JPWO2007055237A1 - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｐ）を多重露光するものであり、基板（Ｐ）を露光する第１ステーション（ＳＴ１）と、第１ステーション（ＳＴ１）で露光された基板（Ｐ）を露光する第２ステーション（ＳＴ２）と、第１ステーション（ＳＴ１）と第２ステーション（ＳＴ２）との間で基板（Ｐ）を保持して移動可能な可動部材（４、５）と、第１ステーション（ＳＴ１）に配置され、基板（Ｐ）のアライメント情報を取得する第１検出系（９）とを備えている。

Description

本発明は、基板を露光する露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００５年１１月９日に出願された特願２００５−３２４６１９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば下記特許文献１に開示されているような、基板を多重露光する露光装置が知られている。
特開平１０−２１４７８３号公報

多重露光において、各露光毎にマスクを交換したり、照明条件等を変更したりする場合、マスクを交換する時間、及び／又は照明条件等を変更する時間が長時間に及ぶと、露光装置の稼動率が低下し、スループットが低下する可能性がある。

本発明は、スループットの低下を抑制し、基板を効率良く多重露光できる露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、多重露光するための露光装置であって、第１ステーション（ＳＴ１）と、第２ステーション（ＳＴ２）と、基板（Ｐ）を保持し、少なくとも第１ステーション（ＳＴ１）と第２ステーション（ＳＴ２）との間を移動可能な第１可動部材（４）と、基板（Ｐ）を保持し、第１ステーション（ＳＴ１）と第２ステーション（ＳＴ２）との間を移動可能な第２可動部材（５）と、第１ステーション（ＳＴ１）に配置された第１検出系（９）と、を備え、第１ステーション（ＳＴ１）において、第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）のアライメント情報が第１検出系（９）を使って取得され、第１ステーション（ＳＴ１）において、前記アライメント情報に基づいて第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）が露光され、第１ステーション（ＳＴ１）における第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）の露光の少なくとも一部と並行して、第２ステーション（ＳＴ２）において、第２可動部材（５）に保持された基板（Ｐ）が露光され、第１ステーション（ＳＴ１）における第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）の露光と、第２ステーション（ＳＴ２）における第２可動部材（５）に保持された基板（Ｐ）の露光とが完了した後に、第１可動部材（４）が第１ステーション（ＳＴ１）から第２ステーション（ＳＴ２）に移動され、第２ステーション（ＳＴ２）において、前記アライメント情報に基づき、第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）が露光される露光装置（ＥＸ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、基板を効率良く多重露光することができる。

本発明の第２の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、基板を効率良く多重露光できる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。

本発明の第３の態様に従えば、多重露光するための露光方法であって、第１ステーション（ＳＴ１）において、第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）のアライメント情報を取得し；第１ステーション（ＳＴ１）において、前記アライメント情報に基づいて、第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）を露光し；第２ステーション（ＳＴ２）において、第１ステーション（ＳＴ１）における第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）の露光の少なくとも一部と並行して、第２可動部材（５）に保持された基板（Ｐ）を露光し；第１ステーション（ＳＴ１）における第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）の露光と、第２ステーション（ＳＴ２）における第２可動部材（５）に保持された基板（Ｐ）の露光とが完了した後に、第１ステーション（ＳＴ１）から第２ステーション（ＳＴ２）に第１可動部材（４）を移動し、前記アライメント情報に基づいて、第２ステーション（ＳＴ２）において第１可動部材（４）に保持された基板（Ｐ）を露光する露光方法が提供される。

本発明の第３の態様によれば、基板を効率良く多重露光することができる。

本発明の第４の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、基板を効率良く多重露光できる露光方法を用いてデバイスを製造することができる。

本発明によれば、スループットの低下を抑制し、基板を効率良く多重露光することができ、デバイスの生産性を向上することができる。

露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 第１基板ステージ及び第２基板ステージを上方から見た平面図である。 レーザ干渉システムの一部を示す図である。 液浸システムを説明するための図である。 第１ステーションで基板を露光する動作を説明するための図である。 第２ステーションで基板を露光する動作を説明するための図である。 露光装置の基本的な動作を説明するためのフローチャート図である。 露光装置の基本的な動作を説明するためのフローチャート図である。 基板ステージの動作を説明するための平面図である。 基板ステージの動作を説明するための平面図である。 基板ステージの動作を説明するための平面図である。 基板ステージの動作を説明するための平面図である。 基板ステージの動作を説明するための平面図である。 基板ステージの動作を説明するための平面図である。 基板ステージの動作を説明するための側面図である。 本実施形態に係る露光装置の作用を説明するための模式図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。

符号の説明

１…液浸システム、２…干渉システム、４…第１基板ステージ、５…第２基板ステージ、８…フォーカス・レベリング検出系、９…マーク検出系、１０…制御装置、ＡＭ…アライメントマーク、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＦＬ１…最終光学素子、ＦＬ２…最終光学素子、Ｈ…搬送系、ＬＱ…液体、ＬＲ…液浸領域、Ｐ…基板、ＰＤ…基板ステージ駆動装置、ＰＬ１…第１投影系、ＰＬ２…第２投影系、ＳＰ１…第１領域、ＳＰ２…第２領域、ＳＴ１…第１ステーション、ＳＴ２…第２ステーション

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

図１は本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐを多重露光する露光装置であり、基板Ｐを露光する第１ステーションＳＴ１と、第１ステーションＳＴ１で露光された基板Ｐを露光する第２ステーションＳＴ２と、第１ステーションＳＴ１において露光光ＥＬを基板Ｐに照射可能な第１領域ＳＰ１と第２ステーションＳＴ２において露光光ＥＬを基板Ｐに照射可能な第２領域ＳＰ２とを含む所定領域内で基板Ｐを保持して移動可能な第１基板ステージ４と、第１基板ステージ４とは独立して第１領域ＳＰ１と第２領域ＳＰ２とを含む所定領域内で基板Ｐを保持して移動可能な第２基板ステージ５と、第１ステーションＳＴ１に配置され、基板Ｐのアライメント情報を取得するマーク検出系９と、第１ステーションＳＴ１に配置され、基板Ｐの表面の面情報を取得するフォーカス・レベリング検出系８と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置１０とを備えている。図１には、第１基板ステージ４が第２ステーションＳＴ２の第２領域ＳＰ２に配置され、第２基板ステージ５が第１ステーションＳＴ１の第１領域ＳＰ１に配置されている状態が示されている。

第１ステーションＳＴ１は、マスクＭを保持して移動可能な第１マスクステージ６と、第１マスクステージ６に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する第１照明系ＩＬ１と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影する第１投影系ＰＬ１とを備えている。第２ステーションＳＴ２は、マスクＭを保持して移動可能な第２マスクステージ７と、第２マスクステージ７に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する第２照明系ＩＬ２と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影する第２投影系ＰＬ２とを備えている。第１ステーションＳＴ１と第２ステーションＳＴ２とは離れて設けられている。また、露光装置ＥＸは、各ステージの位置情報を計測するレーザ干渉システム２を備えている。

なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）、保護膜などの膜を塗布したものを含む。マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。

また、本実施形態においては、第１ステーションＳＴ１では、液体ＬＱを介さずに基板Ｐに露光光ＥＬを照射するドライ露光が実行され、第２ステーションＳＴ２では、液体ＬＱを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する液浸露光が実行される。第２ステーションＳＴ２には、第２投影系ＰＬ２の像面近傍の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすための液浸システム１の少なくとも一部が設けられている。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）が用いられる。

第１、第２照明系ＩＬ１、ＩＬ２のそれぞれは、第１、第２マスクステージ６、７のそれぞれに保持されたマスクＭ上の所定の照明領域ＩＡ１、ＩＡ２を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明するものである。第１、第２照明系ＩＬ１、ＩＬ２から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

第１、第２マスクステージ６、７のそれぞれは、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。第１、第２マスクステージ６、７（ひいてはマスクＭ）の位置情報は、レーザ干渉システム２によって計測される。レーザ干渉システム２は、第１、第２マスクステージ６、７上に設けられた反射鏡６Ｋ、７Ｋを用いて、第１、第２マスクステージ６、７のそれぞれの位置情報を計測するレーザ干渉計２Ｍｘ、２Ｍｙを有している。レーザ干渉計２Ｍｘは、Ｘ軸方向を計測軸とする計測光を反射鏡６Ｋ、７Ｋに照射可能であり、第１、第２マスクステージ６、７のＸ軸方向に関する位置を計測する。レーザ干渉計２Ｍｙは、Ｙ軸方向を計測軸とする計測光を反射鏡６Ｋ、７Ｋに照射可能であり、第１、第２マスクステージ６、７のＹ軸方向に関する位置を計測する。また、レーザ干渉計２Ｍｘ及びレーザ干渉計２Ｍｙの少なくとも一方を複数設け、Ｘ軸方向を計測軸とする計測光及びＹ軸方向を計測軸とする計測光の少なくとも一方を複数照射することにより、レーザ干渉システム２は、その複数の計測光を用いて、第１、第２マスクステージ６、７のθＺ方向の位置情報を計測可能である。制御装置１０は、レーザ干渉システム２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置を制御し、第１、第２マスクステージ６、７のそれぞれに保持されているマスクＭの位置制御を行う。

