CN105607429A - 曝光设备及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

通过放置于平台(14A、14B)下方的测量杆(71)具有的多个编码器头、Z头等，利用放置在微动载台(WFS1,WFS2)下表面的光栅，在投影光学系统(PL)的正下方及主要对准系统(AL1)的正下方，分别测量曝光中及对准中的晶圆载台(WST1,WST2)的各个位置信息。由于将支撑投影光学系统(PL)的主框架(BD)和测量杆(71)分离，因此与主框架和测量杆一体时不同，不致发生因内部应力(也包括热应力)造成测量杆的变形，及振动从主框架传达至测量杆等。因此可精确测量晶圆载台的位置信息。

Description

曝光设备及器件制造方法
本发明申请是国际申请日为2010年6月21日、国际申请号为“PCT/JP2010/060921”、国家申请号为“201080027008.7”、发明名称为“曝光设备及器件制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种曝光设备及器件制造方法，更详细而言，涉及经由光学系统而利用能量光束曝光物体的曝光设备，及使用该曝光设备的器件制造方法。
背景技术
传统上，在制造如半导体器件(集成电路等)、液晶示出元件等的电子器件(微型器件)的光刻处理中，主要使用如步进反复方法的投影曝光设备(所谓的步进机)、或者步进扫描方法的投影曝光设备(所谓的扫描步进机(也称为扫描仪))等的曝光设备。这种投影曝光设备具有载台装置，载台装置保持晶圆或玻璃板等基板(以下统称为晶圆)并沿着指定的二维平面驱动该晶圆。
载台装置为了进行精确曝光，而要求精确控制载台的位置，此外，为了提高曝光操作的吞吐量，而要求载台的高速度和高加速度。应此要求，近年来开发出以下载台装置，该载台装置使用电磁力驱动方法的平面马达控制晶圆在二维平面内的位置(例如参照专利文献1)。
此外，例如在专利文献2的第五实施例中披露有：在平台上表面形成的凹部内配置编码器头(encoderhead)的曝光设备。在专利文献2中描述的曝光设备中，通过使测量光束从下表面直接入射在放置于晶圆载台上的二维光栅上，而精确测量晶圆载台的位置信息。
但是，如果将专利文献1中披露的晶圆载台具有动子并且平台具有定子的平面马达应用于专利文献2的第五实施例中披露的在平台内放置编码器头的曝光设备，则在驱动晶圆载台时，可能因作用于平台的反作用力造成编码器系统的测量精度降低。
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
根据本发明的第一方面，提供了第一曝光设备，所述第一曝光设备经由第一支撑构件支撑的光学系统而利用能量光束对物体曝光，所述第一曝光设备设备包括：移动体，所述移动体保持所述物体，并能够沿着指定的二维平面移动；引导面形成构件，所述引导面形成构件形成所述移动体沿着所述二维平面移动时使用的引导面；第一驱动系统，所述第一驱动系统驱动所述移动体；第二支撑构件，所述第二支撑构件在与所述光学系统相反的侧上与所述引导面形成构件分开地放置，穿过所述引导面形成构件，以与所述第一支撑构件分离；第一测量系统，所述第一测量系统包括第一测量构件，所述第一测量构件用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面并接收来自所述测量面的光，并且所述第一测量系统利用所述第一测量构件的输出来获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的一个处，以及所述第一测量构件的至少一部分被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的另一个处；以及第二测量系统，所述第二测量系统获得所述第二支撑构件的位置信息。
借助该设备，第一测量系统包括以下第一测量构件，第一测量构件的至少一部分被布置在移动体和第二支撑构件中的一个处，并且第一测量构件将测量光束照射在移动体和第二支撑构件中的另一个处布置的测量面上并接收来自测量面的光，第一测量系统利用第一测量构件的输出测量移动体至少在与测量面平行的二维平面内的位置信息。因而可抑制移动体周边环境气体变动等的影响，而通过第一测量系统精确测量移动体的位置信息。此外，通过第二测量系统来测量布置有测量面或第一测量构件的至少一部分的第二支撑构件的位置信息。再者，由于穿过引导面形成构件，而在与光学系统的相反侧，以从引导面形成构件分开，且与所述第一支撑构件分离的方式放置第二支撑构件，因此不致因移动体的驱动力的反作用力而降低测量精度。此外，与第一支撑构件和第二支撑构件一体时不同，不致因内部应力(也包括热应力)造成第二支撑构件变形，及振动从第一支撑构件传达至第二支撑构件等，而降低第一测量系统测量移动体的位置信息的精度。
在该情况下，所谓引导面用于在与二维平面正交的方向上引导移动体，可为接触型，也可为非接触型。例如，非接触型的引导方法包括使用气垫等气体静压轴承的结构，或使用磁悬浮的结构等。此外，引导面并不局限于按照引导面的形状而引导移动体的结构。例如，在使用如上述的气垫的气体静压轴承的结构中，将引导面形成构件的与移动体相对的相对表面进行剖光成具有良好平面度，并按照该相对面的形状经由指定的间隙非接触式引导移动体。另外，在将使用电磁力的马达等的一部分放置在引导面形成构件处、并也在移动体上放置其一部分、两者互相配合而产生作用于与所述二维平面正交的方向的力的结构中，利用其力在指定的二维平面上控制移动体的位置。例如也包括如下结构：在引导面形成构件上布置平面马达，而在移动体上产生包括二维平面内正交的两个方向及与二维平面正交的方向的方向的力，不布置所述气体静压轴承，而使移动体非接触悬浮。
根据本发明的第二方面，提供了第二曝光设备，所述第二曝光设备经由第一支撑构件支撑的光学系统而利用能量光束对物体曝光，所述第二曝光设备包括：移动体，所述移动体保持所述物体，并能够沿着指定的二维平面移动；第二支撑构件，与所述第一支撑构件分离地放置所述第二支撑构件；第一驱动系统，所述第一驱动系统驱动所述移动体；移动体支撑构件，所述移动体支撑构件被放置在所述光学系统和所述第二支撑构件之间以与所述第二支撑构件分开，当所述移动体沿着所述二维平面移动时，以在该移动体的与所述第二支撑构件的长度方向正交的方向上的至少两点支撑所述移动体；第一测量系统，所述第一测量系统包括第一测量构件，所述第一测量构件利用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面并接收来自所述测量面的光，所述第一测量系统利用所述第一测量构件的输出获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的一个处，并且所述第一测量构件的至少一部分被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的另一个处，以及第二测量系统，所述第二测量系统获得所述第二支撑构件的位置信息。
借助该设备，第一测量系统包括第一测量构件，第一测量构件的至少一部分被布置在移动体和第二支撑构件的一个上，第一测量构件在布置在移动体和第二支撑构件中的另一个上的测量面上照射测量光束并接收来自测量面的光，并且第一测量系统利用第一测量构件的输出获得移动体至少在与测量面平行的二维平面内的位置信息。因而可抑制移动体周边环境气体变动等的影响，而通过第一测量系统精确获得移动体的位置信息。此外，通过第二测量系统获得布置有测量面或第一测量构件的至少一部分的第二支撑构件的位置信息。放置在光学系统和第二支撑构件之间且与第二支撑构件分开的移动体支撑构件，在移动体沿着二维平面移动时，在移动体的与第二支撑构件的长度方向正交的方向上的至少两点处支撑移动体。此外，与第一支撑构件和第二支撑构件一体时不同，不致因内部应力(也包括热应力)造成第二支撑构件变形，及振动从第一支撑构件传达至第二支撑构件等，而降低第一测量系统测量移动体的位置信息的精度。
根据本发明的第三方面，提供了一种装置制造方法，包括：使用本发明第一、第二曝光设备的任何一个对物体曝光；及对经曝光的物体显影。
附图说明
图1是概略示出一种实施例的曝光设备的结构图。
图2是图1的曝光设备的平面图。
图3(A)是从+Y侧观察图1的曝光设备的侧视图，图3(B)是从－X侧观察图1的曝光设备的侧视图(局部剖面图)。
图4(A)是曝光设备包括的晶圆载台WST1的平面图，图4(B)是图4(A)的B－B线剖面的端视图，图4(C)是图4(A)的C－C线剖面的端视图。
图5是示出微动载台位置测量系统的结构图。
图6是用于说明图1的曝光设备包括的主控制器的输入/输出关系的框图。
图7是示出对放置于晶圆载台WST1上的晶圆进行曝光并在晶圆载台WST2上是进行晶圆更换的状态图。
图8是示出对放置于晶圆载台WST1上的晶圆进行曝光，而对放置于晶圆载台WST2上的晶圆进行晶圆对准的状态图。
图9是示出晶圆载台WST2在平台14B上向右侧急停位置(scrumposition)移动的状态图。
图10是示出晶圆载台WST1和晶圆载台WST2向急停位置的移动结束的状态图。
图11是示出对放置于晶圆载台WST2上的晶圆进行曝光并在晶圆载台WST1上进行晶圆更换的状态图。
图12(A)是示出变形例的晶圆载台的平面图，图12(B)是图12(A)的B－B线剖面图。
具体实施方法
以下，依据图1至图11说明本发明的实施例。
图1概略示出一种实施例的曝光设备100的结构。曝光设备100是步进扫描方法的投影曝光设备，它是所谓的扫描仪。如稍后描述的，本实施例中设有投影光学系统PL，以下将与该投影光学系统PL的光轴AX平行的方向作为Z轴方向，在与其正交的平面内，将相对地扫描标线片和晶圆的方向作为Y轴方向，将与Z轴及Y轴正交的方向作为X轴方向，并将绕着X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别作为θx、θy及θz方向，来进行说明。
如图1所示，曝光设备100包括放置于底座12上的+Y侧端部附近的曝光站(曝光处理区域)200、放置于底座12上的－Y侧端部附近的测量站(测量处理区域)300、包括两个晶圆载台WST1,WST2的载台装置50及它们的控制系统等。图1中，在曝光站200中设有晶圆载台WST1，并在晶圆载台WST1上保持晶圆W。此外，在测量站300中设有晶圆载台WST2，并在晶圆载台WST2上保持另外的晶圆W。
曝光站200包括照明系统10、标线片载台RST、投影单元PU及局部浸液装置8等。
例如在美国专利申请公开第2003/0025890号等所披露的，照明系统10包括：光源；以及照明光学系统，照明光学系统具有包括光学积分器等的照度均匀化光学系统、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以大致均匀的照度照射标线片遮帘(也称为屏蔽系统)所限定的、标线片R上的缝隙状照明区域IAR。照明光IL如使用氟化氩(ArF)准分子激光(波长193nm)。
在标线片载台RST上，标线片R具有图案面(图1中的下表面)，在图案面上形成有电路图案等，例如利用真空吸附固定标线片R。例如利用包括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6)，可在扫描方向(图1中纸面内左右方向的Y轴方向)以指定的行程及指定的扫描速度而驱动标线片载台RST，并且也可在X轴方向微小驱动标线片载台RST。
利用标线片激光干涉仪(以下称为“标线片干涉仪”)13，并经由固定于标线片载台RST的活动反射镜15(实际上布置了具有与Y轴方向正交的反射面的Y活动反射镜(或者后向反射镜)和具有与X轴方向正交的反射面的X活动反射镜)，例如以约0.25nm的分辨率随时检测标线片载台RST在XY平面内的位置信息(包括θz方向的旋转信息)。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6)。另外，例如PCT国际公开第2007/083758号(对应美国专利申请公开第2007/0288121号)等所披露的，也可利用编码器系统测量标线片载台RST的位置信息。
例如美国专利第5,646,413号等所详细披露的，在标线片载台RST的上方配置了一对利用图像处理方法的标线片对准系统RA1和RA2，每个对准系统都具有成像装置如CCD并将曝光波长的光(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在纸面背面侧隐藏于标线片对准系统RA1后面)。在微动载台WFS1(或WFS2)上的后述的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经由投影光学系统PL检测形成于标线片R的一对标线片对准标记(省略图式)的投影图像和测量板上的一对第一基准标记(一对第一基准标记对应于标线片对准标记)，使用一对标线片对准系统RA1和RA2根据主控制器20进行的该检测而检测投影光学系统PL在标线片R的图案的投影区域中心与测量板上的基准位置(即一对第一基准标记的中心)之间的关系。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而供给至主控制器20(参照图6)。另外，也可不布置标线片对准系统RA1和RA2。该情况下，例如美国专利申请公开第2002/0041377号等所披露的，优选地安装以下检测系统，该检测系统具有布置在后述的微移动台处的透光部(光电探测部)，以检测标线片对准标记的投影图像。
在图1中，投影单元PU放置于标线片载台RST的下方。经由凸缘部FLG而支撑投影单元PU，该凸缘部FLG是利用未示出的支撑构件水平地支撑的主框架(也称为计量框架)BD而固定于投影单元PU的外周部。主框架BD也可被配置为利用在所述支撑构件上布置防振装置等，避免从外部传导振动，或者避免传导振动至外部。投影单元PU包括镜筒(barrel)40、及保持于镜筒40内的投影光学系统PL。作为投影光学系统PL，例如使用以下折射光学系统，该折射光学系统由沿着与Z轴方向平行的光轴AX排列的多个光学组件(透镜组件)构成。投影光学系统PL例如为两侧远心的(telecentric)并具有指定的投影倍率(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，其中，与投影光学系统PL的第一面(物体面)大致一致地放置该标线片R的图案面。然后，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)，经由投影光学系统PL(投影单元PU)而形成于与所述照明区域IAR共轭的区域(以下也称为曝光区域)IA，区域IA在晶圆W上，晶圆W被放置于投影光学系统PL的第二面(图像面)侧并且晶圆的表面涂布有光刻胶(感应剂)。然后，利用标线片载台RST和晶圆载台WST1(或WST2)的同步驱动，通过在扫描方向(Y轴方向)上使标线片R相对于照明区域IAR(照明光IL)移动，并且在扫描方向(Y轴方向)上使晶圆W相对于曝光区域IA(照明光IL)移动，进行晶圆W上的一个照射区域(划分区域)的扫描曝光。藉此，将标线片R的图案转印到照射区域上。更具体地，在本实施例中，利用照明系统10及投影光学系统PL，而在晶圆W上生成标线片R的图案，并利用照明光IL将晶圆W上的感应层(抗蚀层)曝光，而在晶圆W上形成其图案。在该情况下，由主框架BD保持投影单元PU，并且在本实施例中，利用分别经由防振机构而放置于安装面(底板面等)的多个(例如三个或四个)支撑构件来大致水平地支撑主框架BD。另外，防振机构也可配置于各支撑构件和主框架BD之间。此外，例如PCT国际公开第2006/038952号所披露的，也可通过放置于投影单元PU上方的未示出的主框架构件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6)及喷嘴单元32等。如图1所示，经由未示出的支撑构件而通过对投影单元PU等加以支撑的主框架BD以垂挂方式支撑喷嘴单元32，以包围镜筒40的下端部周围，该下端部周围保持构成投影光学系统PL的最靠近像面侧(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包括：液体Lq的供给口及回收口；下表面，下表面与晶圆W相对放置且布置有回收口；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6)，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6)，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之间保持一定量的液体Lq(参照图1)并随时更换该液体。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193nm的光)的纯水(折射率n≈1.44)。
测量站300包括布置于主框架BD的对准装置99。例如美国专利申请公开第2008/0088843号等所披露的，对准装置99包括图2所示的五个对准系统AL1、AL21～AL24。更具体而言，如图2所示，在通过投影单元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的中心一致)且和Y轴平行的直线(以下称为基准轴)LV上，在从光轴AX向－Y侧分开指定距离的位置放置检测中心的状态下放置主要对准系统AL1。夹着主要对准系统AL1而在X轴方向的一侧和另一侧分别布置次要对准系统AL21,AL22和AL23,AL24，其中，相对于基准轴LV大致对称地放置次要对准系统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)放置，直线La在主要对准系统AL1的检测中心处与基准轴LV垂直地交叉并平行于X轴。要注意，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。例如美国专利申请公开第2009/0233234号等所披露的，次要对准系统AL21～AL24经由可移动式的滑块而固定于主框架BD的下表面(参照图1)，可利用未示出的驱动机构至少在X轴方向调整次级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(FieldImageAlignment))系统。例如在PCT国际公开第2008/056735号等中详细披露了对准系统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6)。
另外，曝光设备100具有对晶圆载台WST1进行晶圆的搬送操作的第一加载位置以及对晶圆载台WST2进行晶圆的搬送操作的第二加载位置，不过未示出。在本实施例的情况下，第一加载位置被布置在平台14A侧，第二加载位置被布置在平台14B侧。
如图1所示，载台装置50包括：底座12；放置于底座12上方的一对平台14A、14B(图1中平台14B隐藏于平台14A的纸面背面侧)；在与由一对平台14A、14B的上表面所形成的XY平面平行的引导面上移动的两个晶圆载台WST1,WST2；经由配管、配线系统(以下，为了简便称为软管)Ta2、Tb2(图1中未示出，参照图2、图3(A))而分别连接于晶圆载台WST1,WST2的软管载体TCa、TCb(软管载体TCb在图1中未示出。参照图2、图3(A)等)；以及测量晶圆载台WST1,WST2的位置信息的测量系统等。经由软管Ta2、Tb2，而从外部分别向晶圆载台WST1,WST2供给用于各种传感器、致动器(如马达)的电力、用于致动器的温度调整的冷却剂、用于空气轴承的加压空气等。另外，以下也将电力、用于温度调整的冷却剂、加压空气等合并称为用力(powerusage)。需要真空吸引力情况下，还将用于真空的力量(负压)包括于用力中。
底座12由具有平板状的外形的构件构成，并且如图1所示，在底板面102上经由防振机构(省略图示)而大致水平地(平行于XY平面地)支撑底座12。在底座12上表面关于X轴方向的中央部中，如图3(A)所示地形成与Y轴平行的方向延伸的凹部12a(凹沟)。在底座12的上表面侧(不过，排除形成凹部12a的部分)容纳有线圈单元CU，线圈单元CU包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置的多个线圈。此外，如图3(A)及图3(B)所示，在底座12的凹部12a的内部底面下方容纳有线圈单元18，线圈单元18包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置的多个线圈。利用主控制器20(参照图6)来控制分别供给至构成线圈单元18的多个线圈的电流大小及方向。
如图2所示，各个平台14A、14B由从平面观察(从上方观察)将Y轴方向作为长度方向的矩形板状的构件构成，并分别放置于基准轴LV的－X侧及+X侧。平台14A和平台14B相对于基准轴LV对称，并在X轴方向隔以少许间隔而放置。通过将平台14A、14B的各个上表面(+Z侧的面)剖光，使得平台的上表面具有非常高的平坦度，平台的上表面可以发挥晶圆载台WST1,WST2分别沿着XY平面移动时在Z轴方向的引导面的功能。或者，也可以采用如下配置：利用后述的平面马达对晶圆载台WST1,WST2作用Z方向的力，使得晶圆载台WST1,WST2在平台14A、14B上磁悬浮。在本实施例的情况下，由于使用了平面马达的结构因而可以不使用气体静压轴承，因此如所述，无须提高平台14A、14B上表面的平坦度。
如图3所示，平台14A、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、14B分别具有：第一部分14A1、14B1，第一部分14A1、14B1各具有厚度较薄的板状，在第一部分14A1、14B1的上表面形成上述引导面；以及分别在该第一部分14A1、14B1的下表面，一体地固定的较厚且X轴方向尺寸短的板状的第二部分14A2、14B2。平台14A的第一部分14A1的+X侧端部从第二部分14A2的+X侧端面稍微伸出于+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侧的端面稍微伸出于－X侧。不过，配置并不于局限于上述配置，也可采用不布置伸出的配置。
在第一部分14A1、14B1的各个内部容纳有线圈单元(省略图标)，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放置的多个线圈。利用主控制器20(参照图6)来控制分别供给至构成各线圈单元的多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)容纳有将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置且由多个永久磁铁(及未示出的磁轭)构成的磁铁单元MUa，以对应于容纳于底座12的上表面侧的线圈单元CU。磁铁单元MUa和底座12的线圈单元CU一起构成例如美国专利申请公开第2003/0085676号等披露的电磁力(洛伦兹力)驱动方法的由平面马达构成的平台驱动系统60A(参照图6)。平台驱动系统60A产生将平台14A在XY平面内的三个自由度方向(X、Y、θz)驱动的驱动力。
类似地，在平台14B的第二部分14B2的内部(底部)，容纳有由多个永久磁铁(及未示出的磁轭)构成的磁铁单元MUb，磁铁单元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)，平台驱动系统60B由将平台14B驱动于XY平面内的三个自由度方向的平面马达构成。另外，构成各个平台驱动系统60A,60B的平面马达的线圈单元及磁铁单元的放置方式，也可和上述(动磁式)的情况相反(在底座侧具有磁铁单元，在平台侧具有线圈单元的动圈式)。
利用例如包括编码器系统的第一和第二平台位置测量系统69A,69B(参照图6)分别独立地获得(测量)平台14A、14B的三个自由度方向的位置信息。第一及第二平台位置测量系统69A,69B的各个输出供给至主控制器20(参照图6)，主控制器20使用(依据)平台位置测量系统69A,69B的输出来控制供给至构成平台驱动系统60A,60B的线圈单元的各线圈的电流大小及方向，并依需要控制平台14A、14B各个XY平面内的三个自由度方向的位置。主控制器20在平台14A、14B发挥后述的反作用物(CounterMass)的功能时，为了使平台14A、14B从基准位置的移动量在指定范围内，使用(依据)平台位置测量系统69A,69B的输出，并经由平台驱动系统60A,60B驱动平台14A、14B以使平台14A、14B返回到平台的基准位置。即，平台驱动系统60A,60B用作微调马达(TrimMotor)。
第一及第二平台位置测量系统69A,69B的结构并无具体限定，例如可使用一种编码器系统，在该编码器系统中，编码器头配置于底座12(或在第二部分14A2、14B2配置编码器头，在底座12上配置标尺)，编码器头通过在放置于第二部分14A2、14B2的各个下表面的标尺(Scale)(例如二维光栅)上照射测量光束并利用获得的反射光(来自二维光栅的衍射光)获得(测量)平台14A、14B各个XY平面内的三个自由度方向的位置信息。另外，也可利用例如光干涉仪系统，或者组合光干涉仪系统和编码器系统的测量系统而获得(测量)平台14A、14B的位置信息。
