TW201823881A - 移動體裝置、移動方法、曝光裝置、曝光方法、平板顯示器之製造方法、以及元件製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之移動體裝置，具備可保持基板(P)往X軸及Y軸方向移動之基板保持具(32)、可往Y軸方向移動之Y粗動載台(24)、將基板保持具(32)之位置資訊以設於基板保持具(32)之讀頭(74x、74y)與設於Y粗動載台(24)之標尺(72)加以取得之第1測量系統、將Y粗動載台(24)之位置資訊以設於Y粗動載台(24)之讀頭(80x、80y)與標尺(78)加以取得之第2測量系統、以及根據以第1及第2測量系統取得之位置資訊控制基板保持具(32)之位置之控制系，第1測量系統一邊使讀頭(74x、74y)相對標尺(72)往X軸方向移動一邊照射測量光束，第2測量系統一邊使讀頭(80x、80y)相對標尺(78)往Y軸方向移動一邊照射測量光束。

Description

移動體裝置、移動方法、曝光裝置、曝光方法、平板顯示器之製造方法、以及元件製造方法
本發明係關於移動體裝置、移動方法、曝光裝置、曝光方法、平板顯示器之製造方法、以及元件製造方法。
以往，於製造液晶顯示元件、半導體元件(積體電路等)等電子元件(微元件)之微影製程，係使用透過投影光學系統(透鏡)以照明光(能量束)使感光性之玻璃板或晶圓(以下，統稱為「基板」)曝光，據以將光罩(photomask)或標線片(以下，統稱為「光罩」)所具有之既定圖案轉印至該基板的曝光裝置。
作為此種曝光裝置，有一種具備使用基板載台裝置所具有之長條鏡(bar mirror)來求出曝光對象基板於水平面內之位置資訊之光干涉儀系統者廣為人知(例如，參照專利文獻1)。
此處，使用光干涉儀系統求出基板之位置資訊之情形時，因雷射光至長條鏡之光路長較長，而無法忽視所謂空氣波動之影響。
先行技術文獻
[專利文獻1]美國專利申請公開第2010/0266961號說明書
本發明第1態樣提供一種移動體裝置，具備：第1移動體，其能保持物體、並往彼此交叉之第1及第2方向移動；第2移動體，其能往該第2方向移動；基準構件，其於該第1及第2方向，作為該第1移動體之移動之基準；第1測量系統，係藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並可透過於該第1方向彼此分離配置之複數個格子區域測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；第2測量系統，係藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並可測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及控制系統，係根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中之至少1個的至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對於該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置；該第1測量系統，一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該第2測量系統，一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體 之位置資訊；該複數個讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個格子區域之1個脫離，並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；該控制系統，將用以使用該複數個讀頭中、與該測量光束從該1個格子區域脫離而移至該另一格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動的修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊或使用該至少3個讀頭測量之該第1移動體之位置資訊加以取得。
本發明第2態樣提供一種移動體裝置，具備：第1移動體，其能保持物體、並往彼此交叉之第1及第2方向移動；第2移動體，其能往該第2方向移動；基準構件，其於該第1及第2方向，作為該第1移動體之移動之基準；第1測量系統，係藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域及於該第2方向在與該複數個第1格子區域相異之位置於該第1方向彼此分離配置之複數個第2格子區域、可測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；第2測量系統，係藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並能測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及控制系統，根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之該測量光束照射於該複數個第1及第2格子區域中之至少2個之至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該基準構件之該第1及第2方向 之該第1移動體之位置；該第1測量系統，係一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該第2測量系統，係一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該複數個第1讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個第1及第2格子區域之1個脫離，並移至與該1個第1或第2格子區域相鄰之另一第1或第2格子區域；該控制系統，將用以使用該複數個第1讀頭中、與該測量光束從該1個第1或第2格子區域脫離而移至該另一第1或第2格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動的修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊或使用該至少3個讀頭測量之該移動體之位置資訊加以取得。
本發明第3態樣提供一種移動體裝置，係相對第1構件使物體移動，具備：第1移動體，係保持該物體，可相對該第1構件往彼此交叉之第1及第2方向移動；第2移動體，可相對該第1物體往該第2方向移動；驅動系統，係使該第1及第2移動體往該第2方向移動；第1測量系統，係藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該第2移動體之位置資訊，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方並具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域；第2測量系統，係藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第2移動體相對該第1物體之位置資訊，該第2讀頭設在該第2移動體與該第1物體中之一方，該第2格子構件設在另一方；以及控制系統，根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中 之至少1個之讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該第1物體之該第1及第2方向之該第1移動體之位置；該複數個第1讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個格子區域中之1個脫離、並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；該控制系統，係將用以使用該複數個讀頭中、與該測量光束從該1個格子區域脫離而移至該另一格子區域之讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動之修正資訊，根據該讀頭之測量資訊加以取得。
本發明第4態樣提供一種曝光裝置，其包含：第1態樣至第3態樣中任一態樣之移動體裝置、與對該物體照射能量束以使該物體曝光之光學系統。
本發明第5態樣提供一種平板顯示器製造方法，其包含：使用第4態樣之曝光裝置使基板曝光的動作、與使曝光後之基板顯影的動作。
本發明第6態樣提供一種元件製造方法，其包含：使用第4態樣之曝光裝置使基板曝光的動作、與使曝光後之基板顯影的動作。
本發明第7態樣提供一種移動方法，其包含：於彼此交叉之第1及第2方向，使保持物體之第1移動體相對基準構件移動的動作；藉由第2移動體使該第1移動體往該第2方向移動的動作；使用第1測量系統，藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊的動作，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分、可藉由於該第1方向彼此分離配置之複數個格子區域測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；使用第2測量系統，藉由第2讀頭與第2格子構件 取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊的動作，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分、可測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中之至少1個之至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置的動作；該取得動作，係以該第1測量系統一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊，以該第2測量系統一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該複數個讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中、該測量光束從該複數個格子區域之1個脫離，並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；將用以使用該複數個讀頭中、與該測量光束從該1個格子區域脫離而移至該另一格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動之修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊、或使用該至少3個讀頭測量之該第1移動體之位置資訊加以取得。
本發明第8態樣提供一種移動方法，其包含：於彼此交叉之第1及第2方向，使保持物體之第1移動體移動的動作；藉由第2移動體使該第1移動體往該第2方向移動的動作；使用第1測量系統，藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得於該第1及第2方向、該第1移動體相對作為該第1移動體之移動基準之基準構件之位置資訊的動作，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方、且 具有該第1及第2方向之測量成分並具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域及於該第2方向在與該複數個第1格子區域相異之位置於該第1方向彼此分離配置之複數個第2格子區域，可測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；使用第2測量系統，藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊的動作，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方、且具有該第1及第2方向之測量成分，可測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之該測量光束照射到該複數個第1及第2格子區域中之至少2個之至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置的動作；於該取得動作：以該第1測量系統一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；以該第2測量系統一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該複數個第1讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個第1及第2格子區域中之1個脫離，並移至與該1個第1或第2格子區域相鄰之另一第1或第2格子區域；於該控制動作，係將用以使用該複數個第1讀頭中、與該測量光數從該1個第1或第2格子區域脫離而移至該另一第1或第2格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動之修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊、或使用該至少3個讀頭測量之該移動體之位置資訊加以取得。
本發明第9態樣提供一種移動方法，係相對第1構件使物體移動，其包含：使保持該物體之第1移動體相對該第1物體往彼此交叉之第1及第2方向移動的動作；藉由第2移動體，相對該第1構件使該第1移動體往該第2方向移動的動作；使用第1測量系統，以複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該第2移動體之位置資訊的動作，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方、該第1格子構件設在另一方且具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域；使用第2測量系統，以第2讀頭與第2格子構件取得該第2移動體相對該第1物體之位置資訊的動作，該第2讀頭設在該第2移動體與該第1物體中之一方、第2格子構件設在另一方；以及根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中之至少1個之讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該第1物體之該第1及第2方向之該第1移動體之位置的動作；於該取得動作，該複數個第1讀頭分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個格子區域中之1個脫離、並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；於該控制動作，係將用以使用該複數個讀頭中、與從該1個格子區域脫離之該測量光束移至該另一格子區域之讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動之修正資訊，根據該讀頭之測量資訊加以取得。
本發明第10態樣提供一種曝光方法，其包含：藉由第7態樣至第9態樣中任一態樣之移動方法使該物體往該第1方向移動的動作、與對已往該第1方向移動之該物體照射能量束以使該物體曝光的動作。
本發明第11態樣提供一種平板顯示器製造方法，其包含： 使用第10態樣之曝光方法使基板曝光的動作、與使曝光後之基板顯影的動作。
本發明第12態樣提供一種元件製造方法，其包含：使用第10態樣之曝光方法使基板曝光的動作、與使曝光後之基板顯影的動作。
10‧‧‧液晶曝光裝置
20‧‧‧基板載台裝置
24‧‧‧Y粗動載台
32‧‧‧基板保持具
70‧‧‧基板測量系統
72‧‧‧朝上標尺
74x‧‧‧朝下X讀頭
74y‧‧‧朝下Y讀頭
78‧‧‧朝下標尺
80x‧‧‧朝上X讀頭
80y‧‧‧朝上Y讀頭
100‧‧‧主控制裝置
P‧‧‧基板
圖1係概略顯示第1實施形態之液晶曝光裝置之構成的圖。
圖2係顯示圖1之液晶曝光裝置所具有之基板載台裝置的圖。
圖3係圖1之液晶曝光裝置所有之基板測量系統的概念圖。
圖4係用以說明基板載台裝置之動作的圖(其1)。
圖5係用以說明基板載台裝置之動作的圖(其2)。
圖6係顯示以液晶曝光裝置之控制系統為中心構成之主控制裝置之輸出入關係的方塊圖。
圖7係顯示第2實施形態之基板載台裝置的俯視圖。
圖8係圖7之基板載台裝置的剖面圖。
圖9係顯示圖7之基板載台裝置之第2系統的圖。
圖10係顯示圖7之基板載台裝置之第1系統的圖。
圖11係顯示第3實施形態之基板載台裝置的俯視圖。
圖12係圖11之基板載台裝置的剖面圖。
圖13係顯示圖11之基板載台裝置之第2系統的圖。
圖14係顯示圖11之基板載台裝置之第1系統的圖。
圖15係顯示第4實施形態之基板載台裝置的俯視圖。
圖16係圖15之基板載台裝置的剖面圖。
圖17係顯示圖15之基板載台裝置之第2系統的圖。
圖18係顯示圖15之基板載台裝置之第1系統的圖。
圖19係顯示第5實施形態之基板載台裝置的俯視圖。
圖20係顯示圖19之基板載台裝置的剖面圖。
圖21係顯示圖19之基板載台裝置之第2系統的圖。
圖22係顯示圖19之基板載台裝置之第1系統的圖。
圖23係顯示第6實施形態之基板載台裝置的圖。
圖24係顯示圖23之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖25係顯示包含圖23之基板載台裝置之一部分之基板台之系統的圖。
圖26係用以說明第6實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖27係用以說明圖26之基板測量系統之動作的圖。
圖28係顯示第7實施形態之基板載台裝置的圖。
圖29係顯示圖28之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖30係顯示包含圖28之基板載台裝置之一部分之基板桌台之系統的圖。
圖31係用以說明第7實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖32係顯示第8實施形態之基板載台裝置的圖。
圖33係顯示圖32之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖34係顯示包含圖32之基板載台裝置之一部分之基板桌台之系統的圖。
圖35係用以說明第8實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖36係顯示第9實施形態之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖37係顯示包含第9實施形態之基板載台裝置之一部分之基板桌台的圖。
圖38係用以說明第9實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖39係顯示第10實施形態之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖40係顯示包含
圖40係顯示包含第10實施形態之基板載台裝置之一部基份之板桌台之系統的圖。
圖41係用以說明第10實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖42係第10實施形態之基板載台裝置的剖面圖(其1)。
圖43係第10實施形態之基板載台裝置的剖面圖(其2)。
圖44係顯示第11實施形態之基板載台裝置的圖。
圖45係顯示圖44之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖46係顯示包含圖44之基板載台裝置之一部分之基板桌台之系統的圖。
圖47係用以說明第11實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖48係顯示第12實施形態之基板載台裝置的圖。
圖49係顯示圖48之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖50係顯示包含圖48之基板載台裝置之一部分之重量抵銷裝置之系統的圖。
圖51係顯示包含圖48之基板載台裝置之一部分之Y粗動載台之系統的圖。
圖52係顯示包含圖48之基板載台裝置之一部分之基板桌台之系統的圖。
圖53係用以說明第12實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖54係用以說明圖53之基板測量系統之動作的圖。
圖55係顯示第13實施形態之基板載台裝置的圖。
圖56係顯示圖55之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖57係顯示包含圖55之基板載台裝置之一部分之基板桌台之系統的圖。
圖58係用以說明第13實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖59係顯示第14實施形態之基板載台裝置的圖。
圖60係顯示第15實施形態之基板載台裝置的圖。
圖61係用以說明圖60之基板載台裝置之動作的圖。
圖62係顯示圖60之基板載台裝置之一部分之基板保持具的圖。
圖63係顯示包含圖60之基板載台裝置之一部分之基板桌台之系統的圖。
圖64係顯示第16實施形態之基板載台裝置的圖。
圖65係顯示第17實施形態之基板載台裝置的圖。
圖66係顯示第18實施形態之基板載台裝置的圖。
圖67係用以說明第18實施形態之基板測量系統之構成的圖。
圖68係第18實施形態之基板測量系統的概念圖。
圖69係顯示第19實施形態之基板載台裝置的圖。
圖70係第19實施形態之基板測量系統的概念圖。
圖71係將第20實施形態之液晶曝光裝置所具有之基板保持具及基板測量系統之一對讀頭座與投影光學系統一起顯示的俯視圖。
圖72(A)及圖72(B)係用以說明在進行基板保持具之位置測量時之基板保持具之X軸方向移動範圍的圖。
圖73(A)~圖73(D)係用以說明於第20實施形態中，基板保持具往X軸方向移動之過程中，一對讀頭座與標尺之位置關係之狀態遷移中之第1狀態~第4狀態的圖。
圖74(A)~圖74(C)係說明在第20實施形態之液晶曝光裝置所進行之測量基板保持具之位置資訊之基板編碼器系統之讀頭切換時之接續處理的圖。
圖75係將第21實施形態之液晶曝光裝置所有之基板保持具及基板編碼器系統之一對讀頭座與投影光學系統一起顯示的俯視圖。
圖76係用以說明第22實施形態之液晶曝光裝置之特徴構成的圖。
《第1實施形態》
以下，針對第1實施形態，使用圖1~圖6加以說明之。
圖1中概略顯示了第1實施形態之曝光裝置(此處，為液晶曝光裝置10)之構成。液晶曝光裝置10，係以物體(此處係玻璃基板P)為曝光對象物之步進掃描(step & scan)方式之投影曝光裝置，係所謂的掃描機。玻璃基板P(以下，僅稱為「基板P」)係形成為俯視矩形(方型)， 用於液晶顯示裝置(平板顯示器)等。
