JP5534262B2 - 保持装置、位置検出装置及び露光装置、移動方法、位置検出方法、露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、保持装置、位置検出装置及び露光装置、移動方法、位置検出方法、露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、物体上のマークを検出する検出系を移動可能に保持する保持装置、物体上のマークを検出する検出系を備える位置検出装置及び該位置検出装置を備える露光装置、物体上のマークを検出する検出系を移動させる移動方法、該移動方法を用いる位置検出方法、エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成する露光方法、並びに前記露光装置又は露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。

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、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）、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、主として用いられている。

ところで、半導体素子等を製造するリソグラフィ工程では、ウエハ上に多層の回路パターンを重ね合わせて形成するが、各層間での重ね合わせ精度が悪いと、半導体素子等は所定の回路特性を発揮することができず、場合によっては不良品ともなる。このため、通常、ウエハ上の複数のショット領域の各々に予めマーク（アライメントマーク）を付設しておき、露光装置のステージ座標系上におけるそのマークの位置情報（座標値）を検出する。しかる後、このマーク位置情報と新たに形成されるパターン（例えばレチクルパターン）の既知の位置情報とに基づいて、ウエハ上の１つのショット領域をそのパターンに対して位置合わせするウエハアライメントが行われる。

ウエハアライメントの方式として、スループットとの兼ね合いから、例えばウエハ上のいくつかのショット領域（サンプルショット領域又はアライメントショット領域とも呼ばれる）のみのアライメントマークを検出してショット領域の配列の規則性を求めることで、各ショット領域を位置合わせするグローバル・アライメントが主に使用されている。特に近時においては、ウエハ上のショット領域の配列を統計的手法によって精密に算出するエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）が主流となっている（例えば特許文献１参照）。

しかるに、集積回路の微細化に伴い重ね合わせ精度の要求が次第に厳しくなっており、ＥＧＡにおいてもその算出精度を高めるため、サンプルショット領域の数を増やすこと、すなわち検出すべきマークの数を増やすことが必要不可欠になりつつある。

しかしながら、上述したＥＧＡにおけるサンプルショット領域の数を増やすことは、露光装置のスループットの低下を招くので、サンプルショット数を単に増やすだけの方策を採用することは現実的には困難である。このため、最近では、アライメント系（マーク検出系）を複数用いたアライメント技術も提案されつつある。

米国特許第５，２４３，１９５号明細書

本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第１の観点からすると、物体上のマークを検出する検出系を移動可能に保持する保持装置であって、前記検出系を所定のクリアランスを介して支持する支持装置と、前記支持装置により前記クリアランスを介して支持された前記検出系を少なくとも水平面内の一軸方向に駆動する駆動装置と、を備え、前記支持装置は、前記検出系を吊り下げ支持するとともに、前記検出系との間に鉛直方向に関して互いに逆向きの力を発生可能な力発生装置を含み、少なくとも前記駆動中、前記互いに逆向きの力の両方によって前記クリアランスを維持する保持装置である。

これによれば、支持装置により所定のクリアランスを介して支持された検出系が、駆動装置により、少なくとも水平面内の一軸方向に駆動される。少なくとも前記駆動中、支持装置が備える力発生装置が、前記検出系との間に発生する鉛直方向に関して互いに逆向きの力の両方によって前記クリアランスが維持される。従って、支持装置に対して検出系が非接触な状態で駆動されることから、摩擦力等の影響を受けることがない、検出系の高精度な移動（位置決めを含む）が可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、物体上のマークを検出する検出系と、前記検出系を移動可能に保持する本発明の保持装置と、を備える第１の位置検出装置である。

これによれば、検出系が本発明の保持装置に保持されているので、検出系を高精度に位置決めすることができる。従って、この検出系を用いることで、物体上のマークの位置情報を精度良く検出することが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、物体上のマークの位置情報を検出する位置検出装置であって、前記物体上のマークを検出する検出系と、前記検出系と固定部との間に引力及び斥力を発生させることができる力発生装置と、前記力発生装置で発生する引力と斥力とにより、前記検出系と前記固定部との間に所定のクリアランスが形成された状態で、前記検出系を少なくとも水平面内の一軸方向に駆動する駆動装置と、を備える第２の位置検出装置である。

これによれば、固定部に対して非接触な状態で検出系が駆動されることから、検出系の高精度な移動（位置決め）が可能となる。このように、高精度な位置決めがされた検出系を用いて物体上のマークの位置情報を検出することにより、高精度なマークの位置情報の検出を行うことが可能となる。

本発明は、第４の観点からすると、エネルギビームの照射によって感応物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記感応物体上のマークの位置情報を検出する本発明の第１及び第２の位置検出装置のいずれかと、前記位置検出装置による検出結果を利用して、前記感応物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と、を備える露光装置である。

これによれば、本発明の第１及び第２の位置検出装置のいずれかにより、感応物体上のマークの位置情報が高精度に検出され、該検出結果を利用して、パターニング装置により、感応物体にエネルギビームを照射してパターンが形成される。従って、感応物体に対する高精度なパターン形成を行うことが可能となる。

本発明は、第５の観点からする、物体上のマークを検出する検出系を水平面内で移動させる移動方法であって、前記検出系と固定部との間に発生させる引力と斥力とにより、前記検出系と前記固定部との間に所定のクリアランスを形成し、前記クリアランスを維持しつつ前記検出系を水平面内で移動させる移動方法である。

これによれば、検出系と固定部との間に形成された所定のクリアランスを維持しつつ、検出系を水平面内で移動させる。従って、摩擦力等の影響を受けることがない、検出系の高精度な移動（位置決めを含む）が可能となる。

本発明は、第６の観点からすると、物体上のマークの位置情報を検出する位置検出方法であって、本発明の移動方法を用いて検出系を移動させることと、前記移動した検出系によって前記物体上のマークを検出することと、を含む位置検出方法である。

これによれば、検出系を高精度に移動（位置決めを含む）させることがで、その移動後の検出系を用いることで、物体上のマークの位置情報を精度良く検出することが可能となる。

本発明は、第７の観点からすると、エネルギビームの照射によって感応物体上にパターンを形成する露光方法であって、本発明の移動方法により検出系を移動させて、前記感応物体上のマークの位置情報を検出する工程と、前記検出結果を利用して、前記感応物体に前記エネルギビームを照射し、前記感応物体上にパターンを形成する工程と、を含む第１の露光方法である。

これによれば、感応物体上に精度良くパターンを形成することが可能となる。

本発明は、第８の観点からすると、エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成する露光方法であって、本発明の保持装置により移動可能に保持された検出系を用いて、前記感応物体上のマークの位置情報を検出する工程と、前記検出結果を利用して、前記感応物体に前記エネルギビームを照射し、前記感応物体上にパターンを形成する工程と、を含む第２の露光方法である。

これによれば、感応物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。

また、リソグラフィ工程において、本発明の露光装置を用いて感応物体上にパターンを形成することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。また、リソグラフィ工程において、本発明の第１及び第２の露光方法のいずれかを用いて感応物体上にパターンを形成することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。従って、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の露光装置、又は本発明の第１及び第２の露光方法のいずれか、を用いるデバイス製造方法であるとも言える。

一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。 図１の露光装置が備えるウエハステージ、計測ステージ、及び各種計測装置（エンコーダ、アライメント系、多点ＡＦ系、Ｚセンサなど）の配置を示す平面図である。 アライメント装置９９を示す斜視図である。 アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄を示す斜視図である。 アライメント系ＡＬ１を＋Ｘ方向から見た図である。 アライメント系ＡＬ２₄を＋Ｘ方向から見た図である。 図７（Ａ）は、図４からアライメント系ＡＬ２₄を取り出して示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、図４からアライメント系ＡＬ２₃を取り出して示す斜視図である。 気体静圧軸受１２２ａを拡大して示す斜視図である。 アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２₃、ＡＬ２₄を示す平面図である。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、アライメント系エンコーダのリセット動作を説明するための図である。 図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、ロット先頭に行われる、セカンダリアライメント系のベースライン計測動作について説明するための図である。 ウエハ交換毎に行われるセカンダリアライメント系のベースラインチェック動作について説明するための図である。 図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、セカンダリアライメント系の位置調整の動作について説明ための図である。 図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、一実施形態に係る露光装置で行われるウエハアライメントについて説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４（Ｃ）に基づいて説明する。

図１には、一実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわち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方向として説明を行う。

露光装置１００は、照明系１０、該照明系１０からの露光用照明光（以下、「照明光」又は「露光光」と呼ぶ）ＩＬにより照明されるレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出された照明光ＩＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬを含む投影ユニットＰＵ、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを有するステージ装置５０、及びこれらの制御系等を含んでいる。ウエハステージＷＳＴ上には、ウエハＷが載置されている。

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んでいる。この照明系１０では、レチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域を照明光（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としては、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。また、オプティカルインテグレータとしては、フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）あるいは回折光学素子などを用いることができる。

レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に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、不図示のレチクルステージ駆動系によって、ＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に指定された走査速度で駆動可能となっている。図示していないが、レチクルステージＲＳＴの位置情報はレチクルステージ干渉計システムによって常時計測されている。

投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、該鏡筒４０内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子を有する投影光学系ＰＬとを含んでいる。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０の外周部に設けられたフランジＦＬＧを介して、メインフレーム４１により保持されている。メインフレーム４１は、床面Ｆ上で不図示の防振ユニットを介して複数本（例えば３本）の支持部材４３により水平に支持されている。

投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ軸方向と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数のレンズ（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系ＰＬ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。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによって照明領域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、その第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、「露光領域」とも呼ぶ）ＩＡに形成される。なお、本実施形態では投影ユニットＰＵをメインフレーム４１に載置するものとしたが、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号に開示されているように、図１中で複数の支持部材４３を＋Ｚ側に延ばし、メインフレーム４１を図１に比べて高い位置で支持し、そのメインフレーム４１に対して投影ユニットＰＵを３箇所で吊り下げ支持しても良い。

なお、本実施形態の露光装置１００では、液浸法を適用した露光が行われるため、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが実質的に増大することに伴いレチクル側の開口が大きくなる。このため、レンズのみで構成する屈折光学系においては、ペッツヴァルの条件を満足することが困難となり、投影光学系が大型化する傾向にある。かかる投影光学系の大型化を避けるために、ミラーとレンズとを含んで構成される反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を用いても良い。この反射屈折系として、例えば国際公開第２００４／１０７０１１号などに開示されるように、単一の光軸を有するインライン型の反射屈折系などを用いることが可能である。

また、本実施形態の露光装置１００では、液浸法を適用した露光を行うため、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、局所液浸装置８の一部を構成するノズルユニット３２が設けられている。このノズルユニット３２は、液体Ｌｑの供給口及び回収口と、ウエハＷが対向して配置され、かつ回収口が設けられる下面と、液体供給管３１Ａ及び液体回収管３１Ｂとそれぞれ接続される供給流路及び回収流路とを備えている。局所液浸装置８は、ノズルユニット３２によって、先端レンズ１９１とウエハＷとの間を液体Ｌｑで満たして、照明光ＩＬの光路空間を含む局所的な液浸空間（液浸領域１４に相当）を形成する。従って、ノズルユニット３２は、液浸空間形成部材あるいはcontainment member（又はconfinement member）などとも呼ばれる。

本実施形態においては、液体供給管３１Ａ、供給流路、及び供給口を介して、不図示の液体供給装置から先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体が供給されるとともに、回収口、回収流路、及び液体回収管３１Ｂを介して、不図示の液体回収装置によって、先端レンズ１９１とウエハＷとの間から液体が回収されることにより、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に、一定量の液体Ｌｑ（図１参照）が保持される。この場合、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に保持された液体Ｌｑは、常に入れ替わっている。

なお、本実施形態では、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（以下、単に「水」という）を用いるものとする。ＡｒＦエキシマレーザ光に対する水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４であり、この水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。なお、図２では、水Ｌｑで形成される液浸領域が符号１４で示されている。

また、投影ユニットＰＵ下方に計測ステージＭＳＴが位置する場合にも、上記と同様に後述する計測テーブルＭＳＴと先端レンズ１９１との間に水Ｌｑを満たすことが可能である。

ステージ装置５０は、図１に示されるように、ベース盤１２上に配置されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴ、これらのステージＷＳＴ，ＭＳＴの位置情報を計測する、Ｙ軸干渉計１６，１８を含む干渉計システム、露光の際などにウエハステージＷＳＴの位置情報を計測するのに用いられる後述するエンコーダシステム（ステージエンコーダ）などを備えている。

ウエハステージＷＳＴ，計測ステージＭＳＴそれぞれの底面には、例えば真空予圧型空気静圧軸受（以下、「エアパッド」と呼ぶ）が複数ヶ所に設けられており、これらのエアパッドにより、ベース盤１２の上方にウエハステージＷＳＴ，計測ステージＭＳＴが数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持されている。

ウエハステージＷＳＴは、例えば複数のリニアモータによりＸＹ平面内、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に移動可能なステージ本体９１と、該ステージ本体９１上に不図示のＺ・レベリング機構（例えばボイスコイルモータなど）を介して搭載され、ステージ本体９１に対してＺ方向、θｘ方向、及びθｙ方向に相対的に微小駆動されるウエハテーブルＷＴＢとを含んでいる。

ウエハテーブルＷＴＢ上には、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。ウエハホルダはウエハテーブルＷＴＢと一体に形成しても良いが、本実施形態ではウエハホルダとウエハテーブルＷＴＢとを別々に構成し、例えば真空吸着などによってウエハホルダをウエハテーブルＷＴＢの凹部内に固定している。また、ウエハテーブルＷＴＢの上面には、ウエハホルダ上に載置されるウエハの表面とほぼ同一面となる、液体Ｌｑに対して撥液化処理された表面（撥液面）を有し、かつ外形（輪郭）が矩形でその中央部にウエハホルダ（ウエハの載置領域）よりも一回り大きな円形の開口が形成されたプレート（撥液板）２８が設けられている。このプレート２８は、低熱膨張率の材料、例えばガラス又はセラミックス（例えばショット社のゼロデュア（商品名）、Ａｌ_２Ｏ_３あるいはＴｉＣなど）から成り、その表面には、例えばフッ素樹脂材料、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料あるいはシリコン系樹脂材料などにより撥液膜が形成される。さらにプレート２８は、図２に示されるように、円形の開口を囲む外形（輪郭）が矩形の第１撥液領域２８ａと、第１撥液領域２８ａの周囲に配置される矩形枠状（環状）の第２撥液領域２８ｂとを有する。第１撥液領域２８ａは、例えば露光動作時、ウエハの表面からはみ出す液浸領域１４の少なくとも一部が形成され、第２撥液領域２８ｂは、後述のエンコーダシステムのためのスケールが形成される。なお、プレート２８はその表面の少なくとも一部がウエハの表面と同一面でなくても良い、すなわち異なる高さであっても良い。また、プレート２８は単一のプレートでも良いが、本実施形態では複数のプレート、例えば第１、第２撥液領域２８ａ、２８ｂにそれぞれ対応する第１、第２撥液板を組み合わせて構成する。本実施形態では、前述の如く液体Ｌｑとして純水を用いるので、以下では第１、第２撥液領域２８ａ、２８ｂを、それぞれ第１、第２撥水領域２８ａ、２８ｂ、又は第１、第２撥水板２８ａ、２８ｂとも呼ぶ。

第２撥水板２８ｂの上面には、その４辺のそれぞれに沿って所定ピッチで多数の格子線が直接形成されている。詳述すると、第２撥水板２８ｂのＸ軸方向一側と他側（図２における左右両側）の領域にはＹスケール３９Ｙ₁，３９Ｙ₂がそれぞれ形成され、このＹスケール３９Ｙ₁，３９Ｙ₂はそれぞれ、例えばＸ軸方向を長手方向とする格子線が所定ピッチでＹ軸方向に沿って形成される、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型の格子（例えば回折格子）によって構成されている。同様に、第２撥水板２８ｂのＹ軸方向一側と他側（図２における上下両側）の領域にはＸスケール３９Ｘ₁，３９Ｘ₂がそれぞれ形成され、このＸスケール３９Ｘ₁，３９Ｘ₂はそれぞれ、例えばＹ軸方向を長手方向とする格子線が所定ピッチでＸ軸方向に沿って形成される、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型の格子（例えば回折格子）によって構成されている。なお、図２では、図示の便宜上から、格子のピッチは、実際のピッチに比べて格段に広く図示されている。また、これらスケールは前述の撥液膜（撥水膜）で覆われている。

図１に戻り、前記ウエハテーブルＷＴＢの−Ｙ端面，−Ｘ端面には、それぞれ鏡面加工が施され反射面が形成されている。ウエハステージ干渉計システム（図１では、その一部であるＹ軸干渉計１６のみを図示）は、これらの反射面にそれぞれ干渉計ビーム（測長ビーム）を投射して、ウエハステージＷＳＴの位置情報（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の位置情報と、θｘ、θｙ及びθｚ方向の回転情報とを含む）を計測し、この計測値が不図示の制御装置に供給される。なお、この干渉計システムの詳細は、例えば国際公開第９９／２８７９０号に開示されている。また、この干渉計システムのみ、あるいはこの干渉計システムと後述のエンコーダシステムとの両方を用いて、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）のＸＹ平面内の位置制御を行っても良いが、本実施形態では、少なくとも露光動作時はそのエンコーダシステムのみを用いてウエハステージＷＳＴの位置制御を行い、この干渉計システムは露光動作以外の所定動作、例えばそのエンコーダシステムの較正（キャリブレーション）動作などで用いる。この較正動作は、例えばスケールの経時的な変形などに起因して生じるそのエンコーダシステムの計測値の長期的変動などを補正するために行われる。

計測ステージＭＳＴは、例えば、リニアモータ等によりＸＹ平面内で移動するステージ本体９２と、該ステージ本体９２上に不図示のＺ・レベリング機構を介して搭載された計測テーブルＭＴＢとを含んでいる。

計測テーブルＭＴＢ（及びステージ本体９２）には、不図示ではあるが、各種計測用部材が設けられている。計測用部材としては、例えば、投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬを受光するピンホール状の受光部を有する照度むらセンサ、投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの空間像（投影像）の光強度を計測する空間像計測器、及び例えば国際公開第０３／０６５４２８号（対応米国特許第７，２３０，６８２号明細書）などに開示されているシャック−ハルトマン（Shack-Hartman）方式の波面収差計測器などが採用されている。照度むらセンサとしては、例えば米国特許第４，４６５，３６８号明細書などに開示されるものと同様の構成のものを用いることができる。また、空間像計測器としては、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書などに開示されるものと同様の構成のものを用いることができる。なお、上記各センサに加え、例えば米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書などに開示される、投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬを受光する所定面積の受光部を有する照度モニタを採用しても良い。

計測テーブルＭＴＢの−Ｙ側端面には、断面矩形の棒状部材から成る基準部材としてのコンフィデンシャルバー（以下、「ＣＤバー」と略述する）４６がＸ軸方向に延設されている。なお、ＣＤバー４６はフィデューシャルバーなどとも呼ばれる。

このＣＤバー４６は、原器（計測基準）となるため、低熱膨張率の光学ガラスセラミックス、例えば、ショット社のゼロデュア（商品名）などがその素材として採用されている。また、ＣＤバー４６の上面（表面）は、いわゆる基準平面板と同程度にその平坦度が高く設定されるとともに、ＣＤバー４６の長手方向の一側と他側の端部近傍には、図２に示されるように、Ｙ軸方向を周期方向とする基準格子（例えば回折格子）５２がそれぞれ形成されている。

また、このＣＤバー４６の上面には、図２に示されるような配置で複数の基準マークＭが形成されている。この複数の基準マークＭは、同一ピッチでＹ軸方向に関して３行の配列で形成され、各行の配列がＸ軸方向に関して互いに所定距離だけずれて形成されている。各基準マークＭとしては、後述するプライマリアライメント系、セカンダリアライメント系によって検出可能な寸法の２次元マークが用いられている。なお、本実施形態ではＣＤバー４６の表面、及び計測テーブルＭＴＢ（前述の計測用部材を含んでも良い）の表面もそれぞれ撥液膜（撥水膜）で覆われている。

計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ端面、−Ｘ端面も前述したウエハテーブルＷＴＢと同様、反射面が形成されている。計測ステージ干渉計システム（図１では、その一部であるＹ軸干渉計１８のみを図示）は、これらの反射面にそれぞれ干渉計ビーム（測長ビーム）を投射して、計測ステージＭＳＴの位置情報（例えば、少なくともＸ軸及びＹ軸方向の位置情報とθｚ方向の回転情報とを含む）を計測し、この計測値が不図示の制御装置に供給される。

本実施形態の露光装置１００では、図２に示されるように、投影ユニットＰＵの中心（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ、本実施形態では前述の露光領域ＩＡの中心とも一致）を通りかつＹ軸と平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＶ上で、光軸ＡＸから−Ｙ側に所定距離隔てた位置に検出中心を有するプライマリアライメント系ＡＬ１が配置されている。このプライマリアライメント系ＡＬ１を挟んで、Ｘ軸方向の一側と他側には、基準軸ＬＶに関してほぼ対称に検出中心が配置されるセカンダリアライメント系ＡＬ２₁，ＡＬ２₂と、ＡＬ２₃，ＡＬ２₄とがそれぞれ設けられている。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Ｘ軸方向に沿って配置されている。なお、図１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。本実施形態では、アライメント装置９９をメインフレーム４１に設けているが、前述の如く図１の露光装置がメインフレーム４１に対して投影ユニットＰＵを吊り下げ支持する構成である場合、例えば投影ユニットＰＵと一体にアライメント装置９９を吊り下げ支持しても良いし、あるいは投影ユニットＰＵとは独立にメインフレーム４１から吊り下げ支持される計測フレームにアライメント装置９９を設けても良い。

なお、アライメント装置９９の具体的な構成等については後に更に詳述する。

更に、本実施形態の露光装置１００では、図２に示されるように、前述したノズルユニット３２の四方に、エンコーダシステムの４つのヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｄが配置されている。これらのヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｄは、図２等では図面の錯綜を避ける観点から図示が省略されているが、実際には、不図示の支持部材を介して、前述した投影ユニットＰＵを保持するメインフレーム４１（図１参照）に吊り下げ状態で固定されている。なお、前述の如く図１の露光装置がメインフレーム４１に対して投影ユニットＰＵを吊り下げ支持する構成である場合、例えば投影ユニットＰＵと一体にヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｄを吊り下げ支持しても良いし、あるいは投影ユニットＰＵとは独立にメインフレーム４１から吊り下げ支持される計測フレームにヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｄを設けても良い。特に後者では、ヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｄとアライメント装置９９とをそれぞれ独立に吊り下げ支持される計測フレームに設けても良い。

ヘッドユニット６２Ａ、６２Ｃは、投影ユニットＰＵの＋Ｘ側、−Ｘ側にそれぞれＸ軸方向を長手方向として、かつ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに関して対称に光軸ＡＸからほぼ同一距離隔てて配置されている。また、ヘッドユニット６２Ｂ、６２Ｄは、投影ユニットＰＵの＋Ｙ側、−Ｙ側にそれぞれＹ軸方向を長手方向として、かつ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに関して対称に光軸ＡＸからほぼ同一距離隔てて配置されている。

ヘッドユニット６２Ａ及び６２Ｃは、投影光学系ＰＬの光軸を通りかつＸ軸と平行な直線（基準軸）ＬＨ上に所定間隔で配置された複数（ここでは６個）のＹヘッド６４を備えている。ヘッドユニット６２Ａ、６２Ｃは、それぞれ、前述のＹスケール３９Ｙ₁、３９Ｙ₂を用いて、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を計測する多眼（ここでは、６眼）のＹリニアエンコーダを構成する。ここで、隣接するＹヘッド６４（計測ビーム）相互の間隔は、前述のＹスケール３９Ｙ₁，３９Ｙ₂のＸ軸方向の幅よりも狭く設定されている。

ヘッドユニット６２Ｂは、基準軸ＬＶ上に所定間隔で配置された複数、ここでは７個のＸヘッド６６を備えている。また、ヘッドユニット６２Ｄは、基準軸ＬＶ上に所定間隔で配置された複数、ここでは１１個（ただし、図２ではプライマリアライメント系ＡＬ１と重なる１１個のうちの３個は不図示）のＸヘッド６６を備えている。ヘッドユニット６２Ｂ、６２Ｄは、それぞれ、前述のＸスケール３９Ｘ₁、３９Ｘ₂を用いて、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＸ軸方向の位置（Ｘ位置）を計測する多眼（ここでは、７眼又は１１眼）のＸリニアエンコーダを構成する。なお、隣接するＸヘッド６６（計測ビーム）相互の間隔は、前述のＸスケール３９Ｘ₁，３９Ｘ₂のＹ軸方向の幅よりも狭く設定されている。

更に、セカンダリアライメントセンサＡＬ２₁の−Ｘ側、セカンダリアライメントセンサＡＬ２₄の＋Ｘ側に、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を通るＸ軸に平行な直線上かつその検出中心に対してほぼ対称に検出点が配置されるＹヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂がそれぞれ設けられている。Ｙヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂は、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの中心が基準軸ＬＶ上にある図２に示される状態では、Ｙスケール３９Ｙ₂，３９Ｙ₁にそれぞれ対向するようになっている。後述するアライメント動作の際などでは、Ｙヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂に対向してＹスケール３９Ｙ₂，３９Ｙ₁がそれぞれ配置され、このＹヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂（Ｙリニアエンコーダ）によってウエハステージＷＳＴのＹ位置（及びθｚ回転）が計測される。

上述した各リニアエンコーダの計測値は、不図示の制御装置に供給され、制御装置は、各リニアエンコーダの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置を制御する。なお、少なくとも露光動作時は、前述のエンコーダシステムを用いるウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向）の位置制御に加えて、他の計測装置を用いてウエハステージＷＳＴのＺ軸、θｘ及びθｙ方向の位置制御を行うようにしても良い。ここで、他の計測装置としては、前述のウエハステージ干渉計システム、あるいは例えば米国特許第５,４４８,３３２号明細書に開示される多点焦点位置検出系などを用いることができる。この多点焦点位置検出系を設ける場合、複数の計測点はその少なくとも一部が液浸領域１４（又は露光領域ＩＡ）内に設定されても良いし、あるいはその全てが液浸領域１４の外側に設定されても良い。

また、本実施形態では、セカンダリアライメント系の後述するベースライン計測時などに、ＣＤバー４６の一対の基準格子５２とＹヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂とがそれぞれ対向し、Ｙヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂と一対の基準格子５２とによって、ＣＤバー４６のＹ位置が計測される。これら計測値は、不図示の制御装置に供給され、制御装置は、これらの計測値に基づいて、ＣＤバー４６のθｚ回転を制御する。

本実施形態では、上述したようなＸヘッド、Ｙヘッドの配置を採用したことから、ウエハステージＷＳＴの有効ストローク範囲（アライメント及び露光動作のために移動する範囲）では、必ず、Ｘスケール３９Ｘ₁，３９Ｘ₂とヘッドユニット６２Ｂ、６２Ｄ（Ｘヘッド６６）とがそれぞれ対向し、かつＹスケール３９Ｙ₁，３９Ｙ₂とヘッドユニット６２Ａ、６２Ｃ（Ｙヘッド６４）又はＹヘッド６４ｙ₁、６４ｙ₂とがそれぞれ対向するようになっている。なお、図２では図示の都合上、投影ユニットＰＵとアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄とをＹ軸方向に離して示しているが、実際には図２に比べてアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄は投影ユニットＰＵに近接して配置されている。

このため、不図示の制御装置は、ウエハステージＷＳＴの有効ストローク範囲では、これらのエンコーダの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを駆動するリニアモータ等を制御することで、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置（θｚ回転を含む）を、高精度に制御することができる。また、その有効ストローク範囲内でウエハステージＷＳＴが移動する際には、Ｘスケール又はＹスケールとの対向状態が解除される直前のＸヘッド又はＹヘッドの計測値が、新たにＸスケール又はＹスケールと対向したＸヘッド又はＹヘッドの計測値に引き継がれる。

なお、上記ヘッドユニットを有するエンコーダシステムを、以下では適宜、前述のスケールも含めて、「ステージエンコーダ」とも呼ぶものとする。

本実施形態の露光装置１００では、図２に示されるように、照射系９０ａ及び受光系９０ｂから成る、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）が設けられている。この多点ＡＦ系は、本実施形態では少なくともＸ軸方向に離れて配置される複数の計測点を有する。

次に、図１に示されるアライメント装置９９の具体的な構成等について図３〜図９に基づいて説明する。

図３には、メインフレーム４１が一部破断された状態で、アライメント装置９９が斜視図にて示されている。アライメント装置９９は、上述したように、プライマリアライメント系ＡＬ１と、４本のセカンダリアライメント系ＡＬ２₁、ＡＬ２₂、ＡＬ２₃、ＡＬ２₄と、を備えている。プライマリアライメント系ＡＬ１に対して−Ｘ側に配置される２つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁、ＡＬ２₂と、＋Ｘ側に配置される２つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₃、ＡＬ２₄とは、プライマリアライメント系ＡＬ１を中心として左右対称な構成となっている。

プライマリアライメント系ＡＬ１は、該プライマリアライメント系ＡＬ１を＋Ｘ側から見た状態を示す図５から分かるように、支持部材２０２を介して、メインフレーム４１の下面にて吊り下げ支持されている。このプライマリアライメント系ＡＬ１としては、例えば、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（各アライメント系内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。このプライマリアライメント系ＡＬ１からの撮像信号は、不図示の制御装置に供給されるようになっている。

図３に戻り、セカンダリアライメント系ＡＬ２₁、ＡＬ２₂の上面にはそれぞれスライダＳＬ１、ＳＬ２が固定されている。スライダＳＬ１、ＳＬ２の＋Ｚ側には、メインフレーム４１の下面に固定されたＦＩＡ定盤３０２が設けられている。また、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃、ＡＬ２₄の上面にはそれぞれスライダＳＬ３、ＳＬ４が固定されている。スライダＳＬ３、ＳＬ４の＋Ｚ側には、メインフレーム４１の下面に固定されたＦＩＡ定盤１０２が設けられている。

以下、これらのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄の構成等について、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄、ＡＬ２₃を採り挙げて具体的に説明する。

図４は、プライマリアライメント系ＡＬ１とセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄とを、ＦＩＡ定盤１０２、３０２など一部省略して示す斜視図であり、図６は、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄を＋Ｘ方向から見た状態を示す図である。また、図９は、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃，ＡＬ２₄、及びスライダＳＬ３、ＳＬ４を示す平面図である。

セカンダリアライメント系ＡＬ２₄は、プライマリアライメント系ＡＬ１と同様、ＦＩＡ系であって、図４及び図６に示されるように、内部にレンズ等の光学部材が設けられた略Ｌ字状の鏡筒１０９を含んでいる。鏡筒１０９のＹ軸方向に延びる部分における上面（＋Ｚ側の面）には、前述したスライダＳＬ４が固定されており、このスライダＳＬ４は前述のＦＩＡ定盤１０２に対向して設けられている（図６参照）。

ＦＩＡ定盤１０２は、磁性体かつ低熱膨張率の部材（例えば、インバ等）から成り、その一部（−Ｙ側の端部近傍）に複数の電機子コイルを含む電機子ユニット１０４（図６、図９参照）が設けられている。ＦＩＡ定盤１０２には、液体供給管６３ａ及び液体排出管６３ｂそれぞれの一端が接続されており、不図示の液体供給装置から液体供給管６３ａを介して供給される冷却用液体が、ＦＩＡ定盤１０２内全体にわたって形成された流路を通った後、液体排出管６３ｂを介して排出される。従って、ＦＩＡ定盤１０２は、この冷却用液体によって温調（冷却）されて所定温度に設定される。なお、ＦＩＡ定盤１０２の温度調整装置はこの構成に限られず、例えばペルチェ素子などを用いても良い。

前記スライダＳＬ４は、図７（Ａ）に斜視図にて示されるように、スライダ本体１２０と、このスライダ本体１２０に設けられた３つの気体静圧軸受１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ、２つの永久磁石１２４ａ，１２４ｂ、及び磁極ユニット１２６と、を含んでいる。

気体静圧軸受１２２ａは、図８に拡大して示されるように、例えば略直方体状の部材から成り、その表面（＋Ｚ側の面）の中央部に、Ｘ軸方向に延びる受圧溝１４４ａが形成されている。また、受圧溝１４４ａの＋Ｙ側及び−Ｙ側に所定距離離れた位置には、Ｘ軸方向に延びる大気開放溝１４６ａ，１４６ｂが形成され、一方の大気開放溝１４６ａの＋Ｙ側及び他方の大気開放溝１４６ｂの−Ｙ側のそれぞれには、平面視（＋Ｚ側から見て）Ｉ字状の予圧溝１４８ａ，１４８ｂが形成されている。

受圧溝１４４ａの中央部には、開口１４４ｂが形成され、予圧溝１４８ａ、１４８ｂの中央部には、オリフィス１４９ａ，１４９ｂがそれぞれ形成されている。開口１４４ｂとオリフィス１４９ａ，１４９ｂとは、気体静圧軸受の内部に形成された管路１５０を介して連結されており、各溝間の気体の流通が可能とされている。

このように構成される気体静圧軸受１２２ａの上面は、図６に示されるように、ＦＩＡ定盤１０２の下面に対向している。従って、外部の気体供給装置（不図示）から、ＦＩＡ定盤１０２内に形成された管路１０２ａを介して気体静圧軸受１２２ａの受圧溝１４４ａに対して気体が供給されることにより、供給された気体が、開口１４４ｂ、管路１５０、オリフィス１４９ａ、１４９ｂ、予圧溝１４８ａ，１４８ｂを順次経由して、ＦＩＡ定盤１０２の下面に向けて吹き付けられるようになっている。すなわち、気体静圧軸受１２２ａは、配管の接続されない、いわゆるグランド給気型の気体静圧軸受である。

図７（Ａ）に戻り、その他の気体静圧軸受１２２ｂ，１２２ｃも上述した気体静圧軸受１２２ａと同様の構成となっている。これら気体静圧軸受１２２ａ〜１２２ｃは、スライダ本体１２０上で一直線上に無い３点（本実施形態では、二等辺三角形の頂点に相当する位置）に配置されている。

図７（Ａ）のスライダ１２０上に設けられた永久磁石１２４ａ、１２４ｂのうち、一方の永久磁石１２４ａは、気体静圧軸受１２２ａの＋Ｙ側近傍に配置され、他方の永久磁石１２４ｂは、気体静圧軸受１２２ｂ，１２２ｃに挟まれた位置に配置されている。本実施形態においては、永久磁石１２４ａの中心と永久磁石１２４ｂの中心とを結ぶ線分の中点が、前述した３つの気体静圧軸受１２２ａ〜１２２ｃを頂点とする二等辺三角形の重心と一致するような配置となっている。永久磁石１２４ａ，１２４ｂは、前述した磁性体から成るＦＩＡ定盤１０２と対向しているため、永久磁石１２４ａ，１２４ｂとＦＩＡ定盤１０２との間には、磁気的吸引力が常時作用している。

これら永久磁石１２４ａ，１２４ｂと気体静圧軸受１２２ａ〜１２２ｃによると、前述のように永久磁石１２４ａ，１２４ｂとＦＩＡ定盤１０２との間に、磁気的吸引力が常時作用していることから、気体静圧軸受１２２ａ〜１２２ｃに気体を供給しない間は、スライダＳＬ４が、ＦＩＡ定盤１０２の下面に最接近（接触）する。すなわち、スライダＳＬ４とＦＩＡ定盤１０２との間のクリアランスが実質的に零となる。一方、気体静圧軸受１２２ａ〜１２２ｃに気体を供給すると、気体の静圧により、ＦＩＡ定盤１０２とスライダＳＬ４との間に斥力が発生する。この場合、磁気的吸引力と気体の静圧（斥力）とのバランスにより、スライダＳＬ４はその上面とＦＩＡ定盤１０２の下面との間に所定のクリアランスが形成された状態（図６に示される状態）で維持（保持）される。以下においては、前者を「着地状態」と呼び、後者を「浮上状態」と呼ぶものとする。なお、本実施形態では、気体の静圧により斥力を発生させるだけで、スライダＳＬ４とＦＩＡ定盤１０２との間にクリアランスを形成するものとしたが、これに限らず、磁気的吸引力と斥力との少なくとも一方を調整しても良い。例えば、斥力を発生させることなく磁気的吸引力のみを調整する、あるいは磁気的吸引力は一定として斥力のみを調整しても良い。

前記磁極ユニット１２６は、図７（Ａ）に示されるように、スライダ本体１２０の−Ｙ側端部近傍に設けられており、複数（本実施形態では１０個）の永久磁石を含んでいる。これら複数の永久磁石は、スライダ本体１２０内に埋め込まれている。このうち、Ｙ軸方向中央に設けられた２つの磁石（Ｙ駆動用磁石）は、互いに逆極性とされており、該Ｙ駆動用磁石の＋Ｙ側及び−Ｙ側においてＸ軸方向に沿って複数の永久磁石が配列された一対の磁石群（Ｘ駆動用磁石群）は、隣接する磁石同士が逆極性とされている。

その一方で、磁極ユニット１２６の上側に設けられた電機子ユニット１０４は、複数の電機子コイルを含んで構成されている（図９参照）。この電機子ユニット１０４内に含まれる電機子コイルは、図９に示されるように、Ｙ軸方向中央部に設けられた２つのコイル（Ｙ駆動用コイル）と、Ｙ軸方向一側及び他側においてＸ軸方向に沿って複数のコイルが配列された一対のコイル群（Ｘ駆動用コイル群）とを含んでいる。

これら磁極ユニット１２６と電機子ユニット１０４との間では、磁極ユニットを構成する永久磁石の発生する磁界と、電機子ユニット１０４を構成する電機子コイルを流れる電流との間の電磁相互作用により、スライダＳＬ４にＸ軸方向の駆動力及びＹ軸方向の駆動力を作用させることが可能である（図９の黒塗り両矢印参照）。また、Ｙ軸方向に関して所定間隔離れた２箇所において、大きさの異なるＸ軸方向の駆動力を作用させることにより、スライダＳＬ４にＺ軸回りの回転（θｚ）方向の駆動力を作用させることが可能である。なお、以下においては、上記磁極ユニット１２６と電機子ユニット１０４とにより構成される駆動機構（アクチュエータ）を、「アライメント系モータ」と呼ぶものとする。

本実施形態においては、図９に示されるように、スライダＳＬ４（セカンダリアライメント系ＡＬ２₄）の移動範囲を制限するための３つのストッパ部材１３２が設けられている。本実施形態では、各ストッパ部材１３２として、カムフォロアと同様に、スライダＳＬ４の一部に当接してスライダＳＬ４の移動を規制する回転部材が用いられている。従って、以下では、各ストッパ部材を便宜上カムフォロアと呼ぶ。

詳述すると、気体静圧軸受１２２ｂの＋Ｙ側近傍、気体静圧軸受１２２ｃの＋Ｙ側近傍、及びスライダ本体１２０の気体静圧軸受１２２ａと磁極ユニット１２６との間の位置に形成された段差部１２０ａの−Ｙ側近傍に、それぞれ、カムフォロア１３２が、各１つ設けられている。これら３つのカムフォロア１３２は、実際には、前述したＦＩＡ定盤１０２の下面から吊り下げ支持されている。スライダＳＬ４（セカンダリアライメント系ＡＬ２₄）が、図９の位置にあるとき、３つのカムフォロア１３２のぞれぞれと、気体静圧軸受１２２、１２０又は段差部１２０ａとの間には、例えば、０．１ｍｍ程度のクリアランスが存在する。すなわち、上記３つのカムフォロア１３２により、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄のＹ軸方向に関する移動範囲が一例として約０．２ｍｍの範囲に制限されている。

セカンダリアライメント系ＡＬ２₄（スライダＳＬ４）のＸ軸方向の位置は、図９に示される一対のＸ軸アライメント系エンコーダ（以下、「Ｘ軸エンコーダ」と呼ぶ）１５１Ｘ１、１５１Ｘ２により計測され、Ｙ軸方向の位置は、Ｙ軸アライメント系エンコーダ（以下、「Ｙ軸エンコーダ」と呼ぶ）１５１Ｙにより、計測されている（図９の白抜き両矢印が計測方向を示している）。本実施形態では、Ｘ軸エンコーダを２つ用いているため、これらの計測値を用いることにより、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄のＸ軸方向の位置のみならず、θｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の位置をも計測することが可能である。

これらＸ軸エンコーダ１５１Ｘ１，１５１Ｘ２及びＹ軸エンコーダ１５１Ｙは、光源及び受光器等を含むエンコーダヘッドが、前述したＦＩＡ定盤１０２側に設けられ（吊り下げ支持され）、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄（又はスライダＳＬ４）側に、回折格子等がその表面に形成されたリニアスケールが設けられている。なお、Ｘ軸エンコーダ１５１Ｘ２とＹ軸エンコーダ１５１Ｙのリニアスケールは、実際には、図９に示されるように、鏡筒１０９の−Ｙ側の端面に固定された板状部材２５３の上面（＋Ｚ側の面）に設けられており、これらのリニアスケールに対向して、エンコーダヘッドがＦＩＡ定盤１０２に吊り下げ支持されている。

これらのエンコーダ（１５１Ｘ１，１５１Ｘ２、１５１Ｙ）それぞれの計測値は、不図示の制御装置に送られる。そして、制御装置は、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄を移動する際、前述した気体静圧軸受１２２ａ〜１２２ｃに対して気体を供給することにより、スライダＳＬ３、ＳＬ４とＦＩＡ定盤１０２との間に所定のクリアランスを形成することでスライダＳＬ３を上記浮上状態とする。制御装置は、浮上状態を維持した状態で、その計測値に基づいて、アライメント系モータを構成する電機子ユニット１０４に供給する電流を制御することにより、スライダＳＬ４（セカンダリアライメント系ＡＬ２₄）をＸ軸、Ｙ軸及びθｚ方向に微小駆動する。

図４に戻り、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄の−Ｘ側に配置されたセカンダリアライメント系ＡＬ２₃は、上述したセカンダリアライメント系ＡＬ２₄と同様、ＦＩＡ系であり、内部にレンズ等の光学部材が設けられた略Ｌ字状の鏡筒１１９を含んでいる。鏡筒１１９のＹ軸方向に延びる部分の上面（＋Ｚ側の面）には、前述したスライダＳＬ３がスライダＳＬ４と入れ子状態となるように固定されている。このスライダＳＬ３の上面は、ＦＩＡ定盤１０２の下面の一部に対向している（図３、図９参照）。

スライダＳＬ３は、気体静圧軸受及び永久磁石の配置等が若干異なるものの、前述したスライダＳＬ４とほぼ同一の構成を有している。すなわち、スライダＳＬ３は、図７（Ｂ）に示されるように、スライダ本体２２０と、このスライダ本体２２０に設けられた３つの気体静圧軸受２２２ａ〜２２２ｃと、２つの永久磁石２２４ａ，２２４ｂと、複数の永久磁石を含む磁極ユニット２２６と、を含んでいる。この場合、気体静圧軸受と永久磁石とは、永久磁石２２４ａの中心と２２４ｂの中心とを結ぶ線分の中点が、３つの気体静圧軸受２２２ａ〜２２２ｃを頂点とする二等辺三角形の重心と一致するように配置されている。

磁極ユニット２２６は、前述したように、ＦＩＡ定盤１０２に設けられた電機子ユニット１０４と対向しているため、磁極ユニット２２６を構成する永久磁石の発生する磁界と、電機子ユニット１０４を構成する電機子コイルを流れる電流との間の電磁相互作用により、スライダＳＬ３にＸ、Ｙ軸方向及びθｚ方向の駆動力を作用させることが可能となっている（図９のハッチングを付した両矢印参照）。なお、以下においては、電機子ユニット１０４と磁極ユニット２２６とを纏めて、「アライメント系モータ」とも呼ぶものとする。

セカンダリアライメント系ＡＬ２₃のＸ軸方向及びθｚ方向の位置は、図９に示される一対のＸ軸アライメント系エンコーダ（以下、「Ｘ軸エンコーダ」と呼ぶ）２５１Ｘ１、２５１Ｘ２により計測され、Ｙ軸方向の位置は、Ｙ軸アライメント系エンコーダ（以下、「Ｙ軸エンコーダ」と呼ぶ）２５１Ｙにより計測される（図９の白抜き両矢印は、各エンコーダの計測方向を示している）。エンコーダ２５１Ｘ１，２５１Ｘ２、２５１Ｙのそれぞれでは、光源及び受光器等を含むエンコーダヘッドが、前述したＦＩＡ定盤１０２側に設けられ、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄（又はスライダＳＬ４）側に、リニアスケールが設けられている。

エンコーダ２５１Ｘ１，２５１Ｘ２、２５１Ｙそれぞれの計測値は、不図示の制御装置に送られる。制御装置は、エンコーダ２５１Ｘ１，２５１Ｘ２、２５１Ｙの計測値に基づいて、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃のスライダＳＬ３を浮上させた状態で、アライメント系モータを構成する電機子ユニット１０４に供給する電流を制御することにより、スライダＳＬ３（セカンダリアライメント系ＡＬ２₃）をＸ軸、Ｙ軸及びθｚ方向に微小駆動する。

更に、図９に示されるように、スライダＳＬ３の気体静圧軸受２２２ｂの−Ｙ側、気体静圧軸受２２２ｃの−Ｙ側、及びスライダ本体２２０の永久磁石２２４ａの＋Ｙ側の位置に形成された凹溝２２０ａ内のそれぞれに、カムフォロア２３２が各１つ配置されている。これら３つのカムフォロア２３２は、前述したカムフォロア１３２と同様、ＦＩＡ定盤１０２の下面から吊り下げ支持されている。凹溝２２０ａのＹ軸方向の幅は、カムフォロア２３２の直径（外径）より例えば０．２ｍｍ大きく設定されている。図９の位置にスライダＳＬ３（セカンダリアライメント系ＡＬ２₃）があるとき、３つのカムフォロア２３２のそれぞれと、気体静圧軸受２２２ｂの−Ｙ側面，気体静圧軸受２２２ｃの−Ｙ側面及び凹部２２０ａの＋Ｙ側面との間には、例えば０．１ｍｍ程度のクリアランスが存在する。従って、これら３つのカムフォロア２３２により、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃のＹ軸方向に関する移動範囲が一例として約０．２ｍｍの範囲に制限されている。

図３に戻り、セカンダリアライメント系ＡＬ２₁，ＡＬ２₂は、上述したセカンダリアライメント系ＡＬ２₃，ＡＬ２₄と同様の構成であり、スライダＳＬ２は、上述したスライダＳＬ３と左右対称の構成を有し、スライダＳＬ１は、上述したスライダＳＬ４と左右対称の構成を有している。また、ＦＩＡ定盤３０２の構成は、上述したＦＩＡ定盤１０２と左右対称の構成を有している。

次に、上記アライメント系エンコーダのリセット動作及びキャリブレーション方法について説明する。

＜アライメント系エンコーダのリセット動作＞
本実施形態におけるリセット動作は、例えば、露光装置１００全体の電源を切った際や、露光装置の立ち上げ時等に行われるものである。

本実施形態では、４つのセカンダリアライメント系のうちの２つのセカンダリアライメント系（ここでは、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃、ＡＬ２₄とする）の位置を計測するアライメント系エンコーダのリセット動作について、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に基づいて、説明する。

まず、制御装置は、アライメント系モータを構成する電機子ユニット１０４に供給する電流を制御して、図１０（Ａ）の白抜き矢印Ａに示されるように、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄をＹ軸方向一側（ここでは、−Ｙ側とする）の移動限界位置（スライダ本体１２０の段差部１２０ａとカムフォロア１３２が接触する位置）まで移動し、この位置で電機子ユニット１０４と磁極ユニット１２６との磁極合わせを行う。また、制御装置は、電機子ユニット１０４に供給する電流を制御して、図１０（Ａ）の白抜き矢印Ｂに示されるように、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃をＹ軸方向一側（−Ｙ側）の移動限界位置（スライダＳＬ３の気体静圧軸受２２２ｂ、２２２ｃの−Ｙ側の面とカムフォロア２３２とが接触する位置）まで移動し、この位置で電機子ユニット１０４と磁極ユニット２２６との磁極合わせを行う。

次いで、制御装置は、電機子ユニット１０４に供給する電流を制御して、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄をＹ軸方向他側（＋Ｙ側）に所定距離（例えば、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄がＹ軸方向に移動可能な距離の１／２の距離）だけ移動する（図１０（Ｂ）の白抜き矢印Ｃ参照）とともに、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃をＹ軸方向他側（＋Ｙ側）に前記所定距離と同一距離だけ移動する（図１０（Ｂ）の白抜き矢印Ｄ参照）。

次いで、制御装置は、電機子ユニット１０４に供給する電流を制御して、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄をＸ軸方向一側（ここでは、＋Ｘ側とする）の移動限界位置（不図示のピン状のストッパ部材に気体静圧軸受１２２ｂの＋Ｘ側の面が接触する位置）まで移動する（図１０（Ｃ）の白抜き矢印Ｅ参照）とともに、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃をＸ軸方向一側（ここでは、−Ｘ側とする）の移動限界位置（不図示のピン状のストッパ部材に気体静圧軸受２２２ｃの−Ｘ側の面が接触する位置）まで移動する（図１０（Ｃ）の白抜き矢印Ｆ参照）ことで、両セカンダリアライメント系ＡＬ２₃、ＡＬ２₄のＸ軸方向に関するストロークエンドをサーチする。

その後、制御装置は、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄を−Ｘ方向に移動しつつ（図１０（Ｄ）の白抜き矢印Ｇ参照）、Ｘ軸エンコーダ１５１Ｘ１，１５１Ｘ２の原点サーチを行うとともに、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃を＋Ｘ方向に移動しつつ（図１０（Ｄ）の白抜き矢印Ｈ参照）、Ｘ軸エンコーダ２５１Ｘ１，２５１Ｘ２の原点サーチを行う。

このようにすることで、エンコーダのリセットを行うことが可能である。

なお、上記の説明では、セカンダリアライメント系ＡＬ２₄、セカンダリアライメント系ＡＬ２₃の順に移動させることとしたが、これに限らず、電機子ユニット１０４内の、セカンダリアライメント系それぞれに対向する電機子コイルに別々に電流を供給できる場合には、各セカンダリアライメント系を同時に移動させるようにしても良い。

なお、セカンダリアライメント系ＡＬ２₁、ＡＬ２₂の位置を計測するエンコーダにおいても同様にしてリセット動作を行うことが可能である。

＜キャリブレーション動作＞
次に、本実施形態におけるセカンダリアライメント系ＡＬ２_n（ｎ＝１〜４）の位置計測を行うアライメント系エンコーダ、すなわちＸ軸エンコーダ（１５１Ｘ１，１５１Ｘ２、２５１Ｘ１，２５１Ｘ２）及びＹ軸エンコーダ（１５１Ｙ、２５１Ｙ）のキャリブレーションについて説明する。

このキャリブレーションは、アライメント系エンコーダの走り（計測軸）を、ウエハステージ（ステージエンコーダ）の走り（計測軸）に合わせる（対応付ける）ためのものである。

まず、制御装置は、ウエハ上に形成されたアライメントマークが、４つのセカンダリアライメント系のうちの１つ（セカンダリアライメント系ＡＬ２_n）の検出領域（視野）の中心に位置決めされる位置に、ウエハステージＷＳＴを移動させる。

そして、制御装置は、アライメントマークがセカンダリアライメント系ＡＬ２_nの視野中心と一致した状態を維持しつつ、ウエハステージＷＳＴとセカンダリアライメント系ＡＬ２_nとを、例えば、Ｘ軸方向に同一の速度で移動させる（すなわち、ウエハステージＷＳＴにセカンダリアライメント系ＡＬ２_nを追従させる）。

このようにしてウエハステージＷＳＴとセカンダリアライメント系ＡＬ２_nとを移動させている間に、制御装置は、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置を上述したステージエンコーダを用いて計測するとともに、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置をアライメント系エンコーダを用いて計測し、両エンコーダによる計測結果の関係を算出する。

また、同様に、制御装置は、アライメントマークがセカンダリアライメント系ＡＬ２_nの視野中心と一致した状態を維持したまま、ウエハステージＷＳＴとセカンダリアライメント系ＡＬ２_nとを、Ｙ軸方向に同一速度で移動し、そのときのステージエンコーダの計測結果とアライメント系エンコーダの計測結果との関係を算出する。

また、制御装置は、その他３つのセカンダリアライメント系のアライメント系エンコーダに関しても、上記と同様にして、アライメント系エンコーダとステージエンコーダの計測結果の関係を算出する。

制御装置は、後述するセカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置調整を行う際に、上述のようにして算出されたステージエンコーダの計測結果とアライメント系エンコーダの計測結果との関係を考慮して、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置制御を行う。これにより、アライメント系エンコーダの走りをウエハステージＷＳＴの走り（ステージエンコーダの走り）に合わせた状態で、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置制御を行うことが可能となる。

なお、上記の説明では、ウエハ上のアライメントマークを用いて、アライメント系エンコーダのキャリブレーションを行うこととしたが、これに限らず、ウエハテーブルＷＴＢ上に基準マーク（ＦＩＡマーク）を設け、これを用いて、上記と同様にキャリブレーションを行うこととしても良い。また、前述のステージエンコーダのスケールが計測ステージＭＳＴの上面にも設けられる場合には、計測ステージＭＳＴのＣＤバー４６の基準マークＭを用いて上記と同様にキャリブレーションを行っても良い。

また、上記の例では、セカンダリアライメント系の視野中心とウエハステージＷＳＴ上のマーク（ウエハのアライメントマーク又は基準マーク）とが一致した状態が維持されるように、セカンダリアライメント系をウエハステージＷＳＴに追従するように移動することとしたが、これに限らず、例えば、セカンダリアライメント系の視野からそのマークが外れないように、ウエハステージＷＳＴとセカンダリアライメント系とを、ステージエンコーダ及びアライメント系エンコーダの走りを基準として、同一速度となるように所定方向に移動する。そして、その際の、セカンダリアライメント系の視野中心と基準マークとの相対位置関係を計測し、該計測結果をも用いて、アライメント系エンコーダの較正（キャリブレーション）を行うこととしても良い。このようにしても、上記の例と同様の較正を行うことが可能となる。

なお、上記のような較正を行う際には、ウエハステージＷＳＴ及びセカンダリアライメント系を連続的に移動させるようにしても良いし、所定間隔（又はランダムな間隔）で離散的（断続的）に移動させるようにしても良い。

次に、主として各ロットのウエハに対する処理を開始する直前（ロット先頭）に行われる、セカンダリアライメント系ＡＬ２_n（ｎ＝１〜４）のベースライン計測動作について説明する。ここで、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースラインとは、プライマリアライメント系ＡＬ１（の検出中心）を基準とする各セカンダリアライメント系ＡＬ２_n（の検出中心）の相対位置を意味する。なお、プライマリアライメント系ＡＬ１のベースライン（投影光学系ＰＬによるパターン（例えばレチクルＲのパターン）の投影位置とプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心との位置関係（又は距離））の計測（ベースラインチェック）については既に行われているものとする。また、セカンダリアライメント系ＡＬ２_n（ｎ＝１〜４）は、例えばロット内のウエハのショットマップ情報に応じて、前述のアライメント系モータにより駆動されてＸ軸方向の位置が設定されているものとする。

ロット先頭に行われるセカンダリアライメント系のベースライン計測（以下、適宜Sec-BCHK（ロット先頭）とも呼ぶ）に際しては、制御装置は、まず、図１１（Ａ）に示されるように、ロット先頭のウエハＷ（プロセスウエハ）上の特定のアライメントマークをプライマリアライメント系ＡＬ１で検出し（図１１（Ａ）中の星マーク参照）、その検出結果と、その検出時の上記ステージエンコーダの計測値とを対応付けてメモリに格納する。次いで、制御装置は、ウエハステージＷＳＴを−Ｘ方向に所定距離移動し、図１１（Ｂ）に示されるように、上記の特定のアライメントマークを、セカンダリアライメント系ＡＬ２₁で検出し（図１１（Ｂ）中の星マーク参照）、その検出結果と、その検出時の上記ステージエンコーダの計測値とを対応付けてメモリに格納する。

同様にして、制御装置は、ウエハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に移動して上記の特定のアライメントマークを、残りのセカンダリアライメント系ＡＬ２₂，ＡＬ２₃，ＡＬ２₄で順次検出し、その検出結果と検出時のステージエンコーダの計測値とを、順次対応付けてメモリに格納し、制御装置は、上記の処理結果に基づいて、各セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースラインをそれぞれ算出する。

このように、ロット先頭のウエハＷ（プロセスウエハ）を用いて、そのウエハＷ上の同一のアライメントマークをプライマリアライメント系ＡＬ１と各セカンダリアライメント系ＡＬ２_nとで検出することで、各セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースラインを求めることから、この計測により、結果的に、プロセスに起因するアライメント系間の検出オフセットの差も補正される。なお、ウエハのアライメントマークの代わりに、ウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴ上の基準マークを用いて、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースライン計測を行っても良い。また、本実施形態ではプライマリアライメント系ＡＬ１及びセカンダリアライメント系ＡＬ２_nがそれぞれ２次元マーク（Ｘ、Ｙマーク）を検出可能であるので、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースライン計測時に２次元マークを用いることで、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのＸ軸及びＹ軸方向のベースラインを同時に求めることができる。

次に、ロット内のウエハの処理中に、所定のタイミング、例えばウエハの露光終了から次のウエハのウエハテーブルＷＴＢ上へのロードが完了するまでの間（すなわちウエハ交換中）に行われるSec-BCHKの動作について説明する。この場合のSec-BCHKは、ウエハ交換毎というインターバルで行われるので、以下ではSec-BCHK（インターバル）とも記述する。

このSec-BCHK（インターバル）に際しては、制御装置は、図１２に示されるように、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心が配置される基準軸ＬＶとセンターラインＣＬがほぼ一致し、かつＣＤバー４６がプライマリアライメント系ＡＬ１及びセカンダリアライメント系ＡＬ２_nに対向するように計測ステージＭＳＴを移動する。そして、ＣＤバー４６上の一対の基準格子５２とそれぞれ対向するＹヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂の計測値に基づいて、ＣＤバー４６のθｚ回転を調整するとともに、計測テーブルＭＴＢのセンターラインＣＬ上又はその近傍に位置する基準マークＭを検出するプライマリアライメント系ＡＬ１の計測値に基づいて、ＣＤバー４６のＸＹ位置を調整する。この調整は、例えば干渉計の計測値をモニタしつつＣＤバー４６（計測ステージＭＳＴ）の位置を調整することで行われる。

そして、この状態で、制御装置では、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄を用いて、それぞれのセカンダリアライメント系の視野内にあるＣＤバー４６上の基準マークＭを同時に計測することで、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄のベースラインをそれぞれ求める。そして、その後の処理に際しては、新たに計測したベースラインを用いることで、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄のベースラインのドリフトが補正される。

なお、上記のSec-BCHK（インターバル）は、複数のセカンダリアライメント系による異なる基準マークの同時計測によって行うものとしたが、これに限らず、ＣＤバー４６上の同一の基準マークＭを、複数のセカンダリアライメント系で順次（非同時に）計測することで、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄のベースラインをそれぞれ求めることとしても良い。

次に、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に基づいて、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置調整の動作について簡単に説明する。

前提として、調整前における、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との位置関係が、図１３（Ａ）の位置関係であったとする。

制御装置は、図１３（Ｂ）に示されるように、プライマリアライメント系ＡＬ１及び４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄が、ＣＤバー４６の上方に位置するように、計測ステージＭＳＴを移動させる。次に、上述したSec-BCHK（インターバル）の際と同様にして、上記Ｙ軸リニアエンコーダ（Ｙヘッド６４ｙ₁，６４ｙ₂）の計測値に基づいて、ＣＤバー４６のθｚ回転を調整するとともに、計測テーブルＭＳＴのセンターラインＣＬ上又はその近傍に位置する基準マークＭを検出するプライマリアライメント系ＡＬ１の計測値に基づいて前述と同様にしてＣＤバー４６のＸＹ位置を調整する。これと同時に、制御装置は、次の露光対象であるウエハ上のアライメントショット領域のサイズ及び配置（すなわちウエハ上のアライメントマークの配置）の情報を含むショットマップ情報に基づいて、各セカンダリアライメント系ＡＬ２_nを図１３（Ｂ）中の矢印で示されるように少なくともＸ軸方向に移動（及び／又は回転）させる。この場合、制御装置は、前述したように、スライダＳＬ１〜ＳＬ４に設けられた気体静圧軸受に気体を供給してスライダを浮上状態とし、該浮上状態を維持したまま電機子ユニット１０４に電流を供給することにより、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nを駆動する。これにより、検出すべきアライメントショット領域に付されたアライメントマークの配置に合わせて、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースライン、すなわちＸＹ平面内での検出領域の位置が調整（変更）される。

そして、このようにしてセカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースラインを調整した後、制御装置は、スライダＳＬ１〜ＳＬ４をＦＩＡ定盤１０２，３０２の下面に着地させる。この着地に際して、本実施形態では、制御装置は、アライメント系モータを構成する電機子ユニットに供給する電流を制御して、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのＸＹ平面内の位置を維持しつつ、気体静圧軸受への気体の供給を停止することとしている。

このようにすることで、各セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのＸＹ平面内の位置を維持した状態で、セカンダリアライメント系ＡＬ２_n（スライダ）をＦＩＡ定盤に着地させることが可能である。

また、本実施形態においては、エンコーダの発熱によるアライメント系の検出精度への影響を抑制するため、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのＸＹ平面内位置の計測を行わない間（スライダＳＬ１〜ＳＬ４がＦＩＡ定盤１０２，３０２に着地している間）は、アライメント系エンコーダの電源を切ることとしている。すなわち、例えば、上記のようにセカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置調整を行う間においては、エンコーダに電源を投入し続けるが、位置調整が終了した段階で電源を切ることとする。

このため、制御装置は、エンコーダの電源を切る直前のエンコーダのカウント値を、例えば、不図示のメモリに格納するなどして、記憶しておく。そして、前述したセカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置調整を行う際には、エンコーダに電源を再投入した段階で、記憶しておいたカウント値をエンコーダの初期値に設定する。

このようにすることで、エンコーダの発熱によるアライメント系への熱的な影響を極力抑制することができるとともに、エンコーダに電源を再投入したときに、エンコーダをリセットするリセット動作を行う必要がなくなるので、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nの位置調整に関する一連の動作に要する時間を短縮することが可能となる。

なお、上記の説明では、ＣＤバー４６上の異なる位置に形成された基準マークＭを５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄で同時にかつ個別に検出するものとしたが、これに限らず、例えばウエハＷ（プロセスウエハ）上の異なる位置に形成されたアライメントマークを５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄で同時にかつ個別に検出して、セカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄の位置を調整することで、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースラインを調整することも可能である。また、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nをＦＩＡ定盤に固定させた後、再度セカンダリアライメント系ＡＬ２_nで基準マークＭを検出してそのベースラインを計測しても良い。さらに、ＣＤバー４６の基準マークなどを用いないで、前述のショットマップ情報とアライメント系エンコーダの計測値とに基づいてセカンダリアライメント系ＡＬ２_nを移動してＦＩＡ定盤に固定し、その後にベースラインを計測することとしても良い。

本実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを用いた並行処理動作が行われる。この並行処理動作中、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置は、主に上記ステージエンコーダを用いて計測され、ステージエンコーダが使用できない範囲で、ウエハステージ干渉計システムを用いて計測される。また、計測ステージＭＳＴは、計測ステージ干渉計システムを用いて計測される。そして、本実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴに載置されるウエハ上に、局所液浸装置８を用いて液浸領域１４を形成し、投影光学系ＰＬ及び液浸領域１４の液体Ｌｑを介して照明光ＩＬでウエハの露光動作が行われる。この露光動作は、制御装置により、事前に行われたアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２_１〜ＡＬ２_４によるウエハアライメント（ＥＧＡ）の結果及びアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄の最新のベースライン等に基づいて、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）へウエハステージＷＳＴを移動させるショット間移動動作と、各ショット領域に対しレチクルＲのパターンを走査露光方式で転写する走査露光動作とを繰り返すことで行われる。そして、ウエハステージＷＳＴ上へのウエハのロード（又は交換）を行っている間には、制御装置は、計測ステージＭＳＴに支持されたＣＤバー４６を用いて、プライマリアライメント系ＡＬ１に対する４つのセカンダリアライメント系の相対位置を計測するSec-BCHK（インターバル）を行う。

更に、ウエハロード（又は交換）が終了したウエハステージＷＳＴがアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２_１〜ＡＬ２_４直下に移動してきた際には、制御装置は、以下のようにして、アライメント動作を実行する。

なお、本実施形態におけるアライメント動作では、図１４（Ｃ）に示されるレイアウト（ショットマップ）で複数のショット領域が形成されているウエハＷ上の着色された１６個のショット領域ＡＳを、アライメントショット領域とするものとする。なお、図１４（Ａ），図１４（Ｂ）では、計測ステージＭＳＴの図示は省略されている。

前提として、セカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄は、アライメントショット領域ＡＳの配置に合わせて、Ｘ軸方向の位置調整（アライメント系モータを用いた位置調整）が事前に行われているものとする。

まず、制御装置は、不図示のローディングポジション（図１４（Ａ）の右下側）に位置決めされたウエハステージＷＳＴを、図１４（Ａ）に示される位置よりもやや下側（ウエハＷの中心が、基準軸ＬＶ上に位置する所定の位置（アライメント開始位置））に移動させる。この移動は、上記ステージエンコーダ及びウエハステージ干渉計システム（あるいはウエハステージ干渉計システムのみ）を用いて計測されたウエハステージの位置情報に基づいて行われる。

次に、制御装置は、ステージエンコーダの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを＋Ｙ方向に所定距離移動して図１４（Ａ）に示される位置に位置決めし、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つのファーストアライメントショット領域ＡＳに付設されたアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１４（Ａ）中の星マーク参照）、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₂，ＡＬ２₃の検出結果とその検出時のステージエンコーダの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。なお、このときアライメントマークを検出していない、両端のセカンダリアライメント系ＡＬ２₁，ＡＬ２₄は、ウエハテーブルＷＴＢ（又はウエハ）に検出光を照射しないようにしても良いし、照射するようにしても良い。また、本実施形態のウエハアライメントでは、プライマリアライメント系ＡＬ１がウエハテーブルＷＴＢのセンターライン上に位置されるように、ウエハステージＷＳＴはそのＸ軸方向の位置が設定され、このプライマリアライメント系ＡＬ１はウエハの子午線上に位置するアライメントショット領域のアライメントマークを検出する。

次に、制御装置は、上記ステージエンコーダの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを＋Ｙ方向に所定距離移動して５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄がウエハＷ上の５つのセカンドアライメントショット領域ＡＳに付設されたアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出可能となる位置に位置決めし、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄を用いて、５つのアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し、上記５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄の検出結果とその検出時のステージエンコーダの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。

次に、制御装置は、上記ステージエンコーダの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを＋Ｙ方向に所定距離移動して５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄がウエハＷ上の５つのサードアライメントショット領域ＡＳに付設されたアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出可能となる位置に位置決めし、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄を用いて、５つのアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１４（Ｂ）中の星マーク参照）、上記５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄の検出結果とその検出時の上記ステージエンコーダの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。

次に、制御装置は、上記ステージエンコーダの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを＋Ｙ方向に所定距離移動して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、ウエハＷ上の３つのフォースアライメントショット領域ＡＳに付設されたアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出可能となる位置に位置決めし、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₂，ＡＬ２₃を用いて、３つのアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₂，ＡＬ２₃の検出結果とその検出時の上記ステージエンコーダの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。

そして、制御装置は、このようにして得た合計１６個のアライメントマークの検出結果及び対応する上記ステージエンコーダの計測値と、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのベースラインとを用いて、例えば特開昭６１−４４４２９号公報（対応米国特許第５，２４３，１９５号明細書）などに開示されるＥＧＡ方式の統計演算を行って、上記ステージエンコーダ（４つのヘッドユニット）の計測軸で規定される座標系（例えば、投影光学系ＰＬの光軸を原点とするＸＹ座標系）上におけるウエハＷ上の全てのショット領域の配列（座標値）を算出する。

このように、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴを＋Ｙ方向に移動させ、その移動経路上における４箇所にウエハステージＷＳＴを位置決めすることにより、合計１６個のアライメントショット領域ＡＳにおけるアライメントマークの位置情報を、１６個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、例えばアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₂，ＡＬ２₃について見れば特に分かり易いが、上記のウエハステージＷＳＴの移動と連動して、これらアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２₂，ＡＬ２₃はそれぞれ、検出視野内に順次配置される、Ｙ軸方向に沿って配列された複数のアライメントマークを検出する。このため、上記のアライメントマークの位置計測に際して、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に移動させる必要が無いようになっている。

また、この場合、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（特にＹ位置（すなわち、複数のアライメント系に対するウエハＷの進入度合い））によって、複数のアライメント系により同時検出されるウエハＷ上のアライメントマークの検出点数（計測点数）が異なるので、ウエハステージＷＳＴを、複数のアライメント系の配列方向（Ｘ軸方向）に直交するＹ軸方向に移動する際に、ウエハＷ上の互いに異なる位置のマークを、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の位置に応じて、換言すればウエハＷ上のショット配列に応じて、必要な数のアライメント系を用いて同時に検出することができる。

なお、本実施形態では、上記アライメントにおいてウエハステージＷＳＴが移動している間に、照射系９０ａ及び受光系９０ｂから成る多点ＡＦ系を用いて、ウエハＷの表面全面のＺ位置を取得している。

その後、制御装置は、前述のウエハアライメント（ＥＧＡ）の結果及び予め計測したプライマリアライメント系のベースライン等に基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式の液浸露光を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルパターンを順次転写する。以降、ロット内の残りのウエハに対して同様の動作が繰り返し行われる。なお、露光中のウエハステージＷＳＴのＺ軸方向に関する制御は、多点ＡＦ系を用いてアライメント中に取得されたウエハＷの表面全面のＺ位置に基づいてウエハステージＷＳＴのＺ軸、θｘ及びθｙ方向の位置制御を行う前述した他の計測装置により行われる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、スライダＳＬ１〜ＳＬ４が備える気体静圧軸受と、永久磁石とにより、ＦＩＡ定盤１０２、３０２との間に所定のクリアランスを形成した状態で、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nが支持され、この支持されたセカンダリアライメント系ＡＬ２_nが、アライメント系モータにより、ＸＹ平面内で駆動される。すなわち、ＦＩＡ定盤１０２，３０２に対してセカンダリアライメント系ＡＬ２_n（スライダＳＬ１〜ＳＬ４）が非接触な状態で駆動されるので、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nの高精度な移動（位置決め）が可能となる。また、永久磁石とＦＩＡ定盤１０２、３０２との間の磁気的吸引力に比べて、気体静圧軸受からの気体の静圧（斥力）を小さく設定することで、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nを任意の位置に高精度に位置決めした状態で固定する（着地させる）ことも可能である。

また、本実施形態によると、ウエハ上のショット配列に応じてセカンダリアライメント系を高精度に位置決めすることができるので、プライマリアライメント系及びセカンダリアライメント系を用いてアライメント動作を行うことにより、短時間で高精度なアライメントを行うことが可能である。また、当該アライメント結果を用いることにより、高いスループットで高精度な露光を実現することが可能である。

また、本実施形態では、各スライダに設けられた３つの気体静圧軸受が二等辺三角形の頂点の位置に配置され、また、各スライダに設けられた２つの永久磁石が、各永久磁石の中心間を結ぶ線分の中心が前記二等辺三角形の重心と一致するように配置されていることから、引力と斥力とを同一の作用点に作用させることができるので、安定したスライダの浮上及び着地動作を行うことが可能である。

また、本実施形態によると、セカンダリアライメント系が位置決めされた状態で、アライメント系エンコーダの電源を切ることとしているので、エンコーダの発熱による、セカンダリアライメント系の計測精度への影響を極力小さくすることが可能である。また、エンコーダの電源を切る直前のエンコーダの計測値を記憶しておき、再度エンコーダに電源を入れたときに、記憶しておいた計測値を初期値に設定することとしていることから、電源を再投入するたびに、エンコーダのリセット動作等の初期設定を行う必要が無い。

また、本実施形態では、ウエハＷの位置をステージエンコーダを用いて計測しつつ、ウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）を所定方向に移動するとともに、セカンダリアライメント系の検出視野内におけるマークの位置が一定に（視野中心に位置するように）維持されるように、アライメント系エンコーダを用いてセカンダリアライメント系の位置を計測しつつセカンダリアライメント系を移動することによりアライメント系エンコーダのキャリブレーションを行うので、アライメント系エンコーダの走りをウエハステージＷＳＴの走り（ステージエンコーダの走り）に合わせた状態で計測することが可能である。従って、この計測結果を考慮することで、アライメント系エンコーダを用いたセカンダリアライメント系の位置制御を高精度に行うことが可能である。また、このセカンダリアライメント系を用いて、ウエハアライメントを行うことにより、高精度な露光を行うことが可能である。

更に、本実施形態では、アライメント系エンコーダのリセット時において、エンコーダの原点サーチをする以前に、アライメント系モータの磁極合わせが行われているため、原点サーチの際には、セカンダリアライメント系を水平面内で高精度に駆動できるように調整された状態になっている。また、セカンダリアライメント系をＸ軸方向の一側に関する移動限界位置まで移動した状態からＸ軸方向の他側に移動しつつ、原点サーチをするので、当該移動限界位置を基準とした原点サーチを行うことが可能となる。従って、高精度な計測装置の原点サーチを行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、セカンダリアライメント系の位置調整を行うときに、気体静圧軸受に気体を供給して、スライダをＦＩＡ定盤から浮上させ、位置調整を行わないときには、気体静圧軸受に気体を供給せずに、スライダをＦＩＡ定盤に着地させる場合について説明したが、これに限らず、位置調整を行わないときにも気体静圧軸受に気体を供給して、浮上状態を維持することとしても良い。

なお、上記実施形態では、ＦＩＡ定盤とスライダとの間に引力を発生させる機構として、ＦＩＡ定盤（磁性体）とスライダに設けられた永久磁石とを含む機構を採用する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば永久磁石に代えて、電磁石を用いることとしても良い。また、ＦＩＡ定盤側に永久磁石（又は電磁石）を設け、スライダの少なくとも一部に磁性体を設けることとしても良い。更に、引力として磁気的吸引力以外、例えば、静電気力、あるいは真空吸引力などを用いることとしても良い。また、上記実施形態では、ＦＩＡ定盤自体が磁性体から成る場合について説明したが、これに限らず、ＦＩＡ定盤を非磁性体で構成し、該ＦＩＡ定盤の下面側に磁性体を別途設けることとしても良い。なお、上記実施形態の構成では、ＦＩＡ定盤とスライダとの間に引力として永久磁石と磁性体との間の磁気力を利用するので、停電などがあってもセカンダリアライメント系ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄が落下、破損することがない。また、永久磁石と磁性体との間の引力（磁気力）はその大きさが一定ではなく可変でもよい。

また、上記実施形態では、ＦＩＡ定盤とスライダとの間に斥力を発生させる機構として、スライダに設けられた気体静圧軸受を含む機構を採用し、斥力が気体の静圧である場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、気体静圧軸受を、ＦＩＡ定盤側に設けることとしても良い。また、斥力としては、気体の静圧以外、例えば、磁気的な反発力（永久磁石と電磁石との組み合わせなどにより発生する反発力）などを採用しても良い。また、上記実施形態では、気体静圧軸受として、ＦＩＡ定盤側から気体を供給する、いわゆるグランド給気型の気体静圧軸受を用いることしたが、これに限らず、気体静圧軸受に気体供給用の配管を直接接続することとしても良い。

また、上記実施形態では、各スライダに、３つの気体静圧軸受と２つの永久磁石とが設けられる場合について説明したが、これに限らず、任意の数の気体静圧軸受及び永久磁石を設けることが可能である。また、気体静圧軸受と永久磁石の配置も上記構成に限られない。

なお、上記実施形態では、セカンダリアライメント系のＸＹ平面内の位置を計測する位置計測系として、アライメント系エンコーダを用いた場合について説明したが、これに代えて、干渉計等の他の計測装置を用いることとしても良い。また、上記実施形態では、セカンダリアライメント系ＡＬ２_nのＸＹ平面内位置の計測を行わない間は、熱によるアライメント系の検出精度への影響を抑制するため、アライメント系エンコーダの電源を切ることとしているが、エンコーダの電源のオフは必須ではない。例えば、熱が問題にならない場合、あるいはエンコーダの熱源（光源やディテクタ）を外部に配置する場合などでは、電源のオフは不要としても良い。

また、アライメント系エンコーダのキャリブレーション、磁極合わせ、及び原点サーチなども上述したものに限られない。

なお、上記実施形態において、セカンダリアライメント系の全体を、スライダに固定しても良いが、その一部、例えば鏡筒１０９内の光学系のみをスライダに固定してもよい。

なお、上記実施形態では、アライメント装置９９がセカンダリアライメント系を４本備える場合について説明したが、これに限らず、セカンダリアライメント系は、任意の本数とすることが可能である。また、プライマリアライメント系ＡＬ１は１本に限らず複数本でも良いし、セカンダリアライメント系と同様、ＸＹ平面内で駆動可能な構成を採用することとしても良い。

なお、上記各アライメント系としては、ＦＩＡ系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。

なお、上記実施形態では、スライダがＦＩＡ定盤に対向する場合について例示したが、可動のアライメント系を支持する支持装置の固定部は、定盤に限られない。例えば、斥力の発生に気体静圧軸受を用いる場合などには、受圧面として機能する程度の平面を有する部材であれば、使用することができる。引力として磁力を用いる場合、その部材の少なくとも一部が磁性体で構成されていれば良い。

なお、上記実施形態では、ウエハが対向して配置される下面を有するノズルユニットを用いるものとしたが、これに限らず、例えば、国際公開第９９／４９５０４号に開示されるように、ノズルを多数有する構成を採用することとしても良い。要は、投影光学系ＰＬを構成する最下端の光学部材（先端レンズ）１９１とウエハＷとの間に液体を供給することができるのであれば、その構成はいかなるものであっても良い。例えば、国際公開第２００４／０５３９５５号に開示されている液浸機構、欧州特許公開第１４２０２９８号公報に開示されている液浸機構も本実施形態の露光装置に適用することができる。

なお、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴ側で各ウエハの交換を行っている間に、計測ステージＭＳＴ側ではＣＤバー４６を用いて、Sec-BCHK（インターバル）を行う場合について説明したが、これに限らず、計測ステージＭＳＴの計測器群（計測部材）を用いて、照度むら計測（及び照度計測）、空間像計測、波面収差計測などの少なくとも一つを行い、その計測結果をその後に行われるウエハの露光に反映させることとしても良い。具体的には、例えば、計測結果に基づいて投影光学系ＰＬの調整を行うこととすることができる。また、ウエハ交換中は計測ステージＭＳＴ上に液浸領域を保持しておき、計測ステージとの交換でウエハステージＷＳＴが投影ユニットＰＵの直下に配置されるとき、計測ステージ上の液浸領域をウエハステージ上に移動することとしても良い。

なお、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴが、ステージ本体９１とウエハテーブルＷＴＢとを含むものとしたが、これに限らず、６自由度で移動可能な単一のステージをウエハステージＷＳＴとして採用しても良い。また、反射面に代えて、ウエハテーブルＷＴＢに平面ミラーから成る移動鏡を設けても良い。また、計測ステージの構成としては、上記実施形態で説明したものに限らず、例えば、計測テーブルＭＴＢを、ステージ本体９２に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に微動可能に構成したいわゆる粗微動構造の計測ステージＭＳＴを採用しても良いし、あるいは、計測テーブルＭＴＢをステージ本体９２に固定し、その計測テーブルＭＴＢを含むステージ本体９２を６自由度方向に駆動可能な構成にしても良い。

また、上記実施形態において、例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号などに開示されているように、ウエハテーブルにエンコーダヘッドが設けられ、かつウエハテーブルの上方にこれに対向して一次元又は二次元の格子（例えば回折格子）が形成されたスケールが配置されるエンコーダシステムを用いても良い。また、エンコーダシステムと干渉計システムの両方を設けず、干渉計システムのみを設けてウエハステージの位置を制御してもよい

