WO2025134841A1

WO2025134841A1 - 移動装置、露光装置、移動体の駆動方法、露光方法及びデバイス製造方法

Info

Publication number: WO2025134841A1
Application number: PCT/JP2024/043468
Authority: WO
Inventors: 伸之笹倉; 瑛彦冨江; 和幸平地; 洋祐林田
Original assignee: Nikon Corp
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Priority date: 2023-12-19
Filing date: 2024-12-09
Publication date: 2025-06-26
Anticipated expiration: 2026-06-19
Also published as: JPWO2025134841A1; TW202543024A; KR20260116199A; CN122422825A

Abstract

露光装置はステージ移動装置（７）を有する。ステージ移動装置（７）は、Ｘ軸方向に延在し、かつ、Ｙ軸方向に移動する第１移動体（３２）と、Ｙ軸方向に移動する第２移動体（３４）と、第１計測系（３６）と、第２計測系（３７）と、を備える。第１計測系（３６）は、第２移動体（３４）に設けられた第１ヘッド（４５）と、Ｘ軸方向に延在し、かつ、第１ヘッド（４５）と対向するように第１移動体（３２）に設けられたスケール（４１）と、を用いて第２移動体（３４）のＸ軸方向に関する位置を計測する。第２計測系（３７）は、第１移動体（３２）と第２移動体（３４）との間のＹ軸方向に沿う間隔に関する情報を取得する。

Description

移動装置、露光装置、移動体の駆動方法、露光方法及びデバイス製造方法

　本発明は、移動装置、露光装置、移動体の駆動方法、露光方法及びデバイス製造方法に関する。
　本願は、２０２３年１２月１９日に出願された日本国特願２０２３－２１３９４７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、投影光学系を介して照明光（エネルギビーム）で感光性のガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）を露光することによって、基板にマスク（フォトマスク）又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）が有する所定のパターンを転写する露光装置が用いられている。

　この種の露光装置としては、投影光学系に対する基板の位置制御を高精度で行う必要があることから、基板を載せたステージの位置計測系として、リニアエンコーダシステムを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　ここで、光干渉計システムを用いて基板の位置情報を求める場合、バーミラーへのレーザの光路長が長くなり、いわゆる空気揺らぎの影響を無視することができない。

米国特許出願公開第２０１０／０２６６９６１号明細書

　本発明の第１の態様によると、移動装置は、第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測する第１計測系と、前記第１移動体と前記第２移動体との間の間隔に関する情報を取得する第２計測系と、を備える。

　本発明の第２の態様によると、移動装置は、第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測する第１計測系と、前記第１移動体及び前記第２移動体の前記第２方向における位置関係に関する情報を取得する第２計測系と、前記第１移動体の前記第２方向に関する位置を計測する第３計測系と、を備え、前記第１計測系、前記第２計測系及び前記第３計測系の計測結果に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向における前記第２移動体の位置を制御する。

　本発明の第３の態様によると、移動体の駆動方法は、第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、をそれぞれ移動させる移動体の駆動方法であって、前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測することと、前記第１移動体と前記第２移動体との間の間隔に関する情報を取得することと、前記第２移動体に関する計測結果と前記間隔に関する情報とに基づいて前記第１移動体及び前記第２移動体を駆動させることと、を含む。

　本発明の第４の態様によると、移動体の駆動方法は、第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、をそれぞれ移動させる移動体の駆動方法であって、前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測することと、前記第１移動体及び前記第２移動体の前記第２方向における位置関係に関する情報を取得することと、前記第１移動体の前記第２方向に関する位置を計測することと、計測された前記第２移動体の前記第１方向に関する位置と、取得された前記第１移動体及び前記第２移動体の前記位置関係に関する情報と、計測された前記第１移動体の前記第２方向に関する位置と、に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向における前記第２移動体の位置を制御することと、を含む。

　本発明の第５の態様によると、露光方法は、第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、前記第２移動体に保持された物体と、前記物体に光を照射する光学系と、を備える露光装置を用いて物体を露光する露光方法であって、前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測することと、前記第１移動体と前記第２移動体との間の間隔に関する情報を取得することと、前記第２移動体に関する計測結果と前記間隔に関する情報とに基づいて前記第１移動体及び前記第２移動体の移動を制御することと、前記物体を保持した前記第２移動体を前記第１方向に移動させながら、前記光学系からの光で前記物体を露光することと、を含む。

第１実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。第１実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す外観斜視図である。第１実施形態に係る照明光学装置の構成を概略的に示す図である。第１実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す正面図である。第１実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す平面図である。第１実施形態に係るステージ移動装置の移動後の構成を模式的に示す正面図である。第１実施形態に係る露光装置の一部を示す外観斜視図である。第１実施形態に係る露光装置の一部を斜め上方から見た外観斜視図である。第２実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す平面図である。第２実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す正面図である。第２実施形態に係るステージ移動装置の複数のエンコーダ計測系の構成を模式的に示す平面図である。第３実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す平面図である。第３実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す正面図である。第４実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す平面図である。第４実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す正面図である。第５実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す平面図である。第５実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す正面図である。第６実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す平面図である。第６実施形態に係るステージ移動装置の構成を模式的に示す正面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の以下の詳細な説明は、例示的なものに過ぎず、限定するものではない。図面及び以下の詳細な説明の全体にわたって、同じ又は同様の参照符号が使用される。

（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る露光装置１の構成を概略的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る露光装置１の構成を概略的に示す外観斜視図である。
　図１及び図２に示すように、露光装置１は、露光対象物Ｐに変調光を照射する装置である。特定の実施形態において、露光装置１は、液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。露光対象物であるガラス基板Ｐは、少なくとも一辺の長さ、または対角長が５００ｍｍ以上であり、フラットパネルディスプレイ用の基板であってもよい。露光装置１によって露光された露光対象物Ｐ（例えば、フラットパネルディスプレイ用の基板）は、現像されることによって製品に供される。

　露光装置１は、防振台２と、架台部３と、メインコラム４と、光学定盤５と、照明光学装置６（光学系）と、ステージ移動装置７（移動装置）と、制御部８と、を備える。
　以下において、照明光学装置６から露光対象物Ｐに向かって照射される光の光軸方向に平行な方向をＺ軸方向（第３方向）とし、Ｚ軸に直交する所定平面の方向をＸ軸方向（第１方向）とし、Ｚ軸及びＸ軸とそれぞれ直交する方向をＹ軸方向（第２方向）とする三次元直交座標系を必要に応じて用いて説明する。なお、本実施形態では、露光動作時に露光対象物Ｐ（ガラス基板）が照明光学装置６の投影モジュール１７に対して相対走査される方向をＸ軸方向とする。

　防振台２は、地面（接地面）上に設置される。
　架台部３は、露光装置１の基台であり、防振台２の上に設置される。架台部３は、ステージ移動装置７のうち露光対象物Ｐが載置されるステージ（第２移動体３４）を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に支持する。

　ステージ移動装置７は、露光対象物Ｐを支持するものであり、走査露光において、照明光学装置６の投影モジュール１７を介して投影される回路パターンの複数の部分像に対して露光対象物Ｐを高精度に位置決めするためのものである。ステージ移動装置７は、露光対象物Ｐを６自由度方向（上述のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向及びそれぞれの軸に対する回転方向であるθｘ、θｙ及びθｚ方向）に駆動する。ステージ移動装置７のうち可動部である第２移動体３４は、走査露光時にＸ軸方向に移動され、露光対象物Ｐ上の露光対象領域を変更する際にＹ軸方向に移動される。なお、露光対象物Ｐは、複数の露光対象領域が形成される。露光装置１は、１枚の露光対象物Ｐ上で、複数の露光対象領域をそれぞれ露光することが可能である。ステージ移動装置７は、ガントリタイプの２次元粗動ステージと、この２次元粗動ステージに対して微少駆動される微動ステージとを含む、いわゆる粗微動構成のステージ装置を用いることができる。この場合、粗動ステージによって露光対象物Ｐが水平面内の３自由度方向に移動可能、かつ微動ステージによって露光対象物Ｐが６自由度方向に微動可能となっている。ステージ移動装置７の詳細については後述する。