液晶曝光裝置10，具有：照明系統12、保持形成有電路圖案等之光罩M的光罩載台裝置14、投影光學系統16、裝置本體18、保持表面(圖1中朝向+Z側之面)塗有抗蝕劑(感應劑)之基板P的基板載台裝置20、以及此等之控制系統等。以下，設曝光時光罩M與基板P分別相對投影光學系統16掃描之方向為X軸方向、水平面內與X軸正交之方向為Y軸方向、與X軸及Y軸正交之方向為Z軸方向(與投影光學系統16之光軸方向平行之方向)，繞X軸、Y軸及Z軸之旋轉方向分別為θx、θy及θz方向進行說明。又，於X軸、Y軸及Z軸方向之位置分別設為X位置、Y位置及Z位置來進行說明。
照明系統12，具有與美國專利第5,729,331號說明書等所揭示之照明系統同樣之構成，將從未圖示之光源(水銀燈、或雷射二極體等)射出之光，分別透過未圖示之反射鏡、分光鏡、快門(shutter)、波長選擇濾波器、各種透鏡等，作為曝光用照明光(照明光)IL照射於光罩M。作為照明光IL，係使用、i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)等之光(或上述i線、g線、h線之合成光)。
光罩載台裝置14保持之光罩M，係使用穿透型之光罩。於光罩M之下面(圖1中，為朝向-Z側之面)形成有既定之電路圖案。光罩M，透過包含線性馬達、滾珠螺桿裝置等致動器之光罩驅動系統102，被主控制裝置100(圖1中皆未圖示。參照圖6)以既定之長行程驅動於掃描方向(X軸方向)，並適當地被微幅驅動於Y軸方向及θz方向。光罩M之XY平面內之位置資訊(亦包含θz方向之旋轉量資訊。以下同)透過包含 編碼器系統、或干涉儀系統等測量系統之光罩測量系統104，由主控制裝置100(圖1中皆未未圖示。參照圖6)加以求出。
投影光學系統16配置在光罩載台裝置14之下方。投影光學系統16，具有與美國專利第6,552,775號說明書等所揭示之投影光學系統同樣之構成，係所謂之多透鏡投影光學系統，具備兩側遠心之等倍系統並形成正立正像之複數個透鏡模組。
於液晶曝光裝置10，當以來自照明系統12之照明光IL照明光罩M上之照明區域時，即藉由通過(穿透)光罩M之照明光IL，透過投影光學系統16將其照明區域內之光罩M之電路圖案之投影像(部分正立像)，形成於與基板P上之照明區域共軛之照明光之照射區域(曝光區域)。並且藉由光罩M相對照明區域(照明光IL)移動於掃描方向、且基板P相對曝光區域(照明光IL)移動於掃描方向，據以進行基板P上之1個照射(shot)區域之掃描曝光，於該照射區域轉印形成在光罩M之圖案。
裝置本體18，支承光罩載台裝置14及投影光學系統16，透過防振裝置19設置在無塵室之地面F上。裝置本體18，具有與美國專利申請公開第2008/0030702號說明書所揭示之裝置本體同樣之構成，具有上架台部18a、一對中架台部18b、及下架台部18c。由於上架台部18a係支承投影光學系統16之構件，因此，以下之本說明書中，將上架台部18a稱為「光學平台18a」來進行說明。此處，於使用本實施形態之液晶曝光裝置10之掃描曝光動作中，基板P係相對透過投影光學系統16被照射之照明光IL進行位置控制，因此，支承投影光學系統16之光學平台18a，其能發揮在進行基板P之位置控制時之基準構件之功能。
基板載台裝置20，係用以相對投影光學系統16(照明光IL)以高精度進行基板P之位置控制之裝置，將基板P沿水平面(X軸方向及Y軸方向)以既定長行程加以驅動、並微幅驅動於6自由度方向。於液晶曝光裝置10所使用之基板載台裝置之構成雖無特別限定，於本第1實施形態，作為一例，係使用如美國專利申請公開第2012/0057140號說明書等所揭示之包含高架(gantry)式之2維粗動載台、與對該2維粗動載台被微幅驅動之微動載台的所謂粗微動構成之基板載台裝置20。
基板載台裝置20，具備：微動載台22、Y粗動載台24、X粗動載台26、支承部(此處，係自重支承裝置28)、一對底座30(圖1中一方未圖示。參照圖4)、用以驅動構成基板載台裝置20之各要素之基板驅動系統60(圖1中未圖示，參照圖6)、以及用以測量上述各要素之位置資訊之基板測量系統70(圖1中未圖示，參照圖6)等。
如圖2所示，微動載台22具備基板保持具32與載台本體34。基板保持具32形成為俯視矩形(參照圖4)之板狀(或箱形)，於其上面(基板載置面)載置基板P。基板保持具32上面之X軸及Y軸方向之尺寸係設定成與基板P同程度(實際上略短)。基板P在被載置於基板保持具32上面之狀態下被真空吸附保持於基板保持具32，其大致全體(全面)沿著基板保持具32之上面被平面矯正。載台本體34，係由X軸及Y軸方向之尺寸較基板保持具32短之俯視矩形之板狀(或箱形)構件構成，於基板保持具32之下面連接成一體。
回到圖1，Y粗動載台24在微動載台22之下方(-Z側)、被置在一對底座30上。Y粗動載台24，如圖4所示，具有一對X樑36。 X樑36由延伸於X軸方向之YZ剖面矩形(參照圖2)之構件構成。一對X樑36於Y軸方向以既定間隔平行配置。一對X樑36透過機械性的線性導件裝置被載置於一對底座30上，在該一對底座30上於Y軸方向移動自如。
回到圖1，X粗動載台26在Y粗動載台24之上方(+Z側)、配置在微動載台22之下方(微動載台22與Y粗動載台24之間)。X粗動載台26係俯視矩形之板狀構件，透過複數個機械性的線性導件裝置38(參照圖2)載置在Y粗動載台24具有之一對X樑36(參照圖4)上，相對Y粗動載台24於X軸方向移動自如，相對於此，於Y軸方向則係與Y粗動載台24一體移動。
如圖6所示，基板驅動系統60，具備：用以將微動載台22相對光學平台18a(分別參照圖1)微幅驅動於6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及θz之各方向)的第1驅動系統62、用以將Y粗動載台24在底座30(分別參照圖1)上以長行程驅動於Y軸方向的第2驅動系統64、以及用以將X粗動載台26在Y粗動載台24(分別參照圖1)上以長行程驅動於X軸方向的第3驅動系統66。構成第2驅動系統64及第3驅動系統66之致動器之種類雖無特別限定，但舉一例而言，可使用線性馬達或滾珠螺桿驅動裝置等(圖1等中係顯示線性馬達)。
構成第1驅動系統62之致動器之種類亦無特別限定，於圖2等中，例如係顯示產生往X軸、Y軸、Z軸之各方向之推力的複數個線性馬達(音圈馬達)40(圖1及圖2中未顯示X線性馬達)。各線性馬達40，其固定子被安裝於X粗動載台26、且可動子被安裝於微動載台22之載台 本體34，微動載台22相對X粗動載台26，透過各線性馬達40於6自由度方向被賦予推力。關於上述第1~第3驅動系統62、64、66之詳細構成，例如以揭露於美國專利申請公開第2010/0018950號說明書等，因此省略說明。
主控制裝置100，使用第1驅動系統62對微動載台22賦予推力，以使微動載台22與X粗動載台26(分別參照圖1)之相對位置於X軸及Y軸方向被限制在既定範圍內。此處，所謂「位置被限制在既定範圍內」，係指在使微動載台22於X軸或Y軸方向以長行程移動時，使X粗動載台26(使微動載台22往Y軸方向移動時，係X粗動載台26及Y粗動載台24)與微動載台22以大致同速度且同方向移動之程度之意，微動載台22與X粗動載台26無須嚴謹的同步移動，容許既定之相對移動(相對位置偏移)。
回到圖2，自重支承裝置28，具備：從下方支承微動載台22之自重的重量抵銷裝置42、與從下方支承該重量抵銷裝置42的Y步進導件44。
重量抵銷裝置42(亦稱心柱等)係插入形成在X粗動載台26之開口部，於其重心高度位置，透過複數個連結構件46(亦稱撓曲(flexure)裝置)機械性的連接於X粗動載台26。X粗動載台26與重量抵銷裝置42係藉由複數個連結構件46，以在Z軸方向、θx方向、θy方向振動上(物理上)分離之狀態連結。重量抵銷裝置42藉由被X粗動載台26牽引，而與該X粗動載台26一體的往X軸及/或Y軸方向移動。
重量抵銷裝置42，透過被稱為調平裝置48之擬似球面軸承 裝置從下方以非接觸方式支承微動載台22之自重。據此，容許微動載台22對重量抵銷裝置42往X軸、Y軸及θz方向之相對移動、及對水平面之擺動(往θx、θy方向之相對移動)。關於重量抵銷裝置42、調平裝置48之構成及功能，例如已揭露於美國專利申請公開第2010/0018950號說明書等，因此省略說明。
Y步進導件44由與X軸平行延伸之構件構成，配置在Y粗動載台24具有之一對X樑36之間(參照圖4)。Y步進導件44之上面被設定為與XY平面(水平面)平行，重量抵銷裝置42透過空氣軸承50以非接觸方式被載置於Y步進導件44上。Y步進導件44，其功能在於作為重量抵銷裝置42(亦即微動載台22及基板P)往X軸方向(掃描方向)移動時之平台。Y步進導件44透過機械性的線性導件裝置52被載置於下架台部18c上，相對下架台部18c能於Y軸方向移動自如，而於X軸方向之相對移動則受到限制。
Y步進導件44，於其重心高度位置透過複數個連結構件54機械性的連接於Y粗動載台24(一對X樑36)(參照圖4)。連結構件54係與上述連結構件46相同之所謂的撓曲裝置，將Y粗動載台24與Y步進導件44，於6自由度方向中除Y軸方向以外之5自由度方向以振動上(物理上)分離之狀態加以連結。Y步進導件44藉由被Y粗動載台24牽引，而與Y粗動載台24一體的往Y軸方向移動。
一對底座30，如圖4所示，分別由與Y軸平行延伸之構件構成，彼此平行的設置在地面F(參照圖1)上。底座30與裝置本體18在物理上(或振動上)分離。
接著，說明用以求出基板P(實際上，係保持了基板P之微動載台22)之6自由度方向之位置資訊的基板測量系統70。
圖3中顯示了基板測量系統70之概念圖。基板測量系統70，具備：包含Y粗動載台24具有(被與Y粗動載台24賦予關連)之第1標尺(此處，係朝上標尺72)、與微動載台22具有之第1讀頭(此處，係朝下X讀頭74x、朝下Y讀頭74y)的第1測量系統(此處，係微動載台測量系統76(參照圖6))、以及包含光學平台18a(參照圖2)具有之第2標尺(此處，係朝下標尺78)與Y粗動載台24具有之第2讀頭(此處，係朝上X讀頭80x、朝上Y讀頭80y)的第2測量系統(此處，係粗動載台測量系統82(參照圖6))。此外，圖3中，微動載台22係作為保持基板P之構件，被模式化顯示。又，各標尺72、78具有之繞射光柵之格子間之間隔(pitch)亦顯示的遠大於實際。其他圖亦同。又，由於各讀頭與各標尺之距離遠較習知之光干涉儀系統之雷射光源與棒狀鏡之距離短，因此空氣波動之影響較光干涉儀系統少，能以高精度進行基板P之位置控制，據此，能提升曝光精度。
朝上標尺72，固定在標尺座84(scale base)之上面。標尺座84，如圖4所示，於微動載台22之+Y側及-Y側分別配置有1個。標尺座84，如圖2所示，透過從X軸方向觀察形成為L字狀之臂構件86固定在Y粗動載台24之X樑36。因此，標尺座84(及朝上標尺72)能與Y粗動載台24一體的於Y軸方向以既定長行程移動。臂構件86，如圖4所示，就1個X樑36，於X軸方向分離配置有2個，但臂構件86之數量不限於此，可適當增減。
標尺座84係與X軸平行延伸之構件，其X軸方向長度被設定為基板保持具32(亦即基板P(圖4中未圖示))之X軸方向長度之2倍程度(與Y步進導件44同程度)。標尺座84，以陶瓷等不易產生熱變形之材料形成較佳。後述其他之標尺座92、讀頭座(head base)88、96亦同。
朝上標尺72係延伸於X軸方向之板狀(帶狀)構件，於其上面(朝向+Z側(上側)之面)形成有以彼此正交之2軸方向(本實施形態中為X軸及Y軸方向)為週期方向之反射型2維繞射光柵(所謂的光柵(grating))。
於基板保持具32之+Y側及-Y側之側面中央部，對應上述標尺座84，分別有讀頭座88透過臂構件90被固定(參照圖2)。各朝下讀頭74x、74y(參照圖3)係固定在讀頭座88之下面。
本實施形態之微動載台測量系統76(參照圖6)，如圖3所示，相對1個讀頭座88，分別於X軸方向分離配置有2個朝下X讀頭74x及朝下Y讀頭74y。各讀頭74x、74y，對對應之朝上標尺72照射測量光束，並接收來自該朝上標尺72之光(此處，係繞射光)。來自朝上標尺72之光，被供應至未圖示之偵測器(detecter)，偵測器之輸出被供應至主控制裝置100(參照圖6)。主控制裝置100，根據偵測器之輸出，求出各讀頭74x、74y相對標尺72之相對移動量。又，本說明書中，所謂「讀頭」，僅係指對繞射光柵射出測量光束、且來自繞射光柵之光射入之部分的程度，各圖中所之讀頭本體，可不具備光源及偵測器。
如以上所述，本實施形態之微動載台測量系統76(參照圖6)係藉由合計4個(於基板P之+Y側及-Y側分別有2個)之朝下X讀頭 74x與對應之朝上標尺72，構成4個X線性編碼器系統，並以合計4個(基板P之+Y側及-Y側分別有2個)之朝下Y讀頭74y、與對應之朝上標尺72，構成4個Y線性編碼器系統。主控制裝置100(參照圖6)是當使用上述4個X線性編碼器系統、及4個Y線性編碼器系統之輸出，求出微動載台22(基板P)之X軸方向、Y軸方向、及θz方向之位置資訊(以下，稱「第1資訊」)。
此處，朝上標尺72之於X軸方向之可測量距離，被設定得於Y軸方向之可測量距離長。具體而言，如圖4所示，朝上標尺72之X軸方向長度與標尺座84為同程度之長度，係設定為能涵蓋微動載台22之X軸方向可移動範圍程度之長度。相對於此，朝上標尺72之寬度方向(Y軸方向)尺寸(及於Y軸方向相鄰之一對讀頭74x、74y間之間隔)則係設定為即使將微動載台22相對朝上標尺72往Y軸方向微幅驅動，來自各讀頭74x、74y之測量光束亦不會從對應之朝上標尺72之格子面(被測量面)脫離程度之長度。
接著，使用圖4及圖5說明微動載台測量系統76(參照圖6)之動作。圖4及圖5，顯示了微動載台22往X軸及Y軸方向以長行程移動前後之基板載台裝置20。圖4，顯示了微動載台22位於往X軸及Y軸方向可移動範圍之大致中央之狀態，圖5則顯示微動載台22位於X軸方向之可移動範圍之+X側行程終點、且位於Y軸方向之-Y側行程終點之狀態。
由圖4及圖5可知，與微動載台22之Y軸方向位置無關的，來自安裝在微動載台22之各朝下讀頭74x、74y之測量光束，包含微動載台22被微幅驅動於Y軸方向之情形，亦不會從朝上標尺72之格子面脫離。 又，在微動載台22往X軸方向以長行程移動之情形時，亦同樣的，來自各朝下讀頭74x、74y之測量光束不會從朝上標尺72之格子面脫離。
接著，說明粗動載台測量系統82(參照圖6)。本實施形態之粗動載台測量系統82，由圖1及圖4可知，於投影光學系統16(參照圖1)之+Y側及-Y側分別具有2個於X軸方向分離之朝下標尺78(亦即，合計共4個朝下標尺78)。朝下標尺78係透過標尺座92(參照圖2)固定在光學平台18a之下面。標尺座92係延伸於Y軸方向之板狀構件，其Y軸方向長度被設定為與微動載台22(亦即基板P(圖4中未圖示))於Y軸方向之可移動距離同程度(實際上略長)。
朝下標尺78係延伸於Y軸方向之板狀(帶狀)構件，於其下面(朝向-Z側(下側)之面)，與上述朝上標尺72之上面同樣的，行程有以彼此正交之2軸方向(本實施形態中為X軸及Y軸方向)為週期方向之反射型2維繞射光柵(所謂的光柵(grating))。又，朝下標尺78所具有之繞射光柵之格子間距，可與朝上標尺72所具有之繞射光柵之格子間距相同、亦可不同。
於Y粗動載台24所具有之一對標尺座84之各個，如圖2所示，固定有從X軸方向觀察形成為L字狀之臂構件94固定有讀頭座96。讀頭座96，如圖4所示，配置在標尺座84之+X側端部近旁、及-X側端部近旁。各朝上讀頭80x、80y，如圖3所示，固定在讀頭座96之上面。因此，合計共4個讀頭座96(及朝上讀頭80x、80y)，可與Y粗動載台24一體的往Y軸方向移動。
本實施形態之粗動載台測量系統82(參照圖6)，如圖3所 示，對於1個讀頭座96，分別於Y軸方向分離配置有2個朝上X讀頭80x及朝上Y讀頭80y。各讀頭80x、80y，對對應之朝下標尺78照射測量光束、並接收來自該朝下標尺78之光(此處，係繞射光)。來自朝下標尺78之光被供應至未圖示之偵測器，偵測器之輸出被供應至主控制裝置100(參照圖6)。主控制裝置100，根據偵測器之輸出求出各讀頭80x、80y相對標尺78之移動量。如以上所述，於本實施形態之粗動載台測量系統82，係以合計共8個之朝上X讀頭80x與對應之朝下標尺78，構成8個之X線性編碼器系統，並以合計共8個之朝上Y讀頭80y與對應之朝下標尺78，構成8個之Y線性編碼器系統。主控制裝置100(參照圖6)，適當使用上述8個X線性編碼器系統及8個Y線性編碼器系統之輸出，求出Y粗動載台24之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置資訊(以下，稱「第2資訊」)。
又，固定在標尺座84之朝上標尺72、與透過讀頭座96一體的固定於標尺座84之各朝上讀頭80x、80y，被配置成彼此之位置關係不變、且彼此之位置關係為已知。以下，將關於朝上標尺72、與一體的被固定於此之各朝上讀頭80x、80y之相對位置關係之資訊，稱為「第3資訊」。又，雖說明朝上標尺72與朝上讀頭80x、80y之位置關係被配置成不變，但亦可由液晶曝光裝置10具備測量兩者之位置關係之測量系統。後述之各實施例亦同。
主控制裝置100(參照圖6)根據上述第1~第3資訊，求出以光學平台18a(投影光學系統16)為基準之微動載台22(基板P)之XY平面內之位置資訊，使用上述基板驅動系統60(參照圖6)進行基板P相對投影光學系統16(照明光IL)之位置控制。
如以上所述，於本實施形態之基板測量系統70，藉由包含Y軸方向之可測量距離較X軸方向長(以Y軸方向為主測量方向)之朝下標尺78的粗動載台測量系統82，求出往Y軸方向以長行程移動之Y粗動載台24之位置資訊，且藉由包含X軸方向之可測量距離較Y軸方向長(以X軸方向為主測量方向)之朝上標尺72的微動載台測量系統76，求出往X軸方向以長行程移動之微動載台22之位置資訊。亦即，於粗動載台測量系統82及微動載台測量系統76，各編碼器讀頭(74x、74y、80x、80y)之移動方向與對應之標尺(72、78)之主測量方向是分別一致的。
又，微動載台22(基板P)之Z軸、θx及θy之各方向(以下，稱「Z傾斜方向」)之位置資訊，使用Z傾斜位置測量系統98由主控制裝置100(分別參照圖6)加以求出。Z傾斜位置測量系統98之構成雖無特別限定，例如可使用美國專利申請公開第2010/0018950號說明書等所揭示之測量系統，該測量系統使用安裝在微動載台22之變位感測器。
又，雖未圖示，基板測量系統70亦具有用以求出X粗動載台26之位置資訊的測量系統。於本實施形態，由於微動載台22(基板P)之X軸方向之位置資訊係透過Y粗動載台24以光學平台18a為基準求出，因此無需將X粗動載台26本身之測量精度做成與微動載台22同等之精度。X粗動載台26之位置測量，可根據上述微動載台測量系統76之輸出、與測量X粗動載台26和微動載台22之相對位置之測量系統(未圖示)之輸出來進行，以可使用獨立之測量系統進行。
以上述方式構成之液晶曝光裝置10(參照圖1)，在主控制裝置100(參照圖6)之管理下，藉由未圖示之光罩裝載器進行光罩M至光 罩載台裝置14上之裝載，並藉由未圖示之基板裝載器進行基板P至基板保持具32上之裝載。之後，由主控制裝置100使用未圖示之對準檢測系統實施對準測量，該對準測量結束後，對基板P上設定之複數個照射區域逐次進行步進掃描(step & scan)方式之曝光動作。由於此曝光動作與習知進行之步進掃描方式之曝光動作相同，因此省略其詳細之說明。於上述對準測量動作、及步進掃描方式之曝光動作中，以基板測量系統70測量微動載台22之位置資訊。
根據以上說明之本實施形態之液晶曝光裝置10，由於係使用包含編碼器系統之基板測量系統70測量微動載台22(基板P)之位置，因此與使用習知光干涉儀系統之測量相較，空氣波動之影響少，能以高精度進行基板P之位置控制，據以提升曝光精度。
又，基板測量系統70係以固定在光學平台18a(裝置本體18)之朝下標尺78為基準(透過朝上標尺72)進行基板P之位置測量，因此能進行實質以投影光學系統16為基準之基板P之位置測量。據此，基板P之位置控制能以照明光IL為基準進行，因此能提升曝光精度。
又，以上說明之基板測量系統70之構成，在微動載台22(基板P)之移動可能範圍內，若能以所欲之精度求出微動載台22之位置資訊的話，可適當變更。
亦即，上述實施形態中，作為朝上標尺72係使用與標尺座84同程度長度之長條標尺，但不限於此，亦可與美國專利國際公開第2015/147319號所揭示之編碼器系統同樣的，將X軸方向長度更短之標尺於X軸方向以既定間隔配置。此場合，由於在X軸方向相鄰之一對標尺間形成 有間隙，因此藉由將X軸方向相鄰之一對讀頭74x、74y各個之X軸方向之間隔做成較上述間隙寬，以使一方之讀頭74x、74y恆與標尺對向較佳。朝下標尺78與朝上讀頭80x、80y間之關係亦同。
又，雖在微動載台22之+Y側及-Y側分別配置了朝上標尺72，但不限於此，可僅配置在一方(僅+Y側或-Y側)。在朝上標尺72僅有1個、且如上述般將複數個標尺於X軸方向以既定間隔配置(標尺間有間隙)之情形時，將各讀頭74x、74y之數量及配置設定成總是有至少2個朝下X讀頭74x(或朝下Y讀頭74y)對向於標尺，以能隨時進行微動載台22之θz方向之位置測量較佳。關於朝下標尺78，同樣的，只要是能隨時進行Y粗動載台24之X軸、Y軸及θz方向之位置測量的話，則朝下標尺78及朝上讀頭80x、80y之數量及配置可適當變更。
又，於朝上標尺72及朝下標尺78，雖形成有以X軸及Y軸方向為週期方向之2維繞射光柵，但亦可於標尺72、78上個別的分別形成以X軸方向為週期方向之X繞射光柵、與以Y軸方向為週期方向之Y繞射光柵。又，本實施形態之2維繞射光柵雖係以X軸及Y軸方向為週期方向，但只要是能以所欲之精度進行基板P於XY平面內之位置測量的話，則繞射光柵之週期方向不限於此，可適當變更。
又，基板P之Z傾斜位置資訊，可於讀頭座88安裝朝下之變位感測器、並使用該變位感測器以標尺座84(或朝上標尺72之反射面)為基準進行測量。此外，亦可將複數個朝下讀頭74x、74y中之至少3個讀頭，做成除了與水平面平行之方向之位置測量外，亦能進行鉛直方向之測量之2維讀頭(所謂的XZ讀頭、或YZ讀頭)，藉由該2維讀頭，使用朝 上標尺72之格子面來求出基板P之Z傾斜位置資訊。同樣的，亦可將Y粗動載台24之Z傾斜資訊以標尺座92(或朝下標尺78)為基準來加以測量。作為XZ讀頭或YZ讀頭，可使用與例如美國專利第7,561,280號說明書所揭示之變位測量感測器讀頭相同構成之編碼器讀頭。
《第2實施形態》
其次，針對第2實施形態之液晶曝光裝置，使用圖7~圖10加以說明。第2實施形態之液晶曝光裝置之構成，除了基板載台裝置220(含測量系統)之構成不同外，與上述第1實施形態大致相同，因此，以下僅針對差異點加以說明，針對與上述第1實施形態具有相同構成或功能之要素，則賦予與上述第1實施形態相同之符號並適當省略其說明。
本第2實施形態之基板載台裝置220，具有包含第1移動體(此處，為基板保持具32)之第1系統、與包含第2移動體(此處，為X粗動載台222)之第2系統。圖9、圖10係分別僅顯示第2系統、第1系統的俯視圖。
如圖9所示，X粗動載台222與上述第1實施形態之Y粗動載台24(參照圖1)同樣的，係在設置在地面F(參照圖8)上之一對底座224上透過機械式的線性導件裝置(參照圖8)，以能於X軸方向移動自如之狀態載置。在X粗動載台222之於X軸方向之兩端部近旁之各個，安裝有Y固定子226。Y固定子226由延伸於Y軸方向之構件構成，於其長邊方向兩端部近旁安裝有X可動子228。各X可動子228與X固定子230(圖8中未圖示)協同動作而構成X線性馬達，X粗動載台222被合計4個X線性馬達以既定之長行程驅動於X軸方向。X固定子230係以和裝置 本體18(參照圖1)物理上分離之狀態設置在地面F上。
