WO2009084199A1 - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

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WO2009084199A1 PCT/JP2008/003955 JP2008003955W WO2009084199A1 WO 2009084199 A1 WO2009084199 A1 WO 2009084199A1 JP 2008003955 W JP2008003955 W JP 2008003955W WO 2009084199 A1 WO2009084199 A1 WO 2009084199A1
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Yuichi Shibazaki
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Nikon Corporation
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    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system

Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method, and more particularly, an exposure apparatus that forms a pattern on an object with an energy beam, an exposure method, and a device that uses the exposure apparatus or the exposure method. It relates to a manufacturing method.
  • a step-and-repeat projection exposure apparatus (so-called stepper) or a step-and-scan projection exposure apparatus (so-called so-called stepper).
  • Scanning steppers (also called scanners)) are mainly used.
  • the position of a wafer stage that holds a substrate to be exposed (hereinafter referred to as a wafer) such as a wafer or a glass plate, using a laser interferometer, as a reference with respect to the lens barrel side surface of the projection optical system.
  • a wafer stage such as a wafer or a glass plate
  • a laser interferometer as a reference with respect to the lens barrel side surface of the projection optical system.
  • measurement is performed and position control of the stage with respect to the projection optical system is performed using the measurement result (see, for example, Patent Document 1).
  • the wafer stage can be accurately followed.
  • an exposure apparatus for exposing an object through an optical member with an energy beam and forming a pattern on the object, holding the object, and moving along a predetermined plane
  • a movable body that holds the optical member, and a first encoder that measures a distance between a predetermined reference position and the holding member in a first axial direction parallel to the plane. It is an exposure apparatus.
  • the distance in the first axial direction from the reference position to the holding member that holds the optical member is measured by the first encoder. Accordingly, even if an atmosphere change such as temperature fluctuation occurs around the first encoder and the holding member, the distance from the reference position to the optical member can be accurately measured. Therefore, the moving body can be accurately moved or positioned with reference to the optical system member.
  • the present invention is an exposure apparatus that exposes an object with an energy beam via an optical member, the movable body holding the object and movable within a predetermined plane; A holding member to hold; an encoder device in which a scale is provided on one of the optical member and the holding member and a head is provided on the other, and measures positional information of the optical member in a direction parallel to the predetermined plane; Is a second exposure apparatus.
  • the position information of the optical member in the direction parallel to the predetermined plane is measured by the encoder device in which the scale is provided on one of the optical member and the holding member and the head is provided on the other.
  • an exposure method for exposing an object through an optical member with an energy beam to form a pattern on the object, the object having the optical member and a predetermined reference position Is a first exposure method including a first measurement step of measuring the positional relationship in the moving surface of the moving body that moves while holding the position using an encoder system.
  • the positional relationship between the optical member and the predetermined reference position within the moving surface of the moving body that holds and moves the object is measured using the encoder system. This makes it possible to accurately measure the positional relationship between the optical member and the predetermined reference position within the moving surface of the moving body. Therefore, the moving body can be accurately moved or positioned with reference to the optical system member.
  • a second exposure including a step of measuring positional information of the optical member in a direction parallel to the predetermined plane using an encoder device in which a scale is provided on one of the holding members to be held and a head is provided on the other; Is the method.
  • the position information of the optical member in the direction parallel to the predetermined plane is measured using the encoder device in which the scale is provided on one of the optical member and the holding member and the head is provided on the other.
  • a step of forming a pattern on an object using any one of the first and second exposure methods of the present invention and a step of developing the object on which the pattern is formed And a device manufacturing method.
  • FIG. 2A is a view for explaining the arrangement of the head unit and the pickup
  • FIG. 2B is a plan view showing the wafer stage.
  • It is a perspective view which shows a measurement mount.
  • It is a figure for demonstrating arrangement
  • It is a block diagram which shows the control system of one Embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 10 according to an embodiment.
  • the exposure apparatus 10 is a step-and-scan projection exposure apparatus, that is, a so-called scanning stepper.
  • the projection optical system PL is provided.
  • the optical axis direction of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the reticle and the wafer are relative to each other in a plane perpendicular to the Z-axis direction.
  • the direction to be scanned is the Y-axis direction
  • the direction perpendicular to the Z-axis and the Y-axis is the X-axis direction
  • the rotation (tilt) directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are the ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z directions, respectively. Will be described.
  • the exposure apparatus 10 includes an illumination unit IOP, a reticle stage RST that holds the reticle R, a projection unit PU that includes the projection optical system PL, a wafer stage WST that holds the wafer W and moves in the XY plane, and a control system thereof.
  • a column 34 or the like for holding the projection unit PU is provided.
  • the illumination unit IOP includes a light source and an illumination optical system, and irradiates the illumination light IL to a rectangular or arc-shaped illumination area defined by a field stop (also referred to as a mask king blade or a reticle blind) disposed therein,
  • a field stop also referred to as a mask king blade or a reticle blind
  • the reticle R on which the circuit pattern is formed is illuminated with uniform illuminance.
  • ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as an example of the illumination light IL.
  • the reticle stage RST is disposed on a reticle stage base 32a that forms a top plate of a column 34, which will be described later, and the reticle stage base is generated by a magnetic levitation force generated by, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator that constitutes a reticle stage drive system 19R. It is levitated and supported on 32a.
  • reticle stage RST On reticle stage RST, reticle R is fixed by, for example, vacuum chucking or electrostatic chucking.
  • Reticle stage RST is driven by reticle stage drive system 19R with a predetermined stroke in the Y-axis direction (left and right in the plane of the paper in FIG. 1), and also minute in the X-axis direction (the direction orthogonal to the plane of the paper in FIG. 1) and ⁇ z direction. Further, it is finely driven in the Z-axis direction and the tilt directions ( ⁇ x direction and ⁇ y direction) with respect to the XY plane.
  • the position of reticle stage RST (reticle R) in the XY plane is a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as a reticle laser interferometer) that irradiates a laser beam onto a reflecting surface fixed (or formed) to reticle stage RST. 18R) (referred to as “reticle interferometer”) is always detected with a resolution of about 0.25 to 1 nm, for example.
  • the position of the reticle R in the Z-axis direction is, for example, a reticle focus sensor RF (not shown in FIG. 1, see FIG. 5) comprising a multipoint focus position detection system disclosed in US Pat. No. 5,448,332. ).
  • Measured values of reticle interferometer 18R and reticle focus sensor RF are supplied to main controller 11 (see FIG. 5).
  • Main controller 11 drives reticle stage RST via reticle stage drive system 19R based on the supplied measurement value.
  • the projection unit PU has a cylindrical lens barrel 40 and a projection optical system PL composed of a plurality of optical elements held by the lens barrel 40.
  • the lens barrel 40 is single.
  • a plurality of lens barrels each holding one or a plurality of optical elements may be stacked.
  • it is preferable that the plurality of lens barrels are housed in a sealing member to keep the cleanness of the projection optical system PL high.
  • the projection optical system PL for example, a refractive optical system including a plurality of optical elements (lens elements) arranged along an optical axis parallel to the Z-axis direction is used.
  • the projection optical system PL is, for example, both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 or 1/5). For this reason, when the above-mentioned illumination area is illuminated by the illumination light IL from the illumination unit IOP, it passes through the reticle R in which the first surface (object surface) of the projection optical system PL and the pattern surface are substantially aligned.
  • a reduced image (a projection image of a part of the circuit pattern) of the reticle R in the illumination area via the projection optical system PL becomes a second surface (image plane) side of the projection optical system PL. And is formed in a region (exposure region) conjugate to the illumination region on the wafer W having a resist (photosensitive agent) coated on the surface thereof.
  • reticle R is moved relative to the illumination area (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction) and at the same time with respect to the exposure area (illumination light IL).
  • illumination area illumination light IL
  • Y-axis direction scanning direction
  • the pattern of the reticle R is transferred to the shot area. That is, in this embodiment, a pattern is generated on the wafer W by the illumination unit IOP, the reticle R, and the projection optical system PL, and the sensitive layer (resist layer) on the wafer W is exposed on the wafer W by the illumination light IL. That pattern is formed.