　メインコラム４は、ステージ移動装置７の上部（Ｚ軸の正方向）に光学定盤５を支持する。光学定盤５は、照明光学装置６を支持する。

　図３は、第１実施形態に係る照明光学装置６の構成を概略的に示す図である。
　図３に示すように、照明光学装置６は、照明モジュール１６と、投影モジュール１７（投影光学系）と、光源ユニット１８と、光変調部２０と、を備える。
　照明モジュール１６は、光学定盤５の上部に配置され、光ファイバ１９を介して光源ユニット１８に接続される。本実施形態の一例において、照明モジュール１６には、第１照明モジュール１６Ａ、第２照明モジュール１６Ｂ、第３照明モジュール１６Ｃ及び第４照明モジュール１６Ｄが含まれる。以下の説明において、第１照明モジュール１６Ａ～第４照明モジュール１６Ｄを互いに区別しない場合には、これらを総称して照明モジュール１６と記載する。

　第１照明モジュール１６Ａ～第４照明モジュール１６Ｄの各々は、光ファイバ１９を介して光源ユニット１８から出射される光を、第１光変調部２０Ａ、第２光変調部２０Ｂ、第３光変調部２０Ｃ及び第４光変調部２０Ｄの各々へ導光する。照明モジュール１６は、光変調部２０を照明する。第１照明モジュール１６Ａと、第１光変調部２０Ａとは、走査方向に並んで配置される。第２照明モジュール１６Ｂと、第２光変調部２０Ｂとは、走査方向に並んで配置される。第３照明モジュール１６Ｃと、第３光変調部２０Ｃとは、走査方向に並んで配置される。第４照明モジュール１６Ｄと、第４光変調部２０Ｄとは、走査方向に並んで配置される。

　光変調部２０は、露光対象物Ｐに転写すべき回路パターンに基づいて制御され、照明モジュール１６からの照明光を変調する。光変調部２０により変調された変調光は、投影モジュール１７に導かれる。第１光変調部２０Ａ～第４光変調部２０Ｄは、ＸＹ平面上内で互いに異なる位置に配置される。以下の説明において、第１光変調部２０Ａ～第４光変調部２０Ｄを互いに区別しない場合には、これらを総称して光変調部２０と記載する。

　投影モジュール１７は、光学定盤５の下部に配置され、光変調部２０により変調された変調光をステージ移動装置７上に載置された露光対象物Ｐに照射する。投影モジュール１７は、光変調部２０で変調された光を、露光対象物Ｐ上で結像させ、露光対象物Ｐを露光する。換言すると、投影モジュール１７は、光変調部２０上のパターンを露光対象物Ｐに投影する。光変調部２０を照明する照明光の光軸と投影モジュール１７の光軸とを含む平面が走査方向（Ｘ軸方向）に平行に設けられる。本実施形態の一例において、投影モジュール１７には、上述した第１照明モジュール１６Ａ～第４照明モジュール１６Ｄおよび第１光変調部２０Ａ～第４光変調部２０Ｄに対応する、第１投影モジュール１７Ａ～第４投影モジュール１７Ｄが含まれる。以下の説明において、第１投影モジュール１７Ａ～第４投影モジュール１７Ｄを互いに区別しない場合には、これらを総称して投影モジュール１７と記載する。

　第１照明モジュール１６Ａと、第１光変調部２０Ａと、第１投影モジュール１７Ａとより構成されるユニットを、第１露光モジュールと呼ぶ。同様に、第２照明モジュール１６Ｂと、第２光変調部２０Ｂと、第２投影モジュール１７Ｂとより構成されるユニットを、第２露光モジュールと呼ぶ。各露光モジュールは、ＸＹ平面上で互いに異なる位置に設けられ、ステージ１４に載置された露光対象物Ｐの異なる位置に、パターンを露光することができる。ステージ１４は、露光モジュールに対して走査方向であるＸ軸方向へ、相対的に移動することで、露光対象物Ｐの全面もしくは露光対象領域の全面を走査露光することができる。

　なお、照明モジュール１６を照明系ともいう。照明モジュール１６（照明系）は、光変調部２０の空間光変調素子を照明する。
　また、投影モジュール１７は、投影部ともいう。投影モジュール１７（投影部）は、光変調部２０上のパターンの像を等倍で投影する等倍系であってもよく、拡大系または縮小系であってもよい。また、投影モジュール１７は、単一もしくは２種の硝材（特に石英もしくは蛍石）により構成されることが好ましい。

　図２に示すように、光源ユニット１８は一対設けられている。光源ユニット１８としては、干渉性の高いレーザを光源とする光源ユニットや、半導体レーザタイプのＵＶ－ＬＤのような光源を用いた光源ユニット、レンズリレー式のリターダによる光源ユニット等を採用することができる。光源ユニット１８が備える光源１８ａとしては、４０５ｎｍや３６５ｎｍといった波長を出射するランプやレーザダイオードなどが挙げられる。

　露光装置１は、上述した各部に加えて、ステージ移動装置７上の露光対象物ＰのＺ軸方向の位置を計測する不図示のＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）部を備えている。さらに露光装置１は、露光対象物Ｐ上に既に露光されたパターンに対して別のパターンを重ねて露光する際に、それぞれのパターンの相対位置を計測する不図示のアライメント部を備えてもよい。ＡＦ部及びアライメント部は、投影モジュール１７を介して計測するＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｌｅｎｓ）の構成であってもよい。

　図４は、第１実施形態に係るステージ移動装置７の構成を模式的に示す正面図である。図５は、第１実施形態に係るステージ移動装置７の構成を模式的に示す平面図である。図６は、第１実施形態に係るステージ移動装置７の移動後の構成を模式的に示す正面図である。図６では、図４に示す状態から第１移動体３２及び第２移動体３４がＹ軸方向（図では＋Ｙ方向）に移動した後の状態を表している。図７は、第１実施形態に係る露光装置１の一部を示す外観斜視図である。図７は、主に第１移動体３２の外観図を示す斜視図である。図８は、第１実施形態に係る露光装置１の一部を斜め上方から見た外観斜視図である。図８は、主に第１移動体３２を斜め上方から見た斜視図である。図４から図８では、露光対象物Ｐの図示が省略されている。
　図２、図４及び図５に示すように、光学定盤５よりも下方であって、架台部３の上部には、ステージ移動装置７が設けられている。ステージ移動装置７は、架台部３に取り付けられるベース部材３０（図１及び２参照）と、ベース部材３０に対して移動可能に構成された第１移動体３２及び第２移動体３４と、第１計測系３６と、第２計測系３７と、第３計測系３８と、を有する。

　図２に示すように、ベース部材３０は、架台部３の上部に固定されている。換言すれば、ベース部材３０は、架台部３に対して移動不能に設けられている。ベース部材３０は、例えば架台部３と一体形成されてもよい。
　図４、図５及び図７に示すように、第１移動体３２は、例えばエンコーダ設置用の長尺部材である。第１移動体３２は、例えば少なくとも一部に反射面３２ａを有する移動鏡である。第１移動体３２は、Ｘ軸方向に沿って延在し、かつベース部材３０に対してＹ軸方向に沿って移動する。なお、ベース部材３０と光学定盤５とは互いに固定されているため、「ベース部材３０に対して移動する」とは、「光学定盤５に対して移動する」と同義であってよい。図４及び図６では、説明のため第１移動体３２が光学定盤５に対して移動可能に取り付けられた状態を例として図示している。

　第１移動体３２は、Ｙガイド４２を介してベース部材３０に取り付けられている。Ｙガイド４２は、ベース部材３０上に一対配置されている。Ｙガイド４２は、Ｙ軸方向に延びるとともにＸＺ断面矩形状に形成されている。Ｙガイド４２は、ベース部材３０に固定されている。尚、Ｙガイド４２とベース部材３０とは一体形成されてもよい。一対のＹガイド４２は、Ｘ軸方向に所定間隔で平行に配置されている。一対のＹガイド４２は、不図示のリニアガイド機構及び駆動モータを有する。制御部８からの信号によりリニアガイド機構及び駆動モータが駆動されることにより、第１移動体３２がベース部材３０上でＹ軸方向に移動自在となっている。
　図４及び図６に示すように、第１移動体３２は、後述する露光対象物Ｐが載置された第２移動体３４のＹ軸方向へのステップ移動に追従して、Ｙ軸方向へステップ移動する。これにより第１移動体３２と第２移動体３４とのＹ軸方向に沿う距離が一定となるように制御される。なお、第２移動体３４がＸ方向にスキャンされている間は、第１移動体３２は静止するように制御される。