なお、反射鏡は平面鏡のみでなくコーナーキューブ（レトロリフレクタ）を含むものとしてもよいし、反射鏡をマスクステージに固設する代わりに、例えばマスクステージの端面（側面）を鏡面加工して反射面を形成してもよい。また、マスクステージは、例えば特開平８−１３０１７９号公報（対応米国特許第６，７２１，０３４号）に開示される粗微動可能な構成としてもよい。

第１、第２投影系ＰＬ１、ＰＬ２のそれぞれは、マスクＭのパターン像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。本実施形態の第１、第２投影系ＰＬ１、ＰＬ２は、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系であり、前述の照明領域と共役な投影領域にマスクパターンの縮小像を形成する。なお、第１、第２投影系ＰＬ１、ＰＬ２は縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、第１、第２投影系ＰＬ１、ＰＬ２は、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、第１、第２投影系ＰＬ１、ＰＬ２は、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

次に、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４、５について、図１及び図２を参照しながら説明する。図２は基板ステージ４、５を上方から見た平面図である。

図１及び図２において、第１基板ステージ４は、ステージ本体４Ｂと、ステージ本体４Ｂ上に搭載された第１基板テーブル４Ｔと、第１基板テーブル４Ｔに設けられ、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈとを備えている。基板ホルダ４Ｈは、第１基板テーブル４Ｔ上に設けられた凹部４Ｒに配置されており、第１基板テーブル４Ｔの凹部４Ｒの周囲の上面４Ｆは、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と第１基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に段差があってもよい。

第２基板ステージ５は、第１基板ステージ４と同等の構成を有し、ステージ本体５Ｂと、ステージ本体５Ｂ上に搭載された第２基板テーブル５Ｔと、第２基板テーブル５Ｔに設けられ、基板Ｐを保持する基板ホルダ５Ｈとを備えている。基板ホルダ５Ｈは、第２基板テーブル５Ｔ上に設けられた凹部５Ｒに配置されており、第２基板テーブル５Ｔの凹部５Ｒの周囲の上面５Ｆは、基板ホルダ５Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ５Ｈに保持された基板Ｐの表面と第２基板テーブル５Ｔの上面５Ｆとの間に段差があってもよい。
なお、基板テーブル４Ｔ、５Ｔの上面４Ｆ、５Ｆはその一部、例えば基板Ｐを囲む所定領域のみ、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さとしてもよい。また、本実施形態では基板ホルダ４Ｈ、５Ｈと基板テーブル４Ｔ、５Ｔとを別々に構成し、例えば真空吸着などによって基板ホルダ４Ｈ、５Ｈを基板テーブル４Ｔ、５Ｔの凹部に固定しているが、基板ホルダ４Ｈ、５Ｈを基板テーブル４Ｔ、５Ｔと一体に形成してもよい。

露光装置ＥＸは、第１、第２基板ステージ４、５を駆動する基板ステージ駆動装置ＰＤを備えている。基板ステージ駆動装置ＰＤは、ステージ本体４Ｂ、５Ｂのそれぞれを、ベース部材ＢＰ上でＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に移動することによって、そのステージ本体４Ｂ、５Ｂ上に搭載されている基板テーブル４Ｔ、５ＴをＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に移動可能な第１駆動系ＰＤ１と、ステージ本体４Ｂ、５Ｂに対して基板テーブル４Ｔ、５ＴをＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向に移動可能な第２駆動系ＰＤ２とを備えている。

図１に示すように、第１、第２基板ステージ４、５のステージ本体４Ｂ、５Ｂのそれぞれは、エアベアリング４Ａ、５Ａにより、ベース部材ＢＰの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。ベース部材ＢＰの上面はＸＹ平面とほぼ平行であり、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５とは、ベース部材ＢＰ上をＸＹ平面に沿ってそれぞれ独立して移動可能である。

基板ステージ駆動装置ＰＤの第１駆動系ＰＤ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含み、ベース部材ＢＰ上に非接触支持されているステージ本体４Ｂ、５ＢをＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に移動させることができる。図２において、第１駆動系ＰＤ１は、リニアモータ８０、８１、８２、８３、８４、８５を備えている。第１駆動系ＰＤ１は、Ｙ軸方向に延びる一対のＹ軸リニアガイド９１、９３を備えている。一方のＹ軸リニアガイド９１上には、２つのスライダ９０、９４が、非接触状態でＹ軸方向に移動可能に支持されている。同様に、他方のＹ軸リニアガイド９３上には、２つのスライダ９２、９５が、非接触状態でＹ軸方向に移動可能に支持されている。本実施形態では、コイルユニットを備えたスライダ９０、９４と磁石ユニットを備えたＹ軸リニアガイド９１とによって、ムービングコイル型のＹ軸リニアモータ８２、８４のそれぞれの少なくとも一部が形成される。同様に、スライダ９２、９５とＹ軸リニアガイド９３とによって、ムービングコイル型のＹ軸リニアモータ８３、８５のそれぞれの少なくとも一部が形成される。

Ｙ軸リニアモータ８２、８３のスライダ９０、９２は、Ｘ軸方向に延びるＸ軸リニアガイド８７の長手方向の一端及び他端のそれぞれに固定されている。また、Ｙ軸リニアモータ８４、８５のスライダ９４、９５は、Ｘ軸方向に延びるＸ軸リニアガイド８９の長手方向の一端及び他端のそれぞれに固定されている。したがって、Ｘ軸リニアガイド８７は、Ｙ軸リニアモータ８２、８３によってＹ軸方向に移動可能であり、Ｘ軸リニアガイド８９は、Ｙ軸リニアモータ８４、８５によってＹ軸方向に移動可能である。

また、一方のＸ軸リニアガイド８７上には、スライダ８６が非接触状態でＸ軸方向に移動可能に支持されている。同様に、他方のＸ軸リニアガイド８９上には、スライダ８８が非接触状態でＸ軸方向に移動可能に支持されている。

また、図２において、第１、第２基板ステージ４、５のそれぞれは、例えば特表２０００−５１１７０４号公報（対応米国特許第６，２６２，７９６号）、特開２００１−２２３１５９号公報（対応米国特許第６，４９８，３５０号）などに開示されているような継手部材９６、９８を介して、スライダ８６、８８にリリース可能に接続されている。第１基板ステージ４は、ステージ本体４Ｂの−Ｙ側の側面に設けられた第１継手部材４１と、＋Ｙ側の側面に設けられた第２継手部材４２とを備えている。同様に、第２基板ステージ５は、ステージ本体５Ｂの−Ｙ側の側面に設けられた第３継手部材５１と、＋Ｙ側の側面に設けられた第４継手部材５２とを備えている。スライダ８６に設けられた継手部材９６は、ステージ本体４Ｂ、５Ｂの第１、第３継手部材４１、５１のそれぞれと交互に接続され、スライダ８８に設けられた継手部材９８は、ステージ本体４Ｂ、５Ｂの第２、第４継手部材４２、５２のそれぞれと交互に接続される。これら継手部材を介して、スライダ８６は、第１、第２基板ステージ４、５と交互に接続され、スライダ８８は、第１、第２基板ステージ４、５と交互に接続される。

そして、磁石ユニットを備えたスライダ８６とコイルユニットを備えたＸ軸リニアガイド８７とによって、ムービングマグネット型のＸ軸リニアモータ８０の少なくとも一部が形成され、磁石ユニットを備えたスライダ８８とコイルユニットを備えたＸ軸リニアガイド８９とによって、ムービングマグネット型のＸ軸リニアモータ８１の少なくとも一部が形成される。制御装置１０は、Ｘ軸リニアモータ８０、８１を駆動することによって、第１、第２基板ステージ４、５のＸ軸方向の位置を制御可能である。

また、制御装置１０は、一対のＹ軸リニアモータ８２、８３を用いて、Ｘ軸リニアガイド８７を駆動することによって、スライダ８６に継手部材９６を介して接続された第１基板ステージ４又は第２基板ステージ５のＹ軸方向の位置を制御可能である。同様に、制御装置１０は、一対のＹ軸リニアモータ８４、８５を用いて、Ｘ軸リニアガイド８９を駆動することによって、スライダ８８に継手部材９８を介して接続された第１基板ステージ４又は第２基板ステージ５のＹ軸方向の位置を制御可能である。また、制御装置１０は、一対のＹ軸リニアモータ８２、８３のそれぞれの駆動量（推力）を僅かに異ならせることで、スライダ８６に接続された第１、第２基板ステージ４、５のθＺ方向の位置を制御可能である。同様に、制御装置１０は、一対のＹ軸リニアモータ８４、８５のそれぞれの駆動量（推力）を僅かに異ならせることで、スライダ８８に接続された第１、第２基板ステージ４、５のθＺ方向の位置を制御可能である。

図１に示すように、基板ステージ駆動装置ＰＤの第２駆動系ＰＤ２は、ステージ本体４Ｂ、５Ｂと基板テーブル４Ｔ、５Ｔとの間に介在された、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータ４Ｖ、５Ｖを含む。図１に示すように、基板テーブル４Ｔは、少なくとも３つのアクチュエータ４Ｖによってステージ本体４Ｂ上に支持されている。アクチュエータ４Ｖのそれぞれは、ステージ本体４Ｂに対して基板テーブル４ＴをＺ軸方向に独立して移動させることができる。制御装置１０は、３つのアクチュエータ４Ｖそれぞれの駆動量を調整することによって、ステージ本体４Ｂに対して基板テーブル４Ｔを、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向に駆動する。同様に、基板テーブル５Ｔは、少なくとも３つのアクチュエータ５Ｖによってステージ本体５Ｂ上に支持されており、制御装置１０は、３つのアクチュエータ５Ｖのそれぞれの駆動量を調整することによって、ステージ本体５Ｂに対して基板テーブル５Ｔを、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向に移動させることができる。

