CN101405838B - 移动体驱动方法及移动体驱动系统、图案形成方法及装置、曝光方法及装置、组件制造方法、以及校正方法 - Google Patents

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Abstract

通过控制装置，使用编码器系统的包含X编码器与Y编码器的至少各一个的三个编码器(Enc1，Enc2，Enc3)测量载台WST在XY平面内的位置信息，根据该位置信息的测量结果及该位置信息的测量所使用的读头(编码器)(Enc1，Enc2及Enc3)的平行于XY平面的面内的位置信息(p1，q1)、(p2，q2)及(p3，q3)，在XY平面内驱动载台WST。据此，能一边使用包含多个读头的编码器系统切换载台WST的移动中控制所使用的读头(编码器)，一边高精度控制载台的移动。

Description

移动体驱动方法及移动体驱动系统、图案形成方法及装置、曝光方法及装置、组件制造方法、以及校正方法
技术领域
本发明涉及一种移动体驱动方法及移动体驱动系统、图案形成方法及装置、曝光方法及装置、组件制造方法、以及校正方法，更详细地说，涉及在移动面内驱动移动体的移动体驱动方法及移动体驱动系统、利用该移动体驱动方法的图案形成方法及具备该移动体驱动系统的图案形成装置、利用该移动体驱动方法的曝光方法及具备该移动体驱动系统的曝光装置、利用该图案形成方法的组件制造方法、以及测量移动面内的移动体的位置信息的编码器系统所使用的校正方法。
背景技术
以往，在制造半导体组件、液晶表示组件等的微型组件(电子组件等)的光刻过程中，较常使用步进重复方式的缩小投影曝光装置(所谓的步进器)、步进扫描方式的缩小投影曝光装置(所谓的扫描步进器(也称为扫描仪))等。
此种曝光装置，为了将标线片(或掩膜)的图案转印于晶片上的多个照射区域，保持晶片的晶片载台通过例如线性马达等在XY二维方向上被驱动。特别是扫描步进器，不仅可驱动晶片载台，也可将标线片载台通过线性马达等以规定距离驱动于扫描方向。标线片载台或晶片载台的位置测量，一般使用长期测量值的稳定性良好、具高分辨率的激光干涉仪。
然而，由于半导体组件高度集成化所伴随的图案的微细化，越来越被要求须有更高精度的载台位置控制，目前，因激光干涉仪的光束光路上的环境气氛的温度动荡导致的测量值短期变动，占据了重叠精度中相当大的比重。
另一方面，作为使用于测量载台位置的激光干涉仪以外的测量装置虽有编码器，但由于编码器使用标尺，因此该标尺欠缺机械性长期稳定性(栅格间距的偏移、固定位置偏移、热膨胀等)，与激光干涉仪相比较，有欠缺测量值的线性，长期稳定性差的缺点。
鉴于上述激光干涉仪与编码器的缺点，已有提出各种并用激光干涉仪与编码器(使用衍射光栅的位置检测传感器)，来测量载台位置的装置(参照专利文献1，2等)。
另外，以往的编码器的测量分辨率，虽与干涉仪相比较较差，但最近出现了测量分辨率与激光干涉仪相同程度或以上的编码器(参照例如专利文献3等)，将上述激光干涉仪与编码器组合的技术日渐受到瞩目。
因此，当使用例如编码器测量保持晶片2维移动的曝光装置的晶片载台的移动面内的位置时，为了避免该晶片载台等的体积过大，使用多个编码器，一边在晶片载台的移动中切换使用于控制的编码器，一边控制晶片载台的移动是必须不可少的。即，使用包含多个读头的编码器来管理晶片载台的位置是必须的。
专利文献1：日本特开2002-151405号公报
专利文献2：日本特开2004-101362号公报
专利文献3：日本特开2005-308592号公报
发明内容
第1本发明的实质上沿着规定平面驱动移动体的移动体驱动方法，其特征在于包含下述步骤：使用包含将测量光束照射于把与上述平面平行的第1方向作为周期方向的光栅、接收来自上述光栅的光束、排列于与上述第1方向的交叉方向的多个第1读头的编码器系统的至少一个第1读头测量上述移动体在上述第1方向的位置信息，基于上述位置信息的测量结果以及与从在测量上述位置信息中所使用的至少一个第1读头射出的测量光束的上述平面平行的面内的位置信息，沿着上述平面驱动上述移动体。
据此，使用编码器系统的至少一个第1读头测量移动体在第1方向的位置信息，根据该位置信息的测量结果及从该位置信息的测量所使用的至少一个第1读头射出的测量光束的平行于规定平面的面内的位置信息，沿着规定平面驱动移动体。据此，可使用包含多个第1读头的编码器系统高精度控制移动体的移动。
第2本发明的图案形成方法，其包含：装载步骤，将物体装载于可在移动面内移动的移动体上；以及驱动步骤，为了对上述物体形成图案，使用权利要求1至7中的任一项所述的移动体驱动方法来驱动上述移动体。
据此，将图案形成在装载于使用本发明的移动体驱动方法的任一方驱动的移动体上的物体，由此能将所希望的图案形成在物体上。
第3本发明的包含图案形成步骤的第1组件制造方法，其特征在于：于上述图案形成步骤，使用权利要求8所述的图案形成方法将图案形成在物体上。
第4本发明的通过照射能量束将图案形成在物体上的第1曝光方法，其特征在于：为了使上述能量束与上述物体相对移动，使用权利要求1至7中的任一项所述的移动体驱动方法，驱动装载有上述物体的移动体。
据此，为了使照射于物体的能量束与该物体相对移动，使用本发明的移动体驱动方法的任一方，高精度驱动装载有该物体的移动体。由此，能通过扫描曝光，将所希望的图案形成在物体上。
第5本发明的以能量束使物体曝光的第2曝光方法，其特征在于：将上述物体装载于至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动的移动体；在装载有上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且根据通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头、测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息的编码器系统的测量信息，及上述测量所使用的读头的检测点在平行于上述规定平面的面内的位置信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
据此，不受各读头的检测点的位置造成的编码器系统的测量误差的影响，就可使用包含多个读头的编码器系统高精度控制在规定平面内的移动体的位置，或能以高精度使移动体上的物体曝光。
第6本发明的以能量束使物体曝光的第3曝光方法，其特征在于：将上述物体装载于至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动的移动体；在保持上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头，使用测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息的编码器系统测量上述移动体的位置信息；根据用于补偿因上述测量所使用的读头的检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差的修正信息、及上述编码器系统的测量信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
据此，不受因测量所使用的读头的检测点的位置或位移产生的该编码器系统的测量误差的影响，就可使用编码器系统高精度控制在规定平面内的移动体的位置，或能以高精度使移动体上的物体曝光。
第7本发明的第2组件制造方法，包含光刻步骤；在该光刻步骤，使用本发明的第2、第3曝光方法的任一方，使装载于该移动体的感应物体曝光，以在该感应物体上形成图案。
第8本发明的实质上沿着规定平面驱动移动体的移动体驱动系统，其特征在于包括：光栅，以平行于上述平面的第1方向为周期方向；编码器系统，包含将测量光束照射于上述光栅、接收来自上述光栅的光束、排列于上述第1方向的交叉方向的多个第1读头；以及控制装置，使用上述多个第1读头中的至少一个第1读头测量上述移动体在上述第1方向的位置信息，根据上述位置信息的测量结果及从上述位置信息的测量所使用的至少一个第1读头射出的测量光束的平行于上述平面的面内的位置信息，沿着上述平面驱动上述移动体。
据此，通过控制装置，使用编码器系统的至少一个第1读头测量移动体在第1方向的位置信息，根据该位置信息的测量结果及从该位置信息的测量所使用的至少一个第1读头射出的测量光束的平行于规定平面的面内的位置信息，沿着规定平面驱动移动体。据此，可使用包含多个第1读头的编码器系统高精度控制移动体的移动。
第9本发明的图案形成装置，其具备：移动体，装载有物体，可保持该物体在移动面内移动；以及本发明的移动体驱动系统，为了对该物体形成图案，驱动该移动体。
据此，通过图案化装置在本发明的移动体驱动系统所驱动的移动体上的物体产生图案，由此能将所希望图案形成在物体上。
第10本发明的第1曝光装置，通过照射能量束将图案形成在物体，其具备：图案化装置，将该能量束照射于该物体；以及本发明的移动体驱动系统；为了使该能量束与该物体相对移动，以该移动体驱动系统进行装载有该物体的移动体的驱动。
据此，为了使从图案化装置照射于物体的能量束与该物体相对移动，以本发明的移动体驱动系统驱动装载有该物体的移动体。由此，能通过扫描曝光将所希望图案形成在物体上。
第11本发明的用能量束使物体曝光的第2曝光装置，其特征在于包括：移动体，保持上述物体，至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动；编码器系统，在保持上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头，测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息；以及控制装置，根据上述编码器系统的测量信息及上述测量所使用的读头的检测点在平行于上述规定平面的面内的位置信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
据此，不受各读头的检测点的位置造成的编码器系统的测量误差的影响，就可使用包含多个读头的编码器系统高精度控制在规定平面内的移动体的位置，或能以高精度使移动体上的物体曝光。
第12本发明的用能量束使物体曝光的第3曝光装置，其特征在于包括：移动体，保持上述物体，至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动；编码器系统，在保持上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头，测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息；以及控制装置，根据用于补偿因上述测量所使用的读头的检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差的修正信息、及上述编码器系统的测量信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
据此，不受因测量所使用的读头的检测点的位置或位移产生的该编码器系统的测量误差的影响，就可使用编码器系统高精度控制在规定平面内的移动体的位置，或能以高精度使移动体上的物体曝光。
第13本发明的校正方法，其特征在于：取得步骤，使上述移动体在平行于上述平面的面内旋转规定角度，取得测量在平行于上述平面的测量方向的上述移动体的位置信息的上述编码器系统的读头的测量值、及测量上述移动体的平行于上述平面的面内的旋转角度的测量装置的测量值；以及算出步骤，根据取得的上述读头的测量值及上述测量装置所测量的旋转角度，算出从上述读头射出的测量光束在平行于上述平面的面内的垂直于上述测量方向的方向的位置信息。
据此，使移动体在平行于规定平面的面内旋转规定角度，取得测量在平行于规定平面的测量方向的移动体的位置信息的编码器系统的读头的测量值、及测量移动体的平行于规定平面的面内的旋转角度的测量装置的测量值，根据取得的读头的测量值及测量装置所测量的旋转角度，算出从该读头射出的测量光束在平行于规定平面的面内的垂直于测量方向的方向的位置信息。据此，能以高精度校正在比读头的测量方向、对设计值的误差有变大倾向的测量方向的垂直方向的从读头射出的测量光束的位置信息。
附图说明
图1是以概略方式表示一个实施形态的曝光装置的构成的图。
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)的配置的俯视图。
图4(A)是表示晶片载台的俯视图，图4(B)是表示晶片载台WST的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)是表示测量载台的部分截面的概略侧视图。
图6是表示一个实施形态的曝光装置的控制系统的主要构成的方块图。
图7(A)及图7(B)是用于说明分别包含配置成数组状的多个读头的多个编码器进行的晶片台在XY平面内的位置测量及读头间的测量值的接续的图。
图8(A)是表示编码器的构成的一个例子的图，图8(B)是用于说明此测量误差所产生的构造的图，且是用于说明编码器读头内的光束对反射型衍射光栅的入射光、衍射光的关系的图。
图9(A)是表示即使在编码器的读头与标尺之间产生非测量方向的相对运动时测量值也不会变化的情况的图，图9(B)是表示在编码器的读头与标尺之间产生在非测量方向的相对运动时测量值变化的情况的一例的图。
图10(A)～图10(D)是用于说明在读头与标尺之间产生在非测量方向的相对运动时，编码器的测量值变化的情形与测量值不变化的情形的图。
图11(A)及图11(B)是用于说明用于取得修正信息的动作的图，该修正信息用于修正因向非测量方向的读头与标尺的相对运动而产生的编码器(第1编号的编码器)的测量误差。
图12是表示纵摇量θx＝α时编码器对Z位置变化的测量误差的图表。
图13是用于说明用于取得修正信息的动作的图，该修正信息用于修正因向非测量方向的读头与标尺的相对运动而产生的另一编码器(第2编号的编码器)的测量误差。
图14是用于说明读头位置的校正处理的图。
图15是用于说明用多个读头测量同一标尺上的多个测量点时产生的不良情形的图。
图16是用于说明测量标尺凹凸的方法的图(其1)。
图17(A)～图17(D)是用于说明测量标尺凹凸的方法的图(其2)。
图18是用于说明标尺的栅格间距的修正信息及栅格变形的修正信息的取得动作的图。
图19(A)及图19(B)是用于说明将修正后的编码器的测量值转换成晶片载台WST的位置的具体方法的图。
图20是用于说明晶片载台的XY平面内的位置控制所使用的编码器的切换处理的图。
图21是概念表示晶片载台的位置控制、编码器的测量值的取得、及编码器切换的时序的图。
图22是表示对晶片载台上的晶片进行步进扫描方式的曝光的状态下的晶片载台及测量载台的状态的图。
图23是表示曝光结束后，从晶片载台与测量载台分离的状态移行至两载台彼此接触的状态后的两载台的状态的图。
图24是表示一边保持晶片台与测量台在Y轴方向的位置关系、一边使测量载台向-Y方向移动且使晶片载台向卸载位置移动时两载台的状态的图。
图25是表示测量载台在到达将进行Sec—BCHK(时距)的位置时晶片载台与测量载台的状态的图。
图26是表示与进行Sec—BCHK(时距)同时将晶片载台从卸载位置移动至装载位置时晶片载台与测量载台的状态的图。
图27是表示测量载台向最佳急停待机位置移动、晶片装载于晶片台上时晶片载台与测量载台的状态的图。
图28是表示测量载台在最佳急停待机位置待机中、晶片载台向进行Pri-BCHK前半处理的位置移动时两载台的状态的图。
图29是表示使用对准系统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片载台与测量载台的状态的图。
图30是表示进行聚焦校正前半处理时晶片载台与测量载台的状态的图。
图31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片载台与测量载台的状态的图。
图32是表示在进行Pri-BCHK后半处理及聚焦校正后半处理的至少一个时晶片载台与测量载台的状态的图。
图33是表示使用对准系统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片载台与测量载台的状态的图。
图34是表示使用对准系统AL1，AL22，AL23，来同时检测附设于三个第四对准照射区域的对准标记时晶片载台与测量载台的状态的图。
图35是表示聚焦映射结束时晶片载台与测量载台的状态的图。
图36是用于说明组件制造方法的实施形态的流程图。
图37是表示图36的步骤204的具体例的流程图。
附图标记说明
AF：检测区域；AL1：第一对准系统；AL21，AL22，AL23，AL24：第二对准系统；AR：区域；AX：光轴；B1～B4：测长光束；B41，B42：测长光束；B51，B52：测长光束；B6，B7：测长光束；CL：中心线；CT：上下动销；Enc1～Enc4：编码器；FM：基准标记；IA：曝光区域；IAR：照明区域；IL：曝光用照明光；LB：激光束；LB1，LB2：光束；LD：半导体激光；LH，LV：直线；LL，LW：中心轴；LP：装载位置；Lq：液体；L1：收束透镜；L2a，L2b：透镜；M：基准标记；MA，MB：向量；MST：测量载台；MTB：测量台；O：旋转中心；PBS：偏光分束器；PL：投影光学系统；PU：投影单元；P1，P2：测量点；R：标线片；RG：反射型衍射光栅；RST：标线片载台；R1a，R1b，R2a，R2b：反射镜；SL：空间像测量狭缝图案；UP：卸载位置；W：晶片；WP1a，WP1b：四分的一波长板；WST：晶片载台；WTB：晶片台；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：基座；14：液浸区域；15，41：移动镜；16，18：Y干涉仪；17a，17b：反射面；19a，19b：反射面；20：主控制装置；28：板体；28a：第1疏液区域；28b：第2疏液区域；30：测量板；31A：液体供应管；31B：液体回收管；32：喷嘴单元；34：内存；36：框体；37，38：栅格线；39X：标尺；39X1，39X2：X标尺；39Y1，39Y2：Y标尺；40：镜筒；41a，41b，41c：反射面；42：安装构件；43A，43B：Z干涉仪；44：受光系统；45：空间像测量装置；46：CD杆；47A，47B：固定镜；50：载台装置；52：基准栅格；54：支持构件；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；64A2，64A3，64A4：Y读头；64C3，64C4，64C5：Y读头；64y1，64y2：Y读头；66：X读头；66A，66B：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；82，83，84，85：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：照度偏差传感器；96：空间像测量器；98：波面像差测量器；99：传感器群；100：曝光装置；116：标线片激光干涉仪；118：干涉仪系统；124：载台驱动系统；126～128，130：X干涉仪；191：前端透镜。
具体实施方式
以下，根据图1～图35说明本发明的一个实施形态。
图1是概略表示一个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、即所谓的扫描仪。如后所述，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片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，以进行说明。
曝光装置100包含：照明系统10、保持来自该照明系统10的曝光用照明光(以下称为「照明光」或「曝光用光」)IL所照明的标线片R的标线片载台RST、包含用于使从标线片R射出的照明光IL投射于晶片W上的投影光学系统PL的投影单元PU、具有晶片载台WST及测量载台MST的载台装置50、及上述装置的控制系统等。在晶片载台WST上装载有晶片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)等所公开的，包含光源、包含光学积分器等的照度均一化光学系统、及具有标线片遮板等(均未图示)的照明光学系统。该照明系统10，通过照明光(曝光用光)IL，以大致均一的照度来照明被标线片遮板(遮蔽系统)限定的标线片R上的延伸于X轴方向的狭缝状照明区域。此处，作为一个例子，使用ArF准分子激光(波长193nm)来作为照明光IL。另外，作为光学积分器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RST上例如通过真空吸附固定标线片R，该标线片R在其图案面(图1的下面)形成有电路图案等。标线片载台RST，能通过包含例如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6)而在XY平面内微幅驱动，且能以指定的扫描速度驱动于规定扫描方向(指图1的图面内左右方向的Y轴方向)。
标线片载台RST在移动面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息)，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，设有具有与Y轴方向正交的反射面的Y移动镜、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左右的分辨率经常检测。标线片干涉仪116的测量值被传送至主控制装置20(于图1未图示，参照图6)。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，并通过基于该算出结果控制标线片载台驱动系统11，来控制标线片载台RST的位置(及速度)。此外，也可对标线片载台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。另外，标线片干涉仪116也可测量标线片载台RST在Z轴、θx及θy方向的至少一个方向的位置信息。
投影单元PU配置于标线片载台RST的图1的下方。投影单元PU包含镜筒40、及具有以规定位置关系保持于该镜筒40内的多个光学元件的投影光学系统PL。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排列的多个透镜(透镜组件)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规定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍、或1/8倍等)。为此，当用来自照明系统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)及液体Lq(参照图1)形成于与配置在其第2面(像面)侧的、表面涂布有抗蚀剂(感光剂)的晶片W上的前述照明区域IAR共轭的区域(曝光区域)IA。接着，通过标线片载台RST与晶片载台WST的同步驱动，使标线片相对照明区域IAR(照明光IL)移动于扫描方向(Y轴方向)，且使晶片W相对曝光区域(照明光IL)移动于扫描方向(Y轴方向)，由此对晶片W上的一个照射区域(划分区域)进行扫描曝光，以将标线片的图案转印于该照射区域。即，在本实施形态中，通过照明系统10、标线片及投影光学系统PL将图案产生于晶片W上，通过照明光IL对晶片W上的感应层(抗蚀剂层)的曝光将该图案形成于晶片W上。此处虽未图示，但投影单元PU经由防振机构装载于以三个支柱支持的镜筒平台，但例如也可如国际公开第2006/038952号小册子所公开的，将投影单元PU吊挂支持于配置在投影单元PU上方的未图示的主框架构件、或吊挂支持于配置标线片载台RST的基座构件等。
另外，本实形形态的曝光装置100，由于进行适用液浸法的曝光，因此将构成局部液浸装置8的一部分的喷嘴单元32设成包围用于保持构成投影光学系统PL的最靠像面侧(晶片W侧)的光学元件、此处为透镜(以下也称「前端透镜」)191的镜筒40的下端部周围。在本实施形态中，喷嘴单元32如图1所示其下端面与前端透镜191的下端面设定成大致面高相同。另外，喷嘴单元32具备液体Lq的供应口及回收口、与晶片W对向配置且设有回收口的下面、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。液体供应管31A与液体回收管31B，如图3所示，在俯视时(从上方观看)相对X轴方向及Y轴方向倾斜45°，关于通过投影光学系统PL的光轴AX的Y轴方向的直线LV配置成对称。
在液体供应管31A，连接有其一端连接于液体供应装置5(在图1中未图示、参照图6)的未图示供应管的另一端，在液体回收管31B，连接有其一端连接于液体回收装置6(在图1中未图示、参照图6)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、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、也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，曝光装置100不需全部具备，也能将其至少一部分由设有曝光装置100的工厂等内的设备来代替。
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。该阀最好使用与液体供应装置5的阀对应的流量控制阀。此外，回收液体的槽、吸引泵、阀等，曝光装置100不需全部具备，也能将其至少一部分由设有曝光装置100的工厂等内的设备来代替。
