CN102460307A - 曝光设备、曝光方法及器件制造方法 - Google Patents

曝光设备、曝光方法及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

通过设置于平台(14A、14B)下方的测量条(71)具有的多个编码器头、Z头等，利用设置在微动载台(WFS1，WFS2)下表面的光栅，测量晶圆载台(WST1，WST2)的位置信息。因此，可以执行圆载台(WST1，WST2)的位置信息的高精度测量。此外，由于晶圆载台的引导面由经由预定间隙并排设置的两个平台(14A、14B)构成，因此，与平台一体化的情况相比，能够容易地处理各平台，并且容易进行平台附近的维护。

Description

曝光设备、曝光方法及器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种曝光设备、曝光方法及器件制造方法，更具体地，涉及一种经由光学系统利用能量光束对物体曝光的曝光设备和曝光方法，以及使用该曝光设备或曝光方法的器件制造方法。
背景技术
传统上，在用于制造诸如半导体器件(集成电路等)或液晶显示元件的电子器件(微型器件)的微影(lithography)制程中，主要采用诸如步进重复(step and repeat)方式的投影曝光设备(所谓的步进机(stepper))或步进扫瞄(step and scan)方式的投影曝光设备(所谓的扫瞄步进机，也称扫瞄机(scanner))的曝光设备。这种投影曝光设备具有用于保持诸如晶圆或玻璃板的基板(下文统称为晶圆)并沿着预定的的二维平面驱动该晶圆的载台装置(stage device)。
为了进行高精度的曝光，载台装置需要载台的高精度位置可控性，并且，为了提高曝光操作的吞吐量(throughput)，还需要载台的较高速度和较高加速度。为了满足这些需求，近年来开发了使用电磁力驱动方法的平面马达来控制晶圆在二维平面内的位置的载台装置(例如，参照专利文献1)。
半导体器件的集成度逐渐增加，并且需要投影曝光设备中所使用的、要经受曝光的晶圆的高精度位置可控性，作为前提，需要高精度地测量其上安装晶圆的晶圆载台的位置。
此外，例如在专利文献2的第五实施例中，公开了在形成于平台的上表面的凹部内设置编码器头的曝光设备。在专利文献2的曝光设备中，通过使测量光束从下面直接入射在设置于晶圆载台上的二维光栅上，来高精度地测量晶圆载台的位置信息。
然而，如果将如专利文献1所公开的晶圆载台具有动子且平台具有定子的平面马达应用于如专利文献2的第五实施例所公开的在平台内设置编码器头的曝光设备，则存在编码器系统的测量精度因驱动晶圆载台时作用于平台的反作用力而下降的可能性。
同时，每十年晶圆尺寸就会增加，直径为300mm的300mm晶圆当前是主流，并且直径为450mm的450mm晶圆的时代的来临已经迫近。因此，其上安装晶圆的晶圆载台以及构成该晶圆载台移动时使用的引引导面的平台尺寸增加是确定的，因而存在维持会变得困难的担忧。
引用列表
专利文献
【专利文献1】：美国专利第6,437,463号
【专利文献2】：美国专利申请公开第2008/0094594号
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供一种第一曝光设备，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述设备包括：移动体，其能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，同时保持所述物体；引导面形成部件，其具有在所述二维平面内以至少一条分界线作为边界而并排设置的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分形成在所述移动体移动时使用的引导面；第二支撑部件，其经由所述引导面形成部件以远离所述引导面形成部件的方式设置在与所述光学系统相对的侧上，并且所述第二支撑部件与所述第一支撑部件之间的位置关系维持为预定的关系；以及测量系统，其包括利用测量光束照射平行于所述二维平面的测量面并接收来自所述测量面的光的测量部件，并且所述测量系统基于所述测量部件的输出至少获得所述移动体在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置于所述移动体和所述第二支撑部件之一处，并且所述测量部件的至少一部分被布置于所述移动体和所述第二支撑部件中的另一个处。
利用该设备，由于测量部件将测量光束照射至与设置于移动体和第二支撑部件之一的二维平面平行的测量面上，因此可抑制移动体周边大气的波动等的影响，并且测量系统以高精度测量移动体的位置信息。此外，由于测量部件或测量面被配置于与第一支撑部件的位置关系保持为预定关系的第二支撑部件，因此测量系统以光学系统的位置作为基准高精度地测量的移动体的位置信息。此外，与形成引导面的引导面形成部件一体的情况相比，由于移动体的引导面由第一部分和第二部分形成，所以伴随引导面形成部件移动的实时维护的作业性提升，其中，第一部分和第二部分在二维平面内以至少一分界线作为边界并排设置。
根据本发明的第二个方面，提供一种第二曝光设备，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述设备包括：移动体，其能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，同时保持所述物体，并且在所述移动体处布置有平行于所述二维平面的测量面；曝光处理部，在所述曝光处理部中执行利用所述能量光束照射所述物体的曝光处理；测量处理部，其被远离所述曝光处理部地设置在平行于所述二维平面内的所述第一轴的方向的一侧，并且对所述物体执行测量处理；多个引导面形成部件，其包括第一引导面形成部件和第二引导面形成部件，并形成在所述移动体沿着所述二维平面移动时使用的引导面，所述第一引导面形成部件和所述第二引导面形成部件经由在平行于所述第二轴的方向上延伸的预定间隙相邻地设置于所述曝光处理部和所述测量处理部之间；以及测量系统，其具有第一测量部件，并基于所述第一测量部件的输出获得位于所述曝光处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，其中，所述第一测量部件包括被设置于所述多个引导面形成部件的下方的光学系统的至少一部分，并且与所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，当所述移动体位于所述曝光处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射所述移动体的所述测量面，并接收来自所述测量面的光。
利用该设备，由于第一测量部件利用测量光束从移动体下方照射与位于曝光处理部的移动体的二维平面平行的测量面，因而可抑制移动体周边大气的波动等的影响，并且测量系统高精度地(可以高精度地测量)获得位于曝光处理部的移动体的位置信息。此外，由于形成移动体沿前述二维平面移动时的使用的引导面的多个引导面形成部件，包括在曝光处理部与测量处理部之间沿平行于第二轴的方向经由预定间隙相邻配置的第一引导面形成部件和第二引导面形成部件，因而伴随位于测量处理部的附近的移动体的驱动的反作用力，不会被传递至位于间隙在平行于第一轴的方向的一侧的引导面形成部件。然后，使用(基于)测量系统的测量信息，即高精度地测量的移动体位置信息，来驱动移动体。
在本说明书中，引导面形成部件要包括形成用于在与移动体的前述二维平面正交的方向导引的引导面的部件，并且引导方式可以是接触型或非接触型。例如，非接触型的引导方式包括采用气垫(air pad)等气体静压轴承的结构，或采用磁悬浮的结构等。此外，引导面不限于遵循引导面的形状来导引移动体的结果。例如，在采用前述气垫等气体静压轴承的结构中，高平坦度地加工引导面形成部件的与移动体相对的相对面，并且遵循相对面的形状经由预定间隙以非接触方式导引移动体。另一方面，在将使用电磁力的马达等的一部分配置于引导面形成部件并将其一部分配置于移动体的结构中，引导面形成部件和移动体协作产生作用于与上述二维平面正交的方向的力，并通过该力控制移动体在预定的二维平面上的位置。例如，还包括如下结构：平面马达被设置于引导面形成部件，并在移动体上产生包括二维平面内彼此正交的两方向及与二维平面正交的方向上的力，移动体非接触地悬浮而不设置上述气体静压轴承。
根据本发明的第三个方面，提供一种第一曝光方法，用于经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述方法包括：在由引导面形成部件的第一部分和第二部分形成的引导面上移动移动体，同时保持所述物体，所述移动体能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，所述引导面形成部件具有在所述二维平面内以至少一条分界线作为边界而并排设置的所述第一部分和所述第二部分；以及基于测量部件的输出获得所述移动体的至少所述二维平面内的位置信息，所述测量部件利用测量光束照射平行于所述二维平面的测量面并接收来自所述测量面的光，所述测量面被布置于第二支撑部件和所述移动体之一处，所述第二支撑部件经由所述引导面形成部件以远离所述引导面形成部件的方式设置在与所述光学系统相对的侧上，并且所述第二支撑部件与所述第一支撑部件之间的位置关系维持为预定的关系，并且所述测量部件的至少一部分被布置于所述移动体和所述第二支撑部件中的另一个。
利用该方法，可抑制移动体周边大气的波动等的影响，并且由测量系统高精度地测量移动体的位置信息。此外，由测量系统高精度地测量以光学系统的位置作为基准的移动体的位置信息。与形成引导面的引导面形成部件一体的情况相比，所以伴随引导面形成部件移动的实时维护的作业性提升。
根据本发明的第四各方面，提供一种第二曝光方法，用于经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述方法包括：在由多个引导面形成部件形成的引导面上移动移动体，同时保持所述物体，所述移动体能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，所述多个引导面形成部件包括第一引导面形成部件和第二引导面形成部件，所述第一引导面形成部件和所述第二引导面形成部件经由在平行于所述第二轴的方向上延伸的预定间隙相邻地设置于曝光处理部和测量处理部之间，在所述曝光处理部中执行利用所述能量光束照射所述物体的曝光处理，在所述测量处理部中对所述物体执行测量处理，并且所述曝光处理部和所述测量处理部在平行于所述二维平面内的所述第一轴的方向分开放置；以及基于第一测量部件的输出获得位于所述曝光处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，其中，所述第一测量部件包括被设置于所述多个引导面形成部件的下方的光学系统的至少一部分，并且与所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，当所述移动体位于所述曝光处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射布置于所述移动体处的测量面，并接收来自所述测量面的光。
利用该方法，第一测量部件可抑制移动体周边大气的波动等的影响，并且由测量系统高精度地获得位于曝光处理部的移动体的位置信息(可以高精度地测量位置)。此外，伴随位于测量处理部的附近的移动体的驱动的反作用力，不会被传递至位于间隙在平行于第一轴方向的一侧的引导面形成部件。然后，使用(基于)测量系统的测量信息，即高精度地测量的移动体的位置信息，来驱动移动体。
根据本发明的第五个方面，提供一种器件制造方法，包括：使用本发明的第一和第二曝光设备中的任一个以及本发明的第一和第二曝光方法中的任一个对物体曝光；以及对被曝光的物体显影。
附图说明
图1是示意性示出第一实施例的曝光设备的结构的图。
图2是图1的曝光设备的平面图。
图3的(A)是从+Y侧观看图1的曝光设备时的侧视图，而图3的(B)是从-X侧观看图1的曝光设备时的侧视图(局部横截面视图)。
图4的(A)和(B)是示出悬浮/提升机构的透视图。
图5的(A)是曝光设备所装配的晶圆载台WST1的平面图，图5的(B)是沿图5的(A)的线B-B的横截面的端视图，而图5的(C)是沿图5的(A)的线C-C的横截面的端视图。
图6是示出微动载台位置测量系统的结构的图。
图7是用于说明图1的曝光设备所装配的主控制器的输入/输出关系的框图。
图8是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第一图)。
图9是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第二图)。
图10是用于说明晶圆载台被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第三图)。
图11是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第四图)。
图12是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第五图)。
图13是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第六图)。
图14是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第七图)。
图15是用于说明晶圆载台等被运送至曝光设备外部之后的工艺步骤的图(第八图)。
图16是示意性示出第二实施例的曝光设备的结构的图。
图17是图16的曝光设备的平面图。
图18是从+Y侧观看图16的曝光设备时的侧示图。
图19是用于说明图16的曝光设备所装配的主控制器的输入/输出关系的框图。
图20是示出如下状态的图：在第二实施例的曝光设备中，对安置于晶圆载台WST1上的晶圆进行曝光，并且在晶圆载台WST2上进行晶圆更换。
图21是示出如下状态的图：在第二实施例的曝光设备中，对安置于晶圆载台WST1上的晶圆进行曝光，并且相对于安置于晶圆载台WST2上的晶圆进行晶圆对准。
图22是示出如下状态的图：在第二实施例的曝光设备中，晶圆载台WST2在平台14B上朝曝光站移动。
图23是示出如下状态的图：在第二实施例的曝光设备中，位于曝光站中的晶圆载台从晶圆载台WST1替换为晶圆载台WST2。
图24是示出如下状态的图：在第二实施例的曝光设备中，对安置于晶圆载台WST2上的晶圆进行曝光，并且在晶圆载台WST1上进行晶圆更换。
图25的(A)是从+Y侧观看第三实施例的曝光设备时的侧示图，图25的(B)是从-X侧观看图25的(A)的曝光设备时的侧示图(局部横截面视图)。
图26是用于说明第三实施例的曝光设备所装配的主控制器的输入/输出关系的框图。
图27是示出关于变形例的曝光设备的平面图。
图28是示意性示出第四实施例的曝光设备的结构的图。
图29是图28的曝光设备的平面图。
图30是从+Y侧观看图28的曝光设备时的侧示图。
图31是示出微动载台位置测量系统的结构的图。
图32是用于说明图28的曝光设备所装配的主控制器的输入/输出关系的框图。
图33是示出如下状态的图：在第四实施例的曝光设备中，对安置于晶圆载台WST1上的晶圆进行曝光，并且在晶圆载台WST2上进行晶圆更换。
图34是示出如下状态的图：在第四实施例的曝光设备中，对安置于晶圆载台WST1上的晶圆进行曝光，并且相对于安置于晶圆载台WST2上的晶圆进行晶圆对准。
图35是示出如下状态的图：在第四实施例的曝光设备中，晶圆载台WST2在平台14B上朝曝光站移动。
图36是示出如下状态的图：在第四实施例的曝光设备中，位于曝光站中的晶圆载台从晶圆载台WST1替换为晶圆载台WST2。
图37是示出如下状态的图：在第四实施例的曝光设备中，对安置于晶圆载台WST2上的晶圆进行曝光，并且在晶圆载台WST1上进行晶圆更换。
图38的(A)是从+Y侧观看第五实施例的曝光设备时的侧示图，图38的(B)是从-X侧观看图38的(A)的曝光设备时的侧示图(局部横截面视图)。
图39是用于说明第五实施例的曝光设备所装配的主控制器的输入/输出关系的框图。
图40是示出关于变形例的曝光设备的平面图。
具体实施方式
第一实施例
以下参照图1～15说明本发明的第一实施例。
图1示意性示出关于第一实施例的曝光设备100的结构。曝光设备100是步进扫瞄方式的投影曝光设备，即所谓的扫瞄机。如稍后所述，本实施例中设置有投影光学系统PL，并且在以下说明中，在以下假定下进行说明：与投影光学系统PL的光轴AX相平行的方向为Z轴方向、在与Z轴方向正交的平面内相对地对标线片和晶圆进行扫瞄的方向为Y轴方向、与Z轴和Y轴正交的方向为X轴方向，并且绕X轴、Y轴、Z轴的旋转方向(偏向)分别为θx、θy、以及θz方向。
如图1所示，曝光设备100装配有：曝光站(曝光处理区域)200，其设置于一对基板12A和12B(在图1中，基板12B在纸面深度方向上隐蔽于基板12A后面)的+Y侧端部附近；测量站(测量处理区域)300，其设置于一对基板12A和12B的-Y侧端部附近；包括两个晶圆载台WST1、WST2的载台装置50及其控制系统等。在图1中，晶圆载台WST1位于曝光站200中且晶圆载台WST1上保持晶圆W。并且，晶圆载台WST2位于测量站300中且晶圆载台WST2上保持另一晶圆W。
曝光站200装配有照明系统10、标线片载台RST、投影单元PU及局部浸液装置8等。
例如，如美国专利申请公开第2003/0025890号等所公开的，照明系统10包括：光源；以及照明光学系统，其具有包含光学积分器等的照度均匀的光学系统和标线片遮帘等(均未图示)。照明系统10利用照明光(曝光光)IL以基本上均匀的照度对标线片R上的缝隙状照明区域IAR进行照明，其中，IAR是由标线片遮帘(也称为遮蔽系统)限定的。作为照明光IL，例如使用ArF准分子激光(波长为193nm)。
在标线片载台RST上，通过例如真空吸附固定标线片R，其中，标线片R具有其上形成有电路图案等的图案面(图1中的下表面)。利用包括例如线性马达等的标线片载台驱动系统11(图1中未示出，参见图7)，可以沿扫瞄方向(该扫描方向为作为图1中纸面的横向的Y轴方向)以预定的扫瞄速度按预定的行程来驱动标线片载台RST，也可以沿X轴方向微驱动标线片载台RST。
利用标线片激光干涉仪(下文称为“标线片干涉仪”)13经由安装至标线片载台RST的活动镜15(实际上，布置了具有与Y轴方向正交的反射面的Y活动镜)(或反光镜)和具有与X轴方向正交的反射面的X活动镜)，以例如约0.25nm的分辨率持续地检测标线片载台RST的XY平面内的位置信息(包括θz方向上的旋转信息)。标线片干涉仪13的测量值被发送至主控制器20(图1未示出，参见图7)。另外，如例如PCT国际公开第2007/083758号(对应的美国专利申请公开第2007/0288121号)等所公开的，可以通过编码器系统测量标线片载台RST的位置信息。
如例如美国专利第5,646,413号等详细公开的，在标线片载台RST的上方设置有图像处理方式的一对标线片对准系统RA1、RA2(在图1中，标线片对准系统RA2在纸面深度方向上隐蔽于标线片对准系统RA1的后面)，其中，每个标线片对准系统具有诸如CCD的成像器件并使用具有曝光波长的光(本实施例中的照明光IL)作为对准用照明光。在稍后描述的微动载台WFS1(或WFS2)上的测量板位于投影光学系统PL正下方的状态下，主控制器20检测形成于标线片R上的一对标线片对准标记(图示省略)以及测量板上的一对第一基准标记，其中，第一基准标记经由投影光学系统PL对应于标线片对准标记，并且一对标线片对准系统RA1和RA2用于根据主控制器20进行的该检测来检测如下位置之间的位置关系：投影光学系统PL的标线片R的图案的投影区域的中心以及测量板上的基准位置(即，一对第一基准标记的中心)。标线片对准系统RA1和RA2的检测信号经由未示出的信号处理系统提供给主控制器20(参见图7)。另外，不是必须布置标线片对准系统RA1和RA2。在这种情况下，如例如美国专利申请公开第2002/0041377号等所公开的，优选安装具有布置于稍后描述的微动载台的透光部(光电检测部)的检测系统，以检测标线片对准标记的投影像。
在图1中，投影单元PU被设置于标线片载台RST下方。通过未示出的支撑部件水平支撑的主框架BD(也称为计量框架)，经由固定至投影单元PU外周的凸缘部FLG来支撑投影单元PU。可以通过在支撑部件处布置防振装置等来配置主框架BD，使得来自外部的振动不被传递至主框架，或主框架不将振动传递到外部。投影单元PU包括镜筒40和保持在镜筒40内的投影光学系统PL。作为投影光学系统PL，例如使用由沿着与Z轴方向平行的光轴AX布置的多个光学元件(透镜元件)组成的屈光系统。投影光学系统PL例如是两侧远心的且具有预定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因此，当以来自照明系统10的照明光IL照射标线片R上的照明区域IAR时，照明光IL穿过标线片R，其中标线片R的图案面被设置为与投影光学系统PL的第一平面(物体平面)基本一致。然后，经由投影光学系统PL(投影单元PU)，在与上述照明区域IAR共轭的区域(以下也称为曝光区域)IA中形成照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小图像(电路图案的一部分的缩小图像)，区域IA在晶圆W上，其被设置于投影光学系统PL的第二平面(图像平面)侧并且其表面涂布有光刻胶(感光剂)。然后，通过同步驱动标线片载台RST和晶圆载台WST1(或WST2)，使得标线片R沿扫瞄方向(Y轴方向)相对于照明区域IAR(照明光IL)移动，并且使得晶圆W沿扫瞄方向(Y轴方向)相对于曝光区域IA(照明光IL)移动，从而进行晶圆W上的一个拍摄(shot)区域(分割区域)的扫瞄曝光。因此，标线片R的图案被转印至该照射区域上。更具体地，在本实施例中，通过照明系统10和投影光学系统PL在晶圆W上生成标线片R的图案，并且通过利用照明光IL对晶圆W上的感光层(光刻胶层)曝光而在晶圆W上形成该图案。在这种情况下，通过主框架BD保持投影单元PU，本实施例中，通过分别经由防振机构而置于安装面(如地面)的多个(例如三或四个)支撑部件，来基本上水平地支撑主框架BD。另外，该防振机构也可以置于各支撑部件与主框架BD之间。此外，如例如PCT国际公开第2006/038952号所公开的，可以通过置于投影单元PU上方的主框架部件(未示出)或标线片底座等以悬挂的方式支撑主框架BD(投影单元PU)。
局部浸液装置8包括液体供给装置5、液体回收装置6(在图1中均未示出，参照图7)及喷嘴单元32等。如图1所示，通过未示出的支撑部件而由支撑投影单元PU等的主框架BD以悬挂的方式支撑喷嘴单元32，以包围镜筒40的底端部周围，该底端部周围保持构成投影光学系统PL的最靠近图像平面侧(晶圆W侧)的光学元件，在该情况下，该光学元件为透镜(以下也称为“顶端透镜”)191。喷嘴单元32装配有：液体Lq的供给口及回收口；下表面，下表面与晶圆W相对设置且布置有回收口；以及分别与液体供给管31A及液体回收管31B(图1中均未示出，参照图2)连接的供给流路及回收流路。供给管(未示出)的一端连接至液体供给管31A，而供给管的另一端连接至液体供给装置5，回收管(未示出)的一端连接至液体回收管31B，而回收管的另一端连接至液体回收装置6。