　ベース部材３０には、Ｙ軸方向に沿って延びるＹエンコーダスケール４３（第２計測部材）が取り付けられている。Ｙエンコーダスケール４３は、Ｙ軸方向に沿って延びる帯状の部材であって、その上面（＋Ｚ方向を向く面）には、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型の１次元回折格子を有する。さらに図４に示すように、第１移動体３２には、このＹエンコーダスケール４３とＺ方向に対向するようにＹエンコーダヘッド４４が設けられている。Ｙエンコーダヘッド４４は、対応するＹエンコーダスケール４３に対して計測ビームを照射するとともに、Ｙエンコーダスケール４３からの光（ここでは回折光）を受光する。Ｙエンコーダスケール４３及びＹエンコーダヘッド４４により、第１部材のＹ軸方向に関する位置が計測される。尚、Ｙエンコーダスケール４３が取り付けられる部材は、例えばセラミックスなどの熱変形が生じにくい素材で形成することが好ましい。尚、Ｙエンコーダスケール４３は、互いに直交する２軸方向（例えばＹ軸方向及びＸ軸方向）を周期方向とする反射型の２次元回折格子を有してもよい。この場合、第１移動体３２は、Ｙガイド４２に対してＸ軸方向にも移動可能であってもよい。或いは、Ｙガイド４２とベース部材３０との間に不図示のＸ移動ステージをさらに設け、このＸ移動ステージ上にＹガイド４２が取り付けられてもよい。すなわち、ベース部材３０に対してＸ移動ステージがＸ軸方向に移動し、かつＸ移動ステージに対してＹガイド４２がＹ軸方向に移動することにより、第１移動体３２がＸ軸及びＹ軸の２軸に移動可能とされてもよい。

　第１移動体３２は、Ｘ軸方向に沿って延在するとともに、ＹＺ断面矩形状に形成されている。第１移動体３２は、少なくとも後述する第２移動体３４が設けられる側と対応する面に反射面３２ａが形成されている。本実施形態において、第１移動体３２は、Ｙ方向の両側及びＺ方向の両側をそれぞれ向く４個の面が全て反射面３２ａとなるように形成されている。第１移動体３２は、断面矩形状に形成された棒状部材の表面に金属蒸着を施すことにより反射面３２ａを形成している。第１移動体３２は、例えばセラミックスなどの熱変形が生じにくい素材で形成することが好ましい。反射面３２ａを有する第１移動体３２の４個の面のうち、後述する第２移動体３４が設けられる側と対応する面（本実施形態では＋Ｙ軸方向を向く面）には、Ｘ軸方向に沿って延びるＸエンコーダスケール４１（スケール）が設けられている。すなわち、Ｘエンコーダスケール４１及び反射面３２ａは、第１移動体３２の同じ側（同一の方向を向く同一の面）に設けられている。Ｘエンコーダスケール４１は、例えば接着剤等を用いて第１移動体３２の表面に貼り付けられる。Ｘエンコーダスケール４１は、上述のＹエンコーダスケール４３と同様、例えばＸ軸方向を周期方向とする１次元回折格子を有する。

　第２移動体３４は、例えば精密ステージである。第２移動体３４は、ベース部材３０に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動する。第２移動体３４は、ベース部材３０に対して移動可能に設けられたプレートテーブル４６と、プレートテーブル４６上に固定されて露光対象物Ｐを保持するプレートホルダー４７と、を有する。プレートテーブル４６とベース部材３０との間には、不図示の粗動ＸＹステージが設けられる。第２移動体３４は、第１移動体３２と同様、不図示のリニアガイド機構及び駆動モータを有し、制御部８からの信号によりこれらリニアガイド機構及び駆動モータが駆動されることによりベース部材３０上でＸ軸及びＹ軸方向に移動自在となっている。第２移動体３４は、露光対象物Ｐの露光動作時にＸ軸方向に沿ってスキャンされ、かつ露光対象領域を変更する際にＹ軸方向にステップ移動するように制御される。

　第２移動体３４のプレートホルダー４７には、Ｘエンコーダヘッド４５（第１ヘッド）が設けられる。図５及び図７に示すように、Ｘエンコーダヘッド４５は、Ｘ軸方向に並んで複数（本実施形態では２個）設けられる。一対のＸエンコーダヘッド４５は、Ｙ軸方向において第１移動体３２のＸエンコーダスケール４１と対向する。Ｘエンコーダヘッド４５は、対応するＸエンコーダスケール４１に対して計測ビームを照射するとともに、Ｘエンコーダスケール４１からの光（ここでは回折光）を受光する。Ｘエンコーダスケール４１からの光は、不図示のディテクタへ供給され、ディテクタの出力は、制御部８（図１参照）に供給される。尚、本明細書における「エンコーダヘッド」とは、回折格子へ計測ビームを出射するとともに、回折格子からの光が入射する部分を有していればよく、各図に図示されたエンコーダヘッド自体は、光源やディテクタ等を有していなくてもよい。

　プレートテーブル４６及びプレートホルダー４７は、第１移動体３２に設けられたＸエンコーダスケール４１よりも熱膨張率が小さい部材で形成されている。このように熱膨張率の小さい部材にＸエンコーダヘッド４５を設けることにより、第１移動体３２に対する第２移動体３４の相対位置が精密に測定可能となっている。また、Ｘ軸方向に並んで一対のＸエンコーダヘッド４５を設けることにより、第２移動体３４の絶対位置を測定可能となっている。熱膨張率の小さなベース５５（テーブル）に搭載されたＸ軸方向に並んだ一対のＸエンコーダヘッド４５で、１つのＸエンコーダスケール４１を読むことでリアルタイムで絶対値補正が可能となる。例えば、ベース５５は、Ｘエンコーダスケール４１よりも熱膨張率の小さな材料で構成するとよい。

　図４から図７に示すように、第２移動体３４のプレートホルダー４７には、さらに干渉計ヘッド５０（第２ヘッド）が設けられる。干渉計ヘッド５０は、Ｘ軸方向に並んで複数（本実施形態では２個）設けられる。本実施形態では、Ｘ軸方向において一対の干渉計ヘッド５０の間に一対のＸエンコーダヘッド４５が設けられる。一対の干渉計ヘッド５０は、Ｙ軸方向において第１移動体３２の反射面３２ａとそれぞれ対向するように設けられる。干渉計ヘッド５０と反射面３２ａとの間の距離は、Ｘエンコーダヘッド４５とＸエンコーダスケール４１との間の距離よりも大きい。

　尚、上述の実施形態ではプレートホルダー４７にＸエンコーダヘッド４５及び干渉計ヘッド５０が設けられる構成を例として説明したが、これに限られない。例えばＸエンコーダヘッド４５及び干渉計ヘッド５０は、プレートテーブル４６に設けられてもよい。或いは、プレートホルダー４７及びプレートテーブル４６と一体的に可動する第２移動体３４の他の部材に設けられてもよい。

　第１計測系３６は、上述した第１移動体３２に設けられたＸエンコーダスケール４１と、第２移動体３４に設けられたＸエンコーダヘッド４５と、を含む。第１計測系３６は、第２移動体３４に設けられたＸエンコーダヘッド４５と、Ｘエンコーダヘッド４５と対向するように第１移動体３２に設けられたＸエンコーダスケール４１と、を用いて第２移動体３４のＸ軸方向に関する位置を計測する。第１計測系３６の計測結果は制御部８に送信される。

　第２計測系３７は、上述した第１移動体３２に設けられた反射面３２ａと、第２移動体３４に設けられた干渉計ヘッド５０と、を含む光干渉計システムである。第２計測系３７は、第１移動体３２の反射面３２ａと、第２移動体３４の干渉計ヘッド５０と、を用いてＹ軸方向における第１移動体３２及び第２移動体３４の位置関係に関する情報を取得する。具体的には、第２計測系３７は、第１移動体３２と第２移動体３４との間のＹ軸方向の間隔に関する情報を取得する。間隔に関する情報は、例えば、第１移動体３２と第２移動体３４の位置関係が変化したときの間隔の変化量である。「Ｙ軸方向の間隔」とは、「Ｙ軸方向に沿う距離」と同義であってもよい。ここで、干渉計ヘッド５０は一対設けられるので、第２計測系３７は、Ｘ軸方向における複数の位置で、第１移動体３２と第２移動体３４とのＹ軸方向の間隔に関する情報を取得することが可能となっている。よって、第２計測系３７は、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＹ軸方向及びθｚ方向に関する位置を計測する。第２計測系３７で取得された間隔に関する情報は制御部８に送信される。