なお、上記実施形態では、液体として純水（水）を用いるものとしたが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。液体としては、化学的に安定で、照明光ＩＬの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良い。このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナート（米国スリーエム社の商品名）が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体として、照明光ＩＬに対する屈折率が、純水（屈折率は１．４４程度）よりも高い、例えば１．５以上の液体を用いても良い。この液体としては、例えば、屈折率が約１．５０のイソプロパノール、屈折率が約１．６１のグリセロール（グリセリン）といったＣ−Ｈ結合あるいはＯ−Ｈ結合を持つ所定液体、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体（有機溶剤）、あるいは屈折率が約１．６０のデカリン(Decalin: Decahydronaphthalene)などが挙げられる。あるいは、これら所定液体のうち任意の２種類以上の液体が混合されたものであっても良いし、純水に上記所定液体が添加（混合）されたものであっても良い。あるいは、液体としては、純水に、Ｈ^＋、Ｃｓ^＋、Ｋ^＋、Ｃｌ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＰＯ_４ ^２−等の塩基又は酸を添加（混合）したものであっても良い。更には、純水にＡｌ酸化物等の微粒子を添加（混合）したものであっても良い。これら液体は、ＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。また、液体としては、光の吸収係数が小さく、温度依存性が少なく、投影光学系（先端の光学部材）、及び／又はウエハの表面に塗布されている感光材（又は保護膜（トップコート膜）あるいは反射防止膜など）に対して安定なものであることが好ましい。また、Ｆ₂レーザを光源とする場合は、フォンブリンオイルを選択すれば良い。

また、上記実施形態で、回収された液体を再利用するようにしても良く、この場合は回収された液体から不純物を除去するフィルタを液体回収装置、又は回収管等に設けておくことが望ましい。さらに、上記実施形態では露光装置が前述した局所液浸装置８の全てを備えるものとしたが、局所液浸装置８の一部（例えば、液体供給装置及び／又は液体回収装置など）は、露光装置が備えている必要はなく、例えば露光装置が設置される工場等の設備を代用しても良い。

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採用することができる。また、計測ステージを備えない露光装置にも本発明は適用が可能である。

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置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、同様に、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る。この場合、このエンコーダの計測値の短期変動を干渉計の計測値を用いて補正する補正情報とエンコーダの計測値とに基づいて、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・スティッチ方式の露光装置にも本発明は適用することができる。さらに、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許第６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応米国特許第５，９６９，４４１号）、米国特許第６，２０８，４０７号などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系の倍率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、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。

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、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば国際公開第９９／４６８３５号（対応米国特許第７,０２３,６１０号）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域に波長変換した高調波を用いても良い。

また、上記実施形態では、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言うまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲ又はプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。このほか、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。

また、上記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などとも呼ばれ、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。

また、例えば国際公開２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・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。

さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）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。

また、物体上にパターンを形成する装置は、前述の露光装置（リソグラフィシステム）に限られず、例えばインクジェット方式にて物体上にパターンを形成する装置にも本発明を適用することができる。

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はなく、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。

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形成する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄型磁気ヘッド、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。

また、上記実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

なお、半導体デバイスは、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、上記実施形態の露光装置を用いて、レチクルに形成されたパターンをウエハ等の物体上に転写するリソグラフィステップ、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を用いて、物体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の生産性を向上することが可能である。

以上説明したように、本発明の保持装置は、物体上のマークの位置を検出する検出系を移動可能に保持するのに適している。また、本発明の位置検出装置は、物体上のマークの位置情報を検出するのに適している。また、本発明の露光装置及び露光方法は、エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成するのに適している。また、本発明の移動方法は、物体上のマークの位置を検出する検出系を水平面内で移動させるのに適している。更に、本発明のデバイス製造方法は、半導体素子及び液晶表示素子などの電子デバイスを製造するのに適している。

１００…露光装置、１０２…ＦＩＡ定盤、１０４…電機子ユニット、１２２ａ〜１２２ｃ…気体静圧軸受、１２４ａ，１２４ｂ…永久磁石、１２６…磁極ユニット、１３２…カムフォロア、１５１Ｘ１，１５１Ｘ２，１５１Ｙ…エンコーダ、ＡＬ２₁〜ＡＬ２₄…セカンダリアライメント系、Ｗ…ウエハ。

Claims (41)

1. 物体上のマークを検出する検出系を移動可能に保持する保持装置であって、
   前記検出系を所定のクリアランスを介して支持する支持装置と、
   前記支持装置により前記クリアランスを介して支持された前記検出系を少なくとも水平面内の一軸方向に駆動する駆動装置と、を備え、
   前記支持装置は、前記検出系を吊り下げ支持するとともに、前記検出系との間に鉛直方向に関して互いに逆向きの力を発生可能な力発生装置を含み、少なくとも前記駆動中、前記互いに逆向きの力の両方によって前記クリアランスを維持する保持装置。
2. 請求項１に記載の保持装置において、
   前記支持装置は、前記互いに逆向きの力の少なくとも一方を調整して前記クリアランスを形成する保持装置。
3. 請求項１に記載の保持装置において、
   前記支持装置は、前記水平面と実質的に平行な一面側に前記検出系が配置される定盤と、前記定盤と前記検出系との間に引力及び斥力を発生させることができる力発生装置と、を含む保持装置。
4. 請求項３に記載の保持装置において、
   前記力発生装置は、前記引力と前記斥力との少なくとも一方の大きさを調整可能である保持装置。
5. 請求項３に記載の保持装置において、
   前記力発生装置で発生する引力と斥力との均衡により、前記検出系と前記定盤との間に前記クリアランスが維持される保持装置。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の保持装置において、
   前記検出系は、前記定盤に対してその下面側に配置される保持装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の保持装置において、
   前記力発生装置は、前記定盤と前記検出系との間に引力を発生させる引力発生装置と、前記定盤と前記検出系との間に斥力を発生させる斥力発生装置と、を含む保持装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の保持装置において、
   前記支持装置は、前記検出系の固定時に前記クリアランスをほぼ零とする保持装置。
9. 請求項３〜８のいずれか一項に記載の保持装置において、
   前記検出系との間に発生する引力と斥力とは、前記検出系の同一位置に実質的に作用する保持装置。
10. 請求項３〜９のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記力発生装置の引力を発生させつつ斥力を零に近づける間、前記検出系の水平面内の位置をほぼ一定に維持するように前記駆動装置を制御する制御装置を更に備える保持装置。
11. 請求項３〜１０のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記力発生装置は、前記検出系との間の引力として磁気吸引力を発生する保持装置。
12. 請求項１１に記載の保持装置において、
    前記力発生装置は、前記支持装置の固定部及び前記検出系の少なくとも一方に設けられた磁性体部材と、前記固定部及び前記検出系の少なくとも他方に設けられた磁石部材と、を有する保持装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記力発生装置は、前記検出系との間に斥力を発生する斥力発生装置として気体静圧軸受を含む保持装置。
14. 請求項１３に記載の保持装置において、
    前記気体静圧軸受は、前記検出系に設けられている保持装置。
15. 請求項１４に記載の保持装置において、
    前記気体静圧軸受には、前記検出系が配置される前記支持装置の固定部を介して気体が供給される保持装置。
16. 請求項１４又は１５に記載の保持装置において、
    前記気体静圧軸受は、前記支持装置の固定部と対向する前記検出系の所定面の３箇所に設けられている保持装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記力発生装置は、前記検出系との間に引力を発生する引力発生装置として、前記検出系に設けられる複数の永久磁石を有するとともに、前記検出系との間に斥力を発生する斥力発生装置として、前記検出系に設けられる複数のエアパッドを有し、
    前記複数の永久磁石を結んで形成される図形の重心と、前記複数のエアパッドを結んで形成される図形の重心とがほぼ一致している保持装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記検出系の前記水平面内における移動を制限する制限部材を更に備える保持装置。
19. 請求項１８に記載の保持装置において、
    前記制限部材は、カムフォロア状のストッパ部材を含む保持装置。
20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記検出系の水平面内の位置情報を計測する計測系を更に備える保持装置。
21. 請求項２０に記載の保持装置において、
    前記計測系は、リニアエンコーダを含む保持装置。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記検出系が配置される前記支持装置の固定部は、その内部に冷媒が通過する管路を有する保持装置。
23. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の保持装置において、
    前記駆動装置は、前記検出系の光学系を移動し、前記検出系の検出領域の位置を可変とする保持装置。
24. 物体上のマークを検出する検出系と、
    前記検出系を移動可能に保持する請求項１〜２３のいずれか一項に記載の保持装置と、を備える位置検出装置。
25. 物体上のマークの位置情報を検出する位置検出装置であって、
    前記物体上のマークを検出する検出系と、
    前記検出系と固定部との間に引力及び斥力を発生させることができる力発生装置と、
    前記力発生装置で発生する引力と斥力とにより、前記検出系と前記固定部との間に所定のクリアランスが形成された状態で、前記検出系を少なくとも水平面内の一軸方向に駆動する駆動装置と、を備える位置検出装置。
26. 請求項２５に記載の位置検出装置において、
    前記力発生装置は、前記引力と前記斥力との少なくとも一方の大きさを調整可能である位置検出装置。
27. 請求項２５に記載の位置検出装置において、
    前記検出系は少なくとも光学系が前記固定部に吊り下げ支持され、前記駆動装置による前記光学系の移動によって前記検出系の検出領域の位置が可変となる位置検出装置。
28. エネルギビームの照射によって感応物体上にパターンを形成する露光装置であって、
    前記感応物体上のマークの位置情報を検出する請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の位置検出装置と、
    前記位置検出装置による検出結果を利用して、前記感応物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と、を備える露光装置。
29. 請求項２８に記載の露光装置において、
    前記位置検出装置は、前記駆動装置によって少なくとも１つが移動される複数の検出系を有し、前記複数の検出系によって前記感応物体上のマークの位置情報を検出する露光装置。
30. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記複数の検出系の少なくとも２つによって前記感応物体上の異なるマークが同時に検出可能となるように、前記駆動装置によって前記少なくとも１つの検出系が移動される露光装置。
31. 請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感応物体を露光することと、
    前記露光された感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
32. 物体上のマークを検出する検出系を水平面内で移動させる移動方法であって、
    前記検出系と固定部との間に発生させる引力と斥力とにより、前記検出系と前記固定部との間に所定のクリアランスを形成し、
    前記クリアランスを維持しつつ前記検出系を水平面内で移動させる移動方法。
33. 請求項３２に記載の移動方法において、
    前記移動した検出系を、前記引力及び前記斥力の少なくとも一方を調整して前記クリアランスをほぼ零として、前記固定部に固定する移動方法。
34. 請求項３３に記載の移動方法において、
    前記検出系の固定時に前記斥力をほぼ零とする移動方法。
35. 請求項３２〜３４のいずれか一項に記載の移動方法において、
    前記検出系は少なくとも光学系が前記固定部に吊り下げ支持され、前記光学系の移動によって前記検出系の検出領域の位置を可変とする移動方法。
36. 物体上のマークの位置情報を検出する位置検出方法であって、
    請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の移動方法を用いて検出系を移動させることと、
    前記移動した検出系によって前記物体上のマークを検出することと、を含む位置検出方法。
37. エネルギビームの照射によって感応物体上にパターンを形成する露光方法であって、
    請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の移動方法により検出系を移動させて、前記感応物体上のマークの位置情報を検出する工程と、
    前記検出結果を利用して、前記感応物体に前記エネルギビームを照射し、前記感応物体上にパターンを形成する工程と、を含む露光方法。
38. エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成する露光方法であって、
    請求項１〜２３のいずれか一項に記載の保持装置により移動可能に保持された検出系を用いて、前記感応物体上のマークの位置情報を検出する工程と、
    前記検出結果を利用して、前記感応物体に前記エネルギビームを照射し、前記感応物体上にパターンを形成する工程と、を含む露光方法。
39. 請求項３７又は３８に記載の露光方法において、
    前記検出系を少なくとも１つ含む複数の検出系を有し、前記感応物体上のマークを前記複数の検出系で検出可能である露光方法。
40. 請求項３９に記載の露光方法において、
    前記複数の検出系の少なくとも２つによって前記感応物体上の異なるマークが同時に検出可能となるように、前記少なくとも１つの検出系が移動される露光方法。
41. 請求項３７〜４０のいずれか一項に記載の露光方法を用いて感応物体を露光することと、
    前記露光された感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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