在本实施例中，主控制器20控制液体供给装置5(参照图7)，以将液体供给至顶端透镜191和晶圆W之间的空间，并且控制液体回收装置6(参照图7)，以回收来自顶端透镜191和晶圆W之间的空间的液体。关于该操作，主控制器20控制供给的液体量和回收的液体量，以在顶端透镜191和晶圆W之间的空间内保持恒定量的液体Lq(参照图1)并连续地更换该液体。在本实施例中，作为上述液体，使用透射氟化氩准分子激光(波长为193nm的光)的纯水(折射率n≈1.44)。
测量站300装配有布置于主框架BD的对准装置99。如例如美国专利申请公开第2008/0088843号等所公开的，对准装置99包括图2所示的五个对准系统AL1和AL21～AL24。更具体地，如图2所示，以如下状态设置主对准系统AL1：在该状态下，主对准系统AL1的检测中心位于直线(以下称为基准轴)LV上从光轴AX向-Y侧分开指定距离的位置处，其中，直线LV穿过投影单元PU的中心(投影光学系统PL的光轴AX，并且在本实施例中也和所述的曝光区域IA的中心重合)且与Y轴平行。在主对准系统AL1夹在中间的、X轴方向上的一侧和另一侧，分别布置次对准系统AL21，AL22，AL23和AL24，其中，相对于基准轴LV基本对称地设置次对准系统AL21，AL22和AL23，AL24的检测中心。更具体地，五个对准系统AL1、AL21～AL24的检测中心沿着直线La(以下称为基准轴)设置，直线La在主对准系统AL1的检测中心处与基准轴LV垂直地交叉并平行于X轴。注意，示出了包括五个对准系统AL1、AL21～AL24及保持这些对准系统的保持装置(滑块)的结构作为图1中的对准装置99。如例如美国专利申请公开第2009/0233234号等所公开的，次对准系统AL21～AL24经由可移动的滑块固定至主框架BD的下表面(参照图1)，利用未示出的驱动机构至少可在X轴方向调整次对准系统的检测区域的相对位置。
在本实施例中，作为各个对准系统AL1、AL21～AL24，例如使用图像处理方法的FIA(场图像对准(Field Image Alignment))系统。例如在PCT国际公开第2008/056735号等中详细公开了对准系统AL1、AL21～AL24的结构。来自各个对准系统AL1、AL21～AL24的成像信号经由未示出的信号处理系统供给至主控制器20(参照图7)。
注意，曝光设备100具有第一加载位置和第二加载位置(尽管未示出这些加载位置)，其中在第一加载位置处关于晶圆载台WST1进行晶圆的运送操作，在第二加载位置处关于晶圆载台WST2进行晶圆的运送操作。在本实施例的情况下，第一加载位置被布置在表面平台14A侧，第二加载位置被布置在表面平台14B侧。
如图1所示，载台装置50装配有：一对底座12A、12B(在图1中，底座12B在纸面深度方向上隐藏于底座12A后面)；分别设置于底座12A、12B上方的一对平台14A、14B(在图1中，平台14B在纸面深度方向上隐藏于平台14A后面)；两个晶圆载台WST1、WST2，其在与由一对平台14A、14B的上表面所限定的XY平面相平行的引导面上移动；管载体TCa、TCb(图1未示出管载体TCb，参照图2、图3的(A)等)，其分别经由配管/配线系统(为了简便，以下称为管)Ta2、Tb2(图1未示出，参照图2、图3(A))连接至晶圆载台WST1、WST2；测量晶圆载台WST1、WST2的位置信息的测量系统等。经由管Ta2和Tb2分别从外部向晶圆载台WST1、WST2供给用于各种传感器和致动器(诸如马达)的电力、用于对致动器进行温度调节的冷却剂、用于空气轴承的加压空气等。注意，在以下说明中，将电力、用于温度调节的冷却剂、加压空气等也统称为功率用途(power usage)。在需要真空吸引力的情况下，还将真空力(负压)包括于功率用途中。
从附图(诸如图1和图3的(A))可以看出，底座12A、12B被类似地配置，同时关于Y轴(基准轴LV)对称。因此，在以下说明中，代表性地说明底座12A，仅在特别需要这种说明时才进行与底座12B有关的说明。
底座12A、12B分别由大体扁平外形的部件组成，并且如图3的(A)所示，在地面102上方基本水平地(平行于XY平面)、以关于基准轴LV两侧对称的布置来布置底座12A、12B，其中底座12A、12B之间在X轴方向上具有极小的间隙。
通过地面102上的多个(例如四个)支撑部16基本水平地支撑每个底座12A、12B。每个支撑部16包括可伸缩的装配部件17和用于支撑装配部件17的气垫(hover)部件19。装配部件17包括能将气体供给于内部的空气底座(Air Mount)。可以根据该空气底座内填充的气体的量，调整装配部件17在Z轴方向上的长度。气垫部件19具有与稍后所述的气垫机构中装配的气垫类似的气垫。
如图3的(A)所示，在底座12A的上表面的X轴方向的两个端部处形成分别沿平行于Y轴的方向延伸的阶梯部12a和12b。-X侧的阶梯部12b略低于(距底座上表面的高度差更大)+X侧的阶梯部12a。如图3的(A)与(B)所示，在底座12A的阶梯部12a上固定包括多个线圈的线圈单元18，使得形成基本与底座12A的其它部分相同的表面。线圈单元18包括矩阵状布置的多个线圈，其中使用XY二维方向作为行方向和列方向。通过主控制器20控制(参照图7)被供给至构成线圈单元18的多个线圈中的每一个的电流的强度和方向。
如图2所示，平台14A、14B分别由矩形板状部件构成，并且分别设置于底座12A、12B上，其中，矩形板状部件的长度方向为平面视图中的Y轴方向(从上方观看)。平台14A与平台14B关于基准轴LV对称地布置，并且它们之间在X轴方向上具有非常小的间隙。抛光每个平台14A、14B的上表面(+Z侧的表面)使上表面具有非常高的平坦度，从而该上表面能够用作每个晶圆载台WST1、WST2跟随XY平面移动时使用的关于Z轴方向的引导面。替代地，可以采用如下结构：通过(稍后描述的)平面马达将Z轴方向上的力作用于晶圆载台WST1、WST2上，使得晶圆载台WST1、WST2磁悬浮在平台14A、14B上方。在本实施例的情况下，采用使用平面马达的结构且不使用静压气体轴承，因此平台14A、14B的上表面的平坦度不需要像上述说明的那么高。
如图3的(A)所示，经由多个悬浮/提升机构118将平台14A、14B分别水平地支撑于底座12A、12B上。稍后将描述悬浮/提升机构118的结构等。
平台14A(14B)分别具有第一部分14A1(14B1)和分别一体地固定至第一部分14A1(14B1)的下表面的第二部分14A2(14B2)，其中，第一部分14A1(14B1)分别在形成引导面的上表面上具有相对薄的板形状，第二部分14A2(14B2)分别具有相对厚的板形状且在X轴方向上较短。平台14A的第一部分14A1的+X侧的端部相对于第二部分14A2的+X侧的端表面向+X侧略微突出，并且平台14B的第一部分14B1的-X侧的端部相对于第二部分14B2的-X侧的端表面向-X侧略微突出。但是，不限定于这种结构，也可以采用不设置突出的结构。
在第一部分14A1和14B1内部分别容纳有包括多个线圈的线圈单元(图示省略)，该多个线圈以矩阵形状配置，其中XY二维方向用作行方向和列方向。由主控制器20控制(参照图7)供给至构成每个线圈单元的多个线圈的每一个的电流的强度和方向。
现在，说明悬浮/提升机构118的结构等。如图4的(A)所示，悬浮/提升机构118包括空气弹簧机构22A和气垫机构22B。空气弹簧机构22A具有螺旋盘状部件24和布置在盘状部件24下侧的空气底座26，盘状部件24的上表面固定至平台14A或14B的下表面(参照图3的(A))。可以经由布置在盘状部件24的第一气体供给口24a向空气底座26供给气体，并且可以根据填充至空气底座26内的气体的量来调节Z轴方向上的宽度(高度方向上的宽度)。
如图4的(B)所示，气垫机构22B包括从下侧支撑空气底座26的基座28以及布置在基座28的下表面(-Z侧的表面)上的气垫29。可以经由布置在盘状部件24处的第二气体供给口24b、如图4的(A)所示的形成在盘状部件24中的管道24c以及耦接管道24c和基座28的配管30，将压缩气体供给至气垫29，并且当该压缩气体从气垫29喷出至底座12A或12B的上表面时，通过该喷出力在气垫29和底座12A或12B之间形成预定的间隔。
此外，将平面视图(从-Z方向观看)为三角形的防止气垫接触部件35固定至基座28的下表面的四个顶角部分中的每一个。该防止气垫接触部件35的高度方向(Z轴方向)上的宽度(高度)被设置为大于气垫29的高度方向(Z轴方向)上的宽度(高度)。因此，即便在压缩气体没有从气垫29喷出的情况下，气垫29的下表面与底座12A或12B的上表面维持非接触状态。
此外，在基座28的上表面上的四个顶角部中的每一个处布置有柱部件33(在图4的(A)和图4的(B)中未示出位于深处的柱部件)。柱部件33是这样的部件：当空气底座26内的气体减少时，柱部件33代替空气底座26，以通过接触平台14A、14B的下表面来支撑平台14A或14B的自重。
如上所述配置的悬浮/提升机构118在以下四种状态间转换。
第一状态是这样的状态：空气底座26填充有气体，并且未向气垫29供给压缩气体。在该第一状态下，防止气垫接触部件35与底座12A或12B的上表面接触(以下称该状态为“着地状态”)，而柱部件33不与平台14A或14B的下表面接触(以下称该状态为“上升状态”)。
此外，第二状态是这样的状态：空气底座26内的气体减少，并且未向气垫29供给压缩气体。在该第二状态下，防止气垫接触部件35处于所述着地状态，而柱部件33处于与平台14A或14B接触的状态(以下称该状态为“下降状态”)。
此外，第三状态是这样的状态：空气底座26内的气体减少，并且向气垫29供给压缩气体。在该第三状态下，防止气垫接触部件35与底座12A或12B不接触(以下称该状态为“悬浮状态”)，而柱部件33处于所述下降状态。
此外，第四状态是这样的状态：向空气底座26填充气体，并且向气垫29供给压缩气体。在该第四状态下，空气弹簧机构22A处于上述上升状态，且气垫机构22B处于上述悬浮状态。
注意，在曝光设备运转期间(诸如曝光期间)，悬浮/提升机构118保持第四状态。
在本实施例中，在上述第四状态下，通过上述多个悬浮/提升机构118将平台14A、14B悬浮支撑(非接触方式支撑)在底座12A、12B上方，并且平台14A、14B用作晶圆载台WST1、WST2移动的所谓的反作用物(counter mass)。此外，设置由例如音圈马达等构成的平台驱动系统60A、60B(图1、图3的(A)等图中未示出，参照图7)，其中，音圈马达在XY平面内的3自由度方向(X、Y、θz)上驱动平台14A、14B。
通过平台位置测量系统69A和平台位置测量系统69B(参照图7)相互独立地获得(测量)平台14A、14B的3自由度方向的位置信息，平台位置测量系统69A和平台位置测量系统69B分别包括例如编码器系统。每个平台位置测量系统69A和69B的输出被供给至主控制器20(参照图7)。主控制器20使用(基于)平台位置测量系统69A和69B的输出来控制平台驱动系统60A、60B，从而根据需要控制平台14A、14B在XY平面内的3自由度方向上的各位置。当平台14A、14B用作后面描述的反作用物时，主控制器20使用(基于)平台位置测量系统69A和69B的输出，经由平台驱动系统60A、60B驱动平台14A、14B来使平台14A、14B返回平台的基准位置，从而使得平台14A、14B距基准位置的移动距离落入预定范围内。更具体地，以与微调马达(trim motor)相同的目的使用平台驱动系统60A、60B。
尽管不特别限制平台位置测量系统69A和69B的结构，但可以使用编码器系统，在该编码器系统中，例如，在底座12A、12B处设置有编码器头，编码器头通过将测量光束照射至分别设置于第二部分14A2和14B2下表面上的标尺(例如二维光栅)并使用通过照射而获得的反射光(来自二维光栅的衍射光)，来获得(测量)各平台14A、14B的XY平面的三个自由度方向的位置信息(或分别在第二部分14A2和14B2设置编码器头，在底座12A、12B设置标尺)。另外，也可以通过例如光干涉仪系统或作为光干涉仪系统和编码系统的组合的测量系统获得(测量)平台14A、14B的位置信息。
如图2所示，晶圆载台之一(晶圆载台WST1)装配有保持晶圆W的微动载台(也称为台)WFS1以及包围微动载台WFS1周围的矩形框状的粗动载台WCS1。如图2所示，另一晶圆载台(晶圆载台WST2)装配有保持晶圆W的微动载台WFS2以及包围微动载台WFS2周围的矩形框状的粗动载台WCS2。从图2可知，除了以相对于晶圆载台WST1左右反转的状态设置晶圆载台WST2之外，晶圆载台WST2具有与晶圆载台WST1完全相同的结构，包括驱动系统、位置测量系统等。因此，在以下说明中，代表性地关注和说明晶圆载台WST1，仅在特别需要这样的说明的情况下才会说明晶圆载台WST2。
如图5的(A)所示，粗动载台WCS1具有一对粗动滑块部90a、90b以及一对耦接部件92a、92b，其中，粗动滑块部90a、90b在Y轴方向上间隔开且彼此平行地设置，并且每个粗动滑块部90a、90b由长度方向处于X轴方向的长方体部件构成，耦接部件92a、92b分别由长度方向处于Y轴方向的长方体部件构成，并且耦接部件92a、92b在Y轴方向上一端耦接粗动滑块部90a且其另一端耦接粗动滑块部90b。更具体地，粗动载台WCS1被形成为在中心部分处具有矩形开口部的矩形框状，该矩形开口部贯穿Z轴方向。
如图5的(B)和(C)所示，在粗动滑块部90a、90b的内部(底部)分别容纳有磁体单元96a、96b。磁体单元96a、96b分别对应于容纳在平台14A、14B的第一部分14A1和14B1内部的线圈单元，并且由以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个永磁体构成。磁体单元96a、96b和平台14A、14B的线圈单元一起配置粗动载台驱动系统62A(参照图7)，其包括通过能够对粗动载台WCS1产生六个自由度方向的驱动力的电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达，例如美国专利申请公开第2003/0085676号等公开。此外，与此类似，晶圆载台WST2的粗动载台WCS2(参照图2)所具有的磁体单元与平台14A、14B的线圈单配置由平面马达构成的粗动载台驱动系统62B(参照图7)。在这种情况下，由于Z轴方向的力作用于粗动载台WCS1(或WCS2)，因此粗动载台磁悬浮在平台14A、14B的上方。因此，不必使用要求相对高加工精度的气体静压轴承，由此不必提高平台14A、14B的上表面的平坦度。
另外，尽管本实施例的粗动载台WCS1、WCS2具有仅粗动滑块部90a、90b具有平面马达的磁体单元的结构，但也不限于此，并且磁体单元也可以配置在耦接部件92a、92b处。此外，用于驱动粗动载台WCS1、WCS2的致动器不限于电磁力(洛伦兹力)驱动方式的平面马达，也可以采用例如可变磁阻驱动方式的平面马达等。此外，粗动载台WCS1、WCS2的驱动方向不限于6自由度方向，也可以只是XY平面内的3自由度方向(X、Y、θz)。在这种情况下，使用例如气体静压轴承(例如空气轴承)使粗动载台WCS1、WCS2悬浮在平台14A、14B上方。此外，本实施例中，尽管使用磁体移动式的平面马达作为各粗动载台驱动系统62A、62B，但并不限于此，也可以使用将磁体单元配置于平台且将线圈单元配置于粗动载台的线圈移动式的平面马达。
在粗动滑块部90a的-Y侧的侧表面上和粗动滑块部90b的+Y侧的侧表面上分别固定引导部件94a、94b，当细微地驱动微动载台WFS1时，引导部件94a、94b用作引导。如图5的(B)所示，引导部件94a由沿X轴方向延伸布置的截面形状为L形的部件构成，其下表面被布置为与粗动滑块部90a的下表面齐平。与引导部件94a类似地构成和配置引导部件94b，尽管引导部件94b与引导部件94a左右对称。
在引导部件94a的内部(底面)，沿X轴方向以预定的距离容纳(参照图5的(A))一对线圈单元CUa、CUb，其中，每个线圈单元CUa、CUb包括以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个线圈。同时，在引导部件94b的内部(底部)容纳(参照图5的(A))一个线圈单元CUc，其中，线圈单元CUc包括以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个线圈。由主控制器20(参照图7)控制供给至构成线圈单元CUa～CUc的各线圈的电流的强度和方向。
耦接部件92a、92b被形成为中空，并且其内部容纳有用于向微动载台WFS1供给功率用途的未示出的配管部件、配线部件等。耦接部件92a及/或92b的内部也可以容纳各种光学部件(例如空间图像测量仪器、照度不均测量仪器、照度监测器、波前像差测量仪器等)。
在这种情况下，当通过构成粗动载台驱动系统62A的平面马达在平台14A上沿Y轴方向随着加减速来驱动晶圆载台WST1时(例如，当晶圆载台WST1在曝光站200和测量站300之间移动时)，由于晶圆载台WST1的驱动导致的反作用力的作用，根据所谓的作用力与反作用力定律(动量守恒定律)，沿与晶圆载台WST1相反的方向驱动平台14A。此外，通过利用平台驱动系统60A产生Y轴方向的驱动力，也能达到不满足上述作用力与反作用力定律的状态。
此外，当在平台14B上沿Y轴方向驱动晶圆载台WST2时，由于晶圆载台WST2的驱动力的反作用力的作用，根据所谓的作用力与反作用力定律(动量守恒定律)，也以与晶圆载台WST2相反的方向驱动平台14B。更具体地，平台14A、14B用作反作用物，并且保持由晶圆载台WST1、WST2和平台14A、14B组成的系统总体的动量，而不会发生重心的移动。因此，不会发生诸如由于晶圆载台WST1、WST2在Y轴方向上的移动而在平台14A、14B上施加不均匀负荷等的不便。另外，对于晶圆载台WST2，通过利用平台驱动系统60B在Y轴方向上产生驱动力，同样能达到不满足上述作用力与反作用力定律的状态。
此外，通过晶圆载台WST1、WST2的X轴方向上的驱动力的反作用力的作用，平台14A、14B用作反作用物。
如图5的(A)和(B)所示，微动载台WFS1装配有：由平面视图为矩形的部件构成的主体部80、固定至主体部80的+Y侧的侧表面的一对微动滑块部84a、84b，以及固定至主体部80的-Y侧的侧表面的微动滑块部84c。
主体部80由热扩展系数较小的材料(例如陶瓷或玻璃等)构成，并且在主体部80的底面处于与粗动载台WCS1的底面齐平的状态下，由粗动载台WCS1以非接触方式支撑主体部80。为了减轻重量，主体部80可以中空。另外，主体部80的底面不是必需与粗动载台WCS1的底面齐平。
在主体部80的上表面的中心配置有通过真空吸附保持晶圆W的晶圆支架(未示出)。在本实施例，使用所谓的支杆夹具(pin chuck)方式的晶圆支架，其中，例如在环状凸部(凸缘部)内形成支撑晶圆W的多个支撑部(支杆部件)，并且晶圆支架的一个表面(前表面)用作晶圆安装面，在晶圆支架的另一表面(背面)侧设置有后述的二维光栅RG等。另外，晶圆支架可以与微动载台WFS1(主体部80)一体地形成，或可以经由例如静电夹具机构或夹钳机构等的保持机构固定至主体部80，以便可拆卸。在这种情况下，光栅RG被布置在主体部80的背面侧。此外，也可以通过粘合剂等将晶圆支架固定至主体部80。如图5的(A)所示，在主体部80的上表面上，在晶圆支架的外侧(晶圆W的安装区域)上附接板(液体防护板)82，在板82的中央处形成有比晶圆W(晶圆支架)略大的圆形开口且板82具有对应于主体部80的矩形状外形(轮廓)。对板82的表面应用防护液体Lq的液体防护处理。在本实施例中，板82的表面包括由金属、陶瓷或玻璃等构成的基底材料、及形成于基底材料表面上的液体防护材料的膜。液体防护材料例如包括PFA(四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚合物(Tetra fluoro ethylene-per fluoro alkylvinyl ethercopolymer))、PTFE(高分子聚四氟乙烯(Poly tetra fluoro ethylene))、铁氟龙(注册商标)等。另外，形成膜的材料可为丙烯酸型树脂、硅系树脂。此外，整个板82可由PFA、PTFE、铁氟龙(注册商标)、丙烯酸型树脂及硅系树脂的至少一个形成。在本实施例中，板82的上表面对液体Lq的接触角例如大于或等于90度。也在前述耦接部件92b的表面上实施类似的液体防护处理。
板82被固定至主体部80的上表面，使得板82的整个表面(或部分表面)与晶圆W的表面齐平。此外，板82和晶圆W的表面与前述耦接部件92b的表面基本上齐平。此外，在位于板82的+Y侧的+X侧的顶角附近形成圆形开口，以与晶圆W的表面齐平的状态在该开口中设置测量板FM1，其中，在测量板FM1和该开口之间没有间隙。在测量板FM1的上表面上，形成分别要由前面说明的一对标线片对准系统RA1、RA2(参照图1和图7)检测的一对第一基准标记，以及要由主对准系统AL1检测的第二基准标记(图中没有示出任何标记)。如图2所示，在晶圆载台WST2的微动载台WFS2中，在位于板82的+Y侧的-X侧的顶角附近，固定与测量板FM1类似的测量板FM2，使其处于与晶圆W的表面基本齐平的状态。另外，代替将板82附接至微动载台WFS1(主体部80)，例如，也可以与微动载台WFS1一体地形成晶圆支架，并且对微动载台WFS1的上表面的包围晶圆支架的周围区域(与板82相同的区域(可以包括测量板的表面))应用液体防护处理并形成液体防护表面。
如图5的(B)所示，在微动载台WFS1的主体部80的下表面的中心部分，配置具有预定薄板形状的板，使得该板的下表面处于与其它部分(周围部分)基本齐平的状态(该板的下表面未从周围部分向下突出)，其中，该板大到能够覆盖晶圆支架(晶圆W的安装区域)和测量板FM1(或微动载台WFS2中的测量板FM2)的程度。在该板的一个表面(上表面(或下表面))上形成二维光栅(以下简称为光栅)RG。光栅RG包括周期方向为X轴方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)和周期方向为Y轴方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。该板通过例如玻璃形成，例如，通过在138nm～4μm之间以例如1μm间距的间距雕刻衍射光栅的刻度来形成光栅RG。另外，光栅RG也可以覆盖主体部80的整个下表面。此外，用于光栅RG的衍射光栅的类型不限于机械地形成沟的衍射光栅，也可以采用通过在感光树脂上曝光干涉条纹而形成的衍射光栅。另外，该薄板状板的结构不必限于上述结构。
如图5的(A)所示，一对微动滑块部84a、84b是平面视图为概略正方形的板状构件，且在主体部80的+Y侧的侧表面上，沿X轴方向以预定距离隔开设置。微动滑块部84c是平面视图为沿X轴方向延伸的长方形的板状构件，且以如下状态固定至主体部80的-Y侧的侧表面上：微动滑块部84c的长度方向的一端和另一端分别位于与Y轴平行的直线上，该直线与微动滑块部84a、84b中心大致共线。
