CN101986209A - 曝光装置、曝光方法及组件制造方法 - Google Patents

曝光装置、曝光方法及组件制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种曝光装置、曝光方法及组件制造方法。在晶片载台(WST)在Y轴方向直线移动的期间，通过多点AF系统(90a、90b)检测在X轴方向以规定间隔所设定的多个检测点中晶片(W)表面的面位置信息，且通过沿X轴方向排列成一列的多个对准系统(AL1、AL21～AL24)分别检测晶片(W)上彼此不同位置的标记。即，由于晶片载台(晶片)仅直线通过多点AF系统的多个检测点的排列与多个对准系统，就结束多个检测点中晶片表面的面位置信息的检测与晶片上彼此不同位置的标记的检测，因此与毫无关连地进行标记的检测动作与面位置信息(聚焦信息)的检测动作的情形相比较，能提升处理能力。

Description

曝光装置、曝光方法及组件制造方法
本申请是申请号为200780005155.2、申请日为2007年2月21日、发明名称为“图案形成装置、标记检测装置、曝光装置、图案形成方法、曝光方法及组件制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及图案形成装置、标记检测装置、曝光装置、图案形成方法、曝光方法及组件制造方法，更详细地说，涉及在制造半导体元件及液晶显示元件等的电子组件时可以良好地被使用的图案形成装置及曝光装置、在该图案形成装置或曝光装置中可以良好地使用的标记检测装置、在制造该电子组件时可以良好地使用的图案形成方法及曝光方法、以及使用该图案形成方法或曝光方法的组件制造方法。
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组件(微型组件)的光刻法过程中，主要是使用步进重复方式的投影曝光装置(所谓的步进器)、步进扫描方式的投影曝光装置(所谓的扫描步进器(也称扫描仪))等。
然而，在制造半导体元件等的光刻法过程中，虽会于晶片上重迭形成多层的电路图案，但当在各层间的重迭精度较差时，半导体元件等便无法发挥规定的电路特性，有时甚至会成为不良品。因此，通常是预先对晶片上多个照射区域分别附设标记(对准标记)，以检测该标记在曝光装置的载台坐标系统上的位置(坐标值)。其后，根据该标记位置信息与新形成的图案(例如标线片图案)的已知位置信息，进行将晶片上的一个照射区域对齐于该图案的晶片对准。
作为晶片对准的方式主要使用全晶片对准。全晶片对准是通过兼顾处理能力而仅检测晶片上的数个照射区域(也称为取样照射区域或对准照射区域)的对准标记来求出照射区域排列的规则性，由此来对准各照射区域。特别在最近，已统计方法精密地算出晶片上的照射区域排列的增强型全晶片对准(EGA)已成为主流(例如参照专利文献1)。
然而，由于随着集成电路的精密化而对重迭精度的要求也逐渐严格，即使是EGA也须提高其算出精度，因此必须增加取样照射区域的数目、也即增加待检测标记的数目。
另外，晶片表面，例如会因光阻膜厚的不均一性、或晶片的起伏等而不一定为平坦。因此，特别是扫描仪等的扫描型曝光装置，在将标线片图案以扫描曝光方式转印至晶片上的照射区域时，使用多聚焦位置检测系统等，来检测设定于经由投影光学系统而投影标线片图案的像的曝光区域内的多个检测点中晶片表面在投影光学系统的光轴方向的位置信息(聚焦信息)，并根据其检测结果控制用以保持晶片的平台或载台在该光轴方向的位置及倾斜，以使晶片表面在曝光区域内与投影光学系统一致(或成为投影光学系统的焦深范围内)，即进行所谓聚焦调平控制(例如参照专利文献2)。
然而，由于增加上述EGA的取样照射区域数目会导致曝光装置的处理能力降低，因此实际上，难以采用仅单纯增加取样照射区域数目的方法。
另外，以往的曝光装置，由于晶片对准(标记的检测)动作与聚焦信息的检测动作因各自的目的不同，并不考虑两动作的关系，而以彼此无关连的方式进行。
然而在将来，半导体元件会更加高集成化，形成于晶片上的电路图案也会随之更加精密化，用以大量生产半导体元件的曝光装置，为了形成该精密化的图案一定会被要求装置性能的进一步提高，以及处理能力的更进一步提高。
〔专利文献1〕日本特开昭61-44429号公报
〔专利文献2〕日本特开平6-283403号公报
发明内容
本发明是有鉴于上述情形而完成的，其第1观点为一种第1图案形成装置，在物体上形成图案，其具备：移动体，保持在彼此不同的多个位置上并分别形成有标记的物体，在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；多个标记检测系统，在平行于上述第2轴的方向分离配置检测区域，分别检测上述物体上的不同标记；以及面位置检测装置，对上述物体照射检测光束并接收该检测光束的反射光，检测在平行于上述第2轴的方向上位置不同的多个检测点的上述物体的面位置信息。
据此，通过由面位置检测装置检测物体在平行于第2轴的方向上位置不同的多个检测点的面位置信息，另外，通过其检测区域在平行于第2轴的方向分离配置的多个标记检测系统，分别检测物体上的不同标记。由此，能在短时间内进行标记检测动作与面位置信息(聚焦信息)的检测动作。
本发明的第2观点为一种第2图案形成装置，在物体上形成图案，其具备：移动体，保持上述物体并在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动，且在其一面上设有一对具有把平行于上述第1轴的方向作为周期方向的格子的第1光栅；多个标记检测系统，在平行于上述第2轴的方向，检测区域的位置不同；以及第1轴编码器，具有多个第1读取头，上述第1读取头包含一对在平行于上述第2轴的方向上上述多个检测区域的两外侧各配置有一个的第1读取头；通过与上述一对第1光栅的至少一方对向的第1读取头，来测量上述移动体在平行于上述第1轴的方向的位置信息。
据此，通过与一对第1光栅的至少一方对向的第1轴编码器的第1读取头，来测量移动体在平行于第1轴的方向的位置信息。另外，此时，由于一对第1读取头分别配置在多个标记检测系统的两外侧，因此在上述移动体移动于平行于第1轴的方向时，能用多个标记检测系统同时测量物体上的标记。
本发明的第3观点为一种第3图案形成装置，在物体上形成图案，其具备：移动体，保持上述物体并在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动，并且在其一面设有第1光栅与第2光栅，上述第1光栅具有把平行于上述第1轴的方向作为周期方向的格子，上述第2光栅具有把平行于上述第2轴的方向作为周期方向的格子；至少一个标记检测系统，检测上述物体上的标记；测量装置，具有第1轴编码器与第2轴编码器，上述第1轴编码器具有其位置在平行于上述第2轴的方向不同的多个第1读取头，通过与上述第1光栅对向的第1读取头来测量上述移动体在平行于上述第1轴的方向的位置信息，上述第2轴编码器具有其位置在平行于上述第1轴的方向不同的多个第2读取头，通过与上述第2光栅对向的第2读取头来测量上述移动体在平行于上述第2轴的方向的位置信息；以及控制装置，根据上述测量装置的测量值来控制上述移动体的位置，且使用上述标记检测系统检测上述物体上的标记。
据此，控制装置，根据测量装置的测量值来控制移动体的位置，且使用标记检测系统检测装载于该移动体上的物体上的标记。即，能根据对向于第1光栅的第1轴编码器的第1读取头、以及根据对向于第2光栅的第2轴编码器的第2读取头的测量值，高精度地控制移动体的位置，且使用标记检测系统检测物体上的标记。
本发明的第4观点为一种第4图案形成装置，在物体上形成图案，其具备：移动体，保持在彼此不同的多个位置分别形成有标记的物体，在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；以及多个标记检测系统，其检测区域配置在平行于上述第2轴的方向的不同位置，同时检测上述物体上的彼此不同位置的标记，根据上述移动体在上述平面内的位置，由上述多个标记检测系统所同时检测的上述物体上的标记数目不同。
据此，由于根据装载有物体的移动体在规定平面内的位置，多个标记检测系统所同时检测的物体上的标记数目不同，因此在使移动体移动于与第2轴交叉的方向、例如平行于第1轴的方向(或与第2轴正交的方向)时，可依据移动体在第2轴的交叉方向的位置、也就是依据物体上的区划区域的配置，使用所需数目的标记检测系统来同时检测物体上彼此不同位置的标记。
本发明的第5观点为一种第5图案形成装置，使用光学系统在物体上形成图案，其具备：移动体，保持物体，在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；标记检测系统，检测形成在上述物体上的多个标记；调整装置，调整上述光学系统的光学特性；以及控制装置控制调整装置，以便用上述标记检测系统应检测的标记仍残存于上述物体上的阶段时，根据至此为止用上述标记检测系统检测出的上述物体上多个标记的检测结果，来调整上述光学特性。
据此，通过控制装置控制调整装置，以在用标记检测系统应检测的标记仍残存于物体上的阶段时，根据至此为止用标记检测系统检测出的物体上多个标记的检测结果，来调整光学系统的光学特性。因此，在此光学系统的光学特性的调整后，例如要进行光学系统的标记(或图案)的像的检测等时，即使标记的像已随着上述调整而移位，但由于也会测量该移位后的标记的像，因此其结果，标记的像随着调整光学系统的光学特性所导致的移位，并不会成为测量误差的要因。另外，由于在检测完所有待检测标记之前，即根据至此为止所检测出的标记的检测结果来开始上述调整，因此能使上述调整所需的时间，重迭于剩余的标记的检测时间，由此，与检测完所有标记后才开始上述调整的公知技术相比，能更提升处理能力。
本发明的第6观点为一种第6图案形成装置，使用光学系统将图案投影于物体上，其具备：移动体，保持上述物体并在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；标记检测系统，检测装载于上述移动体上的上述物体上的标记；以及控制装置，在开始上述光学系统进行的对上述图案像的投影位置与上述标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作后、直到结束上述动作为止的期间，进行上述物体上的标记检测动作。
据此，通过控制装置，在开始光学系统对图案像的投影位置与标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作后、直到结束该动作为止的期间，进行装载于移动体上的物体上的标记检测动作。由此，能在上述位置关系的测量动作结束的时点，结束标记检测系统对物体上所形成的应检测的多个标记的检测动作的至少一部分。由此，与在上述位置关系的测量动作前或其后进行标记检测系统对上述多个标记的检测动作的情形相比，能更提升处理。
本发明的第7观点为一种第7图案形成装置，使用光学系统将图案投影于物体上，其具备：移动体，保持上述物体并在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；标记检测系统，检测装载于上述移动体上的上述物体上的标记；以及控制装置，在形成于上述物体上的应检测的多个标记的检测动作开始后、直到结束上述动作为止的期间，进行由上述光学系统进行的对上述图案像的投影位置与上述标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作。
据此，通过控制装置，在开始多个标记检测系统对形成于移动体上所装载的该物体上的要检测的多个标记的检测动作后、直到结束该动作为止的期间，进行光学系统对图案像的投影位置与标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作。因此，能在进行标记检测系统对物体上所形成的应检测的多个标记的检测动作的期间，结束上述位置关系的测量动作。由此，与在以标记检测系统对物体上所形成的待检测的多个标记的检测动作前或其后进行上述位置关系的测量动作的情形相比，能更提升处理能力。
本发明的第8观点为一种第8图案形成装置，在物体上形成图案，其具备：第1移动体，保持上述物体并在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；第2移动体，在上述平面内与上述第1移动体分别独立地移动；标记检测系统，检测装载在上述第1移动体上的上述物体上所形成的应检测的多个标记；以及控制装置，系控制上述两移动体，以便在使上述第1移动体与上述第2移动体接近至规定距离以下的接近状态和使上述两移动体分离的分离状态之间进行状态切换，上述控制装置在形成于上述物体上的应检测的多个标记检测动作开始后直到上述检测动作结束为止，进行上述状态的切换动作。
此处，使第1移动体与第2移动体接近至规定距离以下的接近状态，包含使该两移动体接近至距离零的状态、即也包含使该两移动体接触的状态的概念。
据此，通过控制装置，在形成于第1移动体上所装载的物体上的应检测的多个标记检测动作开始后直到该检测动作结束为止，进行使第1移动体与第2移动体接近至规定距离以下的接近状态、以及使该两移动体分离的分离状态之间。因此，能在进行物体上应检测的多个标记的检测动作的期间结束上述状态的切换动作。由此，与在物体上所形成的应检测的多个标记的检测动作前或其后进行上述状态的切换动作的情形相比，能更提升处理能力。
本发明的第9观点为一种第9图案形成装置，在物体上形成图案，其具备：移动体，保持在彼此不同的多个位置上分别形成有标记的物体，在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；多个标记检测系统，分别检测上述物体上的彼此不同位置的标记；聚焦位置变更装置，在上述多个标记检测系统之间，同时改变上述多个标记检测系统与装载于上述移动体的上述物体之间、垂直于上述平面的上述多个标记检测系统在光轴方向的相对位置关系；以及控制装置，一边用上述聚焦位置变更装置改变上述聚焦方向的相对位置关系，一边使用与各标记对应的多个标记检测系统，同时检测形成于上述物体上彼此不同的位置的各标记。
据此，通过控制装置，一边以聚焦位置变更装置改变聚焦方向的相对位置关系，一边使用与各标记对应的多个标记检测系统，同时检测形成于物体上彼此不同位置的各标记，该聚焦方向，为多个标记检测系统与装载于移动体的物体之间、垂直于规定平面的方向。由此能在各标记检测系统通过优先使用例如以最良好的聚焦状态的标记检测结果，即可几乎不受物体表面的凹凸及各标记检测系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出形成于物体上的彼此不同位置的标记。
本发明的第10观点为一种第1曝光装置，以能量束使物体曝光，其具备：移动体，保持上述物体，可在规定平面内于第1及第2方向上移动；标记检测系统，具有在上述第2方向位置不同的多个检测区域；以及检测装置，在上述第1方向与上述多个检测区域不同的位置具有检测区域，检测在上述第2方向位置不同的多个检测点中的、上述物体与上述第1及第2方向正交的第3方向的位置信息。
据此，可在使移动体平行移动于第1方向时，进行多个标记检测系统对移动体或物体上的多个标记的检测、以及检测装置的多个检测点中的物体面位置信息的检测。
本发明的第11观点为一种第2曝光装置，以能量束使物体曝光，其具备：移动体，可保持上述物体并在规定平面内在第1及第2方向移动，且在与上述平面大致平行的一面设有一对分别在上述第1方向上周期性地排列格子的第1格子部；标记检测系统，具有在上述第2方向上位置不同的多个检测区域；以及测量装置，包含第1编码器，上述第1编码器具有包含在上述第2方向上夹着上述多个检测区域所配置的一对第1读取头的多个第1读取头，通过与上述一对第1格子部的至少一方对向的第1读取头来测量上述移动体在上述第1方向的位置信息。
据此，通过与一对第1格子部的至少一方对向的第1编码器的第1读取头来测量移动体在第1方向的位置信息。另外，此时由于一对第1读取头夹着多个检测区域所配置，因此在上述移动体向第1方向移动时，能用多个标记检测系统同时测量物体上的标记。
本发明的第12观点为一种第3曝光装置，以能量束使物体曝光，其具备：移动体，能保持上述物体而在规定平面内在第1及第2方向上移动；以及标记检测系统，具有在上述第2方向位置不同的检测区域，可同时检测上述物体上的多个标记；上述移动体在上述第1方向上移动，用上述标记检测系统检测在上述物体上、在上述第1方向的位置不同的标记，并且根据上述物体的上述第1方向的位置，用上述多个标记检测系统所检测的标记数目不同。
据此，可在使移动体移动于第1方向时，依据移动体在第1方向的位置、即依据物体上的区划区域的配置，使用所需数目的标记检测系统来同时检测物体上彼此不同位置的标记。
本发明的第13观点为一种第4曝光装置，以能量束使物体曝光，其具备：移动体，保持上述物体，并可在规定平面内、在第1及第2方向移动，且于与上述平面大致平行的一面设有周期性地排列格子的格子部；标记检测系统，检测上述物体上的标记；以及测量装置，具有编码器，上述编码器具有在与上述格子排列方向交叉的方向位置不同的多个读取头，在进行上述标记的检测动作时，通过与上述格子部对向的读取头来测量上述移动体在上述排列方向的位置信息。
据此，在进行物体上的标记检测动作时，通过测量装置的编码器来测量移动体在格子部的格子排列方向的位置信息。即，根据与格子部对向的编码器的读取头的测量值，高精度地控制移动体的位置，且使用标记检测系统来检测物体上的标记。
本发明的第14观点为一种第5曝光装置，经由光学系统以能量束使物体曝光，其具备：移动体，保持上述物体可在规定平面内在第1及第2方向移动；标记检测系统，检测上述物体上的标记；调整装置，调整上述光学系统的光学特性；以及控制装置，在由上述标记检测系统进行的上述物体上的多个标记的检测动作途中，根据由上述标记检测系统所检测的上述多个标记的一部分的检测结果，控制上述调整装置。
据此，通过控制装置控制调整装置，在由标记检测系统进行的物体上的多个标记的检测动作途中，根据标记检测系统所检测的物体上的多个标记一部分的检测结果，调整光学系统的光学特性。
本发明的第15观点为一种第6曝光装置，以能量束所照明的图案经由光学系统使物体曝光，其具备：移动体，保持上述物体可在规定的平面内在第1及第2方向移动；标记检测系统，检测上述物体上的标记；以及控制装置，将上述图案的投影位置与上述标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作、以及由上述标记检测系统进行的标记的检测动作的一方，与另一方动作的至少一部分同时进行。
由此，与在上述位置关系的测量动作前或其后进行标记检测系统对标记的检测动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第16观点为一种第7曝光装置，以能量束使物体曝光，其具备：移动体，保持上述物体可在规定平面内在第1及第2方向移动；标记检测系统，检测上述物体上的标记；以及控制装置，可将上述移动体与不同于上述移动体的另一移动体设定成在规定距离以下接近的第1状态、以及使上述两移动体分离的第2状态，可在由上述标记检测系统进行的标记的检测动作中切换上述第1及第2状态。
据此，通过控制装置，在标记检测系统对物体上的标记的检测动作中，进行使移动体与另一移动体接近至规定距离以下的第1状态、以及使该两移动体分离的第2状态的切换动作。因此，能在进行物体上待检测的多个标记的检测动作的期间结束上述状态的切换动作。由此，与在物体上的标记检测动作前或其后进行上述状态的切换动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第17观点为一种第8曝光装置，以能量束使可在规定平面内移动于第1及第2方向的移动体所保持的物体曝光，其具备：标记检测系统，具有在上述第2方向位置不同的多个检测区域；以及基准构件，形成有可由上述标记检测系统同时检测的多个基准标记，且可夹着上述能量束的照射位置，在上述第1方向上从上述多个检测区域的相反侧移动至上述多个检测区域的位置。
据此，可使基准构件夹着该能量束的照射位置，在第1方向从标记检测系统的多个检测区域的相反侧的第1位置移动至多个检测区域的位置(第2位置)，以使用标记检测系统检测该基准构件上的多个基准标记。其后使移动体与基准构件成一体地往第1位置移动。可在该移动路径的途中，使用标记检测系统检测物体上的多个标记。
本发明的第18观点为一种第1组件制造方法，其包含：使用权利要求44至87中地任一项所述的曝光装置来使物体曝光的步骤；以及使上述曝光后的物体显影的步骤。
本发明的第19观点为一种第1标记检测装置，检测物体上的标记，其具备：标记检测系统，检测可在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动、在其一面设有第1光栅与第2光栅上的移动体上所装载的物体上的标记，上述第1光栅具有把平行于上述第1轴的方向作为周期方向的格子，上述第2光栅具有把平行于上述第2轴的方向作为周期方向的格子；测量装置，具有第1轴编码器与第2轴编码器，上述第1轴编码器具有在平行于上述第2轴的方向位置不同的多个第1读取头，通过与上述第1光栅对向的第1读取头来测量上述移动体在平行于上述第1轴的方向的位置信息，上述第2轴编码器具有在平行于上述第1轴的方向位置不同的多个第2读取头，通过与上述第2光栅对向的第2读取头来测量上述移动体在平行于上述第2轴的方向的位置信息；以及控制装置，根据由上述测量装置测量的测量值来控制上述移动体的位置，且使用上述标记检测系统检测上述物体上的标记。
据此，通过控制装置，根据测量装置的测量值来控制移动体的位置，且使用标记检测系统检测装载于该移动体上的物体上的标记。即，能根据对向于第1光栅的第1轴编码器的第1读取头、以及根据对向于第2光栅的第2轴编码器的第2读取头的测量值，高精度地控制移动体的位置，且使用标记检测系统检测物体上的标记。
本发明的第20观点为一种第2标记检测装置，检测物体上的标记，其具备：移动体，保持在彼此不同的多个位置分别形成有标记的物体，在包含第1轴及与其交叉的的第2轴的规定平面内移动；以及多个标记检测系统，具有在平行于上述第2轴的方向位置不同的检测区域，可同时检测上述物体上彼此不同位置的标记，根据装载上述物体的上述移动体在上述平面内的位置，上述多个标记检测系统所同时检测的上述物体上的标记数目不同。
据此，由于根据装载有物体的移动体在规定平面内的位置，多个标记检测系统所同时检测的物体上的标记数目也会不同，因此在使移动体移动于与第2轴交叉的方向、例如平行于第1轴的方向(或与第2轴正交的方向)时，可依据移动体在第2轴的交叉方向的位置，使用所需数目的标记检测系统来同时检测物体上彼此不同位置的标记。
本发明的第21观点为一种第3标记检测装置，检测物体上的标记，其具备：移动体，保持在彼此不同的多个位置分别形成有标记的物体，在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动；多个标记检测系统，分别检测上述物体上的彼此不同位置的标记；聚焦位置变更装置，在上述多个标记检测系统之间，同时改变上述多个标记检测系统与装载在上述移动体的上述物体之间、垂直于上述平面的上述多个标记检测系统在光轴方向的相对位置关系；以及控制装置，一边以上述聚焦位置变更装置改变上述聚焦方向的相对位置关系，一边使用与各标记对应的多个标记检测系统，同时检测形成在上述物体上彼此不同位置的各标记。
据此，通过控制装置，一边用聚焦位置变更装置改变聚焦方向的相对位置关系，一边使用与各标记对应的多个标记检测系统，同时检测形成于物体上彼此不同位置的各标记，该聚焦方向为多个标记检测系统与装载于移动体的物体之间、垂直于规定平面的方向。由此能于各标记检测系统通过优先使用例如以最良好的聚焦状态的标记检测结果，即可几乎不受物体表面的凹凸及各标记检测系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出形成于物体上的彼此不同位置的标记。
本发明的第22观点为一种第1图案形成方法，在物体上形成图案，其包含：检测步骤，使用标记检测系统检测在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动、在其一面设有第1光栅与第2光栅上的移动体上所装载的物体上的标记，上述第1光栅，具有把平行于上述第1轴的方向作为周期方向的格子，上述第2光栅，具有把平行于上述第2轴的方向作为周期方向的格子，在上述检测动步骤，在进行上述标记的检测时，根据上述测量装置的测量值来控制上述移动体的位置，上述测量装置，具有第1轴编码器与第2轴编码器，上述第1轴编码器具有在平行于上述第2轴的方向位置不同的多个第1读取头，通过与上述第1光栅对向的第1读取头来测量上述移动体在平行于上述第1轴的方向的位置信息，上述第2轴编码器具有在平行于上述第1轴的方向位置不同的多个第2读取头，通过与上述第2光栅对向的第2读取头来测量上述移动体在平行于上述第2轴的方向的位置信息。
据此，能根据对向于第1光栅的第1轴编码器的第1读取头、以及根据对向于第2光栅的第2轴编码器的第2读取头的测量值，高精度地控制移动体的位置，且使用标记检测系统检测物体上的标记。
本发明的第23观点为一种第2图案形成方法，在物体上形成图案，其包含：将在彼此不同的多个位置分别形成有标记的上述物体，装载于在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动的移动体上的步骤；以及使用在平行于上述第2轴的方向检测区域不同的位置所配置的多个标记检测系统，来同时检测上述物体上彼此不同位置的标记的步骤，根据上述移动体在上述平面内的位置，由上述多个标记检测系统所同时检测的上述物体上的标记数目不同。