  • the column 34 has a plurality of (in this case, for example, three) leg portions 32b (the leg portions on the back side of the paper are not shown) whose lower end portions are fixed to the floor surface F, and the floor portion F above the floor surface F by the leg portions 32b. And a reticle stage base 32a supported by the above. In the center of the reticle stage base 32a, an opening 34a that is rectangular in a plan view (viewed from above) that penetrates in the vertical direction (Z-axis direction) is formed.
  • the lens barrel 40 is a cylindrical hollow member whose longitudinal direction that accommodates the projection optical system PL is the Z-axis direction, for example, and a protrusion is formed at the center of the bottom wall. An optical member located at the lower end of the projection optical system PL is held inside the protrusion, and an opening serving as a path for illumination light is formed at the center of the protrusion.
  • the bottom wall of the lens barrel 40 is configured by a plate member having a circular opening formed in the center, and a holding member that holds the optical member positioned at the lower end of the projection optical system PL is projected from the circular opening. May be.
  • a ring-shaped flange FLG is integrally provided on the outer peripheral portion at a position somewhat below the center in the height direction of the lens barrel 40.
  • the lens barrel 40 has a flange FLG supported by a plurality of, for example, three suspension support mechanisms 137 (one of which is not shown) on the lower surface side of the reticle stage base 32a. As a result, it is suspended and supported below the reticle stage base 32a.
  • Each suspension support mechanism 137 includes a coil spring 136 and a wire 135 which are, for example, flexible connection members.
  • the coil spring 136 vibrates like a pendulum in a direction perpendicular to the optical axis (Z-axis) of the projection optical system PL, and dampens vibration in a direction perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL (that is, floor vibration). To prevent vibrations from being transmitted to the projection optical system PL).
  • the coil spring 136 also has high vibration isolation performance in the direction parallel to the optical axis.
  • the lens barrel surface plate may be supported by being suspended by, for example, three suspension support mechanisms 137.
  • the convex part 134a is formed in the center part vicinity regarding the Z-axis direction of each of the three leg parts 32b of the column 34.
  • a drive mechanism 440 is provided between each convex portion 134a and the flange FLG of the projection optical system PL.
  • Each drive mechanism 440 includes a voice coil motor that drives the projection optical system PL in the radial direction of the lens barrel 40 and a voice coil motor that drives the projection optical system PL in the optical axis direction (Z-axis direction).
  • the projection optical system PL can be driven in the direction of six degrees of freedom by three driving mechanisms 440 (the driving mechanism on the back side in FIG.
  • the main control device 11 has the projection optical system PL connected to the column 34 based on acceleration information detected by an acceleration sensor (not shown) provided on the flange FLG of the projection optical system PL, for example. And the drive of the voice coil motor of each drive mechanism 440 is controlled so that it may be in a stationary state with respect to the floor surface F.
  • Wafer stage WST is arranged below projection optical system PL, and is placed on stage surface plate BS placed horizontally on floor surface F via a plurality of non-contact bearings provided on the bottom surface thereof, such as air bearings. Is supported by levitation.
  • wafer W is held by vacuum suction (or electrostatic suction) via a wafer holder (not shown).
  • this encoder system has four linear encoders 70A to 70D (see FIG. 5), and as shown in FIG. 2A, the four encoder head units 62A to 62D are provided with measurement mounts (holding members). ) On the lower surface of 51 (details will be described later). On the other hand, on the upper surface of wafer stage WST, as shown in FIG.
  • a pair of Y scales 44A, 44C having a longitudinal direction as the Y-axis direction and a pair of X are surrounded so as to surround wafer W.
  • Scales 44B and 44D are fixed, respectively.
  • a reflection type diffraction grating having the longitudinal direction as a periodic direction is formed.
  • the surface (upper surface) on the + Z side of the stage surface plate BS is processed so as to have a very high flatness, and serves as a reference surface (guide surface) when the wafer stage WST is moved.
  • Wafer stage WST is driven by wafer stage drive system 19W with a predetermined stroke in the Y-axis direction, and is also finely driven in the X-axis direction and ⁇ z direction. Further, it is inclined with respect to the Z-axis direction and XY plane ( ⁇ x direction and It is also finely driven in the ⁇ y direction).
  • the measurement mount 51 is suspended and supported by a flange FLG of the projection optical system PL via a plurality of (for example, four) support members 53 (note that a support member on the back side of the drawing is not shown).
  • Each support member 53 is actually configured to include link members having flexure portions at both ends.
  • Each flexure portion has high rigidity in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the support member and low rigidity in the other five-degree-of-freedom directions. Therefore, the measurement mount 51 is supported by the four support members with almost no stress between the measurement mount 51 and the flange FLG.
  • the measurement mount 51 has a circular plate-like main body 52 and a plan view projecting from the main body 52 in the + X direction, the + Y direction, the ⁇ X direction, and the ⁇ Y direction. It has four extending portions 53A, 53B, 53C, 53D having a substantially square shape.
  • a portion (an inner circular portion) excluding the ring-shaped rim portion on the outer peripheral edge of the upper surface is a recess 52a whose inner bottom surface is one step lower than the rim portion.
  • an annular surface region parallel to the upper surface is formed which is somewhat lower than the inner bottom surface of the recess 52a.
  • the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the annular surface region are concentric with the rim portion described above.
  • the inner peripheral edge of the surface region is the inner peripheral surface of the circular opening 52c.
  • the surface region and the inner bottom surface of the recess 52a are connected by a tapered slope.
  • An accommodating portion 52b is formed by the surface area around the circular opening 52c and the tapered slope.
  • the pickup 54x is arranged on a straight line Px as shown in FIG. 2A, and includes an x head 56x that irradiates light upward (+ Z direction).
  • the pickup 54y is disposed on the straight line Py and includes a y head 56y that emits light upward.
  • the x scale 58 is opposed to the pickups 54x and 54y, respectively, as representatively shown in FIG.
  • the 58x and y scale 58y are fixed.
  • the x scale 58x has a direction parallel to the straight line Px on the straight line Px that is orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL and forms an angle of 45 degrees with the X axis.
  • the y scale 58y is disposed on the straight line Py orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL and at an angle of 45 degrees with the direction parallel to the straight line Py as the longitudinal direction.
  • a reflection type diffraction grating having a longitudinal direction as a periodic direction is formed on the lower surfaces (surfaces on the ⁇ Z side) of the scales 58x and 58y.
  • the pickup 54x uses reflected light (diffracted light from the diffraction grating) obtained by irradiating light to the x scale 58x fixed to the lower surface of the lens barrel 40, and is parallel to the straight line Px caused by vibration, for example.
  • An optical x linear encoder 50x (see FIG. 5) that detects the displacement of the direction barrel 40 (projection optical system PL) is configured.
  • the pickup 54y uses the reflected light (diffracted light from the diffraction grating) obtained by irradiating light to the y scale 58y fixed to the lower surface of the lens barrel 40, and the lens barrel in the direction parallel to the straight line Py.
  • An optical y linear encoder 50y (see FIG. 5) for detecting a displacement of 40 (projection optical system PL) is configured.
  • the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y have the same configuration as the encoder head disclosed in, for example, US Pat. No. 7,238,931 and US Patent Application Publication No. 2007/0288121.
  • the pickups 54x and 54y include an optical system including a polarizing beam splitter in which a light source and a light receiving system (including a photodetector) are arranged outside the measurement mount 51 and separates light from the light source. Only (a part of) is disposed on the inner bottom surface of the recess 52a of the measurement mount 51, that is, facing the x scale 58x and the y scale 58y.
  • the pickups 54x and 54y may be provided on the measurement mount 51.
  • light and / or signals are transmitted and received between the light source, the light receiving system, and the optical system via an optical fiber (not shown) or by air transmission.
  • the optical system disposed on the inner bottom surface of the recess 52a of the measurement mount 51 is referred to as a pickup.
  • members disposed outside the measurement mount 51 are not limited to the light source and the light receiving system, and may be, for example, only the light source or only the light source and the light receiving element (sensor).
  • the head units 62A and 62C are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection optical system PL, with the X-axis direction as the longitudinal direction on the + X side and the ⁇ X side of the projection unit PU, respectively.
