CN101680746A - 移动体装置、曝光装置及图案形成装置、以及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动体装置，具备：具有测量载台(WST)的一轴(Y轴)方向位置的编码器(28Y)及干涉仪(26Y)的Y位置测量系统(20Y)。干涉仪(26Y)，接近编码器(28Y)的测量光(BE)将测量光(B1，B2)照射于设在载台(WST)的反射面(36Y)，并接收其反射光。此处，编码器(28Y)与干涉仪(26Y)，兼用固定于载台(WST)的光学构件(30Y)。因此，Y干涉仪(26Y)与Y编码器(28Y)具有大致相等的测长轴。

Description

移动体装置、曝光装置及图案形成装置、以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及移动体装置、曝光装置及图案形成装置、以及器件制造方法，详言之，涉及具备沿既定平面移动于至少一轴方向的移动体的移动体装置、具备该移动体装置的曝光装置及图案形成装置、以及使用前述曝光装置或前述图案形成装置的器件制造方法。
背景技术
以往，在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等的电子器件(微型器件)的光刻工序中，较常使用步进重复方式的缩小投影曝光装置(所谓步进机)、或步进扫描方式的缩小投影曝光装置(所谓扫描步进机(也称扫描机))等。
这种曝光装置为了将标线片(或掩模)的图案转印至晶片或玻璃板等基板(以下，总称为「晶片」)上的多个照射区域，保持晶片的晶片载台以例如线性马达等加以驱动于二维方向。特别是，若为扫描步进机的场合，则不仅是晶片载台，标线片载台也以线性马达等以既定行程驱动于扫描方向。
在载台的位置测量中，一直以来，一般虽使用激光干涉仪，但除此之外也使用编码器。此处，在载台的位置测量中使用编码器时，会因标尺固有的制造误差、及因标尺安装时产生的误差(含安装时的变形等)等，而易产生装置固有的测量误差。另一方面，由于激光干涉仪使用光波长的物理量，一般而言，虽能获得不受装置影响的绝对长度，但相反地，却会有因激光干涉仪的光束路上环境气氛的温度变化和/或温度梯度的影响所产生的空气波动等造成的测量误差，而降低载台定位精度。因此，以往也有提出相辅相成地使用编码器与激光干涉仪的载台装置(参照例如专利文献1)。
作为编码器与激光干涉仪的相辅性的使用方法，最现实的(实际的)方法，即以非常低的速度驱动载台，通过充分地花时间进行测量使干涉仪的测量值成为可靠的值，使用该干涉仪的测量值作成编码器测量值的校正表，在实际曝光时仅使用编码器测量值与校正表来进行曝光的方法。
然而，上述专利文献1所记载的编码器等，须将线性标尺设置在远离晶片载台上的晶片装载位置(曝光用光实际照射的位置)的位置，因此编码器与激光干涉仪的测量点分离，受晶片载台的旋转运动产生的阿贝误差、及载台局部变形等的影响而使欲获得正确的测量值是非常困难的。
[专利文献1]日本特开2004-101362号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，第1观点的第1移动体装置，具备：移动体，沿既定平面在至少一轴方向上移动；第1测量装置，包含：第1测量光沿着至少一部分中包含上述一轴方向的第1光路的光路所照射的设于上述移动体上的移动光栅、在该移动光栅中产生的衍射光所照射的设于上述移动体外的以上述一轴方向为周期方向的固定光栅、以及将来自该固定光栅的衍射光经由上述移动光栅加以接收的受光系统，该第1测量装置用以测量上述移动体在上述一轴方向的位置信息；第2测量装置，沿着接近或重叠于上述第1光路的上述一轴方向的第2光路，将第2测量光照射于设在上述移动体的反射面上，接收来自该反射面的反射光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息。
据此，由于第1、第2测量装置的测长轴彼此一致或接近，因此由第1、第2测量装置测量的移动体在一轴方向的位置信息中，将几乎不会包含因移动体旋转、或局部变形等所造成的测量误差。因此，例如以非常低的速度驱动移动体，在该驱动中使用第1、第2测量装置测量移动体的位置信息时，由于第2测量光几乎完全不受空气波动的影响，因此可提升第2测量装置的测量值的可靠性。并使用第2测量装置的测量值作成第1测量装置测量值的校正信息，从而能作成高精度的校正信息。
本发明第2观点的第2移动体装置，具备：移动体，沿既定平面移动于至少一轴方向上；第1测量装置，沿着至少一部分中包含上述一轴方向的第1光路的光路，将第1测量光经由上述移动体的一部分照射于设在上述移动体外的、以上述一轴方向为周期方向的固定光栅，经由上述移动体的一部分接收来自该固定光栅的衍射光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息；以及第2测量装置，沿着上述一轴方向的第2光路将第2测量光照射于上述移动体的一部分，接收来自该移动体的上述第2测量光的返回光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息；上述第1及第2测量装置分别包含构成上述移动体的一部分的共同的光学构件。
据此，由于第1及第2测量装置分别包含构成移动体的一部分的共同的光学构件，因此能使送光至移动体的第1测量光的光路、与送光至移动体的第2测量光的光路一致或接近。因此，在由第1、第2测量装置测量的移动体在一轴方向上的位置信息中，将几乎不会包含因移动体旋转、或局部变形等所造成的测量误差。又，相比于第1测量装置与第2测量装置为完全不同的情形，也能削减零件数量。
本发明第3观点的第3移动体装置，具备：移动体，沿既定平面移动于至少一轴方向；第1测量装置，沿着经由光学系统朝向上述移动体的包含上述一轴方向的第1光路的光路，将第1测量光照射于上述移动体的第1光栅、或经由上述移动体的一部分照射于设在该移动体外的第1光栅，接收来自该第1光栅的衍射光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息；以及第2测量装置，将经由上述光学系统的至少一部分的光学构件的第2测量光，沿着与上述第1光路平行的第2光路照射于上述移动体上，接收来自该移动体的上述第2测量光的返回光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息。
据此，第1测量光及第2测量光分别经由构成光学系统的至少一部分的光学构件(共同的光学构件)，沿一轴方向的第1光路、第2光路被送至移动体。因此，能使第1光路与第2光路一致或接近。因此，在由第1、第2测量装置测量的移动体在一轴方向上的位置信息中，将几乎不会包含因移动体旋转、或局部变形等所造成的测量误差。又，相比于第1测量装置与第2测量装置为完全不同的情形，也能削减零件数量。
