JP2009281947A - Equipment and method for measuring position, system and method for forming pattern, system and method for exposure and method for manufacturing device - Google Patents

Equipment and method for measuring position, system and method for forming pattern, system and method for exposure and method for manufacturing device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide equipment for measuring a position which enables accurate measurement of positional information on a moving body. <P>SOLUTION: The position measuring equipment measures the positional information on the moving body which moves within a plane of movement. The equipment has a light source which radiates light onto a movable grating disposed on a first surface of the moving body, a fixed optical member which is fixed in the positional relation with the light source and has a second surface whereon the light diffracted by the movable grating is incident, and which diffracts or reflects the incident light and returns it to the movable grating, and a detecting device which detects the light interfered again through the intermediary of the movable grating. The first and second surfaces are almost parallel with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体の位置情報を計測する位置計測装置及び位置計測方法、基板にパターンを形成するパターン形成装置及びパターン形成方法、基板を露光する露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to a position measuring apparatus and a position measuring method for measuring position information of a moving body, a pattern forming apparatus and a pattern forming method for forming a pattern on a substrate, an exposure apparatus and an exposure method for exposing a substrate, and a device manufacturing method.

半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば露光装置、インクジェット装置等、基板にデバイスパターンを形成するパターン形成装置が使用される。パターン形成装置は、基板を保持して移動する基板ステージ等の移動体を備え、その移動体の位置情報を位置計測装置で計測しながら、基板にデバイスパターンを形成する。下記特許文献には、エンコーダシステムを用いて移動体の位置情報を計測する技術の一例が開示されている。
米国特許出願公開第2006/0227309号明細書
In the manufacturing process of a micro device such as a semiconductor device or an electronic device, a pattern forming apparatus that forms a device pattern on a substrate, such as an exposure apparatus or an inkjet apparatus, is used. The pattern forming apparatus includes a moving body such as a substrate stage that moves while holding the substrate, and forms a device pattern on the substrate while measuring position information of the moving body with the position measuring device. The following patent document discloses an example of a technique for measuring position information of a moving body using an encoder system.
US Patent Application Publication No. 2006/0227309

エンコーダシステムは、光源から射出された光をスケール板に照射し、そのスケール板を介した光を検出器で検出する。例えば光源等の熱によって、光路上の雰囲気の温度揺らぎ(屈折率変動)が生じると、移動体の位置情報を精確に計測できなくなる可能性がある。また、熱によって移動体が熱変形すると、その移動体の位置情報が精確に計測できなくなったり、移動体の移動性能が低下したりする可能性がある。その結果、例えばパターン欠陥等、パターン形成不良が発生し、不良デバイスが発生する可能性がある。   The encoder system irradiates the scale plate with light emitted from the light source, and the light passing through the scale plate is detected by a detector. For example, if the temperature fluctuation (refractive index fluctuation) of the atmosphere on the optical path occurs due to the heat of the light source or the like, there is a possibility that the position information of the moving body cannot be accurately measured. Further, when the moving body is thermally deformed by heat, there is a possibility that the position information of the moving body cannot be accurately measured, or the moving performance of the moving body may be deteriorated. As a result, pattern formation defects such as pattern defects may occur, and defective devices may occur.

本発明の態様は、移動体の位置情報を精度良く計測できる位置計測装置及び位置計測方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、パターン形成不良を抑制できるパターン形成装置及びパターン形成方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。   An object of an aspect of the present invention is to provide a position measurement device and a position measurement method that can accurately measure position information of a moving object. Another object of the present invention is to provide a pattern forming apparatus and a pattern forming method capable of suppressing pattern formation defects. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can suppress the occurrence of exposure failure. Another object of the present invention is to provide a device manufacturing method that can suppress the occurrence of defective devices.

本発明の第1の態様に従えば、移動面内を移動する移動体の位置情報を計測する位置計測装置であって、移動体の第1面に配置された移動格子に光を照射する光源と、光源との位置関係が固定で、移動格子で回折された光が入射する第2面を有し、入射した光を回折又は反射して移動格子に戻す固定光学部材と、移動格子を再度介して干渉された光を検出する検出装置と、を備え、第1面と第2面とはほぼ平行である位置計測装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a position measuring device for measuring position information of a moving body that moves in a moving surface, and a light source that irradiates light on a moving grid disposed on the first surface of the moving body. And a fixed optical member having a second surface on which the light diffracted by the moving grating is incident, a fixed optical member that diffracts or reflects the incident light and returns the moving grating to the moving grating, and the moving grating again. There is provided a position measuring device including a detection device that detects light interfered through the first surface and the first surface and the second surface being substantially parallel.

本発明の第2の態様に従えば、基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を計測するために、上述の第1の態様の位置計測装置を備えたパターン形成装置が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a pattern forming apparatus for forming a pattern on a substrate, wherein the position information of a movable body that is movable while holding the substrate is measured. A pattern forming apparatus including a position measuring device is provided.

本発明の第3の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光装置であって、基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を計測するために、上述の第1の態様の位置計測装置を備えた露光装置が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a substrate with exposure light, wherein the position information of the movable body that is movable while holding the substrate is measured. An exposure apparatus including a position measurement device is provided.

本発明の第4の態様に従えば、上述の第3の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the third aspect described above and developing the exposed substrate.

本発明の第5の態様に従えば、移動面内を移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、移動体の第1面に配置された移動格子に光を照射することと、光源との位置関係が固定で、入射した光を回折又は反射する、第1面とほぼ平行な第2面を有する固定光学部材に、移動格子で回折された光を入射させることと、固定光学部材に入射した光を回折又は反射して、移動格子に戻すことと、移動格子を再度介して干渉された光を検出することと、を含む位置計測方法が提供される。   According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a position measurement method for measuring position information of a moving body that moves in a moving plane, and irradiating light on a moving grid arranged on the first surface of the moving body. And making the light diffracted by the moving grating incident on a fixed optical member having a second surface substantially parallel to the first surface, the positional relationship with the light source being fixed and diffracting or reflecting the incident light, A position measurement method is provided that includes diffracting or reflecting light incident on the fixed optical member and returning the light to the moving grating, and detecting the light interfered again through the moving grating.

本発明の第6の態様に従えば、基板にパターンを形成するパターン形成方法であって、基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を、上述の第5の態様の位置計測方法を用いて計測することと、移動体に保持された基板にパターンを形成することと、を含むパターン形成方法が提供される。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pattern forming method for forming a pattern on a substrate, the position information of a movable body that is movable while holding the substrate, and the position measuring method according to the fifth aspect described above. There is provided a pattern forming method including measuring using and forming a pattern on a substrate held by a moving body.

本発明の第7の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光方法であって、基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を、上述の第5の態様の位置計測方法を用いて計測することと、移動体に保持された基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。   According to the seventh aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate with exposure light, the position information of a movable body that is movable while holding the substrate, and the position measurement method according to the fifth aspect described above. An exposure method is provided that includes measuring using and exposing a substrate held on a moving body.

本発明の第8の態様に従えば、上述の第7の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure method of the seventh aspect described above and developing the exposed substrate.

本発明によれば、移動体の位置情報を精度良く計測でき、その移動体に保持された基板のパターン形成不良、露光不良を抑制できる。したがって、不良デバイスの発生を抑制できる。   According to the present invention, it is possible to accurately measure the position information of the moving body, and to suppress the pattern formation failure and the exposure failure of the substrate held by the moving body. Therefore, generation | occurrence | production of a defective device can be suppressed.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY及びθZ方向とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and Y-axis direction (that is, the vertical direction) is defined as the Z-axis direction. In addition, the rotation (inclination) directions around the X, Y, and Z axes are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

図1は、本実施形態に係る露光装置EXを示す概略構成図である。本実施形態においては、露光装置EXが、例えば米国特許第6341007号明細書、米国特許第6400441号明細書、米国特許第6549269号明細書、米国特許第6590634号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書、米国特許第6674510号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6710849号明細書及び米国特許第6674510号明細書等に開示されているような、基板Pを保持しながら移動可能な複数(2つ)の基板ステージ1、2を備えたツインステージ型の露光装置である場合を例にして説明する。すなわち、本実施形態においては、露光装置EXは、基板Pを保持しながら移動可能な第1基板ステージ1と、第1基板ステージ1と独立して、基板Pを保持しながら移動可能な第2基板ステージ2とを有する。   FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the present embodiment. In this embodiment, the exposure apparatus EX includes, for example, US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,400,491, US Pat. No. 6,549,269, US Pat. No. 6,590,634, and US Pat. No. 6,208,407. , U.S. Pat.No. 6,262,796, U.S. Pat.No. 6,674,510, U.S. Pat.No. 6,208,407, U.S. Pat.No. 6,710,849, U.S. Pat. A case where the exposure apparatus is a twin stage type exposure apparatus including a plurality of (two) substrate stages 1 and 2 that can move while holding the substrate P will be described. That is, in the present embodiment, the exposure apparatus EX includes a first substrate stage 1 that can move while holding the substrate P, and a second substrate that can move while holding the substrate P independently of the first substrate stage 1. And a substrate stage 2.

図1において、露光装置EXは、マスクMを保持しながら移動可能なマスクステージ3と、基板Pを保持しながら移動可能な第1基板ステージ1と、第1基板ステージ1と独立して、基板Pを保持しながら移動可能な第2基板ステージ2と、マスクステージ3を移動するマスクステージ駆動システム4と、第1基板ステージ1及び第2基板ステージ2を移動する基板ステージ駆動システム5と、第1基板ステージ1及び第2基板ステージ2を移動可能に支持するガイド面11を有するプレート部材12と、マスクステージ3の位置情報を計測するレーザ干渉計を含む干渉計システム6と、第1基板ステージ1及び第2基板ステージ2の位置情報を計測するエンコーダシステム50と、マスクMを露光光ELで照明する照明系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置7とを備えている。   In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a mask stage 3 that can move while holding a mask M, a first substrate stage 1 that can move while holding a substrate P, and a substrate that is independent of the first substrate stage 1. A second substrate stage 2 movable while holding P, a mask stage drive system 4 for moving the mask stage 3, a substrate stage drive system 5 for moving the first substrate stage 1 and the second substrate stage 2, An interferometer system 6 including a plate member 12 having a guide surface 11 that movably supports the first substrate stage 1 and the second substrate stage 2, a laser interferometer that measures position information of the mask stage 3, and a first substrate stage An encoder system 50 for measuring positional information of the first and second substrate stages 2, an illumination system IL for illuminating the mask M with the exposure light EL, and an exposure light E. In comprises a projection optical system PL which projects an image of a pattern of the mask M illuminated is projected onto the substrate P, and a control device 7 for controlling the operation of the entire exposure apparatus EX.

