CN113900361B - 曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法 - Google Patents

曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法 Download PDF

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Abstract

控制系根据使用多个读头(66a～66d)中测量光束照射于第1格子群之标尺(152a～152c)及第2格子群之标尺(152d～152f)之至少两个标尺之至少四个读头(66a～66d)所测量之移动体之位置信息，取得与标尺(152a～152c)及标尺(152d～152f)之至少两个相关之格子修正信息，格子修正信息用在使用测量光束照射于标尺(152a～152c)及标尺(152d～152f)中之至少两个格子之至少三个读头的移动体之移动控制。

Description

曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法
本发明为申请日为2016年09月29日，申请号为“201680057941.6”，发明名称为“曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法，更详言之，涉及用在制造液晶显示组件等微型组件之光刻工艺之曝光装置及曝光方法、以及使用曝光装置或曝光方法之平面显示器制造方法。
背景技术
以往，在制造液晶显示组件、半导体组件(集成电路等)等之电子组件(微型组件)之光刻工艺中，使用步进扫描方式之曝光装置(所谓扫描步进机(亦称为扫描机))等，其一边使光罩(photomask)或标线片(以下总称为“光罩”)与玻璃板或晶圆(以下总称为“基板”)沿着既定扫描方向(SCAN方向)同步移动，一边将形成在以能量光束照明之光罩之图案转印至基板上。
作为此种曝光装置，已知有使用基板载台装置所具有之棒反射镜(长条之镜)求出曝光对象基板在水平面内之位置信息的光干涉仪系统者(参照例如专利文献1)。
此处，在使用光干涉仪系统求出基板之位置信息之情形，无法忽视所谓空气摇晃之影响。另外，上述空气摇晃之影响，虽能藉由使用编码器系统来减低，但因近年基板之大型化，难以准备能涵盖基板全移动范围的标尺。
在先技术文献
专利文献1：美国专利申请公开第2010/0018950
发明内容
根据本发明的第1方式，提供一种曝光装置，经由光学系对物体照射照明光，其具备：移动体，配置于前述光学系下方，保持前述物体；驱动系，能在与前述光学系的光轴正交的既定平面内彼此正交的第1、第2方向上移动前述移动体；测量系，设置成将格子构件与多个读头中的一方设于前述移动体，且使前述格子构件与前述多个读头中的另一方与前述移动体对向，前述格子构件在前述第1方向上将多个第1格子区域彼此分离配置且将在前述第2方向上从前述多个第1格子区域分离配置的多个第2格子区域在前述第1方向上彼此分离配置，前述多个读头对前述格子构件分别照射测量光束且能在前述第2方向上移动，前述测量系具有测量在前述第2方向上的前述多个读头的位置信息的测量装置，根据前述多个读头中前述测量光束照射于前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域的至少三个读头的测量信息与前述测量装置的测量信息，测量至少在前述既定平面内的3自由度方向上的前述移动体的位置信息；以及控制系，根据由前述测量系测量的位置信息，控制前述驱动系；前述控制系根据使用前述多个读头中前述测量光束照射于前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域的至少四个读头所测量的前述移动体的位置信息，取得与前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域相关的格子修正信息；前述格子修正信息用在使用前述测量光束照射于前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域的前述至少三个读头的前述移动体的移动控制。
根据本发明的第2方式，提供一种平面显示器制造方法，其包含：使用第1方式的曝光装置使基板曝光的动作；以及使曝光后的基板显影的动作。
根据本发明的第3方式，提供一种曝光方法，经由光学系对物体照射照明光，其包含：测量系被设置成将格子构件与多个读头中的一方设于保持前述物体的移动体，且使前述格子构件与前述多个读头中的另一方与前述移动体对向，前述格子构件在与前述光学系的光轴正交的既定平面内的第1方向上将多个第1格子区域彼此分离配置且将在前述既定平面内与前述第1方向正交的第2方向上从前述多个第1格子区域分离配置的多个第2格子区域在前述第1方向上彼此分离配置，前述多个读头对前述格子构件分别照射测量光束且能在前述第2方向上移动，前述测量系具有测量在前述第2方向上的前述多个读头的位置信息的测量装置，藉由前述测量系，根据前述多个读头中前述测量光束照射于前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域的至少三个读头的测量信息与前述测量装置的测量信息，测量至少在前述既定平面内的3自由度方向上的前述移动体的位置信息的动作；根据由前述测量系测量的位置信息移动前述移动体的动作；以及根据使用前述多个读头中前述测量光束照射于前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域的至少四个读头所测量的前述移动体的位置信息，取得与前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域相关的格子修正信息的动作；前述格子修正信息用在使用前述测量光束照射于前述多个第1及第2格子区域中的至少两个格子区域的前述至少三个读头的前述移动体的移动控制。
根据本发明的第4方式，提供一种平面显示器制造方法，其包含：使用第3方式的曝光方法使基板曝光的动作；以及使曝光后的基板显影的动作。
附图说明
图1是概略显示第1实施方式之液晶曝光装置之构成的图。
图2是显示图1之液晶曝光装置所具备之基板载台装置一例的图。
图3(A)是概略显示光罩编码器系统之构成的图，图3(B)是光罩编码器系统之局部(图3(A)之A部)放大图。
图4(A)是概略显示基板编码器系统之构成的图，图4(B)及图4(C)是基板编码器系统之局部(图4(A)之B部)放大图。
图5是基板编码器系统所具有之读头单元之侧视图。
图6是图5之C－C线剖面图。
图7是基板编码器系统之概念图。
图8是显示以液晶曝光装置之控制系为中心构成之主控制装置之输出入关系的方块图。
图9(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其1)，图9(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其1)。
图10(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其2)，图10(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其2)。
图11(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其3)，图11(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其3)。
图12(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其4)，图12(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其4)。
图13(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其5)，图13(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其5)。
图14(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其6)，图14(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其6)。
图15(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其7)，图15(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其7)。
图16(A)是显示曝光动作时之光罩编码器系统之动作的图(其8)，图16(B)是显示曝光动作时之基板编码器系统之动作的图(其8)。
图17是将第2实施方式之液晶曝光装置所具有之基板保持具及基板编码器系统之一对读头单元与投影光学系一起显示之俯视图。
图18(A)及图18(B)，是用以说明进行基板保持具之位置测量时之基板保持具在X轴方向之移动范围的图。
图19(A)～图19(D)，是用以说明第2实施方式中，基板保持具移动于X轴方向之过程中之一对读头单元与标尺之位置关系之状态迁移中之第1状态～第4状态的图。
图20(A)～图20(C)，是用以说明以第2实施方式之液晶曝光装置进行之测量基板保持具之位置信息之基板编码器系统之读头之切换时之接续处理的图。
图21是将第3实施方式之液晶曝光装置所具有之基板保持具及基板编码器系统之一对读头单元与投影光学系一起显示的俯视图。
图22是用以说明第4实施方式之液晶曝光装置之特征构成的图。
附图标记说明
10 液晶曝光装置
14 光罩载台装置
20 基板载台装置
34 基板保持具
40 光罩保持具
44 读头单元
46 标尺
48 光罩编码器系统
50 基板编码器系统
52 标尺
56 标尺
60 读头单元
90 主控制装置
M 光罩
P 基板
具体实施方式
《第1实施方式》
以下，使用图1～图16(B)说明第1实施方式。
图1是概略显示第1实施方式之液晶曝光装置10之构成。液晶曝光装置10，例如是以用于液晶显示设备(平面显示器)等之矩形(角型)之玻璃基板P(以下单称为基板P)作为曝光对象物之步进扫描方式之投影曝光装置、即所谓扫描机。
液晶曝光装置10，具有照明系12、保持形成有电路图案等之光罩M之光罩载台装置14、投影光学系16、装置本体18、保持于表面(图1中为朝向+Z侧之面)涂布有抗蚀剂(感应剂)之基板P之基板载台装置20、以及此等之控制系等。以下，将扫描曝光时相对照明光IL分别扫描光罩M与基板P之方向作为与投影光学系16之光轴(在本实施方式中与照明系12之光轴一致)正交之既定平面(XY平面，在图1中为水平面)内之X轴方向，将在水平面内与X轴正交之方向作为Y轴方向，将与X轴及Y轴正交之方向作为Z轴方向，将绕X轴、Y轴、以及Z轴之旋转方向分别作为θx、θy、以及θz方向来进行说明。另外，将在X轴、Y轴、以及Z轴方向之位置分别作为X位置、Y位置、以及Z位置来进行说明。
照明系12，与例如美国专利第5,729,331号说明书等所揭示之照明系同样地构成。照明系12，将从未图示之光源(例如水银灯)射出之光分别经由未图示之反射镜、分光镜、光阀、波长选择滤光器、各种透镜等，作为曝光用照明光(照明光)IL照射于光罩M。作为照明光IL，可使用包含例如i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、以及h线(波长405nm)之至少一个之光(在本实施方式中为上述i线、g线、h线之合成光)。照明系12，具有对在Y轴方向位置不同之多个照明区域分别照射照明光IL之多个光学系，此多个光学系与后述之投影光学系16之多个光学系相同数目。
光罩载台装置14，包含例如以真空吸附保持光罩M之光罩保持具(滑件，亦称为可动构件)40、用以将光罩保持具40往扫描方向(X轴方向)以既定长行程驱动且往Y轴方向及θz方向适当地微幅驱动之光罩驱动系91(图1中未图示。参照图8)、以及用以测量光罩保持具40至少在XY平面内之位置信息(包含X轴及Y轴方向与θz方向之3自由度方向之位置信息，θz方向为旋转(偏摇)信息)。以下同)之光罩位置测量系。光罩保持具40，由例如美国专利申请公开第2008/0030702号说明书所揭示之形成有俯视矩形之开口部之框状构件构成。光罩保持具40，经由例如空气轴承(未图示)载置于固定在装置本体18之一部分亦即上架台部18a之一对光罩导件42上。光罩驱动系91，包含例如线性马达(未图标)。以下虽对以移动光罩保持具40者进行说明，但亦可为移动具有光罩M之保持部之平台或载台者。亦即，亦可不一定要将保持光罩之光罩保持具与光罩平台或光罩载台分别设置，亦可藉由真空吸附等将光罩保持于光罩平台或光罩载台上，在此情形下，保持光罩之光罩平台或光罩载台移动于XY平面内之3自由度方向。
光罩位置测量系具备光罩编码器系统48，其设置成一对编码器读头单元44(以下单称为读头单元44)与经由读头单元44照射测量光束之多个编码器标尺46(图1中重叠于纸面深度方向。参照图3(A))之一方设于光罩保持具40、编码器读头44与多个编码器标尺46之另一方与光罩保持具40对向。本实施方式中，设置成编码器读头44经由编码器基座43设于上架台部18a，多个编码器标尺46于光罩保持具40之下面侧设置成分别与一对编码器读头44对向。此外，亦可非上架台部18a，而例如于投影光学系16之上端侧设置编码器读头44。关于光罩编码器系统48之构成，将于后述详细说明。
投影光学系(投影系)16，支承于上架台部18a，配置于光罩载台装置14之下方。投影光学系16，是例如与美国专利第6,552,775号说明书等所揭示之投影光学系相同构成之所谓多透镜投影光学系，具备例如以两侧远心之等倍系形成正立正像之多个(本实施方式中为例如11个。参照图3(A))光学系(投影光学系)。
液晶曝光装置10，在藉由来自照明系12之照明光IL照明光罩M上之照明区域后，藉由通过光罩M之照明光，经由投影光学系16将其照明区域内之光罩M之电路图案之投影像(部分正立像)，形成于与基板P上之照明区域共轭之照明光之照射区域(曝光区域)。接着，相对照明区域(照明光IL)使光罩M相对移动于扫描方向，且相对曝光区域(照明光IL)使基板P相对移动于扫描方向，藉此进行基板P上之一个照射区域之扫描曝光，而于该照射区域转印形成在光罩M之图案。
装置本体(本体部，亦称为框架构造等)18，支承上述光罩载台装置14、投影光学系16、以及基板载台装置20，经由多个防振装置19而设置于洁净室之地11上。装置本体18，是与例如美国专利申请公开第2008/0030702号说明书所揭示之装置本体相同之构成。本实施方式中，具有支承上述投影光学系16之上架台部18a(亦称为光学平台等)、配置基板载台装置20之一对下架台部18b(在图1中由于重叠于纸面深度方向，因此其中一方未图示。参照图2。)、以及一对中架台部18c。
基板载台装置20，是用以在扫描曝光中，将基板P相对于经由投影光学系16投影之光罩图案之多个部分像(曝光用光IL)高精度地定位者，将基板P驱动于6自由度方向(X轴、Y轴及Z轴方向与θx、θy及θz方向)。基板载台装置20之构成虽无特别限定，但能使用如例如美国专利申请公开第2008/129762号说明书、或者美国专利申请公开第2012/0057140号说明书等所揭示之、包含门型之二维粗动载台与相对该二维粗动载台被微幅驱动之微动载台之所谓粗微动构成之载台装置。此情形下，能藉由粗动载台将基板P移动于水平面内之3自由度方向，且藉由微动载台将基板P微动于6自由度方向。