  • the head units 62B and 62D are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection optical system PL, with the Y-axis direction as the longitudinal direction on the + Y side and ⁇ Y side of the projection unit PU, respectively.
  • the head units 62A and 62C include a plurality of, in this case, five Y heads 64 arranged at predetermined intervals along the X-axis direction.
  • the head unit 62A is a multi-lens, in this case, five eyes, equipped with a plurality of Y heads 64 that measure the position (Y position) of the wafer stage WST in the Y-axis direction using the Y scale 44A on the wafer stage WST.
  • Y linear encoder 70A see FIG. 5
  • the head unit 62C constitutes a five-lens Y linear encoder 70C (see FIG. 5) including five Y heads 64 for measuring the Y position of the wafer stage WST using the above-described Y scale 44C. .
  • the head units 62B and 62D include a plurality of (here, five) X heads 66 arranged at a predetermined interval along the Y-axis direction.
  • the head unit 62B is a multi-lens, in this case, five-lens X linear encoder 70B, which includes a plurality of X heads 66 that measure the position (X position) of the wafer stage WST in the X-axis direction using the aforementioned X scale 44B. (See FIG. 5).
  • the head unit 62D constitutes a five-lens X linear encoder 70D (see FIG. 5) including five X heads 66 for measuring the X position of the wafer stage WST using the above-described X scale 44D. .
  • the measurement mount 51 configured as described above has the upper end fixed (connected) to the flange FLG and the lower end fixed (connected) to the extending portions 53A to 53D. It is suspended and supported by a book support member 53 (however, a support member on the back side of the drawing is not shown), and is disposed at a position ( ⁇ Z direction) below a predetermined distance from the lower surface of the lens barrel 40. In this suspended support state, as shown in FIG. 4, the protruding portion at the lower end of the lens barrel 40 is housed in the housing portion 52 b formed in the measurement mount 51. Further, as shown in FIG.
  • the lower surface of the lens barrel 40 and the inner bottom surface of the recess 52a face each other with a predetermined gap, and the x head 56x of the pickup 54x and the x head disposed on the lower surface of the lens barrel 40 are arranged.
  • the scale 58x faces, and the y head 56y of the pickup 54y and the y scale 58y disposed on the lower surface of the lens barrel 40 face each other.
  • the measurement mount 51 is equipped with an alignment system ALG, a wafer focus sensor WF, etc. (see FIG. 5).
  • an alignment system ALG an image processing type sensor can be used. This image processing type sensor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-065603 (corresponding to US Pat. No. 5,493,403). Has been.
  • the wafer focus sensor WF for example, a wafer focus sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 06-283403 (corresponding to US Pat. No. 5,448,332) can be used.
  • the measurement mount 51 can also be called a metrology frame or the like.
  • the measurement mount 51 not only the scales 58x and 58y but also the head units 62A to 62D, the alignment system ALG, and the wafer focus sensor WF are provided in the measurement mount 51.
  • the present invention is not limited to this. At least one of ⁇ 62D, alignment system ALG, and wafer focus sensor WF may be provided on a member different from measurement mount 51.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a control system of the exposure apparatus 10 of the present embodiment.
  • the control system shown in FIG. 5 includes a so-called microcomputer (or workstation) comprising a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc.
  • the main controller 11 is configured mainly for overall control.
  • the head units 62A and 62C (Y linear encoders 70A and 70C) facing the Y scales 44A and 44C measure the position of the wafer stage WST in the Y axis direction, and the head units 62B and 44D facing the X scales 44B and 44D, respectively.
  • the position of wafer stage WST in the X-axis direction is measured by 62D (X linear encoders 70B and 70D).
  • a pickup 54x (x linear encoder 50x) facing the x scale 58x and a pickup 54y (y linear encoder 50y) facing the y scale 58y disposed on the lower surface of the lens barrel 40 are straight lines.
  • the displacement in the direction parallel to Px and the straight line Py, that is, the position of the lens barrel 40 in the XY plane is measured.
  • the main control measure 11 monitors the measurement results of the Y linear encoders 70A and 70C and the X linear encoders 70B and 70D and the measurement results of the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y, and moves the wafer stage WST to the XY plane.
  • the lens barrel 40 is moved with reference to the inside.
  • the displacement in the XY plane of the lens barrel 40 during the exposure operation is arranged on the measurement mount 51 facing the scale 58x arranged on the lower surface of the lens barrel 40. Measurement is performed by the pickup 54x (x linear encoder 50x) and the pickup 54y (y linear encoder 50y) disposed on the measurement mount 51 facing the scale 58y disposed on the lower surface of the lens barrel 40. Therefore, even if the position of the lens barrel 40 in the XY plane slightly fluctuates due to vibration caused by the movement of the wafer stage WST, the displacement can be accurately measured. It is possible to accurately control the position of wafer stage WST with reference to the optical axis of projection optical system PL being held.
  • length measuring light light emitted from the pickups 54x and 54y (hereinafter referred to as length measuring light) is reflected by the x scale 58x or y scale 58y, and is fixed to the pickups 54x and 54y and the lens barrel 40.
  • the path of the measuring light is so small that it can be ignored as compared with the path of the measuring light in the interferometer, for example. Therefore, even if air fluctuations or the like occur around the lens barrel 40 during exposure, the short-term stability of the measured values of the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y is significantly higher than that when an interferometer is used. It becomes possible to improve.
  • the pickups 54x and 54y for emitting the measurement light used for measuring the displacement of the lens barrel 40 and the head units 62A to 62D for measuring the position of the wafer stage WST are both disposed on the measurement mount 51. ing. Therefore, the positional relationship between the pickups 54x and 54y and the head units 62A to 62D is maintained constant, and the X linear encoders 70B and 70D and Y linear encoders 70A and 70C for measuring the wafer stage WST and the measurement for the lens barrel 40 are measured. It is possible to reduce measurement errors that occur between the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y.
  • the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y measure the displacement of the lens barrel 40 in the direction parallel to the straight line Px and the straight line Py that form an angle of 45 degrees with respect to the X axis and the Y axis.
  • the present invention is not limited to this, and the displacement of the lens barrel 40 in the X-axis direction and the Y-axis direction may be measured using an encoder, and any different two-axis displacements may be measured. Forty displacements on the XY plane may be measured. That is, the scales 58x and 58y are not limited to the direction in which the longitudinal direction (measurement direction, periodic direction / arrangement direction of the diffraction grating) is parallel to the straight lines Px and Py, and may be arbitrary.
  • the optical system (a part) is arranged on the measurement mount 51 in order to avoid the heat source.
  • the influence of heat can be eliminated or the influence of heat can be excluded.
  • a light source and / or a light receiving system may be arranged on the measurement mount 51.
  • the pickups 54x and 54y of the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y are attached to the measurement mount 51.
  • the present invention is not limited to this, and the pickups 54x and 54y are attached to the lens barrel 40.
  • the displacement of the lens barrel 40 relative to the measurement mount 51 may be measured using the scales 58x and 58y attached to the measurement mount 51.
  • the pickups 54x and 54y or the scales 58x and 58y are attached to the lower end surface of the projection unit PU (lens barrel 40).
  • the pickups 54x and 54y or the scales 58x and 58y may be fixed.
  • the optical x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y are used to measure the displacement of the lens barrel 40.
  • the present invention is not limited to this, and an electromagnetic induction encoder or the like may be used, for example.
  • the displacement of the lens barrel 40 is measured using the x linear encoder 50x and the y linear encoder 50y including the pickups 54x and 54y that receive the reflected light obtained by irradiating the scale with light.
  • the present invention is not limited to this, and as an encoder that measures the displacement of the lens barrel 40, for example, an encoder that measures displacement using transmitted light that has passed through the scales 58x and 58y may be employed.
  • the encoder is not limited to any different two-axis directions such as the X-axis and the Y-axis, and for example, the displacement of the lens barrel 40 may be measured in other directions (such as the ⁇ z direction).
  • the projection unit PU (projection optical system PL) is suspended and supported by the three suspension support mechanisms 137 below the reticle stage base 32a via the flange FLG.
  • the projection unit PU projection optical system PL
  • the measurement mount 51 may be suspended and supported by the lens barrel surface plate.
  • it is only necessary that the positional relationship between the projection unit PU (projection optical system PL) and the reference position in the XY plane can be measured by the linear encoder.