据此，由于根据装载有物体的移动体在规定平面内的位置，多个标记检测系统所同时检测的物体上的标记数目也会不同，因此在使移动体移动于与第2轴交叉的方向、例如平行于第1轴的方向(或与第2轴正交的方向)时，可依据移动体在第2轴的交叉方向的位置，使用所需数目的标记检测系统来同时检测物体上彼此不同位置的标记。
本发明的第24观点为一种第3图案形成方法，使用光学系统将图案形成于物体上，其具备：将上述物体装载于在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动的移动体上的步骤；使用标记检测系统检测形成于上述物体上的多个标记的步骤；以及在上述物体上残存有用上述标记检测系统应检测的标记的阶段时，根据至此为止用上述标记检测系统检测出的上述物体上的多个标记的检测结果，来调整上述光学系统的光学特性的步骤。
据此，在用标记检测系统应检测的标记仍残存于物体上的阶段时，根据至此为止以标记检测系统检测出的物体上多个标记的检测结果，来调整光学系统的光学特性。因此，在此光学系统的光学特性的调整后，例如要进行光学系统的标记(或图案)的像的检测等时，即使标记的像已随着上述调整而移位，但由于也会测量该移位后的标记的像，因此其结果，标记的像随着调整光学系统的光学特性所导致的移位，并不会成为测量误差的要因。另外，由于在检测完所有应检测的标记之前，即根据至此为止所检测出的标记的检测结果来开始上述调整，因此能使上述调整所需的时间，重迭于剩余的标记的检测时间，由此，与检测完所有标记后才开始上述调整的公知技术相比较，能更提升处理能力。
本发明的第25观点为一种第4图案形成方法，使用光学系统将图案投影于物体上，其具备：将上述物体装载于在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动的移动体上的步骤；以及在开始由上述光学系统产生的上述图案像的投影位置与上述标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作后、直到结束上述动作为止的期间，进行上述物体上的标记检测动作的步骤。
据此，在开始光学系统对图案的投影位置与标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作后、直到结束该动作为止的期间，进行标记检测系统对装载于移动体上的物体上的标记检测动作。由此，能在上述位置关系的测量动作结束的时点，结束标记检测系统对物体上所形成的应检测的多个标记的检测动作的至少一部分。由此，与在上述位置关系的测量动作前或其后进行标记检测系统对上述多个标记的检测动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第26观点为一种第5图案形成方法，使用光学系统将图案投影于物体上，其具备：将上述物体装载于在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动的移动体上的步骤；以及在开始使用标记检测系统检测形成于上述移动体上所装载的上述物体上的应检测的多个标记的动作后、直到结束上述动作为止的期间，进行由上述光学系统产生的上述图案像的投影位置与上述标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作的步骤。
据此，在开始由标记检测系统进行的形成于装载在移动体上的物体上的应检测的多个标记的检测动作后、直到结束该动作为止的期间，进行由光学系统进行的图案投影位置和标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作。由此，能在由标记检测系统进行的形成于物体上的应检测的多个标记的检测动作进行之间，结束上述位置关系的测量动作。由此，在由标记检测系统进行的形成于装载在物体上的应检测的多个标记的检测动作的前后进行上述位置关系的测量动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第27观点为一种第6图案形成方法，系于物体上形成图案，其具备：将上述物体装载于在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动的移动体上的步骤；以及在上述第1移动体与在上述平面内独立于上述第1移动体进行移动的第2移动体在规定距离以下接近的接近状态时，开始由标记检测系统进行的形成于上述第1移动体上所装载的上述物体上的应检测的多个标记的检测动作，并在上述多个标记的所有检测动作结束前，控制上述两移动体以便将上述两移动体从上述接近状态切换成彼此分离的分离状态的步骤。
此处，使第1移动体与第2移动体接近至规定距离以下的接近状态，包含使该两移动体接近至距离零的状态、即也包含使该两移动体接触的状态的概念。
据此，在第1移动体与第2移动体处于接近至规定距离以下的接近状态时，开始标记检测系统对形成于第1移动体上所装载的物体上的应检测的多个标记的检测动作，并在多个标记的所有检测动作结束前，控制该两移动体以使两移动体从该接近状态切换成彼此分离的分离状态。因此，能在进行形成于物体上的应检测的多个标记的检测动作的期间结束上述状态的切换动作。由此，与在物体上所形成的待检测的多个标记的检测动作前或其后进行上述状态的切换动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第28观点为一种第7图案形成方法，在物体上形成图案，其具备：将在彼此不同的多个位置分别形成有标记的上述物体，装载于在包含第1轴及与其交叉的第2轴的规定平面内移动的移动体上的步骤；以及在上述多个标记检测系统之间，同时改变上述多个标记检测系统与装载于上述移动体的上述物体之间、垂直于上述平面的上述多个标记检测系统在光轴方向的相对位置关系，且独立使用与各标记对应的多个标记检测系统，同时测量形成于上述物体上彼此不同位置的各标记的步骤。
据此，在该多个标记检测系统之间，同时改变多个标记检测系统与装载于该移动体的该物体之间、垂直于规定平面的多个标记检测系统在光轴方向的相对位置关系，且个别使用与各标记对应的多个标记检测系统，同时测量形成于物体上彼此不同位置的各标记。由此能在各标记检测系统通过优先使用例如以最良好的聚焦状态的标记检测结果，即可几乎不受物体表面的凹凸及各标记检测系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出形成于物体上的彼此不同位置的标记。
另外，通过在光刻法过程中，使用本发明第1至第7图案形成方法的任一个将图案形成于物体上，且对形成有该图案的物体施以处理，即能以良好精度将图案形成于物体上，由此，能以高良率制造更高集成度的微型组件。
本发明从第29观点来看，使用权利要求92至100中的任一项所述的图案形成方法将图案形成于物体上的步骤；以及对形成有上述图案的物体实施处理的步骤。
本发明的第30观点为一种第1曝光方法，能量束使物体曝光，其包含：第1步骤，将上述物体装载于可在规定平面内移动于第1及第2方向的移动体上；第2步骤，使用具有在上述第2方向位置不同的多个检测区域的标记检测系统，来检测上述物体上的标记；以及第3步骤，使用在上述第1方向与上述多个检测区域的不同的位置上具有检测区域、且具有在上述第2方向位置不同的多个检测点的检测装置，检测上述物体在与上述第1及第2方向正交的第3方向的位置信息。
据此，可在使移动体平行移动于第1方向时，进行多个标记检测系统对移动体或物体上的多个标记的检测、以及检测装置的多个检测点中的物体面位置信息的检测。
本发明的第31观点为一种第2曝光方法，能量束使物体曝光，其包含：第1步骤，将上述物体装载于在规定平面内在第1及第2方向可移动的移动体上；以及第2步骤，在使用具有在上述第2方向位置不同的多个检测区域的标记检测系统来测量上述物体上的标记时，使用包含第1编码器的测量装置，上述第1编码器具有包含在上述第2方向夹着上述多个检测区域所配置的一对第1读取头的多个第1读取头，通过与上述一对第1格子部的至少一方对向的上述第1读取头来测量上述移动体在上述第1方向的位置信息，上述一对第1格子部设置在与上述移动体的上述平面大致平行的一面并在上述第1方向分别周期性地排列格子。
据此，例如在使移动体向第1方向移动时，能以多个标记检测系统同时测量物体上的标记。另外，通过与一对第1格子部的至少一方对向的第1编码器的第1读取头来测量移动体在第1方向的位置信息。
本发明的第32观点为一种第3曝光方法，能量束使物体曝光，其包含：第1步骤，将上述物体装载于可在规定平面内在第1及第2方向移动的移动体上；以及第2步骤，在使上述移动体在上述第1方向移动，检测在上述物体上在上述第1方向的位置不同的标记时，使用具有在上述第2方向位置不同的检测区域的标记检测系统，根据上述物体在上述第1方向的位置，检测不同数目的标记。
据此，可在使移动体移动于第1方向时，依据移动体在第1方向的位置，使用所需数目的标记检测系统来同时检测物体上彼此不同位置的标记。
本发明的第33观点为一种第4曝光方法，能量束使物体曝光，其包含：将上述物体装载于可在规定平面内在第1及第2方向移动、且在与上述平面大致平行的一面设置有周期性地排列格子的格子部的移动体上的步骤；以及在由检测上述物体上的标记的标记检测系统进行的上述标记的检测动作时，使用包含编码器的测量装置，所述编码器具有在与上述格子排列方向交叉的方向位置不同的多个读取头，通过与上述格子部对向的读取头来测量上述移动体在上述排列方向的位置信息的步骤。
据此，在进行物体上的标记检测动作时，通过测量装置的编码器来测量移动体在格子部的格子排列方向的位置信息。
本发明的第34观点为一种第5曝光方法，经由光学系统以能量束使物体曝光，其包含：将上述物体装载于可在规定平面内在第1及第2方向移动的移动体上的步骤；以及控制调整装置的步骤，上述调整装置在进行上述物体上多个标记的检测动作的途中，根据至此为止检测出的上述多个标记的一部分的检测结果，调整上述光学系统的光学特性。
据此，控制调整装置，在物体上的多个标记的检测动作途中，根据至此为止所检测的物体上的多个标记一部分的检测结果，调整光学系统的光学特性。
本发明的第35观点为一种第6曝光方法，能量束所照明的图案经由光学系统使物体曝光，其包含：第1步骤，将上述物体装载于可在规定平面内在第1及第2方向移动的移动体上；以及第2步骤，将上述图案的投影位置与检测上述物体上的标记的标记检测系统的检测中心的位置关系的测量动作、以及由上述标记检测系统进行的标记的检测动作的一方，与另一方的动作的至少一部分同时进行。
由此，与在上述位置关系的测量动作前或其后进行标记检测系统对标记的检测动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第36观点为一种第7曝光方法，能量束使物体曝光，其包含：将上述物体装载于可在规定平面内在第1及第2方向移动的移动体上的步骤；以及可设定使上述移动体与不同于上述移动体的另一移动体在规定距离以下接近的第1状态、以及使上述两移动体分离的第2状态；在由检测上述物体上的标记的标记检测系统进行的标记的检测动作中切换上述第1及第2状态的步骤。
据此，在标记检测系统对物体上的标记的检测动作中，进行使移动体与另一移动体接近至规定距离以下的第1状态、以及使该两移动体分离的第2状态的切换动作。由此，与在物体上的标记检测动作前或其后进行上述状态的切换动作的情形相比较，能更提升处理能力。
本发明的第37观点为一种组件制造方法，其包含：使用权利要求102至133中的任一项所述的曝光方法来使物体曝光的步骤；以及
使上述曝光后的物体显影的步骤。
附图说明
图1是显示一实施形态的曝光装置的概略构成图。
图2是显示图1的载台装置的俯视图。
图3是显示图1的曝光装置所具备的各种测量装置(编码器、对准系统、多点AF系统、Z传感器等)配置的俯视图。
图4(A)是显示晶片载台的俯视图，图4(B)是显示晶片载台的一部分截面的概略侧视图。
图5(A)是显示测量载台的俯视图，图5(B)是显示测量载台的一部分截面的概略侧视图。
图6是显示X轴固定件80、81在图2中的+X侧端部附近的立体图。
图7(A)～图7(D)是用于说明制动器机构的作用的图。
图8是显示一实施形态的曝光装置的控制系统的主要构成的方块图。
图9(A)及图9(B)是用于说明分别包含配置成阵列状的多个读取头的多个编码器对晶片台在XY平面内的位置测量及读取头间的测量值的接续。
图10(A)是显示编码器构成例的图，图10(B)是显示使用沿光栅RG的周期方向延伸较长的截面形状的激光束LB来作为检测光的情形。
图11是用于说明以一实施形态的曝光装置进行的标尺的光栅间距修正及光栅变形的修正的图。
图12(A)～图12(C)是用于说明以一实施形态的曝光装置进行晶片对准的图。
图13(A)～图13(C)是用于说明一边使晶片台WTB(晶片W)的Z位置变化、一边用多个对准系统同时检测晶片上的标记的图。
图14(A)及图14(B)是用于说明第一对准系统的基线测量动作的图。
图15(A)及图15(B)是用于说明在批量前头进行的第二对准系统的基线测量动作的图。
图16是用于说明针对更换晶片进行的第二对准系统的基线检查动作的图。
图17(A)及图17(B)是用于说明第二对准系统的位置调整动作的图。
图18(A)～图18(C)是用于说明以一实施形态的曝光装置进行聚焦匹配的图。
图19(A)及图19(B)是用于说明以一实施形态的曝光装置进行聚焦校正的图。
图20(A)及图20(B)是用于说明以一实施形态的曝光装置进行AF传感器间偏置修正的图。
图21(A)及图21(B)是用于说明以一实施形态的曝光装置进行导线Z移动修正的图。
图22是表示对晶片载台上的晶片进行步进扫描方式的曝光时的状态下晶片载台及测量载台的状态的图。
图23是表示在晶片载台WST侧对晶片W的曝光已结束的阶段时的晶片载台及测量载台的状态的图。
图24是表示在从晶片载台与测量载台彼此分离的状态移至两载台彼此刚接触的状态后的两载台的状态的图。
图25是表示一边保持晶片台与测量台在Y轴方向的位置关系、一边使测量载台往-Y方向移动且使晶片载台往卸载位置移动时两载台的状态的图。
图26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27是与进行Sec-BCHK(时距)的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28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29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前半的处理的位置移动时两载台的状态的图。
图30是使用对准系统AL1、AL22、AL23，来同时检测附设于三个第一对准照射区域的对准标记时晶片载台与测量载台的状态的图。
图31是表示进行聚焦校正前半的处理时晶片载台与测量载台的状态的图。
图32是使用对准系统AL1、AL21～AL24，来同时检测附设于五个第二对准照射区域的对准标记时晶片载台与测量载台的状态的图。
图33是在进行Pri-BCHK后半的处理及聚焦校正后半的处理的至少一个时晶片载台与测量载台的状态的图。
图34是使用对准系统AL1、AL21～AL24，来同时检测附设于五个第三对准照射区域的对准标记时晶片载台与测量载台的状态的图。
图35是使用对准系统AL1、AL22、AL23，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36是显示对焦匹配结束时晶片载台与测量载台的状态的图。
图37是用于说明组件制造方法的实施形态的流程图。
图38是用于显示图37的步骤204的具体实施例的流程图。
附图标号说明
5：液体供应装置；6：液体回收装置；8：局部液浸装置；10：照明系统；11：标线片载台驱动系统；12：底座；14：液浸区域；15：移动镜；16、18Y：轴干涉仪；17a、17b、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；28b1：第1部分区域；28b2：第2部分区域；30：测量板；31A：液体供应管；31B：液体回收管；32：嘴单元；34A、34B：驱动机构；36：框体；37、38：光栅线；39X1、39X2：X标尺；39Y1、39Y2：Y标尺；40：镜筒；41A、41B：板状构件；42：安装构件；43A、43C：间隔侦测传感器；43B、43D：撞击侦测传感器；44：受光系统；45：空间像测量装置；46：CD杆；47A、47B：减震器；47A、48B：制动器机构；49A、49B：开闭器；50：载台装置；51A、51B：开口；52：基准光栅；54：支撑构件；561～564：臂；581～584：真空垫；601～604：旋转驱动机构；62A～62D：读取头单元；64：Y读取头；64a：照射系统；64b：光学系统；64c：受光系统；64y1、64y2：Y读取头；66：X读取头；68：调整装置；70A、70C：Y线性编码器；70B、70D：X线性编码器；70E、70F：Y轴线性编码器；72a～72d：Z传感器；741， 1～742，6：Z传感器；761，1～762，6：Z传感器；78：局部空调系统；80、81：X轴固定件；82、84、83、85：Y轴可动件；86、87：Y轴固定件；90a：照射系统；90b：受光系统；91、92：载台本体；94：照度不均传感器；96：空间像测量器；98：波面像差测量器；99：传感器群；100：曝光装置；101：开闭传感器；104a、104d：活塞；116：标线片干涉仪；118：干涉仪系统；124：载台驱动系统；126、130：X轴干涉仪；142、143：固定构件；144A、145A：发光部；144B、145B：受光部；191：前端透镜；AL1：第一对准系统；AL21～AL24：第二对准系统；AS：照射区域；AX：光轴；CL、LL：中心线；CT：上下动销；FM：基准标记；IA：曝光区域；IAR：照明区域；IBX1、IBX2、IBY1、IBY2：测距光束；IL：照明用光；L2a、L2b：透镜；LB：激光束；LB1、LB2：光束；LD：半导体激光；LP：装载位置；Lq：液体；LH：直线；M：掩膜；MTB：测量台；MST：量载台；O：旋转中心；PBS：偏光分光器；PL：投影光学系统；PU：投影单元；R：标线片；R1a、R1b、R2a、R2b：反射镜；RG：反射型衍射光栅；RST：标线片载台；SL：空间像测量狭缝图案；UP：卸载位置；W：晶片；WP1a、WP1b：λ/4板；WTB：晶片台；WST：晶片载台。
具体实施方式
以下，根据图1～图36说明本发明的一个实施形态。
在图1中概略表示一实施形态的曝光装置100的构成。该曝光装置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。
曝光装置100，包含：照明系统10；保持来自该照明系统10的曝光用照明用光(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投射到晶片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；以及上述装置的控制系统等。于晶片载台WST上装载有晶片W。
照明系统10，例如日本特开2001-313250号公号(对应美国专利申请公开第2003/0025890号说明书)等所公开的那样，其包含光源、具有包含光学积分器等的照度均一化光学系统、标线片遮帘等(均未图示)的照明光学系统。在该照明系统10中，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。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)或衍射光学组件等。
在前述标线片载台RTS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的下面)形成有电路图案等。标线片载台RST，能籍由例如包含线性马达等的标线片载台驱动系统11(在图1未图示、参照图8)而在XY平面内微幅驱动，且能以指定的扫描速度驱动于扫描方向(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)，由标线片激光干涉仪(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(或后向反射器)、以及具有与X轴方向正交的反射面的X移动镜)例如以0.5～1nm左右的分辨率随时检测。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8)，主控制装置20根据标线片干涉仪116的测量值算出标线片载台RST在X轴方向、Y轴方向及θz方向的位置，且通过根据该计算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，激光干涉仪116也可测量标线片载台RST在Z轴、θx及θy方向的至少一个的位置信息。
投影单元PU配置于标线片载台RST的图1下方。投影单元PU包含：镜筒40；以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，例如使用沿着与Z轴方向平行的光轴AX排列的多个透镜(透镜元件)所构成的折射光学系统。投影光学系统PL，例如是两侧远心且具有规定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍、或1/8倍等)。因此，当用来自照明系统10的照明光IL来照明照明区域IAR时，通过经过投影光学系统PL的第1面(物体面)与其图案面大致配置成一致的标线片R的照明光IL，使该照明区域IAR内的标线片R的电路图案缩小像(电路图案的一部分缩小像)经由投影光学系统PL(投影单元PU)形成于区域(以下也称为「曝光区域」)IA；该区域IA与形成于其第2面(像面)侧的、表面涂布有光阻(感光剂)的晶片W上的前述照明区域IAR共轭。在此虽然没有图示，投影单元PU经由防振机构搭载于以三只支柱支持的镜筒固定座，但例如也可如国际公开第2006/038952号小册子所公开的那样，将投影单元PU悬吊支撑于配置在投影单元PU上方的未图示的主框架构件、或悬吊支撑于配置标线片载台RST的底座构件等。
此外，在本实施形态的曝光装置100中，由于进行适用液浸法的曝光，因此会随着投影光学系统PL的数值孔径NA在实质上增大使标线片侧的孔径也变大。为此，仅以透镜构成的折射光学系统，难以满足珀兹伐条件(Petzval Condition)，而使投影光学系统趋向大型化。为避免此投影光学系统的大型化，也可使用包含反射镜与透镜的反折射系统(catadi optric系统)。另外，在晶片W可不仅形成感光层，而也可形成例如用以保护晶片或感光层的保护膜(顶层涂布膜)等。
另外，本实形形态的曝光装置100，为了进行适用液浸法的曝光，设有构成局部液浸装置8的一部分的嘴单元32来包围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。本实施形态中，嘴单元32如图1所示其下端面与前端透镜191的下端面设定为大致同一面高。另外，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，以及分别与液体供应管31A及液体回收管31B连接的供应流路及回收流路。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°，相对通过投影光学系统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(图1中未图示、参照图8)的未图示的供应管的另一端，在液体回收管31B，连接有其一端连接于液体回收装置6(图1中未图示、参照图8)的未图示的回收管的另一端。
液体供应装置5，包含液体槽、加压泵、温度控制装置、以及用以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，曝光装置100不需全部具备供应液体的槽、加压泵、温度控制装置、阀等，也能将其至少一部分由设有曝光装置100的工厂内的设备来代替。
液体回收装置6，包含液体的槽及吸引泵、以及经由液体回收管31B控制液体的回收及停止的阀等。该阀最好使用与液体供应装置5的阀相同的流量控制阀。此外，曝光装置100不需全部具备回收液体的槽、吸引泵、阀等，也能将其至少一部分由设有曝光装置100的工厂内的设备来代替。
本实施形态中，作为上述液体，使用可使ArF准分子激光(波长193nm的光)经由的纯水(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光阻及光学透镜等无不良影响的优点。
水对ArF准分子激光的折射率n为大致1.44。在该水中，照明光IL的波长缩短至193nm×1/n＝约134nm。
液体供应装置5及液体回收装置6分别具备控制器，各控制器通过主控制装置20来控制(参照图8)。液体供应装置5的控制器依照来自主控制器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、以及供应口将水供应至前端透镜191与晶片W之间。另外，此时，液体回收装置6的控制器，依照来自主控制器20的指令，以规定开度开启连结于液体回收管31B的阀，经由回收口、回收流路、以及液体回收管31B，从前端透镜191与晶片W之间将水回收至液体回收装置6(液体槽)的内部。此时，主控制装置20对液体供应装置5的控制器、液体回收装置6的控制器发出指令，以使供应至前端透镜191与晶片W之间的水量与回收的水量恒相等。据此，使前端透镜191与晶片W间的液体(水)Lq(参照图1)保持一定量。此时，保持于前端透镜191与晶片W之间的液体(水)Lq系随时更换。