本发明第4观点的曝光装置，通过能量束的照射在物体上形成图案，其具备：为形成上述图案而将保持上述物体的移动体沿既定平面加以驱动的本发明第1至第3移动体装置中的任一个。
据此，为通过能量束的照射在物体上形成图案，而利用本发明第1至第3移动体装置的任一者，沿既定平面驱动保持物体的移动体。如此，即能以良好精度将图案形成于物体上。
本发明第5观点的图案形成装置，将图案形成于物体，其具备：可保持物体而移动的移动体；在上述物体上形成图案的图案生成装置；以及将上述移动体在既定平面内加以驱动的本发明第1至第3移动体装置的任一者。
据此，为在物体上形成图案，使用本发明第1至第3移动体装置的任一者沿既定平面驱动保持物体的移动体。如此，能以良好精度在物体上形成图案。
本发明第6观点的第1器件制造方法，包含使用本发明曝光装置在物体上形成图案的步骤；以及对形成有前述图案的前述物体施以处理的步骤。
本发明第7观点的第2器件制造方法，包含使用本发明的图案形成装置在物体上形成图案的步骤；以及对形成有前述图案的前述物体施以处理的步骤。
附图说明
图1是概略显示第1实施形态的曝光装置的构成的图。
图2(A)及图2(B)是用以说明图1的Y位置测量系统的构成的图。
图3是显示第1实施形态的曝光装置的控制系统的主要构成的方块图。
图4(A)及图4(B)是用以说明第1实施形态的变形例的图。
图5(A)及图5(B)是用以说明第2实施形态的曝光装置所具备的位置测量系统的构成的图。
图6(A)及图6(B)是用以说明第2实施形态的变形例的图。
具体实施方式
《第1实施形态》
以下，根据图1～图3说明本发明的第1实施形态。
图1中概略显示了第1实施形态的曝光装置100的构成。曝光装置100是步进扫描方式的投影曝光装置、即所谓的扫描机。如后述般，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R与晶片W为了曝光而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方向来进行说明。
曝光装置100，具备：照明单元IOP、标线片载台RST、投影光学系统PL、包含保持晶片W在XY平面内二维移动的晶片载台WST的载台装置50、及它们的控制系统等。
照明单元IOP例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所揭示，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、以及标线片遮帘等(均未图示)的照明光学系统。照明系统10，利用照明光(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。作为一例，在此使用ArF准分子激光(波长193nm)来作为照明光IL。
在标线片载台RST上例如利用真空吸附固定有标线片R，该标线片R在其图案面(图1的下表面)形成有电路图案等。标线片载台RST，能利用包含例如线性马达等的标线片载台驱动系统11(图1中未图示、参照图3)而在XY平面内微幅驱动，且能以既定的扫描速度驱动于扫描方向(图1的纸面内左右方向即Y轴方向)。
标线片载台RST在XY平面内的位置信息(包含θz方向的旋转信息)，利用标线片激光干涉仪(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(或复归反射器(retroreflector))、以及具有与X轴方向正交的反射面的X移动镜)例如以0.25nm左右的解析能力随时检测。标线片干涉仪116的测量信息，传送至控制装置50(图1中未图示，参照图3)
作为投影光学系统PL，例如使用由具有Z轴方向的共同的光轴AX的多个透镜(透镜元件)所构成的折射光学系统。该投影光学系统PL，例如两侧远心且具有既定投影倍率(例如1/4倍或1/5倍)。因此，当以来自照明单元IOP的照明光IL对标线片R上的照明区域IAR进行照明时，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(以下称为曝光区域)IA；该区域IA是配置于投影光学系统PL的第2面(像面)侧、且表面涂敷有光刻胶(感应剂)的晶片W上的与前述照明区域IAR共轭的区域。接着，利用标线片载台RST与晶片载台WST的同步驱动，使标线片R相对照明区域IAR(照明光IL)相对移动于扫描方向(Y轴方向)，且使晶片W相对曝光区域(照明光IL)相对移动于扫描方向(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R的图案转印于该照射区域。即，本实施形态中，利用照明系统10、标线片R及投影光学系统PL将图案生成于晶片W上，利用照明光IL对晶片W上的感应层(光刻胶层)的曝光将该图案形成于晶片W上。
投影光学系统PL的附近设有离轴方式的对准系统ALG。对准系统ALG可使用例如图像处理方式的传感器，图像处理方式的传感器已揭示于例如美国专利第5,493,403号说明书等。对准系统ALG的检测结果被送至控制装置50。
载台装置50，具备：经由未图示的晶片保持具保持晶片W的晶片载台WST、以及驱动晶片载台WST的晶片载台驱动系统124等。晶片载台WST配置在投影光学系统PL的图1中下方，利用设于其底面的气体静压轴承，例如利用空气轴承以非接触方式被支承在未图示的基座上方。晶片载台WST，利用例如包含线性马达及音圈马达等的晶片载台驱动系统124，以既定行程驱动于X轴方向及Y轴方向，并微驱动于与XY平面正交的Z轴方向及旋转方向、θx方向、θy方向及θz方向。
又，本实施形态中，如前所述，晶片载台WST是能以6自由度加以驱动的单一载台，但不限于此，也可由能在XY平面内自由移动的XY载台、在XY载台上以Z、θx、θy的3自由度方向驱动的台来构成晶片载台WST。
晶片载台WST的位置信息，以位置测量系统200(参照图3)随时检测并送至控制装置50。位置测量系统200，具备Y测量系统20Y(参照图1)、与X测量系统20X。
Y测量系统20Y，如图2(A)所示，包含来自光源LD的激光BY被分束器BS分支后分别射入的Y编码器单元28Y、与Y干涉仪单元26Y。
光源LD，沿着既定光路、例如与X轴平行的光路射出相干光，例如射出波长λ(＝850nm)的激光(以下，适当简称为光)BY。光BY，被分束器BS分割成2条光、即被分割为光BY1与光BY2。2条光BY1，BY2，分别被供应至Y干涉仪单元(以下，适当简称为Y干涉仪)26Y、与Y编码器单元(以下，适当简称为Y编码器)28Y。
作为Y干涉仪26Y，本实施形态使用具有2个测定路径的双程方式的干涉仪。图2(A)中，以符号B1、符号B2分别显示通过与Y轴平行的第1测定路径的测长光束(测量光)、以及通过与Y轴平行的第2测定路径的测量光。在Y干涉仪26Y中，通过第1测定路径后测量光B1垂直照射于设在晶片载台WST的与XZ平面平行的反射面36Y，此测量光B1的反射光，通过Y干涉仪26Y内部的角隅棱镜(cornercube prism)将光路折回，成为通过第2测定路径的测量光B2，再度垂直照射于反射面36Y。此测量光B2的反射光，与在Y干涉仪26Y内部产生的参照光合成为同轴而射入侦测器。被侦测器受光的合成光的强度，以Y干涉仪26Y所具备的测量单元(未图示)加以测量。