このように、第１、第２駆動系ＰＤ１、ＰＤ２を含む基板ステージ駆動装置ＰＤは、第１、第２基板ステージ４、５の基板テーブル４Ｔ、５Ｔのそれぞれを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置１０は、基板ステージ駆動装置ＰＤを制御することにより、基板テーブル４Ｔ、５Ｔの基板ホルダ４Ｈ、５Ｈに保持された基板Ｐの表面のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を制御可能である。

図１及び図２に示すように、ベース部材ＢＰ上には、第１領域ＳＰ１及び第２領域ＳＰ２が設定されている。第１領域ＳＰ１は、第１ステーションＳＴ１に設定されており、第１投影系ＰＬ１の複数の光学素子のうち、第１投影系ＰＬ１の像面に最も近い最終光学素子ＦＬ１の下面と対向する領域を含む。第２領域ＳＰ２は、第１領域ＳＰ１とは異なる領域であって、第２ステーションＳＴ２に設定されており、第２投影系ＰＬ２の複数の光学素子のうち、第２投影系ＰＬ２の像面に最も近い最終光学素子ＦＬ２の下面と対向する領域を含む。制御装置１０は、基板ステージ駆動装置ＰＤ（第１駆動系ＰＤ１）を用いて、第１基板ステージ４及び第２基板ステージ５のそれぞれを、第１領域ＳＰ１と第２領域ＳＰ２とを含むベース部材ＢＰ上の所定領域内で移動可能である。すなわち、第１基板ステージ４および第２基板ステージ５は、それぞれ第１ステーションＳＴ１と第２ステーションＳＴ２との間を移動可能である。

図２に示すように、第１、第２基板ステージ４、５の基板テーブル４Ｔ、５Ｔのそれぞれには、最終光学素子ＦＬ１、ＦＬ２と対向可能な、露光に関する計測を行う計測領域７４、７５が設けられている。計測領域７４は、第１基板ステージ４の基板テーブル４Ｔ上の所定位置に設けられている。本実施形態においては、基板テーブル４Ｔの計測領域７４は２つの計測領域７４Ａ、７４Ｂを有している。また、計測領域７５は、第２基板ステージ５の基板テーブル５Ｔ上の所定位置に設けられている。基板テーブル５Ｔの計測領域７５も、基板テーブル４Ｔと同様、２つの計測領域７５Ａ、７５Ｂを有している。そして、第１、第２基板ステージ４、５上の計測領域７４、７５のそれぞれには、例えば特開２００２−１５８１６８号公報（対応米国特許第６，７１０，８４９号）に開示されているような、基準面７１、基準マーク（基準マスク）７２、及び開口７３が設けられており、開口７３の下（基板テーブル４Ｔ、５Ｔの内部）には、開口７３を通過した光を受光可能な光センサ７０の少なくとも一部が設けられている。

次に、図１及び図３を参照しながら、第１、第２基板ステージ４、５の位置情報を計測するレーザ干渉システム２の一例について説明する。レーザ干渉システム２は、第１、第２基板ステージ４、５の基板テーブル４Ｔ、５Ｔの所定位置に設けられた反射面２Ｋａ、２Ｋｂを用いて、基板テーブル４Ｔ、５ＴのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置情報を計測可能である。

レーザ干渉システム２は、第１、第２基板ステージ４、５の基板テーブル４Ｔ、５Ｔのそれぞれの所定位置に設けられた反射面２Ｋａ、２Ｋｂを用いて、第１、第２基板ステージ４、５（基板テーブル４Ｔ、５Ｔ）の位置情報を計測するレーザ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ、２Ｐｚを有している。レーザ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ、２Ｐｚは、第１ステーションＳＴ１及び第２ステーションＳＴ２のそれぞれに設けられており、第１ステーションＳＴ１に設けられたレーザ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ、２Ｐｚは、第１ステーションＳＴ１に存在する第１基板ステージ４（又は第２基板ステージ５）の位置情報を計測し、第２ステーションＳＴ２に設けられたレーザ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ、２Ｐｚは、第２ステーションＳＴ２に存在する第２基板ステージ５（又は第１基板ステージ４）の位置情報を計測する。

レーザ干渉計２Ｐｘは、Ｘ軸方向を計測軸とする計測光を反射面２Ｋａに照射可能であり、第１、第２基板ステージ４、５のＸ軸方向に関する位置を計測する。レーザ干渉計２Ｐｙは、Ｙ軸方向を計測軸とする計測光を反射面２Ｋａに照射可能であり、第１、第２基板ステージ４、５のＹ軸方向に関する位置を計測する。

図３に示すように、レーザ干渉計２Ｐｚは、Ｚ軸方向を計測軸とする計測光を反射面２Ｋｂに照射可能であり、第１、第２基板ステージ４、５のＺ軸方向に関する位置を計測する。反射面２Ｋｂは、上方を向くように所定角度（例えば４５度）傾斜しており、レーザ干渉計２Ｐｚから射出され、反射面２Ｋｂに照射された計測光は、反射面２Ｋｂで反射し、所定の支持フレームＦＣに設けられた反射面２Ｋｃに照射される。そして、その反射面２Ｋｃで反射した計測光は、基板テーブル４Ｔ、５Ｔの反射面２Ｋｂを通過した後、レーザ干渉計２Ｐｚに受光される。レーザ干渉計２Ｐｚは、その受光した計測光を用いて、第１、第２基板ステージ４、５のＺ軸方向の位置情報を計測可能である。なお、基板テーブル（基板ステージ）のＺ軸方向の位置情報を計測可能なレーザ干渉計（Ｚ干渉計）に関する技術は、例えば特開２０００−３２３４０４号公報（対応米国特許第６，６７４，５１０号）、特表２００１−５１３２６７号公報（対応米国特許第６，２０８，４０７号）などに開示されている。

また、レーザ干渉計２Ｐｘ及びレーザ干渉計２Ｐｙの少なくとも一方を複数設け、Ｘ軸方向を計測軸とする計測光及びＹ軸方向を計測軸とする計測光の少なくとも一方を複数照射することにより、レーザ干渉システム２は、その複数の計測光を用いて、第１、第２基板ステージ４、５のθＺ方向の位置情報を計測可能である。また、レーザ干渉計２Ｐｚを複数設け、Ｚ軸方向を計測軸とする計測光を複数照射することにより、レーザ干渉システム２は、その複数の計測光を用いて、第１、第２基板ステージ４、５のθＸ、θＹ方向の位置情報を計測可能である。

そして、制御装置１０は、レーザ干渉システム２の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置ＰＤを駆動し、第１、第２基板ステージ４、５の基板テーブル４Ｔ、５Ｔの位置制御を制御することによって、基板テーブル４Ｔ、５Ｔの基板ホルダ４Ｈ、５Ｈに保持されている基板Ｐの位置制御を行う。

以下の説明においては、レーザ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ、２Ｐｚのそれぞれを、Ｘ干渉計２Ｐｘ、Ｙ干渉計２Ｐｙ、Ｚ干渉計２Ｐｚ、と適宜称する。

第１ステーションＳＴ１には、基板Ｐのアライメント情報（Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報）を取得するマーク検出系９が配置されている。マーク検出系９は、液体ＬＱを介さずに検出光Ｌａを基板Ｐに照射して、アライメント情報を取得する。マーク検出系９は、第１、第２基板ステージ４、５に保持された基板Ｐ上に設けられたアライメントマークを検出することによって、アライメント情報を取得する。また、マーク検出系９は、計測領域７４、７５に設けられた基準マーク７２を検出可能である。

また、第１ステーションＳＴ１には、第１、第２基板ステージ４、５に保持されている基板Ｐの表面の面情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する面位置情報）を検出するフォーカス・レベリング検出系８が配置されている。フォーカス・レベリング検出系８は、基板Ｐの表面に斜め方向より検出光Ｌｆを照射する投射系８Ａと、基板Ｐの表面に照射され、その基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌｆを受光可能な受光系８Ｂとを備えている。フォーカス・レベリング検出系８は、第１ステーションＳＴ１に配置された第１、第２基板ステージ４、５に保持された基板Ｐの表面の面位置情報を検出する。

また、フォーカス・レベリング検出系はその複数の計測点でそれぞれ基板のＺ軸方向の位置情報を計測することで、基板のθＸ及びθＹ方向の傾斜情報（回転角）を検出するものである。さらに、例えばレーザ干渉計が基板のＺ軸、θＸ及びθＹ方向の位置情報を計測可能であるときは、基板の露光動作中にそのＺ軸方向の位置情報が計測可能となるようにフォーカス・レベリング検出系を設けなくてもよく、少なくとも露光動作中はレーザ干渉計の計測結果を用いてＺ軸、θＸ及びθＹ方向に関する基板Ｐの位置制御を行うようにしてもよい。

また、図２に示すように、第１ステーションＳＴ１の近傍には、基板Ｐの交換を行うための搬送系Ｈが設けられている。制御装置１０は、搬送系Ｈを用いて、第１ステーションＳＴ１の基板交換位置（ローディングポジション）ＲＰに移動した第１基板ステージ４（又は第２基板ステージ５）上より露光処理済みの基板Ｐをアンロード（搬出）するとともに、露光処理されるべき基板Ｐを第１基板ステージ４（又は第２基板ステージ５）にロード（搬入）するといった基板交換作業を行うことができる。

次に、図４を参照しながら液浸システム１について説明する。上述のように、第１ステーションＳＴ１では、液体ＬＱを介さずに露光光ＥＬが基板Ｐに照射され、第２ステーションＳＴ２では、液体ＬＱを介して露光光ＥＬが基板Ｐに照射される。液浸システム１は、第２投影系ＰＬ２の最終光学素子ＦＬ２の光射出側の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすためのものであって、第２ステーションＳＴ２では、第２投影系ＰＬ２及び液体ＬＱを介して露光光ＥＬが基板Ｐに照射される。本実施形態においては、液浸システム１は、第２投影系ＰＬ２の最終光学素子ＦＬ２の下面と、その最終光学素子ＦＬ２の下面と対向する位置に配置された基板ステージ４、５上の基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たす。

液浸システム１は、最終光学素子ＦＬ２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路の近傍に設けられ、その光路に対して液体ＬＱを供給するための供給口１２及び液体ＬＱを回収するための回収口２２を有するノズル部材３０と、供給管１３、及びノズル部材３０の内部に形成された供給流路１４を介して供給口１２に液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、ノズル部材３０の回収口２２から回収された液体ＬＱを、ノズル部材３０の内部に形成された回収流路２４、及び回収管２３を介して回収する液体回収装置２１とを備えている。

液浸システム１の動作は制御装置１０に制御される。制御装置１０は、液浸システム１を制御して、液体供給装置１１による液体供給動作と液体回収装置２１による液体回収動作とを並行して行うことで、最終光学素子ＦＬ２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、最終光学素子ＦＬ２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路に満たされた液体ＬＱが、第２投影系ＰＬ２の投影領域ＡＲ２を含む基板Ｐ上の一部の領域に、投影領域ＡＲ２よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすことにより、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くして基板Ｐを露光することができる。

なお、液浸領域ＬＲは、基板Ｐ上のみならず、第２投影系ＰＬ２の像面側において、最終光学素子ＦＬ２と対向する位置（直下の位置）に配置された物体上、例えば第１基板ステージ４及び第２基板ステージ５の少なくとも一方の上面に形成可能である。

なお、液浸システムが、例えば特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６，９５２，２５３号）、特開２００４−２８９１２８号公報（対応米国特許第７，０７５，６１６号）に開示されているような、最終光学素子を囲むように設けられ、最終光学素子の光射出側の光路を含む所定空間を液体ＬＱで満たすためのシール部材を備えていてもよい。

本実施形態においては、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光を実行した後、第２ステーションＳＴ２において、第１ステーションＳＴ１で露光された基板ステージ４（５）上の基板Ｐの露光（多重露光）を実行する。すなわち、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１で露光された基板Ｐの感光層を、現像工程などを経ることなく、第２ステーションＳＴ２で再度露光する。また、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光の少なくとも一部と並行して、第２ステーションＳＴ２において、基板ステージ５（４）に保持された基板Ｐの露光を実行する。

また、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、検出系（８、９）を用いて、基板Ｐの位置情報（アライメント情報、面情報）を取得し、その取得した位置情報に基づいて、第１ステーションＳＴ１における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光を実行する。また、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１で取得された位置情報に基づいて、第２ステーションＳＴ２における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光を実行する。すなわち、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において検出系（８、９）を使って取得した基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの位置情報に基づいて、第１ステーションＳＴ１における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光と、第２ステーションＳＴ２における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光とを実行する。

また、本実施形態において、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１での露光を、第１露光条件で実行し、第２ステーションＳＴ２での露光を、第１露光条件とは異なる第２露光条件で実行する。第１及び第２露光条件は、基板Ｐの移動条件、基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射条件、及び露光光ＥＬの光路を満たす媒体条件の少なくとも１つを含む。なお、第１及び第２露光条件は、そのすべてが異なっている必要はなく、その一部だけが異なっていてもよい。
もちろん、第１ステーションで基板Ｐに投影されるパターンと第２ステーションで基板Ｐに投影されるパターンが異なるだけで、第１露光条件と第２露光条件とが同じであってもよい。

上述したように、本実施形態では、第１ステーションＳＴ１においては、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成せずに、その基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射するドライ露光が実行され、第２ステーションＳＴ２においては、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成し、その基板Ｐ上に液体ＬＱを介して露光光ＥＬを照射する液浸露光が実行される。すなわち、第１ステーションＳＴ１において、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬ１と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路を満たす媒体は気体であり、第２ステーションＳＴ２において、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬ２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路を満たす媒体は液体ＬＱである。

また、本実施形態では、第１ステーションＳＴ１においては、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐをほぼ静止させた状態で、その基板Ｐ上の各ショット領域に露光光ＥＬが照射される、所謂、静止露光が実行される。第２ステーションＳＴ２においては、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐを移動しながら、その基板Ｐ上の各ショット領域に露光光ＥＬが照射される、所謂、走査露光が実行される。
なお、第１ステーションにおいても走査露光を実行し、第２ステーションにおいて静止露光を実行してもよい。また、両方のステーションで静止露光、又は走査露光を実行してもよい。

図５は第１ステーションＳＴ１における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐを露光する動作を説明するための平面図である。図５に示すように、基板Ｐ上には、露光対象領域である複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１がマトリクス状に設定されている。また、本実施形態の基板Ｐ上には、各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれに対応するように複数のアライメントマークＡＭが設けられている。マーク検出系９は、基板Ｐ上のアライメントマークＡＭを、液体ＬＱを介さずに検出する。

第１ステーションＳＴ１においては、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐ上に液浸領域を形成せず、制御装置１０は、第１マスクステージ６に保持されたマスクＭと基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐとをほぼ静止した状態でマスクＭのパターン像で一つのショット領域を一括露光し、次のショット領域を露光するために基板Ｐをステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式で、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次ドライ露光する。第１ステーションＳＴ１の第１投影系ＰＬ１の投影領域ＡＲ１は、ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１に応じた形状と大きさを有しており、図５においてはほぼ正方形状に設定されている。

また、本実施形態においては、第１ステーションＳＴ１において、基板Ｐ上のあるショット領域に対する露光光ＥＬの照射と、基板Ｐ上のアライメントマークＡＭに対するマーク検出系９による検出光Ｌａの照射及び受光とが、ほぼ同時に実行可能となっている。基板Ｐ上での露光光ＥＬの照射領域（投影領域）ＡＲ１と、マーク検出系９による検出光Ｌａの照射領域ＡＲ３との位置関係は、互いの照射を妨げないように最適化されており、マーク検出系９は、第１ステーションＳＴ１における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐの露光中にも、その基板Ｐ上のアライメントマークＡＭを検出可能となっている。
なお、本実施形態の検出系９は、投影光学系ＰＬ１を使わずに基板Ｐ上のアライメントマークＡＭを検出するが、投影光学系ＰＬ１の少なくとも一部の光学素子を通過した検出光Ｌａで基板Ｐ上のアライメントマークＡＭを検出してもよい。

図６は第２ステーションＳＴ２における基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐを露光する動作を説明するための平面図である。第２ステーションＳＴ２においては、基板ステージ４（５）に保持された基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成し、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１でドライ露光された後の基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次液浸露光する。第２ステーションＳＴ２においては、基板Ｐのショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれを露光するとき、制御装置１０は、図６中、例えば矢印ｙ１で示すように、第２投影系ＰＬ２の投影領域ＡＲ２及びそれを覆う液浸領域ＬＲと基板Ｐとを相対的に移動しつつ、液浸領域ＬＲの液体ＬＱを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射する。制御装置１０は、第２投影系ＰＬ２の投影領域ＡＲ２（露光光ＥＬ）が基板Ｐに対して矢印ｙ１に沿って移動するように、基板ステージ４（５）の動作を制御する。すなわち、第２ステーションＳＴ２においては、制御装置１０は、第２マスクステージ７に保持されているマスクＭと基板ステージ４（５）に保持されている基板Ｐとを所定の走査方向（ここではＹ軸方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターン像で一つショット領域を露光し、次のショット領域を露光するために基板Ｐをステップ移動させるステップ・アンド・スキャン方式で、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次液浸露光する。第２ステーションＳＴ２の第２投影系ＰＬ２の投影領域ＡＲ２は、ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１よりも小さく形成され、図６においてはＸ軸方向を長手方向とする長方形状（スリット状）に設定されている。

また、第１、第２ステーションＳＴ１、ＳＴ２における基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射条件は、例えば第１、第２マスクステージ６、７に保持されているマスクＭや、基板Ｐ上に形成しようとするパターン等に応じてそれぞれ最適化されている。

なお、図５及び図６には、第１基板ステージ４及びその第１基板ステージ４に保持された基板Ｐが示されているが、第２基板ステージ５及びその第２基板ステージ５に保持された基板Ｐも同様である。

次に、上述の露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について図７及び図８のフローチャート図を参照しながら説明する。以下、第１基板ステージ４に保持された基板Ｐを多重露光する動作について主に説明する。

第１ステーションＳＴ１での処理の開始が指令されると（ステップＳＡ１）、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、基板交換位置ＲＰに第１基板ステージ４を配置し、搬送系Ｈを用いて、その第１基板ステージ４に露光処理されるべき基板Ｐを搬入（ロード）する（ステップＳＡ２）。

