，也能由至少一部分设有曝光装置100的工厂内的设备来代替。
本实施形态中，作为上述液体，使用可使ArF准分子激光(波长193nm的光)透射的纯水(以下除特别必要情况外，仅记述为“水”)。纯水，具有在半导体制造工厂等能容易地大量获得且对晶圆上的光阻及光学透镜等无不良影响的优点。
水对ArF准分子激光的折射率n为大致1.44。在该水中，照明光IL的波长缩短至193nm×1/n＝约134nm。
液体供应装置5及液体回收装置6分别具备控制器，各控制器由主控制装置20控制(参照图8)。液体供应装置5的控制器根据来自主控制器20的指令，以既定开度开启连接于液体供应管31A的阀，经由液体供应管31A、供应流路、以及供应口将水供应至前端透镜191与晶圆W之间。此外，此时，液体回收装置6的控制器根据来自主控制器20的指令，以既定开度开启连结于液体回收管31B的阀，经由回收口、回收流路、以及液体回收管31B，从前端透镜191与晶圆W之间将水回收至液体回收装置6(液体槽)的内部。此时，主控制装置20，对液体供应装置5的控制器、液体回收装置6的控制器发出指令，以使供应至前端透镜191与晶圆W间的水量与回收的水量恒相等。据此，使前端透镜191与晶圆W间的液体(水)Lq(参照图1)保持一定量。此时，保持于前端透镜191与晶圆W之间的液体(水)Lq是持续更换。
从上述说明可清楚得知，本实施形态的局部液浸装置8包含喷嘴单元32、液体供应装置5、液体回收装置6、液体供应管31A及液体回收管31B等。此外，局部液浸装置8的一部分、例如至少喷嘴单元32，亦可悬吊支承在用于保持投影单元PU的主框架(包含前述的镜筒固定座)上，或亦可设于与主框架不同的框架构件上。或者，当如前所述地悬吊支承投影单元PU时，虽亦可将投影单元PU与喷嘴单元32一体悬吊支承，但本实施形态中，将喷嘴单元32设于与投影单元PU独立悬吊支承的测量框架上。此情况下，亦可不悬吊支承投影单元PU。
此外，即使测量载台MST位于投影单元PU下方时，亦能与上述同样地将水充满于后述测量台与前端透镜191之间。
此外，上述说明中，作为一例，虽分别设有各一个液体供应管(喷嘴)与液体回收管(喷嘴)，但并不限于此，只要在考虑与周围构件的关系下也能进行配置的话，亦可采用例如国际公开第99/49504号小册子所公开的具有多数个喷嘴的构成。简单来说，只要是能将液体供应至构成投影光学系统PL最下端的光学构件(前端透镜)191与晶圆W之间的构成，该构成可为任意者。例如，本实施形态的曝光装置，亦能适用在公开于国际公开第2004/053955号小册子的液浸机构或欧洲专利公开第1420298号公报的液浸机构等。
回到图1，载台装置50，具备：配置于底座12上方的晶圆载台WST及测量载台MST；干涉仪系统118(参照图8)，其包含测量这些载台WST、MST的位置信息的Y轴干涉仪16、18；后述的编码器系统，其在曝光时等用于测量晶圆载台WST的位置信息；以及载台驱动系统124(参照图8)，其驱动载台WST、MST等。
在晶圆载台WST、测量载台MST各自的底面的复数处，设有未图示的非接触轴承、例如真空预压型空气静压轴承(以下称为“空气垫”)，通过从这些空气垫往底座12的上面喷出的加压空气的静压，使晶圆载台WST、测量载台MST透过数微米程度的间隙以非接触方式支承于底座12的上方。此外，载台WST、MST，能够通过载台驱动系统124，沿Y轴方向(图1的纸面内左右方向)及X轴方向(图1的纸面正交方向)独立地在二维方向上被驱动。
进一步详述，如图2的俯视图所示，在地面上，在Y轴方向延伸的一对Y轴固定件86，87隔着底座12分别配置于X轴方向的一侧与另一侧。Y轴固定件86，87例如由内装有永久磁石群的磁极单元构成，该永久磁石群由沿Y轴方向以既定间隔且交互配置的复数组N极磁石与S极磁石构成。在Y轴固定件86，87，各两个的Y轴可动件82，84及83，85是设置成分别以非接触方式卡合的状态。即，合计四个的Y轴可动件82，84，83，85呈插入于XZ截面为U字状的Y轴固定件86或87的内部空间的状态，分别经由未图示的空气垫例如透过数微米程度的间隙来以非接触方式支承于所对应的Y轴固定件86或87。各Y轴可动件82，84，83，85，例如由内装有沿Y轴方向相距既定间隔配置的电枢线圈的电枢元件单元构成。即，本实施形态中，通过电枢元件单元所构成的Y轴可动件82，84与磁极单元所构成的Y轴固定件86，来分别构成移动线圈型的Y轴线性马达。同样地，通过Y轴可动件83，85与Y轴固定件87，分别构成移动线圈型的Y轴线性马达。以下，将上述四个Y轴线性马达分别使用与各可动件82，84，83，85相同的符号来适当称为Y轴线性马达82、Y轴线性马达84、Y轴线性马达83及Y轴线性马达85。
上述四个Y轴线性马达中，两个Y轴线性马达82，83的可动件82，83，分别固定于在X轴方向延伸的X轴固定件80长边方向的一端与另一端。此外，剩余的两个Y轴线性马达84，85的可动件84，85，是固定于在X轴方向延伸的X轴固定件81的一端与另一端。据此，X轴固定件80，81，可通过各一对的Y轴线性马达82，83，84，85分别沿Y轴被驱动。
各X轴固定件80，81，例如由分别内装有沿X轴方向相距既定间隔配置的电枢线圈的电枢元件单元所构成。
一侧的X轴固定件81，设置成插入形成于构成晶圆载台WST一部分的载台本体91(图2中未图示，参照图1)上的未图示的开口的状态。在该载台本体91的上述开口内部例如设有具永久磁石群的磁极单元，该永久磁石群是由沿X轴方向以既定间隔且交互配置的复数组N极磁石与S极磁石构成。由该磁极单元与X轴固定件81来构成用于在X轴方向驱动载台本体91的动磁型X轴线性马达。同样地，另一X轴固定件80设置成插入形成于构成测量载台MST的载台本体92上的开口的状态。在该载台本体92的上述开口内部设有与晶圆载台WST侧(载台本体91侧)同样的磁极单元。由该磁极单元与X轴固定件80构成在X轴方向驱动测量载台MST的动磁型的X轴线性马达。
本实施形态中，构成载台驱动系统124的上述各线性马达由图8所示的主控制装置20控制。此外，各线性马达，并不限定于动磁型或移动线圈型的任一方，可以视需要来适当选择。
此外，籍由稍微改变一对Y轴线性马达84，85各自产生的推力，能控制晶圆载台WST的偏转(θz方向的旋转)。此外，籍由稍微改变一对Y轴线性马达82，83各自产生的推力，能控制测量载台MST的偏转。
晶圆载台WST，包含：前述的载台本体91和晶圆台WTB，该晶圆台WTB经由未图示的Z调平机构(例如音圈马达等)装载于该载台本体91上，可相对载台本体91微幅驱动于Z轴方向、θx方向、以及θy方向。此外，图8中，是将上述各线性马达与Z调平机构一起表示为载台驱动系统124。
在晶圆台WTB上设有通过真空吸附等来保持晶圆W的晶圆保持具(未图示)。晶圆保持具虽可与晶圆台WTB形成为一体，但本实施形态中晶圆保持具与晶圆台WTB分别构成，通过例如真空吸附等将晶圆保持具固定于晶圆台WTB的凹部内。此外，在晶圆台WTB的上面设有板件(憎液板)28，该板件具有进行过相对液体Lq的憎液化处理的表面，该表面与装载于晶圆保持具上的晶圆表面大致处于同一平面内，且该板件的外形(轮廓)为矩形且于其中央部形成有较晶圆保持具(晶圆的装载区域)大一圈的圆形开口。板件28，是由低热膨胀率的材料、例如玻璃或陶瓷(首德公司的Zerodur(商品名))、Al2O3或TiC等)构成，在其表面例如由氟树脂材料、聚四氟乙烯(特氟龙(注册商标))等氟系树脂材料、丙烯酸系树脂材料或硅系树脂材料等来形成憎液膜。进一步，如图4(A)的晶圆台WTB(晶圆载台WST)的俯视图所示，板件28具有用于包围圆形开口的外形(轮廓)为矩形的第1憎液区域28a、以及配置于第1憎液区域28a周围的矩形框状(环状)的第2憎液区域28b。第1憎液区域28a，例如在进行曝光动作时，形成有从晶圆表面超出的液浸区域14的至少一部分，第2憎液区域28b，形成有后述编码器系统用的标尺。此外，板件28的表面的至少一部分亦可不与晶圆表面在同一平面内，即也可是相异的高度。此外，板件28虽可是单一板件，但在本实施形态中为复数个板件，例如组合分别与第1及第2憎液区域28a，28b对应的第1及第2憎液板来构成。本实施形态中，由于如前所述是使用纯水来作为液体Lq，因此以下将第1及第2憎液区域28a，28b亦称为第1及第2憎水板28a，28b。
此情形下，与曝光用光IL会照射于内侧的第1憎水板28a相对地，曝光用光IL几乎不会照射到外侧的第2憎水板28b。考虑到此点，本实施形态中是在第1憎水板28a表面形成有第1憎水区域，该第1憎水区域被施以对曝光用光IL(此时为真空紫外区的光)有充分的耐性的憎水涂布膜，而在第2憎水板28b表面则形成第2憎水区域，该第2憎水区域被施以对曝光用光IL的耐性较第1憎水区域差的憎水涂布膜。由于一般而言，并不容易对玻璃板施以对曝光用光IL(此时为真空紫外区的光)有充分的耐性的憎水涂布膜，因此若如上述那样将第1憎水板28a与其周围的第2憎水板28b分离成两个部分可更具效果。此外，并不限于此，还可对同一板件的上面施加对曝光用光IL的耐性相异的两种憎水涂布膜，以形成第1憎水区域及第2憎水区域。此外，第1及第2憎水区域的憎水涂布膜的种类亦可相同。例如也可在同一板件上仅形成一个憎水区域。
此外，由图4(A)可清楚得知，在第1憎水板28a的+Y侧端部的X轴方向的中央部形成有长方形缺口，在此缺口与第2憎水板28b所包围的长方形空间内部(缺口内部)埋入有测量板30。在此测量板30的长边方向中央(晶圆台WTB的中心线LL上)形成基准标记FM，在该基准标记的X轴方向一侧与另一侧，形成有相对基准标记中心对称配置的一对空间像测量狭缝图案(狭缝状测量用图案)SL。各空间像测量狭缝图案SL，例如是使用具有沿Y轴方向与X轴方向的边的L字状的狭缝图案，或分别沿X轴方向及Y轴方向延伸的两个直线状的狭缝图案等。
此外，如图4(B)所示，收纳有光学系统(包含物镜、反射镜、中继透镜等)的L字状的框体36，以从晶圆台WTB贯通载台本体91内部一部分的状态，一部分埋入的状态安装在上述各空间像测量狭缝图案SL下方的晶圆载台WST内部。虽省略图示，但框体36是与上述一对空间像测量狭缝图案SL对应设置有一对。
上述框体36内部的光学系统，将透射过空间像测量狭缝图案SL的照明光IL沿L字状路径导引，并朝向-Y方向射出。此外，以下为了方便说明，使用与框体36相同的符号将上述框体36内部的光学系统记述为送光系统36。
再者，在第2憎水板28b的上面，沿其四边各以既定间距直接形成有多数个格子线。进一步详细地说，在第2憎水板28b的X轴方向一侧与另一侧(图4(A)中的左右两侧)的区域分别形成有Y标尺39Y1，39Y2，此Y标尺39Y1，39Y2，例如是以X轴方向为长边方向的格子线38以既定间距沿平行于Y轴的方向(Y轴方向)而形成的、以Y轴方向为周期方向的反射型光栅(例如衍射光栅)所构成。
同样地，在第2憎水板28b的Y轴方向一侧与另一侧(图4(A)中的上下两侧)的区域分别形成有X标尺39X1，39X2，此X标尺39X1，39X2，例如是以Y轴方向为长边方向的格子线37以既定间距沿平行于X轴的方向(X轴方向)而形成的、以X轴方向为周期方向的反射型光栅(例如衍射光栅)所构成。上述各标尺，例如通过全息摄影等在第2憎水板28b表面作成反射型衍射光栅RG(图10(A))。此时，在各标尺上以既定间隔(间距)而刻出由窄狭缝或槽等构成的光栅来作为标度。用于各标尺的衍射光栅的种类并不限定，不仅能以机械方式形成槽等，例如也可是将干涉纹烧结于感光性树脂来加以作成。不过，各标尺，例如是以138nm～4μm间的间距(例如1μm间距)将上述衍射光栅的标度刻于薄板状的玻璃上来作成。这些标尺被前述憎液膜(憎水膜)覆盖。此外，图4(A)中为了方便表示，将光栅的间距图示成较实际间距大许多。此点在其它的图中亦相同。
如上所述，在本实施形态中，由于将第2憎水板28b本身构成标尺，因此使用低热膨胀的玻璃板来作为第2憎水板28b。然而并不限于此，亦可将形成有光栅的低热膨胀的玻璃板等所构成的标尺构件，由例如板簧(或真空吸附)等固定于晶圆台WTB的上面，以避免其产生局部性的伸缩，此时，亦可将在整个表面上施有同一憎水涂布膜的憎水板替代板件28使用。或者，亦可以低热膨胀率的材料来形成晶圆台WTB，此情形下，一对Y标尺与一对X标尺亦可直接形成于该晶圆台WTB的上面。
晶圆台WTB的-Y端面，-X端面，是分别施以镜面加工而形成为图2所示的反射面17a，反射面17b。干涉仪系统118(参照图8)的Y轴干涉仪16及X轴干涉仪126(图1中X轴干涉仪126未图示，参照图2)，是分别对这些反射面17a，17b投射干涉仪光束(测距光束)，并通过接收各自的反射光，测量各反射面从基准位置(一般是在投影单元PU侧面配置固定反射镜，再以该处为基准面)的位移、即晶圆载台WST在XY平面内的位置信息，并将该测量值供应至主控制装置120。本实施形态中，作为Y轴干涉仪16及X轴干涉仪126，均使用具有复数个光轴的多轴干涉仪，主控制装置120，不但能根据这些Y轴干涉仪16及X轴干涉仪126的测量值来测量晶圆台WTB的X，Y位置，亦能测量θx方向的旋转信息(即纵摇)、θy方向的旋转信息(即横摇)、以及θz方向的旋转信息(即偏摇)。本实施形态中，晶圆载台WST(晶圆台WTB)在XY平面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息)，主要是通过包含上述Y标尺、X标尺等等的后述编码器系统来测量，干涉仪16，126的测量值辅助性地用于修正(校正)该编码器系统的长期性变动(例如因标尺随时间的变化等所造成)等。此外，Y轴干涉仪16的用途，是为了更换晶圆，而在后述卸载位置及装载位置附近测量晶圆台WTB的Y位置等。此外，例如在装载动作与对准动作的期间、及/或曝光动作与卸载动作的期间中晶圆载台WST移动，亦使用干涉仪系统118的测量信息、即在五自由度方向(X轴、Y轴、θx、θy、θz方向)的位置信息的至少一个。此外，干涉仪系统118的至少一部分(例如光学系统等)，虽可设在保持投影单元PU的主框架上，或与如前所述悬吊支承的投影单元PU设置成一体，但本实施形态中是设在前述测量框架上。
此外，本实施形态中，晶圆载台WST虽包含可在XY平面内移动自如的载台本体91，以及装载于该载台本体91上、可相对载台本体91在Z轴方向、θx方向、以及θz方向上被微幅驱动的晶圆台WTB，但并不限于此，亦可采用能在六自由度移动的单一载台来作为晶圆载台WST。此外，亦可在晶圆台WTB上设置由平面反射镜构成的移动镜来代替反射面17a、反射面17b。再者，虽是以设于投影单元PU的固定反射镜的反射面作为基准面来测量晶圆载台WST的位置信息，但配置该基准面的位置并不限于投影单元PU，亦不一定要使用固定反射镜来测量晶圆载台WST的位置信息。
此外，在本实施形态中，由干涉仪系统118测量的晶圆载台WST的位置信息，并不用在后述曝光动作或对准动作等，而主要是用在编码器系统的校正动作(即测量值的校正)等，但例如亦可将干涉仪系统118的测量信息(即五自由度方向的位置信息的至少一个)用在例如曝光动作及/或对准动作等。本实施形态中，编码器系统测量晶圆载台WST在三自由度方向、即X轴、Y轴、以及θz方向的位置信息。因此，在进行曝光动作等时，干涉仪系统118的位置信息中，可仅使用与编码器系统对晶圆载台WST的位置信息的测量方向(X轴、Y轴、以及θz方向)相异的方向，例如在θx方向及/或θy方向的位置信息，或除了该相异方向的位置信息以外，也可以使用与编码器系统的测量方向相同方向(即X轴、Y轴、以及θz方向的至少一个)的位置信息。此外，干涉仪系统118亦可测量晶圆载台WST在Z轴方向的位置信息。此时，亦可在曝光动作中使用Z轴方向的位置信息。
测量载台MST，包含前述载台本体92与装载于该载台本体92上的测量台MTB。测量台MTB也经由未图示的Z调平机构装载于载台本体92上。然而并不限于此，也可采用可使测量台MTB相对载台本体92在X轴方向、Y轴方向及θz方向微动的所谓粗微动构造的测量载台MST，或将测量载台MST固定在载台本体92上，并使包含该测量台MTB的载台本体92成为可在六个自由度方向驱动的构成。
在测量台MTB(及载台本体92)设有各种测量用构件。作为该测量用构件，例如图2及图5(A)所示，是采用具有针孔状受光部来在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的照度不均传感器94、用于测量投影光学系统PL所投影的图案空间像(投影像)的空间像测量器96、以及例如国际公开第03/065428号小册子等所公开的夏克一哈特曼(Shack-Hartman)方式的波像差测量器98等。波像差传感器98，例如可以使用国际公开第99/60361号小册子(对应欧洲专利第1,079,223号)所公开的内容。
照度不均传感器94，例如可以使用与日本特开昭57-117238号公报(对应美国专利第4,465,368号说明书)等所公开的结构相同的构造。此外，空间像测量器96，例如可以使用与日本特开2002-14005号公报(对应美国专利申请公开第2002/0041377号说明书)等所公开的结构相同的构造。此外，本实施形态中虽将三个测量用构件(94，96，98)设在测量载台MST上，但测量用构件的种类、及/或数量等并不限于此。测量用构件，例如可使用用于测量投影光学系统PL的透射率的透射率测量器、及/或可采用用于观察前述局部液浸装置8、例如喷嘴单元32(或前端透镜191)等的测量器等。再者，亦可将与测量用构件相异的构件、例如用于清扫喷嘴单元32、前端透镜191等的清扫构件等装载在测量载台MST上。
本实施形态中，参照图5(A)可知，使用频率高的传感器类、照度不均传感器94及空间像测量器96等，配置于测量载台MST之中心线CL(通过中心的Y轴)上。因此，本实施形态中，使用这些传感器类的测量，并非是以使测量载台MST在X轴方向移动的方式来进行，而是以使其仅在Y轴方向移动的方式来进行。
除了上述各传感器以外，也可采用例如日本特开平11-16816号公报(对应美国专利申请公开第2002/0061469号说明书)等所公开的照度监测器(具有在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的既定面积的受光部)，此照度监测器最好亦配置在中心线上。
此外，本实施形态中，对应所进行的经由透过投影光学系统PL与液体(水)Lq的曝光用光(照明光)IL来使晶圆W曝光的液浸曝光，使用照明光IL的测量所使用的上述照度不均传感器94(以及照度监测器)、空间像测量器96、以及波像差传感器98，是透过投影光学系统PL及水来接收照明光IL。此外，各传感器，例如亦可仅光学系统等的一部分装载在测量台MTB(及载台本体92)上，或亦可将传感器整体配置在测量台MTB(及载台本体92)上。
如图5(B)所示，在测量载台MST的载台本体92的-Y侧端面固定有框状安装构件42。此外，在载台本体92的-Y侧端面，在安装构件42开口内部的X轴方向的中心位置附近，以能与前述一对送光系统36对向的配置固定有一对受光系统44。各受光系统44，由中继透镜等的光学系统、受光元件(例如光电倍增管等)、以及收纳这些的框体来构成。由图4(B)及图5(B)、以及截至目前为止的说明可知，本实施形态中，在晶圆载台WST与测量载台MST于Y轴方向接近既定距离以内的状态(包含接触状态)下，透射过测量板30的各空间像测量狭缝图案SL的照明光IL被前述各送光系统36导引，利用各受光系统44的受光元件接收光。即，通过测量板30、送光系统36、以及受光系统44，来构成与前述日本特开2002-14005号公报(对应美国专利申请公开第2002/0041377号说明书)等所公开的结构相同的空间像测量装置45(参照图8)。
在安装构件42上，延伸设置有由截面矩形的棒状构件构成的作为基准构件的基准杆(以下简称为“CD杆”)。此CD杆46，利用全动态框构造以动态方式支承于测量载台MST上。
由于CD杆46为标准原器(测量基准)，因此其材料是采用低热膨胀率的光学玻璃陶瓷、例如首德公司的Zerodur(商品名)等。此CD杆46的上面(表面)的平坦度设定得较高，与所谓基准平面板相同程度。此外，在该CD杆46的长边方向一侧与另一侧端部附近，如图5(A)所示分别形成有以Y轴方向为周期方向的基准格子(例如衍射光栅)52。此一对基准格子52，隔着既定距离(L)以CD杆46的X轴方向中心、即相对于前述中心线CL对称配置。
此外，在该CD杆46的上面以图5(A)所示的配置形成有复数个基准标记M。该复数个基准标记M，是以同一间距在Y轴方向形成为三行的排列，各行排列形成为在X轴方向仅彼此偏移既定距离。各基准标记M，例如使用可通过后述第一对准系统、第二对准系统来检测的尺寸的二维标记。基准标记M的形状(构成)虽亦可与前述基准标记FM相异，但本实施形态中基准标记M与基准标记FM是相同构成，且亦与晶圆W的对准标记的构成相同。此外，本实施形态中，CD杆46的表面及测量台MTB(亦可包含前述测量用构件)的表面均分别以憎液膜(憎水膜)覆盖。