  • at least one of the head units 62A to 62D, the alignment system ALG, and the wafer focus sensor WF may be provided on the lens barrel surface plate independently of the measurement mount 51.
  • the position measurement of wafer stage WST is performed using an encoder system including X linear encoders 70B and 70D and Y linear encoders 70A and 70C. It is not limited to.
  • position measurement of wafer stage WST may be performed by an interferometer system, or an interferometer system and an encoder system.
  • this interferometer system since it is not necessary to measure the position of the wafer stage with reference to the projection optical system PL, the reflection surface of the measurement beam of the interferometer system need not be provided in the projection optical system PL.
  • An exposure apparatus including both an interferometer system and an encoder system is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2007/0288121, US Patent Application Publication No. 2008/0088843.
  • the encoder system is configured such that the grating portion (Y scale, X scale) is provided on the wafer table (wafer stage), and the X head and the Y head are arranged outside the wafer stage so as to face the lattice portion.
  • the present invention is not limited to this, and as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2006/0227309, an encoder head is provided on the wafer stage, and the wafer stage is opposed to the encoder head.
  • a Z head that measures the position of the wafer table in the Z-axis direction may also be provided on the wafer stage, and the surface of the grating portion may be a reflective surface to which the Z head measurement beam is irradiated.
  • a single head having the functions of the encoder head and the Z head may be used.
  • the lattice portion (scale) may be supported by the above-described measurement mount or lens barrel surface plate.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a stationary exposure apparatus such as a stepper.
  • the present invention can also be applied to a step-and-stitch projection exposure apparatus that synthesizes a shot area and a shot area.
  • the magnification of the projection optical system may be not only a reduction system but also an equal magnification and an enlargement system.
  • the projected image may be either an inverted image or an erect image.
  • the illumination light IL is not limited to ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), but may be ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). good.
  • ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). good.
  • bright lines in the ultraviolet region such as g-line (wavelength 436 nm) and i-line (wavelength 365 nm) emitted from an ultra-high pressure mercury lamp can be used as the illumination light IL.
  • a single wavelength laser beam in an infrared region or a visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser as vacuum ultraviolet light For example, a harmonic which is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.
  • the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used.
  • EUV Extreme Ultraviolet
  • a soft X-ray region for example, a wavelength region of 5 to 15 nm
  • the exposure wavelength Development of an EUV exposure apparatus using an all-reflection reduction optical system designed under (for example, 13.5 nm) and a reflective mask is underway.
  • the present invention can be applied to such an apparatus.
  • the present invention can be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.
  • the present invention can be applied to an immersion exposure apparatus that is disclosed in, for example, International Publication WO 99/49504 pamphlet and the like in which a liquid (for example, pure water) is filled between the projection optical system PL and the wafer. it can.
  • a liquid for example, pure water
  • a light transmissive mask in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive substrate is used.
  • a predetermined light shielding pattern or phase pattern / dimming pattern
  • an electronic mask variant molding mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed is used. May be.
  • an exposure apparatus (lithography system) that forms line and space patterns on the wafer W by forming interference fringes on the wafer W.
  • the present invention can also be applied to.
  • two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and one scan exposure is performed on one wafer.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of shot areas almost simultaneously.
  • the object on which the pattern is to be formed in the above embodiment is not limited to the wafer, but other objects such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. But it ’s okay.
  • the use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, and electron beam exposure apparatuses, glass substrates, silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.
  • the semiconductor device includes a step of designing the function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above-described embodiment.
