JP2010062210A - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、露光光が照射される第１位置を含む所定面内を基板を保持して移動可能な第１可動部材と、第１可動部材に配置され、供給された光をスケール板に導くエンコーダヘッドと、第１可動部材に追従するように移動する第２可動部材と、少なくとも一部が第２可動部材に配置され、供給された光をエンコーダヘッドに導く光学系と、第１可動部材と離れた位置に配置され、光を射出して、光学系に供給する光源とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板を露光する露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。

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、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。露光装置は、基板を保持して移動する基板ステージ等の可動部材を備え、その可動部材の位置情報を位置計測システムで計測しながら基板を露光する。下記特許文献には、エンコーダシステムを用いて可動部材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

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、可動部材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、熱によって可動部材が熱変形すると、その可動部材の位置情報を精確に計測できなくなったり、可動部材の移動性能が低下したりする可能性がある。その結果、例えば基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生し、不良デバイスが発生する可能性がある。

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。

本発明の第１の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光が照射される第１位置を含む所定面内を基板を保持して移動可能な第１可動部材と、第１可動部材に配置され、供給された光をスケール板に導くエンコーダヘッドと、第１可動部材に追従するように移動する第２可動部材と、少なくとも一部が第２可動部材に配置され、供給された光をエンコーダヘッドに導く光学系と、第１可動部材と離れた位置に配置され、光を射出して、光学系に供給する光源と、を備えた露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、第１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。

本発明の第３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、供給された光をスケール板に導くエンコーダヘッドを、露光光が照射される第１位置を含む所定面内を基板を保持して移動可能な第１可動部材に配置することと、供給された光をエンコーダヘッドに導く光学系の少なくとも一部を、第１可動部材に追従するように移動する第２可動部材に配置することと、第１可動部材と離れた位置に配置された光源より光を射出して、光学系に供給することと、光学系及びエンコーダヘッドを介した光をスケール板に照射して、第１可動部材の位置情報を計測することと、第１可動部材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。

本発明の第４の態様に従えば、第３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。

本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。

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。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。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図、図２は、露光装置ＥＸの一部を示す平面図である。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を保持して移動可能な複数（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。

図１及び図２において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ３と、基板Ｐを保持して移動可能な第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を保持して移動可能な第２基板ステージ２と、マスクステージ３を移動する駆動システム４０と、第１基板ステージ１を移動する第１駆動システム４１と、第２基板ステージ２を移動する第２駆動システム４２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４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５と、基板Ｐのアライメントマークを検出するアライメントシステム６と、基板Ｐの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出システム７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８とを備えている。

また、露光装置ＥＸは、第１基板ステージ１に追従するように移動可能な第１追従ステージ６１と、第２基板ステージ２に追従するように移動可能な第２追従ステージ６２と、第１追従ステージ６１を移動する第３駆動システム４３と、第２追従ステージ６２を移動する第４駆動システム４４とを備えている。第１、第２追従ステージ６１、６２は、基板Ｐを保持せずに移動する。

また、露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の床面ＦＬ上に配置されたコラム９及びコラム９上に防振装置１０を介して配置された支持フレーム１１を含むボディ１２と、コラム９に防振装置１３を介して配置され、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１４Ｇを有する第１ベース部材１４と、支持フレーム１１上に支柱１５及び防振装置１６を介して配置され、マスクステージ３を移動可能に支持するガイド面１７Ｇを有する第２ベース部材１７とを備えている。

また、露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光処理が実行される露光ステーションＳＴ１と、露光に関する所定の計測処理、及び基板Ｐの交換処理が実行される計測ステーションＳＴ２とを備えている。

照明系ＩＬ、マスクステージ３、及び投影光学系ＰＬは、露光ステーションＳＴ１に配置されている。投影光学系ＰＬは、支持フレーム１１に支持される。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２０は、露光光ＥＬを射出する射出面２１を有する。第１光学素子２０から射出された露光光ＥＬが照射される照射位置ＳＰ１は、露光ステーションＳＴ１に配置される。

アライメントシステム６、及びフォーカス・レベリング検出システム７は、計測ステーションＳＴ２に配置されている。アライメントシステム６の少なくとも一部、及びフォーカス・レベリング検出システム７の少なくとも一部は、支持フレーム１１に支持される。

アライメントシステム６は、基板Ｐのアライメントマークを検出して、ＸＹ平面内における基板Ｐの位置情報を計測する。アライメントシステム６は、基板Ｐのショット領域の位置情報を検出するために、基板Ｐのアライメントマークを検出する。アライメントシステム６は、基板Ｐと対向可能な第２光学素子２２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のアライメントマークを検出する。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２２と対向する計測位置ＳＰ２に移動可能である。アライメントシステム６は、基板Ｐのショット領域の位置情報を取得するために、第２光学素子２２を介して、計測位置ＳＰ２に配置された基板Ｐのアライメントマーク、または第１、第２基板ステージ１、２の上面に配置されている基準マークを検出する。