合成光的强度，相对Y干涉仪单元26Y与反射面36Y之间在Y轴方向上的相对位移，成正弦变化。因此，Y干涉仪单元26Y从合成光的强度变化求出相对位移。
该相对位移的信息(测量结果)被送至控制装置50。控制装置50从所接收的测量结果，算出晶片载台WST在Y轴方向上的从基准位置的位移、即算出Y轴方向的位置(Y位置)。
作为Y编码器28Y，在本实施形态中，使用衍射干涉方式的编码器。供应至Y编码器28Y的光BY2，在Y编码器28Y的筐体内部被弯折镜(未图示)将其光路弯折向+Y方向，作为测量光(测量光束)BE送向晶片载台WST。
测量光BE的光路与和投影光学系统PL的光轴AX正交的、平行于X轴的轴一致。即，Y编码器28Y的测长轴通过投影光学系统PL的光轴AX。
以测量光BE的光路、即以Y编码器28Y的测长轴为基准，在俯视时在X轴方向上相隔等距离、且在Z轴方向上相隔既定距离，配置前述Y干涉仪26Y的2测量光B1，B2的光路(第1测定路径、第2测定路径)。即，Y干涉仪26Y在Y轴方向上的实施上的测长轴与Y编码器28Y的测长轴一致。此场合，测量光BE的光路与测量光B1，B2的光路间在Z轴方向的相隔距离，设定为尽可能的短。
如图2(A)所示，在晶片载台WST的-Y侧侧面，一体固定有以X轴方向为长边方向的四角柱状的光学构件30Y。光学构件30Y，如图2(B)的剖面图所示，具有：以其2面分别构成该光学构件30Y的-Y侧端面的一部分、及上表面的一部分的状态配设的五角棱镜(以下，适当简称为棱镜)32、以及用以保持该五角棱镜32的保持构件34。此场合，棱镜32的+Z侧的面与保持构件34的+Z侧的面为同一面。同样，棱镜32的-Y侧的面与保持构件34的-Y侧的面为同一面。此场合，在棱镜32的与保持构件34的交界面，分别形成有如图2(B)所示的反射面32a，32b等。
在棱镜32的+Z侧的面上，设有以Y轴方向为周期方向的透射型衍射光栅所构成的移动光栅37Y。移动光栅37Y的X轴方向长度与棱镜32的X轴方向长度大致相等。
与移动光栅37Y对置地、与XY平面平行配置有固定光栅38Y。固定光栅38Y，例如固定在支承投影光学系统PL的未图示的支承平台下表面。此处，固定光栅38Y由一面(-Z侧的面)形成有以Y轴方向为周期方向的反射型衍射光栅、以Y轴方向为长边方向的板件构成。此处，固定光栅38Y的Y轴方向长度，设定为能包含晶片载台WST的Y轴方向移动行程。
测量光BE，如图2(B)所示，垂直照射于棱镜32的-Y侧的面(即光学构件30Y的-Y侧的面的上半部)。测量光BE，透射过棱镜32的-Y侧的面射入棱镜32内部，被反射面32a，32b依序反射而使光路被弯折向+Z方向，再透射过棱镜32的+Z侧的面而射出至外部。此处，五角棱镜为定偏角棱镜的一种，入射光与射出光能与棱镜的倾斜无关地总是保持既定位置关系、此处为保持正交的关系。因此，即使棱镜32(固定棱镜32的晶片载台WST)倾斜，平行射入Y轴的测量光BE一定会与Z轴平行射出。又，相反地，从棱镜32的+Z侧的面与Z轴平行射入的光，依序经由反射面32b，32a使其光路被弯折向-Y方向，透射过棱镜32的-Y侧的面而射出至外部。
当测量光BE如前述般经由棱镜32、从下方(-Z方向)垂直照射于移动光栅37Y时，从移动光栅37Y产生在YZ平面内衍射角相异的多个衍射光。图2(A)及图2(B)中，显示了这些多个衍射光中的+1次衍射光BE1、及-1次衍射光BE2。
在移动光栅37Y产生的衍射光BE1，BE2照射于固定光栅38Y。据此，在固定光栅38Y再度产生在YZ平面内衍射角相异的多个衍射光。此场合，在移动光栅37Y产生的+1次衍射光BE1的-1次衍射光、及在移动光栅37Y产生的-1次衍射光BE2的+1次衍射光，分别沿着原来的衍射光的光路照射于移动光栅37Y。
来自固定光栅38Y的上述±1次衍射光，经由移动光栅37Y被聚光(合成)为同轴。合成光，经由棱镜32使其光路被弯折向-Y方向，而由Y编码器28Y的筐体内部的侦测器(未图示)加以接收(受光)。由侦测器受光的合成光的强度，由未图示的测量单元加以测量。
此处，合成光的强度，因在固定光栅38Y产生的衍射光彼此干涉，因此相对移动光栅37Y与固定光栅38Y间在Y轴方向的相对位移，而成正弦变化。因此，测量单元从合成光的强度变化检测衍射光的相位差，从该相位差求出移动光栅37Y与固定光栅38Y之间在Y轴方向的相对位移。
该相对位移的信息(测量结果)被送至控制装置50。控制装置50从所接收的测量结果，算出晶片载台WST在Y轴方向的从基准位置的位移、即算出Y轴方向的位置(Y位置)。
Y编码器28Y，并非如干涉仪般，将从晶片载台WST返回的测量光与另外准备的参照光加以合成，并测量该合成光的强度，而是将在固定光栅38Y中产生的衍射光经由移动光栅37Y加以合成，并测量该合成光的强度。即，测量光并非是在编码器的筐体内合成，而是在晶片载台WST侧合成。因此，合成后的测量光在从晶片载台WST回到Y编码器28Y的期间，即使受到空气波动，从合成光的强度变化检测的2个衍射光间的相位差也不会变化。因此，Y编码器28Y，即使晶片载台WST与Y编码器读头(encoder head)28Y分离，也不易受空气波动的影响。因此，能通过使用Y编码器读头28Y来进行高精度的晶片载台WST的位置测量。
此场合，在移动光栅37Y中产生的衍射光的衍射角，由测量光BE的波长与移动光栅37Y的间距来决定。同样地，在固定光栅38Y产生的衍射光的衍射角，也由测量光BE的波长与固定光栅38Y的间距来决定。因此，必须视测量光BE的波长、移动光栅37Y的间距与固定光栅38Y的间距，适当设定移动光栅37Y与固定光栅38Y在Z轴方向的位置关系，以使在固定光栅38Y中产生的衍射光经由移动光栅37Y而聚光于1个光轴上。
又，以上虽针对使用在移动光栅37Y与固定光栅38Y中产生的多个衍射光中的±1次衍射光的情形做了说明，但不限于此，只要是零次以外的话，可使用任意次数(±2次、±3次、...)的衍射光。在此情形下，也必须适当设定移动光栅37Y与固定光栅38Y在Z轴方向的位置关系，以使在固定光栅38Y中产生的衍射光经由移动光栅37Y聚光于1个光轴上。
说明的顺序虽有相反，但来自前述Y干涉仪26Y的测量光B1，B2垂直照射的反射面36Y，如图2(A)及图2(B)所示，形成在光学构件30Y的-Y侧的面的一部分，详言之，形成在构成光学构件30Y的-Y侧的面的下半部的保持构件34的-Y侧端面。此处，反射面36Y的X轴方向长度与棱镜30Y的X轴方向长度大致相等，Z轴方向的宽度设定为包含(涵盖)晶片载台WST的Z轴方向移动行程。
