CN102549504A - 曝光装置、曝光方法以及设备制造方法 - Google Patents

Abstract

基于使用测量系统测量的晶片载台(WST1)的位置信息和晶片载台(WST1)的倾斜信息驱动晶片载台(WST1)。这允许高精度地驱动晶片载台(WST1)，其中当晶片载台(WST1)倾斜时对晶片载台的影响减小。

Description

曝光装置、曝光方法以及设备制造方法

技术领域

本发明涉及曝光装置、曝光方法以及设备制造方法，更详细而言，涉及经由光学系统通过能量束而将物体曝光的曝光装置及曝光方法，以及使用该曝光装置或曝光方法的设备制造方法。

背景技术

传统上，在用于制造诸如半导体设备(集成电路等)或液晶显示器元件的电子设备(微型设备)的光刻工艺中，主要使用诸如利用步进和反复方法的投影曝光装置(所谓的步进机)，或者利用步进和扫描方法的投影曝光装置(所谓的扫描步进机(还被称为扫描仪))的曝光装置。

在这些类型的曝光装置中，通常使用激光干涉仪来测量移动的晶片载台的位置，该晶片载台固持在其上转印并且形成图案的诸如晶片或玻璃板的基板(以下统称为晶片)。然而，由于近来图案随着半导体设备的更高集成而更细微，造成对更高精度的晶片载台的位置控制性能的需要增加，并且作为结果，不再能够忽视由于激光干涉仪的光路上的环境气体的温度波动和/或温度梯度的影响而造成的测量值的短期变化。

为了改进这种不便，已提出涉及曝光装置的各种发明，这些发明使用具有与激光干涉仪同一水平或更好的测量分辨率的编码器，作为晶片载台的位置测量设备(例如参照专利文献1)。然而，在专利文献1等中公开的浸液曝光装置中，仍然存在有待改进的问题，诸如当受到液体蒸发时的气化热等的影响时晶片载台(安装在晶片载台上表面上的光栅)变形的威胁。

为了改进这种不便，例如在专利文献2中，作为第五实施例，公开了一种曝光装置，其配备有编码器系统，该编码器系统具有布置在由光透射部件所构成的晶片载台的上表面上的光栅，并且通过使测量束从设置在晶片载台下方的编码器主体进入晶片载台并照射在光栅上，并且通过接收在光栅中出现的衍射光，来测量晶片载台相对于光栅的周期方向的移位。在该装置中，由于利用玻璃盖覆盖光栅，因此光栅不易受到气化热的影响，这使得可以高精度地测量晶片载台的位置。

然而，难于使用在涉及专利文献2的第五实施例的曝光装置中采用的编码器主体的设置，因为载台设备是具有所谓粗/微动结构的载台设备，该粗/微动结构是在平台上移动的粗动载台和固持晶片并且在粗动载台上相对于粗动载台相对移动的微动载台的组合，并且在测量微动载台的位置信息的情况下，粗动载台位于微动载台与平台之间。

此外，尽管在对晶片载台上的晶片进行曝光时，期望测量与晶片表面上的曝光点同一二维平面内的晶片载台的位置信息，但是在晶片载台相对于二维平面倾斜的情况下，在例如从下方测量晶片载台的位置的编码器的测量值中，将包括因晶片表面与光栅设置表面的高度差引起的测量误差。

引用列表

专利文献

[专利文献1]美国专利申请公布第2008/0088843号

[专利文献2]美国专利申请公布第2008/0094594号

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了第一曝光装置，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量束将物体曝光，该装置包括：可移动体，其固持该物体并且可沿预定平面移动；引导表面形成部件，其形成可移动体沿预定平面移动时使用的引导表面；第二支撑部件，其经由引导表面形成部件与引导表面形成部件分开设置在光学系统的相对侧，并且其与第一支撑部件的位置关系维持在预定状态；位置测量系统，其包括第一测量部件，该第一测量部件使用测量束照射与预定平面平行的测量表面并且从该测量表面接收光，并且基于第一测量部件的输出获得可移动体在预定平面内的位置信息，该测量表面布置在可移动体和第二支撑部件中的一个处并且第一测量部件的至少一部分布置在可移动体和第二支撑部件中的另一个处；以及倾斜测量系统，其获得可移动体相对于预定平面的倾斜信息。

根据该装置，由位置测量系统获得可移动体在预定平面内的位置信息，并且由倾斜测量系统获得可移动体相对于预定平面的倾斜信息。因此，可考虑可移动体倾斜造成的位置误差而精确地驱动可移动体。在该情况下，引导表面用于在与预定平面正交的方向上引导可移动体，并且可以是接触型或非接触型。例如，非接触型引导方法包括使用诸如气垫的气体静压轴承的配置、使用磁浮的配置等。此外，引导表面不限于遵循引导表面的形状而引导可移动体的配置。例如，在使用诸如气垫的气体静压轴承的配置中，引导表面形成部件的与可移动体相对的相对表面被磨光以便具有高平面度，并且可移动体经由预定间隙以非接触方式引导以便遵循相对表面的形状。另一方面，在其中使用电磁力的马达等的一部分设置在引导表面形成部件处，马达等的一部分还设置在可移动体处，并且协同操作的引导表面形成部件和可移动体生成在与上述预定平面正交的方向上作用的力的配置中，通过预定平面上的力控制可移动体的位置。例如，还包括如下配置：其中在引导表面形成部件处布置平面马达，并且在可移动体上生成包括预定平面内的彼此正交的两个方向和与预定平面正交的方向的方向上的力，并且在不布置气体静压轴承的情况下，使可移动体以非接触方式浮起。

根据本发明的第二方面，提供了第二曝光装置，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量束将物体曝光，该装置包括：可移动体，其固持该物体并且可沿预定平面移动；第二支撑部件，其与第一支撑部件的位置关维持在预定状态；可移动体支撑部件，其设置在光学系统和第二支撑部件之间以便与第二支撑部件分开，当可移动体沿预定平面移动时，第二支撑部件在可移动体的与第二支撑部件的纵向方向正交的方向上的至少两个点处支撑可移动体；位置测量系统，其包括第一测量部件，该第一测量部件利用测量束照射与预定平面平行的测量表面并且接收来自测量表面的光，并且该位置测量系统基于第一测量部件的输出获得可移动体在预定平面内的位置信息，测量表面被布置在可移动体和第二支撑部件中的一个处并且第一测量部件的至少一部分布置在可移动体和第二支撑部件中的另一个处；以及倾斜测量系统，其获得可移动体相对于预定平面的倾斜信息。

根据该装置，由位置测量系统获得可移动体在预定平面内的位置信息，并且由倾斜测量系统获得可移动体相对于预定平面的倾斜信息。因此，可考虑可移动体的倾斜造成的位置误差而精确地驱动可移动体。在该情况下，可移动体支撑部件在可移动体的与第二支撑部件的纵向方向正交的方向上的至少两个点处支撑可移动体，这意味着在与第二支撑部件的纵向方向正交的方向上在如下位置支撑可移动体，例如仅在两端处或者在两端和与二维平面正交的方向上的中间部分处，在与第二支撑部件的纵向方向正交的方向上的排除中心和两端的部分处，在与第二支撑部件的纵向方向正交的方向上的包括两端的整个部分等。在该情况下，支撑的方法除了接触支撑外，还广泛包括经由诸如气垫的气体静压轴承的支撑或者磁浮等的非接触支撑。

本发明的第三方面提供了一种设备制造方法，其包括：利用本发明的曝光装置将物体曝光；及将曝光的物体显影。

本发明的第四方面提供了一种曝光方法，其中经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量束将物体曝光，该方法包括：基于第一测量部件的输出，获得可移动体至少在预定平面内的位置信息，第一测量部件在设置在可移动体和第二支撑部件中的一个上并且与预定平面平行的测量表面上照射测量束，并且接收来自测量平面的光，第一测量部件的至少一部分设置在可移动体和第二支撑部件中的另一个处，可移动体固持物体并且可沿预定平面移动，第二支撑部件通过其与光学系统之间的引导表面形成部件与引导表面形成部件分开设置在光学系统的相对侧并且其与第一支撑部件的位置关维持在预定状态，引导表面形成部件形成可移动体沿预定平面移动时的引导表面；以及基于可移动体在预定平面内的位置信息以及由可移动体的倾斜造成的位置误差的校正信息来驱动可移动体。

根据该方法，基于可移动体在预定平面内的位置信息以及由可移动体的倾斜造成的位置误差的校正信息来驱动可移动体。因此，可以在不受由可移动体的倾斜造成的位置误差的影响的情况下，高精度地驱动可移动体。

本发明的第五方面提供了一种设备制造方法，其包括：通过本发明的曝光方法将物体曝光；以及将已曝光的物体显影。

附图说明

图1是示意性地示出一个实施例的曝光装置的配置的视图。

图2是图1的曝光装置的俯视图。

图3是从+Y侧观察图1的曝光装置的侧视图。

图4(A)是曝光装置配备的晶片载台WST1的俯视图，图4(B)是图4(A)的沿线B-B截取的横截面的端视图，图4(C)是图4(A)的沿线C-C截取的横截面的端视图。

图5是示出微动载台位置测量系统的配置的视图。

图6示出了X头的示意性配置。

图7是用于说明图1的曝光装置配备的主控制器的输入/输出关系的框图。

图8是示出俯仰量θx中的编码器相对于微动载台的Z位置的测量误差的曲线图。

图9(A)和9(B)是示出测量臂在Z轴方向(竖直方向)上竖直移动(竖直振动)时的情况的视图。

图10是示出测量测量杆的变化的测量系统的配置示例的示图。

图11是示出其中对设置在晶片载台WST1上的晶片进行曝光，并且在晶片载台WST2上进行晶片更换的状态的视图。

图12是示出其中对安装在晶片载台WST1上的晶片进行曝光，并且对安装在晶片载台WST2上的晶片进行晶片对准的状态的视图。

图13是示出其中晶片载台WST2在平台14B上向右侧并列位置移动的状态的视图。

图14是示出其中晶片载台WST1与晶片载台WST2向并列位置的移动结束的状态的视图。

图15是示出其中对安装在晶片载台WST2上的晶片进行曝光，并且在晶片载台WST1上进行晶片更换的状态的视图。

图16是根据修改示例的测量测量杆的变化的测量系统的配置的示图。

图17是示出根据第一修改示例的2D头的示意性地配置的视图。

图18是示出根据第二修改示例的2D头的示意性地配置的视图。

图19是示出根据第三修改示例的2D头的示意性地配置的视图。

具体实施方式

以下参照图1至图15描述本发明的一个实施例。

图1示意性地示出了一个实施例的曝光装置100的配置。曝光装置100是利用步进和扫描方法的投影曝光装置，即所谓的扫描仪。如后面描述的，在本实施例中设有投影光学系统PL，并且在以下描述中，进行如下假设：与投影光学系统PL的光轴AX平行的方向是Z轴方向，在与Z轴方向正交的平面内相对地扫描标线片和晶片的方向是Y轴方向，并且与Z轴及Y轴正交的方向是X轴方向，并且X轴、Y轴及Z轴周围的旋转(倾斜)方向分别是θx、θy及θz方向，来给出说明。

如图1所示，曝光装置100配备有设置在底座12上的+Y侧端部附近的曝光站(曝光处理部)200、设置在底座12上的-Y侧端部附近的测量站(测量处理部)300、包括两个晶片载台WST1和WST2的载台设备50、它们的控制系统等。在图1中，晶片载台WST1位于曝光站200中，并在晶片载台WST1上固持晶片W。并且，晶片载台WST2位于测量站300中，并在晶片载台WST2上固持另外的晶片W。

曝光站200配备有照明系统10、标线片载台RST、投影单元PU及局部浸液设备8等。

如例如美国专利申请公开第2003/0025890号等中公开的，照明系统10包括：光源及照明光学系统，该照明光学系统具有包括光学积分器等的照度均匀光学系统、及标线片遮帘等(均未示出)。照明系统10利用照明光(曝光的光)IL以基本上均匀的照度照明由标线片遮帘(亦称为屏蔽系统)限定的标线片R上的缝隙状照明区域IAR。作为照明光IL，使用ArF准分子激光(波长193nm)作为示例。

在标线片载台RST上，例如通过真空吸附而固定标线片R，在其图案表面(图1中的下表面)上形成电路图案等。例如通过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，参照图7)，可在扫描方向(作为图1的纸表面的横向方向的Y轴方向)上以预定的行程及预定的扫描速度来驱动标线片载台RST，并且还可在X轴方向上细微驱动标线片载台RST。

通过标线片激光干涉仪(以下称为“标线片干涉仪”)13，经由固定于标线片载台RST的可移动镜15(实际上，布置具有正交于Y轴方向的反射表面的Y可移动镜(或后向反射镜)和具有正交于X轴方向的反射表面的X可移动镜)，例如以约0.25nm的分辨率恒定地检测标线片载台RST在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中未示出，参照图7)。另外，如例如美国专利申请公开第2007/0288121号等中公开的，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号等中详细描述的，在标线片载台RST的上方，设置了利用图像处理方法的一对标线片对准系统RA₁和RA₂，其均具有诸如CCD的成像设备并且将具有曝光波长的光(本实施例中的照明光IL)作为对准用照明光(在图1中，标线片对准系统RA₂隐藏在标线片对准系统RA1的纸表面背面侧)。在测量板位于投影光学系统PL的正下方的状态下，主控制器20(参照图7)经由投影光学系统PL检测在标线片R上形成的一对标线片对准标记(图略)的投影图像以及对应于标线片对准标记的微动载台WFS1(或WFS2)上的测量板(后面描述)上的一对第一基准标记，并且根据主控制器20执行的这种检测，使用该对标线片对准系统RA₁和RA₂计算投影光学系统PL的投影标线片R的图案的投影域中心与测量板上的基准位置，即与该对第一基准标记的中心之间的位置关系。标线片对准系统RA₁和RA₂的检测信号经由未图示的信号处理系统提供给至主控制器20(参照图7)。另外，不必布置标线片对准系统RA₁和RA₂。该情况下，如例如美国专利申请公开第2002/0041377号说明书等中公开的，优选的是在微动载台处布置具有光透射部(光检测部)的检测系统，以便检测标线片对准标记的投影图像。

投影单元PU设置在图1中的标线片载台RST下方。投影单元PU经由凸缘部FLG支撑，该凸缘部FLG通过由未示出的支撑部件水平地支撑的主框架(亦称为计量框架)BD而固定到投影单元PU的外周部。主框架BD可被配置为使得通过在支撑部件处布置防振设备等，不会将振动从外部传送到主框架或者主框架不会将振动传送到外部。投影单元PU包括镜筒40和固持在镜筒40内的投影光学系统PL。投影光学系统PL是例如折射光学系统，其由沿与Z轴方向平行的光轴AX而排列的多个光学元件(透镜元件)构成。投影光学系统PL例如两侧远心(telecentric)并且具有预定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因而，当利用来自照明系统10的照明光IL照明标线片R上的照明区域IAR时，照明光IL通过标线片R，该标线片R的图案表面被设置为与投影光学系统PL的第一平面(物体平面)基本上一致。而后，经由投影光学系统PL(投影单元PU)，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)在区域(以下亦称为曝光区域)IA中形成，该区域IA与设置在投影光学系统PL的第二平面(图像平面)侧并且表面涂布抗蚀剂(感应剂)的晶片W上与上述照明区域IAR共轭。而后，通过标线片载台RST和晶片载台WST1(或WST2)的同步驱动，使标线片R相对于照明区域IAR(照明光IL)在扫描方向(Y轴方向)上移动，并且还使晶片W相对于曝光区域IA(照明光IL)在扫描方向(Y轴方向)上移动，来进行晶片W上的一个照射区域(划分区域)的扫描曝光。因此，在该照射区域上转印标线片R的图案。更具体地，在本实施例中，通过照明系统10及投影光学系统PL在晶片W上生成标线片R的图案，并且通过照明光(曝光的光)IL将晶片W上的感应层(抗蚀层)曝光，而在晶片W上形成图案。在该情况下，投影单元PU由主框架BD固持，并且在本实施例中，通过分别经由防振机构而设置在安装表面(诸如底板表面)上的多个(例如三个或四个)支撑部件而基本上水平地支撑主框架BD。另外，防振机构可设置在各支撑部件与主框架BD之间。此外，如例如国际公开第2006/038952号中公开的，可以通过设置在投影单元PU上方的主框架部件(未示出)或者标线片基座等以垂挂方式支撑主框架BD(投影单元PU)。