  • a lithography step for transferring a mask (reticle) pattern onto a wafer, a development step for developing the exposed wafer, an etching step for removing exposed members other than the portion where the resist remains by etching, and etching is unnecessary. It is manufactured through a resist removal step for removing the resist, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, since the exposure apparatus of the above embodiment is used in the lithography step, a highly integrated device can be manufactured with a high yield.
  • the exposure apparatus, the exposure method, and the device manufacturing method of the present invention are suitable for manufacturing electronic devices such as semiconductor elements and liquid crystal display elements.

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Abstract

　投影光学系を収容する鏡筒（４０）の下面に固定されたｘスケール（５８ｘ）に対向する、計測マウント（５１）に配置されたピックアップ（５４ｘ）により構成されるｘリニアエンコーダにより、計測マウント（５１）を基準とする鏡筒（４０）の変位を計測する。リニアエンコーダの構成では、ピックアップ（５４ｘ）とスケール（５８ｘ）との間を往復する測長光の経路が、干渉計を用いた場合に比較して大幅に短くなる。

Description

露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
　本発明は、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、エネルギビームにより物体上にパターンを形成する露光装置、及び露光方法、並びに前記露光装置又は前記露光方法を用いたデバイス製造方法に関する。
　半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。
　この種の露光装置では、レーザ干渉計を用いて、ウエハ又はガラスプレート等の被露光基板（以下、ウエハと総称する）を保持するウエハステージの位置を、投影光学系の鏡筒側面を基準として計測し、その計測結果を用いて投影光学系に対するステージの位置制御を行うことが一般的に行われている（例えば特許文献１参照）。これにより、振動等により投影光学系の位置が微小に変化しても、これにウエハステージを精度良く追従させることができる。
　しかしながら、ウエハステージの位置を投影光学系の鏡筒側面を基準として計測するためにレーザ干渉計を用いた場合には、測長ビームの光路長は数百ｍｍ程度以上にもなってしまう。このため、測長ビームの光路周囲に生じる雰囲気の温度揺らぎ（空気揺らぎ）によって、計測値に誤差が生じることがあり、この誤差はウエハに形成されるパターンの位置ずれ及びウエハ上に積層形成される複数の層のパターン間の重ね合わせ誤差の要因となる。
米国特許出願公開２００７／０２８８１２１号明細書
　本発明は第１の観点からすると、エネルギビームにより光学部材を介して物体を露光し、前記物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体を保持し、所定の平面に沿って移動する移動体と；前記光学部材を保持する保持部材と；所定の基準位置と前記保持部材との、前記平面に平行な第１軸方向の距離を計測する第１エンコーダと；を備える第１の露光装置である。
　これによれば、基準位置から光学部材を保持する保持部材までの第１軸方向の距離は、第１エンコーダによって計測される。これにより、第１エンコーダ及び保持部材の周囲で、例えば温度揺らぎなどの雰囲気の変化が生じたとしても、基準位置から光学部材までの距離を精度良く計測することが可能となる。従って、移動体を光学系部材を基準に精度良く移動させ、あるいは位置決めすることが可能となる。
　本発明は、第２の観点からすると、光学部材を介してエネルギビームで物体を露光する露光装置であって、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体と；前記光学部材を保持する保持部材と；前記光学部材と前記保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられ、前記所定平面と平行な方向に関する前記光学部材の位置情報を計測するエンコーダ装置と；を備える第２の露光装置である。
　これによれば、光学部材と保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられたエンコーダ装置により、所定平面と平行な方向に関する光学部材の位置情報が計測される。これにより、保持部材の周囲で、例えば温度揺らぎなどの雰囲気の変化が生じたとしても、光学部材の位置情報を精度良く計測することが可能となる。
　また、本発明は第３の観点からすると、本発明の第１、第２の露光装置のいずれかを用いて物体上にパターンを形成する工程と；前記パターンが形成された物体を現像する工程と；を含むデバイス製造方法である。
　本発明は第４の観点からすると、エネルギビームにより光学部材を介して物体を露光し、前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、前記光学部材と所定の基準位置との、前記物体を保持して移動する移動体の移動面内の位置関係を、エンコーダシステムを用いて計測する第１の計測工程を含む第１の露光方法である。
　これによれば、光学部材と所定の基準位置との、物体を保持して移動する移動体の移動面内の位置関係が、エンコーダシステムを用いて計測される。これにより、光学部材と所定の基準位置との、移動体の移動面内の位置関係を精度良く計測することが可能となる。従って、移動体を光学系部材を基準に精度良く移動させ、あるいは位置決めすることが可能となる。
　本発明は第５の観点からすると、光学部材を介してエネルギビームで、所定平面内で移動可能な移動体に保持された物体を露光する露光方法であって、前記光学部材と該光学部材を保持する保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられたエンコーダ装置を用いて、前記所定平面と平行な方向に関する前記光学部材の位置情報を計測する工程を含む第２の露光方法である。
　これによれば、光学部材と保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられたエンコーダ装置を用いて、所定平面と平行な方向に関する光学部材の位置情報が計測される。これにより、保持部材の周囲で、例えば温度揺らぎなどの雰囲気の変化が生じたとしても、光学部材の位置情報を精度良く計測することが可能となる。
　また、本発明は第６の観点からすると、本発明の第１、第２の露光方法のいずれかを用いて物体上にパターンを形成する工程と；前記パターンが形成された物体を現像する工程と；を含むデバイス製造方法である。
一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。 図２（Ａ）は、ヘッドユニット及びピックアップの配置を説明するための図、図２（Ｂ）は、ウエハステージを示す平面図である。 計測マウントを示す斜視図である。 ピックアップと鏡筒に設けられたスケールの配置を説明するための図である。 一実施形態の制御系を示すブロック図である。
　以下、本発明の一実施形態を図１～図５に基づいて説明する。
　図１には、一実施形態に係る露光装置１０の概略的な構成が示されている。この露光装置１０は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。後述するように本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をＹ軸方向、これらＺ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
　露光装置１０は、照明ユニットＩＯＰ、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬを含む投影ユニットＰＵ、ウエハＷを保持してＸＹ平面内で移動するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系、並びに投影ユニットＰＵを保持するコラム３４等を備えている。
　照明ユニットＩＯＰは、光源及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り（マスクキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる）で規定される矩形又は円弧状の照明領域に照明光ＩＬを照射し、回路パターンが形成されたレチクルＲを均一な照度で照明する。照明光ＩＬとしては、ここでは、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられるものとする。
　レチクルステージＲＳＴは、後述するコラム３４の天板を構成するレチクルステージベース３２ａ上に配置され、レチクルステージ駆動系１９Ｒを構成する例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータが発生する磁気浮上力によってレチクルステージベース３２ａ上に浮上支持されている。そして、このレチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着又は静電吸着により固定されている。
　レチクルステージＲＳＴは、レチクルステージ駆動系１９ＲによってＹ軸方向（図１における紙面内左右方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、Ｘ軸方向（図１における紙面直交方向）及びθｚ方向にも微小駆動され、更に、Ｚ軸方向及びＸＹ平面に対する傾斜方向（θｘ方向及びθｙ方向）にも微小駆動される。
　レチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）のＸＹ平面内の位置（θｚ方向の回転も含む）は、レチクルステージＲＳＴに固定された（又は形成された）反射面にレーザビームを照射するレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１８Ｒによって、例えば０．２５～１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。そして、レチクルＲのＺ軸方向の位置は、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書に開示される多点焦点位置検出系からなるレチクルフォーカスセンサＲＦ（図１では不図示、図５参照）によって計測される。
　レチクル干渉計１８Ｒ及びレチクルフォーカスセンサＲＦの計測値は、主制御装置１１（図５参照）に供給される。主制御装置１１は、供給された計測値に基づいて、レチクルステージ駆動系１９Ｒを介してレチクルステージＲＳＴを駆動する。