一对微动滑块部84a、84b分别被前述的引导部件94a支撑，微动滑块部84c被引导部件94b支撑。更具体地，微动载台WFS相对于粗动载台WCS，以不在一条直线上的三处支撑。
在微动滑块部84a～84c的内部分别容纳有磁体单元98a、98b、98c，从而对应于粗动载台WCS1的引导部94a、94b具有的线圈单元CUa～CUc，其中，磁体单元98a、98b、98c各自由以XY二维方向作为行方向及列方向的矩阵状设置的多个永磁体(及未示出的磁轭)构成。磁体单元98a和线圈单元CUa一起，磁体单元98b和线圈单元CUb一起，磁体单元98c和线圈单元CUc一起，分别构成例如美国专利申请公开第2003/0085676号等披露的可在X，Y，Z轴方向产生驱动力的电磁力(洛伦兹力)驱动方法的三个平面马达，并且这三个平面马达构成在六个自由度方向(X、Y、Z、θx、θy及θz)驱动微动载台WFS1的微动载台驱动系统64A(参照图7)。
在晶圆载台WST2中，也类似地构成由粗动载台WCS2具有的线圈单元和微动载台WFS2具有的磁体单元而构成的三个平面马达，并且这三个平面马达构成在六个自由度方向(X、Y、Z、θx、θy及θz)驱动微动载台WFS2的微动载台驱动系统64B(参照图7)。
微动载台WFS1可沿着在X轴方向延伸布置的引导部件94a、94b在X轴方向上移动比其它五个自由度方向更长的行程。这同样适用于微动载台WFS2。
利用以上的结构，微动载台WFS1可相对于粗动载台WCS1在六个自由度方向移动。此外，在进行该操作时，由于微动载台WFS1驱动的反作用力的作用，与前述类似的作用力与反作用力定律(动量守恒定律)成立。更具体地，粗动载台WCS1用作微动载台WFS1的反作用物，并且沿与微动载台WFS1相反的方向驱动粗动载台WCS1。微动载台WFS2和粗动载台WCS2具有类似的关系。
注意，本实施例中，在X轴方向加速/减速大幅驱动微动载台WFS1(或WFS2)时(例如，在曝光期间进行照射区域(shot area)间的步进操作时的情况等)，伴随通过构成微动载台驱动系统64A(或64B)的平面马达在X轴方向驱动微动载台WFS1(或WFS2)，主控制器20经由与微动载台WFS1(或WFS2)相同方向的粗动载台驱动系统62A(或62B)(驱动粗动载台WCS1(或WCS2))，给予粗动载台WCS1(或WCS2)初始速度，该初始速度在与微动载台WFS1(或WFS2)相同的方向驱动粗动载台WCS1(或WCS2))。这使得粗动载台WCS1(或WCS2)用作所谓的反作用物，并且可缩短粗动载台WCS1(或WCS2)伴随微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的移动而在相反方向的移动距离(由驱动力的反作用力导致)。特别地，在微动载台WFS1(或WFS2)进行包括向X轴方向的步进移动的操作，或更具体地，微动载台WFS1(或WFS2)交替重复X轴方向的加速和减速的操作情况下，可使粗动载台WCS1(或WCS2)的移动所需的关于X轴方向的行程为最短。在进行该操作时，主控制器20也可将初始速度赋予粗动载台WCS1(或WCS2)，包括微动载台和粗动载台的晶圆载台WST1(或WST2)的整个系统的重心以该初始速度在X轴方向进行匀速运动。利用该操作，粗动载台WCS1(或WCS2)以微动载台WFS1(或WFS2)的位置作为基准，而在预定范围内进行往复运动。因此，作为粗动载台WCS1(或WCS2)在X轴方向的移动行程，应该准备通过对该预定范围添加一些裕量而获得的距离。例如，在美国专利申请公开第2008/0143994号等中披露了这些详细内容。
此外，如前述，由于微动载台WFS1由粗动载台WCS1支撑于不在同一直线的三个位置，因此主控制器20可以通过例如适当控制作用于每个微动滑块部84a～84c上的Z轴方向的驱动力(推力)，而在相对于XY平面的θx及/或θy方向以任意角度(旋转量)倾斜微动载台WFS1(即晶圆W)。此外，例如通过使+θx方向(图5的(B)的纸面的逆时针方向)的驱动力作用在每个微动滑块部84a、84b上，并且使-θx方向(图5的(B)的纸面的顺时针方向)的驱动力作用在微动滑块部84c上，主控制器20可使微动载台WFS1的中心部分在+Z方向弯曲(成凸状)。此外，通过例如使-θy和+θy方向(从+Y侧分别观看为逆时针方向和顺时针方向)的驱动力分别作用在微动滑块部84a、84b，主控制器20也可使微动载台WFS1的中心部分在+Z方向弯曲(成凸状)。主控制器20也可以对微动载台WFS2执行类似操作。
另外，本实施例中，尽管使用磁体移动式的平面马达作为微动载台驱动系统64A、64B，但并不限于此，也可以使用线圈移动式的平面马达，在线圈移动式平面马达中：线圈单元配置于微动载台的微动滑块部处，磁体单元配置于粗动载台的引导部件处。
如图5的(A)所示，在粗动载台WCS1的耦接部件92a和微动载台WFS1的主体部80之间安装有一对管86a、86b，用于将从外部供给至耦接部件92a的功率用途传输至微动载台WFS1。另外，尽管在包括图5的(A)的各图中省略图示，实际上一对管86a、86b均由多个管构成。管86a、86b的一端连接于耦接部件92a的+X侧的侧表面，另一端分别经由具有预定深度的一对凹部80a(参照图5的(C))而连接于主体部80的内部，一对凹部80a分别形成于主体部80的上表面，其从-X侧的端面至+X方向具有预定的长度。如图5的(C)所示，管86a、86b被配置为不突出于微动载台WFS1的上表面之上。如图2所示，在粗动载台WCS2的耦接部件92a和微动载台WFS2的主体部80之间，也安装有一对管86a、86b，用于将从外部供给至耦接部件92a的功率用途传输至微动载台WFS2。
在本实施例中，作为每个微动载台驱动系统64A，64B，使用磁体移动式的三个平面马达，因此经由管86a、86b而在粗动载台和微动载台之间传输电功率以外的功率用途。另外，代替管86a、86b，也可通过采用例如PCT国际公开第2004/100237号披露的结构、方法，来以非接触方式执行粗动载台和微动载台之间的功率用途传输。
如图2所示，管载体之一，即管载体TCa经由管Ta2连接至粗动载台WCS1的耦接部件92a内部的配管部件、配线部件。如图3的(A)所示，管载体TCa设置于在底座12A的-X侧的端部所形成的阶梯部12b上。在阶梯部12b上，利用线性马达等的致动器沿Y轴方向驱动管载体TCa，而追随晶圆载台WST1。
如图3的(A)所示，另一管载体，即管载体TCb设置于底座12B的+X侧的端部所形成的阶梯部12b上，并经由管Tb2而连接于粗动载台WCS2的耦接部件92a内部的配管部件、配线部件(参照图2)。在阶梯部12b上，利用线性马达等的致动器沿Y轴方向驱动管载体TCb，而追随晶圆载台WST2。
如图3的(A)所示，管Ta1，Tb1的一端分别连接至管载体TCa、TCb，管Ta1，Tb1的另一端连接至外部安装的功率用途供给装置(未示出)，例如电源、气槽、压缩机或真空泵等。经由管Ta1从功率用途供给装置供给至管载体TCa的功率用途，被经由管Ta2、容纳于粗动载台WCS1的耦接部件92a中的未示出的配管部件、配线部件及管86a、86b，而供给至微动载台WFS1。类似地，经由管Tb1从功率用途供给装置供给至管载体TCb的功率用途，被经由管Tb2、容纳于粗动载台WCS2的耦接部件92a中的未示出的配管部件、配线部件及管86a、86b，而供给至微动载台WFS2。
接下来，说明用于测量晶圆载台WST1，WST2的位置信息的测量系统。曝光设备100具有：用于测量微动载台WFS1，WFS2的位置信息的微动载台位置测量系统70(参照图7)、以及分别用于测量粗动载台WCS1，WCS2的位置信息的粗动载台位置测量系统68A，68B(参照图7)。
微动载台位置测量系统70具有图1所示的测量条71。如图3的(A)和(B)所示，测量条71被设置于一对平台14A、14B分别具有的第一部分14A1、14B1的下方。如图3的(A)和(B)所示，测量条71由Y轴方向为长度方向的矩形横截面的梁状部件构成。在测量条71的内部(底部)设置有包括多个磁体的磁体单元79。磁体单元79和前述的线圈单元18一起构成测量条驱动系统65(参照图7)，该测量条驱动系统65由可在六个自由度方向驱动测量条71的电磁力(洛伦兹力)驱动方式的平面马达构成。
通过构成测量条驱动系统65的平面马达生成的+Z方向的驱动力，将测量条71悬浮支撑(非接触式支撑)于底座12A、12B上。测量条71设置于平台14A、14B之间。此外，在测量条71和每个平台14A、14B及底座12A、12B之间形成有预定的间隙，并且测量条71和每个平台14A、14B及底座12A、12B处于彼此机械非接触的状态。
在这种情况下，构成测量条驱动系统65的平面马达悬浮支撑测量条71，所以当测量条驱动系统65(平面马达)不产生驱动力时，测量条71由于其自身重量而落下。为了避免这种情况发生，本实施例中，设置有一对锁定机构(未示出)，用于将后面说明的一对悬挂支撑部件74a、74b与测量条71一体化，更具体地，将测量条71固定至一对悬挂支撑部件74a、74b。由主控制器20进行该一对锁定机构的锁定和解锁。另外，在可以手动操作被设置在支撑部件74a、74b两者的锁定机构的情况下，可以使用手动锁定机构。
在测量条71的+Y侧端部的上表面及-Y侧端部的上表面上，分别形成平面视图为矩形的凹部，在该凹部内嵌入其表面上形成有二维光栅RGa、RGb(以下简称为光栅RGa、RGb)的薄板状板，光栅RGa、RGb包括周期方向为X轴方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)以及周期方向为Y轴方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)(参照图2和图3的(A))。通过例如玻璃来形成该板，并且光栅RGa、RGb具有相同与前述光栅RG的间距类似的间距的衍射光栅并以类似的方法形成。
在这种情况下，如图3的(B)所示，将长度方向为Z轴方向的一对悬挂支撑部件74a、74b固定至主框架BD的下表面。一对悬挂支撑部件74a、74b分别由例如柱状部件构成，柱状部件的一端(顶端)固定至主框架BD，且另一端(底端)分别经由预定的间隔与配置于测量条71的光栅RGa、RGb相对。在一对悬挂支撑部件74a、74b的底端内部分别容纳有一对头单元50a、50b，每个头单元50a、50b包括具有采用光源、光电检测系统(包括光电检测器)及各种光学系统的结构的衍射干涉型编码器头，其与例如PCT国际公开第2007/083758号(对应的美国专利申请公开第2007/0288121号)等所公开的编码器头相似。
一对头单元50a、50b分别具有用于X轴方向测量的一维编码器头(以下简称为X头)以及用于Y轴方向测量的一维编码器头(以下简称为Y头)(均未示出)。
属于头单元50a的X头和Y头利用测量光束照射光栅RGa，并且分别接收来自光栅RGa的X衍射光栅、Y衍射光栅的衍射光，从而以头单元50a的测量中心作为基准，来分别测量测量条71(光栅RGa)的X轴方向及Y轴方向的位置信息。
同样地，属于头单元50b的X头和Y头利用测量光束照射光栅RGb，并且分别接收来自光栅RGb的X衍射光栅、Y衍射光栅的衍射光，从而以头单元50b的测量中心作为基准，分别测量测量条71(光栅RGb)的X轴方向及Y轴方向的位置信息。
在该情况下，由于头单元50a、50b固定于与支撑投影单元PU(投影光学系统PL)的主框架BD的位置关系为一定的悬挂支撑部件74a、74b的内部，因此，头单元50a、50b的测量中心和主框架BD及投影光学系统PL的位置关系固定。因此，以头单元50a、50b的测量中心作为基准的测量条71的X轴方向的位置信息及Y轴方向的位置信息，分别和以主框架BD(上的基准点)作为基准的测量条71的X轴方向的位置信息及Y轴方向的位置信息等价。
更具体地，分别属于头单元50a、50b的一对Y头构成一对Y线性编码器，用于以主框架BD(上的基准点)作为基准测量测量条71在Y轴方向的位置，并且分别属于头单元50a、50b的一对X头构成一对X线性编码器，用于以主框架BD(上的基准点)作为基准测量测量条71在X轴方向的位置。
一对X头(X线性编码器)及一对Y头(Y线性编码器)的测量值被供给至主控制器20(参照图26)，主控制器20分别基于一对Y线性编码器的测量值的平均值计算测量条71关于主框架BD(上的基准点)在Y轴方向的相对位置，并基于一对X线性编码器的测量值的平均值计算测量条71关于主框架BD(上的基准点)在X轴方向的相对位置。此外，主控制器20基于一对X线性编码器的测量值之差计算测量条71在θz方向的位置(围绕Z轴的旋转量)。
此外，头单元50a、50b各自具有与CD驱动装置等使用的光学拾取器类似的、为光学方法的位移传感器的Z头(省略图示)。更具体地，头单元50a具有在X轴方向分开设置的两个Z头，并且头单元50b具有一个Z头。即三个Z头被设置于不在一条直线上的三个位置处。这三个Z头构成表面位置测量系统，该表面位置测量系统以平行于Z轴的测量光束照射其上形成有测量条71的光栅RGa、RGb的板的表面(或者反射型衍射光栅的形成面)，并接收被该板的表面(或者反射型衍射光栅的形成面)反射的反射光，从而以头单元50a、50b(的测量基准面)作为基准，而测量在各照射点处的测量条71的表面位置(Z轴方向的位置)。主控制器20基于三个Z头的测量值计算以主框架BD(的测量基准面)作为基准的测量条71的Z轴方向的位置、及θx、θy方向的旋转量。另外，只要将这些Z头设置于不在同一直线的三个位置处，则设置位置不限于此，例如也可在头单元之一中设置三个Z头。另外，例如也可利用包括光干涉仪的光干涉仪系统来测量测量条71的表面位置信息。在该情况下，也可将用于使光干涉仪照射的测量光束与周边环境气氛(例如空气)隔离的管(防变动管)固定至悬挂支撑部件74a、74b。此外，各X、Y、Z编码器头的数量并不局限于上述示例，例如也可增加编码器头的数量并可以选择性地使用编码器头。
在本实施例的曝光设备100中，头单元50a、50b具有的上述多个编码器头(X线性编码器、Y线性编码器)及Z头(表面位置测量系统)构成测量条位置测量系统67(参照图7)，测量条位置测量系统67测量测量条71相对于主框架BD在六个自由度方向的相对位置。主控制器20基于测量条位置测量系统67的测量值，持续测量测量条71相对于主框架BD的相对位置，并控制测量条驱动系统65以控制测量条71的位置，使得测量条71和主框架BD之间的相对位置不改变(即，使得测量条71及主框架BD处于与一体地构成类似的状态)。
如图6所示，在测量条71处布置有第一测量头组72及第二测量头组73，在测量位于投影单元PU下方的微动载台(WFS1或WFS2)的位置信息时使用第一测量头组72，在测量位于对准装置99下方的微动载台(WFS1或WFS2)的位置信息时使用第二测量头组73。另外，为了容易了解附图，在图6中以虚线(双点划线)表示对准系统AL1、AL21～AL24。此外，图6中省略了对准系统AL21～AL24的附图标记。
如图6所示，第一测量头组72设置于投影单元PU的下方，且包括用于X轴方向测量的一维编码器头(以下简称为X头或编码器头)75x、一对用于Y轴方向测量的一维编码器头(以下简称为Y头或编码器头)75ya、75yb、及三个Z头76a、7b6、76c。
X头75x、Y头75ya、75yb及三个Z头76a～76c以其位置不变化的状态而设置于测量条71的内部。X头75x设置于基准轴LV上，Y头75ya、75yb分别在-X侧及+X侧距X头75x相同距离而设置。在本实施例中，作为三个编码器头75x、75ya、75yb，分别使用例如和PCT国际公开第2007/083758号(对应美国专利申请公开第2007/0288121号)等所公开的编码器头类似的、由光源、光电检测系统(包括光电检测器)及各种光学系统组合构成的衍射干涉型的头。
在晶圆载台WST1(或WST2)位于投影光学系统PL的正下方时(参照图1)，X头75x、Y头75ya、75yb分别经由平台14A和平台14B间的空隙，或者形成于平台14A的第一部分14A1和平台14B的第一部分14B1的透光部(例如开口)，将测量光束照射在微动载台WFS1(或WFS2)下表面上配置的光栅RG(参照图5的(B))。此外，X头75x、Y头75ya、75yb分别接收来自光栅RG的衍射光，从而获得微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面内的位置信息(也包括θz方向的旋转信息)。更具体地，X线性编码器51(参照图7)由X头75x构成，X头75x使用光栅RG所具有的X衍射光栅测量微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的位置。此外，一对Y线性编码器52、53(参照图7)由一对Y头75ya、75yb构成，Y头75ya、75yb使用光栅RG的Y衍射光栅测量微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置。每个X头75x、Y头75ya、75yb的测量值被供给至主控制器20(参照图7)，并且主控制器20使用(基于)X头75x的测量值测量(计算)微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的位置，并基于一对Y头75ya、75yb的测量值的平均值测量(计算)微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置。此外，主控制器20使用一对Y线性编码器52、53的各个测量值，而测量(计算)微动载台WFS1(或WFS2)在θz方向的位置(围绕Z轴的旋转量)。
在这种情况下，从X头75x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)和作为晶圆W上的曝光区域IA(参照图1)中心的曝光位置重合。此外，分别从一对Y头75ya、75yb照射的测量光束在光栅RG上的一对照射点(检测点)的中点，与从X头75x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)重合。主控制器20基于两个Y头75ya、75yb的测量值的平均计算微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置信息。因此，实质上在作为照明光IL照射于晶圆W上的照射区域(曝光区域)IA的中心的曝光位置处测量微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置信息。更具体地，X头75x的测量中心及两个Y头75ya、75yb的实质性测量中心与曝光位置重合。因此，主控制器20通过使用X线性编码器51及Y线性编码器52、53，可持续进行曝光位置的正下方(背面)的微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面内的位置信息(包括θz方向的旋转信息)的测量。
作为各Z头76a～76c，例如使用与CD驱动装置等使用的光学拾取装置类似的光学方法的位移传感器头。三个Z头76a～76c设置于与等腰三角形(或正三角形)的各顶点对应的位置。各个Z头76a～76c对微动载台WFS1(或WFS2)的下表面从下方照射与Z轴平行的测量光束，并接收由形成有光栅RG的板的表面(或反射型衍射光栅的形成面)反射的反射光。因此，Z头76a～76c构成表面位置测量系统54(参照图7)，表面位置测量系统54在各照射点测量微动载台WFS1(或WFS2)的表面位置(Z轴方向的位置)。三个Z头76a～76c的各个测量值被供给至主控制器20(参照图7)。
以分别从三个Z头76a～76c照射的测量光束在光栅RG上的三个照射点作为顶点的等腰三角形(或正三角形)的重心，与作为晶圆W上的曝光区域IA(参照图1)的中心的曝光位置重合。因此，主控制器20基于三个Z头76a～76c的测量值的平均值，可持续取得在曝光位置的正下方的微动载台WFS1(或WFS2)在Z轴方向的位置信息(表面位置信息)。此外，除了微动载台WFS1(或WFS2)在Z轴方向的位置以外，主控制器20使用(基于)三个Z头76a～76c的测量值，测量(计算)微动载台WFS1(或WFS2)的θx方向及θy方向的旋转量。
第二测量头组73具有：构成X线性编码器55(参照图7)的X头77x、构成一对Y线性编码器56、57(参照图7)的一对Y头77ya、77yb、以及构成表面位置测量系统58(参照图7)的三个Z头78a、78b、78c。以X头77x作为基准的一对Y头77ya、77yb及三个Z头78a～78c的各个位置关系，与以X头75x作为基准的一对Y头75ya、75yb及三个Z头76a～76c的所述各个位置关系相同。从X头77x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)，与主对准系统AL1的检测中心重合。更具体地，X头77x的测量中心及两个Y头77ya、77yb的实质性测量中心与主对准系统AL1的检测中心重合。因此，主控制器20可持续以主对准系统AL1的检测中心测量微动载台WFS2(或WFS1)在XY平面内的位置信息及表面位置信息。
当晶圆载台WST1在平台14A上在曝光站200和测量站300之间移动时，粗动载台位置测量系统68A(参照图7)测量粗动载台WCS1(晶圆载台WST1)的位置信息。粗动载台位置测量系统68A的结构并无具体限定，并且包括编码器系统或光干涉仪系统(也可包括光干涉仪系统和编码器系统的组合)。在粗动载台位置测量系统68A包括编码器系统的情况下，例如可以采用如下结构：在该结构中，通过以测量光束照射固定(或形成)在粗动载台WCS1上表面的标尺(例如二维光栅)，并接收测量光束的衍射光，来测量粗动载台WCS1的位置信息，其中，测量光束来自沿着晶圆载台WST1的移动路径以悬挂状态固定至主框架BD的多个编码器头。在粗动载台位置测量系统68A包括光干涉仪系统的情况下，可以采用如下结构：在该结构中，通过以测量光束照射粗动载台WCS1的侧面，并接收测量光束的反射光来测量晶圆载台WST1的位置信息，其中，测量光束来自分别具有平行于X轴的测量轴及平行于Y轴的测量轴的X光干涉仪及Y光干涉仪。
粗动载台位置测量系统68B(参照图7)具有与粗动载台位置测量系统68A类似的结构，并且测量粗动载台WCS2(晶圆载台WST2)的位置信息。主控制器20基于粗动载台位置测量系统68A、68B的测量值，通过独立地控制粗动载台驱动系统62A，62B，来分别控制粗动载台WCS1，WCS2(晶圆载台WST1，WST2)的位置。
此外，曝光设备100还装配有分别测量粗动载台WCS1和微动载台WFS1的相对位置、及粗动载台WCS2和微动载台WFS2的相对位置的相对位置测量系统66A，66B(参照图7)。尽管相对位置测量系统66A，66B的结构并无具体限定，每个相对位置测量系统66A，66B可以由例如包括电容传感器的间隙传感器构成。在该情况下，间隙传感器可由例如固定至粗动载台WCS1(或WCS2)的探头部和固定至微动载台WFS1(或WFS2)的标的部(target section)构成。另外，相对位置测量系统的结构不限于此，例如也可使用线性编码器系统及光干涉仪系统等构成相对位置测量系统。