从上述说明可清楚得知，本实施形态的局部液浸装置8包含嘴单元32、液体供应装置5、液体回收装置6、液体供应管31A及液体回收管31B等。此外，局部液浸装置8的一部分、例如至少嘴单元32，也可悬吊支撑于用以保持投影单元PU的主框架(包含前述的镜筒固定座)，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悬吊支撑时，虽也可将投影单元PU与嘴单元32一体悬吊支撑，但在本实施形态中，将嘴单元32设于与投影单元PU独立悬吊支撑的测量框架。在此情况下，也可不悬吊支撑投影单元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充满于后述测量台MTB与前端透镜191之间。
另外，在上述说明中，作为一例，虽分别设有各一个液体供应管(嘴)与液体回收管(嘴)，但并不限于此，只要在考虑到与周围构件的关系下也能进行配置的话，也可采用例如国际公开第99/49504号小册子所公开的具有多数个嘴的构成。也就是说，只要能将液体供应至构成投影光学系统PL最下端的光学构件(前端透镜)191与晶片W之间的构成，该构成可为任意者。例如，本实施形态的曝光装置，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。
回到图1，载台装置50，具备：配置于底座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轴干涉仪16、18的干涉仪系统118(参照图8)；在曝光时等用于测量晶片载台WST的位置信息的后述的编码器系统；以及驱动载台WST、MST的载台驱动系统124(参照图8)等。
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」)，通过从此等空气垫往底座12上面喷出的加压空气的静压，使晶片载台WST、测量载台MST通过数μm程度的间隙以非接触方式支撑于底座12的上方。另外，载台WST、MST可利用载台驱动系统124而独立驱动于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，于地面上，延伸于Y轴方向的一对Y轴固定件86、87隔着底座12分别配置于X轴方向的一侧与另一侧。Y轴固定件86、87例如由内装有永久磁石群的磁极单元构成，该永久磁石群由沿Y轴方向以规定间隔且交互配置的多组N极磁石与S极磁石构成。在Y轴固定件86、87上，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，分别经由未图示的空气垫例如经由数μm程度的间隙来以非接触方式支撑于所对应的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组件单元所构成。即，在本实施形态中，以电枢组件单元所构成的Y轴可动件82、84与磁极单元所构成的Y轴固定件86，来分别构成移动线圈型的Y轴线性马达。同样地，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。
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，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轴方向以规定间隔配置的电枢线圈的电枢组件单元所构成。
一个X轴固定件81设置成插入到形成于载台本体91(构成晶片载台WST一部分，图2中未图示，参照图1)的未图示的开口的状态。于该载台本体91的上述开口内部例如设有具备永久磁石群的磁极单元，该永久磁石群由沿着X轴方向以规定间隔且交互配置的多组N极磁石与S极磁石构成。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设置成插入到形成于载台本体92(构成测量载台MST，图2中未图示、参照图1)的未图示的开口的状态。于该载台本体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。以该磁极单元与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8所示的主控制装置20来控制。此外，各线性马达并不限定于动磁型或移动线圈型的任一方，能视需要来适当选择。
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，可以控制晶片载台WST的偏转(绕θz的方向的旋转)。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，可以控制测量载台MST的偏转。
晶片载台WST包含：前述载台本体91；以及经由未图示的Z调平机构(例如音圈马达等)装载于该载台本体91上，可相对载台本体91微幅驱动于Z轴方向、θx方向、以及θy方向的晶片台WTB。此外，在图8中，将上述各线性马达与Z调平机构一起表示为载台驱动系统124。
在晶片台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，该板体系与装载于晶片保持具上的晶片表面大致同一面高、其外形(轮廓)为矩形且于其中央部形成有较晶片保持具(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，在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。进而，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、以及配置于第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，形成有从晶片表面超出的液浸区域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。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，即也可以为不同的高度。另外，板体28虽可为单一板体，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，与曝光用光IL照射于内侧的第1疏水板28a相对地，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，在本实施形态中于第1疏水板28a表面上形成有第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)有充分的耐性的疏水涂布膜，而在第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的耐性较第1疏水区域差的疏水涂布膜。一般而言，并不容易对玻璃板施以对曝光用光IL(此时为真空紫外区的光)有充分的耐性的疏水涂布膜，因此若如上所述将第1疏水板28a与其周围的第2疏水板28b分离成两个部分可更具效果。此外也并不限于此，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涂布膜，以形成第1疏水区域及第2疏水区域。另外，第1及第2疏水区域的疏水涂布膜的种类也可相同。或例如也可在同一板体上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，于此缺口与第2疏水板28b所包围的长方形空间内部(缺口内部)埋入有测量板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，于该基准标记的X轴方向一侧与另一侧，形成有相对基准标记中心配置成对称的一对空间像测量狭缝图案(狭缝状测量用图案)SL。各空间像测量狭缝图案SL，例如使用具有沿Y轴方向与X轴方向的边的L字形狭缝图案，或分别沿X轴方向及Y轴方向延伸的两个直线状狭缝图案等。
另外，如图4(B)所示，收纳有光学系统(包含物镜、反射镜、中继透镜等)的L字形框体36，以从晶片台WTB贯通载台本体91内部一部分的状态，安装成一部分埋入于上述各空间像测量狭缝图案SL下方的晶片载台WST内部的状态。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数个格子线。进一步详细地说，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，此Y标尺39Y1、39Y2，例如以X轴方向为长边方向的格子线38以规定间距沿平行于Y轴的方向(Y轴方向)而形成的、以Y轴方向为周期方向的反射型光栅(例如衍射光栅)所构成。
同样地，在第2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，此X标尺39X1、39X2，例如以Y轴方向为长边方向的格子线37以规定间距沿平行于X轴的方向(X轴方向)而形成的、以X轴方向为周期方向的反射型光栅(例如衍射光栅)所构成。作为上述各标尺使用例如在第2疏水板28b表面利用全像片等作成反射型衍射格子RG(图10(A))的标尺。此时，在各标尺上以规定间隔(间距)而刻出由窄狭缝或槽等构成的光栅来作为标度。用于各标尺的衍射光栅的种类并不限定，不仅能以机械方式形成槽等，例如也可将干涉纹烧结于感光性树脂来加以作成。不过，各标尺，例如系以138nm～4μm间的间距(例如1μm间距)将上述衍射光栅的标度刻于薄板状玻璃来作成。此等标尺被前述疏液膜(疏水膜)覆盖。此外，在图4(A)中为了方便表示，光栅的间距图示成较实际间距大许多。此点在其它的图中也相同。
这样，在本实施形态中由于将第2疏水板28b本身构成标尺，因此系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，也可将形成有光栅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，也可使用在全面施了同一疏水涂布膜的疏水板来代替板体28。或者，也可以用低热膨胀率的材料来形成晶片台WTB，在这种情况下，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。
在晶片台WTB的-Y端面、-X端面上，分别施以镜面加工而形成为图2所示的反射面17a、反射面17b。干涉仪系统118(参照图8)的Y轴干涉仪16及X轴干涉仪126(图1中X轴干涉仪126并未图示，参照图2)，分别对此反射面17a、17b投射干涉仪光束(测距光束)，并通过接收各自的反射光，测量各反射面从基准位置(一般在投影单元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，并将该测量值供应至主控制装置120。在本实施形态中，作为Y轴干涉仪16及X轴干涉仪126，均使用具有多个光轴的多轴干涉仪，根据此等Y轴干涉仪16及X轴干涉仪126的测量值，主控制装置120不但能测量晶片台WTB的X、Y位置，也能测量θx方向的旋转信息(也即纵摇)、θy方向的旋转信息(也即横摇)、以及θz方向的旋转信息(也即偏摇)。但在本实施形态中，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)，主要由包含上述Y标尺、X标尺等等的后述编码器系统来测量，干涉仪16、126的测量值辅助性地用于修正(校正)该编码器系统的长期性变动(例如因标尺随时间的变化等所造成)等。另外，为了更换晶片Y轴干涉仪16用于在后述卸载位置及装载位置附近测量晶片台WTB的Y位置等。另外，例如在装载动作与对准动作的期间、及/或曝光动作与卸载动作的期间中的晶片载台WST的移动，使用干涉仪系统118的测量信息、即在五自由度方向(X轴、Y轴、θx、θy、θz方向)的位置信息中的至少一个。此外，干涉仪系统118的至少一部分(例如光学系统等)，虽可设置于用以保持投影单元PU的主框架，或与如前所述悬吊支撑的投影单元PU设置成一体，但本实施形态中设置于前述测量框架。
此外，在本实施形态中，晶片载台WST虽包含可在XY平面内移动自如的载台本体91，以及装载于该载台本体91上、可相对载台本体91被微幅驱动于Z轴方向、θx方向、以及θz方向的晶片台WTB，但并不限于此，也可采用能在六自由度移动的单一载台来作为晶片载台WST。另外，也可在晶片台WTB上设置由平面镜构成的移动镜来代替反射面17b。还有，虽然把设置于投影单元PU的固定镜的反射面作为基准面来测量晶片载台WST的位置信息，但配置该基准面的位置并不限于投影单元PU，也不一定要使用固定镜来测量晶片载台WST的位置信息。
另外，在本实施形态中，由干涉仪系统118测量的晶片载台WST的位置信息，并不用在后述曝光动作或对准动作等，而主要是用在编码器系统的校正动作(即测量值的校正)等，但例如也可将干涉仪系统118的测量信息(即五自由度方向的位置信息中的至少一个)用在例如曝光动作及/或对准动作等。在本实施形态中，编码器系统系测量晶片载台WST在三自由度方向、即X轴、Y轴、以及θz方向的位置信息。因此，在进行曝光动作等时，干涉仪系统118的位置信息中，可仅使用与编码器系统对晶片载台WST的位置信息的测量方向(X轴、Y轴、以及θz方向)相异的方向，例如在θx方向及/或θy方向的位置信息，或除了该相异方向的位置信息以外，再加上使用与编码器系统的测量方向相同方向(即X轴、Y轴、以及θz方向的至少一个)的位置信息。另外，干涉仪系统118也可测量晶片载台WST在Z轴方向的位置信息。此时，也可在曝光动作中使用Z轴方向的位置信息。
测量载台MST，包含前述载台本体92与装载于该载台本体92上的测量台MTB。测量台MTB也经由未图示的Z调平机构装载于载台本体92上。然而并不限于此，也可采用可将测量台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，或将测量载台MST固定于载台本体92，并使包含该测量台MTB的载台本体92构成为可驱动于六自由度方向。
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的照度不均传感器94、用于测量投影光学系统PL所投影的图案空间像(投影像)的空间像测量器96、以及例如国际公开第03/065428号小册子等所公开的夏克一哈特曼(Shack-Hartman)方式的波面像差测量器98等。作为波面像差传感器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。
作为照度不均传感器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，作为空间像测量器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、例如用以清扫嘴单元32、前端透镜191等的清扫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、照度不均传感器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)等所公开的照度监测器(具有在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的规定面积的受光部)，该照度监测器最好也配置于中心在线上。
此外，在本实施形态中，对应所进行的经由投影光学系统PL与液体(水)Lq用曝光用光(照明光)IL来使晶片W曝光的液浸曝光，在当使用照明光IL的测量时所使用的上述照度不均传感器94(以及照度监测器)、空间像测量器96、以及波面像差传感器98中，经由投影光学系统PL及水来接收照明光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，于测量载台MST的载台本体92的-Y侧端面固定有框状安装构件42。另外，于载台本体92的-Y侧端面，安装构件42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对向的配置的方式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、受光组件(例如光电倍增管等)、以及收纳它们的框体来构成。由图4(B)及图5(B)、以及截至目前为止的说明可知，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，而以各受光系统44的受光组件接收光。即，通过测量板30、送光系统36、以及受光系统44，来构成与前述日本特开2002-14005号公报(对应美国专利申请公开第2002/0041377号说明书)等所公开的相同的空间像测量装置45(参照图8)。
在安装构件42上，延伸设置有由截面矩形的棒状构件构成的作为基准构件的基准杆(以下简称为「CD杆」)。此CD杆46，通过全动态框构造以动态方式支撑于测量载台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格子(例如衍射光栅)52。此一对基准格子52的形成方式，隔着规定距离(L)在CD杆46的X轴方向中心、即相隔前述中心线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，并且也与晶片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8)的Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130(图1中X轴干涉仪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(测距光束)，并通过接收各自的反射光，测量各反射面从基准位置的位移、也即测量载台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)，并将该测量值供应给主控制装置120。
此外，如图2所示，在X轴固定件81与X轴固定件80设有制动器机构48A、48B。如以立体图显示X轴固定件80、81的+X侧端部附近的图6所示，制动器机构48A，包含：减震器47A，设于X轴固定件81，例如由油阻尼器构成的缓冲装置；以及开闭器49A，设于X轴固定件80的减震器47A的对向位置(+X侧端部的-Y侧端面)。在X轴固定件80的与减震器47A对向的位置形成有开口51A。
开闭器49A，如图6所示，设于形成在X轴固定件80的开口51A的-Y侧，可通过包含气缸等的驱动机构34A被驱动于箭头A、A’方向(Z轴方向)。据此，可通过开闭器49A来使开口51A成为开启状态或关闭状态。该开闭器49A的开闭状态，由设于该开闭器49A附近的开关传感器(图6中未图示、参照图8)101来检测，该检测结果送至主控制装置20。
制动器机构48B也与制动器机构48A为同样的构成。即如图2所示，制动器机构48B包含：设于X轴固定件81的-X端部附近的减震器47B、以及设于X轴固定件80的与前述减震器47B对向的位置的开闭器49B。另外，在X轴固定件80的开闭器49B的+Y侧部分形成有开口51B。
此处，根据图7(A)～图7(D)，以制动器机构48A为代表说明前述制动器机构48A、48B的作用。
如图7(A)所示，在开闭器48A处于关闭开口51A的状态的情形下，如图7(B)所示当X轴固定件81与X固定件80接近时，也通过减震器47A与开闭器49A的接触(抵接)，使X轴固定件80、81彼此不能更加接近。此时，如图7(B)所示，当固定于减震器47A的活塞104a前端的读取头部104d移动至最靠-Y侧时(即，减震器47A的未图示的弹簧缩为最短，其全长为最短时)，也为晶片台WTB与测量台MTB彼此不接触的构成。
另一方面，如图7(C)所示，当经由驱动机构34A来降下驱动开闭器49A时，开口51A即成为开放状态。此时当X轴固定件81、80彼此接近时，如图7(D)所示，可使减震器74A的活塞104a前端部的至少一部分进入开口51A内，而能使X轴固定件80、81彼此较图7(B)所示的状态更接近。在此种X轴固定件81、80彼此为最接近的状态下，能使晶片台WTB与测量台MTB(CD杆46)彼此接触(或使其接近至相距300μm左右的距离)(参照图14(B)等)。
开口51A的深度，可如图7(D)所示，设定成即使在X轴固定件81、80彼此为最接近的状态下在减震器47A与开口51A的终端部(相当于底部部分)之间也形成有间隙，或也可设定成减震器47A的活塞104a的读取头部104d接触于终端部。另外，在X轴固定件81、80相对移动于X轴方向时，也可根据相对移动的量来预先设定开口部宽度，以使减震器47A与开口51A的壁部不接触。
此外，在本实施形态中，虽然在X轴固定件81与X轴固定件80设有一对制动器机构48A、48B，但也可仅设置制动器机构48A、48B的一方，或也可在晶片载台WST与测量载台MST上设置与上述同样的制动器机构。
返回图2，在X轴固定件80的+X端部上设有间隔侦测传感器43A与撞击侦测传感器43B，在X轴固定件81的+X端部上，于其+Y侧突设有延伸于Y轴方向的细长板状构件41A。另外，如图2所示，在X轴固定件80的-X端部设有间隔侦测传感器43C与撞击侦测传感器43D，在X轴固定件81的-X端部，于其+Y侧突设有延伸于Y轴方向的细长板状构件41B。
间隔侦测传感器43A，例如由透射型光传感器(例如LED-PTr的透射型光传感器)构成，如图6所示，包含U字形固定构件142、以及设于该固定构件142的对向的各一对的面的发光部144A与受光部144B。通过该间隔侦测传感器43A，当X轴固定件80与X轴固定件81从图6的状态更为接近时，板状构件41A即进入受光部144B与发光部144A之间，使该板状构件41A的下半部遮蔽来自发光部144A的光，在受光部144B接收的光徐徐减少，其输出电流逐渐变小。因此，主控制装置20，通过检测该输出电流，来侦测出X轴固定件80、81的间隔已小于等于规定距离。
撞击侦测传感器43B，如图6所示包含U字型固定构件143以及设于该固定构件143的对向各一对的面的发光部145A与受光部145B。此时，发光部145A，如图6所示，配置于较前述间隔侦测传感器43A的发光部144A高一些的位置，与此对应地，受光部145B则配置于从间隔侦测传感器43A的受光部144B高一些的位置。
根据撞击侦测传感器43B，在X轴固定件81、80彼此更接近、使晶片台WTB与CD杆46(测量台MTB)接触的阶段时(或接近至300μm左右的距离的阶段)，由于板状构件41A的上半部定位于发光部145A与受光部145B之间，因此来自发光部145A的光即不会射入受光部145B。因此，主控制装置20通过检测出来自受光部145B的输出电流为零，由此来侦测出两台系彼此接触(或接近至300μm左右的距离)。
此外，设于X轴固定件80的-X端部附近的间隔侦测传感器43C及撞击侦测传感器43D，均与上述的间隔侦测传感器43A及撞击侦测传感器43B为相同的构成，板状构件41B也与前述板状构件41A为相同的构成。
本实施形态的曝光装置100，虽在图1中为了避免图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，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，从该光轴往-Y侧相隔规定距离的位置具有检测中心。该第一对准系统AL1，经由支撑构件54固定于未图示的主框架的下面。隔着此第一对准系统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，系在X轴方向配置于相异位置，也即沿X轴方向配置。
各第二对准系统AL2n(n＝1～4)，如代表性地显示的对准系统AL24那样，系固定于能以旋转中心O为中心往图3中的顺时针及逆时针方向旋转规定角度范围的臂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至受光组件的光学系统)固定于臂56n，剩余的一部分则设置于用于保持投影单元PU的主框架。第二对准系统AL21、AL22、AL23、AL24通过分别以旋转中心O为中心旋动来调整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往复驱动于X轴方向的驱动机构。另外，可使第二对准系统AL21、AL22、AL23、AL24的至少一个不仅移动于X轴方向而是也可移动于Y轴方向。此外，由于各第二对准系统AL2n的一部分通过由臂56n来移动，因此可利用未图示的传感器例如干涉仪或编码器等来测量固定于臂56n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，例如利用包含马达等的旋转驱动机构n(n＝1～4，图3中未图示，参照图8)，可依主控制装置20的指示来旋动。主控制装置20在臂56n的旋转调整后，即使各真空垫58n动作以将各臂56n吸附固定于未图示的主框架。由此，即可维持各臂56n的旋转角度后的状态，也即维持第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24的所希望的位置关系。此外，各臂的旋转的具体调整方式，即4个第二对准系统AL21～AL24相对第一对准系统AL1的相对位置的调整方法，留待后述。
此外，与主框架的臂56n对向的部分只要是磁性体，也可代替真空垫58采用电磁石。