在本实施形态中，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片上的抗蚀剂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大致为1.44。在该水中，照明光IL的波长被缩短至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，各控制器通过主控制装置20来控制(参照图6)。液体供应装置5的控制器根据来自主控制器20的指令，以规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、及供应口将水Lq(参照图1)供应至前端透镜191与晶片W之间。另外，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，以规定开度开启连接于液体回收管31B的阀，经由回收口、回收流路、及液体回收管31B，从前端透镜191与晶片W之间将水Lq回收至液体回收装置6(液体槽)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与晶片W间的水Lq量与回收的水Lq量恒相等。据此，使前端透镜191与晶片W间的水Lq(参照图1)保持一定量。此时，保持于前端透镜191与晶片W之间的水Lq随时更换。
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。局部液浸装置8可通过喷嘴单元32，将液体Lq充满前端透镜191与晶片W之间，以形成包含照明光IL的光路空间的局部液浸空间(相当于液浸区域14)。因此，喷嘴单元32也称为液浸空间形成构件或containment member(confinement member)等。此外，局部液浸装置8的一部分、例如至少喷嘴单元32，也可吊挂支持于用于保持投影单元PU的主框架(包含前述的镜筒平台)，或也可设于与主框架不同的框架构件。或者，当如前所述将投影单元PU吊挂支持时，虽也可将投影单元PU与喷嘴单元32一体吊挂支持，但在本实施形态中，将喷嘴单元32设于独立于投影单元PU而吊挂支持的测量框架。在此情况下，也可不吊挂支持投影单元PU。
此外，即使测量载台MST位于投影单元PU下方时，也能与上述同样地将水Lq充满于后述测量台与前端透镜191之间。
另外，在上述说明中，作为一个例子，虽分别各设有一个液体供应管(喷嘴)与液体回收管(喷嘴)，但并不限于此，只要考虑到与周围构件的关系也能进行配置的话，也可采用例如国际公开第99/49504号小册子所公开的具有多个喷嘴的构成。另外，也能将例如喷嘴单元32的下面配置成比前端透镜191的射出面更接近投影光学系统PL的像面(也即晶片)附近，或除了前端透镜191的像面侧的光路以外，在前端透镜191的物体面侧的光路也用液体充满。也就是说，只要至少能将液体供应至构成投影光学系统PL的最下端的光学构件(前端透镜)191与晶片W之间，该构成可为任意。例如，本实施形态的曝光装置，也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。
返回到图1，所述载台装置50具备配置于基座12上方的晶片载台WST及测量载台MST、包含测量这些载台WST，MST的位置信息的Y干涉仪16、18的干涉仪系统118(参照图6)、在曝光时等用于测量晶片载台WST的位置信息的后述编码器系统、及驱动载台WST、MST等的载台驱动系统124(参照图6)。
在晶片载台WST、测量载台MST各自的底面的多处，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基座12上面喷出的加压空气的静压，使晶片载台WST、测量载台MST经由数μm程度的间隙以非接触方式支持于基座12的上方。另外，载台WST、MST可通过载台驱动系统124而独立驱动于规定平面内(XY平面)的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)的二维方向。
更详细地说，如图2的俯视图所示，在底面上，延伸于Y轴方向的一对Y轴固定件86，87夹着基座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铁群的磁极单元构成，该永久磁铁群由沿Y轴方向以规定间隔交互配置的多组N极磁铁与S极磁铁构成。在Y轴固定件86，87，各两个的Y轴可动件82，84及83，85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字型的Y轴固定件86或87的内部空间的状态，分别经由未图示空气垫例如经由数μm程度的间隙来以非接触方式支持于所对应的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轴方向相距规定间隔所配置的电枢线圈的电枢单元所构成。即，在本实施形态中，以电枢单元所构成的Y轴可动件82，84与磁铁单元所构成的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，以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。
在上述四个Y轴线性马达中，两个Y轴线性马达82，83的可动件82，83，分别固定于延伸于X轴方向的X轴固定件80长边方向的一端与另一端。另外，剩余的两个Y轴线性马达84，85的可动件84，85，固定于延伸于X轴方向的X轴固定件81的一端与另一端。据此，X轴固定件80，81，即可通过各一对的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轴方向相距规定间隔配置的电枢线圈的电枢单元所构成。
一X轴固定件81，以插入状态设置于形成于构成晶片载台WST一部分的载台本体91(在图2中未图示，参照图1)的未图示开口。在该载台本体91的上述开口内部，例如设有具永久磁铁群的磁极单元，该永久磁铁群由沿X轴方向以规定间隔交互配置的多组N极磁铁与S极磁铁构成。以该磁极单元与X轴固定件81来构成用于将载台本体91驱动于X轴方向的动磁型X轴线性马达。同样地，另一X轴固定件80，以插入状态设置于形成于构成测量载台MST一部分的载台本体92(在图2中未图示，参照图1)的开口。在该载台本体92的上述开口内部设有与晶片载台WST侧(载台本体91侧)同样的磁极单元。用该磁极单元与X轴固定件80来构成用于将测量载台MST驱动于X轴方向的动磁型X轴线性马达。
在本实施形态中，构成载台驱动系统124的上述各线性马达，由图6所示的主控制装置20来控制。此外，各线性马达，并不限于动磁型或移动线圈型的任何一方，能根据需要来适当选择。
此外，通过稍微改变一对Y轴线性马达84，85分别产生的推力，而能控制晶片载台WST的偏摇量(绕θz的方向的旋转量)。另外，通过稍微改变一对Y轴线性马达82，83分别产生的推力，而能控制测量载台MST的偏摇量。
晶片载台WST，包含前述载台本体91、及装载于该载台本体91上的晶片台WTB。此晶片台WTB及载台本体91，可通过未图示的Z调平机构(包含例如音圈马达等)，相对基座12及X轴固定件81被微小驱动于Z轴方向、θx方向、及θy方向。即，晶片台WTB可相对XY平面(或投影光学系统PL的像面)微幅移动于Z轴方向或倾斜。此外，图6中将上述各线性马达及Z调平机构表示为载台驱动系统124。另外，晶片台WTB也可构成为可微动于X轴、Y轴、以及θz方向的至少一个。
在前述晶片台WTB上设有通过真空吸附等来保持晶片W的晶片保持具(未图示)。晶片保持具虽可与晶片台WTB形成为一体，但在本实施形态中晶片保持具与晶片台WTB为分别构成，通过例如真空吸附等将晶片保持具固定于晶片台WTB的凹部内。另外，在晶片台WTB上面设有板体(疏液板)28，该板体具有与装载于晶片保持具上的晶片表面大致同一面高、已对液体Lq进行疏液化处理的表面(疏液面)，其外形(轮廓)为矩形且于其中央部形成有比晶片保持具(晶片的装载区域)大一圈的圆形开口。板体28，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，于其表面例如由氟树脂材料、聚四氟乙烯(铁氟龙(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疏液膜。还有，如图4(A)的晶片台WTB(晶片载台WST)的俯视图所示，板体28具有用于包围圆形开口的外形(轮廓)为矩形的第1疏液区域28a、及配置于第1疏液区域28a周围的矩形框状(环状)第2疏液区域28b。第1疏液区域28a，例如在进行曝光动作时，形成有从晶片表面露出的液浸区域14的至少一部分，第2疏液区域28b，形成有后述编码器系统用的标尺(栅格部)。此外，板体28的表面的至少一部分也可不与晶片表面为同一面高，即也可为相异的高度。另外，板体28虽可是单一板体，但在本实施形态中为多个板体，例如组合分别与第1及第2疏液区域28a，28b对应的第1及第2疏液板来构成。在本实施形态中，由于如前所述使用纯水来作为液体Lq，因此以下将第1及第2疏液区域28a，28b也称为第1及第2疏水板28a，28b。
在此情形下，相对于曝光用光IL照射于内侧的第1疏水板28a，曝光用光IL几乎不会照射到外侧的第2疏水板28b。考虑到这一点，在本实施形态中在第1疏水板28a表面形成有第1疏水区域，其被施以对曝光用光IL(此时为真空紫外区的光)具有充分的耐性的疏水覆盖膜，而于第2疏水板28b表面则形成第2疏水区域，其被施以对曝光用光IL的耐性比第1疏水区域差的疏水覆盖膜。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)具有充分的耐性的疏水覆盖膜，因此如上述般分离成第1疏水板28a与其周围的第2疏水板28b的两个部分可更具效果。此外，并不限于此，也可对同一板体的上面施加对曝光用光IL的耐性相异的两种疏水覆盖膜，以形成第1疏水区域及第2疏水区域。另外，第1及第2疏水区域的疏水覆盖膜的种类也可相同。或例如也可于同一板体仅形成一个疏水区域。
另外，由图4(A)可清楚得知，在第1疏水板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疏水板28b所包围的长方形空间内部(缺口内部)埋设测量板30。在此测量板30的长边方向中央(晶片台WTB的中心线LL上)形成基准标记FM，且在该基准标记FM的X轴方向一侧与另一侧，形成有相对基准标记FM中心配置成对称的一对空间像测量狭缝图案SL。各空间像测量狭缝图案SL，例如使用具有沿Y轴方向与X轴方向的边的L字形狭缝图案。
另外，如图4(B)所示，在其内部收纳有光学系统(包含物镜、反射镜、中继透镜等)的L字形框体36，以从晶片台WTB贯通载台本体91内部一部分的状态，安装成一部分埋设于上述各空间像测量狭缝图案SL下方的晶片载台WST部分的状态。虽省略图示，但框体36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，将从上方往下方透射过空间像测量狭缝图案SL的照明光IL沿L字形路径导引，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。
进而，在第2疏水板28b上面，沿其四边各以规定间距直接形成有多个栅格线。更详细地说，在第2疏水板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。Y标尺39Y1，39Y2分别通过以Y轴方向为周期方向的反射型栅格(例如衍射光栅)所构成，该反射型栅格，例如以X轴方向为长边方向的栅格线38以规定间距沿平行于Y轴的方向(Y轴方向)而形成。
同样地，在第2疏水板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。X标尺39X1，39X2分别通过以X轴方向为周期方向的反射型栅格(例如衍射光栅)所构成，该反射型栅格，例如以Y轴方向为长边方向的栅格线37以规定间距沿平行于X轴的方向(X轴方向)而形成。上述各标尺，例如使用于全像片等于第2疏水板28b表面作成反射型衍射光栅RG(图8)。此时，在各标尺以规定间隔(间距)而刻出由窄狭缝或槽等构成的栅格来作为刻度。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，例如也可将干涉纹烧结于感旋光性树脂来加以作成。不过，各标尺，例如以138nm～4μm间的间距(例如1μm间距)将上述衍射光栅的刻度刻于薄板状玻璃来作成。这些标尺被前述疏液膜(疏水膜)覆盖。此外，图4(A)中为了方便表示，栅格的间距图示成比实际间距大许多。这一点在其它的图中也相同。
这样，本实施形态由于将第2疏水板28b本身构成标尺，因此使用低热膨胀的玻璃板来作为第2疏水板28b。然而并不限于此，也可将形成有栅格的低热膨胀的玻璃板等所构成的标尺构件，通过例如板弹簧(或真空吸附)等固定于晶片台WTB上面，以避免其产生局部性的伸缩，此时，也可将在整面施有同一疏水覆盖膜的疏水板取代板体28来使用。或者，也能用低热膨胀率的材料来形成晶片台WTB，在这种情形下，一对Y标尺与一对X标尺也可直接形成于该晶片台WTB上面。
此外，为了保护衍射光栅，用具有疏液性的低热膨胀率的玻璃板覆盖也有效。此处，玻璃板的厚度例如为1mm，将其设置于晶片台WTB上面以使其表面与晶片面高度相同。因此，晶片载台WST所保持(装载)的晶片W的表面(本实施形态中，与晶片载台WST的上面大致相同面高)与标尺的栅格面在Z轴方向的间隔为1mm。
此外，在标尺端的附近设有用于决定后述编码器读头与标尺间的相对位置的位置导出图案。此位置导出图案由反射率不同的栅格线构成，编码器读头扫描于此图案上时，编码器的输出信号的强度会改变。因此，预先设定临限值，检测输出信号的强度超过该临限值的位置。以此检测出的位置为基准，设定编码器读头与标尺间的相对位置。
在本实施形态中，主控制装置20能依据干涉仪系统118(参照图6)的测量结果，求出晶片载台WST在整个移动区域的6自由度方向(Z、X、Y、θz、θx、θy方向)的位移。此处，干涉仪系统118包含X干涉仪126～128、Y干涉仪16、Z干涉仪43A，43B。
晶片台WTB的-Y端面、-X端面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。构成干涉仪系统118(参照图6)一部分的Y干涉仪16及X干涉仪126，127，128(图1中X干涉仪126～128并未图示，参照图2)，分别对这些反射面17a，17b投射干涉仪光束(测长光束)，并通过接收各自的反射光，测量各反射面从基准位置(一般在投影单元PU侧面配置固定镜，再以该处为基准面)的位移、即晶片载台WST在XY平面内的位置信息，并将该测量的位置信息供应至主控制装置20。在本实施形态中，如后所述，作为上述各干涉仪，除了一部分以外均使用具有多个侧长轴的多轴干涉仪。
另一方面，在载台本体91的-Y侧端面，如图1及图4(B)所示，经由未图示运动式支持机构安装有以X轴方向为长边方向的移动镜41。
与移动镜41相对向设有用于将测长光束照射于该移动镜41的、构成干涉仪系统118(参照图6)一部分的一对干涉仪43A，43B(参照图1及图2)。更详细地说，综合图2及图4(B)后可知，移动镜41设计成其X轴方向的长度比晶片台WTB的反射面17a长至少Z干涉仪43A，43B的间隔量。另外，移动镜41由具有将长方形与等腰梯形一体化的六角形截面形状的构件构成。对移动镜41-Y侧的面施以镜面加工，形成有三个反射面41b，41a，41c。
反射面41a构成移动镜41的-Y侧端面，与XZ平面成平行且延伸于X轴方向。反射面41b构成与反射面41a的+Z侧相邻的面，与相对XZ平面绕图4(B)的顺时针方向倾斜规定角度的面平行且延伸于X轴方向。反射面41c构成与反射面41a的-Z侧相邻的面，设置成夹着反射面41a与反射面41b对称。
综合图1及图2可知，Z干涉仪43A，43B在Y干涉仪16的X轴方向一侧与另一侧分离大致同一距离，且分别配置成略低于Y干涉仪16的位置。
如图1所示，从Z干涉仪43A，43B分别向反射面41b投射沿Y轴方向的测长光束B1，且向反射面41c(参照图4(B))投射沿Y轴方向的测长光束B2。在本实施形态中，具有与被反射面41b反射的测长光束B1正交的反射面的固定镜47A、及具有与被反射面41c反射的测长光束B2正交的反射面的固定镜47B，在从移动镜41向-Y方向分离规定距离的位置，在不干涉于测长光束B1，B2的状态下分别延伸设置于X轴方向。
固定镜47A，47B被支持于设在用于支持例如投影单元PU的框架(未图示)的同一支持体(未图示)。此外，固定镜47A，47B也可设于前述测量框架等。另外，在本实施形态中，虽设置有三个反射面41b，41a，41c的移动镜41、及固定镜47A，47B，但并不限于此，例如可将具有45度斜面的移动镜设于载台本体91侧面，并将固定镜配置于晶片载台WST上方。此时，只要将固定镜设于前述支持体或测量框架等即可。
如图2所示，Y干涉仪16从平行于通过投影光学系统PL的投影中心(光轴AX，参照图1)的Y轴的直线沿在-X侧、+X侧分离同一距离的Y轴方向测长轴，将测长光束B41，B42投射于晶片台WTB的反射面17a，再接收各自的反射光，由此来检测晶片台WTB的测长光束B41、B42的照射点中的Y轴方向位置(Y位置)。此外，图1中仅代表性地将测长光束B41，B42图示为测长光束B4。
另外，Y干涉仪16在测长光束B41，B42之间在Z轴方向隔开规定间隔，沿Y轴方向测长轴将测长光束B3投射向反射面41a，再接收被反射面41a反射的测长光束B3，由此来检测移动镜41的反射面41a(即晶片载台WST)的Y位置。
主控制装置20根据Y干涉仪16的与测长光束B41，B42对应的测长轴的测量值平均值，算出反射面17a即晶片台WTB(晶片载台WST)的Y位置(更正确地说为Y轴方向的位移ΔY)。另外，主控制装置20从与测长光束B41，B42对应的测长轴的测量值差，算出晶片台WTB在绕Z轴的旋转方向(θz)的位移(偏摇量)Δθz(Y)。另外，主控制装置20，根据反射面17a及在反射面41a的Y位置(Y轴方向的位移ΔY)，算出晶片载台WST在θx方向的位移(纵摇量)Δθx。
另外，如图2所示，X干涉仪126，沿与通过投影光学系统PL的光轴的X轴方向的直线LH相距同一距离的双轴测长轴，将测长光束B51，B52投射于晶片台WTB，主控制装置20根据与测长光束B51，B52对应的测长轴的测量值，算出晶片台WTB在X轴方向的位置(X位置，更正确地说为X轴方向的位移ΔX)。另外，主控制装置20从与测长光束B51，B52对应的测长轴的测量值差，算出晶片台WTB在θz方向的位移(偏摇量)Δθz(X)。此外，从X干涉仪126获得的Δθz(x)与从Y干涉仪16获得的Δθz(Y)彼此相等，代表晶片台WTB往θz方向的位移(偏摇量)Δθz。
另外，如图2的虚线所示，从X干涉仪128沿平行于X轴的测长轴射出测长光束B7。此X干涉仪128，实际上沿连结后述卸载位置UP与装载位置LP(参照图3)的X轴的平行测长轴，将测长光束B7投射于位在卸载位置UP与装载位置LP附近位置的晶片台WTB的反射面17b。另外，如图2所示，来自X干涉仪127的测长光束B6投射至晶片台WTB的反射面17b。实际上，测长光束B6沿通过第一对准系统AL1检测中心的X轴的平行测长轴，投射至晶片台WTB的反射面17b。
主控制装置20，也可从X干涉仪127的测长光束B6的测量值、及X干涉仪128的测长光束B7的测量值，求出晶片台WTB在X轴方向的位移ΔX。不过，三个X干涉仪126，127，128的配置在Y轴方向不同，X干涉仪126使用于进行图22所示的曝光时，X干涉仪127使用于进行图29等所示的晶片对准时，X干涉仪128使用于进行图26及图27所示的晶片装载时、及图25所示的卸载时。
另外，从Z干涉仪43A，43B分别投射沿Y轴的测长光束B1，B2向移动镜41。这些测长光束B1，B2分别以规定入射角(设为θ/2)射入到移动镜41的反射面41b，41c。另外，测长光束B1，B2分别在反射面41b，41c反射，而呈垂直射入固定镜47A，47B的反射面。接着，在固定镜47A，47B的反射面反射的测长光束B1，B2，再次分别在反射面41b，41c反射(逆向反转于射入时的光路)而被Z干涉仪43A，43B接收。
此处，若将晶片载台WST(也即移动镜41)向Y轴方向的位移设为ΔYo，将向Z轴方向的位移设为ΔZo，则被Z干涉仪43A，43B接收到的测长光束B1的光路长变化ΔL1及测长光束B2的光路长变化ΔL2，可分别以下式(1)，(2)表示。
ΔL1＝ΔYo×(1+cosθ)-ΔZo×sinθ  ...(1)
ΔL2＝ΔYo×(1+cosθ)+ΔZo×sinθ  ...(2)
接着，依据式(1)，(2)，ΔYo及ΔZo可由下式(3)，(4)求出。
ΔZo＝(ΔL2-ΔL1)/2sinθ        ...(3)
ΔYo＝(ΔL1+ΔL2)/{2(1+cosθ)}  ...(4)
上述的位移ΔZo、ΔYo分别用Z干涉仪43A，43B求出。因此，将以Z干涉仪43A求出的位移设为ΔZoR，ΔYoR，将用Z干涉仪43B求出的位移设为ΔZoL，ΔYoL。接着，将Z干涉仪43A，43B分别投射的测长光束B1，B2在X轴方向分离的距离设为D(参照图2)。在上述前提之下，移动镜41(也即晶片载台WST)向θz方向的位移(偏摇量)Δθz、及移动镜41(也即晶片载台WST)向θy方向的位移(横摇量)Δθy可由下式(5)，(6)求出。
Figure G2007800098722D0024142111QIETU
  ...(5)
Figure G2007800098722D0024142130QIETU
  ...(6)
因此，主控制装置20可通过使用上述式(3)～式(6)，根据Z干涉仪43A，43B的测量结果，算出晶片载台WST在4自由度的位移ΔZo、ΔYo、Δθz、Δθy。
这样，主控制装置20，可从干涉仪系统118的测量结果，算出晶片载台WST在6自由度方向(Z，X，Y，θz，θx，θy方向)的位移。此外，在本实施形态中，干涉仪系统118虽能测量晶片载台WST在6自由度方向的位置信息，但测量方向不限于6自由度方向，也可是5自由度以下的方向。
此外，在本实施形态中，虽说明了晶片载台WST(91，WTB)可在6自由度移动的单一载台，但并不限于此，也可使晶片载台WST构成为包含可在XY面内移动自如的载台本体91，及装载于该载台本体91上、能相对载台本体91微幅驱动于至少Z轴方向、θx方向、及θy方向的晶片台WTB。此时，前述的移动镜41设于晶片台WTB。另外，也可在晶片台WTB设置由平面镜构成的移动镜来代替反射面17a，反射面17b。
不过，在本实施形态中，晶片载台WST(晶片台WTB)在XY平面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息的3自由度方向的位置信息)，主要通过后述编码器系统来测量，干涉仪16，126，127的测量值辅助性地用于修正(校正)该编码器系统的测量值长期性变动(例如因标尺随时间的变化等所造成)、及编码器的输出异常产生时的备用等。此外，在本实施形态中，晶片载台WST的6自由度方向的位置信息中、包含X轴方向、Y轴方向、及θz方向的3自由度方向的位置信息由后述编码器系统来测量，剩下的3自由度方向即Z轴方向、θx方向、及θy方向的位置信息，则通过后述的具有多个Z传感器的测量系统来测量。此处，剩下的3自由度方向的位置信息，也可通过测量系统与干涉仪系统118双方来测量。例如通过测量系统测量在Z轴方向及θy方向的位置信息，通过干涉仪系统118测量在θx方向的位置信息。
此外，干涉仪系统118的至少一部分(例如光学系统等)，虽可设于用在保持投影单元PU的主框架，或与如前所述吊挂支持的投影单元PU设置成一体，但本实施形态中设于前述测量框架。
前述测量载台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，也可采用能将测量台MTB相对载台本体92微动于X轴方向、Y轴方向及θz方向的所谓粗微动构造的测量载台MST，或将测量台MTB固定于载台本体92，并使包含该测量台MTB与载台本体92的测量载台MST整体构成为可驱动于6自由度方向。
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，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的照度偏差传感器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、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)方式的波面像差测量器98等。波面像差测量器98，例如能使用国际公开第99/60361号小册子(对应欧洲专利第1,079,223号)所公开的。
照度偏差传感器94，例如能使用与日本特开昭57-117238号公报(对应美国专利第4,465,368号说明书)等所公开的相同的构造。另外，空间像测量器96，例如能使用与日本特开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)设于测量载台MST，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/或能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，也可将与测量用构件相异的构件、例如用于清洁喷嘴单元32、前端透镜191等的清洁构件等装载于测量载台MST。
在本实施形态中，参照图5(A)可知，使用频率高的传感器类、照度偏差传感器94及空间像测量器96等配置于测量载台MST的中心线CL(通过中心的Y轴)上。因此，在本实施形态中，使用这些传感器类的测量，并非以使测量载台MST移动于X轴方向的方式来进行，而仅以使其移动于Y轴方向的方式来进行。
除了上述传感器以外，还能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)等所公开的具有在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的规定面积的受光部的照度监测器，此照度监测器最好也配置于中心线上。
此外，在本实施形态中，对应所进行的通过经由投影光学系统PL与液体(水)Lq的曝光用光(照明光)IL来使晶片W曝光的液浸曝光，在使用照明光IL于测量中所使用的上述照度偏差传感器94(以及照度监测器)、空间像测量器96、及波面像差传感器98中，成为经由投影光学系统PL及水Lq来接收照明光IL。另外，各传感器，例如也可仅有光学系统等的一部分装载于测量台MTB(及载台本体92)，或也可将传感器整体配置于测量台MTB(及载台本体92)。