图7是示出主控制器20的输入/输出关系的框图，主控制器20作为主要组件构成曝光设备100的控制系统并执行各组件的整体控制。主控制器20包括工作站(或者微型计算机)等，并执行曝光设备100的各组件(诸如局部浸液装置8、平台驱动系统60A，60B、粗动载台驱动系统62A，62B及微动载台驱动系统64A、64B)的全面控制。
在如上构成的曝光设备100中，通过交替使用晶圆载台WST1、WST2以预定数量的块或预定数量的晶圆对晶圆进行曝光。更具体地，与对晶圆载台WST1、WST2之一保持的晶圆进行曝光操作并行地，主控制器20进行另一晶圆载台WST1、WST2上保持的晶圆的晶圆更换和至少部分晶圆对准，从而以与传统的双晶圆载台型(twin-wafer-stage type)曝光设备类似的方式使用晶圆载台WST1、WST2交替地进行上述并行处理操作。但是，在传输两个晶圆载台WST1、WST2之间的浸液区域中的液体时，例如，在两个晶圆载台WST1、WST2移动至并排位置的状态，晶圆载台WST1和晶圆载台WST2进入在X轴方向临近或接触的并列状态。与该状态同步地，微动载台WFS1和粗动载台WCS1进入并列状态，并且粗动载台WCS2和微动载台WFS2进入并列状态，这使得微动载台WFS1、粗动载台WCS1的耦接部件92b、粗动载台WCS2的耦接部件92b以及微动载台WFS2的上表面形成外观上一体的完全平坦的表面。除了这点之外，进行与传统的双晶圆载台型的浸液曝光设备类似的操作，因此这里省略其详细说明。注意，在保持上述三个并列状态的同时驱动晶圆载台WST1和晶圆载台WST2的情况下，优选设置晶圆载台WST1与晶圆载台WST2之间的间距(间隙)、微动载台WFS1与粗动载台WCS1之间的间距(间隙)及粗动载台WCS2与微动载台WFS2之间的间距(间隙)，使得防止或抑制液体Lq的泄漏。在这种情况下，临近包括以下情况：处于并列状态的两个部件之间的间距(间隙)为零，或更具体地，两个部件相接触。
接下来，说明如下操作之后的过程：将晶圆载台WST1、WST2等运载至曝光设备100的外部(容纳曝光设备主体的室的外部)，以进行曝光设备100的晶圆载台WST1、WST2等的维护。
作为前提，曝光设备100要处于停工状态。图8部分省略地示出该状态下的曝光设备100的平面图。此外，图9示出图8的侧视图(从+Y方向观看的视图)。
首先，作业者向主控制器20给出指示，以使用未示出的锁定机构将一对悬挂支撑部件74a、74b与测量条71一体化。
接下来，作业者使平台14A和平台14B分别沿使得平台在X轴方向彼此分离的方向移动。更具体地，作业者向主控制器20给出指令，以使得平台14A和平台14B分别在-X方向和+X方向移动预定距离。因此，主控制器20经由平台驱动系统60A、60B，沿使得平台在X轴方向彼此分离的方向(如图10中空心箭头所示)驱动平台14A、14B。图11示出图10的侧视图(从+Y方向观看时的视图)。如图11所示，平台14A、14B的第一部分14A1、14B1从测量条71上方的区域退回到外部，并且在退回后，分别支撑平台14A、14B的悬浮/提升机构118的状态从第四状态切换为第一状态(进入防止气垫接触部件35与底座12A或12B的上表面接触的“着地状态”)。
接下来，作业者向主控制器20给出指令，使得分别构成用于支撑各底座12A、12B的四个支撑部16的装配部件17，及支撑各平台14A、14B的四个悬浮/提升机构118的空气底座26收缩。因此，主控制器20将各装配部件17中所装配的空气底座内所填充的气体排出至外部，如图12所示，各装配部件17收缩，并且分别支撑保持平台14A、14B的底座12A、12B下降。接下来，主控制器20将各悬浮/提升机构118的状态从第一状态切换为第二状态，如图13所示，分别支撑晶圆载台WST1、WST2的平台14A、14B进一步从图12的位置下降。在图13所示的状态，晶圆载台WST1、WST2的最上面比测量条71的底端面低。
接下来，作业者使得支撑底座12A的四个支撑部16的气垫部件19分别具有的气垫喷出压缩气体。因此，如图14所示，支撑底座12A的四个支撑部16从地面102悬浮。在该状态下，如图14中空心箭头所示，作业者将载台装置50的-X侧组件(包括四个支撑部16、底座12A、平台14A、晶圆载台WST1及管载体TCa等)一体地在-X方向移动，并且将-X侧组件运送至曝光设备的外部。图15示出与图14对应的平面图。另外，代替其中设置有用于例如在X方向移动底座12A、平台14等的气垫部件19的结构，也可以采用其内设置有接触型的滚动机构等的结构。在这种情况下，可防止由于从气垫部件19排出空气导致的粒子的产生。
在将载台装置50的-X侧组件运送至设备外部后，作业者以与上述方式类似的方式，将载台装置50的+X侧组件(包括四个支撑部16、底座12B、平台14B、晶圆载台WST2及管载体TCb等)运送至曝光设备的外部。
作业者以与上述过程相反的过程，将载台装置50的-X侧组件和+X侧组件运送至曝光设备内。
如上所述，本实施例的曝光设备100中，通过在使得平台相互移开的方向上移动平台14A、14B，并在该移动后的状态下，在与XY平面正交的-Z方向上移动平台14A、14B，而在平行于Z轴的方向(Z轴方向)上将平台14A、14B从测量条71移开。然后，在从测量条移开之后，通过在XY平面内的预定方向(例如，-X方向)上与支撑平台的底座12A、12B一起移动平台14A、14B，可以将平台14A、14B拖出至曝光设备的外部。这使得例如平台、平台上安装的组件(诸如，晶圆载台)等的维护等变得容易。
此外，根据本实施例的曝光设备100，将编码器头75x、75ya、75yb的至少一部分设置于测量条71，其中，编码器头75x、75ya、75yb将测量光束照射至微动载台WFS1、WFS2的平行于XY平面的测量面，并接收来自设置于该测量面的光栅RG的光，测量条71被设置于关于移动微动载台WFS1、WFS2(晶圆载台WST1、WST2)时使用的引导面(平台14A、14B的上表面)与投影光学系统PL的相对的侧(-Z侧)。此外，在曝光操作期间及晶圆对准期间(主要是对准标记测量期间)，在用于保持晶圆W的微动载台WFS1(或WFS2)的位置信息(XY平面内的位置信息，及表面位置信息)的测量中，分别使用固定至测量条71的第一测量头组72、第二测量头组73。并且，构成第一测量头组72的编码器头75x、75ya、75yb及Z头76a～76c，以及构成第二测量头组73的编码器头77x、77ya、77yb、及Z头78a～78c，可利用测量光束从正下方以最短距离照射配置于微动载台WFS1(或WFS2)的底面的光栅RG。因此，由于晶圆载台WST1、WST2的周围大气的温度波动(例如，空气波动)导致的编码器头75x、75ya、75yb等的测量误差会变小，并且可以进行微动载台WFS1、WFS2的位置信息的高精度测量。因此，即使微动载台WFS1、WFS2的尺寸增加，也能通过微动载台位置测量系统70高精度地测量WFS1、WFS2的位置信息，并且主控制器20基于该测量信息(即，高精度测量的微动载台WFS1、WFS2的位置信息)高精度地控制微动载台WFS1、WFS2的位置。
此外，第一测量头组72在实质地与晶圆W上的曝光区域IA的中心的曝光位置重合的点测量微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面的位置信息及表面位置信息，第二测量头组73在实质地与主对准系统AL1的检测区域的中心重合的点测量微动载台WFS2(或WFS1)在XY平面内的位置信息及表面位置信息。因此，可抑制因测量点和曝光位置在XY平面内的位置误差而产生所谓的阿贝误差，基于这一点，可执行微动载台WFS1或WFS2的位置信息的精确测量。
此外，基于测量条位置测量系统67的测量值，主控制器20经由测量条驱动系统65持续控制具有第一测量头组72及第二测量头组73的测量条71在六个自由度方向的位置，使得关于主框架BD的相对位置不变。因此，主控制器20可基于利用第一测量头组72测量的位置信息，经由微动载台驱动系统64A及粗动载台驱动系统62A的至少之一(或者微动载台驱动系统64B及粗动载台驱动系统62B的至少之一)，精确控制将保持于镜筒40的投影光学系统PL的光轴作为基准的晶圆载台WST1(或WST2)的位置。此外，主控制器20可基于利用第二测量头组73测量的位置信息，经由微动载台驱动系统64A及粗动载台驱动系统62A的至少之一(或者微动载台驱动系统64B及粗动载台驱动系统62B的至少之一)，精确控制将主对准系统AL1的检测中心作为基准的晶圆载台WST1(或WST2)的位置。此外，由于测量条71和平台14A、14B、底座12等为机械性非接触状态，因此即使平台14A、14B具有构成平面马达的定子，测量条71进而第一测量头组72及第二测量头组73仍不致受到晶圆载台WST1，WST2的驱动力的反作用力的影响。此外，由于测量条71与主框架BD机械分离地设置于平台14A、14B的下方，因此与主框架BD和测量条71为一体时不同，不致因内部应力(也包括热应力)造成测量条71的变形(例如扭曲)及振动从主框架BD传导至测量条71等，导致微动载台位置测量系统70测量微动载台WFS1(或WFS2)的位置信息的精度降低。
此外，在本实施例的晶圆载台WST1，WST2中，由于在微动载台WFS1(或WFS2)的周围设置粗动载台WCS1(或WCS2)，因此与在粗动载台上安装微动载台的粗/微动结构的晶圆载台相比，可减小晶圆载台WST1，WST2的高度方向(Z轴方向)的尺寸。因此，可缩短构成粗动载台驱动系统62A，62B的平面马达的推力的作用点(即粗动载台WCS1(或WCS2)的底表面和平台14A、14B上表面之间)，与晶圆载台WST1，WST2的重心在Z轴方向的距离，并且因而可减低驱动晶圆载台WST1，WST2时生成的俯仰力矩(或滚动力矩)。因此，晶圆载台WST1，WST2的操作变得稳定。
此外，在本实施例的曝光设备100中，由两个平台A、14B构成用于设置晶圆载台WST1，WST2沿着XY平面移动时使用的引导面的平台，使其对应于两个晶圆载台WST1，WST2。由于在利用平面马达(粗动载台驱动系统62A，62B)驱动晶圆载台WST1，WST2时，这两个平台14A、14B独立地用作反作用物，因此，即使例如将晶圆载台WST1和晶圆载台WST2在平台14A、14B上分别于Y轴方向上彼此相反的方向驱动时，平台14A、14B仍可单独地消除分别作用在平台上的反作用力。
另外，在上述实施例中，说明了将包括平台14A的载台装置50的-X侧组件及包括平台14B的载台装置50的+X侧组件运送至曝光设备的外部的情况，但不限于此。由于通过使底座12A、12B经由支撑部16的气垫部件19悬浮而相对容易地移动底座12A、12B，所以可以只将载台装置50的-X侧组件及+X侧组件的任一者运送至曝光设备的外部。此外，也可以将载台装置50的-X侧组件及+X侧组件运送至不同方向。此外，也可以采用将底座12A、12B固定至地面上的结构，并且将至少一个平台14A、14B运送至曝光设备的外部。
此外，上述实施例中，尽管通过两个平台14A、14B的上表面形成移动晶圆载台WST1、WST2时的引导面，但不限于此。例如，可以通过如下平台的上表面形成移动晶圆载台WST1、WST2时的引导面：通过在XY平面内沿预定的方向移动第一部分及第二部分至少之一，可将该平台经由分界线分开为第一部分和第二部分。在这种情况下，在将平台分开为第一部分和第二部分后，使第一部分和第二部分至少之一相对于测量条71在Z轴方向相对移动，从而从测量条71移走。然后，在从测量条71移走之后，在X平面内沿预定的方向移动第一部分和第二部分至少之一，这能够将平台的第一部分和第二部分拖出至外部。这有利于例如平台和该平台上安装的组件等的维护等。
此外，上述实施例中，说明了平台14A、14B分别、独立地由底座12A、12B支撑的情况，但不限于此，平台14A、14B可由单个底座部件在XY平面内可移动地支撑。在这种情况下，也可以将底座部件分开为独立支撑平台14A(第一部分)及平台14B(第二部分)的两个部分。
此外，上述实施例中，尽管说明了主控制器20基于测量条位置测量系统67的测量值控制测量条71的位置，使其关于投影光学系统PL的相对位置不变，但不限于此。例如，主控制器20可以基于测量条位置测量系统67测量的位置信息和微动载台位置测量系统70测量的位置信息(例如，使用测量条位置测量系统67的测量值校正微动载台位置测量系统70的测量值)，通过驱动粗动载台驱动系统62A、62B，和/或微动载台驱动系统64A、64B，来控制微动载台WFS1、WFS2的位置，而不控制测量条71的位置。
此外，上述实施例中，将平台14A、14B等运送至曝光设备的外部时，平台14A、14B及底座12A、12B相对于测量条71在-Z方向上移动，但不限于此。例如，可以采用测量条71相对于平台14A、14B及底座12A、12B在+Z方向上移动的结构，或采用平台14A、14B及底座12A、12B等在-Z方向上移动且测量条71在+Z方向上移动的结构。
另外，上述实施例中，尽管说明了通过测量测量条71的位置(关于主框架BD的相对位置或关于基准位置的位置变化)，并利用致动器等微调测量条71的位置，来保持主框架BD与测量条71之间的位置关系恒定的情况，但不限于此。例如，不悬浮支撑测量条71而将其固定至悬挂支撑部件74a、74b，并将测量条71与主框架BD一体化，从而可将测量条71与主框架BD之间的位置关系保持恒定。
此外，将平台或底座部件分开为多个部分的边界线的位置不限于上述实施例中的位置。尽管在上述实施例中将边界线设置为包括基准轴LV并与光轴AX相交，例如，在边界位于曝光站中、位于边界所处部分的平面马达的推力削弱的情况下，也可将边界线设置在其它位置。
此外，尽管上述实施例的曝光设备具有与两个晶圆载台相对应的两个平台，平台的数量不限于此，并且可以采用一个平台或三个或更多个平台。此外，晶圆载台的数量也不限于两个，可以采用一个晶圆载台或三个或更多个晶圆载台，并且可以在平台上设置具有空间图像测量仪器、照度不均测量仪器、照度监测器、波前像差测量仪器的测量台，例如，如美国专利申请公开第2007/0201010号所公开。
此外，也可利用例如美国专利申请公开第2007/0201010号所披露的自重消除器，将测量条71在长度方向上的中间部分(也可配置在多个位置)支撑在底座上。
此外，驱动底座12上的平台14A、14B的马达不限于电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达，例如也可为可变磁阻驱动方法的平面马达(或线性马达)。此外，马达不限于平面马达，也可为包括固定于平台的侧面的动子和固定于底座的定子的音圈马达(voice coil motor)。此外，平台也可为例如美国专利申请公开第2007/0201010号等公开的经由自重消除器而支撑于底座上的平台。再者，平台的驱动方向不限于三个自由度方向，也可为例如六个自由度方向、仅Y轴方向或者仅XY两个轴方向。这种情况下，可利用气体静压轴承(例如空气轴承)等将平台悬浮在底座上方。此外，在平台的移动方向仅为Y轴方向的情况下，平台可安装在例如在Y轴方向延伸配置以可在Y轴方向上移动的Y引导部件上。
此外，在上述实施例中，尽管在微动载台的下表面(即，与平台的上表面相对的面)设置光栅，但不限于此，微动载台的主体部由透射光的实心部件构成，并将光栅设置于主体部的上表面。在该情况下，与上述实施例比较，由于晶圆和光栅的距离较近，因此可缩小因包括曝光点的晶圆的被曝光面和利用编码器51，52，53测量微动载台的位置的基准面(光栅的设置面)在Z轴方向的差异而产生的阿贝(Abbe)误差。此外，光栅也可形成于晶圆支架的背面。该情况下，即使在曝光中晶圆支架扩展或安装位置对微动载台有偏差时，仍可根据扩展或偏差而测量晶圆支架(晶圆)的位置。
此外，在上述实施例中，尽管作为示例说明了编码器系统装配有X头和一对Y头的情况，但不限于此，例如也可将以X轴方向及Y轴方向两个方向作为测量方向的一个或两个二维头(2D头)设置于测量条内。在设置两个2D头的情况下，它们的检测点可设置在光栅上的以与距作为中心的曝光位置相同距离间隔开的X轴方向的两点。此外，上述实施例中，尽管头数为一个X头和两个Y头，但可进一步增加头数。此外，曝光站300侧的第一测量头组72可进一步具有多个头组。例如，可在设置于与曝光位置(晶圆W曝光中的照射区域)对应的位置的头组各侧(+X、+Y、-X、-Y四个方向)设置另一头组。并且，也可以所谓预读方式测量恰在照射区域曝光的前的微动载台(晶圆W)的位置。
此外，可以在测量条71处设置温度传感器、压力传感器、用于振动测量的加速度传感器等。此外，可设置测定测量条71的变形(扭曲等)的应变传感器及位移传感器等。然后，能够使用这些传感器获得的值，来校正由微动载台位置测量系统70及粗动载台位置测量系统68A、68B所获得的位置信息。
此外，在上述实施例中，从编码器头射出的测量光束、从Z头射出的测量光束经由两个平台间的间隙或者形成于各平台的透光部而照射于微动载台的光栅上。在这种情况下，考虑平台14A、14B的移动范围作为反作用物，在每个平台14A、14B处形成比各测量光束的光束直径稍大的孔作为透光部，并可使这些测量光束通过这些多个开口部。此外，例如也可使用铅笔型的头作为各编码器头和各Z头，并在各平台中形成插入这些头的开口部。
此外，上述实施例中，说明了如下情况：通过经由各粗动载台WCS1、WCS2所装配的耦接部件92b在微动载台WFS1与微动载台WFS2之间传送浸液区域(液体Lq)，来将浸液区域(液体Lq)恒定地保持在投影光学系统PL下方。但是不限于此，也可通过使与例如美国专利申请公开第2004/0211920号的第三实施例所公开的同样结构的未示出的快门部件替代晶圆载台WST1，WST2移动至投影光学系统PL下方，从而将浸液区域(液体Lq)恒定地保持于投影光学系统PL下方。
第二实施例
接下来，参考图16～24说明本发明的第二实施例。本文中，对于与前述的第一实施例中组件相同或相似的组件使用相同或类似的附图标记，并简化或省略其说明。
图16示意性示出第二实施例的曝光设备的结构。图17示出图16的曝光设备的平面图，图18示出从+Y侧观看图16的曝光设备的侧视图。此外，图19示出图16的曝光设备所装配的主控制器的输入/输出关系。
与前述第一实施例的曝光设备100不同，第二实施例的曝光设备500是不经由液体(水)进行晶圆W的曝光的干式扫描仪。在曝光设备500中，设置有单个底座12来代替两个底座12A、12B，测量条71被固定至一对悬挂支撑部件74a、74b并与该悬挂支撑部件一体化。
底座12由具有扁平外型的部件构成，如图16所示，底座12经由防振机构(省略图示)基本水平地(平行于XY平面)支撑于地面102上。如图18所示，在底座12的上表面的X轴方向的中心部，形成有在平行于Y轴的方向上延伸的凹部12c(凹槽)。底座12的上表面侧(在该情况下，形成有凹部12c的部分除外)容纳有线圈单元CU，其包括以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个线圈。
如图18所示，平台14A、14B经由未示出的空气轴承(或旋转轴承)被支撑于底座12的凹部12c的两侧部的上表面12d上。
平台14A的第二部分14A2的内部(底部)，以与底座12的上表面侧上容纳的线圈单元CU相对应的方式容纳有磁体单元MUa(参照图18)，磁体单元MUa由以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个永磁体(及未示出的轭铁)构成。磁体单元MUa与底座12的线圈单元CU一起构成由例如美国专利申请公开第2003/0085676号等公开的电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达组成的平台驱动系统60A(参照图19)。平台驱动系统60A生成在XY平面内的三个自由度方向(X、Y、θz)上驱动平台14A的驱动力。
类似地，平台14B的第二部分14B2的内部(底部)，容纳有由多个永磁体(及未示出的轭铁)构成的磁体单元MUb，磁体单元MUb与底座12的线圈单元CU一起构成由在XY平面内的三个自由度方向驱动平台14B的平面马达组成的平台驱动系统60B(参照图19)。此外，构成各平台驱动系统60A、60B的平面马达的线圈单元和磁体单元的配置，也可与上述(磁体移动式)情况相反(底座侧具有磁体单元、平台侧具有线圈单元的线圈移动式)。
如图16和18所示，构成微动载台位置测量系统70的一部分的测量条71，被配置于一对平台14A、14B分别具有的第一部分14A1、14B1的下方。测量条71由以Y轴方向作为长度方向的矩形截面的梁状部件构成，测量条71的长度方向上的两端分别经由一对悬挂支撑部件74a、74b以悬挂状态固定至主框架BD。更具体地，主框架BD与测量条71为一体。测量条71的+Z侧半部(上半部)配置于平台14A的第二部分14A2和平台14B的14B2之间，-Z侧半部(下半部)容纳于形成在底座12的凹部12c内。此外，测量条71与每个平台14A、14B及底座12之间形成有预定的间隙，测量条71与主框架BD以外的部件处于机械非接触的状态。测量条71由具有相对低的热扩展率系数的材料(例如，不胀钢或陶瓷等)形成。此外，测量条71的形状并没有特别限定。例如，测量部件也可具有圆形(圆柱状)或梯形或三角形截面。此外，也不需要形成为诸如条状或梁状部件的长部件。
与前述第一实施例的曝光设备100类似地配置其它部分。
接下来，参考图20～24说明使用本第二实施例的曝光设备500中的两个晶圆载台WST1、WST2的并行处理操作。
图20示出如下状态：对曝光站200的晶圆载台WST1的微动载台WFS1上安置的晶圆W进行步进扫瞄方式的曝光，与该曝光并行地，在晶圆运送机构(未示出)和晶圆载台WST2的微动载台WFS2之间在第二加载位置处执行晶圆更换。
主控制器20通过以下操作来进行步进扫描方式的曝光操作：基于预先进行的晶圆对准结果(例如将利用增强型全晶圆对准(EGA)而获得的晶圆W上的各照射区域的排列坐标，转换成将测量板FM1上的第二基准标记作为基准的坐标的信息)、及标线片对准的结果等，反复进行将晶圆载台WST1移动至用于晶圆W上的各照射区域的曝光的扫描起始位置(加速起始位置)的照射区域间移动(照射间的步进)操作，及以扫描曝光方法将形成于标线片R的图案转印于晶圆W上的各照射区域的扫描曝光操作。在该步进扫描操作中，伴随晶圆载台WST1例如扫描曝光时在Y轴方向的移动，如前述，平台14A、14B用作反作用物。此外，当为了照射间的步进操作而在X轴方向驱动微动载台WFS1时，主控制器20向粗动载台WCS1给出初始速度，从而粗动载台WCS1用作关于微动载台WFS1的局部反作用物。因此，晶圆载台WST1(粗动载台WCS1、微动载台WFS1)的移动不致造成平台14A、14B的振动，且不致对晶圆载台WST2带来不良影响。
在本第二实施例的曝光设备500中，在上述一系列曝光操作中，主控制器20使用微动载台位置测量系统70的第一测量头组72来测量微动载台WFS1的位置，并基于该测量结果控制微动载台WFS1(晶圆W)的位置。
当微动载台WFS2位于第二加载位置时，从微动载台WFS2上卸载已曝光的晶圆，并通过未示出的晶圆运送机构将新的晶圆加载至微动载台WFS2上，来执行晶圆更换操作。在该情况下，第二加载位置是对晶圆载台WST2进行晶圆更换的位置，并且在本第二实施例中，第二加载位置被设置为微动载台WFS2(晶圆载台WST2)所处的位置，使得测量板FM2位于主对准系统AL1的正下方。