局部浸液设备8包括液体供给设备5、液体回收设备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，喷嘴单元32经由未示出的支撑部件以垂挂方式由支撑投影单元PU等的主框架BD支撑，以便包围固持构成投影光学系统PL的最靠近图像平面侧(晶片W侧)的光学元件(在该情况下是透镜(以下还称为“末端透镜”)191)的镜筒40的下端外周。喷嘴单元32配备有：液体Lq的供给口及回收口；下表面，其与晶片W相对设置并且布置有回收口；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)的一端连接到液体供给管31A，而供给管的另一端连接到液体供给设备5，并且回收管(未示出)的一端连接到液体回收管31B，而回收管的另一端连接到液体回收设备6。

在本实施例中，主控制器20控制液体供给设备5(参照图7)以向末端透镜191与晶片W之间的空间供给液体，并且还控制液体回收设备6(参照图7)以从末端透镜191与晶片W之间的空间回收液体。对于该操作，主控制器20控制供给的液体量与回收的液体量以便保持恒定的液体量Lq(参照图1)，同时在末端透镜191与晶片W之间的空间中恒定地更换液体。在本实施例中，作为上述液体，使用透射ArF准分子激光(波长193nm的光)的纯水(折射率n为1.44)。

测量站300配备有布置在主框架BD处的对准设备99。例如美国专利申请公开第2008/0088843号等中公开的，对准设备99包括图2所示的五个对准系统AL1和AL2₁至AL2₄。具体地，如图2所示，在通过投影单元PU的中心(其是投影光学系统PL的光轴AX，并且在本实施中，其还与前述曝光区域IA的中心一致)且与Y轴平行的直线(以下称为基准轴)LV上，在其中检测中心位于从光轴AX向-Y侧离开预定距离的位置的状态下，设置主要对准系统AL1。在主要对准系统AL1位于其之间的情况下在X轴方向上的一侧与另一侧，分别布置检测中心相对于基准轴LV基本上对称地设置的次要对准系统AL2₁和AL2₂以及AL2₃和AL2₄。更具体地，五个对准系统AL1和AL2₁至AL2₄的检测中心沿直线(以下称为基准轴)LA设置，该直线LA在主要对准系统AL1的检测中心处与基准轴LV垂直交叉并且与X轴平行。另外，在图1中，示出了五个对准系统AL1和AL2₁至AL2₄，包括固持这些对准系统的固持设备(滑块)，作为对准设备99。如例如美国专利申请公开第2009/0233234号等中公开的，次要对准系统AL2₁至AL2₄经由可移动滑块固定到主框架BD的下表面(参照图1)，并且可通过未图示的驱动机构至少在X轴方向上调整次要对准系统的检测区域的相对位置。

在本实施例中，作为每个对准系统AL1和AL2₁至AL2₄，例如使用；利用图像处理方法的FIA(场图像对准)系统。在例如国际公开第2008/056735号等中详细描述了对准系统AL1和AL2₁至AL2₄的配置。来自每个对准系统AL1和AL2₁至AL2₄的成像信号经由未图示的信号处理系统而供给至主控制器20(参照图7)。

另外，尽管没有示出，但是曝光装置100具有进行对晶片载台WST1加载晶片以及从晶片载台WST1卸载晶片的第一加载位置，以及进行对晶片载台WST2加载晶片以及从晶片载台WST2卸载晶片的第二加载位置。在本实施例的情况下，第一加载位置布置在平台14A侧，而第二加载位置布置在平台14B侧。

如图1所示，载台设备50配备有：底座12；设置在底座12上方的一对平台14A和14B(在图1中平台14B隐藏于平台14A的纸表面背面侧)；两个晶片载台WST1和WST2，在平行于在一对平台14A和14B的上表面上形成的XY平面的引导表面上移动；以及测量晶片载台WST1和WST2的位置信息的测量系统。

底座12由具有平板状的外形的部件构成，并且如图1所示，在底板表面F上经由防振机构(图略)被基本上水平地(平行于XY平面地)支撑。在底座12的上表面的X轴方向上的中心部处，如图3所示，形成在与Y轴平行的方向上延伸的凹部12a(凹沟)。在底座12的上表面侧(在该情况下，排除其中形成凹部12a的部分)容纳有线圈单元CU，其包括在将XY二维方向用作行方向及列方向的情况下以矩阵形状设置的多个线圈。另外，不一定必须布置防振机构。

如图2所示，平台14A和14B均由从平面观察(当从上方观察时)纵向方向在Y轴方向上的矩形板状部件构成，并且分别设置在基准轴LV的-X侧及+X侧。平台14A和平台14B相对于基准轴LV对称，在X轴方向上之间具有极窄的间隙。平台14A和14B的各个上表面(+Z侧的表面)通过磨光而具有非常高的平坦度，可在每个晶片载台WST1和WST2遵循XY平面移动时使上表面用作相对于Z轴方向的引导表面。替选地，可以使用如下配置：通过后面描述的平面马达使Z轴方向上的力作用在晶片载台WST1和WST2上，使晶片载台WST1和WST2在平台14A和14B上磁浮。在本实施例的情况下，使用了使用平面马达的配置并且不使用气体静压轴承，因此无须如前文所述提高平台14A和14B上表面的平坦度。

如图3所示，平台14A和14B经由未示出的空气轴承(或滚动轴承)而支撑于底座12的凹部12a的两侧部分的上表面12b上。

平台14A和14B分别具有：引导表面形成于其上表面的具有相对薄的板形状的第一部分14A₁和14B₁；以及分别一体地固定到该第一部分14A₁和14B₁的下表面的具有相对厚并且在X轴方向上短的板形状的第二部分14A₂和14B₂。平台14A的第一部分14A₁的+X侧的端部从第二部分14A₂的+X侧的端表面稍微伸出于+X侧，平台14B的第一部分14B₁的-X侧的端部从第二部分14B₂的-X侧的端表面稍微伸出于-X侧。然而，该配置不限于上述配置，并且可以使用其中没有布置伸出的配置。

在第一部分14A₁和14B₁的各个内部容纳有包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状设置的多个线圈的线圈单元(图略)。通过主控制器20(参照图7)来控制供给至构成每个线圈单元的多个线圈中的每个线圈的电流大小及方向。在平台14A的第二部分14A₂的内部(底部)，容纳有磁单元MUa，以便对应于容纳于底座12的上表面侧的线圈单元CU，该磁单元MUa由将XY二维方向用作行方向及列方向而矩阵状设置的多个永磁体(及未示出的磁轭)构成。磁单元MUa与底座12的线圈单元CU一起构成例如平台驱动系统60A(参照图7)，该平台驱动系统60A由美国专利申请公开第2003/0085676号说明书等中公开的利用电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达构成。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。

相似地，在平台14B的第二部分14B₂的内部(底部)，容纳有磁单元MUb，其由多个永磁体(及未示出的磁轭)构成，该磁单元MUb与底座12的线圈单元CU一起构成平台驱动系统60B(参照图6)，该平台驱动系统60B由在XY平面内的三个自由度方向上驱动平台14B的平面马达构成。另外，构成各个平台驱动系统60A和60B的平面马达的线圈单元及磁单元的设置可以与上述(动磁式)的情况相反(动圈式，其在底座侧具有磁单元，并且在平台侧具有线圈单元)。

通过例如均包括编码器系统的第一平台位置测量系统69A和第二平台位置测量系统69B(参照图7)彼此独立地获得(测量)平台14A和14B在三个自由度方向上的位置信息。第一平台位置测量系统69A和第二平台位置测量系统69B的各个输出供给至主控制器20(参照图7)，并且主控制器20基于平台位置测量系统69A和69B的输出，控制供给至构成平台驱动系统60A和60B的线圈单元的各线圈的电流大小及方向，由此按照需要控制平台14A和14B在XY平面内的三个自由度方向上的各个位置。当平台14A和14B用作后面描述的反作用物(Counter Mass)时，主控制器20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和60B驱动平台14A和14B，以使平台14A和14B返回平台的基准位置，使得使平台14A和14B从基准位置的移动距离在预定范围内。更具体地，平台驱动系统60A和60B用作微调马达(Trim Motor)。

对第一平台位置测量系统69A和第二平台位置测量系统69B的配置并无特别限定，例如可以使用将编码器头部设置在底座12(或者分别在第二部分14A₂和14B₂处布置编码器头部，并且在底座12上配置标尺)的编码器系统，该编码器头部通过在设置在第二部分14A₂和14B₂的各个下表面的标尺(例如二维光栅)上照射测量束，并且接收由二维光栅生成的衍射光(反射光)，来获得(测量)各个平台14A和14B的XY平面内的三个自由度方向上的位置信息。另外，还可以通过例如光学干涉仪系统或者作为光学干涉仪系统和编码器系统的组合的测量系统来获得(测量)平台14A和14B的位置信息。

如图2所示，晶片载台之一，即晶片载台WST1配备有固持晶片W的微动载台WFS1以及包围微动载台WFS1的周围的矩形框状的粗动载台WCS1。如图2所示，晶片载台中的另一个，即晶片载台WST2配备有固持晶片W的微动载台WFS2以及包围微动载台WFS2的周围的矩形框状粗动载台WCS2。如根据图2显见的，除了晶片载台WST2相对于晶片载台WST1以横向反转的状态设置之外，晶片载台WST2具有与晶片载台WST1完全相同的包括驱动系统、位置测量系统等的配置。因此，在以下描述中，有代表性地关注并描述晶片载台WST1，并且仅在特别需要关于晶片载台WST2的描述的情况下才描述晶片载台WST2。

如图4(A)所示，粗动载台WCS1具有一对粗动滑块部90a和90b，它们在Y轴方向上离开而彼此平行设置，并且均由将X轴方向作为纵向方向的长方体部件构成；以及一对耦接部件92a和92b，它们均由将Y轴方向作为纵向方向的长方体部件构成，并且在Y轴方向上以一端和另一端耦接一对粗动滑块部90a和90b。更具体地，粗动载台WCS1形成为矩形框状，在其中心部具有贯穿于Z轴方向的矩形开口部。

如图4(B)及图4(C)所示，在粗动滑块部90a和90b的内部(底部)分别容纳有磁单元96a和96b。磁单元96a和96b分别对应于容纳在平台14A和14B的第一部分14A₁和14B₁的内部的线圈单元，并且均由将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状设置的多个磁体构成。磁单元96a和96b与平台14A和14B的线圈单元一起构成粗动载台驱动系统62A(参照图7)，其由例如美国专利申请公开第2003/0085676号等中公开的、能够产生在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、θx方向、θy方向及θz方向(以下描述为六个自由度方向，或者六个自由度方向(X、Y、Z、θx、θy及θz))上驱动粗动载台WCS1的驱动力的利用电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达构成。此外，与之相似，晶片载台WST2的粗动载台WCS2(参照图2)具有的磁单元以及平台14A和14B的线圈单元构成由平面马达构成的粗动载台驱动系统62B(参照图7)。在该情况下，因为Z轴方向上的力作用于粗动载台WCS1(或WCS2)上，因此粗动载台在平台14A和14B上磁浮。因此，不需要使用要求相对高加工精度的气体静压轴承，并且因此不需要提高平台14A和14B的上表面的平坦度。

另外，本实施例的粗动载台WCS1和WCS2具有其中仅粗动滑块部90a和90b具有平面马达的磁单元的结构，但是本实施例不限于此，并且磁单元还可以设置在耦接部件92a和92b处。此外，驱动粗动载台WCS1和WCS2的致动器不限于利用电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达，还可以使用例如利用可变磁阻驱动方法的平面马达等。此外，粗动载台WCS1和WCS2的驱动方向不限于六个自由度方向，其还可以是例如仅XY平面内的三个自由度方向(X、Y、θz)。在该情况下，例如应使用气体静压轴承(例如空气轴承)使粗动载台WCS1和WCS2在平台14A和14B上浮起。此外，在本实施例中，尽管动磁式的平面马达被用作各个粗动载台驱动系统62A和62B，但是除此之外，还可使用动圈式的平面马达，其中在平台上设置磁单元并且在粗动载台上设置线圈单元。

在粗动滑块部90a的-Y侧的侧表面及粗动滑块部90b的+Y侧的侧表面上，分别固定有在细微驱动微动载台WFS1时用作引导的引导部件94a和94b。如图4(B)所示，引导部件94a由在X轴方向上延伸的横截面为L状的部件构成，并且其下表面被设置为与粗动滑块部90a的下表面齐平。引导部件94b被配置和设置为与引导部件94a相似，尽管引导部件94b相对于引导部件94a横向对称。

在引导部件94a的内部(底表面)，在X轴方向上以预定距离容纳有一对线圈单元CUa和Cub，每个线圈单元包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状设置的多个线圈(参照图4(A))。同时，在引导部件94b的内部(底部)，容纳有一个线圈单元CUc，其包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状设置的多个线圈(参照图4(A))。供给至构成线圈单元CUa至CUc的各线圈的电流大小及方向由主控制器20(参照图7)控制。

在耦接部件92a和/或92b的内部，可以容纳各种类型的光学部件(例如空间图像测量器、照度不均匀测量器、照度监视器、波面像差测量器等)。

在该情况下，当通过构成粗动载台驱动系统62A的平面马达在平台14A上以加速/减速而在Y轴方向上驱动晶片载台WST1时(例如，当晶片载台WST1在曝光站200与测量站300之间移动时)，平台14A由于晶片载台WST1的驱动力的反作用力的作用，根据所谓的作用和反作用定律(动量守恒定律)在与晶片载台WST1相反的方向上移动。此外，还可以通过平台驱动系统60A在Y轴方向上产生驱动力，实现其中上述作用和反作用定律不成立的状态。

此外，当在平台14B上在Y轴方向上驱动晶片载台WST2时，平台14B也由于晶片载台WST2的驱动力的反作用力的作用，根据所谓的作用和反作用定律(动量守恒定律)在与晶片载台WST2相反的方向上被驱动。更具体地，平台14A和14B用作反作用物，并且由晶片载台WST1和WST2以及平台14A和14B整体构成的系统的动量守恒，并且不会发生重心移动。因此，不会出现诸如因晶片载台WST1和WST2在Y轴方向上的移动造成的作用在平台14A和14B上的偏负荷的任何问题。另外，关于晶片载台WST2，可以通过利用平台驱动系统60B在Y轴方向上产生驱动力，实现其中上述作用和反作用定律不成立的状态。

此外，对于晶片载台WST1和WST2在X轴方向上的移动，由于驱动力的反作用力的作用，平台14A和14B用作反作用物。

如图4(A)及图4(B)所示，微动载台WFS1配备有：由从平面观察为矩形的部件构成的主体部80、固定于主体部80的+Y侧的侧表面的一对微动滑块部84a和84b、以及固定于主体部80的-Y侧的侧表面的微动滑块部84c。

主体部80由热膨胀率相对小的材料形成，例如陶瓷、玻璃等，并且在其中主体部的底表面与粗动载台WCS1的底表面齐平的状态下，通过粗动载台WCS1以非接触方式支撑主体部80。主体部80可以中空以减轻重量。另外，主体部80的底表面不一定必须与粗动载台WCS1的底表面齐平。

在主体部80的上表面的中心设置有通过真空吸附等固持晶片W的晶片固持器(未示出)。在本实施例中，使用利用所谓的支臂夹头(pin chuck)方法的晶片固持器，其中例如在环状的凸部(凸缘部(rim part))内形成支撑晶片W的多个支撑部(支臂部件)，并且一个表面(正表面)用作晶片安装面的晶片固持器在另一表面(背表面)侧布置后面描述的二维光栅RG等。另外，晶片固持器可以与微动载台WFS1(主体部80)一体地形成，或者可以例如经由诸如静电吸盘机构或夹钳机构的固持机构可装卸地固定到主体部80。在该情况下，光栅RG将布置在主体部80的背表面侧。此外，晶片固持器还可以通过粘合剂等而固定到主体部80。如图4(A)所示，在主体部80的上表面上，板(拒液板)82附接在晶片固持器(晶片W的安装区域)的外侧，板82在中心形成比晶片W(晶片固持器)略大的圆形开口，并且具有对应于主体部80的矩形外形(轮廓)。针对板82的表面应用针对液体Lq的拒液处理(形成拒液表面)。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材，以及形成于其基材表面上的拒液性材料的膜。拒液性材料例如包括PFA(四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚合物(Tetra fluoro ethylene-per fluoroalkylvinyl ether copolymer))、PTFE(高分子聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene))等。另外，形成膜的材料还可以是丙烯基树脂或硅树脂。此外，整个板82可以由PFA、PTFE、特氟龙(注册商标)、丙烯基树脂及硅树脂的至少一个形成。在本实施例中，板82的上表面相对于液体Lq的接触角例如大于或等于90度。在前述耦接部件92b的表面上，也应用相似的拒液化处理。