フォーカス・レベリング検出システム７は、第１、第２基板ステージ１、２に保持されている基板Ｐの表面の位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）を検出する。フォーカス・レベリング検出システム７は、計測位置ＳＰ２に配置され、第１、第２基板ステージ１、２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可能な投射装置７Ａ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７Ｂとを有する。フォーカス・レベリング検出システム７は、基板Ｐの表面の位置情報のみならず、第１、第２基板ステージ１、２の上面の位置情報を検出することもできる。アライメントシステム６及びフォーカス・レベリング検出システム７による基板Ｐの位置情報を計測するための計測位置ＳＰ２は、計測ステーションＳＴ２に配置される。

第１、第２基板ステージ１、２のそれぞれは、照射位置ＳＰ１を含む露光ステーションＳＴ１の第１領域、及び計測位置ＳＰ２を含み、第１領域と異なる計測ステーションＳＴ２の第２領域を含むガイド面１４Ｇの所定領域を、基板Ｐを保持して移動可能である。本実施形態においては、ガイド面１４Ｇ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１４Ｇ内を移動可能である。本実施形態においては、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２とは、Ｙ軸方向に配置されている。本実施形態においては、露光ステーションＳＴ１が、計測ステーションＳＴ２の−Ｙ側に配置されている。

本実施形態において、第１、第２駆動システム４１、４２は、平面モータを有する。第１、第２基板ステージ１、２を移動するための平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているように、第１、第２基板ステージ１、２に配置されたマグネットアレイ４１Ａ、４２Ａと、第１ベース部材１４に配置されたコイルアレイとを含む。第１、第２基板ステージ１、２は、例えば平面モータを含む第１、第２駆動システム４１、４２の作動により、第１ベース部材１４上で、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。

第３、第４駆動システム４３、４４は、リニアモータを有する。第３駆動システム４３のリニアモータは、第１ベース部材１４の＋Ｘ側に配置され、Ｙ軸方向に長いガイド部材４５に配置された固定子４３Ａと、第１追従ステージ６１に配置された可動子４３Ｂとを有する。第４駆動システム４４のリニアモータは、第１ベース部材１４の−Ｘ側に配置され、Ｙ軸方向に長いガイド部材４６に配置された固定子４４Ａと、第２追従ステージ６２に配置された可動子４４Ｂとを有する。本実施形態において、第３、第４駆動システム４３、４４のリニアモータは、所謂、ムービングマグネット方式であり、固定子４３Ａ、４４Ａは、コイルを有し、可動子４３Ｂ、４４Ｂは、マグネットを有する。第３、第４駆動システム４３、４４の作動により、第１、第２追従ステージ６１、６２は、第１ベース部材１４の外側で、Ｙ軸方向に移動する。本実施形態においては、第１追従ステージ６１は、第１ベース部材１４の＋Ｘ側で移動し、第２追従ステージ６２は、第１ベース部材１４の−Ｘ側で移動する。第１追従ステージ６１は、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２とを移動する第１基板ステージ１に追従するように、Ｙ軸方向に移動する。第２追従ステージ６２は、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２とを移動する第２基板ステージ２に追従するように、Ｙ軸方向に移動する。

本実施形態において、第１追従ステージ６１を移動するための第３駆動システム４３は、第１基板ステージ１を移動するための第１駆動システム４１と異なる。また、第２追従ステージ６２を移動するための第４駆動システム４４は、第２基板ステージ２を移動するための第２駆動システム４２と異なる。

エンコーダシステム５は、ＸＹ平面内における第１、第２基板ステージ１、２（基板Ｐ）の位置情報を計測する。エンコーダシステム５は、第１基板ステージ１の位置情報を計測する第１エンコーダユニット５Ａと、第２基板ステージ２の位置情報を計測する第２エンコーダユニット５Ｂとを含む。

第１エンコーダユニット５Ａは、第１基板ステージ１の位置情報を計測するための計測光を射出する光源５６と、第１基板ステージ１に配置されたエンコーダヘッド５１とを備えている。第２エンコーダユニット５Ｂは、第２基板ステージ２の位置情報を計測するための計測光を射出する光源５８と、第２基板ステージ２に配置されたエンコーダヘッド５２とを備えている。光源５６、５８は、例えばコヒーレントな光（レーザ光）を射出する。光源５６、５８のそれぞれは、第１、第２基板ステージ１、２と離れた位置に配置されている。本実施形態において、光源５６は、第１追従ステージ６１に配置されている。光源５８は、第２追従ステージ６２に配置されている。