　第１計測系３６のＸエンコーダヘッド４５とＸエンコーダスケール４１とのＹ軸方向に沿う距離は、第２計測系３７（すなわち光干渉計システム）の干渉計ヘッド５０と反射面３２ａとのＹ軸方向に沿う距離よりも格段に小さい。このため、リニアエンコーダシステムを用いた第１計測系３６では、光干渉計システムを用いた第２計測系３７よりも空気ゆらぎの影響が少なく、高精度で露光対象物Ｐの位置制御が可能であり、これによって露光精度を向上することが可能となっている。

　第３計測系３８は、上述したベース部材３０に設けられたＹエンコーダスケール４３と、第１移動体３２に設けられたＹエンコーダヘッド４４と、を含む。第３計測系３８は、ベース部材３０に設けられたＹエンコーダスケール４３と、Ｙエンコーダスケール４３と対向するように第１移動体３２に設けられたＹエンコーダヘッド４４と、を用いてベース部材３０に対する第１移動体３２のＹ軸方向に関する位置を計測する。第３計測系３８の計測結果は制御部８に送信される。

　制御部８（図１参照）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、露光装置１全体を統括して制御する。制御部８は、露光装置１と一体的に設けられてもよいし、露光装置１とは別の外部装置として設けられて露光装置１と有線又は無線で通信可能に接続されてもよい。
　露光装置１では、制御部８は、少なくとも第１移動体３２及び第２移動体３４の位置を制御する。例えば露光動作時などには、各計測系（第１計測系３６及び第２計測系３７を含む）の計測値に基づいて、第１移動体３２及び第２移動体３４の位置が制御部８によって管理される。なお、ウエハアライメント動作時にも各計測系の計測値に基づいて第１移動体３２及び第２移動体３４の位置を管理及び制御してもよい。

　本実施形態において、制御部８は、第１計測系３６の計測結果と、第２計測系３７により得られた情報と、第３計測系３８の計測結果と、を取得する。制御部８は、第２計測系３７の計測結果に基づいて、第１移動体３２と第２移動体３４とのＹ軸方向の間隔を制御する。具体的には、制御部８は、第２計測系３７を用いて取得された間隔に関する情報に基づいて、Ｙ軸方向に関する第２移動体３４の位置を制御する。また制御部８は、第１計測系３６の計測結果に基づいて、Ｘ軸方向に関する第２移動体３４の位置を制御する。また制御部８は、第３計測系３８の計測結果に基づいて、Ｙ軸方向に関する第１移動体３２の位置を制御する。尚、制御部８は、第１から第３計測系３６，３７，３８のうちいずれかの結果を組み合わせて用いることにより第１移動体３２又は第２移動体３４の位置を制御してもよい。例えば制御部８は、第２計測系３７の計測結果と第３計測系３８の計測結果とに基づいて、Ｙ軸方向に関する第２移動体３４の位置を制御してもよい。例えば制御部８は、第１計測系３６、第２計測系３７及び第３計測系３８の計測結果に基づいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に関する第２移動体３４の位置を制御してもよい。さらに制御部８は、Ｘエンコーダスケール４１を構成する格子線の補正情報に基づいて、第１移動体３２の移動を制御する。このように、制御部８は、上述の取得した各情報に基づいて、光学定盤５を基準とする第２移動体３４（厳密には第２移動体３４に載置された露光対象物Ｐ）のＸＹ平面内の位置情報を求め、不図示のステージ駆動系を用いて、投影モジュール１７に対する露光対象物Ｐの位置制御を行う。

　図７に示すように、露光装置１は、さらにストッパー３９を有する。ストッパー３９は、第１移動体３２に取り付けられている。ストッパー３９は、第１移動体３２に取り付けられたＸエンコーダスケール４１よりも＋Ｙ軸方向に突出している。換言すれば、ストッパー３９とＸエンコーダヘッド４５との間の距離は、Ｘエンコーダスケール４１とＸエンコーダヘッド４５との間の距離よりも小さい。ストッパー３９が設けられることにより、第１移動体３２と第２移動体３４とがＹ軸方向に互いに接近した際に、Ｘエンコーダスケール４１よりも先にストッパー３９がＸエンコーダヘッド４５と接触する。よって、ストッパー３９は、第１移動体３２のＸエンコーダスケール４１と第２移動体３４のＸエンコーダヘッド４５との接触を物理的（機械的）に抑制している。

　このような露光装置１では、露光対象物Ｐを保持した第２移動体３４をＸ軸方向に移動させながら、照明光学装置６からの光で露光対象物Ｐを露光する。より詳細に、露光動作時には、露光対象物Ｐ（基板）の第１ショット領域を照明光学装置６からの光で露光した後、露光対象物Ｐを保持した第２移動体３４をＹ軸方向に移動させる。その後、露光対象物ＰにおいてＹ軸方向に第１ショット領域と並ぶ第２ショット領域を照明光学装置６からの光で露光する。第２移動体３４のＹ軸方向における移動可能範囲（ステップ方向への移動可能範囲）は、第２移動体３４のＸ軸方向における移動可能範囲（スキャン方向への移動可能範囲）よりも小さい。上述したとおり、第２移動体３４をＹ軸方向にステップ移動させる際には、第１移動体３２を第２移動体３４の移動量と同じ移動量だけ移動させる。よって、露光動作中において、第１移動体３２のＸエンコーダスケール４１と第２移動体３４のＸエンコーダヘッド４５とは、Ｙ軸方向に関して互いの位置関係が不変となるように配置される。

　また、第２移動体３４（露光対象物Ｐ）のＺ軸、θｘ、及びθｙの各方向（以下、「Ｚチルト方向」と称する）の位置情報は、露光装置１に設けられた不図示のＺチルト位置計測系を用いて制御部８により求められてもよい。Ｚチルト位置計測系は、例えば第２移動体３４に取り付けられた変位センサを用いた計測系等を用いることが可能である。

　以上説明した本実施形態の露光装置１によれば、第２移動体３４（露光対象物Ｐ）のＸ軸方向に関する位置を、リニアエンコーダシステムを含む第１計測系３６を用いて計測するので、従来の光干渉計システムを用いた計測に比べ、空気ゆらぎの影響が少なく、高精度で露光対象物Ｐの位置を制御できる。これによって、露光精度を向上することができる。

　また、光干渉計システム含む第２計測系３７を用いて第１移動体３２と第２移動体３４とのＹ軸方向の間隔に関する情報を取得できる。第２計測系３７の反射面３２ａと第１計測系３６のＸエンコーダスケール４１とが第１移動体３２（移動鏡）の同一の面に設けられるので、複数の計測系を配置する場合であっても部品点数の増加や装置の煩雑化を抑制できる。

　Ｘエンコーダヘッド４５はＸ軸方向に並んで複数設けられるので、例えばＸエンコーダスケール４１に熱変形による伸びが生じた場合であっても、伸びによる誤差を補正することができる。すなわち、互いの離間距離が既知とされた一対のＸエンコーダヘッド４５のそれぞれの測定値を用いることで第２移動体３４のＸ軸方向における位置の絶対値を算出（推定）することができるので、Ｘエンコーダスケール４１に伸びが生じた場合に、誤差を補正してより高精度に露光対象物Ｐの位置を制御できる。

　第１計測系３６及び第２計測系３７は、間接的又は直接的に光学定盤５に対する露光対象物Ｐの位置計測を行うので、実質的に照明光学装置６の投影モジュール１７を基準とした露光対象物Ｐの位置計測を行うことができる。これによって、露光対象物Ｐの位置制御を、照明光学装置６の照明光を基準に行うことができるので、露光精度を向上することができる。