そして、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの位置情報の取得動作を開始する。一方、第２ステーションＳＴ２には、第２基板ステージ５が配置されており、第１ステーションＳＴ１で露光処理済みの基板Ｐの露光が開始される。

制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ４に保持された基板Ｐのアライメント情報をマーク検出系９を使って取得する。制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ４をＸＹ方向に移動し、マーク検出系９の検出領域に、第１基板ステージ４上の計測領域７４を配置する。そして、制御装置１０は、Ｘ干渉計２Ｐｘ及びＹ干渉計２Ｐｙで、第１基板ステージ４のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測しつつ、マーク検出系９を用いて、第１基板ステージ４上の計測領域７４に設けられた基準マーク７２を検出する（ステップＳＡ３）。マーク検出系９は、液体ＬＱを介さずに、検出光Ｌａを計測領域７４に照射するとともに、計測領域７４からの光を受光して、基準マーク７２を検出する。

これにより、制御装置１０は、レーザ干渉システム２（Ｘ、Ｙ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ）によって規定される座標系内における計測領域７４上の基準マーク７２のＸ軸方向及びＹ軸方向に関する位置情報を求めることができる。また、マーク検出系９が、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内に検出基準位置を有している場合、制御装置１０は、マーク検出系９の検出基準位置と基準マーク７２との位置関係を求めることができる。

また、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、Ｘ干渉計２Ｐｘ及びＹ干渉計２Ｐｙで、基板Ｐを保持した第１基板ステージ４のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測しつつ、マーク検出系９を用いて、基板Ｐ上の複数のショット領域と所定の位置関係でその基板Ｐ上に設けられたアライメントマークＡＭを検出する（ステップＳＡ４）。マーク検出系９は、液体ＬＱを介さずに、検出光Ｌａを基板Ｐに照射して、所定数（例えば８個）のアライメントマークＡＭを検出する。

以下の説明においては、第１ステーションＳＴ１において、基板Ｐの露光前にマーク検出系９を使ってアライメントマークＡＭを検出することによってアライメント情報を取得する動作を適宜、露光前のアライメント情報取得動作、と称する。

これにより、制御装置１０は、レーザ干渉システム２（Ｘ、Ｙ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ）によって規定される座標系内における各アライメントマークＡＭのＸ軸方向及びＹ軸方向に関する位置情報を求めることができる。

制御装置１０は、ステップＳＡ４で求めた基板Ｐ上の各アライメントマークＡＭの位置情報に基づいて、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置に対する、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める（ステップＳＡ５）。基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める際には、例えば特開昭６１−４４４２９号公報に開示されているような、所謂ＥＧＡ（エンハンスド・グローバル・アライメント）法を用いて求めることができる。制御装置１０は、レーザ干渉システム２の出力から、所定基準位置に対して、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１がどこに位置しているのかを知ることができる。

制御装置１０は、レーザ干渉システム２で第１基板ステージ４の位置情報を計測しつつ、計測領域７４に設けられた光センサ７０を用いて、マスクＭに設けられているアライメントマークの投影像（空間像）を検出する（ステップＳＡ６）。

すなわち、制御装置１０は、第１投影系ＰＬ１と計測領域７４とを対向させ、マスクＭに設けられているアライメントマークを露光光ＥＬで照明する。これにより、マスクＭに設けられているアライメントマークの空間像は、第１投影系ＰＬ１を介して計測領域７４に投影され、第１基板ステージ４の計測領域７４に設けられている光センサ７０は、マスクＭに設けられているアライメントマークの空間像を、液体ＬＱを介さずに計測することができる。制御装置１０は、レーザ干渉システム２（Ｘ、Ｙ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ）によって規定される座標系内における空間像（投影像）のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を、計測領域７４に設けられた光センサ７０（開口７３）を用いて求めることができる。

マスクＭ上のパターンとアライメントマークとは、所定の位置関係で形成されており、計測領域７４における基準マーク７２と開口７３（光センサ）との位置関係も既知であるため、制御装置１０は、ステップＳＡ６の計測結果に基づいて、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置とマスクＭのパターン投影位置との関係を導出することができる（ステップＳＡ７）。

なお、上述のマーク検出系９での基準マークの検出と、マーク検出系９でのアライメントマークの検出と、空間像の計測の実行順序は、図７に示したものに限られず、適宜入れ換えることができる。

制御装置１０は、ステップＳＡ５で求めた、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置と基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１との位置関係（所定基準位置に対するショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の配列情報）、及びステップＳＡ７で求めた、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置とマスクＭのパターン投影位置との関係に基づいて、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での基板Ｐ上の各ショット領域とマスクＭのパターン投影位置との関係を導出する（ステップＳＡ８）。

そして、制御装置１０は、ステップＳＡ８で求めた、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１とマスクＭのパターン投影位置との関係に基づいて、第１駆動系ＰＤ１を制御して、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、θＺ方向の位置を制御することによって、マスクＭのパターン像の投影位置と、基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれとを位置合わせしつつ、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次露光する（ステップＳＡ９）。

基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれを露光するときには、制御装置１０は、基板Ｐの面情報をフォーカス・レベリング検出系８を用いて検出し、第１投影系ＰＬ１の像面と基板Ｐの表面との位置関係（Ｚ軸方向、θＸ、θＹ方向の位置関係）を調整しつつ、マスクＭのパターン像を各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１に露光する。すなわち、フォーカス・レベリング検出系８は、第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光中に、基板Ｐの面情報を取得するとともに、その情報に基づいて第１投影系ＰＬ１の像面と基板Ｐの表面との位置関係をフィードバック制御する。なお、本実施形態において、第１投影系ＰＬ１の像面と基板Ｐの表面との位置関係は、基板Ｐを動かすことによって調整されるが、その像面を動かしてもよいし、両方を動かしてもよい。

このように、本実施形態においては、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、マーク検出系９を使って取得された第１基板ステージ４に保持された基板Ｐのアライメント情報と、第１ステーションＳＴ１において、フォーカス・レベリング検出系８を使って取得された第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの面情報とに基づいて、第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の露光を順次実行する。

また、マーク検出系９は、第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光中にも、その第１基板ステージ４に保持された基板Ｐのアライメント情報を取得する。図５を参照して説明したように、第１ステーションＳＴ１においては、ショット領域に対する露光光ＥＬの照射と、アライメントマークＡＭに対するマーク検出系９による検出光Ｌａの照射とが、ほぼ同時に実行可能となっている。また、第１ステーションＳＴ１においては、第１基板ステージ４に保持された基板Ｐをほぼ静止させた状態で、基板Ｐ上に露光光ＥＬが照射されるため、マーク検出系９によるアライメントマークＡＭの検出を円滑に行うことができる。

このように、本実施形態においては、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１における基板Ｐの露光中に、マーク検出系９を用いて、基板Ｐ上のアライメントマークＡＭを追加で検出する。マーク検出系９は、液体ＬＱを介さずに、検出光Ｌａを基板Ｐに照射して、所定数（例えば５個）のアライメントマークＡＭを追加で検出する。

以下の説明においては、第１ステーションＳＴ１において、基板Ｐの露光中にマーク検出系９を使ってアライメントマークＡＭを検出することによってアライメント情報を取得する動作を適宜、露光中のアライメント情報取得動作、と称する。

本実施形態においては、露光前のアライメント情報取得動作によって８個のアライメントマークＡＭが検出され、露光中のアライメント情報取得動作とによって５個のアライメントマークＡＭが検出されるので、第１ステーションＳＴ１における露光後においては、１３個のアライメントマークＡＭの検出が完了する。

また、上述のように、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光中に、フォーカス・レベリング検出系８を用いて、その基板Ｐの面情報を液体ＬＱを介さずに検出している。制御装置１０は、Ｘ、Ｙ干渉計２Ｐｘ、Ｐｙの出力をモニタしながら、第１基板ステージ４をＸＹ平面内で移動しつつ基板Ｐ表面の面内（ＸＹ平面内）における複数の検出点での面位置情報をフォーカス・レベリング検出系８を用いて検出しているため、基板Ｐの表面の複数の検出点の位置情報に基づいて、マップデータを作成し、そのマップデータに基づいて、基板Ｐの表面の各ショット領域の近似平面（近似表面）を求めることができる（ステップＳＡ１０）。

制御装置１０は、フォーカス・レベリング検出系８による基板Ｐの表面の面情報の検出動作と並行して、Ｚ干渉計２Ｐｚを用いて、第１基板ステージ４のＺ軸方向の位置情報を計測する。また、制御装置１０は、所定のタイミング（基板Ｐの露光開始前、及び／又は露光終了後）で、第１ステーションＳＴ１において、Ｚ干渉計２Ｐｚで、第１基板ステージ４のＺ軸方向の位置情報を計測しつつ、フォーカス・レベリング検出系８を用いて、第１基板ステージ４上の計測領域７４に設けられた基準面７１を検出する。これにより、制御装置１０は、フォーカス・レベリング検出系８の検出結果と、Ｚ干渉計２Ｐｚの計測結果とを関連付けることができる。

したがって、制御装置１０は、レーザ干渉システム２（Ｚ干渉計２Ｐｚ）によって規定される座標系内における基板Ｐの表面の複数の検出点における面位置情報を求めることができ、基準面７１を基準とした、基板Ｐの表面の各ショット領域の近似平面を求めることができる。制御装置１０は、求めた基板Ｐの近似平面を記憶する。