また、エンコーダシステム５は、第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２のそれぞれと対向可能なスケール板５３とを備えている。スケール板５３は、露光ステーションＳＴ１及び計測ステーションＳＴ２のそれぞれに配置されている。スケール板５３は、第１光学素子２０を含む投影光学系ＰＬの周囲の少なくとも一部、及び第２光学素子２２を含むアライメントシステム６及びフォーカス・レベリング検出システム７の周囲の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、スケール板５３は、支持機構５４を介して、支持フレーム１１に支持されている。支持機構５４は、スケール板５３の下面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、スケール板５３を支持する。

露光ステーションＳＴ１に配置される第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２は、その露光ステーションＳＴ１に配置されているスケール板５３の下面と対向可能である。同様に、計測ステーションＳＴ２に配置される第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２は、その計測ステーションＳＴ２に配置されているスケール板５３の下面と対向可能である。

スケール板５３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。スケール板５３は、反射型の回折格子を含む。回折格子は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に周期的な二次元格子を含む。なお、基板ステージに配置されたエンコーダヘッドとスケール板（グリッド板）とを備えたエンコーダシステムの例が、米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書に開示されている。

本実施形態において、光源５６は、第１基板ステージ１のエンコーダヘッド５１を介して、スケール板５３に計測光を照射する。エンコーダヘッド５１は、光源５６から供給された計測光を、スケール板５３に導く。光源５８は、第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２を介して、スケール板５３に計測光を照射する。エンコーダヘッド５２は、光源５８から供給された計測光を、スケール板５３に導く。

エンコーダヘッド５１は、第１基板ステージ１に保持される基板Ｐの周囲に複数配置されている。同様に、エンコーダヘッド５２は、第２基板ステージ２に保持される基板Ｐの周囲に複数配置されている。エンコーダシステム５は、エンコーダヘッド５１と二次元格子を含むスケール板（グリッド板）５３とによって、ＸＹ平面内における第１基板ステージ１の位置情報を計測可能である。エンコーダシステム５は、複数のエンコーダヘッド５１とスケール板５３とを対向させて計測動作を実行することによって、それら複数のエンコーダヘッド５１の計測結果に基づいて、第１基板ステージ１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可能である。同様に、エンコーダシステム５は、エンコーダヘッド５２と二次元格子を含むスケール板（グリッド板）５３とによって、ＸＹ平面内における第２基板ステージ２の位置情報を計測可能である。エンコーダシステム５は、複数のエンコーダヘッド５２とスケール板５３とを対向させて計測動作を実行することによって、それら複数のエンコーダヘッド５２の計測結果に基づいて、第２基板ステージ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可能である。

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、第１光学素子２０から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材２３を備えている。液浸空間は、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、液浸部材２３は、例えば米国特許出願公開第２００４／０１６５１５９号明細書等に開示されているようなシール部材を含む。

液浸部材２３は、照射位置ＳＰ１に配置された物体の表面との間で液体ＬＱを保持することによって、第１光学素子２０と、照射位置ＳＰ１に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間を形成する。照射位置ＳＰ１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、液浸部材２３は、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲ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。

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。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、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。

照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部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、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_２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、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ３は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含む第２ベース部材１７のガイド面１７Ｇ内を移動可能である。ガイド面１７Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態においては、マスクステージ３は、平面モータを含む駆動システム４０の作動により、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を移動するための平面モータは、マスクステージ３に配置されたマグネットアレイと、第２ベース部材１７に配置されたコイルアレイとを含む。

投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影領域ＰＲは、照射位置ＳＰ１を含む。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒２４に保持されている。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、又は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の光軸はＺ軸と平行である。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。

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４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に設けられた反射ミラーを用いて位置情報を計測する。制御装置８は、レーザ干渉計の計測結果に基づいて、駆動システム４０を作動し、マスクステージ３（マスクＭ）の位置制御を実行する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する第１、第２基板ステージ１、２（基板Ｐ）の位置情報は、エンコーダシステム５によって計測され、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する基板Ｐの表面の位置情報は、フォーカス・レベリング検出システム７によって検出される。制御装置８は、エンコーダシステム５の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システム７の検出結果に基づいて、第１、第２駆動システム４１、４２を作動し、第１、第２基板ステージ１、２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。

次に、図３及び図４を参照しながら、第２基板ステージ２及び第２エンコーダユニット５Ｂについて説明する。本実施形態において、第１基板ステージ１と第２基板ステージ２とはほぼ同等の構成であり、第１エンコーダユニット５Ａと第２エンコーダユニット５Ｂとはほぼ同等の構成である。以下の説明においては、第２基板ステージ２、及びその第２基板ステージ２の位置情報を計測する第２エンコーダユニット５Ｂについて主に説明し、第１基板ステージ１、及び第１エンコーダユニット５Ａについての説明は簡略若しくは省略する。