また、露光装置EXは、露光光ELが照射される第1位置を含む第1領域SP1を有する露光ステーションST1と、基板Pの位置情報を計測するための第2位置を含み、第1領域SP1と異なる第2領域SP2を有する計測ステーションST2とを備えている。露光ステーションST1は、基板Pの露光を行う。計測ステーションST2は、露光に関する所定の計測及び基板Pの交換を行う。   Further, the exposure apparatus EX includes an exposure station ST1 having a first area SP1 including a first position irradiated with the exposure light EL, and a second position for measuring position information of the substrate P, and includes the first area SP1. And a measurement station ST2 having a second area SP2 different from the first area SP2. The exposure station ST1 exposes the substrate P. The measurement station ST2 performs predetermined measurement related to exposure and replacement of the substrate P.

露光ステーションST1には、照明系IL、マスクステージ3及び投影光学系PL等が配置されている。投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子8は、露光光ELを射出する射出面(下面)を有する。露光光ELが照射される第1位置は、第1光学素子8と対向する位置を含む。   In the exposure station ST1, an illumination system IL, a mask stage 3, a projection optical system PL, and the like are arranged. Of the plurality of optical elements of the projection optical system PL, the first optical element 8 closest to the image plane of the projection optical system PL has an emission surface (lower surface) for emitting the exposure light EL. The first position where the exposure light EL is irradiated includes a position facing the first optical element 8.

計測ステーションST2には、基板Pの位置情報を取得するためのアライメントシステム9、及びフォーカス・レベリング検出システム10等、基板Pの露光に関する計測を実行可能な各種計測システムが配置されている。アライメントシステム9は、第2光学素子15を含む複数の光学素子を有し、それら光学素子を用いて、基板Pの位置情報を取得する。フォーカス・レベリング検出システム10も、複数の光学素子を有し、それら光学素子を用いて、基板Pの位置情報を取得する。基板Pの位置情報を計測するための第2位置は、第2光学素子15と対向する位置を含む。   Various measurement systems capable of performing measurement related to exposure of the substrate P, such as an alignment system 9 for acquiring position information of the substrate P and a focus / leveling detection system 10, are arranged in the measurement station ST2. The alignment system 9 has a plurality of optical elements including the second optical element 15, and acquires position information of the substrate P using these optical elements. The focus / leveling detection system 10 also includes a plurality of optical elements, and acquires position information of the substrate P using these optical elements. The second position for measuring the position information of the substrate P includes a position facing the second optical element 15.

第1、第2基板ステージ1、2のそれぞれは、第1領域SP1及び第2領域SP2を含むガイド面11の所定領域内を、基板Pを保持しながら移動可能である。本実施形態においては、ガイド面11は、XY平面とほぼ平行である。第1、第2基板ステージ1、2のそれぞれは、露光ステーションST1と計測ステーションST2との間でガイド面11内を移動可能である。   Each of the first and second substrate stages 1 and 2 is movable while holding the substrate P within a predetermined region of the guide surface 11 including the first region SP1 and the second region SP2. In the present embodiment, the guide surface 11 is substantially parallel to the XY plane. Each of the first and second substrate stages 1 and 2 is movable in the guide surface 11 between the exposure station ST1 and the measurement station ST2.

また、本実施形態の露光装置EXは、液体LQを介して露光光ELで基板Pを露光する液浸露光装置である。露光装置EXは、露光光ELの光路の少なくとも一部を液体LQで満たすように、液体LQで液浸空間LSを形成可能なノズル部材(シール部材)14を備えている。液浸空間LSは、液体LQで満たされた空間である。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。本実施形態において、ノズル部材14は、例えば米国特許公開第2004/136494号明細書等に開示されているようなシール部材を含む。ノズル部材14は、第1光学素子8の近傍に配置されており、第1光学素子8と第1位置に配置された物体との間の露光光ELの光路を液体LQで満たすように液浸空間LSを形成する。第1位置に配置される物体は、第1、第2基板ステージ1、2及び第1、第2基板ステージ1、2に保持される基板Pを含む。少なくとも基板Pの露光時に、ノズル部材14は、投影光学系PLの投影領域を含む基板Pの表面の一部の領域(局所的な領域)が液体LQで覆われるように液浸空間LSを形成する。すなわち、本実施形態の露光装置EXは、局所液浸方式を採用する。   Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus that exposes the substrate P with the exposure light EL through the liquid LQ. The exposure apparatus EX includes a nozzle member (seal member) 14 that can form an immersion space LS with the liquid LQ so that at least a part of the optical path of the exposure light EL is filled with the liquid LQ. The immersion space LS is a space filled with the liquid LQ. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ. In this embodiment, the nozzle member 14 includes a sealing member as disclosed in, for example, US Patent Publication No. 2004/136494. The nozzle member 14 is disposed in the vicinity of the first optical element 8 and is immersed so that the optical path of the exposure light EL between the first optical element 8 and the object disposed at the first position is filled with the liquid LQ. A space LS is formed. The object disposed at the first position includes the first and second substrate stages 1 and 2 and the substrate P held by the first and second substrate stages 1 and 2. At least during exposure of the substrate P, the nozzle member 14 forms an immersion space LS so that a partial region (local region) on the surface of the substrate P including the projection region of the projection optical system PL is covered with the liquid LQ. To do. That is, the exposure apparatus EX of the present embodiment employs a local liquid immersion method.

本実施形態の露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。露光装置EXは、基板Pを投影光学系PLの投影領域に対して所定の走査方向に移動するとともに、その基板Pの移動と同期して、照明系ILの照明領域に対してマスクMを所定の走査方向に移動しつつ、投影光学系PLと液体LQとを介して基板Pを露光光ELで露光する。これにより、マスクMのパターンの像が基板Pに投影される。   The exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction. The exposure apparatus EX moves the substrate P in a predetermined scanning direction with respect to the projection area of the projection optical system PL, and sets a mask M on the illumination area of the illumination system IL in synchronization with the movement of the substrate P. The substrate P is exposed with the exposure light EL through the projection optical system PL and the liquid LQ while moving in the scanning direction. As a result, an image of the pattern of the mask M is projected onto the substrate P.

露光装置EXは、例えばクリーンルーム内の床面上に配置されたコラム16及びコラム16上に防振装置17を介して配置された支持フレーム18を含むボディ19を備えている。コラム16は、防振装置21を介してプレート部材12を支持する支持面20を有する。支持フレーム18は、投影光学系PL、アライメントシステム9及びフォーカス・レベリング検出システム10等を支持する。   The exposure apparatus EX includes, for example, a body 19 including a column 16 disposed on a floor surface in a clean room and a support frame 18 disposed on the column 16 via a vibration isolator 17. The column 16 has a support surface 20 that supports the plate member 12 via the vibration isolator 21. The support frame 18 supports the projection optical system PL, the alignment system 9, the focus / leveling detection system 10, and the like.

照明系ILは、マスクM上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等が用いられる。本実施形態においては、露光光ELとして、ArFエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination area on the mask M with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as a bright line (g line, h line, i line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, Vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In the present embodiment, ArF excimer laser light is used as the exposure light EL.

マスクステージ3は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動システム4により、マスクMを保持しながら、X軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。マスクステージ3(マスクM)の位置情報は、干渉計システム6のレーザ干渉計によって計測される。レーザ干渉計は、マスクステージ3に設けられた計測ミラー3Rを用いて、マスクステージ3のX軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に関する位置情報を計測する。制御装置7は、干渉計システム6の計測結果に基づいて、マスクステージ駆動システム4を作動し、マスクステージ3(マスクM)の位置制御を行う。   The mask stage 3 is movable in three directions of the X axis, the Y axis, and the θZ direction while holding the mask M by a mask stage driving system 4 including an actuator such as a linear motor. Position information of the mask stage 3 (mask M) is measured by a laser interferometer of the interferometer system 6. The laser interferometer uses the measurement mirror 3 </ b> R provided on the mask stage 3 to measure position information regarding the three directions of the mask stage 3 including the X axis, the Y axis, and the θZ direction. The control device 7 operates the mask stage drive system 4 based on the measurement result of the interferometer system 6 to control the position of the mask stage 3 (mask M).

投影光学系PLは、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で基板Pに投影する。投影光学系PLの複数の光学素子は鏡筒で保持されている。本実施形態の投影光学系PLは、その投影倍率が例えば1/4、1/5、1/8等の縮小系である。なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系PLの光軸AXはZ軸方向と平行である。また、投影光学系PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系PLは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。   The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification. A plurality of optical elements of the projection optical system PL are held by a lens barrel. The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, 1/8 or the like. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. In the present embodiment, the optical axis AX of the projection optical system PL is parallel to the Z-axis direction. The projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image.

次に、図1、図2及び図3を参照しながら、第1、第2基板ステージ1、2及び基板ステージ駆動システム5について説明する。図2は、第1、第2基板ステージ1、2及び基板ステージ駆動システム5を上方から見た平面図、図3は、露光ステーションST1に配置されている第1基板ステージ1の近傍を示す側面図である。   Next, the first and second substrate stages 1 and 2 and the substrate stage drive system 5 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a plan view of the first and second substrate stages 1 and 2 and the substrate stage driving system 5 as viewed from above. FIG. 3 is a side view showing the vicinity of the first substrate stage 1 disposed in the exposure station ST1. FIG.

第1基板ステージ1は、ステージ本体22と、ステージ本体22に支持され、基板Pを着脱可能な基板ホルダ23Hを有する第1基板テーブル23とを有する。ステージ本体22の下面には、例えば国際公開第2006/009254号パンフレットに開示されているような、気体軸受を形成可能な支持装置25が設けられている。第1基板ステージ1は、支持装置25によって形成された気体軸受によって、ガイド面11に非接触で支持される。第1基板テーブル23は、凹部23Cを有する。基板ホルダ23Hは、凹部23Cに配置されている。基板ホルダ23Hは、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行になるように、基板Pを保持する。第1基板テーブル23は、凹部23Cの周囲に配置された上面27Aを有する。上面27Aは、ほぼ平坦である。基板ホルダ23Hに保持された基板Pの表面と、上面27Aとは、ほぼ同一平面内に配置される(面一である)。第1基板ステージ1は、基板ステージ駆動システム5により、基板Pを保持しながら、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。   The first substrate stage 1 includes a stage main body 22 and a first substrate table 23 supported by the stage main body 22 and having a substrate holder 23H to which the substrate P can be attached and detached. A support device 25 capable of forming a gas bearing is provided on the lower surface of the stage main body 22 as disclosed in, for example, WO 2006/009254. The first substrate stage 1 is supported on the guide surface 11 in a non-contact manner by a gas bearing formed by the support device 25. The first substrate table 23 has a recess 23C. The substrate holder 23H is disposed in the recess 23C. The substrate holder 23H holds the substrate P so that the surface of the substrate P and the XY plane are substantially parallel. The first substrate table 23 has an upper surface 27A disposed around the recess 23C. The upper surface 27A is substantially flat. The surface of the substrate P held by the substrate holder 23H and the upper surface 27A are disposed in substantially the same plane (they are flush). The first substrate stage 1 can be moved in six directions of the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions while holding the substrate P by the substrate stage drive system 5.

