JP2004260115A - ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステージ本体とその上のウエハ等を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、簡単な装置構成でそのテーブルを効率的に移動又は搬送する。
【解決手段】アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ウエハステージＳＴ２上の可動テーブルＴＢ２に保持されたウエハＷ２のアライメントを行った後、可動テーブルＴＢ２をステーション６１Ａを介して、投影光学系ＰＬの下方の第１ウエハステージＳＴ１上に移動して、ウエハＷ２を露光する。ウエハステージＳＴ２，ＳＴ１に設けた固定子と、ステーション６１Ａに設けた固定子６２Ａとを順次同一直線上に配置して、可動テーブルＴＢ２に設けた移動子とそれらの固定子とで順次リニアモータを構成し、このリニアモータで可動テーブルＴＢ２を移動する。
【選択図】 図１
【解決手段】アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ウエハステージＳＴ２上の可動テーブルＴＢ２に保持されたウエハＷ２のアライメントを行った後、可動テーブルＴＢ２をステーション６１Ａを介して、投影光学系ＰＬの下方の第１ウエハステージＳＴ１上に移動して、ウエハＷ２を露光する。ウエハステージＳＴ２，ＳＴ１に設けた固定子と、ステーション６１Ａに設けた固定子６２Ａとを順次同一直線上に配置して、可動テーブルＴＢ２に設けた移動子とそれらの固定子とで順次リニアモータを構成し、このリニアモータで可動テーブルＴＢ２を移動する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するためのリソグラフィ工程でマスクや基板等の物体を移動するために使用できるステージ装置に関し、更に詳しくはテーブルとステージ本体とが分離可能なステージ装置に関する。更に本発明は、そのステージ装置を用いる露光技術及びその露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子（又は液晶表示素子等）を製造するためのリソグラフィ工程で、マスクとしてのレチクル（又はフォトマスク等）のパターンを被露光基板としてのウエハ（又はガラスプレート等）上に転写するために、ステップ・アンド・リピート方式のような一括露光方式、又はステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光方式の投影露光装置が使用されている。この種の投影露光装置では、一定時間内にどれだけのウエハを露光処理できるかという処理能力、即ちスループットをできるだけ高めることが要請されている。
【０００３】
この種の投影露光装置における処理の流れは、概略以下の通りである。
ａ．先ず、ウエハローダ系を使ってウエハがウエハステージ上にロードされる（ウエハロード工程）。
ｂ．次に、例えばサーチアライメントマークの位置を検出し、この結果に基づいてウエハの大まかな位置合わせが行われる（サーチアライメント工程）。
【０００４】
ｃ．次に、例えば所定のファインアライメントマーク（ウエハマーク）の位置を検出し、この結果に基づいて例えばＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）方式（例えば特開昭６１−４４４２９号公報参照）で、ウエハ上の各ショット領域の座標位置が高精度に計算される（ファインアライメント工程）。
ｄ．次に、計算された座標位置に基づいてウエハを移動することによって、ウエハ上の各ショット領域に順次レチクルのパターンの投影像が露光される（露光工程）。
【０００５】
ｅ．その後、ウエハローダ系によってウエハステージ上の露光済みのウエハが次のウエハと交換される（ウエハ交換工程）。
以下、１ロットのウエハへの露光が終わるまで、工程ｂ〜工程ｅが繰り返される。
この処理工程において、工程ｂ，ｃ（アライメント工程）、工程ｄ（露光工程）、及び工程ｅ（ウエハ交換工程）の一部でも同時並行的に処理できれば、これらの動作をシーケンシャルに行う場合に比べて、スループットを向上させることができる。そこで、ウエハステージを複数台用意し、１台のウエハステージ上のウエハの露光中に、他のウエハステージ上でウエハ交換又はウエハのアライメントを行うという複数ステージ技術が種々提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
これに関して、例えばアライメント位置と露光位置との間を複数のウエハステージがそれぞれ移動するように構成すると、ステージ機構が複雑化し、且つ露光装置の設置面積（フットプリント）が増加してしまう。そこで、複数ステージ技術の内でも、最近は複数のウエハステージの本体部（ステージ本体）とその上のウエハを保持するテーブルとをそれぞれ分離可能に構成し、所定のステージ本体上でアライメントの終了したウエハをテーブルと一体的に搬送機構によって露光用のステージ本体上に搬送する方式（以下では、説明の便宜上「テーブル交換方式」と呼ぶ。）が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−５１０６９号公報
【特許文献２】
国際公開（ＷＯ）第９８／２４１１５号パンフレット
【特許文献３】
特開２００１−２０３１４０号公報（第８−１０頁、図３、図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、複数ステージ技術の内のテーブル交換方式を採用することによって、露光装置のウエハステージ系の設置面積をあまり大きくすることなく、スループットを高めることが可能である。
しかしながら、従来のテーブル交換方式におけるテーブルの搬送機構は、一例として複数のステージ本体の一方の側面に設置されたガイド部材と、このガイド部材に沿って移動するアーム部材とを備え、このアーム部材の先端部をテーブル側に伸縮することによってテーブルの受け渡しを行っていた。そのため、搬送機構の設置面積をあまり小さくできないと共に、或るステージ本体から別のステージ本体上にテーブルを移動するときの搬送時間をあまり短縮できないという不都合があった。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑み、ステージ本体とその上のウエハ等の物体を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、簡単な装置構成でそのテーブルを効率的に移動又は搬送できるステージ技術を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、複数ステージ技術において、各ステージをそれぞれステージ本体とその上の物体を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、そのテーブルを異なるステージ本体間で効率的に移動又は搬送できるステージ技術を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、そのステージ技術を用いた高スループットの露光技術及びデバイス製造技術を提供することをも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１のステージ装置は、物体（Ｗ１，Ｗ２）を駆動するステージ装置であって、移動可能な第１ステージ本体（ＳＴ１；ＳＵ１）と、その物体を保持しその第１ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブル（ＴＢ１；ＴＣ１）と、その第１ステージ本体に設けられた第１固定子（１７Ａ）と、その第１ステージ本体とは独立に、かつその第１固定子と同一直線上に配置可能に支持された第１受け渡し用固定子（６２Ａ；９３Ａ）と、その第１ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第１テーブルを移動するために、その第１固定子及びその第１受け渡し用固定子と協働可能にその第１テーブルに設けられた第１移動子（２０Ａ）とを有するものである。
【００１２】
斯かる本発明によれば、その第１ステージ本体上にその第１テーブルを搬入する際には、その第１ステージ本体の第１固定子と実質的に同一直線上にその第１受け渡し用固定子を配置した状態で、その第１テーブルの第１移動子を順次その第１受け渡し用固定子及び第１固定子と協働させて、その第１移動子をその第１受け渡し用固定子からその第１固定子側に移動させればよい。これによって、簡単な装置構成でその第１テーブルを効率的に移動又は搬送できる。なお、本明細書において、「協働」とは、固定子と移動子とを相対的に駆動するための何らかの物理的相互作用（例えば電磁気的相互作用）をその固定子とその移動子との間で行うことを意味する。
【００１３】
本発明は、一例として、その第１ステージ本体（ＳＴ１；ＳＵ１）とは独立して移動可能で、その第１テーブルを着脱自在に支持する第２ステージ本体（ＳＴ２；ＳＵ２）と、その第２ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第１テーブルを移動するために、その第１移動子と協働可能にその第２ステージ本体に設けられた第２固定子（１７Ｂ；１７Ｄ）とを更に有し、その第１受け渡し用固定子（６２Ａ）は、その第２ステージ本体のその第２固定子とも同一直線上に配置可能に支持される。
【００１４】
この複数ステージ構成によれば、その第２ステージ本体の第１固定子と実質的に同一直線上にその第１受け渡し用固定子を配置した状態で、その第１テーブルの第１移動子を順次その第１固定子及び第１受け渡し用固定子と協働させることで、第２ステージ本体上からその第１テーブルを効率的にその第１受け渡し用固定子側に移動できる。従って、その第１受け渡し用固定子を介して、その第２ステージ本体とその第１ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動できる。
【００１５】
本発明において、その物体を保持し、その第１テーブルと交互にその第１及び第２ステージ本体に着脱自在に支持される第２テーブル（ＴＢ１；ＴＣ２）と、その第１ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間、又はその第２ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第２テーブルを移動するために、その第１固定子、その第２固定子、及びその第１受け渡し用固定子と協働可能にその第２テーブルに設けられた第２移動子（２０Ｂ；２０Ｄ）とを更に有することが望ましい。
【００１６】
この複数ステージ及び複数テーブルを備える構成によれば、例えば第２ステージ本体上のテーブルで物体としての基板の交換やアライメント等の前処理を行うのと並行して、第１ステージ本体上のテーブルで露光を行うことによって、テーブル交換方式で１ロットの基板の露光処理を高いスループットで行うことができる。しかも、その第１受け渡し用固定子を介してその第１及び第２ステージ本体間で効率的にその第２テーブルを交換することができる。
【００１７】
この場合、その第１受け渡し用固定子を保持して移動可能な第１搬送ベース（６１Ａ；９２Ａ）を更に設けるようにしてもよい。
この構成では、その第１固定子（又は第２固定子）とその第１受け渡し用固定子とを容易に実質的に同一直線上に配置することができる。
更に、その複数ステージ及び複数テーブルを備えた構成において、第１の構成例（図９及び図１０）は、その第１受け渡し用固定子（９３Ａ）を保持して移動可能な搬送ベース（９１，９２Ａ，９２Ｂ）と、その第１テーブル（ＴＢ１）又はその第２テーブル（ＴＢ２）の収まる間隔を隔ててその第１受け渡し用固定子と同一直線上に配置された状態で、その搬送ベースに保持された第２受け渡し用固定子（９３Ｂ）とを更に有し、その第１及び第２移動子は、その第１ステージ本体又はその第２ステージ本体とその第２受け渡し用固定子との間でそれぞれその第１及び第２テーブルを移動するために、その第２受け渡し用固定子とも協働可能であるものである。
【００１８】
この構成例では、その第１及び第２受け渡し用固定子（９３Ａ，９３Ｂ）の間にその第１テーブル又は第２テーブルを挟むことによって、その第１テーブル又は第２テーブルを効率的に移動することができる。
また、その複数ステージ及び複数テーブルを備えた構成において、第２の構成例（図１及び図２）は、その第２固定子（１７Ｂ）と共に同一直線上に配置可能に支持された第２受け渡し用固定子（６２Ｂ）と、その第１及び第２受け渡し用固定子をそれぞれ保持して移動可能な第１及び第２搬送ベース（６１Ａ，６１Ｂ）とを更に有し、その第１及び第２移動子（２０Ａ，２０Ｂ）は、その第２ステージ本体とその第２受け渡し用固定子との間でそれぞれその第１及び第２テーブルを移動するために、その第２受け渡し用固定子とも協働可能であるものである。
【００１９】
この構成例によれば、その第１テーブル及び第２テーブルは、例えばそれぞれ順次その第２ステージ本体、第１受け渡し用固定子、第１ステージ本体、第２受け渡し用固定子を経て再びその第２ステージ本体に戻るというように巡回的に移動することができる。これによって、ステージ装置をコンパクトにまとめることができると共に、その第１及び第２テーブルを順次その第１及び第２ステージに効率的に移動できる。
【００２０】
また、その複数ステージ構成において、一つの構成例（図１２、図１３）は、その第１受け渡し用固定子（６２Ａ）は、その第１ステージ本体（ＳＵ１）の移動面（１１Ｅ）とその第２ステージ本体（ＳＵ２）の移動面（１１Ｆ）との間に配置されるものである。
この構成によれば、極めて少ないその第１テーブルの移動量で、その第１受け渡し用固定子を介してその第１ステージ本体と第２ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動することができる。
【００２１】
この場合、その第１ステージ本体のその第１固定子（１７Ａ）、その第２ステージ本体のその第２固定子（１７Ｂ）、及びその第１受け渡し用固定子（６２Ａ）は、同一直線上に配置可能であることが望ましい。
この構成によれば、その第１受け渡し用固定子を静止状態で保持するだけの簡単な構成で、その第１受け渡し用固定子を介してその第１ステージ本体と第２ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動することができる。
【００２２】
次に、その複数ステージ及び複数テーブルを備えた構成において、第３の構成例（図１２及び図１３）は、その第１ステージ本体（ＳＵ１）の移動面（１１Ｅ）とその第２ステージ本体（ＳＵ２）の移動面（１１Ｆ）との間に、その第１受け渡し用固定子（６２Ａ）と平行に所定間隔を隔てて支持される第２受け渡し用固定子（６２Ｂ）を更に有し、その第１及び第２移動子は、その第１ステージ本体又はその第２ステージ本体とその第２受け渡し用固定子との間でそれぞれその第１及び第２テーブルを移動するために、その第２受け渡し用固定子とも協働可能であるものである。
【００２３】
この構成によれば、その第１及び第２テーブルは、例えばそれぞれ順次その第２ステージ本体、第１受け渡し用固定子、第１ステージ本体、第２受け渡し用固定子を経て再びその第２ステージ本体に戻るというように巡回的に効率的に移動することができる。
この場合にも、その第１テーブルのその第１固定子と、その第２テーブルのその第２固定子と、その第１受け渡し用固定子又はその第２受け渡し用固定子とは、実質的に同一直線上に配置可能であることが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、その第１及び第２受け渡し用固定子を実質的に平行に静止状態で保持するだけの簡単な構成で、その第１及び第２テーブルを順次その第１及び２ステージ本体を含む移動経路上で巡回的に効率的に移動することができる。
次に、本発明による第２のステージ装置は、物体（Ｗ１，Ｗ２）を駆動するステージ装置（図１６、図１７）であって、移動可能な第１ステージ本体（ＳＶ１）と、その第１ステージ本体とは独立して移動可能な第２ステージ本体（ＳＶ２）と、その物体を保持しその第１及び第２ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブル（ＴＤ１）と、その第１ステージ本体とその第２ステージ本体との間でその第１テーブルを移動するために、その第１及び第２ステージ本体の移動面の近傍に配置された第１テーブル搬送機構（ＷＬ１）と、その第１ステージ本体とその第２ステージ本体との間でその第１テーブルを移動するために、その第１及び第２ステージ本体の移動面の近傍に、かつその第１テーブル搬送機構に対向するように配置された第２テーブル搬送機構（ＷＬ２）とを有するものである。
【００２５】
この発明によれば、その第１及び第２テーブル搬送機構によって、搬送機構の設置面積をあまり大きくすることなく、その第１ステージ本体と第２ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動することができる。
この発明において、その物体を保持し、その第１テーブルと交互にその第１ステージ本体及びその第２ステージ本体に着脱自在に支持される第２テーブル（ＴＢ２）を更に有し、その第１及び第２テーブル搬送機構は、それぞれその第２テーブルをその第１ステージ本体とその第２ステージ本体との間で移動可能であることが望ましい。
【００２６】
この複数ステージ及び複数テーブルを備える構成によれば、例えば第２ステージ本体上のテーブルで物体としての基板の交換やアライメント等の前処理を行うのと並行して、第１ステージ本体上のテーブルで露光を行うことによって、テーブル交換方式で１ロットの基板の露光処理を高いスループットで行うことができる。しかも、その第１及び第２テーブル搬送機構を介してその第１及び第２ステージ本体間で効率的にその第２テーブルを交換することができる。
【００２７】
次に、本発明の第３のステージ装置は、物体（Ｗ１、Ｗ２）を駆動するステージ装置（図９、図１０）であって、移動可能な第１ステージ本体（ＳＴ２）と、その物体を保持しその第１ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブル（ＴＢ２）と、その第１ステージ本体に設けられた第１固定子（１７Ｄ）と、その第１ステージ本体に対してその第１テーブルを移動するために、その第１固定子と協働可能にその第１テーブルに設けられた発磁体を含む第１移動子（２０Ｄ）とを有するものである。
【００２８】
この発明によれば、その第１テーブルはマグネット等の発磁体を備えればよいため、その第１テーブルと外部の制御系との間の配線をほぼ無くすことができる。従って、その第１テーブルをその第１ステージ本体に対してムービングマグネット方式で容易に、かつ効率的に移動することができる。
この発明において、その第１ステージ本体とは独立に、かつその第１固定子と同一直線上に配置可能に支持された第１受け渡し用固定子（９３Ａ）を更に有し、その第１移動子は、その第１ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第１テーブルを移動するために、その第１受け渡し用固定子とも協働可能であることが望ましい。
【００２９】
この構成によれば、その第１受け渡し用固定子を介して、その第１ステージ本体と他のステージ本体等との間でその第１テーブルを効率的に搬送することができる。
次に、本発明の第４のステージ装置は、上記の本発明のステージ装置において、その第１及び第２テーブルには、それぞれ所定の反射面（２９Ａ，２９Ｂ）が設けられ、その第１ステージ本体上に支持されたテーブルのその反射面からの反射光を受光してその第１ステージ本体上のテーブルの位置を計測する第１干渉計システム（５２ＸＡ，５２ＹＡ）と、その第２ステージ本体上に支持されたテーブルのその反射面からの反射光を受光してその第２ステージ本体上のテーブルの位置を計測する第２干渉計システム（５２ＸＢ，５２ＹＢ）とを更に備えるものである。
【００３０】
この構成によれば、その第１及び第２テーブルを交換した場合でも、その第１及び第２干渉計システムを用いて、その第１及び第２ステージ本体上のテーブルの位置を高精度に計測することができる。
次に、本発明による露光装置は、基板（Ｗ１，Ｗ２）を露光してその基板上に所定のパターン（Ｒ）を形成する露光装置であって、本発明の第４のステージ装置と、その第１ステージ本体に支持されたその第１テーブル又は第２テーブル上のその物体としてのその基板を露光する露光用光学系（ＰＬ）と、その第２ステージ本体に支持されたその第１テーブル又は第２テーブル上のマークを検出するマーク検出系（ＡＬＧ）とを有するものである。
【００３１】
この露光装置によれば、その第１のステージ本体上で露光を行うのと並行してその第２のステージ本体上でアライメントを行うことができると共に、その第１及び第２ステージ本体上のテーブルの交換を効率的に行うことができるため、高いスループットが得られる。
また、本発明のデバイス製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、そのリソグラフィ工程で本発明の露光装置を用いて露光を行うものである。本発明の露光装置を用いることによって、高いスループットで各種デバイスを高精度に量産することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態につき図１〜図８を参照して説明する。本例は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置で露光を行う場合に本発明を適用したものである。
【００３３】
図１は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図、図２は、本例の投影露光装置を示す一部を切り欠いた正面図、図６は本例の投影露光装置の制御系を示すブロック図である。図２に示すように、露光時には露光光源（不図示）からの露光ビームとしての露光光ＩＬが、照明光学系１を介してマスクとしてのレチクルＲ上の矩形（又は円弧状等）の照明領域を上方から均一な照度分布で照明する。
【００３４】
その露光光源として、本例ではＦ２ レーザ光源（波長１５７ｎｍ）或いはＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）などの、真空紫外域のパルス紫外光を出力するパルスレーザ光源が用いられている。なお、露光光源として、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）などの紫外光源、Ａｒ２ レーザ光源（波長１２６ｎｍ）やＫｒ２ レーザ（波長１４６ｎｍ）などの他の真空紫外光源、又はＹＡＧレーザの高調波発生光源や半導体レーザの高調波発生装置なども使用することができる。
【００３５】
本例の投影露光装置の露光光源以外の部分は、クリーン度が高度に管理された箱状のチャンバ（不図示）内に収納されているが、その露光光源は、例えば別のクリーン度が低いサービスルーム、或いはそのチャンバの床下のユーティリティスペースなどに設置されている。その露光光源からの露光光は、不図示の引き回し光学系を介して照明光学系１に導かれている。
【００３６】
照明光学系１は、一例として可変減光器、ビーム整形光学系、オプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ又はホモジナイザ）、可変開口絞り、レチクルブラインド機構、及びコンデンサレンズ系等より構成されている。照明光学系１としては、例えば特開平９−３２０９５６号公報などに開示されるものと同様の光学系を使用できる。また、照明光学系１は、気密室としてのサブチャンバで覆われている。
【００３７】
露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域内の回路パターンの像が、露光用光学系としての両側テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して所定の縮小倍率β（βは例えば１／４，１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置された物体又は基板としてのウエハＷ１（又はＷ２）上の複数のショット領域の一つのショット領域のレジスト層に転写される。なお、レチクルＲ及びウエハＷ１，Ｗ２はそれぞれ第１物体及び第２物体とも見なすことができ、投影光学系ＰＬは投影系とも見なすことができる。また、被露光用の基板としてのウエハＷ１，Ｗ２は、例えば半導体（シリコン等）又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）等の直径が２００ｍｍ又は３００ｍｍ等の円板状の基板である。
【００３８】
本例の投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、ほぼ露光中心（レチクルパターンの投影像の中心）に合致している。また、本例の投影光学系ＰＬとしては、例えば特開２０００−４７１１４号公報に開示されているように、互いに交差する光軸を持つ複数の光学系を持つ反射屈折投影光学系、又は例えば特願２０００−５９２６８号明細書に開示されているように、レチクルからウエハに向かう光軸を持つ光学系と、その光軸に対してほぼ直交する光軸を持つ反射屈折系とを有し、内部で中間像を２回形成する反射屈折投影光学系を使用できる。更に、投影光学系ＰＬとしては、例えば米国特許第５，０３１，９７６ 号、第５，４８８，２２９ 号及び第５，７１７，５１８ 号、並びに国際公開（ＷＯ）第 ００／３９６２３ 号パンフレットに開示されているように、１本の光軸に沿って複数の屈折レンズと、それぞれ光軸の近傍に開口を有する２つの凹面鏡とを配置して構成される直筒型の反射屈折投影光学系などを使用することができる。また、投影光学系ＰＬの鏡筒内部は気密化されている。
【００３９】
なお、レチクルＲを構成するガラス基板、及び投影光学系ＰＬを構成するレンズ等の屈折部材の光学材料としては、露光ビームがＦ２ レーザ等の真空紫外光である場合には、蛍石（ＣａＦ２）、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム等のフッ化物結晶、又は水酸基濃度が１００ｐｐｍ以下で、かつフッ素を含有する合成石英（フッ素ドープ石英）などが使用できる。一方、露光ビームとしてＡｒＦエキシマレーザ光又はＫｒＦエキシマレーザ光などを用いる場合には、その光学材料として上記各物質の他、合成石英を用いることも可能であると共に、投影光学系ＰＬを屈折系から構成することも可能である。
【００４０】
以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内でレチクルＲ及びウエハＷ１，Ｗ２の走査方向に直交する非走査方向（ここでは図２の紙面に垂直な方向）にＸ軸を取り、その走査方向（ここでは図２の紙面に平行な方向）にＹ軸を取って説明する。
先ずレチクルＲは、レチクルステージ２上に吸着保持され、レチクルステージ２は、例えば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介してレチクルベース３上にＹ方向に等速移動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向に微動できるように浮上して載置されている。レチクルステージ２、その駆動装置、及びレチクルベース３より構成されるレチクルステージ系は、気密室としてのレチクル室（不図示）内に収納されている。
【００４１】
そして、ダブルパス方式のレーザ干渉計よりなるレチクル干渉計５からの計測用レーザビームが、レチクルステージ２上の移動鏡４に照射されている。レチクル干渉計５は、例えば投影光学系ＰＬの側面に固定された参照鏡（不図示）を基準としてレチクルステージ２（レチクルＲ）のＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角）を計測し、計測値を図６に示すレチクルステージ駆動系５８及び装置全体を統轄制御する主制御系５６に供給する。そのレチクルステージ駆動系５８は、供給された計測値及び主制御系５６からの制御情報に基づいて不図示のリニアモータ等の駆動装置を介して、レチクルステージ２の走査速度、Ｘ方向及びＹ方向の位置、並びに回転角の制御を行う。
【００４２】
なお、レチクルの交換時間を短縮してスループットを高めるために、図２のレチクルステージ２を２つのステージから構成してもよい。また、レチクルステージ２を走査用の粗動ステージと、同期誤差等の調整用の微動ステージとから構成し、その粗動ステージの移動により発生する反力を、例えば特開平８−６３２３１号公報に開示されるように、その粗動ステージを駆動するためのリニアモータの移動子（可動子）と固定子とをレチクルベース３に対して互いに逆向きに相対移動させることによって排除することが望ましい。
【００４３】
また、本例のように露光ビームとして真空紫外光を使用する場合、真空紫外光は空気中の酸素、二酸化炭素、水蒸気、微量な有機系気体等の吸光物質によって吸収される。この吸収を避けるため、本例では上記の照明光学系１を囲むサブチャンバ、レチクルステージ系を囲むレチクル室、及び投影光学系ＰＬの鏡筒の内部には、それらの吸光物質の濃度が数ｐｐｍ程度以下に管理されて露光ビームを透過する高純度のパージガスが供給されている。そのパージガスとしては、窒素ガス（Ｎ２）、又はヘリウムガス（Ｈｅ）やネオンガス（Ｎｅ）等の希ガスを使用することができる。更に、投影光学系ＰＬとその像面の基板（図２ではウエハＷ１）との間には、例えば局所的に気体を所定流量で送風する装置によってそのパージガスが供給されている。なお、後述のウエハステージ系の全体を気密室（ウエハ室）で覆い、この内部全体にパージガスを供給するようにしてもよい。
【００４４】
次に、図２において、本例のレチクルＲのパターン面には、回路パターンをＸ方向（非走査方向）に挟むように１対又は複数対の図示省略した２次元の位置合わせ用マーク（レチクルマーク）が形成されている。レチクルＲの回路パターンとレチクルマークとの位置関係の情報は、図６の主制御系５６に記憶されている。また、そのレチクルマークと投影光学系ＰＬの像面側の基準マークとの位置関係を、露光光ＩＬと同じ波長の照明光を用いて、かつレチクルＲ及び投影光学系ＰＬを介してＴＴＲ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｒｅｔｉｃｌｅ）方式で検出するための１対のレチクルアライメント顕微鏡（不図示）が設置されており、その検出情報が図６のアライメント信号処理系８２に供給されている。レチクルアライメント顕微鏡の詳細な構成は、例えば特開平７−１７６４６８号公報等に開示されている。アライメント信号処理系８２は、その検出情報に基づいてレチクルマークの投影像とその基準マークとの位置関係を求め、その位置関係の情報を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、その位置関係の情報と後述のウエハ上の各ショット領域の配列座標の情報とを用いて、ウエハ上の各ショット領域とレチクルＲのパターン像との位置合わせを行う。主制御系５６は、上記の露光光源の出力や発光タイミングの制御も行う。
【００４５】
また、図２において、投影光学系ＰＬに対して−Ｙ方向側に所定間隔離れた位置にオフ・アクシス（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）方式のマーク検出系としてのアライメントセンサＡＬＧが設置されている。このアライメントセンサＡＬＧは、広帯域の光を照明光とするＦＩＡ（Ｆｉ１ｅｄ Ｉｍａｇｅ Ａ１ｉｇｍｅｎｔ）方式等の撮像方式でウエハ上のサーチアライメントマーク及びファインアライメントマーク（ウエハマーク）又は所定の基準マークを検出するセンサであり、アライメントセンサＡＬＧの撮像信号は、図６のアライメント信号処理系８２に供給される。アライメントセンサＡＬＧの光軸ＳＸはＺ軸に平行であり、アライメントセンサＡＬＧの検出中心はほぼ光軸ＳＸ上に位置している。アライメント信号処理系８２は、その撮像信号を画像処理して検出対象のマークの座標位置を求め、求めた座標位置を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、供給された座標位置に基づいて、ウエハの大まかな位置合わせ（サーチアライメント）を行うと共に、例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式で、その基準マークを基準として、ウエハ上の全部のショット領域の配列座標の算出（ファインアライメント）を行う。
【００４６】
なお、アライメントセンサＡＬＧとしては、レーザビームとドット列状のマークとを相対走査してそのマークから発生する回折光を検出するＬＳＡ（Ｌａｓｅｒ Ｓｔｅｐ Ａ１ｉｇｎｍｅｎｔ）方式のセンサ、又は回折格子状のマークに２方向からレーザビームを照射してそのマークから発生する２つの回折光の干渉光を検出するＬＩＡ（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ａ１ｉｇｎｍｅｎｔ） 方式のセンサなども使用できる。
【００４７】
本例の投影光学系ＰＬ及びアライメントセンサＡＬＧは、それぞれ支持板６及び８に支持され、支持板６及び８はそれぞれ３本（又は４本）の防振台を含むコラム７及び９によって床面から所定高さに支持されている。図１に２点鎖線で示すように、支持板６及び８はそれぞれほぼ正三角形の平板であり、そのほぼ正三角形の頂点付近にそれぞれコラム７及び９が設置されている。図２において、投影光学系ＰＬの下方の床面に、３本（又は４本）の防振台を含むコラム１２Ａを介して定盤よりなるウエハ露光用の第１ベース１１Ａが水平に設置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の床面に、３本（又は４本）の防振台を含むコラム１２Ｂを介して定盤よりなるウエハアライメント用の第２ベース１１Ｂが水平に設置されている。３本のコラム１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ３本のコラム７及び９の近くに配置されている。図１及び図２に示すように、第１ベース１１Ａと第２ベース１１Ｂとの間のＹ方向の隙間の中央部に、支持板６及び８をそれぞれ支持する１本のコラム７及び９が配置されている。また、ベース１１Ａ及び１１Ｂの−Ｘ方向の側面にウエハのロード及びアンロードを行うためのウエハローダ系ＷＬが設置されている。ウエハローダ系ＷＬは、一例としてＺ方向に昇降自在のベース部材と、このベース部材に順次連結された複数の回転アームとを備えている。
【００４８】
ベース１１Ａ及び１１Ｂの上面は、極めて平面度の良好なステージガイド面に仕上げられている。本例では後述のようにベース１１Ａ及び１１Ｂ上にそれぞれウエハステージが２次元的に移動自在に載置されるが、それとは異なり２つのウエハステージを１つの大型ベース（ベース１１Ａのほぼ２倍以上の面積で、かつより厚いベース）上に載置するものとすると、その大型ベースの上面を極めて良好な平面度に仕上げるために、製造コストが高くなると共に、その大型ベースの搬送コストの上昇なども生じる。即ち、本例のように２台のベース１１Ａ，１１Ｂを併設することによって、製造コストが低くなり、投影露光装置の搬送や組み立ても容易になる利点がある。
【００４９】
先ず、ウエハ露光用のステージ系について説明する。図２において、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ａ上に第１ステージ本体としての第１ウエハステージＳＴ１が、例えば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介して数μｍ程度のギャップ（エアーフィルム）をもって非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。即ち、第１ウエハステージＳＴ１の底面には、実際には拡大図である図４に示すように、エアーパッド５５が設けられている。図２において、第１ウエハステージＳＴ１はＸ方向から見てＵ字型であるが、＋Ｙ方向の側面が高く設定されている。第１ウエハステージＳＴ１の中央の平板部上に、ほぼ正三角形の頂点の位置に設けられた３個のそれぞれＺ方向の高さが可変のＺアクチュエータ１３Ａ，１４Ａ，１５Ａを介して四角形の平板よりなるフォーカス・レベリングプレート１６Ａが支持されている。このフォーカス・レベリングプレート１６Ａの上面（スライド面）にウエハＷ１を保持するための第１テーブルとしての第１可動テーブルＴＢ１が、エアーパッド３０Ａを介して非接触状態でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。エアーパッド３０Ａは、一例としてフォーカス・レベリングプレート１６Ａ側から第１可動テーブルＴＢ１側に浮上支持用のエアーを吹き出すために使用されており、エアーパッド３０Ａと第１可動テーブルＴＢ１の底面との間には５〜１０μｍ程度のギャップ（エアーフィルム）が生じている。
【００５０】
Ｚアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａとしては、一例として永久磁石と電磁石との反発力又は吸引力を利用する方式、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）方式、又はピエゾ素子等の圧電素子や磁歪素子などの伸縮自在の素子を用いる方式のアクチュエータ（又は駆動機構）などが使用できる。３個のＺアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａの先端部は、互いに独立にＺ方向の高さが可変であり、これによってフォーカス・レベリングプレート１６Ａ及び第１可動テーブルＴＢ１のＺ方向の位置、Ｘ軸の周りの傾斜角、及びＹ軸の周りの傾斜角を所定範囲内で制御できるように構成されている。
【００５１】
図１に示すように、第１可動テーブルＴＢ１は、ほぼＸＹ平面に平行な四角形の平板部に対して＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に側壁部を設けた構成である。図２において、第１可動テーブルＴＢ１の平板部上に３個のそれぞれＺ方向には変形しないフレキシャよりなるロッド２６Ａを介して、ほぼＸＹ平面に平行な四角形の平板よりなるウエハホルダ２７Ａが支持され、ウエハホルダ２７Ａ上にウエハＷ１が例えば真空吸着によって保持されている。なお、フレキシャとは、例えば図３のロッド４９Ａで示すように、円柱状のロッドの先端部及び下端部にそれぞれ直交する２方向から切り欠き部（すり割り部）を設けることによって、ロッドの軸方向には変形しないが、その軸に直交する方向には或る程度変形できるようにした部材である。このように３個のフレキシャよりなるロッド２６Ａでウエハホルダ２７ＡをＺ方向に支持することによって、ウエハホルダ２７ＡがＺ方向には変位しないと共に、ウエハホルダ２７Ａにロッド２６Ａからの応力が殆ど加わらないという利点がある。
【００５２】
また、ウエハホルダ２７Ａと第１可動テーブルＴＢ１との間には、真空吸着のための配管（不図示）が設置されており、その配管は第１可動テーブルＴＢ１から外部の真空ポンプ（不図示）に連結されている。更に、実際には、第１ウエハステージＳＴ１の中央部にはウエハをロード又はアンロードするためのピン（不図示）を昇降する機構が組み込まれており、フォーカス・レベリングプレート１６Ａ、第１可動テーブルＴＢ１、及びウエハホルダ２７Ａの中央部にはそのピンを通すための貫通孔もそれぞれ形成されている。なお、第１可動テーブルＴＢ１を移動する場合には、そのウエハ昇降用のピンは、第１可動テーブルＴＢ１の底面より低い位置に収納されている。
【００５３】
図５は、図２の第１可動テーブルＴＢ１を含む部分を示す平面図であり、この図５において、３個のロッド２６Ａは、ウエハホルダ２７Ａの底面でほぼ正三角形の頂点の位置に配置されている。これによって、ウエハホルダ２７ＡはＺ方向に変位しないように安定に保持される。但し、これだけでは、第１可動テーブルＴＢ１に対してウエハホルダ２７ＡがＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向に変位する。これを防止するため、第１可動テーブルＴＢ１の＋Ｙ方向の側壁部とウエハホルダ２７Ａの側面とが、Ｘ方向に所定間隔で配置されてそれぞれＹ方向には変形しないフレキシャよりなる２個のロッド２５Ａ１及び２５Ａ２で連結され、第１可動テーブルＴＢ１の＋Ｘ方向の側壁部とウエハホルダ２７Ａの側面とが、Ｘ方向には変形しないフレキシャよりなるロッド２５Ａ３で連結されている。この場合にも、ロッド２５Ａ１〜２５Ａ３がフレキシャであるため、ウエハホルダ２７Ａには応力が殆ど作用しない。このように本例のウエハホルダ２７Ａは、６個のロッド２５Ａ１〜２５Ａ３，２６Ａを介して第１可動テーブルＴＢ１に対して完全に（６自由度で）静止状態で、即ちキネマティック支持された状態で、かつ応力が殆ど加わらない状態で保持されている。なお、３個のロッド２５Ａ１〜２５Ａ３は、図２ではまとめてロッド２５Ａとして表されている。
【００５４】
また、図５において、ウエハホルダ２７Ａの−Ｙ方向及び−Ｘ方向の側面に、それぞれＹＺ平面にほぼ平行な２枚の板ばね８０及びＸＺ平面にほぼ平行な２枚の板ばね８１を介して、反射面としての細長い四角柱状のＹ軸の移動鏡２９ＹＡ及びＸ軸の移動鏡２９ＸＡが保持されている。移動鏡２９ＹＡ及び２９ＸＡはそれぞれＹ軸及びＸ軸に平行なレーザビームをほぼその入射方向に反射するための反射面を備えている。このように移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡを板ばね８０及び８１を介して支持することによって、ウエハホルダ２７Ａには移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡによる応力が殆ど加わらない利点がある。なお、移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡは、ウエハホルダ２７Ａの側面に直接固定してもよく、移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡの代わりにウエハホルダ２７Ａの側面を鏡面加工して形成した反射面を使用してもよい。更に、２軸の移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡが図１ではまとめて移動鏡２９Ａとして表されている。
【００５５】
また、図５において、ウエハホルダ２７Ａの上面のウエハＷ１の近くに、所定のそれぞれＸ方向及びＹ方向の位置を示す２つの２次元の基準マーク（不図示）が形成された基準マーク部材ＦＭ１が設置されている。基準マーク部材ＦＭ１の表面の高さ（Ｚ方向の位置）は、ウエハＷ１の表面の高さと同一になるように設定されている。本例の第１可動テーブルＴＢ１は、後述のように第１ウエハステージＳＴ１から分離可能であり、別のウエハステージ上でウエハＷ１のアライメントが行われている。この場合、基準マーク部材ＦＭ１上の基準マークを基準（原点）としてウエハＷ１の各ショット領域の配列座標が求められているため、第１ウエハステージＳＴ１側では例えば上記のレチクルアライメント顕微鏡を用いて、その基準マーク部材ＦＭ１上の基準マークの位置を検出するのみで、ウエハＷ１上の各ショット領域の配列座標を認識することができる。なお、基準マーク部材ＦＭ１はウエハホルダ２７の上面に複数（２つ又は３つ）設けても良い。
【００５６】
図２に戻り、第１ウエハステージＳＴ１の＋Ｙ方向の側壁部の内面に、第１固定子としての、Ｘ方向に所定ピッチで配列された永久磁石（発磁体）を含むＸ方向に長い固定子１７Ａと、Ｚ方向に磁場を生成するための永久磁石を含むＸ方向に長い固定子１９ＡとがＺ方向に隣接して設けられている。また、第１ウエハステージＳＴ１の−Ｙ方向の側壁部の内面に、固定子１７Ａと同様の構成のＸ方向に長い固定子１８Ａが、固定子１７Ａに対向するように、かつ固定子１７Ａよりも低い高さで設けられている。固定子１７Ａ〜１９Ａは、それぞれ断面がＵ字型で解放端が内側を向くように配置されている。
【００５７】
一方、第１可動テーブルＴＢ１の＋Ｙ方向の側壁部の外面に、固定子１７Ａ及び１９Ａの内部にそれぞれ非接触で先端部が収まるように、コイルを含みＸ方向に長い移動子（可動子）２０Ａ及び２２Ａが設けられている。移動子２０Ａが第１移動子に対応している。また、第１可動テーブルＴＢ１の−Ｙ方向の側面（外面）に、固定子１８Ａの内部に非接触で先端部が収まるように、コイルを含みＸ方向に長い移動子（可動子）２１Ａが設けられている。即ち、第１可動テーブルＴＢ１は、第１ウエハステージＳＴ１からＸ方向に非接触で引き抜くことによって、第１ウエハステージＳＴ１から容易に分離できるように構成されている。この場合、固定子１７Ａと移動子２０Ａとより、及び固定子１８Ａと移動子２１Ａとより、それぞれ第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向及びＺ軸の周りの回転方向に非接触で駆動するための第１のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ及び第２のＸ軸微動リニアモータ２４ＸＡが構成されている。即ち、固定子１７Ａ，１８Ａと移動子２０Ａ，２１Ａとは互いに協働してそれぞれＸ軸のリニアモータを構成している。Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡは、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１を着脱する場合の駆動機構としても使用される。
【００５８】
なお、固定子１７Ａ，１８Ａも完全に静止している訳ではなく、駆動する際の反力によって移動子２０Ａ，２１Ａと逆方向に僅かに移動することがある。そこで、本明細書では、説明の便宜上、リニアモータ又はアクチュエータ等の駆動装置を構成する２つの相対変位する駆動部材の内で、移動量が大きいと想定される部材を「移動子」と呼び、移動量がより少ないと想定される部材を「固定子」と呼ぶこととする。また、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡは、一例としてそれぞれ３相リニアモータであり、移動子２０Ａ，２１Ａにはそれぞれ固定子１７Ａ，１８ＡとのＸ方向の相対位置（第１ウエハステージＳＴ１に対する第１可動テーブルＴＢ１のＸ方向への相対位置）を大まかにモニタするための検出器（例えばホール素子）が組み込まれている。
【００５９】
また、固定子１９Ａと移動子２２Ａとより、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１をＹ方向に非接触で駆動するためのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）方式のＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡが構成されている。更に、移動子２２Ａにも、移動子２２Ａと固定子１９ＡとのＹ方向への相対的な変位（第１ウエハステージＳＴ１に対する第１可動テーブルＴＢ１のＹ方向への相対位置）を大まかに検出するための検出器（例えばホール素子）が組み込まれている。移動子２０Ａ，２１Ａに組み込まれたＸ方向の検出器、及び移動子２２Ａに組み込まれたＹ方向の検出器による相対位置の検出情報が、図６の第１ステージ制御系８３に供給されている。第１ステージ制御系８３は、その検出情報及び後述のレーザ干渉計の計測情報に基づいて、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡの動作を制御する。なお、図６におけるＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡは、第１ウエハステージＳＴ１とこの上の可動テーブル（図２では第１可動テーブルＴＢ１）との間で形成される駆動装置を意味している。通常は、第１ウエハステージＳＴ１に対してその上の可動テーブルがＸ方向、Ｙ方向の移動ストローク内のほぼ中央に位置するように、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡの動作が制御される。２軸のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ及び２４ＸＡによるＸ方向への移動ストロークは、例えば図５において、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１をこのＸ方向の幅の２／３程度まで＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動できる程度である。また、Ｙ軸微動アクチュエータ２３ＹＡによるＹ方向への移動ストロークは、固定子１９Ａと移動子２２Ａとが重なっている範囲、例えば数ｍｍ程度である。
【００６０】
この場合、固定子１７Ａの解放端の中心と固定子１８Ａの解放端の中心とを結ぶ直線は、ほぼ第１可動テーブルＴＢ１及びこれによって支持される部材（ウエハホルダ２７Ａ等）よりなる可動部材の重心の位置を斜めに通過している。このため、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ及び２４ＸＡによって第１可動テーブルＴＢ１を駆動する際に、不要なモーメント等が発生することを防止できる。また、Ｚアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａによるフォーカス・レベリングプレート１６ＡのＺ方向への移動ストロークは、固定子１７Ａ〜１９Ａと移動子２０Ａ〜２２ＡとのＺ方向のギャップより小さくなるように設定されている。
【００６１】
更に、図２において、投影光学系ＰＬの下部側面に、被検面上の複数の計測点にスリット像を投影する投射光学系５３Ａと、その被検面からの反射光を受光してそのスリット像を再結像してその横ずれ量から対応する計測点のＺ方向の位置を検出する受光光学系５３Ｂとを有する斜入射光学方式のオートフォーカスセンサが配置されている。受光光学系５３Ｂの検出情報は図６の第１ステージ制御系８３に供給されている。第１ステージ制御系８３は、その検出情報に基づいて走査露光中にウエハＷ１の表面が投影光学系ＰＬの像面に合致するように、Ｚアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａを介してフォーカス・レベリングプレート１６Ａ及び第１可動テーブルＴＢ１（ひいてはウエハＷ１）のＺ方向の位置及び傾斜角を制御する。
【００６２】
また、図１において、第１ベース１１Ａと第２ベース１１Ｂとの間の中央部、及び第１ベース１１Ａの−Ｘ方向の側面の中央部の上方に、それぞれ例えばダブルパス方式で分解能が０．０１μｍ（１０ｎｍ）程度のレーザ干渉計よりなるＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＡ、及びＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＡ（第１干渉計システム）が設置されている。図２に示すように、ウエハ干渉計５２ＹＡは、支持板６の底面に支持部材５４Ａを介して保持されている（ウエハ干渉計５２ＸＡも同様）。Ｙ軸のウエハ干渉計５２ＹＡは、Ｙ軸に平行な複数のレーザビームを第１ウエハステージＳＴ１上の可動テーブル（図１では第１可動テーブルＴＢ１）の移動鏡（図１では移動鏡２９Ａ）に照射することによって、投影光学系ＰＬの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＹ方向（走査方向）の位置、Ｚ軸の周りの回転角（ヨーイング量）、及びＸ軸の周りの回転角（ピッチング量）を計測する。一方、Ｘ軸のウエハ干渉計５２ＸＡは、その移動鏡にＸ軸に平行な複数のレーザビームを照射することによって、投影光学系ＰＬの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＸ方向（走査方向に直交する非走査方向）の位置、及びＹ軸の周りの回転角（ローリング量）を計測する。ウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡからのレーザビームの中心は、それぞれ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通過しており、いわゆるアッベ誤差が生じないようにされている。ウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡの計測値は図６の第１ステージ制御系８３及び主制御系５６に供給される。
【００６３】
図１において、第１ウエハステージＳＴ１は、＋Ｙ方向側のＸ軸スライダ３２Ａに連結され、Ｘ軸スライダ３２Ａは、Ｘ軸に平行に設置されたＸ軸ガイド部材３３Ａにエアーパッドを介してＸ方向に円滑に移動できるように連結されている。また、Ｘ軸ガイド部材３３Ａに平行に、Ｘ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含むＸ方向に長い固定子３５Ａが配置され、Ｘ軸ガイド部材３３Ａ及び固定子３５Ａの＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の端部はそれぞれ第１Ｙ軸スライダ３７Ａ及び第２Ｙ軸スライダ３８Ａに連結されている。第１Ｙ軸スライダ３７Ａは、Ｙ軸に平行に設置されたＹ軸ガイド部材３９Ａにエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように連結され、第２Ｙ軸スライダ３８Ａは、第１ベース１１Ａ上面にエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように載置されている。Ｙ軸ガイド部材３９Ａの両端は支持部材４８Ａを介して第１ベース１１Ａ上に固定されている。
【００６４】
図５に示すように、第１ウエハステージＳＴ１の＋Ｙ方向の側面とＸ軸スライダ３２Ａとは、それぞれＹ方向には変形しないフレキシャよりなり、Ｘ方向に離れて配置された２個のロッド３１Ａ１及び３１Ａ２と、連結部材７８及び７９を介して配置されたＸ方向には変形しないフレキシャよりなるロッド３１Ａ３とを介して連結されている。この場合にも、ロッド３１Ａ１〜３１Ａ３がフレキシャであるため、第１ウエハステージＳＴ１はＸ軸スライダ３２Ａに対してＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向には相対変位しないように、かつＺ方向には或る程度相対変位できるように連結されると共に、その連結に伴う応力が第１ウエハステージＳＴ１には殆ど作用しないという利点がある。
【００６５】
図２に戻り、図５の３個のロッド３１Ａ１〜３１Ａ３がまとめてロッド３１Ａとして表されている。また、Ｘ軸スライダ３２Ａの内側にコイルを含むＸ方向に長い移動子３４Ａが設けられ、移動子３４Ａの先端部が固定子３５Ａの内側に非接触で収納されている。移動子３４Ａと固定子３５Ａとから、Ｘ軸ガイド部材３３Ａに対してＸ軸スライダ３２Ａ及び第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向に広い範囲で駆動するためのＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＡが構成されている。
【００６６】
図３は、図１において第１ウエハステージＳＴ１を＋Ｙ方向に見た一部を切り欠いた図であり、この図３において、第１ベース１１Ａの上面の＋Ｘ方向の端部付近のＹ方向に沿った溝部５１Ａに、エアーパッドを介してＹ方向に非接触状態で移動できるように、断面形状がＵ字型のＹ軸バランサ４６Ａが載置されている。このＹ軸バランサ４６Ａ内部に、Ｙ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含むＹ方向に長い固定子４２Ａが設置され、第１Ｙ軸スライダ３７Ａの内部に、先端部が固定子４２Ａ内に収まるようにコイルを含む移動子４０Ａが設けられている。移動子４０Ａと固定子４２Ａとから、Ｙ軸バランサ４６Ａに対して第１Ｙ軸スライダ３７Ａ（ひいては第１ウエハステージＳＴ１）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第１のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡが構成されている。
【００６７】
同様に、第１ベース１１Ａの上面の−Ｘ方向の端部に、断面形状がＵ字型のＹ方向に長い保持枠４７Ａがエアーパッドを介してＹ方向に非接触状態で移動できるように配置され、この保持枠４７Ａ内部に、Ｙ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含むＹ方向に長い固定子４３Ａが配置され、第２Ｙ軸スライダ３８Ａの外側に、先端部が固定子４３Ａ内に収まるようにコイルを含む移動子４１Ａが設けられている。移動子４１Ａと固定子４３Ａとから、保持枠４７Ａに対して第２Ｙ軸スライダ３８Ａ（ひいては第１ウエハステージＳＴ１）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第２のＹ軸粗動リニアモータ４５ＹＡが構成されている。なお、保持枠４７Ａと固定子４３Ａとの重量は、Ｙ軸バランサ４６Ａと固定子４２Ａとの重量と同じである。この場合、第１ウエハステージＳＴ１が回転することなくＹ方向に駆動されるように、２つのＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ及び４５ＹＡは同期して駆動される。また、Ｙ軸ガイド部材３９Ａに隣接しているＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡでは、移動子４０Ａが＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に移動する際に移動子４０Ａが担う運動量を相殺するように、固定子４２Ａ及びＹ軸バランサ４６Ａ並びに固定子４３Ａ及び保持枠４７Ａが−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に移動する。これは、移動子４０ＡをＹ方向へ駆動する際の反作用によって、固定子４２Ａ及びＹ軸バランサ４６Ａ等が逆方向に移動することを意味する。これによって、第１ウエハステージＳＴ１をＹ方向（走査方向）に駆動する際の振動の発生が抑制される利点がある。
【００６８】
また、図３において、Ｙ軸ガイド部材３９Ａを支持する支持部材４８Ａが、Ｘ方向に変形しないフレキシャよりなるロッド４９Ａを介してフレーム５０Ａの先端部に連結され、フレーム５０Ａの底面は床上に固定されている。なお、ロッド４９Ａの代わりに、ユニバーサルジョイントを使用してもよい。この構成によって、図２のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＡを介して第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向に駆動する際に、固定子３５Ａから第１Ｙ軸スライダ３７Ａに加わる反作用が床面側に逃がされている。従って、第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向（非走査方向）に駆動する際の振動の発生も抑制される利点がある。非走査方向への移動は、ウエハ上の一連のショット領域への走査露光の間のステップ移動時に行われるため、走査方向に比べて振動の抑制は厳密には行われていない。但し、より振動の発生量を低減したい場合には、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡを駆動する際にも、例えば移動子３４Ａが担う運動量を相殺するように固定子３５Ａが逆方向に移動できるようにしてもよい。
【００６９】
Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ、及びＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡはそれぞれ例えば３相リニアモータであり、移動子３４Ａ，４０Ａ，４１Ａにも、対応する固定子に対する大まかな位置を検出するための検出器（例えばホール素子）が組み込まれている。それらの検出器で検出される位置情報は図６の第１ステージ制御系８３に供給されている。第１ステージ制御系８３は、それらの位置情報、ウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡの計測値、及び主制御系５６の制御情報に基づいて、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ及びＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡの動作を制御する。
【００７０】
図１の第１可動テーブルＴＢ１上のウエハＷ１を露光する場合の基本的な動作として、先ず図６の主制御系５６及び第１ステージ制御系８３の制御のもとで、基準マーク部材ＦＭ１上の２つの２次元の基準マークの中心がほぼ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ上に来るように、第１ウエハステージＳＴ１を駆動する。その後、レチクルステージ駆動系５８の制御のもとで、図２のレチクルステージ２を駆動して、レチクルＲ上の所定の１対の２次元のレチクルマークを、その２つの基準マークとほぼ共役な位置に移動する。この状態で、上述のレチクルアライメント顕微鏡及び図６のアライメント信号処理系８２を介して、露光波長の照明光のもとで、その２つのレチクルマークの投影像に対するその２つの基準マークの位置ずれ量を計測し、計測値を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、２つのレチクルマークの投影像の中心（露光中心）にその２つの基準マークの中心が合致しているときにウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡの計測値が共に０になるようにステージ座標系のオフセットを設定する。
【００７１】
更に、主制御系５６は、その２つの基準マーク（ほぼＸ軸に平行に配列されているものとする）の中心を結ぶ直線が、Ｘ軸に高精度に平行になるように、即ちその２つの基準マークの中心を順次所定のレチクルマークの像の中心に合致させたときにウエハ干渉計５２ＹＡで計測されるＹ座標が同じ値になるように、第１ウエハステージＳＴ１に対する第１可動テーブルＴＢ１の回転角を調整する。これによって、ステージ座標系は、基準マーク部材ＦＭ１上の２つの基準マークの中心を原点とする座標系に設定される。その後、一例としてその２つの基準マークの中心を結ぶ直線と、２つのレチクルマークの像の中心を結ぶ直線とが平行になるように、レチクルステージ２の回転角を調整する。これ以降は、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１の相対回転角が変化しないように、図２のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡが駆動される。
【００７２】
また、第１可動テーブルＴＢ１上で基準マーク部材ＦＭ１の基準マークを基準とするウエハＷ１上の各ショット領域の配列座標は、後述のようにアライメントセンサＡＬＧを用いて計測されているため、そのステージ座標系上でその各ショット領域の配列座標に基づいて第１ウエハステージＳＴ１（第１可動テーブルＴＢ１）を駆動することによって、ウエハＷ１上の各ショット領域にレチクルＲのパターン像を高精度に重ね合わせることができる。
【００７３】
走査露光時には、図６の主制御系５６、レチクルステージ駆動系５８、及び第１ステージ制御系８３の制御のもとで、レチクルステージ２を介してレチクルＲをＹ方向に速度ＶＲで走査するのに同期して、図３のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡを介して第１ウエハステージＳＴ１を駆動することによって、スリット状の露光領域に対してウエハＷ１上の一つのショット領域が対応する方向（＋Ｙ方向又は−Ｙ方向）に速度β・ＶＲ（βは投影倍率）で走査される。この際に、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１が相対的に静止しているように、又は必要に応じて移動速度の残存誤差又は同期誤差を補正するために、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡが駆動される。
【００７４】
そして、ウエハＷ１のステップ移動時には、図２のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ及び図３のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡを介して第１ウエハステージＳＴ１がＸ方向、Ｙ方向に駆動される。この際に、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１が相対的に静止しているように、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡが駆動される。また、その走査露光とステップ移動とを繰り返すことによって、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ１上の全部のショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。
【００７５】
次に、ウエハアライメント用のステージ系について説明する。図２において、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｂ上に、第２ステージ本体としての第２ウエハステージＳＴ２が、例えば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介して数μｍ程度のギャップをもって非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。なお、ウエハ上の各ショット領域にレチクルパターンの像を実際に露光する工程を「実露光工程」、それ以外のウエハアライメント等の工程を「前処理工程」と呼ぶものとすると、第１ウエハステージＳＴ１は「実露光用ステージ」、第２ウエハステージＳＴ２は「前処理工程用ステージ」とも呼ぶことができる。第２ウエハステージＳＴ２上に、フォーカス・レベリングプレート１６Ｂ及びエアーパッド３０Ｂを介して非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に、第２テーブルとしての第２可動テーブルＴＢ２が載置され、第２可動テーブルＴＢ２上にウエハホルダ２７Ｂを介してウエハＷ２が吸着保持され、ウエハホルダ２７Ｂの側面にＹ軸の移動鏡２９ＹＢ及びＸ軸の移動鏡（不図示）が保持されている。そのＹ軸の移動鏡２９ＹＢ及びＸ軸の移動鏡が、図１ではまとめて移動鏡２９Ｂとして表されている。
【００７６】
本例において、第２ウエハステージＳＴ２、フォーカス・レベリングプレート１６Ｂ、第２可動テーブルＴＢ２、ウエハホルダ２７Ｂ、及びこれらの支持駆動機構は、第１ウエハステージＳＴ１、フォーカス・レベリングプレート１６Ａ、第１可動テーブルＴＢ１、ウエハホルダ２７Ａ、及びこれらの支持駆動機構と同じ構成である。即ち、フォーカス・レベリングプレート１６Ｂは３個のＺアクチュエータ１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂを介して、Ｚ方向、Ｘ軸の周りの回転方向、及びＹ軸の周りの回転方向に変位できるように第２ウエハステージＳＴ２上に支持され、ウエハホルダ２７Ｂは第２可動テーブルＴＢ２に対して、Ｚ方向の変位を抑制するための３個のフレキシャよりなるロッド２６Ｂ、及びＸＹ平面内の変位を抑制するための３個のフレキシャよりなるロッド２５Ｂを介してキネマティック支持されている。また、第２ウエハステージＳＴ２に設けられた固定子１７Ｂ，１８Ｂ，及び１９Ｂと、第２可動テーブルＴＢ２に設けられた移動子２０Ｂ，２１Ｂ，及び２２ＢとからそれぞれＸ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢが構成されている。固定子１７Ｂ及び移動子２０Ｂがそれぞれ第２固定子及び第２移動子に対応している。
【００７７】
この場合、固定子１７Ａ（第１固定子）、移動子２０Ａ（第１移動子）、固定子１７Ｂ（第２固定子）、及び移動子２０Ｂ（第２移動子）は、互いに平行な状態で配置され、かつ移動している。
Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢは、第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向及びＺ軸の周りの回転方向に駆動し、Ｙ軸微動アクチュエータ２３ＹＢは第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動する。Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢは更に、第２ウエハステージＳＴ２から第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に非接触で引き抜いて分離する際にも駆動機構として使用される。Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢは、図６の第２ステージ制御系８４によって駆動される。なお、本例では、第１可動テーブルＴＢ１と第２可動テーブルＴＢ２とは、第１ウエハステージＳＴ１及び第２ウエハステージＳＴ２に対して交互に入れ替えるように着脱される。そのため、図６のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡは、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ，１８Ａ，１９Ａと、その上の可動テーブル（ＴＢ１又はＴＢ２）の移動子とから構成されるリニアモータ及びアクチュエータを意味している。同様に、図６のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢは、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ，１８Ｂ，１９Ｂと、その上の可動テーブル（ＴＢ２又はＴＢ１）の移動子とから構成されるリニアモータ及びアクチュエータを意味している。即ち、第１ステージ制御系８３は、第１ウエハステージＳＴ１及びこの上の可動テーブル（ＴＢ１又はＴＢ２）を駆動するための制御系であり、第２ステージ制御系８４は、第２ウエハステージＳＴ２及びこの上の可動テーブル（ＴＢ２又はＴＢ１）を駆動するための制御系である。
【００７８】
また、図１において、ウエハホルダ２７Ｂの上面のウエハＷ２の近くに、それぞれＸ方向、Ｙ方向の位置を示す２つの基準マーク（不図示）が形成された基準マーク部材ＦＭ２が設置されている。
更に、第２ベース１１Ｂの−Ｙ方向の側面の中央部、及び−Ｘ方向の側面の中央部の上方にそれぞれ例えばダブルパス方式で分解能が０．０１μｍ（１０ｎｍ）程度のレーザ干渉計よりなるＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＢ、及びＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＢ（第２干渉計システム）が設置されている。図２に示すように、ウエハ干渉計５２ＹＢは、支持板８の底面に支持部材５４Ｂを介して保持されている（ウエハ干渉計５２ＸＢも同様）。Ｙ軸のウエハ干渉計５２ＹＢは、Ｙ軸に平行な複数のレーザビームを第２ウエハステージＳＴ２上の可動テーブル（図１では第２可動テーブルＴＢ２）の移動鏡（図１では移動鏡２９Ｂ）に照射することによって、アライメントセンサＡＬＧの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＹ方向の位置、Ｚ軸の周りの回転角（ヨーイング量）、及びＸ軸の周りの回転角（ピッチング量）を計測する。一方、Ｘ軸のウエハ干渉計５２ＸＢは、その移動鏡にＸ軸に平行な複数のレーザビームを照射することによって、アライメントセンサＡＬＧの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＸ方向の位置、及びＹ軸の周りの回転角（ローリング量）を計測する。ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢからのレーザビームの中心は、それぞれアライメントセンサＡＬＧの光軸ＳＸを通過しており、いわゆるアッベ誤差が生じないようにされている。ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値は図６の第２ステージ制御系８４及び主制御系５６に供給される。
【００７９】
図２において、第２ウエハステージＳＴ２は、ロッド３１Ａと同様のフレキシャよりなる３個のロッド３１Ｂを介して−Ｙ方向側のＸ軸スライダ３２Ｂに連結され、Ｘ軸スライダ３２Ｂは、Ｘ軸に平行に設置されたＸ軸ガイド部材３３Ｂにエアーパッドを介してＸ方向に円滑に移動できるように連結されている。また、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂに平行に永久磁石を含むＸ方向に長い固定子３５Ｂが配置され、固定子３５ＢとＸ軸スライダ３２Ｂの内側に固定されたコイルを含むＸ方向に長い移動子３４Ｂとから、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂに対してＸ軸スライダ３２Ｂ及び第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向に広い範囲で駆動するためのＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢが構成されている。
【００８０】
図１において、第２ベース１１Ｂ上でＸ軸スライダ３２Ｂ（第２ウエハステージＳＴ２）をＸ方向及びＹ方向に駆動する機構は、第１ベース１１Ａ上でＸ軸スライダ３２Ａ（第１ウエハステージＳＴ１）をＸ方向及びＹ方向に駆動する機構とほぼ対称に構成されている。即ち、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂ及び固定子３５Ｂの＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の端部はそれぞれＹ軸スライダ３７Ｂ及び３８Ｂに連結されている。第１のＹ軸スライダ３７Ｂは、第２ベース１１Ｂ上に支持部材４８Ｂを介して設置されたＹ軸ガイド部材３９Ｂにエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように連結され、第２のＹ軸スライダ３８Ｂは、第２ベース１１Ｂ上面にエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように載置されている。
【００８１】
また、第２ベース１１Ｂ上のＹ軸ガイド部材３９Ｂに平行な溝部５１Ｂに、Ｙ軸バランサ４６Ｂがエアーパッドを介して非接触でＹ方向に移動できるように載置されている。Ｙ軸バランサ４６Ｂ内に図３のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡと同様に、Ｙ軸ガイド部材３９Ｂに対してＹ軸スライダ３７Ｂ（第２ウエハステージＳＴ２）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第１のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＢが収納されている。また、第２ベース１１Ｂ上の−Ｘ方向の端部上にＹ軸に平行にエアーパッドを介して保持枠４７Ｂ及び固定子４３Ｂが配置され、固定子４３ＢとＹ軸スライダ３８Ｂの先端部の移動子（不図示）とから、図３のＹ軸粗動リニアモータ４５ＹＡと同様に、固定子４３Ｂに対してＹ軸スライダ３８Ｂ（第２ウエハステージＳＴ２）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第２のＹ軸粗動リニアモータ４５ＹＢが構成されている。なお、保持枠４７Ｂと固定子４３Ｂとの重量は、Ｙ軸バランサ４６Ｂと固定子４２Ａに対応する固定子との重量と同じである。図６の第２ステージ制御系８４が、移動子に組み込まれた検出器の位置情報、ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値、及び主制御系５６の制御情報に基づいて、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＢ及びＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＢ，４５ＹＢの動作を制御する。
【００８２】
この場合も、Ｙ軸粗動リニアモータ４４ＹＢでは、移動子がＹ方向に移動する際にその移動子が担う運動量を相殺するように、固定子及びＹ軸バランサ４６Ｂ並びに固定子４３Ｂ及び保持枠４７Ｂが逆方向に移動する。また、図２のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢを駆動する際の反力を床面に逃がすために、図３のロッド４９Ａ及びフレーム５０Ａと同様の機構が図１の支持部材４８Ｂに連結されている。これによって、第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向及びＹ方向に駆動する際の振動の発生が抑制されている。なお、第２ウエハステージＳＴ２は、アライメント用のステージであると共に、本例では露光用の第１ベース１１Ａとアライメント用の第２ベース１１Ｂとが独立であるため、第２ウエハステージＳＴ２の防振機構は、第１ウエハステージＳＴ１の防振機構よりも簡素化してもよい。
なお、本実施の形態では、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ，３６ＸＢ、Ｙ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４４ＹＢ，４５ＹＡ，４５ＹＢを所謂ムービングコイルタイプとしたが、これらをムービングマグネットタイプとしても良い。ムービングコイルタイプの場合は、ウエハステージＳＴを軽量化することができ、ムービングマグネットタイプの場合はウエハステージＳＴへの配線を減らすことができると共に、コイルの発熱の影響がウエハステージＳＴ１，ＳＴ２に伝わりにくいという効果がある。
【００８３】
図１の第２可動テーブルＴＢ２上のウエハＷ２のアライメントを行う場合の基本的な動作として、図６の主制御系５６、アライメント信号処理系８２、及び第２ステージ制御系８４の制御のもとで、先ず第２ウエハステージＳＴ２（第２可動テーブルＴＢ２）を駆動して、基準マーク部材ＦＭ２の所定の２つの２次元の基準マークを順次アライメントセンサＡＬＧの検出領域内に移動する。そして、アライメントセンサＡＬＧ及びアライメント信号処理系８２によってその２つの２次元の基準マークの座標を順次計測し、計測結果を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、その座標にウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値を加算することによってステージ座標系での座標を算出する。そして、主制御系５６は、その２つの基準マークの中心がアライメントセンサＡＬＧの検出中心に合致しているときに、ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値が共に０になるようにステージ座標系のオフセットを設定する。更に、主制御系５６は、その２つの基準マーク（ほぼＸ軸に平行に配列されているものとする）の中心を結ぶ直線が、Ｘ軸に高精度に平行になるように、即ちその２つの基準マークの中心を順次アライメントセンサＡＬＧの検出中心に合致させたときにウエハ干渉計５２ＹＢで計測されるＹ座標が同じ値になるように、第２ウエハステージＳＴ２に対する第２可動テーブルＴＢ２の回転角を調整する。これによって、ステージ座標系は、基準マーク部材ＦＭ２上の２つの基準マークの中心を原点とする座標系に設定される。
【００８４】
これ以降は、第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２が相対的に静止しているように、特に相対回転角が変化しないように、図２のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢが駆動される。次に、第２ウエハステージＳＴ２を駆動して、アライメントセンサＡＬＧによってウエハＷ２上の所定の複数のサーチアライメントマークの座標を順次検出し、その座標を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、その供給された座標に基づいて、ウエハＷ２上の計測対象のファインアライメントマーク（ウエハマーク）のステージ座標系上での計算上の座標を求める（サーチアライメント）。次に、その計算上の座標に基づいて第２ウエハステージＳＴ２を駆動することによって、計測対象のウエハマークを順次アライメントセンサＡＬＧの検出領域に移動して、各ウエハマークの座標を求める。主制御系５６は、その各ウエハマークの座標をステージ座標系の座標に変換した後、例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式でウエハＷ２上の全部のショット領域のステージ座標系上での配列座標を算出する（ファインアライメント）。このように算出された各ショット領域の配列座標が、第１ウエハステージＳＴ１上でウエハＷ２を露光する際のアライメントデータとして使用される。
【００８５】
次に、露光の終了したウエハＷ１を保持する第１可動テーブルＴＢ１を第１ウエハステージＳＴ１から分離して、アライメント用の第２ウエハステージＳＴ２側に搬送すると共に、アライメントの終了したウエハＷ２を保持する第２可動テーブルＴＢ２を第２ウエハステージＳＴ２から分離して、露光用の第１ウエハステージＳＴ１側に搬送するためのテーブル搬送機構について説明する。
【００８６】
図１において、ベース１１Ａ及び１１Ｂの＋Ｘ方向の隙間領域の上方にＹ方向に移動自在に、第１搬送ベースとしての第１ステーション６１Ａが配置されている。ステーション６１Ａは、ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２と同様にＸ方向に見た場合にＵ字型で＋Ｙ方向の側壁部が高く設定されている。また、ステーション６１Ａの中央の平面部の上面は、ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２に設けられているフォーカス・レベリングプレート１６Ａ，１６Ｂの上面（スライド面）とほぼ高さである。ステーション６１Ａの平面部には交互に可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が載置されるため、その平面部に可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を５〜１０μｍ程度の高さで浮上支持するためのエアーパッド（不図示）が設けられている。なお、例えば移動中にその可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を静止状態で保持するために、ステーション６１Ａの平面部に真空吸着用の孔又は電磁吸着用の電極などの吸着機構を設けてもよい。
【００８７】
また、ステーション６１Ａの＋Ｙ方向の側壁部の内側に、図２の第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ及び１９Ａとそれぞれ同一で、かつ同じ位置関係で固定子６２Ａ及び６４ＡがＸ軸に平行に配置されている。固定子６２Ａが第１受け渡し用固定子に対応する。そして、ステーション６１Ａの−Ｙ方向の側壁部の内側に、図２の第１ウエハステージＳＴ１の固定子１８Ａと同一で、かつ同じ位置関係で固定子６３ＡがＸ軸に平行に設けられている。従って、第１ステーション６１Ａの固定子６２Ａ〜６３Ａは、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂとそれぞれ平行な状態で保持されて、かつ移動する。この場合、ステーション６１Ａの平面部上に第１可動テーブルＴＢ１が移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａと図２の移動子２０Ａ，２１Ａとから、ステーション６１Ａに対して第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ａと移動子２２Ａとから、ステーション６１Ａに対して第１可動テーブルＴＢ１をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。
【００８８】
一方、ステーション６１Ａの平面部上に第２可動テーブルＴＢ２が移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａと図２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとから、ステーション６１Ａに対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ａと移動子２２Ｂとから、ステーション６１Ａに対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。この場合の３軸の駆動機構の駆動は、例えば図６のステージ制御系８３及び８４の内で他の駆動機構のために使用されていない側のステージ制御系によって行われる。なお、ステーション６１Ａ上では可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をＹ方向に駆動する必要性は低いため、ステーション６１ＡからＹ方向への駆動用の固定子６４Ａを省略することも可能である。
【００８９】
また、図１において、ステーション６１Ａはスライダ６５Ａの−Ｘ方向に突き出たアーム部に連結され、スライダ６５Ａは、ベース１１Ａ，１１Ｂの＋Ｘ方向の側面の凹部内にＹ軸に平行に配置されたガイド部材６６Ａに、エアーパッドを介して非接触でＹ方向に移動自在に支持されている。ガイド部材６６Ａの両端部はフレーム６７Ａを介して床面上に設置されている。また、ガイド部材６６Ａに永久磁石を所定ピッチで配列して設けられた固定子６９Ａと、これに対向するようにスライダ６５Ａの内面に設けられたコイルを含む移動子６８Ａとから、ガイド部材６６Ａに対してスライダ６５Ａ（ステーション６１Ａ）をＹ方向に駆動するための搬送用リニアモータ７０Ａが構成されている。また、スライダ６５Ａには、スライダ６５ＡのＹ方向の位置を例えば１μｍ程度の分解能でモニタするためのリニアエンコーダ（不図示）が組み込まれており、図６のテーブル搬送制御系５７がそのリニアエンコーダの計測値及び主制御系５６からの制御情報に基づいて、その搬送用リニアモータ７０Ａの動作を制御する。スライダ６５Ａ（ステーション６１Ａ）のＹ方向への移動ストロークは、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２をそれぞれ第１ベース１１Ａの−Ｙ方向の端部及び第２ベース１１Ｂの＋Ｙ方向の端部に移動したときに、ステーション６１Ａの固定子６２Ａ〜６４Ａを順次第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂに対してＸ軸に平行な同一直線上に配置して、可動テーブルＴＢ１又はＴＢ２の受け渡しができる範囲に設定されている。
【００９０】
そして、ステーション６１Ａの固定子６２Ａ，６３Ａを例えば第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ，１８Ａに対してそれぞれＸ軸に平行な同一直線上に配置した状態で、第１可動テーブルＴＢ１の移動子２０Ａ，２１Ａと固定子６２Ａ，６３Ａ及び固定子１７Ａ，１８Ａとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって、第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向に駆動することによって、第１可動テーブルＴＢ１を能動的に極めて高速にステーション６１Ａから第１ウエハステージＳＴ１に移動することができる。更に、ステーション６１Ａは、ウエハステージＳＴ２及びＳＴ１の間を搬送用リニアモータ７０Ａによって極めて高速に移動できるため、第２ウエハステージＳＴ２と第１ウエハステージＳＴ１との間でステーション６１Ａを介して第１可動テーブルＴＢ１（又はＴＢ２）を能動的に極めて高速に移動することができる。
【００９１】
次に、図１において、ベース１１Ａ及び１１Ｂの−Ｘ方向の隙間領域の上方にＹ方向に移動自在に、第２搬送ベースとしての第２ステーション６１Ｂが配置され、第２ステーション６１Ｂの内側にも固定子６２Ｂ，６３Ｂ，６４Ｂが設けられている。第２ステーション６１Ｂ及び固定子６２Ｂ，６３Ｂ，６４Ｂの構成は、第１ステーション６１Ａ及び固定子６２Ａ，６３Ａ，６４Ａの構成と同一であり、固定子６２Ｂが第２受け渡し用固定子に対応する。ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂ〜６４Ｂも、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂとそれぞれ平行な状態で保持されて、かつ移動する。
【００９２】
また、ステーション６１Ｂの平面部上にも交互に可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が載置される。この場合、ステーション６１Ｂの平面部上に第１可動テーブルＴＢ１が移動したときには、固定子６２Ｂ，６３Ｂと図２の移動子２０Ａ，２１Ａとから、ステーション６１Ｂに対して第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ｂと移動子２２Ａとから、ステーション６１Ｂに対して第１可動テーブルＴＢ１をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。一方、ステーション６１Ｂの平面部上に第２可動テーブルＴＢ２が移動したときには、固定子６２Ｂ，６３Ｂと図２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとから、ステーション６１Ｂに対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ｂと移動子２２Ｂとから、ステーション６１Ｂに対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。この場合の３軸の駆動機構の駆動も、例えば図６のステージ制御系８３及び８４の内で他の駆動機構のために使用されていない側のステージ制御系によって行われる。
【００９３】
また、ベース１１Ａ及び１１Ｂの−Ｘ方向の側面に、スライダ６５Ａ及びこの駆動機構と対称に、スライダ６５Ｂ及びこの駆動機構が配置されている。即ち、ガイド部材６６Ｂに沿ってＹ方向に移動自在に配置されたスライダ６５Ｂの＋Ｘ方向に突き出たアーム部に第２ステーション６１Ｂが連結されている。また、ガイド部材６６Ｂの両端部もフレーム６７Ｂを介して床面上に設置され、ガイド部材６６Ｂに設けられた固定子６９Ｂとスライダ６５Ｂに設けられた移動子６８Ｂとから、ガイド部材６６Ｂに対してスライダ６５Ｂ（ステーション６１Ｂ）をＹ方向に駆動するための搬送用リニアモータ７０Ｂが構成されている。図６のテーブル搬送制御系５７が、スライダ６５Ｂに組み込まれたリニアエンコーダ（不図示）の計測値及び主制御系５６からの制御情報に基づいて、その搬送用リニアモータ７０Ｂの動作を制御する。スライダ６５Ｂ（ステーション６１Ｂ）のＹ方向への移動ストロークも、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２をそれぞれ第１ベース１１Ａの−Ｙ方向の端部及び第２ベース１１Ｂの＋Ｙ方向の端部に移動したときに、ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂ〜６４Ｂを順次第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂに対してＸ軸に平行な同一直線上に配置して、可動テーブルＴＢ１又はＴＢ２の受け渡しができる範囲に設定されている。従って、ステーション６１Ａの場合と同様に、第１ウエハステージＳＴ１と第２ウエハステージＳＴ２との間でステーション６１Ｂを介して第２可動テーブルＴＢ２（又はＴＢ１）を能動的に極めて高速に移動することができる。
【００９４】
次に、ステーション６１Ａ，６１Ｂの高さをウエハステージＳＴ１，ＳＴ２の高さに合わせ込むための簡便な高さ制御機構の一例につき、図４を参照して説明する。
図４は、図１において、第１ベース１１Ａ上の第１ウエハステージＳＴ１の＋Ｘ方向の側面にステーション６１Ａを移動して、ステーション６１Ａ上から第１ウエハステージＳＴ１上に第１可動テーブルＴＢ１を移動する直前の状態を示し、この図４において、スライダ６５Ａに設けられた光学式又は磁気式等のリニアエンコーダ７７Ａがガイド部材６６Ａに設けられたスケール７６Ａを読み取り、読み取ったスライダ６５ＡのＹ方向の位置情報をテーブル搬送制御系５７に供給している。また、スライダ６５Ａ上に突き出るように設けられた支持部７１に、フレキシャよりなるロッド７２を介してステーション６１Ａの＋Ｘ方向の端部が連結されている。ロッド７２は、実際には図５の３個のロッド３１Ａ１，３１Ａ２，３１Ａ３と同様に、Ｘ方向に変形しない２個のフレキシャとＹ方向に変形しない１個のフレキシャとから構成されている。従って、図４において、ステーション６１Ａは、スライダ６５Ａに対してＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向への動きには追従すると共に、Ｚ方向へは応力が殆ど加わらない状態で変位できるように支持されている。
【００９５】
また、スライダ６５Ａのアーム部６５Ａａ上のほぼ正三角形の頂点の位置に３個の突部よりなるストッパ７３が設けられており、第１可動テーブルＴＢ１を載置して第１ステーション６１Ａが移動する状態では、３個のストッパ７３上に第１可動テーブルＴＢ１の底面が載置される。アーム部６５Ａａ上の３個のストッパ７３の近くには、それぞれ第１ステーション６１Ａの底面をストッパ７３上に低速で載置するための緩衝部材としての圧縮コイルばねＣＳ１が設けられている。また、第１ステーション６１Ａの底面のほぼ正三角形の頂点の位置に、３個のそれぞれＺ方向に伸縮自在の脚部７４が設けられている。脚部７４と機械的に干渉するアーム部６５Ａａの位置には、その脚部７４を通すための貫通孔が形成されている。脚部７４としては、高さを２段階で例えば２〜３μｍ程度の精度で切り換えることができる簡単で安価な伸縮機構であるエアーシリンダ又は電磁式のアクチュエータなどを使用することができる。また、脚部７４の伸縮する下端部は、ベース１１Ａの上面を傷つけないように、球面に加工されている。その脚部７４の伸縮動作は、テーブル搬送制御系５７によって制御される。
【００９６】
この場合、３個の脚部７４の長さを短い方の第１の長さに設定した場合には、第１ステーション６１Ａの底面がストッパ７３上に載置され、脚部７４の下端部がベース１１Ａの上面よりも高い位置に保持されて、ベース１１Ａ上で第１ステーション６１Ａを自由に移動できるようになる。一方、図１の第１ステーション６１Ａの固定子６２Ａ，６３Ａと図２の第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ，１８Ａとを近接させて、かつＸ軸に平行な直線に沿って配置した状態で、図４に示すように、３個の脚部７４の長さを長い方の第２の長さに設定した場合には、脚部７４の下端部がベース１１Ａの上面に接触し、第１ステーション６１Ａの上面の高さが、第１ウエハステージＳＴ１のフォーカス・レベリングプレート１６Ａの上面（スライド面）の高さにほぼ設定される。この状態で、図１の固定子６２Ａ，６３Ａ及び図２の移動子２０Ａ，２１Ａより構成されるＸ軸微動リニアモータを駆動することによって、第１ステーション６１Ａ上から第１ウエハステージＳＴ１上に−Ｘ方向に第１可動テーブルＴＢ１を移動することができる。そして、第１可動テーブルＴＢ１の１／２以上の部分が第１ウエハステージＳＴ１上に移動してからは、ほぼ図１のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡによって第１可動テーブルＴＢ１が完全に第１ウエハステージＳＴ１上に移動する。また、上記の説明と逆の動作によって、第１ウエハステージＳＴ１から第１ステーション６１Ａ上に第１可動テーブルＴＢ１を移動することもできる。
【００９７】
なお、２段階で高さを切り換えることができる脚部７４による高さの設定精度は２〜３μｍ程度であるため、第１ウエハステージＳＴ１のスライド面と第１ステーション６１Ａの上面との間には２〜３μｍ程度の高さの差が生じる恐れがある。しかしながら、本例ではエアーベアリング方式によってそのスライド面と第１可動テーブルＴＢ１の底面との間、及び第１ステーション６１Ａの上面と第１可動テーブルＴＢ１の底面との間にはそれぞれ５〜１０μｍ程度のギャップが生じている。従って、簡単で安価な伸縮機構（脚部７４）を用いた構成でも、第１ステーション６１Ａと第１ウエハステージＳＴ１との間で第１可動テーブルＴＢ１を非接触状態で確実に移動できる利点がある。これに対して、脚部７４の代わりに、高さを１μｍ程度の精度で制御できる高さ制御機構を用いて、第１ステーション６１Ａの高さを制御することも可能であるが、本例では製造コストを低減するために２段階で高さを設定できる安価な脚部７４を用いている。
【００９８】
また、図４の例では、脚部７４の下端部によってベース１１Ａの表面に傷が付いて第１ウエハステージＳＴ１の移動に支障が生じないように、更に脚部７４の下端部が接触するベース１１Ａの上面にそれぞれ直径が１０〜２０ｍｍで深さが５０μｍ程度の凹部７５が形成されている。この場合には、凹部７５の深さ分だけ脚部７４が高く設定されている。なお、例えば脚部７４の下端部の球面の半径を大きくすることによって、凹部７５を省略することも可能である。
【００９９】
次に、本例の投影露光装置においては、図１に示すように、ベース１１Ａとベース１１Ｂとの間の領域のＸ方向の中央部には、支持板６，８を支持するコラム７，９及びウエハ干渉計５２ＹＡなどが配置されているため、その中央部の領域では可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の受け渡しを行うことができない。そこで、本例では、可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２は、順次第２ウエハステージＳＴ２→第１ステーション６１Ａ→第１ウエハステージＳＴ１→第２ステーション６１Ｂ→第２ウエハステージＳＴ２の順に、移動経路に沿って反時計回りに巡回するように移動する。なお、可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２を、第２ウエハステージＳＴ２→第２ステーション６１Ｂ→第１ウエハステージＳＴ１→第１ステーション６１Ａ→第２ウエハステージＳＴ２の順に、移動経路に沿って時計回りに巡回するように移動させることも可能である。そのため、本例の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の移動方法は、巡回移動方式とも呼ぶことができ、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は巡回テーブルとも呼ぶことができる。
【０１００】
以下、図７及び図８を参照して、巡回移動方式で可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を移動しながらウエハアライメント及びウエハの露光を行う場合の露光シーケンスの一例につき説明する。
図７（Ａ）〜（Ｄ）及び図８（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ図１のウエハステージＳＴ１，ＳＴ２、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２、及びステーション６１Ａ，６１Ｂを簡略化して示し、先ず図７（Ａ）において、第１ウエハステージＳＴ１上に第２可動テーブルＴＢ２が載置され、第２ステーション６１Ｂ上にロット先頭の未露光のウエハＷ１を保持する第１可動テーブルＴＢ１が載置されている。なお、ウエハＷ１は、図１のウエハローダ系ＷＬによって第１可動テーブルＴＢ１上にロードされたものである。なお、ウエハのロード及びウエハの交換は、可動テーブルＴＢ１又はＴＢ２が例えばアライメントセンサＡＬＧの下方の第２ウエハステージＳＴ２上に載置されている状態で行うようにしてもよい。次に、図７（Ｂ）に示すように、第２ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂと第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂとを近接させて、かつ同一直線上に配置して、第２ステーション６１Ｂから第２ウエハステージＳＴ２上に第１可動テーブルＴＢ１を移動する。この際に、図２の第２ステーション６１Ｂの固定子６３Ｂと第２ウエハステージＳＴ２の固定子１８Ｂとも同一直線上に配置されており、固定子６２Ｂ，６３Ｂと第２可動テーブルＴＢ２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間、及び固定子１７Ｂ，１８Ｂとその移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって第１可動テーブルＴＢ１がＸ方向に駆動される（以下同様）。
【０１０１】
次に、図７（Ｃ）に示すように、第２ウエハステージＳＴ２上の第１可動テーブルＴＢ１に保持されたウエハＷ１に対して、アライメントセンサＡＬＧを用いてサーチアライメント及びファインアライメント（以下、単に「アライメント」と言う。）が実行される。これと並行して、第２ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂと第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａとを近接させて、かつ同一直線上に配置して、第１ウエハステージＳＴ１から第２ステーション６１Ｂ上に第２可動テーブルＴＢ２を移動する。次に、図７（Ｄ）に示すように、ステーション６１Ｂ上の第２可動テーブルＴＢ２に図１のウエハローダ系ＷＬによって未露光の２枚目のウエハＷ２をロードする。これと並行して、第１ステーション６１Ａの固定子６２Ａと第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂとを近接させて、かつ同一直線上に配置して、第２ウエハステージＳＴ２から第１ステーション６１Ａ上に第１可動テーブルＴＢ１を移動する。
【０１０２】
次に、図８（Ａ）に示すように、第２ステーション６１Ｂと第２ウエハステージＳＴ２とを近接させて、第２ステーション６１Ｂから第２ウエハステージＳＴ２上に第２可動テーブルＴＢ２を移動する。これと並行して、第１ステーション６１Ａと第１ウエハステージＳＴ１とを近接させて、第１ステーション６１Ａから第１ウエハステージＳＴ１に第１可動テーブルＴＢ１を移動する。次に、図８（Ｂ）に示すように、第１ウエハステージＳＴ１上の第１可動テーブルＴＢ１に保持されたウエハＷ１上の各ショット領域に対して、投影光学系ＰＬを介してレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。この際に、第２ウエハステージＳＴ２上で得られたウエハＷ１のアライメントデータに基づいて、ウエハＷ１上の各ショット領域とレチクルパターンの像との位置合わせが行われる。その露光動作と並行して、第２ウエハステージＳＴ２上の第２可動テーブルＴＢ２に保持されたウエハＷ２に対して、アライメントセンサＡＬＧを用いてアライメントが実行される。
【０１０３】
次に、図８（Ｃ）に示すように、第２ステーション６１Ｂと第１ウエハステージＳＴ１とを近接させて、第１ウエハステージＳＴ１から第２ステーション６１Ｂ２上に露光済みのウエハＷ１を保持する第１可動テーブルＴＢ１を移動する。これと並行して、第１ステーション６１Ａと第２ウエハステージＳＴ２とを近接させて、第２ウエハステージＳＴ２から第１ステーション６１Ａにアライメント済みのウエハＷ２を保持する第２可動テーブルＴＢ２を移動する。その後、図８（Ｄ）に示すように、ステーション６１Ｂ上の第１可動テーブルＴＢ１において、図１のウエハローダ系ＷＬを用いて露光済みのウエハＷ１が３枚目のウエハＷ３に交換される。これ以降は、そのロット内の全部のウエハに対する露光が終了するまで、図８（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明したように、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２の間で可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２を巡回移動方式で移動させながら、各ウエハに対するアライメント及び露光が行われる。
【０１０４】
なお、本例では２台の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が使用されているが、その可動テーブルを例えば３台以上使用することも可能である。更に、本例では前処理工程用ステージとしてウエハアライメント用の第２ウエハステージＳＴ２が用いられているが、ウエハアライメント以外の前処理工程用の別の１台以上のウエハステージをそれぞれ別の独立のベース上に移動自在に載置してもよい。この場合、それらの前処理工程用の２台以上のウエハステージ間でも、上記のステーション６１Ａ，６１Ｂと同様の搬送機構を用いて可動テーブルを高速に受け渡すことができる。
【０１０５】
上述の本例の投影露光装置及び露光シーケンスによれば、以下のような効果が得られる。
（１）図１に示すように、露光用の第１ウエハステージＳＴ１とウエハアライメント用の第２ウエハステージＳＴ２とがそれぞれ別のベース１１Ａ及び１１Ｂ上を移動する構造（独立構造）であるため、ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２相互の機械的な干渉がなく、各ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２でそれぞれ高速かつ高精度な位置決め及び移動が可能になる。
【０１０６】
（２）その独立構造によって、投影露光装置の製造、設置及び保守、並びに前処理工程用のウエハステージを含むシステムのアップグレードが容易になる。
（３）その独立構造によって、投影光学系ＰＬ及びアライメントセンサＡＬＧなどの光学系やウエハ干渉計５２ＸＡ，５２ＹＡなどの各種センサなどをより安定に支持することができる。
【０１０７】
（４）その独立構造によって、露光用のウエハステージに対して、様々の機能の前処理工程用のウエハステージを組み合わせることができる。
（５）２台以上の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２及び２台以上のウエハステージＳＴ１，ＳＴ２を用いることにより、実露光工程及び前処理工程をいわゆるパイプライン処理で並列に実行可能になり、露光精度（解像度及び重ね合わせ精度等）の向上と露光工程のスループットの向上とを両立できる。
【０１０８】
（６）可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が能動的にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２とステーション６１Ａ，６１Ｂとの間を移動することにより、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２とウエハステージＳＴ１，ＳＴ２とが分離可能に構成されている場合に、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を次の工程を実行するためのウエハステージＳＴ１，ＳＴ２上に高速に移動することができ、スループットが更に向上する。
【０１０９】
（７）本例の巡回移動方式の露光シーケンスによれば、簡単なシーケンスで各可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を効率的に移動できるとともに、可動テーブルが３台以上になったような場合でも、機械的な干渉の恐れなく各可動テーブルを効率的に次の工程のウエハステージ上に移動することができる。
（８）可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２にウエハを載置する以外に、投影光学系ＰＬの結像特性の計測装置などの各種センサなどを設置することができる。これによって、例えば定期的に投影露光装置の結像特性などをモニタすることができる。
【０１１０】
（９）可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は容易にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２を含む移動経路から搬出（分離）できるため、その搬出した可動テーブルの清掃（剥離したレジストの除去等）などのメンテナンスを容易に行うことができる。更に、その搬出した可動テーブルの代わりに別の可動テーブルをその移動経路に搬入することによって、そのメンテナンス中でも露光工程を継続することができる。
【０１１１】
なお、上記の実施形態において、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１８Ａ、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１８Ｂ、第１可動テーブルＴＢ１の移動子２１Ａ、第２可動テーブルＴＢ２の移動子１８Ｂ、第１ステーション６１Ａの固定子６３Ａ、及び第２ステーション６１Ｂの固定子６３Ｂをそれぞれ第１固定子、第２固定子、第１移動子、第２移動子、第１受け渡し用固定子、及び第２受け渡し用固定子とみなすこともできる。また、例えば図１の第１ウエハステージＳＴ１において、２軸のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡの代わりに１軸のＸ軸微動リニアモータを設け、Ｙ軸微動アクチュエータ２３ＹＡをＸ方向に所定間隔で配置された２軸のアクチュエータとしてもよい。
【０１１２】
また、上記の実施形態においては、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をウエハステージＳＴ１，ＳＴ２とステーション６１Ａ，６１Ｂとの間で移動するためにリニアモータ（２３ＸＡ，２３ＸＢ等）が使用されているが、そのリニアモータの代わりにボイスコイルモータ方式などの駆動装置を使用してもよいことは明らかである。また、上記の実施形態では可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２上の基準マーク部材ＦＭ１，ＦＭ２上の基準マークを基準としてウエハのアライメントを行ったが、各ウエハ上に基準マークを形成しておき、この基準マークを基準として各ウエハのアライメントを行うようにしてもよい。
【０１１３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態につき図９〜図１１を参照して説明する。本例は、第１の実施形態に対して投影露光装置の配置、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の駆動方法、及び可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の搬送方法を変更したものであり、図９〜図１１において図１、図２及び図７に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細説明を省略する。
【０１１４】
図９は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図であり、この図９において、投影光学系ＰＬとアライメントセンサＡＬＧとウエハローダ系ＷＬとがＸ軸に沿って配列され、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ｃ上に第１ウエハステージＳＴ１が載置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｄ上に第２ウエハステージＳＴ２が載置されている。ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２をベース１１Ｃ，１１Ｄ上でＸ方向及びＹ方向に駆動する機構は、図１の実施形態とほぼ同様であるが、図１の固定子３５Ａ及び３５Ｂの代わりに、本例ではコイルを含む固定子８５Ａ及び８５Ｂが配置されている点が異なっている。本例においても、それぞれウエハＷ１及びＷ２を保持する可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２は、交互にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２上に移動するが、図９の状態では、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２上にそれぞれ可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２が載置されている。
【０１１５】
図１０は、図９を−Ｘ方向に見た場合の一部を切り欠いた側面図であり、この図１０において、第２ウエハステージＳＴ２の−Ｙ方向の側壁部がロッド３１Ｂを介してＸ軸スライダ３２Ｂに連結され、Ｘ軸スライダ３２Ｂの内面に所定ピッチでＸ方向に配列された永久磁石を含む移動子３４Ｄが設けられている。移動子３４Ｄと固定子８５Ｂとから、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂに対してＸ軸スライダ３２Ｂ及び第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向に駆動するための、ムービングマグネット方式のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢが構成されている。
【０１１６】
また、第２ウエハステージＳＴ２の内側にコイルを含む固定子１７Ｄ，１８Ｄ及びコイルを含む固定子１９Ｄが設けられ、第２可動テーブルＴＢ２の外側にそれらの固定子の先端部を非接触で挟むように所定ピッチでＸ方向に配列された永久磁石を含む移動子２０Ｄ，２１Ｄ及びＺ方向に磁場を発生する永久磁石を含む移動子２２Ｄが設けられている。この場合、固定子１７Ｄ，１８Ｄ及び移動子２０Ｄ，２１Ｄより、それぞれ第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動し、かつＺ軸に平行な軸の周りに回転するためのムービングマグネット方式のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＤ，２４ＸＤが構成され、固定子１９Ｄ及び移動子２２Ｄより、第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動するためのボイスコイルモータ方式のＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＤが構成されている。図９の第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１を駆動するための駆動機構も、同様にムービングマグネット方式である。このように本例の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を駆動及び移動するための非接触方式の駆動機構（Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＤ，２４ＸＤ等）はムービングマグネット方式であるため、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２に駆動機構用の配線を接続する必要がなく、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を容易にかつ高速に移動できる利点がある。
【０１１７】
図９に戻り、ベース１１Ｃ，１１Ｄの＋Ｙ方向の側面近傍にＸ方向及びＹ方向に移動自在に、かつＸ軸に平行に保持枠９１が配置され、保持枠９１にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２が収まる間隔を隔てて第１及び第２搬送ベースとしての第１ステーション９２Ａ及び第２ステーション９２Ｂが連結されている。ステーション９２Ａ及び９２ＢはそれぞれＸＹ平面に平行な平面部と、−Ｙ方向の側壁部と、＋Ｙ方向の側壁部とから構成され、その２つの側壁部の内面には、図１０に示す第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄ，１９Ｄと同じ構成でかつ同じ配列のコイルを含む固定子９３Ａ，９４Ａ，９５Ａ及び固定子９３Ｂ，９４Ｂ，９５Ｂが設けられている。固定子９３Ａ及び９３Ｂがそれぞれ第１及び第２受け渡し用固定子に対応している。
【０１１８】
図１０に示すように、ステーション９２ＡのＸ軸に平行に伸びた固定子９３Ａ〜９５Ａは、それぞれ第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ〜１９Ｄ及び第２可動テーブルＴＢ２の移動子２０Ｄ〜２２Ｄに平行な状態で保持されて、移動する。この場合、ステーション９２Ａの平面部の上面は、第２ウエハステージＳＴ２内のフォーカス・レベリングプレート１６Ｂの上面（スライド面）とほぼ同じ高さに維持されており、その平面部にも可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を浮上支持するための空気を吹き出すエアーパッド（不図示）が設けられている。また、ステーション９２Ａ上に第２可動テーブルＴＢ２を移動したときには、固定子９３Ａ，９４Ａ及び移動子２０Ｄ，２１Ｄよりステーション９２Ａに対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動するためのムービングマグネット方式のＸ軸微動リニアモータが構成される。これはステーション９２Ｂも同様である。
【０１１９】
また、保持枠９１は、Ｙ軸に沿って移動するＹ軸スライダ９６に連結され、Ｙ軸スライダ９６はＸ軸スライダ９７に連結され、Ｘ軸スライダ９７は、Ｘ軸ガイド部材９８に沿ってＸ方向に移動自在に配置されている。不図示の駆動機構によってＸ軸スライダ９７及びＹ軸スライダ９６を駆動して、保持枠９１をＸ方向及びＹ方向に移動することによって、ステーション９２Ａ，９２Ｂを順次図９のウエハステージＳＴ１及びＳＴ２をそれぞれＸ方向に挟み込む位置まで移動できるように構成されている。
【０１２０】
これ以外の構成は第１の実施形態と同様であり、本例でも第２ウエハステージＳＴ２上の可動テーブルＴＢ２（又はＴＢ１）では、アライメントセンサＡＬＧによって基準マーク部材ＦＭ２（又はＦＭ１）を基準としてウエハＷ２（又はＷ１）のアライメントが行われる。そして、その動作と並行して、第１ウエハステージＳＴ１上の可動テーブルＴＢ１（又はＴＢ２）では、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ１（又はＷ２）上の全部のショット領域にレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。その後、次のようにして、ステーション９２Ａ，９２Ｂを介して第２可動テーブルＴＢ２が第１ウエハステージＳＴ１上に搬送される。
【０１２１】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図９のウエハステージＳＴ１，ＳＴ２、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２、及びステーション９２Ａ，９２Ｂを簡略化して示し、先ず図１１（Ａ）において、第２ウエハステージＳＴ２が第２ベース１１Ｄ上の＋Ｙ方向の端部に移動して、ステーション９２Ａ，９２Ｂが第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向に挟む込みようにベース１１Ｄ上に移動している。この状態で、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄと、第１ステーション９２Ａの固定子９３Ａ，９４Ａ及び第２ステーション９２Ｂの固定子９３Ｂ，９４Ｂとは互いに近接して、かつ同一直線上に配置されている。そして、固定子１７Ｄ，１８Ｄと第２可動テーブルＴＢ２の移動子２０Ｄ，２１Ｄとの間、及び固定子９３Ｂ，９４Ｂとその移動子２０Ｄ，２１Ｄとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって第２可動テーブルＴＢ２がＸ方向に駆動されて、第２可動テーブルＴＢ２は第２ウエハステージＳＴ２からステーション９２Ｂ上に移動する。
【０１２２】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、保持枠９１をＹ方向、Ｘ方向に駆動することによって、ステーション９２Ａ，９２Ｂ及び第２可動テーブルＴＢ２を第１ベース１１Ｃ側に移動する。次に、図１１（Ｃ）に示すように、第１ウエハステージＳＴ１がベース１１Ｃ上の＋Ｙ方向の端部に移動して、ステーション９２Ａ，９２Ｂが第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向に挟む込みようにベース１１Ｃ上に移動する。この状態で、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１８Ｃと、第１ステーション９２Ａの固定子９４Ａ及び第２ステーション９２Ｂの固定子９４Ｂとは互いに近接して、かつ同一直線上に配置されている。他の固定子も同様に同一直線上に配置されている。そして、先ず固定子１８Ｃ及び固定子９４Ａと第１可動テーブルＴＢ１の移動子２１Ｃとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータ（別の固定子と移動子との間で構成されるＸ軸微動リニアモータも使用されている）によって、第１可動テーブルＴＢ１が第１ウエハステージＳＴ１からステーション９２Ａ上に移動する。次に、固定子９４Ｂ及び固定子１８Ｃと第２可動テーブルＴＢ２の移動子２１Ｄとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって、第２可動テーブルＴＢ２がステーション９２Ｂから第１ウエハステージＳＴ１上に移動する。
【０１２３】
次に、ステーション９２Ａ，９２Ｂは、再びベース１１Ｄ側に移動して、ステーション９２Ａ上の第１可動テーブルＴＢ１が第２ウエハステージＳＴ２上に移動される。そして、図９のウエハローダ系ＷＬを用いて、第２ウエハステージＳＴ２上の第１可動テーブルＴＢ１上でウエハ交換が行われた後、交換後のウエハのアライメントが行われる。これと並行して、第１ウエハステージＳＴ１では、第２可動テーブルＴＢ２上のウエハＷ２に対して投影光学系ＰＬを介して走査露光が行われる。以下、１ロットのウエハの露光が終了するまで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す動作が繰り返される。この場合、本例では、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は、順次第２ウエハステージＳＴ２→ステーション９２Ｂ→第１ウエハステージＳＴ１→ステーション９２Ａ→第２ウエハステージＳＴ２の順に移動経路に沿って移動する。但し、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は例えばその移動経路に沿って逆方向に移動することも可能である。このような移動方法も、巡回移動方式の一種とみなすことができる。
【０１２４】
本例においても、ステーション９２Ａの固定子９３Ａ，９４Ａ及びステーション９２Ｂの固定子９３Ｂ，９４Ｂと、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄ（又は第１ウエハステージＳＴ１の固定子）とを同一直線上に配置した状態で、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をウエハステージＳＴ２，ＳＴ１とステーション９２Ａ，９２Ｂとの間で能動的に高速に移動することができる。従って、振動の影響を低減して露光精度を向上した上で、露光工程のスループットを向上できる。また、２つのステーション９２Ａ，９２Ｂを所定間隔で保持しているため、図１１（Ｃ）に示すように、２つの可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をほぼ同時に高速にウエハステージＳＴ１及びステーション９２Ａ上に移動することができ、スループットが更に向上する。
【０１２５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態につき図１２〜図１５を参照して説明する。本例は、第１の実施形態に対してウエハステージ及び可動テーブルの構成、並びに可動テーブルの搬送方法を変更したものであり、図１２〜図１５において図１〜図３及び図７に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細説明を省略する。
【０１２６】
図１２は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図であり、この図１２において、投影光学系ＰＬとアライメントセンサＡＬＧとウエハローダ系ＷＬとがＹ軸に沿って配列され、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ｅ上に第１ウエハステージＳＵ１が載置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｆ上に第２ウエハステージＳＵ２が載置されている。ウエハステージＳＵ１，ＳＵ２をベース１１Ｅ，１１Ｆ上でＹ方向に駆動する機構は、図１の実施形態とほぼ同様であるが、本例の一方のＹ軸粗動リニアモータ用の固定子４３Ａ及び４３Ｂは、それぞれ支持部材１０２Ａ及び１０２Ｂを介してベース１１Ｅ及び１１Ｆ上に配置されている点が異なっている。また、Ｙ軸スライダ３７Ａ及び３８Ａを連結するＸ軸ガイド部材１０１Ａ、及びＹ軸スライダ３７Ｂ及び３８Ｂを連結するＸ軸ガイド部材１０１Ｂに沿ってそれぞれＸ方向に駆動自在にウエハステージＳＵ１及びＳＵ２が載置されている。本例においても、それぞれウエハＷ１及びＷ２を保持する可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２は、交互にウエハステージＳＵ１，ＳＵ２上に移動するが、図１２の状態では、ウエハステージＳＵ１及びＳＵ２上にそれぞれ可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２が載置されている。
【０１２７】
図１３は、図１２を＋Ｙ方向に見た場合の一部を切り欠いた側面図であり、この図１３において、Ｘ軸ガイド部材１０１Ｂを囲む箱状の第２ウエハステージＳＵ２の内部に設けられたコイルを含む移動子１０７Ｂと、Ｘ軸ガイド部材１０１Ｂ上に設けられてＸ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含む固定子１０６Ｂとから、ウエハステージＳＵ２をＸ軸ガイド部材１０１Ｂに沿ってＸ方向に駆動するＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢが構成されている。また、ウエハステージＳＵ２の＋Ｘ方向の側面に、支持部材１０８Ｂを介して固定子１７Ｂ及び１９ＢがＺ方向に接するように支持され、ウエハステージＳＵ２の−Ｘ方向の側面に、支持部材１０８Ｂを介して固定子１８Ｂが支持されている。
【０１２８】
また、ウエハステージＳＵ２上にエアーパッド（不図示）を介して第２可動テーブルＴＣ２が非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置され、可動テーブルＴＣ２上にウエハホルダ２７Ｂを介してウエハＷ２が吸着保持されている。可動テーブルＴＣ２の＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の側面にそれぞれ移動子２０Ｂ，２２Ｂ及び移動子２１Ｂが設けられている。移動子２０Ｂ，２１Ｂ及び固定子１７Ｂ，１８Ｂより、ウエハステージＳＵ２に対して可動テーブルＴＣ２をＹ方向に駆動し、かつＺ軸に平行な軸の周りに回転するためのＹ軸微動リニアモータ１０４ＹＢ及び１０５ＹＢが構成され、移動子２２Ｂ及び固定子１９Ｂより、ウエハステージＳＵ２に対して可動テーブルＴＣ２をＸ方向に駆動するためのボイスコイルモータ方式のＸ軸微動アクチュエータ１０４ＸＢが構成されている。また、Ｙ軸微動リニアモータ１０４ＹＢ，１０５ＹＢは、ウエハステージＳＵ２に対して可動テーブルＴＣ２を着脱するために、可動テーブルＴＣ２をＹ方向に移動する際の駆動機構としても使用される。
【０１２９】
図１２において、第１ウエハステージＳＵ１及び第１可動テーブルＴＣ１も、それぞれ図１３の第２ウエハステージＳＵ２及び第２可動テーブルＴＣ２と同様に構成されている。即ち、第１ウエハステージＳＵ１に設けた固定子１７Ａ，１８Ａ及び１９Ａと、第１可動テーブルＴＣ１に設けた移動子２０Ａ，２１Ａ及び２２ＡとからそれぞれＹ軸微動リニアモータ１０４ＹＡ，１０５ＹＡ及びＸ軸微動アクチュエータ１０４ＸＡが構成されている。即ち、第１の実施形態とは異なり、本例の移動子２０Ａ〜２２Ａ、移動子２０Ｂ〜２２Ｂ及び固定子１７Ａ〜１９Ａ、固定子１７Ｂ〜１９ＢはそれぞれＹ軸に平行に設けられている。
【０１３０】
また、第１ベース１１Ｅ上方の−Ｘ方向及び＋Ｙ方向にＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＡ及びＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＡが配置され、ウエハ干渉計５２ＸＡ及び５２ＹＡはそれぞれ第１可動テーブルＴＣ１上の移動鏡２９Ａにレーザビームを照射することによって、第１可動テーブルＴＣ１のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角を計測している。それと対称的に、第２ベース１１Ｆ上方の−Ｘ方向及び＋Ｙ方向にＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＢ及びＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＢが配置され、ウエハ干渉計５２ＸＢ及び５２ＹＢはそれぞれ第２可動テーブルＴＣ２上の移動鏡２９Ｂにレーザビームを照射することによって、第２可動テーブルＴＣ２のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角を計測している。このように本例においては、ベース１１Ｅ及び１１Ｆの間の領域の中央部にウエハ干渉計５２ＹＢが配置されているため、ウエハステージＳＵ１，ＳＵ２の間で可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を交換する際に、その中央部を可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２が通過できない。そこで、ベース１１Ｅとベース１１Ｆとの間の領域にウエハ干渉計５２ＹＢをＸ方向に挟むように、第１及び第２の搬送ベースとしての第１及び第２のステーション１０３Ａ及び１０３Ｂが配置されている。
【０１３１】
即ち、ステーション１０３Ａ及び１０３Ｂは、それぞれＸＺ平面に平行な保持部とＸＹ平面に平行な平面部とを備え、第２ベース１１Ｆの＋Ｙ方向の側面にステーション１０３Ａ及１０３Ｂの保持部が固定されている。また、ステーション１０３Ａ及び１０３Ｂの平面部の上面は、それぞれウエハステージＳＵ１及びＳＵ２の上面（スライド面）とほぼ同じ高さになるように設定され、それらの平面部にも可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を非接触で浮上支持するためのエアーパッド（不図示）が設けられている。また、第１のステーション１０３Ａ上には、ウエハステージＳＵ１に設けられた固定子１７Ａ，１８Ａ，１９Ａとそれぞれ同じ構成及び位置関係で固定子６２Ａ，６３Ａ，６４Ａが設けられ、第２のステーション１０３Ｂ上には、固定子６２Ａ，６３Ａ，６４Ａとそれぞれ同じ構成及び位置関係で固定子６２Ｂ，６３Ｂ，６４Ｂが設けられている。固定子６２Ａ及び６２Ｂがそれぞれ第１及び第２受け渡し用固定子に対応している。
【０１３２】
ステーション１０３Ａ及び１０３ＢのＹ軸に平行に伸びた固定子６２Ａ〜６４Ａ及び固定子６２Ｂ〜６４Ｂは、それぞれ第１ウエハステージＳＵ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ及び第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂ（図１３参照）に平行な状態で保持されている。即ち、本例のステーション１０３Ａ及び１０３Ｂの固定子６２Ａ〜６４Ａ及び６２Ｂ〜６４Ｂは、ベース１１Ｅ及び１１Ｆの配列方向であるＹ方向に沿って静止状態で支持されており、ステーション１０３Ａ，１０３Ｂ及び固定子６２Ａ〜６４Ａ，６２Ｂ〜６４ＢのＹ方向の長さは、ベース１１Ｅとベース１１Ｆとの間隔にほぼ等しく設定されている。このため、ステーション１０３Ａ及び１０３Ｂはそれぞれ「ステージガイド」とも呼ぶことができる。この場合、ステーション１０３Ａ上に第２可動テーブルＴＣ２を移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａ及び移動子２０Ｂ，２１Ｂよりステーション１０３Ａに対して第２可動テーブルＴＣ２を非接触でＹ方向に駆動するためのＹ軸微動リニアモータが構成される。一方、ステーション１０３Ａ上に第１可動テーブルＴＣ１を移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａ及び移動子２０Ａ，２１Ａよりステーション１０３Ａに対して第１可動テーブルＴＣ１をＹ方向に非接触で駆動するためのＹ軸微動リニアモータが構成される。これはステーション１０３Ｂも同様である。
【０１３３】
これ以外の構成は第１の実施形態と同様であり、本例でも第２ウエハステージＳＵ２上の可動テーブルＴＣ２（又はＴＣ１）では、アライメントセンサＡＬＧによって基準マーク部材（不図示）を基準としてウエハＷ２（又はＷ１）のアライメントが行われる。そして、その動作と並行して、第１ウエハステージＳＵ１上の可動テーブルＴＣ１（又はＴＣ２）では、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ１（又はＷ２）上の全部のショット領域にレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。レチクル及びウエハＷ１，Ｗ２の走査方向はＹ方向である。その際、次のようにして、ステーション１０３Ａ，１０３Ｂを介して可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２が搬送される。
【０１３４】
図１５（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ図１２のウエハステージＳＵ１，ＳＵ２、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２、及びステーション１０３Ａ，１０３Ｂを簡略化して示し、先ず図１５（Ａ）において、第１ウエハステージＳＵ１がベース１１Ｅ上の第２ステーション１０３Ｂに近接する位置に移動し、第２ウエハステージＳＵ２がベース１１Ｆ上の第１ステーション１０３Ａに近接する位置に移動する。この状態で、第１ウエハステージＳＵ１の固定子１７Ａ，１８Ａと第２ステーション１０３Ｂの固定子６２Ｂ，６３Ｂとは同一直線上に配置され、第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｂ，１８Ｂと第１ステーション１０３Ａの固定子６２Ａ，６３Ａとは同一直線上に配置されている。そして、固定子１７Ａ，１８Ａと第１可動テーブルＴＣ１の移動子２０Ａ，２１Ａとの間、及び固定子６２Ｂ，６３Ｂとその移動子２０Ａ，２１Ａとの間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータによって、第１可動テーブルＴＣ１は第１ウエハステージＳＵ１から第２ステーション１０３Ｂ上に移動する。これと並行して、固定子１７Ｂ，１８Ｂと第２可動テーブルＴＣ２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間、及び固定子６２Ａ，６３Ａとその移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータによって、第２可動テーブルＴＣ２は第２ウエハステージＳＵ２から第１ステーション１０３Ａ上に移動する。
【０１３５】
次に、図１５（Ｂ）に示すように、第１ウエハステージＳＵ１がベース１１Ｅ上の第１ステーション１０３Ａに近接する位置に移動し、第２ウエハステージＳＵ２がベース１１Ｆ上の第２ステーション１０３Ｂに近接する位置に移動する。この状態で、第１ウエハステージＳＵ１の固定子１８Ａと第１ステーション１０３Ａの固定子６３Ａとは同一直線上に配置され、第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｂと第２ステーション１０３Ｂの固定子６２Ｂとは同一直線上に配置されている。他の固定子も同様に同一直線上に配置されている。そして、固定子６３Ａ及び固定子１８Ａと第２可動テーブルＴＣ２の移動子との間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータ（別の固定子と移動子との間で構成されるＹ軸微動リニアモータも使用されている）によって、第２可動テーブルＴＣ２が第１ステーション１０３Ａから第１ウエハステージＳＵ１上に移動する。これと並行して、固定子６２Ｂ及び固定子１７Ｂと第１可動テーブルＴＣ１の移動子との間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータによって、第１可動テーブルＴＣ１が第２ステーション１０３Ｂから第２ウエハステージＳＵ２上に移動する。
【０１３６】
次に、図１５（Ｃ）に示すように、ベース１１Ｅ上の第１ウエハステージＳＵ１は第２可動テーブルＴＣ２を保持して投影光学系ＰＬの下方に移動して、ウエハＷ２への走査露光を開始する。一方、ベース１１Ｆ上の第２ウエハステージＳＵ２は第１可動テーブルＴＣ１を保持して−Ｙ方向に移動する。次に、図１５（Ｄ）に示すように、図１２のウエハローダ系ＷＬを用いて、第２ウエハステージＳＵ２上の第１可動テーブルＴＣ１において、露光済みのウエハＷ１が次の露光対象のウエハＷ３に交換される。そして、第２ウエハステージＳＵ２ではその上の第１可動テーブルＴＣ１上のウエハＷ３に対して、アライメントセンサＡＬＧを用いてウエハアライメントが行われる。これと並行して、第１ウエハステージＳＵ１では、第２可動テーブルＴＣ２上のウエハＷ２に対して走査露光が行われる。以下、１ロットのウエハの露光が終了するまで、図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示す動作が繰り返される。
【０１３７】
図１４（Ｂ）は、図１５（Ａ）〜（Ｄ）における２台の可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２の移動経路を示す図であり、図１４（Ｂ）において横軸Ｐは、可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２（それぞれ符号Ｔ２及びＴ１で表されている）が順次移動するアライメント用の第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）、第１ステーション１０３Ａ（符号Ｇ１）、第２ステーション１０３Ｂ（符号Ｇ２）、及び露光用の第１ウエハステージＳＵ１（符号Ｅ）を表している。また、図１４（Ｂ）の縦軸は時間ｔが経過した後の可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２（符号Ｔ２及びＴ１）の移動位置を表している。図１４（Ｂ）に示すように、本例では、２台の可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２は、順次第２ウエハステージＳＵ２→第１ステーション１０３Ａ→第１ウエハステージＳＵ１→第２ステーション１０３Ｂ→第２ウエハステージＳＵ２の順に移動経路に沿って反時計回りに巡回移動方式で移動する。但し、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２は例えばその移動経路に沿って逆方向に移動することも可能である。
【０１３８】
本例においても、ステーション１０３Ａの固定子６２Ａ，６３Ａ及びステーション１０３Ｂの固定子１７Ｂ，１８Ｂと、第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄ（又は第１ウエハステージＳＵ１の固定子）とを同一直線上に配置した状態で、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２をウエハステージＳＵ２，ＳＵ１とステーション１０３Ａ，１０３Ｂとの間で能動的に高速に移動することができる。従って、振動の影響を低減して露光精度を向上した上で、露光工程のスループットを向上できる。また、２つのステーション１０３Ａ，１０３Ｂを静止状態で保持しているだけで良いとともに、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２はベース１１Ｅ及び１１Ｆの間をそれらの配列方向に移動しているため、無駄な動きがなくなり、２つの可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を極めて高速にウエハステージＳＵ１，ＳＵ２上に移動することができ、スループットが更に向上する。
【０１３９】
なお、本例においては、図１２において、可動テーブルを１台のみ（例えば第１可動テーブルＴＣ１のみ）として、ステーションも１個のみ（例えば第１ステーション１０３Ａのみ）とすることも可能である。この場合の可動テーブルＴＣ１（符号Ｔ）の移動経路の一例は、図１４（Ａ）に示すように、第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）→ステーション１０３Ａ（符号Ｇ）→第１ウエハステージＳＵ１（符号Ｅ）→第２ウエハステージＳＵ２となる。
【０１４０】
また、本例では、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を３台以上にすることも可能であり、これによってスループットを更に向上できる。図１２において、可動テーブルを３台とした場合の各可動テーブル（符号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３で表す）の移動経路の一例は、図１４（Ｃ）に示すように、順次第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）→第１ステーション１０３Ａ（符号Ｇ１）→第１ウエハステージＳＵ１（符号Ｅ）→第２ステーション１０３Ｂ（符号Ｇ２）→第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）の順に移動するものである。このように本例によれば、３台以上の可動テーブルを用いる場合でも、これらの可動テーブルを円滑にかつ高速に移動できる利点がある。
【０１４１】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態につき図１６〜図１８を参照して説明する。本例は、可動テーブルの搬送及び交換を搬送アームを用いて行うものであり、図１６〜図１８において図１〜図３に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細説明を省略する。
【０１４２】
図１６は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図であり、この図１６において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクル及びウエハの走査方向にＸ軸を取り、その走査方向に垂直な非走査方向にＹ軸を取って説明する。先ず、投影光学系ＰＬとアライメントセンサＡＬＧとがＸ軸に沿って配列され、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとアライメントセンサＡＬＧの光軸とを結