JP2011100878A - Exposure device and method for manufacturing device - Google Patents

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Yuichi Shibazaki
祐一 柴崎
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To narrow the footprint of an exposure device. <P>SOLUTION: An exposure station 200 equipped with a projection optical system PL and the like, and a measurement station 300 equipped with an alignment device 99 and the like, are arranged so that the reference axes LV and LH thereof intersect perpendicularly. A center table 130 for relaying the fine movement stages WFS1 and WFS2 between the coarse movement stages WCS1 and WCS2 is installed on the intersection of the reference axes LV and LH that come away respectively from the exposure station 200 and the measurement station 300. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に係り、特に、半導体素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method, and more particularly to an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element and a device manufacturing method using the exposure apparatus.

従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as semiconductor elements (integrated circuits, etc.), liquid crystal display elements, etc., step-and-repeat projection exposure apparatuses (so-called steppers), step-and- A scanning projection exposure apparatus (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) or the like is used.

この種の露光装置で用いられる、露光対象となるウエハ又はガラスプレート等の基板は、次第に（例えばウエハの場合、１０年おきに）大型化している。現在は、直径３００ｍｍの３００ｍｍウエハが主流となっているが、今や直径４５０ｍｍの４５０ｍｍウエハ時代の到来が間近に迫っている。４５０ｍｍウエハに移行すると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が現行の３００ｍｍウエハの２倍以上となり、コスト削減に貢献する。加えて、エネルギ、水、その他のリソースの効率的な利用により、１チップにかかるすべてのリソース使用を減少させられるものと期待されている。   Substrates such as wafers or glass plates used in this type of exposure apparatus are gradually becoming larger (for example, every 10 years in the case of wafers). Currently, 300 mm wafers with a diameter of 300 mm are the mainstream, but now the era of 450 mm wafers with a diameter of 450 mm is approaching. When shifting to a 450 mm wafer, the number of dies (chips) that can be taken from one wafer is more than twice that of the current 300 mm wafer, contributing to cost reduction. In addition, efficient use of energy, water, and other resources is expected to reduce the use of all resources on a single chip.

一方、ウエハのサイズが４５０ｍｍにもなると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が多くなる分、１枚のウエハの露光処理に要する時間が増加するおそれがある。そこで、スループットを極力向上させるため、１つのウエハステージ上のウエハに対する露光処理と、別のウエハステージ上でのウエハ交換、アライメントなどの処理とを、並行して行う、ツインステージ方式（例えば特許文献１〜３等参照）の採用が考えられる。しかし、従来の構成のツインステージ方式の露光装置において４５０ｍｍウエハを導入すると、ウエハステージの大型化により、装置のフットプリント（占有床面積）が相当大きくなり、クリーンルームスペースの利用効率の低下を招き、ランニングコストが高くなるおそれがあった。   On the other hand, if the size of the wafer is as large as 450 mm, the number of dies (chips) that can be taken from one wafer increases, and the time required for the exposure processing of one wafer may increase. Therefore, in order to improve the throughput as much as possible, a twin stage system (for example, patent document) in which exposure processing for a wafer on one wafer stage and wafer exchange, alignment processing, etc. on another wafer stage are performed in parallel. 1 to 3) can be considered. However, when a 450 mm wafer is introduced into a twin stage type exposure apparatus having a conventional configuration, the footprint of the apparatus (occupied floor area) becomes considerably large due to an increase in the size of the wafer stage, leading to a decrease in utilization efficiency of the clean room space. There was a risk that the running cost would be high.

米国特許第６，５９０，６３４号明細書US Pat. No. 6,590,634 米国特許第５，９６９，４４１号明細書US Pat. No. 5,969,441 米国特許第６，２０８，４０７号明細書US Pat. No. 6,208,407

本発明の第１の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する露光が行われる露光位置の近傍の第１領域内で、前記物体を保持する保持部材を相対駆動可能に支持して、互いに交差する第１及び第２軸を含む二次元平面内で移動する第１移動体と；前記第１軸に平行な方向に延びる第１アーム部材の一部から前記第１移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第１移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第１位置計測系と；前記物体に対する所定計測が行われる計測位置の近傍の第２領域内で、前記保持部材を相対駆動可能に支持して、前記二次元平面内で移動する第２移動体と；前記第２軸に平行な方向に延びる第２アーム部材の一部から前記第２移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第２移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第２位置計測系と；前記第１アーム部材の中心軸の延長線と前記第２アーム部材の中心軸の延長線との交点の近傍の所定位置に配置され、前記第１移動体と前記第２移動体との間で受け渡される前記保持部材が一時的に載置されるリレー部材を含み、前記保持部材を前記第１、第２移動体間でリレーするリレー系と；を備える露光装置が、提供される。   According to the first aspect of the present invention, in the first region in the vicinity of the exposure position where the exposure for irradiating the object with the energy beam is performed, the holding member that holds the object is supported in a relatively drivable manner, A first moving body that moves in a two-dimensional plane including intersecting first and second axes; and a first arm member that extends in a direction parallel to the first axis and is supported by the first moving body. A first position measurement system that measures position information of the holding member supported by the first moving body by irradiating a measurement beam to the measurement surface of the holding member and receiving a return light from the measurement surface; A second moving body that moves in the two-dimensional plane while supporting the holding member so as to be relatively drivable in a second region in the vicinity of a measurement position where predetermined measurement is performed on the object; From a portion of the second arm member extending in a direction parallel to the front By irradiating the measurement surface of the holding member supported by the second moving body with a measurement beam and receiving the return light from the measurement surface, the position information of the holding member supported by the second moving body is obtained. A second position measurement system for measuring; and disposed at a predetermined position near an intersection of an extension line of the central axis of the first arm member and an extension line of the central axis of the second arm member; A relay system for relaying the holding member between the first and second moving bodies, including a relay member on which the holding member delivered to and from the second moving body is temporarily placed. An exposure apparatus is provided.

これによれば、フットプリントを狭小化したツインステージ方式の露光装置を提供することが可能になる。   According to this, it is possible to provide a twin stage type exposure apparatus with a narrowed footprint.

本発明の第２の態様によれば、本発明の露光装置により物体を露光することと；露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法が、提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing an object with the exposure apparatus of the present invention; and developing the exposed object.

一実施形態の露光装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the exposure apparatus of one Embodiment. 図１の露光装置を＋Ｘ側から見た概略側面図である。It is the schematic side view which looked at the exposure apparatus of FIG. 1 from the + X side. 図１の露光装置を＋Ｙ側から見た概略側面図である。It is the schematic side view which looked at the exposure apparatus of FIG. 1 from the + Y side. センターテーブル近傍を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the center table vicinity. 可動ブレードについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating a movable blade. 図６（Ａ）は、ウエハステージを示す−Ｙ方向から見た側面図、図６（Ｂ）は、ウエハステージを示す平面図である。6A is a side view of the wafer stage as viewed from the −Y direction, and FIG. 6B is a plan view of the wafer stage. 図７（Ａ）は、粗動ステージを取り出して示す平面図、図７（Ｂ）は、粗動ステージが２部分に分離した状態を示す平面図である。7A is a plan view showing the coarse movement stage taken out, and FIG. 7B is a plan view showing a state where the coarse movement stage is separated into two parts. 粗動ステージが分離した状態を示すウエハステージの正面図である。It is a front view of the wafer stage which shows the state which the coarse movement stage isolate | separated. 図９（Ａ）は、Ｘヘッド７７ｘの概略構成を示す図、図９（Ｂ）は、Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの計測アーム内での配置を説明するための図である。9A is a diagram showing a schematic configuration of the X head 77x, and FIG. 9B is a diagram for explaining the arrangement of the X head 77x and the Y heads 77ya and 77yb in the measurement arm. 図１の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an input / output relationship of a main controller provided in the exposure apparatus of FIG. 1. 図１１（Ａ）は、スキャン露光時のウエハの駆動方法を説明するための図、図１１（Ｂ）は、ステッピング時のウエハの駆動方法を説明するための図である。FIG. 11A is a diagram for explaining a wafer driving method during scan exposure, and FIG. 11B is a diagram for explaining a wafer driving method during stepping. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１、第２の並行処理について説明するための図（その１）である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) for describing first and second parallel processing performed using fine movement stages WFS1 and WFS2. 図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その２〜その５）である。FIGS. 13A to 13D are views (No. 2 to No. 5) for describing the first parallel processing performed using fine movement stages WFS1 and WFS2. 微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その１）である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) for explaining delivery of an immersion space (liquid Lq) performed between a fine movement stage and a movable blade. 微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その２）である。FIG. 10 is a diagram (No. 2) for explaining delivery of the immersion space (liquid Lq) performed between the fine movement stage and the movable blade. 微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その３）である。FIG. 10 is a diagram (No. 3) for explaining delivery of an immersion space (liquid Lq) performed between the fine movement stage and the movable blade. 微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その４）である。FIG. 10 is a diagram (No. 4) for explaining the delivery of the immersion space (liquid Lq) performed between the fine movement stage and the movable blade. 図１３（Ｂ）の状態に対応する平面図である。FIG. 14 is a plan view corresponding to the state of FIG. 図１３（Ｃ）の状態に対応する平面図である。It is a top view corresponding to the state of FIG.13 (C). 図１３（Ｄ）の状態に対応する平面図である。FIG. 14 is a plan view corresponding to the state of FIG. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その６）である。It is FIG. (6) for demonstrating the 1st parallel process performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その７）である。It is FIG. (7) for demonstrating the 1st parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その８〜その１０）である。FIGS. 23A to 23C are diagrams (No. 8 to No. 10) for describing the first parallel processing performed using fine movement stages WFS1 and WFS2. 図２３（Ａ）の状態に対応する平面図である。FIG. 24 is a plan view corresponding to the state of FIG. 図２３（Ｂ）の状態に対応する平面図である。FIG. 24 is a plan view corresponding to the state of FIG. 図２３（Ｃ）の状態に対応する平面図である。FIG. 24 is a plan view corresponding to the state of FIG. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その１１）である。It is FIG. (11) for demonstrating the 1st parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その１２）である。It is FIG. (12) for demonstrating the 1st parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その２）である。FIG. 11 is a diagram (No. 2) for describing the second parallel processing performed using fine movement stages WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その３）である。FIG. 10 is a diagram (No. 3) for describing the second parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その４）である。FIG. 11 is a diagram (No. 4) for describing the second parallel processing performed using fine movement stages WFS1 and WFS2. 図３２（Ａ）〜図３２（Ｄ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その５〜その８）である。FIGS. 32A to 32D are views (No. 5 to No. 8) for describing the second parallel processing performed using fine movement stages WFS1 and WFS2. 図３２（Ｂ）の状態に対応する平面図である。FIG. 33 is a plan view corresponding to the state of FIG. 図３２（Ｃ）の状態に対応する平面図である。FIG. 33 is a plan view corresponding to the state of FIG. 図３２（Ｄ）の状態に対応する平面図である。FIG. 33 is a plan view corresponding to the state of FIG. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その９）である。It is FIG. (9) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１０）である。It is FIG. (10) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１１）である。It is FIG. (11) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１２）である。It is FIG. (12) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１３）である。It is FIG. (13) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１４）である。It is FIG. (14) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１５）である。It is FIG. (15) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. 微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１６）である。It is FIG. (16) for demonstrating the 2nd parallel processing performed using fine movement stage WFS1 and WFS2. センターテーブルを回転可能に構成した変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その１）である。It is FIG. (1) for demonstrating the fine movement stage delivery procedure in the modification which comprised the center table so that rotation was possible. 変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その２）である。It is FIG. (2) for demonstrating the fine movement stage delivery procedure in a modification. 変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その３）である。It is FIG. (3) for demonstrating the fine movement stage delivery procedure in a modification. 変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その４）である。It is FIG. (4) for demonstrating the fine movement stage delivery procedure in a modification.

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図４３に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１には、一実施形態の露光装置１００の概略的な平面図が示され、図２には、図１の露光装置１００を＋Ｘ側から見た概略側面図が示され、図３には、＋Ｙ側から見た概略側面図が示されている。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向とする。   FIG. 1 shows a schematic plan view of an exposure apparatus 100 of one embodiment, FIG. 2 shows a schematic side view of the exposure apparatus 100 of FIG. 1 viewed from the + X side, and FIG. A schematic side view seen from the + Y side is shown. The exposure apparatus 100 is a step-and-scan projection exposure apparatus, a so-called scanner. As will be described later, in the present embodiment, a projection optical system PL is provided, and in the following, the direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the reticle is in a plane perpendicular to the Z-axis direction. The direction in which the wafer and the wafer are relatively scanned is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the Z-axis and the Y-axis is the X-axis direction, and the rotation (tilt) directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are θx and θy, respectively. , And θz direction.

露光装置１００は、図１に示されるように、平面視（上方から見て）Ｌ字状のベース盤１２を有し、ベース盤１２上の−Ｙ側端部近傍に配置された露光ステーション（露光処理部）２００、ベース盤１２上の−Ｘ側端部近傍に配置された計測ステーション（計測処理部）３００、ベース盤１２上の屈曲部（＋Ｙ側端部かつ＋Ｘ側端部）近傍に配置されたセンターテーブル１３０、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２、及びこれらの制御系等を、備えている。ここで、ベース盤１２は、床面上に防振機構（図示省略）によってほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２は、平板状の部材から成り、その上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の移動の際のガイド面とされている。センターテーブル１３０は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交するＹ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＶ上で光軸ＡＸから所定距離＋Ｙ側に離れた点にその中心が位置している。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 100 has an L-shaped base board 12 in plan view (viewed from above), and is an exposure station (near the −Y side end on the base board 12). Exposure processing unit) 200, measurement station (measurement processing unit) 300 disposed in the vicinity of the −X side end on the base board 12, and a bent part (+ Y side end and + X side end) on the base board 12 The center table 130, the two wafer stages WST1 and WST2, the control system thereof, and the like are provided. Here, the base board 12 is supported substantially horizontally (parallel to the XY plane) on the floor surface by a vibration isolation mechanism (not shown). Base board 12 is made of a plate-like member, and its upper surface is finished with a very high flatness, and serves as a guide surface when wafer stages WST1 and WST2 move. The center of the center table 130 is located at a point away from the optical axis AX by a predetermined distance + Y side on a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) LV parallel to the Y axis orthogonal to the optical axis AX of the projection optical system PL. is doing.

露光ステーション２００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ及び局所液浸装置８等を備えている。   The exposure station 200 includes an illumination system 10, a reticle stage RST, a projection unit PU, a local liquid immersion device 8, and the like.

照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。   The illumination system 10 includes a light source, an illuminance uniformizing optical system including an optical integrator, a reticle blind, and the like (both not shown) as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/0025890. And an illumination optical system. The illumination system 10 illuminates a slit-like illumination area IAR on the reticle R defined by a reticle blind (also called a masking system) with illumination light (exposure light) IL with a substantially uniform illuminance. Here, as an example of the illumination light IL, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used.

レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図２における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図２では不図示、図１０参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図２における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。   On reticle stage RST, reticle R having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 2) is fixed, for example, by vacuum suction. The reticle stage RST can be finely driven in the XY plane by a reticle stage drive system 11 (not shown in FIG. 2, refer to FIG. 10) including, for example, a linear motor, and the scanning direction (left and right direction in FIG. 2). In the Y-axis direction) at a predetermined scanning speed.

レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３によって、レチクルステージＲＳＴに固定された移動鏡１５を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１３の計測値は、主制御装置２０（図２では不図示、図１０参照）に送られる。なお、例えば米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書などに開示されているように、エンコーダシステムによってレチクルステージＲＳＴの位置情報を計測しても良い。   Position information of the reticle stage RST in the XY plane (including rotation information in the θz direction) is transferred by a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 13 via a movable mirror 15 fixed to the reticle stage RST. Thus, for example, it is always detected with a resolution of about 0.25 nm. The measurement value of reticle interferometer 13 is sent to main controller 20 (not shown in FIG. 2, see FIG. 10). Note that the position information of reticle stage RST may be measured by an encoder system as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2007/0288121.

投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図２における下方（−Ｚ側）に配置されている。投影ユニットＰＵは、不図示の支持部材によって水平に支持されたメインフレーム（メトロロジーフレームとも呼ばれる）ＢＤによってその外周部に設けられたフランジ部ＦＬＧを介して支持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬと、を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する屈折光学系が用いられている。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上で前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴとウエハＷを保持するウエハ微動ステージ（以下、微動ステージと略述する）ＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。本実施形態では、投影ユニットＰＵを支持するメインフレームＢＤが、それぞれ防振機構を介して設置面（床面など）に配置される複数（例えば３つ又は４つ）の支持部材によってほぼ水平に支持されている。なお、その防振機構は各支持部材とメインフレームＢＤとの間に配置しても良い。また、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号に開示されているように、投影ユニットＰＵの上方に配置される不図示のメインフレーム部材、あるいはレチクルベースなどに対して投影ユニットＰＵを吊り下げ支持しても良い。   Projection unit PU is arranged below reticle stage RST in FIG. 2 (on the −Z side). The projection unit PU is supported by a main frame (also referred to as a metrology frame) BD supported horizontally by a support member (not shown) via a flange portion FLG provided on the outer peripheral portion thereof. The projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL composed of a plurality of optical elements held in the lens barrel 40. As projection optical system PL, for example, a birefringent optical system having a predetermined projection magnification (for example, 1/4, 1/5, or 1/8) is used. For this reason, when the illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 10, the reticle R in which the first surface (object surface) of the projection optical system PL and the pattern surface are substantially coincided with each other is arranged. With the illumination light IL that has passed through the projection optical system PL (projection unit PU), a reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area IAR (a reduced image of a part of the circuit pattern) is projected through the projection optical system PL (projection unit PU). Is formed in a region (hereinafter also referred to as an exposure region) IA that is conjugated to the illumination region IAR on the wafer W that is disposed on the second surface (image surface) side of the wafer W coated with a resist (sensitive agent) on the surface. . The illumination stage IAR (illumination light IL) is synchronously driven by a reticle stage RST that holds the reticle R and a wafer fine movement stage (hereinafter abbreviated as a fine movement stage) WFS1 (or WFS2) that holds the wafer W. The reticle R is moved relative to the scanning direction (Y-axis direction) and the wafer W is moved relative to the exposure area IA (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction). Scanning exposure of one shot area (partition area) is performed, and the pattern of the reticle R is transferred to the shot area. That is, in the present embodiment, the pattern of the reticle R is generated on the wafer W by the illumination system 10 and the projection optical system PL, and the sensitive layer (resist layer) on the wafer W is exposed on the wafer W by the illumination light IL. A pattern is formed. In the present embodiment, the main frame BD that supports the projection unit PU is substantially horizontal by a plurality of (for example, three or four) support members that are arranged on the installation surface (floor surface or the like), respectively, via a vibration isolation mechanism. It is supported. The anti-vibration mechanism may be disposed between each support member and the main frame BD. Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2006/038952, the projection unit PU is supported by being suspended from a main frame member (not shown) disposed above the projection unit PU or a reticle base. Also good.

局所液浸装置８は、液体供給装置５、液体回収装置６（いずれも図２では不図示、図１０参照）、及びノズルユニット３２等を含む。ノズルユニット３２は、図２に示されるように、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子、ここではレンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）１９１を保持する鏡筒４０の下端部周囲を取り囲むように不図示の支持部材を介して、投影ユニットＰＵ等を支持するメインフレームＢＤに吊り下げ支持されている。本実施形態では、主制御装置２０が液体供給装置５（図１０参照）を制御して、ノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体を供給するとともに、液体回収装置６（図１０参照）を制御して、ノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間から液体を回収する。このとき、主制御装置２０は、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置５と液体回収装置６を制御する。従って、先端レンズ１９１とウエハＷとの間には、一定量の液体Ｌｑ（図２参照）が常に入れ替わって保持される。本実施形態では、上記の液体として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水を用いるものとする。   The local liquid immersion device 8 includes a liquid supply device 5, a liquid recovery device 6 (both not shown in FIG. 2, refer to FIG. 10), a nozzle unit 32, and the like. As shown in FIG. 2, the nozzle unit 32 holds an optical element on the most image plane side (wafer W side) constituting the projection optical system PL, here a lens (hereinafter also referred to as “tip lens”) 191. It is suspended and supported by a main frame BD that supports the projection unit PU and the like via a support member (not shown) so as to surround the lower end portion of the lens barrel 40. In the present embodiment, the main control device 20 controls the liquid supply device 5 (see FIG. 10) to supply the liquid between the tip lens 191 and the wafer W via the nozzle unit 32, and the liquid recovery device 6 The liquid is recovered from between the front lens 191 and the wafer W through the nozzle unit 32 by controlling (see FIG. 10). At this time, the main controller 20 controls the liquid supply device 5 and the liquid recovery device 6 so that the amount of supplied liquid and the amount of recovered liquid are always equal. Therefore, a certain amount of liquid Lq (see FIG. 2) is always exchanged and held between the front lens 191 and the wafer W. In the present embodiment, pure water that transmits ArF excimer laser light (light having a wavelength of 193 nm) is used as the liquid.

この他、露光ステーション２００には、メインフレームＢＤから支持部材７２Ａを介してほぼ片持ち状態で支持された（一端部近傍が支持された）計測アーム７１Ａを含む微動ステージ位置計測系７０Ａが設けられている。ただし、微動ステージ位置計測系７０Ａについては、説明の便宜上、後述する微動ステージについての説明の後に、説明する。   In addition, the exposure station 200 is provided with a fine movement stage position measurement system 70A including a measurement arm 71A supported in a substantially cantilever state from the main frame BD via a support member 72A (supported in the vicinity of one end). ing. However, the fine movement stage position measurement system 70A will be described after the description of the fine movement stage to be described later for convenience of explanation.

計測ステーション３００は、図３に示されるように、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されたアライメント装置９９と、メインフレームＢＤに支持部材７２Ｂを介して片持ち状態で支持された（一端部近傍が支持された）計測アーム７１Ｂを含む微動ステージ位置計測系７０Ｂと、を備えている。微動ステージ位置計測系７０Ｂは、前述の微動ステージ位置計測系７０Ａとは、その向きが異なる（直交している）が同様に構成されている。   As shown in FIG. 3, the measurement station 300 is supported in a cantilever state by the alignment device 99 fixed to the main frame BD in a suspended state and the main frame BD via a support member 72B (near one end). And a fine movement stage position measurement system 70B including a measurement arm 71B. Fine movement stage position measurement system 70B has the same configuration as that of fine movement stage position measurement system 70A described above, but is different in direction (orthogonal).

アライメント装置９９は、図１に示されるように、プライマリアライメント系ＡＬ１と、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４を含む。これをさらに詳述すると、プライマリアライメント系ＡＬ１は、センターテーブル１３０の中心で基準軸ＬＶと直交するＸ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＨ上で基準軸ＬＶから所定距離−Ｙ側に所定距離離れた位置に検出中心が配置されている。プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を挟んで、Ｙ軸方向の一側と他側に、基準軸ＬＨに関してほぼ対称にセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2と、ＡＬ２3，ＡＬ２4との検出中心がそれぞれ配置されている。すなわち、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4はその検出中心がＹ軸方向に沿って配置されている。セカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4は、ＸＹ平面内で移動可能な保持装置（スライダ）に保持されている。アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれとしては、画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4からの撮像信号は、主制御装置２０に供給されるようになっている（図１０参照）なお、図３では、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4及びこれらを保持する保持装置（スライダ）を含んでアライメント装置９９として示されている。なお、アライメント装置９９の詳細構成は、例えば米国特許出願公開第２００９／０２３３２３４号明細書に開示されている。 As shown in FIG. 1, alignment apparatus 99 includes a primary alignment system AL1 and four secondary alignment systems AL2 1 to AL2 4 . More specifically, the primary alignment system AL1 has a predetermined distance −Y from the reference axis LV on a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) LH parallel to the X axis perpendicular to the reference axis LV at the center of the center table 130. A detection center is arranged at a position a predetermined distance away. The detection centers of the secondary alignment systems AL2 1 , AL2 2 , AL2 3 , AL2 4 are approximately symmetrical with respect to the reference axis LH on one side and the other side of the Y axis direction across the detection center of the primary alignment system AL1. Has been placed. That is, the detection centers of the five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are arranged along the Y-axis direction. The secondary alignment systems AL2 1 , AL2 2 , AL2 3 , AL2 4 are held by a holding device (slider) that can move in the XY plane. As each of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 , an image processing type FIA (Field Image Alignment) system is used. Imaging signals from alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are supplied to main controller 20 (see FIG. 10). In FIG. 3, five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are used. And an alignment device 99 including a holding device (slider) for holding them. The detailed configuration of the alignment apparatus 99 is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2009/0233234.

センターテーブル１３０は、図４に示されるように、ベース盤１２の内部に配置された駆動装置１３２と、該駆動装置１３２によって上下に駆動される軸１３４と、軸１３４の上端に固定された平面視Ｘ字形のテーブル本体１３６とを備えている。センターテーブル１３０の駆動装置１３２は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。   As shown in FIG. 4, the center table 130 includes a driving device 132 disposed inside the base board 12, a shaft 134 driven up and down by the driving device 132, and a plane fixed to the upper end of the shaft 134. And a table body 136 having an X-shape. The drive device 132 of the center table 130 is controlled by the main controller 20 (see FIG. 10).

本実施形態の露光装置１００は、テーブル本体１３６に載置された微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２を、ウエハ交換のため、アンローディングポジション兼ローディングポジション、すなわちウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送するロボットアーム１４０を備えている（図１〜図３参照）。ロボットアーム１４０は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。   The exposure apparatus 100 of the present embodiment includes a robot arm 140 that transfers the fine movement stage WFS1 or WFS2 placed on the table body 136 to the unloading position / loading position, that is, the wafer exchange position ULP / LP for wafer exchange. (See FIGS. 1 to 3). The robot arm 140 is controlled by the main controller 20 (see FIG. 10).

ウエハステージＷＳＴ１は、図２及び図６（Ａ）等からわかるように、その底面に設けられた複数の非接触軸受、例えばエアベアリング９４によりベース盤１２の上に浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図１０参照）により、ＸＹ二次元方向に駆動されるウエハ粗動ステージ（以下、粗動ステージと略述する）ＷＣＳ１と、粗動ステージＷＣＳ１に非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳ１に対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳ１とを有している。微動ステージＷＦＳ１は、微動ステージ駆動系５２Ａ（図１０参照）によって粗動ステージＷＣＳ１に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向（以下、６自由度方向、又は６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）と記述する）に駆動される。   As can be seen from FIG. 2 and FIG. 6 (A), wafer stage WST1 is levitated and supported on base board 12 by a plurality of non-contact bearings, for example, air bearings 94 provided on the bottom thereof, and drives coarse movement stage. A coarse movement stage WCS1 (hereinafter abbreviated as a coarse movement stage) WCS1 driven in an XY two-dimensional direction and a coarse movement stage WCS1 in a non-contact state are supported by a system 51A (see FIG. 10). A fine movement stage WFS1 that can move relative to WCS1. Fine movement stage WFS1 is controlled by fine movement stage drive system 52A (see FIG. 10) with respect to coarse movement stage WCS1 in the X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction, θx direction, θy direction, and θz direction (hereinafter referred to as six-degree-of-freedom directions). Or 6-degree-of-freedom direction (described as X, Y, Z, θx, θy, θz).

ウエハステージＷＳＴ１（粗動ステージＷＣＳ１）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）は、図２に示されるように、ウエハステージ位置計測系１６Ａによって計測される。また、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に支持された微動ステージＷＦＳ１（又は微動ステージＷＦＳ２）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の位置情報は微動ステージ位置計測系７０Ａによって計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ａ及び微動ステージ位置計測系７０Ａの計測情報（以下では、計測値又は計測結果とも呼ぶ）、粗動ステージＷＣＳ１、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置制御のため、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。   Position information (including rotation information in the θz direction) of wafer stage WST1 (coarse movement stage WCS1) in the XY plane is measured by wafer stage position measurement system 16A as shown in FIG. Further, the position information of the fine movement stage WFS1 (or fine movement stage WFS2) supported by the coarse movement stage WCS1 in the exposure station 200 in the six degrees of freedom direction (X, Y, Z, θx, θy, θz) is the fine movement stage position measurement. It is measured by the system 70A. Main controller for position control of wafer stage position measurement system 16A and fine movement stage position measurement system 70A (hereinafter also referred to as measurement values or measurement results), coarse movement stage WCS1, fine movement stage WFS1 (or WFS2) 20 (see FIG. 10).

ウエハステージＷＳＴ２は、図３に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１と同様、その底面に設けられた複数の非接触軸受（例えばエアベアリング（図示省略））によりベース盤１２の上に浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ｂ（図１０参照）により、ＸＹ二次元方向に駆動される粗動ステージＷＣＳ２と、粗動ステージＷＣＳ２に非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳ２に対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳ２とを有している。微動ステージＷＦＳ２は、微動ステージ駆動系５２Ｂ（図１０参照）によって粗動ステージＷＣＳ２に対して６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）に駆動される。   As shown in FIG. 3, wafer stage WST2 is levitated and supported on base board 12 by a plurality of non-contact bearings (for example, air bearings (not shown)) provided on the bottom surface of wafer stage WST1, The coarse movement stage drive system 51B (see FIG. 10) supports the coarse movement stage WCS2 driven in the XY two-dimensional direction and the coarse movement stage WCS2 in a non-contact state and is relatively movable with respect to the coarse movement stage WCS2. And a fine movement stage WFS2. Fine movement stage WFS2 is driven in directions of six degrees of freedom (X, Y, Z, θx, θy, θz) with respect to coarse movement stage WCS2 by fine movement stage drive system 52B (see FIG. 10).

ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）は、図３に示されるように、ウエハステージ位置計測系１６Ｂによって計測される。また、計測ステーション３００にある粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の位置情報は微動ステージ位置計測系７０Ｂによって計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ｂ及び微動ステージ位置計測系７０Ｂの計測情報は、粗動ステージＷＣＳ２、微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の位置制御のため、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。   Position information (including rotation information in the θz direction) of wafer stage WST2 (coarse movement stage WCS2) in the XY plane is measured by wafer stage position measurement system 16B as shown in FIG. Further, the position information of the fine movement stage WFS2 (or WFS1) supported by the coarse movement stage WCS2 in the measurement station 300 in the directions of six degrees of freedom (X, Y, Z, θx, θy, θz) is the fine movement stage position measurement system 70B. Is measured by Measurement information of wafer stage position measurement system 16B and fine movement stage position measurement system 70B is supplied to main controller 20 (see FIG. 10) for position control of coarse movement stage WCS2 and fine movement stage WFS2 (or WFS1).

粗動ステージＷＣＳ１に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が支持されたとき、その微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と粗動ステージＷＣＳ１とのＸ、Ｙ、θｚの３自由度方向に関する相対位置情報は、粗動ステージＷＣＳ１と微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間に設けられた相対位置計測器２２Ａ（図１０参照）によって計測可能である。   When fine movement stage WFS1 (or WFS2) is supported by coarse movement stage WCS1, the relative position information regarding the three degrees of freedom of X, Y, and θz between fine movement stage WFS1 (or WFS2) and coarse movement stage WCS1 is as follows. It can be measured by a relative position measuring device 22A (see FIG. 10) provided between the moving stage WCS1 and the fine moving stage WFS1 (or WFS2).

同様に、粗動ステージＷＣＳ２に微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）が支持されたとき、その微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）と粗動ステージＷＣＳ２とのＸ、Ｙ、θｚの３自由度方向に関する相対位置情報は、粗動ステージＷＣＳ２と微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）との間に設けられた相対位置計測器２２Ｂ（図１０参照）によって計測可能である。   Similarly, when fine movement stage WFS2 (or WFS1) is supported on coarse movement stage WCS2, relative position information regarding the three degrees of freedom of X, Y, and θz between fine movement stage WFS2 (or WFS1) and coarse movement stage WCS2 Can be measured by a relative position measuring device 22B (see FIG. 10) provided between the coarse movement stage WCS2 and the fine movement stage WFS2 (or WFS1).

相対位置計測器２２Ａ，２２Ｂとしては、例えば微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２に設けられたグレーティングを計測対象とする、粗動ステージＷＣＳ１、ＷＣＳ２に、それぞれ設けられた少なくとも２つのヘッドを含み、該ヘッドの出力に基づいて、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置を計測するエンコーダなどを用いることができる。相対位置計測器２２Ａ，２２Ｂの計測情報は、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。   The relative position measuring devices 22A and 22B include, for example, at least two heads provided on coarse movement stages WCS1 and WCS2, each of which has a measurement target on a grating provided on fine movement stages WFS1 and WFS2, and outputs from the heads. Based on the above, it is possible to use an encoder or the like that measures the positions of the fine movement stages WFS1, WFS2 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θz direction. The measurement information of the relative position measuring devices 22A and 22B is supplied to the main controller 20 (see FIG. 10).

上記各種計測系を含み、ステージ系の構成各部の構成等については、後に詳述する。   The configuration of each part of the stage system including the various measurement systems will be described in detail later.

さらに、本実施形態の露光装置１００では、図５に示されるように、投影ユニットＰＵの近傍に、可動ブレードＢＬが設けられている。可動ブレードＢＬは、ブレード駆動系５８（図５では不図示、図１０参照）によって、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に駆動可能である。可動ブレードＢＬは、＋Ｙ側の上端部に他の部分より突出した突出部が形成された板状の部材から成る。   Furthermore, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, a movable blade BL is provided in the vicinity of the projection unit PU. The movable blade BL can be driven in the Z-axis direction and the Y-axis direction by a blade drive system 58 (not shown in FIG. 5, see FIG. 10). The movable blade BL is composed of a plate-like member in which a protruding portion protruding from the other portion is formed at the upper end portion on the + Y side.

本実施形態において、可動ブレードＢＬの上面は、液体Ｌｑに対して撥液性である。本実施形態において、可動ブレードＢＬは、例えばステンレス等の金属製の基材と、その基材の表面に形成された撥液性材料の膜とを含む。撥液性材料は、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、テフロン（登録商標）等を含む。なお、膜を形成する材料が、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂でも良い。また、可動ブレードＢＬ全体が、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）、アクリル系樹脂、及びシリコン系樹脂の少なくとも一つで形成されても良い。本実施形態において、液体Ｌｑに対する可動ブレードＢＬの上面の接触角は、例えば９０度以上である。   In the present embodiment, the upper surface of the movable blade BL is liquid repellent with respect to the liquid Lq. In the present embodiment, the movable blade BL includes a metal base material such as stainless steel and a liquid repellent material film formed on the surface of the base material. Examples of the liquid repellent material include PFA (Tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer), PTFE (Polytetrafluoroethylene), and Teflon (registered trademark). The material for forming the film may be an acrylic resin or a silicon resin. The entire movable blade BL may be formed of at least one of PFA, PTFE, Teflon (registered trademark), acrylic resin, and silicon resin. In the present embodiment, the contact angle of the upper surface of the movable blade BL with respect to the liquid Lq is, for example, 90 degrees or more.

可動ブレードＢＬは、粗動ステージＷＣＳ１に支持されている微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に−Ｙ側から係合可能であり、その係合状態で微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の上面とともに、見かけ上一体のフルフラットな面を形成する（例えば図１５参照）。可動ブレードＢＬは、主制御装置２０により、ブレード駆動系５８を介して駆動され、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間で液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しを行う。なお、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間の液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについてはさらに後述する。   The movable blade BL can be engaged with the fine movement stage WFS1 (or WFS2) supported by the coarse movement stage WCS1 from the −Y side, and apparently together with the upper surface of the fine movement stage WFS1 (or WFS2) in the engaged state. An integral full flat surface is formed (see, for example, FIG. 15). The movable blade BL is driven by the main controller 20 via the blade drive system 58, and transfers the immersion space (liquid Lq) to and from the fine movement stage WFS1 (or WFS2). The delivery of the immersion space (liquid Lq) between the movable blade BL and the fine movement stage WFS1 (or WFS2) will be further described later.

ここで、ステージ系の各部の構成等について詳述する。まず、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２について説明する。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とは、その駆動系、位置計測系などを含み、全く同様に構成されている。従って、以下では、代表的にウエハステージＷＳＴ１を取り上げて説明する。   Here, the configuration of each part of the stage system will be described in detail. First, wafer stages WST1 and WST2 will be described. In the present embodiment, wafer stage WST1 and wafer stage WST2 are configured in exactly the same way, including their drive system, position measurement system, and the like. Therefore, the following description will be made taking the wafer stage WST1 as a representative.

粗動ステージＷＣＳ１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、平面視で（＋Ｚ方向から見て）Ｘ軸方向を長手方向とする長方形板状の粗動スライダ部９１と、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面にそれぞれ固定された一対の側壁部９２ａ，９２ｂと、側壁部９２ａ,９２ｂそれぞれの上面に固定された一対の固定子部９３ａ、９３ｂと、を備えている。粗動ステージＷＣＳ１は、全体として、上面のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向の両側面が開口した高さの低い箱形の形状を有している。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１には、その内部にＹ軸方向に貫通した空間部が形成されている。   As shown in FIGS. 6A and 6B, coarse movement stage WCS1 has a rectangular plate-like coarse movement slider portion 91 having the X-axis direction as the longitudinal direction in plan view (as viewed from the + Z direction). A pair of side wall portions 92a and 92b fixed to the upper surfaces of one end portion and the other end portion in the longitudinal direction of the coarse movement slider portion 91, and a pair of stator portions fixed to the upper surfaces of the side wall portions 92a and 92b, respectively. 93a, 93b. As a whole, coarse movement stage WCS1 has a box-like shape with a low height in which the central portion of the upper surface in the X-axis direction and both side surfaces in the Y-axis direction are open. That is, in coarse movement stage WCS1, a space portion penetrating in the Y-axis direction is formed inside.

粗動ステージＷＣＳ１は、図７（Ａ）に示されるように、粗動スライダ部９１の長手方向（Ｘ軸方向）の中央のＹ軸方向の一側（＋Ｙ側）端部に前述の駆動軸１３４の直径より大きな幅のＵ字状の切り欠き９５が形成されている。また、粗動ステージＷＣＳ１は、図７（Ｂ）に示されるように、長手方向の中央の分離線を境として、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとの２つの部分に分離可能に構成されている（図８参照）。従って、粗動スライダ部９１は、第１部分ＷＣＳ１ａの一部を構成する第１スライダ部９１ａと、第２部分ＷＣＳ１ｂの一部を構成する第２スライダ部９１ｂとから構成されている。   As shown in FIG. 7A, the coarse movement stage WCS1 has the above-described drive shaft at one end (+ Y side) end in the Y-axis direction at the center in the longitudinal direction (X-axis direction) of the coarse movement slider portion 91. A U-shaped cutout 95 having a width larger than the diameter of 134 is formed. In addition, as shown in FIG. 7B, coarse movement stage WCS1 is configured to be separable into two parts, a first part WCS1a and a second part WCS1b, with a separation line at the center in the longitudinal direction as a boundary. (See FIG. 8). Accordingly, the coarse slider 91 is composed of a first slider 91a that constitutes a part of the first part WCS1a and a second slider 91b that constitutes a part of the second part WCS1b.

ベース盤１２の内部には、図２及び図３に示されるように、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数のコイル１４を含む、コイルユニットが収容されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a coil unit including a plurality of coils 14 arranged in a matrix with the XY two-dimensional direction as the row direction and the column direction is accommodated in the base board 12. .

コイルユニットに対応して、粗動ステージＷＣＳ１の底面、すなわち第１スライダ部９１ａ、第２スライダ部９１ｂの底面には、図６（Ａ）に示されるように、マトリックス状に配置された複数の永久磁石１８から成る磁石ユニットが固定されている。磁石ユニットは、ベース盤１２のコイルユニットと共に、例えば米国特許第５，１９６，７４５号明細書などに開示されるローレンツ電磁力駆動方式の平面モータから成る粗動ステージ駆動系５１Ａａ、５１Ａｂ（図１０参照）を、それぞれ構成している。コイルユニットを構成する各コイル１４に供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。   Corresponding to the coil unit, on the bottom surface of coarse movement stage WCS1, that is, on the bottom surface of first slider portion 91a and second slider portion 91b, as shown in FIG. A magnet unit comprising a permanent magnet 18 is fixed. The magnet unit, together with the coil unit of the base board 12, for example, coarse motion stage drive systems 51Aa and 51Ab comprising a Lorentz electromagnetic force drive type planar motor disclosed in US Pat. No. 5,196,745 and the like (FIG. 10). Each). The magnitude | size and direction of the electric current supplied to each coil 14 which comprises a coil unit are controlled by the main controller 20 (refer FIG. 10).

第１、第２スライダ部９１ａ、９１ｂそれぞれの底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング９４が固定されている。粗動ステージＷＣＳ１の第１部分ＷＣＳ１ａ及び第２部分ＷＣＳ１ｂは、それぞれエアベアリング９４によって、ベース盤１２上に所定のクリアランス、例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａａ、５１Ａｂによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。   A plurality of air bearings 94 are fixed around the magnet unit on the bottom surfaces of the first and second slider portions 91a and 91b. The first part WCS1a and the second part WCS1b of the coarse movement stage WCS1 are levitated and supported on the base board 12 by air bearings 94 through a predetermined clearance, for example, a clearance of about several μm, and the coarse movement stage drive system 51Aa. , 51Ab to drive in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θz direction.

通常は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとは、一体化して不図示のロック機構を介してロックされている。すなわち、通常は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとは、一体的に動作する。そこで、以下では、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂが一体化して成る粗動ステージＷＣＳ１を駆動する平面モータから成る駆動系を、粗動ステージ駆動系５１Ａと呼ぶ（図１０参照）。   Normally, the first part WCS1a and the second part WCS1b are integrated and locked via a lock mechanism (not shown). That is, normally, the first part WCS1a and the second part WCS1b operate integrally. Therefore, hereinafter, a drive system composed of a planar motor for driving coarse movement stage WCS1 formed by integrating first part WCS1a and second part WCS1b is referred to as coarse movement stage drive system 51A (see FIG. 10).

なお、粗動ステージ駆動系５１Ａとしては、ローレンツ電磁力駆動方式の平面モータに限らず、例えば可変磁気抵抗駆動方式の平面モータを用いることもできる。この他、粗動ステージ駆動系５１Ａを、磁気浮上型の平面モータによって構成しても良い。この場合、粗動スライダ部９１の底面にエアベアリングを設けなくても良くなる。   The coarse stage driving system 51A is not limited to a Lorentz electromagnetic force driving type planar motor, but may be a variable magnetoresistive driving type planar motor, for example. In addition, the coarse movement stage drive system 51A may be configured by a magnetic levitation type planar motor. In this case, it is not necessary to provide an air bearing on the bottom surface of the coarse slider 91.

一対の固定子部９３ａ、９３ｂそれぞれは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、外形が板状の部材から成り、その内部に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を駆動するための複数のコイルから成るコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂが収容されている。ここで、微動ステージＷＦＳ１と微動ステージＷＦＳ２とは、全く同様に構成され、同様にして、粗動ステージＷＣＳ１に非接触で支持され、駆動されるが、以下では、微動ステージＷＦＳ１を代表的に取り上げて説明する。   As shown in FIGS. 6A and 6B, each of the pair of stator portions 93a and 93b is formed of a plate-shaped member, and drives fine movement stage WFS1 (or WFS2) therein. Coil units CUa and CUb composed of a plurality of coils are accommodated. Here, fine movement stage WFS1 and fine movement stage WFS2 are configured in exactly the same manner, and are similarly supported and driven in a non-contact manner by coarse movement stage WCS1, but in the following, fine movement stage WFS1 will be representatively taken up. I will explain.

固定子部９３ａは、＋Ｘ側の端部が側壁部９２ａ上面に固定され、固定子部９３ｂは、−Ｘ側の端部が側壁部９２ｂ上面に固定されている。   The end portion on the + X side of the stator portion 93a is fixed to the upper surface of the side wall portion 92a, and the end portion on the −X side of the stator portion 93b is fixed to the upper surface of the side wall portion 92b.

微動ステージＷＦＳ１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、平面視でＸ軸方向を長手方向とする八角形板状の部材から成る本体部８１と、本体部８１の長手方向の一端部と他端部にそれぞれ固定された一対の可動子部８２ａ、８２ｂと、を備えている。   As shown in FIGS. 6A and 6B, fine movement stage WFS1 includes a main body portion 81 made of an octagonal plate-like member whose longitudinal direction is the X-axis direction in plan view, and A pair of mover portions 82a and 82b fixed to one end portion and the other end portion in the longitudinal direction are provided.

本体部８１は、その内部を後述するエンコーダシステムの計測ビーム（レーザ光）が進行可能とする必要があることから、光が透過可能な透明な素材で形成されている。また、本体部８１は、その内部におけるレーザ光に対する空気揺らぎの影響を低減するため、中実に形成されている（内部に空間を有しない）。なお、透明な素材は、低熱膨張率であることが好ましく、本実施形態では一例として合成石英（ガラス）などが用いられる。なお、本体部８１は、その全体が透明な素材で構成されていても良いが、エンコーダシステムの計測ビームが透過する部分のみが透明な素材で構成されていても良く、この計測ビームが透過する部分のみが中実に形成されていても良い。   The main body 81 is formed of a transparent material through which light can pass because the measurement beam (laser light) of an encoder system to be described later needs to be able to travel inside. The main body 81 is formed to be solid (no space in the interior) in order to reduce the influence of air fluctuations on the laser light inside. Note that the transparent material preferably has a low coefficient of thermal expansion. In this embodiment, synthetic quartz (glass) or the like is used as an example. The main body 81 may be made of a transparent material as a whole, but only a portion through which the measurement beam of the encoder system is transmitted may be made of a transparent material, and this measurement beam is transmitted. Only the portion may be formed solid.

微動ステージＷＦＳ１の本体部８１（より正確には、後述するカバーガラス）の上面中央には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダ（不図示）が設けられている。本実施形態では、例えば環状の凸部（リム部）内に、ウエハＷを支持する複数の支持部（ピン部材）が形成される、いわゆるピンチャック方式のウエハホルダが用いられ、一面（表面）がウエハ載置面となるウエハホルダの他面（裏面）側に後述するグレーティングＲＧなどが設けられる。なお、ウエハホルダは、微動ステージＷＦＳ１と一体に形成されていても良いし、本体部８１に対して、例えば静電チャック機構あるいはクランプ機構等を介して、又は接着等により固定されていても良い。   A wafer holder (not shown) for holding the wafer W by vacuum suction or the like is provided at the center of the upper surface of the main body 81 (more precisely, a cover glass described later) of the fine movement stage WFS1. In the present embodiment, for example, a so-called pin chuck type wafer holder in which a plurality of support portions (pin members) for supporting the wafer W are formed in an annular convex portion (rim portion) is used. A grating RG, which will be described later, is provided on the other surface (back surface) side of the wafer holder serving as a wafer mounting surface. Note that the wafer holder may be formed integrally with fine movement stage WFS1, or may be fixed to main body 81 via, for example, an electrostatic chuck mechanism or a clamp mechanism, or by adhesion.

さらに、本体部８１の上面には、ウエハホルダ（ウエハＷの載置領域）の外側に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、ウエハＷ（ウエハホルダ）よりも一回り大きな円形の開口が中央に形成され、かつ本体部８１に対応する八角形状の外形（輪郭）を有するプレート（撥液板）８３が取り付けられている。プレート８３の表面は、液体Ｌｑに対して撥液化処理されている（撥液面が形成されている）。プレート８３は、その表面の全部（あるいは一部）がウエハＷの表面と同一面となるように本体部８１の上面に固定されている。また、プレート８３の−Ｙ側端部には、図６（Ｂ）に示されるように、その表面がプレート８３の表面と、すなわちウエハＷの表面とほぼ同一面となる状態でＸ軸方向に細長い長方形の計測プレート８６が設置されている。計測プレート８６の表面には、前述した一対の第１基準マークと、プライマリアライメント系ＡＬ１により検出される第２基準マークとが少なくとも形成されている（第１及び第２基準マークはいずれも図示省略）。なお、プレート８３を本体部８１に取り付ける代わりに、例えばウエハホルダを微動ステージＷＦＳ１と一体に形成し、微動ステージＷＦＳ１の、ウエハホルダを囲む周囲領域（プレート８３と同一の領域（計測プレート８６の表面を含んでも良い））の上面に撥液化処理を施して、撥液面を形成しても良い。   Further, on the upper surface of the main body 81, outside the wafer holder (mounting area of the wafer W), as shown in FIGS. 6A and 6B, it is slightly larger than the wafer W (wafer holder). A plate (liquid repellent plate) 83 having an octagonal outer shape (contour) corresponding to the main body 81 and having a circular opening formed at the center is attached. The surface of the plate 83 is subjected to a liquid repellent process (a liquid repellent surface is formed) with respect to the liquid Lq. The plate 83 is fixed to the upper surface of the main body 81 so that the entire surface (or part) of the plate 83 is flush with the surface of the wafer W. Further, at the −Y side end portion of the plate 83, as shown in FIG. 6B, the surface thereof is substantially flush with the surface of the plate 83, that is, the surface of the wafer W in the X-axis direction. An elongated rectangular measuring plate 86 is installed. On the surface of the measurement plate 86, at least the above-described pair of first reference marks and the second reference mark detected by the primary alignment system AL1 are formed (both the first and second reference marks are not shown). ). Instead of attaching the plate 83 to the main body 81, for example, a wafer holder is formed integrally with the fine movement stage WFS1, and the fine movement stage WFS1 includes a peripheral area surrounding the wafer holder (the same area as the plate 83 (including the surface of the measurement plate 86). Alternatively, the liquid-repellent surface may be formed by applying a liquid-repellent treatment to the upper surface.

図６（Ａ）に示されるように、本体部８１の上面には、２次元グレーティング（以下、単にグレーティングと呼ぶ）ＲＧが水平（ウエハＷ表面と平行）に配置されている。グレーティングＲＧは、透明な素材から成る本体部８１の上面に、固定（あるいは形成）されている。グレーティングＲＧは、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｘ回折格子）と、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｙ回折格子）と、を含む。本実施形態では、本体部８１上で２次元グレーティングが固定あるいは形成される領域（以下、形成領域）は、一例として、ウエハＷよりも一回り大きな円形となっている。   As shown in FIG. 6A, a two-dimensional grating (hereinafter simply referred to as a grating) RG is disposed horizontally (parallel to the surface of the wafer W) on the upper surface of the main body 81. The grating RG is fixed (or formed) on the upper surface of the main body 81 made of a transparent material. The grating RG includes a reflective diffraction grating (X diffraction grating) whose periodic direction is the X-axis direction and a reflective diffraction grating (Y diffraction grating) whose periodic direction is the Y-axis direction. In the present embodiment, an area where the two-dimensional grating is fixed or formed on the main body 81 (hereinafter, a formation area) is, for example, a circle that is slightly larger than the wafer W.

グレーティングＲＧは、保護部材、例えばカバーガラス８４によって覆われている。本実施形態では、カバーガラス８４の上面に、ウエハホルダを吸着保持する前述の静電チャック機構が設けられている。なお、本実施形態では、カバーガラス８４は、本体部８１の上面のほぼ全面を覆うように設けられているが、グレーティングＲＧを含む本体部８１の上面の一部のみを覆うように設けても良い。また、保護部材（カバーガラス８４）は、本体部８１と同一の素材によって形成しても良いが、これに限らず、保護部材を、例えば金属、セラミックスで形成しても良い。また、グレーティングＲＧを保護するのに十分な厚みを要するため板状の保護部材が望ましいが、素材に応じて薄膜状の保護部材を用いても良い。   The grating RG is covered with a protective member, for example, a cover glass 84. In the present embodiment, the above-described electrostatic chuck mechanism for attracting and holding the wafer holder is provided on the upper surface of the cover glass 84. In the present embodiment, the cover glass 84 is provided so as to cover almost the entire upper surface of the main body 81, but may be provided so as to cover only a part of the upper surface of the main body 81 including the grating RG. good. The protective member (cover glass 84) may be formed of the same material as that of the main body 81, but is not limited thereto, and the protective member may be formed of, for example, metal or ceramics. Further, a plate-like protective member is desirable because a sufficient thickness is required to protect the grating RG, but a thin-film protective member may be used depending on the material.

なお、グレーティングＲＧの形成領域のうち、ウエハホルダの周囲にはみ出す領域に対応するカバーガラス８４の一面には、グレーティングＲＧに照射されるエンコーダシステムの計測ビームがカバーガラス８４を透過しないように、すなわち、ウエハホルダ裏面の領域の内外で計測ビームの強度が大きく変動しないように、例えばその形成領域を覆う反射部材（例えば薄膜など）を設けることが望ましい。   It should be noted that the measurement beam of the encoder system irradiated on the grating RG does not pass through the cover glass 84 on one surface of the cover glass 84 corresponding to the region protruding from the periphery of the wafer holder in the formation region of the grating RG, that is, It is desirable to provide, for example, a reflecting member (for example, a thin film) covering the formation region so that the intensity of the measurement beam does not fluctuate greatly inside and outside the region on the back surface of the wafer holder.

この他、一面にグレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の他面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置し、かつその透明板の一面側に保護部材（カバーガラス８４）を設ける、あるいは、保護部材（カバーガラス８４）を設けずに、グレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の一面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置しても良い。特に前者では、透明板の代わりにセラミックスなどの不透明な部材にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良いし、あるいは、ウエハホルダの裏面にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良い。あるいは、従来の微動ステージにウエハホルダとグレーティングＲＧを保持するだけでも良い。また、ウエハホルダを、中実のガラス部材によって形成し、該ガラス部材の上面（ウエハ載置面）にグレーティングＲＧを配置しても良い。   In addition, the other surface of the transparent plate on which the grating RG is fixed or formed on one surface is placed in contact with or close to the back surface of the wafer holder, and a protective member (cover glass 84) is provided on one surface side of the transparent plate, or Instead of providing the protective member (the cover glass 84), one surface of the transparent plate on which the grating RG is fixed or formed may be disposed in contact with or close to the back surface of the wafer holder. In the former case, the grating RG may be fixed or formed on an opaque member such as ceramics instead of the transparent plate, or the grating RG may be fixed or formed on the back surface of the wafer holder. Alternatively, the wafer holder and the grating RG may be simply held on the conventional fine movement stage. Further, the wafer holder may be formed of a solid glass member, and the grating RG may be disposed on the upper surface (wafer mounting surface) of the glass member.

本体部８１は、図６（Ａ）からもわかるように、長手方向の一端部と他端部との下端部に外側に突出した張り出し部が形成された全体として八角形板状部材から成り、その底面の、グレーティングＲＧに対向する部分に凹部が形成されている。本体部８１は、グレーティングＲＧが配置された中央の領域は、その厚さが実質的に均一な板状に形成されている。   As can be seen from FIG. 6 (A), the main body 81 is composed of an octagonal plate-like member as a whole in which a protruding portion protruding outward is formed at the lower end of one end and the other end in the longitudinal direction. A concave portion is formed in a portion of the bottom surface facing the grating RG. The main body 81 is formed in a plate shape having a substantially uniform thickness in the central region where the grating RG is disposed.

本体部８１の＋Ｘ側、−Ｘ側の張り出し部それぞれの上面には、断面凸形状のスペーサ８５ａ、８５ｂが、それぞれの凸部８９ａ、８９ｂを、外側に向けてＹ軸方向に延設されている。   On the upper surface of each of the + X side and −X side projecting portions of the main body 81, spacers 85a and 85b having a convex cross section are extended in the Y-axis direction with the convex portions 89a and 89b facing outward. Yes.

可動子部８２ａは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向寸法（長さ）及びＸ軸方向寸法（幅）が、共に固定子部９３ａよりも短い（半分程度の）２枚の平面視矩形状の板状部材８２ａ１、８２ａ２を含む。板状部材８２ａ１、８２ａ２は、本体部８１の＋Ｘ側の端部に対し、前述したスペーサ８５ａの凸部８９ａを介して、Ｚ軸方向（上下）に所定の距離だけ離間した状態でともにＸＹ平面に平行に固定されている。この場合、板状部材８２ａ２は、スペーサ８５ａと本体部８１の＋Ｘ側の張り出し部とによって、その−Ｘ側端部が挟持されている。２枚の板状部材８２ａ１、８２ａ２の間には、粗動ステージＷＣＳ１の固定子部９３ａの−Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。板状部材８２ａ１、８２ａ２の内部には、後述する磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２が、収容されている。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the mover portion 82a has a Y-axis direction dimension (length) and an X-axis direction dimension (width) that are both shorter than the stator portion 93a (see FIG. It includes two plate-like members 82a 1 and 82a 2 having a rectangular shape in plan view (about half). The plate-like members 82a 1 and 82a 2 are both separated from the end on the + X side of the main body 81 by a predetermined distance in the Z-axis direction (up and down) via the convex portion 89a of the spacer 85a. It is fixed parallel to the XY plane. In this case, the −X side end portion of the plate-like member 82 a 2 is sandwiched between the spacer 85 a and the + X side protruding portion of the main body portion 81. Between the two plate-like members 82a 1 and 82a 2 , the end on the −X side of the stator portion 93a of the coarse movement stage WCS1 is inserted without contact. Magnet units MUa 1 and MUa 2 described later are accommodated in the plate-like members 82a 1 and 82a 2 .

可動子部８２ｂは、スペーサ８５ｂにＺ軸方向（上下）に所定の間隔が維持された２枚の板状部材８２ｂ１、８２ｂ２を含み、可動子部８２ａと左右対称ではあるが同様に構成されている。２枚の板状部材８２ｂ１、８２ｂ２の間には、粗動ステージＷＣＳ１の固定子部９３ｂの＋Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。板状部材８２ｂ１、８２ｂ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と同様に構成された磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２が、収容されている。 The mover portion 82b includes two plate-like members 82b 1 and 82b 2 in which a predetermined interval is maintained in the Z-axis direction (up and down) on the spacer 85b. Has been. Between the two plate-like members 82b 1 and 82b 2 , the + X side end of the stator portion 93b of the coarse movement stage WCS1 is inserted in a non-contact manner. Magnet units MUb 1 and MUb 2 configured in the same manner as the magnet units MUa 1 and MUa 2 are accommodated in the plate-like members 82b 1 and 82b 2 .

ここで、前述したように、粗動ステージＷＣＳ１は、Ｙ軸方向に両側面が開口しているので、微動ステージＷＦＳ１を粗動ステージＷＣＳ１に装着する際には、板状部材８２ａ１、８２ａ２、及び８２ｂ１、８２ｂ２間に固定子部９３ａ、９３ｂがそれぞれ位置するように、微動ステージＷＦＳ１のＺ軸方向の位置決めを行い、この後に微動ステージＷＦＳ１をＹ軸方向に移動（スライド）させれば良い。 Here, as described above, since both sides of coarse movement stage WCS1 are open in the Y-axis direction, when attaching fine movement stage WFS1 to coarse movement stage WCS1, plate-like members 82a 1 and 82a 2 are provided. , And 82b 1 , 82b 2 , the fine movement stage WFS1 is positioned in the Z-axis direction so that the stator parts 93a, 93b are positioned, and then the fine movement stage WFS1 is moved (slid) in the Y-axis direction. It ’s fine.

微動ステージ駆動系５２Ａは、前述した可動子部８２ａが有する一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と、固定子部９３ａが有するコイルユニットＣＵａと、前述した可動子部８２ｂが有する一対の磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２と、固定子部９３ｂが有するコイルユニットＣＵｂと、を含む。 The fine movement stage drive system 52A includes a pair of magnet units MUa 1 and MUa 2 included in the above-described mover portion 82a, a coil unit CUa included in the stator portion 93a, and a pair of magnet units MUb included in the above-described mover portion 82b. 1 and MUb 2 and a coil unit CUb included in the stator portion 93b.

本実施形態では、微動ステージ駆動系５２Ａにより、微動ステージＷＦＳ１を、粗動ステージＷＣＳ１に対して非接触状態で浮上支持するとともに、粗動ステージＷＣＳ１に対して、非接触で６自由度方向に駆動することができる。   In the present embodiment, fine movement stage drive system 52A levitates and supports fine movement stage WFS1 in a non-contact state relative to coarse movement stage WCS1, and is driven in a six-degree-of-freedom direction in a non-contact manner relative to coarse movement stage WCS1. can do.

本実施形態の露光装置１００では、ウエハＷに対するステップ・アンド・スキャン方式の露光動作時には、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の位置情報を含む）は、主制御装置２０により、後述する微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３（図１０参照）を用いて計測される。微動ステージＷＦＳ１の位置情報は、主制御装置２０に送られ、主制御装置２０は、この位置情報に基づいて微動ステージＷＦＳ１の位置を制御する。   In exposure apparatus 100 of the present embodiment, during step-and-scan exposure operation on wafer W, position information (including position information in the θz direction) of fine movement stage WFS1 in the XY plane is received by main controller 20. Measurement is performed using an encoder system 73 (see FIG. 10) of a fine movement stage position measurement system 70A described later. The position information of fine movement stage WFS1 is sent to main controller 20, and main controller 20 controls the position of fine movement stage WFS1 based on this position information.

これに対し、ウエハステージＷＳＴ１（微動ステージＷＦＳ１）が微動ステージ位置計測系７０Ａの計測領域外に位置する際には、ウエハステージＷＳＴ１（及び微動ステージＷＦＳ１）の位置情報は、主制御装置２０により、ウエハステージ位置計測系１６Ａ（図２及び図１０参照）を用いて計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ａは、図２に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１側面の反射面に測長ビームを照射してウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）を計測するレーザ干渉計を含んでいる。なお、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内での位置情報は、上述のウエハステージ位置計測系１６Ａに代えて、その他の計測装置、例えばエンコーダシステムによって計測しても良い。この場合、例えばベース盤１２の上面に二次元スケールを配置し、粗動ステージＷＣＳ１の底面にエンコーダヘッドを設けることができる。   In contrast, when wafer stage WST1 (fine movement stage WFS1) is positioned outside the measurement area of fine movement stage position measurement system 70A, position information of wafer stage WST1 (and fine movement stage WFS1) is obtained by main controller 20. Measurement is performed using a wafer stage position measurement system 16A (see FIGS. 2 and 10). As shown in FIG. 2, wafer stage position measurement system 16A irradiates a length measurement beam onto the reflection surface on the side of coarse movement stage WCS1 to include position information (rotation information in the θz direction) on wafer stage WST1 in the XY plane. ) Is included. Note that the position information of wafer stage WST1 in the XY plane may be measured by another measuring device, for example, an encoder system, instead of the above-described wafer stage position measuring system 16A. In this case, for example, a two-dimensional scale can be arranged on the upper surface of the base board 12, and an encoder head can be provided on the bottom surface of the coarse movement stage WCS1.

前述の如く、微動ステージＷＦＳ２は、上述した微動ステージＷＦＳ１と全く同様に構成されており、微動ステージＷＦＳ１に代えて、粗動ステージＷＣＳ１に非接触で支持させることができる。この場合、粗動ステージＷＣＳ１と、粗動ステージＷＣＳ１によって支持された微動ステージＷＦＳ２とによって、ウエハステージＷＳＴ１が構成され、微動ステージＷＦＳ２が備える一対の可動子部（各一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２）と粗動ステージＷＣＳ１の一対の固定子部９３ａ、９３ｂ（コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂ）とによって、微動ステージ駆動系５２Ａが構成される。そして、この微動ステージ駆動系５２Ａによって、微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ１に対して、非接触で６自由度方向に駆動される。 As described above, fine movement stage WFS2 is configured in the same manner as fine movement stage WFS1 described above, and can be supported in a non-contact manner on coarse movement stage WCS1 instead of fine movement stage WFS1. In this case, wafer stage WST1 is constituted by coarse movement stage WCS1 and fine movement stage WFS2 supported by coarse movement stage WCS1, and a pair of mover portions (each pair of magnet units MUa 1 and MUa) provided in fine movement stage WFS2 are provided. 2 and MUb 1 , MUb 2 ) and a pair of stator parts 93a, 93b (coil units CUa, CUb) of the coarse movement stage WCS1 constitute a fine movement stage drive system 52A. Then, fine movement stage drive system 52A drives fine movement stage WFS2 in the direction of six degrees of freedom in a non-contact manner relative to coarse movement stage WCS1.

また、微動ステージＷＦＳ２、ＷＦＳ１は、それぞれ粗動ステージＷＣＳ２に非接触で支持させることができ、粗動ステージＷＣＳ２と、粗動ステージＷＣＳ２によって支持された微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１とによってウエハステージＷＳＴ２が構成される。この場合、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が備える一対の可動子部（各一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２）と粗動ステージＷＣＳ２の一対の固定子部９３ａ、９３ｂ（コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂ）とによって、微動ステージ駆動系５２Ｂ（図１０参照）が構成される。そして、この微動ステージ駆動系５２Ｂによって、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２に対して、非接触で６自由度方向に駆動される。 Fine movement stages WFS2 and WFS1 can be supported by coarse movement stage WCS2 in a non-contact manner, and wafer stage WST2 is configured by coarse movement stage WCS2 and fine movement stage WFS2 or WFS1 supported by coarse movement stage WCS2. Is done. In this case, a pair of mover parts (each pair of magnet units MUa 1 , MUa 2 and MUb 1 , MUb 2 ) provided in fine movement stage WFS2 or WFS1 and a pair of stator parts 93a, 93b (coil unit) of coarse movement stage WCS2 CUa and CUb) constitute fine movement stage drive system 52B (see FIG. 10). Then, fine movement stage drive system 52B drives fine movement stage WFS2 or WFS1 in the direction of six degrees of freedom in a non-contact manner relative to coarse movement stage WCS2.

なお、粗動ステージＷＣＳ２は、粗動スライダ部９１の切り欠き９５が＋Ｘ側に向かって開口する向きで、ベース盤１２上に配置されている（図１参照）。   The coarse movement stage WCS2 is arranged on the base board 12 with the notch 95 of the coarse movement slider portion 91 opening toward the + X side (see FIG. 1).

次に、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に移動可能に保持される（ウエハステージＷＳＴ１を構成する）微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２の位置情報の計測に用いられる微動ステージ位置計測系７０Ａ（図１０参照）の構成について説明する。ここでは、微動ステージ位置計測系７０Ａが微動ステージＷＦＳ１の位置情報を計測する場合について説明する。   Next, fine movement stage position measurement system 70A used for measuring position information of fine movement stage WFS1 or WFS2 (which constitutes wafer stage WST1) held movably on coarse movement stage WCS1 in exposure station 200 (see FIG. 10). ) Will be described. Here, the case where fine movement stage position measurement system 70A measures the positional information of fine movement stage WFS1 will be described.

微動ステージ位置計測系７０Ａは、図２に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１が投影光学系ＰＬの下方に配置された状態で、粗動ステージＷＣＳ１の内部の空間部内に挿入されるアーム部材（計測アーム７１Ａ）を備えている。計測アーム７１Ａは、メインフレームＢＤに支持部材７２Ａを介して片持ち支持（一端部近傍が支持）されている。なお、アーム部材は、ウエハステージの移動の妨げにならない構成を採用する場合には、片持ち支持に限らず、その長手方向の両端部で支持されても良い。   As shown in FIG. 2, fine movement stage position measurement system 70A has an arm member (measurement) inserted into a space inside coarse movement stage WCS1 in a state where wafer stage WST1 is disposed below projection optical system PL. Arm 71A). The measurement arm 71A is cantilevered (supported in the vicinity of one end) on the main frame BD via a support member 72A. In addition, when employ | adopting the structure which does not interfere with the movement of a wafer stage, an arm member may be supported not only in cantilever support but in the both ends of the longitudinal direction.

計測アーム７１Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする、幅方向（Ｘ軸方向）よりも高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法が大きい縦長の長方形断面を有する四角柱状（すなわち直方体状）の部材であり、光を透過する同一の素材、例えばガラス部材が複数貼り合わされて形成されている。計測アーム７１Ａは、後述するエンコーダヘッド（光学系）が収容される部分を除き、中実に形成されている。計測アーム７１Ａは、前述したようにウエハステージＷＳＴ１が投影光学系ＰＬの下方に配置された状態では、先端部が粗動ステージＷＣＳ１の空間部内に挿入され、図２に示されるように、その上面が微動ステージＷＦＳ１の下面（より正確には、本体部８１（図２では不図示、図６（Ａ）等参照）の下面）に対向している。計測アーム７１Ａの上面は、微動ステージＷＦＳ１の下面との間に所定のクリアランス、例えば数ｍｍ程度のクリアランスが形成された状態で、微動ステージＷＦＳ１下面とほぼ平行に配置される。なお、計測アーム７１Ａの上面と微動ステージＷＦＳの下面との間のクリアランスは、数ｍｍ以上でも以下でも良い。   The measurement arm 71A is a quadrangular columnar (that is, rectangular parallelepiped) member having a longitudinally long rectangular cross section in which the dimension in the height direction (Z-axis direction) is larger than the width direction (X-axis direction) with the Y-axis direction as the longitudinal direction. And a plurality of the same materials that transmit light, for example, glass members are bonded together. The measurement arm 71A is formed solid, except for a portion in which an encoder head (optical system) described later is accommodated. As described above, the measurement arm 71A is inserted into the space portion of the coarse movement stage WCS1 in a state where the wafer stage WST1 is disposed below the projection optical system PL as described above, and as shown in FIG. Is opposed to the lower surface of the fine movement stage WFS1 (more precisely, the lower surface of the main body 81 (not shown in FIG. 2, see FIG. 6A, etc.)). The upper surface of measurement arm 71A is arranged substantially parallel to the lower surface of fine movement stage WFS1, with a predetermined clearance, for example, a clearance of about several millimeters, formed between the lower surface of fine movement stage WFS1. The clearance between the upper surface of the measurement arm 71A and the lower surface of the fine movement stage WFS may be several mm or more.

微動ステージ位置計測系７０Ａは、図１０に示されるように、エンコーダシステム７３と、レーザ干渉計システム７５とを備えている。エンコーダシステム７３は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を計測するＸリニアエンコーダ７３ｘ、及び微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹリニアエンコーダ７３ｙａ、７３ｙｂを含む。エンコーダシステム７３では、例えば米国特許第７，２３８，９３１号明細書、及び米国特許出願公開第２００７／２８８１２１号明細書などに開示されるエンコーダヘッド（以下、適宜ヘッドと略述する）と同様の構成の回折干渉型のヘッドが用いられている。ただし、本実施形態では、ヘッドは、後述するように光源及び受光系（光検出器を含む）が、計測アーム７１Ａの外部に配置され、光学系のみが計測アーム７１Ａの内部に、すなわちグレーティングＲＧに対向して配置されている。以下、適宜、計測アーム７１Ａの内部に配置された光学系をヘッドと呼ぶ。   As shown in FIG. 10, fine movement stage position measurement system 70 </ b> A includes an encoder system 73 and a laser interferometer system 75. Encoder system 73 includes an X linear encoder 73x that measures the position of fine movement stage WFS1 in the X-axis direction, and a pair of Y linear encoders 73ya and 73yb that measure the position of fine movement stage WFS1 in the Y-axis direction. In the encoder system 73, for example, the same encoder head disclosed in US Pat. No. 7,238,931 and US Patent Application Publication No. 2007/288121 (hereinafter abbreviated as a head as appropriate). A diffraction interference type head having a configuration is used. However, in this embodiment, as described later, in the head, the light source and the light receiving system (including the photodetector) are arranged outside the measurement arm 71A, and only the optical system is inside the measurement arm 71A, that is, the grating RG. It is arranged to face. Hereinafter, the optical system disposed inside the measurement arm 71A is referred to as a head as appropriate.

エンコーダシステム７３は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を１つのＸヘッド７７ｘ（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）で計測し、Ｙ軸方向の位置を一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ（図９（Ｂ）参照）で計測する。すなわち、グレーティングＲＧのＸ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を計測するＸヘッド７７ｘによって、前述のＸリニアエンコーダ７３ｘが構成され、グレーティングＲＧのＹ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂによって、一対のＹリニアエンコーダ７３ｙａ、７３ｙｂが構成されている。   The encoder system 73 measures the position of the fine movement stage WFS1 in the X-axis direction with one X head 77x (see FIGS. 9A and 9B), and determines the position in the Y-axis direction with a pair of Y heads 77ya, Measurement is performed at 77 yb (see FIG. 9B). That is, the X head 77x that measures the position of the fine movement stage WFS1 in the X-axis direction using the X diffraction grating of the grating RG constitutes the X linear encoder 73x, and the fine movement stage WFS1 using the Y diffraction grating of the grating RG. A pair of Y linear encoders 73ya and 73yb is configured by the pair of Y heads 77ya and 77yb that measure the position in the Y-axis direction.

ここで、エンコーダシステム７３を構成する３つのヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂの構成について説明する。図９（Ａ）には、３つのヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂを代表して、Ｘヘッド７７ｘの概略構成が示されている。また、図９（Ｂ）には、Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの計測アーム７１Ａ内での配置が示されている。   Here, the configuration of the three heads 77x, 77ya, 77yb constituting the encoder system 73 will be described. FIG. 9A shows a schematic configuration of the X head 77x, representing the three heads 77x, 77ya, and 77yb. FIG. 9B shows the arrangement of the X head 77x and the Y heads 77ya and 77yb in the measurement arm 71A.

図９（Ａ）に示されるように、Ｘヘッド７７ｘは、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、一対の反射ミラーＲ１ａ，Ｒ１ｂ、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂ、四分の一波長板（以下、λ／４板と表記する）ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂ、反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂ、及び反射ミラーＲ３ａ，Ｒ３ｂ等を有し、これらの光学素子が所定の位置関係で配置されている。Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂも同様の構成の光学系を有している。Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれは、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、ユニット化されて計測アーム７１Ａの内部に固定されている。   As shown in FIG. 9A, the X head 77x includes a polarization beam splitter PBS, a pair of reflecting mirrors R1a and R1b, lenses L2a and L2b, a quarter-wave plate (hereinafter referred to as a λ / 4 plate). ) WP1a, WP1b, reflection mirrors R2a, R2b, reflection mirrors R3a, R3b, etc., and these optical elements are arranged in a predetermined positional relationship. The Y heads 77ya and 77yb also have an optical system having the same configuration. Each of the X head 77x and the Y heads 77ya and 77yb is unitized and fixed inside the measurement arm 71A as shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B).

図９（Ｂ）に示されるように、Ｘヘッド７７ｘ（Ｘリニアエンコーダ７３ｘ）では、計測アーム７１Ａの−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられた光源ＬＤｘから−Ｚ方向にレーザビームＬＢｘ０が射出され、計測アーム７１Ａの一部にＸＹ平面に対して４５°の角度で斜設された反射面ＲＰを介してＹ軸方向に平行にその光路が折り曲げられる。このレーザビームＬＢｘ０は、計測アーム７１の内部の中実な部分を、Ｙ軸方向に平行に進行し、反射ミラーＲ３ａ（図９（Ａ）参照）に達する。そして、レーザビームＬＢｘ０は、反射ミラーＲ３ａによりその光路が折り曲げられて、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。レーザビームＬＢｘ０は、偏光ビームスプリッタＰＢＳで偏光分離されて２つの計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2となる。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した計測ビームＬＢｘ1は反射ミラーＲ１ａを介して微動ステージＷＦＳ１に形成されたグレーティングＲＧに到達し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射された計測ビームＬＢｘ2は反射ミラーＲ１ｂを介してグレーティングＲＧに到達する。なお、ここで「偏光分離」とは、入射ビームをＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離することを意味する。 As shown in FIG. 9B, in the X head 77x (X linear encoder 73x), in the −Z direction from the light source LDx provided on the upper surface (or above) the end of the measuring arm 71A on the −Y side. laser beam LBx 0 is emitted, the light path parallel to the Y-axis direction through an angle oblique set the reflected surface RP of 45 ° to the XY plane is bent in a part of the measuring arm 71A. The laser beam LBx 0 is a solid section inside measurement arm 71 travels parallel to the Y-axis direction, it reaches the reflection mirror R3a (see FIG. 9 (A)). Then, the optical path of the laser beam LBx 0 is incident on the polarization beam splitter PBS after its optical path is bent by the reflection mirror R3a. The laser beam LBx 0 is polarized and separated by the polarization beam splitter PBS to become two measurement beams LBx 1 and LBx 2 . The measurement beam LBx 1 transmitted through the polarization beam splitter PBS reaches the grating RG formed on the fine movement stage WFS1 via the reflection mirror R1a, and the measurement beam LBx 2 reflected by the polarization beam splitter PBS passes through the reflection mirror R1b. Reach the grating RG. Here, “polarized light separation” means that an incident beam is separated into a P-polarized component and an S-polarized component.

計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2の照射によってグレーティングＲＧから発生する所定次数の回折ビーム、例えば１次回折ビームそれぞれは、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂを介して、λ／４板ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂにより円偏光に変換された後、反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂにより反射されて再度λ／４板ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂを通り、往路と同じ光路を逆方向に辿って偏光ビームスプリッタＰＢＳに達する。 A diffracted beam of a predetermined order generated from the grating RG by irradiation of the measurement beams LBx 1 and LBx 2 , for example, a first-order diffracted beam is converted into circularly polarized light by the λ / 4 plates WP1a and WP1b via the lenses L2a and L2b, respectively. After that, the light is reflected by the reflection mirrors R2a and R2b, passes through the λ / 4 plates WP1a and WP1b again, follows the same optical path as the forward path in the reverse direction, and reaches the polarization beam splitter PBS.

偏光ビームスプリッタＰＢＳに達した２つの１次回折ビームは、各々その偏光方向が元の方向に対して９０度回転している。このため、計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2それぞれの１次回折ビームは同軸上に合成ビームＬＢｘ12として合成される。合成ビームＬＢｘ１２は、反射ミラーＲ３ｂでその光路が、Ｙ軸に平行に折り曲げられて、計測アーム７１Ａの内部をＹ軸に平行に進行し、前述の反射面ＲＰを介して、図９（Ｂ）に示される、計測アーム７１の−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられたＸ受光系７４ｘに送光される。 The polarization directions of the two first-order diffracted beams that have reached the polarization beam splitter PBS are each rotated by 90 degrees with respect to the original direction. Therefore, the first-order diffracted beams of the measurement beams LBx 1 and LBx 2 are combined on the same axis as a combined beam LBx 12 . The combined beam LBx 12 has its optical path bent in parallel with the Y axis by the reflecting mirror R3b and travels in the measurement arm 71A in parallel with the Y axis. ), The light is transmitted to the X light receiving system 74x provided on the upper surface (or above) of the end portion on the −Y side of the measurement arm 71.

Ｘ受光系７４ｘでは、合成ビームＬＢｘ１２として合成された計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2の１次回折ビームが不図示の偏光子（検光子）によって偏光方向が揃えられ、相互に干渉して干渉光となり、この干渉光が不図示の光検出器によって検出され、干渉光の強度に応じた電気信号に変換される。ここで、微動ステージＷＦＳ１が計測方向（この場合、Ｘ軸方向）に移動すると、２つのビーム間の位相差が変化して干渉光の強度が変化する。この干渉光の強度の変化は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向に関する位置情報として主制御装置２０（図１０参照）に供給される。 In the X light receiving system 74x, the first-order diffracted beams of the measurement beams LBx 1 and LBx 2 synthesized as the synthesized beam LBx 12 are aligned in polarization direction by a polarizer (analyzer) (not shown) and interfere with each other to cause interference light. This interference light is detected by a photodetector (not shown) and converted into an electrical signal corresponding to the intensity of the interference light. Here, when fine movement stage WFS1 moves in the measurement direction (in this case, the X-axis direction), the phase difference between the two beams changes and the intensity of the interference light changes. This change in the intensity of the interference light is supplied to main controller 20 (see FIG. 10) as positional information regarding fine movement stage WFS1 in the X-axis direction.

図９（Ｂ）に示されるように、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂには、それぞれの光源ＬＤｙａ、ＬＤｙｂから射出され、前述の反射面ＲＰで光路が９０°折り曲げられたＹ軸に平行なレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０が入射し、前述と同様にして、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂから、偏向ビームスプリッタで偏光分離された計測ビームそれぞれのグレーティングＲＧ（のＹ回折格子）による１次回折ビームの合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２が、それぞれ出力され、Ｙ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される。ここで、光源ＬＤｙａ、ＬＤｙｂから射出されるレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０とＹ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２とは、図９（Ｂ）における紙面垂直方向に重なる光路をそれぞれ通る。また、上述のように、光源から照射されるレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０とＹ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２とが、Ｚ軸方向に離れた平行な光路を通るように、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂでは、それぞれの内部で光路が適宜折り曲げられている（図示省略）。 As shown in FIG. 9B, the Y heads 77ya and 77yb emit laser beams LBya emitted from the respective light sources LDya and LDyb and parallel to the Y axis whose optical path is bent by 90 ° at the reflection surface RP. 0 and LByb 0 are incident, and in the same manner as described above, the combined beam LBya of the first-order diffracted beam by the grating RG (Y diffraction grating) of each measurement beam polarized and separated by the deflection beam splitter from the Y heads 77ya and 77yb. 12 and LByb 12 are respectively output and returned to the Y light receiving systems 74ya and 74yb. Here, the light source LDya, laser beam LBya 0, LByb 0 and Y light receiving systems 74ya emitted from LDyb, the combined beams LBya 12, LByb 12 returned to 74yb, optical path overlap in a direction perpendicular to the page surface in FIG. 9 (B) Through each. Further, as described above, the laser beam LBya 0, LByb 0 and Y light receiving systems 74ya emitted from the light source, and a combined beam LBya 12, LByb 12 returned to 74yb, through the optical path parallel apart in the Z-axis direction As described above, in the Y heads 77ya and 77yb, the optical paths are appropriately bent inside (not shown).

本実施形態では、Ｘヘッド７７ｘは、計測アーム７１Ａのセンターライン（Ｘ軸方向の中心を通るＹ軸方向の直線）からＸ軸方向に関して等距離にある２点から、計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２を、グレーティングＲＧ上の同一の照射点に照射する（図９（Ａ）参照）。計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２の照射点、すなわちＸヘッド７７ｘの検出点は、ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致している（図２参照）。なお、計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２は、実際には、本体部８１と空気層との境界面などで屈折するが、図９（Ａ）等では、簡略化して図示されている。 In the present embodiment, the X head 77x measures the measurement beams LBx 1 and LBx 2 from two points that are equidistant from the center line of the measurement arm 71A (a straight line in the Y axis direction passing through the center in the X axis direction) in the X axis direction. Is irradiated to the same irradiation point on the grating RG (see FIG. 9A). The irradiation points of the measurement beams LBx 1 and LBx 2 , that is, the detection points of the X head 77 x coincide with the exposure position that is the center of the irradiation area (exposure area) IA of the illumination light IL irradiated to the wafer W (FIG. 2). The measurement beams LBx 1 and LBx 2 are actually refracted at the boundary surface between the main body 81 and the air layer, but are simplified in FIG. 9A and the like.

図９（Ｂ）に示されるように、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれは、センターラインの＋Ｘ側、−Ｘ側に配置されている。Ｙヘッド７７ｙａは、センターラインに平行な直線（ビームＬＢｙａ０の光路に一致）上でＸヘッド７７ｘの検出点を通るＸ軸に平行な直線からの距離が等しい２点から、グレーティングＲＧ上の共通の照射点に一対の計測ビームを照射する。この一対の計測ビームの照射点がＹヘッド７７ｙａの検出点となる。 As shown in FIG. 9B, the pair of Y heads 77ya and 77yb are disposed on the + X side and the −X side of the center line, respectively. The Y head 77ya is common on the grating RG from two points on the straight line parallel to the center line (which coincides with the optical path of the beam LBya 0 ) and the distance from the straight line parallel to the X axis passing through the detection point of the X head 77x. A pair of measurement beams are irradiated to the irradiation point. The irradiation point of the pair of measurement beams becomes a detection point of the Y head 77ya.

Ｙヘッド７７ｙｂは、センターラインに関して、Ｙヘッド７７ｙａの一対の計測ビームの射出点に対称な２点から、一対の計測ビームを、グレーティングＲＧ上の共通の照射点に照射する。Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの検出点は、上記のＸ軸に平行な直線上に配置される。   The Y head 77yb irradiates a common irradiation point on the grating RG with a pair of measurement beams from two points symmetrical to the emission point of the pair of measurement beams of the Y head 77ya with respect to the center line. The detection points of the Y heads 77ya and 77yb are arranged on a straight line parallel to the X axis.

ここで、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を、２つのＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの計測値の平均に基づいて決定する。従って、本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置は、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの検出点の中点を実質的な計測点として計測される。その中点は、測ビームＬＢｘ１，ＬＢＸ２のグレーティングＲＧ上の照射点と一致する。 Here, main controller 20 determines the position of fine movement stage WFS1 in the Y-axis direction based on the average of the measurement values of two Y heads 77ya and 77yb. Therefore, in the present embodiment, the position of fine movement stage WFS1 in the Y-axis direction is measured using the midpoint of the detection points of Y heads 77ya and 77yb as substantial measurement points. The midpoint coincides with the irradiation point on the grating RG of the measurement beams LBx 1 and LBX 2 .

すなわち、本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報の計測に関して、共通の検出点を有し、この検出点は、ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致する。従って、本実施形態では、主制御装置２０は、エンコーダシステム７３を用いることで、微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷの所定のショット領域にレチクルＲのパターンを転写する際、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内の位置情報の計測を、常に露光位置の直下（微動ステージＷＦＳ１の裏面側）で行うことができる。また、主制御装置２０は、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの計測値の差に基づいて、微動ステージＷＦＳのθｚ方向の回転量を計測する。   That is, in the present embodiment, there is a common detection point regarding the measurement of positional information of fine movement stage WFS1 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and this detection point is an irradiation region of illumination light IL irradiated on wafer W (Exposure area) It coincides with the exposure position which is the center of IA. Therefore, in the present embodiment, the main controller 20 uses the encoder system 73 to transfer the pattern of the reticle R to a predetermined shot area of the wafer W placed on the fine movement stage WFS1, thereby moving the fine movement stage WFS1. The position information in the XY plane can always be measured directly below the exposure position (on the back side of fine movement stage WFS1). Main controller 20 measures the amount of rotation of fine movement stage WFS in the θz direction based on the difference between the measurement values of the pair of Y heads 77ya and 77yb.

レーザ干渉計システム７５は、Ｚ軸に平行な３本の測長ビームを計測アーム７１の先端部から、微動ステージＷＦＳ１の下面に入射させる。レーザ干渉計システム７５は、これら３本の測長ビームそれぞれを照射する３つのレーザ干渉計７５ａ〜７５ｃ（図１０参照）を備えている。   Laser interferometer system 75 causes three length measuring beams parallel to the Z axis to enter the lower surface of fine movement stage WFS1 from the tip of measurement arm 71. The laser interferometer system 75 includes three laser interferometers 75a to 75c (see FIG. 10) that irradiate each of these three length measuring beams.

レーザ干渉計システム７５では、３本の測長ビームは、その重心が、照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致する、二等辺三角形（又は正三角形）の各頂点に相当する３点からＺ軸に平行に射出される。本実施形態では、主制御装置２０は、レーザ干渉計システム７５を用いて、微動ステージＷＦＳ１のＺ軸方向の位置、θｚ方向及びθｙ方向の回転量の情報を計測する。なお、レーザ干渉計７５ａ〜７５ｃは、実際には、計測アーム７１Ａの−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられている。レーザ干渉計７５ａ〜７５ｃから−Ｚ方向に射出された３本の測長ビームは、前述の反射面ＲＰを介して計測アーム７１内をＹ軸方向に沿って進行し、その光路がそれぞれ折り曲げられて、上述の３点から射出される。   In the laser interferometer system 75, the three measurement beams correspond to the vertices of an isosceles triangle (or equilateral triangle) whose centroid coincides with the exposure position that is the center of the irradiation area (exposure area) IA. Injection from 3 points parallel to the Z axis. In the present embodiment, main controller 20 uses laser interferometer system 75 to measure information on the position of fine movement stage WFS1 in the Z-axis direction and the amount of rotation in the θz direction and the θy direction. The laser interferometers 75a to 75c are actually provided on the upper surface (or above) of the end portion on the −Y side of the measurement arm 71A. The three measurement beams emitted in the −Z direction from the laser interferometers 75a to 75c travel along the Y-axis direction in the measurement arm 71 via the reflection surface RP, and their optical paths are bent. Then, it is ejected from the above three points.

本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１の下面に、エンコーダシステム７３からの各計測ビームを透過させ、レーザ干渉計システム７５からの各測長ビームの透過を阻止する、波長選択フィルタ（図示省略）が設けられている。この場合、波長選択フィルタは、レーザ干渉計システム７５からの各測長ビームの反射面をも兼ねる。波長選択フィルタは、波長選択性を有する薄膜などが用いられ、本実施形態では、例えば透明板（本体部８１）の一面に設けられ、グレーティングＲＧはその一面に対してウエハホルダ側に配置される。   In the present embodiment, a wavelength selection filter (not shown) that transmits each measurement beam from the encoder system 73 and prevents transmission of each measurement beam from the laser interferometer system 75 is provided on the lower surface of the fine movement stage WFS1. It has been. In this case, the wavelength selection filter also serves as a reflection surface of each measurement beam from the laser interferometer system 75. For the wavelength selection filter, a thin film having wavelength selectivity is used. In this embodiment, for example, the wavelength selection filter is provided on one surface of the transparent plate (main body portion 81), and the grating RG is disposed on the wafer holder side with respect to the one surface.

以上の説明からわかるように、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３及びレーザ干渉計システム７５を用いることで、微動ステージＷＦＳ１の６自由度方向の位置を計測することができる。この場合、エンコーダシステム７３では、計測ビームの空気中での光路長が極短くかつほぼ等しいため、空気揺らぎの影響が殆ど無視できる。従って、エンコーダシステム７３により、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内（θｚ方向も含む）の位置情報を高精度に計測できる。また、エンコーダシステム７３によるＸ軸方向、及びＹ軸方向の実質的なグレーティング上の検出点、及びレーザ干渉計システム７５によるＺ軸方向の微動ステージＷＦＳ１下面上の検出点は、それぞれ露光領域ＩＡの中心（露光位置）に一致するので、いわゆるアッベ誤差の発生が実質的に無視できる程度に抑制される。従って、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いることで、アッベ誤差なく、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置を高精度に計測できる。また、粗動ステージＷＣＳ１が投影ユニットＰＵの下方にあり、粗動ステージＷＣＳ１に微動ステージＷＦＳ２が移動可能に支持されている場合には、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いることで、微動ステージＷＦＳ２の６自由度方向の位置を計測することができ、特に、微動ステージＷＦＳ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置については、アッベ誤差なく、高精度に計測できる。   As can be seen from the above description, main controller 20 can measure the position of fine movement stage WFS1 in the direction of six degrees of freedom by using encoder system 73 and laser interferometer system 75 of fine movement stage position measurement system 70A. it can. In this case, in the encoder system 73, since the optical path length of the measurement beam in the air is extremely short and almost equal, the influence of the air fluctuation can be almost ignored. Therefore, the encoder system 73 can measure the positional information of the fine movement stage WFS1 in the XY plane (including the θz direction) with high accuracy. The detection points on the substantial grating in the X-axis direction and the Y-axis direction by the encoder system 73 and the detection points on the lower surface of the fine movement stage WFS1 in the Z-axis direction by the laser interferometer system 75 are respectively in the exposure area IA. Since it coincides with the center (exposure position), the occurrence of so-called Abbe error is suppressed to such an extent that it can be substantially ignored. Therefore, main controller 20 can measure the position of fine movement stage WFS1 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction with high accuracy without Abbe error by using fine movement stage position measurement system 70A. When coarse movement stage WCS1 is below projection unit PU and fine movement stage WFS2 is movably supported by coarse movement stage WCS1, main controller 20 uses fine movement stage position measurement system 70A. Thus, the position of the fine movement stage WFS2 in the direction of 6 degrees of freedom can be measured. In particular, the positions of the fine movement stage WFS2 in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction can be measured with high accuracy without Abbe error. .

また、計測ステーション３００が備える微動ステージ位置計測系７０Ｂは、図３に示されるように、微動ステージ位置計測系７０Ａと同様に構成されている。すなわち、微動ステージ位置計測系７０Ｂが備える計測アーム７１Ｂは、Ｘ軸方向を長手方向とし、その−Ｘ側の端部近傍が、支持部材７２Ｂを介してメインフレームＢＤに片持ち支持されている。   Further, fine movement stage position measurement system 70B provided in measurement station 300 is configured in the same manner as fine movement stage position measurement system 70A as shown in FIG. That is, the measurement arm 71B provided in the fine movement stage position measurement system 70B has the X-axis direction as the longitudinal direction, and the vicinity of the −X side end thereof is cantilevered by the main frame BD via the support member 72B.

粗動ステージＷＣＳ２がアライメント装置９９の下方にあり、粗動ステージＷＣＳ２に微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が移動可能に支持されている場合には、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いることで、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１の６自由度方向の位置を計測することができ、特に、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置については、アッベ誤差なく、高精度に計測できる。   When coarse movement stage WCS2 is below alignment apparatus 99 and fine movement stage WFS2 or WFS1 is movably supported by coarse movement stage WCS2, main controller 20 uses fine movement stage position measurement system 70B. Thus, the position of fine movement stage WFS2 or WFS1 in the 6-degree-of-freedom direction can be measured. In particular, the positions of fine movement stage WFS2 or WFS1 in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are high without Abbe error. It can be measured accurately.

この他、本実施形態における露光装置１００には、投影ユニットＰＵの近傍に、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）ＡＦ（図２では不図示、図１０参照）が設けられている。多点ＡＦ系ＡＦの検出信号は、不図示のＡＦ信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図１０参照）。主制御装置２０は、多点ＡＦ系ＡＦの検出信号に基づいて、多点ＡＦ系ＡＦの複数の検出点それぞれにおけるウエハＷ表面のＺ軸方向の位置情報（面位置情報）を検出し、その検出結果に基づいて走査露光中のウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行する。なお、ウエハアライメント検出系ＡＬＧの近傍に多点ＡＦ系を設けて、ウエハアライメント（ＥＧＡ）時にウエハＷ表面の面位置情報（凹凸情報）を事前に取得し、露光時には、その面位置情報と、後述する微動ステージ位置計測系７０の一部を構成するレーザ干渉計システム７５（図１０参照）の計測値とを用いて、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行することとしても良い。なお、レーザ干渉計システム７５ではなく、微動ステージ位置計測系７０を構成する後述のエンコーダシステム７３の計測値を、フォーカス・レベリング制御で用いても良い。   In addition, in the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, an oblique incidence type multi-point focus having the same configuration as that disclosed in, for example, US Pat. No. 5,448,332 is provided near the projection unit PU. A position detection system (hereinafter abbreviated as a multi-point AF system) AF (not shown in FIG. 2, refer to FIG. 10) is provided. The detection signal of the multipoint AF system AF is supplied to the main controller 20 via an AF signal processing system (not shown) (see FIG. 10). Main controller 20 detects the position information (surface position information) in the Z-axis direction of the surface of wafer W at each of a plurality of detection points of multi-point AF system AF based on the detection signal of multi-point AF system AF. Based on the detection result, so-called focus leveling control of the wafer W during scanning exposure is executed. In addition, a multipoint AF system is provided in the vicinity of the wafer alignment detection system ALG, and surface position information (unevenness information) on the surface of the wafer W is acquired in advance during wafer alignment (EGA). The so-called focus leveling control of the wafer W may be executed using a measurement value of a laser interferometer system 75 (see FIG. 10) constituting a part of a fine movement stage position measurement system 70 described later. Instead of the laser interferometer system 75, a measurement value of an encoder system 73 (to be described later) constituting the fine movement stage position measurement system 70 may be used in the focus / leveling control.

また、レチクルステージＲＳＴの上方には、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに詳細に開示されるように、ＣＣＤ等の撮像素子を有し、露光波長の光（本実施形態では照明光ＩＬ）をアライメント用照明光とする画像処理方式の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２（図２においてはレチクルアライメント系ＲＡ2は、レチクルアライメント系ＲＡ１の紙面奥側に隠れている。）が配置されている。一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２は、投影光学系ＰＬの直下に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上の後述する計測プレートが位置する状態で、主制御装置２０により、レチクルＲに形成された一対のレチクルアライメントマーク（図示省略）の投影像と対応する計測プレート上の一対の第１基準マークとを投影光学系ＰＬを介して検出することで、投影光学系ＰＬによるレチクルＲのパターンの投影領域の中心と計測プレート上の基準位置、すなわち一対の第１基準マークの中心との位置関係を検出するために用いられる。レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２の検出信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図１０参照）。 Further, above the reticle stage RST, as disclosed in detail in, for example, US Pat. No. 5,646,413, an image sensor such as a CCD is provided, and light having an exposure wavelength (in this embodiment, A pair of reticle alignment systems RA 1 and RA 2 of an image processing system using illumination light IL) as alignment illumination light (in FIG. 2, the reticle alignment system RA 2 is hidden behind the reticle alignment system RA 1 in the drawing). .) Is arranged. The pair of reticle alignment systems RA 1 and RA 2 is formed on the reticle R by the main controller 20 in a state in which a later-described measurement plate on the fine movement stage WFS1 (or WFS2) is positioned directly below the projection optical system PL. The projection optical system PL projects the pattern of the reticle R by detecting the projection image of the pair of reticle alignment marks (not shown) and the pair of first reference marks on the measurement plate corresponding to the projection images. This is used to detect the positional relationship between the center of the region and the reference position on the measurement plate, that is, the center of the pair of first reference marks. Detection signals of reticle alignment systems RA 1 and RA 2 are supplied to main controller 20 via a signal processing system (not shown) (see FIG. 10).

図１０には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、前述の局所液浸装置８、粗動ステージ駆動系５１Ａ，５１Ｂ、及び微動ステージ駆動系５２Ａ，５２Ｂなど、露光装置１００の構成各部を統括制御する。   FIG. 10 is a block diagram showing the input / output relationship of the main controller 20 that centrally configures the control system of the exposure apparatus 100 and performs overall control of each component. Main controller 20 includes a workstation (or a microcomputer) and the like, and each component of exposure apparatus 100 such as local liquid immersion device 8, coarse movement stage drive systems 51A and 51B, and fine movement stage drive systems 52A and 52B described above. Oversee and control.

本実施形態の露光装置１００では、デバイスの製造に際し、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に保持された一方の微動ステージ（ここでは、一例としてＷＦＳ１であるものとする）に保持されたウエハＷに対して、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、そのウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンがそれぞれ転写される。このステップ・アンド・スキャン方式の露光動作は、主制御装置２０により、事前に行われた、ウエハアライメントの結果（例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）により得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を第２基準マークを基準とする座標に変換した情報）、及びレチクルアライメントの結果等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へ微動ステージＷＦＳ１が移動されるショット間移動動作と、レチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で各ショット領域に転写する走査露光動作と、を繰り返すことにより、行われる。なお、上記の露光動作は、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体Ｌｑを保持した状態で、すなわち液浸露光により行われる。また、＋Ｙ側に位置するショット領域から−Ｙ側に位置するショット領域の順で行われる。なお、ＥＧＡについては、例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに詳細に開示されている。   In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, when a device is manufactured, the wafer W held on one fine movement stage (here, assumed to be WFS1 as an example) held on the coarse movement stage WCS1 in the exposure station 200. On the other hand, step-and-scan exposure is performed, and the pattern of the reticle R is transferred to a plurality of shot areas on the wafer W, respectively. This step-and-scan exposure operation is performed in advance by the main controller 20 as a result of wafer alignment (for example, an array of shot areas on the wafer W obtained by enhanced global alignment (EGA)). Information obtained by converting the coordinates into coordinates based on the second reference mark), the result of reticle alignment, and the like, and the fine movement stage to the scanning start position (acceleration start position) for exposure of each shot area on the wafer W This is performed by repeating an inter-shot moving operation in which the WFS 1 is moved and a scanning exposure operation in which a pattern formed on the reticle R is transferred to each shot area by a scanning exposure method. The above exposure operation is performed in a state where the liquid Lq is held between the tip lens 191 and the wafer W, that is, by immersion exposure. Further, the processing is performed in the order from the shot area located on the + Y side to the shot area located on the −Y side. The EGA is disclosed in detail in, for example, US Pat. No. 4,780,617.

本実施形態の露光装置１００では、上述の一連の露光動作中、主制御装置２０により、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いて、微動ステージＷＦＳ１（ウエハＷ）の位置が計測され、この計測結果に基づいてウエハＷの位置が制御される。   In exposure apparatus 100 of the present embodiment, during the series of exposure operations described above, main controller 20 measures the position of fine movement stage WFS1 (wafer W) using fine movement stage position measurement system 70A. Based on this, the position of the wafer W is controlled.

なお、上述の走査露光動作時は、ウエハＷをＹ軸方向に高加速度で駆動する必要があるが、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０は、走査露光動作時には、図１１（Ａ）に示されるように、原則的に粗動ステージＷＣＳ１を駆動せず、微動ステージＷＦＳ１のみをＹ軸方向に（必要に応じて他の５自由度方向にも併せて）駆動する（図１１（Ａ）の黒塗り矢印参照）ことで、ウエハＷをＹ軸方向に走査する。これは、粗動ステージＷＣＳ１を駆動する場合に比べ、微動ステージＷＦＳ１のみを動かす方が駆動対象の重量が軽い分、高加速度でウエハＷを駆動できて有利だからである。また、前述のように、微動ステージ位置計測系７０Ａは、その位置計測精度がウエハステージ位置計測系１６Ａよりも高いので、走査露光時には微動ステージＷＦＳ１を駆動した方が有利である。なお、この走査露光時には、微動ステージＷＦＳ１の駆動による反力（図１１（Ａ）の白抜き矢印参照）の作用により、粗動ステージＷＣＳ１が微動ステージＷＦＳ１と反対側に駆動される。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１がカウンタマスとして機能し、ウエハステージＷＳＴ１の全体から成る系の運動量が保存され、重心移動が生じないので、微動ステージＷＦＳ１の走査駆動によってベース盤１２に偏荷重が作用するなどの不都合が生じることがない。   During the scanning exposure operation described above, it is necessary to drive the wafer W at a high acceleration in the Y-axis direction. However, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the main controller 20 performs the operation shown in FIG. As shown in FIG. 11A, in principle, the coarse movement stage WCS1 is not driven, and only the fine movement stage WFS1 is driven in the Y-axis direction (and also in other five degrees of freedom directions as required) (FIG. 11). Thus, the wafer W is scanned in the Y-axis direction. This is because moving the fine movement stage WFS1 alone is more advantageous than the case of driving the coarse movement stage WCS1, because the weight of the object to be driven can be reduced and the wafer W can be driven at a high acceleration. Further, as described above, fine movement stage position measurement system 70A has higher position measurement accuracy than wafer stage position measurement system 16A, so it is advantageous to drive fine movement stage WFS1 during scanning exposure. Note that during this scanning exposure, the coarse movement stage WCS1 is driven to the opposite side of the fine movement stage WFS1 by the action of the reaction force (see the white arrow in FIG. 11A) due to the driving of the fine movement stage WFS1. That is, coarse movement stage WCS1 functions as a counter mass, and the momentum of the system consisting of wafer stage WST1 as a whole is preserved, so that the center of gravity does not move. Therefore, an offset load acts on base board 12 by scanning drive of fine movement stage WFS1. There will be no inconvenience.

一方、Ｘ軸方向にショット間移動（ステッピング）動作を行う際には、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向への移動可能量が少ないことから、主制御装置２０は、図１１（Ｂ）に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１をＸ軸方向に駆動することによって、ウエハＷをＸ軸方向に移動させる。   On the other hand, when performing the shot-to-shot movement (stepping) operation in the X-axis direction, main control device 20 is shown in FIG. 11B because fine movement stage WFS1 has a small amount of movement in X-axis direction. As described above, by driving coarse movement stage WCS1 in the X-axis direction, wafer W is moved in the X-axis direction.

本実施形態では、一方の微動ステージ上で、上述したウエハＷに対する露光が行われるのと並行して、他方の微動ステージ上では、ウエハ交換及びウエハアライメントが少なくとも一部行われる。   In the present embodiment, at the same time as the exposure of the wafer W is performed on one fine movement stage, at least a part of the wafer exchange and wafer alignment is performed on the other fine movement stage.

《並行処理動作（その１）》
以下、本実施形態の露光装置１００において、２つの微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を用いて行われる並行処理動作（その１）について、説明する。 << Parallel processing operation (1) >>
Hereinafter, a parallel processing operation (part 1) performed using the two fine movement stages WFS1 and WFS2 in the exposure apparatus 100 of the present embodiment will be described.

図１２には、微動ステージＷＦＳ１が露光ステーション２００にあり、その微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、微動ステージＷＦＳ２が計測ステーション３００にあり、その微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている状態が示されている。   In FIG. 12, the fine movement stage WFS1 is in the exposure station 200, and the above-described exposure is performed on the wafer W held on the fine movement stage WFS1, and the fine movement stage WFS2 is in the measurement station 300 and held on the fine movement stage WFS2. The state where the alignment with respect to the wafer W is performed is shown.

上記の微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントは、概略次のようにして行われる。すなわち、ウエハアライメントに際し、主制御装置２０は、まず、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に微動ステージＷＦＳ２上の計測プレート８６を位置決めすべく、微動ステージＷＦＳ２を駆動し、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて、第２基準マークを検出する。そして、主制御装置２０は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示されるように、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２及び微動ステージＷＦＳ２）を例えば＋Ｘ方向に移動させ、その移動経路上における複数箇所にウエハステージＷＳＴを位置決めし、位置決めの都度、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の少なくとも１つを用いてアライメントショット領域（サンプルショット領域）におけるアライメントマークの位置情報を、計測する（求める）。例えば、４回の位置決めを行う場合を考えると、主制御装置２０は、例えば１回目の位置決め時に、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、３箇所のサンプルショット領域におけるアライメントマーク（以下、サンプルマークとも呼ぶ）を、２回目の位置決め時にアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いてウエハＷ上の５つのサンプルマークを、３回目の位置決め時にアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて５つのサンプルマークを、４回目の位置決め時に、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて３つのサンプルマークを、それぞれ検出する。これにより、合計１６箇所のアライメントショット領域におけるアライメントマークの位置情報を、１６箇所のアライメントマークを単一のアライメント系で順次検出する場合などに比べて、格段に短時間で得ることができる。この場合において、上記のウエハステージＷＳＴ２の移動動作と連動して、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3はそれぞれ、検出領域（例えば、検出光の照射領域に相当）内に順次配置されるＸ軸方向に沿って配列された複数のアライメントマーク（サンプルマーク）を検出する。このため、上記のアライメントマークの計測に際して、ウエハステージＷＳＴ２をＹ軸方向に移動させる必要が無い。 The alignment with respect to the wafer W held on the fine movement stage WFS2 is generally performed as follows. That is, during wafer alignment, main controller 20 first drives fine movement stage WFS2 to position measurement plate 86 on fine movement stage WFS2 directly below primary alignment system AL1, and uses primary alignment system AL1 to 2 A reference mark is detected. Then, main controller 20 moves wafer stage WST2 (coarse movement stage WCS2 and fine movement stage WFS2), for example, in the + X direction, as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2008/0088843. The wafer stage WST is positioned at a plurality of locations on the moving path, and each time positioning is performed, position information of the alignment mark in the alignment shot area (sample shot area) is obtained using at least one of the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4. , Measure (determine). For example, considering the case where positioning is performed four times, main controller 20 uses primary alignment system AL1, secondary alignment systems AL2 2 and AL2 3 in the first positioning, for example, in three sample shot areas. alignment marks (hereinafter, also referred to as sample marks), and the second alignment system during positioning AL1, AL2 1 AL24 4 five samples marks on wafer W using the alignment system during the third positioning AL1, AL2 1 The five sample marks are detected using .about.AL2 4 and the three sample marks are detected using the primary alignment system AL1, the secondary alignment systems AL2 2 and AL2 3 at the time of the fourth positioning. As a result, the position information of the alignment marks in a total of 16 alignment shot regions can be obtained in a much shorter time than when 16 alignment marks are sequentially detected by a single alignment system. In this case, in conjunction with the movement operation of wafer stage WST2, alignment systems AL1, AL2 2 , AL2 3 are respectively arranged in the detection region (for example, corresponding to the detection light irradiation region) in the X axis. A plurality of alignment marks (sample marks) arranged along the direction are detected. Therefore, it is not necessary to move wafer stage WST2 in the Y-axis direction when measuring the alignment mark.

本実施形態では、主制御装置２０は、第２基準マークの検出を含み、ウエハアライメントの際には、計測アーム７１Ｂを含む微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いてウエハアライメント時における粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ２のＸＹ平面内の位置計測を行う。ただし、これに限らず、ウエハアライメント時の微動ステージＷＦＳ２の移動を粗動ステージＷＣＳ２と一体で行う場合には、前述したウエハステージ位置計測系１６Ｂを介してウエハＷの位置を計測しながらウエハアライメントを行っても良い。また、計測ステーション３００と露光ステーション２００とが離間しているので、ウエハアライメント時と露光時とでは、微動ステージＷＦＳ２の位置は、異なる座標系上で管理される。また、例えば図１等から明らかなように、ウエハアライメント時におけるウエハＷの向きと、露光時におけるウエハＷの向きとは、９０度異なるので、ウエハアライメント時の座標系（アライメント座標系）と露光時の座標系（露光座標系）とでは、Ｘ座標とＹ座標とを入れ替える必要がある。そこで、主制御装置２０は、ウエハアライメントの結果得られたウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を、第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後の配列座標に変換する。   In the present embodiment, main controller 20 includes detection of the second reference mark, and during wafer alignment, fine movement stage position measurement system 70B including measurement arm 71B is used for coarse movement stage WCS2 at the time of wafer alignment. The position of the fine movement stage WFS2 supported in the XY plane is measured. However, not limited to this, when the fine movement stage WFS2 is moved integrally with the coarse movement stage WCS2 during wafer alignment, the wafer alignment is performed while measuring the position of the wafer W via the wafer stage position measurement system 16B. May be performed. Further, since measurement station 300 and exposure station 200 are separated from each other, the position of fine movement stage WFS2 is managed on different coordinate systems during wafer alignment and during exposure. Further, as is clear from FIG. 1 and the like, for example, the orientation of the wafer W at the time of wafer alignment and the orientation of the wafer W at the time of exposure differ by 90 degrees. In the time coordinate system (exposure coordinate system), it is necessary to exchange the X coordinate and the Y coordinate. Therefore, main controller 20 uses the second reference mark as a reference for the array coordinates of each shot area on wafer W obtained as a result of the wafer alignment, and the array after coordinate conversion in which the X and Y coordinates are interchanged. Convert to coordinates.

このようにして微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するウエハアライメントが終了する。このとき、露光ステーション２００では、微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに対する露光が終了間近の状態にある。そこで、主制御装置２０は、ウエハＷに対する露光が終了するまで、ウエハステージＷＳＴ２を計測ステーション３００の内部又はその近くの待機位置で待機させる。   In this way, the wafer alignment with respect to the wafer W held on the fine movement stage WFS2 is completed. At this time, in the exposure station 200, the exposure of the wafer W held on the fine movement stage WFS1 is in a state nearing completion. Therefore, main controller 20 causes wafer stage WST2 to wait at a standby position in or near measurement station 300 until exposure to wafer W is completed.

図１３（Ａ）には、ウエハＷに対する露光が終了する前の露光ステーション２００の内部及びその周辺の様子が示されている。   FIG. 13A shows the inside of the exposure station 200 and its surroundings before the exposure of the wafer W is completed.

主制御装置２０は、露光終了に先立って、図１４中の白抜き矢印で示されるように、ブレード駆動系５８を介して可動ブレードＢＬを図５に示される位置から所定量下方に駆動する。これにより、可動ブレードＢＬ上面と投影光学系ＰＬの下方に位置する微動ステージＷＦＳ１（及びウエハＷ）上面とが同一面上に位置する。そして、主制御装置２０は、この状態で、露光が終了するのを待つ。   Prior to the end of exposure, main controller 20 drives movable blade BL downward by a predetermined amount from the position shown in FIG. 5 via blade drive system 58, as indicated by the white arrow in FIG. As a result, the upper surface of the movable blade BL and the upper surface of fine movement stage WFS1 (and wafer W) located below projection optical system PL are positioned on the same plane. Then, main controller 20 waits for the exposure to end in this state.

そして、露光が終了すると、主制御装置２０は、次のようにして、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しを行う。   When exposure is completed, main controller 20 delivers the immersion space from fine movement stage WFS1 to movable blade BL as follows.

すなわち、露光が終了すると、主制御装置２０は、ブレード駆動系５８を介して可動ブレードＢＬを＋Ｙ方向に所定量駆動し（図１５中の白抜き矢印参照）、可動ブレードＢＬを、微動ステージＷＦＳ１に接触又は３００μｍ程度のクリアランスを介して近接させる。すなわち、主制御装置２０は、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１とをスクラム状態に設定する。   That is, when the exposure is completed, main controller 20 drives movable blade BL by a predetermined amount in the + Y direction via blade drive system 58 (see the white arrow in FIG. 15), and moves movable blade BL to fine movement stage WFS1. In contact with each other or through a clearance of about 300 μm. That is, main controller 20 sets movable blade BL and fine movement stage WFS1 to the scram state.

次に、主制御装置２０は、図１６に示されるように、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１とのスクラム状態を維持しつつ、ウエハステージＷＳＴ１と一体で可動ブレードＢＬを＋Ｙ方向に駆動する（図１６の白抜き矢印参照）。これにより、先端レンズ１９１との間に保持されていた液体Ｌｑにより形成される液浸空間が、微動ステージＷＦＳ１上から可動ブレードＢＬ上に移動する（微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬに渡される）。図１６には、液浸空間（液体Ｌｑ）が微動ステージＷＦＳ１上から可動ブレードＢＬ上に移動している最中（微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬに渡される直前）の状態が示されている。この状態では、先端レンズ１９１と、微動ステージＷＦＳ１及び可動ブレードＢＬとの間に、液体Ｌｑが保持されている。   Next, as shown in FIG. 16, main controller 20 drives movable blade BL in the + Y direction integrally with wafer stage WST1 while maintaining the scram state of movable blade BL and fine movement stage WFS1 (FIG. 16). (See 16 open arrows). As a result, the immersion space formed by the liquid Lq held between the tip lens 191 moves from the fine movement stage WFS1 to the movable blade BL (passed from the fine movement stage WFS1 to the movable blade BL). FIG. 16 shows a state in which the immersion space (liquid Lq) is moving from the fine movement stage WFS1 to the movable blade BL (immediately before being transferred from the fine movement stage WFS1 to the movable blade BL). In this state, the liquid Lq is held between the tip lens 191 and the fine movement stage WFS1 and the movable blade BL.

可動ブレードＢＬとウエハステージＷＳＴ１とがさらに＋Ｙ方向に移動すると、図１７に示されるように、液浸空間が可動ブレードＢＬ上に完全に移動する。すなわち、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しが完了する。   When the movable blade BL and wafer stage WST1 further move in the + Y direction, the immersion space completely moves onto the movable blade BL as shown in FIG. That is, the transfer of the immersion space from fine movement stage WFS1 to movable blade BL is completed.

液浸空間の受け渡しが完了すると、主制御装置２０は、図１７中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を保持する粗動ステージＷＣＳ１をさらに＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１をセンターテーブル１３０上に位置させる（図１３（Ｂ）参照）。この時、粗動ステージＷＣＳ１は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ１を支持した状態となる。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１により、微動ステージＷＦＳ１がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。図１８には、このときの露光装置１００の状態が平面図にて示されている。ただし、可動ブレードＢＬの図示は省略されている。他の平面図においても同様である。   When the transfer of the immersion space is completed, main controller 20 further drives coarse movement stage WCS1 holding fine movement stage WFS1 in the + Y direction as shown by the white arrow in FIG. 17, and fine movement stage WFS1. Is positioned on the center table 130 (see FIG. 13B). At this time, coarse movement stage WCS1 is in a state in which center table 130 is housed in its internal space and fine movement stage WFS1 is supported directly above center table 130. That is, fine movement stage WFS1 is conveyed directly above center table 130 by coarse movement stage WCS1. FIG. 18 is a plan view showing the state of the exposure apparatus 100 at this time. However, the illustration of the movable blade BL is omitted. The same applies to other plan views.

そして、主制御装置２０は、図１３（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、センターテーブル１３０の駆動装置１３２を介してテーブル本体１３６を上方に駆動して、下方から微動ステージＷＦＳ１を支持させる。同時に、主制御装置２０は、図１３（Ｂ）及び図１８に示されるように、ロボットアーム１４０を黒塗り矢印の方向（−Ｙ方向）に駆動して、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の下方に位置させる。   Then, main controller 20 drives table main body 136 upward via drive device 132 of center table 130, as shown by the white arrow in FIG. 13B, and moves fine movement stage WFS1 from below. Support. At the same time, main controller 20 drives robot arm 140 in the direction of the black arrow (−Y direction) as shown in FIGS. 13B and 18, so that center table 130 (table body 136) Position it below.

センターテーブル１３０が微動ステージＷＦＳ１を支持した後、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図１９に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとに分離する。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ１から離脱可能となる。そこで、主制御装置２０は、図１３（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を支持しているテーブル本体１３６を下方に駆動する。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０からロボットアーム１４０に受け渡される。受け渡し完了後、主制御装置２０は、図１３（Ｃ）及び図１９中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０を＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１をウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送する。   After center table 130 supports fine movement stage WFS1, main controller 20 releases the locking mechanism (not shown), and as shown in FIG. 19, coarse movement stage WCS1 is moved to first part WCS1a and second part WCS1b. To separate. Thereby, fine movement stage WFS1 can be detached from coarse movement stage WCS1. Therefore, main controller 20 drives table main body 136 supporting fine movement stage WFS1 downward, as indicated by a hollow arrow in FIG. Thus, fine movement stage WFS1 is transferred from center table 130 to robot arm 140. After completion of the delivery, main controller 20 drives robot arm 140 in the + Y direction as shown by the solid arrows in FIGS. 13C and 19 to move fine movement stage WFS1 to wafer exchange position ULP / LP. Transport to.

図１３（Ｄ）及び図２０には、微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された直後の状態が示されている。ロボットアーム１４０を用いた微動ステージＷＦＳ１のウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰへの搬送と並行して、主制御装置２０は、図１３（Ｄ）及び図２０に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１（第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂ）を、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路から退避させるため、露光ステーション２００の内部又は近くに移動させる。このとき、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとを合体後、不図示のロック機構をロックする。ロック後、主制御装置２０は、粗動ステージＷＣＳ１を−Ｙ方向に駆動する。   FIGS. 13D and 20 show a state immediately after fine movement stage WFS1 is transferred to wafer exchange position ULP / LP. In parallel with the transfer of fine movement stage WFS1 to wafer exchange position ULP / LP using robot arm 140, main controller 20 performs coarse movement stage WCS1 (first movement) as shown in FIGS. The first portion WCS1a and the second portion WCS1b) are moved in or near the exposure station 200 in order to retract from the moving path of the wafer stage WST2. At this time, main controller 20 locks a lock mechanism (not shown) after combining first part WCS1a and second part WCS1b. After locking, main controller 20 drives coarse movement stage WCS1 in the -Y direction.

粗動ステージＷＣＳ１の退避後、主制御装置２０は、前述の待機位置で待機しているウエハステージＷＳＴ２を、図２０中に白抜き矢印で示されるように、＋Ｘ方向に駆動して、センターテーブル１３０の位置に移動させる。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる（図２１参照）。   After retraction of coarse movement stage WCS1, main controller 20 drives wafer stage WST2, which is waiting at the aforementioned standby position, in the + X direction as indicated by the white arrow in FIG. Move to position 130. Thereby, fine movement stage WFS2 is conveyed directly above center table 130 by coarse movement stage WCS2. At this time, coarse movement stage WCS2 is in a state in which center table 130 is housed in its internal space and fine movement stage WFS2 is supported directly above center table 130 (see FIG. 21).

次いで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、時計回りに９０度回転させる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。その結果、ウエハステージＷＳＴ２は、図２２に示されるように、−Ｙ方向を向く。   Next, main controller 20 rotates wafer stage WST2 90 degrees clockwise. At this time, coarse movement stage WCS2 rotates around the axis of center table 130 in a state where center table 130 is housed in the internal space and fine movement stage WFS2 is supported directly above center table 130. As a result, wafer stage WST2 faces the -Y direction as shown in FIG.

次に、主制御装置２０は、図２２中に白抜き矢印で示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を＋Ｙ方向に駆動して、露光ステーション２００の内部又は近くにある粗動ステージＷＣＳ１をウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）に近接させる（ほぼ接触させる）。次いで、主制御装置２０は、微動ステージ駆動系５２Ａ，５２Ｂを介して微動ステージＷＦＳ２を、図２３（Ａ）及び図２４中に黒塗り矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ２を粗動ステージＷＣＳ２から粗動ステージＷＣＳ１に移載（スライド移動）する。   Next, main controller 20 drives coarse movement stage WCS1 in the + Y direction as indicated by the white arrow in FIG. 22 to move coarse movement stage WCS1 in or near exposure station 200 to the wafer stage. It is brought close to (substantially in contact with) WST2 (coarse movement stage WCS2). Next, main controller 20 drives fine movement stage WFS2 via fine movement stage drive systems 52A and 52B in the -Y direction, as indicated by solid arrows in FIGS. Fine movement stage WFS2 is transferred (sliding) from coarse movement stage WCS2 to coarse movement stage WCS1.

次に、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１を、図２３（Ｂ）及び図２５中に白抜き矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、先端レンズ１９１との間で保持されている液浸空間を、可動ブレードＢＬから微動ステージＷＦＳ２に渡す。この液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しは、前述した微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸領域の受け渡しと逆の手順で行われる。   Next, main controller 20 drives coarse movement stage WCS1 supporting fine movement stage WFS2 in the -Y direction as indicated by the white arrow in FIGS. The immersion space held between the movable blade 191 and the 191 is transferred from the movable blade BL to the fine movement stage WFS2. The transfer of the liquid immersion space (liquid Lq) is performed in the reverse procedure to the transfer of the liquid immersion area from fine movement stage WFS1 to movable blade BL described above.

そして、主制御装置２０は、露光開始に先立って、前述の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２、及び微動ステージＷＦＳ２の計測プレート８６上の一対の第１基準マークなどを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメントを行う。主制御装置２０は、レチクルアライメントの結果と先に実行済みのウエハアライメントの結果（第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後のウエハＷ上の各ショット領域の配列座標）とに基づいてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンをそれぞれ転写する。この露光は、レチクルアライメント後、微動ステージＷＦＳ２を一旦−Ｙ側に戻し、ウエハＷ上の＋Ｙ側のショット領域から−Ｙ側のショット領域の順で行われる。 Prior to the start of exposure, main controller 20 uses the pair of reticle alignment systems RA 1 and RA 2 described above and the pair of first reference marks on measurement plate 86 of fine movement stage WFS2 to The reticle alignment is performed in the same procedure as that of the scanning stepper (for example, the procedure disclosed in US Pat. No. 5,646,413). Main controller 20 performs reticle alignment results and previously performed wafer alignment results (each shot area on wafer W after coordinate conversion with the second reference mark as a reference and the X coordinate and Y coordinate replaced. And the pattern of the reticle R is transferred to a plurality of shot areas on the wafer W. After the reticle alignment, fine exposure stage WFS2 is once returned to the -Y side, and this exposure is performed in the order of the + Y side shot area on the wafer W to the -Y side shot area.

上記の液浸空間の受け渡し、レチクルアライメント及び露光と並行して、以下のａ．〜ｆ．のような動作が行われている。   In parallel with the above-mentioned immersion space delivery, reticle alignment and exposure, the following a. ~ F. The operation is performed.

ａ． すなわち、主制御装置２０により、先にロボットアーム１４０を用いて微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された後、不図示のアンロードアーム及びロードアームによって、微動ステージＷＦＳ１上の露光済みのウエハＷが、露光前の新たなウエハＷに交換される。図２４には、ウエハ交換が完了した状態が示されている。 a. That is, after fine movement stage WFS1 is transferred to wafer exchange position ULP / LP by main controller 20 using robot arm 140, exposure is performed on fine movement stage WFS1 by an unload arm and a load arm (not shown). The wafer W is replaced with a new wafer W before exposure. FIG. 24 shows a state where the wafer exchange is completed.

ここで、アンロードアーム及びロードアームは、一例としていわゆるベルヌーイ・チャックをそれぞれ有している。ここで、ウエハ交換位置には、不図示のテーブルが設置されており、ウエハ交換は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）がテーブル上に載置された状態で行われる。微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）がテーブル上にあるとき、微動ステージＷＦＳ１のウエハホルダ（図示省略）とウエハＷの裏面とにより形成される減圧室（減圧空間）が、不図示の給気管路及び配管を介して、加圧気体の供給源に接続された給気用ポンプに接続されている。また、微動ステージＷＦＳ２のウエハホルダ（図示省略）とウエハＷの裏面とにより形成される減圧室（減圧空間）が、不図示の排気管路及び配管を介してバキュームポンプに接続されている。ウエハのアンロードに際しては、給気用ポンプを主制御装置２０が作動させることにより、ウエハホルダによるウエハＷの吸着解除と、下方からの加圧気体の吹き出しによる、ベルヌーイ・チャックによるウエハＷの吸着保持動作に対するアシストが行われる。なお、ウエハが吸着されているときを含み、ポンプの停止状態（非作動状態）では、不図示のチェック弁の作用により、給気管路は閉じられている。一方、ウエハのロードに際しては、バキュームポンプを主制御装置２０が作動させることにより、減圧室内の気体が排気管路及び配管を介して外部に排気され、減圧室内が負圧となって、ウエハホルダによるウエハＷの吸着が開始される。そして、減圧室内が所定の圧力（負圧）となったとき、主制御装置２０によりバキュームポンプが停止される。バキュームポンプが停止されると、不図示のチェック弁の作用により、排気管路は閉じられる。従って、減圧室の減圧状態が維持され、減圧室の気体を真空吸引するためのチューブなどを微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦ２）に接続しなくても、ウエハＷがウエハホルダに保持される。このため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦ２）を、粗動ステージから分離して支障なく搬送することができる。   Here, the unload arm and the load arm each have a so-called Bernoulli chuck as an example. Here, a table (not shown) is installed at the wafer exchange position, and the wafer exchange is performed with fine movement stage WFS1 (or WFS2) placed on the table. When fine movement stage WFS1 (or WFS2) is on the table, a decompression chamber (decompression space) formed by the wafer holder (not shown) of fine movement stage WFS1 and the back surface of wafer W has an air supply line and piping not shown. Via a supply pump connected to a pressurized gas supply source. Further, a decompression chamber (decompression space) formed by the wafer holder (not shown) of fine movement stage WFS2 and the back surface of wafer W is connected to a vacuum pump via an exhaust pipe and a pipe (not shown). When the wafer is unloaded, the main controller 20 operates the air supply pump, thereby releasing the adsorption of the wafer W by the wafer holder and blowing out the pressurized gas from below, thereby holding the wafer W by the Bernoulli chuck. Assist with the operation is performed. It should be noted that the air supply conduit is closed by the action of a check valve (not shown) when the pump is stopped (non-operating state) including when the wafer is adsorbed. On the other hand, when the wafer is loaded, the main controller 20 operates the vacuum pump, whereby the gas in the decompression chamber is exhausted to the outside through the exhaust pipe and the piping, and the decompression chamber becomes negative pressure. Adsorption of the wafer W is started. When the pressure inside the decompression chamber reaches a predetermined pressure (negative pressure), the main pump 20 stops the vacuum pump. When the vacuum pump is stopped, the exhaust pipe is closed by the action of a check valve (not shown). Therefore, the decompressed state of the decompression chamber is maintained, and the wafer W is held by the wafer holder without connecting a tube for vacuuming the gas in the decompression chamber to the fine movement stage WFS1 (or WF2). For this reason, fine movement stage WFS1 (or WF2) can be separated from the coarse movement stage and transported without hindrance.

ｂ． ウエハ交換後、主制御装置２０によって、ロボットアーム１４０が、図２３（Ａ）及び図２４中に黒塗り矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２のスライド移動と並行して、−Ｙ方向に駆動され、新たなウエハＷがロードされた微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の上方に搬送される。 b. After the wafer exchange, the main arm 20 drives the robot arm 140 in the −Y direction in parallel with the slide movement of the fine movement stage WFS2, as indicated by the solid arrows in FIGS. Then, fine movement stage WFS1 loaded with a new wafer W is transported above center table 130 (table body 136).

ｃ．次いで、主制御装置２０により、不図示のロック機構が解除され、図２５に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。次いで、主制御装置２０により、図２３（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、先にテーブル本体１３６の上方に搬送された微動ステージＷＦＳ１が、ロボットアーム１４０からセンターテーブル１３０に受け渡される。 c. Next, the lock mechanism (not shown) is released by main controller 20, and coarse movement stage WCS2 is separated into first portion WCS2a and second portion WCS2b as shown in FIG. Next, the main body of the table 136 is driven upward by the main controller 20 as indicated by the white arrow in FIG. As a result, fine movement stage WFS1 previously transferred above table body 136 is transferred from robot arm 140 to center table 130.

ｄ． その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６がさらに上方に駆動され、微動ステージＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２によって保持される際の高さ（面位置）に位置決めされ、図２６に白抜き矢印で示されるように、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、接近する方向に駆動されて、両部分が合体される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２に支持される。そして、主制御装置２０により、図２３（Ｃ）及び図２６中に、それぞれ白抜き矢印、黒塗り矢印で示されるように、テーブル本体１３６が下方に駆動されるるとともに、ロボットアーム１４０が＋Ｙ方向に駆動される。 d. Thereafter, the main body 136 is driven further upward by the main controller 20, and the fine movement stage WFS1 is positioned at the height (surface position) when held by the coarse movement stage WCS2, and the white arrow in FIG. As shown, the first part WCS2a and the second part WCS2b are driven in the approaching direction, and both parts are combined. Thereby, fine movement stage WFS1 is supported by coarse movement stage WCS2. Then, the main body 20 drives the table body 136 downward and the robot arm 140 moves in the + Y direction, as indicated by white arrows and black arrows in FIGS. 23C and 26, respectively. Driven by.

ｅ． 次いで、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）が、図２７中に白抜き矢印で示されるように、反時計回りに９０度回転させられる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ１を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。これにより、ウエハステージＷＳＴ２は＋Ｘ方向を向く。次に、主制御装置２０により、図２８中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴ２が−Ｘ方向に駆動され、計測ステーション３００内に移動する。 e. Next, main controller 20 causes wafer stage WST2 (coarse movement stage WCS2) to rotate 90 degrees counterclockwise, as indicated by a white arrow in FIG. At this time, coarse movement stage WCS2 rotates around the axis of center table 130 in a state where center table 130 is accommodated in the internal space and fine movement stage WFS1 is supported directly above center table 130. Thereby, wafer stage WST2 faces in the + X direction. Next, as shown by the white arrow in FIG. 28, main controller 20 drives wafer stage WST2 in the −X direction and moves into measurement station 300.

ｆ． その後、粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ１上の第２基準マークの検出、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷのアライメント等が、前述と同様の手順で行われる。そして、主制御装置２０により、ウエハアライメントの結果から得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標が、第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後の配列座標に変換される。この場合も、微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いて、アライメントの際の微動ステージＷＦＳ１の位置計測が行われる。図２８には、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷのアライメントが行われている状態が示されている。 f. Thereafter, detection of the second reference mark on fine movement stage WFS1 supported by coarse movement stage WCS2, alignment of wafer W on fine movement stage WFS1, and the like are performed in the same procedure as described above. Then, the array coordinate of each shot area on the wafer W obtained from the result of wafer alignment by the main controller 20 is the array after coordinate conversion with the second reference mark as a reference and the X coordinate and Y coordinate replaced. Converted to coordinates. Also in this case, the position of fine movement stage WFS1 during alignment is measured using fine movement stage position measurement system 70B. FIG. 28 shows a state in which alignment of wafer W on fine movement stage WFS1 is performed.

図２８に示される状態は、前述の図１２に示される状態と同様、すなわち露光ステーション２００にある微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、計測ステーション３００にある微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている最中の状態である。   The state shown in FIG. 28 is the same as the state shown in FIG. 12 described above, that is, the above-described exposure is performed on the wafer W held on the fine movement stage WFS2 in the exposure station 200, and the fine movement stage WFS1 in the measurement station 300 is performed. This is a state in which the alignment with respect to the wafer W held on the substrate is being performed.

以降、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を順次用いて、前述と同様の並行処理が、繰り返し行われ、複数枚のウエハＷに対する露光処理が連続して行われる。   Thereafter, the main controller 20 sequentially uses the fine movement stages WFS1 and WFS2 to repeatedly perform the same parallel processing as described above, and continuously perform the exposure processing on the plurality of wafers W.

《並行処理動作（その２）》
次に、本実施形態の露光装置１００において、２つの微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を用いて行われる並行処理動作（その２）について、説明する。 << Parallel processing operation (2) >>
Next, a parallel processing operation (part 2) performed using the two fine movement stages WFS1 and WFS2 in the exposure apparatus 100 of the present embodiment will be described.

図１２には、微動ステージＷＦＳ１が露光ステーション２００にあり、その微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、微動ステージＷＦＳ２が計測ステーション３００にあり、その微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている状態が示されている。   In FIG. 12, the fine movement stage WFS1 is in the exposure station 200, and the above-described exposure is performed on the wafer W held on the fine movement stage WFS1, and the fine movement stage WFS2 is in the measurement station 300 and held on the fine movement stage WFS2. The state where the alignment with respect to the wafer W is performed is shown.

この場合、微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するウエハアライメントが終了する。次いで、主制御装置２０は、図２９中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を保持する粗動ステージＷＣＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）を＋Ｘ方向に駆動して、センターテーブル１３０の位置に移動させる。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる。   In this case, wafer alignment with respect to wafer W held on fine movement stage WFS2 is completed. Next, main controller 20 drives coarse movement stage WCS2 (wafer stage WST2) holding fine movement stage WFS2 in the + X direction to the position of center table 130, as indicated by a hollow arrow in FIG. Move. Thereby, fine movement stage WFS2 is conveyed directly above center table 130 by coarse movement stage WCS2. At this time, coarse movement stage WCS2 is in a state in which center table 130 is accommodated in its internal space and fine movement stage WFS2 is supported directly above center table 130.

次いで、主制御装置２０は、図３０中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を、時計回りに９０度回転させる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。その結果、ウエハステージＷＳＴ２は、図３１に示されるように、−Ｙ方向を向く（図３２（Ａ）参照）。   Next, main controller 20 rotates wafer stage WST2 by 90 degrees clockwise as indicated by the white arrow in FIG. At this time, coarse movement stage WCS2 rotates around the axis of center table 130 in a state where center table 130 is housed in the internal space and fine movement stage WFS2 is supported directly above center table 130. As a result, wafer stage WST2 faces the −Y direction as shown in FIG. 31 (see FIG. 32A).

次に、主制御装置２０は、図３２（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、センターテーブル１３０の駆動装置１３２を介してテーブル本体１３６を上方に駆動して、下方から微動ステージＷＦＳ２を支持させる。   Next, main controller 20 drives table main body 136 upward via drive device 132 of center table 130 as shown by the white arrow in FIG. 32A, and fine movement stage WFS2 from below. To support.

そして、この状態で、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図３３に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２を、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離する。これにより、微動ステージＷＦＳ２が粗動ステージＷＣＳ２から離脱可能となる。そこで、主制御装置２０は、図３２（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を支持しているテーブル本体１３６を下方に駆動する。そして、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとを、図３４中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動して両部分を合体後、不図示のロック機構をロックする。この状態で、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了するまで待機する。   In this state, main controller 20 releases the lock mechanism (not shown), and separates coarse movement stage WCS2 into first part WCS2a and second part WCS2b as shown in FIG. Thereby, fine movement stage WFS2 can be detached from coarse movement stage WCS2. Therefore, main controller 20 drives table main body 136 supporting fine movement stage WFS2 downward, as indicated by a hollow arrow in FIG. Then, main controller 20 drives first part WCS2a and second part WCS2b in the directions approaching each other as shown by the white arrows in FIG. Lock the locking mechanism. In this state, main controller 20 stands by until exposure of wafer W on fine movement stage WFS1 is completed.

露光の終了後、主制御装置２０は、先に図１４〜図１７を用いて説明したような手順で、ウエハステージＷＳＴ１と可動ブレードＢＬとを駆動して、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しを行う。そして、主制御装置２０は、図３２（Ｃ）及び図３４中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を保持する粗動ステージＷＣＳ１をさらに＋Ｙ方向に駆動して、粗動ステージＷＣＳ２に近接させる（ほぼ接触させる）。次いで、主制御装置２０は、図３２（Ｃ）及び図３４中に黒塗り矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１を粗動ステージＷＣＳ１から粗動ステージＷＣＳ２に移載（スライド移動）するとともに、粗動ステージＷＣＳ１及びＷＣＳ２を＋Ｙ方向に駆動して、図３２（Ｄ）及び図３５に示される位置、すなわち粗動ステージＷＣＳ１の内部空間にセンターテーブル１３０が収容される位置まで移動させる。   After the exposure is completed, main controller 20 drives wafer stage WST1 and movable blade BL in the procedure as described above with reference to FIGS. 14 to 17 to move fine movement stage WFS1 to movable blade BL. Deliver the immersion space. Then, main controller 20 further drives coarse movement stage WCS1 holding fine movement stage WFS1 in the + Y direction, as shown by the white arrow in FIGS. 32 (C) and 34, to provide coarse movement stage WCS2. Close to (nearly touch). Next, main controller 20 drives fine movement stage WFS1 in the + Y direction as indicated by the solid arrows in FIGS. 32C and 34, and fine movement stage WFS1 is moved from coarse movement stage WCS1 to coarse movement stage. While transferring (sliding) to WCS2, coarse movement stages WCS1 and WCS2 are driven in the + Y direction, and the center table 130 is placed in the position shown in FIGS. 32D and 35, that is, in the internal space of coarse movement stage WCS1. Is moved to a position where it is accommodated.

次いで、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図３６に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとに分離した後、微動ステージＷＦＳ２を支持しているテーブル本体１３６を所定量上方に駆動する。これにより、微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ１により支持可能となる高さの位置に移動する。そして、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとを、図３７中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動して両部分を合体後、不図示のロック機構をロックする。これにより、粗動ステージＷＣＳ１により微動ステージＷＦＳ２が支持される。   Next, main controller 20 releases the locking mechanism (not shown), and after coarse movement stage WCS1 is separated into first part WCS1a and second part WCS1b as shown in FIG. 36, fine movement stage WFS2 is moved. The supporting table main body 136 is driven upward by a predetermined amount. As a result, fine movement stage WFS2 moves to a position where it can be supported by coarse movement stage WCS1. Then, main controller 20 drives first portion WCS1a and second portion WCS1b in the directions approaching each other as shown by the white arrows in FIG. Lock the locking mechanism. Thereby, fine movement stage WFS2 is supported by coarse movement stage WCS1.

次いで、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１を、図３７中に白抜き矢印で示されるように、投影光学系ＰＬに向かって−Ｙ方向に移動させ、その移動の途中で、可動ブレードＢＬから微動ステージＷＦＳ２に、先端レンズ１９１との間で保持されている液浸空間を渡す。この液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しは、前述した微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸領域の受け渡しと逆の手順で行われる。   Next, main controller 20 moves coarse movement stage WCS1 supporting fine movement stage WFS2 in the -Y direction toward projection optical system PL as indicated by the white arrow in FIG. On the way, the immersion space held between the tip lens 191 and the movable blade BL is passed to the fine movement stage WFS2. The transfer of the liquid immersion space (liquid Lq) is performed in the reverse procedure to the transfer of the liquid immersion area from fine movement stage WFS1 to movable blade BL described above.

そして、主制御装置２０は、露光開始に先立って、前述の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１、ＲＡ２、及び微動ステージＷＦＳ２の計測プレート８６上の一対の第１基準マークなどを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメントを行う。主制御装置２０は、レチクルアライメントの結果と先に実行済みのウエハアライメントの結果（第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後のウエハＷ上の各ショット領域の配列座標）とに基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンをそれぞれ転写する。 Then, prior to the start of exposure, main controller 20 uses a pair of reticle alignment systems RA 1 and RA 2 described above and a pair of first reference marks on measurement plate 86 of fine movement stage WFS2, and the like. The reticle alignment is performed in the same procedure as that of the scanning stepper (for example, the procedure disclosed in US Pat. No. 5,646,413). Main controller 20 performs reticle alignment results and previously performed wafer alignment results (each shot area on wafer W after coordinate conversion with the second reference mark as a reference and the X coordinate and Y coordinate replaced. The pattern of the reticle R is transferred to a plurality of shot areas on the wafer W by performing a step-and-scan exposure operation.

上記の液浸空間の受け渡し、レチクルアライメント及び露光と並行して、以下のｇ．〜ｍ．のような動作が行われている。   In parallel with the delivery of the immersion space, reticle alignment and exposure, the following g. ~ M. The operation is performed.

ｇ． すなわち、主制御装置２０により、図３７に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１の−Ｙ方向に駆動と並行して、微動ステージＷＦＳ１を支持した粗動ステージＷＣＳ２が−Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。図３８には、このときの露光装置１００の状態が平面図にて示されている。次いで、主制御装置２０によって、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）によって微動ステージＷＦＳ１が下方から支持される。 g. That is, as shown by the white arrow in FIG. 37, main controller 20 provides coarse movement stage supporting fine movement stage WFS1 in parallel with the drive in the -Y direction of coarse movement stage WCS1 supporting fine movement stage WFS2. WCS2 is driven in the -Y direction, and fine movement stage WFS1 is conveyed directly above center table 130. FIG. 38 is a plan view showing the state of the exposure apparatus 100 at this time. Next, the main body 20 drives the table main body 136 upward. Thereby, fine movement stage WFS1 is supported from below by center table 130 (table body 136).

ｈ． 次に、主制御装置２０によって、不図示のロック機構が解除され、図３９に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２から離脱可能となる。粗動ステージＷＣＳ２の分離と並行して、主制御装置２０により、ロボットアーム１４０が図３９中に黒塗り矢印で示されるように−Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１を支持するテーブル本体１３６の下方に移動される。 h. Next, a lock mechanism (not shown) is released by main controller 20, and coarse movement stage WCS2 is separated into first part WCS2a and second part WCS2b as shown in FIG. Thereby, fine movement stage WFS1 can be separated from coarse movement stage WCS2. In parallel with the separation of coarse movement stage WCS2, robot arm 140 is driven in the -Y direction by main controller 20 as shown by the solid arrow in FIG. 39, and table main body 136 that supports fine movement stage WFS1 is moved. Moved down.

ｉ． 次に、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１を支持しているテーブル本体１３６が下方に駆動される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）からロボットアーム１４０に受け渡される。次いで、主制御装置２０により、図４０中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０が＋Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送される。図４０には、微動ステージＷＦＳ１が、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された状態が示されている。 i. Next, main table 20 drives table main body 136 supporting fine movement stage WFS1 downward. As a result, fine movement stage WFS1 is transferred from center table 130 (table body 136) to robot arm 140. Next, as indicated by a solid arrow in FIG. 40, main controller 20 drives robot arm 140 in the + Y direction, and fine movement stage WFS1 is transferred to wafer exchange position ULP / LP. FIG. 40 shows a state where fine movement stage WFS1 is transferred to wafer exchange position ULP / LP.

ｊ． 次に、不図示のアンロードアーム及びロードアームによって、微動ステージＷＦＳ１上の露光済みのウエハＷが、露光前の新たなウエハＷに交換される。図４１には、ウエハ交換が完了した状態が示されている。 j. Next, the exposed wafer W on fine movement stage WFS1 is replaced with a new wafer W before exposure by an unload arm and a load arm (not shown). FIG. 41 shows a state where the wafer exchange is completed.

ｋ． 次に、主制御装置２０により、図４２中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０が−Ｙ方向に駆動され、新たなウエハＷがロードされた微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の上方に搬送される。次いで、主制御装置２０により、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、ロボットアーム１４０からセンターテーブル１３０に受け渡される。 k. Next, as indicated by the solid arrows in FIG. 42, main controller 20 drives robot arm 140 in the −Y direction, and fine movement stage WFS1 loaded with a new wafer W is moved to center table 130 ( It is conveyed above the table body 136). Next, the main body 20 drives the table main body 136 upward. As a result, fine movement stage WFS1 is transferred from robot arm 140 to center table 130.

ｌ． その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６がさらに上方に駆動され、微動ステージＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２により支持可能となる高さの位置に位置決めされる。次いで、主制御装置２０により、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、図４３中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動されて、両部分が合体された後、不図示のロック機構がロックされる。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２に装着される。その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６の下降駆動、及びロボットアーム１４０の＋Ｙ方向への移動（退避）が行われる（図４３中の黒塗り矢印参照）。 l. Thereafter, main controller 20 drives table main body 136 further upward, and fine movement stage WFS1 is positioned at a position where it can be supported by coarse movement stage WCS2. Next, after the first control unit 20 drives the first part WCS2a and the second part WCS2b in a direction approaching each other as indicated by the white arrow in FIG. A lock mechanism (not shown) is locked. Thereby, fine movement stage WFS1 is attached to coarse movement stage WCS2. Thereafter, the main controller 20 drives the table main body 136 to move downward and moves (retracts) the robot arm 140 in the + Y direction (see the black arrow in FIG. 43).

ｍ． 次いで、主制御装置２０により、前述のｅ．及びｆ．と同様の処理が行われる。すなわち、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）が、反時計回りに９０度回転させられた後、計測ステーション３００へ移動させられ、粗動ステージＷＣＳ２に支持されている微動ステージＷＦＳ１上の新たなウエハＷに対するアライメントが実行される。 m. Next, the main controller 20 causes the e. And f. The same processing is performed. In other words, main stage 20 causes wafer stage WST2 (coarse movement stage WCS2) to be rotated 90 degrees counterclockwise, then moved to measurement station 300, and fine movement stage supported by coarse movement stage WCS2. Alignment for a new wafer W on the WFS 1 is executed.

以降、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を順次用いて、前述と同様の並行処理が、繰り返し行われ、複数枚のウエハＷに対する露光処理が連続して行われる。   Thereafter, the main controller 20 sequentially uses the fine movement stages WFS1 and WFS2 to repeatedly perform the same parallel processing as described above, and continuously perform the exposure processing on the plurality of wafers W.

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、投影光学系ＰＬ等を備える露光ステーション２００とアライメント装置９９等を備える計測ステーション３００とが、それぞれの基準軸ＬＶ，ＬＨが直交するように、配置されている。すなわち、露光ステーション２００内に備えられる計測アーム７１Ａの長手方向と計測ステーション３００内に備えられる計測アーム７１Ｂの長手方向とが直交する。さらに、露光ステーション２００と計測ステーション３００とのそれぞれから離間する基準軸ＬＶ，ＬＨの交点上に、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２間で微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２をリレーするためのセンターテーブル１３０が設置されている。このように露光ステーション２００と計測ステーション３００とを直交配置することにより、ツインステージ方式の露光装置１００のフットプリントの狭小化を図ることが可能となる。   As described above in detail, according to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the exposure stations 200 including the projection optical system PL and the measurement station 300 including the alignment apparatus 99 and the like have orthogonal reference axes LV and LH. To be arranged. That is, the longitudinal direction of the measurement arm 71A provided in the exposure station 200 and the longitudinal direction of the measurement arm 71B provided in the measurement station 300 are orthogonal to each other. Further, a center table 130 for relaying the fine movement stages WFS1, WFS2 between the coarse movement stages WCS1, WCS2 is installed at the intersection of the reference axes LV, LH separated from the exposure station 200 and the measurement station 300, respectively. Yes. In this way, by arranging the exposure station 200 and the measurement station 300 orthogonally, the footprint of the exposure apparatus 100 of the twin stage system can be reduced.

また、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０は、露光ステーション２００において露光が行われたウエハＷを保持する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）を、粗動ステージＷＣＳ１からセンターテーブル１３０のテーブル本体１３６に渡し、ロボットアーム１４０により、テーブル本体１３６上の微動ステージをウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送することができる。また、主制御装置２０は、露光ステーション２００において露光が行われたウエハＷを保持する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）を、粗動ステージＷＣＳ１から粗動ステージＷＣＳ２に移載し、粗動ステージＷＣＳ２からセンターテーブル１３０のテーブル本体１３６に渡し、ロボットアーム１４０により、テーブル本体１３６上の微動ステージをウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送することができる。いずれにしても、露光ステーション２００と計測ステーション３００とを結ぶ経路から外れた位置にあるウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに、露光済みのウエハＷを保持する微動ステージが搬送された後に露光済みのウエハを新たなウエハに交換するウエハ交換が行われる。従って、１つの微動ステージ上に保持されたウエハに対する露光動作と少なくとも一部並行して、ウエハ交換を、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰで行うことが可能となり、スループットを殆ど低下させることなく、ウエハ処理を実現することが可能である。   Further, according to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the main controller 20 moves the fine movement stage (WFS1 or WFS2) holding the wafer W that has been exposed in the exposure station 200 from the coarse movement stage WCS1 to the center table 130. The fine movement stage on the table main body 136 can be transferred to the wafer exchange position ULP / LP by the robot arm 140 by passing it to the table main body 136. Further, main controller 20 transfers fine movement stage (WFS1 or WFS2) holding wafer W that has been exposed at exposure station 200 from coarse movement stage WCS1 to coarse movement stage WCS2, and from coarse movement stage WCS2 The fine movement stage on the table main body 136 can be transferred to the wafer exchange position ULP / LP by the robot arm 140 by passing it to the table main body 136 of the center table 130. In any case, after the fine movement stage holding the exposed wafer W is transferred to the wafer exchange position ULP / LP that is out of the path connecting the exposure station 200 and the measurement station 300, the exposed wafer is transferred. Wafer exchange for exchanging with a new wafer is performed. Accordingly, wafer exchange can be performed at the wafer exchange position ULP / LP at least partially in parallel with the exposure operation for the wafer held on one fine movement stage, and wafer processing is performed without substantially reducing throughput. Can be realized.

また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸＹ平面に実質的に平行な一面にグレーティングＲＧが形成された計測面がそれぞれ設けられている。微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）により、ＸＹ平面に沿って相対移動可能に保持される。そして、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）が、粗動ステージＷＣＳ１の空間部内にグレーティングＲＧが形成された計測面に対向して配置され、計測面に一対の計測ビームをそれぞれ照射し、該計測ビームの計測面からの光（例えば各計測ビームのグレーティングＲＧによる一次回折ビームの合成ビームＬＢｘ１２、ＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２）を受光するＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂを有している。そして、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）により、そのＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂの出力に基づいて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の少なくともＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）が計測される。このため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のグレーティングＲＧが形成された計測面にＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂから一対の計測ビームをそれぞれ照射して、いわゆる裏面計測により微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報を精度良く計測することが可能となる。そして、主制御装置２０により、微動ステージ駆動系５２Ａ（及び粗動ステージ駆動系５１Ａ）（又は微動ステージ駆動系５２Ｂ（及び粗動ステージ駆動系５１Ｂ））を介して、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）で計測された位置情報に基づいて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、単独で若しくはＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）と一体で駆動される。また、上述の如く、微動ステージ上に上下動部材を設ける必要がないので、上記の裏面計測を採用しても特に支障は生じない。 Further, according to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the measurement surfaces having the grating RG formed on one surface substantially parallel to the XY plane of the fine movement stages WFS1, WFS2 are provided. Fine movement stage WFS1 (or WFS2) is held by coarse movement stage WCS1 (or WCS2) so as to be relatively movable along the XY plane. Then, fine movement stage position measurement system 70A (or 70B) is arranged facing the measurement surface in which grating RG is formed in the space of coarse movement stage WCS1, and each of the measurement surfaces is irradiated with a pair of measurement beams, X heads 77x for receiving the light (e.g. combined beam LBx 12, LBya 12, LByb 12 of the first-order diffracted beams by the grating RG of each measurement beams) from the measuring surface of the measuring beam, Y heads 77ya, and a 77yb. Then, by fine movement stage position measurement system 70A (or 70B), position information (rotation information in the θz direction) in at least the XY plane of fine movement stage WFS1 (or WFS2) based on the outputs of X head 77x and Y heads 77ya and 77yb. Are measured). For this reason, the measurement surface on which the grating RG of the fine movement stage WFS1 (or WFS2) is formed is irradiated with a pair of measurement beams from the X head 77x and the Y heads 77ya and 77yb, respectively, and fine movement stage WFS1 (or WFS2) is obtained by so-called back surface measurement. ) In the XY plane can be accurately measured. Then, the main controller 20 controls the fine movement stage position measurement system 70A (and fine movement stage drive system 52A (and coarse movement stage drive system 51A) (or fine movement stage drive system 52B (and coarse movement stage drive system 51B)). Alternatively, fine movement stage WFS1 (or WFS2) is driven alone or integrally with WCS1 (or WCS2) based on the position information measured in 70B). Further, as described above, since it is not necessary to provide a vertical movement member on the fine movement stage, there is no particular problem even if the above-described back surface measurement is adopted.

また、本実施形態の露光装置１００によると、露光ステーション２００において、粗動ステージＷＣＳ１に相対移動可能に保持された微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上に載置されたウエハＷがレチクルＲ及び投影光学系ＰＬを介して露光光ＩＬで露光される。この際、粗動ステージＷＣＳ１に移動可能に保持されている微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報は、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に配置されたグレーティングＲＧに対向する計測アーム７１Ａを有する微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３を用いて計測される。この場合、粗動ステージＷＣＳ１には、その内部に空間部が形成され、微動ステージ位置計測系７０Ａの各ヘッドは、この空間部内に配置されているので、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と微動ステージ位置計測系７０Ａの各ヘッドとの間には、空間が存在するのみである。従って、各ヘッドを微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）（グレーティングＲＧ）に近接して配置することができ、これにより、微動ステージ位置計測系７０Ａによる微動ステージ（又はＷＦＳ２）の位置情報の高精度な計測が可能になる。また、この結果、主制御装置２０による粗動ステージ駆動系５１Ａ及び／又は微動ステージ駆動系５２Ａを介した微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の高精度な駆動が可能になる。   Further, according to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, in the exposure station 200, the wafer W placed on the fine movement stage WFS1 (or WFS2) held relative to the coarse movement stage WCS1 is moved to the reticle R and the projection optics. The exposure light IL is exposed through the system PL. At this time, the position information in the XY plane of the fine movement stage WFS1 (or WFS2) held movably on the coarse movement stage WCS1 is converted by the main controller 20 into the grating RG arranged on the fine movement stage WFS1 (or WFS2). Is measured using an encoder system 73 of a fine movement stage position measurement system 70A having a measurement arm 71A opposite to the measurement arm 71A. In this case, the coarse movement stage WCS1 has a space portion formed therein, and each head of the fine movement stage position measurement system 70A is disposed in the space portion. Therefore, the fine movement stage WFS1 (or WFS2) and the fine movement stage There is only a space between each head of the position measurement system 70A. Therefore, each head can be arranged close to fine movement stage WFS1 (or WFS2) (grating RG), and thereby, high-precision measurement of position information of fine movement stage (or WFS2) by fine movement stage position measurement system 70A. Is possible. As a result, the main controller 20 can drive the fine movement stage WFS1 (or WFS2) with high accuracy via the coarse movement stage drive system 51A and / or the fine movement stage drive system 52A.

また、この場合、計測アーム７１Ａから射出される、微動ステージ位置計測系７０Ａを構成するエンコーダシステム７３、レーザ干渉計システム７５の各ヘッドの計測ビームのグレーティングＲＧ上の照射点は、ウエハＷに照射される露光光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心（露光位置）に一致している。従って、主制御装置２０は、いわゆるアッベ誤差の影響を受けることなく、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報を高精度に計測することができる。また、計測アーム７１ＡをグレーティングＲＧの直下に配置することによって、エンコーダシステム７３の各ヘッドの計測ビームの大気中の光路長を極短くできるので、空気揺らぎの影響が低減され、この点においても、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報を高精度に計測することができる。   Further, in this case, the irradiation point on the grating RG of the measurement beam of each head of the encoder system 73 and the laser interferometer system 75 constituting the fine movement stage position measurement system 70A emitted from the measurement arm 71A is irradiated on the wafer W. It coincides with the center (exposure position) of the irradiation area (exposure area) IA of the exposure light IL to be applied. Therefore, main controller 20 can measure the position information of fine movement stage WFS1 (or WFS2) with high accuracy without being affected by the so-called Abbe error. In addition, by arranging the measurement arm 71A immediately below the grating RG, the optical path length in the atmosphere of the measurement beam of each head of the encoder system 73 can be extremely shortened, so that the influence of air fluctuation is reduced. Position information of fine movement stage WFS1 (or WFS2) can be measured with high accuracy.

また、本実施形態では、計測ステーション３００には、微動ステージ位置計測系７０Ａと同様に構成された微動ステージ位置計測系７０Ｂが設けられている。そして、計測ステーション３００において、粗動ステージＷＣＳ２に保持された微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）上のウエハＷに対するウエハアライメントがアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4などによって行われる際、粗動ステージＷＣＳ２に移動可能に保持されている微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）のＸＹ平面内の位置情報が、微動ステージ位置計測系７０Ｂによって高精度に計測される。この結果、主制御装置２０による粗動ステージ駆動系５１Ｂ及び／又は微動ステージ駆動系５２Ｂを介した微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の高精度な駆動が可能になる。 In the present embodiment, the measurement station 300 is provided with a fine movement stage position measurement system 70B configured in the same manner as the fine movement stage position measurement system 70A. In the measurement station 300, when the wafer alignment on the wafer W on the fine movement stage WFS2 (or WFS1) held by the coarse movement stage WCS2 is performed by the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4, etc., the coarse movement stage WCS2 Position information in the XY plane of fine movement stage WFS2 (or WFS1) held so as to be movable is measured with high accuracy by fine movement stage position measurement system 70B. As a result, the fine movement stage WFS2 (or WFS1) can be driven with high accuracy by the main controller 20 via the coarse movement stage drive system 51B and / or the fine movement stage drive system 52B.

従って、例えば、そのウエハＷを照明光ＩＬで露光することで、そのウエハＷの全面に渡ってパターンを精度良く形成することが可能になる。   Therefore, for example, by exposing the wafer W with the illumination light IL, a pattern can be formed with high accuracy over the entire surface of the wafer W.

また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を精度良く駆動することができるので、この微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に載置されたウエハＷをレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）に同期して精度良く駆動し、走査露光により、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に精度良く転写することが可能になる。   In addition, according to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the fine movement stage WFS1 (or WFS2) can be driven with high accuracy, and therefore the wafer W placed on the fine movement stage WFS1 (or WFS2) is transferred to the reticle stage RST (reticle). The pattern of the reticle R can be transferred onto the wafer W with high accuracy by being driven with high accuracy in synchronization with R) and by scanning exposure.

なお、上記実施形態の露光装置１００では、露光ステーション２００と計測ステーション３００とを直交配置する構成を採用したが、これに限らず、基準軸ＬＶ，ＬＨが９０度以外の角度で交差するように配置する構成を採用することも可能である。これによっても、基準軸ＬＶ，ＬＨが平行する露光ステーション２００と計測ステーション３００との配置に対して、フットプリントの小さいツインステージ方式の露光装置を構成することが可能となる。   In addition, in the exposure apparatus 100 of the said embodiment, the structure which orthogonally arranges the exposure station 200 and the measurement station 300 was employ | adopted, However, Not only this but the reference axes LV and LH may cross | intersect at angles other than 90 degree | times. It is also possible to adopt a configuration to arrange. This also makes it possible to configure a twin-stage type exposure apparatus having a small footprint with respect to the arrangement of the exposure station 200 and the measurement station 300 in which the reference axes LV and LH are parallel.

また、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰを、露光ステーション２００とセンターテーブル１３０との結ぶ基準軸ＬＶの延長上に配置したが、これに限らず、例えば、計測ステーション３００とセンターテーブル１３０との結ぶ基準軸ＬＨの延長上に配置することも可能である。   In the exposure apparatus 100 of the above embodiment, the wafer exchange position ULP / LP is arranged on the extension of the reference axis LV connecting the exposure station 200 and the center table 130. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to arrange it on the extension of the reference axis LH connecting the center table 130.

なお、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴ２が、すなわち微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を支持する粗動ステージＷＣＳ２がセンターテーブル１３０の位置にて回転して、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の向きを変える構成を採用したが、これに限らず、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）を、軸１３４を中心として回動（若しくは回転）可能に構成し、テーブル本体１３６が微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を支持して回転することにより、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の向きを変える構成を採用することも可能である。この場合、一例として、アライメントが終了したウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２を、粗動ステージＷＣＳ２から、粗動ステージＷＣＳ１に受け渡す場合には、次のような手順の処理が行われることとすることができる。   In exposure apparatus 100 of the above embodiment, wafer stage WST2, that is, coarse movement stage WCS2 supporting fine movement stages WFS1 and WFS2, rotates at the position of center table 130, and changes the direction of fine movement stages WFS1 and WFS2. Although the configuration is adopted, the present invention is not limited thereto, and the center table 130 (table main body 136) is configured to be rotatable (or rotatable) about the shaft 134, and the table main body 136 supports the fine movement stages WFS1 and WFS2. It is also possible to adopt a configuration in which the direction of fine movement stages WFS1, WFS2 is changed by rotating. In this case, as an example, when fine movement stage WFS2 holding wafer W after alignment is transferred from coarse movement stage WCS2 to coarse movement stage WCS1, the following procedure is performed. be able to.

まず、図４４に示されるように、主制御装置２０により、粗動ステージＷＣＳ１（第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂ）が、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路から退避させられた後、センターテーブル１３０が図４４中に白抜き矢印で示されるように、反時計回りに９０度回転させられる。図４４には、回転前の状態が仮想線で示されている。次いで、主制御装置２０により、待機位置で待機しているウエハステージＷＳＴ２が、図４４中に白抜き矢印で示されるように、＋Ｘ方向に駆動され、図４５に示される位置（センターテーブル１３０の位置）に移動する。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる。   First, as shown in FIG. 44, after the coarse movement stage WCS1 (first portion WCS1a and second portion WCS1b) is retracted from the movement path of wafer stage WST2 by main controller 20, center table 130 is moved. As shown by the white arrow in FIG. 44, the image is rotated 90 degrees counterclockwise. In FIG. 44, the state before rotation is indicated by a virtual line. Next, main controller 20 drives wafer stage WST2 waiting at the standby position in the + X direction, as indicated by the white arrow in FIG. 44, to the position shown in FIG. Position). Thereby, fine movement stage WFS2 is conveyed directly above center table 130 by coarse movement stage WCS2. At this time, coarse movement stage WCS2 is in a state in which center table 130 is accommodated in its internal space and fine movement stage WFS2 is supported directly above center table 130.

次いで、主制御装置２０により、テーブル本体１３６が上方に駆動され、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）によって微動ステージＷＦＳ２が下方から支持される。次に、主制御装置２０により、不図示のロック機構が解除され、図４６に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。その後、主制御装置２０により、図４７中に白抜き矢印で示されるように、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、計測ステーション３００に向けて駆動され、退避させられる。次いで、主制御装置２０により、図４７中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を下方から支持したセンターテーブル１３０が、時計回りに９０度回転させられて、もとの状態に戻される。   Next, main body 136 drives table body 136 upward, and fine movement stage WFS2 is supported from below by center table 130 (table body 136). Next, the lock mechanism (not shown) is released by main controller 20, and coarse movement stage WCS2 is separated into first portion WCS2a and second portion WCS2b as shown in FIG. Thereafter, as indicated by the white arrow in FIG. 47, main controller 20 drives first portion WCS2a and second portion WCS2b toward measurement station 300 and retracts them. Next, as indicated by the white arrow in FIG. 47, main controller 20 causes center table 130 supporting fine movement stage WFS2 from below to be rotated 90 degrees clockwise to return to its original state. It is.

その後、主制御装置２０により、粗動ステージＷＣＳ１が、図４７中に黒塗り矢印で示されるように、センターテーブル１３０の位置に向けて駆動される。このとき、センターテーブル１３０の高さが適切に調整されることで、粗動ステージＷＣＳ１の移動により、微動ステージＷＣＳ２が、センターテーブル１３０から粗動ステージＷＣＳ１に装着される。このようして、アライメントが終了したウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ２から、センターテーブル１３０を介して、粗動ステージＷＣＳ１に受け渡される。その他の場合も、センターテーブル１３０の回転、上下動、及び粗動ステージＷＣＳ１又はＷＣＳ２の分離との適宜な組み合わせで、微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２のセンターテーブル１３０を介した受け渡しが行われることとなる。   Thereafter, main controller 20 drives coarse movement stage WCS1 toward the position of center table 130 as shown by the solid arrow in FIG. At this time, by adjusting the height of the center table 130 appropriately, the fine movement stage WCS2 is mounted from the center table 130 to the coarse movement stage WCS1 by the movement of the coarse movement stage WCS1. In this way, fine movement stage WFS2 holding wafer W after alignment is transferred from coarse movement stage WCS2 to coarse movement stage WCS1 via center table 130. In other cases, delivery through the center table 130 of the fine movement stage WFS1 or WFS2 is performed by an appropriate combination of rotation of the center table 130, vertical movement, and separation of the coarse movement stage WCS1 or WCS2.

なお、上記実施形態におけるセンターテーブル１３０上の微動ステージの搬出入に着目すれば、露光済みのウエハＷを保持する微動ステージがセンターテーブル１３０上から主制御装置２０の制御下にあるロボットアーム１４０によって搬出され、新たなウエハＷを保持する微動ステージがロボットアーム１４０によってセンターテーブル１３０上に搬入されている。従って、ロボットアーム１４０によってウエハＷは微動ステージと一体で交換されているとも言える。なお、微動ステージが３つ以上ある場合には、ウエハＷと微動ステージとを、別の微動ステージと別のウエハとに交換することができる。   If attention is paid to loading / unloading of the fine movement stage on the center table 130 in the above embodiment, the fine movement stage holding the exposed wafer W is moved from the center table 130 by the robot arm 140 under the control of the main controller 20. A fine movement stage that is unloaded and holds a new wafer W is loaded onto the center table 130 by the robot arm 140. Therefore, it can be said that the wafer W is exchanged integrally with the fine movement stage by the robot arm 140. When there are three or more fine movement stages, the wafer W and the fine movement stage can be exchanged for another fine movement stage and another wafer.

なお、上記実施形態では、微動ステージ位置計測系７０Ａ，７０Ｂが、全体が例えばガラスによって形成され、内部を光が進行可能な計測アーム７１Ａ，７１Ｂを備える場合を説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、計測アームは、少なくとも前述の各レーザビームが進行する部分が、光を透過可能な中実な部材によって形成されていれば良く、その他の部分は、例えば光を透過させない部材であっても良いし、中空構造であっても良い。また、例えば計測アームとしては、グレーティングに対向する部分から計測ビームを照射できれば、例えば計測アームの先端部に光源や光検出器等を内蔵していても良い。この場合、計測アームの内部にエンコーダの計測ビームを進行させる必要は無い。   In the above embodiment, the case where fine movement stage position measurement systems 70A and 70B are provided with measurement arms 71A and 71B that are formed entirely of glass and capable of allowing light to travel inside is described. It is not limited. For example, in the measurement arm, at least a portion where each of the laser beams travels is formed by a solid member that can transmit light, and the other portion may be a member that does not transmit light, for example. It may be a hollow structure. For example, as a measurement arm, as long as a measurement beam can be irradiated from a portion facing the grating, for example, a light source, a photodetector, or the like may be built in the distal end of the measurement arm. In this case, it is not necessary to advance the measurement beam of the encoder inside the measurement arm.

また、計測アームは、各レーザビームが進行する部分（ビーム光路部分）が中空などでも良い。あるいは、エンコーダシステムとして、格子干渉型のエンコーダシステムを採用する場合には、回折格子が形成される光学部材を、セラミックス又はインバーなどの低熱膨張性のアームに設けるだけでも良い。これは、特にエンコーダシステムでは、空気揺らぎの影響を極力受けないように、ビームが分離している空間が極めて狭く（短く）なっているからである。さらに、この場合、温度制御した気体を、微動ステージ（ウエハホルダ）と計測アームとの間（及びビーム光路）に供給して温度安定化を図っても良い。さらに、計測アームは、その形状は特に問わない。また、微動ステージ位置計測系７０Ａ，７０Ｂは、必ずしも、計測アームを備えている必要はなく、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２の空間部内にグレーティングＲＧに対向して配置され、該グレーティングＲＧに少なくとも１本の計測ビームを照射し、該計測ビームのグレーティングＲＧからの回折光を受光するヘッドを有し、該ヘッドの出力に基づいて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の少なくともＸＹ平面内の位置情報を計測できれば足りる。   Further, the measurement arm may have a hollow portion (beam optical path portion) where each laser beam travels. Alternatively, when a grating interference type encoder system is employed as the encoder system, the optical member on which the diffraction grating is formed may be provided only on a low thermal expansion arm such as ceramic or invar. This is because, in the encoder system, the space where the beams are separated is extremely narrow (short) so as not to be affected by air fluctuation as much as possible. Furthermore, in this case, the temperature may be stabilized by supplying a temperature-controlled gas between the fine movement stage (wafer holder) and the measurement arm (and the beam optical path). Furthermore, the shape of the measuring arm is not particularly limited. Further, fine movement stage position measurement systems 70A and 70B do not necessarily have a measurement arm, and are arranged in the space of coarse movement stages WCS1 and WCS2 so as to face grating RG, and at least one grating RG is provided. If the position information of at least the fine movement stage WFS1 (or WFS2) in the XY plane can be measured based on the output of the head It ’s enough.

また、上記実施形態では、エンコーダシステム７３が、Ｘヘッドと一対のＹヘッドとを備える場合について例示したが、これに限らず、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の２方向を計測方向とする二次元ヘッド（２Ｄヘッド）を、１つ又は２つ設けても良い。２Ｄヘッドを２つ設ける場合には、それらの検出点がグレーティング上で露光位置を中心として、Ｘ軸方向に同一距離離れた２点になるようにしても良い。   In the above-described embodiment, the encoder system 73 is illustrated as having an X head and a pair of Y heads. However, the present invention is not limited to this. For example, two encoder directions may be measured in two directions of the X axis direction and the Y axis direction. One or two dimension heads (2D heads) may be provided. When two 2D heads are provided, their detection points may be two points separated from each other by the same distance in the X-axis direction with the exposure position as the center on the grating.

なお、微動ステージ位置計測系７０Ａは、レーザ干渉計システム７５を備えることなく、エンコーダシステム７３のみで微動ステージの６自由度方向に関する位置情報を計測できるようにしても良い。この場合、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダを用いることができる。例えば、２次元のグレーティングＲＧ上の同一直線上に無い３つの計測点に、Ｘ軸方向とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダと、Ｙ軸方向とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダとを含む合計３つのエンコーダから計測ビームを照射し、グレーティングＲＧからのそれぞれの戻り光を受光することで、グレーティングＲＧが設けられた移動体の６自由度方向の位置情報を計測することとすることができる。また、エンコーダシステム７３の構成は上記実施形態に限られないで任意で構わない。   Fine movement stage position measurement system 70 </ b> A may be configured to measure position information related to the six degrees of freedom direction of the fine movement stage only with encoder system 73 without providing laser interferometer system 75. In this case, for example, an encoder capable of measuring position information regarding at least one of the X-axis direction and the Y-axis direction and the Z-axis direction can be used. For example, an encoder capable of measuring position information about the X-axis direction and the Z-axis direction and position information about the Y-axis direction and the Z-axis direction can be measured at three measurement points that are not on the same straight line on the two-dimensional grating RG. Irradiating measurement beams from a total of three encoders including the encoders and receiving the respective return lights from the grating RG, thereby measuring the position information of the moving body provided with the grating RG in the direction of 6 degrees of freedom. It can be. The configuration of the encoder system 73 is not limited to the above embodiment, and may be arbitrary.

なお、上記実施形態では、微動ステージの上面、すなわちウエハに対向する面にグレーティングが配置されているものとしたが、これに限らず、グレーティングは、ウエハを保持するウエハホルダに形成されていても良い。この場合、露光中にウエハホルダが膨張したり、微動ステージに対する装着位置がずれたりした場合であっても、これに追従してウエハホルダ（ウエハ）の位置を計測することができる。また、グレーティングは、微動ステージの下面に配置されていても良く、この場合、エンコーダヘッドから照射される計測ビームが微動ステージの内部を進行しないので、微動ステージを光が透過可能な中実部材とする必要がなく、微動ステージを中空構造にして内部に配管、配線等を配置することができ、微動ステージを軽量化できる。   In the above embodiment, the grating is arranged on the upper surface of the fine movement stage, that is, the surface facing the wafer. However, the present invention is not limited to this, and the grating may be formed on a wafer holder that holds the wafer. . In this case, even if the wafer holder expands during exposure or the mounting position with respect to the fine movement stage shifts, the position of the wafer holder (wafer) can be measured following this. The grating may be arranged on the lower surface of the fine movement stage. In this case, since the measurement beam irradiated from the encoder head does not travel inside the fine movement stage, the grating is a solid member capable of transmitting light through the fine movement stage. Therefore, it is possible to reduce the weight of the fine movement stage by making the fine movement stage into a hollow structure and arranging piping, wiring, and the like inside.

なお、上記実施形態では、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、全６自由度方向に駆動可能であったが、これに限らず少なくともＸＹ平面に平行な二次元平面内を移動できれば良い。また、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２に接触支持されていても良い。従って、微動ステージを粗動ステージ又はリレーステージに対して駆動する微動ステージ駆動系は、例えばロータリモータとボールねじ（又は送りねじ）とを組み合わせたものであっても良い。   In the above-described embodiment, fine movement stages WFS1 and WFS2 can be driven in all six-degree-of-freedom directions. However, the present invention is not limited to this, as long as it can move at least in a two-dimensional plane parallel to the XY plane. Further, fine movement stages WFS1, WFS2 may be supported in contact with coarse movement stages WCS1, WCS2. Therefore, the fine movement stage drive system for driving the fine movement stage relative to the coarse movement stage or the relay stage may be a combination of a rotary motor and a ball screw (or a feed screw), for example.

なお、ウエハステージの移動範囲全域でその位置計測が可能となるように微動ステージ位置計測系を構成しても良い。この場合にはウエハステージ位置計測系１６が不要になる。また、上記実施形態において、ベース盤１２をウエハステージの駆動力の反力の作用により移動可能なカウンタマスとしても良い。この場合、粗動ステージをカウンタマスとして使用してもしなくても良いし、粗動ステージを上記実施形態と同様にカウンタマスとして使用するときでも粗動ステージを軽量化することができる。   Note that the fine movement stage position measurement system may be configured so that the position measurement is possible over the entire movement range of the wafer stage. In this case, the wafer stage position measurement system 16 becomes unnecessary. In the above embodiment, the base board 12 may be a counter mass that can be moved by the action of the reaction force of the driving force of the wafer stage. In this case, the coarse movement stage may or may not be used as the counter mass, and the coarse movement stage can be reduced in weight even when the coarse movement stage is used as the counter mass in the same manner as in the above embodiment.

なお、上記実施形態では、計測ステーション３００において、ウエハＷに対する計測の一例としてアライメントマーク計測（ウエハアライメント）が行われるものとしたが、これに加えて（あるいはこれに代えて）ウエハＷ表面の投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向の位置を計測する面位置計測が行われても良い。この場合、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書に開示されるように、面位置計測と同時に、ウエハを保持する微動ステージの上面の面位置計測を行い、これらの結果を用いて、露光時のウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行っても良い。   In the above embodiment, the measurement station 300 performs alignment mark measurement (wafer alignment) as an example of measurement on the wafer W, but in addition to (or instead of) the projection of the surface of the wafer W. Surface position measurement for measuring the position of the optical system PL in the optical axis AX direction may be performed. In this case, as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2008/0088843, the surface position of the fine movement stage holding the wafer is measured simultaneously with the surface position measurement, and these results are used, Focus / leveling control of the wafer W during exposure may be performed.

なお、上記実施形態では、露光装置が液浸型の露光装置である場合について説明したが、これに限られるものではなく、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置にも本発明は好適に適用することができる。   In the above embodiment, the case where the exposure apparatus is an immersion type exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and a dry type exposure that exposes the wafer W without using liquid (water). The present invention can also be suitably applied to an apparatus.

なお、上記実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。ステッパなどであっても、露光対象の物体が搭載されたステージの位置をエンコーダで計測することにより、干渉計を用いてこのステージの位置を計測する場合と異なり、空気揺らぎに起因する位置計測誤差の発生を殆ど零にすることができ、エンコーダの計測値に基づいて、ステージを高精度に位置決めすることが可能になり、結果的に高精度なレチクルパターンの物体上への転写が可能になる。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも本発明は適用することができる。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the scanning stepper has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a stationary exposure apparatus such as a stepper. Even if it is a stepper, the position measurement error caused by air fluctuation is different from the case where the position of this stage is measured using an interferometer by measuring the position of the stage on which the object to be exposed is mounted with an encoder. Generation can be made almost zero, and the stage can be positioned with high accuracy based on the measurement value of the encoder. As a result, the reticle pattern can be transferred onto the object with high accuracy. . The present invention can also be applied to a step-and-stitch reduction projection exposure apparatus that synthesizes a shot area and a shot area.

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。   Further, the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiment may be not only a reduction system but also any of the same magnification and enlargement systems, and the projection optical system PL may be any of a reflection system and a catadioptric system as well as a refraction system. The projected image may be an inverted image or an erect image.

また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 The illumination light IL is not limited to ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), but may be ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). good. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610, single-wavelength laser light in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is used as vacuum ultraviolet light, for example, erbium. A harmonic which is amplified by a fiber amplifier doped with (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

また、本発明の露光装置では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。   In the exposure apparatus of the present invention, it is needless to say that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, the present invention can be applied to an EUV exposure apparatus that uses EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm). In addition, the present invention can be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.

また、上述の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（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７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電子マスク（可変成形マスク、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、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）などを含む）を用いても良い。かかる可変成形マスクを用いる場合には、ウエハ又はガラスプレート等が搭載されるステージが、可変成形マスクに対して走査されるので、このステージの位置をエンコーダシステム及びレーザ干渉計システムを用いて計測することで、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, a light transmission mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. Instead of this reticle, For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (variable shaping mask, which forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257. For example, a non-light emitting image display element (spatial light modulator) including a DMD (Digital Micro-mirror Device) may be used. When such a variable shaping mask is used, the stage on which the wafer or glass plate is mounted is scanned with respect to the variable shaping mask, and the position of this stage is measured using an encoder system and a laser interferometer system. Thus, an effect equivalent to that of the above embodiment can be obtained.

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（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。   Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that forms a line-and-space pattern on a wafer W by forming interference fringes on the wafer W. The present invention can also be applied.

さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の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にも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and 1 on the wafer by one scan exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that double exposes two shot areas almost simultaneously.

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。   In the above embodiment, the object on which the pattern is to be formed (the object to be exposed to which the energy beam is irradiated) is not limited to the wafer, but may be another object such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. good.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。   The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、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、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置により前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   An electronic device such as a semiconductor element includes a step of designing a function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above-described embodiment. And a lithography step for transferring the mask (reticle) pattern to the wafer by the exposure method, a development step for developing the exposed wafer, and an etching step for removing the exposed member other than the portion where the resist remains by etching, It is manufactured through a resist removal step for removing a resist that has become unnecessary after etching, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-described exposure method is executed by the exposure apparatus of the above-described embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.

以上説明したように、本発明の露光装置は、エネルギビームを物体上に照射して物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、電子デバイスを製造するのに適している。   As described above, the exposure apparatus of the present invention is suitable for irradiating an energy beam on an object to form a pattern on the object. The device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing an electronic device.

２０…主制御装置、７０Ａ，７０Ｂ…微動ステージ位置計測系、７１Ａ，７１Ｂ…計測アーム、ＲＧ…グレーティング、７７ｘ…Ｘヘッド、７７ｙａ、７７ｙｂ…Ｙヘッド、１００…露光装置、１３０…センターテーブル、１３２…駆動装置、１３４…駆動軸、１３６…テーブル本体、１４０…ロボットアーム、２００…露光ステーション、３００…計測ステーション、ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４…アライメント系、Ｗ…ウエハ、ＷＣＳ１，ＷＣＳ２…粗動ステージ、ＷＦＳ１，ＷＦＳ２…微動ステージ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Main controller, 70A, 70B ... Fine movement stage position measurement system, 71A, 71B ... Measurement arm, RG ... Grating, 77x ... X head, 77ya, 77yb ... Y head, 100 ... Exposure apparatus, 130 ... Center table, 132 ... Drive device, 134 ... Drive shaft, 136 ... Table body, 140 ... Robot arm, 200 ... Exposure station, 300 ... Measurement station, AL1, AL2 1 to AL2 4 ... Alignment system, W ... Wafer, WCS1, WCS2 ... Coarse motion Stage, WFS1, WFS2 ... Fine movement stage.

Claims (12)

物体にエネルギビームを照射する露光が行われる露光位置の近傍の第１領域内で、前記物体を保持する保持部材を相対駆動可能に支持して、互いに交差する第１及び第２軸を含む二次元平面内で移動する第１移動体と；
前記第１軸に平行な方向に延びる第１アーム部材の一部から前記第１移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第１移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第１位置計測系と；
前記物体に対する所定計測が行われる計測位置の近傍の第２領域内で、前記保持部材を相対駆動可能に支持して、前記二次元平面内で移動する第２移動体と；
前記第２軸に平行な方向に延びる第２アーム部材の一部から前記第２移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第２移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第２位置計測系と；
前記第１アーム部材の中心軸の延長線と前記第２アーム部材の中心軸の延長線との交点の近傍の所定位置に配置され、前記第１移動体と前記第２移動体との間で受け渡される前記保持部材が一時的に載置されるリレー部材を含み、前記保持部材を前記第１、第２移動体間でリレーするリレー系と；を備える露光装置。 In a first region near the exposure position where the object is irradiated with an energy beam, a holding member that holds the object is supported so as to be relatively drivable, and includes two first and second axes that intersect each other. A first moving body that moves in a dimension plane;
A measurement beam is emitted from a part of the first arm member extending in a direction parallel to the first axis to the measurement surface of the holding member supported by the first moving body, and the return light from the measurement surface is received. A first position measurement system for measuring position information of the holding member supported by the first moving body;
A second moving body that moves in the two-dimensional plane while supporting the holding member so as to be relatively drivable in a second region in the vicinity of a measurement position where predetermined measurement is performed on the object;
A measurement beam is emitted from a part of the second arm member extending in a direction parallel to the second axis to the measurement surface of the holding member supported by the second moving body, and the return light from the measurement surface is received. A second position measurement system for measuring position information of the holding member supported by the second moving body;
The first arm member is disposed at a predetermined position in the vicinity of the intersection of the extension line of the central axis of the first arm member and the extension line of the central axis of the second arm member, and between the first moving body and the second moving body. An exposure apparatus comprising: a relay system on which the holding member to be delivered includes a relay member that is temporarily placed, and relays the holding member between the first and second moving bodies. 前記第１移動体は、前記第１領域と前記所定位置との間を移動し、
前記第２移動体は、前記第２領域と前記所定位置との間を移動する請求項１に記載の露光装置。 The first moving body moves between the first region and the predetermined position;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second moving body moves between the second region and the predetermined position. 前記第１位置計測系の計測情報に基づいて、前記第１移動体と該第１移動体に支持される前記保持部材との少なくとも一方を駆動する制御系をさらに備える請求項１又は２に記載の露光装置。   3. The control system according to claim 1, further comprising a control system that drives at least one of the first moving body and the holding member supported by the first moving body based on measurement information of the first position measurement system. Exposure equipment. 前記制御系は、さらに、前記第２位置計測系の計測情報に基づいて、前記第２移動体と該第２移動体に支持される前記保持部材との少なくとも一方を駆動する請求項３に記載の露光装置。   The control system further drives at least one of the second moving body and the holding member supported by the second moving body based on measurement information of the second position measurement system. Exposure equipment. 前記第１位置計測系の検出中心は、前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein a detection center of the first position measurement system coincides with an exposure position that is a center of an irradiation region of the energy beam. 前記計測位置に検出中心が配置され、前記物体上のマークを検出するマーク検出系をさらに備え、
前記第２位置計測系の検出中心は、前記マーク検出系の検出中心に一致する請求項１〜５いずれか一項に記載の露光装置。 A detection center is arranged at the measurement position, and further comprises a mark detection system for detecting a mark on the object,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein a detection center of the second position measurement system coincides with a detection center of the mark detection system. 前記リレー部材は、前記保持部材を保持して上下動可能であり、
前記リレー系は、前記リレー部材との間で前記保持部材を受け渡し可能で、少なくとも前記第１軸及び前記第２軸の少なくとも一方に平行な方向に移動可能な搬送部材をさらに含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。 The relay member can move up and down while holding the holding member;
The relay system further includes a transport member that can transfer the holding member to and from the relay member and is movable in a direction parallel to at least one of the first shaft and the second shaft. The exposure apparatus according to claim 6. 前記リレー部材は、前記保持部材を保持して前記二次元平面に垂直な軸回りに少なくとも一方向に回転可能である請求項７に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 7, wherein the relay member is capable of rotating in at least one direction around an axis perpendicular to the two-dimensional plane while holding the holding member. 前記リレー系は、露光済みの物体を保持する前記保持部材を前記リレー部材を介して外部に搬出した後、前記計測が終了した物体を保持する保持部材を前記第２移動体から前記リレー部材を介して前記第１移動体にリレーする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。   The relay system removes the holding member holding the exposed object from the second moving body from the second moving body after carrying out the holding member holding the exposed object to the outside through the relay member. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus relays to the first moving body via the first moving body. 前記リレー系は、露光済みの物体を保持する前記保持部材を前記リレー部材を介して外部に搬出するのに先だって、前記計測が終了した物体を保持する保持部材を前記第２移動体から前記リレー部材を介して前記第１移動体にリレーする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。   The relay system moves the holding member that holds the object that has been measured from the second moving body to the relay before carrying out the holding member that holds the exposed object to the outside via the relay member. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus relays to the first moving body via a member. 前記計測面には、グレーティングが形成され、
前記第１及び第２位置計測系は、前記グレーティングからの回折光を受光する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。 A grating is formed on the measurement surface,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the first and second position measurement systems receive diffracted light from the grating. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置により物体を露光することと；
露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。 Exposing an object with the exposure apparatus according to claim 1;
Developing the exposed object. A device manufacturing method comprising:
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