　前記投影ユニットＰＵは、円筒状の鏡筒４０と、該鏡筒４０に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとを有している。本実施形態では、鏡筒４０が単一であるものとしたが、例えば、それぞれ１つ又は複数の光学素子を保持する複数の鏡筒を積み重ねて構成しても良い。この場合、その複数の鏡筒を密閉部材内に収納し、投影光学系ＰＬの清浄度を高く維持することが好ましい。
　前記投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸に沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系ＰＬは、例えば、両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば１／４あるいは１／５）を有する。このため、照明ユニットＩＯＰからの照明光ＩＬによって前述の照明領域が照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の投影像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置され、表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域に共役な領域（露光領域）に形成される。
　そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では、照明ユニットＩＯＰ、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬによって、ウエハＷ上にパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。
　コラム３４は、床面Ｆにその下端部が固定された複数（ここでは、例えば３本）の脚部３２ｂ（紙面奥側の脚部は不図示）と、該脚部３２ｂにより床面Ｆ上方で支持されたレチクルステージベース３２ａとを含んでいる。レチクルステージベース３２ａの中央部には、上下方向（Ｚ軸方向）に貫通する平面視（上方から見て）矩形の開口３４ａが、形成されている。
　鏡筒４０は、例えば投影光学系ＰＬを収容する長手方向をＺ軸方向とする円柱状の中空部材であり、その底壁の中央には、突出部が形成されている。この突出部の内部には、投影光学系ＰＬの下端に位置する光学部材が保持されており、その突出部の中央には、照明光の通路となる開口部が形成されている。これに限らず、鏡筒４０の底壁を中央部に円形開口が形成された板部材により構成し、その円形開口から投影光学系ＰＬの下端に位置する光学部材を保持する保持部材を突出させても良い。
　また、鏡筒４０の高さ方向の中央より幾分下方の位置には、外周部にリング状のフランジＦＬＧが一体に設けられている。
　鏡筒４０は、レチクルステージベース３２ａの下面側に一端が固定された複数、例えば３つの吊り下げ支持機構１３７（ただし紙面奥側の吊り下げ支持機構は不図示）によって、フランジＦＬＧが支持されることで、レチクルステージベース３２ａの下方に吊り下げ支持されている。各吊り下げ支持機構１３７は、例えば柔構造の連結部材であるコイルばね１３６とワイヤ１３５とを含んでいる。コイルばね１３６は、投影光学系ＰＬの光軸（Ｚ軸）に垂直な方向に振り子のように振動し、投影光学系ＰＬの光軸に垂直な方向の振動を除振する（すなわち、床の振動が投影光学系ＰＬに伝達するのを防止する）。また、コイルばね１３６は、光軸に平行な方向に関しても、高い除振性能を有している。なお、投影ユニットＰＵを支持する鏡筒定盤が設けられる場合には、該鏡筒定盤を、例えば３つの吊り下げ支持機構１３７によって吊り下げ支持しても良い。
　コラム３４の３つの脚部３２ｂそれぞれのＺ軸方向に関する中央部近傍には凸部１３４ａが形成されている。また、各凸部１３４ａと投影光学系ＰＬのフランジＦＬＧとの間には、駆動機構４４０が設けられている。各駆動機構４４０は、投影光学系ＰＬを鏡筒４０の半径方向に駆動するボイスコイルモータと、投影光学系ＰＬを光軸方向（Ｚ軸方向）に駆動するボイスコイルモータとを含んでいる。３つの凸部１３４ａそれぞれとフランジＦＬＧとの間に設けられた３つの駆動機構４４０（図１における紙面奥側の駆動機構は不図示）により、投影光学系ＰＬを６自由度方向に駆動できる。本実施形態では、主制御装置１１（図５参照）が、例えば投影光学系ＰＬのフランジＦＬＧに設けられた不図示の加速度センサで検出される加速度情報に基づいて、投影光学系ＰＬがコラム３４及び床面Ｆに対して静止した状態となるように各駆動機構４４０のボイスコイルモータの駆動を制御する。
　ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下方に配置され、床面Ｆ上に水平に設置されたステージ定盤ＢＳ上に、その底面に設けられた複数の非接触軸受、例えばエアベアリングなどを介して浮上支持されている。ウエハステージＷＳＴ上に、不図示のウエハホルダを介してウエハＷが真空吸着（又は静電吸着）により保持される。
　ウエハステージＷＳＴの位置は、例えば米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書、米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書などに開示されるエンコーダシステムによって計測される。本実施形態において、このエンコーダシステムは４つのリニアエンコーダ７０Ａ～７０Ｄ（図５参照）を有し、図２（Ａ）に示されるように、４つのエンコーダヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄが計測マウント（保持部材）５１の下面に配置されている（詳細後述）。一方、ウエハステージＷＳＴの上面には、図２（Ｂ）に示されるように、ウエハＷを取り囲むように、長手方向をＹ軸方向とする１対のＹスケール４４Ａ,４４Ｃと、１対のＸスケール４４Ｂ，４４Ｄとが、それぞれ固定されている。スケール４４Ａ～４４Ｄそれぞれの表面には、それぞれの長手方向を周期方向とする反射型の回折格子が形成されている。
　ステージ定盤ＢＳの＋Ｚ側の面（上面）は平坦度が非常に高くなるように加工され、ウエハステージＷＳＴの移動の際の基準面（ガイド面）となっている。ウエハステージＷＳＴは、ウエハステージ駆動系１９ＷによってＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｘ軸方向及びθｚ方向にも微小駆動され、更に、Ｚ軸方向及びＸＹ平面に対する傾斜方向（θｘ方向及びθｙ方向）にも微小駆動される。
　投影光学系ＰＬのフランジＦＬＧには、計測マウント５１が複数（ここでは例えば４本）の支持部材５３（ただし、紙面奥側の支持部材は不図示）を介して吊り下げ支持されている。各支持部材５３は、実際には、両端部にフレクシャー部を有するリンク部材を含んで構成されている。各フレクシャー部は、支持部材の長手方向（Ｚ軸方向）に関する剛性が高く、その他の５自由度方向に関する剛性が低い。従って、４本の支持部材によって、計測マウント５１とフランジＦＬＧとの間に応力を殆ど生じさせることなく、計測マウント５１が支持される。
　計測マウント５１は、図３の斜視図に示されるように、円形板状の本体部５２と、本体部５２から＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、－Ｘ方向、－Ｙ方向にそれぞれ突設された平面視略正方形状の４つの延設部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄとを有している。
　本体部５２は、上面の外周縁のリング状のリム部を除く部分（内部の円形の部分）が、リム部に比べてその内部底面が一段低い凹部５２ａとなっている。そして、凹部５２ａの中央には、凹部５２ａの内部底面より幾分低い上面に平行な環状の面領域が形成されている。この環状の面領域の内周縁、外周縁は、前述のリム部と同心である。面領域の内周縁は、円形開口５２ｃの内周面となっている。面領域と凹部５２ａの内部底面とは、テーパ状の斜面によって、連結されている。円形開口５２ｃ周囲の面領域とテーパ状の斜面とによって、収容部５２ｂが形成されている。
　図２（Ａ）及び図３に示されるように、計測マウント５１の凹部５２ａの内部底面上には、後述するリニアエンコーダ５０ｘ、５０ｙ（図５参照）のセンサヘッド部である、ピックアップ５４ｘ及びピックアップ５４ｙが配置されている。
　ピックアップ５４ｘは、図２（Ａ）に示されるように直線Ｐｘ上に配置され、上方（＋Ｚ方向）に光を照射するｘヘッド５６ｘを備えている。同様にピックアップ５４ｙは直線Ｐｙ上に配置され、上方に光を照射するｙヘッド５６ｙを備えている。
　投影ユニットＰＵの下面（－Ｚ側の面）、例えば鏡筒４０の下面には、図４にｘスケール５８ｘを取り上げて代表的に示されるように、ピックアップ５４ｘ及び５４ｙそれぞれに対向してｘスケール５８ｘ及びｙスケール５８ｙが、固定されている。
　ｘスケール５８ｘは、図２（Ａ）の配置図に示されるように、投影光学系ＰＬの光軸に直交しＸ軸と４５度の角度をなす直線Ｐｘ上に、直線Ｐｘと平行な方向を長手方向として配置され、ｙスケール５８ｙは、投影光学系ＰＬの光軸に直交しＹ軸と４５度の角度をなす直線Ｐｙ上に、直線Ｐｙと平行な方向を長手方向として配置されている。また、スケール５８ｘ，５８ｙの下面（－Ｚ側の面）には長手方向を周期方向とする反射型の回折格子が形成されている。
　ピックアップ５４ｘは、鏡筒４０の下面に固定されたｘスケール５８ｘに光を照射して得られる反射光（回折格子からの回折光）を用いて、例えば振動などに起因する、直線Ｐｘに平行な方向の鏡筒４０（投影光学系ＰＬ）の変位を検出する光学式のｘリニアエンコーダ５０ｘ（図５参照）を構成する。同様に、ピックアップ５４ｙは、鏡筒４０の下面に固定されたｙスケール５８ｙに光を照射して得られる反射光（回折格子からの回折光）を用いて、直線Ｐｙに平行な方向の鏡筒４０（投影光学系ＰＬ）の変位を検出する光学式のｙリニアエンコーダ５０ｙ（図５参照）を構成する。
　ここで、ｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙでは、例えば米国特許第７，２３８，９３１号明細書、及び米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書などに開示されるエンコーダヘッドと同様の構成の回折干渉型のヘッドが、ピックアップ５４ｘ，５４ｙとして用いられている。ただし、本実施形態では、ピックアップ５４ｘ，５４ｙは、光源及び受光系（光検出器を含む）が、計測マウント５１の外部に配置され、光源からの光を偏光分離する偏光ビームスプリッタを含む光学系（の一部）のみが計測マウント５１の凹部５２ａの内部底面上に、すなわちｘスケール５８ｘ、ｙスケール５８ｙに対向して配置されている。すなわち、ピックアップ５４ｘ，５４ｙはその全てが計測マウント５１に設けられていなくても良い。この場合、光源及び受光系と光学系との間では、不図示の光ファイバを介して、又は空中伝送にて、光及び又は信号の送受が行われる。以下、計測マウント５１の凹部５２ａの内部底面上に配置された光学系をピックアップと呼ぶ。なお、ピックアップ５４ｘ，５４ｙのうち、計測マウント５１の外部に配置する部材は光源及び受光系に限られず、例えば光源のみ、あるいは光源と受光素子（センサ）のみなどでも良い。
　また、計測マウント５１の下面（－Ｚ側の面）には、図２（Ａ）に示されるように、投影光学系ＰＬの下端部の周囲を四方から囲むように、４つのエンコーダヘッドユニット（以下、ヘッドユニットともいう）６２Ａ～６２Ｄが配置されている。