如圖8所示，基板保持具32透過Y台234被載置在Y樑導件232上。Y樑導件232，如圖10所示，由延伸於Y軸方向之構件構成，於其下面之長邊方向兩端部近旁安裝有X滑件236。各X滑件236，以能於X軸方向移動自如之狀態卡合於固定在下架台部18c(參照圖8)之X導件238。又，於Y樑導件232之長邊方向兩端部近旁安裝有X可動子240。各X可動子240與X固定子230(參照圖9)協同動作而構成X線性馬達，Y樑導件232被合計2個X線性馬達以既定之長行程驅動於X軸方向。
如圖8所示，Y台234係以剖面倒U字狀之構件構成，在一對對向面間透過擺動自如地安裝之空氣軸承242插入Y樑導件232。又，Y台234，係對Y樑導件232之上面從未圖示之空氣軸承噴出加壓氣體，據以透過微小之間隙被載置在Y樑導件232上。據此，Y台234即相對Y樑導件232，於Y軸方向以長行程移動自如、且於θz方向以微小角度旋轉自如。此外，Y台234於X軸方向，係藉由以上述空氣軸承242形成之氣體膜之剛性而與Y樑導件232一體的移動。於Y台234之X軸方向之兩端部近旁，分別安裝有Y可動子244。Y可動子244與Y固定子226協同動作而構成Y線性馬達，Y台234被合計2個之Y線性馬達於Y軸方向沿著Y樑導件232被以既定之長行程驅動，並被微幅驅動於θz方向。
於基板載台裝置220，當X粗動載台222被4個X線性馬達(X可動子228、X固定子230)驅動於X軸方向時，被安裝於X粗動載台222之2個Y固定子226亦往X軸方向移動。未圖示之主控制裝置，係以和X粗動載台222維持既定之位置關係之方式，以2個X線性馬達(X 可動子240、X固定子230)將Y樑導件232驅動於X軸方向。據此，Y台234(亦即基板保持具32)即與Y樑導件232一體的往X軸方向移動。亦即，X粗動載台222係一能將與基板保持具32在X軸方向之位置控制在既定範圍內的可移動構件。又，主控制裝置，以和上述基板保持具32往X軸方向之移動並行或獨立地，使用2個Y線性馬達(Y可動子244、Y固定子226)將基板保持具32適當地驅動於Y軸方向及θz方向。
其次，說明第2實施形態之基板測量系統250。基板測量系統250，其朝上標尺252及朝下標尺254各個之延伸方向(測量範圍較大之方向)雖與上述第1實施形態係繞Z軸相異90°，但作為測量系統之概念，將第1移動體(此處係基板保持具32)之位置資訊透過第2移動體(此處係X粗動載台222)，以光學平台18a(參照圖1)為基準加以求出之點，與上述第1實施形態是大致相同的。
亦即，如圖7所示，於一對Y固定子226各個之上面，固定有延伸於Y軸方向之朝上標尺252。又，於基板保持具32之X軸方向之兩側面，分別固定有於Y軸方向分離之一對讀頭座256。於讀頭座256，與上述第1實施形態同樣的，以和對應之朝上標尺252對向之方式，安裝有2個朝下X讀頭74x、與2個朝下Y讀頭74y(參照圖10)。基板保持具32相對X粗動載台222於XY平面內之位置資訊，係使用合計8個X線性編碼器與合計8個Y線性編碼器，由主控制裝置(未圖示)加以求出。
又，於Y固定子226之Y軸方向之兩端部近旁，分別固定有讀頭座258。於讀頭座258，與上述第1實施形態同樣的，以和固定在光學平台18a(參照圖1)下面之對應之朝下標尺254對向之方式，安裝有2 個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y(參照圖9)。朝上標尺252與各讀頭80x、80y之相對位置關係為已知。X粗動載台222相對光學平台18a於XY平面內之位置資訊，係使用合計8個X線性編碼器與合計8個Y線性編碼器，由主控制裝置(未圖示)加以求出。
又，於本第2實施形態之基板測量系統250，朝上標尺252於X粗動載台222安裝有2個，朝下標尺254於光學平台18a(參照圖1)安裝有4個，各標尺252、254之數量及配置，不限於此，可適當增減。同樣的，與各標尺252、254對向之各讀頭74x、74y、80x、80y之數量及配置，亦不限於此，可適當增減。關於後述之第3~第17實施形態亦同。
《第3實施形態》
接著，使用圖11~圖14，說明第3實施形態之液晶曝光裝置。第3實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置320(含測量系統)之構成不同之點外，因與上述第2實施形態大致相同，以下，僅說明差異點，針對與上述第2實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第2實施形態相同之符號並適當省略其說明。
第3實施形態之基板載台裝置320，與上述第2實施形態同樣的，具有包含基板保持具32之第1系統(參照圖14)、與包含X粗動載台222之第2系統(參照圖13)。基板保持具32、X粗動載台222之構成(含驅動系統)因與上述第2實施形態相同，故省略說明。
第3實施形態之基板測量系統350，概念上，亦與上述第1及第2實施形態相同，係將第1移動體(此處係基板保持具32)之位置資訊透過第2移動體(此處係Y樑導件232)以光學平台18a(參照圖1)為 基準加以求出。Y樑導件232係一能將與基板保持具32於X軸方向之位置控制在既定範圍內之可移動構件。以下，具體說明基板測量系統350。
如圖14所示，於Y樑導件232之上面固定有朝上標尺352。此外，於Y台234(圖14中未圖示。參照圖12)之Y軸方向之兩側面，分別固定有讀頭座354。於各讀頭座354，與上述第1及第2實施形態同樣的，以和朝上標尺352對向之方式安裝有2個朝下X讀頭74x與2個朝下Y讀頭74y。基板保持具32相對Y樑導件232於XY平面內之位置資訊，係使用合計4個X線性編碼器與合計4個Y線性編碼器，由主控制裝置(未圖示)加以求出。
又，於Y樑導件232之Y軸方向之兩端部近旁，分別固定有讀頭座356。於讀頭座356，與上述第1實施形態同樣的，以和固定在光學平台18a(參照圖1)下面之對應之朝下標尺358對向之方紹，安裝有2個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y。朝上標尺352與安裝在讀頭座356之各讀頭80x、80y之相對位置關係，為已知。Y樑導件232相對光學平台18a於XY平面內之位置資訊，係使用合計4個X線性編碼器與合計4個Y線性編碼器，由主控制裝置(未圖示)加以求出。本第3實施形態與上述第2實施形態相較，朝上標尺352、朝下標尺358之數量分別較少，因此構成簡單。
《第4實施形態》
接著，使用圖15~圖18，說明第4實施形態之液晶曝光裝置。第4實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置420(含測量系統)之構成相異外，與上述第2實施形態大致相同，因此，以下僅說明差異點，針對 與上述第2實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第2實施形態相同之符號並適當省略其說明。
第4實施形態之基板載台裝置420，與上述第2實施形態同樣的，具有包含基板保持具32之第1系統(參照圖18)與包含X粗動載台222之第2系統(參照圖17)。
如圖16所示，於X粗動載台222之下面固定有X可動子422。X可動子422與一體的安裝在一對底座224之X固定子424協同動作，而構成用以將X粗動載台222往X軸方向以既定長行程驅動之X線性馬達。於X粗動載台222之X軸方向之兩端部近旁，分別安裝有XY固定子426。
Y樑導件232，係以4個連結構件428(參照圖15)機械性的連結於X粗動載台222。連結構件428之構成與上述連結構件46、54(參照圖2)相同。據此，當X粗動載台222被X線性馬達驅動於X軸方向時，因Y樑導件232被X粗動載台222牽引，而與該X粗動載台222一體的往X軸方向移動。
於Y樑導件232上，以非接觸狀態載置有Y台430。於Y台430上固定有基板保持具32。於Y台430之X軸方向兩端部近旁，分別安裝有XY可動子432。XY可動子432與XY固定子426協同動作而構成XY2DOF馬達，Y台430被合計2個XY2DOF馬達以既定長行程驅動於Y軸方向，並被微幅驅動於X方向及θz方向。又，在X粗動載台222(及Y樑導件232)於X軸方向以長行程移動時，未圖示之主控制裝置，使用合計2個XY2DOF馬達，於X軸方向作用出推力，以使Y台430(亦即基板 保持具32)與Y樑導件232在X軸方向維持既定之位置關係。亦即，X粗動載台222係一能將與基板保持具32於X軸方向之位置控制在既定範圍內之可移動構件。又，與上述第2實施形態不同的，Y台430不具有可擺動之空氣軸承242(參照圖8)，本實施形態之Y樑導件232，實際上不引導Y台430往Y軸方向之移動。
第4實施形態之基板測量系統450，概念上，亦與上述第1~第3實施形態同樣的，將第1移動體(此處係基板保持具32)之位置資訊透過第2移動體(此處係X粗動載台222)以光學平台18a(參照圖1)為基準加以求出。以下，具體說明基板測量系統450。
如圖17所示，一對XY固定子426中，於一方(此處係-X側)之XY固定子426上面，固定有朝上標尺452。又，如圖18所示，於基板保持具32之-X側之側面，以在Y軸方向分離之狀態固定有一對讀頭座454。於各讀頭座454，與上述第1~第3實施形態同樣的，以和朝上標尺452對向之方式，安裝有2個朝下X讀頭74x與2個朝下Y讀頭74y(圖16參照)。基板保持具32相對X粗動載台222於XY平面內之位置資訊，係使用合計4個X線性編碼器與合計4個Y線性編碼器，由主控制裝置(未圖示)加以求出。
此外，如圖17所示，於-X側之XY固定子426，在Y軸方向分離固定有一對讀頭座456。於讀頭座456，與上述第1實施形態同樣的，以和固定在光學平台18a(參照圖1)下面之對應之朝下標尺458對向之方式，安裝有2個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y(參照圖15)。朝上標尺452與安裝在讀頭座456之各讀頭80x、80y之相對位置關係，為 已知。X粗動載台222相對光學平台18a於XY平面內之位置資訊，係使用合計4個X線性編碼器與合計4個Y線性編碼器，由主控制裝置(未圖示)加以求出。又，以可僅在一對XY固定子426中之另一方、或兩方安裝朝上標尺452。在+X側之XY固定子426安裝朝上標尺452之情形時，對應該朝上標尺452，追加配置讀頭座454、456、朝下標尺458較佳。
《第5實施形態》
接著，使用圖19~圖22，說明第5實施形態之液晶曝光裝置。第5實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板測量系統550之構成不同外，與上述第4實施形態大致相同。又，基板測量系統550之構成，與上述第3實施形態之基板測量系統350(參照圖11等)大致相同。以下，僅說明差異點，針對與上述第3或第4實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第3或第4實施形態相同之符號並適當省略其說明。
第5實施形態之基板載台裝置520之構成(除測量系統外)，與上述第4實施形態之基板載台裝置420(參照圖15)實質相同。亦即，基板載台裝置520，具有包含基板保持具32之第1系統(參照圖22)與包含X粗動載台222之第2系統(參照圖21)，X粗動載台222與Y樑導件232往X軸方向一體移動。固定有基板保持具32之Y台430，藉由2個2DOF馬達相對X粗動載台222以長行程被驅動於Y軸方向、並被微幅驅動於X軸方向及θz方向。習知之粗動載台雖係根據測量精度低之編碼器之測量結果來加以驅動，本實施形態則能根據高精度之2維編碼器之測量結果進行X粗動載台222之驅動控制。如此一來，雖能獲得較習知微動載台高精度之定位，但X粗動載台222就位置控制而言，並無微動載台(本實施形態中 為基板保持具32)等級之應答性。因此，基板保持具32之X位置，在掃描動作中希望能控制成與X粗動載台222之位置無關的，以一定速度一邊進行精密之定位、一邊移動。從而，即係相對一邊進行低應答性之粗造的定位控制一邊移動之X粗動載台222，於X軸方向相對的被微幅驅動。此時，當X粗動載台222加速時，可能會產生編碼器對朝上標尺452之讀取誤差。因此，X粗動載台222，相反的，最好是被控制成以緩慢的定位(低應答性)移動。後述各實施形態中，於掃描動作驅動粗動載台之實施形態，最好是以同樣方式控制粗動載台。
又，第5實施形態之基板測量系統550之構成，與上述第3實施形態之基板測量系統350(參照圖11)實質相同，第1移動體(此處係基板保持具32)之位置資訊，係透過第2移動體(此處係Y樑導件232)以光學平台18a(參照圖1)為基準求出。具體而言，於固定在Y台430(參照圖20)之一對讀頭座354，以和固定在Y樑導件232上面之朝上標尺352對向之方式，安裝有2個朝下X讀頭74x與2個朝下Y讀頭74y(分別參照圖22)，基板保持具32相對Y樑導件232之XY平面內之位置資訊，使用合計4個X線性編碼器與合計4個Y線性編碼器由主控制裝置(未圖示)加以求出。又，於固定在Y樑導件232之一對讀頭座356，以和固定在光學平台18a(參照圖1)下面之對應之朝下標尺358對向之方式，安裝有2個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y(參照圖19)。Y樑導件232相對光學平台18a之XY平面內之位置資訊，使用合計4個X線性編碼器與合計4個Y線性編碼器由主控制裝置(未圖示)加以求出。
《第6實施形態》
接著，使用圖23~圖27說明第6實施形態之液晶曝光裝置。第6實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置620及其測量系統之構成有所差異外，與上述第1實施形態大致相同，因此，以下僅說明差異點，針對與上述第1實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第1實施形態相同符號並適當省略其說明。
如圖23所示，基板載台裝置620，具備：包含第1移動體(此處係基板保持具622)、第2移動體(此處係測量台624)之基板測量系統680、基板台626、及X粗動載台628等。
如圖24所示，基板保持具622，係一組合延伸於Y軸方向之一對構件與延伸於X軸方向之一對構件的俯視矩形框狀(畫框狀)構件，基板P配置在基板保持具622之開口內。從基板保持具622之內壁面突出4個吸附墊630，基板P被載置在此等吸附墊630上。各吸附墊630，係吸附保持設定在基板P下面外周緣部之非曝光區域(於本實施形態，係4個角部近旁)。
基板P中、包含中央部之曝光區域(外周緣部以外之區域)，如圖26所示，被基板台626從下方以非接觸方式支承。相對於上述第1~第5實施形態中之基板保持具32(參照圖2等)係藉由吸附保持基板P來進行平面矯正，本第6實施形態之基板台626，則係藉由並行對基板P下面之加壓氣體之噴出、以及基板P與基板台626上面之間之氣體之吸引，來以非接觸狀態進行基板P之平面矯正。又，基板保持具622與基板台626係物理性的分離配置。因此，被保持在基板保持具622之基板P，係與該基板保持具622一體的可相對基板台626在XY平面內相對移動之狀態。於 基板台626之下面，如圖23所示，與上述第1實施形態同樣的固定有載台本體632。
X粗動載台628，係用以使基板台626於X軸方向以長行程移動之構件，透過機械性的線性導件裝置636以在X軸方向移動自如之狀態，載置在地面F上以和下架台部18c物理性分離之狀態設置之一對底座634上。X粗動載台628，被未圖示之致動器(線性馬達或滾珠螺桿裝置等)在一對底座634上以長行程驅動於X軸方向。
在X粗動載台628之X軸方向兩端部近旁，固定有Y固定子638(圖23中，一方未圖示)。Y固定子638，與Y可動子640協同動作而構成Y線性馬達。Y可動子640，被機械性的拘束成當Y固定子638往X軸方向移動時，即一體的往X軸方向移動。於Y可動子640，安裝有與安裝在基板保持具622之可動子642(參照圖24)協同動作而構成XY2DOF馬達之固定子644。
如圖25所示，基板台626透過載台本體632(圖25中未圖示。參照圖23)，透過複數個連結構件646機械性的連結於X粗動載台628(圖25中未圖示，圖25中係對Y固定子638)。連結構件646之構成與上述連結構件46、54(參照圖2)相同。如此，當X粗動載台628往X軸方向以長行程移動時，基板台626即被X粗動載台628牽引而與該X粗動載台628一體的往X軸方向移動。上述第1~第5實施形態中，基板保持具32係相對投影光學系統16往X軸及Y軸方向以長行程移動(參照圖5等)，相對於此，本第6實施形態之基板台626則係構成為僅能於X軸方向以長行程移動，而於Y軸方向則無法移動。又，圖25中，為易於理解，與圖 23不同的，Y固定子638、Y可動子640、固定子644係配置成平面(同一高度位置)，但藉由將Y固定子638之高度位置做成與基板保持具622同等，實際上，即能配置成如圖25所示。
回到圖23，載台本體632，透過與上述第1實施形態相同之仿球面軸承裝置(圖23中係隱藏在Y可動子640等之紙面深處而未圖示)，被配置在形成於X粗動載台628中央部之開口部(未圖示)內的重量抵銷裝置42從下方加以支承。重量抵銷裝置42之構成與上述第1實施形態相同，透過未圖示之連結構件連結於X粗動載台628，與X粗動載台628一體的僅於X軸方向以長行程移動。重量抵銷裝置42被載置於X導件648上。本實施形態之重量抵銷裝置42，由於係構成為僅能於X軸方向移動，因此與上述第1實施形態中之Y步進導件44(參照圖2)不同的，X導件648係固定在下架台部18c。就載台本體632係被複數個線性線圈馬達(圖23中係隱藏在Y固定子638之紙面深處)相對X粗動載台628微幅驅動於Z軸、θx、θy之各方向之點而言，是與上述第1實施形態相同的。
又，於載台本體632之Y軸方向兩側面，透過支承構件650安裝有複數個空氣導件652。空氣導件652，如圖25所示，係一俯視矩形之構件，本實施形態中，於基板台626之+Y側及-Y側分別配置有4個。由4個空氣導件652形成之導引面之Y軸方向長度被設定為與基板台626同等，該導引面之高度位置被設定為與基板台626之上面同等(或略低)。
於基板載台裝置620(參照圖23)，當在掃描曝光時等X粗動載台628以長行程移動於X軸方向時，基板台626(及複數個空氣導件652)即被該X粗動載台628牽引而一體的以長行程移動於X軸方向。又， 藉由固定在X粗動載台628之Y固定子638往X軸方向移動，安裝在Y可動子640之2DOF馬達之固定子644(參照圖25)亦往X軸方向移動。未圖示之主控制裝置，以基板台626與基板保持具622於X軸方向之位置在既定範圍內之方式，控制2DOF馬達對基板保持具622賦予X軸方向之推力。又，主控制裝置控制2DOF馬達，將基板保持具622相對基板台626適當的微幅驅動於X軸、Y軸及θz方向。如以上所述，本實施形態中，基板保持具622具有所謂的微動載台之功能。
相對於此，在照射區域(曝光區域)間移動時等，有需要使基板P移動於Y軸方向之情形時，如圖27所示，主控制裝置藉由Y線性馬達使Y可動子640移動於Y軸方向，並使用2DOF馬達使Y軸方向之推力作用於基板保持具622，據以相對基板台626使基板保持具622移動於Y軸方向。基板P中，透過投影光學系統16(參照圖23)投影光罩圖案之區域(曝光區域)，係以恆能藉由基板台626進行平面矯正之方式，設定基板台626之Y軸方向尺寸。各空氣導件652，係配置成不會阻礙基板保持具622與基板台626往Y軸方向之相對移動(不會與基板保持具622接觸)。各空氣導件652，藉由對基板P之下面噴出加壓氣體而與基板台626協同動作，從下方支承基板P中、從基板台626突出之部分。又，各空氣導件652，與基板台626不同的，不會進行基板P之平面矯正。於基板載台裝置620，如圖27所示，在基板P被基板台626與空氣導件652支承之狀態下，將基板台626及基板保持具622分別相對投影光學系統16(參照圖23)驅動於X軸方向，據以進行掃描曝光。又，空氣導件652，可與載台本體632一體的驅動於X軸方向、亦可不驅動。空氣導件652不被驅動於X軸方向之情 形時，將X軸方向之尺寸做成與基板P之X軸方向驅動範圍同程度較佳。據此，可防止未被基板台626支承之基板之部分區域不被支承。
接著，說明第6實施形態之基板測量系統680之構成及動作。上述第1實施形態(參照圖2等)中，係將第1移動體(第1實施形態中為微動載台22)之位置資訊透過用以驅動微動載台22之構件之Y粗動載台24以光學平台18a為基準加以求出，相對於此，本第6實施形態(參照圖23)中，則係將第1移動體(此處係基板保持具622)之位置資訊，透過與基板保持具622分開獨立配置之第2移動體(此處係測量台624)以光學平台18a為基準加以求出。本第6實施形態中，測量台624，在投影光學系統16之+Y側及-Y側分別於X軸方向分離配置有2個(合計4個)(參照圖23、圖26等)，但測量台624之數量及配置可適當變更，不限定於此。
測量台624，如圖23所示，被懸吊於光學平台18a下面之狀態固定之Y線性致動器682，於Y軸方向以既定(與基板保持具622可往Y軸方向之移動距離同等)行程驅動。Y線性致動器682之種類無特別限定，可使用線性馬達或滾珠螺桿裝置等。
與上述第1實施形態之讀頭座96(參照圖2、圖3等)同樣的，於各測量台624之上面，如圖26所示，安裝有2個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y。
又，如圖23所示，於光學平台18a之下面，與各測量台624對應的(亦即4個)，與上述第1實施形態之朝下標尺78(參照圖2、圖3等)同樣的固定(參照圖26)有延伸於Y軸方向之朝下標尺684。朝下標 尺684，以測量台624之於Y軸方向之測量範圍較於X軸方向之測量範圍廣(長)之方式，於其下面具有2維繞射光柵。本實施形態中，以各測量台624所具有之2個朝上X讀頭80x與對應之朝下標尺684(固定標尺)構成2個X線性編碼器系統，並以各測量台624所具有之2個朝上Y讀頭80y與對應之朝下標尺684(固定標尺)構成2個Y線性編碼器系統。
主控制裝置(未圖示)，如圖27所示，在將基板保持具622以長行程驅動於Y軸方向時，控制各測量台624之Y軸方向之位置，以使相對該基板保持具622之Y軸方向位置在既定範圍內。因此，合計4個之測量台624，實質上進行相同動作。又，4個測量台624，無須嚴謹的分別同步移動，亦無需嚴謹的與基板保持具622同步移動。主控制裝置，適當使用上述2個X線性編碼器系統及2個Y線性編碼器系統之輸出，獨立求出各測量台624之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置資訊。
回到圖26，於+Y側之2個測量台624之下面，安裝有延伸於X軸方向之朝下標尺686(參照圖23)。亦即，2個測量台624協同動作懸吊支承朝下標尺686。於-Y側之2個測量台624之下面，亦同樣的安裝有延伸於X軸方向之朝下標尺686。朝下標尺686，以基板保持具622之於X軸方向之測量範圍較於Y軸方向之測量範圍廣(長)之方式，其下面具有2維繞射光柵。固定在測量台624之各朝上讀頭80x、80y與朝下標尺686之相對位置關係，為已知。