本实施形态中，相对于Y编码器28Y与固定于晶片载台WST的光学构件30Y间的测量光BE的光路长，光学构件30Y与固定光栅38Y间的光路长充分短。此外，如前所述，Y干涉仪26Y在Y轴方向的实质的测长轴与Y编码器28Y的测长轴(测量光BE的光路)一致。
利用上述构成，Y测量系统20Y，实质上具备具有共同的测长轴的2个测量装置(Y干涉仪26Y与Y编码器28Y)。因此，若各光栅没有制造误差、安装误差及经时变形等，且无空气波动造成的误差的话，即能利用Y干涉仪26Y与Y编码器28Y来消除晶片载台WST的旋转、倾斜造成的阿贝误差、伴随测量光束(测量光)的照射面局部变形的误差等所造成的固有测量误差。换言之，只要不产生起因于光栅的编码器测量误差、及起因于空气波动的测量误差的话，Y干涉仪26Y与Y编码器28Y会获得相等的测量结果。
X位置测量系统20X配置在晶片载台WST的+X侧或-X侧，如图3所示，包含X干涉仪26X及X编码器28X。X位置测量系统20X与上述Y位置测量系统20Y同样地构成。因此，在晶片载台WST的+X侧或-X侧的面上，固定有与光学构件30Y同样构成的光学构件(为方便起见，称30X)。即，本实施形态中，由晶片载台WST、光学构件30Y与30X构成移动体。本实施形态中，将此移动体适当称为晶片载台WST。后述第2实施形态也相同。又，X位置测量系统20X的实质测长轴成为与投影光学系统PL的光轴正交、与X轴平行的轴。
作为测量晶片载台WST的Y位置的位置测量系统，通过导入Y测量系统20Y，能互补性地使用Y干涉仪26Y与Y编码器28Y进行晶片载台WST的Y位置测量。又，作为测量晶片载台WST的X位置的位置测量系统，通过导入X测量系统20X，能互补性地使用X干涉仪26X与X编码器28X进行晶片载台WST的X位置测量。
图3中显示了曝光装置100的控制系统的主要构成。此控制系统由统筹控制装置全体的微计算机(或工作站)组成的控制装置50为中心所构成。
以上述方式构成的本实施形态的曝光装置100，以下述方式，在曝光处理开始之前预先作成用以校正起因于移动光栅37Y及固定光栅38Y的Y编码器28Y的测量误差的校正数据。即，控制装置50根据作业员的指示，以测量光B1，B2不致于受到空气波动影响的程度的速度(低速度)，一边根据Y干涉仪26Y的测量值将晶片载台WST驱动于Y轴方向、一边以既定取样间隔同时撷取Y编码器28Y及Y干涉仪26Y的测量值。接着，控制装置50使用撷取的取样数据，算出用以校正(修正)Y编码器28Y的测量值的校正信息，将其储存于存储器中。校正信息可以是函数形式、也可以是图(map)数据形式。控制装置50，以同样方式算出用以校正(修正)X编码器28X的测量值的校正信息，将其储存于存储器中。
本实施形态的曝光装置100，以和一般扫描机同样的步骤，在控制装置50的指示下，进行标线片对准及晶片对准系统ALG的基准线测量、以及EGA等的晶片对准。并根据晶片对准结果，进行步进扫描(step&scan)方式的曝光处理动作，将标线片R的图案分别转印至晶片W上的多个照射区域。此曝光处理动作，通过交替反复进行用以使保持晶片W的晶片载台WST移动至用以进行晶片W的下一照射区域的曝光的加速开始位置的照射间步进动作、与前述扫描曝光动作来进行。
控制装置50在上述曝光处理动作时，使用Y编码器28Y测量晶片载台WST的Y位置，使用先前作成的校正信息校正(修正)该测量结果，并使用X编码器28X测量晶片载台WST的X位置，使用先前作成的校正信息校正(修正)该测量结果。然后，根据校正后的编码器28Y，28X的测量值，驱动控制晶片载台WST。据此，即能进行安定且高精度的晶片载台WST的驱动控制。
又，也有可能产生例如在移动光栅37Y上附着杂质，使测量光BE(衍射光BE1，BE2)被遮蔽而无法由Y编码器28Y测量晶片载台WST的位置的异常情形。在发生这种异常情形时，本实施形态，可由控制装置50立刻根据Y干涉仪26Y的测量值，切换控制方式以进行晶片载台WST的驱动控制。即，进行通常时使用测量精度优异的Y编码器28Y、而在Y编码器28Y的异常时则使用安定性优异的Y干涉仪26Y的混合方式的位置测量。据此，即能进行安定且高精度的晶片载台WST的驱动控制。
如以上的说明，根据本实施形态的曝光装置100，构成Y测量系统20Y的Y干涉仪26Y与Y编码器28Y在Y轴方向的测长轴彼此实质一致。因此，由Y干涉仪26Y及Y编码器28Y分别测量的晶片载台WST的Y轴方向的位置信息中，几乎不会再包含因晶片载台WST的θz旋转、或局部变形等所造成的彼此间的测量误差。因此，如前所述，当以低速度驱动晶片载台WST，在该驱动中使用Y干涉仪26Y与Y编码器28Y测量晶片载台WST的位置信息时，由于Y干涉仪26Y的测长光束B1，B2几乎完全不受到空气波动的影响，因此能提升Y干涉仪26Y的测量值的可靠性。此外，使用此Y干涉仪26Y的测量值作成Y编码器28Y的测量值的校正信息，可作成高精度的校正信息。
又，本实施形态的曝光装置100，根据与上述同样的理由，在由X干涉仪26X及X编码器28X分别测量的晶片载台WST的X轴方向位置信息中，几乎不会再包含因晶片载台WST的θz旋转、或局部变形等所造成的彼此间的测量误差。此外，通过以和前述同样的方式使用X干涉仪26X的测量值作成X编码器28X的测量值的校正信息，可作成高精度的校正信息。
在曝光处理动作时，根据Y编码器28Y的测量值与先前作成的校正信息、以及X编码器28Y的测量值与先前作成的校正信息，将晶片载台WST驱动控制于XY2维方向。据此，能不受空气波动的影响、且也无起因于移动光栅37Y与固定光栅38Y的测量误差的影响，进行高精度的晶片载台WST的驱动控制。又，本实施形态中，由于Y编码器28Y及X编码器28X的测长轴皆通过投影光学系统PL的光轴，因此在曝光时等可进行所谓无阿贝误差的高精度的晶片载台WST在XY2维方向的位置测量、以及位置控制。
因此，根据本实施形态的曝光装置100，能将标线片R的图案以良好精度转印至晶片W上的多个照射区域。
又，上述实施形态，虽针对移动光栅37Y配置于棱镜32的上表面(+Z侧的面)的情形作了说明，但不限于此，也可例如图4(A)及图4(B)所示，将移动光栅37Y配置在棱镜32的-Y侧的面。不过，此情形下的移动光栅37Y以对应固定光栅38Y的周期方向的Z轴方向作为其周期方向。此场合，因测量光BE的照射而在移动光栅37Y中产生的±1次衍射光BE1，BE2，依序经由棱镜32的反射面32a，32b其光路被弯折向+Z方向而照射于固定光栅38Y。据此，虽会在固定光栅38Y中产生多个衍射光，其中，在移动光栅37Y中产生的+1次衍射光BE1的-1次衍射光、及在移动光栅37Y中产生的-1次衍射光BE2的+1次衍射光，分别循着原来的衍射光的光路，依序经由反射面32b，32a而使其光路被弯折向-Y方向，经由移动光栅37Y被合成于同轴上，射入未图示的侦测器。