図３及び図４において、第２基板ステージ２は、ステージ本体２５と、ステージ本体２５に支持され、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部を有する基板テーブル２６とを有する。ステージ本体２５の下面には、平面モータのマグネットアレイ４２Ａが配置されている。また、基板テーブル２６とステージ本体２５との間には、ボイスコイルモータ等のアクチュエータ２７が複数配置されている。アクチュエータ２７の作動により、基板テーブル２６は、ステージ本体２５に対して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能（微動可能）である。

エンコーダユニット５Ｂは、第２追従ステージ６２に配置され、スケール板５３に照射するための計測光を射出する光源５８と、第２基板ステージ２に配置されたエンコーダヘッド５２と、少なくとも一部が第２追従ステージ６２に配置され、光源５８から供給された計測光をエンコーダヘッド５２に導く光学系７０とを備えている。

光源５８は、計測光（レーザ光）を射出して、光学系７０に供給する。光学系７０は、第２基板ステージ２に配置された第１光学系７１と、第２追従ステージ６２に配置された第２光学系７２とを有する。第２光学系７２は、第２追従ステージ６２に配置され、第１光学系７１に向けて計測光を射出する射出部７３Ａ、７３Ｂと、光源５８からの計測光を射出部７３Ａ、７３Ｂに導く導光部材７２Ａ、７２Ｂとを有する。導光部材７２Ａ、７２Ｂは、例えば反射ミラー、レンズ、及び光ファイバ等を有する。射出部７３Ａ、７３Ｂは、第２基板ステージ２の−Ｘ側に配置されている。射出部７３Ａと射出部７３Ｂとは、Ｙ軸方向に関して離れている。射出部７３Ａ、７３Ｂは、Ｘ軸に沿って、−Ｘ方向から＋Ｘ方向へ向けて計測光を射出する。

第１光学系７１は、射出部７３Ａからの計測光が供給される導光部材７１Ａと、射出部７３Ｂからの計測光が供給される導光部材７１Ｂとを有する。導光部材７１Ａ、７１Ｂは、射出部７３Ａ、７３Ｂからの計測光が入射する入射部７４Ａ、７４Ｂを有する。本実施形態において、導光部材７１Ａは、第２基板ステージ２（ステージ本体２５）の−Ｙ側の側面に配置され、導光部材７１Ｂは、＋Ｙ側の側面に配置されている。導光部材７１Ａ、７１Ｂは、Ｘ軸方向に長い。入射部７４Ａと入射部７４Ｂとは、Ｙ軸方向に関して離れている。

Ｙ軸方向に関して、射出部７３Ａと射出部７３Ｂとの間隔と、入射部７４Ａと入射部７４Ｂとの間隔は、ほぼ等しい。また、Ｚ軸方向に関して、射出部７３Ａ、７３Ｂと、入射部７４Ａ、７４Ｂとは、ほぼ同じ位置（高さ）である。射出部７３Ａと入射部７４Ａとは対向可能であり、射出部７３Ｂと入射部７４Ｂとは対向可能である。射出部７３Ａと入射部７４Ａとの間の光路は、Ｘ軸とほぼ平行であり、射出部７３Ｂと入射部７４Ｂとの間の光路は、Ｘ軸とほぼ平行である。

エンコーダヘッド５２は、第２基板ステージ２に複数配置されている。本実施形態においては、３つのエンコーダヘッド５２を有するヘッドユニット５７が、第２基板ステージ２（基板テーブル２６）の４つのコーナーのそれぞれに配置されている。すなわち、本実施形態においては、エンコーダヘッド５２は、第２基板ステージ２の周囲の１２箇所に配置されている。エンコーダヘッド５２のそれぞれは、ＸＹ平面内において異なる位置に配置されている。基板テーブル２６の中心に対して−Ｙ側に配置された２つのヘッドユニット５７は、導光部材７１Ａの＋Ｚ側に配置されている。基板テーブル２６の中心に対して＋Ｙ側に配置された２つのヘッドユニット５７は、導光部材７１Ｂの＋Ｚ側に配置されている。導光部材７１Ａは、入射部７４Ａから入射した計測光を、基板テーブル２６の中心に対して−Ｙ側に配置された２つのヘッドユニット５７のそれぞれに導く。導光部材７１Ｂは、入射部７４Ｂから入射した計測光を、基板テーブル２６の中心に対して＋Ｙ側に配置された２つのヘッドユニット５７のそれぞれに導く。導光部材７１Ａ、７１Ｂは、ビームスプリッタを有し、入射部７４Ａ、７４Ｂから入射した計測光を分離して、各ヘッドユニット５７に導くことができる。また、ヘッドユニット５７のそれぞれは、ビームスプリッタを有し、導光部材７１Ａ、７１Ｂからの計測光を分離して、各エンコーダヘッド５２に導くことができる。

このように、本実施形態においては、光源５８から射出され、第２光学系７２に供給された計測光は、射出部７３Ａ、７３Ｂより射出される。射出部７３Ａ、７３Ｂより射出された計測光は、第１光学系７１の入射部７４Ａ、７４Ｂに入射する。入射部７４Ａ、７４Ｂに入射した計測光は、第１光学系７１を介して、各ヘッドユニット５７の各エンコーダヘッド５２に供給される。エンコーダヘッド５２は、供給された計測光を、スケール板５３に導く。