如圖24所示，於基板保持具622知上面，對應合計2個的朝下標尺684(參照圖26)，固定有2個讀頭座688。讀頭座688，係在基板保持具622保持有基板P之狀態下，於基板P之+Y側、-Y側分別夾 著基板P之中央部配置。於讀頭座688之上面，安裝有2個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y。
如上所述，基板保持具622與各測量台624(亦即2個朝下標尺686)係被位置控制成Y軸方向之位置在既定範圍內。具體而言，各測量台624之Y軸方向之位置，係被控制成來自安裝在基板保持具622之各讀頭80x、80y之測量光束，不會從朝下標尺686之格子面脫離。亦即，基板保持具622與各測量台624係於同方向以大致同速度移動，以恆保持讀頭座688與朝下標尺686之對向狀態。
如上所述，本第6實施形態，以基板保持具622所具有之4個朝上X讀頭80x與對應之朝下標尺686(可動標尺)構成4個X線性編碼器系統，並以基板保持具622所具有之4個朝上Y讀頭80y與對應之朝下標尺686(可動標尺)構成4個Y線性編碼器系統。主控制裝置(未圖示)根據上述4個X線性編碼器系統及4個Y線性編碼器之輸出，求出基板保持具622相對合計4個測量台624於XY平面內之位置資訊。主控制裝置根據基板保持具622相對各測量台624之位置資訊(第1資訊)、各測量台624相對光學平台18a之位置資訊(第2資訊)、以及在各測量台624之朝上讀頭80x、80y與朝下標尺686之位置資訊(第3資訊)，以光學平台18a為基準求出基板保持具622(基板P)之位置資訊。
《第7實施形態》
接著，使用圖28~圖31，說明第7實施形態之液晶曝光裝置。第7實施形態之液晶曝光裝置之構成，除了基板載台裝置720及其測量系統之構成不同外，與上述第6實施形態大致相同，因此，以下僅就差異點加以說 明，針對與上述第6實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第6實施形態相同符號，並適當省略其說明。
本第7實施形態中，基板載台裝置720亦具備第1移動體(此處係一對基板保持具722)、及包含第2移動體(此處係測量台624)之基板測量系統780等。
上上述第6實施形態(參照圖26等)中，基板保持具622係形成為圍繞基板P之外周全體之矩形框狀，相對於此，本第7實施形態之一對基板保持具722，彼此在物理上分離，一方之基板保持具722吸附保持基板P之+X側端部近旁、且另一方之基板保持具722吸附保持基板P之-X側端部近旁之點不同。基板台626之構成及功能、以及用以驅動基板台626之驅動系統(含X粗動載台628等)，因與上述第6實施形態相同，因此省略說明。
如圖29所示，各基板保持具722，具有將基板P於Y軸方向之中央部從下面加以吸附保持之吸附墊726。此外，-X側之基板保持具722，因上面安裝有測量板728，因此與+X側之基板保持具722相較，於Y軸方向之長度設定得較長，但關於保持基板P之功能及基板P之位置控制動作等，一對基板保持具722是共通的，因此本實施形態中，為方便起見，係對一對基板保持具722賦予共通之符號加以說明。於測量板728，形成有用於與投影光學系統16(參照圖1)之光學特性(定標(scaling)、位移(shift)、旋轉(rotation)等)相關之校準等之指標。
各基板保持具722，被由具有Y可動子640之固定子730(分別參照圖30)、與各基板保持具722所具有之可動子732(分別參照圖29) 構成之3DOF馬達，相對對應之Y可動子640微幅驅動於X、Y及θz方向。於本實施形態，作為3DOF馬達，雖係使用2個X線性馬達與1個Y線性馬達組合而成之物，但3DOF馬達之構成無特別限定，可適當變更。本第7實施形態中，基板保持具722，彼此雖係被3DOF馬達獨立的驅動，但基板P之動作本身則與上述第6實施形態相同。
回到圖28，各基板保持具722被延伸於Y軸方向之空氣導件734從下方以非接觸方式支承(關於-X側之基板保持具722，請參照圖31)。空氣導件734上面之高度位置被設定為較基板台626及空氣導件652之上面之高度位置低。空氣導件734之長度，則被設定為與基板保持具722之Y軸方向可移動距離同等(或略長)。空氣導件734，亦與空氣導件652同樣的被固定於載台本體632，與該載台本體632一體的以長行程移動於X軸方向。又，空氣導件734亦可適用於上述第6實施形態之基板載台裝置620。
接著，說明第7實施形態之基板測量系統780。本第7實施形態之基板測量系統780，除基板P側之讀頭之配置、測量台624之數量及配置等不同外，概念上，與上述第6實施形態之基板測量系統680(參照圖26)大致相同。亦即，於基板測量系統780，係將第1移動體(此處，係各基板保持具722)之位置資訊透過測量台624以光學平台18a為基準加以求出。以下，具體說明之。
基板測量系統780所具有之測量台624之構成，除配置外，與上述第6實施形態相同。上述第6實施形態中，如圖23所示，測量台624係配置在投影光學系統16之+Y側及-Y側，相對於此，本第7實施形態 之測量台624，如圖28所示，於Y軸方向之位置與投影光學系統16重複，一測量台624(參照圖28)配置在投影光學系統16之+X側、另一測量台624(圖28中未圖示)則配置在投影光學系統16之-X側(圖參照31)。本第7實施形態中，亦與上述第6實施形態同樣的，測量台624係被Y線性致動器682於Y軸方向以既定行程驅動。又，各測量台624之XY平面內之位置資訊，係使用由安裝在測量台624之朝上讀頭80x、80y(參照圖31)、與定固在光學平台18a下面之對應之朝下標尺684所構成之編碼器系統，由未圖示之主控制裝置分別獨立的加以求出。
於2個測量台624之下面，分別固定有朝下標尺782(參照圖31)。亦即，於上述第6實施形態(參照圖27)中，係以2個測量台624懸吊支承1個朝下標尺686，相對於此，本第7實施形態中，則係於1個測量台624懸吊支承1個朝下標尺782。朝下標尺782，係以各基板保持具722於X軸方向之測量範圍較Y軸方向之測量範圍廣(長)之方式，於其下面具有2維繞射光柵。固定在測量台624之各朝上讀頭80x、80y與朝下標尺782之相對位置關係，為已知。
此外，於各基板保持具722，固定有讀頭座784。於各讀頭座784之上面，以和對應之朝下標尺782對向之方式，安裝有2個朝上X讀頭80x與2個朝上Y讀頭80y(分別參照圖29)(參照圖31)。關於本第7實施形態中在基板P之位置控制時之基板P之位置測量動作，因與上述第6實施形態大致相同，故省略說明。
《第8實施形態》
接著，使用圖32~圖35，說明第8實施形態之液晶曝光裝置。第8實 施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置820及其測量系統之構成不同外，與上述第6實施形態大致相同，因此，以下，僅說明相異處，針對與上述第6實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第6實施形態相同符號並適當省略其說明。
本第8實施形態之基板載台裝置820，具備第1移動體(此處，係基板保持具822)、第2移動體(此處，係X粗動載台628)及基板測量系統880等。
本第8實施形態中，保持基板P之基板保持具822，與上述第6實施形態(參照圖26等)同樣的，係形成為圍繞基板P之外周整體之矩形框狀。關於用以驅動基板保持具822、基板台626之驅動系統，因與上述第6實施形態相同，因此省略其說明。又，本第8實施形態之基板載台裝置820，與上述第7實施形態(參照圖30)同樣的，具有從下方以非接觸方式支承基板保持具822之空氣導件734。
接著，說明基板測量系統880。上述第6實施形態(參照圖23、圖26等)中，基板保持具622之位置資訊係透過測量台624以光學平台18a為基準加以求出，相對於此，本第8實施形態中，基板保持具822之位置資訊，係透過用以將基板台626往X軸方向驅動之X粗動載台628以光學平台18a為基準加以求出。關於此點，基板測量系統880與上述第2實施形態之基板測量系統250(參照圖8等)，在概念上是共通的。又，本第8實施形態中之X粗動載台628，係由與一對底座634對應配置之延伸於X軸方向之一對平板狀(帶狀)構件構成(參照圖34)，但因功能上是相同的，為方便起見，賦予與第6實施形態之X粗動載台628相同符號進 行說明。
如圖34所示，在固定於X粗動載台628之一對Y固定子638各個之上面，與上述第2實施形態(參照圖9)同樣的，固定有朝上標尺882。朝上標尺882之構成及功能，因與上述第2實施形態之朝上標尺252(參照圖9)相同，故此處省略說明。
如圖33所示，於基板保持具822之+X側及-X側端部近旁，分別固定有於Y軸方向分離之一對讀頭座884。於合計4個之讀頭座884之各個，以和朝上標尺882(參照圖34)對向之方式，分別安裝有一個朝下X讀頭74x、朝下Y讀頭74y及朝下Z讀頭74z(參照圖33)。X讀頭74x、Y讀頭74y之構成及功能，因與上述第1實施形態之X讀頭74x、Y讀頭74y(分別參照圖3等)相同，故，此處省略其說明。於本第8實施形態，係以合計4個朝下X讀頭74x與對應之朝上標尺882，構成4個X線性編碼器系統(參照圖35)，並以合計4個朝下Y讀頭74y與對應之朝上標尺882，構成4個Y線性編碼器系統(參照圖35)。主控制裝置(未圖示)，適當使用上述4個X線性編碼器系統及4個Y線性編碼器系統之輸出，以X粗動載台628為基準求出基板保持具822之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置資訊(第1資訊)。
朝下Z讀頭74z之構成，無特別限定，可使用公知之雷射變位感測器等。Z讀頭74z，使用對應之朝上標尺882之格子面(反射面)(參照圖35)測量讀頭座884之Z軸方向之變位量。主控制裝置(未圖示)根據合計4個Z讀頭74z之輸出，求出基板保持具822(亦即基板P)相對X粗動載台628之Z傾斜方向之變位量資訊。
回到圖34，於Y固定子638之+Y側及-Y側之端部近旁，分別固定有於X軸方向分離之一對讀頭座886。於合計8個讀頭座886之各個，分別安裝有1個朝上X讀頭80x、朝上Y讀頭80y及朝上Z讀頭80z。X讀頭80x、Y讀頭80y之構成及功能，因與上述第1實施形態之X讀頭80x、Y讀頭80y(分別參照圖3等)相同，此處省略其說明。關於各讀頭80x、80y、80z與上述朝上標尺882之相對位置關係之資訊(第3資訊)，為已知。
於光學平台18a(參照圖32)之下面，對應上述一對讀頭座884，固定有1個朝下標尺888。亦即，如圖35所示，於光學平台18a之下面，固定有合計4個朝下標尺888。朝下標尺888之構成及功能，因與上述第2實施形態之朝下標尺254(參照圖8)相同，故此處省略其說明。於本第8實施形態，以合計8個朝上X讀頭80x與對應之朝下標尺888，構成8個X線性編碼器系統(參照圖35)，並以合計8個朝上Y讀頭80y與對應之朝下標尺888，構成8個Y線性編碼器系統(參照圖35)。主控制裝置(未圖示)，適當使用上述8個X線性編碼器系統及8個Y線性編碼器系統之輸出，以光學平台18a為基準求出X粗動載台628之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置資訊(第2資訊)。
作為朝上Z讀頭80z，係使用與上述朝下Z讀頭74z相同之變位感測器。主控制裝置(未圖示)根據合計8個Z讀頭74z之輸出，求出X粗動載台628相對光學平台18a之Z傾斜方向之變位量資訊。
於本第8實施形態，除了基板P(基板保持具822)之位置資訊係透過X粗動載台628以光學平台18a為基準(根據上述第1~第3 資訊)加以求出外，基板P(基板保持具822)之Z傾斜方向之位置資訊，亦係透過X粗動載台628以光學平台18a為基準加以求出。
《第9實施形態》
接著，使用圖36~圖38，說明第9實施形態之液晶曝光裝置。第9實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置920(參照圖38)及其測量系統之構成不同外，與上述第8實施形態大致相同，因此，以下，僅說明相異處，針對與上述第8實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第8實施形態相同符號並適當省略其說明。
如圖38所示，本第9實施形態之基板載台裝置920，與上述第7實施形態(參照圖29)同樣的，具備物理上分離配置之一對基板保持具922。一基板保持具922保持基板P之+X側端部近旁、且另一基板保持具922保持基板P之-X側端部近旁之點，以及一對基板保持具922係被3DOF馬達相對X粗動載台628獨立的驅動之點，亦與上述第7實施形態相同。
本第9實施形態之基板測量系統980(參照圖38)之構成及動作，除了一對基板保持具922各個之位置資訊係獨立的求出之點外，與上述第8實施形態相同。亦即，如圖36所示，於各基板保持具922固定有於Y軸方向分離之一對讀頭座884。於讀頭座884，以和固定在Y固定子638上面之朝上標尺882(分別參照圖37)對向之方式(參照圖38)，安裝有朝下讀頭74x、74y、74z。X粗動載台628之以光學平台18a(參照圖28等)為基準之位置測量系統之構成及動作，因與上述第7實施形態相同，故省略其說明。
《第10實施形態》
接著，使用圖39~圖43，說明第10實施形態之液晶曝光裝置。第10實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1020(參照圖41等)及其測量系統之構成不同外，與上述第9實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第9實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第9實施形態相同符號並適當省略其說明。
上述第9實施形態(參照圖38)中，相對於基板P之X軸方向之兩端部近旁係分別被基板保持具922保持，如圖39所示，本第10實施形態中，基板P，僅於X軸方向之一(本實施形態中，為-X側)端部近旁被吸附保持於基板保持具922之點是不同的。關於基板保持具922，因與上述第9實施形態相同，故此處省略其說明。此外，關於本第10實施形態之基板測量系統1080(參照圖41)之構成及動作，亦與上述第9實施形態相同，故此處省略其說明。
於本第10實施形態，由於沒有保持基板P之+X側端部近旁之構件(相當於上述第9實施形態中之+X側基板保持具922之構件)，因此，如圖40所示，Y固定子638僅配置在基板台626之-X側。因此，於基板載台裝置1020，與上述第9實施形態之基板載台裝置920(參照圖38)之底座相較，底座1024較短，整體較小型。又，連結Y固定子638與空氣導件734之連結構件1022，本實施形態中，於X軸方向亦具有剛性，Y固定子638可進行基板台626按壓、或牽引(推拉)。此外，由於沒有保持基板P之+X側端部近旁之構件，因此能容易地進行基板P之更換動作。再者，如圖42及圖43所示，支承重量抵銷裝置42之X導件648雖係固定 在下架台部18c上，但不限於此，亦可以是在與裝置本體18物理上分離之狀態設置在地面F上。
《第11實施形態》
接著，使用圖44~圖47，說明第11實施形態之液晶曝光裝置。第11實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1120及其測量系統之構成不同外，與上述第10實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第10實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第10實施形態相同符號並適當省略其說明。
本第11實施形態之基板載台裝置1120中，基板P，與上述第10實施形態(參照圖41等)同樣的，僅X軸方向之一側(本實施形態中，為-X側)之端部近旁被保持於基板保持具1122(參照圖47)。
基板保持具1122，如圖45所示，寬度方向(X軸方向)之尺寸被設定為較上述第10實施形態之基板保持具922(參照圖39)略長。基板保持具1122，如圖44所示，被空氣導件1124從下方以非接觸方式支承。空氣導件1124之構成及功能，與上述第7~第10各實施形態之空氣導件734(參照圖30等)大致相同，不同處在於，對應基板保持具1122，X軸方向之尺寸被設定為略長。
接著，說明基板測量系統1180。基板測量系統1180，如圖44所示，就將基板保持具1122之位置資訊透過X粗動載台628以光學平台18a為基準加以求出之點而言，與上述第10實施形態(參照圖41)相同，但朝上標尺882及朝下讀頭74x、74y(參照圖45)之配置不同。
朝上標尺882，如圖44所示，固定在用以懸浮支承基板保 持具1122之空氣導件1124。空氣導件1124之上面(導引面)之高度位置與朝上標尺882之格子面(被測量面)之高度位置，被設定為大致相同。空氣導件1124因被固定於載台本體632，因此，朝上標尺882之移動係相對基板P、XY平面內之位置被控制在既定範圍內。於基板保持具1122形成有開口在下方之凹部，於該凹部內，以和朝上標尺882對向之方式，各朝下讀頭74x、74y、74z(分別參照圖45)分別安裝有一對。關於基板保持具1122之位置測量動作，因與上述第10實施形態相同，因此省略其說明。
又，上述第10實施形態中，於Y固定子638固定有讀頭座886(分別參照圖41等)，相對於此，本第11實施形態中，如圖46所示，於空氣導件1124固定有讀頭座886。讀頭座886，在空氣導件1124之長邊方向兩端部近旁分別配置有一對。關於使用固定在光學平台18a(參照圖44)之朝下標尺888之X粗動載台628之位置測量動作，因與上述第10實施形態相同，故省略其說明。
於本第11實施形態，基板保持具1122之位置資訊係透過空氣導件1124以光學平台18a為基準加以求出。空氣導件1124，因係固定於載台本體632，因此不易受擾動(disturbance)影響，能提升曝光精度。又，與上述第10實施形態等相較，因朝上標尺882及朝下標尺888之位置接近投影光學系統16之中心位置，因此誤差小，可提升曝光精度。
《第12實施形態》
接著，使用圖48~圖54，說明第12實施形態之液晶曝光裝置。第12實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1220及其測量系統之構 成不同外，與上述第7實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第7實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第7實施形態相同符號並適當省略其說明。
如圖31等所示，上述第7實施形態中，基板P係被於Y軸方向以長行程移動之一對基板保持具722保持X軸方向之兩端部近旁，相對於此，本第12實施形態中，如圖53所示，不同處在於，基板P係被於X軸方向以長行程移動之一對基板保持具1222保持Y軸方向之兩端部近旁。基板載台裝置1220，於掃描曝光動作時，藉由僅將一對基板保持具1222相對投影光學系統16(參照圖48)驅動於X軸方向，以進行對基板P之掃描曝光動作。又，於曝光區域間移動時，一對基板保持具1222與包含基板台626之系統一體的移動於Y軸方向。亦即，基板載台裝置1220，係將上述第7實施形態之基板載台裝置720(參照圖31等)相對投影光學系統16繞Z軸旋轉90°之構造。以下，說明基板載台裝置1220之構成。
如圖50所示，在下架台部18c上，延伸於Y軸方向之平台1224於X軸方向以既定間隔固定有3個。在中央之平台1224上，透過線性導件裝置1226載置有重量抵銷裝置42。又，在+X側及-X側之平台1224上，透過線性導件裝置1226載置有Z致動器1228。重量抵銷裝置42透過載台本體632從下方支承基板台626(分別參照圖48)之點，與上述第6實施形態(參照圖23等)等相同。
如圖51所示，Y粗動載台1230被載置在延伸於Y軸方向之一對底座1232上，被未圖示之Y線性致動器以長行程驅動於Y軸方向。上述重量抵銷裝置42及2個Z致動器1228(分別參照圖50)，分別藉由連 結構件46連結於Y粗動載台1230(參照圖48)，與Y粗動載台1230一體的移動於Y軸方向。載台本體632亦藉由連結構件46連結於Y粗動載台1230(參照圖48)，與Y粗動載台1230一體的移動於Y軸方向。在Y粗動載台1230之Y軸方向之兩端部近旁，安裝有延伸於X軸方向之固定子1234。
如圖52所示，在基板台626之+Y側及-Y側，分別對應一對基板保持具1222(參照圖53)配置有空氣導件1236。空氣導件1236透過支承構件1238(參照圖48)固定於載台本體632。空氣導件1236之上面之Z位置，被設定為較基板台626之上面之Z位置低之位置。
在基板台626之+X側及-X側，配置有用以從下方支承基板P之複數個(本實施形態中，分別為4個)空氣導件1240。空氣導件1240之上面之Z位置，被設定為與基板台626之上面之Z位置大致相同。空氣導件1240，在掃描曝光動作時等，基板P相對基板台626往X軸方向相對移動時，與基板台626協同動作從下方支承基板P(參照圖54)。
在4個空氣導件1240之+Y側及-Y側，分別對應一對基板保持具1222配置有空氣導件1242。空氣導件1242係與上述空氣導件1236相同之構件，其上面之Z位置被設定為與空氣導件1236大致相同。空氣導件1242，與空氣導件1236協同動作在基板保持具1222相對基板台626往X軸方向相對移動時，從下方支承基板保持具1222(參照圖54)。空氣導件1240、1242係透過共通之基座構件載置在上述Z致動器1228(參照圖50)上。因Z致動器1228與重量抵銷裝置42(參照圖50)一體的往Y軸方向移動，因此空氣導件1240、1242、1236及基板台626係一體的往Y軸 方向移動。
如圖49所示，一對基板保持具1222係夾著基板P之中央部(重心位置)配置，使用吸附墊1244吸附保持基板P之下面。又，在各基板保持具1222，安裝有與上述固定子1234(參照圖51)協同動作構成2DOF馬達之可動子1246。未圖示之主控制裝置，透過對應之2DOF馬達將各基板保持具1222相對基板台626(參照圖52)以長行程驅動於X軸方向，並以能將與基板台626、Y粗動載台1230(參照圖51)等之Y軸方向之位置關係控制在既定範圍內之方式，對基板保持具1222賦予Y軸方向之推力。
如上所述，於基板載台裝置1220，如圖54所示，於掃描曝光動作時等，藉由將一對基板保持具1222在空氣導件1236、1242上以2DOF馬達驅動於X軸方向，以進行對基板P之掃描曝光動作。又，於曝光區域間移動時，一對基板保持具1222與包含基板台626之系統(基板台626、Y粗動載台1230、固定子1234、空氣導件1236、1240、1242等)一體的移動於Y軸方向。
接著，說明本第12實施形態之基板測量系統1280(參照圖53)。基板測量系統1280，概念上類似於第1實施形態之基板測量系統70(參照圖4)。亦即，於保持基板P之構件(本實施形態中，係分別於一對基板保持具1222)透過讀頭座1282安裝一對朝下讀頭74x、74y(分別參照圖49)，該朝下讀頭74x、74y，與安裝在固定子1234上面之對應之朝上標尺1284對向。未圖示之主控制裝置，適當使用2個X線性編碼器系統及2個Y線性編碼器系統之輸出，獨立的求出各基板保持具1222相對Y粗動 載台1230之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置資訊(第1資訊)。