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 Image Alignment(场像对准))系统，其能将不会使晶片上的光阻感光的宽频检测光束照射于对象标记，并以摄影组件(CCD(电荷耦合装置)等)拍摄通过来自该对象标记的反射光而成像于受光面的对象标记像、以及未图示的指针(设于各对准系统内的指针板上的指针图案)像，并输出该等的拍摄信号。来自第一对准系统AL1及4个第二对准系统AL21～AL24各自的摄影信号，被供应给图8的主控制装置20。
此外，作为上述各对准系统系不限于FIA系统，当然也能单独或适当组合使用能将同调检测光照射于对象标记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(例如同阶数的衍射光、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。再者，五个对准系统AL1、AL21～AL24，虽经由支撑构件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。
在本实施形态的曝光装置100中，如图3所示，以从四方包围前述嘴单元32周围的状态配置有编码器系统的四个读取头单元62A～62D。这些读取头单元62A～62D，虽在图3等中为了避免图式过于复杂而予以省略，但实际上经由支撑构件以悬吊状态固定于用以保持前述投影单元PU的主框架。此外，读取头单元62A～62D在例如投影单元PU为悬吊支撑的情形下，也可与投影PU悬吊支撑成一体，或设于前述测量框架。
读取头单元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，读取头单元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，读取头单元62A、62C，具备多个(此处为六个)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读取头64。读取头单元62A构成为使用前述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8)。同样地，读取头单元62C构成为使用前述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8)。此处，读取头单元62A、62C所具备的相邻Y读取头64(也即测量光束)的间隔，设定成较前述Y标尺39Y1、39Y2在X轴方向的宽度(更正确而言为格子线38的长度)窄。另外，读取头单元62A、62C各自具备的多个Y读取头64中位于最内侧的Y读取头64，为了尽可能配置于投影光学系统PL的光轴，固定于投影光学系统PL的镜筒40下端部(更正确而言为包围前端透镜191的嘴单元32的横方向侧)。
如图3所示，读取头单元62B，具备多个(此处为七个)以规定间隔配置于上述直线LV上的X读取头66。另外，读取头单元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重迭的三个系未图示))以规定间隔配置于上述直线LV上的X读取头66。读取头单元62B构成为使用前述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8)。另外，读取头单元62D构成为使用前述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8)。另外，本实施形态中，例如在进行后述对准时等读取头单元62D所具备的十一个X读取头66中的两个读取头66有时会同时对向于X标尺39X1，X标尺39X2。此时，通过X标尺39X1与对向于此的X读取头66来构成X线性编码器70B，并通过X标尺39X2与对向于此的X读取头66来构成X线性编码器70D。
此处，十一个X读取头66中的一部分、此处为三个X读取头为安装于第一对准系统AL1的支撑构件54下方。另外，读取头单元62B、62D各自具备的相邻X读取头66(测量光束)的间隔，设定成较前述X标尺39X1、39X2在Y轴方向的宽度(更正确而言为格子线37的长度)窄。另外，读取头单元62B、62D各自具备的多个X读取头66中位于最内侧的X读取头66，为了尽可能配置于投影光学系统PL的光轴，固定于投影光学系统PL的镜筒40下端部(更正确而言为包围前端透镜191的嘴单元32的横方向侧)。
再者，在第二对准系统AL21的-X侧、第二对准系统AL24的+Y侧，分别设有在平行于X轴的直线(通过第一对准系统AL1的检测中心)上且其检测点相对该检测中心配置成大致对称的Y读取头64y1、64y2。Y读取头64y1、64y2的间隔设定成大致与前述距离L相等。Y读取头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对向。在进行后述的对准动作时，Y标尺39Y2、39Y1分别与Y读取头64y1、64y2对向配置，通过该Y读取头64y1、64y2(即通过这些Y读取头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的一对基准格子52与Y读取头64y1、64y2系分别对向，通过与Y读取头64y1、64y2对向的基准格子52，以各自的基准格子52来测量CD杆46的Y位置。以下，将通过与基准格子52分别对向的Y读取头64y1、64y2所构成的编码器称为Y轴线性编码器70E、70F(参照图8)。
上述六个线性编码器70A～70E的测量值供应给主控制装置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，并根据编码器70E、70F的测量值控制CD杆46在θz方向的旋转。
如图3所示，本实施形态的曝光装置100，设置有与照射系统90a及受光系统90b(参照图8)所构成的、例如于日本特开平6-283403号公报(对应美国专利第5,448,332号说明书)等所公开的相同的斜入射方式的多点聚焦位置检测系统(以下简称为「多点AF系统」)。本实施形态中，作为其一例，在前述读取头单元62C的-X端部的-Y侧配置照射系统90a，并以与其相对的状态于前述读取头单元62A的+X端部的-Y侧配置受光系统90b。
此多点AF系统(90a、90b)的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)的矩阵状。图3中并未个别图示检测光束分别照射的多个检测点，而显示在照射系统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，因此通过仅沿Y轴方向扫描晶片W一次，即能测量晶片W的大致全面的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系统虽可设于用在保持投影单元PU的主框架等，但在本实施形态中设置于前述测量框架。
此外，多个检测点虽然以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，最好在行之间使检测点在X轴方向的位置也相异。再者，虽多个检测点沿X轴方向配置，但并不限于此，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轴方向位置相异即可。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全区照射检测光束。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。
本实施形态的曝光装置100在多点AF系统的多个检测点中位于两端的检测点附近、即检测区域AF的两端部附近，以相对前述直线LV呈对称的配置设有各一对的Z位置测量用面位置传感器(以下简称为「Z传感器」)72a、72b及72c、72d。这些Z传感器72a～72d固定于未图示的主框架的下面。Z传感器72a～72d利用例如使用在CD驱动装置等的光学读取头构成的光学式位移传感器(CD拾取方式的传感器)，对晶片台WTB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。
另外，前述读取头单元62C，具备夹着连结多个Y读取头64的X轴方向的直线LH位于一侧与另一侧、分别沿平行于直线LH的两条直线上且以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。再者，多对(此处为六对)Z传感器741，j、742，j与多个Y读取头64在X轴方向交互配置。各Z传感器74i，j，例如使用与前述Z传感器72a～72d相同的CD拾取方式的传感器。
此处，位于相对直线LH成对称的位置的各对Z传感器741，j、742，j的间隔，设定成与前述Z传感器74c、74d的间隔相同的间隔。另外，一对Z传感器741，4、742，4位于与Z传感器72a、72b相同的与Y轴方向平行的直线上。
又，前述读取头单元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CD拾取方式的传感器。另外，一对Z传感器761，3，762，3位于与Z传感器72a、72b相同的Y轴方向的直线上。
此外，在图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而形成的液浸区域用符号14表示。另外，在该图3中，符号78显示局部空调系统，用于将温度被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降流送至多点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8表示曝光装置100的控制系统的主要构成。该控制系统由用于统筹装置整体的微电脑(或工作站)所构成的主控制装置20为中心。此外，在图8中，将前述照度不均传感器94、空间像测量器96、以及波面像差传感器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读取头、Y测头的配置，因此会如图9(A)及图9(B)等的示例所示，晶片载台WST的有效行程范围(即本实施形态中的为了进行对准及曝光动作而移动的范围)中，X标尺39X1、39X2与读取头单元62B、62D(X读取头66)一定为分别对向，且Y标尺39Y1、39Y2与读取头单元62A、62C(X读取头64)或Y读取头64y1、64y2一定为分别对向。此外，在图9(A)及图9(B)中，相对应的与X标尺或Y标尺对向的读取头用圆圈框住表示。
因此，主控制装置20可在前述晶片载台WST的有效行程范围中，通过根据编码器70A～70D的至少三个的测量值控制构成载台驱动系统124的各马达，来高精度控制晶片载台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，比干涉仪好许多。此外，在本实施形态中，根据晶片载台WST的有效行程范围及标尺的尺寸(即衍射光栅的形成范围)等来设定读取头单元62A、62B、62C、62D的尺寸(例如读取头数目及/或间隔等)。因此，在晶片载台WST的有效行程范围中，四个标尺39X1、39X2、39Y1、39Y2虽然都分别与读取头单元62B、62D、62A、62C对向，但四个标尺也可不全部与所对应的读取头单元对向。例如X标尺39X1、39X2的一方、及/或Y标尺39Y1、39Y2的一方也可从读取头单元脱离。当X标尺39X1、39X2的一方、或Y标尺39Y1、39Y2的一方从读取头单元脱离时，由于在晶片载台WST的有效行程范围中三个标尺仍与读取头单元对向，因此能随时测量晶片载台WST在X轴、Y轴、以及θz方向的位置信息。另外，当X标尺39X1、39X2的一方、或Y标尺39Y1、39Y2的一方从读取头单元脱离时，由于在晶片载台WST的有效行程范围中两个标尺与读取头单元对向，因此虽无法随时测量晶片载台WST在θz方向的位置信息，但却能随时测量X轴及Y轴的位置信息。此时，也可并用通过干涉仪系统118所测量的晶片载台WST在θz方向的位置信息，来进行晶片载台WST的位置控制。
另外，当如图9(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读取头64如该图中的箭头e1、e2所示按顺序切换至相邻的Y读取头64。例如从实线圆圈框住的Y读取头64切换至以虚线圆圈框住的Y读取头64。如此，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读取头64的切换及测量值的接续，如前所述的那样将读取头单元62A、62C所具备的相邻Y读取头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，由于如前所述将读取头单元62B、62D所具备的相邻Y读取头66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9(B)中白色箭头所示将晶片载台WST驱动于Y轴方向时，用于测量该晶片载台WST在X轴方向的位置的X读取头66，即按顺序切换至相邻的X读取头66(例如从实线圆圈框住的X读取头66切换至以虚线圆圈框住的X读取头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10(A)的Y编码器70A为代表进行说明。在此图10(A)中，表示将检测光(测量光束)照射于Y标尺39Y1的读取头单元62A的一个Y读取头64。
Y读取头64，大致上由照射系统64a、光学系统64b、以及受光系统64c的三部分构成。
照射系统64a，包含将激光束LB沿相对Y轴及Z轴成45°的方向射出的光源例如半导体激光LD，以及配置在该半导体激光LD所射出的激光束LB的光路上的透镜L1。
光学系统64b，包含其分离面与XZ平面平行的偏振分光器PBS，一对反射镜R1a、R1b，透镜L2a、L2b，四分的一波长板(以下记述为λ/4板)WP1a、WP1b，以及反射镜R2a、R2b等。
前述受光系统64c包含偏光件(测光件)及光检测器等。
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射入偏振分光器PBS，使其偏振光被分离成两个光束LB1、LB2。透射过偏振分光器PBS的光束LB1，经由反射镜R1a到达形成于Y标尺39Y1的反射型衍射格子RG，在偏振分光器PBS反射的光束LB2则经由反射镜R1b到达反射型衍射格子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。
利用光束LB1、LB2的照射而从衍射格子RG产生的规定次数的衍射光束、例如一次衍射光束，分别经由透镜L2b、L2a而被λ/4板WP1a、WP1b转换成圆偏光后，由反射镜R2a、R2b反射而再次通过λ/4板WP1a、WP1b，沿着与去路相同光路的相反方向到达偏振分光器PBS。
到达偏振分光器PBS的两个光束，其各自的偏光方向相对原本的方向被旋转了90度。因此，先透射过偏振分光器PBS的光束LB1的一次衍射光束，在偏振分光器PBS反射而射入到受光系统64c，先在偏振分光器PBS反射的光束LB2的一次衍射光束，则透射过偏振分光器PBS后与光束LB1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内部被测光件整合其偏光方向，而彼此干涉成为干涉光，该干涉光被光检测器检测，并转换成与干涉光强度对应的电气信号。
从上述说明可知，在Y编码器70A中，由于彼此干涉的两个光束的光路长极短且大致相等，因此几乎可忽视空气晃动的影响。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发生变化使干涉光的强度变化。该干涉光的强度变化被受光系统64c检测出，与该强度变化相对应的位置信息作为Y编码器70A的测量值输出。其它的编码器70B、70C、70D等也与编码器70A为相同构成。各编码器使用分辨率为例如0.1nm左右的编码器。此外，如图10(B)所示，本实施形态的编码器，可使用横长延伸于格子RG的周期方向的截面形状的激光束LB来作为检测光。在图10(B)中，与格子RG相比夸大图示了光束LB。
此外，编码器的标尺，会随着使用时间的经过因热膨胀等其它原因导致衍射光栅变形，或衍射光栅的间距会产生部分或整体变化，缺少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，因此对其需要进行修正。以下，根据图11说明以本实施形态的曝光装置100进行的标尺的格子间距修正及格子变形的修正。
该图11中，符号IBY1、IBY2表示从Y轴干涉仪16照射于晶片台WTB的反射面17a的多数个光轴中两光轴的测距光束，符号IBX1、IBX2表示从X轴干涉仪126照射于晶片台WTB的反射面17b的多数个光轴中两光轴的测距光束。此时，测距光束IBY1、IBY相对上述直线LV(与连结多个X读取头66的中心的直线一致)配置成对称，Y轴干涉仪16的实质测距轴与上述直线LV一致。因此，只要利用Y轴干涉仪16，即能在无阿贝(Abbe)误差的状态下测量晶片台WTB的Y位置。同样地，测距光束IBX1、IBX2相对通过投影光学系统PL的光轴且与X轴平行的直线LH(与连结多个Y读取头64的中心的直线一致)配置成对称，X轴干涉仪126的实质测距轴与通过投影光学系统PL的光轴且与X轴平行的直线LH一致。因此，只要利用X轴干涉仪126，即能在无阿贝(Abbe)误差的状态下测量晶片台WTB的X位置。
首先，说明X标尺的格子线变形(格子线弯曲)与Y标尺的格子线的间距修正。此处为了使说明较为简单，假设反射面17b为一理想平面。
首先，主控制装置20根据Y轴干涉仪16与X轴干涉仪126的测量值驱动晶片载台WST，将晶片载台WST定位成如图11所示，Y标尺39Y1及39Y2配置于各自对应的读取头单元62A、62D(至少一个读取头)的正下方，且Y标尺39Y1、39Y2(衍射光栅)+Y侧的一端位于与各自对应的读取头单元62A、62C一致的位置。
其次，主控制装置20，以可忽视Y轴干涉仪16的测量值的短期变行程度的低速将X轴干涉仪126的测量值固定于规定值，且根据Y轴干涉仪16及Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3的测量值，一边将纵摇量、横摇量、以及偏摇量均维持于零，一边将晶片载台WST移动于例如图11中箭头所示的+Y方向，直到例如Y标尺39Y1、39Y2的另一端(-Y侧的一端)与各自对应的读取头单元62A、62C一致为止(在前述的有效行程范围内)。在此移动中，主控制装置20以规定取样间隔取入Y线性编码器70A、70C的测量值及Y轴干涉仪16的测量值(测定光束IBY1、IBY2的测量值)，并根据该取入的测量值求出Y线性编码器70A、70C的测量值与Y轴干涉仪16的测量值的关系。即，主控制装置20求出随着晶片载台WST的移动而按顺序对向配置于读取头单元62A及62C的Y标尺39Y1、39Y2的格子间距(相邻的格子线的间隔)及该格子间距的修正信息。修正信息，例如当以横轴为干涉仪的测量值，以纵轴为编码器的测量值时，可求出为将两者关系以曲线表示的修正图等。此时Y轴干涉仪16的测量值由于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。此外，当在上述范围内，也可如图11中的箭头F’所示使晶片载台WST移动于-Y方向，在经由与上述相同的步骤求出Y标尺39Y1、39Y2的格子间距(相邻的格子线的间隔)及该格子间距的修正信息。此处，虽然沿Y标尺39Y1、39Y2两端横越所对应的读取头单元62A、62C的范围使晶片载台WST驱动于Y轴方向，但并不限于此，例如也可在晶片的曝光动作时晶片载台WST所移动的Y轴方向的范围内驱动晶片载台WST。
另外，主控制装置20在上述晶片载台WST的移动中，使用从伴随该移动而按顺序对向配置于X标尺39X1、39X2的读取头单元62B及62D的多个X读取头66所得到的测量值、以及与各测量值对应的Y轴干涉仪16的测量值，来进行规定统计运算，而求出按顺序对向于该多个X读取头66的格子线37的变形(弯曲)的修正信息。此时，主控制装置20，例如算出按顺序对向配置于X标尺39X1、39X2的读取头单元62B及62D的多个读取头的测量值(或加权平均值)等，以作为格子弯曲的修正信息。之所以如此，是因为当反射面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方向的过程中应会反复出现相同的模糊图案，因此只要将以多个X读取头66取得的测量资料予以平均化，即能正确地求出按顺序对向于该多个读取头66的格子线37的变形(弯曲)的修正信息。
此外，当反射面17b非为理想平面时，即预先测量该反射面的凹凸(弯曲)以求出该弯曲的修正数据。接着，在上述晶片载台WST移动于+Y方向或-Y方向时，只要代替将X轴干涉仪126的测量值固定于规定值的方式，通过根据该修正数据来控制晶片载台WST的X位置，即可正确地使晶片载台WST移动于Y轴方向。如此一来，可以与上述同样地，求得Y标尺的格子间距的修正信息及格子线37的变形(弯曲)的修正信息。此外，用多个X读取头66取得的测量资料是反射面17b在相异部位基准的多个数据，由于任一读取头均测量同一格子线的变形(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(换言之，通过将用多个读取头取得的测量数据(格子线的弯曲信息)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标尺的格子线变形(格子线弯曲)与X标尺的格子线的间距修正。此处为了使说明较为简单，假设反射面17a为一理想平面。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，首先，主控制装置20驱动晶片载台WST，以将晶片载台WST定位成，X标尺39X1及39X2配置于各自对应的读取头单元62B、62D(至少一个读取头)的正下方，且X标尺39X1、39X2(衍射光栅)+Y侧(或-X侧)的一端位于与各自对应的读取头单元62B、62C一致的位置。其次，主控制装置20以可忽视X轴干涉仪126的测量值的短期变行程度的低速并将Y轴干涉仪16的测量值固定于规定值，且根据X轴干涉仪126等的测量值，一边将纵摇量、横摇量、以及偏摇量均维持于零，一边将晶片载台WST移动于+X方向(或-X方向)，直到例如X标尺39X1、39X2的另一端(-Y侧(或+Y侧)的一端)与各自对应的读取头单元62A、62C一致为止(在前述的有效行程范围内)。在此移动中，主控制装置20以规定取样间隔取入X线性编码器70B、70D的测量值及X轴干涉仪126的测量值(测定光束IBX1、IBX2的测量值)，并根据该取入的测量值求出X线性编码器70B、70D的测量值与X轴干涉仪126的测量值的关系。即，主控制装置20求出随着晶片载台WST的移动而按顺序对向配置于读取头单元62B及62D的X标尺39X1、39X2的格子间距及该格子间距的修正信息。修正信息，例如当以横轴为干涉仪的测量值，以纵轴为编码器测量值时，可求出为将两者关系以曲线表示的修正图等。此时X轴干涉仪126的测量值由于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在上述晶片载台WST的移动中，使用伴随该移动而按顺序对向配置于Y标尺39Y1、39Y2的读取头单元62A及62C的多个X读取头64所得到的测量值、以及与各测量值对应的X轴干涉仪126的测量值，来进行规定统计运算，求出按顺序对向于该多个Y读取头64的格子线38的变形(弯曲)的修正信息。此时，主控制装置20，例如算出按顺序对向配置于Y标尺39Y1、39Y2的读取头单元62A及62C的多个读取头的测量值(或加权平均值)等，以作为格子弯曲的修正信息。之所以如此，是因为当反射面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，因此只要将用多个Y读取头64取得的测量资料予以平均化，即能正确地求出按顺序对向于该多个读取头64的格子线38的变形(弯曲)的修正信息。
另外，当反射面17a非为理想平面时，预先测量该反射面的凹凸(弯曲)以求出该弯曲的修正数据。接着，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轴干涉仪16的测量值固定于规定值的方式，通过根据该修正数据来控制晶片载台WST的Y位置，即可正确地使晶片载台WST移动于X轴方向。如此一来，即能与上述同样地，求得X标尺的格子间距的修正信息及格子线38的变形(弯曲)的修正信息。
针对规定的时刻、例如针对各批量，主控制装置20得到Y标尺的格子间距的修正信息及格子线37的变形(弯曲)的修正信息，以及X标尺的格子间距的修正信息及格子线38的变形(弯曲)的修正信息。
接着，在批量内的晶片的曝光处理中，主控制装置20一边根据Y标尺的格子间距的修正信息及上述格子线38的变形(弯曲)的修正信息来修正从读取头单元62A、62C所得的测量值(即编码器70A、70C的测量值)，一边控制晶片载台WST在Y轴方向的位置。由此，可不受Y标尺的格子间距随时间的变化及格子线38的弯曲的影响，使用Y线性编码器70A、70C以良好精度控制晶片载台WST在Y轴方向的位置。
另外，在批量内的晶片的曝光处理中，主控制装置20一边根据X标尺的格子间距的修正信息及格子线38的变形(弯曲)的修正信息来修正读取头单元62B、62D所得的测量值(即编码器70B、70D的测量值)，一边控制晶片载台WST在X轴方向的位置。由此，可不受X标尺的格子间距随时间的变化及格子线37的弯曲的影响，使用X线性编码器70B、70D以良好精度控制晶片载台WST在X轴方向的位置。