次に、エンコーダヘッド５２について説明する。図５は、エンコーダヘッド５２の一例を示す斜視図である。図５において、エンコーダユニット５２は、光学系７０から供給された計測光をスケール板５３に導く光学部材７５を備えている。本実施形態において、光学部材７５は、反射面を有する反射ミラーである。光学部材７５は、入射した計測光を反射して、スケール板５３の下面に供給する。光学部材７５の反射面で反射した計測光は、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向けて進む。エンコーダヘッド５２は、光学系７０から供給された計測光を、光学部材７５を介して、スケール板５３に照射する。

また、エンコーダヘッド５２は、スケール板５３で発生する複数の回折光を干渉させる干渉光学系８１と、干渉光学系８１で干渉した干渉光を検出する検出装置８２とを備えている。

スケール板５３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に周期的な二次元格子を含む反射型の回折格子を備え、下面に供給された計測光に基づいて、次数が異なる複数の干渉光を発生させる。ここでは、説明を簡単にするために、回折格子が＋１次回折光及び−１次回折光を生成するものとする。

干渉光学系８１は、スケール板５３で発生した回折光が経由する固定スケール８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ、８３Ｄと、固定スケール８３Ａ〜８３Ｄを経由した回折光が入射する位置に配置され、回折光を干渉させるインデックススケール８４とを備えている。

固定スケール８３Ａ〜８３Ｄは、光学部材７５との間の位置関係が固定で、スケール板５３で発生する回折光を集光させる。インデックススケール８４は、固定スケール８３Ａ〜８３Ｄのそれぞれによって集光された回折光を干渉させる。

固定スケール８３Ａ、８３Ｂは、Ｙ軸方向を周期方向とする回折格子が形成されたプレートからなる透過型の位相格子であり、光学部材７５より−Ｚ側に配置されている。固定スケール８３Ｃ、８３Ｄは、Ｘ軸方向を周期方向とする回折格子が形成されたプレートからなる透過型の位相格子であり、光学部材７５より−Ｚ側に配置されている。

インデックススケール８４は、Ｘ軸方向を周期方向とする回折格子及びＹ軸方向を周期方向とする回折格子が形成された透過型の二次元格子である。インデックススケール８４は、固定スケール８３Ａ〜８３Ｄより−Ｚ側に配置されている。

固定スケール８３Ａは、スケール板５３のＹ軸方向を周期方向とする回折格子で発生した−１次回折光を回折して＋１次回折光を生成し、この＋１次回折光はインデックススケール８４に向かう。また、固定スケール８３Ｂは、スケール板５３のＹ軸方向を周期方向とする回折格子で発生した＋１次回折光を回折して−１次回折光を生成し、この−１次回折光はインデックススケール８４に向かう。

固定スケール８３Ａ、８３Ｂで生成された±１次回折光は、インデックススケール８４上の同一位置で互いに重なり合う。すなわち、±１次回折光がインデックススケール８４上で干渉する。

固定スケール８３Ｃは、スケール板５３のＸ軸方向を周期方向とする回折格子で発生した−１次回折光を回折して＋１次回折光を生成し、この＋１次回折光はインデックススケール８４に向かう。また、固定スケール８３Ｄは、スケール板５３のＸ軸方向を周期方向とする回折格子で発生した＋１次回折光を回折して−１次回折光を生成し、この−１次回折光はインデックススケール８４に向かう。

固定スケール８３Ｃ、８３Ｄで生成された±１次回折光は、インデックススケール８４上の同一位置で互いに重なり合う。すなわち、±１次回折光がインデックススケール８４上で干渉する。

検出装置８２は、インデックススケール８４上で干渉した干渉光を受光する。検出装置８２は、例えば４分割検出器又はＣＣＤを含む。インデックススケール８４上で干渉した干渉光は、検出装置８２に入射する。検出装置８２は、干渉光を受光する。

光源５８から射出される計測光の波長とスケール板５３の回折格子のピッチとに応じて、回折格子の各格子で発生する各回折光の回折角度が決定される。また、光源５８から射出される計測光の波長と固定スケール８３Ａ〜８３Ｄのピッチとに応じて、固定スケール８３Ａ〜８３Ｄで発生した±１次回折光の回折角度（すなわち、スケール板５３の回折格子で発生した±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５８から射出される計測光の波長、スケール板５３の回折格子のピッチ、及び固定スケール８３Ａ〜８３Ｄの回折格子のピッチを調整することによって、検出装置８２に二次元的な干渉光の光量分布を生成することができる。この二次元的な干渉光の光量分布は、第２基板ステージ２のＸ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置に応じて変化する。したがって、制御装置８は、検出装置８２を用いて干渉光の光量分布を検出することにより、第２基板ステージ２のＸ軸方向及びＹ軸方向に関する位置情報を計測することができる。