图2是显示用在本实施方式之液晶曝光装置10之所谓粗微动构成之基板载台装置20之一例。基板载台装置20具备一对基座框架22、Y粗动载台24、X粗动载台26、重量消除装置28、Y步进导件30、微动载台32。
基座框架22由延伸于Y轴方向之构件构成，在与装置本体18在振动上绝缘之状态下设置于地11上。另外，于装置本体18之一对下架台部18b之间配置有辅助基座框架23。Y粗动载台24，具有架设于一对基座框架22间之一对(图2中其中一方未图示)X柱25。前述辅助基座框架23，从下方支承X柱25之长度方向中间部。Y粗动载台24，经由用以将基板P驱动于6自由度方向之基板驱动系93(图2中未图示。参照图8)之一部分亦即多个Y线性马达而在一对基座框架22上被往Y轴方向以既定长行程驱动。X粗动载台26，在架设于一对X柱25间之状态下载置于Y粗动载台24上。X粗动载台26，经由基板驱动系93之一部分亦即多个X线性马达在Y粗动载台24上被往X轴方向以既定长行程驱动。另外，X粗动载台26，其相对于Y粗动载台24之往Y轴方向之相对移动被以机械方式限制，与Y粗动载台24一体地移动于Y轴方向。
重量消除装置28插入于一对X柱25间且以机械方式连接于X粗动载台26。藉此，重量消除装置28，与X粗动载台26一体地往X轴及/或Y轴方向以既定长行程移动。Y步进导件30由延伸于X轴方向之构件构成，以机械方式连接于Y粗动载台24。藉此，Y步进导件30，与Y粗动载台24一体地往Y轴方向以既定长行程移动。上述重量消除装置28，经由多个空气轴承载置于Y步进导件30上。重量消除装置28，在X粗动载台26仅移动于X轴方向之情形，在静止状态之Y步进导件30上往X轴方向移动，在X粗动载台26移动于Y轴方向之情形(亦包含伴随往X轴方向之移动之情形)，与Y步进导件30一体地(以不从Y步进导件30脱落之方式)往Y轴方向移动。
微动载台32，由俯视矩形之板状(或者箱形)构件构成，在中央部经由球面轴承装置29相对XY平面摆动自如之状态下被重量消除装置28从下方支承。于微动载台32之上面固定有基板保持具34，于该基板保持具34上载置基板P。此外，亦可不一定要将保持基板之基板保持具与设有基板之保持部之平台或载台、此处与微动载台32分别设置，亦可藉由真空吸附等将基板保持于平台或载台上。微动载台32，包含X粗动载台26所具有之固定子与微动载台32所具有之可动子，藉由构成上述基板驱动系93(图2中未图示。参照图8)之一部分之多个线性马达33(例如音圈马达)，相对X粗动载台26被微幅驱动于6自由度方向。另外，微动载台32，藉由经由上述多个线性马达33而从X粗动载台26被赋予之推力，而与该X粗动载台26一起往X轴及/或Y轴方向以既定长行程移动。以上说明之基板载台装置20之构成(不过，测量系除外)，揭示于例如美国专利申请公开第2012/0057140号说明书。
另外，基板载台装置20，具有用以测量微动载台32(亦即基板保持具34及基板P)之6自由度方向之位置信息之基板位置测量系。基板位置测量系，如图8所示，包含用以求出基板P之Z轴、θx、θy方向(以下称为Z倾斜方向)之位置信息之Z倾斜位置测量系98及用以求出基板P在XY平面内之3自由度方向之位置信息之基板编码器系统50。Z倾斜位置测量系98，如图2所示具备多个Z传感器36，该Z传感器36包含安装于微动载台32下面之探针36a与安装于重量消除装置28之靶36b。多个Z传感器36，例如绕与通过微动载台32中心之Z轴平行之轴线以既定间隔配置有例如四个(至少三个)。主控制装置90(参照图8)，根据上述多个Z传感器36之输出，求出微动载台32之Z位置信息、以及θx及θy方向之旋转量信息。关于包含上述Z传感器36在内之Z倾斜位置测量系98之构成，详细揭示于例如美国专利申请公开第2010/0018950号说明书中。基板编码器系统50之构成留待后述。
其次，使用图3(A)及图3(B)说明光罩编码器系统48之构成。如图3(A)示意地显示，于光罩保持具40中光罩M(更详言之是用以收容光罩M之未图示之开口部)之+Y侧及－Y侧之区域，分别配置有多个编码器标尺46(虽亦称为格子构件、格子部、栅构件等，以下单称为标尺46)。此外，为了容易理解，图3(A)中，多个标尺46虽以实线图标，且图标成看似配置于光罩保持具40之上面，但多个标尺46，实际上如图1所示，以多个标尺46各自下面之Z位置与光罩M之下面(图案面)之Z位置一致之方式配置于光罩保持具40之下面侧。多个标尺46分别具有形成有反射型二维格子或排列方向(周期方向)不同之(例如正交之)两个反射型一维格子之格子区域(格子部)，在光罩保持具40下面侧于Y轴方向分别在光罩M之载置区域(包含前述开口部)两侧，以格子区域于X轴方向彼此分离配置之方式设有多个标尺46。此外，虽亦可在X轴及Y轴方向亦以涵盖标尺46全区之方式形成格子，但由于在标尺46端部难以精度良好地形成格子，因此在本实施方式中是以在标尺46中格子区域周围成为余白部之方式形成格子。因此，格子区域之间隔较在X轴方向相邻之一对标尺46之间隔宽，在测量光束照射于格子区域外之期间成为无法进行位置测量之非测量期间(亦称为非测量区间，以下总称为非测量期间)。
本实施方式之光罩保持具40中，于光罩M之载置区域之+Y侧及－Y侧之区域，分别在X轴方向以既定间隔配置有例如三个标尺46。亦即，光罩保持具40合计具有例如六个标尺46。多个标尺46之各个，除了在光罩M之+Y侧与－Y侧配置成纸面上下对称这点以外，其余则实质相同。标尺46由例如以石英玻璃形成之延伸于X轴方向之俯视矩形之板状(带状)构件构成。光罩保持具40，例如以陶瓷形成，多个标尺46固定于光罩保持具40。本实施方式中，亦可取代在X轴方向彼此分离配置之多个标尺46而使用一个(单一)标尺作为光罩保持具用标尺使用。此情形下，格子区域虽可为一个，但亦可将多个格子区域在X轴方向分离而形成于一个标尺。
如图3(B)所示，于标尺46下面(本实施方式中为朝向－Z侧之面)中宽度方向一侧(在图3(B)中为－Y侧)之区域形成有X标尺47x。另外，于标尺46下面中宽度方向另一侧(在图3(B)中为+Y侧)之区域形成有Y标尺47y。X标尺47x，藉由具有于X轴方向以既定节距形成之(以X轴方向作为周期方向)延伸于Y轴方向之多个格子线的反射型绕射格子(X光栅)构成。同样地，Y标尺47y，藉由具有于Y轴方向以既定节距形成之(以Y轴方向作为周期方向)延伸于X轴方向之多个格子线的反射型绕射格子(Y光栅)构成。本实施方式之X标尺47x及Y标尺47y中，多个格子线，以例如10nm以下之间隔形成。此外，图3(A)及图3(B)中，为了图示方便，格子间之间隔(节距)图示成较实际宽广许多。其他图亦同。
另外，如图1所示，于上架台部18a上面固定有一对编码器基座43。一对编码器基座43之其中一方配置于+X侧之光罩导件42之－X侧，另一方则配置于－X侧之光罩导件42之+X侧(亦即一对光罩导件42之间之区域)。另外，上述投影光学系16之一部分配置于一对编码器基座43之间。编码器基座43如图3(A)所示，由延伸于X轴方向之构件构成。于一对编码器基座43各自之长度方向中央部固定有编码器读头单元44(以下单称为读头单元44)。亦即，读头单元44，经由编码器基座43固定于装置本体18(参照图1)。一对读头单元44，除了在光罩M之+Y侧与－Y侧配置成于纸面上下对称这点以外，其余实质相同，因此以下仅针对其中一方(－Y侧)说明。
如图3(B)所示，读头单元44，具有对配置于X轴方向之多个标尺46之至少一个照射之测量光束之位置在X轴及Y轴方向之至少一方不同的多个读头，具有由俯视矩形之板状构件构成之单元基座45。于单元基座45，固定有以较在X轴方向相邻之一对X标尺47x(格子区域)之间隔宽之间隔照射测量光束且彼此分离配置之一对X读头49x、以及以较在X轴方向相邻之一对Y标尺47y(格子区域)之间隔宽之间隔照射测量光束且彼此分离配置之一对Y读头49y。亦即，光罩编码器系统48，于例如Y轴方向之光罩保持具40之光罩M载置区域两侧分别各具有一对X读头49x而具有合计四个，且于例如Y轴方向之光罩M载置区域两侧分别各具有一对Y读头49y而具有合计四个。此外，一对X读头49x或一对Y读头49y不需要分别较一对X标尺49x或一对Y标尺49y之间隔更宽地分离配置，亦可以与标尺间隔相同程度以下之间隔配置，或者亦可彼此接触配置，扼要言之，只要以在X轴方向上一对测量光束较标尺间隔宽之间隔配置即可。另外，图3(B)中，虽一方之X读头49x与一方之Y读头49y收容于一个壳体内，另一方之X读头49x与另一方之Y读头49y收容于另一个壳体内，但上述一对X读头49x及一对Y读头49y亦可分别独立配置。另外，图3(B)中，为了容易理解，虽图示成一对X读头49x与一对Y读头49y配置于标尺46上方(+Z侧)，但实际上，一对X读头49x配置于X标尺47y下方，一对Y读头49y配置于Y标尺47y下方(参照图1)。
一对X读头49x及一对Y读头49y，相对单元基座45固定成不会因例如因振动等使一对X读头49x(测量光束)之至少一方之位置(特别是测量方向(X轴方向)之位置)或读头(测量光束)间隔、以及一对Y读头49y(测量光束)之至少一方之位置(特别是测量方向(Y轴方向)之位置)或读头(测量光束)间隔变化。另外，单元基座45本身，亦以一对X读头49x之位置或间隔及一对Y读头49y之位置或间隔不因例如温度变化等而变化之方式，以热膨张率较标尺46低之(或者与标尺46同等之)材料形成。
X读头49x及Y读头49y，例如如美国专利申请公开第2008/0094592号说明书所揭示之所谓绕射干涉方式之编码器读头，对对应之标尺(X标尺47x、Y标尺47y)照射测量光束并接收来自该标尺之光束，藉此将光罩保持具40(亦即光罩M。参照图3(A))之位移量信息对主控制装置90(参照图8)供应。亦即，在光罩编码器系统48，藉由例如四个X读头49x及与该X读头49x对向之X标尺47x(依光罩保持具40之X位置而不同)，构成用以求出光罩M在X轴方向之位置信息之例如四个X线性编码器92x(图3(B)中未图示。参照图8)，藉由例如四个Y读头49y及与该Y读头49y对向之Y标尺47y(依光罩保持具40之X位置而不同)，构成用以求出光罩M在Y轴方向之位置信息之例如四个Y线性编码器92y(图3(B)中未图示。参照图8)。本实施方式中，虽使用XY平面内之不同之2方向(在本实施方式中与X轴及Y轴方向一致)中之一方作为测量方向之读头，但亦可使用测量方向与X轴及Y轴方向中之一方不同之读头。例如，亦可使用将在XY平面内相对X轴或Y轴方向旋转了45度之方向作为测量方向的读头。另外，亦可取代XY平面内之不同之2方向中之一方作为测量方向之一维读头(X读头或Y读头)，而使用例如以X轴及Y轴方向中之一方与Z轴方向之2方向作为测量方向之二维读头(XZ读头或YZ读头)。此情形下，在与上述3自由度方向(X轴及Y轴方向与θz方向)不同之3自由度方向(包含Z轴方向与θx及θy方向，θx方向为横摇信息，θy方向纵摇信息)之光罩保持具40之位置信息亦能测量。
主控制装置90，如图8所示，例如根据四个X线性编码器92x、及例如四个Y线性编码器92y之输出，以例如10nm以下之分解能力求出光罩保持具40(参照图3(A))在X轴方向及Y轴方向之位置信息。另外，主控制装置0，例如根据四个X线性编码器92x(或者例如四个Y线性编码器92y)中之至少两个之输出求出光罩保持具40之θz位置信息(旋转量信息)。主控制装置90，根据从上述光罩编码器系统48之测量值求出之光罩保持具40在XY平面内之3自由度方向之位置信息，使用光罩驱动系91控制光罩保持具40在XY平面内之位置。
此处，如图3(A)所示，于光罩保持具40，如上所述般，在光罩M之+Y侧及－Y侧之区域分别于X方向以既定间隔配置有例如三个标尺46。另外，至少在基板P之扫描曝光中，在读头单元44(一对X读头49x、一对Y读头49y(分别参照图3(B))之全部)对向于在上述X轴方向以既定间隔配置之例如三个标尺46中最靠+X侧之标尺46的位置与读头单元44对向于最靠－X侧之标尺46之位置之间，光罩保持具40被驱动往X轴方向。此外，亦可在光罩M之交换动作与预对准动作之至少一方中，以从在X轴方向被照射照明光IL之照明区域分离之方式移动光罩保持具40，在读头单元44之至少一个读头从标尺46脱离之情形，设置在X轴方向从读头单元44分离配置之至少一个读头，在交换动作或预对准动作中亦能持续进行光罩编码器系统48对光罩保持具40之位置测量。
接着，本实施方式之光罩载台装置14如图3(B)所示，一个读头单元44所具有之一对X读头49x及一对Y读头49y各自之间隔，设定为较多个标尺46中相邻之一对标尺46之间隔宽。藉此，光罩编码器系统48中，一对X读头49x中随时有至少一方对向于X标尺47x，且一对Y读头49y中之至少一方随时对向于Y标尺47y。是以，光罩编码器系统48，能将光罩保持具40(参照图3(A))之位置信息不中断地供应至主控制装置90(参照图8)。
具体说明之，例如在光罩保持具40(参照图3(A))往+X侧移动之情形，光罩编码器系统48，以下述顺序移行至各状态：一对读头49x之两方对向于相邻之一对X标尺47x中之+X侧之X标尺47x之第1状态(图3(B)所示之状态)、－X侧之X读头49x对向于上述相邻之一对X标尺47x之间之区域(未对向于任一X标尺47x)且+X侧之X读头49x对向于上述+X侧之X标尺47x之第2状态、－X侧之X读头49x对向于－X侧之X标尺47x且+X侧之X读头49x对向于+X侧之X标尺47x之第3状态、－X侧之X读头49x对向于－X侧之标尺47x且+X侧之X读头49x对向于一对X标尺47x之间之区域之(未对向于任一X标尺47x)第4状态、以及一对读头49x之两方对向于－X侧之X标尺47x之第5状态。是以，随时有至少一方之X读头49x对向于X标尺47x。
主控制装置90(参照图8)，在上述第1、第3、及第5状态下，根据一对X读头49x之输出之平均值求出光罩保持具40之X位置信息。另外，主控制装置90，在上述第2状态下，仅根据+X侧之X读头49x之输出求出光罩保持具40之X位置信息，在上述第4状态下，仅根据－X侧之X读头49x之输出求出光罩保持具40之X位置信息。是以，光罩编码器系统48之测量值不会中断。此外，亦可在第1、第3、第5状态均仅使用一对X读头49x之一方之输出求出X位置信息。不过，在第2、第4状态下，于一对读头单元44之两方中一对X读头49x之一方及一对Y读头49y之一方从标尺46脱离而无法取得光罩保持具40在θz方向之位置信息(旋转信息)。因此，较佳为在相对光罩M之载置区域配置于+Y侧之三个标尺46与配置于－Y侧之三个标尺46，将相邻之一对标尺46之间隔(未形成有格子之非格子区域)以在X轴方向不重叠之方式彼此错开配置，即使在配置于+Y侧之三个标尺46与配置于－Y侧之三个标尺46之一方，X读头49x及Y读头49y从标尺46脱离，在另一方之X读头49x及Y读头49y亦不会从标尺46脱离。或者，在X轴方向将一对读头单元44错开较相邻之一对标尺46之间隔(非格子区域之宽度)宽之距离而配置。藉此，配置于+Y侧之一对X读头49x及配置于－Y侧之一对X读头49x之合计四个读头中，在X轴方向上测量光束从标尺46之格子区域离之(无法测量之)非测量期间不重叠，至少在扫描曝光中能随时测量光罩保持具40在θz方向之位置信息。此外，亦可在一对读头单元44之至少一方中，配置相对一对X读头49x及一对Y读头49y之至少一方在X轴方向分离配置之至少一个读头，在第2、第4状态下亦在X读头49x及Y读头49y之至少一方使两个读头与标尺46对向。
其次，说明基板编码器系统50之构成。基板编码器系统50如图1所示，具备配置于基板载台装置20之多个编码器标尺52(图1中重叠于纸面深度方向。参照图4(A))、固定于上架台部18a下面之编码器基座54、固定于编码器基座54下面之多个编码器标尺56、以及一对编码器读头单元60。