如图2所示，晶圆载台之一，即晶圆载台WST1，包括保持晶圆W的微动载台(也称为台)WFS1、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，另一晶圆载台，即晶圆载台WST2，包括保持晶圆W的微动载台WFS2、及包围微动载台WFS2的周围的矩形框状粗动载台WCS2。从图2中了解到，除了相对于晶圆载台WST1左右反转的状态配置之外，晶圆载台WST2包括全部结构相同，包括驱动系统及位置测量系统等。因此，以下采用晶圆载台WST1为代表作说明，关于晶圆载台WST2仅在特别有必要说明时才作说明。
粗动载台WCS1如图4(A)所示，具有由在Y轴方向彼此间隔开而平行放置，分别将X轴方向作为长度方向的立方体状的构件而构成的一对粗动滑块部90a、90b；及由分别将Y轴方向作为长度方向的立方体状的构件构成，并在Y轴方向的一端和另一端耦合一对粗动滑块部90a、90b的一对耦合构件92a、92b。即，粗动载台WCS1被形成为在中央部具有贯穿于Z轴方向的矩形开口部的矩形框状。
如图4(B)及图4(C)所示，在粗动滑块部90a、90b的各个内部(底部)容纳有磁铁单元96a、96b。磁铁单元96a、96b对应于容纳在平台14A、14B的第一部分14A1、14B1的各个内部的线圈单元，并且由将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置的多个磁铁构成。磁铁单元96a、96b和平台14A、14B的线圈单元一起构成例如美国专利申请公开第2003/0085676号等披露的粗动载台驱动系统62A(参照图6)，粗动载台驱动系统62A由对粗动载台WCS1可在六个自由度方向产生驱动力的电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达构成。此外，类似地，利用晶圆载台WST2的粗动载台WCS2(参照图2)具有的磁铁单元和平台14A、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6)。在该情况下，因为Z轴方向的力作用于粗动载台WCS1(或WCS2)上，因此在平台14A、14B上磁悬浮。因而不需要使用要求较高加工精度的气体静压轴承，因此也不需要提高平台14A、14B上表面的平坦度。
另外，本实施例的粗动载台WCS1,WCS2是仅粗动滑块部90a、90b具有平面马达的磁铁单元的结构，不过不限于此，也可与耦合构件92a、92b一起放置磁铁单元。此外，驱动粗动载台WCS1,WCS2的致动器不限于电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达，也可使用例如可变磁阻驱动方法的平面马达等。此外，粗动载台WCS1,WCS2的驱动方向不限于六个自由度方向，例如也可仅为XY平面内的三个自由度方向(X,Y、θz)。在该情况下，例如可利用气体静压轴承(例如空气轴承)使粗动载台WCS1,WCS2在平台14A、14B上悬浮。此外，在本实施例中，尽管动磁式的平面马达被用作粗动载台驱动系统62A,62B，不过不限于此，也可使用在平台上放置磁铁单元而在粗动载台上放置线圈单元的动圈式的平面马达。
在粗动滑块部90a的－Y侧的侧面及粗动滑块部90b的+Y侧的侧面，分别固定有在微小驱动微动载台WFS1时发挥引导功能的引导构件94a、94b。如图4(B)所示，引导构件94a由在X轴方向延伸的剖面为L字状的构件构成，其下表面与粗动滑块部90a的下表面齐平放置。尽管引导构件94b相对于引导构件94a左右对称，不过结构相同且放置方式相同。
在引导构件94a的内部(底面)，于X轴方向以指定间隔容纳有一对线圈单元CUa、CUb(参照图4(A))，线圈单元CUa、CUb分别包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置的多个线圈。另外，在引导构件94b的内部(底部)容纳有一个线圈单元CUc(参照图4(A))，线圈单元CUc包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置的多个线圈。利用主控制器20(参照图6)控制供给至构成线圈单元CUa～CUc的各线圈的电流大小及方向。
耦合构件92a、92b被形成为中空，在其内部容纳有用于供给用力至微动载台WFS1的未示出的配管构件及配线构件等。也可在耦合构件92a及/或92b的内部容纳各种光学构件(例如空间图像测量仪器、照度不均匀测量仪器、照度监视器、波阵面像差测量仪器等)。
在该情况下，利用构成粗动载台驱动系统62A的平面马达，在平台14A上伴随加减速而在Y轴方向驱动晶圆载台WST1时(例如在曝光站200和测量站300之间移动时)，平台14A利用晶圆载台WST1驱动的反作用力的作用，即按照所谓作用反作用定律(动量守恒定律)，而在和晶圆载台WST1相反的方向驱动。此外，也可利用平台驱动系统60A在Y轴方向产生驱动力，而形成不满足所述作用反作用定律的状态。
此外，当在平台14B上在Y轴方向上驱动晶圆载台WST2时，平台14B也利用晶圆载台WST2的驱动力的反作用力的作用，即按照所谓作用反作用定律(动量守恒定律)，而在与晶圆载台WST2相反的方向驱动。即，平台14A、14B发挥反作用物的功能，将晶圆载台WST1,WST2及平台14A、14B全体构成的系统的动量予以守恒，而不产生重心移动。因此，不致因晶圆载台WST1,WST2在Y轴方向的移动而发生在平台14A、14B上作用偏负荷等的问题。另外，关于晶圆载台WST2，也可利用平台驱动系统60B在Y轴方向产生驱动力，而形成不满足所述作用反作用定律的状态。
此外，利用晶圆载台WST1,WST2在X轴方向的驱动力的反作用力的作用，平台14A、14B发挥反作用物的功能。
如图4(A)及图4(B)所示，微动载台WFS1包括：由平面观察为矩形的构件而构成的主体部(mainsection)80、固定于主体部80的+Y侧的侧面的一对微动滑块部84a、84b、及固定于主体部80的－Y侧的侧面的微动滑块部84c。
主体部80以热膨胀率较小的材料如以陶瓷或玻璃等而形成，在其底面位于和粗动载台WCS1的底面为同一平面上的状态下，利用粗动载台WCS1以非接触方式支撑。主体部80为了减轻重量，也可形成中空。另外，主体部80的底面也可不与粗动载台WCS1的底面为同一平面。
在主体部80的上表面中央放置有利用真空吸附等而保持晶圆W的晶圆保持器(未示出)。在本实施例中，例如使用在环状的凸部(凸缘部)内形成支撑晶圆W的多个支撑部(支杆构件)的所谓支杆夹头方法的晶圆保持器，在一面(表面)成为晶圆放置面的晶圆保持器的另一面(背面)侧布置后述的二维光栅RG等。另外，晶圆保持器也可和微动载台WFS1(主体部80)一体地形成，也可经由静例如电夹盘(Chuck)机构或夹钳(Cramp)机构等的保持机构而可装卸地固定到主体部80。在该情况下，光栅RG被布置在主体部80的背面侧。此外，晶圆保持器也可利用粘合剂等固定到主体部80。如图4(A)所示，在主体部80的上表面上，板82被附接在晶圆保持器(晶圆W的放置区域)的外侧上，其中，板82的中央处形成比晶圆W(晶圆保持器)大一圈的圆形开口且具有对应于主体部80的矩形状外形(轮廓)。在本实施例中，板82的表面例如包括由金属、陶瓷或玻璃等构成的基底、及形成于其基底表面的拒液性材料的膜。拒液性材料(liquid-repellentmaterial)例如包括PFA(四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚合物(Tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylethercopolymer))、PTFE(高分子聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene))、铁氟龙(注册商标)等。另外形成膜的材料也可为丙烯基系树脂、硅系树脂。此外，整个板82也可由PFA、PTFE、铁氟龙(注册商标)、丙烯基系树脂及硅系树脂的至少一个而形成。在本实施例中，板82的上表面对液体Lq的接触角例如超过90度。也在前述的耦合构件92b表面实施同样的拒液化处理。
板82被固定于主体部80的上表面，使得板82的表面的全部(或者一部分)和晶圆W的表面为同一面。此外，板82及晶圆W的表面与前述耦合构件92b的表面大致位于同一面上。此外，在板82的+X侧且+Y侧的角落附近形成圆形的开口，在该开口内以与晶圆W的表面大致成为同一面的状态无间隙地放置测量板FM1。在测量板FM1的上表面形成有分别利用所述一对标线片对准系统RA1,RA2(参照图1、图6)而检测的一对第一基准标记、及利用主要对准系统AL1而检测的第二基准标记(均未示出)。如图2所示，在晶圆载台WST2的微动载台WFS2上，于板82的－X侧且+Y侧的角落附近，以与晶圆W的表面大致成为同一面的状态固定有与测量板FM1同样的测量板FM2。另外，也可将板82安装于微动载台WFS1(主体部80)的方式，改为例如与微动载台WFS1一体形成晶圆保持器，在微动载台WFS1的包围晶圆保持器的周围区域(和板82同一区域(也可包括测量板的表面))的上表面实施拒液化处理，而形成拒液面。
如图4(B)所示，在微动载台WFS1的主体部80的下表面中央部，以其下表面位于和其它部分(周围部分)大致同一面上(板的下表面不致比周围部分突出于下方)的状态，而放置覆盖晶圆保持器(晶圆W的放置区域)和测量板FM1(或者在微动载台WFS2的情况下为测量板FM2)程度的大小的指定形状的薄板状的板。在板的一面(上表面(或下表面))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)。该板例如利用玻璃而形成，光栅RG例如以138nm～4μm的间距，例如以1μm间距刻上衍射光栅的刻度而作成。另外，光栅RG也可覆盖主体部80的整个下表面。此外，用于光栅RG的衍射光栅的种类，除了机械性形成沟等之外，例如也可为在感旋光性树脂上烧结干扰纹而产生。另外，薄板状的板的结构不必局限于上述结构。
如图4(A)所示，一对微动滑块部84a、84b在平面视图中为概略正方形的板状构件，且在主体部80的+Y侧的侧面，在X轴方向以指定距离隔开放置。微动滑块部84c在平面视图中在X轴方向为细长的长方形的板状构件，且以在其长度方向的一端与另一端位于和微动滑块部84a、84b中心大致同一的Y轴平行的直线上的状态，固定于主体部80的－Y侧的侧面。
一对微动滑块部84a、84b分别被前述的引导构件94a支撑，微动滑块部84c被引导构件94b支撑。更具体地，微动载台WFS相对于粗动载台WCS，以不在同一直线的三处支撑。
在微动滑块部84a～84c的各个内部，对应于粗动载台WCS1的引导构件94a、94b具有的线圈单元CUa～CUc，容纳有由将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状放置的多个永久磁铁(及未示出的磁轭)构成的磁铁单元98a、98b、98c。磁铁单元98a和线圈单元CUa一起，磁铁单元98b和线圈单元CUb一起，磁铁单元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)的驱动方法的三个平面马达，利用这三个平面马达构成将微动载台WFS1在六个自由度方向(X、Y、Z、θx、θy及θz)驱动的微动载台驱动系统64A(参照图6)。
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具有的磁铁单元而构成的三个平面马达，并利用这三个平面马达构成将微动载台WFS2在六个自由度方向(X、Y、Z、θx、θy及θz)驱动的微动载台驱动系统64B(参照图6)。
微动载台WFS1可在X轴方向沿着在X轴方向延伸的引导构件94a、94b移动比其它五个自由度方向长的行程。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，在该情况下，利用微动载台WFS1驱动的反作用力的作用，与前述同样的作用反作用定律(动量守恒定律)成立。更具体地，粗动载台WCS1发挥微动载台WFS1的反作用物的功能，粗动载台WCS1在与微动载台WFS1相反的方向驱动。微动载台WFS2和粗动载台WCS2具有类似关系。