　前記ヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃは、投影ユニットＰＵの＋Ｘ側及び－Ｘ側にそれぞれＸ軸方向を長手方向とし、投影光学系ＰＬの光軸に対して対称に配置されている。また、前記ヘッドユニット６２Ｂ，６２Ｄは、投影ユニットＰＵの＋Ｙ側及び－Ｙ側にそれぞれＹ軸方向を長手方向とし、投影光学系ＰＬの光軸に対して対称に配置されている
　ヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃは、図２（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数、ここでは５個のＹヘッド６４を備えている。ヘッドユニット６２Ａは、ウエハステージＷＳＴ上の前述のＹスケール４４Ａを用いて、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を計測する複数のＹヘッド６４を備えた多眼、ここでは５眼のＹリニアエンコーダ７０Ａ（図５参照）を構成する。同様に、ヘッドユニット６２Ｃは、前述のＹスケール４４Ｃを用いて、ウエハステージＷＳＴのＹ位置を計測する５個のＹヘッド６４を備えた５眼のＹリニアエンコーダ７０Ｃ（図５参照）を構成する。
　また、ヘッドユニット６２Ｂ，６２Ｄは、図２（Ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数、ここでは５個のＸヘッド６６を備えている。ヘッドユニット６２Ｂは、前述のＸスケール４４Ｂを用いて、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）を計測する複数のＸヘッド６６を備えた多眼、ここでは５眼のＸリニアエンコーダ７０Ｂ（図５参照）を構成する。同様に、ヘッドユニット６２Ｄは、前述のＸスケール４４Ｄを用いて、ウエハステージＷＳＴのＸ位置を計測する５個のＸヘッド６６を備えた５眼のＸリニアエンコーダ７０Ｄ（図５参照）を構成する。
　上述のように構成された計測マウント５１は、図１に示されるように、フランジＦＬＧに上端が固定（接続）され、下端が延設部５３Ａ～５３Ｄにそれぞれ固定（接続）された前述の４本の支持部材５３（ただし、紙面奥側の支持部材は不図示）によって吊り下げ支持され、鏡筒４０の下面から所定距離だけ下方（－Ｚ方向）の位置に配置されている。この吊り下げ支持状態では、図４に示されるように、鏡筒４０下端の突出部が計測マウント５１に形成された収容部５２ｂに収容された状態となる。また、図４に示されるように、鏡筒４０の下面と凹部５２ａの内部底面とが、所定の隙間を介して対向し、ピックアップ５４ｘのｘヘッド５６ｘと鏡筒４０の下面に配置されたｘスケール５８ｘとが対向し、ピックアップ５４ｙのｙヘッド５６ｙと鏡筒４０の下面に配置されたｙスケール５８ｙとが対向した状態となる。
　更に、計測マウント５１には、アライメント系ＡＬＧ、ウエハフォーカスセンサＷＦなど（図５参照）が装着されている。アライメント系ＡＬＧとしては、画像処理方式のセンサを用いることができ、この、画像処理方式のセンサは、例えば特開平０４－０６５６０３号公報（対応米国特許第５,４９３,４０３号明細書）に開示されている。また、ウエハフォーカスセンサＷＦとしては、例えば特開平０６－２８３４０３号公報（対応米国特許第５，４４８，３３２号明細書）等に開示されるウエハフォーカスセンサを用いることができる。
　なお、本実施形態では、前述のスケール５８ｘ、５８ｙ、ヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄなどが計測マウント５１に設けられることから、計測マウント５１をメトロロジーフレームなどとも呼ぶことができる。また、本実施形態では、スケール５８ｘ、５８ｙだけでなく、ヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄ、アライメント系ＡＬＧ、ウエハフォーカスセンサＷＦをも計測マウント５１に設けるものとしたが、これに限らず、例えばヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄ、アライメント系ＡＬＧ、ウエハフォーカスセンサＷＦの少なくとも１つを、計測マウント５１とは別の部材に設けても良い。
　図５には、本実施形態の露光装置１０の制御系がブロック図にて示されている。この図５に示される制御系は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含み、装置全体を統括して制御する主制御装置１１を中心として構成されている。
　上述のように構成された露光装置１０では、露光動作の際にウエハＷを保持したウエハステージＷＳＴが計測マウント５１の下方に位置すると、ウエハステージＷＳＴの上面に配置されたＹスケール４４Ａ,４４Ｃとヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃとがそれぞれ対向し、Ｘスケール４４Ｂ,４４Ｄとヘッドユニット６２Ｂ，６２Ｄとがそれぞれ対向する。そして、Ｙスケール４４Ａ,４４Ｃに対向するヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃ（Ｙリニアエンコーダ７０Ａ，７０Ｃ）によって、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の位置が計測され、Ｘスケール４４Ｂ,４４Ｄに対向するヘッドユニット６２Ｂ，６２Ｄ（Ｘリニアエンコーダ７０Ｂ，７０Ｄ）によって、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の位置が計測される。また、同時に鏡筒４０の下面に配置されたｘスケール５８ｘに対向するピックアップ５４ｘ（ｘリニアエンコーダ５０ｘ）と、ｙスケール５８ｙに対向するピックアップ５４ｙ（ｙリニアエンコーダ５０ｙ）とで、鏡筒４０の直線Ｐｘ及び直線Ｐｙに平行な方向の変位、すなわち鏡筒４０のＸＹ平面内での位置が計測される。そして、主制御措置１１は、Ｙリニアエンコーダ７０Ａ,７０Ｃ及びＸリニアエンコーダ７０Ｂ,７０Ｄの計測結果と、ｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙの計測結果とをモニタして、ウエハステージＷＳＴをＸＹ平面内で、鏡筒４０を基準に移動させる。
　以上説明したように、本実施形態の露光装置１０によると、露光動作中の鏡筒４０のＸＹ平面内における変位が、鏡筒４０の下面に配置されたスケール５８ｘに対向する計測マウント５１に配置されたピックアップ５４ｘ（ｘリニアエンコーダ５０ｘ）、及び鏡筒４０の下面に配置されたスケール５８ｙに対向する計測マウント５１に配置されたピックアップ５４ｙ（ｙリニアエンコーダ５０ｙ）によって計測される。従って、ウエハステージＷＳＴの移動などに起因する振動などによって、鏡筒４０のＸＹ平面内の位置が微少変動しても、その変位を精度よく計測することが可能となり、結果的に鏡筒４０に保持される投影光学系ＰＬの光軸を基準とするウエハステージＷＳＴの位置制御を精度よく行うことができる。
　また、ピックアップ５４ｘ,５４ｙから射出される光（以下、測長光という）は、ｘスケール５８ｘ又はｙスケール５８ｙで反射され、ピックアップ５４ｘ，５４ｙと鏡筒４０に固定されたｘスケール５８ｘ又はｙスケール５８ｙとの間を往復することとなるが、測長光の経路は、例えば干渉計における測長光の経路と比べて無視できるほど小さくなる。従って、露光中に鏡筒４０の周囲などで空気揺らぎなどが生じたとしても、ｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙの計測値の短期安定性を、干渉計を用いた場合に比べて格段に向上させることが可能となる。
　また、本実施形態では、鏡筒４０の変位の計測に用いられる測長光を射出するピックアップ５４ｘ，５４ｙと、ウエハステージＷＳＴの位置を計測するヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄがともに計測マウント５１に配置されている。このため、ピックアップ５４ｘ，５４ｙとヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄとの位置関係は一定に維持され、ウエハステージＷＳＴに対する計測を行うＸリニアエンコーダ７０Ｂ，７０Ｄ及びＹリニアエンコーダ７０Ａ，７０Ｃと、鏡筒４０に対する計測を行うｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙとの間で生じる計測誤差を低減することが可能となる。
　なお、上記実施形態では、ｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙで、Ｘ軸及びＹ軸に対して４５度の角度をなす直線Ｐｘ及び直線Ｐｙに平行な方向の鏡筒４０の変位を計測しているが、これに限らず、エンコーダを用いて鏡筒４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の変位を計測しても良く、また、任意の異なる２軸方向の変位を計測することで鏡筒４０のＸＹ平面上における変位を計測しても良い。すなわち、スケール５８ｘ，５８ｙはその長手方向（計測方向、回折格子の周期方向／配列方向）が直線Ｐｘ、Ｐｙに平行な方向に限られるものではなく任意で構わない。
　また、上記実施形態では、熱源を避けるべく、光学系（の一部）のみが計測マウント５１に配置されるものとしたが、熱の影響を排除できる、あるいは熱の影響を考慮しなくても良い場合には、光源及び／又は受光系（光検出器を含む）を、計測マウント５１に配置しても良い。
　また、上記実施形態では、ｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙそれぞれのピックアップ５４ｘ,５４ｙは、計測マウント５１に取り付けられているが、これに限らず、ピックアップ５４ｘ,５４ｙを鏡筒４０に取り付けて、計測マウント５１に取り付けられたスケール５８ｘ，５８ｙを用いて、計測マウント５１に対する鏡筒４０の変位を計測しても良い。
　また、これまでは、ピックアップ５４ｘ,５４ｙ又はスケール５８ｘ，５８ｙを、投影ユニットＰＵ（鏡筒４０）の下端面に取り付けるものとしているが、投影ユニットＰＵ（鏡筒４０）の下端面以外の部位に、ピックアップ５４ｘ,５４ｙ又はスケール５８ｘ，５８ｙを、固定しても良い。
　また、上記実施形態では、鏡筒４０の変位計測に、光学式のｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙを用いたが、これに限らず、例えば電磁誘導方式のエンコーダなどを用いても良い。
　また、上記実施形態では、スケールに光を照射することによって得られる反射光を受光するピックアップ５４ｘ，５４ｙを備えたｘリニアエンコーダ５０ｘ及びｙリニアエンコーダ５０ｙを用いて鏡筒４０の変位を計測することとしたが、これに限らず、鏡筒４０の変位を計測するエンコーダとしては、例えばスケール５８ｘ,５８ｙを透過した透過光を用いて変位を計測するエンコーダなども採用することができる。
　また、エンコーダにより、Ｘ軸及びＹ軸などの任意の異なる２軸方向に限られず、例えば他の方向（θｚ方向など）についても鏡筒４０の変位を計測可能として良い。