　尚、上述した露光装置１及びステージ移動装置７の構成は、上述した露光装置１及びステージ移動装置７を用いて移動体を駆動する方法（すなわち移動体の駆動方法）を実行するものとすることができる。つまり本実施形態の露光装置１及びステージ移動装置７の構成は、以下のように言い換えることができる。すなわち、移動体の駆動方法は、第１方向（本実施形態ではＸ軸方向）に延在し、かつ、Ｘ軸方向と交差する第２方向（本実施形態ではＹ軸方向）に移動する第１移動体３２と、Ｙ軸方向に移動する第２移動体３４と、をそれぞれ移動させる移動体の駆動方法であって、第１移動体３２及び第２移動体３４の一方に設けられた第１ヘッド（本実施形態ではＸエンコーダヘッド４５）と、Ｘ軸方向に延在し、かつ、Ｘエンコーダヘッド４５と対向するように第１移動体３２及び第２移動体３４の他方に設けられたスケール（本実施形態ではＸエンコーダスケール４１）と、を用いて第２移動体３４のＸ軸方向に関する位置を計測することと、第１移動体３２と第２移動体３４との間の間隔に関する情報を取得することと、第２移動体３４に関する計測結果と間隔に関する情報とに基づいて第１移動体３２及び第２移動体３４を駆動させることと、を含む。

　或いは以下のように言い換えることができる。すなわち、移動体の駆動方法は、第１方向（本実施形態ではＸ軸方向）に延在し、かつ、Ｘ軸方向と交差する第２方向（本実施形態ではＹ軸方向）に移動する第１移動体３２と、Ｙ軸方向に移動する第２移動体３４と、をそれぞれ移動させる移動体の駆動方法であって、第１移動体３２及び第２移動体３４の一方に設けられた第１ヘッド（本実施形態ではＸエンコーダヘッド４５）と、Ｘ軸方向に延在し、かつ、Ｘエンコーダヘッド４５と対向するように第１移動体３２及び第２移動体３４の他方に設けられたスケール（本実施形態ではＸエンコーダスケール４１）と、を用いて第２移動体３４のＸ軸方向に関する位置を計測することと、第１移動体３２及び第２移動体３４のＹ軸方向における位置関係に関する情報を取得することと、第１移動体３２のＹ軸方向に関する位置を計測することと、計測された第２移動体３４のＸ軸方向に関する位置と、取得された第１移動体３２及び第２移動体３４の位置関係に関する情報と、計測された第１移動体３２のＹ軸方向に関する位置と、に基づいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における第２移動体３４の位置を制御することと、を含む。

　或いは、上述した露光装置１及びステージ移動装置７の構成は、上述した露光装置１及びステージ移動装置７を用いて露光対象物Ｐを露光する方法（すなわち露光方法）を実行するものとすることができる。つまり本実施形態の露光装置１及びステージ移動装置７の構成は、以下のように言い換えることができる。すなわち、露光方法は、第１方向（本実施形態ではＸ軸方向）に延在し、かつ、Ｘ軸方向と交差する第２方向（本実施形態ではＹ軸方向）に移動する第１移動体３２と、Ｙ軸方向に移動する第２移動体３４と、第２移動体３４に保持された物体（露光対象物Ｐ）と、露光対象物Ｐに光を照射する光学系と、を備える露光装置１を用いて露光対象物Ｐを露光する露光方法であって、第１移動体３２及び第２移動体３４の一方に設けられた第１ヘッド（本実施形態ではＸエンコーダヘッド４５）と、Ｘ軸方向に延在し、かつ、Ｘエンコーダヘッド４５と対向するように第１移動体３２及び第２移動体３４の他方に設けられたスケール（本実施形態ではＸエンコーダスケール４１）と、を用いて第２移動体３４のＸ軸方向に関する位置を計測することと、第１移動体３２と第２移動体３４との間の間隔に関する情報を取得することと、第２移動体３４に関する計測結果と間隔に関する情報とに基づいて第１移動体３２及び第２移動体３４の移動を制御することと、露光対象物Ｐを保持した第２移動体３４をＸ軸方向に移動させながら、照明光学装置６からの光で露光対象物Ｐを露光することと、を含む。

　或いは、上述した露光装置１及びステージ移動装置７の構成は、上述した露光装置１及びステージ移動装置７を用いてデバイスを製造する方法（すなわちデバイス製造方法）を実行するものとすることができる。つまり本実施形態の露光装置１及びステージ移動装置７の構成は、以下のように言い換えることができる。すなわち、デバイス製造方法は、上述の露光装置１を用いてデバイス用の基板Ｐを製造するデバイス製造方法であって、基板Ｐを露光することと、露光された基板Ｐを現像することと、を含む。

　次に、本発明の第２から第６実施形態についてそれぞれ説明する。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（第２実施形態）
　まず、本発明の第２実施形態について、図９から図１１を用いて説明する。図９は、第２実施形態に係るステージ移動装置２０７の構成を模式的に示す平面図である。図１０は、第２実施形態に係るステージ移動装置２０７の構成を模式的に示す正面図である。図１０は、図９のＸ矢視図である。図１１は、第２実施形態に係るステージ移動装置２０７の複数のエンコーダ計測系２５５，２５８の構成を模式的に示す平面図である。第２実施形態では、第１移動体３２がＺ軸方向にも移動可能に構成されている点及び第１計測系３６の対向方向がＺ軸方向である点で上述した第１実施形態と相違している。

　第２実施形態において、ステージ移動装置２０７の第１移動体３２は、ベース部材３０（図２参照）に対してＹ軸方向及びＺ軸方向の２軸方向に移動可能に設けられている。具体的に、第１移動体３２は、Ｙガイド４２、Ｙステージ２５１、Ｚガイド２５２、及びＺステージ２５３を介してベース部材３０に取り付けられている。Ｙガイド４２は、第１実施形態のＹガイド４２と同等の構成であるため説明を省略する。Ｙステージ２５１は、Ｙガイド４２に対して移動可能に接続されている。Ｙガイド４２が駆動されることにより、Ｙステージ２５１がＹ軸方向に移動自在となっている。Ｚガイド２５２は、Ｙステージ２５１上に一対取り付けられている。一対のＺガイド２５２は、Ｘ軸方向に所定間隔で平行に配置されている。一対のＺガイド２５２は、不図示のリニアガイド機構及び駆動モータを有する。Ｚステージ２５３は、Ｚガイド２５２に対して移動可能に接続されている。Ｚガイド２５２が駆動されることにより、Ｚステージ２５３がＺ軸方向に移動自在となっている。Ｚステージ２５３には、第１移動体３２が固定されている。

　図１１に示すように、第１移動体３２とベース部材３０との間には、第１のエンコーダ計測系２５５及び第２のエンコーダ計測系２５８が設けられる。第１のエンコーダ計測系２５５は、例えば第１移動体３２（移動鏡）に取り付けられてＺ軸方向に延びるエンコーダスケール２５６と、ベース部材３０に取り付けられてエンコーダスケール２５６と対向するエンコーダヘッド２５７と、を有する。エンコーダスケール２５６は、長軸方向であるＺ軸方向及び短軸方向であるＹ軸方向をそれぞれ周期方向とする反射型の１．５次元回折格子を有する。第１のエンコーダ計測系２５５により、ベース部材３０に対する第１移動体３２のＺ軸方向、Ｙ軸方向及びθｘ方向の位置情報が計測可能である。第２のエンコーダ計測系２５８は、例えば第１移動体３２（移動鏡）に取り付けられてＺ軸方向に延びるエンコーダスケール２５９と、ベース部材３０に取り付けられてエンコーダスケール２５９と対向するエンコーダヘッド２６０と、を有する。エンコーダスケール２５９は、長軸方向であるＺ軸方向及び短軸方向であるＸ軸方向をそれぞれ周期方向とする反射型の１．５次元回折格子を有する。第２のエンコーダ計測系２５８により、ベース部材３０に対する第１移動体３２のＺ軸方向、Ｘ軸方向及びθｙ方向の位置情報が計測可能である。

　図９及び図１０に示すように、第１移動体３２は、少なくとも下面（－Ｚ軸方向を向く面）に反射面３２ａが形成されている。第１移動体３２の下面には、Ｘ軸方向に沿って延びるＸエンコーダスケール２４１が設けられている。第２実施形態のＸエンコーダスケール２４１は、長軸方向であるＸ軸方向及び短軸方向であるＹ軸方向をそれぞれ周期方向とする反射型の１．５次元回折格子を有する。さらに、第２移動体３４上には、Ｘエンコーダスケール２４１と対向するように一対のＸＹエンコーダヘッド２４５が設けられる。ＸＹエンコーダヘッド２４５は、Ｘエンコーダスケール２４１よりも下方（－Ｚ軸方向）に設けられ、かつＺ軸方向においてＸエンコーダスケール２４１と対向する。第１計測系３６は、このＸエンコーダスケール２４１とＸＹエンコーダヘッド２４５とを有する。第１計測系３６により、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置が計測される。