第2基板ステージ2は、ステージ本体28と、ステージ本体28に支持され、基板Pを着脱可能な基板ホルダ29Hを有する第2基板テーブル29とを有する。ステージ本体28の下面には、例えば国際公開第2006/009254号パンフレットに開示されているような、気体軸受を形成可能な支持装置31が設けられている。第2基板ステージ2は、支持装置31によって形成された気体軸受によって、ガイド面11に非接触で支持される。第2基板テーブル29は、凹部29Cを有する。基板ホルダ29Hは、凹部29Cに配置されている。基板ホルダ29Hは、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行になるように、基板Pを保持する。第2基板テーブル29は、凹部29Cの周囲に配置された上面33Aを有する。上面33Aは、ほぼ平坦である。基板ホルダ29Hに保持された基板Pの表面と、上面33Aとは、ほぼ同一平面内に配置される(面一である)。第2基板ステージ2は、基板ステージ駆動システム5により、基板Pを保持しながら、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。   The second substrate stage 2 includes a stage main body 28 and a second substrate table 29 supported by the stage main body 28 and having a substrate holder 29H to which the substrate P can be attached and detached. A support device 31 capable of forming a gas bearing is provided on the lower surface of the stage body 28 as disclosed in, for example, WO 2006/009254. The second substrate stage 2 is supported on the guide surface 11 in a non-contact manner by a gas bearing formed by the support device 31. The second substrate table 29 has a recess 29C. The substrate holder 29H is disposed in the recess 29C. The substrate holder 29H holds the substrate P so that the surface of the substrate P and the XY plane are substantially parallel. The second substrate table 29 has an upper surface 33A disposed around the recess 29C. The upper surface 33A is substantially flat. The surface of the substrate P held by the substrate holder 29H and the upper surface 33A are disposed in substantially the same plane (they are flush with each other). The second substrate stage 2 can be moved in six directions of the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions while holding the substrate P by the substrate stage drive system 5.

基板ステージ駆動システム5は、リニアモータ等のアクチュエータを含み、第1基板ステージ1及び第2基板ステージ2のそれぞれを移動可能である。基板ステージ駆動システム5は、ステージ本体22及びステージ本体28のそれぞれをX軸、Y軸及びθZ方向に移動する粗動システムと、ステージ本体22に対して第1基板テーブル23をZ軸、θX及びθY方向に移動する微動システムと、ステージ本体28に対して第2基板テーブル29をZ軸、θX及びθY方向に移動する微動システムとを含む。第1、第2基板ステージ1、2は、粗動システムによって、露光ステーションST1と計測ステーションST2とを移動可能である。第1、第2基板テーブル23、29のそれぞれは、粗動システム及び微動システムによって、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。   The substrate stage drive system 5 includes an actuator such as a linear motor, and can move each of the first substrate stage 1 and the second substrate stage 2. The substrate stage drive system 5 includes a coarse motion system that moves the stage body 22 and the stage body 28 in the X-axis, Y-axis, and θZ directions, and the first substrate table 23 with respect to the stage body 22 in the Z-axis, θX, and A fine movement system that moves in the θY direction and a fine movement system that moves the second substrate table 29 in the Z-axis, θX, and θY directions with respect to the stage main body 28 are included. The first and second substrate stages 1 and 2 can be moved between the exposure station ST1 and the measurement station ST2 by a coarse motion system. Each of the first and second substrate tables 23 and 29 can be moved in six directions of the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions by the coarse movement system and the fine movement system.

次に、第1、第2基板ステージ1、2の位置情報を計測するエンコーダシステム50の一例について説明する。エンコーダシステム50は、露光ステーションST1に配置されている第1、第2基板ステージ1、2の位置情報を計測する第1エンコーダユニット50Aと、計測ステーションST2に配置されている第1、第2基板ステージ1、2の位置情報を計測する第2エンコーダユニット50Bとを備えている。第1エンコーダユニット50Aは、第1、第2基板ステージ1、2のX軸方向に関する位置情報を計測するXエンコーダ本体51と、Y軸方向に関する位置情報を計測するYエンコーダ本体52とを含む。第2エンコーダユニット50Bは、第1、第2基板ステージ1、2のX軸方向に関する位置情報を計測するXエンコーダ本体53と、Y軸方向に関する位置情報を計測するYエンコーダ本体54とを含む。   Next, an example of the encoder system 50 that measures the position information of the first and second substrate stages 1 and 2 will be described. The encoder system 50 includes a first encoder unit 50A that measures position information of the first and second substrate stages 1 and 2 disposed in the exposure station ST1, and a first and second substrate disposed in the measurement station ST2. A second encoder unit 50B that measures position information of the stages 1 and 2; The first encoder unit 50A includes an X encoder body 51 that measures position information about the X axis direction of the first and second substrate stages 1 and 2, and a Y encoder body 52 that measures position information about the Y axis direction. The second encoder unit 50B includes an X encoder body 53 that measures position information about the X axis direction of the first and second substrate stages 1 and 2, and a Y encoder body 54 that measures position information about the Y axis direction.

また、エンコーダシステム50は、各エンコーダ本体51、52、53、54と対応するように所定位置に配置された固定スケール61、62、63、64を備えている。固定スケール61、62は、露光ステーションST1に配置されている。固定スケール63、64は、計測ステーションST2に配置されている。本実施形態において、固定スケール61、62、63、64のそれぞれは、支持フレーム18に支持されている。固定スケール61、62、63、64は、例えばセラミックス、又は低膨張ガラス等、同一の材料で形成されている。   The encoder system 50 includes fixed scales 61, 62, 63, 64 arranged at predetermined positions so as to correspond to the encoder bodies 51, 52, 53, 54. The fixed scales 61 and 62 are arranged in the exposure station ST1. The fixed scales 63 and 64 are arranged in the measurement station ST2. In the present embodiment, each of the fixed scales 61, 62, 63, 64 is supported by the support frame 18. The fixed scales 61, 62, 63, and 64 are made of the same material such as ceramics or low expansion glass.

各エンコーダ本体51〜54は、ほぼ同等の構成を有する。また、各固定スケール61〜64も、ほぼ同等の構成を有する。以下、Yエンコーダ本体52及びそのYエンコーダ本体52に対応する固定スケール62について、図3〜図6を参照して説明する。図4は、固定スケール62及び第1基板ステージ1の一部を模式的に示す平面図、図5は、Yエンコーダ本体52及び固定スケール62を示す斜視図、図6は、エンコーダシステム50の原理を説明するための模式図である。   Each encoder main body 51-54 has a substantially equivalent structure. Moreover, each fixed scale 61-64 also has a substantially equivalent structure. Hereinafter, the Y encoder main body 52 and the fixed scale 62 corresponding to the Y encoder main body 52 will be described with reference to FIGS. 4 is a plan view schematically showing a part of the fixed scale 62 and the first substrate stage 1, FIG. 5 is a perspective view showing the Y encoder main body 52 and the fixed scale 62, and FIG. 6 is a principle of the encoder system 50. It is a schematic diagram for demonstrating.

本実施形態において、第1基板テーブル23は、ボイスコイルモータ等のアクチュエータを介してステージ本体22上に搭載され、反射面76を有する反射部材23Aと、反射部材23A上に搭載され、基板ホルダ23H及び上面27Aを有する保持部材23Bとを含む。保持部材23Bは、反射部材23Aに固定されている。すなわち、反射部材23Aと保持部材23Bとの位置関係は固定である。反射面76は、第1基板テーブル23の−Y側の端に配置されている。反射面76は、エンコーダ本体52と対向可能である。反射面76は、例えばアルミニウムの膜によって形成されている。反射面76は、YZ平面内でXY平面と鋭角で交差している。本実施形態において、反射面76は、XY平面に対して45度傾斜している。   In the present embodiment, the first substrate table 23 is mounted on the stage body 22 via an actuator such as a voice coil motor, mounted on the reflecting member 23A having the reflecting surface 76, the reflecting member 23A, and the substrate holder 23H. And a holding member 23B having an upper surface 27A. The holding member 23B is fixed to the reflecting member 23A. That is, the positional relationship between the reflecting member 23A and the holding member 23B is fixed. The reflective surface 76 is disposed at the −Y side end of the first substrate table 23. The reflective surface 76 can face the encoder body 52. The reflection surface 76 is formed of, for example, an aluminum film. The reflecting surface 76 intersects the XY plane at an acute angle in the YZ plane. In the present embodiment, the reflecting surface 76 is inclined 45 degrees with respect to the XY plane.

保持部材23Bは、基板Pを保持する基板ホルダ23Hと、基板ホルダ23Hの周囲に配置された上面27Aと、上面27Aに形成された回折格子72を含む移動スケール71とを備えている。本実施形態において、回折格子72は、Y軸方向を周期方向とする一次元格子である。本実施形態において、移動スケール71は、保持部材23Bの一部を形成する。移動スケール71は、透明である。すなわち、移動スケール71は、保持部材23Bの一部に配置された、Y軸方向を周期方向とする回折格子72が形成された透過型の位相格子である。保持部材23Bのうち、少なくとも移動スケール71は、平行平板である。すなわち、回折格子72が形成されている移動スケール71の上面27Aと、その上面27Aと反対側の下面27Bとは、ほぼ平行である。上述のように、上面27Aは、XY平面とほぼ平行である。したがって、上面27Aと下面27BとはXY平面とほぼ平行である。   The holding member 23B includes a substrate holder 23H that holds the substrate P, an upper surface 27A that is disposed around the substrate holder 23H, and a moving scale 71 that includes a diffraction grating 72 formed on the upper surface 27A. In the present embodiment, the diffraction grating 72 is a one-dimensional grating whose periodic direction is the Y-axis direction. In the present embodiment, the moving scale 71 forms a part of the holding member 23B. The moving scale 71 is transparent. In other words, the moving scale 71 is a transmissive phase grating on which a diffraction grating 72 having a periodic direction in the Y-axis direction and disposed in a part of the holding member 23B is formed. Of the holding member 23B, at least the moving scale 71 is a parallel plate. In other words, the upper surface 27A of the moving scale 71 on which the diffraction grating 72 is formed and the lower surface 27B opposite to the upper surface 27A are substantially parallel. As described above, the upper surface 27A is substantially parallel to the XY plane. Therefore, the upper surface 27A and the lower surface 27B are substantially parallel to the XY plane.

移動スケール71は、反射面76の上方(+Z側)に配置されている。移動スケール71の下面27Bと反射面76とは対向する。反射面76は、上面27A及び下面27Bに対して傾斜している。   The moving scale 71 is disposed above the reflection surface 76 (+ Z side). The lower surface 27B of the moving scale 71 and the reflecting surface 76 face each other. The reflective surface 76 is inclined with respect to the upper surface 27A and the lower surface 27B.