此外，在上述说明中，虽然对Y标尺39Y1、39Y2及X标尺39X1、39X2均进行格子间距、以及格子线弯曲的修正信息的取得，但并不限于此，也可仅对Y标尺39Y1、39Y2及X标尺39X1、39X2的任一者进行格子间距及格子线弯曲的修正信息的取得，或也可对Y标尺39Y1、39Y2及X标尺39X1、39X2两者进行格子间距、格子线弯曲中任一者的修正信息的取得。当例如仅进行格子线弯曲的修正信息的取得时，也可不使用Y轴干涉仪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，或也可不使用X轴干涉仪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。
其次，使用图12(A)～图12(C)，简单地说明以本实施形态的曝光装置100进行的晶片对准。此外，其详细情形留待后述。
此处，说明将依图12(C)所示的配置(照射图)而形成有多个照射区域的晶片W上被着色的十六个照射区域AS作为对准照射区域时的动作。此外，图12(A)、图12(B)中省略测量载台MST的图示。
作为前提，第二对准系统AL21～AL24已配合对准照射区域AS的配置而事前调整了其X轴方向的位置。此外，该第二对准系统AL21～AL24的具体位置调整的方法，留待后述。
首先，主控制装置20将晶片W中心已定位于装载位置LP的晶片载台WST朝向图12(A)中的左斜上方移动，并将其定位于晶片W中心位于直线LV上的规定位置(后述的对准开始位置)。此时的晶片载台WST的移动，通过由主控制装置20根据X编码器70D的测量值及Y轴干涉仪16的测量值来驱动载台驱动系统124的各马达来进行。在定位于对准开始位置的状态下，装载有晶片W的晶片台WTB在XY平面内的位置(包含θz旋转)的控制，根据分别对向于X标尺39X1、39X2的读取头单元62D所具备的两个读取头66的测量值、以及分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的Y读取头64y2、64y1(四个编码器)的测量值来进行。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶片载台WST往+Y方向移动规定距离使其定位于图12(A)所示的位置，使用第一对准系统AL1，第二对准系统AL22、AL23同时且独立地检测出附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记(参照图12(A)中的星标记)，再将上述三个对准系统AL1、AL22、AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。此外，此时未检测对准标记的两端的第二对准系统AL21、AL24，也可不对晶片台WTB(或晶片)照射检测光或也可照射。另外，本实施形态的晶片对准为设定晶片载台WST在X轴方向的位置，以使第一对准系统AL1配置于晶片台WTB的中心线上，该第一对准系统AL1检测位于晶片的子午线上的对准照射区域的对准标记。此外，虽也可将对准标记形成于晶片W上的各照射区域内部，但本实施形态中将对准标记形成于各照射区域外部、即区划出晶片W的多数个照射区域的区块界线(划线)上。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶片载台WST往+Y方向移动规定距离，使其定位于能使用五个对准系统AL1、AL21～AL24同时且独立地检测出附设于晶片W上的五个第二对准照射区域AS的对准标记的位置，再将上述五个对准系统AL1、AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶片载台WST往+Y方向移动规定距离，使其定位于能使用五个对准系统AL1、AL21～AL24同时且独立地检测出附设于晶片W上的五个第三对准照射区域AS的对准标记的位置，再使用五个对准系统AL1、AL21～AL24，同时且独立地检测出五个对准标记(参照图12(B)中的星标记)，并将上述五个对准系统AL1、AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。
其次，主控制装置20根据上述四个编码器的测量值使晶片载台WST往+Y方向移动规定距离，使其定位于能使用第一对准系统AL1，第二对准系统AL22、AL23同时且独立地检测出附设于晶片W上的三个第一对准照射区域AS的对准标记的位置，再使用上述三个对准系统AL1、AL22、AL23，同时且独立地检测出三个对准标记(参照图12(B)中的星标记)，并将上述三个对准系统AL1、AL22、AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。
接着，主控制装置20使用以上述方式获得的合计十六个对准标记的检测结果与所对应的上述四个编码器的测量值、以及第二对准系统Al2n的基线，通过例如日本特开昭61-44429号公报(对应美国专利第4,780,617号说明书)等所公开的EGA方式进行统计运算，算出上述四个编码器(四个读取头单元)的测量轴所规定的坐标系统(例如以投影光学系统PL的光轴为原点的XY坐标系统)上的晶片W上的所有照射区域的排列。
这样，在本实施形态中，通过使晶片载台WST往+Y方向移动，且将晶片载台WST定位在该移动路径上的四处，与以单一对准系统按顺序检测十六处的对准照射区域AS的情况等相比较，能以更短时间获得对准标记在合计十六处的对准照射区域AS的位置信息。在这种情形下，尤其例如就对准系统AL1、AL22、AL23来看可轻易得知，这些对准系统AL1、AL22、AL23系与上述晶片载台WST的移动动作连动，而分别检测出按顺序配置于检测区域(例如相当于检测光的照射区域)内的沿Y轴方向排列的多个对准标记。因此，在进行上述对准标记的测量时，不须使晶片载台WST移动于X轴方向。
另外，此时，会因晶片载台WST在XY平面内的位置(特别是Y位置(晶片W进入多个对准系统的比例))不同，使多个对准系统所大致同时检测的晶片W上的对准标记的检测点数(测量点数)相异。因此，在使晶片载台WST移动于与多个对准系统的排列方向(X轴方向)正交的Y轴方向时，依照晶片载台WST的位置、换言之依照晶片W上的照射区域排列，使用所需数目的对准系统来同时检测晶片W上的互异位置的标记。
此外，通常晶片W的表面不会是理想平面，而会多少有些凹凸。因此，仅在晶片台WTB在Z轴方向(与投影光学系统PL的光轴AX平行的方向)的某位置、用上述多个对准系统同时进行测量时，至少一个对准系统在散焦的状态下进行对准标记的检测的可能性很高。因此，本实施形态中，用下述方式来抑制因以散焦状态进行对准标记的检测导致的对准标记位置的测量误差。
即，主控制装置20，针对上述各对准照射区域中用于检测对准标记的晶片载台WST的各定位位置，一边通过构成载台驱动系统124一部分的未图示的Z调平机构，改变多个对准系统AL1、AL21～AL24与晶片台WTB(晶片载台WST)所装载的晶片W之间的、在垂直于XY平面的Z轴方向(聚焦方向)中的相对位置关系，一边控制载台驱动系统124(Z调平机构)与对准系统AL1、AL21～AL24，以便通过与各对准标记对应的各对准系统来大致同时检测形成于晶片W上的互异位置的各对准标记。
图13(A)～图13(C)表示在前述第三对准照射区域的对准标记检测位置，在晶片载台WST已定位的图12(B)所示的状态中五个对准系统AL1、AL21～AL24检测晶片W上的标记的情形。这些图13(A)～图13(C)，使晶片台WTB(晶片W)位于分别不同的Z位置并使用对准系统AL1、AL21～AL24来同时检测不同对准标记的情形。在图13(A)的状态下，两端的对准系统AL21、AL24为聚焦状态而剩余的对准系统则为散焦状态。在图13(B)的状态下，对准系统AL22及AL23为聚焦状态而剩余的对准系统则为散焦状态。在图13(C)的状态下，仅有中央的对准系统AL1为聚焦状态而剩余的对准系统则为散焦状态。
这样，一边通过使晶片台WTB(晶片W)的Z位置变化，来改变多个对准系统AL1、AL21～AL24与晶片台WTB(晶片载台WST)所装载的晶片W之间的、在Z轴方向(聚焦方向)中的相对位置关系，一边用对准系统AL1、AL21～AL24检测对准标记，由此任一对准系统均能大致以最佳聚焦状态测量对准标记。因此，通过在各对准系统中，主控制装置20例如优先使用在最良好的聚焦状态下的标记检测结果等，可几乎不受晶片W表面的凹凸及多个对准系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出形成于晶片W上的彼此不同位置的标记。
此外，在上述说明中，虽然在各对准系统中例如优先使用在最良好的聚焦状态下的标记检测结果，但并不限于此，主控制装置20也可使用在散焦状态下的标记检测结果来求出对准标记的位置信息。在这种情况下，也能乘上与散焦状态对应的权重来使用在散焦状态下的标记检测结果。另外，有时会随着例如形成于晶片的层的材料等不同，使散焦状态下的标记检测结果比最佳聚焦状态下的标记检测结果良好。此时，也可对各对准系统在得到最良好结果的聚焦状态、即散焦状态下来进行标记检测，并使用其检测结果来求出标记的位置信息。
另外，由图13(A)～图13(C)也可知，有时所有对准系统的光轴并不一定都与相同理想方向(Z轴方向)正确一致，也会因相对该Z轴的光轴的倾斜(平行性)的影响而使对准标记的位置检测结果含有误差。因此，最好系预先测量所有对准系统的光轴相对Z轴的倾斜，并根据该测量结果来修正对准标记的位置检测结果。
其次，说明第一对准系统AL1的基线测量(基线检查)。此处，第一对准系统AL1的基线，是指投影光学系统PL的图案(例如标线片R的图案)投影位置与第一对准系统AL1的检测中心的位置关系(或距离)。
a.在该第一对准系统AL1的基线测量开始的时刻，如图14(A)所示，利用嘴单元32来在投影光学系统PL与测量台MTB及CD杆46的至少一方之间形成液浸区域14。即，晶片载台WST与测量载台MST为分离状态。
当进行第一对准系统AL1的基线测量时，首先主控制装置20，如图14(A)所示用第一对准系统AL1检测(观察)位于前述测量板30中央的基准标记FM(参照图14(A)中的星符号)。接着，主控制装置20将该第一对准系统AL1的检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此赋予对应关系后储存于存储器。以下为了方便说明，将此处理称为Pri-BCHK的前半处理。在进行此Pri-BCHK的前半处理时，晶片台WTB在XY平面内的位置，根据对向于X标尺39X1、39X2的图14(A)中以圆圈框住表示的两个X读取头66(编码器70B、70D)、以及对向于Y标尺39Y1、39Y2的图14(A)中以圆圈框住表示的两个Y读取头64y2、64y1(编码器70A、70C)来控制。
b.其次，主控制装置20开始使晶片载台WST往+Y方向移动，以使测量板30如图14(B)所示位于投影光学系统PL的正下方位置。在该晶片载台WST往+Y方向的移动开始后，主控制装置20根据间隔侦测传感器43A、43C的输出侦测晶片载台WST与测量载台MST的接近，而在此前后、即晶片载台WST往+Y方向移动中，经由前述驱动机构34A、34B开始开启开闭器49A、49B，通过开启该开闭器以容许晶片载台WST与测量载台MST更加接近。另外，主控制装置20根据开闭传感器101的检测结果来确认开闭器49A、49B的开启。
c.其次，当主控制装置20根据撞击侦测传感器43B、43C的输出侦测到晶片载台WST与测量载台MST彼此接触(或接近至300μm左右的距离)时，立刻使晶片载台WST暂时停止。其后，主控制装置20在保持晶片载台WST与测量载台MST彼此接触的状态下(或保持300μm左右的距离的状态下)，进一步地使其成一体地往+Y方向移动。接着，在此移动的途中将液浸区域14从CD杆46移交至晶片台WTB。
d.接着，当晶片载台WST到达图14(B)所示的位置时，主控制装置20停止两载台WST、MST，并使用包含测量板30的前述空间像测量装置45来测量投影光学系统PL所投影的标线片R上的一对测量标记投影像(空间像)。例如可使用与前述日本特开2002-14005号公报(对应美国专利申请公开第2002/0041377号说明书)等公开的方法同样的方法，通过使用一对空间像测量狭缝图案SL的狭缝扫描方式的空间像测量动作，分别测量一对测量标记的空间像，并将该测量结果(与晶片台WTB的XY位置对应的空间像强度)储存于存储器。以下为了方便说明，将此标线片R上的一对测量标记的空间像测量处理称为Pri-BCHK的后半处理。在进行此Pri-BCHK的后半处理时，晶片台WTB在XY平面内的位置，根据对向于X标尺39X1、39X2的图14(B)中以圆圈框住显示的两个X读取头66(编码器70B、70D)、以及对向于Y标尺39Y1、39Y2的图14(B)中以圆圈框住显示的两个Y读取头64(编码器70A、70C)来控制。
接着，主控制装置20即根据前述Pri-BCHK的前半处理结果与Pri-BCHK的后半处理结果算出第一对准系统AL1的基线。
此外，如上所述，在此第一对准系统AL1的基线测量结束的时刻(即Pri-BCHK的后半处理结束的时刻)，测量载台MST与晶片载台WST为接触状态(或分离300μm左右的距离的状态)。
其次，主要说明在开始对批量的晶片的处理前(批量前头)所进行的第二对准系统AL2n(n＝1～4)的基线测量动作。此处的第二对准系统AL2n的基线，是指以第一对准系统AL1(的检测中心)为基准的各第二对准系统AL2n(的检测中心)的相对位置。此外，第二对准系统AL2n(n＝1～4)，例如依照批量内晶片的照射图数据被前述旋转驱动机构60n驱动而设定出其X轴方向位置。
e.在批量前头所进行的第二对准系统的基线测量(以下也适当称为Sec-BCHK)时，主控制装置20首先如图15(A)所示，以第一对准系统AL1检测批量前头的晶片W(处理晶片)上的特定对准标记(参照图15(A)中的星标记)，并将其检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此赋予对应关系后储存于存储器。在此图15(A)的状态下，晶片台WTB在XY平面内的位置，根据对向于X标尺39X1、39X2的两个X读取头66(编码器70B、70D)、以及对向于Y标尺39Y1、39Y2的两个Y读取头64y2、64y1(编码器70A、70C)，由主控制装置20来控制。
f.其次，主控制装置20使晶片载台WST往-X方向移动规定距离，而如图15(B)所示，以第二对准系统AL21检测上述特定对准标记(参照图15(B)中的星标记)，并将其检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此赋予对应关系后储存于存储器。在此图15(B)的状态下，晶片台WTB在XY平面内的位置，系根据对向于X标尺39X1、39X2的两个X读取头66(编码器70B、70D)、以及对向于Y标尺39Y1、39Y2的两个Y读取头64(编码器70A、70C)来控制。
g.同样地，主控制装置20使晶片载台WST按顺序往+X方向移动，用剩下的第二对准系统AL22、AL23、AL24按顺序检测上述特定对准标记，并将检测结果与该检测时编码器70A～70D的测量值彼此按顺序赋予对应关系后储存于存储器。
h.接着，主控制装置20根据上述e.的处理结果与上述f.或g.的处理结果，分别算出各第二对准系统AL2n的基线。
这样，由于可使用批量前头的晶片W(处理晶片)，通过用第一对准系统AL1与各第二对准系统AL2n检测出该晶片W上的同一对准标记来求出各第二对准系统AL2n的基线，通过该处理，作为结果，也修正因进行处理导致的对准系统间的检测偏置误差。此外，也可取代晶片的对准标记而使用晶片载台WST或测量载台MST上的基准标记，来进行第二对准系统AL2n的基线测量。此时，也可兼用第一对准系统AL1的基线测量所使用的测量板30的基准标记FM，即能以第二对准系统AL2n来分别检测基准标记FM。或者，也可以与第二对准系统AL2n相同的位置关系将n个基准标记设于晶片载台WST或测量载台MST，再用第二对准系统AL2n大致同时执行基准标记的检测。此基准标记，例如可使用CD杆46的基准标记M。进而，能以第一对准系统AL1相对基线测量用基准标记FM的规定位置关系，将第二对准系统AL2n的基线测量用基准标记设于晶片载台WST，来与第一对准系统AL1对基准标记FM的检测大致同时地执行第二对准系统AL2n对基准标记FM的检测。此时第二对准系统AL2n的基线测量用基准标记可为一个，也可为多个，例如与第二对准系统AL2n设置成相同数目。另外，在本实施形态中，由于第一对准系统AL1及第二对准系统AL2n能分别检测出二维标记(X、Y标记)，因此通过在第二对准系统AL2n的基线测量时使用二维标记，就能同时求出第二对准系统AL2n的X轴及Y轴方向的基线。在本实施形态中，基准标记FM、M及晶片的对准标记，例如包含多条线标记分别周期性排列X轴及Y轴方向的一维X标记及Y标记。
其次，说明在批量内的晶片处理中，以规定时刻、例如晶片的曝光结束至次一晶片装载至晶片台WTB上的动作结束的期间，即晶片更换中所进行的Sec-BCHK动作。此时的Sec-BCHK，由于以每次更换晶片的时距来进行，因此以下也称为Sec-BCHK(时距)。
在进行此Sec-BCHK(时距)时，主控制装置20如图16所示移动测量载台MST，以使配置有第一对准系统AL1的检测中心的上述直线LV与中心线CL大致一致，且CD杆46与第一对准系统AL1及第二对准系统AL2n对向。接着，根据与CD杆46上的一对基准格子52分别对向的图16中以圆圈框住显示的Y读取头64y1、64y2(Y轴线性编码器70E、70F)的测量值调整CD杆46的θz旋转，且根据用以检测位于测量台MTB的中心线CL上或其附近的基准标记M、在图16中以圆圈框住显示的第一对准系统AL1的测量值，并使用例如干涉仪的测量值调整CD杆46的XY位置。
接着，在此状态下，主控制装置20通过使用四个第二对准系统AL21～AL24同时测量位于各第二对准系统视野内的CD杆46上的基准标记M，来分别求出四个第二对准系统AL21～AL24的基线。接着，通过在进行其后的处理时使用新测量出的基线，来修正四个第二对准系统AL21～AL24的基线的漂移。
此外，上述Sec-BCHK(时距)虽然通过多个第二对准系统来同时测量相异的基准标记，但并不限于此，也能通过多个第二对准系统按顺序(非同时)测量CD杆46上的同一基准标记M，来分别求出四个第二对准系统AL21～AL24的基线。
其次，根据图17(A)及图17(B)简单说明第二对准系统AL2n的位置调整动作。
在进行调整前，第一对准系统AL1与四个第二对准系统AL21～AL24的位置关系为图17(A)的位置关系。
主控制装置20如图17(B)所示移动测量载台MST，使第一对准系统AL1与四个第二对准系统AL21～AL24位于CD杆46上方。其次，与进行上述Sec-BCHK(时距)时同样地，根据Y轴线性编码器70E、70F(Y读取头64y1、64y2)的测量值调整CD杆46的θz旋转，且根据用于检测位在测量台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的测量值来调整CD杆46的XY位置。与此同时，主控制装置20根据包含次一曝光对象的晶片上对准照射区域的尺寸及配置(即晶片上对准标记的配置)信息的照射图信息，驱动旋转驱动机构601～604，以使设于各第二对准系统AL2n前端的臂56分别以各自的旋转中心为中心如图17(B)中箭头所示那样旋转。此时，主控制装置20系一边监测各第二对准系统AL2n的检测结果，一边在CD杆46上的所希望的基准标记M进入各第二对准系统AL2n的视野(检测区域)的位置停止各臂56的旋转。由此，配合附于待检测对准照射区域的对准标记的配置，来调整(改变)第二对准系统AL2n的基线。即，改变第二对准系统AL2n的检测区域在X轴方向的位置。由此，仅须使晶片W移动于X轴方向，即能通过各第二对准系统AL2n来按顺序检测出在晶片W上其X轴方向位置大致相同且Y轴方向位置相异的多个对准标记。在本实施形态中，晶片对准动作、即第一对准系统AL1及第二对准系统AL2n对晶片的对准标记的检测动作，虽如后述那样使晶片W仅往Y轴方向进行一维移动，但也可在该动作的途中使至少一个第二对准系统AL2n的检测区域与晶片W相对移动于与Y轴方向相异的方向(例如X轴方向)。此时，虽可通过第二对准系统AL2n的移动来调整检测区域的位置，但也可在考虑调整时间或基线变化等后仅使晶片W移动。
接着，在以上述方式调整第二对准系统AL2n的基线后，主控制装置20使各真空垫58n动作以将各臂56n吸附固定于未图示的主框架。由此来维持各臂56n的旋转角度调整后的状态。
此外，在上述说明中，虽用五个对准系统AL1、AL21～AL24来同时且独立地检测出形成于CD杆46上相异位置的基准标记M，但并不限于此，也能用五个对准系统AL1、AL21～AL24来同时且独立地检测出形成于晶片W(处理晶片)上相异位置的对准标记，并调整各臂56n的旋转，由此来同时调整第二对准系统AL2n的基线。另外，在本实施形态中，虽然使用CD杆46的基准标记M等来调整第二对准系统AL2n的基线(检测区域的位置)，但调整动作并不限于此，例如也可用前述传感器一边测量第二对准系统AL2n的位置一边使其移动至目标位置。此时，可采用根据该传感器所测量的第二对准系统AL2n的位置或移动量来修正移动前测量的基线的程序，在移动后再次执行基线测量的程序，或在移动后至少进行第二对准系统AL2n的基线测量的程序。
其次，说明以本实施形态的曝光装置100进行的晶片W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)的检测(以下称为聚焦映射)。
在进行此聚焦映像时，主控制装置20如图18(A)所示，根据对向于X标尺39X2的X读取头66(X线性编码器70D)、以及分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的两个Y读取头64y2、64y1(Y线性编码器70A、70C)来管理晶片台WTB在XY平面内的位置。在此图18(A)的状态下，通过晶片台WTB中心(与晶片W的中心大致一致)的Y轴平行的直线(中心线)与前述直线LV成为一致的状态。
接着，在此状态下，主控制装置20开始晶片载台WST往+Y方向的扫描(SCAN)，在此扫描开始后，在晶片载台WST往+Y方向移动直到多点AF系统(90a、90b)的检测光束开始照射于晶片W上为止的期间，使Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a、90b)一起动作(使其导通)。
接着，在该Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a、90b)同时动作的状态下，如图18(B)所示在晶片载台WST往+Y方向行进的期间，以规定取样间隔取入Z传感器72a～72d所测量的晶片台WTB表面(板体28表面)在Z轴方向的位置信息(面位置信息)、以及以多点AF系统(90a、90b)检测的多个检测点中晶片W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)，并将该取入的各面位置信息与各取样时Y线性编码器70A、70C的测量值的三者彼此赋予对应关系后按顺序储存于未图示的存储器。
接着，当多点AF系统(90a、90b)的检测光束不照射至晶片W时，主控制装置20结束上述取样动作，将多点AF系统(90a、90b)的各检测点的面位置信息换算成以同时取入的Z传感器72a～72d的面位置信息为基准的数据。
更详细地说，根据Z传感器72a、72b的测量值平均值来求出板体28的-X侧端部附近区域(形成有Y标尺39Y2的区域)上规定的点(例如Z传感器72a、72b各自的测量点的中点、即相当于与多点AF系统(90a、90b)的多个检测点的排列大致相同的X轴上的点，以下将此点称为左测量点)的面位置信息。另外，根据Z传感器72c、72d的测量值来求出板体28的+X侧端部附近区域(形成有Y标尺39Y1的区域)上规定的点(例如Z传感器72c、72d各自的测量点的中点、即相当于与多点AF系统(90a、90b)的多个检测点的排列大致相同的X轴上的点，以下将此点称为右测量点)的面位置信息。接着，主控制装置20如图18(C)所示，将多点AF系统(90a、90b)的各检测点的面位置信息，换算成以连结左测量点P1的面位置与右测量点P2的面位置的直线为基准的面位置数据z1～zk。主控制装置20就所有取样时所取入的信息进行上述换算。
如上所述，通过预先取得上述的换算数据，例如在进行曝光时等，用前述Z传感器741，j、743，j及761，q、762，q测量晶片台WTB表面(形成有Y标尺39Y2的区域上的点、以及形成有Y标尺39Y1的区域上的点)，算出晶片台WTB的Z位置与相对XY平面的倾斜(主要为θy旋转)。通过使用该算出的晶片台WTB的Z位置、相对XY平面的倾斜(主要为θy旋转)、以及前述面位置数据z1～zk，可在不实际取得晶片表面的面位置信息的情况下控制晶片W上面的面位置。因此，由于即使将多点AF系统配置于离开投影光学系统PL的位置也不会产生任何问题，因此即使作业距离较窄的曝光装置，也能非常合适地适用于本实施形态的聚焦映射。