如图4(A)示意地显示，在本实施方式之基板载台装置20中，于基板P(基板载置区域)之+Y侧及－Y侧之区域，分别在X轴方向以既定间隔配置有例如五个编码器标尺52(以下单称为标尺52)。亦即，基板载台装置20合计具有例如10个标尺52。多个标尺52之各个除了在基板P之+Y侧与－Y侧配置成纸面上下对称这点以外，实质的为相同之物。标尺52，与上述光罩编码器系统48之标尺46(分别参照图3(A))同样地，由例如以石英玻璃形成之延伸于X轴方向之俯视矩形板状(带状)之构件所构成。另外，多个标尺52分别具有形成有反射型二维格子或排列方向(周期方向)不同之(例如正交之)两个反射型一维格子之格子区域(格子部)，在Y轴方向之基板载置区域两侧分别以在X轴方向上格子区域彼此分离配置之方式设有五个标尺52。
此外，图1及图4(A)中，为了容易理解，虽图示成多个标尺52固定于基板保持具34上面，但多个标尺52实际上如图2所示，在与基板保持具34分离之状态下，经由标尺基座51固定于微动载台32(此外，图2显示多个标尺52配置于基板P之+X侧及－X侧之情形)。不过，依场合不同，亦可实际上于基板保持具34上固定多个标尺52。以下说明中，基于多个标尺52配置于基板保持具34上之前提进行说明。此外，多个标尺52亦可配置于具有基板保持具34且能在至少Z轴方向与θx及θy方向微动之基板平台之上面、或者将基板平台能微动地支承之基板载台之上面等。
如图4(B)所示，在标尺52上面之宽度方向一侧(在图4(B)中为－Y侧)之区域形成有X标尺53x。另外，在标尺52上面之宽度方向另一侧(在图4(B)中为+Y侧)之区域形成有Y标尺53y。X标尺53x及Y标尺53y之构成，由于与形成于上述光罩编码器系统48之标尺46(分别参照图3(A))之X标尺47x及Y标尺47y(分别参照图3(B))相同，因此省略说明。
编码器基座54，由图5及图6可知，具备：由固定在上架台部18a下面之延伸于Y轴方向之板状构件构成之第1部分54a、以及由固定在第1部分54a下面之延伸于Y轴方向之XZ剖面U字状之构件构成之第2部分54b，整体形成为延伸于Y轴方向之筒状。如图4(A)所示，编码器基座54之X位置，虽与投影光学系16之中心之X位置大略一致，但编码器基座54与投影光学系16配置成不接触。此外，编码器基座54，亦可与投影光学系16在+Y侧与－Y侧分离配置。于编码器基座54之下面，如图6所示固定有一对Y线性导件63a。一对Y线性导件63a，分别由延伸于Y轴方向之构件构成，于X轴方向以既定间隔彼此平行配置。
于编码器基座54下面固定有多个编码器标尺56(以下单称为标尺56)。本实施方式中，标尺56如图1所示，于投影光学系16之+Y侧区域在Y轴方向分离配置有例如两个，于投影光学系16之－Y侧区域在Y轴方向分离配置有例如两个。亦即，于编码器基座54合计固定有例如四个标尺56。多个标尺56之各个实质相同。标尺56，由延伸于Y轴方向之俯视矩形之板状(带状)构件构成，与配置于基板载台装置20之标尺52同样地，藉由例如石英玻璃形成。多个标尺56分别具有形成有反射型二维格子或排列方向(周期方向)不同之(例如正交之)两个反射型一维格子的格子区域(格子部)，本实施方式中，与标尺46、52同样地，具有形成有以X轴方向作为排列方向(周期方向)之一维格子之X标尺、以及形成有以Y轴方向作为排列方向(周期方向)之一维格子之Y标尺，在Y轴方向之投影光学系16之两侧，分别以在Y轴方向上格子区域彼此分离之方式设有两个标尺56。此外，为了容易理解，图4(A)中，多个标尺56以实线图标，并图标成配置于编码器基座54上面，但多个标尺56，实际上如图1所示配置于编码器基座54下面侧。此外，本实施方式中虽于投影光学系16之+Y侧与－Y侧分别设置两个标尺56，但亦可非为两个而为一个或者三个以上之标尺56。另外，本实施方式中虽以格子面朝向下方之方式(格子区域与XY平面成平行之方式)设置标尺56，但亦可以例如格子区域与YZ平面成平行之方式设置标尺56。
如图4(C)所示，在标尺56下面之宽度方向一侧(在图4(C)中为+X侧)之区域形成有X标尺57x。另外，在标尺56下面之宽度方向另一侧(在图4(C)中为－X侧)之区域形成有Y标尺57y。X标尺57x及Y标尺57y之构成，由于与形成于上述光罩编码器系统48之标尺46(分别参照图3(A))之X标尺47x及Y标尺47y(分别参照图3(B))相同，因此省略说明。
返回图1，一对编码器读头单元60(以下单称为读头单元60)，于编码器基座54下方在Y轴方向分离配置。一对读头单元60之各个，由于除了在图1中配置成纸面左右对称这点以外，其余实质相同，因此以下仅针对其中一方(－Y侧)说明。读头单元60如图5所示，具备Y滑动平台62、一对X读头64x、一对Y读头64y(图5中因隐藏于一对X读头64x之纸面深侧故未图示。参照图4(C))、一对X读头66x(图5中一方之X读头66x未图示。参照图4(B))、一对Y读头66y(图5中一方之Y读头66y未图示。参照图4(B))、以及用以将Y滑动平台62驱动于Y轴方向之皮带驱动装置68。此外，本实施方式之一对读头单元60，除了已旋转90度这点以外，与光罩编码器系统48之一对读头单元44为相同构成。
Y滑动平台62由俯视矩形之板状构件构成，于编码器基座54之下方，相对该编码器基座54隔着既定空隙配置。另外，Y滑动平台62之Z位置，设定为不论基板载台装置20所具有之基板保持具34(分别参照图1)之Z倾斜位置为何，均较该基板保持具34更靠+Z侧。
于Y滑动平台62之上面，如图6所示固定有多个Y滑动构件63b(相对于1支Y线性导件63a固定有例如两个(参照图5))，该Y滑动构件63b相对于上述Y线性导件63a经由未图示之滚动体(例如循环式之多个滚珠)在Y轴方向滑动自如地卡合。Y线性导件63a与对应该Y线性导件63a之Y滑动构件63b，构成例如如美国专利第6,761,482号说明书所揭示之机械式Y线性导件装置63，Y滑动平台62，经由一对Y线性导件装置63相对编码器基座54被直进导引于Y轴方向。
皮带驱动装置68，如图5所示具备旋转驱动装置68a、滑轮68b、以及皮带68c。此外，针对－Y侧之Y滑动平台62驱动用与+Y侧之Y滑动平台62(图5中未图示。参照图4(A))驱动用，亦可独立配置皮带驱动装置68，亦可以一个皮带驱动装置68将一对Y滑动平台62一体地驱动。
旋转驱动装置68a，固定于编码器基座54，具备未图示之旋转马达。该旋转马达之旋转数、旋转方向，被主控制装置90(参照图8)控制。滑轮68b，藉由旋转驱动装置68a而绕与X轴平行之轴线被旋转驱动。另外，虽未图标，但皮带驱动装置68，具有相对于上述滑轮68b在Y轴方向分离配置、以绕与X轴平行之轴线旋转自如之状态安装于编码器基座54之另一滑轮。皮带68c，一端及另一端连接于Y滑动平台62，且长度方向之中间部之2处以上述滑轮68b及上述另一滑轮(未图示)被赋予既定张力之状态卷挂。皮带68c之一部分插通于编码器基座54内，例如抑制来自皮带68c之粉尘附着于标尺52,56等。Y滑动平台62，藉由滑轮68b被旋转驱动，被皮带68c牵引而往Y轴方向以既定行程往复移动。
主控制装置90(参照图8)，将一方(+Y侧)之读头单元60在配置于较投影光学系16靠+Y侧之例如两个标尺56之下方、且将另一方(－Y侧)之读头单元60在配置于较投影光学系16靠－Y侧之例如两个标尺56之下方，往Y轴方向以既定行程适当地同步驱动。此处，虽亦可与基板载台装置20往Y轴方向之移动同步地将一对读头单元60分别移动，但本实施方式中，以一对读头单元60分别以在Y轴方向一对X读头66x及一对Y读头66y之测量光束均不会从标尺52之格子区域脱离(维持至少一个测量光束对格子区域之照射)之方式移动一对读头单元60。此外，作为驱动Y滑动平台62之致动器，本实施方式中虽使用包含带齿滑轮68b与带齿皮带68c之皮带驱动装置68，但并不限于此，亦可使用包含无齿滑轮与皮带之摩擦轮装置。另外，牵引Y滑动平台62之可挠性构件不限于皮带，亦可为例如绳、金属线、链条等。另外，用以驱动Y滑动平台62之致动器种类不限于皮带驱动装置68，例如亦可为线性马达、进给螺杆装置等之其他驱动装置。
X读头64x、Y读头64y(图5中未图示。参照图6)、X读头66x、以及Y读头66y之各个，与上述光罩编码器系统48所具有之X读头49x、Y读头49y相同之所谓绕射干涉方式之编码器读头，固定于Y滑动平台62。此处，读头单元60中，一对Y读头64y、一对X读头64x、一对Y读头66y、以及一对X读头66x，以各自相互间之距离不会因例如振动等而变化之方式相对Y滑动平台62固定。另外，Y滑动平台62本身亦同样地，以一对Y读头64y、一对X读头64x、一对Y读头66y、以及一对X读头66x各自相互间之距离不会因例如温度变化而变化之方式，以热膨张率较标尺52,56低之(或者与标尺52,56同等之)材料形成。
如图7所示，一对X读头64x之各个，对X标尺57x上之在Y轴方向彼此分离之2处(2点)照射测量光束，一对Y读头64y之各个，对Y标尺57y上之在Y轴方向彼此分离之2处(2点)照射测量光束。基板编码器系统50，藉由上述X读头64x及Y读头64y接收来自对应之标尺之光束，将Y滑动平台62(图7中未图示。参照图5及图6)之位移量信息供应至主控制装置90(参照图8)。亦即，基板编码器系统50，例如藉由四个X读头64x及与该X读头64x对向之X标尺57x(依Y滑动平台62之Y位置而不同)，构成用以求出一对Y滑动平台62(亦即一对读头单元60(参照图1))各自在Y轴方向之位置信息之例如四个X线性编码器96x(图7中未图示。参照图8)，藉由例如四个Y读头64y及与该Y读头64y对向之Y标尺57y(依Y滑动平台62之Y位置而不同)，构成用以求出一对Y滑动平台62各自在Y轴方向之位置信息之例如四个Y线性编码器96y(图7中未图示。参照图8)。
主控制装置90如图8所示，根据例如四个X线性编码器96x、以及例如四个Y线性编码器96y之输出，以例如10nm以下之分解能力求出一对读头单元60(参照图1)各自在X轴方向及Y轴方向之位置信息。另外，主控制装置90，根据与一方之读头单元60对应之例如两个X线性编码器96x(或者例如两个Y线性编码器96y)之输出求出该一方之读头单元60之θz位置信息(旋转量信息)，根据与另一方之读头单元60对应之例如两个X线性编码器96x(或者例如两个Y线性编码器96y)之输出求出该另一方之读头单元60之θz位置信息(旋转量信息)。主控制装置90，根据一对读头单元60各自在XY平面内之位置信息，使用皮带驱动装置68控制读头单元60在Y轴方向之位置。
此处，如图4(A)所示，于编码器基座54，如上所述在投影光学系16之+Y侧及－Y侧之区域分别在Y轴方向以既定间隔配置有例如两个标尺56。另外，在读头单元60(一对X读头64x、一对Y读头64y(分别参照图4(C))全部)所对向之在上述Y轴方向以既定间隔配置之例如两个标尺56中之+Y侧之标尺56的位置、与读头单元60对向于－Y侧之标尺56之位置之间，将Y滑动平台62驱动于Y轴方向。
另外，与上述光罩编码器系统48同样地，基板编码器系统50中，一个读头单元60所具有之一对X读头64x及一对Y读头64y各自之间隔，亦如图4(C)所示设定成较相邻之标尺56间之间隔宽。藉此，基板编码器系统50中，一对X读头64x中随时有至少一方对向于X标尺57x，且一对Y读头64y中之至少一方随时对向于Y标尺57y。是以，基板编码器系统50，可不中断测量值而求出Y滑动平台62(读头单元60)之位置信息。
另外，如图7所示，一对X读头66x之各个，对X标尺53x上之在X轴方向彼此分离之2处(2点)照射测量光束，一对Y读头66y之各个，对Y标尺53y上之在X轴方向彼此分离之2处(2点)照射测量光束。基板编码器系统50，藉由上述X读头66x及Y读头66y接收来自对应之标尺之光束，将基板保持具34(图7中未图示。参照图2)之位移量信息供应至主控制装置90(参照图8)。亦即，基板编码器系统50，例如藉由四个X读头66x及与该X读头66x对向之X标尺53x(依基板保持具34之X位置而不同)，构成用以求出基板P在X轴方向之位置信息之例如四个X线性编码器94x(图7中未图示。参照图8)，藉由例如四个Y读头66y及与该Y读头66y对向之Y标尺53y(依基板保持具34之X位置而不同)，构成用以求出基板P在Y轴方向之位置信息之例如四个Y线性编码器94y(图7中未图示。参照图8)。
主控制装置90如图8所示，根据例如四个X线性编码器94x及例如四个Y线性编码器94y之输出、以及上述四个X线性编码器96x及例如四个Y线性编码器96y之输出(亦即，一对读头单元60各自在XY平面内之位置信息)，以例如10nm以下之分解能力求出基板保持具34(参照图2)在X轴方向及Y轴方向之位置信息。另外，主控制装置90，根据例如四个X线性编码器94x(或者例如四个Y线性编码器94y)中之至少两个之输出求出基板保持具34之θz位置信息(旋转量信息)。主控制装置90，根据从上述基板编码器系统50之测量值求出之基板保持具34在XY平面内之位置信息，使用基板驱动系93控制基板保持具34在XY平面内之位置。
另外，如图4(A)所示，于基板保持具34，如上所述在基板P之+Y侧及－Y侧之区域分别在X轴方向以既定间隔配置有例如5个标尺52。另外，在读头单元60(一对X读头66x、一对Y读头66y(分别参照图4(B))全部)所对向之于上述X轴方向以既定间隔配置之例如五个标尺52中最靠+X侧之标尺52的位置与读头单元60对向于最靠－X侧之标尺52的位置之间，将基板保持具34驱动于X轴方向。
另外，与上述光罩编码器系统48同样地，一个读头单元60所具有之一对X读头66x及一对Y读头66y各自之间隔，如图4(B)所示，设定为较相邻之标尺52间之间隔宽。藉此，基板编码器系统50中，一对X读头66x中随时有至少一方对向于X标尺53x，且一对Y读头66y中之至少一方随时对向于Y标尺53y。是以，基板编码器系统50，可不中断测量值而求出基板保持具34(参照图4(A))之位置信息。
此外，基板编码器系统50之一对读头单元60之各个所具有之一对Y读头64y、一对X读头64x、一对Y读头66y、以及一对X读头66x、以及被来自此等读头之测量光束照射之标尺56,52，能同样地适用前述之关于构成光罩编码器系统48之读头、标尺所说明之所有说明(包含附注说明)之构成。
返回图6，防尘罩55，由形成为XZ剖面U字状之延伸于Y轴方向之构件构成，上述编码器基座54之第2部分54b及Y滑动平台62隔着既定空隙插入一对对向面间。于防尘罩55下面形成有使X读头66x及Y读头66y通过之开口部。藉此，抑制从Y线性导件装置63、皮带68c等产生之粉尘附着于标尺52。另外，于编码器基座54之下面固定有一对防尘板55a(图5中未图示)。标尺56配置于一对防尘板55a间，以抑制从Y线性导件装置63等产生之粉尘附着于标尺56。
图8显示以液晶曝光装置10(参照图1)之控制系为中心构成、统筹控制构成各部之主控制装置90之输出入关系的方块图。主控制装置90包含工作站(或微电脑)等，统筹控制液晶曝光装置10之构成各部。
以如上述方式构成之液晶曝光装置10(参照图1)，在主控制装置90(参照图8)之管理下，藉由未图示之光罩装载器进行光罩M对光罩载台装置14上之装载，且藉由未图示之基板装载器进行基板P对基板载台装置20(基板保持具34)上之装载。其后，藉由主控制装置90，使用未图标之对准检测系执行对准测量(基板P之多个对准标记之检测)，在该对准测量之结束后，对设定于基板P上之多个照射区域进行逐次步进扫描方式之曝光动作。此外，在对准测量动作中亦藉由基板编码器系统50测量基板保持具34之位置信息。
其次，使用图9(A)～图16(B)说明曝光动作时之光罩载台装置14及基板载台装置20之动作一例。此外，以下说明中，虽说明于1片基板P上设定有四个照射区域之情形(所谓取4面之情形)，但设定于1片基板P上之照射区域之数目及配置能适当变更。