测量台MTB的+Y端面、-X端面亦形成有与前述晶圆台WTB同样的反射面19a，19b(参照图2及图5(A))。干涉仪系统118(参照图8)的Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130(图1中X轴干涉仪130未图示，参照图2)，是如图2所示分别对这些反射面19a，19b投射干涉仪光束(测距光束)，并通过接收各自的反射光，测量各反射面从基准位置的位移、即测量载台MST的位置信息(例如至少包含X轴及Y轴方向的位置信息与θz方向的旋转信息)，并将该测量值供应至主控制装置20。
此外，如图2所示，在X轴固定件81与X轴固定件80设有制动器机构48A，48B。如以立体图表示X轴固定件80，81的+X侧端部附近的图6所示，制动器机构48A，包含：减震器47A，设于X轴固定件81上，是例如由油阻尼器构成的缓冲装置；以及开闭器49A，设于X轴固定件80的与减震器47A的对向位置(+X端部的-Y侧端面)。在X轴固定件80的与减震器47A对向的位置形成有开口51A。
开闭器49A，如图6所示，设于形成在X轴固定件80上的开口51A的-Y侧，可通过包含例如气缸等的驱动机构34A在箭头A、A’方向(Z轴方向)被驱动。据此，可通过开闭器49A来使开口51A成为开启状态或关闭状态。由该开闭器49A控制的开口51A的开闭状态，是由设于该开闭器49A附近的开关传感器(图6中未图示、参照图8)101来检测，该检测结果送至主控制装置20。
制动器机构48B与制动器机构48A的构成相同。即如图2所示，制动器机构48B，包含设于X轴固定件81的-X端部附近的减震器47B、以及设于X轴固定件80的与前述减震器47B对向的位置的开闭器49B。此外，在X轴固定件80的开闭器49B的+Y侧部分形成有开口51B。
此处，根据图7(A)～图7(D)，以制动器机构48A为代表说明前述制动器机构48A，48B的作用。
如图7(A)所示，在开闭器49A处于关闭开口51A的状态的情形下，如图7(B)所示当X轴固定件81与X轴固定件80接近时，通过减震器47A与开闭器49A的接触(抵接)，使X轴固定件80，81彼此不能更加接近。此时，如图7(B)所示，当固定于减震器47A的活塞104a前端的读头部104d移动至最靠-Y侧时(即，减震器47A的未图示的弹簧缩为最短，其全长为最短时)，成为晶圆台WTB与测量台MTB彼此不接触的构成。
另一方面，如图7(C)所示，当经由驱动机构34A来降下驱动开闭器49A时，开口51A即成为开放状态。此时当X轴固定件81，80彼此接近时，即会如图7(D)所示，可使减震器74A的活塞104a前端部的至少一部分进入开口51A内，而能使X轴固定件80，81彼此较图7(B)所示的状态更接近。在此种X轴固定件81，80彼此为最接近的状态下，能使晶圆台WTB与测量台MTB(CD杆46)彼此接触(或使其接近至相距300μm左右的距离)(参照图14(B)等)。
开口51A的深度，可如图7(D)所示，设定成即使在X轴固定件81，80彼此为最接近的状态下在减震器47A与开口51A的终端部(相当于底部部分)之间仍形成有间隙，或亦可设定成减震器47A的活塞104a的读头部104d接触于终端部。此外，在X轴固定件81，80在X轴方向相对移动时，亦可根据相对移动的量来预先设定开口部的宽度，以使减震器47A与开口51A的壁部不接触。
此外，本实施形态中，虽在X轴固定件81与X轴固定件80上设有一对制动器机构48A，48B，但亦可仅设置制动器机构48A，48B的一方，或在晶圆载台WST与测量载台MST上设置与上述同样的制动器机构。
返回图2，在X轴固定件80的+X端部设有间隔侦测传感器43A与撞击侦测传感器43B，在X轴固定件81的+X端部，在其+Y侧突设有在Y轴方向延伸的细长板状构件41A。此外，如图2所示，在X轴固定件80的-X端部设有间隔侦测传感器43C与撞击侦测传感器43D，在X轴固定件81的-X端部，在其+Y侧突设有在Y轴方向延伸的细长板状构件41B。
间隔侦测传感器43A，例如由透射型光传感器(例如LED-PTr的透射型光传感器)构成，如图6所示，包含U字状固定构件142、以及分别设于该固定构件142的对向的一对的面上的发光部144A与受光部144B。通过该间隔侦测传感器43A，当X轴固定件80与X轴固定件81从图6的状态更为接近时，板状构件41A进入受光部144B与发光部144A之间，利用该板状构件41A的下半部遮蔽来自发光部144A的光，由受光部144B接收的光徐徐减少，从而使其输出电流变小。因此，主控制装置20，通过检测该输出电流，来侦测出X轴固定件80，81的间隔已为既定距离以下。
撞击侦测传感器43B，如图6所示包含U字型固定构件143以及分别设于该固定构件143的对向各一对的面的发光部145A与受光部145B。此时，发光部145A，如图6所示，配置于较前述间隔侦测传感器43A的发光部144A高些许的位置，与此对应地，受光部145B则配置于较间隔侦测传感器43A的受光部144B高些许的位置。
利用此撞击侦测传感器43B，在X轴固定件81，80彼此更接近、使晶圆台WTB与CD杆46(测量台MTB)接触的阶段时(或接近至300μm左右的距离的阶段)，由于板状构件41A的上半部定位于发光部145A与受光部145B间，因此来自发光部145A的光不会射入受光部145B。因此，主控制装置20，能检测出来自受光部145B的输出电流为零，由此侦测出两台彼此接触了(或接近至300μm左右的距离)。
此外，设于X轴固定件80的-X端部附近的间隔侦测传感器43C及撞击侦测传感器43D，均与上述的间隔侦测传感器43A及撞击侦测传感器43B为相同的构成，板状构件41B亦与前述板状构件41A为相同的构成。
本实施形态的曝光装置100，虽在图1中为了避免图过于复杂而予以省略，但实际上如图3所示，配置有第一对准系统AL1，该第一对准系统AL1在通过投影单元PU之中心(与投影光学系统PL的光轴AX一致，本实施形态中亦与前述曝光区域IA之中心一致)且与Y轴平行的直线LV上，从该光轴往-Y侧相隔既定距离的位置具有检测中心。此第一对准系统AL1，经由支承构件54固定于未图示主框架的下面。隔着此第一对准系统AL1，在X轴方向一侧与另一侧，分别设有检测中心相对该直线LV大致对称配置的第二对准系统AL21，AL22与AL23，AL24。即，五个对准系统AL1，AL21～AL24的检测中心，在X轴方向配置于相异位置，即沿X轴方向配置。
各第二对准系统AL2n(n＝1～4)，如代表表示的对准系统AL24般，是固定于能以旋转中心O为中心往图3中的顺时针及逆时针方向旋转既定角度范围的臂56n(n＝1～4)的前端(旋动端)。本实施形态中，各第二对准系统AL2n的一部分(例如至少包含将对准光照射于检测区域、且将检测区域内的对象标记所产生的光导至受光元件的光学系统)固定在臂56n上，剩余的一部分则设在保持投影单元PU的主框架上。第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24分别以旋转中心O旋动来调整X位置。即，第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24的检测区域(或检测中心)能在X轴方向独立移动。因此，第一对准系统AL1及第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24能调整其检测区域在X轴方向的相对位置。此外，本实施形态中，虽通过臂的旋动来调整第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24的X位置，但并不限于此，亦可设置将第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24在X轴方向往复驱动的驱动机构。此外，第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24的至少一个亦可不仅可在X轴方向移动而亦可在Y轴方向移动。此外，由于各第二对准系统AL2n的一部分由臂56n来移动，因此可通过未图示的传感器，例如干涉仪或编码器等，来测量固定于臂56n上的一部分的位置信息。此传感器可仅测量第二对准系统AL2n在X轴方向的位置信息，亦能使其可测量其它方向例如Y轴方向及/或旋转方向(包含θx及θy方向的至少一方)的位置信息。
在前述各臂56n的上面，设有由差动排气型的空气轴承构成的真空垫58n(n＝1～4)。此外，臂56n，例如通过包含马达等的旋转驱动机构60n(n＝1～4，图3中未图示，参照图8)，可依主控制装置20的指示来旋动。主控制装置20在臂56n的旋转调整后，使各真空垫58n作动以将各臂56n吸附固定在未图示的主框架上。由此，维持各臂56n的旋转角度后的状态，即维持第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24的所欲位置关系。此外，各臂的旋转的具体调整方式，即4个第二对准系统AL21～AL24相对第一对准系统AL1的相对位置的调整方法，留待后述。
此外，与主框架的臂56n对向的部分只要是磁性体，亦可代替真空垫58采用电磁石。
作为本实施形态的第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24，可分别使用例如影像处理方式的FIA(Field ImageAlignment(场像对准))系统，其能将不会使晶圆上的光阻感光的宽频检测光束照射于对象标记，并利用摄影元件(CCD(电荷耦合装置)等)拍摄通过来自该对象标记的反射光而成像于受光面的对象标记的像、以及未图标的指针(设于各对准系统内的指针板上的指针图案)的像，并输出它们的拍摄信号。分别来自第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24的摄影信号被供应至图8的主控制装置20。
此外，作为上述各对准系统不限于FIA系统，当然也能单独或适当组合使用能将同调检测光照射于对象标记并检测从该对象标记产生的散射光或衍射光的对准传感器，或是干涉从该对象标记产生的两衍射光(例如同阶数的衍射光、或在同方向衍射的衍射光)来加以检测的对准传感器。此外，本实施形态中虽设置了五个对准系统AL1，AL21～AL24，但其数目并不限于五个，亦可是两个以上且四个以下，或六个以上亦可，或亦可非为奇数而为偶数。再者，五个对准系统AL1，AL21～AL24，虽是经由支承构件54固定于用于保持投影单元PU的主框架的下面上，但并不限于此，亦可设于例如前述测量框架上。
在本实施形态的曝光装置100中，如图3所示，以从四方包围前述喷嘴单元32周围的状态配置有编码器系统的四个读头单元62A～62D。这些读头单元62A～62D，虽在图3等中为了避免图过于复杂而予以省略，但实际上经由支承构件以悬吊状态固定在保持前述投影单元PU的主框架上。此外，读头单元62A～62D在例如投影单元PU为悬吊支承的情形下，亦可与投影PU悬吊支承成一体，或设于前述测量框架上。
读头单元62A、62C，在投影单元PU的+X侧、-X侧，分别以X轴方向为长边方向，且相对投影光学系统PL的光轴AX对称地沿光轴AX大致相隔同一距离地配置。此外，读头单元62B，62D，在投影单元PU的+Y侧、-Y侧，分别以Y轴方向为长边方向，且相对投影光学系统PL的光轴AX沿光轴AX大致相隔同一距离地配置。
如图3所示，读头单元62A以及62C，具备复数个(此处为六个)以既定间隔配置于通过投影光学系统PL的光轴AX且与X轴平行的直线LH上的Y读头64。读头单元62A，构成使用前述Y标尺39Y1来测量晶圆载台WST(晶圆台WTB)在Y轴方向的位置(Y位置)的多眼(此处为六眼)的Y线性编码器(以下适当简称为“Y编码器”或“编码器”)70A(参照图8)。同样地，读头单元62C，构成使用前述Y标尺39Y2来测量晶圆载台WST(晶圆台WTB)的Y位置)的多眼(此处为六眼)的Y编码器70C(参照图8)。此处，读头单元62A，62C所具备的相邻Y读头64(即测量光束)的间隔，设定成较前述Y标尺39Y1，39Y2在X轴方向的宽度(更正确而言为格子线38的长度)窄。此外，读头单元62A，62C各自具备的复数个Y读头64中位于最内侧的Y读头64，为了尽可能距离投影光学系统PL的光轴较近地配置，固定于投影光学系统PL的镜筒40下端部(更正确而言为包围前端透镜191的喷嘴单元32的横方向侧)。
如图3所示，读头单元62B，具备复数个(此处为七个)上述直线LV上沿Y轴方向以既定间隔配置的X读头66。此外，读头单元62D，具备复数个(此处为十一个(不过，图3的十一个中与第一对准系统AL1重叠的三个未图示))以既定间隔配置于上述直线LV上的X读头66。读头单元62B，构成使用前述X标尺39X1来测量晶圆载台WST(晶圆台WTB)在X轴方向的位置(X位置)的多眼(此处为七眼)的X线性编码器(以下适当简称为“X编码器”或“编码器”)70B(参照图8)。此外，读头单元62D，构成使用前述X标尺39X2来测量晶圆载台WST(晶圆台WTB)的X位置的多眼(此处为十一眼)的X编码器70D(参照图8)。此外，本实施形态中，例如在进行后述对准时等读头单元62D所具备的十一个X读头66中的两个读头66，有时会同时分别对向于X标尺39X1，X标尺39X2。此时，利用X标尺39X1与对向于此的X读头66来构成X线性编码器70B，利用X标尺39X2与对向于此的X读头66来构成X线性编码器70D。
此处，十一个X读头66中的一部分、此处为三个X读头，安装在第一对准系统AL1的支承构件54的下方。此外，读头单元62B，62D各自具备的相邻的X读头66(测量光束)的间隔，设定成较前述X标尺39X1，39X2在Y轴方向的宽度(更正确而言为格子线37的长度)窄。此外，读头单元62B，62D各自具备的复数个X读头66中位于最内侧的X读头66，为了尽可能配置于投影光学系统PL的光轴，固定于投影光学系统PL的镜筒40下端部(更正确而言为包围前端透镜191的喷嘴单元32的横方向侧)。
再者，在第二对准系统AL21的-X侧、第二对准系统AL24的+X侧，分别设有在与通过第一对准系统AL1的检测中心的X轴平行的直线上且检测点相对该检测中心大致对称配置的Y读头64y1，64y2。Y读头64y1，64y2的间隔，设定成大致与前述距离L相等。Y读头64y1，64y2，在晶圆载台WST上的晶圆W中心位于上述直线LV上的图3所示的状态下，分别与Y标尺39Y2，39Y1对向。在进行后述的对准动作时，Y标尺39Y2，39Y1分别与Y读头64y1，64y2对向配置，由该Y读头64y1，64y2(即由这些Y读头64y1，64y2构成的Y编码器70C，70A)来测量晶圆载台WST的Y位置(及θz旋转)。
此外，本实施形态中，在进行第二对准系统的后述基线测量时，CD杆46的一对基准格子52与Y读头64y1，64y2分别对向，利用与Y读头64y1，64y2对向的基准格子52，在各自的基准格子52的位置来测量CD杆46的Y位置。以下，将由与基准格子52分别对向的Y读头64y1，64y2所构成的编码器称为Y轴线性编码器70E，70F(参照图8)。
上述六个线性编码器70A～70E的测量值，供应至主控制装置20，主控制装置20根据线性编码器70A～70D的测量值控制晶圆台WTB在XY平面内的位置，并根据编码器70E，70F的测量值控制CD杆46在θz方向的旋转。
如图3所示，本实施形态的曝光装置100，设有与照射系统90a及受光系统90b所构成、例如于日本特开平6-283403号公报(对应美国专利第5,448,332号说明书)等所公开的结构相同的斜入射方式的多点焦点位置检测系统(以下简称为“多点AF系统”)。本实施形态中，作为一例，在前述读头单元62C的-X端部的-Y侧配置照射系统90a，并以与其相对的状态在前述读头单元62A的+X端部的-Y侧配置受光系统90b。
此多点AF系统(90a，90b)的复数个检测点，在被检测面上沿X轴方向以既定间隔配置。本实施形态中，例如配置成一行M列(M为检测点的总数)或两行N列(N为检测点总数的1/2)的行矩阵状。图3中并未个别图示各个检测光束照射的复数个检测点，而作为在照射系统90a及受光系统90b之间在X轴方向延伸的细长检测区域AF表示。此检测区域AF，由于其X轴方向的长度设定成与晶圆W的直径相同，因此通过仅沿Y轴方向扫描晶圆W一次，即能测量晶圆W的大致整个表面上的Z轴方向位置信息(面位置信息)。此外，该检测区域AF，由于在Y轴方向中，配置于前述液浸区域14(曝光区域IA)与对准系统(AL1，AL21，AL22，AL23，AL24)的检测区域之间，因此能同时以多点AF系统与对准系统进行其检测动作。多点AF系统虽可设于保持投影单元PU的主框架上等，但在本实施形态中设在前述测量框架上。
此外，复数个检测点虽是以1行M列或2行N列来配置，但行数及/或列数并不限于此。不过，当行数为2以上时，在相异的行之间也优选使检测点在X轴方向的位置亦相异。再者，虽复数个检测点沿X轴方向配置，但并不限于此，也可沿与Y轴方向配置复数个检测点的全部或者一部分。例如也可沿与X轴及Y轴两方交叉的方向配置复数个检测点。即，复数个检测点只要至少在X轴方向中位置相异即可。此外，虽在本实施形态中是对复数个检测点照射检测光束，但例如亦可对检测区域AF全区照射检测光束。再者，检测区域AF在X轴方向的长度亦可不与晶圆W的直径为相同程度。
本实施形态的曝光装置100，在多点AF系统的复数个检测点中位于两端的检测点附近、即检测区域AF的两端部附近，以相对前述直线LV呈对称的配置设有各一对的Z位置测量用面位置传感器(以下简称为“Z传感器”)72a，72b及72c，72d。这些Z传感器72a～72d固定于未图示的主框架的下面。Z传感器72a～72d，使用例如在CD驱动装置等中被使用的光拾取器那样结构的光学式位移传感器(CD拾取方式的传感器)，其从上方对晶圆台WTB照射光，并接收其反射光来测量该光的照射点中晶圆台WTB表面在与XY平面正交的Z轴方向的位置信息。此外，Z传感器72a～72d亦可设于前述测量框架等上。
再者，前述读头单元62C，具备隔着连结复数个Y读头64的X轴方向的直线LH位于一侧与另一侧、分别沿平行于直线LH的两条直线上且以既定间隔配置的复数个(此处为各六个，合计为十二个)Z传感器74i，j(i＝1，2，j＝1，2，...，6)。此时，成对的Z传感器741，j、Z传感器742，j，相对上述直线LH对称配置。再者，复数对(此处为六对)的Z传感器741，j、Z传感器742，j与复数个Y读头64，在X轴方向交互配置。各Z传感器74i，j，例如使用与前述Z传感器72a～72d相同的CD拾取方式的传感器。
此处，位于相对直线LH成对称的位置的各对Z传感器741，j，742， j的间隔，设定成与前述Z传感器74c，74d的间隔相同的间隔。此外，一对Z传感器741，4，742，4，位于与Z传感器72a，72b相同的与Y轴方向平行的直线上。
此外，前述读头单元62A，具备相对前述直线LV与上述复数个Z传感器74i，j对称配置的复数个、此处为12个的Z传感器76p，q(p＝1，2，q＝1，2，...，6)。各Z传感器76p，q，例如使用与前述Z传感器72a～72d相同的CD拾取方式的传感器。此外，一对Z传感器761，3，762， 3，位于与Z传感器72c，72d相同的Y轴方向的直线上。
此外，图3中是省略测量载台MST的图示，以保持于该测量载台MST与前端透镜191之间的水Lq而形成的液浸区域是由符号14表示。此外，该图3中，符号78是表示局部空调系统，其用于将温度被调整至既定温度的干燥空气沿图3中所示的白色箭头通过降流送至多点AF系统(90a，90b)的光束路附近。此外，符号UP表示供进行晶圆在晶圆台WTB上的卸载的卸载位置，符号LP表示供进行将晶圆装载于晶圆台WTB上的装载位置。本实施形态中，卸载位置UP与装载位置LP是相对直线LV设定成对称。此外，亦能使卸载位置UP与装载位置LP为同一位置。
图8表示曝光装置100的控制系统的主要构成。此控制系统，是以由用于统筹装置整体的微电脑(或工作站)所构成的主控制装置20为中心。此外，图8中，将前述照度不均传感器94、空间像测量器96、以及波像差传感器98等设于测量载台MST的各种传感器，合称为传感器群99。
以上述方式构成的本实施形态的曝光装置100，由于采用如前所述的晶圆台WTB上的X标尺、Y标尺的配置及如前述的X读头、Y读头的配置，因此会如图9(A)及图9(B)等的示例所示，晶圆载台WST的有效动程范围(即本实施形态中的为了进行对准及曝光动作而移动的范围)中，X标尺39X1，39X2与读头单元62B，62D(X读头66)一定是分别对向，且Y标尺39Y1，39Y2与读头单元62A，62C(X读头64)或Y读头64y1，64y2一定是分别对向。此外，图9(A)及图9(B)中，相对应的与X标尺或Y标尺对向的读头以圆圈框住表示。