板82固定于主体部80的上表面，使得板82的整个表面(或者一部分表面)与晶片W的表面齐平。此外，板82及晶片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侧的角落附近形成圆形的开口，并且在与晶片W的表面基本上齐平的状态下，在该开口内无间隙地设置测量板FM1。在测量板FM1的上表面上，形成一对第一基准标记，用于分别由前面描述的一对标线片对准系统RA₁和RA₂(参照图1和图7)检测，并且形成第二基准标记，用于由主要对准系统AL1检测(均未图示)。如图2所示，在晶片载台WST2的微动载台WFS2中，在位于板82的+Y侧的-X侧的角落附近，在与晶片W的表面基本上齐平的状态下固定与测量板FM1相似的测量板FM2。另外，除了将板82附接到微动载台WFS1(主体部80)之外，还可以例如与微动载台WFS1一体形成晶片固持器，并且将拒液化处理应用于微动载台WFS1的上表面的包围晶片固持器的周围区域(与板82相同的区域(可以包括测量板的表面))并且形成拒液面。

如图4(B)所示，在微动载台WFS1的主体部80的下表面中心部中，在其下表面与其他部分(周围部分)基本上齐平(板的下表面没有在周围部分下方突出)的状态下，设置具有预定的薄板形状的板，其覆盖晶片固持器(晶片W的安装区域)与测量板FM1(或者在微动载台WFS2的情况下，是测量板FM2)的程度是大的。在板的一个表面(上表面(或下表面))上，形成有二维光栅RG(以下简称为光栅RG)。光栅RG包括以X轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)以及以Y轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。板例如由玻璃形成，并且光栅RG通过例如如下方法创建：以138nm至4m之间的节距，例如以1m的节距刻上衍射光栅的刻度。另外，光栅RG还可以覆盖主体部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形成沟等的类型，例如还可以使用通过在光敏树脂上将干涉条纹曝光而创建的衍射光栅。另外，具有薄板状的板的配置不一定限于上述配置。

如图4(A)所示，从平面观察，一对微动滑块部84a和84b均为大致正方形的板状部件，并且在主体部80的+Y侧的侧表面上，在X轴方向上以预定距离隔开。从平面观察，微动滑块部84c是具有在X轴方向上伸长的长方形的板状部件，并且在其中纵向方向上的一端与另一端位于与微动滑块部84a和84b的中心基本上同线的Y轴平行的直线上的状态下，固定到主体部80的-Y侧的侧表面。

一对微动滑块部84a和84b分别被前述引导部件94a支撑，并且微动滑块部84c被引导部件94b支撑。更具体地，相对于粗动载台WCS，在三个不同线的位置处支撑微动载台WFS。

在微动滑块部84a至84c的内部，容纳有磁单元98a、98b和98c，它们由将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状设置的多个永磁体(及未示出的磁轭)构成，以便对应于粗动载台WCS1的引导部件94a和94b具有的线圈单元CUa～CUc。磁单元98a与线圈单元CUa一起，磁单元98b与线圈单元CUb一起，磁单元98c与线圈单元CUc一起，分别构成如例如美国专利申请公开第2003/0085676号等中公开的能够在X轴、Y轴和Z轴方向上产生驱动力的利用电磁力(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)上驱动微动载台WFS1的微动载台驱动系统64A(参照图7)。

在晶片载台WST2中，也同样地构成由粗动载台WCS2具有的线圈单元与微动载台WFS2具有的磁单元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)上驱动微动载台WFS2的微动载台驱动系统64B(参照图7)。

微动载台WFS1可在X轴方向上沿在X轴方向上延伸的引导部件94a和94b移动，其行程比其他五个自由度方向的行程长。微动载台WFS2也是这样。

通过上述结构，微动载台WFS1可相对于粗动载台WCS1在六个自由度方向上移动。此外，对于该操作，由于微动载台WFS1驱动的反作用力的作用，与前述内容相似的作用和反作用定律(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，并且粗动载台WCS1在与微动载台WFS1相反的方向上驱动。微动载台WFS2与粗动载台WCS2具有相似的关系。

此外，如前文所述，由于由粗动载台WCS1在三个不同线位置支撑微动载台WFS1，因此主控制器20通过例如适当地控制作用在每个微动滑块部84a至84c上的Z轴方向上的驱动力(推力)，可以以任意的角度(旋转量)使微动载台WFS1(即晶片W)相对于XY平面在θx和/或θy方向上倾斜。此外，主控制器20通过例如实现每个微动滑块部84a和84b上的+θx方向(在图4(B)的纸表面上的逆时针方向上)上的驱动力并且还实现微动滑块部84c上的-θx方向(图4(B)的纸表面上的顺时针方向)上的驱动力，可使微动载台WFS1的中心部在+Z方向上弯曲(成凸状)。此外，主控制器20还可以通过例如分别实现微动滑块部84a和84b上的-θy方向和+θy方向(当从+Y侧观察时，分别为逆时针方向和顺时针方向)上的驱动力，也可使微动载台WFS1的中心部在+Z方向上弯曲(成凸状)。对于微动载台WFS2，主控制器20也可以进行相似的操作。

另外，在本实施例中，作为微动载台驱动系统64A和64B，使用动磁式的平面马达，但是本实施例不限于此，还可以使用其中在微动载台的微动滑块部处设置线圈单元并且在粗动载台的引导部件处设置磁单元的动圈式平面马达。

如图4(A)所示，在粗动载台WCS1的耦接部件92a与微动载台WFS1的主体部80之间，安装有一对管86a和86b，其用于将从外部经由管载体供给至耦接部件92a的用力传导至微动载台WFS1。管86a和86b的一端连接到耦接部件92a的+X侧的侧表面，并且另一端分别经由一对具有预定深度的凹部80a(参照图4(C))连接到主体部80的内部，在主体部80的上表面从-X侧的端表面朝向+X方向以预定的长度形成每个凹部80a。如图4(C)所示，管86a和86b被配置为不会在微动载台WFS1的上表面上方突出。如图2所示，在粗动载台WCS2的耦接部件92a与微动载台WFS2的主体部80之间，安装一对管86a和86b，用于将从外部供给至耦接部件92a的用力传送至微动载台WFS2。

这里的“用力”是从外部经由管载体(未示出)供给至耦接部件92a的用于各种传感器类和诸如马达的致动器的电力、对致动器进行温度调整的冷却剂、用于空气轴承的加压空气等的统称。在需要真空吸力的情况下，用于真空的力(负压)亦包括于用力中。

分别对应于晶片载台WST1和WST2成对设置管载体，并且实际上各管载体设置在台阶部上，该台阶部形成在图3所示的底座12的-X侧及+X侧的端部处，并且在台阶部上通过诸如线性马达的致动器遵循晶片载台WST1和WST2而在Y轴方向上驱动管载体。

接下来，描述测量晶片载台WST1和WST2的位置信息的测量系统。曝光装置100具有测量微动载台WFS1和WFS2的位置信息的微动载台位置测量系统70(参照图7)以及分别测量粗动载台WCS1和WCS2的位置信息的粗动载台位置测量系统68A和68B(参照图7)。

微动载台位置测量系统70具有图1所示的测量杆71。如图3所示，测量杆71设置在一对平台14A和14B分别具有的第一部分14A₁和14B₁的下方。根据图1及图3显见，测量杆71由以Y轴方向为纵向方向的横截面为矩形的梁状部件构成，并且其纵向方向的两个端部均经由垂挂部件74而在垂挂状态下固定于主框架BD。更具体地，主框架BD与测量杆71是一体的。

测量杆71的+Z侧半部(上半部)设置在平台14A的第二部分14A₂和平台14B的第二部分14B₂之间，并且-Z侧半部(下半部)容纳在底座12中形成的凹部12a内。此外，在测量杆71与每个平台14A和14B及底座12的之间形成预定的游隙，并且测量杆71处于与主框架BD以外的部件的非接触的状态。测量杆71由热膨胀系数较低的材料(例如不胀钢或陶瓷等)形成。另外，测量杆71的形状没有特别限制。例如，测量部件还可以具有圆形(圆柱状)横截面或者梯形或三角横截面。此外，测量部件不一定必须由诸如杆状或梁状部件的长形部件形成。

如图5所示，在测量杆71处，布置在测量位于投影单元PU下方的微动载台(WFS1或WFS2)的位置信息时使用的第一测量头群72以及在测量位于对准设备99下方的微动载台(WFS1或WFS2)的位置信息时使用的第二测量头群73。另外，为了易于理解附图，在图5中以虚线(二点链线)示出了对准系统AL₁和AL2₁至AL2₄。此外，在图5中省略了对准系统AL2₁至AL2₄的附图标记。

如图5所示，第一测量头群72设置在投影单元PU的下方并且包括用于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和75yb、以及三个Z头76a、7b6和76c。

X头75x、Y头75ya和75yb以及三个Z头76a至76c在其中它们的位置不变化的状态下设置在测量杆71的内部。X头75x设置在基准轴LV上，并且Y头75ya和75yb被设置成在-X侧及+X侧分别离开X头75x相同的距离。在本实施例中，作为三个编码器头75x、75ya和75yb中的每个，使用衍射干扰型的头，例如与PCT国际公开第2007/083758号(对应于美国专利申请公开第2007/0288121号)等中公开的编码器头相似的，将光源、光检测系统(包括光检测器)及各种光学系统予以单元化而构成的头。

现将描述三个头75x、75ya和75yb的配置。图6代表性地示出了X头75x的大致配置，其表示三个头75x、75ya和75yb。

如图6中所示，X头75x配备有：其分离平面与YZ平面平行的偏光分束器PBS、一对反射镜R1a和R1b、透镜L2a和L2b、四分之一波长板(以下描述为λ/4板)WP1a和WP1b、反射镜R2a和R2b、光源LDx、光检测系统PDx等，并且这些光学元件按预定的位置关系设置。如图5及图6所示，X头75x予以单元化并且固定到测量杆71的内部。

如图6所示，激光束LBx₀从光源LDx发射，并且入射在偏光分束器PBS上。激光束LBx₀被偏光分束器PBS偏光分离成两个测量束LBx₁和LBx₂。透射通过偏光分束器PBS的测量束LBx₁经由反射镜R1a到达在微动载台WFS1(WFS2)上形成的光栅RG，并且被偏光分束器PBS反射的测量束LBx₂经由反射镜R1b而到达光栅RG。在该情况下，“偏光分离”意味着将入射束分离成P偏光成分与S偏光成分。

另外，在X头75x的情况下，两个测量束LBx₁和LBx₂经由平台14A与平台14B之间的空气间隙(参照图5)到达设置在微动载台WFS1(或WFS2)的下表面上的光栅RG。此外，在后文描述的Y头75ya和75yb的情况下，测量束经由在平台14A和14B的各个第一部分14A₁和14B₁中形成的光透射部(例如开口)到达光栅RG。

通过由照射测量束LBx₁、LBx₂而从光栅RG产生的预定阶数的衍射束(例如一阶衍射束)分别经由透镜L2a，L2b通过λ/4板WP1a，WP1b变换成圆偏光，并且通过反射镜R2a，R2b反射，随后束再度穿过λ/4板WP1a，WP1b，并且反方向沿着相同的光路而到达偏光分束器PBS。

到达偏光分束器PBS的两个一阶衍射束的各个偏光方向相当于原来的方向旋转90度。因而之前已穿过偏光分束器PBS的测量束LBx₁的一阶衍射束被偏光分束器PBS反射。之前被偏光分束器PBS反射的测量束LBx₂的一阶衍射束穿过偏光分束器PBS。因此，测量束LBx₁、LBx₂的各个一阶衍射束在同轴上合成为合成束LBx₁₂。合成束LBx₁₂被发送至光检测系统PDx。

在光检测系统PDx中，使合成为合成束LBx₁₂的束LBx₁、LBx₂的一阶衍射束通过未示出的偏光镜(检偏镜)来排列，束相互重叠以形成干扰光，该干扰光通过由未图示的光检测器检测，并且依干扰光的强度被变换成电气信号。此时，当微动载台WFS1在测量方向(此时为X轴方向)移动时，两个束间的相位差变化，这导致干扰光的强度变化。X头75x输出该干扰光的强度变化，是作为微动载台WFS1在X轴方向的位置信息输出的。

Y头75ya、75yb与X头75x中的情况是一致的，并固定于测量杆71的内部。从Y头75ya、75yb输出微动载台WFS1在Y轴方向的位置信息。

更具体地说，由输出微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的位置信息的X头75x构成X线性编码器51(参照图7)。此外，过由输出微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置信息的一对Y头75ya、75yb构成一对Y线性编码器52、53(参照图7)。

X头75x(X线性编码器51)和Y头75ya、75yb(Y线性编码器52、53)的输出(位置信息)被供给至主控制装置20(参照图7)。主控制装置20从X头75x的输出(位置信息)获得微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的位置，并从Y头75ya、75yb的输出(位置信息)的平均及差分别获得微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置及在θz方向的位置(θz旋转)。

在该情况下，从X头75x照射的测量束在光栅RG上的照射点(检测点)与作为晶片W上的曝光区域IA(参照图1)的中心的曝光位置一致。此外，分别从一对Y头75ya、75yb照射的测量束在光栅RG上的一对照射点(检测点)的中心与从X头75x照射的测量束在光栅RG上的照射点(检测点)一致。主控制装置20依据二个Y头75ya、75yb的测量值的平均算出微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置信息。因而微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置信息实质上是在作为照射在晶片W上的照明光IL的照射区域(曝光区域)IA中心的曝光位置处测量的。更具体地说，X头75x的测量中心及二个Y头75ya、75yb的实质的测量中心与曝光位置一致。因此，通过使用X线性编码器51及Y线性编码器52、53，主控制装置20可随时在曝光位置的正下方(在背侧上)进行对微动载台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。

像每个Z头76a至76c那样，例如通过与CD驱动设备等中使用的光学拾取相同的光学方法来使用具有光学式移位传感器的头。三个Z头76a至76c配置于与等腰三角形(或正三角形)的各顶点对应的位置。各个Z头76a至76c用从下方与Z轴平行的测量束来照射微动载台WFS1(或WFS2)的下表面，并接收通过形成有光栅RG的板表面(或反射型衍射光栅的形成表面)反射的反射光。因此，各个Z头76a至76c构成在各照射点处测量微动载台WFS1(或WFS2)的表面位置(Z轴方向的位置)的表面位置测量系统54(参照图7)。三个Z头76a至76c的各个测量值被供给至主控制装置20(参照图7)。

此外，顶点位于分别从三个Z头76a至76c照射的测量束在光栅RG上的三个照射点处的等腰三角形(或正三角形)的重心与曝光位置一致，该曝光位置是晶片W上的曝光区域IA(参照图1)的中心。因此，基于三个Z头76a至76c的测量值的平均值，主控制装置20可随时在曝光位置的正下方取得微动载台WFS1(或WFS2)在Z轴方向的位置信息(表面位置信息)。此外，主控制装置20基于三个Z头76a至76c的测量值，在微动载台WFS1(或WFS2)在Z轴方向的位置之外，测量(算出)微动载台WFS1(或WFS2)在θx方向及θy方向的旋转量。

第二测量头群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、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至78c的各个位置关系与上述的以X头75x作为基准的一对Y头75ya、75yb及三个Z头76a至76c的各个位置关系相同。从X头77x照射的测量束在光栅RG上的照射点(检测点)与主要对准系统AL1的检测中心一致。更具体地说，X头77x的测量中心及二个Y头77ya、77yb的实质的测量中心与主要对准系统AL1的检测中心一致。因此，主控制装置20可随时在主要对准系统AL1的检测中心处测量微动载台WFS2(或WFS1)在XY平面内的位置信息及表面位置信息。