图9(A)显示对准动作结束后之光罩载台装置14，图9(B)显示对准动作结束后之基板载台装置20(不过，基板保持具34以外之构件未图示。以下同)。曝光处理，作为一例，如图9(B)所示，从设定于基板P之－Y侧且+X侧之第1照射区域S1开始进行。光罩载台装置14，如图9(A)所示，以光罩M之+X侧端部位于较被来自照明系12之照明光IL(分别参照图1)照射之照明区域(不过，图9(A)所示之状态，还未对光罩M照射照明光IL)略靠－X侧之方式，根据光罩编码器系统48(参照图8)之输出进行光罩M之定位。具体而言，例如，相对照明区域之光罩M之图案区域之+X侧端部，往-X侧相隔为了以既定速度扫描曝光所必须之助跑距离(亦即，为了达到既定速度所必须之加速距离)而配置，以在该位置能藉由光罩编码器系统48测量光罩M位置之方式设有标尺46。另外，基板载台装置20，如图9(B)所示，以第1照射区域S1之+X侧端部位于较被来自投影光学系16之照明光IL(参照图1)照射之曝光区域(不过，图9(B)所示之状态，还未对基板P照射照明光IL)略靠－X侧之方式，根据基板编码器系统50(参照图8)之输出进行基板P之定位。具体而言，例如，相对曝光区域之基板P之第1照射区域S1之+X侧端部，往-X侧相隔为了以既定速度扫描曝光所必须之助跑距离(亦即，为了达到既定速度所必须之加速距离)，以在该位置能藉由基板编码器系统50测量基板P位置之方式设有标尺52。此外，即使在结束照射区域之扫描曝光并分别使光罩M及基板P减速之侧，亦同样地，以使光罩M及基板P进一步移动为了从扫描曝光时之速度减速至既定速度所必须之减速距离为止能以光罩编码器系统48、基板编码器系统50分别测量光罩M、基板P之位置之方式设有标尺46、52。或者，亦可使之能在加速中及减速中之至少一方之动作中，藉由与光罩编码器系统48、基板编码器系统50不同之另一测量系分别测量光罩M及基板P之位置。
其次，如图10(A)所示，光罩保持具40被往+X方向驱动(加速、等速驱动、以及减速)，且与该与光罩保持具40同步地，如图10(B)所示，基板保持具34被往+X方向驱动(加速、等速驱动、以及减速)。在光罩保持具40被驱动时，主控制装置90(参照图8)，根据光罩编码器系统48(参照图8)之输出进行光罩M之位置控制，且根据基板编码器系统50(参照图8)之输出进行基板P之位置控制。在基板保持具34被往X轴方向驱动时，一对读头单元60成为静止状态。在光罩保持具40及基板保持具34被往X轴方向等速驱动之期间，对基板P照射通过光罩M及投影光学系16之照明光IL(分别参照图1)，藉此光罩M所具有之光罩图案被转印至照射区域S1。
在对基板P上之第1照射区域S1之光罩图案之转印结束后，基板载台装置20如图11(B)所示，为了进行对设定在第1照射区域S1之+Y侧之第2照射区域S2之曝光动作，根据基板编码器系统50(参照图8)之输出，基板保持具34被往－Y方向驱动(Y步进)既定距离(基板P之宽度方向尺寸之大致一半之距离)。在上述基板保持具34之Y步进动作时中，光罩保持具40如图11(A)所示，以光罩M之－X侧端部位于较照明区域(不过在图11(A)所示之状态，不照明光罩M)略靠+X侧之状态静止。
此处，如图11(B)所示，在上述基板保持具34之Y步进动作时，基板载台装置20中，一对读头单元60与基板保持具34同步地被往Y轴方向驱动。亦即，主控制装置90(参照图8)，一边根据基板编码器系统50(参照图8)中Y线性编码器94y之输出，将基板保持具34经由基板驱动系93(参照图8)往Y轴方向驱动至目标位置，一边根据Y线性编码器96y(参照图8)之输出，将一对读头单元60经由对应之皮带驱动装置68(参照图8)往Y轴方向驱动。此时，主控制装置90，将一对读头单元60与基板保持具34同步地(以一对读头单元60追随基板保持具34之方式)驱动。是以，无论基板保持具34之Y位置(亦包含基板保持具34之移动中)为何，从X读头66x、Y读头66y(分别参照图7)照射之测量光束均不会从X标尺53x、Y标尺53y(分别参照图7)脱离。换言之，只要以将基板保持具34在往Y轴方向移动中(Y步进动作中)从X读头66x、Y读头66y照射之测量光束均不会从X标尺53x、Y标尺53y脱离之程度、亦即透过来自X读头66x、Y读头66y之测量光束之测量不中断之(能持续测量之)程度，使一对读头单元60与基板保持具34往Y轴方向移动即可。亦即，一对读头单元60与基板保持具34往Y轴方向之移动可非为同步、追随移动。
在基板保持具34之Y步进动作结束后，如图12(A)所示，根据光罩编码器系统48(参照图8)之输出将光罩保持具40往－X方向驱动，且与该光罩保持具40同步地，如图12(B)所示，根据基板编码器系统50(参照图8)之输出将基板保持具34往－X方向驱动。藉此，于第2照射区域S2转印光罩图案。此时，一对读头单元60亦为静止状态。
在对第2照射区域S2之曝光动作结束后，光罩载台装置14，如图13(A)所示，将光罩保持具40往+X方向驱动，而以光罩M之－X侧端部位于较照明区域略靠+X侧之方式，根据光罩编码器系统48(参照图8)之输出进行光罩M之定位。另外，基板载台装置20，如图13(B)所示，为了对设定于第2照射区域S2之－X侧之第3照射区域S3进行曝光动作，而将基板保持具34往+X方向驱动，以第3照射区域S3之－X侧端部位于较曝光区域略靠+X侧之方式，根据基板编码器系统50(参照图8)之输出进行基板P之定位。在图13(A)及图13(A)所示之光罩保持具40及基板保持具34之移动动作时，不从照明系12(参照图1)将照明光IL对光罩M(图13(A)参照)及基板P(图13(B)参照)照射。亦即，图13(A)及图13(B)所示之光罩保持具40及基板保持具34之移动动作，单纯之光罩M及基板P之定位动作(X步进动作)。
在光罩M及基板P之X步进动作结束后，光罩载台装置14，如图14(A)所示，根据光罩编码器系统48(参照图8)之输出将光罩保持具40往－X方向驱动，且与该光罩保持具40同步地，如图14(B)所示根据基板编码器系统50(参照图8)之输出将基板保持具34往－X方向驱动。藉此于第3照射区域S3转印光罩图案。此时，一对读头单元60亦为静止状态。
在对第3照射区域S3之曝光动作结束后，基板载台装置20，如图15(B)所示，为了对设定于第3照射区域S3之－Y侧之第4照射区域S4进行曝光动作，而将基板保持具34往+Y方向驱动(Y步进驱动)既定距离。此时，与图11(B)所示之基板保持具34之Y步进动作时同样地，光罩保持具40为静止状态(参照图15(A))。另外，一对读头单元60，与基板保持具34同步地(以追随基板保持具34之方式)往+Y方向驱动。
在基板保持具34之Y步进动作结束后，如图16(A)所示，根据光罩编码器系统48(参照图8)之输出将光罩保持具40往+X方向驱动，且与该光罩保持具40同步地，如图16(B)所示，根据基板编码器系统50(参照图8)之输出将基板保持具34往+X方向驱动。藉此，于第4照射区域S4转印光罩图案。此时，一对读头单元60亦为静止状态。
如以上所说明，根据本实施方式之液晶曝光装置10，用以求出光罩M在XY平面内之位置信息之光罩编码器系统48、以及用以求出基板P在XY平面内之位置信息之基板编码器系统50(分别参照图1)，由于对对应之标尺照射之测量光束之光路长较短，因此相较于例如习知干涉仪系统能更减低空气波动之影响。是以，光罩M及基板P之定位精度提升。另外，由于空气波动之影响小，因此能省略使用习知干涉仪系统时所必须之部分空调设备，因此能降低成本。
再者，在使用干涉仪系统之情形，虽必须将大且重之棒反射镜设于光罩载台装置14及基板载台装置20，但本实施方式之光罩编码器系统48及基板编码器系统50，由于不需要上述棒反射镜，因此包含光罩保持具40之系(例如光罩载台装置)、以及包含基板保持具34之系(例如基板载台装置)可分别小型轻量化，且重量平衡亦变佳，藉此光罩M、基板P之位置控制性提升。另外，由于与使用干涉仪系统之情形相较，调整部位较少即可，因此光罩载台装置14及基板载台装置20之成本降低，进而维护性亦提升。另外，组装时之调整亦容易(或者不需要)。
另外，本实施方式之基板编码器系统50，由于在基板P往Y轴方向之移动(例如步进动作)中，藉由将一对读头单元60往Y轴方向驱动以求出基板P之Y位置信息的构成，因此不需将延伸于Y轴方向之标尺配置于基板载台装置20侧、或将延伸于X轴方向之标尺之宽度于Y轴方向扩大(或不需于装置本体18侧在Y轴方向排列多个读头)。是以，能简化基板位置测量系之构成，而能降低成本。
另外，本实施方式之光罩编码器系统48，由于一边将相邻之一对编码器读头(X读头49x、Y读头49y)之输出依据光罩保持具40之X位置适当地切换、一边求出该光罩保持具40在XY平面内之位置信息的构成，因此即使将多个标尺46于X轴方向以既定间隔(彼此分离地)配置，亦可在不中断之情形下求出光罩保持具40之位置信息。是以，不需准备与光罩保持具40之移动行程同等长度(本实施方式之标尺46之约3倍长度)之标尺，即能降低成本，特别是对于如本实施方式之使用大型光罩M之液晶曝光装置10非常合适。本实施方式之基板编码器系统50亦同样地，由于多个标尺52在X轴方向以既定间隔配置，多个标尺56在Y轴方向以既定间隔配置，因此不需准备与基板P之移动行程同等长度之标尺，对于使用大型基板P之液晶曝光装置10非常合适。
此外，上述第1实施方式中，虽针对一对读头单元60分别具有用以测量基板保持具34位置之四个读头(各一对X读头66x及Y读头66y)、合计设有八个基板保持具位置测量用读头之情形进行了说明，但基板保持具位置测量用读头之数目亦可为少于八个。以下说明此种实施方式。
《第2实施方式》
其次，根据图17～图20(C)说明第2实施方式。本第2实施方式之液晶曝光装置之构成，由于除了基板编码器系统50之一部分构成以外，其余均与前述第1实施方式相同，因此以下仅针对相异点进行说明，针对与第1实施方式具有相同构成及功能之要素，赋予与第1实施方式相同之符号省略其说明。
图17，以俯视图显示本第2实施方式之基板保持具34及基板编码器系统50之一对读头单元60与投影光学系16。图17中，为了使说明易于理解，省略了编码器基座54等之图示。另外，图17中，以虚线图标读头单元60(Y滑动平台62)，且亦省略设于Y滑动平台62上面之X读头64x、Y读头64y之图示。
本第2实施方式之液晶曝光装置，如图17所示，于隔着基板保持具34之基板载置区域之+Y侧及－Y侧之区域，分别以在X轴方向上格子区域彼此分离配置之方式在X轴方向以既定间隔配置有例如五个编码器标尺152(以下单称为标尺152)。在配置于基板载置区域之+Y侧之五个标尺152与配置于－Y侧区域之五个标尺152中，相邻之标尺152(格子区域)间之间隔虽为相同，但其配置位置相对于+Y侧之五个标尺152，－Y侧之五个标尺152整体往+X侧偏离既定距离D(较相邻之标尺152(格子区域)之间隔略大之距离)而配置。如此配置之原因，为了避免产生测量基板保持具34之位置信息之后述两个X读头66x及两个Y读头66y之合计四个读头中之两个以上之读头不对向于任一标尺之状态(亦即，四个读头中测量光束从标尺脱离之非测量期间不重叠)。
各标尺152，由以例如石英玻璃形成之延伸于X轴方向之俯视矩形之板状(带状)构件所构成。于各标尺152之上面，形成有以X轴方向及Y轴方向作为周期方向之既定节距(例如1μm)之反射型二维绕射格子(二维光栅)RG。以下，将前述格子区域亦单称为二维光栅RG。此外，图17，为了图示方便，二维光栅RG之格子线间之间隔(节距)图示成较实际宽许多。以下说明之其他图亦相同。以下，将配置于基板保持具34之+Y侧区域之五个标尺152称为第1格子群，将配置于基板保持具34之－Y侧区域之五个标尺152称为第2格子群。
于位于+Y侧之一方之读头单元60之Y滑动平台62之下面(－Z侧之面)，以分别对向于标尺152之状态，在X轴方向分离既定间隔(较相邻之标尺152之间隔大之距离)固定有X读头66x与Y读头66y。同样地，于位于－Y侧之另一方之读头单元60之Y滑动平台62之下面(－Z侧之面)，以分别对向于标尺152之状态，在X轴方向分离既定间隔固定有Y读头66y与X读头66x。亦即，与第1格子群对向之X读头66x及Y读头66y、以及与第2格子群对向之X读头66x及Y读头66y分别以较相邻之标尺152之格子区域之间隔宽之间隔将测量光束照射于标尺152。以下，为了说明方便，将一方之读头单元60所具有之X读头66x、Y读头66y亦分别称为读头66a、读头66b，将另一方之读头单元60所具有之Y读头66y、X读头66x亦分别称为读头66c、读头66d。
此情形下，读头66a与读头66c配置于相同X位置(与Y轴方向平行之相同直线上)，读头66b与读头66d，配置于和读头66a与读头66c之X位置不同之相同X位置(与Y轴方向平行之相同直线上)。藉由读头66a、66d与分别对向之二维光栅RG构成一对X线性编码器，藉由读头66b、66c与分别对向之二维光栅RG构成一对Y线性编码器。
本第2实施方式之液晶曝光装置，包含读头单元60之剩余部分在内之其他部分之构成，除了使用主控制装置90之基板编码器系统之基板保持具34之驱动控制(位置控制)以外，其余均与前述第1实施方式之液晶曝光装置10相同。
本第2实施方式之液晶曝光装置，能在图18(A)所示之一对读头单元60对向于基板保持具34之+X端部之第1位置与图18(B)所示之一对读头单元60对向于基板保持具34之－X端部之第2位置之间，在基板保持具34于X轴方向移动之范围内，进行一对读头单元60之读头66a～66d、亦即一对X线性编码器及一对Y线性编码器对基板保持具34之位置测量。图18(A)是显示仅有读头66b不对向于任一标尺152之状态，图18(B)是显示仅有读头66c不对向于任一标尺152之状态。
在图18(A)所示之第1位置与图18(B)所示之第2位置之间将基板保持具34移动于X轴方向之过程中，一对读头单元60与标尺152之位置关系，在图19(A)～图19(D)所分别显示之第1状态～第4状态与四个读头66a～66d之全部对向于任一标尺152之二维光栅RG之(亦即，以四个读头66a～66d全部将测量光束照射于二维光栅RG)第5状态的五个状态之间迁移。以下，取代读头对向于标尺152之二维光栅RG、或测量光束照射于标尺152之二维光栅RG之叙述方式，单以「读头对向于标尺」之叙述来描述。
此处，为了说明方便，举出六个标尺152，对各标尺分别赋予用以识别之记号a～f，标记为标尺152a～152f(参照图19(A))。
图19(A)之第1状态，是显示读头66a对向于标尺152b且读头66c、66d对向于标尺152e，仅读头66b不对向于任一标尺之状态，图19(B)之第2状态，是显示基板保持具34从图19(A)之状态往+X方向移动既定距离而成为读头66a、66b对向于标尺152b且读头66d对向于标尺152e，仅有读头66c不对向于任一标尺之状态。在从图19(A)之状态迁移至图19(B)之状态之过程中，会经由读头66a、66b对向于标尺152b且读头66c、66d对向于标尺152e之第5状态。
图19(C)之第3状态，是显示基板保持具34从图19(B)之状态往+X方向移动既定距离而成为仅有读头66a不对向于任一标尺之状态。在从图19(B)之状态迁移至图19(C)之状态之过程中，会经由读头66a、66b对向于标尺152b且读头66c对向于标尺152d且读头66d对向于标尺152e之第5状态。
图19(D)之第4状态，是显示基板保持具34从图19(C)之状态往+X方向移动既定距离而成为仅有读头66d不对向于任一标尺之状态。在从图19(C)之状态迁移至图19(D)之状态之过程中，会经由读头66a对向于标尺152a且读头66b对向于标尺152b且读头66c对向于标尺152d且读头66d对向于标尺152e之第5状态。