此外，在上述说明中，虽分别根据Z传感器72a、72b的测量值的平均值、Z传感器72c、72d的测量值的平均值来算出左测量点P1的面位置与右测量点P2的面位置，但并不限于此，也可将多点AF系统(90a、90b)各检测点的面位置信息，换算成例如以连结Z传感器72a、72c所测量的面位置的直线为基准的面位置数据。此时，分别预先求出在各取样时点取得的Z传感器72a的测量值与Z传感器72b的测量值的差、以及Z传感器72c的测量值与Z传感器72d的测量值的差。接着，在曝光时等进行面位置控制时，用Z传感器741，j、742，j及761， q、762，q测量晶片台WTB表面，算出晶片台WTB的Z位置与相对XY平面的倾斜(不仅θy旋转也包含θx旋转)，并通过使用该算出的晶片台WTB的Z位置、相对XY平面的倾斜、以及前述面位置数据z1～zk及前述的差，可在不实际取得晶片表面的面位置信息的情况下控制晶片W的面位置。
以上的说明，是以在晶片台WTB表面不存在凹凸为前提下的说明。然而，实际上如图18(C)所示，会在晶片WTB表面、即形成有Y标尺39Y2的第1部分区域28b1的表面及形成有Y标尺39Y1的第2部分区域28b2的表面等有凹凸。然而，即使如上所述在晶片台WTB表面存在有凹凸时，在晶片W的子午线(与通过晶片中心的Y轴平行的直线)上的点仍能以极高精度进行面位置控制。
以下，针对此点进行说明。
在进行聚焦映射时，作为匹配时的基准的Z传感器72a～72d检测晶片台WTB表面上的某位置(XY坐标位置)的面位置信息。接着，由上述说明可清楚得知，先固定晶片载台WST的X位置，一边使晶片载台WST往+Y方向一直线移动一边进行聚焦映射。即，在进行聚焦映射时Z传感器72a～72d检测该面位置信息的线(第2疏水板28b的表面上)也是与Y轴平行的直线。
在进行该聚焦映射时(晶片载台WST往+Y方向移动时)，位于晶片的子午线的照射区域，在不使晶片载台WST移动于X轴方向的情况下配置于曝光位置(投影光学系统PL下方)。在子午线的照射区域到达曝光位置时，位于平行于与Z传感器72a、72b相同的Y轴的直线上、且位于平行于与一对Z传感器741，4、742，4、Z传感器72c、72d相同的Y轴的直线上的一对Z传感器761，3、762，3，检测在聚焦映射时Z传感器72a、72b及Z传感器72c、72d分别检测面位置信息的晶片台WTB上的点的相同点的面位置信息。即，作为多点AF系统(90a、90b)的面位置信息检测基准的Z传感器所测量的基准面，在聚焦映射时与曝光时为相同。因此，即使在晶片台WTB表面产生凹凸或起伏等，在对子午线的照射区域进行曝光时可不用考虑该凹凸或起伏，可将聚焦映像时所得到的Z位置直接作为Z位置使用，而能在曝光时进行晶片的聚焦控制，因此能进行高精度的聚焦控制。
在对子午线以外的照射区域进行曝光时，当于晶片台WTB表面无凹凸及起伏等的情况下，虽可确保与上述子午线的照射区域相同程度的聚焦控制精度，但当于晶片台WTB表面有凹凸或起伏等的情况下，聚焦控制精度则取决于后述的导线Z移动修正的精度。另外，主控制装置20当为了对子午线以外的照射区域进行曝光而使晶片载台WST移动于例如X轴方向时，随着该晶片载台WST的移动而在多个Z传感器间接续测量值。
其次说明聚焦校正。所谓聚焦校正是指进行下述两个处理：聚焦校正的前半处理，求出某基准状态中晶片台WTB在X轴方向的一侧与另一侧端部的面位置信息、以及多点AF系统(90a、90b)对测量板30表面的代表检测点的检测结果(面位置信息)的关系；以及聚焦校正的后半处理，在与上述基准状态相同的状态下，求出与使用空间像测量装置45所检测出的投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的、晶片台WTB在X轴方向的一侧与另一侧端部的面位置信息，并根据上述两处理的处理结果，求出多点AF系统(90a、90b)的代表检测点的偏置、即投影光学系统PL的最佳聚焦位置与多点AF系统的检测原点的偏差。
在进行此聚焦校正时，主控制装置20如图19(A)所示，根据分别对向于X标尺39X1、39X2的两个X读取头66(X线性编码器70B、70D)、以及分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的两个Y读取头64y2、64y1(Y线性编码器70A、70C)来管理晶片台WTB在XY平面内的位置。在此图19(A)的状态下，晶片台WTB的中心线成为与前述直线LV一致的状态。另外，在此图19(A)的状态下，晶片台WTB位于Y轴方向来自多点AF系统(90a、90b)的检测光束照射于前述测量板30的位置。另外，此处虽然省略了图示，但在晶片台WTB(晶片载台WST)的+Y侧有测量载台MST，前述CD杆46及晶片台WTB与投影光学系统PL的前端透镜191之间保持有水(参照图31)。
(a)在此状态下，主控制装置20进行如下述的聚焦校正的前半处理。即，主控制装置20一边检测由位于多点AF系统(90a、90b)的检测区域两端部的检测点各自的附近的前述Z传感器72a、72b、72c、72d所检测的晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息，一边以该面位置信息为基准，使用多点AF系统(90a、90b)检测前述测量板30(参照图3)表面的面位置信息。由此，求出在晶片台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态下Z传感器72a、72b、72c、72d的测量值(晶片台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。
(b)其次，主控制装置20使晶片载台WST往+Y方向移动规定距离，并在测量板30配置于投影光学系统PL正下方的位置时停止晶片载台WST。接着，主控制装置20进行如下述的聚焦校正的后半处理。即，主控制装置20如图19(B)所示，一边把测量晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息的各一对的Z传感器741， 4、742，4、761，3、762，3所测量的面位置信息作为基准，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以狭缝扫描方式测量形成于标线片R或形成于标线片载台RST上的未图示的标记板的测量标记的空间像，再根据其测量结果测定投影光学系统PL的最佳聚焦位置。此时，如图19(B)所示，由于液浸区域14形成于投影光学系统PL与测量板30(晶片台WTB)之间，因此上述空间像的测量经由投影光学系统PL及水来进行。另外，在图19(B)中虽然省略了图示，但由于空间像测量装置45的测量板30等装载于晶片载台WST(晶片台WTB)、受光组件等装载于测量载台MST，因此上述空间像的测量系在保持晶片载台WST与测量载台MST彼此接触的状态(或接触状态)下进行(参照图33)。通过上述测定，求出在晶片台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态下Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3(即，晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)。此测量值与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应。
(c)由此，主控制装置20可以根据在上述(a)的聚焦校正前半处理所求出的Z传感器72a、72b、72c、72d的测量值(晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)、与多点AF系统(90a、90b)对测量板30表面的检测结果(面位置信息)的关系、以及在上述(b)的聚焦校正后半处理所求出的与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的Z传感器741，4、742，4、761，3、762，3(即，晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)，求出多点AF系统(90a、90b)的代表检测点的偏置、即投影光学系统PL的最佳聚焦位置与多点AF系统的检测原点的偏差。在本实施形态中，该代表检测点虽例如是多个检测点的中央或其附近的检测点，但其数目及/或位置等可为任意。此时，主控制装置20进行多点AF系统的检测原点的调整，以使该代表检测点的偏置为零。此调整例如可通过调整受光系统90b内部的未图示的平行平面板的角度来以光学方式进行，或也可以电气方式调整检测偏置。另外，不进行检测原点的调整，而事先储存该偏置也可。此处通过上述光学方法来进行该检测原点的调整。由此，多点AF系统(90a、90b)的聚焦校正即结束。此外，光学方式的检测原点的调整，由于并不易使代表检测点以外的剩余检测点的偏置均为零，因此剩余的检测点最好事先储存进行光学调整后的偏置。
其次，说明与多点AF系统(90a、90b)的多个检测点个别对应的多个受光组件(传感器)间的检测值的偏置修正(以下称为AF传感器间偏置修正)。
在进行此AF传感器间偏置修正时，主控制装置20如图20(A)所示，从多点AF系统(90a、90b)的照射系统90a将检测光束照射于具备规定基准平面的前述CD杆46，并在多点AF系统(90a、90b)的受光系统90b接收来自CD杆46表面(基准平面)的反射光后，取入来自受光系统90b的输出信号。
此时，只要CD杆46表面设定成与XY平面平行，主控制装置20即可根据以上述方式取入的输出信号，求出与多个检测点个别对应的多个传感器的检测值(测量值)的关系，并将该关系储存于存储器，或者以电气方式调整各传感器的检测偏置，以使所有传感器的检测值例如与进行前述聚焦校正时对应于代表检测点的传感器的检测值成为同一值，由此能进行AF传感器间偏置修正。
然而，本实施形态中，在取入来自多点AF系统(90a、90b)的受光系统90b的输出信号时，由于主控制装置20如图20(A)所示使用Z传感器72a、72b、72c、72d来检测出CD杆46表面的倾斜，因此不一定要将CD杆46表面设定成与XY平面平行。即只要如图20(B)的示意图所示那样使各检测点的检测值分别成为该图中箭头所示的值即可，即若连结检测值上端的线有如该图中虚线所示的凹凸时，即将各检测值调整成连结检测值上端的线成为该图中所示的实线即可。
其次，说明用以求出修正信息的导线Z移动修正，该修正信息用于修正晶片台WTB表面、更正确而言为第2疏水板28b表面在X轴方向的凹凸的影响。此处，导线Z移动修正的进行为一边使晶片台WTB移动于X轴方向，一边以规定取样间隔，同时取入检测晶片台WTB的第2疏水板28b表面左右区域的面位置信息的Z传感器的测量值、以及多点AF系统对晶片的面位置信息的检测值。
在进行此导线Z移动修正时，主控制装置20与前述的聚焦映射同样地，如图21(A)所示，根据分别对向于X标尺39X1、39X2的两个X读取头66(X线性编码器70B、70D)、以及分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的两个Y读取头64y2、64y1(Y线性编码器70A、70C)来管理晶片台WTB在XY平面内的位置。在此图21(A)的状态下，晶片台WTB的中心线位于前述直线LV的+Y侧，主控制装置20使用Z传感器72a、72b及72c、72d测量晶片台WTB的第2疏水板28b表面左右区域的-X侧端部附近的点的面位置信息，同时使用多点AF系统(90a、90b)来检测晶片的面位置信息。
其次，主控制装置20如图21(A)中白色箭头所示，使晶片载台WST以规定速度移动于-Y方向。在此移动中，主控制装置20以规定取样间隔，反复执行同时取入上述Z传感器72a、72b及Z传感器72c、72d的测量值与多点AF系统(90a、90b)的动作。接着如图21(B)所示，在Z传感器72a、72b及Z传感器72c、72d与晶片台WTB的第2疏水板28b表面左右区域的+X侧端部附近的点对向的状态下的、结束上述同时取入动作的时刻时结束作业。
接着，主控制装置20求出多点AF系统(90a、90b)在各检测点的面位置信息与同时取入的Z感侧器72a～72d的面位置信息的关系。接着，从进行不同取样时所求出的多个关系中算出第2疏水板28b表面在X轴方向的凹凸。即，由于此时多点AF系统(90a、90b)系调整了传感器间偏置，因此只要是第2疏水板28b表面的相同点，与任一检测点对应的传感器的检测值也应为相同值。因此，以与不同检测点对应的传感器检测第2疏水板28b表面的相同点时的检测值的差，会直接反应出第2疏水板28b表面的凹凸及其移动时的晶片台在Z轴方向的位置变动。因此，通过利用此关系，以从进行不同取样时所求出的多个关系中求出第2疏水板28b表面在X轴方向的凹凸。
如上述，主控制装置20，一边使晶片台WTB(晶片载台WST)移动于X轴方向，一边根据使用多点AF系统(90a、90b)按顺序检测出的结果，求出在晶片台WTB(晶片载台WST)移动于X轴方向(位于不同的X位置)时产生的晶片台WTB表面在Z轴方向的位置变动相关的信息。主控制装置20在进行曝光时增加此信息来作为修正量，同时进行晶片W的聚焦控制。
其次，根据图22～图36说明本实施形态的曝光装置100中使用晶片载台WST与测量载台MST的并行处理动作。此外，在以下动作中，通过主控制装置20，以前述方式进行局部液浸装置8的液体供应装置5及液体回收装置6的各阀的开关控制，随时将水充满于投影光学系统PL的前端透镜191的射出面侧。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个图，但在各图中有时会对同一构件赋予符号，有时则不会赋予。即各图所记载的符号虽相异，但不论这些图中有无符号，均为同一构成。此点与截至目前为止的说明中所使用的各图也相同。
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，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为前述接触状态(或接近状态)时的测量载台MST的移动距离，只要与上述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，根据分别对向于X标尺39X1、39X2的图22中以圆圈框住显示的两个X读取头66(X编码器70B、70D)、以及分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的图22中以圆圈框住显示的两个Y读取头64(Y编码器70A、70C)的测量值，来控制晶片台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，根据分别对向于晶片台WTB表面的X轴方向一侧与另一侧端部的各一对Z传感器741，j、742，j、761，q、762，q的测量值，来控制晶片台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轴干涉仪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)，根据事前进行的前述聚焦映射的结果来进行。
另外，为了防止在该曝光中晶片载台WST与测量载台MST比规定距离接近，设定成开闭器49A、49B为关闭开口51A、51B的状态。
利用主控制装置20，根据事前进行的前述晶片对准(EGA，加强型全晶片对准)的结果及对准系统AL1、AL21～AL22的最新基线等，通过反复进行使晶片载台WST向用于使晶片W上的各照射区域曝光的扫描开始位置(加速开始位置)移动的照射间移动动作、与以扫描曝光方式对各照射区域转印形成于标线片R的图案扫描曝光动作，来进行上述曝光动作。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，按照位于图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。
另外，主控制装置20，也可在曝光中，储存编码器70A～70D的测量值与干涉仪16、126的测量值，并视需要来更新前述修正图。
接着，当如图23所示对晶片W的曝光结束前、例如按顺序对晶片W上的不同照射区域按顺序曝光时，在对最终照射区域进行曝光前，主控制装置20经由驱动机构34A、34B来降下驱动开闭器49A、49B，以将开口51A、51B设定成开启状态。主控制装置20，在经由开闭传感器101确认开闭器49A、49B为完全开启的状态后，一边将X轴干涉仪130的测量值维持于一定值，一边根据Y轴干涉仪18的测量值控制载台驱动系统124，使测量载台MST(测量台MTB)移动至图24所示的位置。此时，CD杆46(测量台MTB)的-Y侧面与晶片台WTB的+Y侧端面接触。此外，也可监控例如用以测量各台在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)。
其次，如图25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。
这样，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(液浸区域14的水)，即随着晶片载台WST及测量载台MST往-Y侧的移动，而按照晶片W→板体28→CD杆46→测量台MTB的顺序移动。此外，在上述移动中，晶片台WTB、测量台MTB保持前述接触状态(或接近状态)。此外，图25表示液浸区域14的水从板体28移至CD杆46前一刻的状态。
当从图25的状态更进一步地将晶片载台WST、测量载台MST往-Y方向同时驱动微小距离时，由于Y编码器70A、70C无法测量晶片载台WST(晶片台WTB)的位置，因此在此之前，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轴干涉仪16的测量值的控制。接着在规定时间后，由于测量载台MST如图26所示到达前述进行Sec-BCHK(时距)的位置，因此主控制装置120使测量载台MST停止在该位置，且通过与X标尺39X1对向的图26中以圆圈框住显示的X读取头66(X线性编码器70B)来测量晶片载台WST的X位置，以Y轴干涉仪16测量Y位置及θz旋转等，同时使晶片载台WST进一步往卸载位置UP驱动并使其在卸载位置UP停止。此外，在图26的状态下，在测量台MTB与前端透镜191之间保持有水。
其次，主控制装置20如图26及图27所示，使用测量载台MST的CD杆46，以前述步骤测量四个第二对准系统相对第一对准系统AL1的相对位置。并进行Sec-BCHK(时距)。主控制装置20，以与此Sec-BCHK(时距)同时进行的方式，对未图示的卸载臂的驱动系统下达指令以卸载停在卸载位置UP的晶片载台WST上的晶片W，且在卸载时使上升驱动的上下动销CT(图26中未图示，参照图27)上升规定量，并将晶片载台WST往+X方向驱动使其移动至装载位置LP。此处，晶片的卸载动作的进行方式，以上下动销CT从下方支撑顶起晶片W，卸载臂从该晶片W下方进入，再使上下动销CT略往下移动或卸载臂略往上升等，来从上下动销CT将晶片交给卸载臂。
其次，主控制装置20如图28所示将测量载台MST移动至最佳待机位置(以下称为「最佳急停待机位置」)，该待机位置是将测量载台MST从离开晶片载台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，再以前述步骤关闭开闭器49A、49B。与此并行地主控制装置20对未图示的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。此晶片W的装载动作进行如下步骤，将保持于装载臂的晶片W从装载臂移交至维持上升规定量状态的上下动销CT，在装载臂退离后，通过使上下动销CT下降以将晶片W装载于晶片保持具，再以未图示的真空夹具予以吸附。此时，由于维持上下动销CT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28表示晶片W装载于晶片台WTB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。由此，当移行至上述接触状态(或接近状态)时，由于不需进行使测量载台MST移动至该最佳急停待机位置的动作，因此与使测量载台MST在离开最佳急停待机位置的位置待机的情形相比较，能削减一次测量载台MST的移动次数。另外，在本实施形态中，将上述最佳急停待机位置设定成能使晶片载台WST停止于供进行前述晶片对准的位置，且能移行至上述接触状态(或接近状态)的位置。
其次，主控制装置20，如图29所示使晶片载台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(即进行前述Pri-BCHK的前半处理的位置)。在此移动的途中，主控制装置20将晶片台WTB在XY平面内的位置的控制，从基于编码器70B(X轴方向)的测量值的控制、及基于Y轴干涉仪16(Y轴方向及θz旋转)的测量值的控制，切换成基于对向于X标尺39X1、39X2的图29中以圆圈框住显示的两个X读取头66(编码器70B、70D)、以及对向于Y标尺39Y1、39Y2的图29中以圆圈框住显示的两个Y读取头64y2、64y1(编码器70A、70C)的测量值的控制。
接着，主控制装置20进行使用第一对准系统AL1来检测基准标记FM的前述Pri-BCHK的前半处理。此时，测量载台MST在前述最佳急停位置待机中。
其次，主控制装置20一边根据上述四个编码器的测量值来管理晶片载台WST的位置，一边开始使晶片载台WST往+Y方向移动向用以检测对准标记(附设于前述三个第一照射区域AS(参照图12(C))的位置。在此晶片载台WST往+Y方向的移动开始后，主控制装置20即以前述步骤开启开闭器49A、49B，以使晶片载台WST与测量载台MST能更加接近。另外，主控制装置20根据开闭传感器101的检测结果来确认开闭器49A、49B已开启。
接着，当晶片载台WST到达图30所示的位置时，主控制装置20即根据撞击侦测传感器43B、43C的输出侦测晶片载台WST与测量载台MST的彼此接触(或接近至300μm左右的距离)，立刻使晶片载台WST停止。在此之前，主控制装置20会在Z传感器72a～72d的全部或一部分与晶片台WTB对向的时点或在此之前的时点动作该等Z传感器72a～72d(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，大致同时且独立地检测出附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记(参照图30中的星标记)，再将上述三个对准系统AL11、AL22、AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。此外，此时的附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，如前所述通过改变晶片台WTB的Z位置，来一边改变多个对准系统AL1、AL21～AL24与晶片台WTB所装载的晶片W之间、在Z轴方向(聚焦方向)中的相对位置关系，一边予以进行。
如上所述，在本实施形态中，在检测第一对准照射区域AS的对准标记的位置，结束移行至测量载台MST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从上述位置往+Y方向的移动(步进移动向前述用以检测附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记的位置)。在该两载台WST、MST往+Y方向的移动开始之前，主控制装置20如图30所示开始多点AF系统(90a、90b)的检测光束对晶片台WTB的照射。由此在晶片台WTB上形成多点AF系统的检测区域。
接着，在上述两载台WST、MST往+Y方向的移动中，当两载台WST、MST到达图31所示的位置时，主控制装置20进行前述聚焦校正的前半处理，求出在晶片台WTB的中心线与前述直线LV一致的状态下Z传感器72a、72b、72c、72d的测量值(晶片台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的水成为从CD杆46移交至晶片台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)的状态下往+Y方向更进一步移动，而到达图32所示的位置时，使用五个对准系统AL1、AL21～AL24大致同时且独立地检测出附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记(参照图32中的星标记)，再将上述五个对准系统AL1、AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。此外，此时的附设于五个第二对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，也如前所述一边改变晶片台WTB的Z位置，一边予以进行。
另外，此时由于不存在与X标尺39X1对向且位于上述直线LV上的X读取头，因此主控制装置20根据与X标尺39X2对向的X读取头66(Y线性编码器70D)及Y线性编码器70A、70C的测量值来控制晶片台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AS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也可使用这些位置信息来进行例如前述EGA方式的统计运算，求出晶片W的标尺(照射倍率)，并根据该算出的照射倍率来调整投影光学系统PL的光学特性、例如投影倍率。在本实施形态中，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，来控制用于调整投影光学系统PL的光学特性的调整装置68(参照图8)，以调整投影光学系统PL的光学特性。即，主控制装置20也可在对准系统AL1、AL21～AL24检测完晶片W上的规定数目(此处为八个)标记的阶段，根据该等的检测结果控制调整装置68，以调整投影光学系统PL的光学特性。此外，标记的数目不限于八个或为检测对象的标记的总数的一半等，只要例如是在计算晶片的标尺等所需的数目以上即可。