　第２移動体３４上には、干渉計ヘッド５０が設けられる。干渉計ヘッド５０は、Ｘ軸方向に並んで複数（本実施形態では２個）設けられる。一対の干渉計ヘッド５０は、Ｚ軸方向において第１移動体３２の下面に設けられた反射面３２ａとそれぞれＺ軸方向に対向する。干渉計ヘッド５０と反射面３２ａとの間の距離は、ＸＹエンコーダヘッド２４５とＸエンコーダスケール２４１との間の距離より大きくてもよい。第２計測系３７は、この干渉計ヘッド５０と反射面３２ａとを有する。第２計測系３７により、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＺ軸方向及びθｙ方向の位置が計測される。換言すれば、第２計測系３７は、第１移動体３２と第２移動体３４との間の、Ｚ軸方向における間隔に関する情報を取得する。

　このように形成された露光装置において、制御部８（図１参照）は、第１実施形態と同様、露光対象物Ｐが載置された第２移動体３４のＹ軸方向へのステップ移動に追従して、第１移動体３２をＹ軸方向へステップ移動させる。これにより第１移動体３２と第２移動体３４とのＹ軸方向に沿う距離が一定となるように制御される。さらに第２実施形態では、制御部８は、第２計測系３７の計測結果に基づいて、第１移動体３２と第２移動体３４とのＺ軸方向に沿う距離が一定となるようにＺステージ２５３のＺ方向に関する位置を制御する。

　第２実施形態のステージ移動装置２０７によれば、１．５次元回折格子を有するＸエンコーダスケール２４１を用いるので、１個のＸエンコーダスケール２４１によりＸ軸方向の位置情報に加え、θｚ方向及びＹ軸方向の位置情報（微小変化量）を計測できる。よって、第１移動体３２と第２移動体３４とのＹ軸方向に関する位置情報を計測するための変位センサ等を設ける必要がなくなり、部品点数を削減できる。
　ステージ移動装置２０７は第１のエンコーダ計測系２５５及び第２のエンコーダ計測系２５８を有するので、第１移動体３２のＺ軸方向駆動時におけるＸ軸方向及びＹ軸方向に関する斜め走りの誤差を監視できる。
　尚、本実施形態において、第１移動体３２に対する第２移動体３４のθｘ方向の位置情報を計測するためのＺチルト位置計測系（不図示）を別途設けてもよい。Ｚチルト位置計測系は、例えば第２移動体３４に取り付けられた不図示の変位センサを用いた計測系等を用いることが可能である。

（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、第３実施形態に係るステージ移動装置３０７の構成を模式的に示す平面図である。図１３は、第３実施形態に係るステージ移動装置３０７の構成を模式的に示す正面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。第３実施形態では、第１移動体３３２として移動鏡以外の部材を用いる点で上述した各実施形態と相違している。尚、第３実施形態のステージ移動装置３０７の構成は、第１移動体３３２が移動鏡でない（反射面３２ａを有しない）点及び干渉計ヘッド５０が設けられない点を除き、上記第２実施形態と概ね同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、第２実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、その説明を省略する。

　第３実施形態において、ステージ移動装置３０７の第１移動体３３２は、Ｘ軸方向に延びるとともにＹＺ断面矩形状に形成された棒状部材である。第１移動体３３２は、表面に反射面３２ａ（図１０参照）を有することなく形成されている。第１移動体３３２の下面（－Ｚ軸方向を向く面）には、Ｘ軸方向に沿って延びる１．５次元のＸエンコーダスケール２４１が設けられている。第２移動体３４上には、Ｘエンコーダスケール２４１と対向するように一対のＸＹエンコーダヘッド２４５が設けられる。尚、第２移動体３４のＺ軸方向に関する位置を計測するために、光学定盤５に対する第２移動体のＺ軸方向の高さ位置を計測可能なセンサ等（不図示）を別途設けてもよい。

　第３実施形態のステージ移動装置３０７によれば、第１移動体３３２を移動鏡レスの構成とすることで、ステージ移動装置３０７の構成を簡素化し、第１移動体３３２の製造に係るコストを削減できる。また、ステージ移動装置３０７の汎用性を高めることができる。さらに、１．５次元のＸエンコーダスケール２４１及びＸＹエンコーダヘッド２４５を用いることにより、移動鏡レスとした場合であっても、第１移動体３３２に対する第２移動体３４のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を計測できる。

（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、第４実施形態に係るステージ移動装置４０７の構成を模式的に示す平面図である。図１５は、第４実施形態に係るステージ移動装置４０７の構成を模式的に示す正面図である。図１５は、図１４のＸＶ矢視図である。第４実施形態では、第１移動体３２に２次元のエンコーダスケール４４１が取り付けられる点で上述した各実施形態と相違している。尚、第４実施形態のステージ移動装置４０７の構成は、エンコーダスケール４４１が２次元である点及び第１移動体３２のエンコーダ計測系４５５がＺ軸方向のみに設けられる点を除き、上記第２実施形態と概ね同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、第２実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、その説明を省略する。

　第４実施形態において、ステージ移動装置４０７の第１移動体３２は移動鏡であり、第１移動体３２の下面（－Ｚ軸方向を向く面）には反射面３２ａが形成されている。第１移動体３２の下面には、ＸＹ平面に平行なエンコーダスケール４４１が設けられている。エンコーダスケール４４１は、Ｘ軸方向に沿う長さ寸法がＹ軸方向に沿う長さ寸法より大きくなるように形成されてよい。エンコーダスケール４４１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向をそれぞれ周期方向とする反射型の２次元回折格子を有する。第１計測系３６は、このエンコーダスケール４４１と、第２移動体３４に設けられたエンコーダヘッド２４５と、を有する。第１計測系３６により、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置が計測される。

　また、ステージ移動装置４０７は、第２計測系３７として、反射面３２ａと、反射面３２ａと対向するように第２移動体３４に設けられる一対の干渉計ヘッド５０と、を有する。第２計測系３７により、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＺ軸方向及びθｙ方向の位置が計測される。

　本実施形態のステージ移動装置４０７において、制御部８（図１参照）は、露光対象物Ｐが載置された第２移動体３４のＺ軸方向への移動に追従して、第１移動体３２をＺ軸方向へステップ移動させる。第２移動体３４のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動に関しては、第１移動体３２は追従しない。すなわち第１移動体３２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置が固定されている。この場合、第１移動体３２は、第２実施形態におけるＹガイド４２（図１０参照）を有することなく形成されてもよい。

　また、第１移動体３２とベース部材３０との間には、エンコーダ計測系４５５が設けられる。エンコーダ計測系４５５は、例えば第１移動体３２に取り付けられてＺ軸方向に延びるエンコーダスケール４５６と、ベース部材３０に取り付けられてエンコーダスケール４５６と対向するエンコーダヘッド４５７と、を有する。エンコーダスケール４５６は、長軸方向であるＺ軸方向及び短軸方向であるＸ軸方向をそれぞれ周期方向とする反射型の１．５次元回折格子を有する。エンコーダ計測系４５５により、ベース部材３０に対する第１移動体３２のＺ軸方向、Ｘ軸方向及びθｙ方向の位置情報が計測可能である。

　第４実施形態のステージ移動装置４０７によれば、２次元のエンコーダスケール４４１を用いることにより、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置を計測できる。よって、ステージ移動装置４０７の構成を簡素化できる。また、ステージ移動装置４０７の汎用性を高めることができる。特にＹ軸方向の駆動量が小さい直描向けのステージ移動装置として好適に用いることができる。

（第５実施形態）
　次に、本発明の第５実施形態について、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、第５実施形態に係るステージ移動装置５０７の構成を模式的に示す平面図である。図１７は、第５実施形態に係るステージ移動装置５０７の構成を模式的に示す正面図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。第５実施形態では、第４実施形態における第１移動体３２を移動鏡レスに形成した点で上述した第４実施形態と相違している。尚、第５実施形態のステージ移動装置５０７の構成は、第１移動体５３２が移動鏡でない（反射面３２ａを有しない）点及び干渉計ヘッド５０が設けられない点を除き、上記第４実施形態と概ね同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、第４実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、その説明を省略する。