另外，尽管本实施例的X头75x、77x及Y头75ya、75yb、77ya和77yb具有一致的且置于测量杆71的内部的光源、光检测系统(包括光检测器)及各种光学系统予，不过编码器头的结构不限于此。例如可将光源及光检测系统置于测量杆的外部。该情况下，例如经由光纤等将置于测量杆内部的光学系统与光源及光检测系统彼此连接。此外，亦可利用将编码器头置于测量杆的外部而仅将测量束经由置于测量杆内部的光纤引导至光栅的配置。此外，晶片在θz方向的旋转信息亦可使用一对X线性编码器测量(在该情况下应该存在一个Y线性编码器)。此外，微动载台的表面位置信息可例如使用光干涉仪而测量。此外，取代第一测量头群72及第二测量头群73的各头，而将包括其测量方向是X轴方向及Z轴方向的至少一个XZ编码器头和其测量方向是Y轴方向及Z轴方向的至少一个YZ编码器头的合计三个编码器头，以与先前所述的X头及一对Y头的排列相似的排列来布置。

当晶片载台WST1在平台14A上的曝光站200与测量站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(晶片载台WST1)的位置信息。粗动载台位置测量系统68A的结构并无特别限定，并且包括编码器系统或光干涉仪系统(亦可组合光干涉仪系统与编码器系统)。在粗动载台位置测量系统68A包括编码器系统的情况下，可以利用如下配置：通过沿着晶片载台WST1的移动路径、从以垂挂状态固定于主框架BD的多个编码器头将测量束照射在固定(或形成)在粗动载台WCS1上表面的标尺(例如二维光栅)，并通过接收测量束的衍射光，来测量粗动载台WCS1的位置信息。粗动载台位置测量系统68A包括光干涉仪系统的情况下，可利用如下配置：通过从分别具有平行于X轴的测量轴及平行于Y轴的测量轴的X光干涉仪及Y光干涉仪将测量束照射在粗动载台WCS1的侧表面，并通过接收测量束的反射光，来测量晶片载台WST1的位置信息。

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相似的结构，并且测量粗动载台WCS2(晶片载台WST2)的位置信息。主控制装置20基于粗动载台位置测量系统68A和68B的测量值，通过单独地控制粗动载台驱动系统62A和62B，来分别控制粗动载台WCS1和WCS2(晶片载台WST1，WST2)的各个位置。

此外，曝光装置100亦配备有分别测量粗动载台WCS1与微动载台WFS1之间的相对位置、及粗动载台WCS2与微动载台WFS2之间的相对位置的相对位置测量系统66A和相对位置测量系统66B(参照图7)。相对位置测量系统66A和66B的结构并无特别限定，例如可分别通过由包括电容传感器的间隙传感器而构成。该情况下，间隙传感器例如可通过由固定于粗动载台WCS1(或WCS2)的探针部与固定于微动载台WFS1(或WFS2)的目标部而构成。另外，该配置不限于此，例如可使用线性编码器系统及光干涉仪系统等而构成相对位置测量系统。

图7中显示了如下框图：其显示了作为中心部件来构成曝光装置100的控制系统并执行对各部件的总体控制的主控制装置20的输入/输出关系。主控制装置20包括工作站(或是微电脑)等，并执行对诸如局部浸液设备8、平台驱动系统60A和60B、粗动载台驱动系统62A和62B及微动载台驱动系统64A和64B的、曝光装置100的各部件的总体控制。

如根据以上的说明所了解的，主控制装置20通过由使用微动载台位置测量系统70的第一测量头群72，可测量微动载台WFS1、WFS2在六个自由度方向的位置。在该情况下，因为测量束的光路长度极短且在第一测量头群72中包括的X头75x及Y头75ya和75yb中大致相等，所以可几乎忽略空气波动的影响。因此，可通过第一测量头群72以高准确度来测量微动载台WFS1、WFS2在XY平面内(包括θz方向)的位置信息。此外，由于第一测量头群72(X头75x及Y头75ya、75yb)在X轴方向及Y轴方向的光栅上的实质的检测点及Z头76a至76c在Z轴方向的微动载台WFS1、WFS2下表面上的检测点分别与曝光区域IA的中心(曝光位置)在XY平面内一致，因此可将因检测点与曝光位置在XY平面内的移位而产生的所谓阿贝(Abbe)误差抑制在实质上可忽略的程度。因此，主控制装置20通过由使用微动载台位置测量系统70，可以高精确度来测量微动载台WFS1、WFS2在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的位置，而没有任何因检测点与曝光位置在XY平表面内的移位造成的阿贝误差。

另一方面，由于光栅RG的配置表面与晶片W的表面的Z位置不同，因此，第一测量头群72(X头75x及Y头75ya、75yb)的检测点并非总是设定在作为在平行于投影光学系统PL的光轴的Z轴方向上的曝光位置的、晶片W表面上的位置处。因此，在光栅RG(换言之，微动载台WFS1或WFS2)相对于XY平面倾斜的情况下，在基于第一测量头群72的各编码器头的测量值(输出)而算出的微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面内的位置与曝光位置之间，根据光栅RG配置表面与晶片W表面的Z位置的差ΔZ(换言之，第一测量头群72的检测点与曝光位置在Z轴方向的位置移位)以及光栅RG相对于XY平面的倾斜角，产生位置误差(一种阿贝误差，并且在以下描述中称为第一位置误差)。

然而，该第一位置误差可使用差ΔZ与俯仰量θx、滚动量θy，以简单的运算获得。并且，基于使用第一位置误差程度进行校正之后的第一测量头群72(的各编码器头)的测量值的位置信息，通过设定微动载台WFS1和WFS2的位置，这些载台不受第一位置误差的影响。

此外，通过具有本实施例的第一测量头群72(的各编码器头)中那样的配置的编码器头，已知的是测量值除了对在测量方向(Y轴方向或X轴方向)上光栅RG(换言之，微动载台WFS1或WFS2)相对于头的位置变化具有灵敏度外，亦对在非测量方向上、特别是倾斜方向(θx方向、θy方向)和旋转方向(θz方向)上相对于光栅RG的姿势变化具有灵敏度(例如参照美国专利申请公开2008/0094593号和美国专利申请公开第2008/0106722号)。

因此，在本实施例中，主控制装置20按照以下方式取得(作成)用于校正因为在上述非测量方向上、特别是在倾斜方向(θx方向和θy方向)和旋转方向(θz方向)上头与光栅RG的相对运动造成的各编码器的测量误差(第二位置误差)的校正信息。在此，作为示例，将简单说明用于校正X头75x的测量误差的校正信息的作成方法。另外，在实际上上述测量束LBx1和LBx2不再对称的情况下，即使因微动载台WFS1(或WFS2)在Z轴方向上的移位也产生测量误差，不过，由于该误差是几乎可忽略的程度，因此以下为了便于说明，将不产生微动载台WFS1(或WFS2)在非测量方向(X、Y和Z方向)上的移位而造成的测量误差。此外，在该情况下，将以微动载台WFS1及WFS2中的一个、例如微动载台WFS1作为X头75x测量位置信息的对象来进行说明。

a.主控制装置20首先在使用粗动载台位置测量系统68A监视晶片载台WST1的位置信息的同时控制粗动载台驱动系统62A，并且与粗动载台WCS1一起将微动载台WFS1驱动到X头75x可测量的区域内。

b.其次，主控制装置20基于Y头75ya和75yb及Z头76a至76c的输出(测量结果)，控制微动载台驱动系统64A，并设置微动载台WFS1，使得滚动量θy及偏转量θz均为零并且预定的俯仰量θx设定为希望的值θx₀(例如为200μrad)。

c.其次，主控制装置20基于Y头75ya和75yb及Z头76a至76c的测量结果，在预定的范围内(例如-100μm至+100μm)在Z轴方向上驱动微动载台WFS1(WFS2)，以预定的抽样间隔索取测量微动载台WFS1(WFS2)在X轴方向的位置的X头75x的测量值，并存储于内部存储器中，同时控制微动载台驱动系统64A并维持上述微动载台WFS1的姿势(俯仰量θx＝θx0，滚动量θy＝0，偏转量θz＝0)。

d.其次，主控制装置20基于Y头75ya和75yb及Z头76a至76c的测量结果控制微动载台驱动系统64A，在保持微动载台WFS1的滚动量θy及偏转量θz固定的同时，将俯仰量θx改变Δθx，并且随后就各俯仰量θx执行与上述c.相似的处理。主控制装置20在预定的范围内，例如在-200μrad至+200μrad，将俯仰量θx改变Δθx。

e.其次，将通过上述的b.至d.处理而获得的内部存储器内的各数据标注在其横轴表示微动载台WFS1的Z位置而纵轴表示X头75x的测量值的二维坐标系上。这允许通过为每个俯仰量θx连结标注点而获得在预定的点处相交的斜度不同的数条直线。因此，通过在纵轴方向将横轴移位使得交点的俯仰量为零，而，可获得图8所示的图形。该图8中各直线的纵轴的值精确地是在俯仰量θx处X头75x在各Z位置的测量误差。此时，将原点的Z位置设为Z_x0。因此，主控制装置20将通过上述处理而获得的、对应于图8的图形的θy＝θz＝0中X头75x相对于θx和Z的测量误差储存于内部存储器内作为θx校正信息。

f.与上述处理b.至d.相似地，主控制装置20将微动载台WFS1(WFS2)的俯仰量θx及偏转量θz均固定为零，而使微动载台WFS1(WFS2)的滚动量θy变化。并且，对各θy在Z轴方向上驱动微动载台WFS1(WFS2)，并使用X头75x测量微动载台WFS1(WFS2)在X轴方向的位置信息。而后，通过使用在内部存储器中获得的各数据进行与上述e.相似的处理，主控制装置20将已获得的、对应于图8的图形的θx＝θz＝0中X头75x相对于θy和Z的测量误差储存于内部存储器内作为θy校正信息。此时将原点的Z位置设为Z_y0。

g.与处理b.至d.及f.相似地，主控制装置20获得当θx＝θy＝0时X头75x相对于θz和Z的测量误差。另外，如前述中那样，原点的Z位置应该是Z_z0。主控制装置20将通过该处理而获得的测量误差储存于内部存储器内作为θz校正信息。

另外，θx校正信息可以用由俯仰量θx与在Z位置的各测量点处的离散性编码器的测量误差而构成的表格数据的形式来存储于存储器内。或者，给定表示编码器的测量误差的、俯仰量θx及Z位置的试探函数(trialfunction)，并且可以使用编码器的测量误差通过最小平方法来确定试探函数的待定乘数。并且，可使用获得的试探函数作为校正信息。就θy及θZ校正信息而言可以是一样的。

另外，编码器的测量误差一般而言取决于全部的俯仰量θx、滚动量θy及偏转量θz。但是已知依赖度小。因此，因光栅RG的姿势变化造成的编码器的测量误差可视为独立取决于各个θx、θy和及θz。换言之，可以用测量误差相对于各个θx、θy及θz的线形和，例如以下列公式(1)的形式，给定因光栅RG的姿势变化造成的编码器的测量误差(全测量误差)。

Δx＝Δx(Z，θx，θy，θz)＝θx(Z-Zx0)+θy(Z-Zy0)+θz(Z-Zz0)...(1)

主控制装置20按照与上述校正信息的作成步骤相似的步骤，作成用于校正Y头75ya、75yb的测量误差的校正信息(θx校正信息、θy校正信息、θz校正信息)。全测量误差Δy＝Δy(Z，θx，θy，θz)可以用与上述公式(1)中相似的形式来赋予。

主控制装置20在曝光装置100起动时、空转中、或预定片数例如单位数的晶片更换时执行以上的处理，并且作成上述X头75x、Y头75ya、75yb的校正信息(θx校正信息、θy校正信息、θz校正信息)。

此时，在本实施例的曝光装置100中，尽管经由未示出的防振机构来设置主框架BD及底座12，不过，例如在固定于主框架BD的各种可移动装置中产生的振动可能在曝光时经由垂挂部件74而传导至测量杆71。在该情况下，测量杆71因上述的振动而产生诸如挠曲的变形，并且头75x、75ya和75yb的光轴可能相对于Z轴倾斜，或是光栅RG与头75x、75ya和75yb之间在Z轴方向的相对距离可能变化。这与固定位置姿势来观察头75x、75ya、75yb(其中产生光栅RG的倾斜及Z位置的变化)时的情况等价，像在例如所述的美国专利申请公开第2008/0106722号中所公开的在非测量方向中因头与光栅RG的相对运动造成的各编码器的测量误差的发生机制中那样，因测量杆71的变化(包括变形及移位两者)，而可能在测量微动载台WFS1和WFS2的位置时产生误差。

因此，若可测量测量杆的变化，诸如测量挠曲造成的倾斜(因此产生头的倾斜)，则基于测量结果可以算出头的倾斜，并通过将运算结果换算成光栅RG相对于头的倾斜，有可能在因测量杆的变化造成的各编码器的测量误差中使用上述的校正信息(θx校正信息和θy校正信息)。因此，接下来就测量测量杆71的变化作说明。

在图9(A)及图9(B)中，显示了安装有测量杆71的第一测量头群72的部分在Z轴方向(纵向方向)纵向移动(纵向振动)的情况，这是因振动而挠曲的测量杆71最简单的示例。通过上述的振动，在测量杆71上周期性地反复产生图9(A)所示的挠曲与图9(B)所示的挠曲，这使得第一测量头群72的各头75x、75ya、75yb的光轴倾斜，X头75x的检测点及Y头75ya、75yb的实质的检测点相对于曝光位置在+Y方向及-Y方向上周期性移动。此外，各头75x、75ya、75yb与光栅RG之间在Z轴方向的距离也周期性变化。

在本实施例的曝光装置100中，主控制装置20通过由测量收容第一测量头群72的图9(A)及图9(B)所示的壳体720的位置(侧表面的表面位置)而获得测量杆71的变形。此时，在后述的校正第一测量头群72的测量误差时，将不考虑因测量杆71在θy方向振动造成的测量误差，而将仅修产生上述纵向振动时的测量误差(因θx方向的振动造成的测量误差)、测量杆71末端在θz方向振动(横向振动)时的测量误差、以及综合产生上述纵向振动与横向振动时的测量误差。因而，将测量测量杆71在θx方向和θz方向的移位。另外，在此之外，亦可测量测量杆71在θy方向的移位量，并与在θx方向和θz方向的移位造成的测量误差一同校正因θy方向的移位造成的测量误差。

图10示出了测量壳体72₀的侧表面的表面位置的测量系统30(参照图7)的抽象视图。测量系统30具有四个激光干涉仪30a至30d，并且这些干涉仪中的激光干涉仪30b和30d隐藏于激光干涉仪30a和30c在页面背侧的后方。此外，测量系统30具有固定于测量杆71的+Y端部的光学部件71₀。另外，测量杆71除了收容壳体72₀的部分外，其余将形成为实心的。

如图10所示，各个激光干涉仪30a至30d被固定于垂挂部件74的+Y侧的表面上的下端部附近的支撑部件31所支撑。更具体地说，在靠近-X侧(图10中的页面侧)的端部的支撑部件31上，在Y轴方向隔以预定间隔而支撑激光干涉仪30a和30c，在这些激光干涉仪30a和30c在图10中的页面背侧，在Y轴方向隔以预定间隔而支撑激光干涉仪30b和30d。激光干涉仪30a～和30d分别向-Z方向射出激光。

例如，从激光干涉仪30a射出的激光La，在光学部件71₀内的分离表面BMF处偏光分离成参照束IRa与测量束IBa。参照束IRa被设于光学部件71₀的底表面(-Z端表面)上的反射表面RP2反射，经由分离表面BMF而返回激光干涉仪30a。另外，测量束IBa沿着平行于Y轴的光路，穿过在测量杆71的-X端部侧处且靠近+Z端部的实心部分，并且随后到达形成于测量杆71的-Y侧端表面上的反射表面RP3。而后，测量束IBa被反射表面RP3反射，反方向沿着原来的光路前进，随后与参照束IRa同轴地合成，并且返回激光干涉仪30a。在激光干涉仪30a的内部，参照束IRa的偏光方向与测量束IBa的偏光方向通过偏光镜来排列，并且随后束相互干扰而成为干扰光，该干扰光通过由未示出的光检测器检测，并按照干扰光的强度转换成电气信号。