因此，主控制装置20可在前述晶圆载台WST的有效动程范围中，通过根据编码器70A～70D的至少三个的测量值控制构成载台驱动系统124的各马达，来以高精度控制晶圆载台WST在XY平面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息)。编码器70A～70D的测量值所承受的空气晃动的影响，由于与干涉仪相较小到几乎可忽视的程度，因此起因于空气晃动的测量值的短期稳定性比干涉仪好很多。此外，本实施形态中，根据晶圆载台WST的有效动程范围及标尺的尺寸(即衍射光栅的形成范围)等来设定读头单元62A，62B，62C，62D的尺寸(例如读头数目及/或间隔等)。因此，在晶圆载台WST的有效动程范围中，四个标尺39X1，39X2，39Y1，39Y2虽均分别与读头单元62B，62D，62A，62C对向，但四个标尺亦可不全部与所对应的读头单元对向。例如X标尺39X1，39X2的一方、及/或Y标尺39Y1，39Y2的一方亦可从读头单元脱离。当X标尺39X1，39X2的一方、或Y标尺39Y1，39Y2的一方从读头单元脱离时，由于在晶圆载台WST的有效动程范围中三个标尺仍与读头单元对向，因此能随时测量晶圆载台WST在X轴、Y轴、以及θz方向的位置信息。此外，当X标尺39X1，39X2的一方、或Y标尺39Y1，39Y2的一方从读头单元脱离时，由于在晶圆载台WST的有效动程范围中两个标尺与读头单元对向，因此虽无法随时测量晶圆载台WST在θz方向的位置信息，但却能持续测量X轴及Y轴的位置信息。此时，亦可并用通过干涉仪系统118所测量的晶圆载台WST在θz方向的位置信息，来进行晶圆载台WST的位置控制。
此外，当如图9(A)中白色箭头所示在X轴方向驱动晶圆载台WST时，用于测量该晶圆载台WST在Y轴方向的位置的Y读头64，如该图中的箭头e1，e2所示依序切换至相邻的Y读头64。例如从实线圆圈框住的Y读头64切换至以虚线圆圈框住的Y读头64。如此，测量值在此切换的前后被接管。即本实施形态中，为了能顺利地进在行该Y读头64的切换及测量值的接管，如前所述那样将读头单元62A，62C所具备的相邻Y读头64的间隔设定成较Y标尺39Y1，39Y2在X轴方向的宽度窄。
此外，本实施形态中，由于如前所述，将读头单元62B，62D所具备的相邻Y读头66的间隔设定成较前述X标尺39X1，39X2在Y轴方向的宽度窄，因此与上述同样地，当如图9(B)中白色箭头所示，在Y轴方向驱动晶圆载台WST时，用于测量该晶圆载台WST在X轴方向的位置的X读头66，依序切换至相邻的X读头66(例如从实线圆圈框住的X读头66切换至以虚线圆圈框住的X读头66)，测量值在此切换的前后被接管。
其次，针对编码器70A～70F的构成等，以放大表示于图10(A)的Y编码器70A为代表进行说明。此图10(A)中，表示用于将检测光(测量光束)照射于Y标尺39Y1的读头单元62A的一个Y读头64。
Y读头64，大分为照射系统64a、光学系统64b、以及受光系统64c的三部分构成。
照射系统64a，包含将激光束LB沿相对Y轴及Z轴成45°的方向射出的光源(例如半导体激光LD)，以及配置在该半导体激光LD所射出的激光束LB的光路上的透镜L1。
光学系统64b，包含其分离面与XZ平面平行的偏振分光器PBS，一对反射镜R1a，R1b，透镜L2a，L2b，四分之一波长板(以下记述为λ/4板)WP1a，WP1b，以及反射镜R2a，R2b等。
前述受光系统64c包含偏光件(测光件)及光检测器等。
该Y编码器70A中，从半导体激光LD射出的激光束LB透过透镜L1射入偏振分光器PBS，使其偏振光被分离成两个光束LB1，LB2。透射过偏振分光器PBS的光束LB1，透过反射镜R1a到达形成于Y标尺39Y1的反射型衍射光栅RG，在偏振分光器PBS反射的光束LB2则透过反射镜R1b到达反射型衍射光栅RG。此外，此处的“偏振光分离”，是指将入射光束分离成P偏光成分与S偏光成分。
由光束LB1，LB2的照射而从衍射光栅RG产生的既定次数的衍射光束、例如一次衍射光束，分别在透过透镜L2b，L2a而被λ/4板WP1b，WP1a转换成圆偏光后，在反射镜R2a，R2b反射而再度通过λ/4板WP1b，WP1a，沿与往路相同光路的相反方向到达偏振分光器PBS。
到达偏振分光器PBS的两个光束，其各自的偏光方向相对原本的方向被旋转了90度。因此，先透射过偏振分光器PBS的光束LB1的一次衍射光束，在偏振分光器PBS反射而射入受光系统64c，先在偏振分光器PBS反射的光束LB2的一次衍射光束，则透射过偏振分光器PBS后与光束LB1的一次衍射光束合成为同轴而射入受光系统64c。
接着，上述两个一次衍射光束，在受光系统64c的内部被测光件整合其偏光方向，而彼此干涉成为干涉光，该干涉光被光检测器检测，并转换成与干涉光强度对应的电气信号。
从上述说明可知，在Y编码器70A中，由于彼此干涉的两个光束的光路长极短且大致相等，因此几乎可忽视空气晃动的影响。此外，当Y标尺39Y1(即晶圆载台WST)在测量方向(此时为Y轴方向)移动时，两个光束各自的相位即变化使干涉光的强度变化。该干涉光的强度变化被受光系统64c检测出，与该强度变化相对应的位置信息作为Y编码器70A的测量值输出。其它的编码器70B，70C，70D等亦与编码器70A为相同构成。各编码器使用分辨率为例如0.1nm左右者。此外，如图10(B)所示，本实施形态的编码器，可使用横长延伸于光栅RG的周期方向的截面形状的激光束LB来作为检测光。图10(B)中，与光栅RG相较夸大图示了光束LB。
此外，编码器的标尺，会随着使用时间的经过因热膨胀等其它原因导致衍射光栅变形，或衍射光栅的间距会产生部分或整体变化，欠缺机械式的长期稳定性。因此，由于其测量值所含的误差会随着使用时间的经过而变大，因此有必要进行修正。以下，根据图11说明以本实施形态的曝光装置100进行的标尺的格子间距修正及格子变形的修正。
该图11中，符号IBY1，IBY2，表示从Y轴干涉仪16照射于晶圆台WTB的反射面17a上的多数个光轴中两光轴的测距光束，符号IBX1，IBX2，表示从X轴干涉仪126照射于晶圆台WTB的反射面17b上的多数个光轴中两光轴的测距光束。此时，测距光束IBY1，IBY2，相对上述直线LV(与连结复数个X读头66的中心的直线一致)对称配置，Y轴干涉仪16的实质测距轴与上述直线LV一致。因此，只要通过Y轴干涉仪16，即能在无阿贝(Abbe)误差的状态下测量晶圆台WTB的Y位置。同样地，测距光束IBX1，IBX2，相对通过投影光学系统PL的光轴且与X轴平行的直线LH(与连结复数个Y读头64之中心的直线一致)对称配置，X轴干涉仪126的实质测距轴与通过投影光学系统PL的光轴且与X轴平行的直线LH一致。因此，只要通过X轴干涉仪126，即能在无阿贝(Abbe)误差的状态下测量晶圆台WTB的X位置。
首先，说明X标尺的格子线变形(格子线弯曲)与Y标尺的格子线的间距修正。此处为了使说明较为简单，是假设反射面17b为一理想平面。
首先，主控制装置20根据Y轴干涉仪16与X轴干涉仪126的测量值驱动晶圆载台WST，如图11所示，在Y标尺39Y1及39Y2配置于各自对应的读头单元62 A，62D(至少一个读头)的正下方，且Y标尺39Y1，39Y2(衍射光栅)+Y侧的一端位于与各自对应的读头单元62A，62C一致的位置，定位晶圆载台WST。
其次，主控制装置20，以可忽视Y轴干涉仪16的测量值的短期变动程度的低速并将X轴干涉仪126的测量值固定于既定值，且根据Y轴干涉仪16及Z传感器741，4，742，4，761，3，762，3的测量值，一边将纵摇量、横摇量、以及偏摇量均维持于零，一边将晶圆载台WST移动于例如图11中箭头所示的+Y方向，直到例如Y标尺39Y1，39Y2的另一端(-Y侧的一端)与各自对应的读头单元62A，62C一致为止(在前述的有效动程范围内)。在此移动中，主控制装置20以既定取样间隔撷取Y线性编码器70A，70C的测量值及Y轴干涉仪16的测量值(测定光束IBY1，IBY2的测量值)，并根据该撷取的测量值求出Y线性编码器70A，70C的测量值与Y轴干涉仪16的测量值的关系。即，主控制装置20，求出随着晶圆载台WST的移动而依序对向配置于读头单元62A及62C的Y标尺39Y1，39Y2的格子间距(相邻的格子线的间隔)及该格子间距的修正信息。修正信息，例如当以横轴为干涉仪的测量值，以纵轴为编码器的测量值时，可求出为将两者关系以曲线表示的修正图等。此时Y轴干涉仪16的测量值由于是以前述极低速扫描晶圆载台WST时所得的值，因此不但不包含长期性变动误差，亦几乎不包含因空气晃动等导致的短期性变动误差，可视为可忽视误差的正确的值。此外，当在上述范围内，亦可如图11中的箭头F’所示使晶圆载台WST在-Y方向移动，在通过与上述相同的步骤求出Y标尺39Y1以及39Y2的格子间距(相邻的格子线的间隔)及该格子间距的修正信息。此处，虽沿Y标尺39Y1，39Y2两端横越所对应的读头单元62A，62C的范围在Y轴方向驱动晶圆载台WST，但并不限于此，例如亦可在晶圆的曝光动作时晶圆载台WST所移动的Y轴方向的范围内驱动晶圆载台WST。
此外，主控制装置20，在上述晶圆载台WST的移动中，使用伴随该移动而与X标尺39X1，39X2依序对向配置的读头单元62B及62D的复数个X读头66所得到的测量值、以及与各测量值对应的干涉仪16的测量值，来进行既定的统计运算，而一并求出依序对向于该复数个X读头66的格子线37的变形(弯曲)的修正信息。此时，主控制装置20，例如算出依序对向配置于X标尺39X1，39X2的读头单元62B及62D的复数个读头的测量值(或加权平均值)等，以作为格子弯曲的修正信息。这是由于，当反射面17b为理想平面时，由于在将晶圆载台WST运送于+Y方向或-Y方向的过程中应会反复出现相同的模糊图案，因此只要将以复数个X读头66取得的测量资料平均化，即能正确地求出依序对向于该复数个读头66的格子线37的变形(弯曲)的修正信息。
此外，当反射面17b不是理想平面时，预先测量该反射面的凹凸(弯曲)以求出该弯曲的修正数据。接着，在上述晶圆载台WST向+Y方向或-Y方向移动时，只要代替将X轴干涉仪126的测量值固定于既定值的方式，通过根据该修正数据控制晶圆载台WST的X位置，即可正确地使晶圆载台WST在Y轴方向移动。如此一来，即能与上述同样地，求得Y标尺的格子间距的修正信息及格子线37的变形(弯曲)的修正信息。此外，以复数个X读头66取得的测量数据是反射面17b在相异部位基准的复数个数据，由于任一读头均是测量同一格子线的变形(弯曲)，因此通过上述的平均化等动作，亦有反射面的弯曲修正剩余误差经平均化而接近真正的值(换言的，通过将以复数个读头取得的测量数据(格子线的弯曲信息)平均化，而能减弱弯曲剩余误差的影响)的附带效果。
其次，说明Y标尺的格子线变形(格子线弯曲)与X标尺的格子线的间距修正。此处为了使说明较为简单，假设反射面17a为理想平面。此时，只要在上述修正的情形中将X轴方向与Y轴方向交换来进行处理即可。
即，首先，主控制装置20驱动晶圆载台WST，以将晶圆载台WST定位成，X标尺39X1及39X2配置于各自对应的读头单元62B，62D(至少一个读头)的正下方，且X标尺39X1，39X2(衍射光栅)+X侧(或-X侧)的一端位于与各自对应的读头单元62B，62D一致的位置。其次，主控制装置20，以可忽视X轴干涉仪126的测量值的短期变动程度的低速并将Y轴干涉仪16的测量值固定于既定值，且根据X轴干涉仪126等的测量值，一边将纵摇量、横摇量以及偏摇量均维持于零，一边使晶圆载台WST在+X方向(或-X方向)移动，直到例如X标尺39X1，39X2的另一端(-Y侧(或+Y侧)的一端)与各自对应的读头单元62A，62C一致为止(在前述的有效动程范围内)。在此移动中，主控制装置20以既定取样间隔撷取X线性编码器70B，70D的测量值及X轴干涉仪126的测量值(测定光束IBX1，IBX2的测量值)，并根据该撷取的测量值求出X线性编码器70B，70D的测量值与X轴干涉仪126的测量值的关系。即，主控制装置20，求出随着晶圆载台WST的移动而与读头单元62B及62D依序对向配置的X标尺39X1，39X2的格子间距及该格子间距的修正信息。修正信息，例如当以横轴为干涉仪的测量值，以纵轴为编码器测量值时，可求出为将两者关系以曲线表示的修正图等。此时X轴干涉仪126的测量值由于是以前述极低速扫描晶圆载台WST时所得的值，因此不但不包含长期性变动误差，亦几乎不包含因空气晃动等导致的短期性变动误差，可视为可忽视误差的正确的值。
此外，主控制装置20，在上述晶圆载台WST的移动中，使用伴随该移动而与Y标尺39Y1，39Y2依序对向配置的读头单元62A及62C的复数个X读头64所得到的测量值、以及与各测量值对应的X轴干涉仪126的测量值，来进行既定统计运算，而一并求出与该复数个Y读头64依序对向的格子线38的变形(弯曲)的修正信息。此时，主控制装置20，例如算出与Y标尺39Y1，39Y2依序对向配置的读头单元62A及62C的复数个读头的测量值(或加权平均值)等，以作为格子弯曲的修正信息。这是由于，是当反射面17a为一理想平面时，由于在将晶圆载台WST运送于+X方向或-X方向的过程中应会反复出现相同的模糊图案，因此只要将以复数个Y读头64取得的测量资料予以平均化，即能正确地求出依序对向于该复数个读头64的格子线38的变形(弯曲)的修正信息。
此外，当反射面17a不是理想平面时，预先测量该反射面的凹凸(弯曲)以求出该弯曲的修正数据。接着，在上述晶圆载台WST向+X方向或-X方向移动时，只要代替将Y轴干涉仪16的测量值固定于既定值的方式，通过根据该修正数据来控制晶圆载台WST的Y位置，即可正确地使晶圆载台WST在X轴方向移动。如此一来，能与上述同样地，求得X标尺的格子间距的修正信息及格子线38的变形(弯曲)的修正信息。
通过上述方式，主控制装置20在每个既定的时刻、例如依各批量，求得Y标尺的格子间距的修正信息及格子线37的变形(弯曲)的修正信息，以及X标尺的格子间距的修正信息及格子线38的变形(弯曲)的修正信息。
接着，在批量内的晶圆的曝光处理中，主控制装置20一边根据Y标尺的格子间距的修正信息及上述格子线38的变形(弯曲)的修正信息来修正读头单元62A，62C所得的测量值(即编码器70A，70C的测量值)，一边控制晶圆载台WST在Y轴方向的位置。由此，可不受Y标尺的格子间距随时间的变化及格子线38的弯曲的影响，使用Y线性编码器70A，70C以良好精度控制晶圆载台WST在Y轴方向的位置。
此外，在批量内的晶圆的曝光处理中，主控制装置20一边根据X标尺的格子间距的修正信息及格子线38的变形(弯曲)的修正信息来修正读头单元62B，62D所得的测量值(即编码器70B，70D的测量值)，一边控制晶圆载台WST在X轴方向的位置。由此，可不受X标尺的格子间距随时间的变化及格子线37的弯曲的影响，使用X线性编码器70B，70D以良好精度控制晶圆载台WST在X轴方向的位置。
此外，上述说明中，虽对Y标尺39Y1，39Y2及X标尺39X1，39X2均进行格子间距、以及格子线弯曲的修正信息的取得，但并不限于此，亦可仅对Y标尺39Y1，39Y2及X标尺39X1，39X2的任一者进行格子间距及格子线弯曲的修正信息的取得，或亦可对Y标尺44A、44C及X标尺44B、44D两者进行格子间距、格子线弯曲中任一者的修正信息的取得。当例如仅进行格子线弯曲的修正信息的取得时，亦可不使用Y轴干涉仪16，而根据Y线性编码器70A，70C的测量值来使晶圆载台WST在Y轴方向移动，或亦可不使用X轴干涉仪126，而根据X线性编码器70B，70D的测量值来使晶圆载台WST在X轴方向移动。
其次，使用图12(A)～图12(C)，简单地说明以本实施形态的曝光装置100进行的晶圆对准。此外，其详细情形留待后述。
此处，说明将依图12(C)所示的配置(照射图)而形成有复数个照射区域的晶圆W上被着色的十六个照射区域AS作为对准照射区域时的动作。此外，图12(A)，图12(B)中省略测量载台MST的图示。
作为前提，第二对准系统AL21～AL24已配合对准照射区域AS的配置而事前调整了其X轴方向的位置。此外，该第二对准系统AL21～AL24的具体位置调整的方法，留待后述。
首先，主控制装置20将晶圆W中心已定位于装载位置LP的晶圆载台WST朝向图12(A)中的左斜上方移动，并将其定位于晶圆W中心位于直线LV上的既定位置(后述的对准开始位置)。此时，由主控制装置20根据X编码器70D的测量值及Y轴干涉仪16的测量值来驱动载台驱动系统124的各马达，由此移动晶圆载台WST。在定位于对准开始位置的状态下，装载有晶圆W的晶圆台WTB在XY平面内的位置(包含θz旋转)控制，根据分别对向于X标尺39X1，39X2的读头单元62D所具备的两个读头66的测量值、以及分别对向于Y标尺39Y1，39Y2的Y读头64y2，64y1(四个编码器)的测量值来进行。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶圆载台WST往+Y方向移动既定距离使其定位于图12(A)所示的位置，使用第一对准系统AL1，第二对准系统AL22，AL23同时且个别检测出附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记(参照图12(A)中的星标记)，再将上述三个对准系统AL1，AL22，AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。此外，此时未检测对准标记的两端的第二对准系统AL21，AL24，亦可不对晶圆台WTB(或晶圆)照射检测光或亦可照射。此外，本实施形态的晶圆对准，是设定晶圆载台WST在X轴方向的位置，以使第一对准系统AL1配置于晶圆台WTB的中心在线，此第一对准系统AL1检测位于晶圆的子午线的对准照射区域的对准标记。此外，虽亦可将对准标记形成于晶圆W上的各照射区域内部，但本实施形态中是将对准标记形成于各照射区域外部、即区划出晶圆W的多数个照射区域的区块界线(划线)。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶圆载台WST往+Y方向移动既定距离，使其定位于能使用五个对准系统AL1，AL21～AL24同时且个别检测出附设于晶圆W上的五个第二对准照射区域AS的对准标记的位置，使用五个对准系统AL1，AL21～AL24同时且个别检测出五个对准标记，再将上述五个对准系统AL1，AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶圆载台WST往+Y方向移动既定距离，使其定位于能使用五个对准系统AL1，AL21～AL24同时且个别检测出附设于晶圆W上的五个第三对准照射区域AS的对准标记的位置，再使用五个对准系统AL1，AL21～AL24，同时且个别检测出五个对准标记(参照图12(B)中的星标记)，并将上述五个对准系统AL1，AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值，使晶圆载台WST往+Y方向移动既定距离，使其定位于能使用第一对准系统AL1，第二对准系统AL22，AL23同时且个别检测出附设于晶圆W上的三个第一对准照射区域AS的对准标记的位置，再使用上述三个对准系统AL1，AL22，AL23，同时且个别检测出三个对准标记，并将上述三个对准系统AL1，AL22，AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。
接着，主控制装置20使用于上述方式获得的合计十六个对准标记的检测结果与所对应的上述四个编码器的测量值、以及第二对准系统Al2n的基线，通过例如日本特开昭61-44429号公报(对应美国专利第4,780,617号说明书)等所公开的EGA方式进行统计运算，算出上述四个编码器(四个读头单元)的测量轴所规定的坐标系统(例如以投影光学系统PL的光轴为原点的XY坐标系统)上晶圆W上的所有照射区域的排列。
如此，本实施形态中，通过使晶圆载台WST往+Y方向移动，且将晶圆载台WST定位在该移动路径上的四处，与以单一对准系统依序检测十六处的对准标记的情况等相较，即能以更短时间获得对准标记在合计十六处的对准照射区域AS的位置信息。在此情形下，尤其例如就对准系统AL1，AL22，AL23来看可轻易得知，这些对准系统AL1，AL22，AL23与上述晶圆载台WST的移动动作连动，而分别检测出依序配置于检测区域(例如相当于检测光的照射区域)内的沿Y轴方向排列的复数个对准标记。因此，在进行上述对准标记的测量时，即不须使晶圆载台WST在X轴方向移动。
此外，此时，会因晶圆载台WST在XY平面内的位置(特别是Y位置(晶圆W进入复数个对准系统的比例))不同，使复数个对准系统所大致同时检测的晶圆W上的对准标记的检测点数(测量点数)相异。因此，在使晶圆载台WST移动于与复数个对准系统的排列方向(X轴方向)正交的Y轴方向时，可视晶圆载台WST的位置、换言的即视晶圆W上的照射区域排列，使用所需数目的对准系统来同时检测晶圆W上的互异位置的标记。
此外，通常晶圆W的表面不会是理想平面，而会多少有些凹凸。因此，仅在晶圆台WTB在Z轴方向(与投影光学系统PL的光轴AX平行的方向)的某位置、以上述复数个对准系统同时进行测量时，至少一个对准系统在散焦的状态下进行对准标记的检测的可能性很高。因此，本实施形态中，以下述方式来抑制因以散焦状态进行对准标记的检测导致的对准标记位置的测量误差。
即，主控制装置20，依上述各对准照射区域中用于检测对准标记的晶圆载台WST的各定位位置，一边通过构成载台驱动系统124一部分的未图示的Z调平机构，改变复数个对准系统AL1，AL21～AL24与晶圆台WTB(晶圆载台WST)所装载的晶圆W之间、于垂直于XY平面的Z轴方向(聚焦方向)中的相对位置关系，一边控制载台驱动系统124(Z调平机构)与对准系统AL1，AL21～AL24，以能通过与各对准标记对应的各对准系统来大致同时检测形成于晶圆W上的互异位置的各对准标记。