　第５実施形態において、ステージ移動装置５０７の第１移動体５３２は、Ｘ軸方向に延びるとともにＹＺ断面矩形状に形成された棒状部材である。第１移動体５３２は、表面に反射面３２ａ（図１５参照）を有することなく形成されている。第１移動体５３２の下面（－Ｚ軸方向を向く面）には、ＸＹ平面に平行なエンコーダスケール４４１が設けられている。第２移動体３４上には、エンコーダスケール４４１と対向するように一対のエンコーダヘッド２４５が設けられる。尚、第２移動体３４のＺ軸方向に関する位置を計測するために、光学定盤５に対する第２移動体のＺ軸方向の高さ位置を計測可能なセンサ等（不図示）を別途設けてもよい。

　第５実施形態のステージ移動装置５０７によれば、第１移動体５３２を移動鏡レスの構成とすることで、第４実施形態の構成と比較して、ステージ移動装置５０７の構成を簡素化し、第１移動体５３２の製造に係るコストを削減できる。また、ステージ移動装置５０７の汎用性を高めることができる。さらに、２次元のエンコーダスケール４４１を用いることにより、移動鏡レスとした場合であっても、第１移動体５３２に対する第２移動体３４のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置を計測できる。

（第６実施形態）
　次に、本発明の第６実施形態について、図１８及び図１９を用いて説明する。図１８は、第６実施形態に係るステージ移動装置６０７の構成を模式的に示す平面図である。図１９は、第６実施形態に係るステージ移動装置６０７の構成を模式的に示す正面図である。図１９は、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。第６実施形態では、第１計測系３６に用いられるＸエンコーダスケール４１と第２計測系３７に用いられる反射面６３２ａとが第１移動体６３２上の異なる面に設けられる点で上述した各実施形態と相違している。

　第６実施形態において、ステージ移動装置６０７の第１移動体６３２は、Ｙガイド４２、Ｙステージ２５１、Ｚガイド２５２、及びＺステージ２５３を介してベース部材３０に対して移動可能に設けられている。また、第１移動体６３２とベース部材３０との間には、第１のエンコーダ計測系２５５及び第２のエンコーダ計測系２５８が設けられる。Ｙガイド４２、Ｙステージ２５１、Ｚガイド２５２、Ｚステージ２５３、第１のエンコーダ計測系２５５及び第２のエンコーダ計測系２５８の構成は、第２実施形態におけるこれらの構成と同等であるためここでは説明を省略する。
　第１移動体６３２は、Ｘ軸方向に延びるとともにＹＺ断面矩形状に形成された棒状部材である。第１移動体６３２の下面（－Ｚ軸方向を向く面）には、Ｘ軸方向に沿って延びる１次元のＸエンコーダスケール４１が設けられている。第２移動体３４上には、Ｘエンコーダスケール４１と対向するように一対のＸエンコーダヘッド４５が設けられる。第１計測系３６は、このＸエンコーダスケール４１とＸエンコーダヘッド４５とを有する。第１計測系３６により、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＸ軸方向の位置が計測される。

　第１移動体６３２のうち＋Ｙ軸方向を向く面には、反射面６３２ａが形成されている。反射面６３２ａは、例えば鏡面を有する部材を棒状部材に貼り付けることにより棒状部材に設けられる。尚、反射面６３２ａは、棒状部材に金属蒸着等が施されることにより棒状部材と一体的に形成されてもよい。棒状部材（すなわち第１移動体３２）は、少なくとも＋Ｙ軸方向を向く面に反射面６３２ａを有していればよく、例えば棒状部材の複数の面に反射面６３２ａが設けられてもよい。第２移動体３４上には、反射面６３２ａと対向するように一対の干渉計ヘッド５０が設けられる。一対の干渉計ヘッド５０は、例えば第２移動体３４のプレートホルダー４７に取り付けられ、Ｙ軸方向において反射面６３２ａとそれぞれ対向する。第２計測系３７は、この干渉計ヘッド５０と反射面６３２ａとを有する。第２計測系３７により、第１移動体３２に対する第２移動体３４のＹ軸方向及びθｚ方向の位置が計測される。

　このように形成された露光装置１において、制御部８（図１参照）は、露光対象物Ｐが載置された第２移動体３４のＹ軸方向へのステップ移動に追従して、第１移動体６３２をＹ軸方向へステップ移動させる。これにより第１移動体６３２と第２移動体３４とのＹ軸方向に沿う距離が一定となるように制御される。尚、本実施形態において、第１移動体６３２及び第２移動体３４のＺ軸方向に関する位置をそれぞれ計測するために、光学定盤５に対する第１移動体６３２及び第２移動体３４のＺ軸方向の高さ位置を計測可能なセンサ等（不図示）を別途設けてもよい。この場合、制御部８は、Ｚ軸方向の高さ位置を計測するセンサの出力結果及び第２計測系３７の計測結果に基づいて、第１移動体６３２と第２移動体３４とのＺ軸方向に沿う距離が一定となるようにＺステージ２５３のＺ方向に関する位置を制御してもよい。

　第６実施形態のステージ移動装置６０７によれば、Ｘエンコーダスケール４１と、反射面６３２ａと、が第１移動体６３２において互いに異なる面に設けられるので、第１移動体６３２の設計自由度を高めることができる。この結果、ステージ移動装置６０７の汎用性を高めることができる。

　尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、上述の第１実施形態では、第１計測系３６は、第１移動体３２に設けられたＸエンコーダスケール４１と、第２移動体３４に設けられたＸエンコーダヘッド４５と、を有する構成について説明したが、これに限られない。第１移動体３２にＸエンコーダヘッド４５が設けられ、第２移動体３４にＸエンコーダスケール４１が設けられてもよい。換言すれば、第１計測系３６は、第１移動体３２及び第２移動体３４の一方に設けられたＸエンコーダヘッド４５と、Ｘ軸方向に延在し、かつ、Ｘエンコーダヘッド４５と対向するように第１移動体３２及び第２移動体３４の他方に設けられたＸエンコーダスケール４１と、を用いて第２移動体３４の位置を計測してもよい。同様に、第２計測系３７に関して、第１移動体３２に干渉計ヘッド５０が設けられ、第２移動体３４に反射面３２ａが設けられてもよい。換言すれば、第２計測系３７は、第１移動体３２及び第２移動体３４の一方に設けられた反射面３２ａと、第１移動体３２及び第２移動体３４の他方に設けられた少なくとも一つの干渉計ヘッド５０と、を用いて、第１移動体３２と第２移動体３４との間隔に関する情報を取得してもよい。同様に、第３計測系３８に関して、ベース部材３０にＹエンコーダヘッド４４が設けられ、第１移動体３２にＹエンコーダスケール４３が設けられてもよい。換言すれば、第３計測系３８は、第１移動体３２及びベース部材３０の一方に設けられたＹエンコーダスケール４３と、第１移動体３２及びベース部材３０の他方に設けられた少なくとも一つのＹエンコーダヘッド４４と、を用いて、第１移動体３２の位置を計測してもよい。

　第３計測系３８は、Ｙエンコーダスケール４３及びＹエンコーダヘッド４４の代わりに、第２の反射面（不図示）と、第２の反射面と対向する第２の干渉計ヘッド（不図示）と、を有する光干渉計システムとして構成されてもよい。

　第２移動体３４のプレートホルダー４７は、露光対象物Ｐを吸着保持するタイプのホルダーであってもよい。
　第１計測系３６、第２計測系３７及び第３計測系３８は、光学定盤５を基準に第１移動体３２及び第２移動体３４の位置情報を求めるものであってもよい。露光装置１は、上述した第１計測系３６、第２計測系３７及び第３計測系３８の他に複数の計測系を有してもよい。
　リニアエンコーダシステムの計測系に用いられるエンコーダヘッド（例えばＸエンコーダヘッド４５やＸＹエンコーダヘッド２４５）は、光源からのビームをエンコーダスケールに照射する光学系の全てを有している必要はなく、光学系の一部、例えば射出部のみを有するものとしてもよい。

　露光装置１の用途としては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（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、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等にも広く適用できる。露光対象物となる物体はガラス基板に限られず、ウエハやセラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクス等、他の物体でもよい。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、フィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。