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AS的对准标记的同时检测动作后，再次开始在接触状态(或接近状态)下的两载台WST、MST向+Y方向的移动，同时如图32所示，使用Z传感器72a～72d与多点AF系统(90a、90b)开始前述的聚焦映射。
接着，当两载台WST、MST到达图33所示测量板30配置于投影光学系统PL正下方的位置时，主控制装置20进行前述Pri-BCHK的后半处理及前述聚焦校正的后半处理。
接着，主控制装置20根据前述Pri-BCHK的前半处理的结果与Pri-BCHK的后半处理的结果算出第一对准系统AL1的基线。同时，主控制装置20根据前述聚焦校正前半处理所求得的Z传感器72a、72b、72c、72d的测量值(晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)、与多点AF系统(90a、90b)对测量板30表面的检测结果(面位置信息)的关系、以及在前述聚焦校正后半处理所求得的与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的Z传感器741，4、742，4、Z传感器761，3、762，3的测量值(也即，晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)，求出多点AF系统(90a、90b)的代表检测点的偏置，并利用前述光学方法将多点AF系统的检测原点调整到该偏置成为零。
在这种情形下，从产量的观点来看，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方，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的后半处理也无进行前述Pri-BCHK的前半处理的必要，此时，主控制装置20只要使晶片载台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AS的对准标记的位置即可。
此外，在该图33的状态下继续进行前述聚焦映射。
通过使在上述接触状态(或接近状态)下的两载台WST、MST往+Y方向移动，而使晶片载台WST到达图34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大致同时且独立地检测出附设于五个第三对准照射区域AS的对准标记(参照图34中的星标记)，并将上述五个对准系统AL1、AL21～AL24的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。此外，此时的附设于五个第三对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，也如前所述一边改变晶片台WTB的Z位置，一边予以进行。另外，在此时点也继续进行聚焦映射。
另一方面，从上述晶片载台WST的停止起经过规定时间后，前述减震器47A、47B从形成于X轴固定件80的开口51A、51B脱离，测量载台MST与晶片载台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通过经由驱动机构34A、34B上升驱动开闭器49A、49B，设定成关闭开口51A、51B的状态，且当测量载台MST到达在该处待机至曝光开始为止的曝光开始待机位置时并停在该位置。
其次，主控制装置20使晶片载台WST往+Y方向移动向附设于前述三个第一对准照射区域AS的对准标记的检测位置。此时仍继续进行聚焦映射。另一方面，晶片载台WST在上述曝光开始待机位置待机。
接着，当晶片载台WST到达图35所示的位置时，主控制装置20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大致同时且独立地检测出附设于晶片W上三个第一对准照射区域AS的对准标记(参照图35中的星标记)，并将上述三个对准系统AL1、AL22、AL23的检测结果与进行该检测时的上述四个编码器的测量值以彼此相关联的方式储存于未图示的存储器。此外，此时的附设于三个第一对准照射区域AS的对准标记的同时检测动作，也如前所述一边改变晶片台WTB的Z位置，一边予以进行。另外，在此时刻也继续进行聚焦映射，测量载台MST则继续在上述曝光开始待机位置待机。接着，主控制装置20使用以上述方式获得的合计十六个对准标记的检测结果与所对应的四个编码器的测量值，利用例如前述EGA方式进行统计运算，算出上述四个编码器的测量轴所规定的XY坐标系统上晶片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，如图36所示结束聚焦映射。其后，主控制装置20根据前述晶片对准(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，利用液浸曝光进行步进扫描方式的曝光，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。
另外，根据本实施形态，在晶片载台WST往Y轴方向直线移动的期间，通过在X轴方向相距规定间隔设定有多个检测点的多点AF系统(90a、90b)来检测晶片W表面的面位置信息，且通过沿X轴方向将检测区域排列成一列的多个对准系统AL1、AL21～AL24来检测在晶片W上位置彼此不同的对准标记。即，由于晶片载台WST(晶片W)仅呈直线地通过多点AF系统(90a、90b)的多个检测点(检测区域AF)与多个对准系统AL1、AL21～AL24的检测区域，结束晶片W大致全面的面位置信息的检测、以及在晶片W上待检测的所有对准标记(例如EGA的对准照射区域的对准标记)的检测，因此，与毫无关联地(分别独立地)进行对准标记的检测动作与面位置信息(聚焦信息)的检测动作的情形相比较，能更加提升处理能力。
在本实施形态中，如从前述使用晶片载台WST与测量载台MST的并行处理动作的说明可知，主控制装置20在晶片载台WST从装载位置向曝光位置(曝光区域IA)的移动的途中(即晶片载台WST往Y轴方向的移动中)，以多个对准系统AL1、AL21～AL24同时检测在晶片W上X轴方向的位置不同的多个标记(对准照射区域的对准标记)，且用多点AF系统(90a、90b)检测伴随着晶片载台WST往Y轴方向的移动而通过多个对准系统的检测区域的晶片W的面位置信息。因此，与毫无关联地进行对准标记的检测动作与面位置信息(聚焦信息)的检测动作的情形相比较，能更加提升处理能力。此外，本实施形态中装载位置与曝光位置虽在X轴方向相异，但在X轴方向的位置为相同也可。此时，能使晶片载台WST大致成一直线地从装载位置移动至对准系统(及多点AF系统)的检测区域。另外，也可使装载位置与卸载位置为同一位置。
另外，根据本实施形态，能一边根据分别对向于一对Y标尺39Y1、39Y2的一对Y读取头64y2、64y1(一对Y轴线性编码器70A、70C)的测量值，来测量晶片台WTB(晶片载台WST)在Y轴方向的位置与θz旋转(偏摇)，一边使晶片台WTB(晶片载台WST)移动于Y轴方向。另外，在这种情况下，由于能在已配合形成于晶片W上的照射区域排列(尺寸等)调整了第二对准系统AL21～AL24相对第一对准系统AL1在X轴方向的相对位置的状态下，实现晶片台WTB(晶片载台WST)往Y轴方向的移动，因此能用多个对准系统AL1、AL21～AL24同时测量晶片W上于Y轴方向的位置相同且于X轴方向的位置相异的多个照射区域(例如对准照射区域)的对准标记。
另外，根据本实施形态，可通过主控制装置20，一边根据编码器系统(Y线性编码器70A、70C，X线性编码器70B、70D)的测量值来控制晶片台WTB(晶片载台WST)的位置，一边使用对准系统AL1、AL21～AL24来检测晶片W上的对准标记。即，能一边根据分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的Y读取头64(Y线性编码器70A、70C)、以及分别对向于X标尺39X1、39X2的X读取头66(X线性编码器70B、70D)的测量值，来高精度地控制晶片台WTB(晶片载台WST)的位置，一边使用对准系统AL1、AL21～AL24来检测晶片W上的对准标记。
另外，根据本实施形态，由于随着晶片台WTB(晶片载台WST)在XY平面内的位置不同，使对准系统AL1、AL21～AL24所同时检测的晶片W上的对准标记的检测点数(测量点数)不同，因此例如在进行前述晶片对准时等，在使晶片台WTB(晶片载台WST)向与X轴交叉的方向移动、例如向Y轴方向移动时，可根据晶片台WTB(晶片载台WST)在Y轴方向的位置、换言之即根据晶片W上的照射区域的配置(LAYOUT)，来使用所需数目的对准系统同时检测晶片W上位置彼此不同的对准标记。
又，根据本实施形态，有时会通过主控制装置20，在待以对准系统检测的对准标记仍残存于晶片W上的阶段下(例如已结束附设于前述第二对准照射区域AS的对准标记的检测的时点)，根据截至目前为止对准系统所检测出的晶片W上的多个(例如八个)对准标记的检测结果，来控制调整装置68以调整投影光学系统PL的光学特性。在这种情形下，在此投影光学系统PL的光学特性的调整后，例如要进行投影光学系统PL的规定测量标记(或图案)的像的检测等时，即使测量标记的像已随着上述调整而移位，但由于也会测量该移位后的测量标记的像，因此其结果，测量标记的像随着调整投影光学系统PL光学特性所导致的移位，并不会成为测量误差的要因。另外，由于在检测完所有待检测对准标记之前，即根据截止目前为止所检测出的对准标记的检测结果来开始上述调整，因此能将上述调整与剩余的对准标记的检测动作同时进行。即在本实施形态中，能使上述调整所需的时间，重迭于自开始第三对准照射区域AS的对准标记的检测起至第一对准照射区域AS的对准标记的检测结束为止的时间。由此，与检测完所有标记后才开始上述调整的公知技术相比较，能更提升处理能力。
又，根据本实施形态，通过主控制装置20，在测量投影光学系统PL的图案(例如标线片R的图案)像投影位置与对准系统AL1检测中心的位置关系(对准系统AL1的基线)的动作(例如前述Pri-BCHK的前半处理)开始后直到该动作结束的期间(例如到前述Pri-BCHK的后半处理结束为止的期间)，进行对准系统AL1、AL21～AL24对晶片W上的对准标记(例如前述三个第一对准照射区域及五个第二对准照射区域的对准标记)的检测动作。即，能将对准系统对标记的检测动作的至少一部分与上述位置关系的测量动作同时进行。因此，能在上述位置关系的测量动作结束的时刻，结束对准系统对晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作的至少一部分。由此，与在上述位置关系的测量动作前或其后进行对准系统对上述多个对准标记的检测动作的情形相比较，能更提升处理能力。
另外，根据本实施形态，通过主控制装置20，在对准系统AL1、AL21～AL24对晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作(例如前述晶片对准动作，也即第一对准照射区域AS至分别附设于第一对准照射区域AS的合计十六个对准标记的检测动作)开始后直到该动作结束的期间，进行用投影光学系统PL投影标线片R的图案像的投影位置与对准系统AL1检测中心的位置关系(对准系统AL1的基线)的测量动作。即，能与对准系统对标记的检测动作的一部分同时进行上述位置关系的测量动作。因此，能在进行对准系统AL1、AL21～AL24对晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作的期间，结束上述位置关系的测量动作。由此，与在以对准系统对晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作前或其后进行上述位置关系的测量动作的情形相比较，能更提升处理能力。
另外，根据本实施形态，通过主控制装置20，在开始晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作(例如前述晶片对准动作，即十六个对准标记的检测动作)后直到该检测动作结束前，进行晶片台WTB与测量台MTB的接触动作(或接近至例如300μm以下的接近状态)、以及使该两台分离的分离状态的切换动作。换言之，根据本实施形态，在前述接触状态(或接近状态)下开始对准系统对晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作，而在结束多个标记的所有检测动作前，控制该两载台以从该接触状态(或接近状态)切换成该分离状态。因此，能在进行晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作的期间结束上述状态的切换动作。由此，与在晶片W上待检测的多个对准标记的检测动作前或其后进行上述状态的切换动作的情形相比较，能更提升处理能力。
另外，根据本实施形态，主控制装置20系在该分离状态下开始对准系统AL1的基线测量动作，且在该接触状态(或接近状态)结束该动作。
另外，根据本实施形态，通过主控制装置20控制载台驱动系统124(Z调平机构)与对准系统AL1、AL21～AL24，以一边经由未图示的调平机构改变多个对准系统与晶片W在Z轴方向(聚焦方向)的相对位置关系，一边以相对应的多个对准系统来同时检测晶片W上位置彼此不同的对准标记。换言之，一边以多个对准系统同时改变多个对准系统与晶片W在聚焦方向的相对位置关系，一边用相对应的多个对准系统来同时检测晶片W上位置彼此不同的标记。由此能在各对准系统例如以最良好的聚焦状态来进行标记检测，并通过优先使用该检测结果，可几乎不受晶片W表面的凹凸及多个对准系统的最佳聚焦差异的影响，以良好精度检测出晶片W上的位置彼此不同的标记。此外，在本实施形态中，对准系统AL1、AL21～AL24虽大致沿X轴方向配置，但一边以多个对准系统同时改变多个对准系统与晶片W在聚焦方向的相对位置关系、一边以相对应的多个对准系统来同时检测晶片W上位置彼此不同的标记的方法，即使对准系统系不同于上述的配置也相当有效。也就是，只要能以多个对准系统来大致同时检测出形成于晶片W上的彼此互异的位置的标记即可。
另外，根据本实施形态，可通过编码器系统(包含测量值的短期稳定性良好的编码器70A～70D等)来在不受空气摇晃等的影响的情况下以高精度测量晶片台WTB在XY平面内的位置信息，且通过面位置测量系统(包含Z传感器72a～72d、741，1～742，6、以及761，1～762， 6等)来在不受空气摇晃等的影响的情况下以高精度测量晶片台WTB在与XY平面正交的Z轴方向的位置信息。此时，由于上述编码器系统及上述面位置测量系统的两者均可直接测量晶片台WTB的上面，因此能以简易且直接控制晶片台WTB的位置、进而能控制晶片W的位置。
另外，根据本实施形态，在进行前述聚焦匹配时，通过主控制装置20使上述面位置测量系统与多点AF系统(90a、90b)同时动作，将多点AF系统(90a、90b)的检测结果换算成以面位置测量系统的测量结果为基准的数据。因此，通过预先取得此换算数据，在其后仅需通过面位置测量系统测量晶片台WT在Z轴方向的位置信息、以及相对XY平面的倾斜方向的位置信息，能在不取得晶片W的面位置信息的情况下控制晶片W的面位置。因此，在本实施形态中，即使前端透镜191与晶片W表面的作业距离较窄，也不会产生任何问题，能以良好精度执行曝光时晶片W的聚焦/调平控制。
在本实施形态中，从前述使用晶片载台WST与测量载台MST的并行处理动作的说明可知，在晶片W从用以将晶片W搬入晶片载台WST的位置(装载位置LP)移动至用以对晶片W进行规定处理、例如进行曝光(图案形成)的位置的过程中，主控制装置20系进行面位置控制系统与多点AF系统(90a、90b)的同时动作、以及上述数据的换算处理(聚焦匹配)。
另外，在本实施形态中，在开始对准系统AL1、AL21～AL24对多个待检测标记的检测动作(例如前述晶片对准动作)直到结束该多个晶片的检测动作为止的过程中，主控制装置20进行上述面位置控制系统与多点AF系统(90a、90b)的同时动作且开始上述数据的换算处理。
另外，根据本实施形态，由于能如上述所述高精度地控制晶片台WTB、进一步而言为晶片W的面位置，因此能进行几乎不会产生因面位置控制误差所导致的曝光不良的高精度曝光，由此能在不产生影像模糊的状态下将图案像形成于晶片W上。
另外，根据本实施形态，可通过主控制装置20，例如在进行曝光前，以晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，使用多点AF系统(90a、90b)的检测值(测量值)来测量晶片W的面位置信息，并且在进行曝光时，也能以晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息为基准，调整晶片W在平行于投影光学系统PL的光轴AX的方向及在相对与光轴AX正交的面的倾斜方向的位置。因此，不论在曝光前是否已测量晶片W的面位置信息，在实际进行曝光时，也能高精度地进行晶片W的面位置控制。
另外，根据本实施形态，空间像测量装置45的一部分设置于晶片台WTB(晶片载台WST)上且剩余的一部分则设置于测量载台MST，并测量通过投影光学系统PL所形成的测量标记的空间像。因此，当例如进行前述聚焦校正时，可利用该空间像测量装置45，在测量投影光学系统PL的最佳聚焦位置时，将设有空间像测量装置45一部分的晶片台WTB(晶片载台WST)在与投影光学系统PL的光轴平行的方向的位置作为该最佳聚焦位置的基准来进行测量。因此，在用照明光IL对晶片进行曝光时，可根据该最佳聚焦位置的测量结果来高精度地调整晶片台WTB(晶片载台WST)在与投影光学系统PL的光轴平行的方向的位置。另外，由于在晶片台WTB(晶片载台WST)仅设有空间像测量装置45的一部分，因此不会使该晶片台WTB(晶片载台WST)大型化，能良好地确保该位置控制性。此外，也可不将空间像测量装置45剩余的一部分全部设置于测量载台MST，而将其分别设置于测量载台MST及其外部。
另外，根据本实施形态，通过Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130来测量测量载台MST的位置信息，并通过四个线性编码器70A～70D测量晶片台WTB(晶片载台WST)的位置信息。此处的线性编码器70A～70D为反射型编码器，其包含具有配置于晶片台WTB上且以分别平行于Y轴、X轴的方向为周期方向的光栅的多个光栅(也即Y标尺39Y1、39Y2或X标尺39X1、39X2)、以及与标尺39Y1、39Y2、39X1、39X2对向配置的读取头(Y读取头64或X读取头66)。因此，线性编码器70A～70D，从各读取头照射于所对向标尺(光栅)的光束的光路长度比Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130短许多，因此不易受到空气摇晃的影响，其测量值的短期稳定性优于Y轴干涉仪18及X轴干涉仪130。因此，能稳定地控制用于保持晶片的晶片台WTB(晶片载台WST)的位置。
另外，根据本实施形态，以Y轴方向为测量方向的多个Y读取头64在X轴方向的间隔，设定成比Y标尺39Y1、39Y2在X轴方向的宽度窄，以X轴方向为测量方向的多个X读取头66在Y轴方向的间隔，设定成比X标尺39X1、39X2在Y轴方向的宽度窄。由此，在使晶片台WTB(晶片载台WST)移动时，可一边按顺序切换多个Y读取头64，一边根据用于将检测光(光束)照射于Y标尺39Y1或39Y2的Y线性编码器70A或70C的测量值，来测量晶片台WTB(晶片载台WST)的Y位置，且可同时地一边按顺序切换多个X读取头66，一边根据用于将检测光(光束)照射于X标尺39X1或39X2的X线性编码器70B或70D的测量值，来测量晶片台WTB(晶片载台WST)的X位置。
另外，根据本实施形态，在为了取得前述标尺的光栅间距的修正信息而使晶片台(晶片载台WST)往Y轴方向移动时，由主控制装置20以前述步骤求出用于修正各光栅线37(构成X标尺39X1、39X2)的弯曲的修正信息(光栅弯曲的修正信息)。接着，由主控制装置20，一边根据晶片台WTB(晶片载台WST)的Y位置信息及X标尺39X1、39X2的光栅弯曲的修正信息(以及光栅间距的修正信息)来修正从读取头单元62B、62D得到的测量值，一边使用X标尺39X1、39X2与读取头单元62B、62D来将晶片台WTB(晶片载台WST)驱动于X轴方向。因此，可不受构成X标尺39X1、39X2的各格子弯曲的影响，使用利用X标尺39X1、39X2的读取头单元62B、62D(编码器70B、70D)来以良好精度进行晶片台WTB(晶片载台WST)往X轴方向的驱动。另外，通过在Y轴方向也进行与上述相同的动作，也能以良好精度进行晶片台WTB(晶片载台WST)往Y轴方向的驱动。
此外，在上述实施形态中所例示的情形，为用于测量Y轴方向位置的一对Y标尺39Y1、39Y2、以及用于测量X轴方向位置的一对X标尺39X1、39X2设置于晶片台WTB上，与此对应地，一对读取头单元62A、62C隔着投影光学系统PL配置于X轴方向一侧与另一侧，两个读取头单元62B、62D隔着投影光学系统PL配置于Y轴方向一侧与另一侧。然而并不限于此，也可仅将Y轴方向位置测量用的Y标尺39Y1、39Y2及X轴方向位置测量用的X标尺39X1、39X2中的至少一方配置一个(并非一对)在晶片台WTB上，或着，也可将一对读取头单元62A、62C及两个读取头单元62B、62D中的至少一方仅设置一个。另外，标尺的延设方向及读取头单元的延设方向，并不限定于上述实施形态的X轴方向、Y轴方向等的正交方向，只要彼此交叉的方向即可。
此外，在上述说明中，虽然说明了在以晶片载台WST进行晶片更换的期间，使用测量载台MST的CD杆46来进行Sec-BCHK(时距)，但并不限于此，也可使用测量载台MST的测量用构件进行照度不均测量(及照度测量)、空间像测量、波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，由调整装置68来进行投影光学系统PL的调整。
另外，在上述实施形态中，虽然说明了在进行用于取得标尺的光栅间距修正信息的校正时，以能忽视干涉仪的测量值短期变行程度的低速(极低速)来使晶片台WTB移动，但并不限于此，也能以非极低速的速度来使其移动。此时，例如也可在取得Y标尺39Y1、39Y2的光栅间距修正信息等时，将晶片台设定于X轴方向的相异位置，一边以与上述实施形态同样的方式使晶片台分别在各自的位置移动于Y轴方向，一边在该移动中同时取入编码器70A、70C的测量值与Y轴干涉仪16的测量值、以及读取头单元62A、62C的测量值，使用两次的同时取入的动作所得到的取样值建立连立方程式，通过解此连立方程式，来分别独立地求出Y标尺的光栅间距的修正信息(例如修正图)。
另外，在上述实施形态中，如图10(A)所示，虽用分光器等光学构件来使来自光源的光分歧，并把具备反射分歧后的光的两片反射镜的衍射干涉方式编码器作为编码器70A～70F使用，但并不限于此，也能使用三光栅的衍射干涉式编码器，或例如日本特开2005-114406号公报等所公开的具备光反射块的编码器等。另外，在上述实施形态中，读取头单元62A～62D虽具有以规定间隔配置的多个读取头，但并不限于此，也能采用单一读取头，其具备将光束向在Y标尺或X标尺的间距方向细长延伸的区域射出的光源、以及接收来自光束的Y标尺或X标尺(衍射光栅)的反射光(衍射光)且于Y标尺或X标尺的间距方向接收光束的排列成毫无间隙的多数个受光组件。
另外，在上述实施形态中，也能用可使来自读取头单元62A～62D的检测光透射的保护构件(例如薄膜或玻璃板等)来覆盖反射型衍射光栅，以防止衍射光栅的损伤等。另外，在上述实施形态中虽将反射型衍射光栅设置于与XY平面大致平行的晶片载台WST的上面，但也可将反射型衍射光栅设置于例如晶片载台WST的下面。此时，读取头单元62A～62D配置于晶片载台WST的下面所对向的例如底座板。再者，在上述实施形态中，虽使晶片载台WST在水平面内移动，但也可使其在与水平面交叉的平面(例如ZX平面等)内移动。另外，当标线片载台RST为二维移动时，也可设置与前述编码器系统相同构成的编码器系统来测量标线片载台RST的位置信息。
此外，在上述实施形态中，干涉仪系统118虽可以在五自由度的方向(X轴、Y轴、θx、θy、θz)测量晶片载台WST的位置信息，但也能使其测量Z轴方向的位置信息。此时，也可至少在进行曝光动作时，使用前述编码器系统的测量值与干涉仪系统118的测量值(至少包含Z轴方向的位置信息)来进行晶片载台WST的位置控制。该干涉仪系统118，例如日本特开2000-323404号公报(对应美国专利第7,116,401号说明书)、日本特表2001-513267号公报(对应美国专利第6,208,407号说明书)等所公开的那样，将相对XY平面倾斜规定角度(例如45度)的反射面设于晶片载台WST的侧面，并经由该反射面将测定光束照射于设在例如前述镜筒固定座或测量框架等的反射面，由此来测量晶片载台WST的Z轴方向的位置信息。此干涉仪系统118，也能通过使用多个测定光束来测量除了Z轴方向以外的θx方向及/或θy方向的位置信息。此时，也可不使用照射在晶片载台WST的用于测量θx方向及/或θy方向的位置信息的测定光束的移动镜。