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。另外，在载台本体92的-Y侧端面，在安装构件42的开口内部的在X轴方向的中心位置附近，以能与前述一对送光系统36相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(例如光电子增倍管等)、及收纳这些的框体来构成。由图4(B)及图5(B)、及截至目前为止的说明可知，在本实施形态中，在晶片载台WST与测量载台MST于Y轴方向接近规定距离以内的状态(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，而被在各受光系统44内部的受光元件接收。即，通过测量板30、送光系统36、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)等所公开的相同的空间像测量装置45(参照图6)。
在前述安装构件42上，沿X轴方向延伸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，通过全运动式支架构造以运动式支持于测量载台MST上。
由于CD杆46为原器(测量基准)，因此其材料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。另外，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栅格(例如衍射光栅)52。这一对基准栅格52的形成方式为彼此隔着规定距离(L)关于CD杆46的X轴方向中心即前述中心线CL配置成对称。
另外，在该CD杆46上面以图5(A)所示的配置形成有多个基准标记M。该多个基准标记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轴方向彼此偏移规定距离。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)虽也可与前述基准标记FM相异，但本实施形态中基准标记M与基准标记FM为相同构成，且也与晶片W的对准标记相同构成。此外，在本实施形态中，CD杆46的表面及测量台MTB(也可包含前述测量用构件)的表面均分别以疏液膜(疏水膜)覆盖。
测量台MTB的+Y端面、-X端面也形成有与前述晶片台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6)的Y干涉仪18及X干涉仪130(图1中X干涉仪130并未图示，参照图2)，如图2所示分别对这些反射面19a，19b投射干涉仪光束(测长光束)，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。
本实施形态的曝光装置100，虽在图1中为了避免图式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的中心(与投影光学系统PL的光轴AX一致，在本实施形态中也与前述曝光区域IA的中心一致)且与Y轴平行的直线LV上，从该光轴向-Y侧相隔规定距离的位置具有检测中心。此第一对准系统AL1经由支持构件54固定于未图示主框架的下面。夹着此第一对准系统AL1的X轴方向一侧与另一侧，分别设有其检测中心相对该直线LV配置成大致对称的第二对准系统AL21，AL22与AL23，AL24。即，五个对准系统AL1，AL21～AL24的检测中心，在X轴方向配置于不同的位置，即沿X轴方向配置。
各第二对准系统AL2n(n＝1～4)，如代表性地表示的第二对准系统AL24那样，固定于能以旋转中心O为中心向图3中的顺时针及逆时针方向旋动规定角度范围的臂56n(n＝1～4)的前端(旋动端)。在本实施形态中，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引至受光元件的光学系统)固定于臂56n，剩余的一部分则设于用于保持投影单元PU的主框架。第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24能通过分别以旋转中心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)能独立移动于X轴方向。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，在本实施形态中，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，也可设置将第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24往返驱动于X轴方向的驱动机构。另外，第二对准系统AL21，AL22，AL23，AL24的至少一个也可不仅可移动于X轴方向而也可移动于Y轴方向。此外，由于各第二对准系统AL2n的一部分通过臂56n来移动，因此可通过未图示传感器例如干涉仪或编码器等来测量固定于臂56n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，也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)。另外，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6)，可依照主控制装置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动作以将各臂56n吸附固定于未图示主框架。由此，即可维持各臂56n的旋转角度调整后的状态，也即维持相对第一对准系统AL1的4个第二对准系统AL21～AL24的所希望的位置关系。
此外，与主框架的臂56n相对向的部分只要是磁性体，也可代替真空垫58采用电磁铁。
本实施形态的第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24，可使用例如影像处理方式的FIA(Field ImageAlignment(场像对准))系统的传感器，其能将不会使晶片上的抗蚀剂感光的宽频检测光束照射于对象标记，并用摄影组件(CCD(电荷耦合组件)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像、及未图示的指针(设于各对准系统内的指针板上的指针图案)像，并输出这些摄像信号。来自第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24各自的摄像信号，供应至图6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相干的检测光照射于对象标记以检测从此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(例如同次数的衍射光、或衍射于同方向的衍射光)来加以检测的对准传感器。另外，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，也可是两个以上且四个以下，或六个以上也可，或也可不为奇数而为偶数。进而，在本实施形态中，五个对准系统AL1，AL21～AL24，虽经由支持构件54固定于用于保持投影单元PU的主框架下面，但并不限于此，也可设于例如前述测量框架。另外，对准系统AL1，AL21～AL24，由于检测晶片W的对准标记、及CD杆46的基准标记，因此在本实施形态中也可仅称为标记检测系统。
本实施形态的曝光装置100，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等中为了避免图式过于复杂而予以省略，但实际上经由支持构件以吊挂状态固定于用于保持前述投影单元PU的主框架。此外，读头单元62A～62D在例如投影单元PU为吊挂支持的情形下，也可与投影PU吊挂支持成一体，或设于前述测量框架。
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配置成从光轴AX大致相隔同一距离。另外，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配置成从光轴AX大致相隔同一距离。
如图3所示，读头单元62A，62C，具备多个(此处为六个)沿X轴方向以规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来测量晶片载台WST(晶片台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6)。同样地，读头单元62C，构成使用前述Y标尺39Y2来测量晶片载台WST(晶片台WTB)的Y位置)的多眼(此处为六眼)的Y编码器70C(参照图6)。此处，读头单元62A，62C所具备的相邻Y读头64(也即测量光束)的间隔，设定成比前述Y标尺39Y1，39Y2在X轴方向的宽度(更正确而言为栅格线38的长度)窄。另外，读头单元62A，62C各自具备的多个Y读头64中位于最内侧的Y读头64，为了尽可能配置于接近投影光学系统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)。
如图3所示，读头单元62B，具备多个(此处为七个)沿着Y轴方向以规定间隔配置于上述直线LV上的X读头66。另外，读头单元62D，具备多个(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))以规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来测量晶片载台WST(晶片台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6)。另外，读头单元62D，构成使用前述X标尺39X2来测量晶片载台WST(晶片台WTB)的X位置的多眼(此处为十一眼)的X编码器70D(参照图6)。另外，在本实施形态中，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，有时会同时相对向于X标尺39X1，X标尺39X2。此时，通过X标尺39X1与相对向于此的X读头66来构成X线性编码器70B，并通过X标尺39X2与相对向于此的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，安装于第一对准系统AL1的支持构件54下面侧。另外，读头单元62B，62D各自具备的相邻X读头66(测量光束)的间隔，设定成比前述X标尺39X1，39X2在Y轴方向的宽度(更正确而言为栅格线37的长度)窄。另外，读头单元62B，62D各自具备的多个X读头66中位于最内侧的X读头66，为了尽可能配置于接近投影光学系统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)。
进而，在第二对准系统AL21的-X侧、第二对准系统AL24的+X侧，分别设有在平行于通过第一对准系统AL1的检测中心的X轴的直线上且其检测点相对该检测中心配置成大致对称的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，在晶片载台WST上的晶片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相对向。在进行后述的对准动作时，Y标尺39Y2，39Y1分别与Y读头64y1，64y2相对向配置，通过该Y读头64y1，64y2(即通过这些Y读头64y1，64y2构成的Y编码器70C，70A)来测量晶片载台WST的Y位置(及θz旋转)。
另外，在本实施形态中，在进行第二对准系统的后述基线测量时，CD杆46的一对基准栅格52与Y读头64y1，64y2分别相对向，通过与Y读头64y1，64y2相对向的基准栅格52，以各自的基准栅格52的位置来测量CD杆46的Y位置。以下，将通过与基准栅格52分别相对向的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6)。
上述的六个线性编码器70A～70F，例如以0.1nm左右的分辨率测量晶片载台WST各自的测量方向的位置信息，而这些的测量值(测量信息)供应至主控制装置20。主控制装置20即根据线性编码器70A～70D的测量值控制晶片台WTB在XY平面内的位置，且根据编码器70E，70F的测量值控制CD杆46在θz方向的旋转。此外，线性编码器的构成等，留待后述。
本实施形态的曝光装置100，设有用于测量晶片W在Z轴方向的位置信息的位置测量装置。如图3所示，本实施形态的此位置测量装置，设有与照射系统90a及受光系统90b所构成的、例如在日本特开平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」)。在本实施形态中，作为其一例，在前述读头单元62C的-X端部的-Y侧配置照射系统90a，并以与其相对向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。
虽省略图示，此多点AF系统(90a，90b)的多个检测点，在被检测面上沿X轴方向以规定间隔配置。在本实施形态中，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)的数组状。图3中并未个别图示检测光束分别照射的多个检测点，而表示在照射系统90a及受光系统90b之间延伸于X轴方向的细长检测区域(光束区域)AF。此检测区域AF，由于其X轴方向的长度设定成与晶片W的直径相同程度，因此通过仅沿Y轴方向扫描晶片W一次，即能测量晶片W的大致整面的Z轴方向位置信息(面位置信息)。另外，该检测区域AF，由于在Y轴方向，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系统虽可设于用于保持投影单元PU的主框架等，但在本实施形态中设于前述测量框架。
此外，多个检测点虽以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，最好在不同行之间使检测点在X轴方向的位置也相异。进而，虽多个检测点沿X轴方向配置，但并不限于此，也可将多个检测点的全部或一部分在Y轴方向配置于不同位置。例如也可沿与X轴及Y轴两方交叉的方向配置多个检测点。即，多个检测点只要至少在X轴方向位置不同即可。另外，虽在本实施形态中对多个检测点照射检测光束，但例如也可对检测区域AF整个区域照射检测光束。再者，检测区域AF在X轴方向的长度也可不与晶片W的直径为相同程度。
在本实施形态中，在多点AF系统的多个检测点中的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固定于未图示主框架的下面。作为Z传感器72a～72d，使用例如CD驱动装置等所使用的光拾取器那样构成的光学式位移传感器(光拾取器方式的传感器)，其对晶片台WTB从上方照射光，并接收其反射光来测量该光的照射点中晶片台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也可设于前述测量框架等。
进而，前述的读头单元62C，具备夹着连结多个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的两条直线上且彼此对应以规定间隔配置的多个(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配置成对称。进而，多对(此处为六对)的Z传感器741，j、Z传感器742，j与多个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相同的光拾取器方式的传感器。
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72a，72b的间隔相同的间隔。另外，一对Z传感器741，4，742，4，位于与Z传感器72a，72b相同的Y轴方向的直线上。
另外，前述读头单元62A，具备相对前述直线LV与上述多个Z传感器74i，j配置成对称的多个、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相同的光拾取器方式的传感器。另外，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，Z传感器74i，j，76p，q，例如设于前述主框架或测量框架。另外，在本实施形态中，具有Z传感器72a～72d、74i，j，76p，q的测量系统，通过与前述标尺相对向的一个或多个Z传感器测量晶片载台WST在Z轴方向的位置信息。因此，在曝光动作中，依据晶片载台WST的移动切换用于位置测量的Z传感器74i，j，76p，q。进而，在曝光动作中，Y标尺39Y1至少与一个Z传感器76p，q相对向，且Y标尺39Y2至少与一个Z传感器74i，j相对向。因此，测量系统不仅能测量晶片载台WST在Z轴方向的位置信息，也能测量在θy方向的位置信息(横摇)。另外，在本实施形态中，虽测量系统的各Z传感器测量标尺的栅格面(衍射光栅的形成面)，但也可测量与栅格面不同的面，例如覆盖栅格面的罩玻璃的一面。
此外，图3中省略测量载台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而形成的液浸区域由符号14表示。另外，在该图3中，符号78表示局部空调系统，其用于将温度调整至规定温度的干燥空气沿图3中所示的白色箭头经由顺流送至多点AF系统(90a，90b)的光束路附近。另外，符号UP表示进行晶片在晶片台WTB上的卸载的卸载位置，符号LP表示进行将晶片装载于晶片台WTB上的装载位置。在本实施形态中，卸载位置UP与装载位置LP相对直线LV设定成对称。此外，也能使卸载位置UP与装载位置LP为同一位置。
图6表示曝光装置100的控制系统的主要构成。此控制系统，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。在连接于此主控制装置20的外部记忆装置的内存34储存有后述修正信息。此外，在图6中，将前述照度偏差传感器94、空间像测量器96、及波面像差传感器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片台WTB上的X标尺、Y标尺的配置及如前述的X读头、Y测读头的配置，因此会如图7(A)及图7(B)等的示例所示，在晶片载台WST的有效移动范围(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，属于读头单元62B，62D的合计18个X读头中的至少一个X读头66必定会相对向于X标尺39X1，39X2中的至少一个，且分别属于读头单元62A，62C的至少各1个Y读头中的至少一个Y读头64、或Y读头64y1，64y2必定会相对向于Y标尺39Y1，39Y2。即，对应的读头至少会有各一个与四个标尺中的至少三个相对向。
此外，在图7(A)及图7(B)中，与相对应的X标尺或Y标尺相对向的读头用圆圈框住表示。
因此，主控制装置20可在前述晶片载台WST的有效移动范围中，通过根据编码器70A，70C、及编码器70B及70D的至少一个的至少合计三个编码器的测量值控制构成载台驱动系统124的各马达，高精度地控制晶片载台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，由于与干涉仪相比较小到几乎可忽视，因此起因于空气晃动的测量值的短期稳定性，比干涉仪好上许多。
另外，当如图7(A)中白色箭头所示将晶片载台WST驱动于X轴方向时，用于测量该晶片载台WST在Y轴方向的位置的Y读头64，如该图中的箭头e1，e2所示按顺序切换至相邻的Y读头64。例如从实线圆圈框住的Y读头64C3，64A3切换至以虚线圆圈框住的Y读头64C4，64A4。因此，后述测量值在此切换的前后被接续。即在本实施形态中，为了能顺利地进行该Y读头64的切换及测量值的接续，如前所述那样将读头单元62A，62C所具备的相邻Y读头64的间隔设定成比Y标尺39Y1，39Y2在X轴方向的宽度窄。
另外，在本实施形态中，由于如前所述将读头单元62B，62D所具备的相邻X读头66彼此的间隔设定成比前述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7(B)中白色箭头所示将晶片载台WST驱动于Y轴方向时，测量该晶片载台WST在X轴方向的位置的X读头66，即按顺序切换至相邻的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续。
其次，针对编码器70A～70F的构成等，以放大表示于图8(A)的Y编码器70A为代表进行说明。在此图8(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，粗略分为照射系统64a、光学系统64b、及受光系统64c的三部分。
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)、及配置在该半导体激光LD所射出的激光束LB的光路上的收束透镜L1。
光学系统64b，包含其分离面与XZ平面平行的偏振分束器PBS、一对反射镜R1a，R1b、透镜L2a，L2b、四分的一波长板(以下记述为λ/4板)WP1a，WP1b、及反射镜R2a，R2b等。
受光系统64c包含偏振子(检光子)及光检测器等。
在该Y编码器70A中，从半导体激光LD射出的激光束LB经由透镜L1射入到偏振分束器PBS，使其偏振光被分离成两个光束LB1，LB2。透射过偏振分束器PBS的光束LB1经由反射镜R1a到达形成于Y标尺39Y1的反射型衍射光栅RG，在偏振分束器PBS反射的光束LB2则经由反射镜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。
通过光束LB1，LB2的照射而从衍射光栅RG产生的规定次数的衍射光束、例如一次衍射光束，在经由透镜L2b，L2a而被λ/4板WP1b，WP1a转换成圆偏光后，在反射镜R2b，R2a反射而再次通过λ/4板WP1b，WP1a，沿与往路相同光路的相反方向到达偏振分束器PBS。
到达偏振分束器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，先透射过偏振分束器PBS的光束LB1的一次衍射光束，在偏振分束器PBS反射而射入到受光系统64c，先在偏振分束器PBS反射的光束LB2的一次衍射光束，则透射过偏振分束器PBS后与光束LB1的一次衍射光束合成为同轴而射入到受光系统64c。
接着，上述两个一次衍射光束，在受光系统64c内部被检光子整合其偏光方向，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。另外，当Y标尺39Y1(也即晶片载台WST)移动于测量方向(此时为Y轴方向)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即作为Y编码器70A的测量值输出。其它的编码器70B，70C，70D等也与编码器70A为相同构成。
另一方面，当晶片载台WST向与Y轴方向不同的方向移动，而在读头64与Y标尺39Y1之间向要测量的方向以外的方向进行相对运动(非测量方向的相对运动)时，在大部分的情形下，会因此而使Y编码器70A产生测量误差。以下，说明此测量误差产生的情形。
首先，导出两个返回光束LB1，LB2所合成的干涉光的强度、及Y标尺39Y2(反射型衍射光栅RG)的位移(与Y读头64的相对位移)的关系。
在图8(B)中，用反射镜R1a反射的光束LB1以角度θa0射入到反射型衍射光栅RG，而在θa1产生na次衍射光。接着，被反射镜R2a反射而沿返路的返回光束以角度θa1射入到反射型衍射光栅RG。接着再次产生衍射光。此处，以角度θa0产生而沿原来光路射向反射镜R1a的衍射光是与在往路产生的衍射光相同次数的na次衍射光。
另一方面，用反射镜R1b反射的光束LB2，以角度θb0射入到反射型衍射光栅RG，而在θb1产生nb次衍射光。此衍射光在反射镜R2b反射而沿相同光路返回至反射镜R1b。
此情形下，两个返回光束LB1，LB2所合成的干涉光的强度I，与光检测器的受光位置的两个返回光束LB1，LB2间的相位的差(相位差)
Figure G2007800098722D00391
呈
Figure G2007800098722D00392
的关系。不过，两个光束LB1，LB2的强度彼此相等。
此处，虽然对相位差
Figure G2007800098722D00393
的详细导出方法进行省略，但理论上能以下式(7)求出。
Figure G2007800098722D00394
+ 2 KΔZ ( cos θ b 1 + cos θ b 0 - cos θ a 1 - cos θ a 0 ) . . . ( 7 )
此处，KΔL是起因于两个光束LB1，LB2的光路差ΔL的相位差，ΔY是反射型衍射光栅RG的+Y方向的位移，ΔZ是反射型衍射光栅RG的+Z方向的位移，p是衍射光栅的间距，nb，na是上述各衍射光的衍射次数。
此处，编码器构成为可满足光路差ΔL＝0及下式(8)所示对称性。
θa0＝θb0、θa1＝θb1...(8)
此时，由于式(7)的右边第三项的括号内为零，同时满足nb＝-na(＝n)，因此可得到次式(9)。
Figure G2007800098722D00396
从上述(9)可知，相位差不取决于光的波长。
此处，简单举出图9(A)，图9(B)的两个情形例来分析。首先，在图9(A)的情形中，读头64的光轴一致于Z轴方向(读头64并未倾斜)。此处，晶片载台WST已于Z轴方向位移(ΔZ≠0，ΔY＝0)。此时，由于光路差ΔL不会变化，因此式(7)右边的第1项不会变化。第2项则因假定ΔY＝0而为零。接着，第3项由于满足了式(8)的对称性，因此为零。综上所述，相位差
Figure G2007800098722D00402
不会产生变化，且也不会产生干涉光的强度变化。其结果，编码器的测量值(计数值)也不会变化。
另一方面，在图9(B)的情形中，读头64的光轴相对Z轴呈倾斜(读头64为倾斜)。在此状态下，晶片载台WST已于Z轴方向位移(ΔZ≠0，ΔY＝0)。此时也同样地，由于光路差ΔL不会变化，因此式(7)右边的第1项不会变化。第2项则因假定ΔY＝0而为零。不过，由于读头倾斜而破坏了式(8)的对称性，因此第3项不为零，而与Z位移ΔZ成正比变化。综上所述，相位差