图13(A)～图13(C)，表示在前述第三对准照射区域的对准标记检测位置，在晶圆载台WST已定位的图12(B)所示的状态中五个对准系统AL1，AL21～AL24检测晶圆W上的标记的情形。这些图13(A)～图13(C)，使晶圆台WTB(晶圆W)位于分别不同的Z位置并使用对准系统AL1，AL21～AL24来同时检测不同对准标记的情形。图13(A)的状态下，两端的对准系统AL21，AL24为聚焦状态而剩余的对准系统则为散焦状态。图13(B)的状态下，对准系统AL22及AL23为聚焦状态而剩余的对准系统则为散焦状态。图13(C)的状态下，仅有中央的对准系统AL1为聚焦状态而剩余的对准系统则为散焦状态。
如此，一边通过使晶圆台WTB(晶圆W)的Z位置变化，来改变复数个对准系统AL1，AL21～AL24与晶圆台WTB(晶圆载台WST)所装载的晶圆W之间、在Z轴方向(聚焦方向)中的相对位置关系，一边以对准系统AL1，AL21～AL24检测对准标记，由此任一对准系统均能大致以最佳聚焦状态测量对准标记。因此，主控制装置20通过于各对准系统中，例如优先使用在最良好的聚焦状态下的标记检测结果等，即可几乎不受晶圆W表面的凹凸及复数个对准系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出形成于晶圆W上的彼此不同位置的标记。
此外，上述说明中，虽是于各对准系统中例如优先使用在最良好的聚焦状态下的标记检测结果，但并不限于此，主控制装置20亦可使用在散焦状态下的标记检测结果来求出对准标记的位置信息。此情形下，亦能乘上与散焦状态对应的权重来使用在散焦状态下的标记检测结果。此外，有时会随着例如形成于晶圆的层的材料等不同，使散焦状态下的标记检测结果较最佳聚焦状态下的标记检测结果良好。此时，亦可依各对准系统以得到最良好结果的聚焦状态、即以散焦状态来进行标记检测，并使用其检测结果来求出标记的位置信息。
此外，由图13(A)～图13(C)亦可知，有时所有对准系统的光轴并不一定会均与相同理想方向(Z轴方向)正确一致，亦会因相对该Z轴的光轴的倾斜(平行性)的影响而使对准标记的位置检测结果含有误差。因此，最好是预先测量所有对准系统的光轴相对Z轴的倾斜，并根据该测量结果来修正对准标记的位置检测结果。
其次，说明第一对准系统AL1的基线测量(基线检查)。此处，第一对准系统AL1的基线，是指投影光学系统PL的图案(例如标线片R的图案)投影位置与第一对准系统AL1的检测中心的位置关系(或距离)。
a.在该第一对准系统AL1的基线测量开始的时刻，如图14(A)所示，通过喷嘴单元32来在投影光学系统PL与测量台MTB及CD杆46的至少一方之间形成液浸区域14。即，晶圆载台WST与测量载台MST为分离状态。
当进行第一对准系统AL1的基线测量时，首先主控制装置20，如图14(A)所示以第一对准系统AL1检测(观察)位于前述测量板30中央的基准标记FM(参照图14(A)中的星符号)。接着，主控制装置20将该第一对准系统AL1的检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此赋予对应关系后储存于内存。以下为了方便说明，将此处理称为Pri-BCHK的前半处理。在进行此Pri-BCHK的前半处理时，晶圆台WTB在XY平面内的位置，根据对向于X标尺39X1，39X2的图14(A)中以圆圈框住表示的两个X读头66(编码器70B，70D)、以及对向于Y标尺39Y1，39Y2的图14(A)中以圆圈框住表示的两个Y读头64y2，64y1(编码器70A，70C)来控制。
b.其次，主控制装置20开始使晶圆载台WST往+Y方向移动，以使测量板30如图14(B)所示位于投影光学系统PL的正下方位置。在该晶圆载台WST往+Y方向的移动开始后，主控制装置20根据间隔侦测传感器43A，43C的输出侦测晶圆载台WST与测量载台MST的接近，而在此前后、即晶圆载台WST往+Y方向移动时，经由前述驱动机构34A，34B开始开启开闭器49A，49B，通过开启该开闭器以容许晶圆载台WST与测量载台MST更加接近。此外，主控制装置20根据开闭传感器101的检测结果来确认开闭器49A，49B的开启。
c.其次，当主控制装置20根据撞击侦测传感器43B，43C的输出侦测到晶圆载台WST与测量载台MST彼此接触(或接近至300μm左右的距离)时，立刻使晶圆载台WST暂时停止。其后，主控制装置20在保持晶圆载台WST与测量载台MST彼此接触的状态下(或保持300μm左右的距离的状态下)，进一步地将该等成一体地往+Y方向移动。接着，在此移动的途中将液浸区域14从CD杆46交付至晶圆台WTB。
d.接着，当晶圆载台WST到达图14(B)所示的位置时，主控制装置20停止两载台WST，MST，并使用包含测量板30的前述空间像测量装置45来测量投影光学系统PL所投影的标线片R上的一对测量标记投影像(空间像)。例如可使用与前述日本特开2002-14005号公报(对应美国专利申请公开第2002/0041377号说明书)等公开的方法同样的方法，通过使用一对空间像测量狭缝图案SL的狭缝扫描方式的空间像测量动作，分别测量一对测量标记的空间像，并将该测量结果(与晶圆台WTB的XY位置对应的空间像强度)储存于内存。以下为了方便说明，将此标线片R上的一对测量标记的空间像测量处理称为Pri-BCHK的后半处理。在进行此Pri-BCHK的后半处理时，晶圆台WTB在XY平面内的位置，根据与X标尺39X1，39X2对向的图14(B)中以圆圈框住表示的两个X读头66(编码器70B，70D)、以及与Y标尺39Y1，39Y2对向的图14(B)中以圆圈框住表示的两个Y读头64(编码器70A，70C)来控制。
接着，主控制装置20根据前述Pri-BCHK的前半处理结果与Pri-BCHK的后半处理结果算出第一对准系统AL1的基线。
此外，如上所述，在此第一对准系统AL1的基线测量结束的时刻(即Pri-BCHK的后半处理结束的时刻)，测量载台MST与晶圆载台WST为接触状态(或分离300μm左右的距离的状态)。
其次，主要说明在开始对批量的晶圆的处理前(批量前头)所进行的第二对准系统AL2n(n＝1～4)的基线测量动作。此处的第二对准系统AL2n的基线，是指以第一对准系统AL1(的检测中心)为基准的各第二对准系统AL2n(的检测中心)的相对位置。此外，第二对准系统AL2n(n＝1～4)，例如依照批量内晶圆的照射图数据被前述旋转驱动机构60n驱动而设定出其X轴方向位置。
e.在进行于批量前头所进行的第二对准系统的基线测量(以下亦适当称为Sec-BCHK)时，主控制装置20首先如图15(A)所示，以第一对准系统AL1检测批量前头的晶圆W(处理晶圆)上的特定对准标记(参照图15(A)中的星标记)，并将其检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此赋予对应关系后储存于内存。在此图15(A)的状态下，晶圆台WTB在XY平面内的位置，根据与X标尺39X1，39X2对向的两个X读头66(编码器70B，70D)、以及与Y标尺39Y1，39Y2对向的两个Y读头64y2，64y1(编码器70A，70C)，由主控制装置20来控制。
f.其次，主控制装置20使晶圆载台WST往-X方向移动既定距离，而如图15(B)所示，以第二对准系统AL21检测上述特定对准标记(参照图15(B)中的星标记)，并将其检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此赋予对应关系后储存于内存。在此图15(B)的状态下，晶圆台WTB在XY平面内的位置，根据与X标尺39X1，39X2对向的两个X读头66(编码器70B，70D)、以及与Y标尺39Y1，39Y2对向的两个Y读头64(编码器70A，70C)来控制。
g.同样地，主控制装置20使晶圆载台WST依序往+X方向移动，以剩下的第二对准系统AL22，AL23，AL24依序检测上述特定对准标记，并将其检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此依序赋予对应关系后储存于内存。
h.接着，主控制装置20根据上述e.的处理结果与上述f.或g.的处理结果，分别算出各第二对准系统AL2n的基线。
承上所述，使用批量前头的晶圆W(处理晶圆)，通过第一对准系统AL1与各第二对准系统AL2n检测出该晶圆W上的同一对准标记来求出各第二对准系统AL2n的基线，因此其结果，亦可通过该处理亦修正因进行处理导致的对准系统间的检测偏置误差。此外，亦可取代晶圆的对准标记而使用晶圆载台WST或测量载台MST上的基准标记，来进行第二对准系统AL2n的基线测量。此时，亦可兼用第一对准系统AL1的基线测量所使用的测量板30的基准标记FM，即能以第二对准系统AL2n来分别检测基准标记FM。或者，亦可以与第二对准系统AL2n相同的位置关系将n个基准标记设于晶圆载台WST或测量载台MST，再以第二对准系统AL2n大致同时执行基准标记的检测。此基准标记，例如可使用CD杆46的基准标记M。再者，能以第一对准系统AL1相对基线测量用基准标记FM的既定位置关系，将第二对准系统AL2n的基线测量用基准标记设于晶圆载台WST，来与第一对准系统AL1对基准标记FM的检测大致同时地执行第二对准系统AL2n对基准标记FM的检测。此时第二对准系统AL2n的基线测量用基准标记可是一个，亦可是复数个，例如与第二对准系统AL2n设置成相同数目。此外，本实施形态中，由于第一对准系统AL1及第二对准系统AL2n能分别检测出二维标记(X，Y标记)，因此通过在第二对准系统AL2n的基线测量时使用二维标记，即能同时求出第二对准系统AL2n的X轴及Y轴方向的基线。本实施形态中，基准标记FM，M及晶圆的对准标记，包含复数条线标记分别周期性排列于X轴及Y轴方向的一维X标记及Y标记。
其次，说明在批量内的晶圆处理中，以既定时刻、例如晶圆的曝光结束至下一个晶圆装载至晶圆台WTB上的动作结束的期间，即晶圆更换中所进行的Sec-BCHK动作。此时的Sec-BCHK，由于是以每次更换晶圆的时距来进行，因此以下亦称为Sec-BCHK(时距)。
在进行此Sec-BCHK(时距)时，主控制装置20如图16所示移动测量载台MST，以使配置有第一对准系统AL1的检测中心的上述直线LV与中心线CL大致一致，且CD杆46与第一对准系统AL1及第二对准系统AL2n对向。接着，根据与CD杆46上的一对基准格子52分别对向的图16中以圆圈框住表示的Y读头64y1，64y2(Y轴线性编码器70E，70F)的测量值调整CD杆46的θz旋转，且根据检测位于测量台MTB的中心线CL上或其附近的基准标记M、在图16中以圆圈框住表示的第一对准系统AL1的测量值，使用例如干涉仪的测量值调整CD杆46的XY位置。
接着，在此状态下，主控制装置20，使用四个第二对准系统AL21～AL24同时测量位于各第二对准系统视野内的CD杆46上的基准标记M，由此分别求出四个第二对准系统AL21～AL24的基线。接着，利用在进行其后的处理时使用新测量出的基线，来修正四个第二对准系统AL21～AL24的基线的漂移。
此外，上述Sec-BCHK(时距)虽是通过复数个第二对准系统来同时测量相异的基准标记，但并不限于此，亦能通过复数个第二对准系统依序(非同时)测量CD杆46上的同一基准标记M，来分别求出四个第二对准系统AL21～AL24的基线。
其次，根据图17(A)及图17(B)简单说明第二对准系统AL2n的位置调整动作。
在进行调整前，第一对准系统AL1与四个第二对准系统AL21～AL24的位置关系为图17(A)的位置关系。
主控制装置20如图17(B)所示移动测量载台MST，使第一对准系统AL1与四个第二对准系统AL21～AL24位于CD杆46的上方。其次，与进行上述Sec-BCHK(时距)时同样地，根据Y轴线性编码器70E，70F(Y读头64y1，64y2)的测量值调整CD杆46的θz旋转，且根据检测位于测量台MST的中心线CL上或其附近的基准标记M的第一对准系统AL1的测量值来调整CD杆46的XY位置。与此同时，主控制装置20根据包含下一个曝光对象的晶圆上对准照射区域的尺寸及配置(即晶圆上的对准标记的配置)信息的照射图信息，驱动旋转驱动机构601～604，以使设于各第二对准系统AL2n前端的臂56分别以各自的旋转中心为中心如图17(B)中箭头所示那样旋转。此时，主控制装置20一边监测各第二对准系统AL2n的检测结果，一边在CD杆46上的所欲基准标记M进入各第二对准系统AL2n的视野(检测区域)的位置停止各臂56的旋转。由此，配合附于待检测对准照射区域的对准标记的配置，来调整(改变)第二对准系统AL2n的基线。即，改变第二对准系统AL2n的检测区域在X轴方向的位置。由此，仅须使晶圆W在X轴方向移动，即能通过各第二对准系统AL2n依序检测出在晶圆W上其X轴方向位置大致相同且Y轴方向位置相异的复数个对准标记。本实施形态中，晶圆对准动作、即第一对准系统AL1及第二对准系统AL2n对晶圆的对准标记的检测动作，虽如后述那样使晶圆W仅往Y轴方向进行一维移动，但亦可在该动作的途中使至少一个第二对准系统AL2n的检测区域与晶圆W相对移动于与Y轴方向相异的方向(例如X轴方向)。此时，虽可通过第二对准系统AL2n的移动来调整检测区域的位置，但亦可在考虑调整时间或基线变化等后仅使晶圆W移动。
接着，在以上述方式调整第二对准系统AL2n的基线后，主控制装置20使各真空垫58n作动以将各臂56n吸附固定于未图示的主框架上。由此来维持各臂56n的旋转角度调整后的状态。
此外，上述说明中，虽是以五个对准系统AL1，AL21～AL24来同时且个别检测出形成于CD杆46上相异位置的基准标记M，但并不限于此，亦能以五个对准系统AL1，AL21～AL24来同时且个别检测出形成于晶圆W(处理晶圆)上相异位置的对准标记，并调整各臂56n的旋转，由此来同时调整第二对准系统AL2n的基线。此外，本实施形态中，虽是使用CD杆46的基准标记M等来调整第二对准系统AL2n的基线(检测区域的位置)，但调整动作并不限于此，例如亦可以前述传感器一边测量第二对准系统AL2n的位置一边使其移动至目标位置。此时，可采用根据该传感器所测量的第二对准系统AL2n的位置或移动量来修正移动前测量的基线的程序，在移动后再度执行基线测量的程序，或在移动后至少进行第二对准系统AL2n的基线测量的程序。
其次，说明以本实施形态的曝光装置100进行的晶圆W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)的检测(以下称为聚焦映射)。
在进行此聚焦映像时，主控制装置20如图18(A)所示，根据与X标尺39X2对向的X读头66(X线性编码器70D)、以及分别与Y标尺39Y1，39Y2对向的两个Y读头64y2，64y1(Y线性编码器70A，70C)来管理晶圆台WTB在XY平面内的位置。在此图18(A)的状态下，与通过晶圆台WTB中心(与晶圆W之中心大致一致)的Y轴平行的直线(中心线)，与前述直线LV一致。
接着，在此状态下，主控制装置20开始晶圆载台WST往+Y方向的扫描(SCAN)，在此扫描开始后，在晶圆载台WST往+Y方向移动直到多点AF系统(90a，90b)的检测光束开始照射于晶圆W上为止的期间，使Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a，90b)一起作动(使其导通)。
接着，在此Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a，90b)同时作动的状态下，如图18(B)所示在晶圆载台WST往+Y方向行进的期间，以既定取样间隔撷取Z传感器72a～72d所测量的晶圆台WTB表面(板件28表面)在Z轴方向的位置信息(面位置信息)、以及以多点AF系统(90a，90b)检测的复数个检测点中晶圆W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)，并将该撷取的各面位置信息与各取样时Y线性编码器70A，70C的测量值的三者彼此赋予对应关系后依序储存于未图示的内存中。
接着，当多点AF系统(90a，90b)的检测光束不照射至晶圆W时，主控制装置20结束上述取样动作，将多点AF系统(90a，90b)的各检测点的面位置信息换算成以同时撷取的Z传感器72a～72d的面位置信息为基准的数据。
更进一步详细来说，根据Z传感器72a，72b的测量值的平均值来求出板件28的-X侧端部附近区域(形成有Y标尺39Y2的区域)上既定的点(例如Z传感器72a，72b各自的测量点之中点、即相当于与多点AF系统(90a，90b)的复数个检测点的排列大致相同的X轴上的点，以下将此点称为左测量点)的面位置信息。此外，根据Z传感器72c，72d的测量值来求出板件28的+X侧端部附近区域(形成有Y标尺39Y1的区域)上既定的点(例如Z传感器72c，72d各自的测量点的中点、即相当于与多点AF系统(90a，90b)的复数个检测点的排列大致相同的X轴上的点，以下将此点称为右测量点)的面位置信息。接着，主控制装置20如图18(C)所示，将多点AF系统(90a，90b)的各检测点的面位置信息，换算成以连结左测量点P1的面位置与右测量点P2的面位置的直线为基准的面位置数据z1～zk。主控制装置20依所有取样时所撷取的信息进行上述换算。
如上所述，通过预先取得上述的换算数据，例如在进行曝光时等，以前述Z传感器741，j、742，j及761，q、762，q测量晶圆台WTB表面(形成有Y标尺39Y2的区域上的点、以及形成有Y标尺39Y1的区域上的点)，以算出晶圆台WTB的Z位置与相对XY平面的倾斜(主要为θy旋转)。通过使用该算出的晶圆台WTB的Z位置、相对XY平面的倾斜(主要为θy旋转)、以及前述面位置数据z1～zk，可在不实际取得晶圆表面的面位置信息的情况下控制晶圆W上面的面位置。因此，由于即使将多点AF系统配置于离开投影光学系统PL的位置亦不会产生任何问题，因此即使是作业距离较窄的曝光装置，亦能非常合适地适用于本实施形态的聚焦映射。
此外，上述说明中，虽是分别根据Z传感器72a，72b的测量值的平均值、Z传感器72c，72d的测量值的平均值来算出左测量点P1的面位置与右测量点P2的面位置，但并不限于此，亦可将多点AF系统(90a，90b)各检测点的面位置信息，换算成例如以连结Z传感器72a，72c所测量的面位置的直线为基准的面位置数据。此时，分别预先求出在各取样时刻取得的Z传感器72a的测量值与Z传感器72b的测量值的差、以及Z传感器72c的测量值与Z传感器72d的测量值的差。接着，在曝光时等进行面位置控制时，以Z传感器741，j、742，j及761，q、762，q测量晶圆台WTB表面，以算出晶圆台WTB的Z位置与相对XY平面的倾斜(不仅θy旋转亦包含θx旋转)，并通过使用该算出的晶圆台WTB的Z位置、相对XY平面的倾斜、以及前述面位置数据z1～zk及前述的差，可在不实际取得晶圆表面的面位置信息的情况下控制晶圆W的面位置。
以上，是以在晶圆台WTB表面不存在凹凸为前提下的说明。然而，实际上如图18(C)所示，会于晶圆WTB表面、即形成有Y标尺39Y2的第1部分区域28b1的表面及形成有Y标尺39Y1的第2部分区域28b2的表面等有凹凸。然而，即使是如上述于晶圆台WTB表面存在有凹凸时，在晶圆W的子午线(与通过晶圆中心的Y轴平行的直线)上的点仍能以极高精度进行面位置控制。
以下，针对此点进行说明。
在进行聚焦映射时，作为映射时的基准的Z传感器72a～72d检测晶圆台WTB表面上的某位置(XY坐标位置)的面位置信息。接着，由上述说明可清楚得知，聚焦映射，固定晶圆载台WST的X位置，一边使晶圆载台WST往+Y方向呈一直线移动一边进行。即，在进行聚焦映射时Z传感器72a～72d检测该面位置信息的线(第2憎水板28b的表面上)亦是与Y轴平行的直线。
在进行该聚焦映射时(晶圆载台WST往+Y方向移动时)，位于晶圆的子午线的照射区域，在不使晶圆载台WST在X轴方向移动的情况下配置于曝光位置(投影光学系统PL下方)。在子午线的照射区域到达曝光位置时，位于平行于与Z传感器72a，72b相同的Y轴的直线上、且位于平行于与一对Z传感器741，4、742，4、Z传感器72c，72d相同的Y轴的直线上的一对Z传感器761，3、762，3，检测在聚焦映射时与Z传感器72a，72b及Z传感器72c，72d分别检测面位置信息的晶圆台WTB上的点的相同点的面位置信息。即，作为多点AF系统(90a，90b)的面位置信息检测基准的Z传感器所测量的基准面，在聚焦映射时与曝光时相同。因此，即使于晶圆台WTB表面产生凹凸或起伏等，在对子午线的照射区域进行曝光时可不用考虑该凹凸或起伏，可将聚焦映像时所得到的Z位置直接作为Z位置使用，而能在曝光时进行晶圆的聚焦控制，因此能进行高精度的聚焦控制。
在对子午线以外的照射区域进行曝光时，当于晶圆台WTB表面无凹凸及起伏等的情况下，虽可确保与上述子午线的照射区域相同程度的聚焦控制精度，但当于晶圆台WTB表面有凹凸或起伏等的情况下，聚焦控制精度则取决于后述的导线Z移动修正的精度。此外，主控制装置20当为了对子午线以外的照射区域进行曝光而使晶圆载台WST在例如X轴方向移动时，随着该晶圆载台WST的移动而在复数个Z传感器间接管测量值。