本実施形態形態においては、エンコーダヘッド５２が第２基板ステージ２に複数配置されているので、制御装置８は、各エンコーダヘッド５２の各検出装置８２から出力される検出信号に基づいて、第２基板ステージ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することができる。また、制御装置８は、各エンコーダヘッド５２から出力される検出信号を平均化することもできる。

同様に、第１基板ステージ１に配置されている複数のエンコーダヘッド５１のそれぞれも、第１基板ステージ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測可能であり、制御装置８は、各エンコーダヘッド５１の各検出装置から出力される検出信号に基づいて、第１基板ステージ１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ことができる。

本実施形態においては、第２基板ステージ２と第２追従ステージ６２とは、Ｙ軸方向に関する位置関係がほぼ固定された状態で、Ｙ軸方向へ同期移動する。第２基板ステージ２は、ガイド面１４Ｇに沿って、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動する。制御装置８は、Ｙ軸方向に関して第２基板ステージ２と第２追従ステージ６２との位置関係がほぼ固定されるように、ガイド面１４Ｇ内を移動する第２基板ステージ２に追従するように第２追従ステージ６２をＹ軸方向に移動する。換言すれば、制御装置８は、第２追従ステージ６２に配置されている射出部７３Ａ、７３Ｂと、第２基板ステージ２に配置されている入射部７４Ａ、７４Ｂとが対向し続けるように、第２基板ステージ２の移動に応じて、第２追従ステージ６２をＹ軸方向に移動する。

これにより、第２基板ステージ２がガイド面１４Ｇのどの位置に存在していても、光源５８は、エンコーダヘッド５２に計測光を供給し続けることができる。換言すれば、第２基板ステージ２がガイド面１４Ｇのどの位置に存在していても、光源５８から射出されるエンコーダヘッド５２に対する計測光の供給は妨げられない。したがって、エンコーダシステム５は、露光ステーションＳＴ１に存在しているときの第２基板ステージ２の位置情報、及び計測ステーションＳＴ２に存在しているときの第２基板ステージ２の位置情報の両方を計測することができる。換言すれば、エンコーダシステム５は、第２基板ステージ２がガイド面１４Ｇのどの位置に存在していても、その第２基板ステージ２の位置情報を計測し続けることができる。

同様に、制御装置８は、Ｙ軸方向に関して第１基板ステージ１と第１追従ステージ６１との位置関係がほぼ固定されるように、ガイド面１４Ｇ内を移動する第１基板ステージ１に追従するように第１追従ステージ６１をＹ軸方向に移動する。これにより、エンコーダシステム５は、第１基板ステージ１がガイド面１４Ｇのどの位置に存在していても、その第１基板ステージ１の位置情報を計測し続けることができる。

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。

第１、第２基板ステージ１、２と対向可能な支持フレーム１１の所定位置にスケール板５３が固定されるとともに、エンコーダヘッド５１、５２が第１、第２基板ステージ１、２に配置される。また、第１、第２追従ステージ６１、６２に光源５６、５８が固定される。制御装置８は、エンコーダシステム５を用いて、第１、第２基板ステージ１、２の位置情報の計測を開始する。光源５６、５８のそれぞれは、第１、第２基板ステージ１、２と離れた位置で計測光を射出して、エンコーダヘッド５１、５２に供給する。エンコーダヘッド５１、５２は、供給された計測光をスケール板５３に照射する。スケール板５３からの光は、エンコーダヘッド５１、５２の検出装置８２に検出される。制御装置８は、エンコーダヘッド５１、５２の検出装置８２の検出結果に基づいて、第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測する。

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。第２基板ステージ２は、ロードされた基板Ｐを保持する。制御装置８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。

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８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。制御装置８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。

制御装置８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８は、露光ステーションＳＴ１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。

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８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。制御装置７は、計測ステーションＳＴ２において、アライメントシステム６を用いて、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐのアライメントマークを検出する。また、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の表面の位置情報を、フォーカス・レベリング検出システム７を用いて検出する。

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８は、計測ステーションＳＴ２から露光ステーションＳＴ１への第２基板ステージ２の移動を開始する。

次に、制御装置８は、第２基板ステージ２の基板Ｐを液浸露光するために、第１基板ステージ１と第１光学素子２０とが対向する状態から、第２基板ステージ２と第１光学素子２０とが対向する状態に変化させる。その後、制御装置８は、第１基板ステージ１を計測ステーションＳＴ２に移動する。

制御装置８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。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８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。

本実施形態においては、第１，第２基板ステージ１、２に保持されている基板Ｐの計測処理中、及び露光処理中、制御装置８は、エンコーダシステム５を用いて、第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測し、その計測結果に基づいて、第１、第２基板ステージ１、２の位置制御を実行する。