Figure G2007800098722D00403
会产生变化，其结果则使测量值变化。此外，即使读头64不产生倾倒，例如也会因读头的光学特性(远心(telecentricity)等)而破坏式(8)的对称性，同样地测量值也发生变化。即，编码器系统的测量误差产生要因的读头单元的特性信息，不仅包含读头的倾倒也包含其光学特性等。
另外，虽省略图示，在垂直于测量方向(Y轴方向)与光轴方向(Z轴方向)位移的情形(ΔX≠0，ΔY＝0，ΔZ＝0)下，衍射光栅RG的栅格线所朝向的方向(长边方向)在与测量方向正交时测量值不会变化，但只要不正交即会以与其角度成正比的增益产生感度。
其次，分析例如图10(A)～图10(D)所示的四种情况。首先，图10(A)的情形，读头64的光轴一致于Z轴方向(读头64并未倾斜)。在此状态下，即使晶片载台WST往+Z方向移动而成为图10(B)的状态，由于与先前的图9(A)的情形相同，因此编码器的测量值不会变化。
其次，假设在图10(B)的状态下，晶片载台WST绕X轴旋转而成为图10(C)所示的状态。此时，虽读头与标尺未相对运动，也即为ΔY＝ΔZ＝0，但由于会因晶片载台WST的旋转使光路差ΔL产生变化，因此编码器的测量值会变化。即，会因晶片载台WST的倾斜使编码器系统产生测量误差。
其次，假设在图10(C)的状态下，晶片载台WST往下方移动而成为图10(D)所示的状态。此时，由于晶片载台WST不旋转，因此光路差ΔL不会产生变化。然而，由于破坏了式(8)的对称性，因此经由式(7)的右边第3项可知会因Z位移ΔZ使相位差
Figure G2007800098722D00411
变化。如此，会使编码器的测量值变化。此外，图10(D)的情形的编码器的测量值成为与图10(A)相同的测量值。
从发明人进行模拟后的结果可知，编码器的测量值，不仅对测量方向的Y轴方向的标尺位置变化，对θx方向(纵摇方向)、θz方向(偏摇方向)的姿势变化也具有感度，且在前述对称性被破坏的情形下，也取决于Z轴方向的位置变化。即，上述的理论性的说明与模拟结果一致。
因此，在本实施形态中，以下述方式取得修正信息，该修正信息用于修正因向上述非测量方向的读头与标尺的相对运动而导致的各编码器的测量误差。
a.首先，主控制装置20，一边监测干涉仪系统118的Y干涉仪16、X干涉仪126及Z干涉仪43A，43B的测量值，一边经由载台驱动系统124驱动晶片载台WST，而如图11(A)及图11(B)所示，使读头单元62A的最靠-X侧的Y读头64，相对向于晶片台WTB上面的Y标尺39Y1的任意区域(图11(A)中以圆圈框住的区域)AR。
b.接着，主控制装置20基于Y干涉仪16及Z干涉仪43A，43B的测量值驱动晶片台WTB(晶片载台WST)，以使晶片台WTB(晶片载台WST)的横摇量θy及偏摇量θz均为零且使纵摇量θx成为所希望的值α0(此处为α0＝200μrad)，在其驱动后从上述Y读头64将检测光照射于Y标尺39Y1的区域AR，并将来自接收其反射光的读头64的与光电转换信号对应的测量值储存于内部存储器。
c.其次，主控制装置20基于Y干涉仪16及Z干涉仪43A，43B的测量值维持晶片台WTB(晶片载台WST)的姿势(纵摇量θx＝α0，偏摇量θz＝0，横摇量θy＝0)，并如图11(B)中的箭头所示，使晶片台WTB(晶片载台WST)在规定范围内、例如-100μm～+100μm的范围内驱动于Z轴方向，在该驱动中从上述读头64向Y标尺39Y1的区域AR照射检测光，并以规定取样间隔按顺序取得来自接收其反射光的读头64的与光电转换信号对应的测量值，并储存于内部存储器。
d.其次，主控制装置20基于Y干涉仪16的测量值将晶片台WTB(晶片载台WST)的纵摇量变更成(θx＝α0-△α)。
e.其次，就该变更后的姿势反复进行与上述c.相同的动作。
f.其后，交互反复进行上述d.与e.的动作，而在纵摇量θx例如-200μrad<θx<+200μrad的范围，以△α(rad)、例如40μrad的间隔取得上述Z驱动范围内的读头64的测量值。
g.其次，将经由上述b.～e.的处理而获得的内部存储器内的各数据描绘于以横轴为Z位置、纵轴为编码器计数值的二维坐标系统上，按顺序连结纵摇量为相同时的描绘点，通过以纵摇量为零的线(中央的横线)通过原点的方式，在纵轴方向使横轴位移，即能得到如图12所示的图表(用于表示与晶片载台的Z调平对应的编码器(读头)的测量值变化特性的图表)。
此图12的图表上各点的纵轴的值，必定是纵摇量θx＝α的编码器在各Z位置的测量误差。因此，主控制装置20将此图12的图表上各点的纵摇量θx、Z位置、编码器测量误差作成数据表，并将该数据表作为载台位置起因误差修正信息储存于内存34(参照图6)。或者，主控制装置20将测量误差设为Z位置z、纵摇量θx的函数，以例如最小平方法算出未定系数以求出其函数，并将该函数作为载台位置起因误差修正信息储存于内存34。
h.其次，主控制装置20，一边监测干涉仪系统118的X干涉仪126的测量值，一边经由载台驱动系统124将晶片载台WST向-X方向驱动规定量，而如图13所示，使自读头单元62A的-X侧端起第二个Y读头64(之前已取得数据的Y读头64的相邻的读头)，相对向于晶片台WTB上面的Y标尺39Y1的前述区域AR(图13中以圆圈框住所示的区域)。
i.接着，主控制装置20使该Y读头64进行与上述相同的处理，将该Y读头64与Y标尺39Y1所构成的Y编码器70A的修正信息储存于内存34。
j.其后也同样地，分别求出读头单元62A的剩余各Y读头64与Y标尺39Y1所构成的Y编码器70A的修正信息、读头单元62B的各X读头66与X标尺39X1所构成的X编码器70B的修正信息、读头单元62C的各X读头64与Y标尺39Y2所构成的Y编码器70C的修正信息、读头单元62D的各X读头66与X标尺39X2所构成的X编码器70D的修正信息，并储存于内存34。
此处重要的是，当使用读头单元62B的各X读头66来进行上述测量时，与前述同样地使用X标尺39X1上的同一区域，当使用读头单元62C的各Y读头64来进行上述测量时，使用Y标尺39Y2上的同一区域，当使用读头单元62D的各Y读头66来进行上述测量时，使用X标尺39X2上的同一区域。其原因在于，只要干涉仪系统118的各干涉仪的修正(包含反射面17a，17b及反射面41a，41b，41c的弯曲修正)结束，即可根据这些干涉仪的测量值将晶片载台WST的姿势设定成所希望的姿势，通过使用各标尺的同一部位，即使标尺面倾斜也不会受其影响而在各读头间产生测量误差。
另外，主控制装置20，关于Y读头64y1，64y2，与上述读头单元62C，64A的各Y读头64同样地，分别使用Y标尺39Y2，39Y2上的同一区域进行上述测量，求出与Y标尺39Y2相对向的Y读头64y1(编码器70C)的修正信息、及与Y标尺39Y1相对向的Y读头64y2(编码器70A)的修正信息，储存于内存34。
其次，主控制装置20，以与上述使纵摇量变化的情形同样的顺序，将晶片载台WST的纵摇量及横摇量均维持于零，并将晶片载台WST的偏摇量θz在-200μrad<θz<+200μrad的范围按顺序变化，并在各位置，使晶片台WTB(晶片载台WST)在规定范围内、例如-100μm～+100μm的范围内驱动于Z轴方向，在该驱动中以规定取样间隔按顺序取得读头的测量值，并储存于内部存储器。在所有读头64或66进行上述测量，并以与前述相同的顺序，将内部存储器内的各数据描绘于以横轴为Z位置、纵轴为编码器计数值的二维坐标上，按顺序连结偏摇量为相同时的描绘点，通过以偏摇量为零的线(中央的横线)通过原点的方式使横轴位移，即能得到与图12相同的图表。接着，主控制装置20将所得到的图表上各点的偏摇量θz、Z位置、测量误差作成数据表，并将该数据表作为修正信息储存于内存34。或者，主控制装置20将测量误差设为Z位置z、偏摇量θz的函数，通过例如最小平方法算出未定系数，以求出其函数，来并将该函数作为修正信息储存于内存34。
此处，当晶片载台WST的纵摇量不为零，且偏摇量不为零时，晶片载台WST在Z位置z时的各编码器的测量误差，可考虑为在该在Z位置z时与上述纵摇量对应的测量误差、及与上述偏摇量对应的测量误差的单纯的和(线性和)。其原因在于，经模拟的结果，可知使偏摇量变化的情形下，测量误差(计数值)也会随着Z位置的变化而线性变化。
以下，为了简化说明，对各Y编码器的Y读头，求出以下式(10)所示表示测量误差△y的晶片载台WST的纵摇量θx、偏摇量θz、Z位置z的函数，并储存于内存34内。并对各X编码器的X读头，求出以下式(11)所示表示测量误差△x的晶片载台WST的横摇量θy、偏摇量θz、Z位置z的函数，并储存于内存34内。
△y＝f(z，θx，θz)＝θx(z-a)+θz(z-b)...(10)
△x＝g(z，θy，θz)＝θy(z-c)+θz(z-d)...(11)
在上式(10)中，a为图12的图表的各直线交叉的点的Z坐标，b为为了取得Y编码器的修正信息而使偏摇量变化时与图12相同图表的各直线交叉的点的Z坐标。另外，在上式(11)中，c为了取得X编码器的修正信息而使横摇量变化时与图12相同图表的各直线交叉的点的Z坐标，d为了取得X编码器的修正信息而使偏摇量变化时与图12相同图表的各直线交叉的点的Z坐标。
此外，上述的△y或△x，由于表示Y编码器或X编码器在非测量方向(θx方向或θy方向、θz方向及Z轴方向)的晶片载台WST位置会影响Y编码器或X编码器的测量值的程度，因此以下称之为载台位置起因误差，由于将此载台位置起因误差直接使用为修正信息，因此将此修正信息称之为载台位置起因误差修正信息。
接着，说明成为将后述编码器的测量值转换成晶片载台WST在XY平面内的位置信息的处理、及多个编码器间的接续处理等的前提的、用于取得各读头(更正确而言，从各读头射出的测量光束)在XY平面内的位置坐标，特别是非测量方向的位置坐标的读头位置(测量光束的位置)的校正处理。此处，作为一个例子，说明在与从分别构成读头单元62A，62C的Y读头64射出的测量光束的测量方向正交的非测量方向(X轴方向)的位置坐标的校正处理。
首先，开始此校正处理时，主控制装置20驱动晶片载台WST，使Y标尺39Y1，39Y2分别位于读头单元62A，62C的下方。例如，如图14所示，使读头单元62A的从左数第三个Y读头64A3、读头单元62C的从右数第二个Y读头64C5分别相对向于Y标尺39Y1，39Y2。
接着，主控制装置20根据Y干涉仪16的测长光束B41，B42各自的测量值或Z干涉仪43A，43B的测量值，如图14中的箭头RV所示，使晶片载台WST以投影光学系统PL的光轴AX为中心在XY平面内旋转规定角度(θ)，以取得此旋转中得到的Y读头64A3，64C5(编码器70A，70C)的测量值。在图14中，分别表示在此晶片载台WST的旋转中，与Y读头64A3，64C5所测量的测量值对应的向量MA，MB。
此时，由于θ为微小角，因此MA＝b·θ及MB＝a·θ成立，向量MA，MB的大小的比MA/MB，与从旋转中心至Y读头64A3，64C5分别射出的各测量光束的照射点(也称为编码器或读头的检测点)的距离a，b的比a/b相等。
因此，主控制装置20，根据上述编码器70A，70C的测量值、及从Y干涉仪16的测长光束B41，B42分别的测量值得到的上述规定角度θ，算出距离b，a、即从Y读头64A3，64C5分别射出的测量光束的照射点的X坐标值、或根据此算出的X坐标值进行进一步的计算，算出相对从Y读头64A3，64C5分别射出的测量光束的照射点的设计上的位置，在X轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)。
另外，在晶片载台WST位于图14所示的位置时，实际上，读头单元62B，62D分别相对向于X标尺39X1，39X2。所以，主控制装置20，当上述晶片载台WST旋转时，同时取得分别相对向于X标尺39X1，39X2的读头单元62B，62D的各一个X读头66(编码器70B，70D)的测量值。接着，以与上述相同方式，算出分别相对向于X标尺39X1，39X2的各一个X读头66所射出的测量光束的照射点的Y坐标值、或根据此算出结果进行进一步的计算，算出相对从这些X读头分别射出的测量光束的照射点的设计上的位置，在Y轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)。
接着，主控制装置20，使晶片载台WST在X轴方向移动规定间距，在各定位位置进行与上述相同步骤的处理，由此对读头单元62A，62C的其它Y读头，也可求出分别射出的测量光束的照射点的X坐标值、或相对设计上的位置，在X轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)。
另外，主控制装置20，从图14的位置在Y轴方向移动规定间距，在各定位位置进行与上述相同步骤的处理，由此对读头单元62B，62D的其它X读头，也可求出分别射出的测量光束的照射点的Y坐标值、或相对设计上的位置，在Y轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)。
另外，主控制装置20，对Y读头64y1，y2，也以与上述Y读头64相同的方法，取得分别射出的测量光束的照射点的X坐标值、或相对设计上的位置，在X轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)。
这样，由于主控制装置20，对所有Y读头64，64y1，64y2，可取得分别射出的测量光束的照射点的X坐标值、或相对设计上的位置，在X轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)，及对所有X读头66，可取得分别射出的测量光束的照射点的Y坐标值、或相对设计上的位置，在Y轴方向的位置偏移量(即，此位置偏移量的修正信息)，因此将这些的取得信息储存于记忆装置、例如内存34。此内存34内所储存的各读头的测量光束的照射点的X坐标值或Y坐标值、或相对设计上的位置，在X轴方向或Y轴方向的位置偏移量，使用于将后述编码器的测量值转换成晶片载台WST在XY平面内的位置信息时等。此外，将后述编码器的测量值转换成晶片载台WST在XY平面内的位置信息时等，使用设计值作为各Y读头的测量光束的照射点的Y坐标值、各X读头的测量光束的照射点的X坐标值。其原因在于，在这些各读头的测量方向的位置坐标，对晶片载台WST的位置的控制精度的影响非常微弱(对控制精度的效果非常低)，因此使用设计值也足够。
此外，当编码器的读头的光轴与Z轴大致一致，且晶片载台WST的纵摇量、横摇量、及偏摇量均为零时，从上述式(10)，式(11)可知，应不会产生因晶片台WTB的姿势所导致的上述编码器的测量误差，但实际上即使是上述情形，编码器的测量误差也不会是零。其原因在于，Y标尺39Y1，39Y2，X标尺39X1，39X2的面(第2疏水板28b的面)不为理想平面，而多少存在有凹凸。当于标尺的面(正确而言，也包含衍射光栅表面、或当衍射光栅被罩玻璃覆盖时的罩玻璃的面)存在凹凸时，即使晶片载台WST沿与XY平面平行的面移动，标尺面也会相对编码器的读头位移(上下移动)或倾斜于Z轴方向。其结果，必定会使读头与标尺在非测量方向产生相对运动，而此相对运动会成为测量误差的要因，关于此点正如前面所叙述的那样。
另外，如图15所示，当以例如多个读头66A，66B测量同一标尺39X上的多个测量点P1，P2时，该多个读头66A，66B的光轴倾斜会不同，且当于标尺39X表面存在有凹凸(包含倾斜)时，从图15中的△XA≠△XB可清楚得知，因该倾斜差异而使凹凸对测量值的影响，在各读头均不同。因此，为了排除此影响的差异，有必要先求出标尺39X表面的凹凸。此标尺39X表面的凹凸，虽可使用例如前述Z传感器等编码器以外的测量装置来测量，但在这种情形下，会因该测量装置的测量分辨率不同而使凹凸的测量精度受限，因此为了以高精度测量凹凸，有可能需使用比在原本目的所需的传感器更高精度且更昂贵的传感器，来作为Z传感器。
因此，在本实施形态中，采用使用编码器系统本身来测量标尺面的凹凸的方法。以下说明此点。
如前述用于表示与晶片载台WST的Z调平对应的编码器(读头)的测量值变化特性的图12图表(误差特性曲线)所示，各编码器读头，对晶片载台WST的倾斜动作不具有感度，即，不论晶片载台WST相对XY平面的倾斜角度、编码器的测量误差均为零的特异点仅于Z轴方向存在一点。只要将晶片载台WST与取得前述载台位置起因误差修正信息时同样地移动并找出此点，该点(Z位置)即能定位成相对该编码器读头的特异点。只要对标尺上的多个测量点进行找出此特异点的动作，即能求出该标尺面的形状(凹凸)。
(a)因此，主控制装置20，首先一边监测干涉仪系统118的Y干涉仪16、X干涉仪126及Z干涉仪43A，43B的测量值，一边经由载台驱动系统124驱动晶片载台WST，如图16所示，使读头单元62A的任意Y读头、例如该图16中的Y读头64A2，相对向于Y标尺39Y1的+Y侧端部附近。接着，主控制装置20，与前述同样地，在该位置使晶片载台WST的纵摇量(θx旋转量)至少以两阶段变更，并于每次变更时，以维持此时的晶片载台WST的姿势的状态，从Y读头64A2将检测光照射于为Y标尺39Y1的对象的测量点，将晶片载台WST以规定移动范围扫描(移动)于Z轴方向，并对该扫描(移动)中相对向于Y标尺39Y1的Y读头64A2(编码器70A)的测量结果进行取样。此外，上述取样，在将晶片载台WST的偏摇量(及横摇量)维持于零的状态下来进行。
接着，主控制装置20根据其取样结果进行规定运算，由此就多个姿势求出与晶片载台WST的Z位置对应的上述编码器70A的该对象测量点中的误差特性曲线(参照图12)，并将该多个误差特性曲线的交点，即，与晶片载台WST相对XY平面的倾斜角度无关地、将上述编码器70A的测量误差均为零的点，设为作为对象测量点中的特异点，求出此特异点的Z位置信息z1(参照图17(A))。
(b)其次，主控制装置20，一边监测干涉仪系统118的Y干涉仪16、X干涉仪126及Z干涉仪43A，43B的测量值，一边在将晶片载台WST的纵摇量、横摇量维持于零的状态下，经由载台驱动系统124使晶片载台WST往+Y方向步进移动规定量。此移动，以可忽视干涉仪的空气动荡所导致测量误差程度的低速进行。
(c)接着，在其步进移动后的位置，与上述(a)同样地，求出该位置中上述编码器70A的特异点的Z位置信息zp(此处，P＝2)。
其后，主控制装置20通过反复进行与上述(b)及(c)相同的动作，求出于标尺39Y1上的Y轴方向以规定间隔设定的多个(例如n-1个)测量点中的Z位置信息zp(此处，P＝2，3......，i，......k，......n)。
图17(B)表示以上述方式求出的第i编号的测量点中特异点的Z位置信息zi，图17(C)表示第k编号的测量点中特异点的Z位置信息zk。
(d)接着，主控制装置20根据就上述多个测量点分别求出的特异点的Z位置信息z1，z2，......zn，求出标尺39Y1的面的凹凸。如图17(D)所示，只要使表示标尺39Y1上各测量点中特异点的Z位置信息zP的两箭头一端一致于规定基准线，连结各两箭头的另一端的曲线，即表示标尺39Y1的面形状(凹凸)。因此，主控制装置20，将各两箭头的另一端点进行曲线拟合(curve fit，最小平方近似)来求出表示此凹凸的函数z＝f1(y)，并储存于内存34。此外，y是用Y干涉仪16测量的晶片载台WST的Y坐标。
(e)主控制装置20，以与上述同样的方式，分别求出表示Y标尺39Y2的凹凸的函数z＝f2(y)、表示X标尺39X1的凹凸的函数z＝g1(X)、及表示X标尺39X2的凹凸的函数z＝g2(X)，并储存于内存34。此外，x以X干涉仪126测量的晶片载台WST的X坐标。
此处，当在各标尺上的各测量点求出上述误差特性曲线(参照图12)时，若与Z的变化无关地求出测量误差恒为零的误差特性曲线，则取得该误差特性曲线时的晶片载台WST的纵摇量(或横摇量)对应标尺面在该测量点的倾斜量。因此，在上述方法中，最好除了标尺面的高度信息以外也取得在各测量点的倾斜的信息。如此，在进行上述曲线拟合时，可得到更高精度的拟合。
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，因此有需要进行修正。以下，根据图18说明以本实施形态的曝光装置100进行的标尺的栅格间距修正信息及栅格变形的修正信息的取得动作。
在该图18中，测长光束B41，B42，相对前述直线LV配置成对称，Y干涉仪16的实质测长轴与通过投影光学系统PL的光轴的与Y轴方向呈平行的直线LV一致。因此，只要通过Y干涉仪16，即能在无阿贝误差的状态下测量晶片台WTB的Y位置。同样地，测长光束B51，B52，相对前述直线LH配置成对称，X干涉仪126的实质测长轴与通过投影光学系统PL的光轴的与X轴平行的直线LH一致。因此，只要通过X干涉仪126，就能在无阿贝误差的状态下测量晶片台WTB的X位置。
首先，说明X标尺的栅格线变形(栅格线弯曲)的修正信息与Y标尺的栅格间距的修正信息的取得动作。此处为了使说明较为简单，假设反射面17b为一理想平面。另外，在此取得动作前，测量上述各标尺表面的凹凸信息，表示Y标尺39Y1的凹凸的函数z＝f1(y)、表示Y标尺39Y2的凹凸的函数z＝f2(y)、表示X标尺39X1的凹凸的函数z＝g1(x)、及表示X标尺39X2的凹凸的函数z＝g2(x)，储存于内存34内。
首先，主控制装置20将储存于内存34内的函数z＝f1(y)、函数z＝f2(y)、函数z＝g1(x)、及函数z＝g2(x)读入内部存储器。
其次，主控制装置20，以可忽视Y干涉仪16的测量值的短期变动程度的低速并将X干涉仪126的测量值固定于规定值，且根据Y干涉仪16及Z干涉仪43A，43B的测量值，使纵摇量、横摇量、及偏摇量均维持于零的状态下，将晶片载台WST如图18中箭头F，F，所示，在前述有效移动范围内移动于+Y方向及-Y方向的至少一方向。在此移动中，主控制装置20分别使用上述函数z＝f1(y)、函数z＝f2(y)来修正Y线性编码器70A，70C的测量值(输出)，且以规定取样间隔取得该修正后的测量值与Y干涉仪16的测量值(更正确而言，为测长光束B41，B42的测量值)，并根据该取得的各测量值求出Y线性编码器70A，70C的测量值(与编码器70A的输出-函数f1(y)对应的测量值、与编码器70C的输出-函数f2(y)对应的测量值)与Y干涉仪16的测量值的关系。即，主控制装置20，求出随着晶片载台WST的移动而按顺序相对向配置于读头单元62A及62C的Y标尺39Y1，39Y2的栅格间距(相邻的栅格线的间隔)及该栅格间距的修正信息。该栅格间距的修正信息，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(起因于标尺面的凹凸的误差经修正的测量值)时，可求出为将两者关系以曲线表示的修正图等。此时Y干涉仪16的测量值由于是以前述极低速扫描晶片载台WST时所得的值，因此不但不包含长期性变动误差，也几乎不包含因空气晃动等导致的短期性变动误差，可将其视为可忽视误差的正确的值。
另外，主控制装置20，对在上述晶片载台WST的移动中，伴随该移动而按顺序相对向配置于前述X标尺39X1，39X2的读头单元62B及62D的多个X读头66所得到的测量值(X线性编码器70B及70D的测量值)，进行统计处理(例如予以平均或加权平均)，而一并求出按顺序相对向于该多个X读头66的栅格线37的变形(弯曲)的修正信息。其原因在于，当反射面17b为一理想平面时，由于在将晶片载台WST运送于+Y方向或-Y方向的过程中应反复出现相同的模糊图案，因此只要将以多个X读头66取得的测量数据予以平均化，就能正确地求出按顺序相对向于该多个X读头66的栅格线37的变形(弯曲)的修正信息。
此外，当反射面17b不为理想平面时，预先测量该反射面的凹凸(弯曲)以求出该弯曲的修正数据，在上述晶片载台WST移动于+Y方向或-Y方向时，只要代替将X干涉仪126的测量值固定于规定值的方式，通过根据其修正数据一边控制晶片载台WST的X位置，一边使晶片载台WST移动于+Y方向或-Y方向，使晶片载台WST正确地移动于Y轴方向即可。如此一来，即能与上述同样地，求得Y标尺的栅格间距的修正信息及栅格线37的变形(弯曲)的修正信息。此外，用上述多个X读头66取得的测量数据是反射面17b在相异部位基准的多个数据，由于任一X读头66均测量同一栅格线37的变形(弯曲)，因此通过上述的平均化动作，也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，通过将以多个X读头取得的测量数据(栅格线37的弯曲信息)予以平均化，而能减弱弯曲剩余误差的影响)的附带效果。
其次，说明Y标尺的栅格线变形(栅格线弯曲)的修正信息与X标尺的栅格间距的修正信息。此处为了使说明较为简单，假设反射面17a为一理想平面。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，主控制装置20是以可忽视X干涉仪126的测量值的短期变动程度的低速并将Y干涉仪16的测量值固定于规定值，且根据X干涉仪126、Y干涉仪16及Z干涉仪43A，43B的测量值，使纵摇量、横摇量、及偏摇量均维持于零的状态下，将晶片载台WST例如在前述有效移动范围内移动于+X方向及-X方向的至少一方向。在此移动中，主控制装置20分别使用上述函数z＝g1(x)、函数z＝g2(x)来修正X线性编码器70B，70D的测量值，且以规定取样间隔取得该修正后的测量值与X干涉仪126的测量值，并根据该取得的测量值求出X线性编码器70B，70D的测量值(与编码器70B的输出-函数g1(x)对应的测量值、与编码器70D的输出-函数g2(x)对应的测量值)与X干涉仪126的测量值的关系。即，这样，主控制装置20，求出随着晶片载台WST的移动而按顺序相对向配置于读头单元62B及62D的X标尺39X1，39X2的栅格间距(相邻的栅格线的间隔)及该栅格间距的修正信息。该栅格间距的修正信息，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(起因于标尺面的凹凸的误差经修正的测量值)时，可求出为将两者关系以曲线表示的修正图等。此时Y干涉仪126的测量值由于是以前述极低速扫描晶片载台WST时所得的值，因此不但不包含长期性变动误差，也几乎不包含因空气晃动等导致的短期性变动误差，可将的视为可忽视误差的正确的值。