移动光栅37Y的配置位置不限于上述光学构件30Y的+Z侧的面、及-Y侧的面，只要是在测量光BE的光路上、且配置在固定于晶片载台WST的构件(或晶片载台WST的一部分)上的话，可任意决定其配置处。例如，可将棱镜32的反射面32a，32b的一方作为反射型的衍射光栅，将该衍射光栅用作为移动光栅37Y。不过，衍射光栅的周期方向为对应于固定光栅38Y的周期方向的方向。无论何种构成，皆能获得与前述实施形态的构成同等的效果。
又，上述实施形态及变形例中，虽例举Y干涉仪26Y与Y编码器28Y兼用单一光源LD的情形，但也可设置2个光源并分别使用，将光供应至Y干涉仪26Y与Y编码器28Y。此外，也可将2个光源分别收容在Y干涉仪26Y、Y编码器28Y的各筐体内部。
《第2实施形态》
其次，根据图5(A)及图5(B)说明本发明的第2实施形态。此处，与前述第1实施形态相同或同等的构成部分使用相同符号，并简化或省略其说明。本第2实施形态的曝光装置与第1实施形态的曝光装置相比，其差异点仅在测量晶片载台WST的位置的位置测量系统的构成。因此，以下为避免重复说明，以相异点为中心进行说明。
本第2实施形态，如图5(A)所示，取代前述第1实施形态的Y测量系统20Y，而设置Y测量单元(以下，适当简称为单元)20Y’来作为Y测量系统。来自光源LD的激光BY沿平行于X轴的光路射入Y测量单元20Y’。不过，本第2实施形态中，作为光源LD使用利用则曼效应(Zeeman effect)的2频率激光器(He-Ne气体激光器)。此光源经频率安定化后，利用则曼效应射出包含振动数仅不同2～3MHz(因此波长不同)、且偏振方向彼此正交的2个偏向成分的具有高斯分布的圆形光束构成的激光束。
射入Y测量单元20Y’的光BY，在单元20Y’内部其光路被弯折向+Y方向，作为测量光B0垂直照射于固定在晶片载台WST的光学构件30Y的反射面36Y’。又，测量光B0的光路(光轴)设定成与投影光学系统PL的光轴AX正交。
光学构件30Y，如图5(A)及图5(B)所示，与第1实施形态同样构成。不过，本第2实施形态中，反射面36Y’形成在棱镜32的-Y端面。又，反射面36Y’由偏振分离膜(或半透射膜)构成，将入射光予以偏振分离(或二分割)。反射面36Y’的X轴方向长度与光学构件30Y的X轴方向长度大致相等。
当从Y测量单元20Y’射出的测量光B0垂直照射于设在光学构件30Y的反射面36Y’时，被反射面36Y’偏振分离。透射过反射面36Y’的光BE，发挥与第1实施形态中的Y编码器28Y的测量光BE相同的作用。即，光BE依序经由棱镜32的2个反射面32a，32b而使其光路被弯折向+Z方向，照射于移动光栅37Y。据此，在YZ平面内产生衍射角相异的多个衍射光。图5(A)及图5(B)中，显示了这些多个衍射光中的+1次衍射光BE1、及-1次衍射光BE2。
在移动光栅37Y产生的衍射光BE1，BE2照射于固定光栅38Y。据此，在固定光栅38Y，再度产生在YZ平面内衍射角相异的多个衍射光。此场合，由移动光栅37Y产生的+1次衍射光BE1的-1次衍射光、及由移动光栅37Y产生的-1次衍射光BE2的+1次衍射光，分别沿原来的衍射光的光路照射于移动光栅37Y。
来自固定光栅38Y的上述±1次衍射光，经由移动光栅37Y被聚光(合成)在同轴上。合成光经由棱镜32使其光路被弯折向-Y方向，照射于反射面36Y’。合成光通过透射过反射面36Y’而进一步与被反射面36Y’反射的测量光B0合成后，被Y测量单元20Y’的筐体内部的侦测器受光。被侦测器受光的合成光(以下，便于识别而称第1合成光)的强度与相位，由未图示的测量单元加以测量。此场合，测量单元比较第1合成光的相位、与在单元20Y’内生成的参照光的相位，从第1合成光的相位与参照光的相位之差，检测单元20Y’与反射面36Y’的第1相对位移。又，通过外差(heterodyne)检波方式的采用，可从来自固定光栅38Y的±1次衍射光的合成光(以下，为便于识别而称第2合成光)与参照光的相位差分离，检测来自反射面36Y的反射光与参照光的相位差。
另一方面，第1合成光的强度，因由固定光栅38Y产生的±1次衍射光彼此干涉，而相对移动光栅37Y与固定光栅38Y间在Y轴方向的相对位移，成正弦变化。因此，测量单元从第1合成光的强度变化检测±1次衍射光彼此的相位差，从该相位差求出移动光栅37Y与固定光栅38Y的第2相对位移。
第1、第2相对位移的测量结果被送至控制装置50。控制装置50，从各第1、第2相对位移的测量结果算出晶片载台WST在Y轴方向上的从基准位置的位移、即算出Y轴方向的位置(Y位置)。
又，从Y测量单元20Y’的测量原理可知，Y测量单元20Y’是一体具备干涉仪部与编码器部的测量装置。此处，第1、第2相对位移的测量结果分别对应干涉仪部与编码器部的测量结果。
Y测量单元20Y’的编码器部，将在固定光栅38Y中产生的衍射光在晶片载台WST侧加以合成，由侦测器接收该合成光，因此在合成光从晶片载台WST返回侦测器的期间即使受到空气波动，也不致产生测量误差。因此，Y测量单元20Y’的编码器部，即使是在晶片载台WST离开Y测量单元20Y’的情形下也不易受空气波动的影响。因此，通过使用Y测量单元20Y’的编码器部，可进行更高精度的晶片载台WST的Y位置测量。
又，以上虽使用移动光栅37Y与固定光栅38Y所产生的多个衍射光中的±1次衍射光，但只要是零次以外的话，可使用任意次数(±2次、±3次、...)的衍射光。此场合下，也必须适当设定移动光栅37Y与固定光栅38Y间在Z轴方向的位置关系，以使在固定光栅38Y中产生的衍射光经由移动光栅37Y聚光于1个光轴上。
本第2实施形态中，相对于Y测量单元20Y’与固定在晶片载台WST的光学构件30Y间的测量光B0的光路长，光学构件30Y与固定光栅38Y间的光路长充分短。Y测量单元20Y’的干涉仪部与编码器部的测长轴是共同的。
利用上述构成，Y测量单元20Y’具备具有共同测长轴的2个测量部(干涉仪部与编码器部)。因此，若各光栅没有制造误差、安装误差及经时变形等且无空气波动造成的误差的话，在干涉仪部与编码器部，可消除因晶片载台WST的旋转、倾斜造成的阿贝误差、因测量光束(测量光)在照射面的局部变形造成的误差等所引起的固有测量误差。换言之，只要不产生因光栅造成的编码器部的测量误差、及因空气波动造成的测量误差的话，在干涉仪部与编码器部可获得相等的测量结果。
又，本第2实施形态，为测量晶片载台WST的X位置，有与Y测量单元20Y’相同构成的X测量单元(未图示)配置在晶片载台WST的+X侧或-X侧。X位置测量单元，其测长轴为与投影光学系统PL的光轴正交的与X轴平行的轴。
作为测量晶片载台WST的Y位置的位置测量系统，通过Y测量单元20Y’的导入，能互补地使用Y测量单元20Y’的干涉仪部与编码器部进行晶片载台WST的Y位置测量。又，作为测量晶片载台WST的X位置的位置测量系统，通过X测量单元的导入，能互补地使用X测量单元的干涉仪部与编码器部进行晶片载台WST的X位置测量。
本第2实施形态的曝光装置，其它部分的构成等与第1实施形态相同。