又，如如圖51所示，在固定子1234之長邊方向中央部固定有讀頭座1286。在讀頭座1286安裝有一對朝上讀頭80x、80y，該朝上讀頭80x、80y與固定在光學平台18a(參照圖48)下面之對應之朝下標尺1288構成X線性編碼器系統、Y線性編碼器系統。朝上標尺1284與各朝上讀頭80x、80y之位置關係(第3資訊)為已知。未圖示之主控制裝置，適當使用4個X線性編碼器系統及4個Y線性編碼器系統之輸出，求出Y粗動載台1230之水平面內之位置資訊(第2資訊)。
《第13實施形態》
接著，使用圖55~圖58，說明第13實施形態之液晶曝光裝置。第13實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1320及其測量系統之構成外，與上述第12實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第12實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第12實施形態相同符號並適當省略其說明。
與上述第12實施形態之基板載台裝置1220(參照圖53等)同樣的，於基板載台裝置1320，如圖58所示，基板P之Y軸方向兩端部近旁被一對基板保持具1322保持。一對基板保持具1322被2DOF馬達以長行程驅動於X軸方向、並被微幅驅動於Y軸及θz方向之點，與上述第12實施形態相同。上述第12實施形態中，基板保持具1222(參照圖53等)係因應X軸方向之位置，被彼此分離配置之空氣導件1236及一對空氣導件1242(分別參照圖53等)中之一者從下方支承，相對於此，本第13實施形態中之基板保持具1322，則係被設定為可涵蓋X軸方向之可移動區域全 範圍之長度的單一空氣導件1324從下方支承。空氣導件1324，如圖55所示，連接於載台本體632，可與基板台626一體的移動於Y軸方向。
接著，說明第13實施形態之基板測量系統1380之構成及動作。基板測量系統1380，概念上，具有將上述第11實施形態之基板測量系統1180(參照圖44等)繞Z軸旋轉90°之構造。亦即，本第13實施形態中，在空氣導件1324之上面，如圖57所示，固定有朝上標尺1382。於上述第11實施形態，朝上標尺882(參照圖46等)係被配置成與X軸方向相較、於Y軸方向之位置資訊之測量範圍較廣(Y軸方向為長邊方向)，相對於此，本實施形態之朝上標尺1382，則係被配置成與Y軸方向相較、於X軸方向之位置資訊之測量範圍較廣(X軸方向為長邊方向)。
基板保持具1322，如圖55所示，與上述第11實施形態之基板保持具1122(參照圖44等)同樣的，形成有開口於下方之凹部，於該凹部內，以和朝上標尺1382對向之方式(圖58參照)，分別安裝有一對朝下讀頭74x、74y、74z(分別參照圖56)。
如圖57所示，在空氣導件1324之長邊方向兩端部近旁，分別固定有讀頭座1384，在各讀頭座1384，以和固定在光學平台18a(參照圖55)下面之對應之朝下標尺1386對向之方式，分別安裝有2個朝上讀頭80x、80y、80z。本第13實施形態之基板測量系統1380，亦與上述第12實施形態之基板測量系統1280(參照圖53等)同樣的，基板P(一對基板保持具1322)之位置資訊係透過Y粗動載台1230以光學平台18a為基準加以求出。
《第14實施形態》
接著，使用圖59，說明第14實施形態之液晶曝光裝置。第14實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1420及其測量系統之構成不同外，與上述第13實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第13實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第13實施形態相同符號並適當省略其說明。
上述第13實施形態(參照圖58)中，基板P係於Y軸方向之兩端部近旁分別被基板保持具1322保持，相對於此，如圖59所示，本第14實施形態中，不同之處在於，基板P僅有Y軸方向之一側(本實施形態中，為+Y側)之端部近旁被基板保持具1422吸附保持。關於基板保持具1422，除相對固定子1424係被3DOF馬達驅動之點外，與上述第12實施形態相同，因此，此處省略其說明。連結固定子1424與空氣導件1324之連結構件1426，於Y軸方向亦具有剛性，固定子1424能進行基板台626之按壓、或牽引(推拉)。關於本第14實施形態之基板測量系統1480之構成及動作，因與上述第13實施形態相同，故此處省略其說明。
《第15實施形態》
接著，使用圖60~圖63，說明第15實施形態之液晶曝光裝置。第15實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1520之構成不同外，與上述第1或第6實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第1或第6實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第1或第6實施形態相同符號並適當省略其說明。
如圖60所示，基板載台裝置1520，具備第1移動體(此處，係基板保持具1522)與第2移動體(此處，係Y粗動載台24)。
如圖62所示，基板保持具1522，與上述第6實施形態(參照圖26等)之基板保持具622同樣的，係形成為俯視矩形框狀(畫框狀)，基板P被配置在基板保持具1522之開口內。基板保持具1522具有4個吸附墊1524，從下方吸附保持基板P之4邊各個之中央部近旁。
基板P中、包含中央部之曝光區域，如圖60所示，被基板台626從下方以非接觸方式支承。基板台626，與上述第6實施形態(參照圖26等)同樣的，係以非接觸狀態進行基板P之平面矯正。又，圖60等？雖未圖示，在基板台626之下面，與上述第6實施形態同樣的，固定有載台本體632(參照圖23)。未圖示之載台本體632，如圖63所示，透過複數個連結構件1526，以容許Z傾斜方向之相對移動之狀態連結於X粗動載台26，因此，基板台626係與X粗動載台26一體的、以長行程移動於X軸及Y軸方向。X粗動載台26、Y粗動載台24等之構成及動作與上述第1實施形態(參照圖4等)大致相同，因此省略其說明。
又，如圖63所示，從載台本體632(圖63中未圖示。參照圖23)往±Y方向及±X方向之合計4方向，突出台構件1528。如圖60所示，基板保持具1522透過未圖示之空氣軸承以非接觸狀態被載置於4個台構件1528上。此外，基板保持具1522，被由安裝在基板保持具1522之複數個可動子1530(參照圖62)與安裝在載台本體632之複數個固定子1532(參照圖63)所構成之複數個線性馬達，相對基板台626以微少行程驅動於X軸、Y軸及θz方向。
上述第6實施形態之基板保持具622，可從基板台626分離而於Y軸方向以長行程相對移動(參照圖27)，相對於此，本第15實施形 態中，未圖示之主控制裝置，如圖61所示，於X軸及Y軸方向，以能將基板保持具1522與基板台626之位置控制在既定範圍內之方式，使用上述複數個線性馬達對基板保持具1522賦予推力。因此，基板P之曝光區域全體恆被基板台626從下方支承。
接著，說明第15實施形態之基板測量系統1580。基板測量系統1580，概念上，與上述第1實施形態之基板測量系統70大致相同，將基板保持具1522之水平面內之位置資訊，透過Y粗動載台24以光學平台18a(參照圖1等)為基準加以求出。
亦即，在基板保持具1522，如圖62所示，固定有一對讀頭座88，在各讀頭座88安裝有各2個之朝下X讀頭74x與朝下Y讀頭74y(參照圖62)。此外，如圖63所示，在Y粗動載台24，透過臂構件86安裝有一對標尺座84，在各標尺座84之上面固定有延伸於X軸方向(X軸方向之可測量範圍較Y軸方向之可測量範圍長)之朝上標尺72。基板保持具1522相對Y粗動載台24之位置資訊，係以由上述各讀頭74x、74y及與此對應之標尺72構成之編碼器系統加以求出。
又，在安裝於Y粗動載台24之一對標尺座84之各個，固定有讀頭座96，於各讀頭座96，安裝有各2個之朝上X讀頭80x與朝上Y讀頭80y(參照圖63)。在光學平台18a(參照圖1等)之下面，對應各讀頭座96，固定有延伸於Y軸方向(Y軸方向之可測量範圍較X軸方向之可測量範圍長)之朝下標尺78(參照圖60)。Y粗動載台24相對光學平台18a之位置資訊，係以由上述各讀頭80x、80y及與此對應之標尺78構成之編碼器系統加以求出。
《第16實施形態》
接著，使用圖64，說明第16實施形態之液晶曝光裝置。第16實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1620及其測量系統之構成不同外，與上述第6或第15實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第6或第15實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第6或第15實施形態相同符號並適當省略其說明。
第16實施形態之基板載台裝置1620所具有之基板保持具1522、基板台626等之構成(包含驅動系統)，與上述第15實施形態(參照圖60等)大致相同。上述第15實施形態之基板測量系統1580(參照圖60等)，係將基板保持具1522之位置資訊透過Y粗動載台24以光學平台18a為基準加以求出(亦即，與第1實施形態之基板測量系統70為相同構成)，相對於此，本第16實施形態之基板測量系統1680，其不同處在於，係將基板保持具1522之位置資訊，與上述第6實施形態同樣的，透過測量台624以光學平台18a為基準加以求出。
亦即，在第16實施形態之基板保持具1522，與上述第6實施形態(參照圖24)同樣的固定有一對讀頭座688，且在各讀頭座688，安裝有各2個之朝上X讀頭80x與朝上Y讀頭80y。又，在光學平台18a之下面，以和一對讀頭座688對應的，安裝有以能將相對基板保持具1522之Y軸方向之位置控制在既定範圍之方式移動的測量台624。基板保持具1522之位置資訊，係以由上述各讀頭80x、80y及與此對應之固定在測量台624下面、延伸於X軸方向之朝下標尺686所構成之線性編碼器系統加以求出。此外，測量台624之位置資訊，則係以由安裝在測量台624之朝上X讀頭 80x、朝上Y讀頭80y與固定在光學平台18a之下面、延伸於Y軸方向之朝下標尺684所構成之線性編碼器系統加以求出。
《第17實施形態》
接著，使用圖65，說明第17實施形態之液晶曝光裝置。第17實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1720及其測量系統之構成不同外，與上述第15或第16實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第15或第16實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第15或第16實施形態相同符號並適當省略其說明。
第17實施形態之基板載台裝置1720所具有之基板保持具1522、基板台626等之構成(包含驅動系統)，與上述第15實施形態(參照圖60等)大致相同。上述第15實施形態之基板測量系統1580(參照圖60等)，係將基板保持具1522之位置資訊透過Y粗動載台24以光學平台18a為基準加以求出(亦即，係與第1實施形態之基板測量系統70相同之構成)，相對於此，本第17實施形態之基板測量系統1780，不同處在於，係將基板保持具1522之位置資訊透過Y粗動載台24及測量台1782以光學平台18a為基準加以求出。
第17實施形態之基板載台裝置1720中，在Y粗動載台24，與上述第15實施形態(參照圖63等)同樣的，透過臂構件86固定有標尺座1784。又，圖65中雖未圖示，但標尺座1784係與上述第15實施形態同樣的，於基板保持具1522之+Y側及-Y側分別配置有1個。測量台1782亦同樣的，雖未圖示，但對應標尺座1784，於投影光學系統16之+Y側及-Y側分別配置有1個。
在標尺座1784之上面，於Y軸方向以既定間隔安裝有用於基板保持具1522之位置測量用之朝上標尺1786、與用於測量台1782之位置測量用之朝上標尺1788。朝上標尺1786、1788，以和Y軸方向相較、於X軸方向之位置資訊之測量範圍較大之方式(以X軸方向為長邊方向)，於其上面具有2維繞射光柵。朝上標尺1786與朝上標尺1788之位置關係，為已知。又，形成在朝上標尺1786、1788之2維繞射光柵之間距可相同、亦可不同。此外，於標尺座1784，可取代2個朝上標尺1786、1788，具有兼用於基板保持具1522之位置測量與測量台1782之位置測量之寬幅的1個朝上標尺。
在基板保持具1522，與上述第15實施形態(參照圖63等)同樣的，透過讀頭座88安裝有各2個朝下讀頭74x、74y。基板保持具1522相對Y粗動載台24之XY平面內之位置資訊，以由朝下讀頭74x、74y與對應之朝上標尺1786構成之編碼器系統加以求出之點，因與上述第15實施形態(亦即第1實施形態)相同，故省略其說明。
測量台1782，與上述第16實施形態(參照圖64)之測量台624同樣的，被Y線性致動器682以既定行程驅動於Y軸方向。在測量台1782，與上述第16實施形態同樣的，安裝有各2個朝上讀頭80x、80y。測量台1782相對光學平台18a之XY平面內之位置資訊，以由朝上讀頭80x、80y與對應之朝下標尺984構成之編碼器系統加以求出之點，因與上述第16實施形態(亦即第6實施形態)相同，故省略其說明。
Y粗動載台24之XY平面內之位置資訊，係透過測量台1782以光學平台18a為基準加以求出。用以求出Y粗動載台24之位置資訊之測 量系統，概念上，與用以求出基板保持具1522相對Y粗動載台24之位置資訊的測量系統(編碼器系統)相同。亦即，在測量台1782，安裝有各2個朝下X讀頭74x與朝下Y讀頭74y，以由此等朝下讀頭74x、74與朝上標尺1788構成之編碼器系統，求出Y粗動載台24相對測量台1782之XY平面內之位置資訊。未圖示之主控制裝置，根據測量台1782相對上述光學平台18a之位置資訊、Y粗動載台24相對測量台1782之位置資訊、及基板保持具1522相對Y粗動載台24之位置資訊，以光學平台18a為基準求出基板保持具1522之位置資訊。
《第18實施形態》
接著，使用圖66~圖68，說明第18實施形態之液晶曝光裝置。第18實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置1820及其測量系統之構成不同外，與上述第1實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第1實施形態具有相同構成或功能之要素，係賦予與上述第1實施形態相同符號並適當省略其說明。
於上述第1實施形態(參照圖2等)，用以求出微動載台22之位置資訊之朝上標尺72、及用以求出朝上標尺72之位置資訊之朝上讀頭80x、80y係分別固定在Y粗動載台24，相對於此，本第18實施形態中，如圖67所示，不同處在於，朝上標尺72及朝上讀頭80x、80y被固定在自重支承裝置28所具備之Y步進導件44。
朝上標尺72被固定在標尺座84之上面。標尺座84，如圖66所示，在微動載台22之+Y側及-Y側分別配置有1個。標尺座84，如圖67所示，透過從X軸方向觀察呈L字形之臂構件1886固定在Y步進 導件44。因此，標尺座84(及朝上標尺72)可與Y步進導件44及Y粗動載台24一體的於Y軸方向以既定長行程移動。如上所述，因Y步進導件44係配置在Y粗動載台24所具有之一對X樑36之間(X樑36之Z位置與Y步進導件44之Z位置部分重複)，因此，於X樑36形成有用以使臂構件1886通過之(用以防止臂構件86與X樑36之接觸)之貫通孔45。
包含朝下讀頭74x、74y及朝上標尺72之微動載台測量系統76(參照圖6)之構成及動作，因與上述第1實施形態相同，故省略其說明。又，包含朝下標尺78及朝上讀頭80x、80y之粗動載台測量系統82(參照圖6)之構成及動作，亦與上述第1實施形態相同，因此省略說明。不過，本實施形態中，粗動載台測量系統82所測量者，實際上，Y步進導件44之位置資訊點與上述第1實施形態不同。如以上所述，本實施形態之基板測量系統1870，係將微動載台22(基板P)之位置資訊透過Y步進導件44以光學平台18a為基準加以求出。
根據本第18實施形態，係於支承微動載台22(與微動載台22包含在同一系統中)之Y步進導件44固定朝上標尺72，因此，與上述第1實施形態相較，可抑制粗動載台24、26之動作之影響，進一步提升微動載台22之位置測量精度。
《第19實施形態》
接著，使用圖69、圖70，說明第19實施形態之液晶曝光裝置。第19實施形態之液晶曝光裝置之構成，除裝置本體1918及基板測量系統1970(參照圖70)之構成不同外，與上述第18實施形態大致相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與上述第18實施形態具有相同構成或功能之要素，係 賦予與上述第18實施形態相同符號並適當省略其說明。
上述第18實施形態(參照圖66)中，裝置本體18，係以光學平台18a、中架台部18b及下架台部18c一體組裝之狀態透過防振裝置19設置在地面F上，相對於此，本第19實施形態中，裝置本體1918，如圖69所示，則係在支承投影光學系統16之部分(以下，稱「第1部分」)、與支承Y步進導件44之部分(以下，稱「第2部分」)彼此在物理上分離之狀態設置在地面F上。
裝置本體1918中、支承投影光學系統16之第1部分具備光學平台18a、一對中架台部18b及一對第1下架台部18d，形成為前視(從X軸方向觀察)呈門型(倒U字型)。第1部分透過複數個防振裝置19設置在地面F上。相對於此，裝置本體1918中、支承Y步進導件44之第2部分具備第2下架台部18e。第2下架台部18e由平板狀構件構成，插入在一對第1下架台部18d之間。第2下架台部18e，透過與支承上述第1部分之複數個防振裝置19不同之另外的複數個防振裝置19設置在地面F上。一對第1下架台部18d與第2下架台部18e之間形成有間隙，第1部分與第2部分在振動上分離(絕緣)。在第2下架台部18e上透過機械性的線性導件裝置52載置Y步進導件44之點，與上述第18實施形態相同。
圖69中，圖示雖被省略了一部分，但一對底座30之構成與上述第18(第1)實施形態相同。一對底座30包含第2下架台部18e，以和裝置本體218在振動上分離之狀態設置在地面F上。一對底座30上載置有Y粗動載台24及X粗動載台26之點，以及Y步進導件44上透過自重支承裝置28載置有微動載台22之點，與上述第18實施形態相同。
接著，說明第19實施形態之基板測量系統1970之構成及動作。又，除測量系統外之基板載台裝置1920之構成及動作，因與上述第18實施形態相同，故省略其說明。
圖70係顯示第19實施形態之基板測量系統1970的概念圖。基板測量系統1970中、用以求出微動載台22(實際上係基板保持具32)之XY平面內之位置資訊的微動載台測量系統76(參照圖6)之構成，與上述第18(第1)實施形態相同，因此，省略其說明。本第19實施形態之基板測量系統1970，用以求出基板保持具32相對水平面交叉之方向之位置資訊的Z傾斜位置測量系統1998之構成，與上述第18(第1)實施形態不同。
Z傾斜位置測量系統1998，如如圖70所示，係將基板保持具32之Z傾斜方向之位置資訊，與微動載台測量系統76同樣的，透過Y粗動載台24以光學平台18a(參照圖69)為基準加以求出。
如圖69所示，在固定於基板保持具32之+Y側及-Y側側面之讀頭座1988之各個，與2個朝下X讀頭74x及2個朝下Y讀頭74y一起，於X軸方向分離安裝有2個朝下Z讀頭74z(參照圖70)。作為朝下Z讀頭74z，係使用對朝上標尺72照射測量光束之公知的雷射變位儀。未圖示之主控制裝置，根據合計4個之朝下Z讀頭74z(參照圖9)之輸出，求出微動載台22相對Y粗動載台24之Z傾斜方向之變位量資訊。
又，在固定於Y步進導件44之+Y側及-Y側側面之一對標尺座84之各個，與上述第1實施形態之讀頭座96同樣的(參照圖4)、固定有2個讀頭座1996。又，如圖70所示，在讀頭座1996，與2個朝上X 讀頭84x及2個朝上Y讀頭80y一起安裝有1個朝上Z讀頭80z。朝上Z讀頭80z雖亦係使用與朝下Z讀頭74z相同之雷射變位儀，各Z讀頭74z、80z之種類可以是不同的。未圖示之主控制裝置根據合計4個朝上Z讀頭80z(參照圖70)之輸出，求出Y粗動載台24相對光學平台18a(參照圖69)之Z傾斜方向之變位量資訊。
於以上說明之第19實施形態，由於可將基板P之Z傾斜方向之位置資訊以光學平台18a(亦即投影光學系統16)為基準加以求出，因此，可與基板P之XY平面內之位置資訊一起，以高精度取得基板P之Z傾斜方向之位置資訊。亦即，例如國際公開第2015/147319號所揭示，在以重量抵銷裝置42為基準求出基板P之Z傾斜方向之位置資訊之情形時，因重量抵銷裝置42係載置於Y步進導件44上，有可能因Y步進導件44移動時之振動等，在基板P之位置測量產生誤差。相對於此，於本實施形態，假設Y步進導件44之移動時產生振動等，由於Y步進導件44之位置資訊係以光學平台18a為基準常時測量，即使透過Y步進導件44測量基板P之位置資訊，該Y步進導件44之位置偏差亦不會反映於基板P之測量結果。因此，能以高精度測量基板P之位置資訊。
又，裝置本體1980中、支承Y步進導件44之第2部分(第2下架台部18e)係與支承投影光學系統16之第1部分在振動上分離，因此在Y步進導件44隨著基板P往Y軸方向之移動而往Y軸方向移動時，能抑制因該移動而產生之振動、變形等對投影光學系統16之影響，從而能提升曝光精度。
又，於上述第1實施形態，雖係針對一對讀頭座88分別具 有用以測量微動載台22(基板保持具32)之位置之4個讀頭(各一對朝下X讀頭74x及朝下Y讀頭74y)，合計設有8個基板保持具位置測量用讀頭之情形做了說明，但基板保持具位置測量用讀頭之數量可少於8個。以下，說明此種實施形態。
《第20實施形態》
其次，根據圖71~圖74(C)說明第20實施形態。本第20實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板測量系統2070之一部分構成外，因與前述第1實施形態相同，因此，以下僅說明差異點，針對與第1實施形態具有相同構成及功能之要素，係賦予與上述第1實施形態相同符號並省略其說明。
圖71中以俯視圖方式，將本第20實施形態之基板保持具32及基板測量系統2070之一對讀頭座88，與投影光學系統16一起顯示。圖71中，為了易於理解說明，省略了Y粗動載台24等之圖示。又，圖71中，讀頭座88係以虛線圖示。
於本第20實施形態之液晶曝光裝置，如圖71所示，在夾著基板保持具32之基板載置區域之+Y側及-Y側之區域，分別配置有標尺座84。於各標尺座84上面，以在X軸方向上格子區域彼此分離配置之方式，於X軸方向以既定間隔、例如配置有5個編碼器標尺2072(以下，簡稱為標尺2072)。
複數個標尺2072，分別具有形成有反射型2維格子之格子區域(格子部)。又，雖亦能於標尺2072之全域形成格子，但在標尺2072之端部以良好精度形成格子是非常困難的，因此，本實施形態中，於標尺 2072係以格子區域之周圍為空白部之方式形成格子。因此，與在X軸方向相鄰之一對標尺2072之間隔相較，格子區域之間隔較大，在測量光束照射到格子區域外之期間為無法進行位置測量之非測量期間(亦稱非測量區間，但以下統稱為非測量期間)。