其次说明聚焦校正。聚焦校正，是指进行下述两个处理：聚焦校正的前半处理，求出某基准状态中晶圆台WTB在X轴方向的一侧与另一侧端部的面位置信息、以及多点AF系统(90a，90b)对测量板30表面的代表检测点的检测结果(面位置信息)的关系；以及聚焦校正的后半处理，在与上述基准状态相同的状态下，求出与使用空间像测量装置45所检测出的投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的、晶圆台WTB在X轴方向的一侧与另一侧端部的面位置信息，并根据上述两处理的处理结果，求出多点AF系统(90a，90b)的代表检测点的偏置、即投影光学系统PL的最佳聚焦位置与多点AF系统的检测原点的偏差。
在进行此聚焦校正时，主控制装置20如图19(A)所示，根据分别与X标尺39X1，39X2对向的两个X读头66(X线性编码器70B，70D)、以及分别与Y标尺39Y1，39Y2对向的两个Y读头64y2，64y1(Y线性编码器70A，70C)来管理晶圆台WTB在XY平面内的位置。在此图19(A)的状态下，晶圆台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态。此外，在此图19(A)的状态下，晶圆台WTB位于Y轴方向中来自多点AF系统(90a，90b)的检测光束会照射于前述测量板30的位置。此外，此处虽省略图示，但在晶圆台WTB(晶圆载台WST)的+Y侧有测量载台MST，前述CD杆46及晶圆台WTB与投影光学系统PL的前端透镜191之间保持有水(参照图31)。
(a)在此状态下，主控制装置20进行如下述的聚焦校正的前半处理。即，主控制装置20一边检测前述Z传感器72a，72b，72c，72d(在位于多点AF系统(90a，90b)的检测区域两端部的检测点各自的附近)所检测的晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息，一边以该面位置信息为基准，使用多点AF系统(90a，90b)检测前述测量板30(参照图3)表面的面位置信息。由此，求出在晶圆台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态下Z传感器72a，72b，72c，72d的测量值(晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)、以及多点AF系统(90a，90b)对测量板30表面的检测点(复数个检测点中位于中央或其附近的检测点)的检测结果(面位置信息)的关系。
(b)其次，主控制装置20使晶圆载台WST往+Y方向移动既定距离，并在测量板30配置于投影光学系统PL正下方的位置时停止晶圆载台WST。接着，主控制装置20进行如下述的聚焦校正的后半处理。即，主控制装置20如图19(B)所示，一边以各一对的Z传感器741， 4、742，4、Z传感器761，3、762，3(用于测量晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)所测量的面位置信息为基准，控制测量板30(晶圆台WTB)在投影光学系统PL的光轴方向的位置(Z位置)，一边使用空间像测量装置45以狭缝扫描方式测量形成于标线片R或形成于标线片载台RST上的未图示的标记板的测量标记的空间像，再根据其测量结果测定投影光学系统PL的最佳聚焦位置。此时，如图19(B)所示，由于液浸区域14形成于投影光学系统PL与测量板30(晶圆台WTB)之间，因此上述空间像的测量经由投影光学系统PL及水来进行。此外，于图19(B)中虽省略图示，但由于空间像测量装置45的测量板30等装载在晶圆载台WST(晶圆台WTB)上、受光元件等装载在测量载台MST上，因此上述空间像的测量在保持晶圆载台WST与测量载台MST彼此接触的状态(或接触状态)下进行(参照图33)。通过上述测定，求出在晶圆台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态下Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3的测量值(即，晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)。此测量值，与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应。
(c)由此，主控制装置20能根据在上述(a)的聚焦校正前半处理所求出的Z传感器72a，72b，72c，72d的测量值(晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)、与多点AF系统(90a，90b)对测量板30表面的检测结果(面位置信息)的关系、以及在上述(b)的聚焦校正后半处理所求出的与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3(即，晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)，求出多点AF系统(90a，90b)的代表检测点的偏置、即投影光学系统PL的最佳聚焦位置与多点AF系统的检测原点的偏差。本实施形态中，该代表检测点虽例如是复数个检测点的中央或其附近的检测点，但其数目及/或位置等可为任意。此时，主控制装置20进行多点AF系统的检测原点的调整，以使该代表检测点的偏置为零。此调整例如可通过调整受光系统90b内部的未图示的平行平面板的角度来以光学方式进行，或亦可以电气方式调整检测偏置。此外，不进行检测原点的调整，而事先储存该偏置亦可。此处是通过上述光学方法来进行该检测原点的调整。由此，多点AF系统(90a，90b)的聚焦校正结束。此外，光学方式的检测原点的调整，由于并不易使代表检测点以外的剩余检测点的偏置均为零，因此对剩余的检测点最好事先储存进行光学调整后的偏置。
其次，说明与多点AF系统(90a，90b)的复数个检测点个别对应的复数个受光元件(传感器)间的检测值的偏置修正(以下称为AF传感器间偏置修正)。
在进行此多点AF传感器间偏置修正时，主控制装置20如图20(A)所示，从多点AF系统(90a，90b)的照射系统90a将检测光束照射于具备既定基准平面的前述CD杆46，并在多点AF系统(90a，90b)的受光系统90b接收来自CD杆46表面(基准平面)的反射光后，撷取来自受光系统90b的输出信号。
此时，只要CD杆46表面设定成与XY平面平行，主控制装置20即可根据以上述方式撷取的输出信号，求出与复数个检测点个别对应的复数个传感器的检测值(测量值)的关系，并将该关系储存于内存，或者以电气方式调整各传感器的检测偏置，以使所有传感器的检测值例如与进行前述聚焦校正时对应于代表检测点的传感器的检测值成为同一值，由此能进行AF传感器间偏置修正。
然而，本实施形态中，在撷取来自多点AF系统(90a，90b)的受光系统90b的输出信号时，由于主控制装置20会如图20(A)所示使用Z传感器72a，72b，72c，72d来检测出CD杆46表面的倾斜，因此不一定要将CD杆46表面设定成与XY平面平行。即只要如图20(B)的示意图所示那样使各检测点的检测值分别成为该图中箭头所示的值即可，即若连结检测值上端的线有如该图中虚线所示的凹凸时，将各检测值调整成连结检测值上端的线成为该图中所示的实线即可。
其次，说明用于求出修正信息的导线Z移动修正，该修正信息是用于修正晶圆台WTB表面、更正确而言为第2憎水板28b表面在X轴方向的凹凸的影响。此处，导线Z移动修正的进行，一边使晶圆台WTB在X轴方向移动，一边以既定取样间隔，同时撷取Z传感器(用于检测晶圆台WTB的第2憎水板28b表面的左右区域的面位置信息)的测量值、以及多点AF系统对晶圆的面位置信息的检测值。
在进行此导线Z移动修正时，主控制装置20与前述的聚焦映射同样地，如图21(A)所示，根据分别与X标尺39X1，39X2对向的两个X读头66(X线性编码器70B，70D)、以及分别与Y标尺39Y1，39Y2对向的两个Y读头64y2，64y1(Y线性编码器70A，70C)来管理晶圆台WTB在XY平面内的位置。在此图21(A)的状态下，晶圆台WTB的中心线位于前述直线LV的+X侧，主控制装置20使用Z传感器72a，72b及72c，72d测量晶圆台WTB的第2憎水板28b表面左右区域的-X侧端部附近的点的面位置信息，同时使用多点AF系统(90a，90b)来检测晶圆的面位置信息。
其次，主控制装置20即如图21(A)中白色箭头所示，使晶圆载台WST以既定速度在-X方向移动。在此移动中，主控制装置20以既定取样间隔，反复执行同时撷取上述Z传感器72a，72b及Z传感器72c，72d的测量值与多点AF系统(90a，90b)的检测值。接着如图21(B)所示，在Z传感器72a，72b及Z传感器72c，72d与晶圆台WTB的第2憎水板28b表面的左右区域的+X侧端部附近的点对向的状态下，结束上述同时撷取动作的时刻结束作业。
接着，主控制装置20求出多点AF系统(90a，90b)在各检测点的面位置信息与同时撷取的Z感侧器72a～72d的面位置信息的关系。接着，根据进行不同取样时所求出的复数关系算出第2憎水板28b表面在X轴方向的凹凸。即，由于此时多点AF系统(90a，90b)调整了传感器间偏置，因此只要是第2憎水板28b表面的相同点，与任一检测点对应的传感器的检测值亦应为相同值。因此，以与不同检测点对应的传感器检测第2憎水板28b表面的相同点时的检测值的差，会直接反应出第2憎水板28b表面的凹凸及其移动时的晶圆台在Z轴方向的位置变动。因此，通过利用此关系，根据从进行不同取样时所求出的复数关系求出第2憎水板28b表面在X轴方向的凹凸。
如上所述，主控制装置20，一边使晶圆台WTB(晶圆载台WST)在X轴方向移动，一边根据使用多点AF系统(90a，90b)依序检测出的结果，求出在晶圆台WTB(晶圆载台WST)在X轴方向(位于不同的X位置)移动时产生的晶圆台WTB表面在Z轴方向的位置变动相关的信息。主控制装置20在进行曝光时增加此信息来作为修正量，同时进行晶圆W的聚焦控制。
其次，根据图22～图36说明本实施形态的曝光装置100中使用晶圆载台WST与测量载台MST的并行处理动作。此外，以下动作中，通过主控制装置20，以前述方式进行局部液浸装置8的液体供应装置5及液体回收装置6的各阀的开关控制，藉以持续将水充满于投影光学系统PL的前端透镜191的射出面侧。但是，以下为了使说明易于理解，省略与液体供应装置5及液体回收装置6的控制相关的说明。此外，以后的动作说明虽会利用到多个图，但在各图中有时会对同一构件赋予符号，有时则不会赋予。即各图所记载的符号虽相异，但不论该等图中有无符号，均为同一构成。此点与截至目前为止的说明中所使用的各图亦相同。
图22，表示对晶圆载台WST上的晶圆W(此处是例举某批量(一批量为25片或50片)中间的晶圆)进行步进扫描方式的曝光的状态。此时测量载台MST，与晶圆载台WST保持既定距离追随移动。因此，在曝光结束后，在过渡至与晶圆载台WST为前述接触状态(或接近状态)时的测量载台MST的移动距离，只要与上述既定距离为相同距离即足够。
在此曝光中，通过主控制装置20，根据分别与X标尺39X1，39X2对向的图22中以圆圈框住表示的两个X读头66(X编码器70B，70D)、以及分别与Y标尺39Y1，39Y2对向的图22中以圆圈框住表示的两个Y读头64(Y编码器70A，70C)的测量值，来控制晶圆台WTB(晶圆载台WST)在XY平面内的位置(包含θz旋转)。此外，通过主控制装置20，根据分别对向于晶圆台WTB表面的X轴方向一侧与另一侧端部的各一对Z传感器741，j，742，j，761，q，762，q的测量值，来控制晶圆台WTB在Z轴方向的位置与θy旋转(横摇)及θx旋转(纵摇)。此外，晶圆台WTB在Z轴方向的位置与θy旋转(横摇)根据Z传感器741，j，742，j，761， q，762，q的测量值来控制，θx旋转(纵摇)亦可根据Y轴干涉仪16的测量值来控制。无论如何，在该曝光中晶圆台WTB在Z轴方向的位置、θy旋转及θx旋转的控制(晶圆W的聚焦调平控制)，根据事前进行的前述聚焦映射的结果来进行。
此外，为了防止在该曝光中晶圆载台WST与测量载台MST较既定距离接近，设定成开闭器49A，49B关闭开口51A，51B的状态。
通过主控制装置20，根据事前进行的前述晶圆对准(EGA，加强型全晶圆对准)的结果及对准系统AL1，AL21～AL24的最新基线等，反复进行照射间移动动作(使晶圆载台WST往用于使晶圆W上的各照射区域曝光的扫描开始位置(加速开始位置)移动)与扫描曝光动作(以扫描曝光方式对各照射区域转印形成于标线片R的图案)，由此来进行上述曝光动作。此外，上述曝光动作，是在将水保持在前端透镜191与晶圆W间的状态下进行。此外，依位于图22的-Y侧的照射区域至位于+Y侧的照射区域的顺序来进行。
此外，主控制装置20，亦可在曝光中，储存编码器70A～70D的测量值与干涉仪16，126的测量值，并视需要来更新前述修正图。
接着，当如图23所示对晶圆W的曝光结束前、例如依序对晶圆W上的不同照射区域依序曝光时，在对最终照射区域进行曝光前，主控制装置20通过驱动机构34A，34B来下降驱动开闭器49A，49B，以将开口51A，51B设定成开启状态。主控制装置20，在通过开闭传感器101确认开闭器49A，49B为完全开启的状态后，一边将X轴干涉仪130的测量值维持于一定值，一边根据Y轴干涉仪18的测量值控制载台驱动系统124，使测量载台MST(测量台MTB)移动至图24所示的位置。此时，CD杆46(测量台MTB)的-Y侧的端面与晶圆台WTB的+Y侧的端面接触。此外，亦可监控例如用于测量各台在Y轴方向的位置的干涉仪或编码器的测量值，使测量台MTB与晶圆台WTB在Y轴方向分离300μm左右，保持非接触的状态(接近状态)。
其次，如图25所示，主控制装置20一边保持晶圆台WTB与测量台MTB在Y轴方向的位置关系，一边开始在-Y方向驱动测量载台MST、将晶圆载台WST向卸载位置UP驱动的动作。当此动作开始时，在本实施形态中测量载台MST仅在-Y方向移动，晶圆载台WST则在-Y方向及-X方向移动。
如此，当通过主控制装置20同时驱动晶圆载台WST、测量载台MST时，保持于投影单元PU的前端透镜191与晶圆W之间的水(液浸区域14的水)，随着晶圆载台WST及测量载台MST往-Y侧的移动，而依序照晶圆W→板件28→CD杆46→测量台MTB的顺序移动。此外，在上述移动当中，晶圆台WTB、测量台MTB保持前述接触状态(或接近状态)。此外，图25表示液浸区域14的水从板件28移至CD杆46前一刻的状态。
当从图25的状态更进一步地将晶圆载台WST、测量载台MST往-Y方向同时驱动些微距离时，由于Y编码器70A，70C无法测量晶圆载台WST(晶圆台WTB)的位置，因此在此之前，主控制装置20将晶圆载台WST(晶圆台WTB)的Y位置及θz旋转的控制，从基于Y编码器70A，70C的测量值的控制切换成基于Y轴干涉仪16的测量值的控制。接着在既定时间后，由于测量载台MST如图26所示到达前述进行Sec-BCHK(时距)的位置，因此主控制装置20使测量载台MST停止在该位置，且通过与X标尺39X1对向的图26中以圆圈框住表示的X读头66(X线性编码器70B)来测量晶圆载台WST的X位置，以Y轴干涉仪16测量Y位置及θz旋转等，同时使晶圆载台WST进一步往卸载位置UP驱动并使其在卸载位置UP停止。此外，在图26的状态下，在测量台MTB与前端透镜191之间保持有水。
其次，主控制装置20如图26及图27所示，使用测量载台MST的CD杆46，以前述步骤进行测量四个第二对准系统相对第一对准系统AL1的相对位置的Sec-BCHK(时距)。主控制装置20，以与此Sec-BCHK(时距)同时进行的方式，对未图示的卸载臂的驱动系统下达指令以卸载停在卸载位置UP的晶圆载台WST上的晶圆W，且在卸载时使上升驱动的上下动销CT(图26中未图示，参照图27)上升既定量，并将晶圆载台WST往+X方向驱动使其移动至装载位置LP。此处，晶圆的卸载动作的进行方式，是以上下动销CT从下方支承顶起晶圆W，卸载臂进入该晶圆W下方，再使上下动销CT略往下移动或卸载臂略往上升等，来从上下动销CT将晶圆承交至卸载臂。
其次，主控制装置20如图28所示将测量载台MST移动至最佳待机位置(以下称为“最佳急停待机位置”)，该待机位置是将测量载台MST从离开晶圆载台WST的状态过渡至与晶圆载台WST的前述接触状态(或接近状态)的位置，再以前述步骤关闭开闭器49A，49B。主控制装置20以与上述动作同时进行的方式，对未图示的装载臂的驱动系统下达指令以将新的晶圆W装载在晶圆台WTB上。此晶圆W的装载动作的进行步骤如下，将保持于装载臂的晶圆W从装载臂移交至维持上升既定量状态的上下动销CT，在装载臂退离后，通过使上下动销CT下降以将晶圆W装载在晶圆保持具上，再利用未图示的真空夹具进行吸附。此时，由于维持上下动销CT上升既定量的状态，因此与将上下动销CT下降驱动后收纳于晶圆保持具内部的情形相较，能以更短时间来进行晶圆装载动作。此外，图28表示晶圆W装载在晶圆台WTB上的状态。
本实施形态中，上述测量载台MST的最佳急停待机位置，根据附设于晶圆上的对准照射区域的对准标记的Y坐标来适当地设定。由此，当过渡至上述接触状态(或接近状态)时，由于不需进行使测量载台MST移动至该最佳急停待机位置的动作，因此与使测量载台MST在离开最佳急停待机位置的位置待机的情形相较，能削减一次测量载台MST的移动次数。此外，本实施形态中，将上述最佳急停待机位置设定成能使晶圆载台WST停止于供进行前述晶圆对准的位置，且能过渡至上述接触状态(或接近状态)的位置。
其次，主控制装置20，如图29所示使晶圆载台WST从装载位置LP移动至测量板30上的基准标记FM定位在第一对准系统AL1的视野(检测区域)内的位置(即进行前述Pri-BCHK的前半处理的位置)。在此移动的途中，主控制装置20将晶圆台WTB在XY平面内的位置的控制，从基于编码器70B(X轴方向)的测量值的控制、及基于Y轴干涉仪16(Y轴方向及θz旋转)的测量值的控制，切换成基于对向于X标尺39X1，39X2的图29中以圆圈框住表示的两个X读头66(编码器70B，70D)、以及对向于Y标尺39Y1，39Y2的图29中以圆圈框住表示的两个Y读头64y2，64y1(编码器70A，70C)的测量值的控制。
接着，主控制装置20，进行使用第一对准系统AL1来检测基准标记FM的前述Pri-BCHK的前半处理。此时，测量载台MST在前述最佳急停位置待机中。
其次，主控制装置20一边根据上述四个编码器的测量值来管理晶圆载台WST的位置，一边开始朝向检测对准标记(附设于前述三个第一照射区域AS(参照图12(C))的位置的晶圆载台WST往+Y方向的移动。在此晶圆载台WST往+Y方向的移动开始后，主控制装置20以前述步骤开启开闭器49A，49B，允许晶圆载台WST与测量载台MST能更加接近。此外，主控制装置20根据开闭传感器101的检测结果来确认开闭器49A，49B的开启。
接着，当晶圆载台WST到达图30所示的位置时，主控制装置20根据撞击侦测传感器43B，43C的输出侦测晶圆载台WST与测量载台MST的彼此接触(或接近至300μm左右的距离)，并立刻使晶圆载台WST停止。在此之前，主控制装置20会在Z传感器72a～72d的全部或一部分与晶圆台WTB对向的时刻或在此之前的时刻作动该等Z传感器72a～72d(使其导通)，以开始测量晶圆台WTB的Z位置及倾斜(θy旋转及θx旋转)。
在晶圆载台WST停止后，主控制装置20使用第一对准系统AL1，第二对准系统AL22，AL23大致同时且个别检测出附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记(参照图30中的星标记)，再将上述三个对准系统AL11，AL22，AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。此外，此时的附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，是如前所述通过改变晶圆台WTB的Z位置，来一边改变复数个对准系统AL1，AL21～AL24与晶圆台WTB所装载的晶圆W之间、在Z轴方向(聚焦方向)中的相对位置关系，一边予以进行。
如上所述，本实施形态中，在检测第一对准照射区域AS的对准标记的位置，结束测量载台MST与晶圆载台WST成为接触状态(或接近状态)的过渡动作，并通过主控制装置20，开始在该接触状态(或接近状态)下的两载台WST，MST从上述位置往+Y方向的移动(步进移动向前述用于检测附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记的位置)。在该两载台WST，MST往+Y方向的移动开始之前，主控制装置20如图30所示开始多点AF系统(90a，90b)的检测光束对晶圆台WTB的照射。由此在晶圆台WTB上形成多点AF系统的检测区域。