另外，在本实施例中，主控制器20在将微动载台WFS1(或WFS2)伴随加减速而在X轴方向增大驱动时(例如在曝光中进行照射区域间的步进操作时等)，利用构成粗动载台驱动系统62A(或62B)的平面马达而在X轴方向上驱动微动载台WFS1(或WFS2)。此外，同时经由粗动载台驱动系统62A(或62B)赋予粗动载台WCS1(或WCS2)驱动于与微动载台WFS1(或WFS2)同一方向的初始速度(将粗动载台WCS1(或WCS2)驱动于与微动载台WFS1(或WFS2)同一方向)。藉此，使粗动载台WCS1(或WCS2)发挥所谓反作用物的功能，并且可缩短粗动载台WCS1(或WCS2)伴随微动载台WFS1(或SFW2)在X轴方向的移动(起因于驱动力的反作用力)而向相反方向的移动距离。特别是在微动载台WFS1(或WFS2)进行包括向X轴方向的步进移动的操作，即微动载台WFS1(或WFS2)进行交互地反复向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)的移动中所需的关于X轴方向的行程为最短。在该情况下，主控制器20也可将包括微动载台和粗动载台的晶圆载台WST1(或WST2)整个系统的重心在X轴方向进行等速运动的初始速度赋予粗动载台WCS1(或WCS2)。利用该操作，粗动载台WCS1(或WCS2)将微动载台WFS1(或WFS2)的位置作为基准，而在指定的范围内来回运动。因此，粗动载台WCS1(或WCS2)在X轴方向的移动行程，只须备有在其指定的范围中添加若干边缘的距离即可。例如在美国专利申请公开第2008/0143994号等中披露了关于此的详细内容。
此外，如前述，由于微动载台WFS1利用粗动载台WCS1而以不在同一直线的三处支撑，因此主控制器20利用适当控制例如分别作用于微动滑块部84a～84c的Z轴方向的驱动力(推力)，可按照任意的角度(旋转量)使微动载台WFS1(即晶圆W)相对于XY平面在θx及/或θy方向倾斜。此外，主控制器20利用例如使微动滑块部84a、84b分别作用+θx方向(图4(B)的纸面的逆时针方向)的驱动力，并且使微动滑块部84c作用－θx方向(图4(B)的纸面的顺时针方向)的驱动力，可使微动载台WFS1的中央部在+Z方向弯曲(成凸状)。此外，主控制器20即使例如使微动滑块部84a、84b分别作用－θy、+θy方向(分别从+Y侧观察为左转、右转)的驱动力，仍可使微动载台WFS1的中央部在+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，在本实施例中，微动载台驱动系统64A、64B为使用动磁式的平面马达，不过不限于此，也可使用在微动载台的微动滑块部上放置线圈单元而在粗动载台的引导构件上放置磁石单元的动圈式平面马达。
如图4(A)所示，在粗动载台WCS1的耦合构件92a和微动载台WFS1的主体部80之间安装有一对软管86a、86b，用于将从外部供给至耦合构件92a的用力传导至微动载台WFS1。另外，包括图4(A)的各图均省略图示，不过实际上一对软管86a、86b分别为利用多条软管构成。各个软管86a、86b的一端连接于耦合构件92a的+X侧的侧面，另一端分别经由在主体部80的上表面具有从－X侧的端面在+X方向以指定的长度所形成的指定深度的一对凹部80a(参照图4(C))而连接于主体部80的内部。如图4(C)所示，软管86a、86b被配置为在微动载台WFS1的上表面突出于上方。如图2所示，在粗动载台WCS2的耦合构件92a和微动载台WFS2的主体部80之间，也安装有一对软管86a、86b，用于将从外部供给至耦合构件92a的用力传导至微动载台WFS2。
在本实施例中，由于微动载台驱动系统64A,64B为使用动磁式的三个平面马达，因此经由软管86a、86b而在粗动载台和微动载台之间传导电力以外的用力。另外，也可取代软管86a、86b，而改为采用例如PCT国际公开第2004/100237号披露的结构、方法，以非接触方法在粗动载台和微动载台之间传导用力。
如图2所示，软管载体之一，即软管载体TCa经由软管Ta2而连接于粗动载台WCS1的耦合构件92a内部的配管构件、配线构件。如图3(A)所示，软管载体TCa放置于在底座12的－X侧的端部所形成的阶部上。软管载体TCa在底座12的阶部上利用线性马达等的致动器，而追随晶圆载台WST1在Y轴方向驱动。
如图3(A)所示，另一软管载体，即软管载体TCb放置于底座12的+X侧的端部所形成的阶部上，并经由软管Tb2而连接于粗动载台WCS2的耦合构件92a内部的配管构件、配线构件(参照图2)。软管载体TCb在底座12的阶部上利用线性马达等的致动器，而追随晶圆载台WST2在Y轴方向驱动。
如图3(A)所示，软管Ta1,Tb1的一端分别连接至软管载体TCa、TCb，软管Ta1,Tb1的另一端连接至设置在外部的未示出的用力供给装置(例如电源、气槽、压缩机或真空泵等)。从用力供给装置经由软管Ta1供给至软管载体TCa的用力，经由软管Ta2、容纳于粗动载台WCS1的耦合构件92a的未示出的配管构件、配线构件及软管86a、86b，而供给至微动载台WFS1。类似地，从用力供给装置经由软管Tb1而供给至软管载体TCb的用力，经由软管Tb2、容纳于粗动载台WCS2的耦合构件92a的未示出的配管构件、配线构件及软管86a、86b而供给至微动载台WFS2。
接下来，就测量晶圆载台WST1,WST2的位置信息的测量系统作说明。曝光设备100具有：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6)、以及测量粗动载台WCS1,WCS2各个位置信息的粗动载台位置测量系统68A,68B(参照图6)。
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(A)及图3(B)所示，测量杆71放置于一对平台14A、14B的各个第一部分14A1、14B1的下方。如图3(A)及图3(B)所示，测量杆71由Y轴方向为长度方向的剖面矩形的梁状构件构成。在测量杆71的内部(底部)放置有包括多个磁铁的磁铁单元79。磁铁单元79和前述的线圈单元18一起构成测量杆驱动系统65(参照图6)，该测量杆驱动系统65由可将测量杆71在六个自由度方向驱动的电磁力(洛伦兹力)驱动方法的平面马达构成。
测量杆71利用构成测量杆驱动系统65的平面马达产生的+Z方向的驱动力，而漂浮支撑(非接触式支撑)于底座12上。测量杆71的+Z侧半部(上半部)放置于平台14A、14B的各个第二部分14A2、14B2相互之间，－Z侧半部(下半部)则容纳于底座12中所形成的凹部12a内。此外，在测量杆71和平台14A、14B及底座12的各个之间形成有指定的游隙，彼此成为机械性非接触状态。
测量杆驱动系统65可被配置成避免将底板振动等的外部干扰传导至测量杆71。在本实施例的情况下，因为可使平面马达产生Z轴方向的驱动力，所以可以利用测量杆驱动系统65消除干扰的方式来控制测量杆71应付干扰。另外，在测量杆驱动系统65对测量杆71无法作用Z轴方向的力的情况下，例如也可利用在测量杆驱动系统中，经由防振机构安装在底板侧安装的构件(线圈单元18或磁铁单元79)，以防止振动等的外部干扰。不过，这种结构并不意在构成限制。
利用热膨胀率较低的材料(例如不胀钢或陶瓷等)形成测量杆71。另外，测量杆71的形状不受具体限制。例如剖面也可为圆形(圆柱状)或梯形或三角形状。此外，也不一定利用棒状或梁状构件等的长形构件形成测量杆。
在测量杆71的+Y侧及－Y侧端部的各个上表面形成平面观察为矩形的凹部，并在其凹部内分别嵌入薄板状的板(参照图2及第三(B)图)，该板的表面形成有二维光栅RGa、RGb(以下简称为光栅RGa、RGb)，二维光栅RGa、RGb包括X轴方向作为周期方向的反射型衍射光栅(X衍射光栅)和Y轴方向作为周期方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。板例如利用玻璃而形成，光栅RGa、RGb具有与前述光栅RG同样的衍射光栅的间距，且类似地形成。
在该情况下，如图3(B)所示，在主框架BD的下表面固定有将Z轴方向作为长度方向的一对垂挂支撑构件74a、74b。一对垂挂支撑构件74a、74b的各个例如由柱状构件而构成，其一端(上端)固定于主框架BD上，并且另一端(下端)经由指定的游隙而与放置于测量杆71的光栅RGa、RGb分别相对。在一对垂挂支撑构件74a、74b的各个下端部容纳有其内部例如与PCT国际公开第2007/083758号(对应美国专利申请公开第2007/0288121号)等披露的编码器头同样的包括光源、光电探测系统(包括光电检测器)及各种光学系统经单元化而构成的衍射干扰型的编码器头的一对头单元50a、50b。
一对头单元50a、50b的各个具有用于X轴方向测量的一维编码器头(以下简称为X头)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头及Y头在光栅RGa上照射测量光束，并且利用分别接收来自光栅RGa的X衍射光栅、Y衍射光栅的衍射光，将头单元50a的测量中心为基准，而分别测量测量杆71(光栅RGa)在X轴方向及Y轴方向的位置信息。
类似地，属于头单元50b的X头及Y头在光栅RGb上照射测量光束，并且利用分别接收来自光栅RGb的X衍射光栅、Y衍射光栅的衍射光，将头单元50b的测量中心为基准，而分别测量测量杆71(光栅RGb)在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垂挂支撑构件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。因此将头单元50a、50b的测量中心作为基准的测量杆71的X轴方向及Y轴方向的位置信息，分别和将主框架BD(上的基准点)作为基准的测量杆71的X轴方向及Y轴方向的位置信息等价。
更具体地，利用分别属于头单元50a、50b的一对Y头构成将主框架BD(上的基准点)作为基准而测量测量杆71在Y轴方向的位置的一对Y线性编码器，并利用分别属于头单元50a、50b的一对X头构成将主框架BD(上的基准点)作为基准而测量测量杆71在X轴方向的位置的一对X线性编码器。
一对X头(X线性编码器)及一对Y头(Y线性编码器)的各个测量值供给至主控制器20(参照图6)，主控制器20依据一对Y线性编码器的测量值的平均值算出测量杆71对主框架BD(上的基准点)在Y轴方向的相对位置，并依据一对X线性编码器的测量值的平均值，算出测量杆71对主框架BD(上的基准点)在X轴方向的相对位置。此外，主控制器20依据一对X线性编码器的各个测量值的差，算出测量杆71在θz方向的位置(Z轴周围的旋转量)。
此外，头单元50a、50b的各个例如具有与CD驱动装置等使用的光学拾取装置同样的光学式的变位传感器的Z头(省略图式)。具体而言，头单元50a具有在X轴方向间隔放置的两个Z头，头单元50b具有一个Z头。即三个Z头放置于不在同一直线的三处。三个Z头构成以下表表面位置测量系统，该表面位置测量系统在形成测量杆71的光栅RGa、RGb的板表面(或者反射型衍射光栅的形成面)上照射平行于Z轴的测量光束，接收被板的表面(或者反射型衍射光栅的形成面)反射的反射光，将头单元50a、50b(的测量基准面)作为基准，而测量在各照射点的测量杆71的表面位置(Z轴方向的位置)。主控制器20依据三个Z头的测量值算出将主框架BD(的测量基准面)作为基准的测量杆71的Z轴方向的位置、及θx、θy方向的旋转量。另外。只要Z头放置于不在同一直线的三处，则放置位置不限于此，例如也可在一方的头单元放置三个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杆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体(例如空气)隔绝的管(防变动管)固定于垂挂支撑构件74a、74b。此外，X、Y、Z的各编码器头的数量并不局限于上述示例，例如也可进一步增加编码器头的数量而选择性地使用编码器头。
在本实施例的曝光设备100中，利用头单元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)构成的测量杆位置测量系统67(参照图6)，测量杆位置测量系统67测量测量杆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依据测量杆位置测量系统67的测量值，随时测量测量杆71相对于主框架BD的相对位置，并控制测量杆驱动系统65，以测量杆71和主框架BD的相对位置不致改变的方式(即与测量杆71及主框架BD一体地构成的类似地)控制测量杆71的位置。
如图5所示，在测量杆71中布置第一测量头群72及第二测量头群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群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群73。另外为了容易了解图式，在图5中以虚线(二点链线)表示对准系统AL1、AL21～AL24。此外，图5就对准系统AL21～AL24的符号省略图标。