固定スケール62は、第1基板ステージ1の上方(+Z側)に配置されている。上述のように、固定スケール62は、支持フレーム18に固定されている。固定スケール62は、Y軸方向に長いプレート状の部材である。固定スケール62は、移動スケール71の上面27Aと対向可能な下面74を有する。下面74は、Y軸方向に長く、XY平面とほぼ平行である。Y軸方向に関する固定スケール62の下面74の大きさ(長さ)は、移動スケール71の上面27Aの大きさ(長さ)より大きい(長い)。   The fixed scale 62 is disposed above the first substrate stage 1 (+ Z side). As described above, the fixed scale 62 is fixed to the support frame 18. The fixed scale 62 is a plate-like member that is long in the Y-axis direction. The fixed scale 62 has a lower surface 74 that can face the upper surface 27A of the moving scale 71. The lower surface 74 is long in the Y-axis direction and is substantially parallel to the XY plane. The size (length) of the lower surface 74 of the fixed scale 62 in the Y-axis direction is larger (longer) than the size (length) of the upper surface 27A of the moving scale 71.

固定スケール62は、下面74に、Y軸方向を周期方向とする回折格子77を有する。すなわち、固定スケール62は、Y軸方向を周期方向とする一次元格子を含む。固定スケール62は、Y軸方向を周期方向とする回折格子77が形成された反射型のスケールである。   The fixed scale 62 has a diffraction grating 77 having a periodic direction in the Y-axis direction on the lower surface 74. That is, the fixed scale 62 includes a one-dimensional lattice having the Y-axis direction as a periodic direction. The fixed scale 62 is a reflective scale on which a diffraction grating 77 having a periodic direction in the Y-axis direction is formed.

上述のように、移動スケール71の上面27A、固定スケール62の下面74及びガイド面11のそれぞれは、XY平面とほぼ平行であり、移動スケール71の上面27Aと固定スケール62の下面74とガイド面11とは、ほぼ平行である。   As described above, the upper surface 27A of the moving scale 71, the lower surface 74 of the fixed scale 62, and the guide surface 11 are substantially parallel to the XY plane, and the upper surface 27A of the moving scale 71, the lower surface 74 of the fixed scale 62, and the guide surface. 11 is substantially parallel.

エンコーダ本体52は、移動スケール71の上面27Aに配置された回折格子72に照射するための光を射出する光源73と、光源73からの光が入射するビームスプリッタ78と、ビームスプリッタ78からの光を検出する検出器75とを備えている。本実施形態において、光源73を含むエンコーダ本体52は、所定の支持機構に支持されて、所定位置に固定されている。したがって、本実施形態において、光源73と固定スケール62との位置関係は固定されている。   The encoder body 52 includes a light source 73 that emits light for irradiating the diffraction grating 72 disposed on the upper surface 27 </ b> A of the moving scale 71, a beam splitter 78 that receives light from the light source 73, and light from the beam splitter 78. And a detector 75 for detecting. In the present embodiment, the encoder body 52 including the light source 73 is supported by a predetermined support mechanism and fixed at a predetermined position. Therefore, in this embodiment, the positional relationship between the light source 73 and the fixed scale 62 is fixed.

光源73は、例えばコヒーレントな光、例えば波長λ(=850nm)のレーザ光を、Y軸方向とほぼ平行に射出する。ビームスプリッタ78は、光源73と反射面76との間に配置されており、光源73から射出された光は、ビームスプリッタ78を透過して、反射面76に入射する。反射面76は、光源73からの光を反射して、移動スケール71の下面27Bに導く。下面27Bに入射した光は、移動スケール71を透過して、上面27Aの回折格子72に照射される。このように、本実施形態においては、光源73は、反射面76を介して、移動スケール71の上面27Aに配置された回折格子72に光を照射する。   The light source 73 emits, for example, coherent light, for example, laser light having a wavelength λ (= 850 nm) substantially parallel to the Y-axis direction. The beam splitter 78 is disposed between the light source 73 and the reflecting surface 76, and the light emitted from the light source 73 passes through the beam splitter 78 and enters the reflecting surface 76. The reflecting surface 76 reflects light from the light source 73 and guides it to the lower surface 27 </ b> B of the moving scale 71. The light incident on the lower surface 27B passes through the moving scale 71 and is irradiated on the diffraction grating 72 on the upper surface 27A. As described above, in the present embodiment, the light source 73 irradiates the diffraction grating 72 disposed on the upper surface 27 </ b> A of the moving scale 71 with light via the reflecting surface 76.

回折格子72で回折された光の少なくとも一部は、その回折格子72の上方に配置されている固定スケール62の下面74に入射する。固定スケール62の回折格子77は、入射した光を回折して(反射して)、移動スケール71の回折格子72に戻す。回折格子72より戻されて回折格子72に再度照射された光は、移動スケール71を介して、反射面76に入射し、その反射面76で反射して、ビームスプリッタ78に入射する。ビームスプリッタ78に入射した光は、そのビームスプリッタ78で反射して、検出器75に入射する。検出器75は、ビームスプリッタ78からの光を受光する。   At least a part of the light diffracted by the diffraction grating 72 is incident on the lower surface 74 of the fixed scale 62 disposed above the diffraction grating 72. The diffraction grating 77 of the fixed scale 62 diffracts (reflects) the incident light and returns it to the diffraction grating 72 of the moving scale 71. The light that is returned from the diffraction grating 72 and irradiated again to the diffraction grating 72 is incident on the reflection surface 76 via the moving scale 71, reflected by the reflection surface 76, and then incident on the beam splitter 78. The light incident on the beam splitter 78 is reflected by the beam splitter 78 and enters the detector 75. The detector 75 receives light from the beam splitter 78.

次に、図6を参照して、エンコーダシステム50の原理について説明する。図6に示すように、エンコーダ本体52において、光源73から射出された光は、ビームスプリッタ78を透過して、透過型の移動スケール71に入射する。そして、移動スケール71上に形成された回折格子72によって、次数が異なる複数の回折光が生成される。ここでは、説明を簡単にするために、回折格子72が+1次回折光及び−1次回折光を生成するものとする。   Next, the principle of the encoder system 50 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, in the encoder main body 52, the light emitted from the light source 73 passes through the beam splitter 78 and enters the transmission type moving scale 71. Then, a plurality of diffracted lights having different orders are generated by the diffraction grating 72 formed on the moving scale 71. Here, in order to simplify the explanation, it is assumed that the diffraction grating 72 generates + 1st order diffracted light and −1st order diffracted light.

回折格子72で生成された+1次回折光及び−1次回折光は、回折格子77を含む固定スケール62の下面74に入射する。固定スケール62は、下面74に入射した回折光を更に回折する。すなわち、固定スケール62は、移動スケール71で生成された−1次回折光を更に回折して+1次回折光を生成し、移動スケール71で生成された+1次回折光を更に回折して−1次回折光を生成する。   The + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light generated by the diffraction grating 72 are incident on the lower surface 74 of the fixed scale 62 including the diffraction grating 77. The fixed scale 62 further diffracts the diffracted light incident on the lower surface 74. That is, the fixed scale 62 further diffracts the −1st order diffracted light generated by the moving scale 71 to generate + 1st order diffracted light, and further diffracts the + 1st order diffracted light generated by the moving scale 71 to generate the −1st order diffracted light. Generate.

なお、回折格子77を有する固定スケール62に代えて、図7に示すようなプリズム134、あるいは図8に示すような反射ミラー135A、135Bなどの固定光学素子を用いることとしても良い。   Instead of the fixed scale 62 having the diffraction grating 77, a fixed optical element such as a prism 134 as shown in FIG. 7 or reflecting mirrors 135A and 135B as shown in FIG. 8 may be used.

固定スケール62で生成された+1次回折光及び−1次回折光は、移動スケール71に向かって進行し、回折格子72が形成されている移動スケール71の上面27Aの同一位置で互いに重なり合う。すなわち、固定スケール62からの+1次回折光及び−1次回折光が、移動スケール71上で干渉する。   The + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light generated by the fixed scale 62 travel toward the moving scale 71 and overlap each other at the same position on the upper surface 27A of the moving scale 71 where the diffraction grating 72 is formed. That is, the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light from the fixed scale 62 interfere on the moving scale 71.

そして、移動スケール71上で干渉した干渉光は、反射面76を介してビームスプリッタ78に入射し、そのビームスプリッタ78を介して検出器75に入射する。検出器75は、干渉光を受光する。   The interference light that has interfered on the moving scale 71 enters the beam splitter 78 via the reflecting surface 76, and then enters the detector 75 via the beam splitter 78. The detector 75 receives the interference light.

上述の構成を有するエンコーダシステム50において、第1基板ステージ1のY軸方向の移動に伴って、固定スケール62に対する光源73からの光の入射位置が変化するため、検出器75で検出される干渉光の光量分布が変化する。光源73から射出される光の波長と移動スケール71の回折格子72のピッチとに応じて、回折格子72で発生する各回折光の回折角度が決定される。また、光源73から射出される光の波長と固定スケール62の回折格子77のピッチとに応じて、固定スケール62で発生した±1次回折光の回折角度(すなわち、移動スケール71で発生した±1次回折光の見かけ上の折り曲げ角度)が決定される。光源73から射出される光の波長、移動スケール71の回折格子72のピッチ及び固定スケール62の回折格子77のピッチを調整することによって、検出器75に正弦波状の干渉光の光量分布を生成することができる。したがって、検出器75は、干渉光の光量分布を検出することにより、第1基板ステージ1のY軸方向に関する位置情報を計測することができる。   In the encoder system 50 having the above-described configuration, the incident position of the light from the light source 73 with respect to the fixed scale 62 changes as the first substrate stage 1 moves in the Y-axis direction. The light intensity distribution changes. Depending on the wavelength of light emitted from the light source 73 and the pitch of the diffraction grating 72 of the moving scale 71, the diffraction angle of each diffracted light generated by the diffraction grating 72 is determined. Further, the diffraction angle of ± first-order diffracted light generated on the fixed scale 62 (that is, ± 1 generated on the moving scale 71) in accordance with the wavelength of the light emitted from the light source 73 and the pitch of the diffraction grating 77 of the fixed scale 62. The apparent bending angle of the next diffracted light is determined. By adjusting the wavelength of the light emitted from the light source 73, the pitch of the diffraction grating 72 of the moving scale 71, and the pitch of the diffraction grating 77 of the fixed scale 62, a light quantity distribution of the sinusoidal interference light is generated in the detector 75. be able to. Therefore, the detector 75 can measure position information regarding the Y-axis direction of the first substrate stage 1 by detecting the light quantity distribution of the interference light.

このように、本実施形態のエンコーダシステム50は、第1基板ステージ1のY軸方向に関する位置情報を形成するために、第1基板ステージ1の上面27Aに配置された回折格子72に反射面76を介して光を照射する光源73と、光源73との位置関係が固定で、回折格子72で回折された光が入射する下面74を有し、入射した光を回折又は反射して回折格子72に戻す固定スケール62と、回折格子72を再度介して干渉された干渉光を反射面76を介して検出する検出器75とを備えている。また、本実施形態のエンコーダシステム50においては、回折格子72が配置されている移動スケール71の上面27Aと、回折格子77が配置されている固定スケール62の下面74とはほぼ平行であり、移動スケール71は、透過型の位相格子である。   As described above, the encoder system 50 according to the present embodiment forms the reflecting surface 76 on the diffraction grating 72 disposed on the upper surface 27A of the first substrate stage 1 in order to form position information regarding the Y-axis direction of the first substrate stage 1. The positional relationship between the light source 73 that irradiates light via the light source 73 and the light source 73 is fixed, and has a lower surface 74 on which the light diffracted by the diffraction grating 72 is incident. And a detector 75 that detects the interference light that has interfered again through the diffraction grating 72 through the reflection surface 76. Further, in the encoder system 50 of the present embodiment, the upper surface 27A of the moving scale 71 on which the diffraction grating 72 is disposed and the lower surface 74 of the fixed scale 62 on which the diffraction grating 77 is disposed are substantially parallel and move. The scale 71 is a transmissive phase grating.

以上、第1基板ステージ1のY軸方向の位置情報を計測するためのYエンコーダ本体52及び固定スケール62について主に説明した。本実施形態においては、例えば図2に示すように、露光ステーションST1に、第1基板ステージ1のX軸方向の位置情報を計測するためのXエンコーダ本体51及び固定スケール61が設けられている。Xエンコーダ本体51及び固定スケール61は、Yエンコーダ本体52及び固定スケール62とほぼ同等の構成を有する。第1基板テーブル23の反射部材23Aの−X側の端には、Xエンコーダ本体51と対向可能で、XZ平面内でXY平面と鋭角で(45度で)交差する反射面76が配置されている。また、その反射面76の上方には、X軸方向を周期方向とする回折格子72を含む移動スケール71が配置されている。また、その移動スケール71の上方には、X軸方向を周期方向とする回折格子77を含む固定スケール61が配置されている。これにより、エンコーダシステム50は、第1基板ステージ1のX軸方向に関する位置情報を計測できる。   In the foregoing, the Y encoder main body 52 and the fixed scale 62 for measuring the position information of the first substrate stage 1 in the Y axis direction have been mainly described. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, an X encoder main body 51 and a fixed scale 61 for measuring position information of the first substrate stage 1 in the X-axis direction are provided in the exposure station ST1. The X encoder body 51 and the fixed scale 61 have substantially the same configuration as the Y encoder body 52 and the fixed scale 62. A reflection surface 76 that can face the X encoder main body 51 and intersects the XY plane at an acute angle (at 45 degrees) in the XZ plane is disposed at the end of the reflection member 23A of the first substrate table 23 on the −X side. Yes. In addition, a moving scale 71 including a diffraction grating 72 whose periodic direction is the X-axis direction is disposed above the reflecting surface 76. In addition, a fixed scale 61 including a diffraction grating 77 having a periodic direction in the X-axis direction is disposed above the moving scale 71. Thereby, the encoder system 50 can measure the position information regarding the X-axis direction of the first substrate stage 1.

また、計測ステーションST2のX、Yエンコーダ本体53、54及び固定スケール63、64も、露光ステーションST1のX、Yエンコーダ本体51、52及び固定スケール61、62と同等の構成を有し、反射部材23Aの+X側の端及び+Y側の端には、X、Yエンコーダ本体53、54及び固定スケール63、64に対応する反射面76が配置されている。また、保持部材23Bには、X、Yエンコーダ本体53、54及び固定スケール63、64に対応する移動スケール71が配置されている。したがって、エンコーダシステム50は、計測ステーションST2においても、第1基板ステージ1の位置情報を計測することができる。   The X and Y encoder bodies 53 and 54 and the fixed scales 63 and 64 of the measurement station ST2 have the same configuration as the X and Y encoder bodies 51 and 52 and the fixed scales 61 and 62 of the exposure station ST1, and are reflective members. Reflective surfaces 76 corresponding to the X and Y encoder bodies 53 and 54 and the fixed scales 63 and 64 are disposed at the + X side end and the + Y side end of 23A. Further, a moving scale 71 corresponding to the X and Y encoder bodies 53 and 54 and the fixed scales 63 and 64 is disposed on the holding member 23B. Therefore, the encoder system 50 can measure the position information of the first substrate stage 1 also in the measurement station ST2.

また、第2基板ステージ2は、第1基板ステージ1と同等の構成なので、エンコーダシステム50は、露光ステーションST1及び計測ステーションST2のそれぞれにおいて、第2基板ステージ2の位置情報を計測することができる。   Since the second substrate stage 2 has the same configuration as that of the first substrate stage 1, the encoder system 50 can measure the position information of the second substrate stage 2 at each of the exposure station ST1 and the measurement station ST2. .

図2に示すように、本実施形態においては、X、Yエンコーダ本体51、52は、XY平面内において、第1光学素子8の光軸と交差するように、光源73より光を射出する。また、X、Yエンコーダ本体53、54は、XY平面内において、第2光学素子15の光軸と交差するように、光源73より光を射出する。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, the X and Y encoder bodies 51 and 52 emit light from the light source 73 so as to intersect the optical axis of the first optical element 8 in the XY plane. The X and Y encoder bodies 53 and 54 emit light from the light source 73 so as to intersect the optical axis of the second optical element 15 in the XY plane.

また、例えば第1、第2基板ステージ1、2のY軸方向(又はX軸方向)に関する位置情報を計測するエンコーダ本体及び固定スケールを、X軸方向(又はY軸方向)に所定距離隔てて複数(2つ)配置することによって、それら複数のエンコーダ本体の計測結果に基づいて、第1、第2基板ステージ1、2のθZ方向に関する位置情報を計測することができる。また、複数のエンコーダ本体の計測結果を平均化することもできる。   Further, for example, an encoder main body and a fixed scale that measure position information regarding the Y-axis direction (or X-axis direction) of the first and second substrate stages 1 and 2 are separated by a predetermined distance in the X-axis direction (or Y-axis direction). By arranging a plurality of (two), it is possible to measure position information regarding the θZ direction of the first and second substrate stages 1 and 2 based on the measurement results of the plurality of encoder bodies. In addition, the measurement results of a plurality of encoder bodies can be averaged.

このように、第1エンコーダユニット50Aは、露光ステーションST1に配置されている第1、第2基板ステージ1、2のX軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に関する位置情報を計測できる。また、第2エンコーダユニット50Bは、計測ステーションST2に配置されている第1、第2基板ステージ1、2のX軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に関する位置情報を計測できる。   As described above, the first encoder unit 50A can measure the positional information regarding the three directions of the first and second substrate stages 1 and 2 arranged in the exposure station ST1 including the X axis, the Y axis, and the θZ direction. In addition, the second encoder unit 50B can measure position information regarding the three directions of the first and second substrate stages 1 and 2 arranged in the measurement station ST2 including the X axis, the Y axis, and the θZ direction.

制御装置7は、第1エンコーダユニット50Aの計測結果に基づいて、基板ステージ駆動システム5を作動し、露光ステーションST1に存在する、第1、第2基板ステージ1、2(基板P)の位置制御を行うことができる。また、制御装置7は、第2エンコーダユニット50Bの計測結果に基づいて、基板ステージ駆動システム5を作動し、計測ステーションST2に存在する、第1、第2基板ステージ1、2(基板P)の位置制御を行うことができる。   The control device 7 operates the substrate stage driving system 5 based on the measurement result of the first encoder unit 50A, and controls the position of the first and second substrate stages 1 and 2 (substrate P) existing in the exposure station ST1. It can be performed. Further, the control device 7 operates the substrate stage driving system 5 based on the measurement result of the second encoder unit 50B, and the first and second substrate stages 1 and 2 (substrate P) existing in the measurement station ST2. Position control can be performed.

アライメントシステム9は、基板Pの位置情報を計測する。第1、第2基板ステージ1、2は、基板Pを保持して、第2光学素子15と対向する第2位置に移動可能である。アライメントシステム9は、基板Pの位置情報を取得するために、第2光学素子15を介して、基板Pのアライメントマーク、又は第1、第2基板テーブル23、29の上面27A、33Aに配置されている基準マークを検出する。   The alignment system 9 measures the position information of the substrate P. The first and second substrate stages 1 and 2 can move to a second position that holds the substrate P and faces the second optical element 15. The alignment system 9 is arranged on the alignment mark of the substrate P or the upper surfaces 27A and 33A of the first and second substrate tables 23 and 29 via the second optical element 15 in order to acquire the position information of the substrate P. Detect the fiducial mark.

フォーカス・レベリング検出システム10は、計測ステーションST2に配置され、第1、第2基板テーブル23、29に保持されている基板Pの表面の面位置情報(Z軸、θX及びθY方向に関する面位置情報)を検出する。図1に示すように、フォーカス・レベリング検出システム10は、計測ステーションST2に配置された第1、第2基板テーブル23、29に保持されている基板Pの表面に斜め方向から検出光を照射する投射装置10Aと、基板Pの表面に照射され、その基板Pの表面で反射した検出光を受光可能な受光装置10Bとを有する。   The focus / leveling detection system 10 is arranged at the measurement station ST2, and the surface position information (surface position information regarding the Z-axis, θX, and θY directions) of the surface of the substrate P held by the first and second substrate tables 23 and 29 is provided. ) Is detected. As shown in FIG. 1, the focus / leveling detection system 10 irradiates the surface of the substrate P held by the first and second substrate tables 23 and 29 disposed in the measurement station ST2 with detection light from an oblique direction. 10 A of projection apparatuses and the light-receiving device 10B which can receive the detection light irradiated on the surface of the board | substrate P and reflected on the surface of the board | substrate P are included.

制御装置7は、アライメントシステム9の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システム10の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動システム5を作動し、第1、第2基板テーブル23、29に保持されている基板Pの位置制御を行う。   The control device 7 operates the substrate stage drive system 5 based on the measurement result of the alignment system 9 and the detection result of the focus / leveling detection system 10, and the substrates held on the first and second substrate tables 23 and 29. P position control is performed.

次に、上述の構成を有する露光装置の動作の一例について説明する。   Next, an example of the operation of the exposure apparatus having the above configuration will be described.

例えば計測ステーションST2に存在する第2基板ステージ2に露光前の基板Pがロードされる。制御装置7は、計測ステーションST2において、第2基板ステージ2に保持されている基板Pの計測処理を開始する。   For example, the substrate P before exposure is loaded onto the second substrate stage 2 present in the measurement station ST2. The control device 7 starts measurement processing of the substrate P held on the second substrate stage 2 at the measurement station ST2.

一方、露光ステーションST1には、計測ステーションST2での計測処理を既に終えた基板Pを保持した第1基板ステージ1が配置されている。制御装置7は、露光ステーションST1において、第1基板ステージ1に保持されている基板Pの露光を開始する。本実施形態においては、第1基板ステージ1に保持された基板Pを露光する動作と、第2基板ステージ2に保持された基板Pを計測する動作の少なくとも一部とを並行して行う。   On the other hand, in the exposure station ST1, the first substrate stage 1 holding the substrate P that has already been subjected to the measurement process in the measurement station ST2 is disposed. The control device 7 starts exposure of the substrate P held on the first substrate stage 1 at the exposure station ST1. In the present embodiment, the operation of exposing the substrate P held on the first substrate stage 1 and at least a part of the operation of measuring the substrate P held on the second substrate stage 2 are performed in parallel.

制御装置7は、露光ステーションST1において、第1基板ステージ1に保持されている基板Pの液浸露光を実行する。制御装置7は、基板ステージ駆動システム5を用いて、第1領域SP1において第1基板ステージ1を移動しつつ、その第1基板ステージ1に保持されている基板Pを、投影光学系PLと液体LQとを介して露光する。   The control device 7 performs immersion exposure of the substrate P held on the first substrate stage 1 at the exposure station ST1. The control device 7 uses the substrate stage driving system 5 to move the first substrate stage 1 in the first region SP1 and to move the substrate P held on the first substrate stage 1 to the projection optical system PL and the liquid. Exposure through LQ.

露光ステーションST1において第1基板ステージ1に保持されている基板Pの露光処理が実行されている間、計測ステーションST2において第2基板ステージ2に保持されている基板Pの計測処理が実行される。制御装置7は、計測ステーションST2に配置されている第2基板ステージ2に保持されている基板Pの位置情報を計測する。   While the exposure process of the substrate P held on the first substrate stage 1 is being executed at the exposure station ST1, the measurement process of the substrate P held on the second substrate stage 2 is executed at the measurement station ST2. The control device 7 measures the position information of the substrate P held on the second substrate stage 2 arranged in the measurement station ST2.

基板P上には、複数のショット領域が配置されている。基板Pの位置情報は、複数のショット領域のX軸、Y軸及びθZ方向の位置情報を含む。制御装置7は、第2基板ステージ2に保持されている基板P上の複数のショット領域のX軸、Y軸及びθZ方向の位置情報の計測処理を開始する。   A plurality of shot areas are arranged on the substrate P. The position information of the substrate P includes position information of the plurality of shot areas in the X axis, Y axis, and θZ directions. The control device 7 starts measurement processing of position information in the X axis, Y axis, and θZ directions of a plurality of shot areas on the substrate P held on the second substrate stage 2.

例えば図2に示すように、制御装置7は、計測ステーションST2において、第2エンコーダユニット50Bで、基板Pを保持した第2基板ステージ2のXY平面内における位置情報を計測しつつ、アライメントシステム9を用いて、第2基板ステージ2の一部に配置されている基準マーク、及び基板Pの各ショット領域に対応するように基板Pに設けられたアライメントマークを検出する。そして、制御装置7は、所定の基準位置に対する基板P上の複数のショット領域のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める。制御装置7は、エンコーダシステム50(第2エンコーダユニット50B)によって規定される座標系における、アライメントシステム9の基準位置に対する各ショット領域の位置情報を求める。   For example, as shown in FIG. 2, the control device 7 measures the positional information in the XY plane of the second substrate stage 2 holding the substrate P by the second encoder unit 50B at the measurement station ST2, while aligning the alignment system 9 with the second encoder unit 50B. Are used to detect a reference mark arranged on a part of the second substrate stage 2 and an alignment mark provided on the substrate P so as to correspond to each shot region of the substrate P. And the control apparatus 7 calculates | requires each positional information on the some shot area on the board | substrate P with respect to a predetermined | prescribed reference position by arithmetic processing. The control device 7 obtains position information of each shot area with respect to a reference position of the alignment system 9 in a coordinate system defined by the encoder system 50 (second encoder unit 50B).

また、制御装置7は、フォーカス・レベリング検出システム10を用いて、所定の基準面に対する基板Pの面位置情報(Z軸、θX及びθY方向の位置情報)を求める。   Further, the control device 7 uses the focus / leveling detection system 10 to obtain surface position information (position information in the Z-axis, θX, and θY directions) of the substrate P with respect to a predetermined reference surface.

露光ステーションST1において、第1基板ステージ1に保持されている基板Pの露光処理が完了し、計測ステーションST2において、第2基板ステージ2に保持されている基板Pの計測処理が完了した後、制御装置7は、計測ステーションST2の第2領域SP2から露光ステーションST1の第1領域SP1への第2基板ステージ2の移動を開始する。   After the exposure process of the substrate P held on the first substrate stage 1 is completed at the exposure station ST1, and the measurement process of the substrate P held on the second substrate stage 2 is completed at the measurement station ST2, the control is performed. The apparatus 7 starts moving the second substrate stage 2 from the second area SP2 of the measurement station ST2 to the first area SP1 of the exposure station ST1.

制御装置7は、第2基板ステージ2を第2領域SP2から第1領域SP1へ移動しているときにも、第1基板ステージ1を第1光学素子8と対向する第1位置に配置する。これにより、第2基板ステージ2が第2領域SP2から第1領域SP1へ移動する動作を実行中においても、液浸空間LSの液体LQは、第1光学素子8と第1基板ステージ1(基板P)との間に保持され続ける。以上の動作により、図9に示すように、露光ステーションST1の第1領域SP1に、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2との両方が配置される。   The control device 7 arranges the first substrate stage 1 at the first position facing the first optical element 8 even when the second substrate stage 2 is moved from the second region SP2 to the first region SP1. As a result, even when the second substrate stage 2 is performing the operation of moving from the second region SP2 to the first region SP1, the liquid LQ in the immersion space LS flows between the first optical element 8 and the first substrate stage 1 (substrate P). With the above operation, as shown in FIG. 9, both the first substrate stage 1 and the second substrate stage 2 are arranged in the first region SP1 of the exposure station ST1.

次に、制御装置7は、第2基板ステージ2の基板Pを液浸露光するために、基板ステージ駆動システム5を用いて、第1基板ステージ1と第1光学素子8とが対向する状態(第1基板ステージ1と第1光学素子8との間に液体LQが保持されている状態)から、第2基板ステージ2と第1光学素子8とが対向する状態(第2基板ステージ2と第1光学素子8との間に液体LQが保持される状態)に変化させる。本実施形態においては、例えば国際公開第2005/074014号パンフレットに開示されているように、基板ステージ駆動システム5は、第1基板ステージ1及び第2基板ステージ2の少なくとも一方が、第1光学素子8との間で液体LQを保持可能な空間を形成し続けるように、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを接近又は接触させた状態で移動させる。これにより、制御装置7は、図9に示すような、第1基板ステージ1と第1光学素子8とが対向し、第1基板ステージ1と第1光学素子8との間に液体LQが保持されている状態から、図10に示すような、第2基板ステージ2と第1光学素子8とが対向し、第2基板ステージ2と第1光学素子8との間に液体LQが保持される状態に変化させることができる。   Next, the control device 7 uses the substrate stage drive system 5 to expose the substrate P of the second substrate stage 2 in a state where the first substrate stage 1 and the first optical element 8 face each other ( From the state in which the liquid LQ is held between the first substrate stage 1 and the first optical element 8, the second substrate stage 2 and the first optical element 8 face each other (the second substrate stage 2 and the first optical element 8). In a state where the liquid LQ is held between the optical element 8 and the optical element 8. In the present embodiment, as disclosed in, for example, International Publication No. 2005/0774014, the substrate stage driving system 5 includes at least one of the first substrate stage 1 and the second substrate stage 2 in which the first optical element is the first optical element. The first substrate stage 1 and the second substrate stage 2 are moved close to or in contact with each other so that a space capable of holding the liquid LQ is formed between the first substrate stage 1 and the second substrate stage 2. As a result, the control device 7 causes the first substrate stage 1 and the first optical element 8 to face each other as shown in FIG. 9, and the liquid LQ is held between the first substrate stage 1 and the first optical element 8. As shown in FIG. 10, the second substrate stage 2 and the first optical element 8 face each other and the liquid LQ is held between the second substrate stage 2 and the first optical element 8. It can be changed to a state.

その後、制御装置7は、第2基板ステージ2と第1光学素子8とを対向させた状態を維持しつつ、基板ステージ駆動システム5を制御して、第1基板ステージ1を計測ステーションST2に移動する。   Thereafter, the control device 7 controls the substrate stage drive system 5 while keeping the second substrate stage 2 and the first optical element 8 facing each other, and moves the first substrate stage 1 to the measurement station ST2. To do.

制御装置7は、露光ステーションST1において、第2基板ステージ2に保持されている基板Pの液浸露光を実行する。制御装置7は、第1エンコーダユニット50Aを用いて、第2基板ステージ2の位置情報を計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージ駆動システム5を用いて第2基板ステージ2の位置を制御して、その第2基板ステージ2に保持されている基板Pの複数のショット領域のそれぞれを投影光学系PLと液体LQとを介して順次露光する。また、制御装置7は、アライメントシステム9及びフォーカス・レベリング検出システム10の検出結果を含む計測ステーションST2の計測結果を用いて、露光ステーションST1において第2基板ステージ2の位置を調整しつつ、基板Pを露光する。   The control device 7 performs immersion exposure of the substrate P held on the second substrate stage 2 at the exposure station ST1. The control device 7 measures the position information of the second substrate stage 2 using the first encoder unit 50A, and controls the position of the second substrate stage 2 using the substrate stage drive system 5 based on the measurement result. Then, each of the plurality of shot regions of the substrate P held on the second substrate stage 2 is sequentially exposed via the projection optical system PL and the liquid LQ. Further, the control device 7 uses the measurement results of the measurement station ST2 including the detection results of the alignment system 9 and the focus / leveling detection system 10 to adjust the position of the second substrate stage 2 in the exposure station ST1, while the substrate P To expose.

一方、計測ステーションST2に移動した第1基板ステージ1に保持されている基板Pは、基板交換位置においてアンロードされ、露光前の新たな基板Pが第1基板ステージ1にロードされる。制御装置7は、計測ステーションST2において、第1基板ステージ1にロードされた基板Pの計測処理等を開始する。以下、上述した処理と同様の処理が繰り返される。   On the other hand, the substrate P held on the first substrate stage 1 moved to the measurement station ST2 is unloaded at the substrate exchange position, and a new substrate P before exposure is loaded onto the first substrate stage 1. The control device 7 starts measurement processing and the like of the substrate P loaded on the first substrate stage 1 at the measurement station ST2. Thereafter, processing similar to the processing described above is repeated.

以上説明したように、本実施形態によれば、エンコーダシステム50を用いて、第1、第2基板ステージ1、2の位置情報を計測できる。本実施形態によれば、光源73と第1、第2基板ステージ1、2とが離れているので、例えば光源73の熱によって、干渉光の光路上の雰囲気の温度揺らぎ(屈折率変動)が発生することを抑制でき、第1、第2基板ステージ1、2の位置情報を精度良く計測できる。また、光源73の熱等に起因する第1、第2基板ステージ1、2の熱変形の発生を抑制できる。したがって、基板Pを良好に露光できる。   As described above, according to the present embodiment, the position information of the first and second substrate stages 1 and 2 can be measured using the encoder system 50. According to the present embodiment, since the light source 73 and the first and second substrate stages 1 and 2 are separated from each other, the temperature fluctuation (refractive index fluctuation) of the atmosphere on the optical path of the interference light is caused by, for example, the heat of the light source 73. Generation | occurrence | production can be suppressed and the positional information on the 1st, 2nd board | substrate stage 1 and 2 can be measured accurately. Further, the occurrence of thermal deformation of the first and second substrate stages 1 and 2 due to the heat of the light source 73 can be suppressed. Therefore, the substrate P can be exposed satisfactorily.

また、本実施形態においては、上面27A、33Aと下面74とはほぼ平行なので、第1、第2基板ステージ1、2の姿勢(θX及びθY方向の位置)が変化しても、エンコーダシステム50は、第1、第2基板ステージ1、2の位置情報を精度良く計測できる。   In the present embodiment, since the upper surfaces 27A and 33A and the lower surface 74 are substantially parallel, the encoder system 50 can be used even if the postures (positions in the θX and θY directions) of the first and second substrate stages 1 and 2 change. Can accurately measure the positional information of the first and second substrate stages 1 and 2.

また、本実施形態においては、固定スケール61、62、63、64を小型化できるので、固定スケール61〜64の作成、設置等を円滑に実行できる。また、固定スケール61〜64を小型化することで、その固定スケール61〜64の変形を抑制できる。したがって、エンコーダシステム50の計測精度の低下を抑制できる。   Moreover, in this embodiment, since the fixed scales 61, 62, 63, 64 can be reduced in size, creation, installation, etc. of the fixed scales 61-64 can be performed smoothly. Moreover, deformation of the fixed scales 61 to 64 can be suppressed by downsizing the fixed scales 61 to 64. Therefore, a decrease in measurement accuracy of the encoder system 50 can be suppressed.

また、本実施形態においては、干渉は±1次回折光という非常に近接した光路を通る光の間で生じるので、周辺雰囲気の温度揺らぎ(屈折率変動)による影響を低減できる。   Further, in the present embodiment, interference occurs between light passing through very close optical paths such as ± first-order diffracted light, so that the influence due to temperature fluctuation (refractive index fluctuation) of the surrounding atmosphere can be reduced.

なお、本実施形態においては、第1、第2基板ステージ1、2の端にXY平面に対して傾斜した反射面76を配置する場合について説明したが、これに限らず、図11に示すような構成を採用することも可能である。すなわち、図11に示すように、第1、第2基板ステージ1、2に、二組の反射面125A、125Bを設けることにより、45度傾斜した反射面76と同等の機能を持たせることができる。また、図12に示すように、第1、第2基板ステージ1、2に、透過面126A、126Bを有するプリズム126を設けることとしても良い。   In the present embodiment, the case where the reflecting surface 76 inclined with respect to the XY plane is arranged at the ends of the first and second substrate stages 1 and 2 is described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. It is also possible to adopt a simple configuration. That is, as shown in FIG. 11, by providing two sets of reflecting surfaces 125A and 125B on the first and second substrate stages 1 and 2, the same function as the reflecting surface 76 inclined by 45 degrees can be provided. it can. As shown in FIG. 12, the first and second substrate stages 1 and 2 may be provided with a prism 126 having transmission surfaces 126A and 126B.

なお、上述の実施形態において、エンコーダシステム50の一部を第1、第2基板ステージ1、2又はその近傍に配置してもよい。例えば、図13に示すように、検出器75Bを、第1、第2基板ステージ1、2の近傍に配置することができる。その場合、検出器75Bは、移動スケール71の回折格子72を再度介して干渉された干渉光を、反射部材の反射面を介さずに検出することができる。図13に示す例では、反射面を有するプリズム126と上面27Aとの間にビームスプリッタ78Bが配置されており、検出器75Bは、移動スケール71の回折格子72を再度介して干渉された干渉光を、ビームスプリッタ78Bを介して検出する。こうすることにより、干渉光が生成される位置と検出器75Bとの距離をより一層近付けることができ、温度揺らぎ(屈折率変動)の影響等を低減できる。   In the above-described embodiment, a part of the encoder system 50 may be arranged in the first and second substrate stages 1 and 2 or in the vicinity thereof. For example, as shown in FIG. 13, the detector 75 </ b> B can be arranged in the vicinity of the first and second substrate stages 1 and 2. In that case, the detector 75 </ b> B can detect the interference light interfered again through the diffraction grating 72 of the moving scale 71 without passing through the reflecting surface of the reflecting member. In the example shown in FIG. 13, a beam splitter 78B is disposed between the prism 126 having a reflecting surface and the upper surface 27A, and the detector 75B interferes with the interference light again through the diffraction grating 72 of the moving scale 71. Is detected via the beam splitter 78B. By doing so, the distance between the position where the interference light is generated and the detector 75B can be made closer, and the influence of temperature fluctuation (refractive index fluctuation) and the like can be reduced.

なお、上述の実施形態では、±1次回折光を用いて計測を行うこととしたが、これに限らず、±2次、3次…、n次回折光を用いて計測を行うこととしても良い。   In the above-described embodiment, measurement is performed using ± first-order diffracted light. However, the measurement is not limited to this, and measurement may be performed using ± second-order, third-order, n-th order diffracted light.

また、上述の実施形態では、第1、第2基板ステージ1、2の側面に対向して光源73(エンコーダ本体)を配置するものとしたが、例えば光源を第1、第2基板ステージ1、2から十分に離して配置し、光源から射出される光を光学部材(例えば、光ファイバー、及び/又はミラーなど)を用いて伝送することとしてもよい。さらに、複数のエンコーダ本体が設けられる場合、1つの光源からのレーザ光を複数に分岐して各エンコーダ本体に導くようにしても良い。   In the above-described embodiment, the light source 73 (encoder main body) is disposed to face the side surfaces of the first and second substrate stages 1 and 2. For example, the light source is the first and second substrate stages 1 and 2. The light emitted from the light source may be transmitted using an optical member (for example, an optical fiber and / or a mirror). Further, when a plurality of encoder bodies are provided, the laser light from one light source may be branched into a plurality of parts and guided to each encoder body.

なお、上述の実施形態では、第1、第2基板ステージ1、2の位置情報の計測にエンコーダシステム50を用いた場合について説明したが、これに限らず、マスクステージ3の位置情報の計測に用いることもできる。   In the above-described embodiment, the case where the encoder system 50 is used to measure the position information of the first and second substrate stages 1 and 2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the position information of the mask stage 3 is measured. It can also be used.

なお、上述の各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。   As the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.

露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。   As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第1パターンの縮小像を基板P上に転写した後、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第2パターンの縮小像を第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光してもよい(スティッチ方式の一括露光装置)。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。   Further, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system in a state where the first pattern and the substrate P are substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.

また、例えば米国特許第第6611316号明細書に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。また、極端紫外光で基板Pを露光するEUV光光源露光装置にも適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like. The present invention can also be applied to an EUV light source exposure apparatus that exposes the substrate P with extreme ultraviolet light.

露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ), An exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a mask, or the like.

また、上述の各実施形態では、露光光ELとしてArFエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ArFエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第7023610号明細書に開示されているように、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長193nmのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。   In each of the above embodiments, an ArF excimer laser may be used as a light source device that generates ArF excimer laser light as the exposure light EL. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610. A harmonic generator that outputs pulsed light with a wavelength of 193 nm may be used, including a solid-state laser light source such as a DFB semiconductor laser or a fiber laser, an optical amplification unit having a fiber amplifier, a wavelength conversion unit, and the like. Furthermore, in the above-described embodiment, each illumination area and the projection area described above are rectangular, but other shapes such as an arc shape may be used.

なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)等を含む。また、可変成形マスクとしては、DMDに限られるものでなく、DMDに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅(強度)、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子(LCD:Liquid Crystal Display)以外に、エレクトロクロミックディスプレイ(ECD)等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のDMDの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ(EPD:Electro Phonetic Display)、電子ペーパー(または電子インク)、光回折型ライトバルブ(Grating Light Valve)等が例として挙げられる。   In each of the above-described embodiments, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6778257, a variable shaped mask (also known as an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. May be used). The variable shaping mask includes, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (spatial light modulator). The variable shaping mask is not limited to DMD, and a non-light emitting image display element described below may be used instead of DMD. Here, the non-light-emitting image display element is an element that spatially modulates the amplitude (intensity), phase, or polarization state of light traveling in a predetermined direction, and a transmissive liquid crystal modulator is a transmissive liquid crystal modulator. An electrochromic display (ECD) etc. are mentioned as an example other than a display element (LCD: Liquid Crystal Display). In addition to the DMD described above, the reflective spatial light modulator includes a reflective mirror array, a reflective liquid crystal display element, an electrophoretic display (EPD), electronic paper (or electronic ink), and a light diffraction type. An example is a light valve (Grating Light Valve).

また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、無機ELディスプレイ、有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light Emitting Diode)、LEDディスプレイ、LDディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を1枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。   Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element. In this case, an illumination system is unnecessary. Here, as a self-luminous image display element, for example, CRT (Cathode Ray Tube), inorganic EL display, organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), LED display, LD display, field emission display (FED: Field Emission) Display), plasma display (PDP: Plasma Display Panel), and the like. Further, as a self-luminous image display element provided in the pattern forming apparatus, a solid light source chip having a plurality of light emitting points, a solid light source chip array in which a plurality of chips are arranged in an array, or a plurality of light emitting points on a single substrate A built-in type or the like may be used to form a pattern by electrically controlling the solid-state light source chip. The solid light source element may be inorganic or organic.

上述の各実施形態においては、投影光学系PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系PLを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射される。   In each of the above embodiments, the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example, but the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens.

以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。   As described above, the exposure apparatus according to the present embodiment assembles various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. It is manufactured by. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図14に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。   As shown in FIG. 14, a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing a function / performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a base material of the device. Substrate processing step 204 including substrate processing (exposure processing) including exposing the substrate with exposure light using a mask pattern and developing the exposed substrate according to the above-described embodiment. The device is manufactured through a device assembly step (including processing processes such as a dicing process, a bonding process, and a package process) 205, an inspection step 206, and the like.