第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光と、第２ステーションＳＴ２における第２基板ステージ５に保持された基板Ｐの露光とが完了した後（ステップＳＡ１１）、制御装置１０は、第１基板ステージ４を第２ステーションＳＴ２に移動するとともに、第２基板ステージ５を第１ステーションＳＴ２に移動する（ステップＳＡ１２）。

制御装置１０は、露光処理済みの基板Ｐを保持した第２基板ステージ５を第２ステーションＳＴ２から第１ステーションＳＴ１に移動した後、第１ステーションＳＴ１において、第２基板ステージ５から多重露光後の基板Ｐを搬送系Ｈを用いてアンロードする。また、第１ステーションＳＴ１においては、搬送系Ｈによって、露光処理されるべき基板Ｐが第２基板ステージ５にロードされる。

一方、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において露光された基板Ｐを保持した第１基板ステージ４を、第２ステーションＳＴ２に移動し、第２ステーションＳＴ２での処理を開始する（ステップＳＡ１３）。

制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において取得されたアライメント情報に基づいて、基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報の再導出を実行する（ステップＳＡ１３）。すなわち、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光前、及び露光中に取得されたアライメント情報に基づいて、基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報の再導出を実行する。

制御装置１０は、上述の露光前のアライメント情報取得動作、及び露光中のアライメント情報取得動作のそれぞれで検出した１３個のアライメントマークＡＭの位置情報を用いて、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれの位置情報を、例えばＥＧＡ法に基づく演算処理によって再導出する。これにより、制御装置１０は、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置に対する、第２ステーションＳＴ２における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれの位置情報を求めることができる。

制御装置１０は、レーザ干渉システム２で、第１基板ステージ４の位置情報を計測しつつ、計測領域７４に設けられた光センサ７０を用いて、マスクＭに設けられているアライメントマークの投影像（空間像）を計測する（ステップＳＡ１５）。

制御装置１０は、第２投影系ＰＬ２と計測領域７４とを対向させ、マスクＭに設けられているアライメントマークを露光光ＥＬで照明する。ここで、計測領域７４上には、液浸システム１によって液体ＬＱの液浸領域ＬＲが形成され、第２投影系ＰＬ２の最終光学素子ＦＬ２と計測領域７４との間の光路は液体ＬＱで満たされる。マスクＭに設けられているアライメントマークの空間像は、第２投影系ＰＬ２及び液体ＬＱを介して計測領域７４に投影され、第１基板ステージ４の計測領域７４に設けられている光センサ７０は、マスクＭに設けられているアライメントマークの空間像を、液体ＬＱを介して計測する。これにより、制御装置１０は、レーザ干渉システム２（Ｘ、Ｙ干渉計２Ｐｘ、２Ｐｙ）によって規定される座標系内における空間像（投影像）のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を、計測領域７４に設けられた光センサ７０（開口７３）を用いて求めることができる。

マスクＭ上のパターンとアライメントマークとは、所定の位置関係で形成されており、計測領域７４における基準マーク７２と開口７３（光センサ）との位置関係も既知であるため、制御装置１０は、ステップＳＡ１５の計測結果に基づいて、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置とマスクＭのパターン投影位置との関係を導出することができる（ステップＳＡ１６）。

なお、上述のショット領域の位置関係の再導出の実行は、第２ステーションＳＴ２での処理開始前に行ってもよいし、空間像の計測と並行して実行するようにしてもよい。

制御装置１０は、ステップＳＡ１４で求めた、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置と基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１との位置関係（所定基準位置に対するショット領域の配列情報）、及びステップＳＡ１６で求めた、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での所定基準位置とマスクＭのパターン投影位置との関係に基づいて、レーザ干渉システム２によって規定される座標系内での基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１とマスクＭのパターン投影位置との関係を導出する（ステップＳＡ１７）。

ここで、上述のステップＳＡ１５等において、光センサ７０を用いて空間像を計測するとき、第２投影系ＰＬ２及び液体ＬＱを介して形成される像面と基準面７１とがほぼ一致するように基板テーブル４Ｔの位置及び姿勢が制御される。これにより、Ｚ干渉計２Ｐｚの計測値と第２投影系ＰＬ２及び液体ＬＱを介して形成される像面と基準面７１との関係が規定され、制御装置１０は、ステップＳＡ１０で求められた基板Ｐの表面の近似平面とＺ干渉計２Ｐｚの計測値と第２投影系ＰＬ２及び液体ＬＱを介して形成される像面との関係を決定することができる。

制御装置１０は、ステップＳＡ１０で求めた、基板Ｐの表面の近似平面、及び第２投影系ＰＬ２及び液体ＬＱを介して形成される像面に関連付けされているＺ干渉計２Ｐｚの計測値に基づいて、第２駆動系ＰＤ２を制御して、基板Ｐの表面（露光面）の位置を調整するとともに、ステップＳＡ１７で求めた、基板Ｐ上の各ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１とマスクＭのパターン投影位置との関係に基づいて、第１駆動系ＰＤ１を制御して、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、θＺ方向の位置を調整し、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１を順次液浸露光する（ステップＳＡ１８）。

このように、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、マーク検出系９を使って、第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光前、及び露光中に取得されたアライメント情報に基づいて、第２ステーションＳＴ２における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光を実行する。また、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において、基板Ｐの露光中にフォーカス・レベリング検出系８を使って取得された基板Ｐの面情報に基づいて、第２ステーションＳＴ２における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光を実行する。

第２ステーションＳＴ２における第１基板ステージ４上の基板Ｐに対する液浸露光が終了した後、制御装置１０は、第２ステーションＳＴ２の第１基板ステージ４を第１ステーションＳＴ１に移動する（ステップＳＡ２０）。これと並行して、第１ステーションＳＴ１で露光処理を終えた基板Ｐを保持した第２基板ステージ５が第２ステーションＳＴ２に移動する。制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１に移動した第１基板ステージ４に保持されている露光処理済みの基板Ｐを、搬送系Ｈを用いてアンロードする（ステップＳＡ２１）。

制御装置１０は、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５とを第１ステーションＳＴ１と第２ステーションＳＴ２との間で移動し、複数の基板Ｐを順次多重露光する動作を繰り返す。

次に、基板Ｐを多重露光するときの第１、第２基板ステージ４，５の動作について、図９〜図１４の平面図、及び図１５の側面図を参照しながら説明する。

図９に示すように、第１ステーションＳＴ１には第１基板ステージ４が配置され、第２ステーションＳＴ２には第２基板ステージ５が配置されている。制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐのドライ露光と、第２ステーションＳＴ２における第２基板ステージ５に保持された基板Ｐの液浸露光の少なくとも一部とを並行して実行する。

第１ステーションＳＴ１における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの露光と、第２ステーションＳＴ２における第２基板ステージ５に保持された基板Ｐの露光とが完了した後、図１０に示すように、制御装置１０は、第２投影系ＰＬ２の最終光学素子ＦＬ２と第２基板ステージ５とを対向させて最終光学素子ＦＬ２と第２基板ステージ５との間で液体ＬＱを保持した状態で、その第２基板ステージ５に第１基板ステージ４を接近させる。本実施形態においては、図１０に示すように、第１基板ステージ４のＸ軸方向に延びる−Ｙ側の端部と、第２基板ステージ５のＸ軸方向に延びる＋Ｙ側の端部とを接近させる。

制御装置１０は、ステージ駆動装置ＰＤを用いて、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５との位置関係を調整可能であり、図１１及び図１５に示すように、第２投影系ＰＬ２の直下の位置を含む所定の領域内で、第１基板ステージ４の上面４Ｆと第２基板ステージ５の上面５Ｆとを接近又は接触させた状態で、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５とをＸＹ方向に一緒に移動することにより、液浸システム１によって形成された液浸領域ＬＲを、第１基板ステージ４の上面４Ｆと第２基板ステージ５の上面５Ｆとの間で移動することができる。制御装置１０は、第２基板ステージ５上に形成されている液浸領域ＬＲを第１基板ステージ４上に移動する。なお、一方の基板ステージ（例えば、５）から他方の基板ステージ（例えば、４）に液浸領域を移動する際に、少なくとも一方の基板ステージの上面の位置を調整して、第１基板ステージ４の上面と第２基板ステージ５の上面とがほぼ面一にすることが望ましい。

次に、制御装置１０は、第２投影系ＰＬ２の最終光学素子ＦＬ２と第１基板ステージ４との間で液体ＬＱを保持した状態で、レーザ干渉システム２を用いて、第１、第２基板ステージ４、５の位置情報を計測しつつ、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５とを、スィッチング動作を行うために所定の位置関係にする。本実施形態においては、図１２に示すように、制御装置１０は、第２基板ステージ５を、第１基板ステージ４の−Ｘ側に配置する。第１基板ステージ４上には液浸領域ＬＲが形成され続ける。

次に、図１３に示すように、スライダ８６の継手部材９６と第２基板ステージ５の第３継手部材５１との接続、及びスライダ８８の継手部材９８と第１基板ステージ４の第２継手部材４２との接続が解除され、第２基板ステージ５が、第４継手部材５２及び継手部材９８を介して、リニアモータ８１のスライダ８８に接続されるとともに、第１基板ステージ４が、第１継手部材４１及び継手部材９６を介して、リニアモータ８０のスライダ８６に接続される。