在上述晶圆更换期间及晶圆更换后，当晶圆载台WST2停止在第二加载位置时，在开始对新的晶圆W进行晶圆对准(及其它的预处理测量)之前，主控制器20执行微动载台位置测量系统70的第二测量头组73，即编码器55，56，57(及表面位置测量系统58)的重新设置(原点的重新设定)。
当晶圆更换(新晶圆W的加载)和编码器55，56，57(及表面位置测量系统58)的重新设置结束后，主控制器20使用主对准系统AL1检测测量板FM2上的第二基准标记。然后，主控制器20以主对准系统AL1的分度中心(index center)作为基准检测第二基准标记的位置，并基于该检测结果及检测时利用编码器55，56，57的微动载台WFS2的位置测量结果，计算以基准轴La及基准轴LV作为坐标轴的正交坐标系统(对准坐标系统)中的第二基准标记的位置坐标。
接下来，主控制器20使用编码器55，56，57测量微动载台WFS2(晶圆载台WST2)在对准坐标系统中的位置坐标，同时进行EGA(参照图21)。详细而言，例如在美国专利申请公开第2008/0088843号等所公开的，主控制器20使晶圆载台WST2(更具体地，支撑微动载台WFS2的粗动载台WCS2)例如在Y轴方向移动，在微动载台WFS2的移动路径上的多个位置设置微动载台WFS2的位置，并且在各位置设置处使用对准系统AL1、AL22～AL24的至少一个，检测在对准照射区域(样品照射区域)对准标记在对准坐标系统中的位置坐标。图21示出进行对准标记在对准坐标系统中的位置坐标的检测时的微动载台WFS2的状态。
在该情况下，和上述晶圆载台WST2向Y轴方向的移动操作连动，对准系统AL1、AL21～AL24分别检测在检测区域(例如，与检测光的照射区域相对应)内依序设置的沿着X轴方向而排列的多个对准标记(样品标记)。因此，在测量上述对准标记时，不在X轴方向驱动晶圆载台WST2。
然后，基于布置在晶圆W上的样品照射区域的多个对准标记的位置坐标和设计位置坐标，主控制器20执行例如美国专利第4,780,617号等公开的统计运算(EGA运算)，并计算多个照射区域在对准坐标系统中的位置坐标(排列坐标)。
此外，在本第二实施例的曝光设备500中，由于测量站300和曝光站200分离，因此主控制器20从作为晶圆对准结果获得的晶圆W上各照射区域的位置坐标，减去之前所检测的第二基准标记的位置坐标，从而获得以第二基准标记的位置作为原点的晶圆W上的多个照射区域的位置坐标。
通常，上述晶圆更换及晶圆对准序列比曝光序列先结束。因此，晶圆对准结束时，主控制器20在+X方向上驱动晶圆载台WST2，以将晶圆载台WST2移动至平台14B上的指定待机位置。在该情况下，当在+X方向驱动晶圆载台WST2时，微动载台WFS离开微动载台位置测量系统70的可测量范围(即从第二测量头组73照射的各测量光束移出光栅RG)。因此，主控制器20基于微动载台位置测量系统70(编码器55，56，57)的测量值和相对位置测量系统66B的测量值，获得粗动载台WCS2的位置，之后，基于粗动载台位置测量系统68B的测量值控制晶圆载台WST2的位置。更具体地，晶圆载台WST2在XY平面内的位置测量从使用编码器55，56，57的测量，切换为使用粗动载台位置测量系统68B的测量。然后，在对微动载台WFS1上的晶圆W的曝光结束前，主控制器20使晶圆载台WST2在上述指定待机位置等待。
当对微动载台WFS1上的晶圆W的曝光结束时，主控制器20在-X方向驱动晶圆载台WST1以将其移动至平台14A的-X侧，从而对曝光站200进行晶圆载台更换(在这种情况下，从晶圆载台WST1更换为晶圆载台WST2)。在进行该操作时，微动载台WFS1离开微动载台位置测量系统70(编码器51、52、53及表面位置测量系统54)的可测量范围(即，从第一测量头组72照射的测量光束移出光栅RG)。因此，主控制器20基于微动载台位置测量系统70(编码器51、52、53)的测量值和相对位置测量系统66A的测量值，获得粗动载台WCS1的位置，其后，基于粗动载台位置测量系统68A的测量值控制晶圆载台WST1的位置。更具体地，主控制器20，将晶圆载台WST1在XY平面内的位置测量从使用编码器51、52、53的测量，切换为使用粗动载台位置测量系统68A的测量。在该操作期间，主控制器20使用粗动载台位置测量系统68B测量晶圆载台WST2的位置，并基于该测量结果，在平台14B上沿+Y方向驱动(参照图22中的空心箭头)晶圆载台WST2，如图22所示。由于晶圆载台WST2的驱动力的反作用力的作用，平台14B用作反作用物。此外，晶圆载台WST2在+X方向移动时，由于驱动力的反作用力的作用，平台14A可以用作反作用物。
接下来，为了将晶圆载台WST1移动至图24所示的第一加载位置，如图23所示，主控制器20使晶圆载台WST1在平台14A上沿-Y方向移动，然后沿+X方向移动，同时使用粗动载台位置测量系统68A测量晶圆载台WST1的位置。在这种情况下，在沿-Y方向移动晶圆载台WST1时，由于驱动力的反作用力的作用，平台14A用作反作用物。
晶圆载台WST1到达如图24所示的第一加载位置后，主控制器20将晶圆载台WST1在XY平面内的位置测量，从使用粗动载台位置测量系统68A的测量切换为使用编码器55、56、57的测量。
如图23所示，与上述晶圆载台WST1的移动并行地，主控制器20在-X方向驱动晶圆载台WST2，并将测量板FM2的位置设置为投影光学系统PL正下方的位置。在该操作之前，主控制器20将晶圆载台WST2在XY平面内的位置测量，从使用粗动载台位置测量系统68B的测量切换为使用编码器51、52、53的测量。然后，经由投影光学系统PL使用标线片对准系统RA1、RA2来检测测量板FM2上的一对第一基准标记，并检测与第一基准标记对应的标线片R上的标线片对准标记在晶圆上的投影图像的相对位置。
基于如上检测到的相对位置信息和事先获得的以微动载台WFS2上的第二基准标记作为基准的晶圆W上的各照射区域的位置信息，主控制器20计算标线片R的图案的投影位置(投影光学系统PL的投影中心)与微动载台WFS2上安置的晶圆W上的各照射区域之间的相对位置关系。在基于该计算结果控制微动载台WFS2(晶圆载台WST2)的位置的同时，与前述微动载台WFS1上安置的晶圆W的情况类似地，主控制器20以步进扫瞄方式将标线片R的图案转印至微动载台WFS2上安置的晶圆W上的各照射区域。图24示出标线片R的图案被以此方式转印至晶圆W上的各照射区域的状态。
与对微动载台WFS2上的晶圆W的上述曝光操作并行地，主控制器20在第一加载位置处在晶圆运送机构(未示出)和晶圆载台WST1之间进行晶圆更换，并将新的晶圆W安置在微动载台WFS1上。在该情况下，第一加载位置是对晶圆载台WST1进行晶圆更换的位置，并且在本实施例中，第一加载位置被设置在微动载台WFS1(晶圆载台WST1)所处的位置，使得测量板FM1位于主对准系统AL1的正下方。
然后，主控制器20使用主对准系统AL1检测测量板FM1上的第二基准标记。注意，在检测第二基准标记之前，在晶圆载台WST1位于第一加载位置的状态下，主控制器20执行微动载台位置测量系统70的第二测量头组73(即，编码器55、56、57(及表面位置测量系统58))的重新设置(原点的重新设置)。其后，与前述类似地，在控制晶圆载台WST1的位置的同时，主控制器20使用对准系统AL1、AL21～AL24对微动载台WFS1上的晶圆W进行晶圆对准(EGA)。
当对微动载台WFS1上的晶圆W的晶圆对准(EGA)已完成且对微动载台WFS2上的晶圆W的曝光已完成时，主控制器20分别在平台14A上沿+Y方向驱动晶圆载台WST1，在平台14B上沿-Y方向驱动晶圆载台WST2，以对曝光站200进行晶圆载台的更换(在这种情况下，从晶圆载台WST2替换为晶圆载台WST1)。以相同与前述晶圆载台WST2的位置测量过程类似的方式进行从测量站300向曝光站200的驱动期间晶圆载台WST1的位置的测量。
然后，主控制器20以与前述过程类似的过程开始对晶圆载台WST1上的晶圆W曝光。与该曝光操作并行地，主控制器20以与前述方式类似的方式朝向第二加载位置驱动晶圆载台WST2，利用新的晶圆W更换晶圆载台WST2上已曝光的晶圆W，并对新的晶圆W执行晶圆对准。
此后，主控制器20重复执行上述使用晶圆载台WST1、WST2的并行处理操作。
如上所述，本第二实施例的曝光设备500中，用于设置晶圆载台WST1、WST2沿XY平面移动时使用的引导面的平台由两个平台14A、14B构成，使其与两个晶圆载台WST1、WST2对应。当通过平面马达(粗动载台驱动系统62A、62B)驱动晶圆载台WST1、WST时，这两个平台14A、14B独立地用作反作用物。因此，例如，即使当在平台14A、14B上在Y轴方向分别沿彼此相反的方向驱动晶圆载台WST1、WST2时，平台14A、14B可个别地消除各自作用于平台的反作用力。此外，由于通过其间具有预定间隙的、并排设置的两个平台14A、14B设置晶圆载台WST1、WST2移动时使用的引导面，因此与平台为一体的情况相比，各平台易于处理且平台附近的维护也容易执行。
此外，由于具有第一测量头组72和第二测量头组73的测量条71以悬挂状态固定至固定镜筒40所固定的主框架BD，这变得能够以镜筒40保持的投影光学系统PL的光轴作为基准而进行晶圆载台WST1(或WST2)的高精度位置控制。此外，由于测量条71与主框架BD以外的部件(例如，平台14A、14B、底座12等)处于机械非接触状态，因而不会传递驱动晶圆载台WST1、WST2等时产生的振动等。因此，通过使用第一测量头组72和第二测量头组73，能够进行晶圆载台WST1(或WST2)的位置信息的高精度测量。
第三实施例
接下来，参考图25的(A)～图26说明本发明的第三实施例。在此，对于与前述第一、第二实施例相同或类似的组件，采用相同或类似的附图标记，并简略化或省略其说明。
图25的(A)示出从+Y侧观看时第三实施例的曝光设备1000的侧视图，图25的(B)示出从-X侧观看时曝光设备1000的侧视图(部分横截面图)。此外，图26示出曝光设备1000所装配的主控制器的输入/输出关系。
当将图26所示的用于说明主控制器20的输入/输出关系的框图与前述图19相比时可知，曝光设备1000与第二实施例的曝光设备500的不同之处在于：曝光设备1000装配有与前述第一实施例类似的测量条位置测量系统67及测量条驱动系统65。以下主要集中于与曝光设备500的不同之处来说明曝光设备1000。
如图25的(A)和(B)所示，在底座12的凹部12c的内底面下侧容纳有线圈单元18，线圈单元18包括以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个线圈。由主控制器20(参照图26)控制供给至构成线圈单元18的多个线圈中的每一个的电流的强度和方向。
此外，微动载台位置测量系统70的测量条71的内部(底部)设置有包括多个磁体的磁体单元79。上述磁体单元79和线圈单元18构成测量条驱动系统65(参照图26)，测量条驱动系统65由能够在六个自由度方向驱动测量条71的电磁力(洛伦兹力)驱动方式的平面马达组成。
通过构成测量条驱动系统65的平面马达产生的+Z方向的驱动力，将测量条71悬浮支撑(非接触支撑)在底座12上方。测量条71的+Z侧半部(上半部)被设置于平台14A的第二部分14A2与平台14B的第二部分14B2之间，-Z侧半部(下半部)被容纳于形成在底座12的凹部12c内。此外，测量条71与每个平台14A、14B及底座12之间形成有预定的间隙，并且测量条71与每个平台14A、14B及底座12处于彼此机械非接触状态。
现在，测量条驱动系统65可构成为不将诸如地面振动的外部扰动传递至测量条71。在本第三实施例的情况下，由于平面马达可产生Z轴方向的驱动力，因而能够通过控制测量条71来应对扰动，使得利用测量条驱动系统65消除该扰动。相反，在测量条驱动系统65不能产生作用在测量条71上的Z轴方向的力的情况下，例如通过安装测量条驱动系统的被安装在地面侧的部件(线圈单元18或磁体单元79)，经由防振机构防止振动等扰动。但是，并不限于这种结构。
与前述第一实施例类似，在本第三实施例的曝光设备1000中，在形成于测量条71长度方向的两个端部的上表面的凹部内，分别嵌入薄板状板，其上分别形成有二维光栅RGa、RGb(以下仅简称为光栅RGa、RGb)(参照图25的(B))。
如图25的(B)所示，顶端各自固定至主框架BD的下表面的一对悬挂支撑部件74a、74b的底端，分别经由预定的间隙与配置于测量条71的光栅RGa、RGb相对。在一对悬挂支撑部件74a、74b的底端内部，分别容纳有一对头单元50a、50b，每个头单元包括具有采用光源、光电检测系统(包括光电检测器)及各种光学系统的结构的衍射干涉型编码器头，其与例如PCT国际公开第2007/083758号(对应的美国专利申请公开第2007/0288121号)等所公开的编码器头类似。一对头单元50a、50b分别包括一对X头、一对Y头及一个或两个Z头，并与前述第一实施例的一对头单元50a、50b类似地构成。
更具体地，分别属于头单元50a、50b的一对Y头构成一对Y线性编码器，用于以主框架BD(上的基准点)作为基准测量测量条71在Y轴方向的位置，并且分别属于头单元50a、50b的一对X头构成一对X线性编码器，用于以主框架BD(上的基准点)作为基准测量测量条71在X轴方向的位置。
一对X头(X线性编码器)及一对Y头(Y线性编码器)的测量值被供给至主控制器20(参照图26)，主控制器20分别基于一对Y线性编码器的测量值的平均值计算测量条71关于主框架BD(上的基准点)在Y轴方向的相对位置，并基于一对X线性编码器的测量值的平均值计算测量条71关于主框架BD(上的基准点)在X轴方向的相对位置。此外，主控制器20基于一对X线性编码器的测量值之差计算测量条71在θz方向的位置(围绕Z轴的旋转量)。
基于头单元50a、50b所包括的被配置在不在同一直线上的三个位置处的总数为三的Z头的测量值，主控制器20计算以主框架BD(的测量基准面)作为基准的测量条71的Z轴方向的位置，及θy、θz方向的旋转量。另外，例如也可利用包括光干涉仪的光干涉仪系统来测量测量条71的表面位置信息。在该情况下，也可将用于将从光干涉仪照射的测量光束与周边环境气氛(例如空气)隔离的管(防变动管)固定至悬挂支撑部件74a、74b。
在该第三实施例的曝光设备1000中，头单元50a、50b所具有的多个编码器头(X线性编码器、Y线性编码器)及Z头(表面位置测量系统)构成测量条位置测量系统67(参照图26)，测量条位置测量系统67测量测量条71相对于主框架BD在六个自由度方向的相对位置。主控制器20基于测量条位置测量系统67的测量值，持续测量测量条71相对于主框架BD的相对位置，并控制测量条驱动系统65以控制测量条71的位置，使得测量条71和主框架BD之间的相对位置不改变(即，使得测量条71及主框架BD处于与一体地构成类似的状态)。
曝光设备1000的其它部分的结构与前述第二实施例的曝光设备500类似。根据如此构成的该第三实施例的曝光设备1000，主控制器20基于测量条位置测量系统67的测量值，经由测量条驱动系统65来持续地控制测量条71在六个自由度方向的位置，使其相对于主框架BD的相对位置不变，测量条71具有第一测量头组72及第二测量头组73。因此，该第三实施例的曝光设备1000进行与前述第二实施例的曝光设备500类似的操作并获得等同的效果。此外，由于测量条71与主框架BD机械分离地设置于平台14A、14B的下方，因此与主框架BD和测量条71为一体时不同，不致因内部应力(也包括热应力)造成测量条71的变形(例如扭曲)及振动从主框架BD传导至测量条71等，导致微动载台位置测量系统70测量微动载台WFS1(或WFS2)的位置信息的精度降低。
此外，在上述第一～第三实施例的曝光设备中，将平台或底座部件分开为多个部分的边界线的位置不限于上述实施例中的位置。尽管在上述实施例中将边界线设置为包括基准轴LV并与光轴AX相交，例如，在边界位于曝光站中、位于边界所处部分的平面马达的推力削弱的情况下，也可将边界线设置在其它位置。此外，尽管上述各实施例的曝光设备具有与两个晶圆载台相对应的两个平台，平台的数量不限于两个，也可采用三个或更多个平台。
例如，在设置四个平台的情况下，如图27所示，可以将四个平台14C、14A和14B、14D以相邻平台间存在预定间隙地在X轴方向并排配置在未示出的底座上。在图27的变形例中，与前述第一、第二实施例相比，配置有曝光站200和测量站300的平台14A、14B的X轴方向的宽度变成约为一半，平台14C、14D具有与平台14A、14B基本相同的尺寸，平台14A、14B配置在平台14C、14D之间。这种情况也与前述类似，四个平台14A～14D中的每一个经由未示出的空气轴承(或滚动轴承)支撑于底座上方。此外，平台14A～14D分别由与前述平台驱动系统相同构成的四个平台驱动系统独立地驱动。其它部分的结构等与前述第三实施例相同。
在图27所示的例子中，平台14A、14B(的上表面)构成对晶圆W进行曝光时各晶圆载台WST1、WST2移动的移动区域(对应于引导面)，并且平台14C、14D(的上表面)构成作为晶圆W的曝光结束后到下一个晶圆曝光开始期间各晶圆载台WST1、WST2来回移动的移动区域的撤回区域(对应于引导面)。因此，在关于图27所示的变形例的曝光设备中，即使在晶圆载台WST1、WST2之一保持的晶圆W的曝光期间的任何时间，晶圆载台WST1、WST2的另一者例如以最高速向晶圆更换位置等移动，由于平台14C或14D因反作用力的作用用作反作用物，该移动时的驱动力的反作用力被吸收。因此，不用等到另一晶圆载台的加减速结束，就可以对晶圆载台之一上的晶圆开始曝光，从而能提升吞吐量。当然，由于平台14A、14B因反作用力的作用用作反作用物，对晶圆扫瞄曝光期间晶圆载台之一的驱动力的反作用力被吸收。
第四实施例
接下来，参考图28～37说明本发明的第四实施例。在此，对于与前述第一、第二实施例相同或类似的组件，采用相同或类似的附图标记，并简略化或省略其说明。
图28示意性地示出第四实施例的曝光设备的结构，图29示出图28的曝光设备的平面图，图30示出从+Y侧观看图28的曝光设备的侧视图。此外，图31示出图28的曝光设备装配的微动载台位置测量系统的结构。此外，图32示出图28的曝光设备装配的主控制器的输入/输出关系。
与前述第二、第三实施例的曝光设备类似，第四实施例的曝光设备2000是不经由液体(水)进行晶圆W的曝光的干式扫描仪。在曝光设备2000中，与前述第二实施例的曝光设备类似，设置有单个底座12′，测量条71固定至一对悬挂支撑部件74a、74b，并与悬挂支撑部件一体化。但是，与前述的第一～第三实施例不同，在曝光设备2000中，在Y轴方向并排配置一对平台14A′、14B′。
如图29所示，各平台14A′、14B′由平面视图(从上方观看)为X轴方向的长度略长于Y轴方向的长度的细长矩形板状部件组成，以投影光学系统PL的光轴AX的中心与主对准系统AL1的检测中心间基本平行于X轴的直线为分界，将平台14A′、14B′配置于-Y侧、+Y侧。平台14A′、14B′在Y轴方向以极小的间隙配置。抛光每个平台14A′、14B′的上表面(+Z侧的表面)，使上表面具有非常高的平坦度，从而该上表面能够用作每个晶圆载台WST1、WST2跟随XY平面移动时使用的关于Z轴方向的引导面。替代地，可以采用如下结构：通过使用平面马达将Z轴方向上的力作用于晶圆载台WST1、WST2上，使得晶圆载台WST1、WST2磁悬浮在平台14A′、14B′上方。与前述第一实施例等类似，在该第四实施例的情况下，如图5的(B)所示，分别容纳在各粗动滑块部90a、90b内部(底部)的磁体单元96a、96b，与容纳在平台14A′、14B′内部(上表面附近)的线圈单元，分别构成粗动载台驱动系统62A、62B(参照图32)，粗动载台驱动系统62A、62B由能够产生关于粗动载台WCS1、WCS2在六个自由度方向的驱动力的电磁力(洛伦兹力)驱动方式的平面马达组成。因此，平台14A′、14B′的上表面的平坦度不必象上述说明中那么高。
此外，平台14A′、14B′的尺寸和形状并不限定于该第四实施例所述的尺寸和形状。
如图30中由平台14B′代表性示出，通过底座12′的凹部12c的两侧端部的上表面12d经由未示出的空气轴承(或滚动轴承)支撑平台14A′、14B′，底座12′经由防振动机构(图示省略)基本水平地(平行于XY平面)支撑于在地面102上。
如图30所示，在平台14B′的底面上形成与底座12′的凹部12c相对且沿平行于Y轴的方向延伸的凹部14C。注意，尽管未示出，也在平台14A′处与凹部12c相对地形成凹部14c。
在平台14A′、14B′内部(上表面附近)容纳有线圈单元(图标省略)，每个线圈单元包括构成粗动载台驱动系统62A、62B的一部分的多个线圈。由主控制器20(参照图32)控制供给至构成各线圈单元的多个线圈的每一个的电流的强度和方向。
在平台14A′内部(底部)与底座12′的上表面侧容纳的线圈单元CU对应地容纳磁体单元MUa(参照图28)，磁体单元MUa由矩阵状配置的多个永磁体(及未示出的轭铁)组成。磁体单元MUa与底座12′的线圈单元CU一起构成由电磁力(洛伦兹力)驱动方式的平面马达所组成的平台驱动系统60A(参照图32)。平台驱动系统60A产生在XY平面内的三个自由度方向(X、Y、θz)上驱动平台14A′的驱动力。
同样地，在平台14B′内部(底部)容纳有由多个永磁体(及未示出的轭铁)组成的磁体单元MUb(参照图28)，磁体单元MUb与底座12′的线圈单元CU一起构成由在XY平面内的三个自由度方向上驱动平台14B′的平面马达组成的平台驱动系统60B(参照图32)。此外，构成各平台驱动系统60A、60B的平面马达的线圈单元及磁体单元的配置，也可以与上述(磁体移动式)的情况相反(底座侧具有磁体单元、平台侧具有线圈单元的线圈移动式)。
现在，作为示例考虑晶圆载台WST1位于平台14A′上且晶圆载台WST2位于平台14B′上的情况。在这种情况下，例如，当通过构成粗动载台驱动系统62A的平面马达在平台14A′上沿Y轴方向加减速驱动晶圆载台WST1时，由于晶圆载台WST1的驱动的反作用力的作用，根据所谓的作用力与反作用力定律(动量守恒定律)，沿与晶圆载台WST1相反的方向驱动平台14A′。更具体地，平台14A′用作反作用物，因而由晶圆载台WST1及平台14A′构成的系统的动量守恒并且不发生重心的移动。此外，由于平台14A′、14B′物理上分离，所以作用于平台14A′的晶圆载台WST1的驱动力的反作用力不影响平台14B′及平台14B′上的晶圆载台WST2。此外，通过利用平台驱动系统60A产生Y轴方向的驱动力，可以获得不满足前述作用力与反作用力定律的状态。
关于该第四实施例的微动载台位置测量系统70具有图28所示的测量条71。如图30所示，测量条71被配置在一对平台14A′、14B′的凹部14c与底座12′的凹部12c之间。测量条71的+Z侧半部(上半部)配置于各平台14A′、14B′的凹部14c的内部，-Z侧半部(下半部)被容纳在形成于底座12′的凹部12c内。此外，在测量条71与各平台14A′、14B′及底座12′之间形成预定的间隙，并且测量条71处于与主框架BD以外的部件机械非接触的状态。
如图31所示，在测量条71处设置有第一测量头组72和第二测量头组73，在测量位于投影单元PU下方的微动载台(WFS1或WFS2)的位置信息时使用第一测量头组72，在测量位于对准装置99下方的微动载台(WFS1或WFS2)的位置信息时使用第二测量头组73。此外，为了使附图容易理解，在图31中以虚线(双点划线)示出对准系统AL1、AL21～AL24。此外，在图31中省略对准系统AL21～AL24的附图标记。