配置在基板保持具32之+Y側之5個標尺2072與配置在-Y側之5個標尺2072，相鄰標尺2072(格子區域)間之間隔雖相同，但其配置位置，係相對+Y側之5個標尺2072，-Y側之5個標尺2072全體往+X側錯開既定距離D(較相鄰標尺2072(格子區域)之間隔略大之距離)配置。此係為避免發生測量基板保持具32之位置資訊之後述2個X讀頭74x及2個Y讀頭74y之合計4個讀頭中之2個以上未與任一標尺對向的狀態(亦即，4個讀頭之測量光束從標尺脫離之非測量期間不至於重疊)。
各標尺2072，係由例如以石英玻璃形成之延伸於X軸方向之俯視矩形之板狀(帶狀)構件構成。於各標尺2072之上面，形成有以X軸方向及Y軸方向為週期方向之既定間距(例如1μm)之反射型2維繞射光柵(2維光柵)RG。以下，將前述格子區域簡稱為2維光柵RG。又，圖71中，為便於圖示，2維光柵RG之格子線間之間隔(pitch)顯示得遠大於實際。以下說明之其他圖中亦同。以下，將配置在基板保持具32之+Y側區域之5個標尺2072稱為第1格子群、將配置在基板保持具32之-Y側區域之5個標尺2072稱為第2格子群。
在位於+Y側之一讀頭座88之下面(-Z側之面)，以和標尺2072分別對向之狀態，於X軸方向相距既定間隔(較相鄰標尺2072之間隔大的距離)固定有X讀頭74x與Y讀頭74y。同樣的，在位於-Y側 之另一讀頭座88之下面(-Z側之面)，以和標尺2072分別對向之狀態，於X軸方向相距既定間隔固定有Y讀頭74y與X讀頭74x。亦即，與第1格子群對向之X讀頭74x及Y讀頭74y、與第2格子群對向之X讀頭74x及Y讀頭74y，分別以和相鄰標尺2072之格子區域之間隔大的間隔將測量光束照射於標尺2072。以下，為便於說明，將一讀頭座88所具有之X讀頭74x、Y讀頭74y分別稱為讀頭74a、讀頭74b，將另一讀頭座88所具有之Y讀頭74y、X讀頭74x分別稱為讀頭74c、讀頭74d。
此場合，讀頭74a與讀頭74c配置在同一X位置(與Y軸方向平行之同一直線上)，讀頭74b與讀頭74d配置在與讀頭74a與讀頭74c之X位置不同之同一X位置(與Y軸方向平行之同一直線上)。藉由與讀頭74a、74d分別對向之2維光柵RG構成一對X線性編碼器，藉由與讀頭74b、74c分別對向之2維光柵RG構成一對Y線性編碼器。
本第20實施形態之液晶曝光裝置，包含讀頭座88之其餘部分，其他部分之構成，除使用主控制裝置100之基板測量系統2070的基板保持具32之驅動控制(位置控制)外，與前述第1實施形態之液晶曝光裝置10相同。
本第20實施形態之液晶曝光裝置，在圖72(A)所示之標尺座84之+X端部近旁一對讀頭座88對向之第1位置、與圖72(B)所示之標尺座84之-X端部近旁一對讀頭座88對向之第2位置之間，基板保持具32往X軸方向移動之範圍內，一對讀頭座88之讀頭74a~74d、亦即由一對X線性編碼器及一對Y線性編碼器進行之基板保持具32之位置測量是可能的。圖72(A)係顯示僅讀頭74b未與任一標尺2072對向之狀態、 圖72(B)則顯示僅讀頭74c未與任一標尺2072對向之狀態。
在圖72(A)所示之第1位置與圖72(B)所示之第2位置之間，基板保持具32往X軸方向移動之過程中，一對讀頭座88與標尺2072之位置關係，係在圖73(A)~圖73(D)中分別所示之第1狀態~第4狀態、與4個讀頭74a~74d之全部與任一標尺2072之2維光柵RG對向(亦即，4個讀頭74a~74d之全部，測量光束照射於2維光柵RG)之第5狀態的5個狀態之間遷移。以下，取代讀頭對向於標尺2072之2維光柵RG、或測量光束照射於標尺2072之2維光柵RG之說法，而僅以讀頭對向於標尺來加以表現之。
此處，為說明之方便，取6個標尺2072，對各標尺分別賦予用以識別之符號a~f，記載為標尺2072a~2072f(參照圖73(A))。
圖73(A)之第1狀態，係顯示讀頭74a對向於標尺2072b、且讀頭74c、74d對向於標尺2072e、僅讀頭74b未與任一標尺對向之狀態，圖73(B)之第2狀態，係顯示從圖73(A)之狀態，基板保持具32往-X方向移動既定距離後讀頭74a、74b對向於標尺2072b、且讀頭74d對向於標尺2072e、僅讀頭74c變成未與任一標尺對向之狀態。從圖73(A)之狀態遷移至圖73(B)之狀態之過程中，經由讀頭74a、74b對向於標尺2072b、且讀頭74c、74d對向於標尺2072e之第5狀態。
圖73(C)之第3狀態，係顯示從圖73(B)之狀態，基板保持具32往-X方向移動既定距離後變成僅讀頭74a未對向於任一標尺之狀態。從圖73(B)之狀態遷移至圖73(C)之狀態之過程中，經由讀頭74a、74b對向於標尺2072b、且讀頭74c對向於標尺2072d、且讀頭74d對 向於標尺2072e之第5狀態。
圖73(D)之第4狀態，係顯示從圖73(C)之狀態，基板保持具32往-X方向移動既定距離後，變成僅讀頭74d未對向於任一標尺之狀態。從圖73(C)之狀態遷移至圖73(D)之狀態之過程中，經由讀頭74a對向於標尺2072a、且讀頭74b對向於標尺2072b、且讀頭74c對向於標尺2072d、且讀頭74d對向於標尺2072e之第5狀態。
從圖73(D)之狀態，當基板保持具32往-X方向移動既定距離時，經由讀頭74a對向於標尺2072a、且讀頭74b對向於標尺2072b、且讀頭74c、74d對向於標尺2072d之第5狀態後，即成為讀頭74a對向於標尺2072a、且讀頭74c、74d對向於標尺2072d、僅讀頭74b未對向於任一標尺的第1狀態。
以上，係針對在基板保持具32之±Y側分別配置之5個標尺2072中之各3個標尺2072、與一對讀頭座88之間之狀態(位置關係)之遷移做了說明，在10個標尺2072與一對讀頭座88之間，若針對在基板保持具32之±Y側分別配置之5個標尺中之相鄰各3個標尺2072來看的話，與一對讀頭座88之位置關係，亦係以和上述相同之順序遷移。
如以上所述，本第20實施形態中，即使基板保持具32往X軸方向移動，2個X讀頭74x、亦即讀頭74a、74d與2個Y讀頭74y、亦即讀頭74b、74c之合計4個中之至少3個，總是會予與任一標尺2072(2維光柵RG)對向。再者，即使基板保持具32往Y軸方向移動，4個讀頭在Y軸方向皆是以測量光束不會從標尺2072(2維光柵RG)脫離之方式設定標尺2072之格子區域之寬度，因此，4個讀頭中之至少3個總是會對向 於任一標尺2072。因此，主控制裝置100，可常時使用讀頭74a~74d中之3個，管理基板保持具32之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置資訊。以下，針對此點進一步說明之。
設X讀頭74x、Y讀頭74y之測量值分別為CX、CY，則測量值CX、CY可分別以次式(1a)、(1b)表示。
CX=(pi-X)cosθz+(qi-Y)sinθz......(1a)
CY=-(pi-X)sinθz+(qi-Y)cosθz......(1b)
此處，X、Y、θz分別顯示基板保持具32之X軸方向、Y軸方向及θz方向之位置。又，pi、qi則係讀頭74a~74d各個之X位置(X座標值)、Y位置(Y座標值)。於本實施形態，讀頭74a、74b、74c、74d各個之X座標值pi及Y座標值qi(i=1、2、3、4)，係從各一對X讀頭80x及Y讀頭80y及與此對向之標尺78輸出之測量結果、及讀頭座1996與標尺72之相對位置關係算出。
因此，基板保持具32與一對讀頭座88處於如圖72(A)所示之位置關係，此時，當設基板保持具32之XY平面內之3自由度方向之位置為(X、Y、θz)的話，3個讀頭74a、74c、74d之測量值，理論上，可以下式(2a)~(2c)(亦稱為仿射轉換之關係)表示。
Ci=(pi-X)cosθz+(q1-Y)sinθz......(2a)
C3=-(p3-X)sinθz+(q3-Y)cosθz......(2b)
C4=(p4-X)cosθz+(q4-Y)sinθz......(2c)
在基板保持具32位於座標原點(X，Y、θz)=(0，0，0)之基準狀態下，藉由聯立方程式(2a)~(2c)，成為C1=p1、C3=q3、C4=p4。基準狀態係例如於投影光學系統16之投影區域之中心，基板保持具32之中心(與基板P之中心大致一致)一致，θz旋轉為零的狀態。因此，基準狀態下，可進行使用讀頭讀頭74b之基板保持具32之Y位置測量，讀頭74b之測量值C2，依據式(1b)，成為C2=q2。
從而，於基準狀態，將3個讀頭74a、74c、74d之測量值分別初期設定為p1、q3、p4的話，之後，相對於基板保持具32之變位(X、Y、θz)，3個讀頭74a、74c、74d即為提示由式(2a)~(2c)所得到之理論值。
又，於基準狀態，取代讀頭74a、74c、74d中之任1個，例如取代讀頭74c，將讀頭74b之測量值C2初期設定為q2亦可。
於此場合，之後，相對於基板保持具32之變位(X、Y、θz)，3個讀頭74a、74b、74d即為提示由式(2a)、(2c)、(2d)所得到之理論值。
C1=(p1-X)cosθz+(q1-Y)sinθz......(2a)
C4=(p4-X)cosθz+(q4-Y)sinθz......(2c)
C2=-(p2-X)sinθz+(q2-Y)cosθz......(2d)
聯立方程式(2a)~(2c)及聯立方程式(2a)、(2c)、(2d)，相對3個(X、Y、θz)變數被賦予3個式。因此，相反的，若能獲知聯立方程式(2a)~(2c)中之從屬變數C1、C3、C4、或聯立方程式(2a)、(2c)、(2d)中之從屬變數C1、C4、C2的話，即能求出變數X、Y、θz。此處，當適用 近似sinθz≒θz時、或適用高次近似時，皆能容易地解開方程式。因此，可從讀頭74a、74c、74d(或讀頭74a、74b、74d)之測量值C1、C3、C4(或C1、C2、C4)算出基板保持具32之位置(X、Y、θz)。
接著，針對於本第20實施形態之液晶曝光裝置中進行之、測量基板保持具32之位置資訊、在基板測量系統2070之讀頭切換時之接續處理、亦即測量值之初期設定，以主控制裝置100之動作為中心說明之。
本第20實施形態中，如前所述，於基板保持具32之有效行程範圍總是有3個編碼器(X讀頭及Y讀頭)在測量基板保持具32之位置資訊，在進行編碼器(X讀頭或Y讀頭)之切換處理時，例如圖74(B)所示，4個讀頭74a~74d之各個會對向於任一標尺2072，而成為可測量基板保持具32之位置的狀態(前述第5狀態)。圖74(B)係顯示，如圖74(A)所示，從原本是以讀頭74a、74b及74d測量基板保持具32之位置之狀態，基板保持具32往-X方向移動，而如圖74(C)所示，遷移至以讀頭74b、74c、74d測量基板保持具32之位置之狀態途中出現的第5狀態之例。亦即，圖74(B)係顯示用於基板保持具32之位置資訊之測量之3個讀頭，正在從讀頭74a、74b、74d切換為讀頭74b、74c、74d之狀態。
在欲進行基板保持具32之XY平面內之位置控制(位置資訊之測量)之讀頭(編碼器)之切換處理(接續)的瞬間，如圖74(B)所示，讀頭74a、74b、74c及74d分別對向於標尺2072b、2072b、2072d、2072e。乍見圖74(A)~圖74(C)時，於圖74(B)看起來好像是欲從讀頭74a切換為讀頭74c，但讀頭74a與讀頭74c，從測量方向相異之點即可得知，在欲進行接續之時序將讀頭74a之測量值(計數值)原封不動地 將之作為讀頭74c之測量值之初期值，亦毫無意義。
因此，本實施形態中，係由主控制裝置100，從使用3個讀頭74a、74b及74d之基板保持具32之位置資訊之測量(及位置控制)，切換為使用3個讀頭74b、74c、74d之基板保持具32之位置資訊之測量(及位置控制)。亦即，此方式與通常之編碼器接續之概念相異，並非是由某一讀頭接續至另一讀頭，而是從3個讀頭(編碼器)之組合接續至另3個讀頭(編碼器)之組合。
主控制裝置100，首先，根據讀頭74a、74d及74b之測量值C1、C4、C2，解開聯立方程式(2a)、(2c)、(2d)，算出基板保持具之XY平面內之位置資訊(X、Y、θz)。
其次，主控制裝置100，於次式(3)之仿射轉換之式中，代入上述算出之X、θz，以求出讀頭74c之測量值之初期值(讀頭74c待測量之值)。
C3=-(p3-X)sinθz+(q3-Y)cosθz......(3)
上式(3)中，p3、q3係讀頭74c之測量點之X座標值、Y座標值。本實施形態中，X座標值p3及Y座標值q3，如前所述，係從各一對X讀頭80x及Y讀頭80y及與此對向之標尺78輸出之測量結果、及讀頭座1996與標尺72之相對位置關係算出。
藉由將上述初期值C3作為讀頭74c之初期值，即能在維持基板保持具32之3自由度方向之位置(X、Y、θz)之狀態下，毫無矛盾的完成接續。之後，使用切換後使用之讀頭74b、74c、74d之測量值C2、C3、 C4，解開下述聯立方程式(2b)~(2d)，算出基板保持具32之位置座標(X、Y、θz)。
C3=-(p3-X)sinθz+(q3-Y)cosθz......(2b)
C4=(p4-X)cosθz+(q4-Y)sinθz......(2c)
C2=-(p2-X)sinθz+(q2-Y)cosθz......(2d)
又，以上，雖係針對從3個讀頭切換為包含1個與此3個讀頭不同之其他讀頭的3個讀頭之情形做了說明，這是由於使用從切換前之3個讀頭之測量值求出之基板保持具32之位置(X、Y、θz)，將切換後所使用之其他讀頭待測量之值，根據仿射轉換之原理算出，並將該算出之值設定為切換後所使用之其他讀頭之初期值，因此以此方式做了說明。然而，若不碰以切換後所使用之其他讀頭待測量之值之算出等的程序，而僅著眼於切換及接續處理之直接對象之2個讀頭的話，則亦可以說是將切換前使用之3個讀頭中之1個讀頭切換為另1個讀頭。無論如何，讀頭之切換，係在切換前用於基板保持具之位置資訊之測量及位置控制之讀頭、與切換後所使用之讀頭，皆同時對向於任一標尺2072之狀態下進行。
又，以上之說明，讀頭74a~74d之切換例，無論是在任3個讀頭切換為其他3個讀頭、或從任一讀頭切換為其他讀頭之切換中，皆係以和上述說明相同之程序進行讀頭之切換。
以上說明之本第20實施形態之液晶曝光裝置，可發揮與前述第1實施形態同等之作用效果。除此之外，使用本第20實施形態之液晶曝光裝置，係在基板保持具32之驅動中，以包含基板測量系統2070之X 讀頭74x(X線性編碼器)與Y讀頭74y(Y線性編碼器)之至少各1個之3個讀頭(編碼器)測量在XY平面內之基板保持具32之位置資訊(含θz旋轉)。並由主控制裝置100，以在XY平面內之基板保持具32之位置在切換前後能被維持之方式，將在XY平面內之基板保持具32之位置資訊之測量所使用之讀頭(編碼器)，從切換前原本用於基板保持具32之位置測量及位置控制之3個讀頭(編碼器)中之任一讀頭(編碼器)切換為其他讀頭(編碼器)。因此，即便是在進行基板保持具32之位置控制所使用之編碼器之切換，亦能在切換前後維持基板保持具32之XY平面內之位置，進行正確之接續。因此，可一邊進行複數個讀頭(編碼器)間之讀頭之切換及接續(測量值之接續處理)、一邊沿既定路徑正確的使基板保持具32(基板P)沿XY平面移動。
又，根據本第20實施形態之液晶曝光裝置，例如在基板之曝光中，由主控制裝置100，根據基板保持具32之位置資訊之測量結果與該位置資訊之測量所使用之3個讀頭在XY平面內之位置資訊((X、Y)座標值)，在XY平面內驅動基板保持具32。此場合，主控制裝置100，係利用仿射轉換之關係一邊算出在XY平面內之基板保持具32之位置資訊、一邊在XY平面內驅動基板保持具32。如此，即能使用分別具有複數個Y讀頭74y或複數個X讀頭74x之編碼器系統於基板保持具32之移動中一邊切換用於控制之讀頭(編碼器)、一邊以良好精度控制基板保持具32(基板P)之移動。
又，上述第20實施形態中，係使用測量光束從相鄰一對標尺之1個脫離而移至另一標尺之讀頭(相當於上述另一讀頭)將用以控制 基板保持具之移動之修正資訊(前述另一讀頭之初期值)，根據以和至少1個標尺2072對向之3個讀頭測量之位置資訊來加以取得，但此修正資訊，只要是在另一讀頭之測量光束移至另一標尺後，與至少1個標尺2072對向之3個讀頭之1個從2維光柵RG脫離前取得即可。此外，將與至少1個標尺2072對向之3個讀頭，切換為包含上述另一讀頭之不同的3個讀頭來進行基板保持具之位置測量或位置控制之情形時，該切換，只要是在上述修正資訊取得後，與至少1個標尺2072對向之3個讀頭之1個脫離2維光柵RG之前進行即可。又，修正資訊之取得與切換可實質的同時進行。
又，上述第20實施形態中，於X軸方向(第1方向)，為避免第1格子群之沒有2維光柵RG之區域(非格子區域)與第2格子群之沒有2維光柵RG之區域(非格子區域)重疊，換言之，為避免測量光束從2維光柵RG脫離之非測量期間於4個讀頭重疊，係將第1格子群、第2格子群之各5個標尺2072配置在基板保持具32上。此場合，+Y側之讀頭座8所具有之讀頭74a、74b，於X軸方向係以較第1格子群之沒有2維光柵RG之區域之寬度大的間隔配置，-Y側之讀頭座88所具有之讀頭74c、74d，於X軸方向係以較第2格子群之沒有2維光柵RG之區域之寬度大的間隔配置。然而，包含複數個2維格子之格子部及可與此對向之複數個讀頭之組合不限於此。重要的是，在移動體往X軸方向之移動中，以測量光束從2維光柵RG脫離之(無法測量之)非測量期間於4個讀頭74a、74b、74c、74d不會重疊之方式，設定讀頭74a、74b之間隔及讀頭74c、74d之間隔、位置、第1、第2格子群之格子部之位置及長度或格子部之間隔及其位置即可。例如，於第1格子群與第2格子群，即使於X軸方向之非格子區域之 位置及寬度相同，可將與第1格子群之至少1個標尺2072(2維光柵RG)對向之2個讀頭、和與第2格子群之至少1個標尺2072(2維光柵RG)對向之2個讀頭，於X軸方向錯開較非格子區域之寬度大之距離配置。此場合，可將與第1格子群對向之2個讀頭中配置在+X側之讀頭、和與第2格子群對向之2個讀頭中配置在-X側之讀頭的間隔，設成較非格子區域之寬度大之間隔，亦可將與第1格子群對向之2個讀頭、和與第2格子群對向之2個讀頭，於X軸方向交互配置、且將相鄰一對讀頭之間隔設定成較非格子區域之寬度大。
又，上述第20實施形態，雖係針對在基板保持具32之+Y側區域配置第1格子群、且在基板保持具32之-Y側區域配置第2格子群之情形做了說明，但亦可取代第1格子群及第2格子群之一方、例如取代第1格子群而使用形成有延伸於X軸方向之2維格子之單一標尺構件。此場合，亦可使1個讀頭常時對向於該單一之標尺構件。於此場合，以和第2格子群對向設置3個讀頭，並藉由將該3個讀頭之X軸方向之間隔(測量光束之照射位置間之間隔)設成大於相鄰標尺2072上之2維光柵RG間之間隔，而與基板保持具32之X軸方向之位置無關的，做成與第2格子群對向之3個讀頭中之至少2個可與第2格子群之至少1個2維光柵RG對向之構成。或者，與基板保持具32之X軸方向之位置無關的，採用對上述單一標尺構件常時至少有2個讀頭可對向之構成，再加上對第2格子群之至少1個2維光柵RG至少有2個讀頭可對向之構成。於此場合，該至少2個讀頭，於基板保持具32往X軸方向之移動中，測量光束從複數個標尺2072(2維光柵RG)之1個脫離、並移至與1個標尺2072(2維光柵RG)相鄰之另 一標尺2072(2維光柵RG)。然而，藉由將至少2個讀頭之X軸方向之間隔做成較相鄰之標尺2072之2維光柵RG之間隔大，於至少2個讀頭不會有非測量期間重疊、亦即總是有至少1個讀頭之測量光束照射於標尺2072。此種構成下，總是有至少3個讀頭與至少1個標尺2072對向而能測量3自由度方向之位置資訊。
又，第1格子群與第2格子群，其標尺之數量、相鄰標尺之間隔等可以是不同的。此場合，與第1格子群對向之至少2個讀頭和與第2格子群對向之至少2個讀頭，讀頭(測量光束)之間隔、位置等可以是不同的。
又，上述第20實施形態中，雖係使用分別形成有單一之2維光柵RG(格子區域)之複數個標尺2072，但不限於此，2個以上之格子區域，可將在X軸方向分離形成之標尺2072，包含在第1格子群或第2格子群之至少一方。
又，上述第20實施形態中，由於總是以3個讀頭進行基板保持具32之位置(X、Y、θz)之測量、控制，因此係針對包含同一構成之各5個標尺2072之第1格子群與第2格子群，於X軸方向錯開既定距離配置之情形做了說明，但不限於此，可在第1格子群與第2格子群於X軸方向不錯開(彼此大致完全對向配置標尺2072之列)之情形下，於一讀頭座88與另一讀頭座88，使基板保持具32之位置測量用讀頭(讀頭74x、74y)之配置於X軸方向相異。此場合，亦能總是以3個讀頭進行基板保持具32之位置(X、Y、θz)之測量、控制。
又，上述第20實施形態，雖係針對使用讀頭74a、74b與讀 頭74c、74d之合計4個讀頭之情形做了說明，但不限於此，亦可使用5個以上之讀頭。亦即，在分別對向於第1格子群、第2格子群之各2個讀頭之至少一方，加上至少1個冗長讀頭。針對此構成，於以下之第21實施形態說明之。
《第21實施形態》
接著，根據圖75說明第21實施形態。本第21實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板測量系統2170之部分構成襪，與前述第1及第20實施形態相同，因此，以下，僅說明差異點，針對與第1及第20實施形態具有相同構成及功能之要素，係賦予與第1及第20實施形態相同符號並省略其說明。
圖75中，顯示了本第21實施形態之基板保持具32及基板測量系統2170之一對讀頭座88，與投影光學系統16一起，以俯視圖顯示之。圖75中，為易於理解說明，省略了Y粗動載台24等之圖示，圖75中，讀頭座88係以虛線顯示。
於本第21實施形態之液晶曝光裝置，如圖75所示，夾著基板保持具32之基板載置區域，於+Y側及-Y側之區域分別有標尺2072於X軸方向以既定間隔、例如配置有5個。配置在基板載置區域之+Y側之5個標尺2072、與配置在-Y側區域之5個標尺2072，相鄰標尺2072間之間隔相同，且基板載置區域之+Y側及-Y側之各5個標尺2072，係彼此對向配置在同一之X位置。因此，相鄰標尺2072間之間隙之位置，係位在大致同一之Y軸方向之既定線寬之直線上。
在位於+Y側之一讀頭座88之下面(-Z側之面)，以和標 尺2072分別對向之狀態，從-X側依序於X軸方向相距既定間隔(較相鄰標尺2072彼此間之間隔大的距離)固定有Y讀頭74y、X讀頭74x及Y讀頭74y之合計3個讀頭。在位於-Y側之另一讀頭座88之下面(-Z側之面)，以和標尺2072分別對向之狀態，於X軸方向相距既定間隔固定有Y讀頭74y與X讀頭74x。以下，為便於說明，將一讀頭座88所具有之3個讀頭從-X側依序分別稱為讀頭74c、讀頭74a、讀頭74b，將另一讀頭座88所具有之Y讀頭74y、X讀頭74x分別稱為讀頭74c、讀頭74d。
此場合，讀頭74a與讀頭74c係配置在同一之X位置(同一之Y軸方向之直線上)，讀頭74b與讀頭74d配置在同一之X位置(同一之Y軸方向之直線上)。由讀頭74a、74d與分別對向之2維光柵RG構成一對X線性編碼器，由讀頭74b、74c、74e與分別對向之2維光柵RG構成3個Y線性編碼器。
本第21實施形態之液晶曝光裝置，其餘部分之構成與前述第20實施形態之液晶曝光裝置相同。
於本第21實施形態，即便沒有將+Y側與-Y側之標尺2072之列之配置於X軸方向錯開，只要一對讀頭座88與基板保持具32同步往Y軸方向移動(或在一對讀頭座88與標尺2072之列對向之位置，基板保持具32之Y位置被維持)的話，則讀頭74a~74e中之3個，不受基板保持具32之X位置影響，總是會對向於標尺2072(2維光柵RG)。