接着，在上述两载台WST，MST往+Y方向的移动中，当两载台WST，MST到达图31所示的位置时，主控制装置20进行前述聚焦校正的前半处理，求出在晶圆台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态下Z传感器72a，72b，72c，72d的测量值(晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)、以及多点AF系统(90a，90b)对测量板30表面的检测结果(面位置信息)的关系。此时，液浸区域14形成于CD杆46与晶圆台WTB的边界附近。即，液浸区域14的水从CD杆46移交至晶圆台WTB前一刻的状态。
接着，使两载台WST，MST在保持接触状态(或接近状态)的状态下往+Y方向更进一步移动，而到达图32所示的位置时，使用五个对准系统AL1，AL21～AL24大致同时且个别检测出附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记(参照图32中的星标记)，再将上述五个对准系统AL1，AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。此外，此时的附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，亦如前所述一边改变晶圆台WTB的Z位置，一边予以进行。
此外，此时由于不存在与X标尺39X1对向且位于上述直线LV上的X读头，因此主控制装置20根据与X标尺39X2对向的X读头66(Y线性编码器70D)及Y线性编码器70A，70C的测量值来控制晶圆台WTB在XY平面内的位置。
如上所述，在本实施形态中，在第二对准照射区域AS的对准标记的检测结束的时刻，可检测出合计八个对准标记的位置信息(二维位置信息)。因此在此阶段时，主控制装置20亦可使用这些位置信息来进行例如前述EGA方式的统计运算，求出晶圆W的标尺(照射倍率)，并根据该算出的照射倍率来调整投影光学系统PL的光学特性、例如投影倍率。本实施形态中，可通过驱动构成投影光学系统PL的特定的可动透镜，或改变在构成投影光学系统PL的特定的透镜间所形成的气密室内部的气体压力，来控制用于调整投影光学系统PL的光学特性的调整装置68(参照图8)，以调整投影光学系统PL的光学特性。即，主控制装置20亦可在对准系统AL1，AL21～AL24检测完晶圆W上的既定数目(此处为八个)标记的阶段，根据它们的检测结果控制调整装置68，以调整投影光学系统PL的光学特性。此外，标记的数目不限于八个或是检测对象的标记的总数的一半等，只要例如计算晶圆的标尺等所需的数目以上即可。
此外，主控制装置20，在结束上述附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作后，再度开始在接触状态(或接近状态)下的两载台WST，MST往+Y方向的移动，同时如图32所示，开始使用了Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a，90b)的前述的聚焦映射。
接着，当两载台WST，MST到达图33所示测量板30配置于投影光学系统PL正下方的位置时，主控制装置20进行前述Pri-BCHK的后半处理及前述聚焦校正的后半处理。
接着，主控制装置20根据前述Pri-BCHK的前半处理的结果与Pri-BCHK的后半处理的结果算出第一对准系统AL1的基线。同时，主控制装置20根据前述聚焦校正前半处理所求得的Z传感器72a，72b，72c，72d的测量值(晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)、与多点AF系统(90a，90b)对测量板30表面的检测结果(面位置信息)的关系、以及在前述聚焦校正后半处理所求得的与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3的测量值(即，晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)，求出多点AF系统(90a，90b)的代表检测点的偏置，并通过前述光学方法将多点AF系统的检测原点调整到该偏置成为零。
在此情形下，从产量的观点来看，亦可仅进行上述Pri-BCHK的后半处理及聚焦校正的后半处理的其中一方，亦可在不进行两处理的状态下过渡至下一个处理。当然，若不进行Pri-BCHK的后半处理亦无进行前述Pri-BCHK的前半处理的必要，此时，主控制装置20只要使晶圆载台WST移动至可从前述装载位置LP检测出附设于第一对准照射区域AS的对准标记的位置即可。
此外，在该图33的状态下持续进行前述聚焦映射。
通过使在上述接触状态(或接近状态)下的两载台WST，MST往+Y方向移动，而使晶圆载台WST到达图34所示的位置时，主控制装置20即使晶圆载台WST停止在该位置，且使测量载台MST持续往+Y方向移动。接着，主控制装置20使用五个对准系统AL1，AL21～AL24大致同时且个别检测出附设于五个第三对准照射区域AS的对准标记(参照图34中的星标记)，并将上述五个对准系统AL1，AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。此外，此时的附设于五个第三对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，亦如上所述那样地，一边改变晶圆台WTB的Z位置，一边予以进行。此外，在此时刻也持续进行聚焦映射。
另一方面，从上述晶圆载台WST的停止起经过既定时间后，前述减震器47A，47B从形成于X轴固定件80的开口51A，51B脱离，测量载台MST与晶圆载台WST从接触(或接近状态)过渡至分离状态。在过渡至此分离状态后，主控制装置20通过驱动机构34A，34B上升驱动开闭器49A，49B，以设定成关闭开口51A，51B的状态，且当测量载台MST到达曝光开始待机位置(是在该处待机至曝光开始为止)时停在该位置。
其次，主控制装置20开始朝向附设于前述三个第一对准照射区域AS的对准标记的检测位置的晶圆载台WST往+Y方向的移动。此时仍持续进行聚焦映射。另一方面，晶圆载台WST在上述曝光开始待机位置待机中。
接着，当晶圆载台WST到达图35所示的位置时，主控制装置20立即使晶圆载台WST停止，且使用第一对准系统AL1、第二对准系统AL22，AL23大致同时且个别检测出附设于晶圆W上三个第一对准照射区域AS的对准标记(参照图35中的星标记)，并将上述三个对准系统AL1，AL22，AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的内存中。此外，此时附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，亦如前所述那样地，一边改变晶圆台WTB的Z位置，一边予以进行。此外，在此时刻亦持续进行聚焦映射，测量载台MST则是持续在上述曝光开始待机位置待机。接着，主控制装置20使用于上述方式获得的合计十六个对准标记的检测结果与所对应的四个编码器的测量值，通过例如前述EGA方式进行统计运算，算出上述四个编码器的测量轴所规定的XY坐标系统中晶圆W上的所有照射区域的排列信息(坐标值)。
其次，主控制装置20一边再度使晶圆载台WST往+Y方向移动，一边持续进行聚焦映射。接着，当来自多点AF系统(90a，90b)的检测光束自晶圆W表面偏离时，即如图36所示结束聚焦映射。其后，主控制装置20根据前述晶圆对准(EGA)的结果及五个对准系统AL1，AL21～AL22的最新的基线测量结果等，透过液浸曝光进行步进扫描方式的曝光，以将标线片图案依序转印至晶圆W上的复数个照射区域。其后，对批量内的剩余晶圆亦反复进行同样的动作。
如以上所说明的那样，根据本实施形态，可通过编码器系统(包含测量值的短期稳定性良好的编码器70A～70D等)来在不受空气晃动等影响的情况下以高精度测量晶圆台WTB在XY平面内的位置信息，且能通过面位置测量系统(包含Z传感器72a～72d，741，1～742，6、以及761，1～762，6等)来在不受空气晃动等的影响的情况下以高精度测量晶圆台WTB在与XY平面正交的Z轴方向的位置信息。此时，由于上述编码器系统及上述面位置测量系统的两者均可直接测量晶圆台WTB的上面，因此能简易且直接控制晶圆台WTB的位置、进而能控制晶圆W的位置。
此外，根据本实施形态，在进行前述聚焦映射时，通过主控制装置20使上述面位置测量系统与多点AF系统(90a，90b)同时作动，将多点AF系统(90a，90b)的检测结果换算成以面位置测量系统的测量结果为基准的数据。因此，通过预先取得此换算数据，在其后仅需通过面位置测量系统测量晶圆台WTB在Z轴方向的位置信息、以及相对XY平面的倾斜方向的位置信息，即能在不取得晶圆W的面位置信息的情况下控制晶圆W的面位置。因此，本实施形态中，即使前端透镜191与晶圆W表面的作业距离较窄，亦不会产生任何问题，能以良好精度的执行曝光时晶圆W的聚焦/调平控制。
本实施形态中，从前述使用晶圆载台WST与测量载台MST的并行处理动作的说明可知，在晶圆W从用于将晶圆W搬入晶圆载台WST的位置(装载位置LP)移动至用于对晶圆W进行既定处理、例如进行曝光(图案形成)的位置的过程中，主控制装置20进行面位置控制系统与多点AF系统(90a，90b)的同时作动、以及上述数据的换算处理(聚焦映像)。
此外，本实施形态中，在开始对准系统AL1，AL21～AL24对复数个待检测标记的检测动作(例如前述晶圆对准动作)直到结束该复数个晶圆的检测动作为止的过程中，主控制装置20进行上述面位置控制系统与多点AF系统(90a，90b)的同时作动且开始上述数据的换算处理。
此外，根据本实施形态，由于能如上述那样以高精度控制晶圆台WTB、进一步而言为晶圆W的面位置，因此能进行几乎不会产生因面位置控制误差所导致的曝光不良的高精度曝光，由此能在不产生影像模糊的状态下将图案像形成于晶圆W上。
此外，根据本实施形态，可通过主控制装置20，例如在进行曝光前，以晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，使用多点AF系统(90a，90b)的检测值(测量值)来测量晶圆W的面位置信息，且在进行曝光时，亦能以晶圆台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，调整晶圆W在平行于投影光学系统PL的光轴AX的方向及在相对与光轴AX正交的面的倾斜方向的位置。因此，不论在曝光前是否已测量晶圆W的面位置信息，在实际进行曝光时，亦能以高精度进行晶圆W的面位置控制。
此外，根据本实施形态，空间像测量装置45的一部分是设于晶圆台WTB(晶圆载台WST)且剩余的一部分则设于测量载台MST，并测量通过投影光学系统PL所形成的测量标记的空间像。因此，当例如进行前述聚焦校正时，即可通过该空间像测量装置45，在测量投影光学系统PL的最佳聚焦位置时，将设有空间像测量装置45一部分的晶圆台WTB(晶圆载台WST)在与投影光学系统PL的光轴平行的方向的位置作为该最佳聚焦位置的基准来进行测量。因此，在以照明光IL对晶圆进行曝光时，即可根据该最佳聚焦位置的测量结果来以高精度调整晶圆台WTB(晶圆载台WST)在与投影光学系统PL的光轴平行的方向的位置。此外，由于在晶圆台WTB(晶圆载台WST)仅设有空间像测量装置45的一部分，因此不会使该晶圆台WTB(晶圆载台WST)大型化，能良好地确保该位置的控制性。此外，亦可不将空间像测量装置45剩余的一部分全部设于测量载台MST，而分别设于测量载台MST及其外部。
此外，根据本实施形态，是通过Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130来测量测量载台MST的位置信息，并通过四个线性编码器70A～70D测量晶圆台WTB(晶圆载台WST)的位置信息。此处的线性编码器70A～70D是反射型编码器，其包含具有配置于晶圆台WTB上且以分别平行于Y轴、X轴的方向为周期方向的光栅的复数个光栅(即Y标尺39Y1，39Y2或X标尺39X1，39X2)、以及与标尺39Y1，39Y2，39X1，39X2对向配置的复数个读头(Y读头64或X读头66)。因此，线性编码器70A～70D，从各读头照射于所对向标尺(光栅)的光束的光路长度比Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130短许多，因此不易受到空气晃动的影响，其测量值的短期稳定性优于Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130。因此，能稳定地控制用于保持晶圆的晶圆台WTB(晶圆载台WST)的位置。
此外，根据本实施形态，以Y轴方向为测量方向的复数个Y读头64在X轴方向的间隔，设定成比Y标尺39Y1，39Y2在X轴方向的宽度窄，以X轴方向为测量方向的复数个X读头66在Y轴方向的间隔，设定成比X标尺39X1，39X2在Y轴方向的宽度窄。由此，在使晶圆台WTB(晶圆载台WST)移动时，可一边依序切换复数个Y读头64，一边根据用于将检测光(光束)照射于Y标尺39Y1或39Y2的Y线性编码器70A或70C的测量值，来测量晶圆台WTB(晶圆载台WST)的Y位置，并且可同时地一边依序切换复数个X读头66，一边根据用于将检测光(光束)照射于X标尺39X1或39X2的X线性编码器70B或70D的测量值，来测量晶圆台WTB(晶圆载台WST)的X位置。
此外，根据本实施形态，在为了取得前述标尺的格子间距的修正信息而使晶圆台(晶圆载台WST)往Y轴方向移动时，通过主控制装置20以前述步骤求出用于修正各格子线37(构成X标尺39X1，39X2)的弯曲的修正信息(光栅弯曲的修正信息)。接着，通过主控制装置20，一边根据晶圆台WTB(晶圆载台WST)的Y位置信息及X标尺39X1，39X2的光栅弯曲的修正信息(以及格子间距的修正信息)来修正从读头单元62B，62D得到的测量值，一边使用X标尺39X1，39X2与读头单元62B，62D来将晶圆台WTB(晶圆载台WST)驱动于X轴方向。因此，可不受构成X标尺39X1，39X2的各格子弯曲的影响，使用利用X标尺39X1，39X2的读头单元62B，62D(编码器70B，70D)来以良好精度进行晶圆台WTB(晶圆载台WST)往X轴方向的驱动。此外，通过在Y轴方向亦进行与上述相同的动作，从而亦能以良好精度进行晶圆台WTB(晶圆载台WST)往Y轴方向的驱动。
此外，根据本实施形态，在晶圆载台WST往Y轴方向直线移动的期间，通过在X轴方向相距既定间隔设定有复数个检测点的多点AF系统(90a，90b)来检测晶圆W表面的面位置信息，且通过沿X轴方向将检测区域排列成一列的复数个对准系统AL1，AL21～AL24来检测在晶圆W上位置彼此不同的对准标记。即，由于晶圆载台WST(晶圆W)仅是呈直线地通过多点AF系统(90a，90b)的复数个检测点(检测区域AF)与复数个对准系统AL1，AL21～AL24的检测区域，即结束晶圆W大致全面的面位置信息的检测、以及在晶圆W上待检测的所有对准标记(例如EGA的对准照射区域的对准标记)的检测，因此，与毫无关联地(分别独立地)进行对准标记的检测动作与面位置信息(聚焦信息)的检测动作的情形相较，能更加提升产能。
本实施形态中，如从前述使用晶圆载台WST与测量载台MST的并行处理动作的说明可知，主控制装置20，在晶圆载台WST从装载位置向曝光位置(曝光区域IA)的移动的途中(即晶圆载台WST往Y轴方向的移动中)，以复数个对准系统AL1，AL21～AL24同时检测在晶圆W上X轴方向的位置不同的复数个标记(对准照射区域的对准标记)，且以多点AF系统(90a，90b)检测伴随着晶圆载台WST往Y轴方向的移动而通过复数个对准系统的检测区域的晶圆W的面位置信息。因此，与毫无关联地进行对准标记的检测动作与面位置信息(聚焦信息)的检测动作的情形相较，能更加提升产能。此外，本实施形态中装载位置与曝光位置虽在X轴方向中相异，但在X轴方向的位置为相同亦可。此时，能使晶圆载台WST大致成一直线地从装载位置移动至对准系统(及多点AF系统)的检测区域。此外，亦可使装载位置与卸载位置为同一位置。
此外，根据本实施形态，能一边根据分别对向于一对Y标尺39Y1，39Y2的一对Y读头64y2，64y1(一对Y轴线性编码器70A，70C)的测量值，来测量晶圆台WTB(晶圆载台WST)在Y轴方向的位置与θz旋转(偏摇)，一边使晶圆台WTB(晶圆载台WST)移动于Y轴方向。此外，此情况下，由于能在已配合形成于晶圆W上的照射区域排列(尺寸等)调整了第二对准系统AL21～AL24相对第一对准系统AL1在X轴方向的相对位置的状态下，实现晶圆台WTB(晶圆载台WST)往Y轴方向的移动，因此能以复数个对准系统AL1，AL21～AL24同时测量晶圆W上于Y轴方向的位置相同且于X轴方向的位置相异的复数个照射区域(例如对准照射区域)的对准标记。
此外，根据本实施形态，可通过主控制装置20，一边根据编码器系统(Y线性编码器70A，70C、X线性编码器70B，70D)的测量值来控制晶圆台WTB(晶圆载台WST)的位置，一边使用对准系统AL1，AL21～AL24来检测晶圆W上的对准标记。即，能一边根据分别对向于Y标尺39Y1，39Y2的Y读头64(Y线性编码器70A，70C)、以及分别对向于X标尺39X1，39X2的X读头66(X线性编码器70B，70D)的测量值，来以高精度控制晶圆台WTB(晶圆载台WST)的位置，一边使用对准系统AL1，AL21～AL24来检测晶圆W上的对准标记。
此外，根据本实施形态，由于会随着晶圆台WTB(晶圆载台WST)在XY平面内的位置不同，使对准系统AL1，AL21～AL24所同时检测的晶圆W上的对准标记的检测点数(测量点数)不同，因此例如在进行前述晶圆对准时等，在使晶圆台WTB(晶圆载台WST)往与X轴交叉的方向移动、例如往Y轴方向移动时，即可根据晶圆台WTB(晶圆载台WST)在Y轴方向的位置、换言之，即根据晶圆W上的照射区域的配置(LAYOUT)，来使用所需数目的对准系统同时检测晶圆W上位置彼此不同的对准标记。
此外，根据本实施形态，有时会通过主控制装置20，在待以对准系统检测的对准标记仍残存于晶圆W上的阶段下(例如已结束附设于前述第二对准照射区域AS的对准标记的检测的时刻)，根据截至目前为止对准系统所检测出的晶圆W上的复数个(例如八个)对准标记的检测结果，来控制调整装置68以调整投影光学系统PL的光学特性。此种情形下，在此投影光学系统PL的光学特性的调整后，例如要进行投影光学系统PL的既定测量标记(或图案)的像的检测等时，即使测量标记的像已随着上述调整而移位，但由于亦会测量该移位后的测量标记的像，因此其结果，测量标记的像随着调整投影光学系统PL光学特性所导致的移位，并不会成为测量误差的要因。此外，由于在检测完所有待检测对准标记的前，即根据截止目前为止所检测出的对准标记的检测结果来开始上述调整，因此能将上述调整与剩余的对准标记的检测动作同时进行。即本实施形态中，能使上述调整所需的时间，重叠于自开始第三对准照射区域AS的对准标记的检测起至第一对准照射区域AS的对准标记的检测结束为止的时间。由此，与检测完所有标记后才开始上述调整的习知技术相较，能更提升产能。
此外，根据本实施形态，通过主控制装置20，在测量投影光学系统PL的图案(例如标线片R的图案)像投影位置与对准系统AL1检测中心的位置关系(对准系统AL1的基线)的动作(例如前述Pri-BCHK的前半处理)开始后直到该动作结束的期间(例如到前述Pri-BCHK的后半处理结束为止的期间)，进行对准系统AL1，AL21～AL24对晶圆W上的对准标记(例如前述三个第一对准照射区域及五个第二对准照射区域的对准标记)的检测动作。即，能将对准系统对标记的检测动作的至少一部分与上述位置关系的测量动作同时进行。因此，能在上述位置关系的测量动作结束的时刻，结束对准系统对晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作的至少一部分。由此，与在上述位置关系的测量动作前或其后进行对准系统对上述复数个对准标记的检测动作的情形相较，能更提升产能。
此外，根据本实施形态，通过主控制装置20，在对准系统AL1，AL21～AL24对晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作(例如前述晶圆对准动作，即第一对准照射区域AS至分别附设于第一对准照射区域AS的合计十六个对准标记的检测动作)开始后直到该动作结束的期间，进行以投影光学系统PL投影标线片R的图案像的投影位置与对准系统AL1检测中心的位置关系(对准系统AL1的基线)的测量动作。即，能与对准系统对标记的检测动作的一部分同时进行上述位置关系的测量动作。因此，能在进行对准系统AL1，AL21～AL24对晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作的期间，结束上述位置关系的测量动作。由此，与在以对准系统对晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作前或其后进行上述位置关系的测量动作的情形相较，能更提升产能。