从激光干涉仪30c射出的激光Lc，在光学部件71₀内的分离表面BMF处偏光分离成参照束IRc与测量束IBc。参照束IRc被反射表面RP2反射，并且随后经由分离表面BMF而返回激光干涉仪30c。另外，测量束IBc沿着平行于Y轴的光路，穿过在测量杆71的-X端部侧处且靠近-Z端部的实心部分，并且随后到达反射表面RP3。而后，测量束IBc被反射表面RP3反射，反方向沿着原来的光路前进，并且随后与参照束IRc同轴合成，并返回激光干涉仪30c。在激光干涉仪30c的内部，参照束IRc与测量束IBc的偏光方向通过偏光镜来排列，并且随后这些束相互干扰而成为干扰光，该干扰光通过未示出的光检测器检测，并按照干扰光的强度转换成电气信号。

对于其余的激光干涉仪30b和30d，其余的激光干涉仪的各个测量束与参照束遵循与激光干涉仪30a和30c相似的光路，从它们的各个光检测器输出依干扰光的强度的电气信号。此时，激光干涉仪30b和30d的测量束IBb和IBd的光路相当于穿过测量杆71的XZ剖面中心的YZ平面，与测量束IBa和IBc的光路对称地配置。更具体地说，激光干涉仪30a至30d的各个测量束IBa至IBd穿过测量杆71的实心部分，并且在反射表面RP3的四个角落被反射，并且随后沿着相同光路返回激光干涉仪30a至30d。

激光干涉仪30a至30d将依各个测量束IBa至IBd与参照束的各个反射光的干扰光的强度的信息分别送至主控制装置20。主控制装置20基于该信息，获得测量束IBa至IBd在将反射表面RP2作为基准的反射表面RP3上的四个角落部的每个处的照射点的位置(更具体地说，对应于测量束IBa至IBd的光路长度)。另外，像激光干涉仪30a至30d那样，例如可使用合并有参照镜的干涉仪。或者可使用将从一个或二个光源输出的激光束予以分离并且而生成测量束IBa至IBd的干涉仪系统，来取代激光干涉仪30a至30d。在该情况下，可使用从同一个激光束所生成的参照束作为基准，来测量多个测量束的光路长度。

主控制装置20基于激光干涉仪30a至30d的输出的变化，更具体地是基于测量束IBa至IBd的各个光路长度的变化，获得反射表面RP3的表面位置信息(倾斜角)。更具体地来说，例如在测量杆71上产生图9(A)所示的变形情况下，通过测量杆71内的+Z侧的激光干涉仪30a和30b的测量束IBa和IBb的光路长度变长，而通过-Z侧的激光干涉仪30c和30b的测量束IBc和IBd的光路长度缩短。此外，在测量杆71上产生图9(B)所示的变形情况下，相反地，测量束IBa和IBb的光路长度缩短，而测量束IBc和IBd的光路长度变长。主控制装置20基于激光干涉仪30a至30d所测量的测量束IBa、IBb、IBc和IBd在反射表面RP3(壳体72₀的-Y侧的端表面)上的各个照射点处的表面位置信息，测量反射表面RP3相对于XZ平面的倾斜角(θx、θz)作为变化信息。并且，主控制装置20基于倾斜角(θx、θz)进行预定的计算，并获得壳体72₀内收容的头75x、75ya和75yb的光轴相对于Z轴的倾斜角及这些头与光栅RG的距离。

在本实施例的曝光装置100中，主控制装置20在曝光等时，在监视从微动载台位置测量系统70的表面位置测量系统54的测量结果获得的微动载台WFS1(或WFS2)的θx、θy、θz和Z位置的同时，获得第二位置误差的校正信息(θx校正信息、θy校正信息和θz校正信息)，并且基于θx、θy与先前所述的差ΔZ算出第一位置误差(换言之，该位置误差的校正信息)。

此外，主控制装置20获得通过测量系统30所测量的测量杆71的变化信息，具体而言，获得头75x、75ya和75yb的光轴相对于Z轴的倾斜角(θx、θy)及这些偷与光栅RG的距离(Z)，并基于此等倾斜角与距离，获得因测量杆71的变化造成的头75x、75ya和75yb的测量误差，换言之，获得第三位置误差的校正信息。该第三位置误差的校正信息相当于头75x、75ya和75yb的光轴相对于Z轴的倾斜角(θx、θy)及与光栅RG的距离(Z)对应的θx校正信息、θz校正信息。另外，当反射表面RP3相对于XZ平面的倾斜角θx为零时，不论倾斜角θz的值为何，均不产生头75x、75ya、75yb的光轴相对于Z轴的倾斜角((θx，θy)＝(0，0))。

而后，主控制装置20如上述地基于第一、第二及第三位置误差的校正信息，算出用于校正X头75x及Y头75ya、75yb的测量值的误差校正量Δx和Δy，并且通过误差校正量来校正X头75x及Y头75ya和75yb的测量值。或者可使用误差校正量Δx和Δy校正微动载台WFS1(或WFS2)的目标位置。以这种方式，可获得与校正第一测量头群72的X头75x及Y头75ya和75yb的测量值的情况相同的效果。

接下来，参照图11至15来描述使用二个晶片载台WST1和WST2的并行处理动作。注意，以下的动作中，主控制装置20如所述地控制液体供给装置5与液体回收装置6，并在投影光学系统PL的顶端透镜191的正下方保持一定量的液体Lq，从而随时形成浸液区域。

图11显示了如下状态，其中在曝光站200中对安装在晶片载台WST1的微动载台WFS1上的晶片W进行步进及扫描方式的曝光的状态，并且与该曝光平行地，在第二加载位置，在晶片搬送机构(未示出)与晶片载台WST2的微动载台WFS2之间进行晶片更换。

主控制装置20基于事前进行的晶片对准结果(例如将通过增强型全晶片对准(EGA)而获得的晶片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而获得的信息)及标线片对准的结果等，通过反复进行使晶片载台WST1向晶片W上的用于各照射区域的曝光的开始扫描位置(开始加速位置)移动的拍射间移动(在拍摄之间步进)动作，及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印于晶片W上的各照射区域的扫描曝光动作，来执行步进及扫描方式的曝光动作。在该步进及扫描动作中，根据晶片载台WST1例如扫描曝光时在Y轴方向的移动，如前所述，平台14A和14B发挥反作用物的功能。此外，主控制装置20为了进行照射间步进动作而在X轴方向驱动微动载台WFS1时对粗动载台WCS1赋予初速，从而使粗动载台WCS1发挥相对于微动载台的局部反作用物的功能。在该动作时，可赋予使粗动载台WCS1在步进方向以等速度移动的初速。这种驱动方法例如记载于美国专利申请公开第2008/0143994号。因此，晶片载台WST1(粗动载台WCS1和微动载台WFS1)的移动不致造成平台14A和14B振动，且不致对晶片载台WST2带来不良影响。

上述的曝光动作在顶端透镜191与晶片W(依照照射区域的位置的晶片W及板82)之间保持液体Lq的状态下进行，更具体地说，通过浸液曝光而进行。

在本实施例的曝光装置100中，在上述一连串的曝光动作中，主控制装置20使用微动载台位置测量系统70的第一测量头群72测量微动载台WFS1的位置，并且基于所述第一、第二及第三位置误差的校正信息算出前述误差校正量Δx和Δy，并基于通过误差校正量程度校正第一测量头群72的X头75x及Y头75ya和75yb的校正后的各测量值，控制微动载台WFS1(晶片W)的位置。或是通过主控制装置20，使用误差校正量Δx和Δy校正微动载台WFS1(或WFS2)的目标位置，以取代校正第一测量头群72的X头75x及Y头75ya和75yb的测量值。

当微动载台WFS2在第二加载位置时，通过未示出的晶片搬送机构从微动载台WFS2上卸载曝光后的晶片并且将新的晶片加载微动载台WFS2上而进行晶片更换。在该情况下，第二加载位置是在微动载台WFS2上进行晶片更换的位置，并且在本实施例中，将第二加载位置设定在微动载台WFS2(晶片载台WST2)所在的位置，使得测量板FM2在主要对准系统AL1的正下方。

上述的晶片更换中及其晶片更换后，在晶片载台WST2在第二加载位置停止的同时，主控制装置20在开始相对于新的晶片W进行晶片对准(及其他之前处理测量)之前，执行微动载台位置测量系统70的第二测量头群73，更具体地说是编码器55、56和57(及其他表面位置测量系统58)的重设(原点的再设定)。

晶片更换(加载新的晶片W)与编码器55、56和57(及表面位置测量系统58)的重设结束后，主控制装置20使用主要对准系统AL1检测测量板FM2上的第二基准标记。而后，主控制装置20检测将主要对准系统AL1的指针中心作为基准的第二基准标记的位置，并基于其检测结果及检测时通过编码器55、56和57测量微动载台WFS2的位置的结果，算出将基准轴LA及基准轴LV作为坐标轴的正交坐标系(对准坐标系)中的第二基准标记的位置坐标。

接下来，主控制装置20使用编码器55、56和57，在测量微动载台WFS2(晶片载台WST2)在对准坐标系中的位置坐标的同时，进行EGA(参照图12)。详细而言，主控制装置20例如在美国专利申请公开第2008/0088843号等所揭示，使晶片载台WST2，更具体地说使支撑微动载台WFS2的粗动载台WCS2例如在Y轴方向移动，在其移动路径上的多个位置处设定微动载台WFS2的位置，并且定位时使用对准系统AL1和AL2₂和AL2₄的至少一个，检测在对准照射区域(抽样照射区域)处的对准标记在对准坐标系中的位置坐标。图12显示了进行对准标记在对准坐标系中的位置坐标的检测时的晶片载台WST2的情形。

该情况下，结合上述晶片载台WST2向Y轴方向的移动，对准系统AL1和AL2₁至AL2₄分别检测在检测区域(例如对应于检测光的照射区域)内依序放置的沿着X轴方向而布置的多个对准标记(抽样标记)。因而，在测量上述对准标记时，晶片载台WST2不在X轴方向驱动。

而后，主控制装置20基于排列于晶片W上的抽样照射区域处的多个对准标记的位置坐标与设计位置坐标，执行例如美国专利第4,780,617号等揭示的统计运算(EGA运算)，而算出多个照射区域在对准坐标系中的位置坐标(排列坐标)。

此外，在本实施例的曝光装置100中，由于测量站300与曝光站200分离，因此主控制装置20从晶片对准结果所获得的、从晶片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，而获得将第二基准标记的位置作为原点的晶片W上的多个照射区域的位置坐标。

通常上述的晶片更换及晶片对准程序比曝光路序早结束。因而，晶片对准结束时，主控制装置20将晶片载台WST2驱动于+X方向，以将晶片载台WST2向平台14B上的预定的待机位置移动。在该情况下，将晶片载台WST2驱动于+X方向时，微动载台WFS2超出微动载台位置测量系统70可测量的范围(即从第二测量头群73照射的各测量束超出光栅RG)。因而，主控制装置20基于微动载台位置测量系统70(编码器55、56和57)的测量值与相对位置测量系统66B的测量值，获得粗动载台WCS2的位置，并且随后，基于粗动载台位置测量系统68B的测量值控制晶片载台WST2的位置。更具体地说，从使用编码器55、56和57测量晶片载台WST2在XY平面内的位置，切换成使用粗动载台位置测量系统68B的测量。而后，主控制装置20在对微动载台WFS1上的晶片W曝光结束前，使晶片载台WST2在上述预定的待机位置待机。

对微动载台WFS1上的晶片W曝光结束时，主控制装置20开始将晶片载台WST1和WST2分别朝向图14所示的右侧并列位置(scrumposition)驱动。当朝向右侧并列位置在-X方向驱动晶片载台WST1时，微动载台WFS1超出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(即从第一测量头群72照射的测量束超出光栅RG)。因而，主控制装置20基于微动载台位置测量系统70(编码器51、52和53)的测量值与相对位置测量系统66A的测量值，获得粗动载台WCS1的位置，随后，基于粗动载台位置测量系统68A的测量值控制晶片载台WST1的位置。更具体地说，主控制装置20从使用编码器51、52和53测量晶片载台WST1在XY平面内的位置，切换成使用粗动载台位置测量系统68A的测量。在该动作期间，主控制装置20使用粗动载台位置测量系统68B测量晶片载台WST2的位置，并基于测量结果如图13所示，将晶片载台WST2在平台14B上驱动于+Y方向(参照第十三图中的空心箭头)。通过由该晶片载台WST2的驱动力的反作用力的作用，平台14B发挥反作用物的功能。

此外，与晶片载台WST1、WST2朝向上述右侧并列位置的移动并行地，主控制装置20与基于相对位置测量系统66A的测量值将微动载台WFS1驱动于+X方向，并使得微动载台WFS1接近或接触于粗动载台WCS1，并且也基于相对位置测量系统66B的测量值将微动载台WFS2驱动于-X方向，并使得微动载台WFS2而接近或接触于粗动载台WCS2。

而后，在两个晶片载台WST1、WST2移动到了右侧并列位置的状态下，如图14所示，晶片载台WST1与晶片载台WST2成为在X轴方向接近或接触的并列状态(scrum state)。与该状态同时，微动载台WFS1与粗动载台WCS1成为并列状态，且粗动载台WCS2与微动载台WFS2成为并列状态。而后，通过由微动载台WFS1、粗动载台WCS1的耦接组件92b和粗动载台WCS2的耦接部件92b及微动载台WFS2的上表面形成在外观上一体的全平表面。

随着晶片载台WST1及WST2在保持上述三个并列状态的同时移动于-X方向，形成于顶端透镜191与微动载台WFS1之间的浸液区域(液体Lq)向微动载台WFS1、粗动载台WCS1的耦接部件92b、粗动载台WCS2的耦接部件92b及微动载台WFS2上依序移动(过渡)。图14显示浸液区域(液体Lq)的移动(过渡)开始之前的状态。注意，在保持持上述三个并列状态的同时驱动晶片载台WST1与晶片载台WST2的情况下，优选以防止或抑制液体Lq漏出的方式设定晶片载台WST1与晶片载台WST2之间隙(游隙)、微动载台WFS1与粗动载台WCS1之间隙(游隙)、及粗动载台WCS2与微动载台WFS2之间隙(游隙)。在该情况下，接近包括并列状态中的二个部件之间的间隙(游隙)为零的情况，更具体地说包括两者接触的情况。

浸液区域(液体Lq)向微动载台WFS2上的移动完成时，晶片载台WST1移动于平台14A上。因此，主控制装置20为了使其移动到图15所示的第一加载位置，在使用粗动载台位置测量系统68A测量晶片载台WST1的位置的同时，使晶片载台WST1在平台14A上移动于-Y方向并进一步移动于+X方向。该情况下，晶片载台WST1向-Y方向移动时，通过驱动力的反作用力的作用，平台14A发挥反作用物的功能。此外，在晶片载台WST1向+X方向移动时，通过驱动力的反作用力的作用，可以使平台14A发挥反作用物的功能。晶片载台WST1到达第一加载位置后，主控制装置20将晶片载台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的测量切换成使用编码器55、56和57的测量。

与上述晶片载台WST1的移动并行地，主控制装置20驱动晶片载台WST2，并将测量板FM2设定在投影光学系统PL的正下方的位置处。在该动作之前，主控制装置20将晶片载台WST2在XY平表面内的位置测量，从使用粗动载台位置测量系统68B的测量切换成使用编码器51、52和53的测量。而后，使用标线片对准系统RA1和RA2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片上投影图像的相对位置。注意，该检测经由投影光学系统PL及形成浸液区域的液体Lq而进行。

主控制装置20基于如上所检测的相对位置信息及之前获得的、将微动载台WFS2上的第二基准标记作为基准的晶片W上各照射区域的位置信息，算出标线片R的图案的投影位置(投影光学系统PL的投影中心)与安装在微动载台WFS2上的晶片W上的各照射区域之间的相对位置关系。主控制装置20在基于算出结果控制控制微动载台WFS2(晶片载台WST2)的位置的同时，与前述安装在微动载台WFS1上的晶片W的情况相似地，以步进及扫描方式转印标线片R的图案于安装在微动载台WFS2上的晶片W上的各照射区域。图15显示以该方式在晶片W上的各照射区域上转印标线片R的图案的状态。

与对微动载台WFS2上的晶片W进行上述曝光动作并行地，主控制装置20在第一加载位置处在晶片搬送机构(未示出)与晶片载台WST1之间进行晶片更换，并在微动载台WFS1上安装新的晶片W。在该情况下，第一加载位置在晶片载台WST1上进行晶片更换的位置，并且在本实施例中，第一加载位置设定在微动载台WFS1(晶片载台WST1)所在的位置处，使得定位测量板FM1位于主要对准系统AL1的正下方。