如图31所示，在投影单元PU下方的第一测量头组72包括例如以与前述第一实施例的配置相同的配置而配置的X头75x，两个Y头75ya、75yb及三个Z头76a、76b、76c。在该第四实施例的情况下，对应构成第一测量头组72的各头，在平台14B′处形成具有包围第一测量头组72的轮廓的透光部(例如开口)141。
当晶圆载台WST1(或WST2)位于投影光学系统PL的正下方时(参照图28)，X头75x、Y头75ya、75yb分别经由形成于平台14B′的透光部(例如开口)141，将测量光束照射至配置在微动载台WFS1(或WFS2)的下表面的光栅RG。此外，X头75x、Y头75ya、75yb分别接收来自光栅RG的衍射光，从而获得微动载台WFS1(或WFS2)的XY平面内的位置信息(也包括θz方向的旋转信息)。更具体地，X线性编码器51由X头75x构成(参照图32)，一对Y线性编码器52、53由一对Y头75ya、75yb构成(参照图32)。各X头75x、Y头75ya、75yb的测量值被供给至主控制器20(参照图32)。主控制器20使用一对Y线性编码器52、53每一个的测量值，来测量(计算)微动载台WFS1(或WFS2)的θz方向的位置(绕Z轴的旋转量)。通过使用X线性编码器51及Y线性编码器52、53，主控制器20可持续进行曝光位置的正下方(背侧)的微动载台WFS1(或WFS2)的XY平面内的位置信息(包括θz方向的旋转信息)的测量。
Z头76a～76c构成表面位置测量系统54(参照图32)，表面位置测量系统54在各照射点测量微动载台WFS1(或WFS2)的表面位置(Z轴方向的位置)。三个Z头76a～76c每一个的测量值被供给至主控制器20(参照图32)。基于三个Z头76a～76c的测量值的平均值，主控制器20可持续获取曝光位置正下方的微动载台WFS1(或WFS2)的Z轴方向的位置信息(表面位置信息)。此外，除了Z轴方向的位置之外，主控制器20使用(基于)三个Z头76a～76c的测量值测量(计算)微动载台WFS1(或WFS2)的θx方向及θy方向的旋转量。
第二测量头组73具有：构成X线性编码器55(参照图32)的X头77x、构成一对Y线性编码器56、57(参照图32)的一对Y头77ya、77yb，以及构成表面位置测量系统58(参照图32)的三个Z头78a、78b、78c。与第二测量头组73的各头对应地，在平台14A′处形成透光部(例如开口)142。
与前述第一、第二实施例类似，在该第四实施例中，以X头77x作为基准的一对Y头77ya、77yb与三个Z头78a～78c的各位置关系，与以X头75x作为基准的一对Y头75ya、75yb与三个Z头76a～76c的前述位置关系类似。从X头77x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)与主对准系统AL1的检测中心重合。因此，主控制器20可以持续在主对准系统AL1的检测中心进行微动载台WFS1(或WFS2)的XY平面内的位置信息及表面位置信息的测量。
与前述第二实施例的曝光设备500类似地构成其它部分。
接下来，参考图33～37说明该第四实施例的曝光设备2000中的使用两个晶圆载台WST1、WST2的并行处理操作。
图33示出如下状态：在曝光站200中，对于安置于晶圆载台WST1的微动载台WFS1上的晶圆W执行步进扫瞄方式的曝光，与该曝光并行地，在第二加载位置处在晶圆运送机构(未示出)与晶圆载台WST2的微动载台WFS2之间进行晶圆更换。
主控制器20通过以下操作来进行步进扫描方式的曝光操作：基于预先进行的晶圆对准结果(例如将利用增强型全晶圆对准(EGA)而获得的晶圆W上的各照射区域的排列坐标，转换成以测量板FM1上的第二基准标记作为基准的坐标的信息)、及标线片对准的结果等，反复进行将晶圆载台WST1移动至用于晶圆W上的各照射区域的曝光的扫描起始位置(加速起始位置)的照射区域间移动(照射间的步进)操作，及以扫描曝光方法将形成于标线片R的图案转印于晶圆W上的各照射区域的扫描曝光操作。在该步进扫描操作中，伴随晶圆载台WST1例如扫描曝光时在Y轴方向的移动，如前述，平台14B′用作反作用物。此外，当为了照射间的步进操作而在X轴方向驱动微动载台WFS1时，主控制器20向粗动载台WCS1给出初始速度，从而粗动载台WCS1用作关于微动载台WFS1的局部反作用物。此外，平台14A′、14B′机械地分离，因此，即使晶圆载台WST1的驱动力的反作用力作用在平台14B′上，也不存在晶圆载台WST1的驱动力的反作用力影响平台14A′的风险。此外，也不存在反作用力影响平台14A′上的晶圆载台WST2的风险。
在该第四实施例的曝光设备2000中，在上述一系列曝光操作中，主控制器20使用微动载台位置测量系统70的第一测量头组72测量微动载台WFS1的位置，并基于该测量结果控制微动载台WFS1(晶圆W)的位置。
当微动载台WFS2位于第二加载位置时，从微动载台WFS2上卸下已曝光的晶圆，并通过未示出的晶圆运送机构将新的晶圆加载至微动载台WFS2，来执行晶圆更换。在该情况下，第二加载位置是在晶圆载台WST2上进行晶圆更换的位置，在该第四实施例中，第二加载位置被设置为微动载台WFS2(晶圆载台WST2)所处的位置，使得测量板FM2位于主对准系统AL1的正下方。
在上述晶圆更换期间及晶圆更换后，当晶圆载台WST2停止在第二加载位置时，在开始对新的晶圆W进行晶圆对准(及其它的预处理测量)之前，主控制器20执行微动载台位置测量系统70的第二测量头组73，即编码器55，56，57(及表面位置测量系统58)的重新设置(原点的重新设定)。
在一些情况下，在尽管晶圆更换期间，因晶圆更换在晶圆载台WST2产生振动，然而由于在该第四实施例中平台14A′和平台14B′机械分离，因而不存在该振动对平台14B′造成影响的风险。此外，也不存在该振动对平台14B′上的晶圆载台WST1造成影响的风险。
当晶圆更换(加载新的晶圆W)和编码器55、56、57(及表面位置测量系统58)的重新设置结束时，主控制器20使用主对准系统AL1检测测量板FM2上的第二基准标记。然后，主控制器20以主对准系统AL1的分度中心作为基准检测第二基准标记的位置，并基于该检测结果及检测时利用编码器55，56，57的微动载台WFS2的位置测量结果，计算以基准轴La及基准轴LV作为坐标轴的正交坐标系统(对准坐标系统)中的第二基准标记的位置坐标。
接下来，主控制器20使用编码器55，56，57测量微动载台WFS2(晶圆载台WST2)在对准坐标系统中的位置坐标，同时进行EGA(参照图34)。更具体地，例如在美国专利申请公开第2008/0088843号等所公开的，主控制器20使晶圆载台WST2(更具体地，支撑微动载台WFS2的粗动载台WCS2)例如在Y轴方向移动，在微动载台WFS2的移动路径上的多个位置设置微动载台WFS2的位置，并且在各位置设置处使用对准系统AL1、AL22～AL24的至少一个，检测在对准照射区域(样品照射区域)对准标记在对准坐标系统中的位置坐标。图34示出进行对准标记在对准坐标系统中的位置坐标的检测时的微动载台WFS2的状态。
在该情况下，和上述晶圆载台WST2向Y轴方向的移动操作连动，对准系统AL1、AL21～AL24分别检测在检测区域(例如，与检测光的照射区域相对应)内依序设置的沿着X轴方向而排列的多个对准标记(样品标记)。因此，在测量上述对准标记时，不在X轴方向驱动晶圆载台WST2。
然后，基于布置在晶圆W上的样品照射区域的多个对准标记的位置坐标和设计位置坐标，主控制器20执行例如美国专利第4,780,617号等公开的统计运算(EGA运算)，并计算多个照射区域在对准坐标系统中的位置坐标(排列坐标)。
此外，在该第四实施例的曝光设备2000中，由于测量站300和曝光站200分离，因此主控制器20从作为晶圆对准结果获得的晶圆W上各照射区域的位置坐标，减去之前所检测的第二基准标记的位置坐标，从而获得以第二基准标记的位置作为原点的晶圆W上的多个照射区域的位置坐标。
在这种情况下，伴随上述晶圆对准时晶圆载台WST2在Y轴方向的步进移动，如前述，平台14A′用着反作用物。此外，即使晶圆载台WST2的驱动力的反作用力作用于平台14A′，由于平台14A′和平台14B′机械分离，所以也不存在晶圆载台WST2的驱动力的反作用力对平台14B′造成影响的风险。此外，也不存在该反作用力对平台14B′上的晶圆载台WST1造成影响的风险。
通常，上述晶圆更换及晶圆对准序列比曝光序列先结束。因此，晶圆对准结束时，主控制器20在+X方向上驱动晶圆载台WST2，以将晶圆载台WST2移动至平台14B′上的指定待机位置。在该情况下，当在+X方向驱动晶圆载台WST2时，微动载台WFS2离开微动载台位置测量系统70的可测量范围(即从第二测量头组73照射的各测量光束移出光栅RG)。因此，主控制器20基于微动载台位置测量系统70(编码器55，56，57)的测量值和相对位置测量系统66B的测量值，获得粗动载台WCS2的位置，之后，基于粗动载台位置测量系统68B的测量值控制晶圆载台WST2的位置。更具体地，晶圆载台WST2在XY平面内的位置测量从使用编码器55，56，57的测量，切换为使用粗动载台位置测量系统68B的测量。然后，在对微动载台WFS1上的晶圆W的曝光结束前，主控制器20使晶圆载台WST2在上述指定待机位置等待。
当对微动载台WFS1上的晶圆W的曝光结束时，主控制器20在-X方向驱动晶圆载台WST1以将其移动至平台14B′的-X侧，从而对曝光站200进行晶圆载台更换(在这种情况下，从晶圆载台WST1更换为晶圆载台WST2)。在进行该操作时，微动载台WFS1离开微动载台位置测量系统70(编码器51、52、53及表面位置测量系统54)的可测量范围(即，从第一测量头组72照射的测量光束移出光栅RG)。因此，主控制器20基于微动载台位置测量系统70(编码器51、52、53)的测量值和相对位置测量系统66A的测量值，获得粗动载台WCS1的位置，其后，基于粗动载台位置测量系统68A的测量值控制晶圆载台WST1的位置。更具体地，主控制器20，将晶圆载台WST1在XY平面内的位置测量从使用编码器51、52、53的测量，切换为使用粗动载台位置测量系统68A的测量。在该操作期间，主控制器20使用粗动载台位置测量系统68A测量晶圆载台WST2的位置，并基于该测量结果，在平台14A′和平台14B′上沿+Y方向驱动(参照图35中的空心箭头)晶圆载台WST2，如图35所示。由于晶圆载台WST2的驱动力的反作用力的作用，平台14A′和平台14B′用作反作用物。
接下来，为了将晶圆载台WST1移动至图37所示的第一加载位置，如图36所示，主控制器20使晶圆载台WST1在平台14A′和平台14B′上沿-Y方向移动，然后在平台14A′上沿+X方向移动，同时使用粗动载台位置测量系统68A测量晶圆载台WST1的位置。在这种情况下，在沿-Y方向移动晶圆载台WST1时，由于驱动力的反作用力的作用，平台14B′和平台14A′用作反作用物。
晶圆载台WST1到达如图37所示的第一加载位置后，主控制器20将晶圆载台WST1在XY平面内的位置测量，从使用粗动载台位置测量系统68A的测量切换为使用编码器55、56、57的测量。
如图36所示，与上述晶圆载台WST1的移动并行地，主控制器20在-X方向驱动晶圆载台WST2，并将测量板FM2的位置设置为投影光学系统PL正下方的位置。在该操作之前，主控制器20将晶圆载台WST2在XY平面内的位置测量，从使用粗动载台位置测量系统68B的测量切换为使用编码器51、52、53的测量。然后，使用标线片对准系统RA1、RA2来检测测量板FM2上的一对第一基准标记，并检测与第一基准标记对应的标线片R上的标线片对准标记在晶圆上的投影图像的相对位置。
基于如上检测到的相对位置信息和事先获得的以微动载台WFS2上的第二基准标记作为基准的晶圆W上的各照射区域的位置信息，主控制器20计算标线片R的图案的投影位置(投影光学系统PL的投影中心)与微动载台WFS2上安置的晶圆W上的各照射区域之间的相对位置关系。在基于该计算结果控制微动载台WFS2(晶圆载台WST2)的位置的同时，与前述微动载台WFS1上安置的晶圆W的情况类似地，主控制器20以步进扫瞄方式将标线片R的图案转印至微动载台WFS2上安置的晶圆W上的各照射区域。图37示出标线片R的图案被以此方式转印至晶圆W上的各照射区域的状态。
与对微动载台WFS2上的晶圆W的上述曝光操作并行地，主控制器20在第一加载位置处在晶圆运送机构(未示出)和晶圆载台WST1之间进行晶圆更换，并将新的晶圆W安置在微动载台WFS1上。在该情况下，第一加载位置是对晶圆载台WST1进行晶圆更换的位置，并且在本实施例中，第一加载位置被设置在微动载台WFS1(晶圆载台WST1)所处的位置，使得测量板FM1位于主对准系统AL1的正下方。
然后，主控制器20使用主对准系统AL1检测测量板FM1上的第二基准标记。注意，在检测第二基准标记之前，在晶圆载台WST1位于第一加载位置的状态下，主控制器20执行微动载台位置测量系统70的第二测量头组73(即，编码器55、56、57(及表面位置测量系统58))的重新设置(原点的重新设置)。其后，与前述类似地，在控制晶圆载台WST1的位置的同时，主控制器20使用对准系统AL1、AL21～AL24对微动载台WFS1上的晶圆W进行晶圆对准(EGA)。
当对微动载台WFS1上的晶圆W的晶圆对准(EGA)已完成且对微动载台WFS2上的晶圆W的曝光已完成时，主控制器20分别在平台14A′和平台14B′上沿+Y方向驱动晶圆载台WST1，在平台14B′和平台14A′上沿-Y方向驱动晶圆载台WST2，以对曝光站200进行晶圆载台的更换(在这种情况下，从晶圆载台WST2替换为晶圆载台WST1)。以相同与前述晶圆载台WST2的位置测量过程类似的方式进行从测量站300向曝光站200的驱动期间晶圆载台WST1的位置的测量。
然后，主控制器20以与前述过程类似的过程开始对晶圆载台WST1上的晶圆W曝光。与该曝光操作并行地，主控制器20以与前述方式类似的方式朝向第二加载位置驱动晶圆载台WST2，利用新的晶圆W更换晶圆载台WST2上已曝光的晶圆W，并对新的晶圆W执行晶圆对准。
此后，主控制器20重复执行上述使用晶圆载台WST1、WST2的并行处理操作。
如上所述，在该第二实施例的曝光设备2000中，用于设置晶圆载台WST1、WST2沿XY平面移动时使用的引导面的平台由两个平台14A′、14B′构成，使其与曝光站200和测量站300对应。当通过平面马达(粗动载台驱动系统62A、62B)驱动晶圆载台WST1、WST2时，这两个平台14A′、14B′独立地用作反作用物。因此，例如，即使当在两个平台14A′、14B′各自驱动晶圆载台WST1、WST2时，两个平台14A′、14B′可消除各自作用于平台的反作用力。此外，由于两个平台14A′、14B′经由以曝光站200和测量站300之间的位置作为边界的预定间隙机械地分离，因而当进行一个晶圆载台上的晶圆更换时，晶圆更换产生的晶圆载台和平台14A′的振动不影响另一载台。此外，当进行一个晶圆载台上的晶圆对准时，即使晶圆载台的驱动力的反作用力作用于平台14A′，该反作用力不影响平台14B′及另一晶圆载台。
此外，与上述情况相反，当对一个晶圆载台上的晶圆进行曝光时，即使晶圆载台的驱动力的反作用力作用于平台14B′，该反作用力不影响平台14A′及另一晶圆载台。
此外，由于具有第一测量头组72和第二测量头组73的测量条71以悬挂状态固定至固定镜筒40所固定的主框架BD，这变得能够以镜筒40保持的投影光学系统PL的光轴作为基准而进行晶圆载台WST1(或WST2)的高精度位置控制。此外，由于测量条71与主框架BD以外的部件(例如平台14A′、14B′、底座12′等)处于机械非接触状态，因而不会传递驱动晶圆载台WST1、WST2等时产生的振动等。因此，通过使用第一测量头组72和第二测量头组73，能够进行晶圆载台WST1(或WST2)的位置信息的高精度测量。
第五实施例
接下来，参考图38的(A)～图39说明本发明的第五实施例。在此，对于与前述第四实施例的组件相同或类似的组件，采用相同或类似的附图标记，并简化或省略其说明。
图38的(A)示出从+Y侧观看第五实施例的曝光设备3000的侧视图，图38的(B)示出从-X侧观看曝光设备3000的侧视图(部分横截面图)。此外，图39示出用于说明曝光设备3000装配的主控制器的输入/输出关系的框图。
与前述图39和32所示的用于说明主控制器20的输入/输出关系的框图相比可知，曝光设备3000与前述第四实施例的曝光设备2000的不同之处在于：曝光设备3000装配有曝光设备2000未装配的测量条位置测量系统67及测量条驱动系统65。以下主要集中在该不同之处说明曝光设备3000。
如图38的(A)和(B)所示，在底座12′的凹部12c的内底面下侧容纳有线圈单元18，线圈单元18包括以XY二维方向作为行方向和列方向的矩阵状配置的多个线圈。由主控制器20(参照图39)控制供给至构成线圈单元18的多个线圈中的每一个的电流的强度和方向。
此外，微动载台位置测量系统70的测量条71的内部(底部)设置有包括多个磁体的磁体单元79。上述磁体单元79和线圈单元18构成测量条驱动系统65(参照图39)，测量条驱动系统65由能够在六个自由度方向驱动测量条71的电磁力(洛伦兹力)驱动方式的平面马达组成。
通过构成测量条驱动系统65的平面马达产生的+Z方向的驱动力，将测量条71悬浮支撑(非接触支撑)在底座12′上方。测量条71的+Z侧半部(上半部)被设置于平台14A′、14B′之间，-Z侧半部(下半部)被容纳于形成在底座12′的凹部12c内。此外，测量条71与每个平台14A′、14B′及底座12′之间形成有预定的间隙，并且测量条71与每个平台14A′、14B′及底座12′处于彼此机械非接触状态。
与第三实施例类似，在该第五实施例的情况下，测量条驱动系统65也可构成为不将诸如地面振动的扰动传递至测量条71。在测量条驱动系统65不能产生作用在测量条71上的Z轴方向的力的情况下，例如通过安装测量条驱动系统的被安装在地面侧的部件(线圈单元18或磁体单元79)，经由防振机构防止振动等扰动。但是，并不限于这种结构。
与前述第一实施例类似，在该第五实施例的曝光设备3000中，在形成于测量条71长度方向的两个端部的上表面的凹部内，分别嵌入薄板状板，其上分别形成有二维光栅RGa、RGb(以下仅简称为光栅RGa、RGb)(参照图38的(B))。
如图38的(B)所示，顶端各自固定至主框架BD的下表面的一对悬挂支撑部件74a、74b的底端，分别经由预定的间隙与配置于测量条71的光栅RGa、RGb相对。在一对悬挂支撑部件74a、74b的底端内部，分别容纳有一对头单元50a、50b，每个头单元包括具有采用光源、光电检测系统(包括光电检测器)及各种光学系统的结构的衍射干涉型编码器头，其与例如PCT国际公开第2007/083758号(对应的美国专利申请公开第2007/0288121号)等所公开的编码器头类似。一对头单元50a、50b分别包括一对X头、一对Y头及一个或两个Z头，并与前述第一实施例的一对头单元50a、50b类似地构成。
更具体地，分别属于头单元50a、50b的一对Y头构成一对Y线性编码器，用于以主框架BD(上的基准点)作为基准测量测量条71在Y轴方向的位置，并且分别属于头单元50a、50b的一对X头构成一对X线性编码器，用于以主框架BD(上的基准点)作为基准测量测量条71在X轴方向的位置。
一对X头(X线性编码器)及一对Y头(Y线性编码器)的测量值被供给至主控制器20(参照图39)，主控制器20分别基于一对Y线性编码器的测量值的平均值计算测量条71关于主框架BD(上的基准点)在Y轴方向的相对位置，并基于一对X线性编码器的测量值的平均值计算测量条71关于主框架BD(上的基准点)在X轴方向的相对位置。此外，主控制器20基于一对X线性编码器的测量值之差计算测量条71在θz方向的位置(围绕Z轴的旋转量)。
基于头单元50a、50b所包括的被配置在不在同一直线上的三个位置处的总数为三的Z头的测量值，主控制器20计算以主框架BD(的测量基准面)作为基准的测量条71的Z轴方向的位置，及θy、θz方向的旋转量。另外，例如也可利用包括光干涉仪的光干涉仪系统来测量测量条71的表面位置信息。在该情况下，也可将用于将从光干涉仪照射的测量光束与周边环境气氛(例如空气)隔离的管(防变动管)固定至悬挂支撑部件74a、74b。
在该第五实施例的曝光设备3000中，头单元50a、50b所具有的多个编码器头(X线性编码器、Y线性编码器)及Z头(表面位置测量系统)构成测量条位置测量系统67(参照图39)，测量条位置测量系统67测量测量条71相对于主框架BD在六个自由度方向的相对位置。主控制器20基于测量条位置测量系统67的测量值，持续测量测量条71相对于主框架BD的相对位置，并控制测量条驱动系统65以控制测量条71的位置，使得测量条71和主框架BD之间的相对位置不改变(即，使得测量条71及主框架BD处于与一体地构成类似的状态)。
曝光设备3000的其它部分的结构与前述第四实施例的曝光设备2000类似。根据如此构成的该第五实施例的曝光设备3000，主控制器20基于测量条位置测量系统67的测量值，持续地控制测量条71在六个自由度方向的位置，使其相对于主框架BD的相对位置不变，测量条71具有第一测量头组72及第二测量头组73。因此，该第五实施例的曝光设备3000进行与前述第四实施例的曝光设备2000类似的操作并获得等同的效果。此外，由于测量条71与主框架BD机械分离地设置于平台14A′、14B′的下方，因此与主框架BD和测量条71为一体时不同，不致因内部应力(也包括热应力)造成测量条71的变形(例如扭曲)及振动从主框架BD传导至测量条71等，导致微动载台位置测量系统70测量微动载台WFS1(或WFS2)的位置信息的精度降低。
此外，上述第四、第五实施例中，说明了沿Y轴方向(平台14A′、14B′并排设置的方向)设置具有第一测量头组72和第二测量头组73的测量条71的情况。但是，并不限于此，例如，也可准备只具有第一测量头组72且与测量条类似的支撑部件(为了简便称为第一测量条)，以及只具有第二测量头组73且与测量条类似的支撑部件(为了简便称为第二测量条)，并且沿X轴方向设置这些支撑部件，使其分别穿过投影光学系统PL的正下方的区域和对准系统AL1、AL21～AL24的检测区域正下方的区域。或者，也可以仅布置第一测量条。
当然，在沿X轴方向设置测量条的情况下，也期望第一测量头组72的实质的测量中心与作为照射在晶圆W上的照明光IL的照射区域(曝光区域IA)的中心的前述曝光位置重合，并且第二测量头组73的实质的测量中心与主对准系统AL1的检测中心重合。
此外，在沿X轴方向设置第一测量条及第二测量条的情况下，与前述第五实施例类似，也能与主框架BD机械分离地设置第一测量条和第二测量条中的至少一个，并且主控制器20基于测量条位置测量系统的测量结果经由测量条驱动系统65，持续控制至少一个测量条的位置(不限于六个自由度方向的位置，也可以是X、Y、θz的三个自由度方向的位置)，使其相对于主框架BD的相对位置不变。或者，与前述第四实施例类似，可以将第一测量条和第二测量条中的至少一个固定至主框架BD。在这种情况下，可经由悬挂支撑部件以悬挂状态将至少一个测量条的两端固定至主框架BD。