なお、上述の実施形態においては、基板ステージが、基板Pに露光光ELを照射してパターンを生成する露光装置に適用される場合を例にして説明したが、本発明の基板ステージ及びその基板ステージの位置情報を計測するエンコーダシステムは、基板にパターンを形成する種々のパターン形成装置に適用可能である。そのようなパターン形成装置としては、例えばインクの滴を基板に吐出することによってその基板にパターンを形成するインクジェット装置、凹凸パターンが形成された原版と有機材料が塗布された基板とを基板のガラス転移温度以上に加熱しながら押し当て、その後、原版と基板とを離すとともに基板を冷却して基板に原版のパターンを転写するナノインプリント装置などが挙げられる。これらの装置に基板を保持する基板ステージが設けられている場合には、本発明のエンコーダシステムを適用することによって、パターンを良好に形成することができる。   In the above-described embodiment, the case where the substrate stage is applied to an exposure apparatus that generates a pattern by irradiating the substrate P with the exposure light EL has been described as an example. The encoder system that measures the position information of the stage can be applied to various pattern forming apparatuses that form a pattern on a substrate. As such a pattern forming apparatus, for example, an ink jet apparatus that forms a pattern on a substrate by ejecting ink droplets onto the substrate, an original plate on which a concavo-convex pattern is formed, and a substrate on which an organic material is applied are formed on the substrate glass. Examples include a nanoimprint apparatus that presses while heating to a temperature higher than the transition temperature, and then separates the original from the substrate and cools the substrate to transfer the pattern of the original to the substrate. When these apparatuses are provided with a substrate stage for holding a substrate, the pattern can be formed satisfactorily by applying the encoder system of the present invention.

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。   Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. In addition, the disclosures of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.

本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the exposure apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る第1、第2基板ステージ及び基板ステージ駆動システムを示す平面図である。It is a top view which shows the 1st, 2nd substrate stage and substrate stage drive system which concern on this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating an example of the encoder system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating an example of the encoder system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating an example of the encoder system concerning this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example of an encoder system concerning this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example of an encoder system concerning this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example of an encoder system concerning this embodiment. 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of operation | movement of the exposure apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an example of operation | movement of the exposure apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example of an encoder system concerning this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example of an encoder system concerning this embodiment. 本実施形態に係るエンコーダシステムの一例を説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example of an encoder system concerning this embodiment. マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the manufacturing process of a microdevice.

符号の説明Explanation of symbols

1…第1基板ステージ、2…第2基板ステージ、5…基板ステージ駆動システム、8…第1光学素子、11…ガイド面、15…第2光学素子、23…第1基板テーブル、23A…反射部材、23B…保持部材、23H…基板ホルダ、27A…上面、50…エンコーダシステム、50A…第1エンコーダユニット、50B…第2エンコーダユニット、51〜54…エンコーダ本体、61〜64…固定スケール、71…移動スケール、72…回折格子、73…光源、74…下面、75、75B…検出器、76…反射面、77…回折格子、78、78B…ビームスプリッタ、EL…露光光、EX…露光装置、P…基板、SP1…第1領域、SP2…第2領域、ST1…露光ステーション、ST2…計測ステーション   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st substrate stage, 2 ... 2nd substrate stage, 5 ... Substrate stage drive system, 8 ... 1st optical element, 11 ... Guide surface, 15 ... 2nd optical element, 23 ... 1st substrate table, 23A ... Reflection Member, 23B ... Holding member, 23H ... Substrate holder, 27A ... Upper surface, 50 ... Encoder system, 50A ... First encoder unit, 50B ... Second encoder unit, 51-54 ... Encoder body, 61-64 ... Fixed scale, 71 ... Moving scale, 72 ... Diffraction grating, 73 ... Light source, 74 ... Lower surface, 75, 75B ... Detector, 76 ... Reflection surface, 77 ... Diffraction grating, 78, 78B ... Beam splitter, EL ... Exposure light, EX ... Exposure device , P ... substrate, SP1 ... first area, SP2 ... second area, ST1 ... exposure station, ST2 ... measurement station

Claims (23)

移動面内を移動する移動体の位置情報を計測する位置計測装置であって、
前記移動体の第1面に配置された移動格子に光を照射する光源と、
前記光源との位置関係が固定で、前記移動格子で回折された光が入射する第2面を有し、前記入射した光を回折又は反射して前記移動格子に戻す固定光学部材と、
前記移動格子を再度介して干渉された光を検出する検出装置と、を備え、
前記第1面と前記第2面とはほぼ平行である位置計測装置。
A position measuring device that measures position information of a moving body that moves in a moving plane,
A light source for irradiating light to a moving grid disposed on the first surface of the moving body;
A fixed optical member that has a fixed positional relationship with the light source, has a second surface on which light diffracted by the moving grating is incident, and diffracts or reflects the incident light to return to the moving grating;
A detection device for detecting the light interfered through the moving grating again,
The position measuring device in which the first surface and the second surface are substantially parallel.
前記第1面及び前記第2面は前記移動面とほぼ平行である請求項1記載の位置計測装置。   The position measuring device according to claim 1, wherein the first surface and the second surface are substantially parallel to the moving surface. 前記移動格子は、前記移動面内の所定方向を周期方向とする一次元格子である請求項1又は2記載の位置計測装置。   The position measuring device according to claim 1, wherein the moving grating is a one-dimensional grating having a predetermined direction in the moving plane as a periodic direction. 前記移動体の前記所定方向に関する位置情報を計測する請求項3記載の位置計測装置。   The position measurement apparatus according to claim 3, wherein position information regarding the predetermined direction of the moving body is measured. 前記固定光学部材は、前記所定方向を周期方向とする一次元格子を含む請求項3又は4記載の位置計測装置。   The position measuring device according to claim 3, wherein the fixed optical member includes a one-dimensional grating having the predetermined direction as a periodic direction. 移動格子は、前記移動体のスケール部材に配置された透過型の位相格子である請求項1〜5のいずれか一項記載の位置計測装置。   The position measuring apparatus according to claim 1, wherein the moving grating is a transmissive phase grating arranged on a scale member of the moving body. 前記スケール部材は平行平板である請求項6記載の位置計測装置。   The position measuring device according to claim 6, wherein the scale member is a parallel plate. 前記移動体は前記第1面に対して傾斜した反射面を有し、
前記光源は、前記反射面を介して、前記第1面に光を照射する請求項1〜7のいずれか一項記載の位置計測装置。
The moving body has a reflecting surface inclined with respect to the first surface,
The position measurement device according to claim 1, wherein the light source irradiates light to the first surface through the reflection surface.
前記検出装置は、前記移動格子を再度介して干渉された光を、前記反射面を介して検出する請求項8記載の位置計測装置。   The position measurement device according to claim 8, wherein the detection device detects light interfered through the moving grating again through the reflection surface. 前記検出装置の少なくとも一部は前記移動体に配置され、
前記検出装置は、前記移動格子を再度介して干渉された光を、前記反射面を介さずに検出する請求項1〜9のいずれか一項記載の位置計測装置。
At least a part of the detection device is disposed on the moving body,
The position measuring device according to any one of claims 1 to 9, wherein the detecting device detects light that has interfered with the moving grating again without passing through the reflecting surface.
前記反射面と前記第1面との間に分離光学素子を備え、
前記検出装置は、前記移動格子を再度介して干渉された光を、前記分離光学素子を介して検出する請求項10記載の位置計測装置。
A separation optical element is provided between the reflection surface and the first surface,
The position measurement device according to claim 10, wherein the detection device detects light interfered again through the moving grating through the separation optical element.
前記所定方向に関する前記第2面の大きさは、前記第1面の大きさより大きい請求項1〜11のいずれか一項記載の位置計測装置。   The position measuring device according to claim 1, wherein a size of the second surface with respect to the predetermined direction is larger than a size of the first surface. 前記所定方向は、前記移動面内の第1方向と、前記移動面内において前記第1方向と交差する第2方向とを含み、
前記移動格子及び前記固定光学部材は、前記第1方向と前記第2方向とに対応して複数配置されている請求項1〜12のいずれか一項記載の位置計測装置。
The predetermined direction includes a first direction in the moving plane and a second direction that intersects the first direction in the moving plane;
The position measuring device according to any one of claims 1 to 12, wherein a plurality of the moving grating and the fixed optical member are arranged corresponding to the first direction and the second direction.
基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を計測するために、請求項1〜13のいずれか一項記載の位置計測装置を備えたパターン形成装置。
A pattern forming apparatus for forming a pattern on a substrate,
A pattern forming apparatus comprising the position measuring device according to claim 1, in order to measure position information of a movable body that is movable while holding the substrate.
基板を露光光で露光する露光装置であって、
前記基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を計測するために、請求項1〜13のいずれか一項記載の位置計測装置を備えた露光装置。
An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light,
An exposure apparatus comprising the position measuring device according to any one of claims 1 to 13, in order to measure position information of a movable body that is movable while holding the substrate.
前記移動体は、基板を保持する保持部を有し、
前記第1面は、前記保持部の周囲に配置されている請求項15記載の露光装置。
The moving body has a holding portion for holding a substrate,
The exposure apparatus according to claim 15, wherein the first surface is disposed around the holding unit.
前記保持部に保持された基板の表面と前記第1面とはほぼ同一平面内に配置される請求項16記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 16, wherein the surface of the substrate held by the holding unit and the first surface are arranged in substantially the same plane. 前記移動体を少なくとも2つ備える請求項15〜17のいずれか一項記載の露光装置。   The exposure apparatus according to any one of claims 15 to 17, comprising at least two moving bodies. 請求項15〜18のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 18,
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
移動面内を移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、
前記移動体の第1面に配置された移動格子に光を照射することと、
前記光源との位置関係が固定で、入射した光を回折又は反射する、前記第1面とほぼ平行な第2面を有する固定光学部材に、前記移動格子で回折された光を入射させることと、
前記固定光学部材に入射した光を回折又は反射して、前記移動格子に戻すことと、
前記移動格子を再度介して干渉された光を検出することと、を含む位置計測方法。
A position measurement method for measuring position information of a moving object moving in a moving plane,
Irradiating a moving grating disposed on the first surface of the moving body with light;
Allowing the light diffracted by the moving grating to enter a fixed optical member having a second surface substantially parallel to the first surface, the positional relationship with the light source being fixed and diffracting or reflecting incident light; ,
Diffracting or reflecting light incident on the fixed optical member and returning it to the moving grating;
Detecting the light interfered again through the moving grating.
基板にパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を、請求項20記載の位置計測方法を用いて計測することと、
前記移動体に保持された前記基板にパターンを形成することと、を含むパターン形成方法。
A pattern forming method for forming a pattern on a substrate,
Measuring position information of a movable body that is movable while holding the substrate, using the position measurement method according to claim 20;
Forming a pattern on the substrate held by the movable body.
基板を露光光で露光する露光方法であって、
前記基板を保持して移動可能な移動体の位置情報を、請求項20記載の位置計測方法を用いて計測することと、
前記移動体に保持された前記基板を露光することと、を含む露光方法。
An exposure method for exposing a substrate with exposure light,
Measuring position information of a movable body that is movable while holding the substrate, using the position measurement method according to claim 20;
Exposing the substrate held by the movable body.
請求項22記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing the substrate using the exposure method according to claim 22;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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