本実施形態においては、第２基板ステージ２の入射部７４Ａ、７４Ｂと、第２追従ステージ６２の射出部７３Ａ、７３Ｂとが対向し続けるように、露光ステーションＳＴ１及び計測ステーションＳＴ２の一方から他方へ移動するときの第２基板ステージ２の移動軌跡が定められている。同様に、第１基板ステージ１の入射部７４Ａ、７４Ｂと、第１追従ステージ６１の射出部７３Ａ、７３Ｂとが対向し続けるように、露光ステーションＳＴ１及び計測ステーションＳＴ２の一方から他方へ移動するときの第１基板ステージ１の移動軌跡が定められている。本実施形態においては、第１追従ステージ６１は、第１ベース部材１４の＋Ｘ側に配置され、第２追従ステージ６２は、第１ベース部材１４の−Ｘ側に配置されている。図２に示すように、第１基板ステージ１は、第１ベース部材１４のガイド面１４Ｇの中心に対して＋Ｘ側の領域ＡＲ１を通過するように、露光ステーションＳＴ１及び計測ステーションＳＴ２の一方から他方へ移動する（矢印Ｒ１参照）。また、第２基板ステージ２は、第１ベース部材１４のガイド面１４Ｇの中心に対して−Ｘ側の領域ＡＲ２を通過するように、露光ステーションＳＴ１及び計測ステーションＳＴ２の一方から他方へ移動する（矢印Ｒ２参照）。これにより、エンコーダシステム５は、第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測し続けることができる。

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５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５６、５８が第１、第２基板ステージ１、２が離れた位置に配置されているので、例えば光源５６、５８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５６、５８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。

また、光源５６、５８からの計測光をエンコーダヘッド５１、５２へ供給するための射出部７３Ａ、７３Ｂが、第１、第２基板ステージ１、２に追従するように移動する第１、第２追従ステージ６１、６２に配置されているので、第１、第２基板ステージ１、２がガイド面１４Ｇのどの位置に存在していても、エンコーダヘッド５１、５２に計測光を供給し続け、第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測し続けることができる。

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。

また、本実施形態においては、検出装置８２が、第１、第２基板ステージ１、２に配置されるエンコーダヘッド５１、５２に設けられており、干渉光を生成するインデックススケール８４と検出装置８２との距離を十分に短くすることができる。これにより、検出装置８２の検出信号（検出装置８２に入射する干渉光）に対する温度揺らぎ(屈折率変動）の影響等を低減できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図６は、第２実施形態に係るエンコーダシステム５Ｃの一例を示す図である。図６に示すように、第２実施形態に係るエンコーダシステム５Ｃは、第２基板ステージ２、及び第２追従ステージ６２の両方と離れた位置に配置されている光源５８と、光源５８からの計測光をエンコーダヘッド５２に導く光学系７０Ｃとを備えている。光学系７０Ｃは、第２基板ステージ２に配置された第１光学系７１と、第２追従ステージ６２に配置され、光源５８からの計測光を第１光学系７１に導く第２光学系７２Ｃとを有する。第２光学系７２Ｃは、第１光学系７１の入射部７４Ａ、７４Ｂと対向する射出部７３Ａ、７３Ｂと、光源５８からの計測光を射出部７３Ａ、７３Ｂに供給するためのビームスプリッタ７６及び反射ミラー７７とを有する。本実施形態においても、光源５８の熱等に起因する露光不良の発生を抑制することができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図７は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す平面図である。図７に示すように、本実施形態の第２追従ステージ６２は、第２基板ステージ２に接続されるケーブル９０を保持する。ケーブル９０は、第２基板ステージ２に電力等の動力（用力）を供給するためのケーブル、あるいは第２基板ステージ２に温度調整用の流体を供給するためのケーブルを含む。本実施形態においては、ケーブル９０は、第２追従ステージ６２に接続されているロボットアーム９１に保持される。第２追従ステージ６２は、ロボットアーム９１を介して、ケーブル９０を保持する。ロボットアーム９１は、第２追従ステージ６２の移動に伴って、第２追従ステージ６２と一緒に移動する。ロボットアーム９１は、射出部７３Ａ、７３Ｂと入射部７４Ａ、７４Ｂとの間の光路を避けるように配置されている。

ロボットアーム９１は、可動部９２を有する。本実施形態において、ロボットアーム９１は、ケーブル９０と接続されるケーブル９３を有する。保持機構９１のケーブル９３と、第２基板ステージ２に接続されるケーブル９０とは、コネクタ９４を介して接続されている。ロボットアーム９１は、第１ベース部材１４の上方で、ＸＹ方向に移動することができる。