此外，根据本实施形态，通过主控制装置20，在开始晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作(例如前述晶圆对准动作，即十六个对准标记的检测动作)后直到该检测动作结束前，进行晶圆台WTB与测量台MTB的接触状态(或接近至例如300μm以下的接近状态)、以及使该两台分离的分离状态的切换动作。换言之，根据本实施形态，在前述接触状态(或接近状态)下开始对准系统对晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作，而在结束复数个标记的所有检测动作前，控制该两载台以从该接触状态(或接近状态)切换成该分离状态。因此，能在进行晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作的期间结束上述状态的切换动作。由此，与在晶圆W上待检测的复数个对准标记的检测动作前或其后进行上述状态的切换动作的情形相较，能更提升产能。
此外，根据本实施形态，主控制装置20在上述分离状态下开始对准系统AL1的基线测量动作，且在上述接触状态(或接近状态)结束该动作。
此外，根据本实施形态，通过主控制装置20控制载台驱动系统124(Z调平机构)与对准系统AL1，AL21～AL24，以一边透过未图示调平机构改变复数个对准系统与晶圆W在Z轴方向(聚焦方向)的相对位置关系，一边以相对应的复数个对准系统来同时检测晶圆W上位置彼此不同的对准标记。换言之，是一边以复数个对准系统同时改变复数个对准系统与晶圆W在聚焦方向的相对位置关系，一边以相对应的复数个对准系统来同时检测晶圆W上位置彼此不同的标记。由此能于各对准系统例如以最良好的聚焦状态来进行标记检测，并通过优先使用该检测结果，即可几乎不受晶圆W表面的凹凸及复数个对准系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出晶圆W上的位置彼此不同的标记。此外，本实施形态中，对准系统AL1，AL21～AL24虽是大致沿X轴方向配置，但一边以复数个对准系统同时改变复数个对准系统与晶圆W在聚焦方向的相对位置关系、一边以相对应的复数个对准系统来同时检测晶圆W上位置彼此不同的标记的方法，即使对准系统是异于上述的配置亦相当有效。扼要言之，只要能以复数个对准系统来大致同时检测出形成于晶圆W上的彼此互异的位置的标记即可。
此外，上述实施形态的说明中，如图3所示，读头单元62C所具备的复数对(六对)Z传感器741，j、742，j与复数个Y读头64在X轴方向交互配置，同样地读头单元62C所具备的复数对(六对)Z传感器761， q、762，q与复数个Y读头64在X轴方向交互配置，但本发明并不限定于此。例如亦可取代前述读头单元62C，62A而使用图37所示的读头单元62C’，62A’。读头单元62C’中，Z传感器74与Y读头64交互配置于直线LH上，读头单元62A’中，Z传感器76与Y读头64交互配置于直线LH上。或者，例如亦可取代前述读头单元62C，62A而使用图38所示的读头单元162C，162A。读头单元162C中，使用亦具备Z传感器功能的Y读头64’来代替Y读头64，同样地，读头单元162A中，使用亦具备Z传感器功能的Y读头64’来代替Y读头64，此时，在Y轴方向与Z轴方向上，晶圆台WTB上的同一测量区域为共通的测量点。此时，前述Z传感器72a，72b最好是与读头单元162C的Y读头64’的特定的一个配置于同一Y轴方向的直线上，前述Z传感器72c，72d最好是与读头单元162A的Y读头64’的特定的一个配置于同一Y轴方向的直线上。此外，亦对传感器(读头的配置及/或测量光学系统的旋转)下功夫，在X，Y，Z上均使晶圆台WTB上的同一测量区域成为共通的测量点。此外，亦可将前述各对Z传感器741，j、742，j配置于Y读头64的+Y侧与-Y侧，且同样地将前述各对Z传感器761，j、762，j配置于Y读头的+Y侧与-Y侧。此时，优选Z传感器741， j、742，j及夹于其间的Y读头64、以及Z传感器72a，72b位于同一Y轴方向的直线上，优选Z传感器761，j、762，j及夹于其间的Y读头64、以及Z传感器72a，72b位于同一Y轴方向的直线上。此外，此时，Z传感器741，j、742，j及Z传感器761，j、762，j，可相对Y读头64对称配置，亦可不是对称配置。
此外，上述实施形态中所例示的情形，为用于测量Y轴方向位置的一对Y标尺39Y1，39Y2、以及用于测量X轴方向位置的一对X标尺39X1，39X2设于晶圆台WTB上，与此对应地，一对读头单元62A，62C是隔着投影光学系统PL配置于X轴方向一侧与另一侧，两个读头单元62B，62D隔着投影光学系统PL配置于Y轴方向一侧与另一侧。然而并不限于此，亦可仅将Y轴方向位置测量用的Y标尺39Y1，39Y2及X轴方向位置测量用的X标尺39X1，39X2中的至少一方配置一个(并非一对)在晶圆台WTB上，或着，亦可将一对读头单元62A，62C及两个读头单元62B，62D中的至少一方仅设置一个。此外，标尺的延设方向及读头单元的延设方向，并不限定于上述实施形态的X轴方向、Y轴方向等的正交方向，只要是彼此交叉的方向即可。
此外，上述说明中，虽说明了在以晶圆载台WST进行晶圆更换的期间，使用测量载台MST的CD杆46来进行Sec-BCHK(时距)，但并不限于此，亦可使用测量载台MST的测量用构件进行照度不均测量(及照度测量)、空间像测量、波像差测量等的至少一个，并将该测量结果反映于其后进行的晶圆曝光。具体而言，例如能根据测量结果，通过调整装置68来进行投影光学系统PL的调整。
此外，上述实施形态中，虽说明了在进行用于取得标尺的格子间距修正信息的校正时，是以能忽视干涉仪的测量值短期变动程度的低速(极低速)来使晶圆台WTB移动，但并不限于此，亦能以非极低速的速度来使其移动。此时，例如亦可在取得Y标尺39Y1，39Y2的格子间距修正信息等时，将晶圆台设定于X轴方向中的相异位置，一边以与上述实施形态同样的方式使晶圆台分别在各自的位置移动于Y轴方向，一边在该移动中同时撷取编码器70A，70C的测量值与Y轴干涉仪16的测量值、以及读头单元62A，62C的测量值，使用两次的同时撷取动作所得的取样值建立连立方程式，再通过解此连立方程式，来分别独立求出Y标尺的格子间距的修正信息(例如修正图)。
此外，上述实施形态中，如图10(A)所示，虽是以分光器等光学构件来使来自光源的光分歧，并使用具备用于反射分歧后的光的两片反射镜的衍射干涉方式编码器来作为编码器70A～70F，但并不限于此，亦能使用三光栅的衍射干涉式编码器，或例如日本特开2005-114406号公报等所公开的具备光反射块的编码器等。此外，上述实施形态中，读头单元62A～62D虽具有以既定间隔配置的复数个读头，但并不限于此，亦能采用单一读头，其具备用于将光束射出至细长延伸于Y标尺或X标尺之间距方向的区域的光源、以及接收来自光束的Y标尺或X标尺(衍射光栅)的反射光(衍射光)且于Y标尺或X标尺之间距方向接收光束的排列成毫无间隙的多数个受光元件。
此外，上述实施形态中，亦能以能使来自读头单元62A～62D的检测光透射的保护构件(例如薄膜或玻璃板等)来覆盖反射型衍射光栅，以防止衍射光栅的损伤等。此外，在上述实施形态中虽是将反射型衍射光栅设于与XY平面大致平行的晶圆载台WST的上面，但亦可将反射型衍射光栅设于例如晶圆载台WST的下面。此时，读头单元62A～62D是配置于晶圆载台WST的下面所对向的例如底座板。再者，上述实施形态中，虽是使晶圆载台WST在水平面内移动，但亦可使其在与水平面交叉的平面(例如ZX平面等)内移动。此外，当标线片载台RST是二维移动时，亦可设置与前述编码器系统相同构成的编码器系统来测量标线片载台RST的位置信息。
此外，上述实施形态中，干涉仪系统118虽能在五自由度的方向(X轴、Y轴、θx、θy、θz)测量晶圆载台WST的位置信息，但亦能使其能测量Z轴方向的位置信息。此时，亦可至少在进行曝光动作时，使用前述编码器系统的测量值与干涉仪系统118的测量值(至少包含Z轴方向的位置信息)来进行晶圆载台WST的位置控制。此干涉仪系统118，例如日本特开2000-323404号公报(对应美国专利第7,116,401号)、日本特表2001-513267号公报(对应美国专利第6,208,407号)等所公开那样，将相对XY平面倾斜既定角度(例如45度)的反射面设于晶圆载台WST的侧面，并透过该反射面将测定光束照射于设于例如前述镜筒固定座或测量框架等的反射面，由此来测量晶圆载台WST的Z轴方向的位置信息。此干涉仪系统118，亦能通过使用复数个测定光束来测量除了Z轴方向以外的θx方向及/或θy方向的位置信息。此时，亦可不使用照射于晶圆载台WST的移动镜、用于测量θx方向及/或θy方向的位置信息的测定光束。
此外，上述实施形态中，虽复数个Z传感器74i，j，76p，q是设于读头单元62C，62A，但并不限于此，亦可将与Z传感器相同的面位置传感器设于例如测量框架。此外，编码器读头及Z传感器各自与晶圆载台的上面的间隔，最好比与投影光学系统PL的前端透镜191的间隔小，例如较窄。由此能提升测量精度。此时由于难以设置AF传感器，因此简易的Z传感器显得特别有效。
此外，上述实施形态中，喷嘴单元32的下面与投影光学系统PL的前端光学元件的下端面虽大致同一面高，但并不限于此，亦能将例如喷嘴单元32的下面配置成比前端光学元件的射出面更接近投影光学系统PL的像面(即晶圆)附近。即，局部液浸装置8并不限于上述构造，例如亦能使用欧洲专利申请公开第1420298号公报、国际公开第2004/055803号小册子、国际公开第2004/057590号小册子、国际公开第2005/029559号小册子(对应美国专利申请公开第2006/0231206号)、国际公开第2004/086468号小册子(对应美国专利申请公开第2005/0280791号)、日本特开2004-289126号公报(对应美国专利第6,952,253号)等所记载者。此外，亦可采用如国际公开第2004/019128号小册子(对应美国专利申请公开第2005/0248856号)所公开者，除了前端光学元件的像面侧的光路以外，于前端光学元件的物体面侧的光路空间亦以液体充满。再者，亦可于前端光学元件表面的一部分(至少包含与液体的接触面)或全部形成具有亲液性及/或溶解防止功能的薄膜。此外，虽石英与液体的亲液性较高且亦不需溶解防止膜，但最好是至少将萤石形成溶解防止膜。
此外，上述各实施形态中，虽使用纯水(水)作为液体，但本发明当然并不限定于此。亦可使用化学性质稳定、照明光IL的透射率高的安全液体来作为液体，例如氟系惰性液体。作为该氟系惰性液体，例如能使用氟洛黎纳特(Fluorinert，美国3M公司的商品名称)。此氟系惰性液体亦具优异冷却效果。此外，作为液体，亦能使用对照明光IL的折射率较纯水(折射率1.44左右)高者，例如折射率为1.5以上的液体。此种液体，例如有折射率约1.50的异丙醇、折射率约1.61的甘油(glycerine)的类具有C-H键结或O-H键结的既定液体、己烷、庚烷、癸烷等既定液体(有机溶剂)、或折射率约1.60的十氢萘(Decalin：Decahydronaphthalene)等。或者，亦可是混合上述液体中任意两种类以上的液体者，亦可是在纯水中添加(混合)上述液体的至少一种者。或者，液体LQ，亦可是在纯水中添加(混合)H+、Cs+、K+、Cl-、SO4 2-、PO4 2-等碱基或酸等者。再者，亦可是在纯水中添加(混合)Al氧化物等微粒子者。上述液体能使ArF准分子激光光透射。此外，作为液体，最好是光的吸收是数较小，温度依存性较少，并对涂布于投影光学系统PL及/或晶圆表面的感光材(或保护膜(顶层涂布膜)或反射防止膜等)较稳定者。此外，在以F2激光为光源时，只要选择全氟聚醚油(Fomblin Oil)即可。再者，作为液体，亦能使用对照明光IL的折射率较纯水高者，例如折射率为1.6～1.8左右者。亦能使用超临界流体来作为液体。此外，投影光学系统PL投射光学是PL的前端光学元件例如能以石英(二氧化硅)、氟化钙(萤石)、氟化钡、氟化锶、氟化锂、氟化纳等氟化化合物的单结晶材料形成，或亦可以折射率较石英或萤石高(例如1.6以上)的材料来形成。作为折射率1.6以上的材料，例如能使用国际公开第2005/059617号小册子所公开的蓝宝石、二氧化锗等、或者可使用如国际公开第2005/059618号小册子所公开的氯化钾(折射率约1.75)等。
此外，上述实施形态中，亦可将回收的液体再予以利用，此时最好是将过滤器(用于从回收的液体除去杂质)设于液体回收装置或回收管等。
此外，上述实施形态中，虽说明了曝光装置为液浸型曝光装置的情形，但并不限于此，亦能采用在不透过液体(水)的状态下使晶圆W曝光的干燥型曝光装置。
此外，上述实施形态中，虽说明了本发明适用于具备了晶圆载台WST(移动体)、测量载台MST(另一移动体)、对准系统(AL1、AL21～AL24)、多点AF系统(90a，90b)、Z传感器、干涉仪系统118、以及编码器系统(70A～70F)等全部的曝光装置，但本发明并不限定于此。例如本发明亦能适用于未设置测量载台MST等的曝光装置。本发明，只要是具备上述各构成部分中的晶圆载台(移动体)与除此以外的一部分构成部分者，即能适用。举一例而言，例如以标记检测系统为重点的发明，只要至少具备晶圆载台WST与对准系统的装置，即能适用。此外，干涉仪系统与编码器系统当然并不一定要两者均设置。
此外，上述实施形态中，虽说明了空间像测量装置45分离配置于不同载台，更具体而言是分离配置于晶圆载台WST与测量载台MST，但分离配置的传感器并不限于空间像测量装置，例如亦可是波像差测量器等。此外，不同载台并不限于晶圆载台与测量载台的组合。
此外，上述实施形态中，虽说明了将本发明适用于步进扫描方式等的扫描型曝光装置，但并不限于此，亦能将本发明适用于步进器等静止型曝光装置。即使是步进器等，亦能通过编码器来测量装载有曝光对象物体的载台的位置，而能同样地使因空气晃动所导致的位置测量误差的产生可能性几乎为零。此时，可根据使用干涉仪的测量值来供修正编码器的测量值短期变动的修正信息、以及编码器的测量值，来以高精度定位载台，其结果能将高精度的标线片图案转印至物体上。此外，本发明亦适用于用于合成照射区域与照射区域的步进接合方式的缩小投影曝光装置、近接方式的曝光装置、或镜面投影对准曝光器等。再者，本发明亦能适用于例如日本特开平10-163099号公报、日本特开平10-214783号公报(对应美国专利6,590,634号)、日本特表2000-505958号公报(对应美国专利5,969,441号)、美国专利6,208,407号说明书等所公开，具备复数个晶圆载台的多载台型曝光装置。
此外，上述实施形态的曝光装置中的投影光学系统并不仅可为缩小系统，亦可为等倍系统及放大系统的任一者，投影光学系统PL不仅可为折射系统，亦可是反射系统及反折射系统的任一者，其投影像亦可是倒立像与正立像的任一者。再者，透过投影光学系统PL来照射照明光IL的曝光区域IA，虽是在投影光学系统PL的视野内包含光轴AX的轴上区域，但例如亦可与如国际公开第2004/107011号小册子所公开的所谓在线型反折射系统同样地，其曝光区域为不含光轴AX的离轴区域，该在线型反折射系统具有复数个反射面且将至少形成一次中间像的光学系统(反射系统或反折射系统)设于其一部分，并具有单一光轴。此外，前述照明区域及曝光区域的形状虽为矩形，但并不限于此，亦可是例如圆弧、梯形、或平行四边形等。
此外，上述实施形态的曝光装置的光源，不限于ArF准分子激光光源，亦能使用KrF准分子激光光源(输出波长248nm)、F2激光(输出波长157nm)、Ar2激光(输出波长126nm)、Kr2激光(输出波长146nm)等脉冲激光光源，或发出g线(波长436 nm)、i线(波长365nm)等发射亮线的超高压水银灯等。此外，亦可使用YAG激光的谐波产生装置等。另外，可使用例如国际公开第1999/46835号小册子(对应美国专利第7,023,610号说明书)所公开的谐波，其是以涂布有铒(或铒及镱两者)的光纤放大器，将从DFB半导体激光或纤维激光射出的红外线区或可见区的单一波长激光光放大来作为真空紫外光，并以非线形光学结晶将其转换波长成紫外光。
此外，上述实施形态中，作为曝光装置的照明光IL，并不限于波长大于100nm的光，亦可使用波长不足100nm的光。例如，近年来，为了曝光70nm以下的图案，已进行了一种EUV曝光装置的开发，其是以SOR或电浆激光为光源来产生软X线区域(例如5～15nm的波长域)的EUV(Extreme Ultra Violet)光，且使用根据其曝光波长(例如13.5nm)所设计的全反射缩小光学系统及反射型光罩。此装置由于是使用圆弧照明同步扫描光罩与晶圆来进行扫瞄曝光的构成，因此能将本发明非常合适地适用于上述装置。此外，本发明亦适用于使用电子射线或离子光束等的带电粒子射线的曝光装置。
此外，上述实施形态中，虽使用于具光透射性的基板上形成既定遮光图案(或相位图案，减光图案)的光透射性光罩(标线片)，但亦可使用例如美国专利第6,778,257号说明书所公开的电子光罩来代替此光罩，该电子光罩(亦称为可变成形光罩、主动光罩、或影像产生器，例如包含非发光型影像表示元件(空间光调变器)的一种的DMD(DigitalMicro-mirror Device)等)是根据欲曝光图案的电子数据来形成透射图案、反射图案、或发光图案。
此外，本发明亦能适用于，例如国际公开第2001/035168号说明书所公开，通过将干涉纹形成于晶圆上、而在晶圆上形成等间隔线图案的曝光装置(微影系统)。
进而，例如亦能将本发明适用于例如日本特表2004-519850号公报(对应美国专利第6,611,316号)所公开的曝光装置，其是将两个标线片图案透过投影光学系统在晶圆上合成，通过一次的扫描曝光来对晶圆上的一个照射区域大致同时进行双重曝光。
此外，于物体上形成图案的装置并不限于前述曝光装置(微影系统)，例如亦能将本发明适用于以喷墨式来将图案形成于物体上的装置。
此外，上述实施形态中待形成图案的物体(能量束所照射的曝光对象的物体)并不限于晶圆，亦可是玻璃板、陶瓷基板、膜构件、或者光罩基板等其它物体。
曝光装置用途并不限定于半导体制造用的曝光装置，亦可广泛适用于例如用来制造将液晶表示元件图案转印于方型玻璃板的液晶用曝光装置，或制造有机EL、薄膜磁头、摄影元件(CCD等)、微型机器及DNA芯片等的曝光装置。此外，除了制造半导体元件等微型元件以外，为了制造用于光曝光装置、EUV(极远紫外线)曝光装置、X射线曝光装置及电子射线曝光装置等的标线片或光罩，亦能将本发明适用于用于将电路图案转印至玻璃基板或硅晶圆等的曝光装置。
此外，本发明的测定装置及测定方法，并不限定于曝光装置，亦可广泛适用于其它的基板处理装置(例如激光修理装置、基板检查装置等其它)，或其它精密机械中的试料定位装置、打线装置等具备在二维面内移动的载台等移动体的装置。
此外，上述实施形态的曝光装置EX(图案形成装置)，是通过组装各种次系统(包含本案申请范围中所列举的各构成要素)，以能保持既定的机械精度、电气精度、光学精度的方式所制造。为确保这些各种精度，于组装前后，是进行对各种光学系统进行用于达成光学精度的调整、对各种机械系统进行用于达成机械精度的调整、对各种电气系统进行用于达成电气精度的调整。从各种次系统至曝光装置的组装制程，是包含机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然，从各种次系统至曝光装置的组装制程前，是有各次系统个别的组装制程。当各种次系统至曝光装置的组装制程结束后，即进行综合调整，以确保曝光装置全体的各种精度。此外，曝光装置的制造最好是在温度及清洁度等皆受到管理的洁净室进行。
此外，援用上述实施形态所引用的曝光装置等相关的所有公报、国际公开小册子、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书的公开，作为本说明书记载的一部分。
接着，说明在微影步骤使用上述曝光装置(图案形成装置)的元件制造方法的实施形态。
图39，是表示元件(IC(集成电路)或LSI等半导体芯片、液晶面板、CCD、薄膜磁头、微型机器等)的制造例流程图。如图39所示，首先，步骤201(设计步骤)中，是进行元件的功能/性能设计(例如半导体元件的电路设计等)，并进行用于实现其功能的图案设计。接着，步骤202(光罩制作步骤)中，是制作形成有所设计电路图案的光罩。另一方面，步骤203(晶圆制造步骤)中，是使用硅等材料来制造晶圆。
其次，步骤204(晶圆处理步骤)中，是使用在步骤201～步骤203所准备的光罩及晶圆，如后述那样，通过微影技术等将实际电路等形成于晶圆上。其次，步骤205(元件组装步骤)中，使用在步骤204所处理的晶圆进行元件组装。于此步骤205中，是视需要而包含切割制程、接合制程及封装制程(芯片封入)等制程。
最后，步骤206(检查步骤)中，是进行在步骤205制成的元件的动作确认测试、耐久测试等检查。在经过这些步骤后元件即告完成，即可出货。