　上記各実施形態の複数の構成要件は適宜組み合わせることができる。また、上述の複数の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。

１…露光装置、６…照明光学装置（光学系）、７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７…ステージ移動装置（移動装置）、１７…投影モジュール（投影光学系）、３０…ベース部材、３２，３３２，５３２，６３２…第１移動体、３２ａ，６３２ａ…反射面（第１計測部材）、３４…第２移動体、３６…第１計測系、３７…第２計測系、３８…第３計測系、３９…ストッパー、４１，２４１…Ｘエンコーダスケール（スケール）、４３…Ｙエンコーダスケール（第２計測部材）、４４…Ｙエンコーダヘッド（第３ヘッド）、４５…Ｘエンコーダヘッド（第１ヘッド）、４６…プレートテーブル（テーブル）、５０…干渉計ヘッド（第２ヘッド）、２４５…ＸＹエンコーダヘッド（第１ヘッド）、４４１…エンコーダスケール（スケール）、Ｐ…露光対象物（物体、基板）。

Claims

　第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、　前記第２方向に移動する第２移動体と、
　前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測する第１計測系と、
　前記第１移動体と前記第２移動体との間の間隔に関する情報を取得する第２計測系と、　を備える移動装置。
　前記第２計測系の計測結果に基づいて前記間隔を制御する請求項１に記載の移動装置。
　前記第２移動体の前記第２方向への移動に伴い、前記第１移動体は前記第２方向に移動する請求項１又は２に記載の移動装置。
　前記第１ヘッドは前記第２移動体に設けられ、
　前記スケールは前記第１移動体に設けられている請求項１～３のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２移動体は、前記第１方向に移動可能であり、
　前記第１計測系の計測結果に基づいて前記第１方向における前記第２移動体の位置を制御する請求項１～４のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第１計測系は、前記スケールよりも熱膨張率が小さいテーブルに設けられて前記第１方向に並ぶ複数の前記第１ヘッドを含む請求項１～５のいずれか一項に記載の移動装置。
　ストッパーをさらに備え、
　前記ストッパーと前記第１ヘッドとの間の距離は、前記スケールと前記第１ヘッドとの間の距離よりも小さい請求項１～６のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２計測系は、干渉計システムを含む請求項１～７のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２計測系は、前記第１方向の複数位置で、前記間隔に関する情報を取得する請求項１～８のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２計測系は、前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１計測部材と、前記第１移動体と前記第２移動体の他方に設けられた少なくとも一つの第２ヘッドと、を用いて、前記間隔に関する情報を取得する請求項１～９のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２計測系は、前記第１移動体に設けられた前記第１計測部材と、前記第２移動体に設けられた少なくとも一つの前記第２ヘッドと、を用いて、前記間隔に関する情報を取得する請求項１０に記載の移動装置。
　前記第１計測部材及び前記スケールは、前記第１移動体に設けられ、
　前記第１ヘッド及び前記少なくとも一つの第２ヘッドは、前記第２移動体に設けられている請求項１１に記載の移動装置。
　前記第１計測部材及び前記スケールは、前記第１移動体の同じ側に設けられている請求項１２に記載の移動装置。
　前記第２方向において、前記第１ヘッドは前記スケールに対向し、
　前記第２方向において、前記少なくとも１つの第２ヘッドは前記第１計測部材に対向する請求項１０～１３のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２計測系は、前記第２方向において、前記間隔に関する情報を取得し、
　前記第２計測系を用いて取得された前記間隔に関する情報に基づいて、前記第２方向における前記第２移動体の位置を制御する請求項１～１４のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第２計測系は、前記第１移動体と前記第２移動体との間の、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向における前記間隔に関する情報を取得する請求項１～１３のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第３方向おいて、前記第１ヘッドは前記スケールに対向する請求項１６に記載の移動装置。
　前記第１移動体の前記第２方向に関する位置を計測する第３計測系をさらに含み、
　前記第２計測系の計測結果と前記第３計測系の計測結果とに基づいて、前記第２方向における前記第２移動体の位置を制御する請求項１５に記載の移動装置。
　第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、　前記第２方向に移動する第２移動体と、
　前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測する第１計測系と、
　前記第１移動体及び前記第２移動体の前記第２方向における位置関係に関する情報を取得する第２計測系と、
　前記第１移動体の前記第２方向に関する位置を計測する第３計測系と、
　を備え、
　前記第１計測系、前記第２計測系及び前記第３計測系の計測結果に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向における前記第２移動体の位置を制御する移動装置。
　前記第１移動体の第２方向に関する位置を計測する第３計測系をさらに含む請求項１～１６のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記第３計測系の計測結果に基づいて、前記第２方向における前記第１移動体の位置を制御する請求項２０の移動装置。
　ベース部材をさらに備え、
　前記第３計測系は、前記第１移動体及び前記ベース部材の一方に設けられた第３ヘッドと、前記第３ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記ベース部材の他方に設けられた第２計測部材と、を用いて前記第１移動体の前記第２方向に関する位置を計測する請求項１８～２１のいずれか一項に記載の移動装置。
　前記スケールを構成する格子線の補正情報に基づいて、前記第１移動体の移動を制御する請求項１～２２のいずれか一項に記載の移動装置。
　請求項２２に記載の移動装置と、
　前記ベース部材に支持された光学系と、を備え、
　前記第２移動体に保持された物体に対して前記光学系からの光を照射し、前記物体を露光する露光装置。
　請求項１～２３のいずれか一項に記載の移動装置と、
　光学系と、を備え、
　前記第２移動体に保持された物体に対して前記光学系からの光を照射し、前記物体を露光する露光装置。
　前記物体を保持した前記第２移動体を前記第１方向に移動させながら、前記光学系からの光で前記物体を露光する請求項２４又は２５に記載の露光装置。
　前記物体の第１ショット領域を前記光学系からの光で露光した後、前記物体を保持した前記第２移動体を前記第２方向に移動させ、その後、前記物体において前記第２方向に前記第１ショット領域と並ぶ第２ショット領域を前記光学系からの光で露光する請求項２４～２６のいずれか一項に記載の露光装置。
　前記光学系は、前記第２方向に並んだ複数の投影光学系を含み、
　前記第２移動体の前記第２方向における移動可能範囲は、前記第２移動体の前記第１方向における移動可能範囲よりも小さい請求項２４～２７のいずれか一項に記載の露光装置。
　第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、をそれぞれ移動させる移動体の駆動方法であって、
　前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測することと、
　前記第１移動体と前記第２移動体との間の間隔に関する情報を取得することと、
　前記第２移動体に関する計測結果と前記間隔に関する情報とに基づいて前記第１移動体及び前記第２移動体を駆動させることと、
　を含む移動体の駆動方法。
　第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、をそれぞれ移動させる移動体の駆動方法であって、
　前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測することと、
　前記第１移動体及び前記第２移動体の前記第２方向における位置関係に関する情報を取得することと、
　前記第１移動体の前記第２方向に関する位置を計測することと、
　計測された前記第２移動体の前記第１方向に関する位置と、取得された前記第１移動体及び前記第２移動体の前記位置関係に関する情報と、計測された前記第１移動体の前記第２方向に関する位置と、に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向における前記第２移動体の位置を制御することと、
　を含む移動体の駆動方法。
　第１方向に延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第１移動体と、前記第２方向に移動する第２移動体と、前記第２移動体に保持された物体と、前記物体に光を照射する光学系と、を備える露光装置を用いて物体を露光する露光方法であって、　前記第１移動体及び前記第２移動体の一方に設けられた第１ヘッドと、前記第１方向に延在し、かつ、前記第１ヘッドと対向するように前記第１移動体及び前記第２移動体の他方に設けられたスケールと、を用いて前記第２移動体の前記第１方向に関する位置を計測することと、
　前記第１移動体と前記第２移動体との間の間隔に関する情報を取得することと、
　前記第２移動体に関する計測結果と前記間隔に関する情報とに基づいて前記第１移動体及び前記第２移動体の移動を制御することと、
　前記物体を保持した前記第２移動体を前記第１方向に移動させながら、前記光学系からの光で前記物体を露光することと、
　を含む露光方法。
　請求項２４～２８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
　露光された前記基板を現像することと、
　を含むデバイス製造方法。