在从图19(D)之状态，基板保持具34再往+X方向移动既定距离，经由读头66a对向于标尺152a且读头66b对向于标尺152b且读头66c、66d对向于标尺152d之第5状态后，成为读头66a对向于标尺152a且读头66c、66d对向于标尺152d，仅有读头66b不对向于任一标尺之第1状态。
以上，虽说明了分别配置于基板保持具34之±Y侧之标尺152中之各三个标尺152与一对读头单元60之间之状态(位置关系)之迁移，但在液晶曝光装置10之标尺152与一对读头单元60之间，若着眼于分别配置于基板保持具34之±Y侧之五个标尺中之相邻之各三个标尺152，则与一对读头单元60之位置关系亦以与上述相同之顺序迁移。
如上述，本第2实施方式中，即使基板保持具34移动于X轴方向，两个X读头66x亦即读头66a、66d与两个Y读头66y亦即读头66b、66c之合计四个读头中之至少三个会随时对向于任一标尺152(二维光栅RG)。再者，即使基板保持具34移动于Y轴方向，由于四个读头均以在Y轴方向上测量光束不从标尺152(二维光栅RG)脱离之方式将一对Y滑动平台62驱动于Y轴方向，因此四个读头之至少三个读头随时对向于任一标尺152。是以，主控制装置90，能随时使用读头66a～66d中之三个，管理基板保持具34在X轴方向、Y轴方向以及θz方向之位置信息。以下进一步说明此点。
将X读头66x、Y读头66y之测量值分别设为CX、CY，测量值CX、CY，分别能以下式(1a)、(1b)表示。
CX＝(pi－X)cosθz+(qi－Y)sinθz……(1a)
CY＝－(pi－X)sinθz+(qi－Y)cosθz……(1b)
此处，X、Y、θz分别显示基板保持具34在X轴方向、Y轴方向及θz方向之位置。另外，pi、qi，为读头66a～66d各自之X位置(X坐标值)、Y位置(Y坐标值)。本实施方式中，读头66a、66b、66c、66d各自之X坐标值pi及Y坐标值qi(i＝1，2，3，4)，从自前述之四个X线性编码器96x、四个Y线性编码器96y之输出算出之一对读头单元60(参照图1)各自在X轴方向及Y轴方向之位置信息(Y滑动平台62之中心在X轴方向及Y轴方向之位置)，根据各读头相对于Y滑动平台62中心之已知位置关系简单地算出。
是以，基板保持具34与一对读头单元60成为如图18(A)所示之位置关系，此时若基板保持具34在XY平面内之3自由度方向之位置为(X,Y,θz)，则三个读头66a、66c、66d之测量值，理论上能以下式(2a)～(2c)(亦称为仿射转换之关系)表示。
C1＝(p1－X)cosθz+(q1－Y)sinθz……(2a)
C3＝－(p3－X)sinθz+(q3－Y)cosθz……(2b)
C4＝(p4－X)cosθz+(q4－Y)sinθz……(2c)
在基板保持具34位于坐标原点(X,Y,θz)＝(0,0,0)之基准状态下，通过联立方程式(2a)～(2c)，成为C1＝p1,C3＝q3,C4＝p4。基准状态，例如为基板保持具34中心(与基板P中心大致一致)一致于投影光学系16之投影区域之中心，θz旋转为零之状态。是以，基准状态下，亦能藉由读头66b测量基板保持具34之Y位置，读头66b之测量值C2，按照式(1b)为C2＝q2。
是以，在基准状态下，只要将三个读头66a、66c、66d之测量值分别初始设定为p1、q3、p4，其后相对于基板保持具34之位移(X,Y,θz)，三个读头66a、66c、66d即会提示以式(2a)～(2c)所赋予之理论值。
此外，在基准状态下，亦可取代读头66a、66c、66d之任一个、例如读头66c，将读头66b之测量值C2初始设定为q2。
此情形下，相对于其后基板保持具34之位移(X,Y,θz)，三个读头66a、66b、66d即会提示以式(2a)、(2c)、(2d)所赋予之理论值。
C1＝(p1－X)cosθz+(q1－Y)sinθz……(2a)
C4＝(p4－X)cosθz+(q4－Y)sinθz……(2c)
C2＝－(p2－X)sinθz+(q2－Y)cosθz……(2d)
联立方程式(2a)～(2c)及联立方程式(2a)、(2c)、(2d)，对于变量为三个(X,Y,θz)赋予三个式。是以，相反的，只要赋予联立方程式(2a)～(2c)中之从属变数C1、C3、C4、或者联立方程式(2a)、(2c)、(2d)中之从属变数C1、C4、C2，即能求出变数X,Y,θz。此处，即使适用近似sinθz≒θz、或者适用高次之近似，亦能容易地解方程式。是以，能从读头66a、66c、66d(或读头66a、66b、66d)之测量值C1、C3、C4(或C1、C2、C4)算出晶圆载台WST之位置(X,Y,θz)。
其次，针对以本第2实施方式之液晶曝光装置进行之用以测量基板保持具34之位置信息之、基板编码器系统之读头切换时中之接续处理，亦即测量值之初始设定，以主控制装置90之动作为中心进行说明。
本第2实施方式中，如前所述，在基板保持具34之有效行程范围中随时有三个编码器(X读头及Y读头)测量基板保持具34之位置信息，在进行编码器(X读头或Y读头)之切换处理时，例如如图20(B)所示，成为四个读头66a～66d之各个对向于任一标尺152而能测量基板保持具34位置之状态(前述第5状态)。图20(B)是显示如图20(A)所示，显示从以读头66a、66b及66d测量基板保持具34位置之状态，基板保持具34往+X方向移动而如图20(C)所示，迁移至以读头66b、66c、66d测量基板保持具34位置之状态之途中出现的第5状态之一例。亦即，图20(B)，是显示用于测量基板保持具34之位置信息之三个读头从读头66a、66b、66d切换至读头66b、66c、66d之途中的状态。
在欲进行用于基板保持具34在XY平面内之位置控制(位置信息之测量)之读头(编码器)之切换处理(接续)的瞬间，如图20(B)所示，读头66a、66b、66c及66d，分别对向于标尺152b、152b、152d、152e。在乍看图20(A)至图20(C)时，虽图20(B)中似乎从读头66a欲切换至读头66c，但在读头66a与读头66c，从测量方向不同这点亦可清楚看出，即使在欲进行接续之时点将读头66a之测量值(计数值)直接作为读头66c之测量值之初始值赋予，亦无任何意义。
因此，本实施方式中，主控制装置90，从使用三个读头66a、66b及66d之基板保持具34之位置信息之测量(以及位置控制)，切换至使用三个读头66b、66c、66d之基板保持具34之位置信息之测量(以及位置控制)。亦即，此方式与一般编码器接续之概念不同，并非从某读头接续至另一读头，而从三个读头(编码器)之组合接续至另一三个读头(编码器)之组合。
主控制装置90，首先根据读头66a、66d及66b之测量值C1、C4、C2解联立方程式(2a)、(2c)、(2d)，算出基板保持具在XY平面内之位置信息(X,Y,θz)。
其次，主控制装置90，对下式(3)之仿射转换之式代入以上算出之X,θz，求出读头66c之测量值之初始值(读头66c所待测量之值)。
C3＝－(p3－X)sinθz+(q3－Y)cosθz……(3)
上式(3)中，p3,q3是读头66c之测量点之X坐标值、Y坐标值。本实施方式中，X坐标值p3及Y坐标值q3是如前所述使用下述值，亦即从自四个X线性编码器96x与四个Y线性编码器96y之输出算出之一对读头单元60各自之Y滑动平台62中心在X轴方向及Y轴方向之位置，根据读头66c相对Y滑动平台62中心之已知位置关系算出的值。
藉由将上述初始值C3作为读头66c之初始值赋予，而在维持基板保持具34之3自由度方向之位置(X,Y,θz)之状态下，无冲突地结束接续。其后，使用切换后使用之读头66b、66c、66d之测量值C2、C3、C4解次一联立方程式(2b)～(2d)，算出晶圆载台WST之位置坐标(X,Y,θz)。
C3＝－(p3－X)sinθz+(q3－Y)cosθz……(2b)
C4＝(p4－X)cosθz+(q4－Y)sinθz……(2c)
C2＝－(p2－X)sinθz+(q2－Y)cosθz……(2d)
此外，以上虽说明了从三个读头切换至包含一个与此三个读头不同之另一读头之三个读头，但此是因使用从切换前之三个读头之测量值求出之基板保持具34之位置(X,Y,θz)将待以切换后所使用之另一读头测量之值根据仿射转换之原理算出，并将该算出之值设定为切换后所使用之另一读头之初始值，故作了如上之说明。然而，若忽略待以切换后所使用之另一读头测量之值之算出等流程，而仅着眼于作为切换及接续处理之直接对象之两个读头，则也可以说是将切换前所使用之三个读头中之一个读头切换至另一个读头。不论如何，读头之切换，在切换前用于基板保持具之位置信息之测量及位置控制之读头与切换后所使用之读头均同时对向于任一标尺152之状态下进行。
此外，以上说明虽为读头66a～66d之切换之一例，但不论任三个读头至另外三个读头之切换或任一读头至另一读头之切换，均为以与上述说明相同之流程进行读头切换。
此外，如本第2实施方式所示，将格子部以多个标尺(二维光栅RG)构成时，分别被照射测量光束之标尺彼此、更严谨地说是形成于各标尺之格子(二维光栅RG)相互偏移，则会产生编码器系统之测量误差。
另外，本第2实施方式，因应基板保持具34之X位置，用于基板保持具34之位置信息测量及位置控制之至少三个读头之测量光束所照射之至少两个标尺152之组合不同，换言之，能考虑此等至少两个标尺之组合之各个存在坐标系，若因例如至少两个标尺之相对位置变动等而使此等坐标系间产生偏移(栅误差)，则会产生编码器系统之测量误差。此外，至少两个标尺之相对位置关系由于会长期地变化，因此栅误差、亦即测量误差亦会变动。
然而，本第2实施方式中，在读头之切换时，设定切换后之读头之初始值之时点，会产生四个读头66a～66d全部同时对向于至少两个标尺152之任一个的第5状态。在此第5状态，虽能以四个读头全部测量基板保持具34之位置信息，但由于用以测量基板保持具之位置坐标(X,Y,θz)之读头仅需三个，因此会多出一个读头。因此，主控制装置90，藉由利用此多余读头之测量值，来进行因坐标系间之偏移(栅误差)导致之编码器系统之测量误差之修正信息(栅或格子修正信息)之取得、以及补偿因栅误差导致之编码器系统之测量误差之基板保持具34之驱动(位置控制)。
例如在四个读头66a～66d之各个同时对向于至少两个标尺时，进行2组之三个一组之读头对基板保持具之位置坐标(X,Y,θz)之测量，求出藉由其测量而得到之、具体而言即利用前述仿射转换之式解联立方程式所得之位置(X,Y,θz)之差亦即偏置Δx,Δy,Δθz，将此偏置作为由此时四个读头66a～66d所对向之至少两个标尺之组合构成之坐标系之偏置。此偏置，用在与该至少两个标尺对向之四个读头中之三个读头对基板保持具34之位置信息之测量及基板保持具34之位置控制。此外，由于在进行前述之读头之切换及接续处理之前后，切换前用于基板保持具34之位置信息之测量及位置控制之三个读头所对向之至少两个标尺之组合、与切换后用于基板保持具34之位置信息之测量及位置控制之三个读头所对向之至少两个标尺之组合当然不同，因此在进行读头之切换前后，将不同之偏置在基板保持具34之位置信息之测量及位置控制中作为栅或格子修正信息使用。
此处，作为一例，考虑基板保持具34在往+X方向移动之过程中，于成为图20(A)之状态之前一刻出现之如下的第5状态(称为状况1之状态)。亦即，为读头66a、66b对向于标尺152b，读头66c、66d对向于标尺152e之状态。在此状态下，亦能使用读头66a～66d中之任一个三个读头之组合所构成之2组读头求出偏置。然而，在图20(A)之状态下，读头66c无法测量，为了使此读头66c之测量复原，在图20(B)所示之第5状态下，使用从三个读头66a、66b、66d之测量值算出之基板保持具之位置坐标(X,Y,θz)。另外，在基板保持具34往+X方向移动之过程中，成为状况1之状态前，进行已成为无法测量状态之读头66b之复原。为了复原此读头66b，使用从三个读头66a、66c、66d之测量值算出之基板保持具之位置坐标(X,Y,θz)。因此，在状况1之状态下，使用除了三个读头66a、66b、66d之组及三个读头66a、66c、66d之组以外之三个读头之组，亦即三个读头66a、66b、66c之组、三个读头66b、66c、66d之组取得由标尺152b、152e之组合构成之坐标系之格子修正信息。
具体而言，主控制装置90在状况1之状态下，使用读头66a、66b、66c之测量值算出基板保持具34之位置坐标(为了方便说明，设为(X1,Y1,θz1))，且使用读头66b、66c、66d之测量值算出基板保持具34之位置坐标(为了方便说明，设为(X2,Y2,θz2))。接着，求出两个位置之差ΔX＝X2－X1、ΔY＝Y2－Y1、Δθz＝Δθz1－Δθz2，将此偏置作为格子修正信息储存于例如内部内存(储存装置)。
另外，例如在图20(B)所示之第5状态下，用于基板保持具34之位置控制之读头从读头66a被切换成读头66c，此时，使用三个读头66a、66b、66d之测量值依据前述仿射转换之式算出基板保持具34之位置坐标。此时，主控制装置90，进行与此位置坐标之算出且使用除了三个读头66a、66b、66d之组(用于用以进行此读头之切换之基板保持具34之位置坐标之算出)与用于在次一读头之切换时设定切换后之读头之测量值之三个读头66b、66c、66d之组以外的例如三个读头66a、66b、66c之组、以及三个读头66a、66b、66d之组、与标尺152b、152e之组合同样地，在上述读头之切换后，取得用于基板保持具34之位置测量及位置控制之读头66b、66c、66d所对向之三个标尺152b、152d及152e之组合所构成的坐标系之格子修正信息(偏置)。
本实施方式中，主控制装置90，针对在基板保持具34于+X方向或－X方向从图18(A)所示第1位置移动至图18(B)所示第2位置之过程中依序被切换之用于基板保持具34位置控制之三个读头所对向之至少两个标尺152全部之组合所对应的多个坐标系，以上述流程求出偏置ΔX,ΔY,Δθz，作为格子修正信息储存于储存装置。
另外，例如，主控制装置90，亦可在从图19(A)所示之第1状态迁移至图19(B)所示之第2状态之过程中，读头66a,66b对向于标尺152b且读头66c,66d对向于标尺152e之第5状态下，进行前述之读头切换及接续处理后，一边将包含复原之读头66b之三个读头66a,66b,66d之测量值用于位置控制，一边在至读头66c无法测量为止之基板保持具34之移动中，在多个位置分别以前述流程取得由标尺152b与标尺152e构成之坐标系之格子修正信息(偏置)。亦即，非依用于基板保持具34之位置测量及位置控制之三个读头所对向之至少两个标尺152之各个组合分别取得一个格子修正信息，而取得多个格子修正信息。另外，亦可在包含用于基板保持具34之位置测量及位置控制之三个读头与多余之一个读头之四个读头与相同组合之至少两个标尺152对向之期间，使用上述方法实质连续地取得格子修正信息。此情形下，能在组合相同之至少两个标尺152中四个读头所对向之期间(区间)之全区取得格子修正信息。此外，依用于基板保持具34之位置测量及位置控制之三个读头所对向之至少两个标尺152之各个组合所取得之格子修正信息可非为相同数目，例如可依标尺组合不同而使取得之格子修正信息之数目不同。例如，亦可使在曝光动作中三个读头所对向之至少两个标尺152之组合与在曝光动作以外(对准动作、基板交换动作等)中三个读头所对向之至少两个标尺152之组合的格子修正信息之数目不同。另外，本实施方式中，作为一例，在对基板保持具34装载基板前或装载后且在基板处理动作(包含曝光动作或对准动作等)前，针对用于基板保持具34之位置测量及位置控制之三个读头所对向之至少两个标尺152之全部组合取得格子修正信息并储存于储存装置，定期或随时陆续进行格子修正信息之更新。格子修正信息之更新，只要在例如能进行基板处理动作之状态，可在亦包含基板处理动作中之任意时点进行。