图40，是表示半导体元件中该步骤204的详细流程例。图40中，步骤211(氧化步骤)，是使晶圆表面氧化。步骤212(CVD(化学气相沉积)步骤)，是于晶圆表面形成绝缘膜。步骤213(电极形成步骤)，是通过蒸镀将电极形成于晶圆上。步骤214(离子植入步骤)，是将离子植入晶圆。以上步骤211～步骤214的各步骤，是构成晶圆处理的各阶段的前处理步骤，并视各阶段所需处理加以选择并执行。
晶圆处理的各阶段中，当结束上述前处理步骤时，即如以下进行后处理步骤。此后处理步骤中，首先，步骤215(光阻形成步骤)，将感光剂涂布于晶圆。接着，步骤216(曝光步骤)中，使用于上说明的曝光装置(图案形成装置)及曝光方法(图案形成方法)将光罩的电路图案转印于晶圆。其次，步骤217(显影步骤)中，使曝光的晶圆显影，步骤218(蚀刻步骤)中，通过蚀刻除去光阻残存部分以外部分的露出构件。接着，步骤219(光阻除去步骤)中，除去结束蚀刻后不需要的光阻。
通过反复进行这些前处理步骤及后处理步骤，来于晶圆上形成多重电路图案。
由于只要使用于上说明的本实施形态的元件制造方法，即会在曝光步骤(步骤216)中使用上述实施形态的曝光装置(图案形成装置)及曝光方法(图案形成方法)，因此可一边维持高重叠精度，一边进行高产能的曝光。据此，能提升形成有微细图案的高积体度的微型元件的生产性。
如以上的说明，本发明的测定装置及测定方法，适于测定保持物体的移动体在平面内的位置信息及在正交于平面的方向的位置。本发明的处理装置及处理方法，适于对在平面内移动的移动体上所装载的物体进行既定处理。此外，本发明的图案形成装置及图案形成方法，适于在物体上形成图案。此外，本发明的曝光装置及曝光方法、以及元件制造方法，适于制造半导体元件或液晶表示元件等的电子元件。

Claims (60)

1.一种测定装置，测定沿既定平面内移动的移动体的位置信息，其特征在于，具备：
编码器系统，包含设于上述移动体的与上述平面平行的一面的复数个光栅，以及分别对该复数个光栅照射光、并个别地接收来自各光栅的反射光的复数个读头，以测量上述移动体在上述平面内的位置信息；以及
面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，该面位置传感器从与上述平面正交的方向将光照射于上述移动体，并接收其反射光来测量上述光的照射点中该移动体表面在与该平面正交的方向的位置信息，以测量上述移动体在与上述平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息。
2.如权利要求1记载的测定装置，其特征在于，上述复数个光栅，包含：第1光栅，具有以与上述平面内的第1轴平行的方向为周期方向的格子，并配置于上述移动体上；以及第2光栅，具有以与该第1轴交叉的第2轴的平行方向为周期方向的格子，并配置于上述移动体上；
上述复数个读头，包含：复数个第1读头，分别构成用于将检测光照射于上述第1光栅、以测量上述移动体在与上述第1轴平行的方向的位置信息的第1编码器，并沿与上述第1轴正交的方向相距既定间隔配置，以及复数个第2读头，分别构成用于将检测光照射于上述第2光栅、以测量上述移动体在上述第2轴方向的位置信息的第2编码器，并沿与上述第2轴正交的方向相距既定间隔配置。
3.如权利要求2记载的测定装置，其特征在于，上述第1轴与上述第2轴彼此正交。
4.如权利要求2或3记载的测定装置，其特征在于，上述复数个面位置传感器，在至少一部分包含复数个特定面位置传感器；
上述复数个特定面位置传感器与上述复数个第1读头，配置在与上述第1轴正交的方向的相同的直线上。
5.如权利要求4记载的测定装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器与上述复数个第1读头，交互配置在上述直线上。
6.如权利要求4记载的测定装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器相互对应且相隔既定间隔配置于，位于隔着连结上述复数个第1读头的与上述第1轴的正交方向的直线一侧与另一侧的、与上述直线平行的两条直线上。
7.如权利要求6记载的测定装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器，相对于连结上述复数个第1读头的与上述第1轴正交方向的直线对称配置。
8.如权利要求6记载的测定装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器与上述复数个第1读头，在与上述第1轴正交的方向交互配置。
9.如权利要求6记载的测定装置，其特征在于，隔着上述复数个第1读头的第1轴的平行方向的一侧与另一侧，各配置有一个上述特定面位置传感器。
10.如权利要求4记载的测定装置，其特征在于，其进一步具备面位置检测装置，该面位置检测装置具有与上述复数个第1读头的排列平行、沿与上述第1轴正交的方向的直线相距既定间隔设定的复数个检测点，通过分别对设定于对象物体上的上述复数个检测点照射检测光束并个别接收上述检测光束反射自上述对象物体的反射光，来检测上述对象物体表面在上述复数个检测点的面位置信息；
在上述面位置检测装置的复数个检测点中、位于两端部附近的两个检测点各自附近，以在与上述第1轴平行的方向的轴上和上述特定面位置传感器的配置对应的方式，各至少配置有一个上述面位置传感器。
11.如权利要求10记载的测定装置，其特征在于，其进一步具备控制装置，使上述面位置传感器与上述面位置检测装置成为同时作动的状态，并将通过上述同时作动而得的上述面位置检测装置在上述复数个检测点的检测结果，换算成以上述同时作动所得的上述面位置传感器的测量结果为基准的数据，上述面位置传感器，配置在上述复数个检测点中位于两端部附近的两个检测点各自附近。
12.如权利要求5记载的测定装置，其特征在于，上述面位置测量系统进一步包含计算装置，上述计算装置，根据与上述移动体的上述第1轴的正交方向一侧与另一侧端部对向的两个上述特定面位置传感器的测量值，来算出上述移动体在与上述平面正交的方向的位置信息及与上述第1轴正交的方向的倾斜信息。
13.如权利要求2或3记载的测定装置，其特征在于，其进一步具备面位置检测装置，具有与上述复数个第1读头的排列平行、沿与上述第1轴正交的方向的直线相距既定间隔设定的复数个检测点，通过分别对设定于对象物体上的上述复数个检测点照射检测光束并个别接收上述检测光束反射自上述对象物体的反射光，来检测上述对象物体表面在上述复数个检测点的面位置信息。
14.如权利要求13记载的测定装置，其特征在于，上述面位置检测装置的复数个检测点中位于两端部附近的两个检测点各自附近，至少各配置有一个上述面位置传感器。
15.如权利要求14记载的测定装置，其特征在于，分别隔着上述两个检测点的平行于上述第1轴的方向的一侧与另一侧，各配置有一个上述面位置传感器。
16.如权利要求10记载的测定装置，其特征在于，其进一步具备运算处理装置，使上述面位置检测装置将上述检测光束照射于具备既定基准平面的基准构件，并根据接收来自上述基准平面的反射光的上述面位置检测装置的输出，来求出上述面位置检测装置在复数个检测点的测量值间的关系。
17.如权利要求16记载的测定装置，其特征在于，上述基准构件，动态支承于在上述平面内与上述移动体分别独立移动的另一移动体上。
18.如权利要求1至3中任一项记载的测定装置，其特征在于，上述面位置测量系统，随着上述移动体的移动，而在上述复数个面位置传感器间进行测量值的接管。
19.如权利要求1至3中任一项记载的测定装置，其特征在于，上述面位置传感器，是CD拾取方式的传感器。
20.一种图案形成装置，在物体上形成图案，其特征在于，具备：
在上述移动体上装载物体的权利要求1至19中任一项记载的测定装置；以及
用于生成上述图案的图案生成装置。
21.如权利要求20记载的图案形成装置，其特征在于，上述图案生成装置将能量束照射在上述物体上。
22.一种处理装置，对在既定平面内移动的移动体所装载的物体进行既定处理，其特征在于，具备：
面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，上述面位置传感器从与上述平面正交的方向将光照射于上述移动体，并接收其反射光来测量上述光的照射点中上述移动体表面在与上述平面正交的方向的位置信息，以测量上述移动体在与上述平面正交的方向及相对该平面的倾斜方向的位置信息；
面位置检测装置，通过分别对装载于上述移动体上的上述物体照射检测光束并接收上述检测光束的反射光，来检测上述物体表面在复数个检测点的面位置信息；以及
控制装置，使上述面位置测量系统与上述面位置检测装置成为同时作动的状态，并将通过上述同时作动而得的上述面位置检测装置在上述复数个检测点的检测结果，换算成以通过上述同时作动而得的上述面位置测量系统的测量结果为基准的数据。
23.如权利要求22记载的处理装置，其特征在于，上述面位置测量系统所含的上述复数个面位置传感器，沿上述平面内的既定方向配置；
上述面位置检测装置的上述复数个检测点，沿与上述复数个面位置传感器平行的上述既定方向配置；
上述控制装置，在装载有上述物体的移动体沿与上述既定方向交叉的方向移动时，使上述面位置测量系统与上述面位置检测装置进行上述同时作动。
24.如权利要求23记载的处理装置，其特征在于，上述复数个面位置传感器包含映像用面位置传感器，上述映像用面位置传感器，在上述面位置检测装置的复数个检测点中位于两端部附近的两个检测点各自附近各配置有一个；
上述控制装置，将上述面位置检测装置在各检测点的检测值，换算成以根据上述各映像用面位置传感器的测量结果而得的基准面位置为基准的数据。
25.如权利要求23或24记载的处理装置，其特征在于，上述控制装置，在上述移动体从将上述物体装载于其上的处移动至进行对上述物体照射能量束的处理的处的过程中，进行上述同时作动及换算处理。
26.如权利要求24记载的处理装置，其特征在于，上述控制装置，根据一边使装载有上述物体的上述移动体在上述既定方向移动、一边使用上述面位置检测装置的上述复数个检测点所依序检测出的结果，来求出在上述移动体在上述既定方向移动时所产生的、上述移动体在与上述平面正交的方向的位置变动相关的信息。
27.如权利要求22至24中任一项记载的处理装置，其特征在于，其进一步具备标记检测装置，用于检测形成于上述物体上的待检测的复数个标记；
上述控制装置，在上述标记检测装置对上述待检测复数个标记的检测动作开始后直到结束上述复数个标记的检测动作为止的过程中，开始上述面位置测量系统与上述面位置检测装置的同时作动且开始上述数据的换算处理。
28.如权利要求22至24中任一项记载的处理装置，其特征在于，其进一步具备：基准构件，其具备与上述平面平行的基准平面；
以及运算处理装置，其在上述面位置检测装置，将上述检测光束照射于上述基准构件，并根据接收来自上述基准平面的反射光的上述面位置检测装置的输出，来求出上述面位置检测装置在复数个检测点的测量值间的关系。
29.如权利要求28记载的处理装置，其特征在于，上述基准构件，动态支承于在上述平面内与上述移动体独立移动的另一移动体上。
30.如权利要求22至24中任一项记载的处理装置，其特征在于，上述面位置测量系统，随着上述移动体的移动，而在上述复数个面位置传感器间进行测量值的接管。
31.如权利要求22至24中任一项记载的处理装置，其特征在于，上述面位置传感器，是CD拾取方式的传感器。
32.一种图案形成装置，在对象物体上形成图案，其特征在于，具备：
在上述移动体上装载上述对象物体的权利要求22至31中任一项记载的处理装置；以及
用于生成上述图案的图案生成装置。
33.如权利要求32记载的图案形成装置，其特征在于，上述图案生成装置将能量束照射在上述物体上。
34.一种图案形成装置，经由光学系统在物体上形成图案，其特征在于，具备：
移动体，其供装载上述物体，并在保持上述物体的状态下在包含第1轴及与第1轴交叉的第2轴的平面内移动，且配置有其一面具有以与第1轴平行的方向为周期方向的格子的第1光栅，以及具有以与第2轴平行的方向为周期方向的格子的第2光栅；
编码器系统，包含：第1编码器，具有在正交于上述第1轴的方向中位置相异的复数个第1读头，通过与上述第1光栅对向的读头来测量上述移动体在平行于上述第1轴的方向的位置信息；以及第2轴编码器，具有在正交于上述第2轴的方向中位置相异的复数个第2读头，通过与上述第2光栅对向的读头来测量上述移动体在平行于上述第2轴的方向的位置信息；
面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，上述面位置传感器从与上述平面正交的方向将光照射于上述移动体，并接收其反射光来测量上述光的照射点中上述移动体表面在与上述平面正交的方向的位置信息，以测量上述移动体在与上述平面正交的方向及相对上述平面的倾斜方向的位置信息；
面位置检测装置，其具有与上述复数个第1读头的排列平行、沿与上述第1轴正交的方向的直线相距既定间隔设定的复数个检测点，通过分别对设定于对象物体上的上述复数个检测点照射检测光束并个别接收该检测光束反射自上述对象物体的反射光，来检测上述对象物体表面在上述复数个检测点的面位置信息；以及
调整装置，以上述面位置传感器所检测的上述移动体在与上述第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，使用上述面位置检测装置的检测值来测量上述物体表面的面位置信息，在形成图案时，以用于测量上述移动体在与上述第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息的两个面位置传感器所测量的面位置信息为基准，并根据上述所测量的面位置信息，来调整上述物体在上述光学系统的光轴方向及相对正交于上述光轴的面的倾斜方向的位置，上述面位置传感器，在上述面位置检测装置的复数个检测点中、位于两端部附近的两个检测点各自附近，各至少配置有一个上述面位置传感器。
35.如权利要求34记载的图案形成装置，其特征在于，分别隔着上述两个检测点的在平行于上述第1轴的方向的一侧与另一侧，各配置有一个上述面位置传感器。
36.如权利要求34或35记载的图案形成装置，其特征在于，上述第1轴与上述第2轴彼此正交。
37.如权利要求34或35记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个面位置传感器，在至少一部分包含复数个特定面位置传感器；
上述复数个特定面位置传感器与上述复数个第1读头，配置在与上述第1轴正交的方向相同的直线上。
38.如权利要求37记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器与上述复数个第1读头，交互配置在上述直线上。
39.如权利要求37记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器相互对应且相隔既定间隔配置于，位于隔着连结上述复数个第1读头的与上述第1轴的正交方向的直线一侧与另一侧的、与上述直线平行的两条直线上。
40.如权利要求39记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器，相对于连结上述复数个第1读头的与上述第1轴正交方向的直线对称配置。
41.如权利要求39记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个特定面位置传感器与上述复数个第1读头，在与上述第1轴正交的方向交互配置。
42.如权利要求39记载的图案形成装置，其特征在于，隔着各个复数个第1读头的第1轴的平行方向的一侧与另一侧，各配置有一个上述特定面位置传感器。
43.如权利要求34或35记载的图案形成装置，其特征在于，其进一步具备：
空间像测量装置，包含形成有测量用图案的图案板的至少一部分构成部分设于上述移动体，用于测量由上述光学系统而形成的标记的空间像；
运算处理装置，将分别位于上述两个检测点附近、由上述各面位置传感器来检测的上述移动体在与上述第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息作为基准，使用上述面位置检测装置测量上述图案板表面的面位置信息，并将两个特定面位置传感器所测量的面位置信息作为基准来控制上述图案板在上述光学系统的光轴方向的位置，且使用上述空间像测量装置来测定上述光学系统的最佳聚焦位置，上述两个特定面位置传感器，用于测量上述移动体在与上述第1轴正交的方向一侧与另一侧端部的面位置信息。
44.如权利要求34或35记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个第1读头及上述复数个第2读头，配置于通过上述光学系统的光轴的第1轴及第2轴上。
45.如权利要求44记载的图案形成装置，其特征在于，上述复数个第1读头是以上述光学系统为基准对称配置，上述复数个第2读头是以上述光学系统为基准对称配置。
46.如权利要求34或35记载的图案形成装置，其特征在于，上述面位置测量系统，随着上述移动体的移动，而在上述复数个面位置传感器间进行测量值的接管。
47.如权利要求34或35记载的图案形成装置，其特征在于，上述面位置传感器，是CD拾取方式的传感器。
48.一种测定方法，测定在既定平面内移动的移动体的位置信息，其特征在于，包含：
第1步骤，是使用编码器系统来测量上述移动体在上述平面内的位置信息，上述编码器系统包含设于上述移动体的复数个光栅、以及分别对上述复数个光栅照射光并个别接收来自各光栅的反射光的复数个读头；以及
第2步骤，是使用面位置测量系统来测量上述移动体在与上述平面正交的方向及相对上述平面的倾斜方向的位置信息，上述面位置测量系统包含复数个面位置传感器，上述复数个面位置传感器是从与上述平面正交的方向将光照射于上述移动体，并接收其反射光来测量上述光的照射点中上述移动体表面在与上述平面正交的方向的位置信息。
49.如权利要求48记载的测定方法，其特征在于，上述第2步骤，随着上述移动体的移动，而在上述面位置测量系统的复数个面位置传感器间进行测量值的接管。
50.一种图案形成方法，其特征在于，包含：
在将物体装载于上述移动体上的状态下，使用权利要求48或49记载的测定方法来测定上述移动体的位置信息的步骤；以及
照射能量束以将图案形成于上述物体上的步骤。
51.一种元件制造方法，其特征在于，包含：
通过权利要求50项的图案形成方法来将图案形成于物体上的步骤；以及
对形成有图案的上述物体进行处理的步骤。
52.一种处理方法，对在既定平面内移动的移动体所装载的物体进行既定处理，其特征在于，包含：
第1步骤，是使面位置测量系统与面位置检测装置成为同时作动的状态，面位置测量系统，包含复数个面位置传感器，上述面位置传感器从与上述平面正交的方向将光照射于上述移动体，并接收其反射光来测量上述光的照射点中上述移动体表面在与上述平面正交的方向的位置信息，以测量上述移动体在与上述平面正交的方向及相对上述平面的倾斜方向的位置信息；
上述面位置检测装置，是对装载于上述移动体上的上述物体照射检测光束并接收上述检测光束的反射光，以检测上述物体表面在复数个检测点的面位置信息；
第2步骤，是将通过上述第1步骤的上述同时作动而得的上述面位置检测装置在上述复数个检测点的检测结果，换算成以通过上述同时作动而得的上述面位置测量系统的测量结果为基准的数据。
53.如权利要求52记载的处理方法，其特征在于，上述面位置测量系统所含的上述复数个面位置传感器，沿上述平面内的既定方向配置；
上述面位置检测装置的上述复数个检测点，沿与上述复数个面位置传感器平行的上述既定方向配置；
在装载有上述物体的移动体沿与上述既定方向正交的方向移动时，进行上述第1步骤的处理。
54.如权利要求53记载的处理方法，其特征在于，上述复数个面位置传感器包含映像用面位置传感器，上述映像用面位置传感器，在上述面位置检测装置的复数个检测点中位于两端部附近的两个检测点各自附近各配置有一个；
上述第2步骤，将上述面位置检测装置在各检测点的检测值，换算成以根据上述各映像用面位置传感器的测量结果而得的基准面位置为基准的数据。
55.如权利要求53或54记载的处理方法，其特征在于，在上述移动体从于其上装载上述物体的处移动至对上述物体进行上述既定处理的处的过程中，进行上述第1、第2步骤。
56.如权利要求54记载的处理方法，其特征在于，其进一步包含第3步骤，其是根据一边使装载有上述物体的上述移动体移动于上述既定方向、一边使用上述面位置检测装置的上述复数个检测点所依序检测出的结果，来求出在上述移动体移动于上述既定方向时所产生的、和上述移动体在与上述平面正交的方向的位置变动相关的信息。
57.如权利要求52至54中任一项记载的处理方法，其特征在于，在上述标记检测装置对形成于上述物体上的待检测复数个标记的检测动作开始后直到上述动作结束为止的过程中，同时开始上述第1、第2步骤的处理。
58.如权利要求52至54中任一项记载的处理方法，其特征在于，上述既定处理包含将图案形成在上述物体上的处理。
59.如权利要求58记载的处理方法，其特征在于，通过照射能量束将上述图案形成在上述物体上。
60.一种元件制造方法，其特征在于，包含：
通过权利要求58或59记载的处理方法来将图案形成于物体上的步骤；以及
对形成有图案的上述物体进行处理的步骤。
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