このように、第２基板ステージ５に接続されていたリニアモータ８０のスライダ８６が第１基板ステージ４に接続され、第１基板ステージ４に接続されていたリニアモータ８１のスライダ８８が第２基板ステージ５に接続され、スィッチング動作が完了する。

そして、図１４に示すように、制御装置１０は、基板ステージ駆動装置ＰＤを制御して、第２基板ステージ５を第１ステーションＳＴ１の第１領域ＳＰ１に移動するとともに、第１基板ステージ４を第２ステーションＳＴ２の第２領域ＳＰ２の所定位置に配置する。そして、制御装置１０は、第１ステーションＳＴ１において取得されたアライメント情報に基づいて、第２ステーションＳＴ２における第１基板ステージ４に保持された基板Ｐの液浸露光を実行する。第１ステーションＳＴ１においては、第２基板ステージ５から多重露光後の基板Ｐが搬送系Ｈによってアンロードされる。

以上説明したように、基板Ｐを露光する第１ステーションＳＴ１と、第１ステーションＳＴ１で露光された基板Ｐを露光する第２ステーションＳＴ２とを設けたので、基板Ｐを多重露光する際にも、例えば各露光においてマスクを交換したり、照明条件等の露光条件を変更する動作が低減されるため、露光装置ＥＸの稼動率の低下、スループットの低下を抑制し、基板Ｐを効率良く多重露光することができる。

図１６（Ａ）は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの第１、第２ステーションＳＴ１、ＳＴ２のそれぞれにおけるシーケンスを模式的に示した図、図１６（Ｂ）は、基板を露光するステーションを１つだけ備えた露光装置が基板を二重露光するシーケンスを模式的に示した図である。図１６（Ａ）に示すように、複数のステーションＳＴ１、ＳＴ２で露光動作を並行して行うことにより、露光装置ＥＸの稼動率の低下、スループットの低下を抑制することができる。一方、図１６（Ｂ）に示すように、１つのステーションで基板を二重露光する場合、マスクを交換する時間、あるいは照明条件を変更する時間を要し、露光装置ＥＸの稼動率の低下を招く。また、図１６（Ｂ）のように、１つのステーションで基板を二重露光する場合、一方の露光に液浸法が適用されると、他方の露光でも液浸法が適用されなければならない。これは他方の露光が低い解像度で十分な場合でも、高解像度を必要とする一方の露光に投影光学系ＰＬの開口数を合わせる必要があるためである。したがって、一方の露光に液浸法が適用されると、他方がより高速に動作可能な気体中での露光（所謂、ドライ露光）で十分にもかかわらず、他方の露光にもより多くの動作時間を要する可能性がある液浸法を適用しなければならない。本実施形態においては、露光装置ＥＸに、基板Ｐを露光するステーションを複数設けたので、基板Ｐを効率良く多重露光することができる。

また、本実施形態においては、第１ステーションＳＴ１において、マーク検出系９を用いてアライメント情報を取得し、フォーカス・レベリング検出系８を用いて面情報を取得し、それら取得した情報に基づいて、第１ステーションＳＴ１での露光と、第２ステーションＳＴ２での露光とを行っている。このように、本実施形態においては、基板Ｐの位置情報を取得するための動作が抑えられ、スループットの低下を抑えることができる。また、第１ステーションＳＴ１では、基板Ｐの露光中に、マーク検出系９を用いてアライメント情報を追加で取得したり、フォーカス・レベリング検出系８を用いて面情報を取得しており、複数の処理が並行して行われているため、これによっても、スループットの低下を抑えることができる。

また、本実施形態においては、第１ステーションＳＴ１での基板Ｐの露光中にアライメント情報を追加で取得して、その追加のアライメント情報を付加して、第２ステーションＳＴ２における基板Ｐのアライメント（位置合わせ）を実行するようにしているので、第２ステーションＳＴ２での基板Ｐの露光処理をより精度良く実行することができる。これは、第２ステーションＳＴ２での露光処理の精度（解像度）が第１ステーションＳＴ１での露光処理の精度（解像度）よりも高い場合（第１ステーションよりも微細なパターンの像で第２ステーションにおける基板Ｐの露光を実行する場合）に効果的である。

また、多重露光においては、互いに異なるパターンを基板Ｐ上に露光するのが一般的であるが、それぞれの露光において、必ずしも同等の露光精度が必要とは限らない。基板Ｐを多重露光する場合において、例えば、１回目の露光における解像度と２回目の露光における解像度とが互いに異なっていたり、１回目の露光における投影系の光学性能と２回目の露光における投影系の光学性能とが互いに異なっていてもよい可能性がある。例えば、１回目の露光における投影系の開口数が、２回目の露光における投影系の開口数よりも小さくてもよい可能性がある。基板Ｐを露光するステーション（投影系）が１つである場合には、例えば開口数が大きい投影系を用いて、解像度が比較的低くても許容される露光を行ってしまうといった状況が発生する可能性がある。本実施形態においては、第１、第２ステーションＳＴ１、ＳＴ２のそれぞれに、目標解像度に応じた光学性能（開口数）を有する第１、第２投影系ＰＬ１、ＰＬ２を設けることができ、装置コストの上昇を抑え、基板Ｐを効率良く露光することができる。

上述の実施形態においては、第１ステーションＳＴ１での露光において許容される解像度は比較的低く、比較的小さい開口数の第１投影系ＰＬ１を用いて、焦点深度を大きくした状態で、比較的大きな投影領域ＡＲ１で、ステップ・アンド・リピート方式で基板Ｐの複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれを短時間で効率良く露光している。一方、第２ステーションＳＴ２での露光において求められる解像度は高く、比較的大きい開口数の第２投影系ＰＬ２を用いて、液浸法に基づき、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くした状態で、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐの複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１のそれぞれを高精度に露光している。

また、上述の実施形態においては、第１ステーションＳＴ１と第２ステーションＳＴ２とで基板Ｐの露光を並行して行っているが、小さい開口数の第１投影系ＰＬ１を用いた第１ステーションＳＴ１での露光時間のほうが、大きい開口数の第２投影系ＰＬ２を用いた第２ステーションＳＴ２での露光時間よりも短くなる可能性が高いため、第１ステーションＳＴ１での処理に余剰時間が発生する可能性がある。本実施形態では、第１ステーションＳＴ１において、基板Ｐの位置情報（アライメント情報、面情報）の取得を行っており、その余剰時間を有効活用することができる。

また、上述の実施形態においては、第２ステーションＳＴ２での露光を第１ステーションＳＴ１での露光よりも高解像度に行っているが、その第２ステーションＳＴ２での露光を行うための基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報を求める際、露光前のアライメント情報取得動作で検出したアライメントマークＡＭの位置情報と、露光中のアライメント情報取得動作で検出したアライメントマークＡＭの位置情報とのそれぞれを用いている。すなわち、第１ステーションＳＴ１での露光を行うための基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報を求めるためのアライメントマークＡＭの数よりも多い数のアライメントマークＡＭの位置情報に基づいて、第２ステーションＳＴ２での露光を行うための基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報を求めている。すなわち、第２ステーションＳＴ２での高精度な露光に対応するために、より多くのアライメントマークＡＭの位置情報を用いて、ショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報を高精度に求めている。第２ステーションＳＴ２での露光を行うための基板Ｐ上のショット領域Ｓ１〜Ｓ２１の位置情報をより高精度に求めることで、第２ステーションＳＴ２において高精度な露光処理を実行することができる。

なお、上述の実施形態においては、第１ステーションＳＴ１での基板Ｐの露光中に、基板ＰのアライメントマークＡＭを追加で検出しているが、第１ステーションＳＴ１での基板Ｐの露光の後、その基板Ｐを第２ステーションＳＴ２に移動する前に、マーク検出系９を用いて、基板ＰのアライメントマークＡＭを追加で検出するようにしてもよい。

なお、露光前のアライメント情報取得動作で検出したアライメントマークの位置情報のみで、第２ステーションＳＴ２での基板Ｐのアライメントを所望の精度で実行できる場合には、露光中のアライメント情報取得動作を省いてもよい。

また、第１ステーションＳＴ１で基板Ｐの露光前に、マーク検出系９による基板Ｐのアライメントマークの検出だけでなく、フォーカス・レベリング検出系８による基板Ｐの面位置情報の取得動作を実行するようにしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、図１５を参照して説明したように、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５とを接近又は接触させた状態で、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５とを一緒に移動することにより、液浸領域ＬＲを第１基板ステージ４の上面４Ｆと第２基板ステージ５の上面５Ｆとの間で移動しているが、例えば特開２００４−２８９１２８号公報（対応米国特許第７，０７５，６１６号）に開示されているような、投影系の最終光学素子との間で液体ＬＱを保持可能なキャップ部材を用いて、第１基板ステージ４と第２基板ステージ５との間で液浸領域を移動させてもよい。