另外，主控制装置20，对在上述晶片载台WST的移动中，伴随该移动而按顺序相对向配置于前述Y标尺39Y1，39Y2的读头单元62A及62C的多个Y读头64所得到的测量值(Y线性编码器70A及70C的测量值)，进行统计处理(例如予以平均或加权平均)，而一并求出按顺序相对向于该多个Y读头64的栅格线38的变形(弯曲)的修正信息。其原因在于，当反射面17a为一理想平面时，由于在将晶片载台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，因此只要将以多个Y读头64取得的测量数据予以平均化，即能正确地求出按顺序相对向于该多个Y读头64的栅格线38的变形(弯曲)的修正信息。
此外，当反射面17a不为理想平面时，预先测量该反射面的凹凸(弯曲)以求出该弯曲的修正数据，在上述晶片载台WST移动于+X方向或-X方向时，只要代替将Y干涉仪16的测量值固定于规定值的方式，根据该修正数据通过一边控制晶片载台WST的Y位置，一边使晶片载台WST移动于+X方向或-X方向，即可使晶片载台WST正确地移动于X轴方向。如此一来，即能与上述同样地，求得X标尺的栅格间距的修正信息及栅格线38的变形(弯曲)的修正信息。
主控制装置20经由上述方式，在规定的时序、例如依各批量，求得Y标尺的栅格间距的修正信息及栅格线37的变形(弯曲)的修正信息，以及X标尺的栅格间距的修正信息及栅格线38的变形(弯曲)的修正信息。
接着，在批量内的处理中，主控制装置20一边根据前述栅格间距的修正信息及上述栅格线38的变形(弯曲)的修正信息、及通过干涉仪系统118所测量的晶片载台WST的与Z位置z、纵摇量θx及偏摇量θz对应的载台位置起因误差修正信息，修正读头单元62A，62C所得到的测量值(也即编码器70A，70C的测量值)，一边使用Y标尺39Y1，39Y2与读头单元62A，62C、也即使用Y线性编码器70A，70C来进行晶片载台WST往Y轴方向的移动控制。由此，可不受Y标尺的栅格间距随时间的变化及构成Y标尺的各栅格(线)的弯曲的影响，且不受晶片载台WST在非测量方向的位置变化(读头与标尺在非测量方向的相对运动)的影响，使用Y线性编码器70A，70C以高精度控制晶片载台WST在Y轴方向的移动。
另外，在批量的处理中，主控制装置20一边根据前述栅格间距的修正信息及上述栅格线37的变形(弯曲)的修正信息、以及通过干涉仪系统118所测量的晶片载台WST的与Z位置z、横摇量θy及偏摇量θz对应的载台位置起因误差修正信息，修正读头单元62B，62D所得到的测量值(即编码器70B，70D的测量值)，一边使用X标尺39X1，39X2与读头单元62B，62D、即使用X线性编码器70B，70D来进行晶片载台WST向X轴方向的移动控制。由此，可不受X标尺的栅格间距随时间的变化及构成X标尺的各栅格(线)的弯曲的影响，且不受晶片载台WST在非测量方向的位置变化(读头与标尺在非测量方向的相对运动)的影响，使用X线性编码器70B，70D以高精度控制晶片载台WST在X轴方向的移动。
此外，在上述说明中，虽对Y标尺、X标尺均进行栅格间距、以及栅格线弯曲的修正信息的取得，但并不限于此，也可仅对Y标尺及X标尺的任一方进行栅格间距及栅格线弯曲的修正信息的取得，或也可对Y标尺及X标尺双方进行栅格间距、栅格线弯曲中任一方的修正信息的取得。当例如仅进行X标尺的栅格线37弯曲的修正信息的取得时，也可不使用Y干涉仪16，而仅根据Y线性编码器70A，70C的测量值来使晶片载台WST移动于Y轴方向。同样地，当例如仅进行Y标尺的栅格线38弯曲的修正信息的取得时，也可不使用X干涉仪126，而仅根据X线性编码器70B，70D的测量值来使晶片载台WST移动于X轴方向。另外，也可仅补偿前述载台位置起因误差、因标尺(例如栅格面的平面度(平坦性)、及/或栅格的形成误差(包含间距误差、栅格线弯曲等))而产生的编码器测量误差(以下，也称为标尺起因误差)的任一个。
其次，说明在预先进行上述载台位置起因误差修正信息的取得、上述各读头的位置信息的取得、标尺表面的凹凸测量、以及标尺的栅格间距的修正信息及栅格变形的修正信息的取得等的处理后，在实际的批量处理中等所进行的用于晶片载台WST在XY平面内的位置控制的编码器的切换处理，即在多个编码器间的接续处理。
此处，首先在多个编码器间的接续处理的说明前，先使用图19(A)及图19(B)说明作为其前提的将修正完毕的编码器的测量值转换成晶片载台WST的位置的具体方法。此处为使说明简单，晶片载台WST的自由度为3自由度(X，Y，θz)。
图19(A)表示晶片载台WST位于坐标原点(X，Y，θz)＝(0，0，0)的基准状态。从此基准状态，在编码器(Y读头)Enc1，Enc2及编码器(X读头)Enc3，均不从所分别相对向的标尺39Y1，39Y2及39X1的扫描区域脱离的范围内，驱动晶片载台WST。承上所述，晶片载台WST移动至位置(X，Y，θz)＝(X，Y，θz)的状态如图19(B)所示。
此处，将XY坐标系统中编码器Enc1，Enc2，Enc3的测量点的位置坐标(X，Y)分别设为(p1，q1)、(p2，q2)、(p3，q3)。分别从内存34内读取并使用在前述读头位置的校正时所取得的测量光束的照射点的位置信息，来作为编码器Enc1，Enc2的X坐标值p1，p2及编码器Enc3的Y坐标值q3，从内存34内读取并使用测量光束的照射点的设计上的位置信息，来作为编码器Enc1，Enc2的Y坐标值q1，q2及编码器Enc3的X坐标值p3。
X读头与Y读头分别测量从晶片载台WST的中心轴LL与LW的相对距离。如此，X读头与Y读头的测量值Cx，CY能分别以下式(12a)、(12b)表示。
Cx＝r’·ex’...(12a)
CY＝r’·ey’...(12b)
此处的ex’、ey’是晶片载台WST的相对坐标系统(X’，Y’，θz’)中的X’，Y’单位向量，其与基准坐标系统(X，Y，θz)中的X，Y单位向量ex，ey有下式(13)的关系。
[数式1]
ex &prime; ey &prime; = cos &theta;z sin &theta;z - sin &theta;z cos &theta;z ex ey &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ( 13 )
另外，r’是相对坐标系统中的编码器的位置向量，可使用基准坐标系统中的位置向量r＝(p，q)赋予为r’＝r-(O’-O)。因此，式(12a)、(12b)可改写成下式式(14a)、(14b)。
Cx＝(p-X)cosθz+(q-Y)sinθz...(14a)
CY＝-(p-X)sinθz+(q-Y)cosθz...(14b)
因此，如图19(B)所示，当晶片载台WST位于坐标(X，Y，θz)时，三个编码器的测量值，理论上能以下式(15a)～(15c)(也称为仿射转换的关系)表示。
C1＝-(p1-X)sinθz+(q1-Y)cosθz...(15a)
C2＝-(p2-X)sinθz+(q2-Y)cosθz...(15b)
C3＝(p3-X)cosθz+(q3-Y)sinθz...(15c)
此外，在图22(A)的基准状态下，经由联立方程式(15a)～(15c)，成为C1＝q1，C2＝q2，C3＝p3。因此，在基准状态下，若将三个编码器Enc1，Enc2，Enc3的三个测量值分别初始设定为q1，q2，p3，对其后晶片载台WST的位移(X，Y，θz)，三个编码器即能提示式(15a)～(15c)所赋予的理论值。
在联立方程式(15a)～(15c)中，对变数为三个(X，Y，θz)赋予三个式子。因此，若赋予联立方程式(15a)～(15c)中的从属变数C1，C2，C3，即能求出变数X，Y，θz。此处，所适用近似
Figure G2007800098722D0057143102QIETU
，或使用更高次的近似，即能容易地解开方程式。因此，能从编码器的测量值C1，C2，C3算出晶片载台WST的位置(X，Y，θz)。
其次，以主控制装置20的动作为中心，说明本实施形态的晶片载台WST在XY平面内的位置控制中所使用的编码器读头在切换时的接续处理、即测量值的初始设定。
在本实施形态中，如前所述，在晶片载台WST的有效移动范围内，随时由三个编码器(X读头及Y读头)观测晶片载台WST，在进行编码器的切换处理时，如图20所示，由四个编码器观测晶片载台WST。
在用于控制晶片载台WST在XY平面内的位置的编码器将进行切换处理(接续)的瞬间，如图20所示，编码器Enc1，Enc2，Enc3，Enc4，分别位于标尺39Y1，39Y2，39X1，39X2的上。乍看此图20，虽看起来像是将从编码器Enc1切换至编码器Enc4，但从编码器Enc1与编码器Enc4的测量方向不同这点可知，即使在进行接续的时刻将编码器Enc1的测量值(计数值)直接作为编码器Enc4的测量值初始值来赋予也无任何意义。
因此，在本实施形态中，主控制装置20，将三个编码器Enc1、Enc2、及Enc3的测量/伺服，切换至三个编码器Enc2、Enc3、及Enc4的测量/伺服。即，从图20可知，此方式与通常的编码器接续的概念不同，并非从某一读头接续至另一读头，而是从三个读头(编码器)的组合接续至另外三个读头(编码器)的组合。此外，三个读头与另外三个读头中不同的读头不限于一个。另外，在图20中虽将编码器Enc3切换成编码器Enc4，但也可代替编码器Enc4而切换成例如与编码器Enc3相邻的编码器。
主控制装置20，首先根据编码器Enc1、Enc2、及Enc3的测量值C1，C2，C3，解开上述联立方程式(15a)～(15c)，算出晶片载台WST在XY平面内的位置信息(X，Y，θz)。
其次，主控制装置20，将上述算出的X，θz代入下式(16)的仿射转换的式，决定编码器(X读头)Enc4的测量值初始值。
C4＝(p4-X)cosθz+(q4-Y)sinθz...(16)
在上式(16)中，p4，q4是编码器Enc4的测量点(检测点)的X坐标值、Y坐标值。从内存34内分别读取并使用在前述读头位置的校正时取得的测量光束的照射点的位置信息来作为编码器Enc4的Y坐标值q4，使用测量光束的照射点的设计上的位置信息作为编码器Enc4的X坐标值p4。
通过赋予上述初始值C4来作为编码器Enc4的初始值，可在维持晶片载台WST在3自由度方向的位置(X，Y，θz)的状态下，没有矛盾地结束接续。其后，使用切换后所使用的编码器Enc2、Enc3、及Enc4的测量值C2，C3，C4，解开上述联立方程式(15b)～(15d)，算出晶片载台WST的位置坐标(X，Y，θz)。
C2＝-(p2-X)sinθz+(q2-Y)cosθz...(15b)
C3＝(p3-X)cosθz+(q3-Y)sinθz...(15c)
C4＝(p4-X)cosθz+(q4-Y)sinθz...(15d)
此外，当第4个编码器为Y读头时，只要代替理论式(15d)使用用了次一理论式(15e)的联立方程式(15b)，(15c)，(15d)即可。
C4＝-(p4-X)sinθz+(q4-Y)cosθz...(15e)
其中，由于上述算出的测量值C4是已修正前述各种编码器的测量误差的已修正完毕编码器的测量值，因此主控制装置20使用前述载台位置起因误差修正信息、标尺起因误差修正信息(例如，栅格面的平坦度(平坦性)、及/或标尺的栅格间距修正信息(以及栅格变形的修正信息)等)等，逆修正测量值C4，算出修正前的原始数值C4’，并将该原始数值C4’决定为编码器Enc4的测量值初始值。
此处的逆修正，指假设使用前述载台位置起因误差修正信息、标尺起因误差修正信息等将未进行任何修正的编码器测量值C4’修正后的编码器测量值为C4时，根据测量值C4算出测量值C4’的处理。
此外，晶片载台WST的位置控制的间隔(控制取样间隔)虽举例为96[μsec]，但干涉仪或编码器的测量间隔(测量取样间隔)，有必要以远高于此的高速进行。干涉仪或编码器的取样比控制取样高速的理由，是因干涉仪与编码器均为计算干涉光的强度变化(条纹)的装置，若取样间隔太大则难以测量。
然而，晶片载台WST的位置伺服控制系统，每隔96[μsec]的控制取样间隔更新晶片载台WST的现在位置，进行用于定位于目标位置的运算，再输出推力指令值。在每隔96[μsec]的控制取样间隔即需要晶片载台WST的位置信息，其间的位置信息则不需用于晶片载台WST的位置控制。干涉仪或编码器不过是为了不漏掉条纹而以高速进行取样。
因此，在本实施形态中，主控制装置20在晶片载台WST位于前述有效移动范围内的期间，不论是否从编码器系统的各编码器(读头)观察标尺，均随时连续地接收测量值(计数值)。接着，主控制装置20与每隔96[μsec]进行的晶片载台WST的位置控制时序同步进行上述编码器的切换动作(多个编码器间的接续动作)。由此，不须以电气方式进行高速的编码器切换动作，也不一定要设置用于实现上述高速切换动作的高额硬件。图21概念性地表示本实施形态中进行的晶片载台WST的位置控制、编码器的计数值的取得、及编码器切换的时序。在此图21中，符号CSCK表示晶片载台WST的位置控制取样时脉(sampling clock)的产生时序，符号MSCK表示编码器(及干涉仪)的测量取样时脉的产生时序。另外，符号CH以示意方式表示编码器的切换(接续)。
此外，在上述说明中，是要从哪一读头(编码器)的组合切换至哪一读头(编码器)的组合、或在哪一时序切换均为已知，但实际的过程控制中也必须以上述方式进行。进行接续的时序也最好事前进行排程。
因此，在本实施形态中，主控制装置20，根据晶片载台WST的移动路径(目标轨道)，将从用于测量晶片载台WST在XY平面内3自由度(X，Y，θz)方向的位置信息的三个编码器(读头)的切换(三个读头的组合(例如编码器Enc1，Enc2及Enc3))，切换至另外三个读头的组合(例如Enc4，Enc2及Enc3)、及切换的时序)的动作，预先进行调度，并将调度结果储存于内存34等的记忆装置。
此处，若不考虑重试(RETRY)，各照射区域(曝光图)均为一定的排程内容，但由于实际上必须考量到重试，因此主控制装置20最好是一边进行曝光动作，一边随时更新稍前的排程。
此外，在上述中，以编码器(读头)Enc1，Enc2，Enc3，Enc4进行本实施形态中用于晶片载台WST的位置控制的编码器的切换方法的原理性说明，当然读头Enc1，Enc2代表性地表示读头单元62A，62C的Y读头64及一对Y读头64y1，64y2的任一个，读头Enc3，Enc4代表性地表示读头单元62B，62D的X读头66。另外，基于同样的理由，在图19(A)、图19(B)、图20中，编码器(读头)Enc1，Enc2，Enc3等的配置，也与实际的配置(图3等)不同。
《切换及接续原理的一般理论》
在本实施形态中，为了测量晶片载台WST在3自由度(X，Y，θz)方向的位置坐标，随时使用构成编码器系统70A～70D的X编码器(读头)及Y编码器(读头)中、包含至少一个X读头与至少两个Y读头的至少三个读头。因此，在随着晶片载台WST的移动而切换使用的读头时，为了使载台位置的测量结果在切换前后接续，采用从三个读头的组合切换至另外三个读头的组合的方式。将此方式称为第1方式。
然而，若从不同的观点考虑切换及接续处理的基本原理，也能采取将所使用的三个读头中的一个读头切换成另外一个读头的方式。将此方式称为第2方式。因此，如图7(A)中的箭头e1所示，以从Y读头64c3至64c4的切换及接续处理为例，说明第2方式。
切换处理的基本步骤，在其后停止的第1读头64c3与新使用的第2读头64c4两者相对向于所对应的标尺39Y2的期间，由主控制装置20进行第2读头64c4的归位与测量值的设定(接续处理)、以及监视测量值的读头的切换(以及第1读头64c3的停止)。
在进行测量值的设定(接续处理)时，主控制装置20使用第1读头64c3的测量值CY3预测第2读头64c4的测量值CY4。此处，从理论式(14b)可知，Y读头64c3，64c4的测量值CY3，CY4，取决于下式(17a)，(17b)。
CY3＝-(p3-X)sinθz+(q3-Y)cosθz...(17a)
CY4＝-(p4-X)sinθz+(q4-Y)cosθz...(17b)
此处的(p3，q3)，(p4，q4)是Y读头64c3，64c4的X，Y设置位置(更正确而言是测量点(检测点)的X，Y位置)。为了使说明简单，Y读头64c3，64c4的Y设置位置假定为相等(q3＝q4)。在此假定下，可从上式(17a)，(17b)得出下式(18)。
CY4＝CY3+(p3-p4)sinθz...(18)
如此，将其后停止的第1读头64c3的测量值代入上式(18)的右边的CY3，来求出左边的CY4，藉此能预测新使用的第2读头64c4的测量值。
将所得到的预测值CY4，在适当的时序设定为第2读头64c4的测量值初始值。设定后，使第1读头64c3从标尺39Y2脱离时停止，结束切换及接续处理。
此外，使用上式(18)预测第2读头64c4的测量值时，只要从动作中的其它读头的测量结果得到的旋转角θz的值代入变量θz即可。此处，动作中的其它读头不限于作为切换对象的第1读头64c3，也包含所有可提供求取旋转角θz所需的测量结果的读头。此处，由于第1读头64c3是读头单元62C的一个读头，因此也可使用第1读头64c3与例如在切换时与Y标尺39Y1相对向的读头单元62A的一个读头来求出旋转角θz。或者，也可将从干涉仪系统118的X干涉仪126、Y干涉仪16、或干涉仪43A，43B等的测量结果得到的旋转角θz的值代入变量θz。
此外，此处虽以Y读头彼此的切换及接续处理为例进行了说明，但X读头彼此的切换及接续处理，或在X读头与Y读头之间属于不同读头单元的两个读头间的切换及接续处理，也同样地能说明为第2方式。
因此，若简单说明接续处理的原理，则为了使晶片载台WST的位置测量结果在切换前后接续，而预测新使用的另一读头的测量值，并将该预测值设定为第2读头的测量值初始值。此处，为了预测其它读头的测量值，使用理论式(14a)，(14b)，及包含其后停止的切换对象的读头在内的必要数目的动作中的读头测量值。不过，在进行接续时所需的晶片载台WST在θz方向的旋转角，也可使用从干涉仪系统118的测量结果得到的值。
如上所述，即使与先前的第1方式同样地，在为了测量晶片载台WST在3自由度(X，Y，θz)方向的位置而随时使用至少三个读头的前提下，也不触及用于预测新使用的其它读头的测量值的具体步骤，而只要注意作为切换及接续处理的直接对象的两个读头，将使用中的三个读头中的一个读头切换至另一个读头的第2方式即成立。
此外，至此为止，使用至少三个读头来测量晶片载台WST在3自由度(X，Y，θz)方向的位置为前提进行了说明。然而，即使使用至少m个读头来测量两个以上的m个自由度方向(自由度的选择为任意)的位置，将使用中的m个读头中的一个读头切换至另一个读头的第2方式，很清楚地也与上述同样成立。
其次，说明在特殊的条件下，从两个读头的组合切换至其它两个读头的组合的方式(称为第3方式)也前后一致地成立。
上述的例中，在Y读头64c3，64c4分别相对向于所对应的Y标尺39Y2的期间，进行两读头64c3，64c4间的切换及接续处理。此时，根据本实施形态的曝光装置100所采用的标尺与读头的配置，读头单元62A的Y读头中的一个Y读头(假设为64A)与Y标尺39Y2相对向，而测量Y标尺39Y1在Y轴方向的相对位移。此处，考虑从第1组合的Y读头64c3，64A至第2组合的Y读头64c4，64A的切换及接续处理。
从理论式(14b)可知，Y读头643A的测量值CYA，取决于下式(17c)。
CYA＝-(pA-X)sinθz+(qA-Y)cosθz...(17c)
此处的(pA，qA)是Y读头64A的X，Y设置位置(更正确而言是测量点的X，Y位置)。为了使说明简单，Y读头64A的Y设置位置qA是假定为与Y读头64c3，64c4的Y设置位置q3，q4相等(qA＝q3＝q4)。
将第1组合的Y读头64c3，64A的测量值CY3，CYA所依据的理论式(17a)，(17c)代入新使用的Y读头64c4的测量值CY3所依据的理论式(17b)，即可导出次式(19)。
CY4＝(1-c)CY3-c·CYA...(19)
其中，设定数c＝(p3-p4)/(qA-q3)。如此，通过将Y读头64c3，64A的测量值分别代入上式(19)右边的CY3，CYA来求出左边的CY4，由此能预测新使用的Y读头64c4的测量值。
将所得到的预测值CY4，在适当的时序设定为Y读头64c4的测量值初始值。设定后，使Y读头64c3从Y标尺39Y2脱离时停止，结束切换及接续处理。
此外，根据本实施形态的曝光装置100所采用的标尺与读头的配置，至少一个X读头66相对向于X标尺39X1或39X2，以测量往X轴方向的相对位移。接着，从一个X读头66与两个Y读头64c3，64A的三个读头的测量结果，算出晶片载台WST在3自由度(X，Y，θz)方向的位置。然而，上述切换及接续处理的例中，X读头66仅发挥旁观的脚色，从两个Y读头64c3，64A的组合切换至其它两个Y读头64c4，64A的组合的第3方式，前后一致地成立。
因此，在为了测量晶片载台WST在3自由度(X，Y，θz)方向的位置而必须使用三个读头的前提下，不论本实施形态的曝光装置100所采用的标尺与读头的配置，作为能适用于各种情形的切换及接续处理的一般方式，可提出第1方式。接着，根据本实施形态的曝光装置100所采用的标尺与读头的具体配置、以及接续处理的具体步骤，在特别的条件下第3方式成立。
此外，除了第1方式以外，在上述第2及第3方式的编码器读头的切换及接续处理中，预测新使用的其它读头的测量值，并将该预测值设定为其它读头的测量值初始值，以在切换前后监视的晶片载台WST的位置坐标可接续。也可取代此方式，将切换及接续处理所产生的测量误差也包含在内算出其它读头的测量误差，以作成该修正数据。接着，在其它读头的使用中，使用作成的修正数据，以对晶片载台WST进行伺服驱动控制。此时，可根据修正数据，修正以其它读头测量的晶片载台WST的位置信息，也可修正用于进行伺服控制的晶片载台WST的目标位置。另外，在曝光动作中，可追随晶片载台WST的动作对标线片载台进行伺服驱动控制。因此，也可根据修正数据，代替晶片载台WST的伺服控制的方式，修正标线片载台的追随伺服控制。另外，根据这些控制方式，也可直接将切换前的读头测量值设定为其它读头的初始值。此外，在作成修正数据时，不限于编码器系统，也可适当地使用干涉仪系统等的本实施形态的曝光装置所具备的测量系统。
其次，根据图22～图35说明本实施形态的曝光装置100中使用晶片载台WST与测量载台MST的并行处理动作。此外，以下动作中，经由主控制装置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，藉以随时将水充满于投影光学系统PL的前端透镜191的正下方。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。另外，之后的动作说明虽会利用到多数图式，但于各图式中有时会对同一构件赋予符号，有时则不会赋予。也即各图式所记载的符号虽相异，但不论这些图式中有无符号，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式也相同。
图22表示对晶片载台WST上的晶片W(此处例举某批量(一批量为25片或50片)中间的晶片)进行步进扫描方式的曝光的状态。此时的测量载台MST，虽也可于可避免与晶片载台WST冲撞的退开位置待机，但本实施形态中与晶片载台WST保持规定距离追随移动。因此，在曝光结束后，在移行至与晶片载台WST为接触状态(或接近状态)时的测量载台MST的移动距离，只要与上述规定距离为相同距离即足够。
在此曝光中，通过主控制装置20，根据分别相对向于X标尺39X1，39X2的图22中以圆圈框住表示的两个X读头66(X编码器70B，70D)、以及分别相对向于Y标尺39Y1，39Y2的图22中以圆圈框住表示的两个Y读头64(Y编码器70A，70C)中、至少三个编码器的测量值，以及干涉仪系统118所测量的与晶片载台WST的纵摇量、横摇量、偏摇量、以及Z位置对应的各编码器的载台位置起因误差修正信息(由前述式(10)或式(11)所求出的修正信息)，以及各标尺的栅格间距的修正信息及栅格线的弯曲修正信息，控制晶片台WTB(晶片载台WST)在XY平面内的位置(包含θz旋转)。另外，通过主控制装置20，根据分别相对向于晶片台WTB表面的X轴方向一侧与另一侧端部(本实施形态中为Y标尺39Y1，39Y2)的各一对Z传感器741，j，742，j，761，q，762，q的测量值，来控制晶片台WTB在Z轴方向的位置与θy旋转(横摇)及θx旋转(纵摇)。此外，晶片台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)也可根据Y干涉仪16的测量值来控制。无论如何，在该曝光中晶片台WTB在Z轴方向的位置、θy旋转及θx旋转的控制(晶片W的聚焦调平控制)，根据通过前述多点AF系统事前进行的聚焦映射的结果来进行。
上述曝光动作，通过主控制装置20，根据事前进行的晶片对准(EGA，增强整体对准)的结果及对准系统AL1，AL21～AL24的最新基线等，反复进行照射区域间移动动作(使晶片载台WST往用于使晶片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)，藉此来进行。此外，上述曝光动作，在将水保持在前端透镜191与晶片W间的状态下进行。另外，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曝光。此外，EGA方式，例如公开于美国专利第4,780,617号说明书等。
接着，主控制装置20，当对晶片W上的最终照射区域进行曝光前，一边将X干涉仪130的测量值维持于一定值，一边根据Y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23所示的位置。此时，CD杆46(测量台MTB)的-Y侧端面与晶片台WTB的+Y侧端面接触。此外，也可监测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与晶片台WTB在Y轴方向分离300μm左右，保持非接触的状态(接近状态)。晶片载台WST与测量载台MST在晶片W的曝光中设定成图23所示的位置关系后，即以维持此位置关系的方式进行移动。
其次，如图24所示，主控制装置20一边保持晶片台WTB与测量台MTB在Y轴方向的位置关系，一边开始将测量载台MST驱动于-Y方向、将晶片载台WST驱动向卸载位置UP的动作。当此动作开始时，在本实施形态中测量载台MST仅移动于-Y方向，晶片载台WST则移动于-Y方向及-X方向。