以上說明之本第21實施形態之液晶曝光裝置，能發揮與前述第20實施形態之液晶曝光裝置相同之作用效果。
又，上述第21實施形態中，基板保持具32之位置資訊測量 用之複數個讀頭，亦可以說是需進行讀頭切換之4個讀頭、例如讀頭74e、74b、74c、74d之外，亦包含非測量期間與該4個讀頭中之1個讀頭74c部分重疊之1個讀頭74a。此外，本第21實施形態，於基板保持具32之位置資訊(X、Y、θz)之測量中，包含4個讀頭74e、74b、74c、74d與1個讀頭74c之5個讀頭中，使用測量光束照射於複數個格子區域(2維光柵RG)之至少1個之至少3個讀頭之測量資訊。
又，上述第21實施形態，複數個讀頭中之至少2個讀頭之非測量期間重疊之情形，係例如2個讀頭同時從標尺2072(格子區域、例如2維光柵RG)脫離，同時移至相鄰標尺2072(格子區域、例如2維光柵RG)之情形之一例。此場合，即使至少2個讀頭之測量中斷，為持續進行測量，必須要有至少3個讀頭與格子部之格子區域(2維光柵)對向。且前提為，該至少3個讀頭，在測量中斷之至少2個讀頭之1個以上移至相鄰格子區域為止，測量不能中斷。亦即，即使是有非測量期間重疊之至少2個讀頭，除此之外有至少3個讀頭的話，則即使格子區域是相距一間隔配置，亦能持續進行測量。
《第22實施形態》
接著，根據圖76說明第22實施形態。本第22實施形態之液晶曝光裝置之構成，如圖76所示，分別配置在基板保持具32之基板載置區域之+Y側與-Y側之標尺2072之列，係與第21實施形態同樣對向配置，且位於-Y側之一讀頭座88，與前述第1實施形態同樣的具有各2個之X讀頭74x、Y讀頭74y之點，是與前述第21實施形態之液晶曝光裝置之構成相異，但其餘部分之構成則與第21實施形態之液晶曝光裝置相同。
在一讀頭座88之下面(-Z側之面)，於Y讀頭74y(讀頭74c)之-Y側相鄰設有X讀頭74x(以下，適當的稱讀頭74e)，且於X讀頭74x(讀頭74d)之-Y側相鄰設有Y讀頭74y(以下，適當的稱讀頭74f)。
於本實施形態之液晶曝光裝置，在一對讀頭座88往Y軸方向移動之狀態(或在一對讀頭座88與標尺2072之列對向之位置，基板保持具32之Y位置被維持之狀態)下，隨著基板保持具32之X軸方向之移動，3個讀頭74a、74c、74e(稱第1組讀頭)及3個讀頭74b、74d、74f(稱第2組讀頭)之一方，雖會有不對向於任一標尺之情形，此時，第1組讀頭與第2組讀頭之另一方必然會對向於標尺2072(2維光柵RG)。亦即，於本第22實施形態之液晶曝光裝置，雖然沒有將+Y側與-Y側之標尺2072之列之配置於X軸方向錯開，但在基板保持具32往X軸方向之移動中，只要一對讀頭座88是往Y軸方向移動(或在一對讀頭座88與標尺2072之列對向之位置，基板保持具32之Y位置被維持)的話，即能藉由第1組讀頭與第2組讀頭之至少一方中所含之3個讀頭，不受基板保持具32之X位置影響，測量基板保持具32之位置(X、Y、θz)。
接下來，考量例如第1組讀頭(讀頭74a、74c、74e)不與任一標尺對向而無法進行測量後，再度對向於標尺2072時，使該等讀頭74a、74c、74e復歸(使測量再開)之情形。此場合，在使第1組讀頭(讀頭74a、74c、74e)之測量再開始前之時間點，係以第2組讀頭(讀頭74b，74d、74f)續行基板保持具32之位置(X、Y、θz)之測量、控制。此時，主控制裝置100，如圖76所示，在一對讀頭座88跨於分別配置在+Y側、-Y側之相鄰2個標尺2072，第1組讀頭與第2組讀頭對向於相鄰2個標 尺2072之一方與另一方之時間點，以前述第21實施形態詳述之手法，根據第2組讀頭(讀頭74b，74d、74f)之測量值算出基板保持具之位置(X、Y、θz)，藉由將此算出之基板保持具之位置(X、Y、θz)代入前述仿射轉換之式，據以同時算出、設定第1組讀頭(讀頭74a、74c、74e)之初期值。如此，即能簡單的使第1組讀頭復歸，再開始使用此等讀頭之基板保持具32之位置測量、控制。
根據以上說明之本第22實施形態之液晶曝光裝置，能發揮與前述第21實施形態之液晶曝光裝置同樣的作用效果。
《第22實施形態之變形例》
此變形例，係於第22實施形態之液晶曝光裝置，作為位於+Y側之另一讀頭座88，使用與一讀頭座88相同構成(或於紙面上下方向成對稱之構成)之讀頭單元之情形。
此場合，與上述同樣的，將8個讀頭分組為配置成同一Y軸方向之直線狀之各4個讀頭所屬之第1組讀頭、與第2組讀頭。
考量第1組讀頭不對向於任一標尺而無法進行測量後，再度對向於標尺2072時，使第1組讀頭復歸，再開始使用該等讀頭之測量之情形。
此場合，在使用第1組讀頭之測量再開始前之時間點，係以第2組讀頭中之3個讀頭續行基板保持具32之位置(X、Y、θz)之測量、控制。此時，主控制裝置100，與前述同樣的，在一對讀頭座88跨於分別配置在+Y側、-Y側之相鄰2個標尺2072，第1組讀頭與第2組讀頭對向於相鄰2個標尺2072之一方與另一方之時間點，算出第1組讀頭各個之 測量值之初期值，此場合，是無法同時算出第1組之4個讀頭全部之初期值的。其理由在於，若係復歸於測量之讀頭為3個(X讀頭與Y讀頭合計之數)的話，在以和前述相同之程序設定該等3個讀頭之測量值之初期值時，因可將該等之初期值作為前述測量值C1、C2、C3等，來解開前述聯立方程式，而無歧義的決定基板保持具之位置(X、Y、θ)，故無特別問題。然而，卻無法放棄可無歧義的決定基板保持具之位置(X、Y、θ)之使用4個讀頭之測量值之、利用仿射轉換之關係的聯立方程式之故。
因此，於本變形例，將復帰之第1組分組為分別包含另一讀頭之3個讀頭所屬之2個組，就每一組以和前述相同之手法，針對3個讀頭，同時算出、設定初期值。初期值之設定後，將任一組之3個讀頭之測量值用於基板保持具32之位置控制即可。亦可將不用於位置控制之組之讀頭所進行之基板保持具32之位置測量，與基板保持具32之位置控制並行實施。又，亦可將復帰之第1組之各讀頭之初期值，以前述手法依序個別的加以算出。
上述第20~第22實施形態之編碼器切換(編碼器輸出之接續)處理，於第2~第19實施形態中，亦可將基板保持具之位置測量適用於以粗動載台或測量台為基準進行之編碼器系統。又，上述第20~第22實施形態之編碼器之切換(編碼器輸出之接續)，於第1~第5、第8~第15、第18、第19之各實施形態中，可將粗動載台之位置測量適用於以光學平台18a為基準進行之編碼器系統，或第6、第7、第16、第17之各實施形態中，可將測量台之位置測量適用於以光學平台18a為基準進行之編碼器系統。
又，以上說明之第1~第22之各實施形態之構成，可適當變更。例如，上述各實施形態中之基板測量系統(基板測量系統70、270等)，無論基板載台裝置之構成為何，皆能用於保持物體(上述各實施形態中，為基板P)之移動體之位置測量。亦即，針對具備如上述第1~第5實施形態之基板保持具32般之吸附保持基板P大致全面之型式之基板保持具的基板載台裝置，亦能適用如上述第6實施形態之基板測量系統670般、透過測量台624以光學平台18a為基準求出基板保持具之位置資訊之型式的測量系統
又，亦可將與上述各實施形態之測量系統同樣構成之測量系統，適用於基板P以外之測量對象物，舉一例而言，可在光罩載台裝置14之光罩M之位置測量中，使用與上述基板測量系統70等同樣構成之測量系統。尤其是如國際公開第2010/131485號所揭示之使光罩往與掃描方向正交之方向以長行程步進移動之光罩載台裝置之測量系統，非常適合使用上述各實施形態之測量系統。
又，上述第1~第22實施形態之基板測量系統中，編碼器讀頭及標尺之配置可以是相反的。亦即，用以求出基板保持具之位置資訊之X線性編碼器、Y線性編碼器，可將標尺安裝於基板保持具、將編碼器讀頭安裝於粗動載台或測量台。此場合，安裝於粗動載台或測量台之標尺，最好是例如沿X軸方向配置複數個，並構成為彼此能切換動作。同樣的，用以求出粗動載台或測量台之位置資訊之X線性編碼器、Y線性編碼器，可將標尺安裝於測量台、將編碼器讀頭安裝於光學平台18a。此場合，安裝於光學平台18a之編碼器讀頭，最好是能例如沿Y軸方向配置複數個，並 構成為能彼此切換動作。將編碼器讀頭固定在基板保持具及光學平台18a之情形時，可將固定在粗動載台或測量台之標尺共通化。
又，以上雖針對在基板測量系統，於基板載台裝置側固定延伸於X軸方向之1個或複數個標尺、於裝置本體18側固定延伸於Y軸方向之1個或複數個標尺之情形做了說明，但不限於此，亦可於基板載台裝置側固定延伸於Y軸方向之1個或複數個標尺、於裝置本體18側固定延伸於X軸方向之1個或複數個標尺。此場合，粗動載台或測量台，在基板P之曝光動作等中之基板保持具移動中，係被驅動於X軸方向。
又，複數個標尺係分離配置之情形時，標尺之數量無特別限定，可反映例如基板P之大小、或基板P之移動行程適當地變更。此外，可使用長度相異之複數個標尺，只要是將於X軸方向或Y軸方向排列配置之複數個格子區域包含於各個之格子部的話，構成格子部之標尺之數量無特別限定。
又，測量台及其驅動系統雖係設置在裝置本體18之上架台部18a之下面，但亦可設置在下架台部18c或中架台部18b。
又，於上述各實施形態，雖係針對使用形成有2維光柵之標尺之情形做了說明，但不限於此，亦可於各標尺之表面獨立的形成X標尺與Y標尺。此場合，可於標尺內，使X標尺與Y標尺之長度彼此不同。此外，亦可將兩者於X軸方向相對錯開配置。又，雖係針對使用繞射干涉方式之編碼器系統之情形做了說明，但不限於此，以可使用所謂的拾取(pick up)方式、磁氣方式等之其他類型編碼器，例如可使用美國專利第6,639,686號說明書等所揭示之所謂的掃描編碼器等。
又，上述第20~第22實施形態及其變形例(以下，簡記為第22實施形態)，雖係針對至少設置4個讀頭之情形做了說明，此場合，若於第1方向排列配置之複數個格子區域是包含於格子部的話，構成格子部之標尺2072之數量，無特別限定。該複數個格子區域，無需配置在夾著基板保持具32之基板P之Y軸方向之一側及另一側之兩方，可僅配置在其中一方。不過，至少在基板P之曝光動作中，為了持續控制基板保持具32之位置(X、Y、θz)，必須滿足以下條件。
亦即，至少4個讀頭中之1個讀頭之測量光束從複數個格子區域(例如，前述2維光柵RG)脫離之期間，剩餘之至少3個讀頭之測量光束照射於複數個格子區域之至少1個，且因基板保持具32往X軸方向(第1方向)之移動，上述至少4個讀頭中測量光束從複數個格子區域脫離之上述1個讀頭即切換。此場合，至少4個讀頭，包含於X軸方向(第1方向)彼此之測量光束之位置(照射位置)相異之2個讀頭、與於Y軸方向(第2方向)與前述2個讀頭之至少一方之測量光束之位置相異且於X軸方向彼此之測量光束之位置(照射位置)相異之2個讀頭，前述2個讀頭，於X軸方向，以較複數個格子區域中相鄰一對格子區域之間隔大之間隔照射測量光束。
又，亦可將排列於X軸方向之格子區域(例如2維光柵RG)之列，於Y軸方向配置3列以上。例如，於上述第22實施形態，可採用取代-Y側之5個標尺2072，而設置由分別具有將該5個標尺2072之各個於Y軸方向2等分之面積的10個格子區域(例如2維光柵RG)構成、於Y軸方向相鄰之2個格子區域(例如2維光柵RG)之列，讀頭74e、74f可 對向於其中一列之2維光柵RG、且讀頭74c、74d可對向於另一列之2維光柵RG之構成。又，於上述第22實施形態之變形例，針對+Y側之5個標尺2072，亦可採用設置由與上述同樣之10個格子區域構成、於Y軸方向相鄰之2個格子區域(例如2維光柵RG)之列，一對讀頭可對向於其中一列之2維光柵RG、且剩餘之一對讀頭可對向於另一列之2維光柵RG之構成。
又，於上述第20~第22實施形態，在基板保持具32往X軸方向(第1方向)之移動中，至少在4個讀頭彼此間，就任2個讀頭來看，以測量光束不照射到任一2維光柵RG(從格子區域脫離)、亦即無法以讀頭測量(非測量區間)不會重疊之方式，設定標尺及讀頭中至少一方之位置或間隔、或位置及間隔等是非常重要的。
又，上述第20至第22實施形態中，亦可取代測量基板保持具32之位置資訊之各X讀頭74x，而使用以X軸方向及Z軸方向為測量方向之編碼器讀頭(XZ讀頭)，並取代各Y讀頭74y，而使用以Y軸方向及Z軸方向為測量方向之編碼器讀頭(YZ讀頭)。作為此等讀頭，可使用與例如美國專利第7,561,280號說明書所揭示之變位測量感測器讀頭相同構成之感測器讀頭。此場合，主控制裝置100在前述讀頭之切換及接續處理時，可使用切換前用於基板保持具32之位置控制之3個讀頭之測量值，進行既定運算，據以在用來保證於XY平面內3自由度方向(X、Y、θz)之基板保持具32之位置之測量結果之連續性的接續處理外，以和前述相同之手法，來進行用來保證於剩餘3自由度方向(Z、θx、θy)之基板保持具32之位置之測量結果之連續性的接續處理。代表性的以第20實施形態為例具 體說明的話，主控制裝置100，可將4個讀頭74a、74b、74c、74d中、測量光束從1個2維光柵RG(格子區域)脫離而移至另一2維光柵RG(格子區域)之1個讀頭用以控制於剩餘之3自由度方向(Z、θx、θy)之基板保持具32之移動的修正資訊，根據使用剩餘3個讀頭進行之Z軸方向(第3方向)之測量資訊、或使用該剩餘之3個讀頭測量於剩餘3自由度方向(Z、θx、θy)之基板保持具32之位置資訊，來加以取得即可。
又，上述第20至第22實施形態中，雖係設定測量光束從1個標尺脫離而移至另一標尺之另一讀頭之初期值，但不限於此，亦可取得另一讀頭之測量值之修正資訊等，使用另一讀頭來取得用以控制基板保持具之移動的修正資訊。使用另一讀頭用以控制基板保持具之移動之修正資訊中，當然包含初期值，但不限於此，只要是該另一讀頭係可以用來再開始測量之資訊即可，亦可以是測量從再開後待測量之值偏離之偏置值等。
又，上述第1~第22實施形態中，雖係以Z傾斜位置測量系統及編碼器系統構成基板測量系統，但亦可例如取代X、Y讀頭而使用XZ、YZ讀頭，來僅以編碼器系統構成基板測量系統。
又，上述第17實施形態中，可在一對測量台1782之外，另設置於X軸方向離開測量台1782配置之至少1個讀頭。例如，可於X軸方向離開投影光學系統16配置，相對檢測基板P之對準標記之標記檢測系統(對準系統)於±Y側分別設置與測量台1782相同之可動的讀頭單元，於基板標記之檢測動作中，使用配置在標記檢測系統之±Y側之一對讀頭單元測量Y粗動載台24之位置資訊。此場合，於標記檢測動作中，即使在一對測量台1782所有的測量光束脫離標尺1788(或684)，亦能持續以基板 測量系統(另一對讀頭單元)進行Y粗動載台24之位置資訊之測量，而能提高標記檢測系統之位置等、曝光裝置之設計自由度。此外，藉由將測量於Z軸方向之基板P之位置資訊的基板測量系統配置在標記檢測系統之近旁，在基板之Z位置之檢測動作中亦能進行使用基板測量系統之Y粗動載台24之位置資訊之測量。或者，亦可將基板測量系統配置在投影光學系統16之近旁，於基板之Z位置之檢測動作中以一對測量台1782測量Y粗動載台24之位置資訊。此外，本實施形態中，當Y粗動載台24被配置在離開投影光學系統16設定之基板更換位置時，一對測量台1782之所有讀頭測量光束將脫離標尺1788(或684)。因此，可設置與被配置在基板更換位置之Y粗動載台24之複數個標尺1788(或684)之至少1個對向之至少1個讀頭(可動讀頭或固定讀頭之任一種皆可)，於基板更換動作中，亦能進行使用基板測量系統之Y粗動載台24之位置資訊之測量。此處，亦可在Y粗動載台24到達基板更換位置前，換言之，在被配置於基板更換位置之至少1個讀頭對向於標尺1788(或684)之前，一對測量台1782之所有讀頭測量光束脫離標尺1788(或684)之情形時，於Y粗動載台24之移動路徑途中追加配置至少1個讀頭，以能持續進行使用基板測量系統之基板保持具32之位置資訊之測量。此外，若係使用與一對測量桌台1782另行設置之至少1個讀頭之情形時，可使用一對測量桌台1782之測量資訊來進行前述接續處理。
同樣的，上述第1~第22實施形態中，亦可取代各X讀頭74x而使用前述XZ讀頭，並取代各Y讀頭74y而使用前述YZ讀頭。此場合，包含一對XZ讀頭與一對YZ讀頭、以及能與此等對向之標尺的編碼器 系統，可測量關於複數個讀頭74x、74y之旋轉(θz)與傾斜(θx及θy之至少一方)之至少一方之位置資訊。
又，標尺72、78、2072等雖係表面形成有格子(表面為格子面)，但亦可例如設置覆蓋格子之罩構件(玻璃或薄膜等)，使格子面成為標尺之內部。
又，上述第17實施形態中，雖係針對各一對X讀頭80x及Y讀頭80y為用以測量Y粗動載台24之位置的讀頭、且係設於測量台1782之情形做了說明，但各一對X讀頭80x及Y讀頭80y可以是不透過測量台1782，而是設於用以測量Y粗動載台24之位置的讀頭。
又，截至目前為止之說明中，雖係針對基板編碼器系統所具備之各讀頭在XY平面內之測量方向，為X軸方向或Y軸方向之情形做了說明，但不限於此，亦可取代2維光柵，使用在XY平面內、以和X軸方向及Y軸方向交叉且彼此正交之2方向(為方便起見，稱α方向、β方向)為週期方向之2維格子，並與此對應的，作為前述各讀頭，使用以α方向(及Z軸方向)或β方向(及Z軸方向)為各自之測量方向的讀頭。此外，亦可於前述第1實施形態中，取代各X標尺、Y標尺，使用例如以α方向、β方向為週期方向之1維格子，並與此對應的，作為前述各讀頭，使用以α方向(及Z軸方向)或β方向(及Z軸方向)為各自之測量方向的讀頭。
又，上述第20~第22實施形態中，亦可將第1格子群以前述X標尺之列構成、將第2格子群以前述Y標尺之列構成，對應於此，將可與X標尺之列對向之複數個X讀頭(或XZ讀頭)以既定間隔(較相鄰X標尺間之間隔大的間隔)配置，並將可與Y標尺之列對向之複數個Y讀 頭(或YZ讀頭)以既定間隔(較相鄰Y標尺間之間隔大的間隔)配置。
又，上述第20~第22實施形態中，作為排列於X軸方向或Y軸方向配置之各標尺，當然可使用長度相異之複數個標尺。此場合，若係將週期方向相同、或正交之標尺之列排列2列以上設置時，可選擇標尺間之空間可設定成彼此不會重疊之長度之標尺。亦即，構成一列標尺列之標尺間之空間之配置間隔，可以不是等間隔。此外，例如，於粗動載台上之標尺列中，可將配置在中央部之標尺設定為物理上較在X軸方向中之靠近兩端部分別配置之標尺(標尺列中，配置在各端部之標尺)之X軸方向之長度長。
又，上述第6、第7、第16、第17各實施形態中，測量台用編碼器，雖只要至少測量測量台之移動方向(上述實施形態中，為Y軸方向)之位置資訊即可，但可亦測量與移動方向不同之至少1個方向(X、Z、θx、θy、θz中之至少1者)之位置資訊。例如，測量方向為X軸方向之讀頭(X讀頭)之X軸方向之位置資訊亦加以測量，以此X資訊與X讀頭之測量資訊來求出X軸方向之位置資訊亦可。不過，測量方向為Y軸方向之讀頭(Y讀頭)，可以不使用與測量方向正交之X軸方向之位置資訊。同樣的，X讀頭，可以不使用與測量方向正交之Y軸方向之位置資訊。重要的是，可測量與讀頭之測量方向相異之至少1個方向之位置資訊，以此測量資訊與讀頭之測量資訊來求出於測量方向之基板保持具622等之位置資訊。此外，可使用例如於X軸方向位置相異之2條測量光束測量可動讀頭之θz方向之位置資訊(旋轉資訊)，使用此旋轉資訊與X讀頭及Y讀頭之測量資訊，來求出基板保持具622等之X軸、Y軸方向之位置資訊。此 場合，藉由將X讀頭與Y讀頭中之一方2個、另一方1個，以測量方向相同之2個讀頭在與測量方向正交之方向不在同一位置之方式配置，即能測量X、Y、θz方向之位置資訊。另1個讀頭，最好是對與2個讀頭不同之位置照射測量光束。再者，若可動讀頭用編碼器之讀頭係XZ讀頭或YZ讀頭的話，藉由例如將XZ讀頭與YZ讀頭中一方2個、另一方1個，以不在同一直線上之方式配置，則不僅是Z資訊，亦能測量θx及θy方向之位置資訊(傾斜資訊)。亦可以θx及θy方向之位置資訊之至少一方、與X讀頭及Y讀頭之測量資訊求出X軸、Y軸方向之位置資訊。同樣的，可由XZ讀頭或YZ讀頭亦測量與Z軸方向不同方向之可動讀頭之位置資訊，以此測量資訊與讀頭測量資訊求出Z軸方向之位置資訊。此外，若測量可動讀頭之位置資訊之編碼器之標尺是單一標尺(格子區域)的話，無論XYθz或Zθxθy皆能以3個讀頭加以測量，但在複數個標尺(格子區域)是分離配置之情形時，只要X讀頭及Y讀頭各2個、或XZ讀頭及YZ讀頭各2個，以4個讀頭之非測量期間不會重疊之方式設定X軸方向之間隔即可。此說明，雖係以格子區域與XY平面平行配置之標尺為前提，但格子區域係與YZ平面平行配置之標尺亦同樣可以適用。
又，上述第6、第7、第16、第17各實施形態中，作為測量測量台之位置資訊之測量裝置係使用編碼器，但亦可使用編碼器以外之例如干涉儀等。此場合，只要例如於可動讀頭(或其保持部)設置反射面，與Y軸方向平行的將測量光束照射於反射面即可。特別是在可動讀頭僅往Y軸方向移動之情形時，無需加大反射面，為降低空氣波動之干涉儀光束之光路的局部空調亦容易。
又，上述第17實施形態中，係將對Y粗動載台24之標尺照射測量光束之可動讀頭，於Y軸方向在投影系統之兩側各設置1個，但亦可將可動讀頭各設置複數個。例如，於Y軸方向以複數個可動讀頭之測量期間部分重疊之方式配置相鄰之可動讀頭(測量光束)的話，即使Y粗動載台24往Y軸方向移動，亦能以複數個可動讀頭持續進行位置測量。此場合，複數個可動讀頭需進行接續處理。因此，亦可僅於投影系統之±Y側之一方配置，使用對至少1個標尺照射測量光束之複數個讀頭之測量資訊來取得關於測量光束進入標尺之其他讀頭之修正資訊，或者不僅是±Y側之一方而亦可使用配置在另一側之至少1個讀頭之測量資訊。重要的是，使用分別配置在±Y側之複數個讀頭中、正在對標尺照射測量光束之至少3個讀頭之測量資訊即可。
又，上述第20~第22實施形態之基板測量系統中，雖係於掃描曝光中基板P移動之掃描方向(X軸方向)將複數個標尺(格子區域)彼此分離配置、並將複數個讀頭設定為能於基板P之步進方向(Y軸方向)移動，但亦可與此相反的，於步進方向(Y軸方向)將複數個標尺彼此分離配置、並將複數個讀頭設定為能於掃描方向(X軸方向)移動。
又，上述第1~第22實施形態中，編碼器系統之讀頭無需具備將來自光源之光束照射於標尺之光學系統之全部，可僅具有光學系統之一部分，例如僅具有射出部。
又，上述第20~第22實施形態中，一對讀頭座88之讀頭不限於圖71之配置(X讀頭及Y讀頭分別配置在±Y側、且在±Y側之一方與另一方，於X軸方向X、Y讀頭之配置相反)，可例如將X讀頭及Y讀 頭分別配置在±Y側、且在±Y側之一方與另一方，於X軸方向X、Y讀頭之配置相同。不過，當2個Y讀頭之X位置相同時、2個X讀頭中之一方測量中斷時，將無法測量θz資訊，因此最好是使2個Y讀頭之X位置相異較佳。
又，上述第1~第22實施形態中，將被編碼器系統之讀頭照射測量光束之標尺(標尺構件、格子部)，設置在投影光學系統16側之情形時，不限於支承投影光學系統16之裝置本體18(框架構件)之一部分，亦可設於投影光學系統16之鏡筒部分。
又，上述第1~第22實施形態，雖係針對掃描曝光時之光罩M及基板之移動方向(掃描方向)為X軸方向之情形做了說明，但掃描方向亦可以是Y軸方向。此場合，必須將光罩載台之長行程方向設定為繞Z軸旋轉90度之面向，並亦須使投影光學系統16之面向繞Z軸旋轉90度等。
又，上述第20~第22實施形態中，於Y粗動載台24上，將複數個標尺於X軸方向透過既定間隔之間隙連接配置之標尺群(標尺列)，配置複數列、彼此於Y軸方向分離之不同位置(例如相對投影光學系統16之一側(+Y側)之位置、與另一(-Y側)位置)時，可將此複數個標尺群(複數個標尺列)，以能根據在基板上照射(shot)之配置(shot map)區分使用之方式構成。例如，若使複數個標尺列之整體之長度，於標尺列間彼此相異的話，即能因應不同之照射圖(shot map)，亦能因應取4面之情形與取6面之情形等、形成在基板上之照射區域之數之變化。此外，以此方式配置、並使各標尺列之間隙位於X軸方向彼此相異之位置的話，與 複數個標尺列分別對應之讀頭即不會有同時位於測量範圍外之情形，因此能減少接續處理中被視為不定值之感測器之數，而能高精度的進行接續處理。