而后，主控制装置20使用主要对准系统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，在晶片载台WST1在第一加载位置的情况下，主控制装置20执行微动载台位置测量系统70的第二测量头群73，更具体地说是编码器55、56和57(及表面位置测量系统58)的重设(原点的再设定)。其后，主控制装置20在控制晶片载台WST1的位置的同时，相对于微动载台WFS1上的晶片W进行与上述类似的使用对准系统AL1、AL2₁至AL2₄的晶片对准(EGA)。

相对于微动载台WFS1上的晶片W的晶片对准(EGA)结束且相对于微动载台WFS2上的晶片W的曝光亦结束时，主控制装置20将晶片载台WST1和WST2朝向左侧并列位置驱动。该左侧并列位置指晶片载台WST1和WST2位于相对于先前在图14所示的右侧并列位置的情况下所述的基准轴LV左右对称的位置处的位置。在朝向左侧并列位置驱动期间，晶片载台WST1的位置测量按照与前述晶片载台WST2的位置测量的步骤相似的步骤进行。

同样，在该左侧并列位置处，晶片载台WST1与晶片载台WST2成为前述的并列状态，与此同时，微动载台WFS1与粗动载台WCS1成为并列状态，而粗动载台WCS2与微动载台WFS2成为并列状态。而后，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及微动载台WFS2的上表面形成外观上为一体的全平表面。

主控制装置20在保持上述三个并列状态的同时，将晶片载台WST1和WST2驱动于与之前相反的+X方向。根据该驱动，形成于顶端透镜191与微动载台WFS2之间的浸液区域(液体Lq)与之前相反地向微动载台WFS2、粗动载台WCS2的连结部件92b、粗动载台WCS1的连结部件92b和微动载台WFS1上依序移动。当然，晶片载台在保持并列状态的同时移动时，进行晶片载台WST1和WST2的位置测量，类似于前述情况。浸液区域(液体Lq)的移动完成时，主控制装置20按照与前述步骤类似的步骤，开始对晶片载台WST1上的晶片W进行曝光。与该曝光动作并行地，主控制装置20以类似于前述方式的方式将晶片载台WST2向第二加载位置驱动，而将晶片载台WST2上的曝光后的晶片W更换成新的晶片W，并对新的晶片W执行晶片对准。

随后，主控制装置20反复执行上述的使用晶片载台WST1和WST2的并行处理动作。

如以上所述，在本实施例的曝光装置100中，在曝光动作时及晶片对准时(主要是对准标记的测量时)，在测量收容晶片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)时，分别使用固定于测量杆71的第一测量头群72及第二测量头群73。并且，由于构成第一测量头群72的编码器头75x、75ya、75yb及Z头76a至76c以及构成第二测量头群73的编码器头77x、77ya、77yb及Z头78a至78c可从正下方以最短距离用测量束分别照射配置于微动载台WFS1和WFS2的底表面的光栅RG，因此，因晶片载台WST1或WST2的周边环境大气的温度波动(例如空气波动)造成的测量误差小，并且可精确测量微动载台WFS1和WFS2的位置信息。

此外，第一测量头群72在实质上与曝光位置一致的点处测量微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面内的位置信息及表面位置信息，该曝光位置是晶片W上的曝光区域IA的中心，并且第二测量头群73在实质上与主要对准系统AL1的检测区域中心一致的点处测量微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面内的位置信息及表面位置信息。因此，可抑制因测量点与曝光位置在XY平面内的位置误差而产生所谓阿贝误差，并且也是基于这一点，可精确测量微动载台WFS1和WFS2的位置信息。

此外，曝光时，通过由主控制装置20使用微动载台位置测量系统70的第一测量头群72测量微动载台WFS1的位置，并且基于所述第一、第二及第三位置误差的校正信息，算出前述的误差校正量Δx和Δy，并基于通过误差校正量程度校正后的、第一测量头群72的X头75x及Y头75ya、75yb的校正后的各测量值，控制微动载台WFS1(晶片W)的位置。或者，通过主控制装置20，使用误差校正量Δx和Δy校正微动载台WFS1(或WFS2)的目标位置，以取代校正第一测量头群72的X头75x及Y头75ya和75yb的测量值。因此，可不受因微动载台WFS1(或WFS2)倾斜造成的位置误差、因微动载台WFS1(或WFS2)的θz旋转造成X头75x及Y头75ya和75yb的测量误差(位置误差)、及因测量杆的变化造成X头75x及Y头75ya和75yb的测量误差(位置误差)的影响，精确驱动微动载台WFS1(或WFS2)。因微动载台WFS1(或WFS2)倾斜造成的位置误差包括依光栅RG的配置表面与晶片W表面之间Z位置的差ΔZ、根据光栅RG相对于XY平面的倾斜角的位置误差(一种阿贝误差)，及在作为非测量方向的倾斜方向(θx方向和θy方向)的头与光栅RG的相对运动造成的X头75x及Y头75ya和75yb的测量误差。另外，也相对于第二测量头群73(的各编码器)，可以相似地可校正X头75x及Y头75ya和75yb的测量值，以便在前述的非测量方向，特别是在X头75x及Y头75ya和75yb倾斜方向(θx方向和θy方向)上校正先前所述的、由于头与光栅RG相对运动造成的测量误差，及因测量杆71的变化造成的测量误差。

此外，根据本实施例的曝光装置100，主控制装置20可基于精确测量微动载台WFS1和WFS2的位置信息的结果，以良好精度驱动微动载台WFS1和WFS2。因此，主控制装置20可与标线片载台RST(标线片R)同步地以良好精度驱动安装在微动载台WFS1和WFS2上的晶片W，并可以通过由扫描曝光而将标线片R的图案以良好精度转印于晶片W上。

另外，在上述实施例中，说明了如下情况，其中主控制装置20与在曝光时第一测量头群72的各编码器的测量值中包括的、对应于由差ΔZ造成的光栅RG相当于对XY平面的倾斜的位置误差(第一位置误差，一种阿贝误差)一起校正因光栅RG(更具体地说是微动载台WFS)在非测量方向中的测量误差，特别是各头向倾斜(θx和θy)和旋转(θz)方向移位造成的测量误差(第二位置误差)。但是，由于第二、第三位置误差比作为一种阿贝误差的第一位置误差小，因此，可仅校正第一位置误差，或是仅校正第一位置误差以及第二和第三位置误差中的一方。

另外，在上述实施例中，在通过使用测量系统30测量壳体720的侧表面的表面位置来测量测量杆71的变形(变化)的同时，可以另外地测量测量杆71的变形(变化)。图16显示了用于与可取代上述实施例中的测量系统30而采用的变形例相关的测量的测量系统30’。测量系统30’通过测量壳体72₀的-Y侧边缘表面的移位(在平行于边缘表面的方向(Z轴方向及X轴方向)的移位)，来测量测量杆71的变形(变化)。

测量系统30’包括两个编码器30z和30x。如图16中所示，编码器30z包括光源30z₁、受光器件30z₂、光学部件PS₁、分离表面BMF、四分之一波长板(λ/4板)WP及衍射光栅GRz。

光源30z₁与受光器件30z₂以各个纵向方向平行于YZ平表面，且相当于XY平面及XZ平面分别形成45度的状态而分别置于垂挂部件74下端部附近的+Y侧。光源30z₁及受光器件30z₂经由未示出的支撑部件而固定于主框架BD。光学部件PS1经由分离表面BMF而固定于测量杆71的+Y侧边缘表面的上半部(+Z侧半部)。光学部件PS₁具有图16所示的梯形状的YZ剖面(垂直于X轴的剖面)，且在X轴方向具有预定长度的六面体状的部件。光学部件PS₁的斜面面朝光源30z₁及受光器件30z₂。衍射光栅GRz是将Z轴方向作为周期方向的反射型衍射光栅，并且设置于壳体72₀除了+Y边缘表面的-Z侧的端处的带状部分之外的其余部分处。在壳体72₀的+Y边缘表面的-Z侧的端处的带状部分中，设有将X轴方向作为周期方向的稍后将描述的反射型衍射光栅GRx。λ/4板WP以覆盖衍射光栅GRz及GRx的状态而固定于这些衍射光栅的+Y侧。

在编码器30z中，相对于光学部件PS₁的斜表面垂直地从光源30z₁发射激光束Lz，并且激光束Lz从斜面进入光学部件PS₁内，并通过其内部然后入射在分离表面BMF上。激光束Lz通过偏光而在分离表面BMF处分离成参照束IRz与测量束IBz。

在光学部件PS₁内，参照束IRz依序被光学部件PS₁的-Z侧表面(反射表面RP1)、+Y侧表面(反射表面RP2)及分离表面BMF反射，然后返回到受光元件30z₂。

同时，测量束IBz进入测量杆71内，穿过实心部分且同时被±Z侧表面反射，然后朝向测量杆71的+Y端行进。测量束IBz在-Y方向上穿过λ/4板WP，然后入射在衍射光栅GRz上。这产生在YZ平面内在多个不同方向上行进的多个衍射光(换言之，在衍射光栅GRz中，测量束IBz在多个方向上衍射)。在多个衍射光中，例如，-1次衍射光(在-1次方向上衍射的测量束IBz)在+Y方向上穿过λ/4板WP，并且穿过实心部分同时被测量杆71的±Z侧表面反射，然后朝向测量杆71的+Y端前进。在该情况下，测量束IBz的偏光方向通过两次穿过λ/4板WP而旋转90度。因而，测量束IBz被分离表面BMF反射。

反射的测量束IBz如之前所述地，穿过实心部分同时被测量杆71的±Z侧表面反射，然后朝向壳体72₀的+Y端前进。测量束IBz在-Y方向上穿过λ/4板WP，然后入射在衍射光栅GRz上。这再度从衍射光栅GRz产生多个衍射光(测量束IBz在多个方向上衍射)。在这多个衍射光中，例如，-1次衍射光(在-1次方向上衍射的测量束IBz)在+Y方向上穿过λ/4板WP，穿过实心部分同时被测量杆71的±Z侧表面反射，然后朝向测量杆71的+Y端前进。在该情况下，测量束IBz的偏光方向通过两次穿过λ/4板WP而进一步旋转90度。因而，测量束IBz穿过分离表面BMF。

透射的测量束IBz与参照束IRz同轴地合成，并与参照束IRz一起返回到受光元件30z₂。在受光元件30z₂的内部，参照束IRz与测量束IBz的偏光方向通过偏光镜而布置，然后束成为干扰光。该干扰光由光检测器(未示出)检测，并且被转换成根据干扰光的强度的电信号。

当测量杆71偏转并且壳体72₀的+Y边缘表面在Z轴方向移位时，测量束IBz的相位根据移位而相对于参照束IRz的相位移位，这改变了干扰光的强度。该干扰光的强度变化作为测量杆71(壳体72₀)在Z轴方向的移位信息而供给至主控制装置20。另外，通过测量杆71的偏转，尽管测量束IBz的光路长变化，这会引起测量束IBz的相位移位，但是测量系统30’被设计成使得移位远比伴随测量杆71(壳体72₀)的Z移位的相位移位的程度小。

编码器30x包括图16所示的光源30x₁、光检测设备30x₂、光学部件PS₂、分离表面BMF、λ/4板WP及衍射光栅GRx。

在测量杆71的+Y侧，光源30x₁与受光元件30x₂分别以纵向方向平行于YZ平面的状态来设置，且还相对于XY平面及XZ平面分别形成45度的角。光源30x₁及受光元件30x₂经由支撑部件(未示出)而固定于主框架BD。不过，由于受光元件30x₂相对于光源30x₁位于+X侧(图16中的页表面的背侧)，因此受光元件30x₂隐藏于光源30x₁后面。

光学部件PS₂经由分离表面BMF而固定于测量杆71的+Y侧的边缘表面的光学部件PS₁的-Z侧。光学部件PS₂是形状像光学部件PS₁的六表面体状的部件，但是围绕平行于Y轴的轴旋转90°，以使得其斜面来到前方。更具体地，光学部件PS₂具有梯形状的XY剖面(平行于Z轴的横剖面)，并且是在Z轴方向上具有预定长度的六表面体状的部件。光学部件PS₂的斜面与光源30x₁及光检测装置30x₂相对。

在编码器30x中，激光束Lx从光源30x₁垂直于光学部件PS₂的斜面而射出。激光束Lx从斜面进入光学部件PS₂内，通过其内部，并且在分离表面BMF处通过偏光被分离成参照束IRz和测量束IBz。

而后，与所述的参照束IRz类似，在光学部件PS₂内，参照束IRx被在光学部件PS₁的+X侧表面上的光学部件PS₂的反射表面、+Y反射表面及分离表面BMF依序反射，然后返回到受光元件30x₂。

同时，测量束IBx进入测量臂71内，经过与所述测量束IBz类似的光路(XY平面内的光路)，并且与参照束IRx同轴地合成，然后与参照束IRx一起返回到受光元件30x₂。在受光元件30x₂的内部，参照束IRx与测量束IBx的偏光方向通过偏光镜而布置，并且束成为干扰光。通过光检测器(未示出)检测该干扰光，并且被转换成根据干扰光的强度的电信号。

当测量杆71偏转并且壳体72₀的+Y边缘表面在Z轴方向移位时，测量束IBx的相位根据移位而相对于参照束IRx的相位移位，这改变了干扰光的强度。该干扰光的强度变化作为测量杆71(壳体72₀)在X轴方向的移位信息而供给至主控制装置20。另外，尽管测量束IBx的光路长可由于测量杆71的偏转而变化，并且测量束IBx的相位可随该变化而移位，但是测量系统30’被设计成使得移位程度远比伴随测量杆71的顶端表面的X移位而发生的相位移位的程度小。

基于从编码器30z和30z供给的测量杆71(壳体72₀)在Z轴及X轴方向的移位信息，主控制装置20获得设于测量杆71(壳体72₀)内的头75x、75ya和75yb的光轴相对于Z轴的倾斜角及距光栅RG的距离，并基于该倾斜角、距离及所述的校正信息，获得第一测量头群72的各个头75x、75ya和75yb的测量误差(第三位置误差)的校正信息。

此外，在上述实施例及变形例中，虽然说明通过光学方法测量测量杆71的变化的测量系统30和30’，不过上述实施例并非限定于此。为了测量测量杆71的变化，可将温度传感器、压力传感器、用于振动测量的加速度传感器等附接于测量杆71。或者，可布置用于测量测量杆71的变化的变形传感器(变形计)或移位传感器等。而后，利用这些传感器获得测量杆71(壳体72₀)的变化(变形、移位等)，并且基于已获得的结果，主控制装置20获得设于测量杆71(壳体72₀)内的头75x、75ya和75yb的光轴相对于Z轴的倾斜角及距光栅RG的距离，并且基于该倾斜角、距离及所述的校正信息，获得第一测量头群72的各头75x、75ya和75yb的测量误差(第三位置误差)的校正信息。另外，主控制装置20可基于传感器所获得的测量杆71的变化，校正由粗动载台位置测量系统68A和68B所获得的位置信息。

此外，在上述实施例中，尽管说明了测量杆71与主框架BD一体的情况，但是实施例不限于此，并且测量杆71与主框架BD可以物理上分离。在该情况下，应布置测量测量杆71相对于主框架BD(或是基准位置)的位置(或是移位)的测量设备(例如编码器和/或干涉仪等)及调整测量杆71的位置的致动器等，并且基于测量设备的测量结果，主控制装置20和/或其它控制装置应将主框架BD(及投影光学系统PL)与测量杆71的位置关系维持在预定的关系(例如恒定)。

此外，在上述实施例中，尽管曝光装置具有对应于两个晶片载台的两个平台，不过平台数量不限于此，并且可以采用一个平台或或三个以上的平台。此外，晶片载台的数量不限于两个，而是可以采用一个晶片载台或三个以上的晶片载台，例如，可将例如美国专利申请公开第2007/201010号中公开的具有空间图像测量器、照度不均匀测量器、照度监视器、波表面像差测量器等的测量载台放置于平台上。

此外，使平台或基座部件分离为多个部分的边界的位置并非限于上述实施例中的位置。尽管上述实施例中边界线被设定为包括基准轴LV且与光轴AX相交的线，不过，在例如边界位于曝光站中、边界所位于的部分的平面马达的推力减弱的情况下，可将边界线设定于别处。