如此，当通过主控制装置20同时驱动晶片载台WST、测量载台MST时，保持于投影单元PU的前端透镜191与晶片W之间的水(图24中所示液浸区域14的水)，随着晶片载台WST及测量载台MST往-Y侧的移动，而按顺序照晶片W→板体28→CD杆46→测量台MTB上的顺序移动。此外，在上述移动当中，晶片台WTB、测量台MTB保持前述接触状态(或接近状态)。此外，图24表示液浸区域14的水从板体28移至CD杆46前一刻的状态。另外，在此图24所示的状态下，通过主控制装置20，根据三个编码器70A，70B，70D的测量值(以及干涉仪系统118所测量的与晶片载台WST的纵摇量、横摇量、偏摇量、以及Z位置对应的编码器70A，70B或70D的载台位置起因误差修正信息(储存于内存34内)，以及各标尺的栅格间距的修正信息及栅格线的修正信息等)，控制晶片台WTB(晶片载台WST)在XY平面内的位置(包含θz旋转)。
当从图24的状态更进一步地将晶片载台WST、测量载台MST分别往上述方向同时驱动些微距离时，由于Y编码器70A(70C)无法测量晶片载台WST(晶片台WTB)的位置，因此在此的前一刻，主控制装置20将晶片载台WST(晶片台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干涉仪16及Z干涉仪43A，43B的测量值的控制。接着在规定时间后，如图25所示，由于测量载台MST到达进行以规定时距(此处为每次更换晶片的时距)进行的第二对准系统的基线测量(以下也适当称为Sec-BCHK(时距))的位置。接着，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相对向的图25中以圆圈框住表示的X读头66(X线性编码器70B)来测量晶片载台WST的X位置，以Y干涉仪16及Z干涉仪43A，43B测量Y轴方向及θz旋转等，同时使晶片载台WST进一步向卸载位置UP驱动并使其在卸载位置UP停止。此外，在图25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25及图26所示，根据前述Y轴线性编码器70E，70F(由图26中以圆圈框住所示、分别相对向于被测量载台MST支持的CD杆46上的一对基准栅格52的Y读头64y1，64y2构成)的测量值，调整CD杆46的θz旋转，且根据用于检测位于测量台MTB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，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2对准系统AL21～AL24，同时测量位于各第二对准系统的视野内的CD杆46上的基准标记M，以进行Sec-BCHK(时距)来分别求出四个第2对准系统AL21～AL24的基线(四个第2对准系统相对第1对准系统AL1的位置)。主控制装置20，以与此Sec-BCHK(时距)同时进行的方式，对未图示卸载臂的驱动系统下达指令以卸载停在卸载位置UP的晶片载台WST上的晶片W，且在卸载时使上升驱动的上下动销CT(图25中未图示，参照图26)上升规定量，并将晶片载台WST向+X方向驱动使其移动至装载位置LP。
其次，主控制装置20如图27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从离开晶片载台WST的状态移行至与晶片载台WST的前述接触状态(或接近状态)的位置。主控制装置20以与上述动作同时进行的方式，对未图示装载臂的驱动系统下达指令以将新的晶片W装载于晶片台WTB上。此时，由于维持上下动销CT维持上升规定量的状态，因此与将上下动销CT下降驱动后收纳于晶片保持具内部的情形相比较，能以更短时间来进行晶片装载动作。此外，图27表示晶片W装载于晶片台WTB上的状态。
在本实施形态中，上述测量载台MST的最佳急停待机位置，根据附设于晶片上的对准照射区域的对准标记的Y坐标来适当地设定。另外，在本实施形态中，将最佳急停待机位置设定成能使晶片载台WST停止于供进行晶片对准的位置，且能移行至接触状态(或接近状态)的位置。
其次，主控制装置20，如图28所示使晶片载台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(即进行第一对准系统的基线测量(Pri-BCHK)的前半处理的位置)。此移动途中，主控制装置20，通过在X轴方向则基于编码器70B的测量值、在Y轴方向及θz旋转则基于Y干涉仪16及Z干涉仪43A，43B的测量值的控制，控制晶片台WTB在XY平面内的位置，接着，切换至根据相对向于X标尺39X1，39X2的图28中以圆圈框住表示的2个X读头66(编码器70B，70D)的至少一个、及相对向于Y标尺39Y1，39Y2的图28中以圆圈框住表示的2个Y读头64y2，64y1(编码器70A，70C)的合计至少3个编码器的测量值，以及干涉仪系统118所测量的与晶片载台WST的纵摇量、横摇量、偏摇量、以及Z位置对应的各编码器的载台位置起因误差修正信息(由前述式(10)或式(11)所求出的修正信息)，以及各标尺的栅格间距的修正信息及栅格线的修正信息的XY平面内的位置控制。
接着，主控制装置20，即进行使用第一对准系统AL1来检测基准标记FM的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20一边根据上述至少三个编码器的测量值与上述各修正信息来管理晶片载台WST的位置，一边开始朝向用于检测附设于三个第一对准照射区域的向对准标记的位置使晶片载台WST向+Y方向移动。
接着，当晶片载台WST到达图29所示的位置时，主控制装置20使晶片载台WST停止。在此之前，主控制装置20在Z传感器72a～72d置于晶片台WTB上的时刻或在此之前的时刻使这些Z传感器72a～72d动作(使其导通)，以开始晶片台WTB的Z位置及倾斜(θy旋转及θx旋转)的测量。
在晶片载台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的对准标记(参照图29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至少三个编码器的测量值(上述各修正信息经修正后的测量值)以彼此相关联的方式储存于内部存储器。
如上所述，在本实施形态中，在检测第一对准照射区域的对准标记的位置，结束移行至测量载台MST与晶片载台WST成为接触状态(或接近状态)的动作，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从上述位置向+Y方向的移动(步进移动向用于检测附设于五个第二对准照射区域的对准标记的位置)。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29所示开始从多点AF系统(90a，90b)的照射系统90a将检测光束对晶片台WTB照射。由此于晶片台WTB上形成多点AF系统的检测区域。
接着，在上述两载台WST，MST向+Y方向的移动中，当两载台WST，MST到达图30所示的位置时，主控制装置20即进行聚焦校正的前半处理，求出在通过晶片台WTB的中心(与晶片W的中心大致一致)的Y轴方向直线(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(晶片台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(多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。此时，液浸区域14形成于CD杆46与晶片台WTB的边界附近。即，液浸区域14从CD杆46移至晶片台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)的状态下向+Y方向更进一步移动，而到达图31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的对准标记(参照图31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三个编码器70A，70C，70D的测量值(修正信息的经修正后的测量值)以彼此相关联的方式储存于内部存储器。此时，由于不存在与X标尺39X1相对向且位于通过投影光学系统PL的光轴的Y轴方向直线LV上的X读头，因此主控制装置20根据与X标尺39X2相对向的X读头66(X线性编码器70D)及Y线性编码器70A，70C的测量值来控制晶片台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的对准标记的检测结束的时间点，可检测出合计八个的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也可使用这些的位置信息，来进行例如日本特开昭61-44429号公报(对应美国专利第4,780,617号说明书)等所公开的统计运算，求出晶片W的标尺(照射倍率)，并根据该算出的照射倍率控制调整装置68(参照图6)，来调整投影光学系统PL的光学特性、例如投影倍率。调整装置68，例如可通过驱动构成投影光学系统PL的特定可动透镜，或改变构成投影光学系统PL的特定透镜间所形成的气密室内部的气体压力，来调整投影光学系统PL的光学特性。
另外，主控制装置20，在结束上述附设于五个第二对准照射区域的对准标记的同时检测动作后，即再次开始在接触状态(或接近状态)下的两载台WST，MST往+Y方向的移动，同时如图31所示，同时使用Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a，90b)开始聚焦映射。
接着，当两载台WST，MST到达图32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即进行Pri-BCHK的后半处理及聚焦校正的后半处理。此处的Pri-BCHK的后半处理，指使用前述空间像测量装置45(将空间像测量狭缝图案SL形成于测量板30)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)，并将其测量结果(与晶片台WTB的XY位置对应的空间像强度)储存于内部存储器的处理。此处理，例如可使用与前述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，经由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，测量一对测量标记的投影像。另外，聚焦校正的后半处理，是指主控制装置20一边如图32所示根据Z传感器72a，72b，72c，72d所测量的晶片台WTB(晶片载台WST)的面位置信息控制测量板30(晶片台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测量标线片R或形成于标线片载台RST上未图示标记板的测量标记的空间像，并根据其测量结果测量投影光学系统PL的最佳聚焦位置的处理。此测量标记的投影像的测量动作，公开于例如国际公开第2005/124834号小册子等。主控制装置20，与一边使测量板30移动于Z轴方向、一边取得来自空间像测量装置45的输出信号的动作同步，取得Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3的测量值。接着，将与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3的值储存于未图示内存。此外，之所以在聚焦校正的后半处理中，使用Z传感器72a，72b，72c，72d所测量的面位置信息，来控制测量板30(晶片载台WST)在投影光学系统PL的光轴方向的位置(Z位置)，是由于此聚焦校正的后半处理在前述聚焦映像的途中进行的原因。
此时，由于液浸区域14形成于投影光学系统PL与测量板30(晶片台WTB)之间，因此上述空间像的测量经由投影光学系统PL及水Lq进行。另外，测量板30等装载于晶片载台WST(晶片台WTB)，受光元件等装载于测量载台MST，因此上述空间像的测量如图32所示，在晶片载台WST与测量载台MST保持接触状态(或接近状态)下进行。通过上述测量，求出与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的、通过晶片台WTB中心的Y轴方向直线(中心线)一致于前述直线LV的状态下Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3的测量值(即晶片台WTB的面位置信息)。
接着，主控制装置20根据上述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(晶片台WTB的面位置信息)、与多点AF系统(90a，90b)对测量板30表面的检测点中检测结果(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，晶片台WTB的面位置信息)，求出多点AF系统(90a，90b)对投影光学系统PL的最佳聚焦位置的代表检测点(此时多个检测点中位于中央或其附近的检测点)的偏置量，并通过例如光学方法将多点AF系统的检测原点调整到该偏置量成为零。
在此情形下，从提升生产率的观点来看，也可仅进行上述Pri-BCHK的后半处理及聚焦校正的后半处理的其中一个，也可在不进行两处理的状态下移行至下一处理。当然，若不进行Pri-BCHK的后半处理也无需进行前述Pri-BCHK的前半处理，此时，主控制装置20只要使晶片载台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的对准标记的位置即可。此外，当不进行Pri-BCHK处理时，使用已以相同的动作在曝光对象晶片W前的晶片的曝光前一刻进行了测量的基线。另外，当不进行聚焦校正的后半处理时，与基线同样地，使用已在先前的晶片的曝光前一刻进行了测量的投影光学系统PL的最佳聚焦位置。
此外，在该图32的状态下持续进行前述聚焦校正。
通过使在上述接触状态(或接近状态)下的两载台WST，MST向+Y方向移动，而使晶片载台WST在规定时间后到达图33所示的位置时，主控制装置20使晶片载台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的对准标记(参照图33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中至少三个编码器的测量值(经前述各修正信息修正后的测量值)以彼此相关联的方式储存于内部存储器。此时，也持续进行聚焦映射。
另一方面，从上述晶片载台WST的停止起经过规定时间后，测量载台MST与晶片载台WST从接触(或接近状态)移行至分离状态。在移行至此分离状态后，主控制装置20使测量载台MST到达曝光开始待机位置(在该处待机至曝光开始为止)时即停在该位置。
其次，主控制装置20开始使晶片载台WST向+Y方向移动向附设于前述三个第四对准照射区域的对准标记的检测位置。此时仍持续进行聚焦映射。另一方面，测量载台WST在上述曝光开始待机位置待机中。
接着，当晶片载台WST到达图34所示的位置时，主控制装置20即立即使晶片载台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片W上三个第四对准照射区域的对准标记(参照图34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中至少三个编码器的测量值(经修正信息修正后的测量值)以彼此相关联的方式储存于内部存储器。在此时点也持续进行聚焦映射，测量载台MST则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编码器的测量值(经前述各修正信息修正后的测量值)，经由例如美国专利第4,780,617号说明书等所公开的EGA方式，算出上述四个编码器的测量轴所限定的坐标系统(以晶片台WTB的中心为原点的XY坐标系统)上晶片W上的所有照射区域的排列信息(坐标值)。
其次，主控制装置20一边再次使晶片载台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)的检测光束自晶片W表面偏离时，即如图35所示结束聚焦映射。其后，主控制装置20根据事前进行的晶片对准(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，经由液浸曝光进行步进扫描方式的曝光，以将标线片图案按顺序转印至晶片W上的多个照射区域。其后，对批量内的剩余晶片也反复进行同样的动作以使其曝光。
如以上所详细说明，根据本实施形态的曝光装置100，例如在批量处理中，主控制装置20通过至少各包含一个编码器系统的X读头(X编码器)与Y读头(Y编码器)的三个读头(编码器)测量晶片载台WST在平行于XY平面的面(移动面)内的位置信息(包含θz旋转)。接着，通过主控制装置20，根据该位置信息的测量结果与该位置信息的测量所使用的三个读头(或从三个读头射出的测量光束)的照射点的移动面内的位置信息((X，Y)坐标值)，在XY平面内驱动晶片载台WST。此时，主控制装置20，利用仿射转换的关系一边算出晶片载台WST在XY平面内的位置信息，一边在XY平面内驱动晶片载台WST。据此，能一边使用包含读头单元62A～62D(分别具有多个Y读头64或多个X读头66)的编码器系统切换晶片载台WST的移动中的控制所使用的读头(编码器)，一边高精度控制晶片载台WST的移动。
另外，根据本实施形态的曝光装置100，在晶片载台WST的驱动所进行的批量处理开始前，例如装置启动时等，作为测量晶片载台WST在XY平面内的位置信息的编码器系统的一连串校正之一，在各读头进行上述读头位置的校正处理。即，主控制装置20，对编码器系统的各读头取得使晶片载台WST在XY平面内旋转规定角度θ时的读头的测量值(晶片载台WST的X位置或Y位置)与干涉仪系统118的晶片载台WST在XY平面内的旋转角度的测量值，根据取得的各读头的测量值与旋转角度(θ)，算出在与从读头射出的测量光束的测量方向正交的方向的位置信息。即，主控制装置20对编码器系统的多个Y读头(64，64y1，64y2)分别算出测量光束的照射点的X位置信息、及对多个X读头66分别算出测量光束的照射点的Y位置信息。接着，主控制装置20将算出的信息与在各读头的测量光束的照射点的测量方向的设计上的位置信息一起储存于内存34内。
接着，主控制装置20，在上述晶片载台WST的驱动时，使用内存34内所储存的在与上述各读头的测量光束的照射点的测量方向正交的方向的位置信息、及在各读头的测量光束的照射点的测量方向的设计上的位置信息，一边利用上述仿射转换的关系算出晶片载台WST在XY平面内的位置信息，一边在XY平面内驱动晶片载台WST。
另外，通过主控制装置20，以在切换前后维持晶片载台WST在XY平面内的位置的方式，将用于测量晶片载台WST在XY平面内的位置信息的编码器(读头)，从该三个编码器中的任一编码器切换至另一编码器。因此，即使进行用于晶片载台WST的位置控制的编码器的切换，也能在切换前后维持晶片载台WST在XY平面内的位置，正确地进行接续。由此，可一边在多个编码器间进行接续，一边正确地使晶片载台WST沿规定路径二维移动。
另外，根据本实施形态的曝光装置100，在晶片对准时或曝光时等使晶片载台WST移动于规定方向、例如Y轴方向时，根据编码器系统的测量信息、晶片载台WST在与Y轴方向不同的方向的位置信息(包含倾斜信息，例如θx方向的旋转信息等)、标尺的特性信息(例如栅格面的平面度、及/或栅格形成误差等)，将晶片载台WST驱动于Y轴方向。即，驱动晶片载台WST以补偿因晶片载台WST向与Y轴方向不同的方向的位移(包含倾斜)与标尺而产生的编码器系统(编码器70A，70C)的测量误差。在本实施形态中，通过主控制装置20，根据用于测量晶片载台WST在规定方向、例如Y轴方向的位置信息的编码器70A，70C的测量值、该测量时晶片载台WST在与Y轴方向不同的方向(非测量方向)的位置信息(例如干涉仪系统118的Y干涉仪16、Z干涉仪43A，43B所测量的与晶片载台WST的θx方向、θz方向、以及Z轴方向的位置信息对应的载台位置起因误差修正信息(由前述式(10)所算出的修正信息)、Y标尺的栅格间距的修正信息(此为考量了Y标尺的凹凸(平面度)的修正信息)、Y标尺的栅格线38的弯曲修正信息，来使晶片载台WST驱动往Y轴方向。如此，可根据将标尺39Y1、39Y2与Y读头64在非测量方向的相对位移、起因于标尺39Y1、39Y2的栅格间距及栅格线38的弯曲的编码器70A，70C测量误差、经由各修正信息修正后的编码器70A，70C的测量值，来控制载台驱动系统124以将晶片载台WST驱动于Y轴方向。此时，编码器70A，70C的计数值，与用理想的编码器(读头)测量理想的栅格(衍射光栅)时的结果大致相同。此处，所谓理想的栅格(衍射光栅)，是指其栅格的面与载台的移动面(平行于XY平面的面)平行且完全的平面，栅格的间距方向与干涉仪的光束平行且栅格线的间隔完全等间隔。理想的编码器(读头)，指光轴与载台的移动面(及XY平面)呈垂直，且不会因Z位移、调平、偏摇等使计数值变化。
另外，当使晶片载台WST移动于X轴方向时，根据编码器系统的测量信息、晶片载台WST在与X轴方向不同的方向的位置信息(包含倾斜信息，例如θy方向的旋转信息等)、标尺的特性信息(例如栅格面的平面度、及/或栅格形成误差等)，将晶片载台WST驱动于X轴方向。即，驱动晶片载台WST以补偿因晶片载台WST向与X轴方向不同的方向的位移(包含倾斜)而产生的编码器系统(编码器70B，70D)的测量误差。在本实施形态中，通过主控制装置20，根据用于测量晶片载台WST在X轴方向的位置信息的编码器70B，70D的测量值、该测量时晶片载台WST在与X轴方向不同的方向(非测量方向)的位置信息例如干涉仪系统118的Z干涉仪43A，43B所测量的与晶片载台WST的θy方向、θz方向、以及Z轴方向的位置信息所对应的载台位置起因误差修正信息(由前述式(11)所算出的修正信息)、X标尺的栅格间距的修正信息(这是考虑了标尺的凹凸(平面度)的修正信息)、X标尺的栅格线37的弯曲修正信息，来使晶片载台WST驱动于X轴方向。这样，可根据将X标尺39X1、39X2与X读头66在非测量方向的相对位移、起因于X标尺39X1、39X2的栅格间距及栅格线37的弯曲的编码器70B，70D测量误差、经由各修正信息修正后的编码器70B，70D的测量值，来控制载台驱动系统124以将晶片载台WST驱动于X轴方向。此时，编码器70B，70D的计数值，与用理想的编码器(读头)测量理想的栅格(衍射光栅)时的结果大致相同。
因此，不会受到读头与标尺间向要测量的方向(测量方向)以外的相对运动、标尺的凹凸、以及标尺的栅格间距及栅格弯曲的影响，而可使用编码器将晶片载台WST向所希望的方向以良好精度驱动。
另外，根据本实施形态的曝光装置100，为了使自照明系统10经由标线片R、投影光学系统PL、及水Lq而照射于晶片W的照明光IL与晶片W产生相对移动，通过主控制装置20，根据上述各编码器的测量值、该测量时与晶片载台WST在非测量方向的位置信息对应的各编码器的载台位置起因误差修正信息、各标尺的栅格间距的修正信息及栅格线的修正信息，以良好精度驱动装载晶片W的晶片载台WST。
因此，可通过扫描曝光及液浸曝光，以良好精度将标线片R的所希望的图案形成于晶片上的各照射区域。
另外，在本实施形态中，如根据的前面的图28及图29所说明的那样，主控制装置20，在以对准系统AL1，AL22，AL23测量附设于晶片W上的三个第一对准照射区域的对准标记(EGA对准测量)前，将用于晶片载台WST的位置控制的测量装置从干涉仪系统118切换至编码器系统(将晶片台WTB在XY平面内的位置控制从前述不规则控制切换至基于编码器70B，70D与编码器70A，70C中、至少三个编码器的测量值的控制)。由此，即使在切换后一刻的编码器系统对晶片载台WST的X位置及Y位置的测量值存在些许误差，最终也可通过其后的EGA消除其误差。
另外，根据本实施形态，主控制装置20在取得前述编码器的测量值的载台位置起因误差修正信息时，使晶片载台WST变化成不同的多个姿势，并就各姿势，根据干涉仪系统118的测量结果维持晶片载台WST的姿势的状态下，一边从编码器的读头64或66将检测光照射于标尺39Y1、39Y2，39X1、39X2的特定区域，一边使晶片载台WST在规定移动范围内移动于Z轴方向，并在该移动中对编码器的测量结果进行取样。由此，来得到在各姿势的与晶片载台WST在正交于移动面的方向(Z轴方向)的位置对应的编码器测量值的变化信息(例如图12的图表所示的误差特性曲线)。
接着，主控制装置20根据此取样结果，即在各姿势的与晶片载台WST在Z轴方向的位置对应的编码器测量值的变化信息，进行规定运算，藉此求出与晶片载台WST在非测量方向的位置信息对应的编码器测量值的修正信息。因此，能以简单的方法，决定载台位置起因误差修正信息，以修正因读头与标尺在非测量方向的相对变化的编码器的测量误差。
另外，在本实施形态中，由于在对构成同一读头单元的多个读头、例如构成读头单元62A的多个Y读头64，决定上述修正信息时，从各Y读头64将检测光照射于所对应的Y标尺39Y1的相同特定区域，进行上述编码器的测量结果的取样，并根据其取样结果，决定由各Y读头64与Y标尺39Y1构成的各编码器的修正信息，其结果，也可通过使用此修正信息修正因读头倾倒产生的几何性误差。换言的，主控制装置20，在以与同一标尺对应的多个编码器为对象求出前述修正信息时，考量使晶片载台WST移动于Z轴方向时因作为对象的编码器的读头倾倒而产生的几何误差，求出作为前述对象的编码器的修正信息。因此，本实施形态，也不会产生因多个读头的倾倒角度不同而产生的余弦误差，另外，即使Y读头64不产生倾倒，而例如因读头的光学特性(远心等)等使编码器产生测量误差时，同样地可通过求出前述修正信息，来防止测量误差的产生，进而防止晶片载台WST的位置控制精度降低。即在本实施形态中，驱动晶片载台WST以补偿因读头单元而产生的编码器系统的测量误差(以下也称为读头起因误差)。此外，也可根据读头单元的特性信息(包含例如读头的倾倒、及/或光学特性等)，算出例如编码器系统的测量值修正信息。