另外，在上述实施形态中，虽在读取头单元62C、62A上设置多个Z传感器74i，j、76p，q，但并不限于此，也可将与Z传感器相同的面位置传感器设于例如测量框架。另外，编码器读取头及Z传感器各自与晶片载台的上面的间隔，最好与投影光学系统PL的前端透镜191为同等程度以下，例如较窄。由此能提升测量精度。此时由于难以设置AF传感器，因此简易的Z传感器显得特别有效。
另外，在上述实施形态中，嘴单元32的下面与投影光学系统PL的前端光学组件的下端面虽然为大致同一面，但并不限于此，也能将例如嘴单元32的下面配置成较前端光学组件的射出面更接近投影光学系统PL的像面(即晶片)附近。即，局部液浸装置8并不限于上述构造，例如也能使用欧洲专利申请公开第1420298号说明书、国际公开第2004/055803号小册子、国际公开第2004/057590号小册子、国际公开第2005/029559号小册子(对应美国专利申请公开第2006/0231206号说明书)、国际公开第2004/086468号小册子(对应美国专利申请公开第2005/0280791号说明书)、日本特开2004-289126号公报(对应美国专利第6,952,253号说明书)等所记载的。另外，也可采用如国际公开第2004/019128号小册子(对应美国专利申请公开第2005/0248856号说明书)所公开的，除了前端光学组件的像面侧的光路以外，在前端光学组件的物体面侧的光路空间也以充满液体。再者，也可于前端光学组件表面的一部分(至少包含与液体的接触面)或全部形成具有亲液性及/或溶解防止功能的薄膜。此外，虽石英与液体的亲液性较高且也不需溶解防止膜，但最好至少将萤石形成溶解防止膜。
此外，在上述各实施形态中，虽使用纯水(水)作为液体，但本发明当然并不限定于此。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。作为该氟系惰性液体，例如能使用氟洛黎纳特(Fluorinert，美国3M公司的商品名称)。此氟系惰性液体也具优异冷却效果。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)之类具有C-H结合或O-H结合的规定液体、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)上述液体的至少一种者。或者，作为液体，也可在纯水添加(混合)H+、Cs+、K+、Cl-、SO4 2-、PO4 2-等碱基或酸等。进而，也可在纯水添加(混合)Al氧化物等微粒子者。上述液体能使ArF准分子激光透射。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PL及/或晶片表面的感光材(或保护膜(顶层涂布膜)或反射防止膜等)较稳定者。另外，在以F2激光作为光源时，只要选择全氟聚醚油(FomblinOil)即可。再者，作为液体，也能使用对照明光IL的折射率比纯水高的，例如折射率为1.6～1.8左右的。也能使用超临界流体来作为液体。另外，投影光学系统PL投射光学系PL的前端光学组件例如能以石英(二氧化硅)、氟化钙(萤石)、氟化钡、氟化锶、氟化锂、氟化纳等氟化化合物的单结晶材料形成，或也可以折射率较石英或萤石高(例如1.6以上)的材料来形成。作为折射率的1.6以上的材料，例如能使用国际公开第2005/059617号小册子所公开的蓝宝石、二氧化锗等、或者可使用如国际公开第2005/059618号小册子所公开的氯化钾(折射率约1.75)等。
另外，在上述实施形态中，也可将回收的液体再予以利用，此时最好将过滤器(用以从回收的液体除去杂质)设于液体回收装置或回收管等。
另外，在上述实施形态中，虽然说明了曝光装置为液浸型曝光装置的情形，但并不限于此，也能采用在不经由液体(水)的状态下使晶片W曝光的干燥型曝光装置。
另外，在上述实施形态中，虽然说明了本发明适用于具备了晶片载台WST(移动体)、测量载台MST(另一移动体)、对准系统(AL1、AL21～AL24)、多点AF系统(90a、90b)、Z传感器、干涉仪系统118、以及编码器系统(70A～70F)等全部的曝光装置，但本发明并不限定于此。例如本发明也能适用于未设置测量载台MST等的曝光装置。本发明，只要是具备上述各构成部分中的晶片载台(移动体)与除此以外的一部分构成部分的，都能适用。举一例而言，例如以标记检测系统为重点的发明，只要至少具备晶片载台WST与对准系统的装置，即能适用。另外，干涉仪系统与编码器系统当然并不一定要两者都设置。
另外，在上述实施形态中，虽说明了空间像测量装置45分离配置于不同载台，更具体而言分离配置于晶片载台WST与测量载台MST，但分离配置的传感器并不限于空间像测量装置，例如也可是波面像差测量器等。另外，不同载台并不限于晶片载台与测量载台的组合。
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摇晃所导致的位置测量误差的产生可能性几乎为零。此时，可根据使用干涉仪的测量值来修正编码器的测量值短期变动的修正信息、以及编码器的测量值，来以高精度定位载台，其结果能将高精度的标线片图案转印至物体上。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、或镜面投影对准曝光器等。再者，本发明也能适用于例如日本特开平10-163099号公报、日本特开平10-214783号公报(对应美国专利6,590,634号说明书)、日本特表2000-505958号公报(对应美国专利5,969,441号说明书)、美国专利6,208,407号说明书等所公开，具备多个晶片载台的多载台型曝光装置。
另外，在上述实施形态的曝光装置中的投影光学系统并不仅可为缩小系统，也可为等倍系统及放大系统的任一个，投影光学系统PL不仅可为折射系统，也可为反射系统及反折射系统的任一个，其投影像也可是倒立像与正立像的任一个。再者，经由投影光学系统PL来照射照明光IL的曝光区域IA，虽然在投影光学系统PL的视野内包含光轴AX的轴上区域，但例如也可与如国际公开第2004/107011号小册子所公开的所谓在线型反折射系统同样地，其曝光区域为不含光轴AX的离轴区域，该在线型反折射系统具有多个反射面且将至少形成一次中间像的光学系统(反射系统或反折射系统)设置于其一部分，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，也可为例如圆弧、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准分子激光源，也能使用KrF准分子激光源(输出波长248nm)、F2激光(输出波长157nm)、Ar2激光(输出波长126nm)、Kr2激光(输出波长146nm)等脉冲激光源，或发出g线(波长436nm)、i线(波长365nm)等发射亮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，其以涂布有铒(或铒及镱双方)的光纤放大器，将从DFB半导体激光或纤维激光射出的红外线区或可见区的单一波长激光放大来作为真空紫外光，并用非线形光学结晶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，并不限于波长大于100nm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曝光装置的开发，其以SOR或电浆激光为光源来产生软X线区域(例如5～15nm的波长域)的EUV(Extreme Ultra Violet)光，且使用其曝光波长(例如13.5nm)之下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，虽然使用在光透射性的衬底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号说明书所公开的电子掩膜来代替此掩膜，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显示元件(空间光调变器)的一种的DMD(Digital Micro-mirror Device)等)是根据欲曝光图案的电子数据来形成透射图案、反射图案、或发光图案。
另外，本发明也能适用于，例如国际公开第2001/035168号说明书所公开的，通过将干涉纹形成于晶片上、而在晶片上形成等间隔线图案的曝光装置(微影系统)。
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)所公开的曝光装置，其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(微影系统)，例如也能将本发明适用于以喷墨式来将图案形成于物体上的装置。
此外，上述实施形态中待形成图案的物体(能量束所照射的曝光对象的物体)并不限于晶片，也可是玻璃板、陶瓷衬底、膜构件、或者掩膜衬底等其它物体。
曝光装置用途并不限定于半导体制造用的曝光装置，也可广泛适用于例如用来制造将液晶显示元件图案转印于方型玻璃板的液晶用曝光装置，或制造有机EL、薄膜磁头、摄影组件(CCD等)、微型机器及DNA芯片等的曝光装置。另外，除了制造半导体元件等微型组件以外，为了制造在光曝光装置、EUV(极远紫外线)曝光装置、X射线曝光装置及电子射线曝光装置等中使用的标线片或掩膜，也能将本发明适用于将电路图案转印至玻璃衬底或硅晶片等的曝光装置。
此外，本发明的标记检测装置并不限定于曝光装置，也可广泛适用于其它的衬底处理装置(例如激光修理装置、衬底检查装置等其它)，或其它精密机械中的试料定位装置、打线装置等具备在二维面内移动的载台等移动体的装置。
另外，为了保持规定的机械精度、电气精度、光学精度通过组装包含本案申请范围中所列举的各构成要素的各种子系统，以能来制造上述实施形态的曝光装置(图案形成装置)。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过程，包含机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然，从各种子系统至曝光装置的组装制程前，有各子系统独立的组装过程。当各种子系统至曝光装置的组装过程结束后，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清洁度等都受到管理的洁净室进行。
此外，援用上述实施形态所引用的曝光装置等相关的所有公报、国际公开小册子、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书的公开，作为本说明书记载的一部分。
接着，说明在微影步骤使用上述曝光装置(图案形成装置)的组件制造方法的实施形态。
图37表示组件(IC(集成电路)或LSI等半导体芯片、液晶面板、CCD、薄膜磁头、微型机器等)的制造例流程图。如图37所示，首先，在步骤201(设计步骤)中，进行组件的功能/性能设计(例如半导体元件的电路设计等)，并进行用于实现其功能的图案设计。接着，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，利用微影技术等将实际电路等形成于晶片上。其次，在步骤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。在该步骤205中，依照需要而包含切割过程、接合过程及封装制程(芯片封入)等过程。
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，并将其出厂。
图38表示半导体元件中步骤204的详细流程例。在图38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)是在晶片表面形成绝缘膜。步骤213(电极形成步骤)利用蒸镀将电极形成于晶片上。步骤214(离子注入步骤)将离子注入晶片。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，并依照各阶段所需处理加以选择并执行。
在晶片处理的各阶段中，当结束上述前处理步骤时，如下进行后处理步骤。在该后处理步骤中，首先，步骤215(光阻形成步骤)将感光剂涂布于晶片。接着，在步骤216(曝光步骤)中，使用以上说明的曝光装置(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，藉由蚀刻除去光阻残存部分以外部分的露出构件。接着，在步骤219(光阻除去步骤)中，除去结束蚀刻后不需要的光阻。
通过反复进行这些前处理步骤及后处理步骤，在晶片上形成多重电路图案。
由于只要使用以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迭精度，一边进行高处理能力的曝光。据此，能提升形成有微细图案的高积体度的微型组件的生产性。
如以上的说明，本发明的图案形成装置、曝光装置、及图案形成方法、曝光方法、以及组件制造方法，适于制造半导体元件及液晶显示元件等的电子组件。另外，本发明的标记检测装置，适于检测装载于曝光装置等的载台上的物体上的标记。

Claims (44)

1.一种用能量束使物体曝光的曝光装置，其特征在于具备：
移动体，能保持上述物体而在规定平面内在第1及第2方向上移动；以及
标记检测系统，具有在上述第2方向位置不同的检测区域，可同时检测上述物体上的多个标记；
上述移动体在上述第1方向上移动，用上述标记检测系统检测在上述物体上、在上述第1方向的位置不同的标记，并且随着上述物体在上述第1方向的位置不同，用上述标记检测系统所检测的标记数目亦不同。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于：
上述标记检测系统，以上述多个检测区域的一个来检测在上述第1方向所移动的上述物体上、在上述第2方向的位置大致相同的多个标记。
3.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于：
上述标记检测系统，根据上述物体的标记配置调整上述检测区域的位置。
4.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于：
上述标记检测系统，依照在上述第1方向上所移动的上述物体上的上述标记的上述第2方向的位置，调整上述多个检测区域的上述第2方向的相对位置。
5.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于：
上述标记检测系统至少在上述第2方向可以改变上述多个检测区域的相对位置。
6.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于：
在上述物体上、在上述第1方向位置不同的多个群标记，通过使上述移动体在上述第1方向移动而针对上述每个群利用上述标记检测系统检测，上述多个群标记中至少一群的标记，包含在上述第2方向位置不同的多个标记。
7.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于还具备：
具有测量上述移动体的位置信息的编码器的测量装置；
在上述能量束对上述物体的曝光动作中、以及上述标记检测系统对上述标记的检测动作中，通过上述编码器测量上述移动体的位置信息。
8.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于：
在上述移动体的移动中，用于上述测量的上述编码器的多个读取头，其至少一个切换至另一读取头。
9.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于：
上述编码器具有读取头部与周期性地排列格子的格子部；
上述曝光装置还具备：
修正装置，修正因上述格子部产生的上述编码器的测量误差。
10.根据权利要求9所述的曝光装置，其特征在于：
上述修正装置，修正因上述格子部的变形产生的测量误差。
11.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于：
上述测量装置，包含测量上述移动体的位置信息的干涉仪；
上述曝光装置还具备：
控制装置，在上述物体的曝光动作中，通过上述编码器与上述干涉仪的一方或两方，来控制上述移动体的移动。
12.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于：
由上述标记检测系统进行的上述标记的检测动作，一边分别改变对上述物体上的多个标记的聚焦状态，一边进行多次。
13.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于还具备：
光学系统，将上述能量束所照明的图案投影到上述物体上；
调整装置，调整上述光学系统的光学特性；以及
控制装置，在由上述标记检测系统进行的上述标记的检测动作途中，根据上述标记检测系统的检测结果，控制上述调整装置。
14.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于还具备：
光学系统，将上述能量束所照明的图案投影至上述物体上；以及
控制装置，将上述图案的投影位置的测量动作与由上述标记检测系统进行的标记的检测动作的一方，与另一方的动作的至少一部分同时进行。
15.根据权利要求14所述的曝光装置，其特征在于还具备：
检测装置，检测上述物体在与上述第1及第2方向正交的第3方向的位置信息；
上述图案的投影位置的测量动作与上述检测装置的检测动作的至少一部分同时进行。
16.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于还具备：
与上述移动体不同的另一移动体，
可将上述移动体与上述另一移动体设定成接近至规定距离以下的第1状态、以及使上述两移动体分离的第2状态，可在由上述标记检测系统进行的标记的检测动作中切换上述第1及第2状态。
17.根据权利要求16所述的曝光装置，其特征在于：
上述标记的检测动作，在上述第1状态下开始，在上述标记的检测动作中从上述第1状态切换成上述第2状态。
18.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于：
上述标记检测系统，包含第1标记检测系统与上述检测区域的位置可改变的第2标记检测系统；
上述第1、第2标记检测系统的上述检测区域的位置关系的测量，是在上述曝光后的物体的交换动作中进行。
19.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于还具备：
具有在上述第2方向上分离配置的一对基准格子、以及配置在上述一对基准格子之间的多个基准标记的基准构件；
由上述编码器进行的上述基准格子的检测、以及由上述标记检测系统进行的上述基准标记的检测可同时执行。
20.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于还具备：
检测装置，检测上述物体在与上述第1及第2方向正交的第3方向的位置信息；
上述标记检测系统与上述检测装置的检测动作的至少一部分同时进行，且在该检测动作中上述移动体在上述第1方向移动。
21.根据权利要求20所述的曝光装置，其特征在于：
上述检测装置之检测点配置于在上述第1方向上与上述多个检测区域不同的位置。
22.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于还具备：
光学系统，射出上述能量束；
与上述移动体不同的另一移动体；以及
液浸系统，将液体供应至上述光学系统的下方近处，以形成液浸区域，
通过在上述光学系统下方移动上述移动体与上述另一移动体，上述液浸区域一边被维持于上述光学系统的下方近处、一边从上述移动体与上述另一移动体的一方移动至另一方。
23.一种组件制造方法，其特征在于包含：
使用权利要求1至22中的任一项所述的曝光装置来使物体曝光的步骤；以及
使上述曝光后的物体显影的步骤。
24.一种用能量束使物体曝光的曝光方法，其特征在于包含：
第1步骤，将上述物体装载于可在规定平面内在第1及第2方向移动的移动体上；以及
第2步骤，在使上述移动体在上述第1方向移动，检测在上述物体上在上述第1方向的位置不同的标记时，使用具有在上述第2方向位置不同的多个检测区域的标记检测系统，根据上述物体在上述第1方向的位置，检测不同数目的标记。
25.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于：
在上述物体上、在上述第2方向的位置大致相同的多个标记，是一边使上述移动体在上述第1方向移动、一边以上述多个检测区域的一个来检测。
26.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于：
根据上述物体的标记配置调整上述检测区域的位置。
27.根据权利要求26所述的曝光方法，其特征在于：
根据在上述物体上的上述标记在上述第2方向的位置，调整上述多个检测区域在上述第2方向的相对位置。
28.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于：
在上述物体上、在上述第1方向位置不同的多个群标记，通过使上述移动体在上述第1方向移动而针对上述每个群利用上述标记检测系统检测，上述多个群标记中至少一群的标记，包含在上述第2方向位置不同的多个标记。
29.根据权利要求24所述的曝光方法，其特征在于：
在上述能量束对上述物体的曝光动作中、以及上述标记检测系统对上述标记的检测动作中，通过编码器测量上述移动体的位置信息。
30.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
在上述移动体的移动中，用于上述测量的上述编码器的多个读取头，其至少一个切换至另一读取头。
31.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
修正被上述编码器的测量束照射、因格子周期性地排列的格子部产生的上述编码器的测量误差。
32.根据权利要求31所述的曝光方法，其特征在于：
修正因上述格子部的变形产生的测量误差。
33.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
在上述物体的曝光动作中，通过上述编码器与干涉仪的一方或两方，来控制上述移动体的移动。
34.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
由上述标记检测系统进行的标记的检测动作，一边分别改变对上述物体上的多个标记的聚焦状态，一边进行多次。
35.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于还包含：
在由上述标记检测系统进行的上述标记的检测动作途中，根据上述标记检测系统的检测结果，调整将上述能量束所照明的图案投影到上述物体上的光学系统的光学特性的步骤。
36.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
将上述能量束所照明的图案投影至上述物体上的光学系统的图案投影位置的测量动作、以及由上述标记检测系统进行的上述标记的检测动作的一方，与另一方的动作的至少一部分同时进行。
37.根据权利要求36所述的曝光方法，其特征在于：
上述图案投影位置的测量动作与上述物体在与上述第1及第2方向正交的第3方向的位置信息的检测动作的至少一部分同时进行。
38.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
在由上述标记检测系统进行的上述标记的检测动作中，进行使上述移动体及与该移动体不同的另一移动体接近至规定距离以下的第1状态、以及使上述两移动体分离的第2状态的切换。
39.根据权利要求38所述的曝光方法，其特征在于：
上述标记的检测动作，在上述第1状态下开始，在上述标记的检测动作中从上述第1状态切换成上述第2状态。
40.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
上述标记检测系统中的第1标记检测系统与上述检测区域的位置可改变的第2标记检测系统的上述检测区域的位置关系的测量，是在上述曝光后的物体的交换动作中进行。
41.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
由上述编码器进行的基准构件的在上述第2方向上分离配置的一对基准格子的检测、以及由上述标记检测系统进行的上述基准构件的配置在上述一对基准格子之间的多个基准标记的多个基准构件的检测可同时执行。
42.根据权利要求29所述的曝光方法，其特征在于：
上述标记的检测动作与上述物体在与上述第1及第2方向正交的第3方向的位置信息的检测动作的至少一部分同时进行，且在该检测动作中上述移动体在上述第1方向移动。
43.根据权利要求7所述的曝光方法，其特征在于：
将液体供应至射出上述能量束的光学系统的下方近处，以形成液浸区域，
通过在上述光学系统下方的上述移动体及与上述移动体不同的另一移动体的移动，上述液浸区域一边被维持于上述光学系统的下方近处、一边从上述移动体与上述另一移动体的一方移动至另一方。
44.一种组件制造方法，其特征在于包含：
使用权利要求24至43中的任一项所述的曝光方法来使物体曝光的步骤；以及
使上述曝光后的物体显影的步骤。
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