如图5所示，第一测量头群72放置于投影单元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放置于测量杆71的内部。X头75x放置于基准轴LV上，Y头75ya、75yb在X头75x的－X侧及+X侧分别间隔相同距离而放置。本实施例的三个编码器头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)等所披露的编码器头同样的将光源、光电探测系统(包括光电检测器)及各种光学系统予以单元化而构成的衍射干扰型的头。
各个X头75x、Y头75ya、75yb在晶圆载台WST1(或WST2)位于投影光学系统PL(参照图1)的正下方时，经由平台14A和平台14B间的空隙，或者形成于平台14A、14B各个第一部分14A1、14B1的透光部(例如开口)，将测量光束照射在微动载台WFS1(或WFS2)下表面放置的光栅RG(参照图4(B))。再者，各个X头75x、Y头75ya、75yb接收来自光栅RG的衍射光，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，使用光栅RG具有的X衍射光栅测量微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的位置的X头75x，构成X线性编码器51(参照图6)。此外，使用光栅RG的Y衍射光栅测量微动载台WFS1(或WFS2)在Y轴方向的位置的一对Y头75ya、75yb，构成一对Y线性编码器52、53(参照图6)。X头75x、Y头75ya、75yb的各个测量值供给至主控制器20(参照图6)，主控制器20使用(依据)X头75x的测量值测量微动载台WFS1(或WFS2)在X轴方向的位置，并依据一对Y头75ya、75yb的测量值的平均值而测量(算出)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(算出)微动载台WFS1(或WFS2)在θz方向的位置(Z轴周围的旋转量)。
在该情况下，从X头75x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)和晶圆W上的曝光区域IA(参照图1)中心的曝光位置一致。此外，分别从一对Y头75ya、75yb照射的测量光束在光栅RG上的一对照射点(检测点)的中心，与从X头75x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)一致。主控制器20依据两个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，实质上在照射于晶圆W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的实质性测量中心和曝光位置一致。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，可随时在曝光位置的正下方(背面)进行微动载台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。
Z头76a～76c例如使用和CD驱动装置等使用的光学拾取装置同样的光学式变位传感器头。三个Z头76a～76c放置于与等腰三角形(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，并接收从形成有光栅RG的板表面(或反射型衍射光栅的形成面)反射的反射光。藉此，各个Z头76a～76c构成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)的表面位置测量系统54(参照图6)。三个Z头76a～76c的各个测量值供给至主控制器20(参照图6)。
此外，将分别从三个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，与晶圆W上的曝光区域IA(参照图1)中心的曝光位置一致。因此，主控制器20依据三个Z头76a～76c的测量值的平均值，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，主控制器20使用(依据)三个Z头76a～76c的测量值，加上微动载台WFS1(或WFS2)在Z轴方向的位置，测量(算出)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6)的X头77x、构成一对Y线性编码器56、57(参照图6)的一对Y头77ya、77yb、以及构成表面位置测量系统58(参照图6)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，与将所述的X头75x作为基准的一对Y头75ya、75yb及三个Z头76a～76c的各个位置关系相同。从X头77x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(检测点)，与主要对准系统AL1的检测中心一致。即，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要对准系统AL1的检测中心一致。因此，主控制器20可随时以主要对准系统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。
另外，尽管本实施例的X头75x、77x及Y头75ya、75yb、77ya、77yb中的每个都具有单元化的光源、光电探测系统(包括光电检测器)及各种光学系统(图上均未示出)并被放置于测量杆71的内部，不过编码器头的结构不限于此。例如也可将光源及光电探测系统放置于测量杆的外部。该情况下，也可例如经由光纤等相互连接测量杆内部放置的光学系统和光源及光电探测系统。此外，也可采用如下结构：将编码器头放置于测量杆的外部，仅将测量光束经由放置于测量杆内部的光纤而引导至光栅。此外，也可使用一对X线性编码器测量(在该情况下，只要一个Y线性编码器即可)晶圆在θz方向的旋转信息。此外，也可例如使用光干涉仪来测量微动载台的表面位置信息。此外，也可取代第一测量头群72及第二测量头群73的各头，而将至少包括各一个将X轴方向及Z轴方向作为测量方向的XZ编码器头，和将Y轴方向及Z轴方向作为测量方向的YZ编码器头的合计三个编码器头布置成与所述的X头及一对Y头相同的放置位置。
此外，也可将测量杆71分割成多个。例如也可分割成具有第一测量头群72的部分，和具有第二测量头群73的部分，各个部分(测量杆)将主框架BD(的测量基准面)作为基准，检测与主框架BD的相对位置，而将其位置关系控制为一定。在该情况下，也可在各部分(测量杆)的两端布置头单元50a,50b，而算出各部分(测量杆)在Z轴方向的位置及θx、θy方向的旋转量。
在晶圆载台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6)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(也可组合光干涉仪系统和编码器系统)。在粗动载台位置测量系统68A包括编码器系统的情况下，例如可以采用如下结构：沿着晶圆载台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，照射测量光束于固定(或形成)在粗动载台WCS1上表面的标尺(例如二维光栅)，并接收其衍射光来测量粗动载台WCS1的位置信息。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：从分别具有平行于X轴及Y轴的测量轴的X光干涉仪及Y光干涉仪，照射测量光束于粗动载台WCS1的侧面，并接收其反射光来测量晶圆载台WST1的位置信息。
粗动载台位置测量系统68B(参照图6)具有与粗动载台位置测量系统68A相同的结构，并测量粗动载台WCS2(晶圆载台WST2)的位置信息。主控制器20依据粗动载台位置测量系统68A、68B的测量值，通过单个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)的各个位置。
此外，曝光设备100还包括分别测量粗动载台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6)。相对位置测量系统66A,66B的结构并无具体限定，例如可利用包括静电电容传感器的间隙传感器来构成。该情况下，间隙传感器例如可利用固定于粗动载台WCS1(或WCS2)的探针部(probesection)和固定于微动载台WFS1(或WFS2)的标的部(targetsection)来构成。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而构成相对位置测量系统。
图6中示出主要构成曝光设备100的控制系统，而示出全面控制各部结构的主控制器20的输入/输出关系的框图。主控制器20包括工作站(或者微型计算机)等，而全面控制所述的局部浸液装置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等曝光设备100的各部结构。
接下来，依据图7至图11来说明使用两个晶圆载台WST1,WST2的并行处理操作。另外，以下的操作中，利用主控制器20如所述地控制液体供给装置5和液体回收装置6，并利用在投影光学系统PL的顶端透镜191的正下方保持一定量的液体Lq，而随时形成浸液区域。
图7示出在曝光站200中，对放置于晶圆载台WST1的微动载台WFS1上的晶圆W进行步进扫描方法的曝光，同时在第二加载位置，在晶圆搬送机构(未示出)与晶圆载台WST2的微动载台WFS2之间进行晶圆更换的状态。
主控制器20通过以下操作来进行步进扫描方法的曝光操作：依据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，反复进行使晶圆载台WST1向晶圆W上的各照射区域曝光用的开始扫描位置(开始加速位置)移动的照射区域间移动(照射间步进)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发挥反作用物的功能。此外，为了进行照射间步进操作，而利用主控制器20在X轴方向驱动微动载台WFS1时，利用对粗动载台WCS1赋予初始速度，粗动载台WCS1发挥对微动载台的内部反作用物的功能。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振动，且不致对晶圆载台WST2带来不良影响。
在顶端透镜191和晶圆W(依照射区域的位置而为晶圆W及板82)之间保持液体Lq的状态下，即通过利用浸液曝光，来进行上述的曝光操作。
本实施例的曝光设备100在上述一连串的曝光操作中，利用主控制器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，并依据该测量结果控制微动载台WFS1(晶圆W)的位置。
在微动载台WFS2在第二加载位置时，利用未示出的晶圆搬送机构，从微动载台WFS2上卸载曝光后的晶圆，并且将新的晶圆加载微动载台WFS2上而进行晶圆更换。在该情况下，第二加载位置是在微动载台WFS2上进行晶圆更换的位置，在本实施例中，第二加载位置被设置在主要对准系统AL1的正下方定位测量板FM2的微动载台WFS2(晶圆载台WST2)的位置。
上述的晶圆更换中及其晶圆更换后，晶圆载台WST2在第二加载位置停止时，主控制器20在开始对新的晶圆W进行晶圆对准(及其它的前处理测量)之前，执行微动载台位置测量系统70的第二测量头群73，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)。
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)的重新设置结束后，主控制器20使用主要对准系统AL1检测测量板FM2上的第二基准标记。然后，主控制器20检测将主要对准系统AL1的分度中心(indexcenter)作为基准的第二基准标记的位置，并依据其检测结果及检测时利用编码器55,56,57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，并进行EGA(参照图8)。详细而言，主控制器20例如在美国专利申请公开第2008/0088843号等所披露的，使晶圆载台WST2，即，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实施微动载台WFS2的定位，定位时使用对准系统AL1、AL21～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8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的情形。