此外，实际上，虽亦可在一次取得所需之全部格子修正信息(偏置ΔX,ΔY,Δθz)后，每于进行读头切换时进行偏置ΔX,ΔY,Δθz之更新，但不一定要如此作，亦可在每于进行既定次数之读头切换时、或者每于既定片数之基板曝光结束等，以预先决定之时距进行偏置ΔX,ΔY,Δθz之更新。亦可在不进行读头之切换之期间中进行偏置之取得、更新。另外，上述之偏置更新亦可在曝光动作前进行，若有必要亦可在曝光动作中进行。
此外，亦可使用上述之各偏置，修正例如基板保持具34之驱动时之定位或位置控制之目标值，而非修正基板编码器系统50之测量信息(位置坐标)，在此情形下，能补偿基板保持具34之位置误差(在未进行目标值之修正时发生之栅误差所导致之位置误差)。
以上说明之本第2实施方式之液晶曝光装置发挥与前述第1实施方式同等之作用效果。除此之外，根据本第2实施方式之液晶曝光装置，在基板保持具34之驱动中，藉由至少包含各一个基板编码器系统50之X读头66x(X线性编码器)与Y读头66y(Y线性编码器)之三个读头(编码器)测量在XY平面内之基板保持具34之位置信息(包含θz旋转)。接着，藉由主控制装置90，以在XY平面内之基板保持具34之位置在切换前后被维持之方式，将用于测量在XY平面内之基板保持具34之位置信息的读头(编码器)，从切换前用于基板保持具34之位置测量及位置控制之三个读头(编码器)中之任一读头(编码器)切换至另一读头(编码器)。因此，不论是否已进行用于控制基板保持具34位置之编码器之切换，均能在切换前后维持基板保持具34在XY平面内之位置，而能正确地接续。是以，能一边在多个读头(编码器)间进行读头之切换及接续(测量值之接续处理)，一边沿着既定路径正确地使基板保持具34(基板P)沿着XY平面移动。
另外，根据本第2实施方式之液晶曝光装置，例如在基板之曝光中，藉由主控制装置90，根据基板保持具34之位置信息测量结果与用于测量该位置信息之三个读头在XY平面内之位置信息((X,Y)坐标值)，在XY平面内驱动基板保持具34。此情形下，主控制装置90，一边利用仿射转换之关系算出在XY平面内之基板保持具34之位置信息一边在XY平面内驱动基板保持具34。藉此，能一边使用分别具有多个Y读头66y或多个X读头66x之编码器系统、一边在基板保持具34之移动中切换用于控制之读头(编码器)，一边以良好精度控制基板保持具34(基板P)之移动。
另外，根据本第2实施方式之液晶曝光装置，就视基板保持具34之X位置而不同之、用于基板保持具34之位置信息测量及位置控制之读头所对向之标尺之各组合，取得前述偏置ΔX,ΔY,Δθz(格子修正信息)，并视必要予以更新。是以，能以补偿视基板保持具34之X位置而不同之用于基板保持具34之位置信息测量及位置控制之读头所对向之标尺之各组合之坐标系间之栅误差(X,Y位置误差及旋转误差)所导致之编码器之测量误差或基板保持具34之位置误差的方式，驱动(位置控制)基板保持具34。是以，就此点而言，亦能以良好精度控制基板保持具(基板P)位置。
此外，上述第2实施方式中，虽用以使用从相邻一对标尺之一个脱离而测量光束移至另一标尺之读头(相当于上述另一读头)控制基板保持具移动之修正信息(前述另一读头之初始值)，根据以与至少一个标尺152对向之三个读头测量之位置信息来取得，但此修正信息，只要在另一读头之测量光束移至另一标尺后，在与至少一个标尺152对向之三个读头之一个从二维光栅RG脱离前取得即可。另外，在将与至少一个标尺152对向之三个读头切换至包含上述另一读头之不同之三个读头切换来进行基板保持具之位置测量或位置控制的情形，其切换，只要在取得上述修正信息后，在与至少一个标尺152对向之三个读头之一个从二维光栅RG脱离前进行即可。此外，修正信息之取得与切换能实质同时地进行。
此外，上述第2实施方式中，以在X轴方向(第1方向)，无第1格子群之二维光栅RG之区域(非格子区域)与无第2格子群之二维光栅RG之区域(非格子区域)不重叠之方式，换言之，以测量光束从二维光栅RG脱离之非测量期间在四个读头不重叠之方式，将第1格子群、第2格子群之各五个标尺152配置于基板保持具34上。此情形下，+Y侧之读头单元60所具有之读头66a,66b，以较在X轴方向上第1格子群之无二维光栅RG之区域宽度宽的间隔配置，－Y侧之读头单元60所具有之读头66c,66d，以较在X轴方向上第2格子群之无二维光栅RG之区域宽度宽的间隔配置。然而，包含多个二维格子之格子部与能与其对向之多个读头的组合不限定于此。扼要言之，只要以在移动体往X轴方向之移动中，测量光束从二维光栅RG脱离之(无法测量之)非测量期间在四个读头66a,66b,66c,66d不重叠之方式，设定读头66a,66b之间隔及读头66c,66d之间隔、位置、第1,第2格子群之格子部之位置及长度或格子部之间隔及其位置即可。例如，在第1格子群与第2格子群，即使在X轴方向上非格子区域之位置及宽度相同，亦可将与第1格子群之至少一个标尺152(二维光栅RG)对向之两个读头及与第2格子群之至少一个标尺152(二维光栅RG)对向之两个读头，错开配置在X轴方向上较非格子区域之宽度宽的距离。此情形下，亦可将和第1格子群对向之两个读头中配置于+X侧之读头与和第2格子群对向之两个读头中配置于－X侧之读头的间隔，设为较非格子区域宽度宽的间隔，亦可将和第1格子群对向之两个读头与和第2格子群对向之两个读头在X轴方向交互配置，且将相邻一对读头之间隔设定为较非格子区域之宽度宽。
另外，上述第2实施方式中，虽说明了于基板保持具34之+Y侧区域配置第1格子群，且于基板保持具34之－Y侧区域配置第2格子群的情形，但亦可取代第1格子群及第2格子群中之一方、例如第1格子群，而使用形成有延伸于X轴方向之二维格子之单一标尺构件。此情形下，可有一个读头随时对向于该单一标尺构件。此情形下，可藉由与第2格子群对向地设置三个读头，并将该三个读头在X轴方向之间隔(测量光束之照射位置间之间隔)设成较相邻标尺152上之二维光栅RG间之间隔宽，即能不论基板保持具34在X轴方向之位置为何，均使对向于第2格子群之三个读头中之至少两个读头对向于第2格子群之至少一个二维光栅RG。或者，亦可采用不论基板保持具34在X轴方向之位置为何，均能随时有至少两个读头对向于上述单一标尺构件的构成，同时能有至少两个读头对向于第2格子群之至少一个二维光栅RG。此情形下，该至少两个读头分别在基板保持具34往X轴方向之移动中，测量光束会从多个标尺152(二维光栅RG)之一个脱离，且会移至与一个标尺152(二维光栅RG)相邻之另一标尺152(二维光栅RG)。然而，藉由将至少两个读头在X轴方向之间隔设为较相邻标尺152之二维光栅RG之间隔宽，即在至少两个读头间非测量期间不重叠，亦即随时以至少一个读头将测量光束照射于标尺152。此等构成能随时由至少三个读头与至少一个标尺152对向而测量3自由度方向之位置信息。
此外，第1格子群与第2格子群之标尺之数目、相邻标尺之间隔等亦可不同。此情形下，与第1格子群对向之至少两个读头及与第2格子群对向之至少两个读头之读头(测量光束)间隔、位置等亦可不同。
此外，上述第2实施方式中，读头66a～66d在X轴方向及在Y轴方向之位置，从自四个X线性编码器96x与四个Y线性编码器96y之输出算出之一对读头单元60各自之Y滑动平台62之中心在X轴方向及Y轴方向之位置，根据各读头相对于Y滑动平台62之中心之已知位置关系所算出。亦即，读头66a～66d之X轴方向及Y轴方向之位置之测量系使用编码器系统。然而，并不限于此，读头66a～66d(一对读头单元60)，由于仅能移动于Y轴方向，因此亦可使用编码器系统等测量读头66a～66d在Y轴方向之位置信息。亦即，上述第2实施方式中，四个X线性编码器96x亦可不一定要设置。此情形下，在对读头66a～66d适用前述之式(2a)～(2d)等时，使用设计值(固定值)作为p1～P4(X位置)，q1～q4(Y位置)则使用从四个Y线性编码器96y之输出算出之值。此外，在不利用仿射转换之关系的情形，以读头66b,66c测量基板保持具34在Y轴方向之位置信息时，使用四个Y线性编码器96y之测量信息，藉由读头66a,66d测量基板保持具34在X轴方向之位置信息时，亦可不使用四个Y线性编码器96y之测量信息。
此外，上述第2实施方式中，虽使用分别形成有单一之二维光栅RG(格子区域)之多个标尺152，但并不限于此，两个以上之格子区域中，亦可于第1格子群或第2格子群之至少一方包含在X轴方向分离形成之标尺152。
此外，上述第2实施方式中，由于随时以三个读头测量、控制基板保持具34之位置(X,Y,θz)，因此说明了包含相同构成之各五个标尺152之第1格子群与第2格子群，其在X轴方向错开既定距离配置的情形，但并不限于此，第1格子群与第2格子群，其在X轴方向亦可不错开(彼此大致完全对向地配置标尺152之列)，而在一方之读头单元60与另一方之读头单元60，使基板保持具34之位置测量用之读头(读头66x,66y)之配置在X轴方向上相异。此情形下，亦能随时以三个读头测量、控制基板保持具34之位置(X,Y,θz)。
此外，上述第2实施方式中，虽说明了使用读头66a,66b与读头66c,66d之合计四个读头的情形，但并不限于此，亦可使用五个以上之读头。亦即，亦可于与第1格子群、第2格子群分别对向之各两个读头之至少一方追加至少一个多余读头。关于此构成，使用以下之第3实施方式进行说明。
《第3实施方式》
其次，根据图21说明第3实施方式。本第3实施方式之液晶曝光装置之构成，由于除了基板编码器系统50之一部分构成以外，其余均与前述第1及第2实施方式相同，因此以下仅针对相异点进行说明，对与第1及第2实施方式相同构成及功能之要素，赋予与第1及第2实施方式相同之符号，省略其说明。
图21，以俯视图显示本第3实施方式之基板保持具34及基板编码器系统50之一对读头单元60与投影光学系16。图21中，为了使说明容易理解，省略了编码器基座54等之图示。另外，图21中，以虚线图标读头单元60(Y滑动平台62)，且设于Y滑动平台62上面之X读头64x,y读头64y之图示亦省略。
本第3实施方式之液晶曝光装置，如图21所示，隔着基板保持具34之基板载置区域在+Y侧及－Y侧之区域分别在X轴方向以既定间隔配置有例如五个标尺152。在配置于基板载置区域之+Y侧之五个标尺152与配置于－Y侧区域之五个标尺152，其相邻标尺152间之间隔相同，且基板载置区域之+Y侧及－Y侧之各五个标尺152彼此对向而配置于相同之X位置。是以，相邻标尺152间之间隙之位置，位于大致相同之Y轴方向之既定线宽之直线上。
于位于+Y侧之一方之读头单元60之Y滑动平台62之下面(－Z侧之面)，以分别对向于标尺152之状态，Y读头66Y,X读头66x及Y读头66y之合计三个读头从－X侧依序在X轴方向分离既定间隔(较相邻标尺152相互之间隔大之距离)被固定。于位于－Y侧之另一方之读头单元60之Y滑动平台62之下面(－Z侧之面)，以分别对向于标尺152之状态，Y读头66y与X读头66x在X轴方向分离既定间隔被固定。以下，为了说明方便，将一方之读头单元60所具有之三个读头从－X侧依序分别称为读头66e、读头66a、读头66b，将另一方之读头单元60所具有之Y读头66Y、X读头66x分别亦称为读头66c、读头66d。
此情形下，读头66a与读头66c配置于相同之X位置(相同之Y轴方向之直线上)，读头66b与读头66d配置于相同之X位置(相同之Y轴方向之直线上)。藉由与读头66a,66d分别对向之二维光栅RG构成一对X线性编码器，藉由与读头66b,66c,66e分别对向之二维光栅RG构成三个Y线性编码器。
本第3实施方式之液晶曝光装置中其他部分之构成，与前述第2实施方式之液晶曝光装置相同。
本第3实施方式中，即使不将+Y侧与－Y侧之标尺152之列之配置在X轴方向错开，只要一对读头单元60与基板保持具34同步移动于Y轴方向(或在与一对读头单元60与标尺152之列对向之位置维持基板保持具34之Y位置)，则读头66a～66e中之三个，不论基板保持具34之X位置为何均随时对向于标尺152(二维光栅RG)。
以上说明之本第3实施方式之液晶曝光装置，发挥与前述第2实施方式之液晶曝光装置相同之作用效果。
此外，上述第3实施方式中，基板保持具34之位置信息测量用之多个读头，除了切换读头所需之四个读头、例如读头66e,66b,66c,66d以外，亦可包含非测量期间一部分与该四个读头中之一个读头66c重叠之一个读头66a。接着，本第3实施方式，在基板保持具34之位置信息(X,Y,θz)之测量中，使用包含四个读头66e,66b,66c,66d与一个读头66c的五个读头中测量光束照射于多个格子区域(二维光栅RG)之至少一个的至少三个读头之测量信息。
此外，上述第3实施方式，多个读头中至少在两个读头有非测量期间重叠之情形，例如两个读头同时从标尺152(格子区域，例如二维光栅RG)脱离，并同时移至相邻标尺152(格子区域，例如二维光栅RG)的情形之一例。此情形下，即使至少两个读头之测量中断，为了持续测量必须至少三个读头与格子部之格子区域(二维光栅)对向。而且，该至少三个读头，以在测量已中断之至少两个读头之一个以上移至相邻之格子区域为止测量不中断为前提。亦即，即使有非测量期间重叠之至少两个读头，只要除此之外有至少三个读头，则即使格子区域隔开间隔配置亦能持续测量。
《第4实施方式》
其次，根据图22说明第4实施方式。本第4实施方式之液晶曝光装置之构成，如图22所示，除了分别配置于基板保持具34之基板载置区域之+Y侧与－Y侧之标尺52之列与第3实施方式同样地对向配置，且位于－Y侧之一方之读头单元60与前述第1实施方式同样地具有各两个X读头66x,y读头66y方面，与前述第2实施方式之液晶曝光装置之构成相异，但其他部分之构成则与第2实施方式之液晶曝光装置相同。
于一方之读头单元60之Y滑动平台62之下面(－Z侧之面)，在Y读头66y(读头66c)之－Y侧相邻地设有X读头66x(以下适当称为读头66e)，且在X读头66x(读头66d)之－Y侧相邻地设有Y读头66y(以下适当称为读头66f)。
本实施方式之液晶曝光装置中，在一对读头单元60移动于Y轴方向之状态(或在与一对读头单元60与标尺152之列对向之位置维持基板保持具34之Y位置之状态)下，伴随基板保持具34往X轴方向之移动，虽有三个读头66a,66c,66e(称为第1群组之读头)及三个读头66b,66d,66f(称为第2群组之读头)之一方，不对向于任一标尺的情形，但此时，第1群组之读头与第2群组之读头之另一方一定会对向于标尺152(二维光栅RG)。亦即，本第4实施方式之液晶曝光装置，即使不将+Y侧与－Y侧之标尺152之列之配置在X轴方向错开，只要在基板保持具34往X轴方向之移动中，一对读头单元60移动于Y轴方向(或在与一对读头单元60与标尺152之列对向之位置维持基板保持具34之Y位置)，则能藉由第1群组之读头与第2群组之读头之至少一方所包含之三个读头，不论基板保持具34之X位置为何，均能测量基板保持具34之位置(X,Y,θz)。
此处，考虑例如第1群组之读头(读头66a,66c,66e)不与任一标尺对向而成为无法测量后，再度对向于标尺152时使该等读头66a,66c,66e复原之(使测量再度开始之)情形。此情形下，在再度开始第1群组之读头(读头66a,66c,66e)之测量前之时点，藉由第2群组之读头(读头66b,66d,66f)持续进行基板保持具34之位置(X,Y,θz)测量、控制。因此，主控制装置90如图22所示，一对读头单元60跨分别配置于+Y侧、－Y侧之相邻之两个标尺152，在第1群组之读头与第2群组之读头对向于相邻之两个标尺152之一方与另一方之时点，以前述第2实施方式详述之方法，根据第2群组之读头(读头66b,66d,66f)之测量值算出基板保持具之位置(X,Y,θz)，并将此算出之基板保持具之位置(X,Y,θz)代入前述仿射转换之式，藉此同时算出第1群组之读头(读头66a,66c,66e)之初始值并设定。藉此，能简单地使第1群组之读头复原，再度开始此等读头对基板保持具34之位置测量、控制。
根据以上说明之本第4实施方式之液晶曝光装置，能发挥与前述第2实施方式之液晶曝光装置相同之作用效果。
《第4实施方式之变形例》
此变形例，在第4实施方式之液晶曝光装置中，作为位于+Y侧之另一方之读头单元60，使用与一方之读头单元60相同构成(或在纸面上下方向成对称之构成)之读头单元的情形。
此情形下，与上述同样地，将八个读头分组成配置成相同Y轴方向之直线状之各四个读头所属之第1群组之读头与第2群组之读头。
考虑第1群组之读头不与任一标尺对向而成为无法测量后，再度对向于标尺152时使第1群组之读头复原，并再度开始该等读头之测量的情形。
此情形下，在再度开始第1群组之读头之测量前之时点，藉由第2群组之读头中之三个读头持续进行基板保持具34之位置(X,Y,θz)之测量、控制。因此，主控制装置90，虽与前述同样地，在一对读头单元60跨分别配置于+Y侧、－Y侧之相邻两个标尺152，而第1群组之读头与第2群组之读头对向于相邻之两个标尺152之一方与另一方的时点，算出第1群组之读头各自之测量值之初始值，但此情形下，无法同时算出第1群组之四个读头之所有初始值。其理由在于，只要回复测量之读头为三个(将X读头与Y读头加起来的数目)，以与前述相同之流程设定了该等三个读头之测量值之初始值时，藉由将该等初始值设为前述测量值C1,C2,C3等并解前述联立方程式，由于基板保持具之位置(X,Y,θ)唯一地决定，因此没什么特别的问题。然而，并无法认知到能将基板保持具之位置(X,Y,θ)唯一地决定之使用四个读头之测量值之、利用了仿射转换之关系的联立方程式。
因此，本变形例中，将使复原之第1群组分组成分别包含另一读头之三个读头所属之两个群组，依各群组以与前述相同之方法，针对三个读头同时算出初始值并设定。在初始值之设定后，只要将任一群组之三个读头之测量值用于基板保持具34之位置控制即可。亦可将不用于位置控制之群组之读头对基板保持具34之位置测量，与基板保持具34之位置控制并行地执行。此外，亦能将使复原之第1群组之各读头之初始值以前述方法依序个别地算出。
此外，以上说明之第1～第4实施方式之构成能适当变更。例如，上述第1实施方式之光罩编码器系统48、基板编码器系统50中，编码器读头及标尺之配置亦可相反。亦即，例如用以求出光罩保持具40之位置信息之X线性编码器92x、Y线性编码器92y，亦可为于光罩保持具40安装编码器读头，于编码器基座43安装标尺的构成。另外，用以求出基板保持具34之位置信息之X线性编码器94x、Y线性编码器94y，亦可于基板保持具34安装编码器读头，于Y滑动平台62安装标尺。此情形下，安装于基板保持具34之编码器读头，例如可沿着X轴方向配置多个，并可相互切换动作。另外，亦可使设于基板保持具34之编码器读头为可动，且设置测量该编码器读头之位置信息之传感器，并于编码器基座43设置标尺。此情形下，设于编码器基座43之标尺为固定。同样地，用以求出Y滑动平台62之位置信息之X线性编码器96x、Y线性编码器96y，亦可于Y滑动平台62安装标尺，于编码器基座54(装置本体18)安装编码器读头。此情形下，安装于编码器基座54之编码器读头，例如可沿着Y轴方向配置多个，并可相互切换动作。在于基板保持具34及编码器基座54固定编码器读头之情形，亦可使固定于Y滑动平台62之标尺共通化。
另外，虽说明了基板编码器系统50中，于基板载台装置20侧固定有多个延伸于X轴方向之标尺52，于装置本体18(编码器基座54)侧固定有多个延伸于Y轴方向之标尺56的情形，但并不限于此，亦可于基板载台装置20侧固定有多个延伸于Y轴方向之标尺，于装置本体18侧固定有多个延伸于X轴方向之标尺。此情形下，读头单元60，在基板P之曝光动作等之基板保持具34之移动中被往X轴方向驱动。
另外，虽说明了光罩编码器系统48中，例如三个标尺46于X轴方向分离配置，基板编码器系统50中，例如两个标尺52于Y轴方向分离配置，例如五个标尺56于X轴方向分离配置的情形，但标尺之数目并不限于此，可视例如光罩M、基板P之大小、或者移动行程适当变更。另外，多个标尺可不一定要分离配置，亦可使用例如较长之一个标尺(在上述实施方式之情形，例如为标尺46之约3倍长度之标尺、标尺52之约2倍长度之标尺、标尺56之约5倍长度之标尺)。另外，亦可使用长度不同之多个标尺，只要将在X轴方向或Y轴方向排列配置之多个格子区域包含于各自之格子部，则构成格子部之标尺之数目，可为任意数目。
另外，Y滑动平台62、皮带驱动装置68，虽设于装置本体18之上架台部18a之下面(参照图4)的构成，但亦可设于下架台部18b或中架台部18c。
另外，上述第1实施方式中，虽说明了于标尺46,52,56各自之表面独立地形成有X标尺与Y标尺之情形，但并不限于此，亦可与前述第2～第4实施方式同样地，使用形成有二维光栅之标尺。此情形下，编码器读头亦能使用XY二维读头。另外，在形成于基板保持具34上之标尺52内，虽X标尺53x与Y标尺53y在X轴方向以同一长度形成，但亦可使此等长度彼此相异。且亦可将两者在X轴方向相对错开配置。另外，虽说明了使用绕射干涉方式之编码器系统之情形，但并不限于此，亦能使用所谓拾波(pick up)方式、磁方式等其他编码器，亦能使用例如美国专利第6,639,686号说明书等所揭示之所谓扫描编码器等。另外，Y滑动平台62之位置信息，亦可藉由编码器系统以外之测量系统(例如光干涉仪系统)求出。
此外，上述第2～第4实施方式及其变形例(以下简称为第4实施方式)中，虽说明了至少设置四个读头之情形，但此种情形下，只要将在第1方向排列配置之多个格子区域包含于格子部，则构成格子部之标尺152之数目可为任意。该多个格子区域，亦可不需配置于基板保持具34之隔着基板P之Y轴方向之一侧及另一侧两方，亦可仅配置于其中一方。不过，为了至少在基板P之曝光动作中持续控制基板保持具34之位置(X,Y,θz)，必须满足以下之条件。
亦即，至少在四个读头中之一个读头之测量光束从多个格子区域(例如前述二维光栅RG)脱离之期间，剩余之至少三个读头之测量光束照射于多个格子区域之至少一个，且藉由基板保持具34往X轴方向(第1方向)移动，而在上述至少四个读头中测量光束从多个格子区域脱离而切换上述一个读头。此情形下，至少四个读头，包含在X轴方向(第1方向)测量光束之位置(照射位置)彼此不同之两个读头、以及在Y轴方向(第2方向)上测量光束之位置与前述两个读头之至少一方不同且在X轴方向上测量光束之位置(照射位置)彼此不同之两个读头，前述两个读头，在X轴方向中，以较多个格子区域中相邻之一对格子区域之间隔宽之间隔照射测量光束。
此外，亦可将排列于X轴方向之格子区域(例如二维光栅RG)之列在Y轴方向配置3列以上。例如，上述第4实施方式中，亦可取代－Y侧之五个标尺152而采用如下构成：设置分别具有将该五个标尺152之各个于Y轴方向予以二等分之面积之10个格子区域(例如二维光栅RG)所构成之、在Y轴方向相邻之两个格子区域(例如二维光栅RG)之列，读头66e,66f能对向于一列之二维光栅RG，且读头66c,66d能对向于另一列之二维光栅RG。另外，上述第4实施方式之变形例中，针对+Y侧之五个标尺152亦可采用下述构成：设置由与上述相同之10个格子区域所构成之在Y轴方向相邻之两个格子区域(例如二维光栅RG)之列，一对读头能对向于一列之二维光栅RG，且剩余之一对读头能对向于另一列之二维光栅RG。
此外，上述第2～第4实施方式中，在基板保持具34往X轴方向(第1方向)之移动中，以至少在四个读头相互间任何两个读头之测量光束均不照射于任一二维光栅RG(从格子区域脱离)、亦即无法以读头测量之(非测量区间)不重叠之方式，设定标尺及读头之至少一方之位置或间隔、或者位置及间隔等是很重要的。
此外，上述第2至第4实施方式中，虽设定测量光束从一个标尺脱离而移至另一标尺之另一读头之初始值，但并不限于此，亦可取得用以使用另一读头控制基板保持具之移动之修正信息，如另一读头之测量值之修正信息等。虽用以使用另一读头控制基板保持具之移动之修正信息当然包含初始值，但并不限于此，只要能用以使该另一读头再度开始测量之信息即可，亦可为从在测量再度开始后应测量之值偏置之偏置值等。
此外，上述第2至第4实施方式中，亦可取代测量基板保持具34之位置信息之各X读头66x，而使用以X轴方向及Z轴方向作为测量方向之编码器读头(XZ读头)，且亦可取代各Y读头66y，而使用以Y轴方向及Z轴方向作为测量方向之编码器读头(YZ读头)。作为此等读头，能使用与例如美国专利第7,561,280号说明书所揭示之位移测量传感器读头相同构成之传感器读头。在此种情形下，主控制装置90，亦可在前述读头之切换及接续处理时，使用切换前用于基板保持具34之位置控制之三个读头之测量值进行既定运算，藉此除了用以保证在XY平面内3自由度方向(X,Y,θz)之基板保持具34之位置测量结果之连续性的接续处理以外，亦以与前述相同之方法，进行用以保证在剩余之3自由度方向(Z,θx,θy)之基板保持具34之位置测量结果之连续性之接续处理。若代表性地以第2实施方式为例具体地说明，则主控制装置90，只要将用以使用四个读头66a,66b,66c,66d中测量光束从一个二维光栅RG(格子区域)脱离而移至另一个二维光栅RG(格子区域)之一个读头来控制基板保持具34在剩余之3自由度方向(Z,θx,θy)之移动之修正信息，根据剩余之三个读头之Z轴方向(第3方向)之测量信息、或者使用该剩余之三个读头测量之基板保持具34在剩余之3自由度方向(Z，θx，θy)之位置信息来取得即可。
另外，若多个标尺板152之高度与倾斜相互偏移，则会于前述坐标系间产生偏移，因此会产生编码器系统之测量误差。因此，亦可亦修正因多个标尺板152间之高度与倾斜之偏移所导致之编码器系统之测量误差。例如，如前所述，第2实施方式中，在读头之切换时，于设定切换后之读头之初始值之时点，会产生四个读头66a～66d全部同时对向于任一标尺152之第5状态。因此，主控制装置90，亦可藉由利用在此第5状态之多余读头之测量值，校正因多个标尺板152间之高度与倾斜之偏移所导致之坐标系间之偏移。
例如，能与前述偏置(ΔX,ΔY,Δθz)之取得时同样地，在第5状态下，进行2组三个1组之读头对基板保持具34之位置(Z,θx,θy)之测量，求出藉由该测量而取得之测量值彼此之差、亦即偏置ΔZ,ΔθX,Δθy，并将此偏置用于以至少两个标尺之组合分别决定之坐标系间在Z轴方向,θx,θy方向之偏移之校正，该至少两个标尺系与用于读头切换前后之基板保持具34之位置信息之测量及位置之控制之三个读头对向。
此外，上述第1～第4实施方式中，虽以Z倾斜位置测量系98及基板编码器系统50构成基板位置测量系，但例如亦可取代X,Y读头而使用XZ,YZ读头，藉此仅以基板编码器系统50构成基板位置测量系。
另外，上述第1～第4实施方式中，亦可与基板编码器系统50之一对读头单元60分开独立地设置在X轴方向从读头单元60分离配置之至少一个读头。例如，亦可设置在X轴方向从投影光学系16分离配置、相对检测基板P之对准标记之标记检测系(对准系)分别在±Y侧设置与读头单元60相同之可动读头单元，在基板标记之检测动作中使用配置于标记检测系之±Y侧之一对读头单元测量基板保持具34之位置信息。此情形下，即使在标记检测动作中，一对读头单元60中全部测量光束均从标尺152(或52)脱离，亦能持续基板编码器系统50(其他的一对读头单元)对基板保持具34之位置信息之测量，能提高标记检测系之位置等、曝光装置之设计自由度。此外，藉由将测量基板P在Z轴方向之位置信息之基板位置测量系配置于标记检测系近旁，而能亦在基板之Z位置之检测动作中进行基板编码器系统50对基板保持具34之位置信息之测量。或者，亦可将基板位置测量系配置于投影光学系16近旁，而在基板之Z位置之检测动作中以一对读头单元60测量基板保持具34之位置信息。另外，本实施方式中，在基板保持具34配置于从投影光学系16分离设定之基板交换位置后，一对读头单元60之全部读头之测量光束从标尺152(或52)脱离。因此，亦能设置与配置于基板交换位置之基板保持具34之多个标尺152(或52)之至少一个对向的至少一个读头(可动读头或固定读头之任一者均可)，而能在基板交换动作中亦进行基板编码器系统50对基板保持具34之位置信息之测量。此处，在基板保持具34到达基板交换位置前，换言之，在配置于基板交换位置之至少一个读头对向于标尺152(或52)前，一对读头单元60之全部读头之测量光束从标尺152(或52)脱离之情形，亦可于基板保持具34之动作路径途中追加配置至少一个读头，而持续进行基板编码器系统50对基板保持具34之位置信息之测量。此外，在使用与一对读头单元60分开设置之至少一个读头之情形，亦可使用一对读头单元60之测量信息进行前述之接续处理。
另外，上述第1～第4实施方式中，亦可取代光罩编码器系统48之各X读头而使用前述XZ读头，且亦可取代各Y读头而使用前述YZ读头。或者，上述第1～第4实施方式中，亦可将光罩编码器系统，与基板编码器系统50之基板保持具34之位置测量用编码器同样地，作成多个读头可在Y轴方向相对标尺46移动之构成。另外，亦可取代标尺46，使用形成有与前述标尺152相同之二维光栅RG之标尺。
同样地，上述第1～第4实施方式中，亦可取代各X读头64x而使用前述XZ读头，且亦可取代各Y读头64y而使用前述YZ读头。此情形下，另外，亦可取代标尺56，而使用形成有与前述标尺152相同之二维光栅RG之标尺。此情形下，一对XZ读头与一对YZ读头、以及此等读头可对向之编码器系统，亦可测量多个读头66x,66y之旋转(θz)与倾斜(θx及θy之至少一方)之至少一方之位置信息。
此外，在标尺46,52,56,152等虽是于表面形成有格子之(表面为格子面之)物，但例如亦可设置覆盖格子之罩构件(玻璃或薄膜等)，并将格子面设为标尺内部。
此外，上述第1～第4实施方式中，虽说明各一对X读头64x及Y读头64y设于用以测量基板保持具34位置之读头且设于Y滑动平台62之情形，但各一对X读头64x及Y读头64y，亦可不经由Y滑动平台而设于用以测量基板保持具34位置之读头。
此外，至此为止之说明中，虽说明了光罩编码器系统、基板编码器系统所分别具备之各读头在XY平面内之测量方向为X轴方向或Y轴方向之情形，但并不限于此，例如在上述第2～第4实施方式之情形，亦可取代二维光栅RG而使用将在XY平面内与X轴方向及Y轴方向交叉且彼此正交之两方向(为了说明方便而称为α方向、β方向)作为周期方向之二维格子，且亦可与此对应地，使用以α方向(以及Z轴方向)或β方向(以及Z轴方向)作为各自之测量方向之读头来作为前述各读头。另外，在前述第1实施方式中，亦可取代各X标尺、Y标尺而使用例如以α方向、β方向作为周期方向之一维格子，且与此对应地使用以α方向(以及Z轴方向)或β方向(以及Z轴方向)作为各自之测量方向之读头来作为前述之各读头。
此外，上述第2～第4实施方式中，亦可以前述X标尺之列构成第1格子群，以前述Y标尺之列构成第2格子群，并与此对应地，将以能与X标尺之列对向之方式以既定间隔(较相邻X标尺间-之间隔大之间隔)配置多个X读头(或XZ读头)，且将以能与Y标尺之列对向之方式以既定间隔(较相邻Y标尺间之间隔大之间隔)配置多个Y读头(或YZ读头)。
此外，上述第1～第4实施方式中，作为排列配置于X轴方向或Y轴方向之各标尺，当然亦可使用长度不同之多个标尺。此情形下，在设置2列以上周期方向相同或正交之标尺之列之情形，亦可选择能设定成标尺间之空间彼此不重叠之长度之标尺。亦即，构成一列标尺列之标尺间之空间之配置间隔可非为等间隔。另外，例如，亦可相较于基板保持具34上之标尺列中靠X轴方向之两端部分别配置之标尺(标尺列中配置于各端部之标尺)在X轴方向之长度，使配置于中央部之标尺之物理长度更长。