本実施形態によれば、第２基板ステージ２に追従するように移動する第２追従ステージ６２（ロボットアーム９１）にケーブル９０が保持されており、第２基板ステージ２が移動しても、その第２基板ステージ２に接続されるケーブル９０の位置を制御でき、振動の発生等を抑制できる。

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。

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。

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。

また、例えば米国特許第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、本発明は、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージと、基板Ｐを保持せずに、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器（計測部材）を搭載して移動可能な計測ステージとを備えた露光装置にも適用できる。また、本発明は、複数の基板ステージと、複数の計測ステージとを備えた露光装置にも適用できる。

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。

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。

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、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。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。

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、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。

以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸ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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図８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。

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、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、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。

第１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。 第１実施形態に係る第１、第２基板ステージ及びエンコーダシステムを説明するための平面図である。 第１実施形態に係る第２基板ステージ及び第２エンコーダユニットを説明するための図である。 第１実施形態に係る第２基板ステージ及び第２エンコーダユニットを説明するための図である。 第１実施形態に係るエンコーダヘッドの一例を示す斜視図である。 第２実施形態に係る第２基板ステージ及び第２エンコーダユニットを説明するための図である。 第３実施形態に係る露光装置の一例を示す平面図である。 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。

符号の説明

１…第１基板ステージ、２…第２基板ステージ、５…エンコーダシステム、５Ａ…第１エンコーダユニット、５Ｂ…第２エンコーダユニット、１４…第１ガイド部材、１４Ｇ…ガイド面、４１…第１駆動システム、４２…第２駆動システム、４３…第３駆動システム、４４…第４駆動システム、５１…エンコーダヘッド、５２…エンコーダヘッド、５３…スケール板、５６…光源、５８…光源、６１…第１追従ステージ、６２…第２追従ステージ、７０…光学系、７１…第１光学系、７２…第２光学系、７３Ａ、７３Ｂ…射出部、７４Ａ、７４Ｂ…入射部、８２…検出装置、９０…ケーブル、９１…ロボットアーム、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板、ＳＰ１…照射位置、ＳＰ２…計測位置、ＳＴ１…露光ステーション、ＳＴ２…計測ステーション

Claims (15)

1. 露光光で基板を露光する露光装置であって、
   前記露光光が照射される第１位置を含む所定面内を前記基板を保持して移動可能な第１可動部材と、
   前記第１可動部材に配置され、供給された光をスケール板に導くエンコーダヘッドと、
   前記第１可動部材に追従するように移動する第２可動部材と、
   少なくとも一部が前記第２可動部材に配置され、供給された光を前記エンコーダヘッドに導く光学系と、
   前記第１可動部材と離れた位置に配置され、光を射出して、前記光学系に供給する光源と、を備えた露光装置。
2. 前記光源は、前記第２可動部材に配置される請求項１記載の露光装置。
3. 前記光源は、前記第２可動部材と離れた位置に配置される請求項１記載の露光装置。
4. 前記第１可動部材を移動する平面モータを備える請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記第１可動部材と前記第２可動部材とは、前記所定面内の第１方向に関する位置関係がほぼ固定された状態で、前記第１方向へ同期移動する請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記光学系は、前記第１可動部材に配置された第１光学系と、前記第２可動部材に配置された第２光学系とを有し、
   前記第１光学系と前記第２光学系との間の光路は、前記所定面内において前記第１方向と直交する第２方向とほぼ平行である請求項５記載の露光装置。
7. 前記第１位置を含む第１領域を有する露光ステーションと、前記基板の位置情報を計測するための第２位置を含み、前記第１領域と異なる第２領域を有する計測ステーションとを備え、
   前記露光ステーションと前記計測ステーションとは、前記第１方向に配置されている請求項５又は６記載の露光装置。
8. 前記第１、第２可動部材は、前記露光ステーションと前記計測ステーションとを移動可能である請求項７記載の露光装置。
9. 前記第２可動部材は、前記第１可動部材に接続されるケーブルを保持する請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記第２可動部材は、前記第１可動部材に接続されるケーブルと接続されるコネクタを有する請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記エンコーダヘッドは、前記スケール板からの光を検出する検出装置を有する請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 前記第１可動部材を少なくとも２つ備える請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 請求項１〜１２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。
14. 露光光で基板を露光する露光方法であって、
    供給された光をスケール板に導くエンコーダヘッドを、前記露光光が照射される第１位置を含む所定面内を前記基板を保持して移動可能な第１可動部材に配置することと、
    供給された光を前記エンコーダヘッドに導く光学系の少なくとも一部を、前記第１可動部材に追従するように移動する第２可動部材に配置することと、
    前記第１可動部材と離れた位置に配置された光源より光を射出して、前記光学系に供給することと、
    前記光学系及び前記エンコーダヘッドを介した光を前記スケール板に照射して、前記第１可動部材の位置情報を計測することと、
    前記第１可動部材に保持された基板を露光することと、を含む露光方法。
15. 請求項１４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。

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