此外，测量杆71的纵向方向上的中间部分(可以布置在多个位置)可由例如美国专利申请公开第2007/0201010号中公开的自重消除器而在底座上支撑。

此外，在底座12上驱动平台14A、14B的马达不限于利用电磁力(洛兰兹力)驱动方法的平面马达，而是例如可为利用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，而是可为包括固定于平台的侧表面的动子和固定于底座的定子的音圈马达。此外，平台可经由例如美国专利申请公开第2007/0201010号等中公开的自重消除器而在底座上支撑。此外，平台的驱动方向不限定于三个自由度方向，而是可为例如六个自由度方向、仅Y轴方向或是仅XY两个轴方向。在这种情况下，可通过由气体静压轴承(例如空气轴承)等使平台在底座上浮起。此外，在平台的移动方向可以仅为Y轴方向的情况下，平台可安装在例如被布置成在Y轴方向上延伸的Y引导部件上，以在Y轴方向上可移动。

此外，在上述实施例中，尽管光栅设置在微动载台的下表面(即，与平台的上表面相对的表面)，不过实施例不限于此，并且微动载台的主体部由可以透射光的实心部件构成，且光栅可以设置于主体部的上表面上。在该情况下，与上述实施例比较，由于晶片与光栅之间的距离较近，因此可减小因包括曝光点的晶片的被曝光表面与编码器51、52和53对微动载台的位置测量的基准表面(光栅的设置表面)之间在Z轴方向的差异而产生的阿贝(Abbe)误差。此外，光栅可形成于晶片固持器的背表面。在该情况下，即使在曝光期间晶片固持器膨胀或相对于微动载台的附接位置移位，也可根据该膨胀或移位而测量晶片固持器(晶片)的位置。

此外，在上述实施例中，尽管说明编码器系统配备有X头与一对Y头的情况作为示例，不过实施例不限于此，例如，可将测量方向是X轴方向及Y轴方向这两个方向的二维头(2D头)中的一个或两个设置在测量杆内。现在将说明使用2D头配置的编码器系统73的三个变形例。

在布置两个2D头的情况下，其检测点应在光栅上被设置于在X轴方向上距作为中心的曝光位置(曝光区域IA的中心(光轴AX))相同距离的间隔开的两点。例如，在上述实施例中，2D头要被设置在Y头75ya和75yb的设置位置(参照图5)。

图17示出与第一变形例相关的2D头79a的示意配置。2D头79a是所谓的三光栅型的编码器头。2D头79a包括以预定的位置关系设置的光源LDa、固定光栅79a₁至79a₄、二维光栅(基准光栅)79a₅及受光系统PDa等。这里，固定光栅79a₁和79a₂及79a₃和79a₄是其周期方向分别是X轴方向及Y轴方向的透射型的衍射光栅。此外，二维光栅(基准光栅)79a₅是其上形成有将X轴方向作为周期方向的衍射光栅与将Y轴方向作为周期方向的衍射光栅的透射型二维光栅。

在2D头79a中，在+Z方向上从光源LDa射出激光束LBa₀。激光束LBa₀从测量臂71(图17中省略)的上表面(+Z表面)射出，然后作为测量束而照射于光栅RG上的点DPa。这从X衍射光栅及Y衍射光栅在对应于各个周期方向的方向产生多个衍射光。图17示出在XZ平面内的预定方向上从X衍射光栅产生的±1次衍射光LBa₁和LBa₂以及在YZ平面内的预定方向上从Y衍射光栅产生的±1次衍射光LBa₃和LBa₄。

衍射光LBa₁至LBa₄经由测量杆71(图17中省略)的上表面(+Z表面)而返回到2D头79a内。并且，衍射光LBa₁至LBa₄分别通过由固定光栅79a₁至79a₄衍射，然后朝向二维光栅(基准光栅)79a₅行进。更准确来说，通过+1次衍射光LBa₁进入固定光栅79a₁并且-1次衍射光LBa₂进入固定光栅79a₂，以在XZ表面内相对于Z轴对称的射出角分别从固定光栅79a₁和79a₂产生-1次衍射光及+1次衍射光，并且这些衍射光入射于二维光栅(基准光栅)79a₅上的同一点。此外，通过+1次衍射光LBa₃进入固定光栅79a₃并且-1次衍射光LBa₄进入固定光栅79a₄，以在YZ表面内相对于Z轴对称的射出角分别从固定光栅79a₃和79a₄产生-1次衍射光及+1次衍射光，并且这些衍射光入射于二维光栅(基准光栅)79a₅上的同一点。

衍射光LBa₁至LBa₄入射于二维光栅(基准光栅)79a₅上的同一点，并且同轴地合成。更准确来说，通过衍射光LBa₁和LBa₂进入二维光栅79a₅，分别在Z轴方向上产生+1次衍射光和-1次衍射光。类似地，通过衍射光LBa₃和LBa₄进入二维光栅79a₅，分别在Z轴方向产生+1次衍射光和-1次衍射光。这些所产生的衍射光同轴地合成。

此时，测量束LBa₀在光栅RG处的衍射角(衍射光LBa₁至LBa₄的射出角)只由测量束LBa₀的波长与光栅RG的衍射光栅的节距来确定。类似地，衍射光LBa₁至LBa₄在固定光栅79a₁至79a₄处的衍射角(光路的弯曲角)只由测量束LBa₀的波长与固定光栅79a₁至79a₄的节距来确定。此外，衍射光LBa₁至LBa₄在二维光栅(基准光栅)79a₅处的衍射角(光路的弯曲角)只由测量束LBa₀的波长与二维光栅79a₅的节距来确定。因此，根据测量束LBa₀的波长与光栅RG的衍射光栅的节距来适当确定固定光栅79a₁至79a₄与二维光栅(基准光栅)79a₅的节距，以使得衍射光LBa₁至LBa₄在二维光栅(基准光栅)79a₅处同轴地合成。

同轴地合成的衍射光LBa₁至LBa₄(称为合成光LBa)在-Z方向上从二维光栅79a₅射出，并且到达受光系统PDa。

合成光LBa由诸如CCD(四分割受光元件)等的二维受光元件来接收。在该情况下，在受光元件的光检测表面上出现二维莫尔图案(方格图案)。该二维图案根据光栅RG在X轴方向及Y轴方向的位置而变化。通过受光元件测量该变化，并且测量结果作为微动载台WFS在X轴方向及Y轴方向的位置信息(但是，测量束LBa₀的照射点DPa将作为测量点)而供给至主控制装置20。

主控制装置20从两个2D头79a的测量结果的平均值获得将曝光区域IA的中心(光轴AX)作为实质测量点的、微动载台WFS在X轴方向及Y轴方向的位置信息。此外，主控制装置20从两个2D头79a的测量结果获得将曝光区域IA的中心(光轴AX)作为实质测量点的、微动载台WFS在θz方向的位置信息。

因此，通过使用与第一变形例相关的编码器系统，如使用之前所述的编码器系统的情况一样，主控制装置20可以在将安装于微动载台WFS1和WFS2上的晶片W曝光时，不断地在曝光区域IA的中心(光轴AX)执行对微动载台WFS1和WFS2在XY平面内的位置信息测量。

图18示出与第二变形例相关的2D头79b的示意配置。与关于第一变形例的2D头79a类似，2D头79b也是三光栅型的编码器头。2D头79b包括以预定的位置关系设置的光源LDb、分束器79b₁、衍射光栅79b₂及受光系统PDb等。在该情况下，衍射光栅79b₂是其上形成有将X轴方向作为周期方向的衍射光栅和将Y轴方向作为周期方向的衍射光栅的透射型二维光栅。

在2D头79b中，在+Z方向上从光源LDb射出激光束LBb₀。激光束LBb₀经由分束器79b₁而入射于衍射光栅79b₂。这在对应于衍射光栅79b₂的周期方向的方向上产生多个衍射光。图18示出从周期方向是X轴方向的衍射光栅在相对于Z轴的对称方向上产生的±1次的衍射光LBb₁和LBb₂，以及从周期方向是对应于Y轴方向的方向的衍射光栅在相对于Z轴的对称方向上产生的±1次衍射光LBb₃和LBb₄。衍射光LBb₁至LBb4从测量臂71(图18中省略)的上表面(+Z表面)射出，然后作为测量束而分别照射在光栅RG上的点DPb₁至DPb₄。

衍射光LBb₁和LBb₂及LBb₃和LBb₄分别通过光栅RG的X衍射光栅及Y衍射光栅被衍射，并且反向沿着原来的光路而经由测量杆71的上表面返回到衍射光栅79b₂。然后，衍射光LBb₁至LBb₄入射于衍射光栅79b₂上的同一点，同轴地合成，并且在-Z方向上射出。同轴地合成的衍射光LBb₁至LBb₄(称为合成光LBb)被分束器79b₁反射，并且到达受光系统PDb。

此时，测量束LBb₀在衍射光栅79b₂处的衍射角(衍射光LBb₁至LBb₄的射出角)只由测量束LBb₀的波长和衍射光栅79b₂的节距来确定。类似地，衍射光LBb₁至LBb₄在光栅RG处的衍射角(光路的弯曲角)只由测量束LBb₀的波长和光栅RG的衍射光栅的节距来确定。因此，根据测量束LBb₀的波长与光栅RG的衍射光栅的节距来适当地确定衍射光栅79b₂的节距及设置位置，以使得在衍射光栅79b₂处产生的衍射光LBb₁至LBb₄在光栅RG处被衍射，然后在衍射光栅79b₂处同轴地合成。

合成光LBb通过诸如CCD(或四分割受光元件)等的二维受光元件来接收。在该情况下，在受光元件的光检测表面上出现二维莫尔图案(方格图案)。该二维图案根据光栅RG在X轴方向及Y轴方向的位置而变化。通过受光元件测量该变化，并且测量结果作为微动载台WFS在X轴方向及Y轴方向的位置信息而被供给至主控制装置20。

在该情况下，两个2D头79b的各个光栅RG上的照射点DPb₁至DPb₄的中心DPb设置于平行于X轴且通过曝光区域IA的中心(光轴AX)的基准轴上。在该情况下，两个2D头79b的中心DPb分别在±X侧距曝光区域IA的中心(光轴AX)等距的位置。

主控制装置20从两个2D头79b的测量结果的平均值获得将曝光区域IA的中心(光轴AX)作为实质测量点的微动载台WFS在X轴方向及Y轴方向的位置信息。此外，主控制装置20从两个2D头79b的测量结果获得将曝光区域IA的中心(光轴AX)作为实质测量点的微动载台WFS在θz方向的位置信息。

因此，通过使用与第二变形例相关的编码器系统，如在使用之前所述的编码器系统的情况下一样，主控制装置20可以在将安装于微动载台WFS1和WFS2上的晶片W曝光时，不断地在曝光区域IA的中心执行对微动载台WFS1和WFS2在XY平面内的位置信息测量。

另外，在上述第二变形例中，尽管采用具有在头的主体内包括光源LDb与受光系统PDb的配置的2D头79b，但是同样地，也可采用具有在头的主体外包括光源LDb与受光系统PDb的配置的2D头79b’。

2D头79b’包括以预定的位置关系设置的光源LDb、分束器79b₁、衍射光栅79b₂、一对反射表面79b₃和79b₄及受光系统PDb等。在该情况下，光源LDb与受光系统PDb例如设于测量杆71的+Y边缘。另外，测量杆71除了容纳头的主体的部分之外被形成为实心。此外，一对反射表面79b3和79b4与YZ平面正交，并且是彼此以45度的角度相对的五表面镜(或是五棱镜)。衍射光栅79b₂是其上形成有将X轴方向作为周期方向的衍射光栅和将Y轴方向作为周期方向的衍射光栅的透射型二维光栅。

在2D头79b’中，激光束LBb₀在+Y方向上从光源LDb射出。激光束LBb₀经由分束器79b₁传播通过测量杆71内部的实心部分，并且进入头的主体内。

与Y轴平行地进入头的主体内的测量束LBb₀依序被反射表面79b₃和79b₄反射，然后朝向衍射光栅79b2与Z轴平行地行进。相反地，从衍射光栅79b₂与Z轴平行地返回的合成光LBb依序被反射表面79b4和79b3反射，然后与Y轴平行地离开头的主体。更具体地，测量束(及合成光)经由五表面镜79b3和79b4而无误地在与入射方向正交的方向上射出。因而，例如，即使测量杆71因臂本身的重量而偏转或是因晶片载台WST1和WST2的移动而振动，由于衍射光LBb₁至LBb₄在光栅RG上的照射点DPb₁至DPb₄不移动，因此也具有不产生测量误差的优点。此外，通过采用与使用五表面镜79b3和79b4的2D头79b’类似的配置，对于与第一变形例相关的2D头79a(参照图17)，可获得类似的效果。

另外，在上述实施例中，尽管头的数量分别为一个X头和两个Y头，但是头的数量可进一步增加。此外，在上述实施例中，尽管每一个头群的头的数量为一个X头和两个Y头，但是头的数量可进一步增加。此外，曝光站300侧的第一测量头群72可进一步具有多个头群。例如，可在设置于与曝光位置(晶片W上被曝光的照射区域)对应的位置处的头群的周围的各个侧(+X、+Y、-X和-Y方向这四个方向)设置另一头群。并且，可以以所谓的预读方式测量恰好在照射区域曝光之前的微动载台(晶片W)的位置。此外，构成微动载台位置测量系统70的编码器系统的配置不限于上述实施例中的配置，并且可以采用任意配置。例如，也可使用能够测量X轴、Y轴及Z轴的各方向的位置信息的3D头。

此外，在上述实施例中，从编码器头射出的测量束和从Z头射出的测量束经由两个平台间的间隙或是形成于各平台处的光透射部而照射在微动载台的光栅上。在该情况下，作为光透射部，考虑到作为反作用物的平台14A或14B的移动范围，在平台14A和14B中的每个处形成每个均比各测量束的束直径稍大的孔，并且可以使测量束通过这多个开口部。此外，例如，铅笔型的头也可用作各编码器头和各Z头，并且在各平台处形成插入这些头的开口部。

另外，在上述实施例中，说明了如下情况作为示例：根据采用平面马达作为驱动晶片载台WST1和WST2的粗动载台驱动系统62A和62B，由具有平面马达的定子部的平台14A和14B形成用于晶片载台WST1和WST2沿着XY平面移动时的引导表面(产生Z轴方向的力的表面)。但是，上述实施例并非限定于此。此外，在上述实施例中，尽管测量表面(光栅RG)布置在微动载台WFS1和WFS2上并且由编码器头(及Z头)构成的第一测量头群72(及第二测量头群73)设置在测量杆71上，不过上述实施例并非限定于此。更具体地，与上述情况相反地，编码器头(及Z头)可以布置在微动载台WFS1上并且可以在测量杆71侧形成测量表面(光栅RG)。这种相反设置可适用于具有如下配置的载台设备：磁浮的载台与例如电子束曝光装置或EUV曝光装置等中采用的所谓H型载台组合。在该载台设备中，由于载台由引导杆支撑，因此在载台的下方设置标尺杆(Scale bar)(对应于在其表面上形成衍射光栅的测量杆)以与载台相对，并在与该标尺杆相对的载台的下表面设置编码器头的至少一部分(诸如光学系统)。在该情况下，该引导杆构成引导表面形成部件。当然，也可以采用另一配置。光栅RG布置在测量杆71侧的地方例如可为测量杆71，或者为布置在平台14A(14B)上的全表面或至少一个表面上的非磁性材料等的板。

另外，在上述实施例中，由于将测量杆71一体地固定于主框架BD，因此可能因内部应力(包括热应力)而在测量杆71中发生扭曲等，并且测量杆71与主框架BD的相对位置变化。因此，作为在这样情况下采取的对策，还可测量测量杆71的位置(相对于主框架BD的相对位置，或相对于基准位置的位置变化)，并且通过致动器等微调整测量杆71的位置，或是校正测量结果等。

此外，在上述实施例中，说明了如下情况：通过经由粗动载台WCS1和WCS2分别配备的耦接部件92b而在微动载台WFS1与微动载台WFS2之间递送浸液区域(液体Lq)，将浸液区域(液体Lq)始终维持在投影光学系统PL下方。但是，实施例不限于此，并且也可通过在交换晶片载台WST1和WST2时，将具有与例如美国专利申请公开第2004/0211920号的第三实施例中公开的配置类似的配置的快门部件(未示出)移动到投影光学系统PL下方，将浸液区域(液体Lq)始终维持在投影光学系统PL下方。