　なお、上記実施形態では、投影ユニットＰＵ（投影光学系ＰＬ）が、３つの吊り下げ支持機構１３７によって、フランジＦＬＧを介して、レチクルステージベース３２ａの下方に吊り下げ支持されるものとしたが、これに限らず、床面上に防振装置を介して水平に支持される鏡筒定盤によって投影ユニットＰＵ（投影光学系ＰＬ）を支持しても良い。この場合、計測マウント５１はその鏡筒定盤で吊り下げ支持しても良い。要は、投影ユニットＰＵ（投影光学系ＰＬ）と基準位置とのＸＹ平面内における位置関係が、リニアエンコーダによって計測可能であれば良い。また、前述のヘッドユニット６２Ａ～６２Ｄ、アライメント系ＡＬＧ、及びウエハフォーカスセンサＷＦの少なくとも１つを、計測マウント５１とは独立に鏡筒定盤に設けても良い。
　また、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴの位置計測を、Ｘリニアエンコーダ７０Ｂ，７０Ｄ、及びＹリニアエンコーダ７０Ａ，７０Ｃを含むエンコーダシステムを用いて行ったが、ウエハステージＷＳＴの位置計測の方法はこれに限られるものではない。例えば、ウエハステージＷＳＴの位置計測を、干渉計システム、又は干渉計システム及びエンコーダシステムにより行っても良い。この干渉計システムでは、投影光学系ＰＬを基準としてウエハステージの位置計測を行う必要がないので、干渉計システムの計測ビームの反射面を投影光学系ＰＬに設けなくても良い。なお、干渉計システム及びエンコーダシステムの両方を備える露光装置は、例えば米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書、米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示されている。
　また、上記実施形態では、ウエハテーブル（ウエハステージ）上に格子部（Ｙスケール、Ｘスケール）を設け、これに対向してＸヘッド、Ｙヘッドをウエハステージの外部に配置する構成のエンコーダシステムを採用した場合について例示したが、これに限らず、例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書などに開示されているように、ウエハステージにエンコーダヘッドを設け、これに対向してウエハステージの外部に格子部（例えば２次元格子又は２次元に配置された１次元の格子部）を配置する構成のエンコーダシステムを採用しても良い。この場合において、ウエハテーブルのＺ軸方向に関する位置を計測するＺヘッドもウエハステージに設け、その格子部の面を、Ｚヘッドの計測ビームが照射される反射面としても良い。この場合において、エンコーダヘッドとＺヘッドとの機能を備えた単一のヘッドを用いても良い。また、その格子部（スケール）は、一例として、前述の計測マウントあるいは鏡筒定盤などで支持しても良い。
　また、上記実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置にも本発明を適用することができる。
　また、上記実施形態の露光装置における投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
　また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。そのほか、超高圧水銀ランプから発せられるｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの紫外域の輝線を照明光ＩＬとして用いることもできる。この他、例えば米国特許７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
　また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５～１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を適用することができる。この他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも本発明を適用できる。
　さらに、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号パンフレットなどに開示される、投影光学系ＰＬとウエハとの間に液体（例えば純水など）が満たされる液浸露光装置などにも本発明を適用することができる。
　また、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号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）を用いても良い。
　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、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
　さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
　なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
　露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
　なお、これまでの説明で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開パンフレット、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
　なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度のデバイスを歩留り良く製造することができる。
　以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法は、半導体素子及び液晶表示素子などの電子デバイスを製造するのに適している。

Claims (18)

  1. 　エネルギビームにより光学部材を介して物体を露光し、前記物体上にパターンを形成する露光装置であって、
    　前記物体を保持し、所定の平面に沿って移動する移動体と；
    　前記光学部材を保持する保持部材と；
    　所定の基準位置と前記保持部材との、前記平面に平行な第１軸方向の距離を計測する第１エンコーダと；を備える露光装置。
  2. 　請求項１に記載の露光装置において、
    　前記基準位置と前記保持部材との、前記平面に平行で前記第１軸方向とは異なる第２軸方向の距離を計測する第２エンコーダを更に備える露光装置。
  3. 　請求項２に記載の露光装置において、
    　前記第２エンコーダは、照明光を射出する第２検出装置を有し、
    　前記照明光に対して相対移動する第２スケールからの反射光又は透過光を受光して、前記基準位置に対する前記保持部材の、前記第２軸方向の位置を計測する露光装置。
  4. 　請求項３に記載の露光装置において、
    　前記第１エンコーダは、照明光を射出する第１検出装置を有し、
    　前記照明光に対して相対移動する第１スケールからの反射光又は透過光を受光して、前記基準位置に対する前記保持部材の、前記第１軸方向の位置を計測する露光装置。
  5. 　請求項４に記載の露光装置において、
    　前記第１スケール及び前記第２スケールは、前記保持部材に設けられている露光装置。
  6. 　請求項２～５のいずれか一項に記載の露光装置において、
    　前記基準位置に対する前記移動体の変位を計測する計測装置と；
    　前記計測装置の計測結果と、前記第１エンコーダ及び前記第２エンコーダの計測結果のうちの少なくとも一方の計測結果とに基づいて、前記移動体の移動を制御する制御装置と；を更に備える露光装置。
  7. 　請求項２～６のいずれか一項に記載の露光装置において、
    　前記第１軸方向と前記第２軸方向とは、直交している露光装置。
  8. 　光学部材を介してエネルギビームで物体を露光する露光装置であって、
    　前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体と；
    　前記光学部材を保持する保持部材と；
    　前記光学部材と前記保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられ、前記所定平面と平行な方向に関する前記光学部材の位置情報を計測するエンコーダ装置と；を備える露光装置。
  9. 　請求項８に記載の露光装置において、
    　前記エンコーダ装置は、計測方向が異なる２つのスケールが前記光学部材と前記保持部材との一方に設けられ、前記所定平面内で互いに直交する第１及び第２方向に関する前記光学部材の位置情報を計測する露光装置。
  10. 　請求項８又は９に記載の露光装置において、
    　前記移動体と前記保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられ、前記所定平面内で互いに直交する第１及び第２方向に関する前記移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムを備え、
    　前記エンコーダ装置及び前記エンコーダシステムの計測情報を用いて前記移動体の移動が制御される露光装置。
  11. 　請求項１～１０のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体上にパターンを形成する工程と；
    　前記パターンが形成された物体を現像する工程と；を含むデバイス製造方法。
  12. 　エネルギビームにより光学部材を介して物体を露光し、前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、
    　前記光学部材と所定の基準位置との、前記物体を保持して移動する移動体の移動面内の位置関係を、エンコーダシステムを用いて計測する第１の計測工程を含む露光方法。
  13. 　請求項１２に記載の露光方法において、
    　前記第１の計測工程では、前記基準位置と前記光学部材との、前記移動面内の直交２軸方向の少なくとも一方向の距離を前記エンコーダシステムを用いて計測する露光方法。
  14. 　請求項１２又は１３に記載の露光方法において、
    　前記基準位置に対する前記移動体の変位をエンコーダシステムを用いて計測する第２の計測工程と；
    　前記第１、第２の計測工程の計測結果に基づいて、前記移動体の移動を制御する制御工程と；を更に含む露光方法。
  15. 　光学部材を介してエネルギビームで、所定平面内で移動可能な移動体に保持された物体を露光する露光方法であって、
    　前記光学部材と該光学部材を保持する保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられたエンコーダ装置を用いて、前記所定平面と平行な方向に関する前記光学部材の位置情報を計測する工程を含む露光方法。
  16. 　請求項１５に記載の露光方法において、
    　前記エンコーダ装置は、計測方向が異なる２つのスケールが前記光学部材と前記保持部材との一方に設けられ、前記所定平面内で互いに直交する第１及び第２方向に関する前記光学部材の位置情報を計測する露光方法。
  17. 　請求項１５又は１６に記載の露光方法において、
    　前記移動体と前記保持部材との一方にスケールが設けられかつ他方にヘッドが設けられたエンコーダシステムを用いて、前記所定平面内で互いに直交する第１及び第２方向に関する前記移動体の位置情報を計測する工程をさらに含み、
    　前記エンコーダ装置及び前記エンコーダシステムの計測情報を用いて前記移動体の移動が制御される露光方法。
  18. 　請求項１２～１７のいずれか一項に記載の露光方法を用いて物体上にパターンを形成する工程と；
    　前記パターンが形成された物体を現像する工程と；を含むデバイス製造方法。
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