此外，在上述实施形态中，虽说明通过主控制装置20，用编码器系统的三个读头(编码器)测量与XY平面平行的面(移动面)内的晶片载台WST的位置信息(包含θz旋转)，根据该位置信息的测量结果与该位置信息的测量所使用的三个读头(测量光束的照射点)的移动面内的位置信息((X，Y)坐标值)，在XY平面内控制晶片载台WST的位置的情形，但本发明并不限于此。例如，当移动体在移动面内不容许旋转时，虽该移动体在移动面内仅具有2自由度(X，Y)，但即使是此情形本发明也可适用。即，即使是此情形，当使用编码器控制移动体的移动面(与XY平面平行的面)内的位置时，通过使用正确的位置信息作为各读头的移动面内的位置信息，可实现高精度的位置控制。
此外，在上述实施形态中，虽根据上述修正信息修正编码器系统的测量值，以补偿读头的检测点的位置或因其位置偏移产生的测量误差，但并不限于此，例如一边根据编码器系统的测量值驱动晶片载台WST，一边根据上述修正信息修正用于定位晶片载台WST的目标位置也可。或，特别是在曝光动作，例如一边根据编码器系统的测量值驱动晶片载台WST，一边根据上述修正信息修正标线片载台RST的位置也可。
另外，在上述实施形态中，虽求出非测量方向的位置、或来自设计值的位置偏移量作为读头的检测点的位置信息，但在第二次以后的测量，求出此次测量的检测点的位置与前一次测量的检测点的位置的变化量(即，与前一次测量值的位置偏移量)。另外，在上述实施形态中，当进行上述读头的切换及接续处理时，作为读头的检测点的位置信息，在非测量方向使用实测值，在测量方向使用设计值，但并不限于此，在测量方向实测读头位置也可，此时使用其实测位置信息取代上述设计值也可。读头的检测点的实测位置信息，也可使用于接续处理以外的处理，例如编码器测量值的修正等。
此外，在上述实施形态中，使晶片载台移动于X轴方向时，例如以读头单元62A与读头单元62C同时进行读头的切换及接续处理、或同时进行一部分，但以读头单元62A，62C在不同时序进行该处理也可。此时，例如在读头单元62A，62C，使相邻读头的间隔相同，使其X轴方向的位置偏移配置也可。
此外，在上述实施形态中，通过相同曝光装置，实施编码器的读头的切换及测量值的接续相关发明、编码器系统的各种测量误差(例如，读头位置起因误差、载台位置起因误差、读头起因误差、标尺起因误差等)的修正相关发明，使用编码器系统在晶片更换时开始晶片载台的位置控制的发明(编码器系统的重设相关发明)、与晶片载台的位置控制的时序同步进行编码器(读头)的切换动作的切换时序相关发明、及根据晶片载台的移动路径将该切换时序加以排程的发明等。然而，这些发明也可个别单独、或任意组合来实施。
另外，在上述载台位置起因误差、读头起因误差(与读头位置不同的因读头的倾倒与光学特性(远心等)的读头单元产生的编码器系统的测量误差)、及标尺起因误差中的一或二个以上的组合与读头位置起因误差的修正组合实施也可。
另外，在上述各实施形态中，为了简化说明，虽说明由主控制装置20来进行载台系统等曝光装置构成各部分的控制，但并不限于此，当然也可由多个控制装置来分担进行上述主控制装置20所进行的控制的至少一部分。例如，也可将根据编码器系统、Z传感器及干涉仪系统的测量值进行晶片载台WST等的控制的载台控制装置，设于主控制装置20的管理下。另外，上述主控制装置20所进行的控制并不一定要由硬件来实现，也可通过用于限定主控制装置20、或如前述分担进行控制的数个控制装置各自的动作的计算机程序，而由软件来予以实现。
另外，上述各实施形态的编码器系统、干涉仪系统、多点AF系统及Z传感器等构成或配置仅为一例，本发明当然并不限定于此。例如，在上述实施形态中，虽用于Y轴方向位置的测量的一对Y标尺39Y1，39Y2、以及用于X轴方向位置的测量的一对X标尺39X1，39X2，设于晶片台WTB上，而与此对应地，一对读头单元62A，62C配置于投影光学系统PL的X轴方向一侧与另一侧，一对读头单元62B，62D配置于投影光学系统PL的Y轴方向一侧与另一侧。然而并不限于此，也可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中至少一方的一个(非一对)设于晶片台WTB上，或仅设置一对读头单元62A，62C及一对读头单元62B，62D中至少一方的一个。另外，标尺的延伸方向及读头单元的延伸方向，并不限于上述实施形态的X轴方向、Y轴方向的正交方向，也可为相互交叉的方向。另外，衍射光栅的周期方向也可是与各标尺的长边方向正交(或交叉)的方向，此时，只要在与衍射光栅周期方向正交的方向配置对应的读头单元的多个读头即可。另外，各读头单元，也可具有在与上述衍射光栅周期方向正交的方向无间隙地配置的多个读头。
另外，在上述实施形态中，虽说明于晶片载台WST的XY平面的平行面(具体而言为上面)配置有栅格部(X标尺、Y标尺)的情形，但并不限于此，也可于晶片载台WST的下面、当然也可于侧面配置光栅，或也可采用于晶片载台等的移动体侧设置读头，于移动体外部配置光栅(二维栅格、或二维配置的一维栅格部)。此时，当于移动体上面也配置Z传感器时，可将该配置于外部的光栅兼用为用于反射来自Z传感器的测量光束的反射面。
此外，在上述实施形态中，虽用干涉仪系统118测量晶片载台WST在θx方向的旋转信息(纵摇量)，但例如也可从一对Z传感器74i，j或76p，q的测量值求得纵摇量。或者，也可与读头单元62A，62C同样地，例如于读头单元62B，62D的各读头接近配置一个或一对Z传感器，再从与X标尺39X1，39X2分别相对向的Z传感器的测量值求得纵摇量。由此，可不使用干涉仪系统118，而使用前述编码器与Z传感器测量晶片载台WST在6自由度方向、即X轴、Y轴、Z轴、θx、θy、θz方向的位置信息。前述编码器与Z传感器测量晶片载台WST在6自由度方向的位置信息的动作，不仅可在曝光动作进行，也可在前述对准动作及/或聚焦映像动作进行。
另外，在上述实施形态中，例如在曝光时等，根据编码器系统的测量值仅驱动晶片载台WST，但例如也可追加用于测量标线片载台RST位置的编码器系统，再根据该编码器系统的测量值、与标线片干涉仪116所测量的标线片载台在非测量方向的位置信息对应的修正信息，来驱动标线片载台RST。
另外，在上述实施形态中，虽说明了具备一个固定的第一对准系统与四个可动的第二对准系统，且以与这些五个对准系统对应的过程控制检测附设于晶片上的十六个对准照射区域的对准标记。然而，第二对准系统也可不为可动，另外，第二对准系统的数目也可为任意。简单地说，只要有能检测晶片上的对准标记的至少一个对准系统即可。
此外，在上述实施形态中，虽说明了与例如国际公开WO2005/074014号小册子等所公开的曝光装置同样地，与晶片载台WST分开独立地具备测量载台MST的曝光装置，但并不限于此，即使是例如日本特开平10-214783号公报及对应美国专利第6,341,007号、以及国际公开第98/40791号小册子及对应美国专利第6,262,796号等所公开的，可使用两个晶片载台来大致同时进行曝光动作与测量动作(例如对准系统对标记的检测等)的双晶片载台方式的曝光装置，也可使用前述编码器系统(参照图3等)来进行各晶片载台的位置控制。此处，虽不仅在曝光动作而在测量动作时，也可通过适当地设定各读头单元的配置、长度等，来直接使用前述编码器系统而进行各晶片载台的位置控制，但也可与前述读头单元(62A～62D)分别独立地设置可在其测量动作中使用的读头单元。例如，也可设置以一个或两个对准系统为中心配置成十字形的四个读头单元，在上述测量动作时通过这些读头单元与所对应的标尺来测量各晶片载台WST的位置信息。双晶片载台方式的曝光装置，于两个晶片载台分别设置至少各两个标尺，当装载于一晶片载台的晶片的曝光动作结束后，即通过与该一晶片载台的更换，来将另一晶片载台(用于装载已在测量位置进行了标记检测等的次一晶片)配置于曝光位置。另外，与曝光动作同时进行的测量动作，并不限于对准系统对晶片等的标记检测，也可代替此方式或与其组合，进行晶片的面信息(段差信息等)的检测。
此外，在上述实施形态中，虽说明了在晶片载台WST侧进行各晶片更换的期间，在测量载台MST侧使用CD杆46来进行Sec-BCHK(时距)的情形，但并不限于此，也可使用测量载台MST的测量器(测量用构件)进行照度偏差测量(及照度测量)、空间像测量、波面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片曝光。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。
另外，在上述实施形态中，也可在测量载台MST配置标尺，并使用前述编码器系统(读头单元)来进行测量载台的位置控制。也即，供进行编码器系统对位置信息的测量的移动体，并不限于晶片载台。
此外，若考量到晶片载台WST的小型化或轻量化等，虽最好在晶片载台WST上尽可能地将标尺配置成接近晶片W，但在可增大晶片载台大小时，也可增大晶片载台，以增加相对向配置的一对标尺的间隔，由此至少在晶片的曝光动作中，可随时在X轴及Y轴方向分别测量各两个、合计四个的位置信息。另外，也可代替增大晶片载台的方式，将例如标尺设置成其一部分从晶片载台露出，或使用至少设有一个标尺的辅助板，将标尺配置于晶片载台本体的外侧，由此来增大同样相对向配置的一对标尺的间隔。
另外，在上述实施形态中，为了防止异物附着于Y标尺39Y1，39Y2、X标尺39X1，39X2、或污染等导致测量精度降低，例如可对表面施以覆盖以便至少覆盖衍射光栅，或设置罩玻璃。此时，特别是液浸型曝光装置，也可将疏液性保护膜覆盖于标尺(栅格面)，或于罩玻璃表面(上面)形成疏液膜。再者，各标尺虽于其长边方向的大致整个区域连续地形成衍射光栅，但也可将衍射光栅区分成多个区域来断续地形成，或将各标尺以多个标尺构成。另外，在上述实施形态中，虽例示了使用衍射干涉方式的编码器来作为编码器的情形，但并不限于此，也可使用所谓读写读头方式、磁气方式等，例如美国专利第6,639,686号说明书等所公开的所谓扫描编码器等。
另外，在上述实施形态中，作为Z传感器，也可代替前述光读写读头方式的传感器，而使用例如具备下述构成的传感器，即具备将例如探测光束投射于测量对象面且通过接收其反射光来以光学方式读取测量对象面在Z轴方向的位移的第1传感器(也可是光读写读头方式的传感器，或其它的光学式位移传感器)，用于将该第1传感器驱动于Z轴方向的驱动部，及用于测量第1传感器在Z轴方向的位移的第2传感器(例如编码器等)。此种构成的Z传感器，可设定下述两模式，即根据第1传感器的输出由驱动部将第1传感器驱动于Z轴方向，以使测量对象面例如标尺的面与第1传感器在Z轴方向的距离恒为一定的模式(第1伺服控制模式)，及从外部(控制装置)给予第2传感器的目标值，并使驱动部维持第1传感器在Z轴方向的位置以使第2传感器的测量值与该目标值一致(第2伺服控制模式)。在第1伺服控制模式时，Z传感器的输出可使用测量部(第2传感器)的输出，在第2伺服控制模式时也可使用第2传感器的输出。另外，在使用上述Z传感器的情形下，采用编码器来作为第2传感器时，其结果能使用编码器来测量晶片载台WST(晶片台WTB)在6自由度方向的位置信息。另外，在上述各实施形态中，作为Z传感器也可采用其它检测方式的传感器。
另外，在上述各实施形态中，用于测量晶片载台WST的位置信息的多个干涉仪的构成或组合，并不限定于前述的构成或组合。也就是说，只要能测量除了编码器系统的测量方向以外的方向的晶片载台WST的位置信息，干涉仪的构成及组合可为任意。另外，除了上述编码器系统以外，只要有能测量除了编码器系统的测量方向以外的方向的晶片载台WST位置信息的测量装置(是否为干涉仪均可)即可。例如也可将前述Z传感器作为测量装置。
另外，在上述实施形态中，除了多点AF系统以外也设有Z传感器，但只要能以多点AF系统在曝光时检测晶片W的曝光对象照射区域中的面位置信息，即不一定要设置Z传感器。
此外，在上述实施形态中，虽使用纯水(水)作为液体，但本发明当然并不限定于此。也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。作为此氟系惰性液体，例如能使用氟洛黎纳特(Fluorinert，美国3M公司的商品名称)。此氟系惰性液体也具优异冷却效果。另外，作为液体，也能使用对照明光IL的折射率比纯水(折射率1.44左右)高的，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键结的规定液体、己烷、庚烷、癸烷等规定液体(有机溶剂)、或折射率约1.60的十氢萘(Decalin：Decahydronaphthalene)等。或者，也可混合上述规定液体中任意两种类以上的液体，也可在纯水中添加(混合)上述规定液体的至少一种。或者，液体LQ，也可在纯水中添加(混合)H+、Cs+、K+、Cl-、SO4 2-、PO4 2-等碱基或酸等。再者，也可在纯水中添加(混合)Al氧化物等微粒子。上述液体能使ArF准分子激光透射。另外，作为液体，最好是光的吸收系数较小，温度依存性较少，并对涂布于投影光学系统(前端的光学构件)及/或晶片表面的感光材(或保护膜(覆盖膜)或反射防止膜等)较稳定的。另外，在以F2激光为光源时，只要选择全氟聚醚油(Fomblin Oil)即可。
另外，在上述实施形态中，也可再利用回收的液体，此时，最好将用于从所回收液体除去杂质的过滤器设置于液体回收装置或回收管等。
此外，在上述实施形态中，虽对曝光装置为液浸型的曝光装置的情形来加以说明，但并不限于此，也能采用不经由液体(水)来进行晶片W的曝光的干式曝光装置。
另外，在上述实施形态中，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，也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，也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动荡所导致的位置测量误差的产生可能性几乎为零。另外，即使是步进器，也可根据编码器的测量值与前述各修正信息，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。另外，本发明也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、或反射投射对准器等。
另外，在上述实施形态的曝光装置中的投影光学系统的倍率并不仅可为缩小系统，也可为等倍系统及放大系统的任一方，投影光学系统PL不仅可为折射系统，也可是反射系统及反射折射系统的任一方，其投影像也可为倒立像与正立像的任一方。再者，经由投影光学系统PL来照射照明光IL的曝光区域IA，虽在投影光学系统PL的视野内包含光轴AX的同轴区域，但例如也可与如国际公开第2004/107011号小册子所公开的所谓线内型反射折射系统同样地，其曝光区域为不含光轴AX的离轴区域，该线内型反射折射系统具有多个反射面且将至少形成一次中间像的光学系统(反射系统或反射折射系统)设于其一部分，并具有单一光轴。另外，前述照明区域及曝光区域的形状虽为矩形，但并不限于此，也可是例如圆弧、梯形、或平行四边形等。
另外，上述实施形态的曝光装置的光源，不限于ArF准分子激光，也能使用KrF准分子激光(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)等脉冲激光源，或发出g线(波长436nm)、i线(波长365nm)等辉线的超高压水银灯等。另外，也可使用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，用掺杂有铒(或铒及镱双方)的光纤放大器，将从DFB(分布回馈式)半导体激光或光纤激光振荡产生的红外线区或、或可见区的单一波长激光放大来作为真空紫外光，并用非线性光学晶体将其转换波长成紫外光。
另外，在上述实施形态中，作为曝光装置的照明光IL，并不限于波长100nm以上的光，也可使用波长未满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(极紫外光)曝光装置的开发，其用SOR(同步加速器轨道放射光)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 UltraViolet)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掩膜。此装置由于使用圆弧照明同步扫描掩膜与晶片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，本发明也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。
另外，在上述实施形态中，虽使用在具光透射性的基板上形成规定遮光图案(或相位图案，减光图案)的光透射性掩膜(标线片)，但也可使用例如美国专利第6,778,257号公报所公开的电子掩膜来代替此标线片，该电子掩膜(也称为可变成形掩膜、主动掩膜、或影像产生器，例如包含非发光型影像表示组件(空间光调变器)的一种的DMD(数字微镜装置：Digital Micro-mirror Device)等)根据待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。使用此种可变成形掩膜时，由于装载有晶片或玻璃板等的载台相对可变成形掩膜移动，因此可使用编码器系统测量该载台的位置，一边进行该多个编码器间的接续动作，一边根据该编码器的测量值、与上述各修正信息，来驱动该载台，由此获得与上述实施形态同等的效果。
另外，本发明也能适用于，例如国际公开第2001/035168号小册子所公开的，通过将干涉条纹形成于晶片上、而在晶片上形成线宽与线距图案的曝光装置(光刻系统)。
进而，例如也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号说明书)所公开的曝光装置，将两个标线片图案经由投影光学系统在晶片上合成，通过一次的扫描曝光来对晶片上的一个照射区域大致同时进行双重曝光。
另外，在物体上形成图案的装置并不限于前述曝光装置(光刻系统)，例如也能将本发明适用于以喷墨方式来将图案形成于物体上的装置。
此外，上述实施形态及变形例中待形成图案的物体(能量束所照射的曝光对象的物体)并不限于晶片，也可是玻璃板、陶瓷基板、膜构件、或者掩膜基板等其它物体。
作为曝光装置用途并不限定于半导体制造用的曝光装置，也可广泛适用于例如用来将液晶表示组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(电致发光)、薄膜磁头、摄影组件(CCD等)、微机器及DNA(基因)芯片等的曝光装置。另外，除了制造半导体组件等微组件以外，为了制造用于光曝光装置、EUV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掩膜，也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片等的曝光装置。
此外，本发明的移动体驱动系统、移动体驱动方法、或决定方法，并不限定于曝光装置，也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)，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。
另外，上述实施形态的曝光装置(图案形成装置)，通过组装各种子系统(包含本案申请专利范围中所列举的各构成组件)，以能保持规定机械精度、电气精度、光学精度的方式所制造。为确保这些各种精度，在组装前后，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。从各种子系统至曝光装置的组装步骤，包含各种子系统彼此的机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然，从各种子系统至曝光装置的组装步骤前，有各子系统个别的组装步骤。当各种子系统至曝光装置的组装步骤结束后，即进行综合调整，以确保曝光装置整体的各种精度。此外，曝光装置的制造最好是在温度及真空度等都受到管理的无尘室进行。
此外，援引与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，来作为本说明书的记载的一部分。
接着，说明在光刻步骤使用上述曝光装置(图案形成装置)的组件制造方法的实施形态。
图36表示组件(IC(集成电路)或LSI(大规模集成电路)等半导体芯片、液晶面板、CCD、薄膜磁头、微机器等)的制造例流程图。如图36所示，首先，在步骤201(设计步骤)中，进行组件的功能/性能设计(例如半导体组件的电路设计等)，并进行用于实现其功能的图案设计。接着，在步骤202(掩膜制作步骤)中，制作形成有所设计电路图案的掩膜。另一方面，在步骤203(晶片制造步骤)中，使用硅等材料来制造晶片。
其次，在步骤204(晶片处理步骤)中，使用在步骤201～步骤203所准备的掩膜及晶片，如后所述，通过光刻技术等将实际电路等形成于晶片上。其次，步骤205(组件组装步骤)中，使用在步骤204所处理的晶片进行组件组装。于此步骤205中，根据需要而包含芯片切割步骤、接合步骤、及封装步骤(芯片封装)等步骤。
最后，在步骤206(检查步骤)中，进行在步骤205制成的组件的动作确认测试、耐久测试等检查。在经过这些步骤后组件即告完成，并将其出荷。
图37表示半导体组件中该步骤204的详细流程例。在图37中，步骤211(氧化步骤)使晶片表面氧化。步骤212(CVD(化学气相沉积)步骤)于晶片表面形成绝缘膜。步骤213(电极形成步骤)通过蒸镀将电极形成于晶片上。步骤214(离子植入步骤)将离子植入晶片。以上步骤211～步骤214的各步骤构成晶片处理的各阶段的前处理步骤，并根据各阶段所需处理加以选择并进行。
在晶片处理的各阶段中，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(抗蚀剂形成步骤)，将感光剂涂布于晶片。接着，在步骤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)将掩膜的电路图案转印于晶片。其次，在步骤217(显影步骤)中，使曝光的晶片显影，在步骤218(蚀刻步骤)中，通过蚀刻除去抗蚀剂残存部分以外部分的露出构件。接着，在步骤219(抗蚀剂除去步骤)中，除去结束蚀刻后不需要的抗蚀剂。
通过反复进行这些前处理步骤及后处理步骤，来在晶片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组件制造方法，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，一边进行高生产率的曝光。据此，能提升形成有微细图案的高集成度的微组件的生产性。
如以上的说明，本发明的移动体驱动系统及移动体驱动方法，适于在移动面内驱动移动体。另外，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。另外，本发明的曝光装置及曝光方法、以及组件制造方法，适于制造微组件。另外，本发明的编码器的校正方法，适于编码器的读头的设置位置的校正。

Claims (99)

1.一种实质上沿着规定平面驱动移动体的移动体驱动方法，其特征在于包含下述移动体驱动步骤：
使用包含多个第1读头的编码器系统的至少一个第1读头测量上述移动体在第1方向的位置信息，基于上述位置信息的测量结果以及从测量上述位置信息中所使用的至少一个第1读头射出的测量光束在与上述平面平行的面内的位置信息，沿着上述平面驱动上述移动体，
其中，上述多个第1读头，将测量光束照射于把与上述平面平行的上述第1方向作为周期方向的光栅，接收来自上述光栅的光束，排列于与上述第1方向交叉的方向。
2.根据权利要求1所述的移动体驱动方法，其特征在于：
上述光栅配置于与上述平面平行的上述移动体的一面。
3.根据权利要求2所述的移动体驱动方法，其特征在于：
在上述移动体的上述一面，还配置把平行于上述平面并与上述第1方向交叉的第2方向作为周期方向的光栅，
上述编码器系统还包含将测量光束照射于把上述第2方向作为周期方向的光栅、接收来自上述光栅的光束、测量上述移动体的上述第2方向的位置信息的多个第2读头，
在上述移动体驱动步骤中，使用上述至少一个第1读头及至少一个第2读头测量与上述移动体的上述平面平行的面内的位置信息，基于上述位置信息的测量结果和从上述至少一个第1读头及上述至少一个第2读头射出的各测量光束在与上述平面平行的面内的位置信息，沿着上述平面驱动上述移动体。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的移动体驱动方法，其特征在于：
在上述移动体驱动步骤中，基于上述编码器系统的至少二个读头的测量值、以及从这些读头射出的各测量光束在与上述平面平行的面内的位置信息，一边利用仿射转换的关系算出与上述平面平行的面内的上述移动体的位置信息，一边沿着上述平面驱动上述移动体。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的移动体驱动方法，其特征在于还包含下述步骤：
在上述驱动步骤之前，基于测量与上述移动体的上述平面平行的面内的旋转角度的测量装置的测量值，使上述移动体在与上述平面平行的面内旋转规定角度，基于上述旋转后的上述各读头的测量值和利用上述测量装置所测量的上述规定角度的信息，算出关于与从上述移动体的位置控制所使用的上述各读头射出的测量光束的测量方向正交的方向的位置信息。
6.根据权利要求5所述的移动体驱动方法，其特征在于：
使用具有多个测长轴的干涉仪作为上述测量装置。
7.根据权利要求5所述的移动体驱动方法，其特征在于：
在上述驱动步骤中，使用在上述算出步骤算出的位置信息作为涉及从上述各读头射出的测量光束的、与测量方向正交的方向的位置信息，使用设计上的位置信息作为测量方向的位置信息。
8.一种图案形成方法，其特征在于包含：
装载步骤，将物体装载于可在移动面内移动的移动体上；以及
驱动步骤，为了对上述物体形成图案，使用权利要求1至7中的任一项所述的移动体驱动方法来驱动上述移动体。
9.一种包含图案形成步骤的组件制造方法，其特征在于：
于上述图案形成步骤，使用权利要求8所述的图案形成方法将图案形成在物体上。
10.一种通过照射能量束将图案形成在物体上的曝光方法，其特征在于：