该情况下，各个对准系统AL1、AL21～AL24和上述晶圆载台WST2向Y轴方向的移动操作连动，而检测在检测区域(例如相当于检测光的照射区域)内依序放置的沿着X轴方向而排列的多个对准标记(样品标记)。因而，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，主控制器20依据布置在晶圆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，执行例如美国专利第4,780,617号等披露的统计运算(EGA运算)，来算出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，在本实施例的曝光设备100中，由于测量站300和曝光站200分离，因此主控制器20从晶圆对准结果所获得的晶圆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，而获得将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。
通常上述的晶圆更换及晶圆对准程序比曝光程序早结束。因而，晶圆对准结束时，主控制器20在+X方向上驱动晶圆载台WST2，并向平台14B上的指定的待机位置移动。在该情况下，当在+X方向驱动晶圆载台WST2时，微动载台WFS从微动载台位置测量系统70可测量的范围脱离(即从第二测量头群73照射的各测量光束超出光栅RG)。因而，主控制器20依据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，依据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，从使用编码器55,56,57测量晶圆载台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。然后，主控制器20在对微动载台WFS1上的晶圆W曝光结束前，使晶圆载台WST2在上述指定的待机位置待机。
当对微动载台WFS1上的晶圆W曝光结束时，主控制器20开始将晶圆载台WST1,WST2朝向图10所示的各个右侧急停位置驱动。晶圆载台WST1朝向右侧急停位置而在－X方向驱动时，微动载台WFS1从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)可测量范围脱离(即从第一测量头群72照射的测量光束超出光栅RG)。因而，主控制器20依据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，之后，依据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。即，主控制器20从使用编码器51,52,53测量晶圆载台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。此外，在该情况下，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，并依据其测量结果如图9所示，在平台14B上在+Y方向(参照图9中的空心箭头)上驱动晶圆载台WST2。利用该晶圆载台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，主控制器20和晶圆载台WST1,WST2朝向上述右侧急停位置的移动同时，依据相对位置测量系统66A的测量值，在+X方向上驱动微动载台WFS1，而与粗动载台WCS1接近或接触，并且依据相对位置测量系统66B的测量值在－X方向上驱动微动载台WFS2，而与粗动载台WCS2接近或接触。
然后，在两个晶圆载台WST1,WST2移动于右侧急停位置的状态下，如图10所示，晶圆载台WST1和晶圆载台WST2成为在X轴方向接近或接触的急停状态。与此同时，微动载台WFS1和粗动载台WCS1成为急停状态，粗动载台WCS2和微动载台WFS2成为急停状态。然后，利用微动载台WFS1、粗动载台WCS1的耦合构件92b、粗动载台WCS2的耦合构件92b及微动载台WFS2的上表面形成在外观上一体的全平面的面。
随着晶圆载台WST1及WST2在保持上述三个急停状态下在－X方向移动，形成于顶端透镜191和微动载台WFS1之间的浸液区域(液体Lq)向微动载台WFS1、粗动载台WCS1的耦合构件92b、粗动载台WCS2的耦合构件92b及微动载台WFS2上依序移动。图10示出浸液区域(液体Lq)的移动开始之前的状态。另外，在保持上述三个急停状态下驱动晶圆载台WST1和晶圆载台WST2时，优选地以防止或抑制液体Lq漏出的方式设定晶圆载台WST1和晶圆载台WST2之间隙(游隙)、微动载台WFS1和粗动载台WCS1之间隙(游隙)、及粗动载台WCS2和微动载台WFS2之间隙(游隙)。在该情况下，所谓接近，也包括成为上述急停状态的两个构件间之间隙(游隙)为零的情况，即为两者接触的情况。
当浸液区域(液体Lq)向微动载台WFS2上的移动完成时，晶圆载台WST1移动到平台14A上。因此，主控制器20使用粗动载台位置测量系统68A测量晶圆载台WST1的位置，使晶圆载台WST1在平台14A上在－Y方向移动，进一步在+X方向移动，使得晶圆载台WST1移动到图11所示的第一加载位置。该情况下，晶圆载台WST1向－Y方向移动时，利用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，也可在晶圆载台WST1向+X方向移动时，利用驱动力的反作用力的作用，使平台14A发挥反作用物的功能。
在晶圆载台WST1到达第一加载位置后，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的测量切换成使用编码器55,56,57的测量。
与上述晶圆载台WST1的移动的同时，主控制器20驱动晶圆载台WST2，并将测量板FM2定位于投影光学系统PL的正下方。在此之前，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的测量切换成使用编码器51,52,53的测量。然后，使用标线片对准系统RA1,RA2检测测量板FM2上的一对第一基准标记，并检测和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面上投影图像的相对位置。另外，经由投影光学系统PL及形成浸液区域的液体Lq而进行该检测。
主控制器20依据在该情况下所检测的相对位置信息，及将先前获得的微动载台WFS2上的第二基准标记作为基准的晶圆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)和放置于微动载台WFS2上的晶圆W上的各照射区域的相对位置关系。主控制器20依据其算出结果，与所述放置于微动载台WFS1上的晶圆W的情况类似地管理微动载台WFS2(晶圆载台WST2)的位置，并且以步进扫描方法将标线片R的图案转印到放置于微动载台WFS2上的晶圆W上的各照射区域。图11示出如此在晶圆W上的各照射区域转印标线片R的图案时的情况。
在对上述微动载台WFS2上的晶圆W进行曝光操作的同时，主控制器20在第一加载位置，在晶圆搬送机构(未示出)和晶圆载台WST1之间进行晶圆更换，而在微动载台WFS1上放置新的晶圆W。在该情况下，第一加载位置是在晶圆载台WST1上进行晶圆更换的位置，在本实施例中，第一加载位置被设置在主要对准系统AL1的正下方定位测量板FM1的微动载台WFS1(晶圆载台WST1)的位置。
然后，主控制器20使用主要对准系统AL1检测测量板FM1上的第二基准标记。另外，在检测第二基准标记之前，在晶圆载台WST1在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的第二测量头群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)。其后，主控制器20管理晶圆载台WST1的位置，并且对微动载台WFS1上的晶圆W，进行与前述同样的使用对准系统AL1、AL21～AL24的晶圆对准(EGA)。
对微动载台WFS1上的晶圆W的晶圆对准(EGA)结束，且对微动载台WFS2上的晶圆W的曝光也结束时，主控制器20将晶圆载台WST1,WST2朝向左侧急停位置驱动。该左侧急停位置指示晶圆载台WST1,WST2在和图10所示的右侧急停位置为对所述的基准轴LV左右对称的位置的位置关系。按照与所述晶圆载台WST2的位置测量相同的顺序进行朝向左侧急停位置驱动中的晶圆载台WST1的位置测量。
在该左侧急停位置，晶圆载台WST1和晶圆载台WST2也成为前述的急停状态，与此同时，微动载台WFS1和粗动载台WCS1成为急停状态，粗动载台WCS2和微动载台WFS2成为急停状态。然后，利用微动载台WFS1、粗动载台WCS1的耦合构件92b、粗动载台WCS2的耦合构件92b及微动载台WFS2的上表面形成外观上为一体的全平面的面。
主控制器20在保持上述三个急停状态下，在与之前相反的+X方向驱动晶圆载台WST1,WST2。同时，形成于顶端透镜191和微动载台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的耦合构件92b、粗动载台WCS1的耦合构件92b、微动载台WFS1上依序移动。当然保持急停状态而移动时，也与之前类似地，进行晶圆载台WST1,WST2的位置测量。在浸液区域(液体Lq)的移动完成时，主控制器20按照与前述同样的顺序开始对晶圆载台WST1上的晶圆W进行曝光。与该曝光操作同时，主控制器20与前述类似地向第二加载位置驱动晶圆载台WST2，而将晶圆载台WST2上的曝光后的晶圆W更换成新的晶圆W，并对新的晶圆W执行晶圆对准。
以后，主控制器20反复执行上述的使用晶圆载台WST1,WST2的并行处理操作。
如以上的说明，本实施例的曝光设备100在曝光操作时及晶圆对准时(主要在对准标记的测量时)，在测量保持晶圆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)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。然后，由于构成第一测量头群72的编码器头75x、75ya、75yb及Z头76a～76c，以及构成第二测量头群73的编码器头77x、77ya、77yb及Z头78a～78c，可分别对放置于微动载台WFS1(或WFS2)的底面的光栅RG，从正下方以最短距离照射测量光束，因此，因晶圆载台WST1,WST2的周边环境气体的温度变动，例如因空气变动造成的测量误差小，可精确测量微动载台WFS的位置信息。
此外，第一测量头群72在实质地与晶圆W上的曝光区域IA中心的曝光位置一致的点测量微动载台WFS1(或WFS2)在XY平面的位置信息及表面位置信息，第二测量头群73在实质地与主要对准系统AL1的检测区域中心一致的点测量微动载台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阿贝误差，基于这一点，也可精确获得微动载台WFS1或WFS2的位置信息。
此外，具有第一测量头群72及第二测量头群73的测量杆71依据测量杆位置测量系统67的测量值，以对主框架BD的相对位置不变的方式，利用主控制器20，经由测量杆驱动系统65随时控制其六个自由度方向的位置。因此，主控制器20可依据利用第一测量头群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的至少一方(或者微动载台驱动系统64B及粗动载台驱动系统62B的至少一方)，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可依据利用第二测量头群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的至少一方(或者微动载台驱动系统64B及粗动载台驱动系统62B的至少一方)，精确控制将主要对准系统AL1的检测中心作为基准的晶圆载台WST1(或WST2)的位置。此外，由于测量杆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，测量杆71进而第一测量头群72及第二测量头群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，由于在平台14A、14B的下方，与主框架BD机械性分离而放置测量杆71，因此与主框架BD和测量杆71为一体时不同，不致因内部应力(也包括热应力)造成测量杆71的变形(例如歪扭)及振动从主框架BD传导至测量杆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)的周围放置粗动载台WCS1(或WCS2)，因此比在粗动载台上搭载微动载台的粗微动结构的晶圆载台，可缩小晶圆载台WST1,WST2的高度方向(Z轴方向)的尺寸。因而，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，可减低驱动晶圆载台WST1,WST2时的俯仰力矩(或倾覆力矩)。因此晶圆载台WST1,WST2的操作稳定。