又，於Y粗動載台24上，亦可將複數個標尺於X軸方向透過既定間隔之間隙連接配置之標尺群(標尺列)中，1個標尺(X軸測量用之圖案)之X軸方向之長度，做成可連續測定1照射區域之長度(在一邊使基板保持具上之基板於X軸方向移動一邊進行掃描曝光時，元件圖案被照射而於基板上形成之長度)份之長度。做成如此的話，在1照射區域之掃描曝光中，無需進行對複數標尺之讀頭之接續控制，可容易地進行掃描曝光中之基板P(基板保持具)之位置測量(位置控制)。
又，上述第1~第22實施形態中，基板測量系統，為取得基板載台裝置移動到與基板裝載器之基板更換位置之期間之位置資訊，可於基板載台裝置或其他載台裝置設置基板更換用之標尺，使用朝下讀頭取得基板載台裝置之位置資訊。或者，亦可於基板載台裝置或其他載台裝置設置基板更換用之讀頭，藉測量標尺或基板更換用標尺來取得基板載台裝置之位置資訊。
此外，亦可設置與編碼器系統不同之其他位置測量系統(例如載台上之標記與觀察此之觀察系統)來進行載台之更換位置控制(管理)。
又，基板載台裝置，至少能將基板P沿水平面以長行程驅動即可，視情形可以不進行6自由度方向之微小定位。針對此種2維載台裝置，亦非適合適用上述第1~第19實施形態之基板編碼器系統。
又，照明光可以是ArF準分子雷射光(波長193nm)、KrF 準分子雷射光(波長248nm)等之紫外光、或F2雷射光(波長157nm)等之真空紫外光。此外，作為照明光，亦可使用例如將從DFB半導體雷射或光纖雷射發出之紅外線帶或可見光帶之單一波長雷射光以例如摻雜有鉺(或鉺及鐿兩者)之光纖放大器加以增幅，使用非線性光學結晶加以波長轉換為紫外光之諧波。再者，亦可使用固體雷射(波長：355nm、266nm)等。
又，以上雖針對投影光學系16為具備複數支光學系之多透鏡方式投影光學系之情形做了說明，但投影光學系之數量不限於此，只要是1支以上即可。此外，亦不限於多透鏡方式之投影光學系，亦可以是使用例如歐夫那(Ofner)型大型反射鏡之投影光學系等。再著，作為投影光學系16可以是縮小系及拡大系之任一種。
又，曝光裝置之用途不限於將液晶顯示元件圖案轉印至方型玻璃板片之液晶用曝光裝置，亦能廣泛的適用於例如有機EL(Electro-Luminescence)面板製造用之曝光裝置、半導體製造用之曝光裝置、用以製造薄膜磁頭、微機器及DNA晶片等之曝光裝置。此外，不僅僅是半導體元件等之微元件，為製造光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線曝光裝置及電子束曝光裝置等所使用之標線片或光罩，而將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等曝光裝置之製造，亦能適用。
又，作為曝光對象之物體不限於玻璃板，亦可以是例如晶圓、陶瓷基板、薄膜構件、或光罩母板(空白光罩)等其他物體。此外，曝光對象物為平板顯示器用基板之情形時，該基板之厚度無特限定，亦包含例如薄膜狀(具可撓性之片狀構件)之物。又，本實施形態之曝光裝置，在曝光對象物為一邊長度、或對角長500mm以上之基板時尤其有效。
液晶顯示元件(或半導體元件)等之電子元件，係經由進行元件之功能性能設計的步驟、依據此設計步驟製作光罩(或標線片)的步驟、製作玻璃基板(或晶圓)的步驟、以上述各實施形態之曝光裝置及其曝光方法將光罩(標線片)之圖案轉印至玻璃基板的微影步驟、對曝光後之玻璃基板進行顯影的顯影步驟、將殘存抗蝕劑部分以外之部分之露出構件以蝕刻加以去除的蝕刻步驟、將蝕刻後不要之抗蝕劑去除的抗蝕劑除去步驟、以及元件組裝步驟、檢查步驟等而製造出。此場合，於微影步驟使用上述實施形態之曝光裝置實施前述曝光方法，於玻璃基板上形成元件圖案，因此能以良好之生產性製造高積體度之元件。
又，上述各實施形態之複數個構成要件可適當加以組合。因此，上述複數個構成要件中之一部是可以不使用的。
又，援用關於上述實施形態所引用之曝光裝置等之所有公報、國際公開、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書等之揭示，作為本說明書記載之一部分。
產業上之可利用性
如以上之說明，本發明之移動體裝置及移動方法，適合移動物體。本發明之曝光裝置及曝光方法，適合使物體曝光。又，本發明之平板顯示器之製造方法，適於平板顯示器之製造。此外，本發明之元件製造方法，適於微元件之製造。

Claims (31)

  1. 一種移動體裝置，具備：第1移動體，其能保持物體、並往彼此交叉之第1及第2方向移動；第2移動體，其能往該第2方向移動；基準構件，其於該第1及第2方向，作為該第1移動體之移動之基準；第1測量系統，係藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並可透過於該第1方向彼此分離配置之複數個格子區域測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；第2測量系統，係藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並可測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及控制系統，係根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中之至少1個的至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對於該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置；該第1測量系統，一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該第2測量系統，一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊； 該複數個讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個格子區域之1個脫離，並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；該控制系統，將用以使用該複數個讀頭中、與該測量光束從該1個格子區域脫離而移至該另一格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動的修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊或使用該至少3個讀頭測量之該第1移動體之位置資訊加以取得。
  2. 如申請專利範圍第1項之移動體裝置，其中，該修正資訊，係在包含該至少3個讀頭與該不同讀頭之至少4個讀頭各個之該測量光束，照射在包含該另一格子區域之該複數個格子區域中之至少1個之期間取得。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之移動體裝置，其中，該修正資訊，係在該至少3個讀頭中之1個之該測量光束從包含該另一格子區域之該複數個格子區域中之至少1個脫離前取得。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之移動體裝置，其中，該測量系統，係在該至少3個讀頭中之1個之該測量光束從包含該另一格子區域之該複數個格子區域中之至少1個脫離前，取代該至少3個讀頭之1個，使用包含已取得該修正資訊之該不同讀頭之至少3個讀頭，測量該移動體之位置資訊。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之移動體裝置，其中，該控制系統，係在該至少3個讀頭之1個之該測量光束從包含該另一格子區域之該複數個格子區域中之至少1個脫離前，將使用該至少3個讀頭的該第1移動體之移動控制，切換為取代該至少3個讀頭之1個而使用包含已取得 該修正資訊之該不同讀頭之至少3個讀頭的該第1移動體之移動控制。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之移動體裝置，其中，該第1格子構件，具有於該第2方向位置與該複數個格子區域不同、且於該第1方向彼此分離配置之與該複數個格子區域不同之複數個格子區域；該複數個讀頭之至少1個，該測量光束照射於該另一複數個格子區域之至少1個、且取代該測量光束照射於該複數個格子區域之至少1個之該至少3個讀頭之至少1個，被用於該第1移動體之位置資訊之測量。
  7. 一種移動體裝置，具備：第1移動體，其能保持物體、並往彼此交叉之第1及第2方向移動；第2移動體，其能往該第2方向移動；基準構件，其於該第1及第2方向，作為該第1移動體之移動之基準；第1測量系統，係藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域及於該第2方向在與該複數個第1格子區域相異之位置於該第1方向彼此分離配置之複數個第2格子區域、可測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；第2測量系統，係藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分並能測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及控制系統，根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之該測量光 束照射於該複數個第1及第2格子區域中之至少2個之至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置；該第1測量系統，係一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該第2測量系統，係一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該複數個第1讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個第1及第2格子區域之1個脫離，並移至與該1個第1或第2格子區域相鄰之另一第1或第2格子區域；該控制系統，將用以使用該複數個第1讀頭中、與該測量光束從該1個第1或第2格子區域脫離而移至該另一第1或第2格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動的修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊或使用該至少3個讀頭測量之該移動體之位置資訊加以取得。
  8. 如申請專利範圍第7項之移動體裝置，其中，該修正資訊，係在包含該至少3個讀頭與該不同讀頭之至少4個讀頭各個之該測量光束，照射在包含該另一第1或第2格子區域之該複數個第1及第2格子區域中之至少2個之期間取得。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之移動體裝置，其中，該修正資訊，係在該至少3個讀頭中之1個之該測量光束，從包含該另一第1或第2格子區域之該複數個第1及第2格子區域中之至少2個脫離之前取得。
  10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之移動體裝置，其中，該第1測量系統，係在該至少3個讀頭之1個之該測量光束從包含該另一第1或第2格子區域之該複數個第1及第2格子區域中之至少2個脫離前，取代該至少3個讀頭之1個，使用包含已取得該修正資訊之該不同讀頭之至少3個讀頭測量該移動體之位置資訊。
  11. 如申請專利範圍第7至10項中任一項之移動體裝置，其中，該控制系統，係在該至少3個讀頭之1個之該測量光束從包含該另一第1或第2格子區域之該複數個第1及第2格子區域中之至少2個脫離前，將使用該至少3個讀頭之該第1移動體之移動控制，切換為取代該至少3個讀頭之1個而使用包含已取得該修正資訊之該不同讀頭之至少3個讀頭之該第1移動體之移動控制。
  12. 如申請專利範圍第7至11項中任一項之移動體裝置，其中，該至少3個讀頭包含對該複數個第1格子區域中之至少1個照射該測量光束之至少1個讀頭、與對該複數個第2格子區域中之至少1個照射該測量光束之至少2個讀頭。
  13. 如申請專利範圍第7至12項中任一項之移動體裝置，其中，該複數個第1讀頭，包含於該第1方向以較該複數個第1格子區域中之相鄰一對第1格子區域之間隔大之間隔照射該測量光束之至少2個讀頭、與於該第1方向以較該複數個第2格子區域中之相鄰一對第2格子區域之間隔大之間隔照射該測量光束之至少2個讀頭。
  14. 如申請專利範圍第7至13項中任一項之移動體裝置，其中，該複數個第1及第2格子區域之各個，彼此形成在不同之複數個標尺、且具有 反射型之2維格子或排列方向互異之2個1維格子。
  15. 一種移動體裝置，係相對第1構件使物體移動，具備：第1移動體，係保持該物體，可相對該第1構件往彼此交叉之第1及第2方向移動；第2移動體，可相對該第1物體往該第2方向移動；驅動系統，係使該第1及第2移動體往該第2方向移動；第1測量系統，係藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該第2移動體之位置資訊，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方並具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域；第2測量系統，係藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第2移動體相對該第1物體之位置資訊，該第2讀頭設在該第2移動體與該第1物體中之一方，該第2格子構件設在另一方；以及控制系統，根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中之至少1個之讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該第1物體之該第1及第2方向之該第1移動體之位置；該複數個第1讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個格子區域中之1個脫離、並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；該控制系統，係將用以使用該複數個讀頭中、與該測量光束從該1個格子區域脫離而移至該另一格子區域之讀頭不同之讀頭控制該第1移動體 之移動之修正資訊，根據該讀頭之測量資訊加以取得。
  16. 如申請專利範圍第15項之移動體裝置，其中，該第1構件係作為該第1移動體之移動之基準的基準構件。
  17. 如申請專利範圍第1至16項中任一項之移動體裝置，其中，該複數個讀頭，分別以在包含該第1及第2方向之既定平面內彼此交叉之2方向之一方、與和該既定平面正交之第3方向之2方向作為測量方向；該第1測量系統，可使用該至少3個讀頭，測量包含該第3方向之與該3自由度方向不同之3自由度方向之該移動體之位置資訊。
  18. 如申請專利範圍第17項之移動體裝置，其中，該修正資訊，包含使用該不同讀頭、用以控制於該第3方向之該第1移動體之移動的修正資訊。
  19. 一種曝光裝置，其具備：如申請專利範圍第1至18項中任一項之移動體裝置；以及對該物體照射能量束，以使該物體曝光之光學系統。
  20. 如申請專利範圍第19項之曝光裝置，其中，該第1方向係於該曝光時，該物體藉由該第1移動體相對該光學系統移動之方向。
  21. 如申請專利範圍第19或20項之曝光裝置，其中，該第2方向係具有複數個區劃區域之該物體，為變更該曝光之對象區域而移動之方向。
  22. 如申請專利範圍第19至21項中任一項之曝光裝置，其中，該物體係用於平板顯示器之基板。
  23. 如申請專利範圍第22項之曝光裝置，其中，該基板之至少一邊之長度或對角長為500mm以上、用於平板顯示器。
  24. 一種平板顯示器之製造方法，其包含：使用申請專利範圍第19至23項中任一項之曝光裝置使基板曝光的動作；以及使該曝光後之基板顯影的動作。
  25. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第19至23項中任一項之曝光裝置使基板曝光的動作；以及使該曝光後之基板顯影的動作。
  26. 一種移動方法，其包含：於彼此交叉之第1及第2方向，使保持物體之第1移動體相對基準構件移動的動作；藉由第2移動體使該第1移動體往該第2方向移動的動作；使用第1測量系統，藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊的動作，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分、可藉由於該第1方向彼此分離配置之複數個格子區域測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；使用第2測量系統，藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊的動作，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方且具有該第1及第2方向之測量成分、可測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複 數個格子區域中之至少1個之至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置的動作；該取得動作，係以該第1測量系統一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊，以該第2測量系統一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該複數個讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中、該測量光束從該複數個格子區域之1個脫離，並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；將用以使用該複數個讀頭中、與該測量光束從該1個格子區域脫離而移至該另一格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動之修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊、或使用該至少3個讀頭測量之該第1移動體之位置資訊加以取得。
  27. 一種移動方法，其包含：於彼此交叉之第1及第2方向，使保持物體之第1移動體移動的動作；藉由第2移動體使該第1移動體往該第2方向移動的動作；使用第1測量系統，藉由複數個第1讀頭與第1格子構件取得於該第1及第2方向、該第1移動體相對作為該第1移動體之移動基準之基準構件之位置資訊的動作，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方，該第1格子構件設在另一方、且具有該第1及第2方向之測量成分並具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域及於該第2方向在與該 複數個第1格子區域相異之位置於該第1方向彼此分離配置之複數個第2格子區域，可測量該第1移動體於該第1方向之移動範圍；使用第2測量系統，藉由第2讀頭與第2格子構件取得該第1移動體相對該基準構件之位置資訊的動作，該第2讀頭設在該第2移動體與該基準構件中之一方，該第2格子構件設在另一方、且具有該第1及第2方向之測量成分，可測量該第1移動體於該第2方向之移動範圍；以及根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之該測量光束照射到該複數個第1及第2格子區域中之至少2個之至少3個讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該基準構件之該第1及第2方向之該第1移動體之位置的動作；於該取得動作：以該第1測量系統一邊使該第1讀頭相對該第1格子區域往該第1方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；以該第2測量系統一邊使該第2讀頭相對該第2格子區域往該第2方向移動、一邊照射測量光束以取得該第1移動體之位置資訊；該複數個第1讀頭，分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個第1及第2格子區域中之1個脫離，並移至與該1個第1或第2格子區域相鄰之另一第1或第2格子區域；於該控制動作，係將用以使用該複數個第1讀頭中、與該測量光數從該1個第1或第2格子區域脫離而移至該另一第1或第2格子區域之該至少3個讀頭不同之讀頭控制該第1移動體之移動之修正資訊，根據該至少3個讀頭之測量資訊、或使用該至少3個讀頭測量之該移動體之位置資訊加 以取得。
  28. 一種移動方法，係相對第1構件使物體移動，其包含：使保持該物體之第1移動體相對該第1物體往彼此交叉之第1及第2方向移動的動作；藉由第2移動體，相對該第1構件使該第1移動體往該第2方向移動的動作；使用第1測量系統，以複數個第1讀頭與第1格子構件取得該第1移動體相對該第2移動體之位置資訊的動作，該複數個第1讀頭設在該第1及第2移動體中之一方、該第1格子構件設在另一方且具有於該第1方向彼此分離配置之複數個第1格子區域；使用第2測量系統，以第2讀頭與第2格子構件取得該第2移動體相對該第1物體之位置資訊的動作，該第2讀頭設在該第2移動體與該第1物體之一方、第2格子構件設在另一方；以及根據該複數個第1讀頭中、該複數個第1讀頭之測量光束照射於該複數個格子區域中之至少1個之讀頭之測量資訊、與以該第2測量系統取得之位置資訊，控制相對該第1物體之該第1及第2方向之該第1移動體之位置的動作；於該取得動作，該複數個第1讀頭分別在該第1移動體往該第1方向之移動中，該測量光束從該複數個格子區域中之1個脫離、並移至與該1個格子區域相鄰之另一格子區域；於該控制動作，係將用以使用該複數個讀頭中、與從該1個格子區域脫離之該測量光束移至該另一格子區域之讀頭不同之讀頭控制該第1移動 體之移動之修正資訊，根據該讀頭之測量資訊加以取得。
  29. 一種曝光方法，其包含：使用申請專利範圍第26至28中任一項之移動方法使該物體往該第1方向移動的動作；以及對已往該第1方向移動之該物體照射能量束，以使該物體曝光的動作。
  30. 一種平板顯示器之製造方法，其包含：使用申請專利範圍第29項之曝光方法使基板曝光的動作；以及使該曝光後之基板顯影的動作。
  31. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第29項之曝光方法使基板曝光的動作；以及使該曝光後之基板顯影的動作。
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