为了使上述能量束与上述物体相对移动，使用权利要求1至7中的任一项所述的移动体驱动方法，驱动装载有上述物体的移动体。
11.一种以能量束使物体曝光的曝光方法，其特征在于：
将上述物体装载于至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动的移动体；
在装载有上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且根据通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头、测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息的编码器系统的测量信息，及上述测量所使用的读头的检测点在平行于上述规定平面的面内的位置信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
12.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于：
以补偿因上述检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差的方式，控制上述移动体的位置。
13.根据权利要求11或12所述的曝光方法，其特征在于：
上述检测点的位置信息，包含在与上述读头的上述移动体的位置信息的测量方向正交的方向的位置信息。
14.根据权利要求13所述的曝光方法，其特征在于：
上述多个读头，在与上述测量方向正交的方向分离配置，在上述编码器系统，依上述移动体在与上述测量方向正交的方向的位置，切换上述测量所使用的读头。
15.根据权利要求11或者12所述的曝光方法，其特征在于：
根据上述检测点的位置信息，修正上述编码器系统的测量信息或定位上述移动体的目标位置。
16.根据权利要求11或者12所述的曝光方法，其特征在于：
上述物体经由掩膜被上述能量束曝光，上述曝光时，一边根据上述编码器系统的测量信息驱动上述移动体，一边以补偿因上述读头的检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差的方式，根据上述检测点的位置信息控制上述掩膜的位置。
17.一种以能量束使物体曝光的曝光方法，其特征在于：
将上述物体装载于至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动的移动体；
在保持上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头，使用测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息的编码器系统测量上述移动体的位置信息；
根据用于补偿因上述测量所使用的读头的检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差的修正信息、及上述编码器系统的测量信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
18.根据权利要求17所述的曝光方法，其特征在于：
上述修正信息，补偿因在与上述读头的上述移动体的位置信息的测量方向正交的方向的上述检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差。
19.根据权利要求18所述的曝光方法，其特征在于：
上述多个读头，在与上述测量方向正交的方向分离配置，在上述编码器系统，依上述移动体在与上述测量方向正交的方向的位置，切换上述测量所使用的读头。
20.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
使用检测装置检测上述读头的检测点的位置信息；
根据上述检测后位置信息决定上述修正信息。
21.根据权利要求20所述的曝光方法，其特征在于：
上述检测装置，包含与测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息的上述编码器系统不同的测量装置，使用上述编码器系统及上述测量装置的测量信息求出上述检测点的位置信息。
22.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述读头单元与上述栅格部的至少一方产生的上述编码器系统的测量误差。
23.根据权利要求22所述的曝光方法，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述读头单元的至少光学特性产生的上述编码器系统的测量误差。
24.根据权利要求22所述的曝光方法，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述栅格部的平坦性与形成误差的至少一方产生的上述编码器系统的测量误差。
25.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述测量时的在与上述第1及第2方向不同的方向的上述移动体的位移产生的上述编码器系统的测量误差。
26.根据权利要求25所述的曝光方法，其特征在于：
上述不同方向，包含与上述规定平面正交的方向、绕与上述规定平面正交的轴的旋转方向、及绕与上述规定平面平行的轴的旋转方向的至少一方。
27.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述移动体相对上述规定平面的倾斜产生的上述编码器系统的测量误差。
28.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
在上述编码器系统，通过上述移动体的移动切换上述测量所使用的读头；
上述修正信息，补偿因上述切换时的在与上述第1及第2方向不同的方向的上述移动体的位移产生的上述编码器系统的测量误差。
29.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
在上述编码器系统，通过上述移动体的移动切换上述测量所使用的读头；
根据上述切换前的读头所测量的位置信息、及上述切换时的在与上述第1及第2方向不同的方向的上述移动体的位置信息，决定由上述切换后的读头应测量的位置信息。
30.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
以在上述切换的前后维持上述移动体的位置的方式决定由上述切换后的读头应测量的位置信息，以在上述切换的前后上述移动体的位置信息成为连续的方式，设定上述决定后的位置信息以作为上述切换后的读头所测量的位置信息的初始值。
31.根据权利要求28所述的曝光方法，其特征在于：
上述切换时的与上述第1及第2方向不同的方向，包含上述规定平面内的旋转方向。
32.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
通过上述多个读头中的与上述栅格部相对向的至少三个读头，测量在上述第1方向、上述第2方向、及上述规定平面内的旋转方向的上述移动体的位置信息，且通过上述移动体的移动，将上述测量所使用的三个读头切换成包含与上述三个读头不同的至少一个读头的三个读头；
上述切换时，根据上述切换前的三个读头所测量的位置信息，决定由上述切换后的三个读头中的与上述切换前的三个读头不同的至少一个读头应测量的位置信息。
33.根据权利要求32所述的曝光方法，其特征在于：
以在上述切换的前后维持上述移动体的位置的方式决定由上述切换后的至少一个读头应测量的位置信息，以在上述切换的前后上述移动体的位置信息成为连续的方式，设定上述决定后的位置信息以作为上述切换后的至少一个读头所测量的位置信息的初始值。
34.根据权利要求32所述的曝光方法，其特征在于：
使用上述切换前后的各读头的检测点的平行于上述规定平面的面内的位置信息，决定由上述切换后的至少一个读头应测量的位置信息。
35.根据权利要求28所述的曝光方法，其特征在于：
上述切换是在上述切换前的读头及上述切换后的读头的双方与上述栅格部相对向的状态下进行。
36.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
根据上述修正信息，修正上述编码器系统的测量信息或定位上述移动体的目标位置。
37.根据权利要求17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述物体经由掩膜被上述能量束曝光，在上述曝光时，一边根据上述编码器系统的测量信息驱动上述移动体，一边以补偿上述测量误差的方式，根据上述修正信息控制上述掩膜的位置。
38.根据权利要求11、12、17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述栅格部是以上述读头的上述移动体的位置信息的测量方向为长边方向而设置，上述读头单元，在与上述测量方向正交的方向，上述多个读头分离配置。
39.根据权利要求11、12、17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述栅格部，具有以上述第1方向为长边方向且在上述第2方向分离配置的一对第1栅格部、及以上述第2方向为长边方向且在上述第1方向分离配置的一对第2栅格部，上述读头单元，具有在上述第2方向多个第1读头分离配置且上述曝光时上述第1读头与上述一对第1栅格部相对向的一对第1读头单元、及在上述第1方向多个第2读头分离配置且上述曝光时上述第2读头与上述一对第2栅格部相对向的一对第2读头单元。
40.根据权利要求11、12、17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
上述栅格部设于上述移动体的一面，上述读头单元与上述移动体的一面相对向设置。
41.根据权利要求11、12、17至19中的任一项所述的曝光方法，其特征在于：
还使用通过配置在与上述读头单元相同侧的多个传感器中的与上述栅格部相对向的传感器，测量在与上述规定平面正交的第3方向的上述移动体的位置信息的测量系统，根据上述测量系统的测量信息，控制上述移动体的第3方向的位置。
42.根据权利要求41所述的曝光方法，其特征在于：
上述测量系统，以与上述栅格部相对向的多个传感器测量上述移动体的第3方向的位置信息、及倾斜信息。
43.根据权利要求41所述的曝光方法，其特征在于：
上述移动体的6自由度方向的位置信息中，用上述编码器系统测量包含上述第1方向、上述第2方向、及上述规定平面内的旋转方向的3自由度方向的位置信息，用上述测量系统测量另外3自由度方向的位置信息。
44.根据权利要求43所述的曝光方法，其特征在于：
根据上述测量的6自由度方向的位置信息，控制至少曝光动作的上述移动体的位置。
45.根据权利要求41所述的曝光方法，其特征在于：
在上述物体的面位置信息的测量动作中，除了上述编码器系统及上述测量系统之外，也使用测量上述物体的上述第3方向的位置信息的位置测量装置。
46.根据权利要求41所述的曝光方法，其特征在于还包括：
检测上述物体的标记的标记检测系统，在上述标记检测动作中，使用上述编码器系统及上述标记检测系统。
47.根据权利要求41所述的曝光方法，其特征在于：
为了驱动上述移动体，在曝光动作中使用上述编码器系统的测量信息，在与上述曝光动作不同的动作中使用测量上述移动体的至少上述第1及第2方向的位置信息的干涉仪系统的测量信息。
48.根据权利要求47所述的曝光方法，其特征在于：
在上述物体的标记及/或面位置信息的检测动作中，使用上述编码器系统的测量信息。
49.根据权利要求47所述的曝光方法，其特征在于：
上述干涉仪系统的测量信息的至少一部分使用于上述曝光动作。
50.一种包含光刻步骤的组件制造方法，其特征在于：
在上述光刻步骤中，使用权利要求11至49中的任一项所述的曝光方法，使装载于上述移动体的感应物体曝光，以在上述感应物体上形成图案。
51.一种实质上沿着规定平面驱动移动体的移动体驱动系统，其特征在于包括：
光栅，以平行于上述平面的第1方向为周期方向；
编码器系统，包含将测量光束照射于上述光栅、接收来自上述光栅的光束、排列于上述第1方向的交叉方向的多个第1读头；以及
控制装置，使用上述多个第1读头中的至少一个第1读头测量上述移动体在上述第1方向的位置信息，根据上述位置信息的测量结果及从上述位置信息的测量所使用的至少一个第1读头射出的测量光束的平行于上述平面的面内的位置信息，沿着上述平面驱动上述移动体。
52.根据权利要求51所述的移动体驱动系统，其特征在于：
上述光栅，配置于平行于上述平面的上述移动体的一面。
53.根据权利要求52所述的移动体驱动系统，其特征在于：
在上述移动体的上述一面进一步配置以与平行于上述平面的上述第1方向交叉的第2方向为周期方向的光栅；
上述编码器系统进一步包含将测量光束照射于以上述第2方向为周期方向的光栅、接收来自上述光栅的光束、测量上述移动体的上述第2方向的位置信息、在平行于上述平面的面内在与上述第2方向交叉的方向位置不同的多个第2读头；
上述控制装置，使用上述至少一个第1读头及至少一个第2读头测量上述移动体的平行于上述平面的面内的位置信息，根据这些测量结果与从上述至少一个第1读头及上述至少一个第2读头射出的各测量光束的平行于上述平面的面内的位置信息，沿着上述平面驱动上述移动体。
54.根据权利要求53所述的移动体驱动系统，其特征在于：
从上述多个第2读头分别射出的多个测量光束，在平行于上述平面的面内排列于与上述第2方向交叉的方向。
55.根据权利要求51至54中的任一项所述的移动体驱动系统，其特征在于：
上述控制装置，根据上述编码器系统的至少二个读头的测量值、及从这些读头分别射出的各测量光束的平行于上述平面的面内的位置信息，一边利用仿射转换的关系算出平行于上述平面的面内的上述移动体的位置信息，一边沿着上述平面驱动上述移动体。
56.根据权利要求51至54中的任一项所述的移动体驱动系统，其特征在于还包括：
测量装置，测量上述移动体的上述移动面内的旋转角度；以及
处理装置，根据上述测量装置的测量值，使上述移动体在平行于上述平面的面内旋转规定角度，根据上述旋转后的上述各读头的测量值与上述测量装置所测量的上述规定角度的信息，算出从上述移动体的位置控制所使用的上述各读头射出的测量光束在正交于测量方向的方向的位置信息。
57.根据权利要求56所述的移动体驱动系统，其特征在于：
上述测量装置，具有多个测长轴的干涉仪。
58.根据权利要求56所述的移动体驱动系统，其特征在于还包括：
储存上述处理装置所算出的从上述各读头射出的测量光束在正交于测量方向的方向的位置信息、及从上述各读头射出的测量光束在测量方向的设计上的位置信息的记忆装置。
59.一种图案形成装置，其特征在于包括：
移动体，装载有物体，可保持上述物体在移动面内移动；以及
权利要求51至58中的任一项所述的移动体驱动系统，为了对上述物体形成图案，驱动上述移动体。
60.一种通过照射能量束将图案形成在物体的曝光装置，其特征在于包括：
图案化装置，将上述能量束照射于上述物体；以及
权利要求51至58中的任一项所述的移动体驱动系统；
为了使上述能量束与上述物体相对移动，以上述移动体驱动系统进行装载有上述物体的移动体的驱动。
61.一种用能量束使物体曝光的曝光装置，其特征在于包括：
移动体，保持上述物体，至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动；
编码器系统，在保持上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头，测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息；以及
控制装置，根据上述编码器系统的测量信息及上述测量所使用的读头的检测点在平行于上述规定平面的面内的位置信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
62.根据权利要求61所述的曝光装置，其特征在于：
控制上述移动体的位置以补偿因上述检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差。
63.根据权利要求61或62所述的曝光装置，其特征在于：
上述检测点的位置信息，包含在与上述读头的上述移动体的位置信息的测量方向正交的方向的位置信息。
64.根据权利要求63所述的曝光装置，其特征在于：
上述多个读头，在与上述测量方向正交的方向分离配置，在上述编码器系统中，依照上述移动体在与上述测量方向正交的方向的位置，切换上述测量所使用的读头。
65.根据权利要求61或62所述的曝光装置，其特征在于：
根据上述检测点的位置信息，修正上述编码器系统的测量信息或定位上述移动体的目标位置。
66.根据权利要求61或62所述的曝光装置，其特征在于：
上述物体经由掩膜被上述能量束曝光，在上述曝光时，一边根据上述编码器系统的测量信息驱动上述移动体，一边根据上述检测点的位置信息控制上述掩膜的位置以补偿因上述读头的检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差。
67.一种用能量束使物体曝光的曝光装置，其特征在于包括：
移动体，保持上述物体，至少能在规定平面内正交的第1及第2方向移动；
编码器系统，在保持上述物体的上述移动体的一面设有栅格部及读头单元的其中一方，且另一方与上述移动体的一面相对向设置，且通过上述读头单元的多个读头中的与上述栅格部相对向的读头，测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息；以及
控制装置，根据用于补偿因上述测量所使用的读头的检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差的修正信息、及上述编码器系统的测量信息，控制在上述规定平面内的上述移动体的位置。
68.根据权利要求67所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正信息，补偿因在与上述读头的上述移动体的位置信息的测量方向正交的方向的上述检测点的位置或位移产生的上述编码器系统的测量误差。
69.根据权利要求68所述的曝光装置，其特征在于：
上述多个读头，在与上述测量方向正交的方向分离配置，在上述编码器系统中，依照上述移动体在与上述测量方向正交的方向的位置，切换上述测量所使用的读头。
70.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于还包括：
检测上述读头的检测点的位置信息的检测装置，根据上述检测后位置信息决定上述修正信息。
71.根据权利要求70所述的曝光装置，其特征在于：
上述检测装置，包含与测量在上述规定平面内的上述移动体的位置信息的上述编码器系统不同的测量装置，使用上述编码器系统及上述测量装置的测量信息求出上述检测点的位置信息。
72.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述读头单元与上述栅格部的至少一方产生的上述编码器系统的测量误差。
73.根据权利要求72所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述读头单元的至少光学特性产生的上述编码器系统的测量误差。
74.根据权利要求72所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述栅格部的平坦性与形成误差的至少一方产生的上述编码器系统的测量误差。
75.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述测量时的在与上述第1及第2方向不同的方向的上述移动体的位移产生的上述编码器系统的测量误差。
76.根据权利要求75所述的曝光装置，其特征在于：
上述不同方向，包含与上述规定平面正交的方向、绕与上述规定平面正交的轴的旋转方向、及绕与上述规定平面平行的轴的旋转方向的至少一方。
77.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正信息，补偿因上述移动体相对上述规定平面的倾斜产生的上述编码器系统的测量误差。
78.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
于上述编码器系统，通过上述移动体的移动切换上述测量所使用的读头；
上述修正信息，补偿因上述切换时的在与上述第1及第2方向不同的方向的上述移动体的位移产生的上述编码器系统的测量误差。
79.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
在上述编码器系统中，通过上述移动体的移动切换上述测量所使用的读头；
根据上述切换前的读头所测量的位置信息、及上述切换时的在与上述第1及第2方向不同的方向的上述移动体的位置信息，决定由上述切换后的读头应测量的位置信息。
80.根据权利要求79所述的曝光装置，其特征在于：
决定由上述切换后的读头应测量的位置信息以便在上述切换的前后维持上述移动体的位置，设定上述决定后的位置信息以作为上述切换后的读头所测量的位置信息的初始值以便在上述切换的前后上述移动体的位置信息成为连续。
81.根据权利要求78所述的曝光装置，其特征在于：
上述切换时的与上述第1及第2方向不同的方向，包含上述规定平面内的旋转方向。
82.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
通过上述多个读头中的与上述栅格部相对向的至少三个读头，测量在上述第1方向、上述第2方向、及上述规定平面内的旋转方向的上述移动体的位置信息，且通过上述移动体的移动，将上述测量所使用的三个读头切换成包含与上述三个读头不同的至少一个读头的三个读头；
在上述切换时，根据上述切换前的三个读头所测量的位置信息，决定由上述切换后的三个读头中的与上述切换前的三个读头不同的至少一个读头应测量的位置信息。
83.根据权利要求82所述的曝光装置，其特征在于：
决定由上述切换后的至少一个读头测量的位置信息以便在上述切换的前后维持上述移动体的位置，设定上述决定后的位置信息以作为上述切换后的至少一个读头所测量的位置信息的初始值以便在上述切换的前后上述移动体的位置信息成为连续。
84.根据权利要求82所述的曝光装置，其特征在于：
使用上述切换前后的各读头的检测点的平行于上述规定平面的面内的位置信息，决定由上述切换后的至少一个读头应测量的位置信息。
85.根据权利要求78所述的曝光装置，其特征在于：
上述切换在上述切换前的读头及上述切换后的读头的双方与上述栅格部相对向的状态下进行。
86.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
根据上述修正信息，修正上述编码器系统的测量信息或定位上述移动体的目标位置。
87.根据权利要求67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述物体经由掩膜被上述能量束曝光，在上述曝光时，一边根据上述编码器系统的测量信息驱动上述移动体，一边以补偿上述测量误差的方式，根据上述修正信息控制上述掩膜的位置。
88.根据权利要求61、62、67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述栅格部，以上述读头的上述移动体的位置信息的测量方向为长边方向而设置，上述读头单元，在与上述测量方向正交的方向，上述多个读头分离配置。
89.根据权利要求61、62、67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述栅格部，具有：以上述第1方向为长边方向且在上述第2方向分离配置的一对第1栅格部、及以上述第2方向为长边方向且在上述第1方向分离配置的一对第2栅格部，
上述读头单元，具有：在上述第2方向多个第1读头分离配置且上述曝光时上述第1读头与上述一对第1栅格部相对向的一对第1读头单元、及在上述第1方向多个第2读头分离配置且上述曝光时上述第2读头与上述一对第2栅格部相对向的一对第2读头单元。
90.根据权利要求61、62、67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于：
上述栅格部设于上述移动体的一面，上述读头单元与上述移动体的一面相对向设置。
91.根据权利要求61、62、67至69中的任一项所述的曝光装置，其特征在于还包括：
通过配置在与上述读头单元相同侧的多个传感器中的与上述栅格部相对向的传感器，测量在与上述规定平面正交的第3方向的上述移动体的位置信息的测量系统，
根据上述测量系统的测量信息，控制上述移动体的第3方向的位置。
92.根据权利要求91所述的曝光装置，其特征在于：
上述测量系统，用与上述栅格部相对向的多个传感器测量上述移动体的第3方向的位置信息、及倾斜信息。
93.根据权利要求91所述的曝光装置，其特征在于：
上述移动体的6自由度方向的位置信息中，用上述编码器系统测量包含上述第1方向、上述第2方向、及上述规定平面内的旋转方向的3自由度方向的位置信息，用上述测量系统测量另外3自由度方向的位置信息。
94.根据权利要求93所述的曝光装置，其特征在于：
根据上述测量的6自由度方向的位置信息，控制至少曝光动作的上述移动体的位置。
95.根据权利要求91所述的曝光装置，其特征在于还包括：
测量上述物体的上述第3方向的位置信息的位置测量装置，
在上述物体的面位置信息的测量动作中，使用上述编码器系统、上述测量系统、及上述位置测量装置。
96.根据权利要求91所述的曝光装置，其特征在于还包括：
检测上述物体的标记的标记检测系统，
在上述标记检测动作中，使用上述编码器系统及上述标记检测系统。
97.根据权利要求91所述的曝光装置，其特征在于还包括：
测量上述移动体的至少上述第1及第2方向的位置信息的干涉仪系统，
为了驱动上述移动体，在曝光动作中使用上述编码器系统的测量信息，在与上述曝光动作不同的动作中使用上述干涉仪系统的测量信息。
98.根据权利要求97所述的曝光装置，其特征在于：
在上述物体的标记及/或面位置信息的检测动作中，使用上述编码器系统的测量信息。
99.根据权利要求97所述的曝光装置，其特征在于：
上述干涉仪系统的测量信息的至少一部分使用于上述曝光动作。
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