此外，在本实施例的曝光设备100中，形成晶圆载台WST1,WST2沿着XY平面移动时的引导面的平台，对应于两个晶圆载台WST1,WST2而由两个平台14A、14B构成。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独立发挥反作用物的功能，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，仍可单独地消除平台14A、14B分别作用的反作用力。
另外，在上述实施例中，就使用由在平台上的指定范围内移动于XY二维方向的粗动载台，与在粗动载台上微小驱动的微动载台而构成的粗微动载台作为晶圆载台的情况作说明，不过不限于此，晶圆载台的结构可作各种变形。图12(A)示出上述实施例的晶圆载台的一个变形例的平面图，图12(B)示出图12(A)的B－B线剖面图。图12(A)所示的变形例的晶圆载台WST3，其相当于上述实施例的微动载台的构件180(在上表面保持晶圆W，并在下表面具有光栅RG的平板状的构件)对相当于粗动载台的从平面观察为矩形框状的构件190一体地固定，而整体形状形成平板状。晶圆载台WST3分别在+Y、－Y侧的端部具有磁铁单元196a、196b。晶圆载台WST3利用磁铁单元196a、196b和平台的线圈单元(省略图标)而构成的可在六个自由度方向产生推力的平面马达，而在平台上沿着XY平面驱动(即，平面马达发挥粗微动兼用的驱动系统的功能)。另外，在该情况下，平面马达也可为动磁式，也可为动圈式，任何一种均可适用。
此外，在上述实施例中，利用主控制器20依据测量杆位置测量系统67的测量值，以对投影光学系统PL的相对位置不变的方式，控制测量杆71的位置的情况作说明，不过并不局限于此。例如也可不控制测量杆71的位置，而利用主控制器20依据利用测量杆位置测量系统67所测量的位置信息和利用微动载台位置测量系统70所测量的位置信息(例如以测量杆位置测量系统67的测量值修正微动载台位置测量系统70的测量值)，驱动粗动载台驱动系统62A,62B及/或微动载台驱动系统64A,64B，来控制微动载台WFS1,WFS2的位置。
此外，上述实施例的曝光设备对应于两个晶圆载台而具有两个平台，不过平台数量不限于此，例如也可为一个或三个以上。此外，晶圆载台的数量也不限于两个，也可为一个或三个以上。例如也可将美国专利申请公开第2007/0201010号所披露的具有空间图像测量器、照度不均匀测量器、照度监视器、波阵面像差测量器等的测量载台放置于平台上。
此外，使平台或基座构件分离为多个部分的边界线的位置，并非限于上述实施例的位置。尽管边界线被设置为包括基准轴LV并与光轴AX相交叉，但是，例如曝光站中有边界时，其部分的平面马达的推力减弱情况下，也可将边界线设定于别处。
此外，测量杆71例如也可利用美国专利申请公开第2007/0201010号所披露的自重消除器，而在底座上支撑长度方向的中间部分(也可在数处)。
此外，在底座12上驱动平台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(voicecoilmotor)。此外，平台也可为例如美国专利申请公开第2007/0201010号等披露的经由自重消除器而在底座上支撑。再者，平台的驱动方向不限定于三个自由度方向，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，也可利用气体静压轴承(例如空气轴承)等使平台在底座上悬浮。此外，平台的移动方向仅为Y轴方向即可时，平台也可为例如可在Y轴方向移动而搭载于在Y轴方向上延伸的Y引导构件上。
此外，在上述实施例中，在与微动载台的下表面，即平台的上表面相对的面放置光栅，不过不限于此，也可将微动载台的主体部作为光可透过的实心构件，而将光栅放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接近，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(光栅的放置面)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保持器的背面。该情况下，即使在曝光中晶圆保持器膨胀或安装位置对微动载台有偏差时，仍可追随其而测量晶圆保持器(晶圆)的位置。
此外，在上述实施例中，尽管就编码器系统包括X头和一对Y头的情况作说明，不过不限于此，例如也可将X轴方向及Y轴方向的两个方向作为测量方向的二维头(2D头)放置于一个或两个测量杆内。在设置两个2D头的情况下，它们的检测点也可形成在光栅上以曝光位置为中心，而在X轴方向间隔相同距离的两点。此外，上述实施例中每一个头群的头数分别为一个X头、两个Y头，不过也可进一步增加。此外，曝光站200侧的第一测量头群72也可进一步具有多个头群。例如可在放置于与曝光位置(晶圆W曝光中的照射区域)对应的位置的头群各个周围(+X、+Y、－X、－Y方向的四个方向)进一步设头群。然后，也可以所谓预读而测定所述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的编码器系统的结构不限于上述实施例，可为任意结构。例如也可使用可测量X轴、Y轴及Z轴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光束、从Z头射出的测量光束分别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。该情况下，透光部也可为例如考虑作为平台14A、14B的反作用物的移动范围，而将比各测量光束的光束直径稍大的孔等分别形成于平台14A、14B，使测量光束通过这些多个开口部。此外，例如也可各编码器头、各Z头使用铅笔型的头，而形成在各平台中插入此等头的开口部。
另外，在上述实施例中，例示伴随驱动晶圆载台WST1,WST2的粗动载台驱动系统62A,62B采用平面马达，而利用具有平面马达的定子部的平台14A、14B，形成沿着晶圆载台WST1,WST2的XY平面而移动时的引导面(产生Z轴方向的力的面)的情况。但是，上述实施例并不局限于此。此外，在上述实施例中，在微动载台WFS1,WFS2上布置测量面(光栅RG)，并在测量杆71上布置由编码器头(及Z头)构成的第一测量头群72(及第二测量头群73)，不过上述实施例并不局限于此。即，也可与上述相反地，将编码器头(及Z头)布置在微动载台WFS1，而在测量杆71侧形成测量面(光栅RG)。这种相反配置例如可适用于电子束曝光设备或EUV曝光设备等采用的在所谓H型载台上组合磁悬浮的载台而构成的载台装置。由于通过引导杆支撑该载台装置的载台，因此在载台的下方放置与载台相对而设置的标尺杆(Scalebar)(相当于在测量杆的表面形成衍射光栅)，并在与其相对的载台的下表面放置编码器头的至少一部分(光学系统等)。在该情况下，利用该引导杆构成引导面形成构件。当然也可为其它结构。在测量杆71侧设置光栅RG之处，例如也可为测量杆71，也可为设于平台14A(14B)上的全面或至少一面的非磁性材料等的板。
另外，在上述实施例的曝光设备100中，当利用测量杆位置测量系统67测量测量杆71的位置时，例如从精确控制曝光时的晶圆W(微动载台)的位置的观点，应将放置第一测量头群72的位置(实质的测量中心为曝光位置)的附近作为测量点。然而就上述实施例作观察时，从图5了解，在测量杆71的长度方向的两端部放置光栅RGa、RGb，这些光栅RGa、RGb的位置成为测量测量杆71的位置的测量点。该情况下，在X轴方向，由于测量点在放置第一测量头群72的位置的附近，因此，即使进行位置测量其影响仍小。但是，在Y轴方向，由于光栅RGa、RGb的位置间隔放置第一测量头群72的位置，因此可能受到两位置间的测量杆71变形等的影响。因此，为了正确测量测量杆71在Y轴方向的位置，并依据该测量结果精确控制晶圆W(微动载台)的位置，例如为了依需要修正因充分提高测量杆71的刚性，或者测量杆71的变形等造成测量杆的位置测量误差，应采取使用测量装置测量测量杆71和投影光学系统PL的相对位置等的对策。作为后者情况的测量装置，例如可使用以下干涉仪系统，该干涉仪系统将固定于投影光学系统PL的固定镜(参照镜)作为基准，而测量晶圆载台的位置及测量杆71的位置。
此外，在上述实施例中，说明经由各个粗动载台WCS1,WCS2包括的耦合构件92b，在微动载台WFS1和微动载台WFS2之间过渡浸液区域(液体Lq)，而将浸液区域(液体Lq)始终维持于投影光学系统PL下方的情况。但是不限于此，也可使与例如美国专利申请公开第2004/0211920号的第三种实施例所披露的同样结构的未示出的快门构件，利用与晶圆载台WST1,WST2的更换而移动于投影光学系统PL下方，而将浸液区域(液体Lq)始终维持于投影光学系统PL下方。
此外，也可在测量杆71中设置温度传感器、压力传感器以及用于振动测量的加速度传感器等。此外，也可设置测定测量杆71的变形(歪扭等)的应变传感器及变位传感器等。然后，也可使用这些传感器获得的值，修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，尽管说明将上述实施例适用于曝光设备的载台装置(晶圆载台)50的情况，不过并不局限于此，也可适用于标线片载台RST。
另外，在上述实施例中，光栅RG也可利用保护构件，例如利用玻璃盖覆盖作保护。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，应采用板状的保护构件，不过也可依材料而使用薄膜状的保护构件。
除此之外，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保持器的背面而放置，且在其透明板的一面侧设置保护构件(玻璃盖)，或者不设保护构件(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保持器的背面而放置。特别是前者，也可取代透明板而改为在陶瓷等不透明的构件上固定或形成光栅RG，或者也可在晶圆保持器的背面固定或形成光栅RG。后者的情况，即使在曝光中晶圆保持器膨胀或安装位置对微动载台偏差时，仍可追随其而测量晶圆保持器(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构件形成晶圆保持器，而在该玻璃构件的上表面(晶圆放置面)放置光栅RG。
另外，在上述实施例中，尽管例示了晶圆载台是组合粗动载台和微动载台的粗微动载台的情况，不过并不局限于此。此外，上述实施例的微动载台WFS1,WFS2可在全部六个自由度方向驱动，不过不限于此，只须至少在XY平面上可在平行的二维平面内移动即可。再者，微动载台WFS1,WFS2也可接触支撑于粗动载台WCS1或WCS2。因此，对粗动载台WCS1或WCS2驱动微动载台WFS1,WFS2的微动载台驱动系统，也可为例如组合旋转马达和滚珠螺杆(或进给螺杆)。
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。
另外，在上述实施例中，尽管说明了曝光设备为浸液型的曝光设备的情况，不过并不局限于此，上述实施例也可合适地适用于不经由液体(水)而进行晶圆W的曝光的干式曝光设备。