なお、上述の実施形態においては、第１ステーションＳＴ１では、液体ＬＱを介さずに露光光ＥＬを基板Ｐに照射するドライ露光が実行され、第２ステーションＳＴ２では、液体ＬＱを介して露光光ＥＬを基板Ｐ上に照射する液浸露光が実行されているが、第１ステーションＳＴ１及び第２ステーションＳＴ２のそれぞれでドライ露光が実行されてもよい。また、第１ステーションＳＴ１及び第２ステーションＳＴ２のそれぞれで液浸露光が実行されてもよい。第１ステーションＳＴ１及び第２ステーションＳＴ２のそれぞれで液浸露光を実行する場合には、例えば第１ステーションＳＴ１においては液体として水（純水）を用い、第２ステーションＳＴ２においては液体としてグリセロール（グリセリン）等の水よりも高い屈折率（例えば露光光に対する屈折率が１．６〜１．８程度）を有するものを用いるようにしてもよい。また、液体ＬＱとしては、水、グリセロール以外のものであってもよい。例えば、露光光ＥＬの光源がＦ_２レーザである場合、このＦ_２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ_２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。

あるいは、液体ＬＱ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）、デカリン、バイサイクロヘクシル等の所定液体が挙げられる。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よいし、純水に上記所定液体が添加（混合）されたものであってもよい。あるいは、液体ＬＱ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よい。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よい。これら液体ＬＱは、ＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。また、液体ＬＱ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ＰＬ及び／又は基板Ｐ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、最終光学素子ＬＳ１、ＬＳ２は、例えば石英（シリカ）で形成することができる。あるいは、フッ化カルシウム（蛍石）、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、及びＢａＬｉＦ_３等のフッ化化合物の単結晶材料で形成されてもよい。更に、最終光学素子は、ルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧ）で形成されてもよい。及びフッ化ナトリウム等のフッ化化合物の単結晶材料で形成されてもよい。

また、投影光学系の少なくとも１つの光学素子を、石英及び／又は蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で形成してもよい。例えば、国際公開第２００５／０５９６１７号パンフレットに開示されているような、サファイア、二酸化ゲルマニウム等、あるいは、国際公開第２００５／０５９６１８号パンフレットに開示されているような、塩化カリウム（屈折率約１．７５）等を用いることができる。

なお、上述の実施形態において、第２ステーションＳＴ２の投影系は、先端の光学素子の像面側の光路空間を液体で満たしているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット(対応米国特許公開第２００５／０２４８８５６号)に開示されているように、先端の光学素子の物体面側の光路も液体で満たす投影系を採用することもできる。

なお、上記実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。

また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

なお、上述の実施形態においては、第１ステーションＳＴ１において、ステップ・アンド・リピート方式で露光が実行され、第２ステーションＳＴ２において、ステップ・アンド・スキャン方式で露光が実行されているが、第２ステーションＳＴ２において、ステップ・アンド・リピート方式で露光が実行され、第１ステーションＳＴ１において、ステップ・アンド・スキャン方式で露光が実行されてもよい。また、第１、第２ステーションＳＴ１、ＳＴ２の両方で、ステップ・アンド・リピート方式で露光が実行されてもよいし、ステップ・アンド・スキャン方式で露光が実行されてもよい。

また、上述の実施形態においては、基板Ｐを露光可能なステーションが２つである場合を例にして説明したが、基板Ｐを露光可能なステーションは３つ以上の任意の複数であってもよい。また、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージも、２つに限られず、３つ以上の複数設けることができる。

また、基板ステージに加えて、基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージが設けられていてもよい。

また、上記実施形態における露光装置は、投影光学系（複数の投影モジュール）に対してその上方（＋Ｚ側）にマスクが配置され、その下方（−Ｚ側）に基板が配置されるものとしたが、例えば国際公開第２００４／０９０９５６号パンフレット（対応米国公開２００６／００２３１８８Ａ１）に開示されているように、鉛直方向（Ｚ軸方向）に関して投影光学系（複数の投影モジュール）を上下反転させて設け、その上方（＋Ｚ側）に基板を配置し、その下方（−Ｚ側）にマスクを配置するようにしてもよい。

なお、上記実施形態では干渉計システムを用いてマスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば基板ステージの上面に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では投影光学系を備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系を用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。投影光学系を用いない場合であっても、露光光はマスク又はレンズなどの光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸領域が形成される。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、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を用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報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）を用いてもよい。

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

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つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回のスキャン露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。

なお、法令で許容される限りにおいて、上記実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

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

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１７に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

Claims (18)

1. 多重露光のための露光装置であって、
   第１ステーションと、
   第２ステーションと、
   基板を保持し、少なくとも前記第１ステーションと前記第２ステーションとの間を移動可能な第１可動部材と、
   基板を保持し、少なくとも第１ステーションと第２ステーションとの間を移動可能な第２可動部材と、
   前記第１ステーションに配置された第１検出系と、を備え、
   前記第１ステーションにおいて、前記第１可動部材に保持された基板のアライメント情報が前記第１検出系を使って取得され、
   前記第１ステーションにおいて、前記アライメント情報に基づいて前記第１可動部材に保持された基板が露光され、
   前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光の少なくとも一部と並行して、前記第２ステーションにおいて、前記第２可動部材に保持された基板が露光され、
   前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光と、前記第２ステーションにおける前記第２可動部材に保持された基板の露光とが完了した後に、前記第１可動部材が前記第１ステーションから前記第２ステーションに移動され、
   前記前記第２ステーションにおいて、前記アライメント情報に基づき、前記第１可動部材に保持された基板が露光される露光装置。
2. 前記第１ステーションに配置された第２検出系を更に備え、
   前記第１ステーションにおいて前記第２検出系を使って取得された前記第１可動部材に保持された基板の面情報に基づいて、前記第１ステーションおよび前記第２ステーションにおいて前記第１可動部材に保持された基板が露光される請求項１記載の露光装置。
3. 前記第２検出系は、前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光中に前記面情報を取得する請求項２記載の露光装置。
4. 前記第１検出系は、前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光中にも、前記第１検出系を使って、前記第１可動部材に保持された基板のアライメント情報を取得し、
   前記露光中に取得されたアライメント情報に基づき、前記第２ステーションにおいて前記第１可動部材に保持された基板が露光される請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
5. 前記第１ステーションと前記第２ステーションとで、前記第１可動部材に保持された基板に対する露光条件が異なる請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記露光条件は、前記基板の移動条件、前記基板に対する露光ビームの照射条件、及び前記露光ビームのビーム路を満たす媒体条件の少なくとも１つを含む請求項５記載の露光装置。
7. 前記第１ステーションで、又は前記第２ステーションで、又は両方で、前記第１可動部材に保持された基板に、前記露光ビームが液体を介して照射される請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記第１ステーションでは、前記液体を介さずに前記露光ビームが前記第１可動部材に保持された基板に照射され、
   前記第２ステーションでは、前記液体を介して前記露光ビームが前記第１可動部材に保持された基板に照射される請求項７記載の露光装置。
9. 前記第２ステーションに配置され、前記露光ビームを射出する射出面が前記液体と接触する光学部材をさらに備え、
   前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光と、前記第２ステーションにおける前記第２可動部材に保持された基板の露光とが完了した後、前記第２ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光が開始されるまでの間、前記第１可動部材と前記第２可動部材との少なくとも一方を前記光学部材と対向させ、前記光学部材の射出面側の光路空間を前記液体で満たし続ける請求項８記載の露光装置。
10. 前記アライメント情報を取得するために、前記第１検出系は、液体を介さずに検出光を前記第１可動部材に保持された基板に照射して、前記アライメント情報を取得する請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記第１検出系を使って、前記第１可動部材に保持された基板上のアライメントマークを検出することによって、前記アライメント情報が取得される請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光と、前記第２ステーションにおける前記第２可動部材に保持された基板の露光とが完了した後に、前記第２可動部材を前記第２ステーションから前記第１ステーションに移動し、
    前記第１ステーションにおいて、前記第２可動部材から多重露光後の基板をアンロードする請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 請求項１〜請求項１２のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板の多重露光を実行することと；
    該多重露光された基板を現像することを含むデバイス製造方法。
14. 多重露光するための露光方法であって、
    第１ステーションにおいて、第１可動部材に保持された基板のアライメント情報を取得し；
    前記第１ステーションにおいて、前記アライメント情報に基づいて、前記第１可動部材に保持された基板を露光し；
    第２ステーションにおいて、前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光の少なくとも一部と並行して、第２可動部材に保持された基板を露光し；
    前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光と、前記第２ステーションにおける第２可動部材に保持された基板の露光とが完了した後に、前記第１ステーションから前記第２ステーションに前記第１可動部材を移動し、前記アライメント情報に基づいて、前記第２ステーションにおいて前記第１可動部材に保持された基板を露光する露光方法。
15. 前記第１ステーションにおける前記第１可動部材に保持された基板の露光中に、前記第１可動部材に保持された基板の表面の面情報を取得し；
    前記面情報に基づいて、前記第１ステーション及び前記第２ステーションにおいて、前記第１可動部材に保持された基板が露光される請求項１４記載の露光方法。
16. 前記第１ステーションにおいては、液体を介さずに、前記第１可動部材に保持された基板に露光ビームが照射され、
    前記第２ステーションにおいては、液体を介して、前記第１可動部材に保持された基板に露光ビームが照射される請求項１４又は１５記載の露光方法。
17. 前記第１ステーションにおいては、実質的に静止した前記第１可動部材に保持された基板に露光ビームが照射され、
    前記第２ステーションにおいては、前記第１可動部材に保持された基板を移動しながら、前記第１可動部材に保持された基板に露光ビームが照射される請求項１４〜１６のいずれか一項記載の露光方法。
18. 請求項１４〜請求項１７のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板の多重露光を実行することと；
    該多重露光された基板を現像することを含むデバイス製造方法。

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