此外，上述第1～第4实施方式中，可动读头用编码器，虽只要测量至少可动读头在移动方向(上述实施方式中为Y轴方向)之位置信息即可，但可亦测量与移动方向不同之至少一个方向(X,Z,θx,θy,θz之至少一个)之位置信息。例如，亦测量测量方向为X轴方向之读头(X读头)在X轴方向之位置信息，并以此X信息与X读头之测量信息求出X轴方向之位置信息。不过，测量方向为Y轴方向之读头(Y读头)，亦可不使用与测量方向正交之X轴方向之位置信息。同样地，X读头，亦可不使用与测量方向正交之Y轴方向之位置信息。扼要言之，可测量与读头之测量方向不同之至少一个方向之位置信息，并以此测量信息与读头之测量信息求出在测量方向之基板保持具34之位置信息。另外，例如可使用在X轴方向位置不同之2条测量光束测量可动读头在θz方向之位置信息(旋转信息)，并使用此旋转信息，以X,Y读头之测量信息求出X轴、Y轴方向之位置信息。此情形下，将X读头与Y读头中之一方配置两个，将另一方配置一个，以测量方向相同之两个读头在与测量方向正交之方向上不成为同一位置之方式配置，藉此即能测量X,Y,θz方向之位置信息。另一个读头，可对与两个读头不同之位置照射测量光束。再者，只要可动读头用编码器之读头为XZ或YZ读头，则将例如XZ读头与YZ读头之一方之两个、另一方之一个以不在同一直在线之方式配置，藉此不仅Z信息，亦能测量θx及θy方向之位置信息(倾斜信息)。亦可以θx及θy方向之位置信息之至少一方与X,Y读头之测量信息求出X轴、Y轴方向之位置信息。同样地，即使是XZ或YZ读头，亦可测量在与Z轴方向不同之方向之可动读头之位置信息，并以此测量信息与读头测量信息求出Z轴方向之位置信息。此外，只要测量可动读头位置信息之编码器之标尺为单一标尺(格子区域)，则XYθz与Zθxθy均能以三个读头测量，但在多个标尺(格子区域)为分离配置之情形，只要将X,Y读头各配置两个、或者将XZ、YZ读头各配置两个，并将X轴方向之间隔设定成四个读头之非测量期间不重叠即可。此说明，虽以格子区域与XY平面平行配置之标尺作为前提，但格子区域与YZ平面平行配置之标尺亦能同样地适用。
另外，上述第1～第4实施方式中，虽使用编码器作为测量可动读头位置信息之测量装置，但除了编码器以外，亦可使用例如干涉仪等。此情形下，例如亦可于可动读头(或其保持部)设置反射面，并与Y轴方向平行地将测量光束照射于反射面。特别是可动读头仅移动于Y轴方向时不需加大反射面，亦可容易地进行用以减低空气波动之干涉仪光束光路之局部空调。
另外，上述第1～第4实施方式中，虽将对基板保持具之标尺照射测量光束之可动读头，于Y轴方向之投影系两侧各设置一个，但亦可各设置多个可动读头。例如，只要以在Y轴方向上多个可动读头之测量期间一部分重叠之方式配置相邻之可动读头(测量光束)，则即使基板保持具往Y轴方向移动，亦能以多个可动读头持续位置测量。此情形下，必须在多个可动读头间进行接续处理。因此，亦可使用仅配置于投影系之±Y侧中之一方且对至少一个标尺照射测量光束之多个读头之测量信息，取得与测量光束照射到标尺之另一读头相关的修正信息，亦可使用不仅在±Y侧中之一方亦配置于另一侧之至少一个读头之测量信息。扼要言之，只要使用分别配置于±Y侧之多个读头中测量光束照射于标尺之至少三个读头之测量信息即可。
另外，上述第1～第4实施方式之基板编码器系统50中，虽能在扫描曝光中基板P移动之扫描方向(X轴方向)将多个标尺(格子区域)彼此分离配置，且能使多个读头移动于基板P之步进方向(Y轴方向)，但亦可与此相反地，在步进方向(Y轴方向)将多个标尺彼此分离配置，且将多个读头移动于扫描方向(X轴方向)。
另外，上述第1～第4实施方式中，光罩编码器系统48及基板编码器系统50之读头，不需具有将来自光源之光束照射于标尺之光学系之全部部分，亦可仅具有光学系一部分、例如射出部。
另外，上述第2～第4实施方式中，一对读头单元60之读头不限于图17之配置(X读头及Y读头分别配置于±Y侧且于±Y侧之一方与另一方在X轴方向之X,Y读头之配置为相反)，例如亦可X读头及Y读头分别配置于±Y侧，且在±Y侧之一方与另一方于X轴方向之X,Y读头之配置为相同。不过，若两个Y读头之X位置为相同，则在两个X读头中之一方之测量中断时即无法测量θz信息，因此较佳为使两个Y读头之X位置相异。
另外，上述第1～第4实施方式中，在将从编码器系统之读头照射测量光束之标尺(标尺构件、格子部)设于投影光学系16侧时，并不限于支承投影光学系16之装置本体18(框架构件)之一部分，亦可设于投影光学系16之镜筒部分。
另外，上述第1～第4实施方式中，虽说明了扫描曝光时之光罩M及基板P之移动方向(扫描方向)为X轴方向之情形，但亦可将扫描方向设为Y轴方向。此情形下，将光罩载台之长行程方向设定成绕Z轴旋转90度后之方向，投影光学系16之方向亦需绕Z轴旋转90度等。
此外，上述第1～第4实施方式中，在基板保持具34上，将在X轴方向隔着既定间隔之间隙且相连配置有多个标尺之标尺群(标尺列)，于Y轴方向彼此分离之不同位置(例如相对投影光学系16在一侧(+Y侧)之位置与另一侧(－Y侧)之位置)配置复数列的情形，亦可将此多个标尺群(多个标尺列)，构成为能根据基板上之照射配置(照射图)区分使用。例如，只要使作为多个标尺列整体之长度在标尺列间彼此相异，即能对应不同之照射图，于撷取4面之情形与撷取6面之情形等，亦能对应形成于基板上之照射区域之数目变化。且只要如此配置，且使各标尺列之间隙之位置在X轴方向设在彼此不同之位置，由于分别对应于多个标尺列之读头不会同时位在测量范围外，因此能减少相接续处理中成为不定值之传感器数目，高精度地进行接续处理。
另外，亦可在基板保持具34上，在X轴方向上多个标尺相隔既定间隔之间隙且相连配置之标尺群(标尺列)中将一个标尺(X轴测量用之图案)之X轴方向长度设成能连续地测定一照射区域之长度(在一边使基板保持具上之基板移动于X轴方向一边进行扫描曝光时，一边被照射组件图案而形成于基板上之长度)量的长度。如此，由于在一照射区域之扫描曝光中，可不进行读头对复数标尺之接续控制，因此能使扫描曝光中之基板P(基板保持具)之位置测量(位置控制)容易。
另外，上述第1～第4实施方式中，基板编码器系统，为了取得基板载台装置20移动至与基板装载器之基板交换位置之期间之位置信息，亦可于基板载台装置20或另一载台装置设置基板交换用之标尺，使用朝下之读头(X读头66x等)来取得基板载台装置20之位置信息。或者，亦可藉由于基板载台装置20或另一载台装置设置基板交换用之读头，并测量标尺56或基板交换用之标尺来取得基板载台装置20之位置信息。
另外，各实施方式之光罩编码器系统，为了取得光罩载台装置14移动至与光罩装载器之光罩交换位置之期间之位置信息，亦可于光罩载台装置14或另一载台装置设置光罩交换用之标尺，并使用读头单元44来取得光罩载台装置14之位置信息。
另外，亦可与编码器系统分开设置另一位置测量系(例如载台上之标记与观察其之观察系)来进行载台之交换位置控制(管理)。
另外，上述各实施方式中，虽构成为于基板保持具34上设置标尺，但亦可将标尺以曝光处理直接形成于基板P。例如亦可形成于照射区域间之条状在线。如此，能测量形成于基板上之标尺，并根据其位置测量结果求出基板上之各照射区域之非线形成分误差，且能根据其误差使曝光时之重叠精度提升。
此外，基板载台装置20，只要能至少能将基板P沿着水平面以长行程驱动即可，视情形不同亦可不能进行6自由度方向之微幅定位。对于此种二维载台装置，亦能非常合适地适用上述第1～第4实施方式之基板编码器系统。
另外，照明光可以是ArF准分子雷射光(波长193nm)、KrF准分子雷射光(波长248nm)等之紫外光、F2雷射光(波长157nm)等之真空紫外光。此外，作为照明光，亦可使用例如DFB半导体雷射或光纤雷射发出之红外线带发出之红外线带、或可见光带之单一波长之雷射光，以例如掺杂有铒(或铒及镱两者)之光纤放大器加以增幅，使用非线性光学结晶加以波长转换为紫外光之谐波。另外，亦可使用固体雷射(波长：355nm、266nm)等。
另外，虽针对投影光学系16为具备复数支光学系之多透镜方式之投影光学系的情形做了说明，但投影光学系之支数不限于此，只要是1支以上即可。此外，不限于多透镜方式之投影光学系，亦可以是使用欧夫纳反射镜之投影光学系等。另外，投影光学系16可以是放大系、或缩小系。
另外，曝光装置之用途不限于将液晶显示组件图案转印至方型玻璃板片之液晶用曝光装置，亦能广泛的适用于例如有机EL(Electro-Luminescence)面板制造用之曝光装置、半导体制造用之曝光装置、用以制造薄膜磁头、微机器及DNA芯片等之曝光装置。此外，不仅仅是半导体组件等之微组件，为制造光曝光装置、EUV曝光装置、X线曝光装置及电子束曝光装置等所使用之光罩或标线片，而将电路图案转印至玻璃基板或硅晶圆等曝光装置，亦能适用。
另外，作为曝光对象之物体不限于玻璃板，亦可以是例如晶圆、陶瓷基板、薄膜构件、或光罩母板(空白光罩)等其他物体。此外，曝光对象物为平面显示器用基板之场合，该基板之厚度无特限定，亦包含例如薄膜状(具可挠性之片状构件)者。另外，本实施方式之曝光装置，在一边长度、或对角长500mm以上之基板为曝光对象物时尤其有效。
液晶显示组件(或半导体组件)等之电子组件，经由进行组件之功能性能设计的步骤、依据此设计步骤制作光罩(或标线片)的步骤、制作玻璃基板(或晶圆)的步骤、以上述各实施方式之曝光装置及其曝光方法将光罩(标线片)之图案转印至玻璃基板的光刻步骤、对曝光后之玻璃基板进行显影的显影步骤、将残存抗蚀剂部分以外之部分之露出构件以蚀刻加以去除的蚀刻步骤、将蚀刻后不要之抗蚀剂去除的抗蚀剂除去步骤、以及组件组装步骤、检查步骤等而制造出。此场合，由于于光刻步骤使用上述实施方式之曝光装置实施前述曝光方法，于玻璃基板上形成组件图案，因此能以良好之生产性制造高积体度之组件。
此外，援用与上述实施方式引用之曝光装置等相关之所有美国专利申请公开说明书及美国专利说明书之揭示作为本说明书记载之一部分。
产业上可利用性
如以上之说明，本发明的曝光装置及曝光方法，适于在光刻工艺中对物体照射照明光以将之曝光。另外，本发明的平面显示器制造方法，适于平面显示器之生产。

Claims (14)

1.一种移动体装置，其特征在于，包括：
第一移动体，保持物体，可沿着包含互相交叉的第一方向及第二方向的二维平面移动；
第二移动体，可伴随所述第一移动体往所述第一方向移动而往所述第一方向移动；
第一测量系，包含第一标尺与第一读头的一方设置于所述第一移动体且所述第一标尺与所述第一读头的另一方设置于所述第二移动体的第一编码器系统，基于所述第一读头的输出求取至少在所述第二方向上的所述第一移动体的位置信息；
第二测量系，包含第二标尺与第二读头的一方设置于所述第二移动体且所述第二标尺与所述第二读头的另一方以和所述第二标尺与所述第二读头的所述一方对向的方式设置的第二编码器系统，基于所述第二读头的输出求取至少在所述第一方向上的所述第二移动体的位置信息；以及
位置控制系，基于用来补偿起因于所述第一标尺或所述第一读头而产生的所述第一测量系的测量误差的修正信息、与所述第一测量系及所述第二测量系的输出，进行所述第一移动体的所述二维平面内的位置控制，
所述第一标尺与所述第一读头、和所述第二标尺与所述第二读头，在所述第一标尺对向于所述第一读头的对向方向上排列。
2.根据权利要求1所述的移动体装置，其特征在于，所述修正信息是补偿因所述第一标尺的至少一个的变形、位移、平坦性、及形成误差的至少一个而产生的所述第一测量系的测量误差，
所述第一标尺与所述第一读头的所述另一方，设置于所述第二移动体的第一面，所述第二标尺与所述第二读头的所述一方，设置于所述第二移动体的第二面，于所述对向方向上，所述第二面位于所述第一面的相反侧。
3.根据权利要求1所述的移动体装置，其特征在于，于所述第一移动体设置多个所述第一标尺；
所述第一读头在往所述第一方向移动期间，来自所述第一读头的被照射的测量光束从多个所述第一标尺中的一个标尺脱离，移至所述多个所述第一标尺中的其他的一个标尺。
4.根据权利要求1所述的移动体装置，其特征在于，所述第二标尺与所述第二读头的所述另一方设置于既定固定构件，
于所述对向方向上，所述第二标尺与所述第二读头的所述一方，和所述第一标尺与所述第一读头的所述一方重叠。
5.根据权利要求4所述的移动体装置，其特征在于，所述第一测量系的所述第一编码器系统可求取在所述第一方向及第二方向上的所述第一移动体的位置信息；
所述位置控制系基于由所述第二测量系求得的所述第二移动体在所述第一方向上的位置信息、与由所述第一测量系求得的相对于所述第二移动体的所述第一移动体在所述第一方向上的相对位置信息，进行所述第一移动体在所述第一方向上的位置控制。
6.根据权利要求1所述的移动体装置，其特征在于，所述第二移动体，是与所述第一移动体独立地于所述第一方向被驱动。
7.一种曝光装置，其特征在于，包括：
权利要求1所述的移动体装置，所述物体被保持于所述第一移动体；以及
图案形成装置，一边将保持既定图案的图案保持体于所述第二方向驱动，一边使用能量束经由所述图案保持体于所述物体形成所述图案。
8.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，所述物体是用于平面显示器的基板。
9.根据权利要求8所述的曝光装置，其特征在于，所述基板至少一边的长度或对角长为500mm以上。
10.一种平面显示器的制造方法，其特征在于，包含：
使用权利要求7所述的曝光装置将所述物体曝光的步骤；以及
将曝光后的所述物体显影的步骤。
11.一种元件制造方法，其特征在于，包括：
使用权利要求7所述的曝光装置将所述物体曝光的步骤；以及
将曝光后的所述物体显影的步骤。
12.一种移动体装置的驱动方法，所述移动体装置包括：第一移动体，保持物体，可沿着包含互相交叉的第一方向及第二方向的二维平面移动；以及第二移动体，对向于所述第一移动体，可往所述第一方向移动，所述驱动方法其特征在于，包含：
基于第一读头设置于所述第一移动体与所述第二移动体的一方且第一标尺设置于所述第一与第二移动体的另一方的第一编码器系统的输出，将所述第一移动体于所述第二方向驱动的步骤；
基于第二标尺与第二读头的一方设置于所述第二移动体且所述第二标尺与所述第二读头的另一方以和所述第二标尺与所述第二读头的所述一方对向的方式设置的第二编码器系统的输出，将所述第一移动体于所述第一方向驱动的步骤；
伴随所述第一移动体于所述第一方向移动，将所述第二移动体于所述第一方向驱动的步骤；以及
基于用来补偿因所述第一标尺或所述第一读头而产生的第一测量系的测量误差的修正信息、由所述第一编码器系统的输出求得的所述第一移动体的所述第二方向的位置信息、以及所述第二移动体的所述第一方向的位置信息，进行所述第一移动体的所述二维平面内的位置控制的步骤，
所述第一标尺与所述第一读头、和所述第二标尺与所述第二读头，将所述第二移动体夹在其间，在所述第一标尺与所述第一读头对向的对向方向上排列。
13.根据权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，所述修正信息是补偿因所述第一标尺的至少一个的变形、位移、平坦性、及形成误差的至少一个而产生的所述第一测量系的测量误差，
所述第一标尺与所述第一读头的所述另一方，设置于所述第二移动体的第一面，所述第二标尺与所述第二读头的所述一方，设置于所述第二移动体的第二面，于所述对向方向上，所述第二面位于所述第一面的相反侧，
于所述对向方向上，所述第二标尺与所述第二读头的所述一方，和所述第一标尺与所述第一读头的所述一方重叠。
14.一种曝光方法，其特征在于，包括：
通过权利要求12所述的移动体驱动方法使保持所述物体的所述第一移动体移动的步骤；
一边将保持既定图案的图案保持体于所述第二方向驱动，一边使用能量束经由所述图案保持体于所述物体形成所述图案的步骤。
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