另外，在上述实施例中，尽管说明了曝光设备为扫描步进机的情况，不过不限于此，也可在步进机等静止型曝光设备中适用上述实施例。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(Stepandstitch)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，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，上述实施例的曝光设备的照明光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，在上述的实施例中，使用在透光性的基板上形成指定的遮光图案(或相位图案、减光图案)的透光型屏蔽(标线片)，不过也可取代该标线片，而使用例如美国专利第6,778,257号所披露的，依据须曝光的图案的电子数据，形成透过图案或反射图案或者发光图案的电子屏蔽(包括可变成形屏蔽、主动屏蔽(Activemask)、或者也称为图像产生器的例如一种非发光型图像示出组件(空间光调变器)的DMD(数字微反射镜装置)等)。在使用这种可变成形屏蔽的情况下，由于搭载晶圆或玻璃板等的载台对可变成形屏蔽扫描，因此利用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，在通过将干扰纹形成于晶圆W上而在晶圆W上形成线及空间图案的曝光设备(光刻系统)中也可适用上述实施例。
再者，例如美国专利第6,611,316号所披露的，在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的曝光设备中，也可适用上述实施例。
另外，上述实施例中应形成图案的物体(照射能量光束的曝光对象的物体)不限于晶圆，也可为玻璃板、陶瓷基板、薄膜构件或者光罩素板等其它物体。
曝光设备的用途不限于用在半导体制造用的曝光设备，也可广泛适用于例如在方形玻璃板上转印液晶示出元件图案的液晶用曝光设备；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屏蔽，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，关于上述说明所引用的曝光设备等的全部公报、PCT国际公开、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书的披露内容，通过引用的方式结合于此。
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；从硅材料制作晶圆的步骤；利用所述实施例的曝光设备(图案形成装置)及其曝光方法，将屏蔽(标线片)的图案转印至晶圆的光刻步骤；将曝光的晶圆予以显像的显像步骤；利用蚀刻除去光刻胶残留部分以外的部分的露出构件的蚀刻步骤；蚀刻后除去不需要的光刻胶的光刻胶除去步骤；装置组合步骤(包括切割制程、接合制程及封装制程)；以及检查步骤。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。
此外，本申请公开了如下方案。
方案1.一种曝光设备，所述曝光设备经由被第一支撑构件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述曝光设备包括：
移动体，所述移动体保持所述物体，并能够沿着指定的二维平面移动；
引导面形成构件，所述引导面形成构件形成所述移动体沿着所述二维平面移动时使用的引导面；
第一驱动系统，所述第一驱动系统驱动所述移动体；
第二支撑构件，所述第二支撑构件在与所述光学系统相反的侧上与所述引导面形成构件分开地放置，穿过所述引导面形成构件，以与所述第一支撑构件分离；
第一测量系统，所述第一测量系统包括第一测量构件，所述第一测量构件用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面并接收来自所述测量面的光，并且所述第一测量系统利用所述第一测量构件的输出来获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的一个处，以及所述第一测量构件的至少一部分被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的另一个处；以及
第二测量系统，所述第二测量系统获得所述第二支撑构件的位置信息。
方案2.如方案1所述的曝光设备，其中
所述第二测量系统具有附接于所述第一支撑构件和所述第二支撑构件中的一个的传感器，所述传感器用测量光束照射所述第一支撑构件和所述第二支撑构件中的另一个并接收所述测量光束的返回光，所述第二测量系统利用所述传感器的输出获得所述第二支撑构件相对于所述第一支撑构件的相对位置信息。
方案3.如方案2所述的曝光设备，其中
所述第二支撑构件是平行于所述二维平面放置的梁状构件。
方案4.如方案3所述的曝光设备，其中
所述梁状构件的长度方向的两个端部分别与所述第一支撑构件相对，并且
所述第二测量系统具有布置在所述第一支撑构件和所述梁状构件在长度方向的两个端部中的一个的一对所述传感器，并且使用该一对传感器的输出来获得所述梁状构件相对于所述第一支撑构件的相对位置信息。
方案5.如方案1～4中任一项所述的曝光设备，其中
在所述测量面上放置光栅，所述光栅的周期方向是平行于所述二维平面的方向，并且
所述第一测量构件包括编码器头，所述编码器头用测量光束照射所述光栅并接收来自所述光栅的衍射光。
方案6.如方案1～5中任一项所述的曝光设备，其中
所述引导面形成构件为平台，所述平台被放置在所述第二支撑构件的所述光学系统侧以与所述移动体相对，并在与所述移动体相对的侧的一面上形成与所述二维平面平行的所述引导面。
方案7.如方案6所述的曝光设备，
其中所述平台具有所述测量光束能够通过的透光部。
方案8.如方案6或7所述的曝光设备，其中
所述第一驱动系统包括平面马达，所述平面马达具有布置在所述移动体处的动子和布置在所述平台处的定子，所述平面马达利用所述定子和所述动子之间产生的驱动力来驱动所述移动体。
方案9.如方案8所述的曝光设备，还包括：
基座构件，所述基座构件支撑所述平台以使得所述平台能够在与所述二维平面平行的平面内移动。
方案10.如方案9所述的曝光设备，其中
所述第二支撑构件被悬浮支撑在所述基座构件上。
方案11.如方案9或10所述的曝光设备，还包括：
平台驱动系统，所述平台驱动系统包括布置在所述基座构件处的定子和布置在所述平台处的动子，并且利用在所述动子和所述定子之间产生的驱动力而相对于所述基座构件驱动所述平台。
方案12.如方案1～11中任一项所述的曝光设备，其中
所述第二测量系统包括编码器系统和光干涉仪系统中的至少一个。
方案13.如方案1～12中任一项所述的曝光设备，还包括：
控制系统，所述控制系统使用所述第一测量系统的测量信息和所述第二测量系统的测量信息，经由所述第一驱动系统来控制所述移动体的位置；以及
第二驱动系统，所述第二驱动系统至少沿着所述二维平面驱动所述第二支撑构件，其中
所述控制系统使用所述第二测量系统的测量值而控制所述第二驱动系统以设置所述第二支撑构件的位置，以使得维持所述第一支撑构件和所述第二支撑构件之间的相对位置关系，并使用所述第一测量系统的测量值而经由所述第一驱动系统来控制所述移动体的位置。
方案14.如方案13所述的曝光设备，其中
所述第二测量系统获得所述第二支撑构件相对于所述第一支撑构件在包括所述二维平面内彼此正交的第一轴方向及第二轴方向在内的六个自由度方向上的位置信息，并且
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构件。
方案15.如方案1～14中任一项所述的曝光设备，其中
所述测量面被布置在所述移动体处，并且
所述第一测量构件的所述至少一部分被放置在所述第二支撑构件处。
方案16.如方案15所述的曝光设备，其中
所述移动体在与所述光学系统相对的且与所述二维平面平行的第一面上安放所述物体，并在与所述第一面相反的侧上且与所述二维平面平行的第二面上放置所述测量面。
方案17.如方案15或16所述的曝光设备，其中
所述移动体包括：第一移动构件，所述第一驱动系统驱动所述第一移动构件；以及第二移动构件，所述第二移动构件保持所述物体，并被所述第一移动构件支撑以能够相对于所述第一移动构件移动；并且
所述测量面被放置在所述第二移动构件处。
方案18.如方案17所述的曝光设备，还包括：
六自由度驱动系统，所述六自由度驱动系统相对于所述第一移动构件，在包括所述二维平面内彼此正交的第一轴方向及第二轴方向在内的六个自由度方向上驱动所述第二移动构件。
方案19.如方案15～18中任一项所述的曝光设备，其中
所述第一测量系统具有一个或两个以上的所述第一测量构件，所述第一测量构件在所述测量面上实质的测量轴通过的测量中心，与照射在所述物体上的能量光束的照射区域中心的曝光位置一致。
方案20.如方案15～19中任一项所述的曝光设备，还包括：
标记检测系统，所述标记检测系统检测放置在所述物体上的标记，其中
所述第一测量系统具有一个或两个以上的第二测量构件，所述第二测量构件的测量中心与所述标记检测系统的检测中心一致，其中所述测量中心是所述测量面上的照射点中心。
方案21.如方案1～20中任一项所述的曝光设备，其中
所述第一驱动系统在六个自由度方向上驱动所述移动体。
方案22.如方案1～21中任一项所述的曝光设备，其中
所述第一测量系统能够进一步获得所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
方案23.如方案22所述的曝光设备，其中
所述第一测量系统至少在不在同一直线的三处测量所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
方案24.一种曝光设备，所述曝光设备经由被第一支撑构件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述曝光设备包括：
移动体，所述移动体保持所述物体，并能够沿着指定的二维平面移动；
第二支撑构件，与所述第一支撑构件分离地放置所述第二支撑构件；
第一驱动系统，所述第一驱动系统驱动所述移动体；
移动体支撑构件，所述移动体支撑构件被放置在所述光学系统和所述第二支撑构件之间以与所述第二支撑构件分开，当所述移动体沿着所述二维平面移动时，所述移动体支撑构件在该移动体的与所述第二支撑构件的长度方向正交的方向上的至少两点处支撑所述移动体；
第一测量系统，所述第一测量系统包括第一测量构件，所述第一测量构件利用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面并接收来自所述测量面的光，所述第一测量系统利用所述第一测量构件的输出获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的一个处，并且所述第一测量构件的至少一部分被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的另一个处，以及
第二测量系统，所述第二测量系统获得所述第二支撑构件的位置信息。
方案25.如方案24所述的曝光设备，其中
所述移动体支撑构件是平台，所述平台被放置在所述第二支撑构件的所述光学系统侧以与所述移动体相对，并在与所述移动体相对的侧的一面上形成与所述二维平面平行的引导面。
方案26.一种装置制造方法，包括：
使用方案1～25中任一项所述的曝光设备对物体曝光；以及
对经曝光的物体显影。
产业上的可利用性
如以上的说明，本发明的曝光设备适合利用能量光束将物体曝光。此外，本发明的装置制造方法适合制造电子器件。

Claims (1)

1.一种曝光设备，所述曝光设备经由被第一支撑构件支撑的光学系统利用能量光束对物体曝光，所述曝光设备包括：
移动体，所述移动体保持所述物体，并能够沿着指定的二维平面移动；
引导面形成构件，所述引导面形成构件形成所述移动体沿着所述二维平面移动时使用的引导面；
第一驱动系统，所述第一驱动系统驱动所述移动体；
第二支撑构件，所述第二支撑构件在与所述光学系统相反的侧上与所述引导面形成构件分开地放置，穿过所述引导面形成构件，以与所述第一支撑构件分离；
第一测量系统，所述第一测量系统包括第一测量构件，所述第一测量构件用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面并接收来自所述测量面的光，并且所述第一测量系统利用所述第一测量构件的输出来获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息，所述测量面被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的一个处，以及所述第一测量构件的至少一部分被布置在所述移动体和所述第二支撑构件中的另一个处；以及
第二测量系统，所述第二测量系统获得所述第二支撑构件的位置信息。
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