以上述方式构成的本第2实施形态的曝光装置，Y测量单元20Y’的编码器部及干涉仪部，分别包含固定于晶片载台WST的光学构件30Y(换个角度看，光学构件30Y是包含晶片载台WST与光学构件30Y的移动体的一部分)，因此可以使编码器部的测量光光路与干涉仪部的测量光光路一致。即，可使编码器部及干涉仪部的测长轴一致。此外，可使构成X测量单元的编码器部及干涉仪部的测长轴一致。
因此，根据本第2实施形态的曝光装置，可获得与前述第1实施形态同等的效果。除此之外，Y测量单元20Y’的编码器部及干涉仪部的一部分分别包含共同的光学构件30Y，因此与编码器部及干涉仪部完全为独立的情形相比，能减少零件数量。
又，上述第2实施形态，虽针对移动光栅37Y配置在棱镜32的上表面(+Z侧的面)的情形做了说明，但不限于此，也可例如图6(A)及图6(B)所示，在棱镜32的-Y侧的面配置兼作为反射面的移动光栅37Y’。不过，此场合的移动光栅37Y’，以对应固定光栅38Y的周期方向的Z轴方向作为其周期方向。此场合，照射测量光B0而在移动光栅37Y’中产生的衍射光BE1，BE2，依序经由棱镜32的反射面32a，32b而使光路被弯折于+Z方向，照射于固定光栅38Y。而在固定光栅38Y中产生的衍射光则循原来的衍射光的光路，依序经由反射面32b，32a使其光路被弯折于-Y方向，经由移动光栅37Y’被合成于同轴上。
此合成光进一步与被移动光栅37Y’反射的测量光B0的反射光合成，在-Y方向前进而被Y测量单元20Y’内部的侦测器受光。此构成也能获得与上述构成同样的效果。
上述各实施形态及各变形例，虽针对在晶片载台WST的端部固定光学构件的情形做了例示，但也可在晶片载台WST的一部分形成用以嵌合棱镜32的缺口，在此缺口嵌合棱镜32。此外，上述各实施形态及各变形例中，虽使用五角棱镜32，但不限于此，只要是能将入射光与出射光的光路加以90度转换的话，无论任何光学元件皆可。例如，可取代五角棱镜而使用五角反射镜。
又，上述各实施形态或各变形例中，可将用以测量晶片载台WST的Y位置的Y测量系统(20Y或20Y’)，在X轴方向相隔既定距离设置2个。此情形下，除晶片载台WST的Y位置外也能测量偏摇θz(绕Z轴的旋转)。此场合，可将2个Y测量系统配置成2个Y测量系统(20Y或20Y’)的测长轴，距离平行于与投影光学系统PL的光轴正交的Y轴的轴相等距离。在此场合，可根据2个Y测量系统的测量值的平均值，在无阿贝误差的情形下，测量晶片载台WST的Y位置。又，也可在Y轴方向相隔既定距离设置2个与Y测量系统(20Y或20Y’)相同构成的X测量系统。
或者，也可在晶片载台WST的Y轴方向两侧分别配置1个Y测量系统(20Y或20Y’)。此场合，在晶片载台WST的Y轴方向两端部设置光学构件30Y、移动光栅37Y。此构成也能获得与上述配置相同的效果。也可将与Y测量系统(20Y或20Y’)相同构成的X测量系统配置在晶片载台WST的+X侧及-X侧。
又，在晶片载台WST的+X、-X、+Y及-Y侧中的任意方向合计配置2个以上的X测量系统与Y测量系统的情形，这些所有或任意2个以上的测量系统可共用光源。此场合下，也可仅将构成各测量系统的编码器(第1测量装置)与干涉仪(第2测量装置)的一方作成共用光源，或将构成各测量系统的编码器(第1测量装置)与干涉仪(第2测量装置)的两方共用光源。
又，上述各实施形态及各变形例等，虽针对Y测量系统及X测量系统皆具有编码器与干涉仪的情形做了说明，但本发明不限定于此。即，由于上述各实施形态的曝光装置为扫描机，因此，也可构成为仅在扫描方向即Y轴方向，使用可进行晶片载台WST的高精度的位置测量及位置控制的Y测量系统，而用以测量在非扫描方向即X轴方向的晶片载台WST的位置的X测量系统，则仅使用干涉仪及编码器的一方。
此外，编码器的构成并不限于上述各实施形态及各变形例所说明的构成。例如，上述各实施形态及各变形例中，虽例示编码器具备配置在晶片载台WST的一部分的移动光栅、与配置在晶片载台WST的外部(上方)的固定光栅的情形，但不限于此，编码器可仅具备任一方的光栅。例如，仅在晶片载台WST的外部(上方)配置光栅的情形时，可采用经由设于晶片载台WST的反射面而在该光栅上照射测量光，来自该光栅的衍射光经由该反射面而回到受光系统的构成。此场合，在受光系统内设置干涉返回光(衍射光)的光栅等光学构件。又，在仅在晶片载台WST的一部分配置光栅的情形时，同样地，在受光系统内设置干涉来自该光栅的衍射光的光栅等光学构件即可。重点是，只要照射于反射面的测量光与照射于光栅的测量光，共同经由同一光学系统的至少一部分，沿与Y轴方向(或X轴方向)平行的光路分别照射于反射面、光栅即可。据此，能使两者的光路接近。
又，以上的说明，虽针对设置干涉仪的测量光所照射的反射面、与编码器的测量光所照射的反射面(或光栅)的构件，是不同于晶片载台WST的其它构件，但不限于此，也可一体地在晶片载台WST上形成这些反射面(或光栅)。
又，作为干涉仪，可取代X轴方向位置测量用及/或Y轴方向位置测量用的干涉仪、或另加上设置Z轴方向位置测量用的干涉仪。
又，上述各实施形态，虽使用前述校正数据来调整晶片载台的位置，但晶片载台的位置可根据编码器的测量值加以控制，而使用上述校正数据来调整标线片载台的位置。
又，上述各实施形态中，干涉仪虽用作为编码器的校正(calibration)用和/或备用(back up)，但干涉仪的用途并不限于此，例如也可与编码器并用来控制晶片载台的位置。
又，上述各实施形态，虽针对在晶片载台WST的位置测量使用具备编码器与干涉仪的测量系统的情形做了说明，但不限于此，也可在标线片载台RST的位置测量中使用具备编码器与干涉仪的测量系统。
又，上述各实施形态，虽针对本发明适用于不经由液体(水)而进行晶片W的曝光的干式曝光装置的情形做了说明，但不限于此，本发明也能适用于例如国际公开第99/49504号小册子、欧洲专利申请公开第1,420,298号说明书、国际公开第2004/055803号小册子、特开2004-289126号公报(对应美国专利第6,952,253号说明书)等所揭示的在投影光学系统与板件之间形成包含照明光光路的液浸空间，经由投影光学系统及液浸空间的液体用照明光使板件曝光的曝光装置。
又，上述各实施形态，虽针对本发明适用于步进扫描方式等的扫描型曝光装置的情形作了说明，但不限于此，也能将本发明适用于步进机等的静止型曝光装置。即使是步进机等，由于能与上述实施形态同样使用编码器测量搭载曝光对象物体的载台的位置，因此能获得同样的效果。又，本发明也能适用于将照射区域与照射区域加以合成的步进接合(step&stitch)方式的缩小投影曝光装置、近接方式的曝光装置、或反射镜投影对准机等。再者，本发明也能适用于例如美国专利第6,590,634号、美国专利第5,969,441号、美国专利第6,208,407号说明书等所揭示的具备多个晶片载台的多载台型曝光装置。又，本发明也能适用于例如国际公开第2005/074014号小册子等所揭示的具备不同于晶片载台、包含测量构件(例如基准标记和/或传感器等)的测量载台的曝光装置。