此外，在上述第四、第五实施例中，将平台或底座分隔为多个部分的分界线的位置不限于上述位置。例如，在边界位于曝光站中、位于边界所处部分的平面马达的推力削弱的情况下，也可将边界线设置在其它位置。此外，尽管曝光设备具有两个平台，平台的数量不限于此，并且可以采用三个或更多个平台。如图40所示，例如，也可以沿X轴方向设置只具有第一测量头组72的第一测量条71A与只具有第二测量头组73的第二测量条71B，使其分别穿过投影光学系统PL正下方的区域及对准系统AL1、AL21～AL24的检测区域正下方的区域，并且四个平台14A′、14B′、14C′、14D′并排设置于底座12′上。在图40所示的例子中，在第一测量条71A上方，存在作为平台14C′、14D′之间的分界的间隙，在投影光学系统PL的光轴与主对准系统AL1的检测中心的基本中心，存在作为平台14C′、14B′之间的分界的间隙，在第二测量条71B上方，存在作为平台14A′、14B′之间的分界的间隙。
此外，在与图27、图40所示的例子类似地设置四个平台的情况下，可以以两行两列的矩阵状配置该四个平台。
此外，上述各实施例中，晶圆载台的数量不限于两个，可以采用一个晶圆载台或三个或更多个晶圆载台。例如，即使在采用一个晶圆载台的情况下，如果由多个平台设置晶圆载台移动时使用的引导面，则与平台为一体的情况相比，易于处理每个平台，且也容易执行平台附近的维护。此外，可以在平台上设置具有空间图像测量仪器、照度不均测量仪器、照度监测器、波前像差测量仪器的测量台，例如，如美国专利申请公开第2007/0201010号所公开。
此外，上述各实施例中，已说明了使用由粗动载台和微动载台构成粗动/微动载台作为晶圆载台的情况，其中，粗动载台在平台上的预定范围内沿XY二维方向移动，微动载台在粗动载台上被细微地驱动，但不限于此，晶圆载台的结构可以有各种变形。
此外，在上述各实施例中，也可利用例如美国专利申请公开第2007/0201010号所披露的自重消除器，将测量条71在长度方向上的中间部分(也可配置在多个位置)支撑在底座上。
此外，在上述各实施例中，驱动底座上的平台的马达不限于电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达，例如也可为可变磁阻驱动方法的平面马达(或线性马达)。此外，马达不限于平面马达，也可为包括固定于平台的侧面的动子和固定于底座的定子的音圈马达。此外，平台也可为例如美国专利申请公开第2007/0201010号等公开的经由自重消除器而支撑于底座上的平台。再者，平台的驱动方向不限于三个自由度方向，也可为例如六个自由度方向、仅Y轴方向或者仅XY两个轴方向。这种情况下，可利用气体静压轴承(例如空气轴承)等将平台悬浮在底座上方。此外，在平台的移动方向仅为Y轴方向的情况下，平台可安装在例如在Y轴方向延伸配置以可在Y轴方向上移动的Y引导部件上。
此外，在上述各实施例中，尽管在微动载台的下表面(即，与平台的上表面相对的面)设置光栅，但不限于此，微动载台的主体部由透射光的实心部件构成，并将光栅设置于主体部的上表面。在该情况下，与上述实施例比较，由于晶圆和光栅的距离较近，因此可缩小因包括曝光点的晶圆的被曝光面和利用编码器51，52，53测量微动载台的位置的基准面(光栅的设置面)在Z轴方向的差异而产生的阿贝误差。此外，光栅也可形成于晶圆支架的背面。该情况下，即使在曝光中晶圆支架扩展或安装位置对微动载台有偏差时，仍可根据扩展或偏差而测量晶圆支架(晶圆)的位置。
此外，在上述各实施例中，尽管作为示例说明了编码器系统装配有X头和一对Y头的情况，但不限于此，例如也可将以X轴方向及Y轴方向两个方向作为测量方向的一个或两个二维头(2D头)设置于测量条内。在设置两个2D头的情况下，它们的检测点可设置在光栅上的以与距作为中心的曝光位置相同距离间隔开的X轴方向的两点。此外，上述实施例中，尽管一个组中的头数为一个X头和两个Y头，但可进一步增加头数。此外，曝光站300侧的第一测量头组72可进一步具有多个头组。例如，可在设置于与曝光位置(晶圆W曝光中的照射区域)对应的位置的头组各侧(+X、+Y、-X、-Y四个方向)设置另一头组。并且，也可以所谓预读方式测量恰在照射区域曝光的前的微动载台(晶圆W)的位置。此外，构成微动载台位置测量系统70的编码系统的结构不限于上述各实施例之一，并且可以采用任意结构。例如也可以用3D头，其能够测量在X轴、Y轴及Z轴的各方向的位置信息。
此外，在上述各实施例中，可以在测量条71处设置温度传感器、压力传感器、用于振动测量的加速度传感器等。此外，可设置测量测量条71的变形(扭曲等)的应变传感器及位移传感器等。然后，能够使用这些传感器获得的值，来校正由微动载台位置测量系统70及粗动载台位置测量系统68A、68B所获得的位置信息。
此外，在上述各实施例中，从编码器头射出的测量光束、从Z头射出的测量光束经由两个平台间的间隙或者形成于各平台的透光部而照射于微动载台的光栅上。在这种情况下，考虑平台的移动范围作为反作用物，在两个平台的每一个处形成比各测量光束的光束直径稍大的孔作为透光部，并可使这些测量光束通过这些多个开口部。此外，例如也可使用铅笔型的头作为各编码器头和各Z头，并在各平台中形成插入这些头的开口部。
此外，上述各实施例中，与第一实施例类似，尽管各X头75x、77x及Y头75ya、75yb、77ya、77yb具有被配置于测量条71内部的光源、光电检测系统(包括光电检测器)及各种光学系统(均未示出)，但编码器头的结构不限于此。例如，可以将光源和光电检测系统设置于测量条的外部。在这种情况下，经由例如光纤等相互连接设置于测量条的内部的光学系统与光源及光电检测系统。此外，也可采用如下结构：将编码器头设置于测量条外部，并经由设置于测量条内部的光纤仅将测量光束引导至光栅。此外，可使用一对X线性编码器(在这种情况下，应该为一个Y线性编码器)来测量晶圆的θz方向的旋转信息。此外，可使用例如光干涉仪来测量微动载台的表面位置信息。此外，代替第一测量头组72、第二测量头组73的各头，可以以与前述X头、及一对Y头的配置类似的配置布置总数为三的编码器头，包括至少一个将X轴方向及Z轴方向作为测量方向的XZ编码器头，以及至少一个将Y轴方向及Z轴方向作为测量方向的YZ编码器头。
此外，可以将测量条71分割为多个部分。例如，也可以测量条71分割为具有第一测量头组72的部分与具有第二测量头组73的部分，各部分(测量条)以主框架BD(的测量基准面)作为基准检测与主框架BD间的相对位置，并进行控制，使得该位置关系恒定。在这种情况下，在各部分(测量条)的两端布置包括多个头单元的编码器头及Z头(表面位置测量系统)，并计算各部分(测量条)的Z轴方向的位置及θx、θy方向的旋转量。
此外，上述各实施例中，测量面(光栅RG)被布置于微动载台WFS1、WFS2，由编码器头(及Z头)组成的第一测量头组72(及第二测量头组73)被布置于测量条71。但是，不限于此，与上述情况相反，也可以将编码器头(及Z头)布置于微动载台WFS1，并在测量条71形成测量面(光栅RG)。光栅RG被布置于测量条71侧的位置可以是例如测量条71，也可以是在整个面上设置有非磁性材料的平台或平台上的至少一个表面。
此外，已说明了将上述各实施例应用于曝光设备的载台装置(晶圆载台)50的情况，但不限于此，也可将上述各实施例应用于标线片载台RST。
另外，在上述各实施例中，光栅RG也可覆盖有保护部件，例如覆盖玻璃盖以作保护。玻璃盖也可设成覆盖主体部80下表面的大致全部，也可设成仅覆盖包括光栅RG的主体部80下表面的一部分。此外，因为保护光栅RG需要充分的厚度，应采用板状的保护部件，不过也可依材料而使用薄膜状的保护部件。
此外，也可将一面固定或形成光栅RG的透明板的另一面接触或接近晶圆支架的背面而放置，且在其透明板的一面侧设置保护部件(玻璃盖)，或者不设保护部件(玻璃盖)，而将固定或形成光栅RG的透明板的一面接触或接近晶圆支架的背面而放置。特别是前者，也可取代透明板而改为在陶瓷等不透明的部件上固定或形成光栅RG，或者也可在晶圆支架的背面固定或形成光栅RG。后者的情况，即使在曝光中晶圆支架扩展或安装位置对微动载台偏差时，仍可追随其而测量晶圆支架(晶圆)的位置。或者也可在先前的微动载台上仅保持晶圆保持器和光栅RG。此外，也可利用实心的玻璃部件形成晶圆支架，而在该玻璃部件的上表面(晶圆放置面)放置光栅RG。
此外，上述各实施例中，尽管说明了晶圆载台是组合粗动载台和微动载台的粗动/微动载台的情况，不过并不局限于此。此外，上述各实施例的微动载台WFS1，WFS2可在全部六个自由度方向驱动，不过不限于此，微动载台应至少在平行于XY平面的二维平面内移动。再者，微动载台WFS1，WFS2也可接触支撑于粗动载台WCS1或WCS2。因此，相对于粗动载台WCS1或WCS2驱动微动载台WFS1，WFS2的微动载台驱动系统，也可为例如为旋转马达和滚珠螺杆(或进给螺杆)的组合。
另外，也可按照可在晶圆载台的整个移动范围区域实施其位置测量的方式构成微动载台位置测量系统。该情况下不需要粗动载台位置测量系统。
另外，上述各实施例的曝光设备使用的晶圆也可为450mm晶圆、300mm晶圆等各种尺寸的晶圆的任何一种。
此外，上述各实施例的曝光设备，可为例如国际公开第99/49504号、美国专利申请公开第2005/0259234号等公开的湿式(浸液型)的曝光设备，或不经由液体(水)进行晶圆W曝光的干式曝光设备中任选。
此外，上述各实施例中，尽管说明了曝光设备为扫描步进机的情况，不过不限于此，上述实施例可应用于步进机等静止型曝光设备。即使为步进机等，利用编码器测量搭载曝光对象的物体的载台位置，仍可使因空气变动而发生的位置测量误差几乎为零。因而，可依据编码器的测量值将载台精确地定位，结果可将精确的标线片图案转印至物体上。此外，上述实施例也可适用于合成照射区域和照射区域的步进及缝合(Step and stitch)方法的缩小投影曝光设备。
此外，上述实施例的曝光设备中的投影光学系统的比例不仅为缩小系统，也可为等倍系统或扩大系统，投影光学系统不仅为折射系统，也可为反射系统或反射折射系统，其投影图像也可为倒立图像或正立图像。
此外，照明光IL不限于氟化氩准分子激光(波长193nm)，也可为氟化氪(KrF)准分子激光(波长248nm)等的紫外光，或者氟(F2)激光(波长157nm)等的真空紫外光。例如美国专利第7,023,610号所披露的，也可使用将真空紫外光为从DFB半导体激光或光纤激光振荡的红外光带或可视光带的单一波长激光，例如以掺杂铒(或铒和镱两者)的光纤放大器放大，并使用非线形光学结晶而转换波长为紫外光的高次谐波。
此外，在上述各实施例中，曝光设备的照明光IL不限于波长为100nm以上的光，当然也可使用波长未达100nm的光。例如也可在使用软X射线区域(例如5～15nm的波长带)的EUV(极紫外)光的EUV曝光设备中适用上述实施例。另外，上述实施例也可适用于使用电子线或离子束等荷电粒子线的曝光设备。
此外，在上述各实施例中，使用通过在透光的基板上形成指定的遮光图案(或相位图案、减光图案)而获得的透光型掩模(标线片)，不过例如美国专利第6,778,257号所披露的，也可取代该标线片而使用电子掩模(也称为可变形掩模、有源掩模(Active mask)、或者图像生成器，并且包括例如非发光型图像显示组件(空间光调制器)的DMD(数字微反射镜装置)等)，依据要曝光的图案的电子数据在该电子掩模上形成透光图案、反射图案或发光图案。在使用这种可变形掩模的情况下，相对于该可变形掩模扫描安置有晶圆、玻璃板等的载台，因此通过使用编码器系统测量该载台的位置，可获得与上述实施例同等的效果。
此外，例如PCT国际公开第2001/035168号所披露的，上述各实施例可应用于通过在晶圆W上形成干涉条纹而在晶圆W上形成线-空间图案的曝光设备(光刻系统)。
此外，上述各实施例也可应用于如下曝光设备：例如美国专利第6,611,316号所披露的，将两个标线片图案经由投影光学系统合成于晶圆上，通过一次扫描曝光而在晶圆上的一个照射区域大致同时实施双重曝光。
另外，上述各实施例中要形成图案的物体(照射能量光束的曝光对象)不限于晶圆，也可为玻璃板、陶瓷基板、薄膜部件或者光罩素板等其它物体。
曝光设备的用途不限于用于制造半导体的曝光设备，本发明也可广泛适用于例如用于制造液晶显示元件的曝光设备，其中，将液晶显示元件图案转印至矩形玻璃板上；或用于制造有机EL、薄膜磁头、成像器件(CCD等)、微型机器及DNA芯片等的曝光设备。此外，除了半导体器件等的微型器件外，为了制造光曝光设备、EUV曝光设备、X射线曝光设备、及电子线曝光设备等使用的标线片或掩模，而在玻璃基板或硅晶圆等上转印电路图案的曝光设备中，也可适用上述实施例。
另外，通过引用将迄今为止关于曝光设备在说明书中引用的所有出版物、PCT国际公开、美国专利申请公开及美国专利所公开的内容等包含于此。
通过以下步骤来制造半导体器件等的电子器件：进行装置的功能、性能设计的步骤；依据该设计步骤制作标线片的步骤；使用硅材料制作晶圆的步骤；利用前述实施例的曝光设备(图案形成设备)及其曝光方法，将掩模(标线片)的图案转印至晶圆的光刻步骤；显影曝光的晶圆的显影步骤；利用蚀刻除去光刻胶残留部分以外的部分的露出部件的蚀刻步骤；除去蚀刻后不需要的光刻胶的光刻胶除去步骤；器件组装步骤(包括切割制程、接合制程及封装制程)；以及检查步骤等。在该情况下，在光刻步骤中，使用上述实施例的曝光设备执行前述的曝光方法，而在晶圆上形成器件图案，因此高生产率地制造高集成度的装置。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的曝光设备和曝光方法适于利用能量光束对物体曝光。此外，本发明的器件制造方法适于制造电子器件。

Claims (110)

1.一种曝光设备，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述设备包括：
移动体，其能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，同时保持所述物体；
引导面形成部件，其具有在所述二维平面内以至少一条分界线作为边界而并排设置的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分形成在所述移动体移动时使用的引导面；
第二支撑部件，其经由所述引导面形成部件以远离所述引导面形成部件的方式设置在与所述光学系统相对的侧上，并且所述第二支撑部件与所述第一支撑部件之间的位置关系维持为预定的关系；以及
测量系统，其包括利用测量光束照射平行于所述二维平面的测量面并接收来自所述测量面的光的测量部件，并且所述测量系统基于所述测量部件的输出至少获得所述移动体在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置于所述移动体和所述第二支撑部件之一处，并且所述测量部件的至少一部分被布置于所述移动体和所述第二支撑部件中的另一个处。
2.根据权利要求1所述的曝光设备，其中所述分界线平行于所述第一轴和所述第二轴中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的曝光设备，其中以平行于所述第一轴和所述第二轴之一的方向作为长度方向的方式设置所述第二支撑部件。
4.根据权利要求1所述的曝光设备，其中以所述分界线作为边界而将所述引导面形成部件分隔为所述第一部分和所述第二部分。
5.根据权利要求4所述的曝光设备，其中所述分界线平行于所述第二支撑部件的长度方向。
6.根据权利要求1所述的曝光设备，其中所述第一部分和所述第二部分中的至少一个能够在平行于与所述二维平面正交的第三轴的方向相对于所述第二支撑部件相对移动。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的曝光设备，其中所述第一部分和所述第二部分分别由第一平台和第二平台构成，经由对应于所述分界线的预定间隙设置所述第一平台和所述第二平台。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的曝光设备，还包括：
底座部件，其以使得所述第一部分和所述第二部分能够在平行于所述二维平面的平面内移动的方式支撑所述第一部分和所述第二部分。
9.根据权利要求8所述的曝光设备，还包括：
平台驱动系统，其相对于所述底座部件单独地驱动所述第一部分和所述第二部分。
10.根据权利要求8和9之一所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件与所述第一部分、所述第二部分及所述底座部件全都处于非接触状态。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的曝光设备，其中所述底座部件由单独支撑所述第一部分和所述第二部分的两个部分组成。
12.根据权利要求11所述的曝光设备，其中所述底座部件的两个部分中的至少一个能够在与所述二维平面正交的方向上移动。
13.根据权利要求12所述的曝光设备，其中所述底座部件的两个部分之一能够在沿所述二维平面的方向上相对于该两个部分的另一部分相对地移动。
14.根据权利要求1～11中任一项所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件与所述光学系统具有保持恒定的位置关系。
15.根据权利要求14所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件被一体地固定至所述第一支撑部件。
16.根据权利要求15所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件在所述长度方向的两端均以悬挂状态固定至所述第一支撑部件。
17.根据权利要求1～11中任一项所述的曝光设备，其中
与所述第一支撑部件机械分离地设置所述第二支撑部件；
所述曝光设备还包括：
调整装置，其以保持所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置的方式调整所述第二支撑部件的位置。
18.根据权利要求17所述的曝光设备，其中所述调整装置包括：相对位置测量系统，其获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置信息；驱动系统，其至少沿着所述二维平面驱动所述第二支撑部件；以及控制器，其使用所述相对位置测量系统的测量信息来控制所述驱动系统。
19.根据权利要求18所述的曝光设备，其中所述相对位置测量系统获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件在六个自由度方向上的位置信息；以及
所述驱动系统在所述六个自由度方向上驱动所述第二支撑部件。
20.根据权利要求18或19所述的曝光设备，其中所述相对位置测量系统具有利用测量光束照射目标部并检测来自所述目标部的返回光的传感器，并且所述相对位置测量系统使用所述传感器的输出来获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置信息，所述传感器被附接至所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之一，并且所述目标部被布置于所述第一支撑部件和所述第二支撑部件中的另一个处。
21.根据权利要求20所述的曝光设备，其中所述传感器包括编码器系统和光干涉仪系统中的至少一个。
22.根据权利要求1～21中任一项所述的曝光设备，其中所述移动体具有与所述引导面形成部件相对且平行于所述二维平面的第一面，以及在所述第一面的相对侧上且平行于所述二维平面的第二面，所述测量面被设置于所述第一面上，所述物体被安置于所述第二面上。
23.根据权利要求1～22中任一项所述的曝光设备，其中
在所述测量面上设置有周期方向为平行于所述二维平面的方向的光栅；以及
所述测量部件包括编码器头，所述编码器头利用测量光束照射所述光栅并接收来自所述光栅的衍射光。
24.根据权利要求1～23中任一项所述的曝光设备，其中所述测量系统具有所述测量部件，该测量部件的实质的测量中心与作为照射在所述物体上的所述能量光束的照射区域的中心的曝光位置重合。
25.根据权利要求24所述的曝光设备，还包括：
标记检测系统，其检测设置于所述物体上的标记，其中
所述测量系统还具有另一测量部件，所述另一测量部件的实质的测量中心与所述标记检测系统的检测中心重合。
26.根据权利要求1所述的曝光设备，其中所述分界线在平行于所述第一轴的方向延伸。
27.根据权利要求26所述的曝光设备，包括：
曝光处理部，在所述曝光处理部中执行利用所述能量光束照射所述物体的曝光处理；以及
测量处理部，其被远离所述曝光处理部地设置在平行于所述第一轴的方向的一侧，并且对所述物体执行测量处理。
28.根据权利要求27所述的曝光设备，其中设置第一移动体和第二移动体作为所述移动体，在所述第一移动体和所述第二移动体处分别布置有所述测量面，并且所述第一移动体和所述第二移动体能够沿所述引导面独立地移动，同时分别保持物体；
所述曝光设备还包括：
第一驱动系统，其驱动所述第一移动体和所述第二移动体。
29.根据权利要求28所述的曝光设备，其中所述引导面形成部件具有包括所述第一部分与所述第二部分的多个部分，所述多个部分分别由经由对应于所述分界线的预定间隙配置的多个平台构成；
所述曝光设备还包括：
底座部件，其以使得所述多个平台能够在平行于所述二维平面的平面内移动的方式支撑所述多个平台。
30.根据权利要求29所述的曝光设备，还包括：
平台驱动系统，其包括被布置于所述底座部件处的定子及被布置于所述多个平台的每一个处的动子，并且所述平台驱动系统通过所述动子和所述定子之间产生的驱动力相对于所述底座部件驱动所述多个平台。
31.根据权利要求29和30之一所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件与所述多个平台及所述底座部件都处于非接触状态。
32.根据权利要求28～31中任一项所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件在平行于所述第一轴的方向具有长度方向。
33.根据权利要求32所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件被一体地固定至所述第一支撑部件。
34.根据权利要求33所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件在所述长度方向的两端均被以悬挂状态固定至所述第一支撑部件。
35.根据权利要求32所述的曝光设备，其中，以使得所述第二支撑部件与所述第一支撑部件机械分离的方式设置所述第二支撑部件；
所述曝光设备还包括：
调整装置，其以保持所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置的方式调整所述第二支撑部件的位置。
36.根据权利要求35所述的曝光设备，其中所述调整装置包括：相对位置测量系统，其获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置信息；第二驱动系统，其在至少所述二维平面上驱动所述第二支撑部件；以及控制器，其使用所述相对位置测量系统的测量信息来控制所述第二驱动系统。