此外，尽管说明了上述实施例适用于曝光装置的载台设备(晶片载台)50的情况，不过实施例并非限定于此，并且上述实施例也可适用于标线片载台RST。另外，在上述实施例中，光栅RG可覆盖有保护部件(例如玻璃盖)以被保护。玻璃盖可布置成覆盖主体部80的下表面的基本全部表面，或者可布置成仅覆盖主体部80的下表面的包括光栅RG的一部分。此外，尽管因为需要足以保护光栅RG的厚度而期望采用板状的保护部件，不过也可根据材料而使用薄膜状的保护部件。

此外，也可将一个表面上固定或形成有光栅RG的透明板的另一表面接触或接近晶片固持器的背表面而设置，且在透明板的一个表面侧设置保护部件(玻璃盖)，或将固定或形成光栅RG的透明板的一个表面接触或接近晶片固持器的背表面而设置，而不布置保护部件(玻璃盖)。特别是在前一情况下，也可取代透明板而在诸如陶瓷的不透明部件上固定或形成光栅RG，或是可在晶片固持器的背表面上固定或形成光栅RG。在后一情况下，即使在曝光期间晶片固持器膨胀或附接位置相对于微动载台移位，也可根据膨胀或移位而测量晶片固持器(晶片)的位置。或者，晶片固持器和光栅RG也可仅由传统微动载台来固持。此外，晶片固持器也可由实心的玻璃部件形成，并且光栅RG设置在该玻璃部件的上表面(晶片安装表面)。另外，在上述实施例中，尽管说明了晶片载台是作为粗动载台与微动载台的组合的粗/微动载台的情况作为示例，不过实施例并非限定于此。此外，在上述实施例中，尽管微动载台WFS1和WFS2可在全部六个自由度方向上驱动，不过实施例不限于此，而是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和WFS2可以以接触方式由粗动载台WCS1和WCS2支撑。因此，相对于粗动载台WCS1或WCS2驱动微动载台WFS1或WFS2的微动载台驱动系统可为旋转马达与滚珠螺杆(或进给螺杆)的组合。另外，微动载台位置测量系统可以被配置为使得可在晶片载台的整个移动范围区域中执行位置测量。在该情况下，不需要粗动载台位置测量系统。另外，上述实施例的曝光装置中使用的晶片可为诸如450mm晶片或300mm晶片的各种尺寸的晶片中的任何一种。

另外，在上述实施例中，尽管说明了曝光装置为浸液型的曝光装置的情况，不过实施例并非限定于此，并且上述实施例可合适地适用于不用液体(水)而进行晶片W的曝光的干式曝光装置。

另外，在上述实施例中，尽管说明了曝光装置是扫描步进机的情况，不过实施例不限于此，并且上述实施例也可适用于诸如步进机的静止型曝光装置。即使在步进机等中，通过使用编码器测量安装经受曝光的物体的载台位置，也可将因空气波动而引起的位置测量误差的发生减小到几乎为零。因而，可基于编码器的测量值高度精确地设置载台的位置，结果，可高度精确地将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与照射区域的步进及缝合(Step-and-stitch)方法的缩小投影曝光装置。

此外，上述实施例的曝光装置中的投影光学系统的放大不仅为缩小系统，也可为等倍系统或扩大系统，并且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，此外，投影图像可为倒立图像或正立图像。

此外，照明光IL不限于氟化氩(ArF)准分子激光(波长193nm)，而是可为诸如氟化氪(KrF)准分子激光(波长248nm)的紫外光，或是诸如氟(F₂)激光(波长157nm)的真空紫外光。如在例如美国专利第7,023,610号中所公开的，也可使用谐波作为真空紫外光，该谐波通过以掺杂例如铒(或铒与镱两者)的光纤放大器将DFB半导体激光或光纤激光发出的红外光带或可视光带的单一波长激光束放大并使用非线性光学晶体将波长转换为紫外光而获得。

此外，在上述实施例中，曝光装置的照明光IL不限于波长大于或等于100nm的光，无需说，也可使用波长小于100nm的光。例如，上述实施例也可适用于使用软X射线范围(例如，5至15nm的波长带)的EUV(极紫外)光的EUV曝光装置。此外，上述实施例也可适用于使用诸如电子线或离子束的带电粒子束的曝光装置。

此外，在上述实施例中，使用通过在光透射型基板上形成预定的遮光图案(或相位图案或减光图案)而获得的光透射型屏蔽(标线片)，但是取代该标线片，如例如美国专利第6,778,257号中所公开的，也可使用根据要曝光的图案的电子数据而形成光透射图案、反射图案或是发光图案的电子屏蔽(也称为可变成形屏蔽、主动屏蔽(Active mask)、或是图像产生器，并且包括例如作为非发光型图像显示设备(空间光调制器)类型的DMD(数字微反射镜设备等)。在使用这种可变成形屏蔽的情况下，由于相对于可变成形屏蔽而扫描安装晶片、玻璃板等的载台，因此可以通过使用编码器系统测量该载台的位置，获得与上述实施例同等的效果。

此外，如例如PCT国际公开第2001/035168号中所公开的，上述实施例也可应用于在通过在晶片W上形成干扰花纹而在晶片W上形成线宽及间距相等的图案(line and space pattern)的曝光装置(光刻系统)。

再者，如例如在美国专利第6,611,316号中所公开的，在将两个标线片图案经由投影光学系统合成于晶片上并且通过一次扫描曝光而在晶片上的一个照射区域基本上同时实施双重曝光的曝光装置中，也可适用上述实施例。

另外，上述实施例中要形成图案的物体(照射能量束的经受曝光的物体)不限于晶片，而是可为诸如玻璃板、陶瓷基板、薄膜部件或是光罩素板(mask blank)的其它物体。

曝光装置的用途不限于用于制造半导体设备的曝光装置，且上述实施例也可广泛适用于例如用于制造将液晶显示元件图案转印到矩形玻璃板上的液晶显示元件的曝光装置；以及适用于用于制造有机EL、薄膜磁头、成像设备(诸如CCD)、微型机器及DNA芯片等的曝光装置。此外，不仅在生产诸如半导体设备的微型设备时，而且在生产诸如光学曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置及电子束曝光装置的曝光装置中使用的标线片或屏蔽时，在将电路图案转印到玻璃基板、硅晶片等上的曝光装置中，也可适用上述实施例。

另外，至此在描述中所引用的关于曝光装置等的全部公布、国际公开、美国专利申请公开及美国专利的公开内容通过引用而均并入本文中。

诸如半导体设备的电子设备经过以下步骤来制造：进行设备的功能/性能设计的步骤；基于设计步骤制造标线片的步骤；使用硅材料制造晶片的步骤；利用所述实施例的曝光装置(图案形成装置)及其曝光方法将屏蔽(标线片)的图案转印至晶片的光刻步骤；将曝光的晶片显影的显影步骤；通过蚀刻除去抗蚀剂残留区域以外的区域的露出部件的蚀刻步骤；在蚀刻完成时除去不需要的抗蚀剂的抗蚀剂除去步骤；设备组装步骤(包括切割工艺、接合工艺及封装工艺)；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装置执行所述的曝光方法，并且在晶片上形成设备图案，因此可以以高生产率制造高集成度的设备。

工业可用性

如上所述，本发明的曝光装置及曝光方法适合利用能量束将物体曝光。此外，本发明的设备制造方法适合制造电子设备。

Claims (29)

1.一种曝光装置，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量束将物体曝光，所述装置包括：

可移动体，其固持所述物体并可沿预定平面移动；

引导表面形成部件，其形成所述可移动体沿所述预定平面移动时使用的引导表面；

第二支撑部件，其经由所述引导表面形成部件与所述引导表面形成部件分开设置在所述光学系统的相对侧，并且其与所述第一支撑部件的位置关系维持在预定状态；

位置测量系统，其包括第一测量部件，该第一测量部件利用测量束照射与所述预定平面平行的测量表面并且从所述测量表面接收光，并且所述位置测量系统基于所述第一测量部件的输出获得所述可移动体在所述预定平面内的位置信息，所述测量表面布置在所述可移动体和所述第二支撑部件中的一个处并且所述第一测量部件的至少一部分布置在所述可移动体和所述第二支撑部件中的另一个处；以及

倾斜测量系统，其获得所述可移动体相对于所述预定平面的倾斜信息。

2.根据权利要求1所述的曝光装置，所述装置还包括：

驱动系统，其基于所述位置测量系统获得的位置信息和关于由所述可移动体的倾斜造成的位置误差的校正信息，驱动所述可移动体。

3.根据权利要求2所述的曝光装置，所述曝光装置还包括：

计算装置，其基于所述倾斜信息和所述测量平面与所述物体的表面在垂直于所述预定平面的方向上的位置的差，计算第一位置误差校正信息作为所述校正信息。

4.根据权利要求2和3之一所述的曝光装置，所述装置还包括：

控制装置，其基于所述位置信息和所述倾斜信息而使所述可移动体以多个不同的姿势变化，在维持各姿势的同时在与所述预定平面垂直的方向上的不同位置处获得所述可移动体在所述预定平面内的位置信息，并且基于所述位置信息，根据与所述可移动体的基准状态的姿势变化来作成第二位置误差校正信息作为所述校正信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的曝光装置，其中，

所述第二支撑部件是与所述预定平面平行地设置的梁状部件，所述装置还包括：

测量设备，其测量所述第二支撑部件的变化信息；以及

计算设备，其基于所述变化信息，根据与所述可移动体的基准状态的姿势变化计算第三位置误差校正信息，由此，

所述驱动系统进一步基于所述第二位置误差校正信息来驱动所述可移动体。

6.根据权利要求5所述的曝光装置，其中，

所述梁状部件具有在垂挂状态下固定于所述第一支撑部件的纵向方向上的两端部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的曝光装置，其中，

所述驱动系统基于所述校正信息来校正用于驱动所述可移动体的目标位置。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的曝光装置，其中，

所述驱动系统基于所述校正信息来校正所述位置信息。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的曝光装置，其中，

其周期方向在平行于所述预定平面的方向上的光栅设置在所述测量表面上，

所述第一测量部件包括编码器头，所述编码器头利用所述测量束照射所述光栅，并从所述光栅接收衍射光。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的曝光装置，其中，

所述引导表面形成部件是平台，所述平台设置在所述第二支撑部件的所述光学系统侧以与所述可移动体相对，并且所述平台在其与所述可移动体相对的侧的一个表面上形成有与所述预定平面平行的所述引导表面。

11.根据权利要求10所述的曝光装置，其中，

所述平台具有所述测量束能够通过的光透射部。

12.根据权利要求10和11之一所述的曝光装置，其中，

所述驱动系统包括平面马达，所述平面马达具有布置在所述可移动体处的动子与布置在所述平台处的定子，并通过所述动子与所述定子之间产生的驱动力而驱动所述可移动体。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的曝光装置，其中，

所述测量平面设置在所述可移动体处，并且

所述第一测量部件的至少一部分设置在所述第二支撑部件处。

14.根据权利要求13所述的曝光装置，其中，

所述物体安装在所述可移动体的与所述光学系统相对的第一表面上，并且所述测量表面设置在所述第一表面的相对侧的第二表面上。

15.根据权利要求13和14之一所述的曝光装置，其中，

所述可移动体包括：第一可移动部件，其可沿所述预定平面移动；以及第二可移动部件，其固持所述物体，并利用所述第一可移动部件以可相对移动的方式被支撑，以及

所述测量表面设置在所述第二可移动部件处。

16.根据权利要求15所述的曝光装置，其中，

所述驱动系统包括：第一驱动系统，其驱动所述第一可移动部件；以及第二驱动系统，其相对于所述第一可移动部件相对地驱动所述第二可移动部件。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的曝光装置，其中，

所述测量系统具有一个或两个或更多的所述第一测量部件，所述第一测量部件的、在所述测量表面上实质的测量轴所穿过的测量中心与曝光位置一致，所述曝光位置是照射在所述物体上的能量束的照射区域的中心。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的曝光装置，所述装置还包括：

标记检测系统，其检测设置在所述物体上的标记，其中，

所述测量系统具有一个或两个或更多的第二测量部件，所述第二测量部件的、在所述测量表面上实质的测量轴所穿过的测量中心与所述标记检测系统的检测中心一致。

19.一种曝光装置，其经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量束将物体曝光，所述装置包括：

可移动体，其固持所述物体并可沿预定平面移动；

第二支撑部件，其与所述第一支撑部件的位置关系维持在预定状态；

可移动体支撑部件，其设置在所述光学系统与所述第二支撑部件之间以便与所述第二支撑部件分开，当所述可移动体沿所述预定平面移动时，所述可移动体支持部件在所述可移动体的与所述第二支撑部件的纵向方向正交的方向上的至少两个点处支撑所述可移动体；

位置测量系统，其包括第一测量部件，所述第一测量部件利用测量束照射与所述预定平面平行的测量表面并接收来自所述测量表面的光，并且所述位置测量系统基于所述第一测量部件的输出获得所述可移动体在所述预定平面内的位置信息，所述测量表面被布置在所述可移动体和所述第二支撑部件中的一个处并且所述第一测量部件的至少一部分布置在所述可移动体和所述第二支撑部件中的另一个处；以及

倾斜测量系统，其获得所述可移动体相对于所述预定平面的倾斜信息。

20.根据权利要求19所述的曝光装置，所述装置还包括：

驱动系统，其基于所述位置测量系统获得的位置信息和关于由所述可移动体的倾斜造成的位置误差的校正信息，驱动所述可移动体。

21.根据权利要求19和20之一所述的曝光装置，其中，

所述可移动体支撑部件是平台，所述平台设置在所述第二支撑部件的所述光学系统侧以与所述可移动体相对，并且所述平台在与所述可移动体相对的侧的一个表面上形成有与所述预定平面平行的引导表面。

22.一种设备制造方法，包括：

利用根据权利要求1至21中任一项所述的曝光装置将物体曝光；以及

将已曝光的所述物体显影。

23.一种曝光方法，其中经由被第一支撑部件支撑的光学系统利用能量束将物体曝光，所述方法包括：

在测量平面上照射测量束，并且基于第一测量部件的输出，获得可移动体至少在预定平面内的位置信息，其中，所述测量平面平行于所述预定平面并且设置在所述可移动体和第二支撑部件中的一个上，所述第二支撑部件以引导表面形成部件在其之间的方式与所述引导表面形成部件分开设置在光学系统的相对侧并且其与所述第一支撑部件的位置关系维持在预定状态，所述引导表面形成部件形成所述可移动体沿所述预定平面移动时的引导表面，所述可移动体固持所述物体并可沿所述预定平面移动，所述第一测量部件的至少一部分设置在接收来自所述测量平面的光的所述可移动体和所述第二支撑部件中的另一个上；以及

基于所述可移动体在所述预定平面内的位置信息以及由所述可移动体的倾斜造成的位置误差的校正信息来驱动所述可移动体。

24.根据权利要求23所述的曝光方法，所述方法还包括：

基于所述可移动体相对于所述预定平面的倾斜信息以及所述测量平面与所述物体的表面在垂直于所述预定平面的方向上的位置的差，计算第一位置误差校正信息作为所述校正信息。

25.根据权利要求23和24之一所述的曝光方法，所述方法还包括：

基于所述位置信息和所述倾斜信息，在使所述可移动体以多个不同的姿势变化的同时维持各姿势，同时在与所述预定平面垂直的方向上的不同位置处获得所述可移动体在所述预定平面内的位置信息，以及基于所述位置信息，根据与所述可移动体的基准状态的姿势变化来作成第二位置误差校正信息作为所述校正信息。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的曝光方法，其中，

所述第二支撑部件是与所述预定平面平行地设置的梁状部件，所述方法还包括：

基于所述第二支撑部件的变化信息，根据与所述可移动体的基准状态的姿势变化来计算第三位置误差校正信息，其中，

在所述驱动中，进一步基于所述第三位置误差校正信息驱动所述可移动体。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的曝光方法，其中，

在所述驱动中，基于所述校正信息来校正用于驱动所述可移动体的目标位置。

28.根据权利要求23至26中任一项所述的曝光方法，其中，

在所述驱动中，基于所述校正信息校正所述位置信息。

29.一种设备制造方法，其包括：

通过根据权利要求23至28中任一项所述的曝光方法将物体曝光；以及

将已曝光的所述物体显影。

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