又，上述各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，也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，也可为反射系统及反射折射系统的任一者，其投影像也可以是倒立像与正立像的任一者。又，前述照明区域及曝光区域的形状虽为矩形，但并不限于此，也可为例如圆弧、梯形、或平行四边形等。
又，上述各实施形态的曝光装置的光源，不限于ArF准分子激光源，也能使用KrF准分子激光源(输出波长248nm)、F2激光器(输出波长157nm)、Ar2激光器(输出波长126nm)、Kr2激光器(输出波长146nm)等脉冲激光源，发出g线(波长436nm)、i线(波长365nm)等亮线的超高压汞灯等。又，也可使用YAG激光器的高次谐波产生装置等。另外，例如美国专利第7,023,610号说明书所揭示，作为真空紫外光，可使用将从DFB半导体激光器或纤维激光器振荡出的红外线区或可见光区的单一波长激光，用掺杂有例如铒(或铒及镱两者)的光纤放大器加以放大，并使用非线性光学结晶予以波长转换成紫外光的高次谐波。
又，上述各实施形态中，作为曝光装置的照明光IL并不限于波长100nm以上的光，当然也可使用波长未满100nm的光。例如，近年来，为了曝光70nm以下的图案，正进行一种EUV曝光装置的开发，其以SOR或等离子体激光器为光源来产生软X线区域(例如5～15nm的波长带)的EUV(Extreme Ultra Violet)光，且使用根据该曝光波长(例如13.5nm)所设计的全反射缩小光学系统及反射型掩模。此装置中由于考虑使用圆弧照明同步扫描掩模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束等的带电粒子射线的曝光装置。
又，上述各实施形态中，虽使用在具有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)的光透射性掩模(标线片)，但也可使用例如美国专利第6,778,257号说明书所揭示的电子掩模来代替此标线片，该电子掩模(也称为可变成形掩模、主动掩模、或影像产生器，例如包含作为非发光型图像显示元件(空间光调制器)的一种的DMD(Digital Micro-mirror Device)等)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。又，本发明也能适用于，例如国际公开第2001/035168号小册子所揭示，利用将干涉纹形成于晶片W上、而在晶片W上形成器件图案的曝光装置(光刻系统)。
进一步地，也能将本发明适用于例如美国专利第6,611,316号说明书所揭示的将两个标线片图案经由投影光学系统在晶片上合成，利用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的曝光装置。
又，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将图案形成于物体上的装置。
此外，上述各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)并不限于晶片，也可以是玻璃板、陶瓷基板、薄膜构件或者掩模基板(mask blanks)等其它物体。
作为曝光装置的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制造将液晶显示器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。又，除了制造半导体元件等微型器件以外，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模，也能将本发明适用于用以将电路图案转印至玻璃基板或硅晶片等的曝光装置。
又，上述实施形态中，虽针对具备编码器(第1测量装置)与干涉仪(第2测量装置)的(包含位置测量系统)本发明的移动体装置，适用于曝光装置的情形做了说明，但不限于此，也可适用于其它装置。例如，本发明的移动体装置也非常适合应用于用以测量标线片图案的位置及线宽等的检查装置等。
此外，援用与上述说明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揭示，来作为本说明书的记载的一部分。
半导体元件等的电子器件，经由进行器件的功能、性能设计的步骤，根据此设计步骤制作标线片的步骤，从硅材料制作晶片的步骤，使用前述实施形态的曝光装置(图案形成装置)将标线片的图案转印至晶片的光刻步骤，使曝光后晶片显影的显影步骤，将残存光刻胶的部分以外部分的露出构件以蚀刻加以去除的蚀刻步骤，去除经蚀刻后不要的光刻胶的光刻胶除去步骤，器件组装步骤(含切割步骤、接合步骤、封装步骤)、及检查步骤等加以制造。此场合，在光刻步骤中使用上述实施形态的曝光装置实施前述曝光方法，在晶片上形成器件图案，因此能以良好生产性制造高集成度的器件。
本发明的移动体装置适于沿既定平面至少在一轴方向驱动移动体。又，本发明的曝光装置适于照射能量束而在物体上形成图案。此外，本发明的图案形成装置适于在物体上形成图案。再者，本发明的器件制造方法适于制造半导体元件等的电子器件。

Claims (35)

1、一种移动体装置，具备：
移动体，沿既定平面在至少一轴方向上移动；
第1测量装置，包含：第1测量光沿着至少一部分中包含上述一轴方向的第1光路的光路所照射的设于上述移动体上的移动光栅、在该移动光栅中产生的衍射光所照射的设于上述移动体外的以上述一轴方向为周期方向的固定光栅、以及将来自该固定光栅的衍射光经由上述移动光栅加以接收的受光系统，该第1测量装置用以测量上述移动体在上述一轴方向的位置信息；
第2测量装置，沿着接近或重叠于上述第1光路的上述一轴方向的第2光路，将第2测量光照射于设在上述移动体的反射面上，接收来自该反射面的反射光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息。
2、如权利要求1所述的移动体装置，其中，上述移动光栅与上述固定光栅相隔的距离，相对上述第1光路的距离充分短。
3、如权利要求1或2所述的移动体装置，其中，上述移动光栅以和上述固定光栅的周期方向对应的方向为周期方向。
4、如权利要求1至3中任一项所述的移动体装置，其中，上述第1测量装置进一步包含将上述第1测量光的光路弯折向上述固定光栅、且固定于上述移动体的光学构件。
5、如权利要求4所述的移动体装置，其中，上述移动光栅与上述反射面的至少一方设于上述光学构件的一面。
6、如权利要求1至5中任一项所述的移动体装置，其中，上述移动光栅设于与上述既定平面平行的面。
7、如权利要求1至5中任一项所述的移动体装置，其中，上述移动光栅设于与上述第1光路正交的面。
8、如权利要求7所述的移动体装置，其中，上述移动光栅的一面兼作为上述反射面。
9、如权利要求1至8中任一项所述的移动体装置，其中，上述第1及第2测量光从同一光源供应。
10、如权利要求9所述的移动体装置，其中，上述反射面为半透射性的反射面；
将从上述同一光源射出的光照射于上述反射面，将在该反射面上产生的透射光与反射光分别使用为上述第1、第2测量光。
11、如权利要求1至10中任一项所述的移动体装置，其中，上述受光系统包含分别接收上述衍射光与上述反射光、并输出与上述第1及第2测量装置的测量结果对应的信号的第1及第2受光元件。
12、如权利要求1至10中任一项所述的移动体装置，其中，上述受光系统包含受光元件，该受光元件接收上述衍射光与上述反射光的合成光，并分别根据该合成光的强度及相位，输出与上述第1及第2测量装置的测量结果对应的信号。
13、如权利要求1至12中任一项所述的移动体装置，其进一步具备：
驱动装置，驱动上述移动体；以及
控制装置，根据包含上述第1及第2测量装置的位置测量系统的测量结果控制上述驱动装置。
14、如权利要求1至13中任一项所述的移动体装置，其中，上述移动体进一步在上述既定平面内在与上述一轴方向正交的方向上移动；
并进一步具备，上述位置测量系统中所含的、使用沿上述正交的方向的第3光路照射于上述移动体的第3测量光的与上述第1测量装置相同构成的第3测量装置、以及使用沿与上述第3光路接近或重叠的上述正交的方向的第4光路照射于上述移动体的第4测量光的与上述第2测量装置相同构成的第4测量装置。
15、一种移动体装置，具备：
移动体，沿既定平面移动于至少一轴方向上；
第1测量装置，沿着至少一部分中包含上述一轴方向的第1光路的光路，将第1测量光经由上述移动体的一部分照射于设在上述移动体外的、以上述一轴方向为周期方向的固定光栅，经由上述移动体的一部分接收来自该固定光栅的衍射光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息；以及
第2测量装置，沿着上述一轴方向的第2光路将第2测量光照射于上述移动体的一部分，接收来自该移动体的上述第2测量光的返回光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息；
上述第1及第2测量装置分别包含构成上述移动体的一部分的共同的光学构件。
16、如权利要求15所述的移动体装置，其中，上述光学构件具有：被上述第1测量光照射、且以与上述固定光栅的周期方向对应的方向为周期方向的移动光栅；以及反射上述第2测量光的反射面。
17、如权利要求16所述的移动体装置，其中，上述移动光栅设于与上述既定平面平行的面上。
18、如权利要求16所述的移动体装置，其中，上述移动光栅设于与上述第1光路正交的面上。
19、如权利要求18所述的移动体装置，其中，上述移动光栅的一面兼作为上述反射面。
20、如权利要求15至19中任一项所述的移动体装置，其中，上述光学构件进一步具备将上述第1测量光的光路朝向上述固定光栅加以弯曲的构件。
21、如权利要求15至20中任一项所述的移动体装置，其中，上述第1及第2测量光由同一光源供应。
22、如权利要求21所述的移动体装置，其中，上述反射面为半透射性的反射面；
将由上述同一光源射出的光照射于上述反射面上，将在该反射面上产生的透射光与反射光分别使用为上述第1、第2测量光。
23、如权利要求15至22中任一项所述的移动体装置，其中，上述第1、第2测量装置包含共同的受光元件；
上述共同的受光元件接收上述衍射光与上述返回光的合成光，分别根据该合成光的强度与相位，输出与上述第1及第2测量装置的测量结果对应的信号。
24、如权利要求15至23中任一项所述的移动体装置，其进一步具备：
驱动装置，驱动上述移动体；以及
控制装置，根据包含上述第1及第2测量装置的位置测量系统的测量结果，控制上述驱动装置。
25、如权利要求15至24中任一项所述的移动体装置，其中，上述移动体进一步在上述既定平面内在与上述一轴方向正交的方向上移动；
并进一步具备：
第3测量装置，沿着至少一部分中包含上述正交的方向的第3光路的光路，将第3测量光经由上述移动体的一部分照射于设在上述移动体外的以上述正交的方向为周期方向的固定光栅上，具有与上述第1测量装置相同的构成；以及
第4测量装置，沿着上述正交的方向的第4光路将第4测量光照射于上述移动体的一部分上，具有与上述第2测量装置相同的构成。
26、一种移动体装置，具备：
移动体，沿既定平面移动于至少一轴方向；
第1测量装置，沿着经由光学系统朝向上述移动体的包含上述一轴方向的第1光路的光路，将第1测量光照射于上述移动体的第1光栅、或经由上述移动体的一部分照射于设在该移动体外的第1光栅，接收来自该第1光栅的衍射光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息；以及
第2测量装置，将经由上述光学系统的至少一部分的光学构件的第2测量光，沿着与上述第1光路平行的第2光路照射于上述移动体上，接收来自该移动体的上述第2测量光的返回光，从而测量上述移动体在上述一轴方向上的位置信息。
27、如权利要求26所述的移动体装置，其中，上述第1光栅是设在上述移动体外、且以上述一轴方向为周期方向的固定光栅；
并进一步具备设于上述移动体、且以与上述固定光栅的周期方向对应的方向为周期方向的第2光栅。
28、如权利要求27所述的移动体装置，其中，在上述移动体上设有反射上述第2测量光的反射面。
29、如权利要求26至28中任一项所述的移动体装置，其中，上述光学系统具有将入射的光加以分支，以生成上述第1测量光与上述第2测量光的光分支构件。
30、如权利要求26至29中任一项所述的移动体装置，其中，上述第1测量光及上述第2测量光是来自同一光源的光。
31、一种曝光装置，照射能量束以在物体上形成图案，其具备：
为形成上述图案而将保持上述物体的移动体沿既定平面加以驱动的权利要求1至30中任一项所述的移动体装置。
32、一种图案形成装置，将图案形成于物体，其具备：
可保持上述物体而移动的移动体；
在上述物体上形成图案的图案生成装置；以及
将上述移动体在既定平面内加以驱动的权利要求1至30中任一项所述的移动体装置。
33、如权利要求32所述的图案形成装置，其中，上述物体具有感应层；
上述图案生成装置通过将能量束照射于上述感应层，形成上述图案。
34、一种器件制造方法，其包含：
使用权利要求31所述的曝光装置，在物体上形成图案的步骤；以及
对形成有上述图案的上述物体施以处理的步骤。
35、一种器件制造方法，包含：
使用权利要求32或33所述的图案形成装置，在物体上形成图案的步骤；以及
对形成有上述图案的上述物体施以处理的步骤。
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