37.根据权利要求36所述的曝光设备，其中所述相对位置测量系统获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件在六个自由度方向上的位置信息；以及
所述第二驱动系统在所述六个自由度方向上驱动所述第二支撑部件。
38.根据权利要求36和37之一所述的曝光设备，其中所述相对位置测量系统具有被一体地附接至所述第一支撑部件的一对传感器；以及
所述一对传感器分别将测量光束照射至所述第二支撑部件在长度方向上的一端和另一端，并测量所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置信息。
39.根据权利要求38所述的曝光设备，其中所述传感器包括编码器系统和光干涉仪系统中的至少一个。
40.根据权利要求28～39中任一项所述的曝光设备，其中在与所述第二支撑部件相对的所述多个平台中的至少之一上，形成有所述测量光束能够透过的透光部。
41.根据权利要求28～40中任一项所述的曝光设备，其中所述第一驱动系统在所述平台上在所述六个自由度方向上驱动所述第一移动体和所述第二移动体。
42.根据权利要求28～41中任一项所述的曝光设备，其中所述第一移动体和所述第二移动体分别具有与所述平台相对且平行于所述二维平面的第一面，以及在所述第一面的相对侧上且平行于所述二维平面的第二面，所述测量面被设置于所述第一面上，所述物体被安置于所述第二面上。
43.根据权利要求28～42中任一项所述的曝光设备，其中在所述第一移动体和所述第二移动体各自的所述测量面上，设置周期方向为平行于所述二维平面的方向的光栅；以及
所述测量部件包括编码器头，所述编码器头利用测量光束照射所述光栅并接收来自所述光栅的衍射光。
44.根据权利要求28～43中任一项所述的曝光设备，其中所述测量系统还能获得所述第一移动体和所述第二移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
45.根据权利要求44所述的曝光设备，其中所述测量系统至少在不在同一直线上的三个位置处获得所述第一移动体和所述第二移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
46.根据权利要求28～45中任一项所述的曝光设备，其中所述第一移动体和所述第二移动体分别包括第一移动部件和第二移动部件，其中，通过所述第一驱动系统在所述平台上驱动所述第一移动部件，所述第二移动部件保持所述物体并被所述第一移动部件以能够相对于所述第一移动部件相对移动的方式支撑；
所述测量面被设置于所述第二移动部件处。
47.根据权利要求46所述的曝光设备，其中所述第一移动体和所述第二移动体分别还包括第三驱动系统，所述第三驱动系统在六个自由度方向上相对于所述第一移动部件驱动所述第二移动部件，所述六个自由度方向包括所述二维平面内彼此正交的第一轴方向和第二轴方向。
48.根据权利要求28～47中任一项所述的曝光设备，其中所述引导面形成部件的所述多个部分包括：形成第一移动区域的第一区域平台和形成第二移动区域的第二区域平台，其中，在对所述物体进行曝光时，在所述第一移动区域中分别移动所述第一移动体和所述第二移动体，在结束对所述物体的曝光后直到开始对下一物体进行曝光前的时段内，在所述第二移动区域中分别来回移动所述第一移动体和所述第二移动体。
49.根据权利要求27～48中任一项所述的曝光设备，其中所述测量系统具有所述测量部件，该测量部件的实质的测量中心与作为照射在所述物体上的所述能量光束的照射区域的中心的曝光位置重合。
50.根据权利要求49所述的曝光设备，还包括：
标记检测系统，其检测设置于所述物体上的标记，其中
所述测量系统还具有另一测量部件，所述另一测量部件的实质的测量中心与所述标记检测系统的检测中心重合。
51.根据权利要求1所述的曝光设备，其中所述分界线在平行于所述第二轴的方向延伸。
52.根据权利要求51所述的曝光设备，包括：
曝光处理部，在所述曝光处理部中执行利用所述能量光束照射所述物体的曝光处理；以及
测量处理部，其被远离所述曝光处理部地设置在平行于所述第一轴的方向的一侧，并且对所述物体执行测量处理；其中
所述边界线位于所述曝光处理部与所述测量处理部之间。
53.根据权利要求51和52之一所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件在平行于所述第一轴的方向上具有长度方向。
54.根据权利要求51和52之一所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件在平行于所述第二轴的方向上具有长度方向。
55.根据权利要求53和54之一所述的曝光设备，其中所述测量面被布置于所述移动体处；以及
所述测量系统具有部分固定至所述第二支撑部件的所述测量部件，并基于所述测量部件的输出获得至少位于所述曝光处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，所述测量部件的所述部分包括光学系统，当所述移动体位于所述曝光处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射所述移动体的所述测量面，并接收来自所述测量面的光。
56.根据权利要求55所述的曝光设备，其中所述测量系统还包括部分固定至所述第二支撑部件的另一测量部件，并且还基于所述另一测量部件的输出获得至少位于所述测量处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，所述另一测量部件的所述部分包括光学系统，当所述移动体位于所述测量处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射所述移动体的所述测量面，并接收来自所述测量面的光。
57.根据权利要求56所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件由多个支撑部件组成，并且包括：布置有所述测量部件支撑部件，当所述移动体位于所述曝光处理部中时，所述测量部件获得所述移动体的至少所述二维平面内的位置信息；以及布置有所述另一测量部件的支撑部件，当所述移动体位于所述测量处理部中时，所述另一测量部件获得所述移动体的至少所述二维平面内的位置信息。
58.根据权利要求55和56之一所述的曝光设备，其中在所述移动体的所述测量面上设置有周期方向为平行于所述二维平面的方向的光栅；以及
所述测量部件包括编码器头，所述编码器头利用测量光束照射所述光栅并接收来自所述光栅的衍射光。
59.根据权利要求55～58中任一项所述的曝光设备，其中
所述多个部分分别由经由对应于所述分界线的预定间隙配置的多个平台构成；
所述曝光设备还包括：
底座部件，其以使得构成所述多个部分的所述多个平台能够在平行于所述二维平面的平面内移动的方式支撑所述多个平台。
60.根据权利要求59所述的曝光设备，还包括：平台驱动系统，其包括被布置于所述底座部件处的定子及被布置于所述多个平台的每一个处的动子，并且所述平台驱动系统通过所述动子和所述定子之间产生的驱动力相对于所述底座部件驱动所述多个平台。
61.根据权利要求59和60之一所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件与所述多个平台及所述底座部件全都处于非接触状态。
62.根据权利要求59～61中任一项所述的曝光设备，其中在与所述第二支撑部件相对的所述多个平台中的至少之一上，形成有所述测量光束能够透过的透光部。
63.根据权利要求51～62中任一项所述的曝光设备，其中所述第二支撑部件在所述长度方向上的两端均以悬挂状态固定至所述第一支撑部件。
64.根据权利要求51～63中任一项所述的曝光设备，其中
所述第二支撑部件与所述第一支撑部件机械分离；
所述曝光设备还包括：
调整装置，其以保持所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置的方式调整所述第二支撑部件的位置。
65.根据权利要求64所述的曝光设备，其中所述调整装置包括：相对位置测量系统，其获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的位置信息；驱动系统，其沿着至少所述二维平面驱动所述第二支撑部件。
66.根据权利要求65所述的曝光设备，其中所述相对位置测量系统获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件在六个自由度方向上的位置信息；以及
所述驱动系统在所述六个自由度方向上驱动所述第二支撑部件。
67.根据权利要求65和66之一所述的曝光设备，其中所述相对位置测量系统具有被一体地附接至所述第一支撑部件的一对传感器；以及
所述一对传感器分别将测量光束照射至所述第二支撑部件在长度方向上的一端和另一端，并获得所述第二支撑部件相对于所述第一支撑部件的位置信息。
68.根据权利要求67所述的曝光设备，其中所述传感器包括编码器系统和光干涉仪系统中的至少一个。
69.根据权利要求51～68中任一项所述的曝光设备，其中所述测量系统还能获得位于所述曝光处理部中的所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
70.根据权利要求69所述的曝光设备，其中所述测量系统至少在不在同一直线上的三个位置处获得位于所述曝光处理部中的所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
71.根据权利要求51～70中任一项所述的曝光设备，其中所述移动体包括第一移动部件和第二移动部件，其中，在所述引导面上驱动所述第一移动部件，所述第二移动部件保持所述物体并被所述第一移动部件以能够相对于所述第一移动部件相对移动的方式支撑；以及
所述测量面被设置于所述第二移动部件处。
72.根据权利要求71所述的曝光设备，其中所述移动体还包括驱动系统，所述驱动系统在六个自由度方向上相对于所述第一移动部件驱动所述第二移动部件，所述六个自由度方向包括所述二维平面内彼此正交的第一轴方向和第二轴方向。
73.根据权利要求51～72中任一项所述的曝光设备，其中所述移动体具有与所述引导面形成部件相对且平行于所述二维平面的第一面，以及在所述第一面的相对侧上且平行于所述二维平面的第二面，所述测量面被设置于所述第一面上，所述物体被安置于所述第二面上。
74.根据权利要求51～73中任一项所述的曝光设备，其中所述测量部件的实质的测量中心与作为照射在所述物体上的所述能量光束的照射区域的中心的曝光位置重合。
75.根据权利要求51～74中任一项所述的曝光设备，还包括控制系统，其使用由所述测量系统获得的所述移动体的位置信息来控制所述移动体的位置。
76.一种曝光设备，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述设备包括：
移动体，其能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，同时保持所述物体，并且在所述移动体处布置有平行于所述二维平面的测量面；
曝光处理部，在所述曝光处理部中执行利用所述能量光束照射所述物体的曝光处理；
测量处理部，其被远离所述曝光处理部地设置在平行于所述二维平面内的所述第一轴的方向的一侧，并且对所述物体执行测量处理；
多个引导面形成部件，其包括第一引导面形成部件和第二引导面形成部件，并形成在所述移动体沿着所述二维平面移动时使用的引导面，所述第一引导面形成部件和所述第二引导面形成部件经由在平行于所述第二轴的方向上延伸的预定间隙相邻地设置于所述曝光处理部和所述测量处理部之间；以及
测量系统，其具有第一测量部件，并基于所述第一测量部件的输出获得位于所述曝光处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，其中，所述第一测量部件包括被设置于所述多个引导面形成部件的下方的光学系统的至少一部分，并且与所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，当所述移动体位于所述曝光处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射所述移动体的所述测量面，并接收来自所述测量面的光。
77.根据权利要求76所述的曝光设备，还包括底座部件，其以使得所述多个引导面形成部件能够在平行于所述二维平面的平面内移动的方式支撑所述多个引导面形成部件。
78.根据权利要求77所述的曝光设备，还包括引导面形成部件驱动系统，其包括被布置于所述底座部件处的定子及被布置于所述多个引导面形成部件的每一个处的动子，并且所述引导面形成部件驱动系统通过所述动子和所述定子之间产生的驱动力相对于所述底座部件驱动所述多个引导面形成部件。
79.根据权利要求76～78中任一项所述的曝光设备，其中所述测量系统还具有第二测量部件，并且还基于所述第二测量部件的输出获得位于所述测量处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，其中，所述第二测量部件包括被设置于所述多个引导面形成部件的下方的光学系统的至少一部分，并且与所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，当所述移动体位于所述测量处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射所述移动体的所述测量面，并接收来自所述测量面的光。
80.根据权利要求79所述的曝光设备，还包括第一测量部件支撑部件，所述第一测量部件支撑部件与配置有所述第二测量部件的至少一部分的所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，并具有在平行于所述第二轴的方向上的长度方向。
81.根据权利要求80所述的曝光设备，其中所述第一测量部件支撑部件与所述多个引导面形成部件和所述底座部件都处于非接触状态。
82.根据权利要求80和81之一所述的曝光设备，其中所述第一测量部件支撑部件在所述长度方向上的两端均以悬挂状态固定至所述第一支撑部件。
83.根据权利要求80和81之一所述的曝光设备，其中所述第一测量部件支撑部件与所述第一支撑部件机械分离；
所述曝光设备还包括：
第一调整装置，其以保持所述第一测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置的方式调整所述第一测量部件支撑部件的位置。
84.根据权利要求83所述的曝光设备，其中所述第一调整装置包括：第一相对位置测量系统，其获得所述第一测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件的位置信息；以及驱动系统，其沿所述二维平面驱动所述第一测量部件支撑部件。
85.根据权利要求84所述的曝光设备，其中所述第一相对位置测量系统获得所述第一测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件在六个自由度方向上的位置信息；以及
所述驱动系统在所述六个自由度方向驱动所述第一测量部件支撑部件。
86.根据权利要求84和85之一所述的曝光设备，其中所述第一相对位置测量系统具有被一体地附接至所述第一支撑部件的一对传感器；以及
所述一对传感器分别将测量光束照射至所述第一测量部件支撑部件在长度方向上的一端和另一端，并获得所述第一测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件的位置信息。
87.根据权利要求86所述的曝光设备，其中所述传感器包括编码器系统和光干涉仪系统中的至少一个。
88.根据权利要求80～87中任一项所述的曝光设备，其中在与所述第一测量部件支撑部件相对的所述多个引导面形成部件中的至少一个上，形成来自所述第二测量部件的测量光束能透过的透光部。
89.根据权利要求79～88中任一项所述的曝光设备，其中在所述移动体的所述测量面上设置有周期方向为平行于所述二维平面的方向的光栅；以及
所述第二测量部件包括编码器头，所述编码器头利用测量光束照射所述光栅并接收来自所述光栅的衍射光。
90.根据权利要求79～89中任一项所述的曝光设备，还包括：
标记检测系统，其检测设置于所述物体上的标记，其中
所述第二测量部件的实质的测量中心与所述标记检测系统的检测中心重合。
91.根据权利要求79～90中任一项所述的曝光设备，还包括第二测量部件支撑部件，所述第二测量部件支撑部件与配置有所述第一测量部件的至少一部分的所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，并具有在平行于所述第二轴的方向上的长度方向。
92.根据权利要求91所述的曝光设备，其中所述第二测量部件支撑部件与所述多个引导面形成部件及所述底座部件都处于非接触状态。
93.根据权利要求91和92之一所述的曝光设备，其中所述第二测量部件支撑部件在所述长度方向上的两端均以悬挂状态固定至所述第一支撑部件。
94.根据权利要求91和92之一所述的曝光设备，其中所述第二测量部件支撑部件与所述第一支撑部件机械分离；
所述曝光设备还包括：
第二调整装置，其以保持所述第二测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件的相对位置的方式调整所述第二测量部件支撑部件的位置。
95.根据权利要求94所述的曝光设备，其中所述第二调整装置包括：第二相对位置测量系统，其获得所述第二测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件的位置信息；以及驱动系统，其沿所述二维平面驱动所述第二测量部件支撑部件。
96.根据权利要求95所述的曝光设备，其中所述第二相对位置测量系统获得所述第二测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件在六个自由度方向上的位置信息；以及
所述驱动系统在所述六个自由度方向驱动所述第二测量部件支撑部件。
97.根据权利要求95和96之一所述的曝光设备，其中所述第二相对位置测量系统具有被一体地附接至所述第一支撑部件的一对传感器；以及
所述一对传感器分别将测量光束照射至所述第二测量部件支撑部件在长度方向上的一端和另一端，并获得所述第二测量部件支撑部件相对于所述第一支撑部件的位置信息。
98.根据权利要求97所述的曝光设备，其中所述传感器包括编码器系统及光干涉仪系统中的至少一个。
99.根据权利要求91～98中任一项所述的曝光设备，其中在与所述第二测量部件支撑部件相对的所述多个引导面形成部件中的至少一个上，形成来自所述第一测量部件的测量光束能透过的透光部。
100.根据权利要求76～99中任一项所述的曝光设备，其中在所述移动体的所述测量面上设置有周期方向为平行于所述二维平面的方向的光栅；以及
所述第一测量部件包括编码器头，所述编码器头利用测量光束照射所述光栅并接收来自所述光栅的衍射光。
101.根据权利要求76～100中任一项所述的曝光设备，其中所述测量系统还能获得位于所述曝光处理部中的所述移动体在与所述二维平面的正交的方向的位置信息。
102.根据权利要求101所述的曝光设备，其中所述测量系统至少在不在同一直线上的三个位置处获得位于所述曝光处理部中的所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
103.根据权利要求76～102中任一项所述的曝光设备，其中所述移动体包括第一移动部件和第二移动部件，其中，在所述引导面形成部件上驱动所述第一移动部件，所述第二移动部件保持所述物体并被所述第一移动部件以能够相对于所述第一移动部件相对移动的方式支撑；以及
所述测量面被设置于所述第二移动部件处。
104.根据权利要求103所述的曝光设备，其中所述移动体还包括驱动系统，所述驱动系统在六个自由度方向上相对于所述第一移动部件驱动所述第二移动部件，所述六个自由度方向包括所述二维平面内彼此正交的第一轴方向和第二轴方向。
105.根据权利要求76～104中任一项所述的曝光设备，其中所述移动体具有能够与所述多个引导面形成部件相对且平行于所述二维平面的第一面，以及在所述第一面的相对侧上且平行于所述二维平面的第二面，所述测量面被设置于所述第一面上，所述物体被安置于所述第二面上。
106.根据权利要求76～105中任一项所述的曝光设备，其中所述第一测量部件的实质的测量中心与作为照射在所述物体上的所述能量光束的照射区域的中心的曝光位置重合。
107.根据权利要求76～106中任一项所述的曝光设备，还包括控制系统，其使用所述测量系统获得的所述移动体的位置信息来控制所述移动体的位置。
108.一种曝光方法，用于经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述方法包括：
在由引导面形成部件的第一部分和第二部分形成的引导面上移动移动体，同时保持所述物体，所述移动体能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，所述引导面形成部件具有在所述二维平面内以至少一条分界线作为边界而并排设置的所述第一部分和所述第二部分；以及
基于测量部件的输出获得所述移动体的至少所述二维平面内的位置信息，所述测量部件利用测量光束照射平行于所述二维平面的测量面并接收来自所述测量面的光，所述测量面被布置于第二支撑部件和所述移动体之一处，所述第二支撑部件经由所述引导面形成部件以远离所述引导面形成部件的方式设置在与所述光学系统相对的侧上，并且所述第二支撑部件与所述第一支撑部件之间的位置关系维持为预定的关系，并且所述测量部件的至少一部分被布置于所述移动体和所述第二支撑部件中的另一个。
109.一种曝光方法，用于经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述方法包括：
在由多个引导面形成部件形成的引导面上移动移动体，同时保持所述物体，所述移动体能够沿着包括彼此正交的第一轴和第二轴的二维平面移动，所述多个引导面形成部件包括第一引导面形成部件和第二引导面形成部件，所述第一引导面形成部件和所述第二引导面形成部件经由在平行于所述第二轴的方向上延伸的预定间隙相邻地设置于曝光处理部和测量处理部之间，在所述曝光处理部中执行利用所述能量光束照射所述物体的曝光处理，在所述测量处理部中对所述物体执行测量处理，并且所述曝光处理部和所述测量处理部在平行于所述二维平面内的所述第一轴的方向分开放置；以及
基于第一测量部件的输出获得位于所述曝光处理部中的所述移动体的所述二维平面内的位置信息，其中，所述第一测量部件包括被设置于所述多个引导面形成部件的下方的光学系统的至少一部分，并且与所述第一支撑部件具有恒定的位置关系，当所述移动体位于所述曝光处理部中时，所述光学系统利用来自下方的测量光束照射布置于所述移动体处的测量面，并接收来自所述测量面的光。
110.一种器件制造方法，包括：
使用根据权利要求第1～107中任一项所述的曝光设备或权利要求108和109之一所述的曝光方法对物体曝光；以及
显影所曝光的物体。
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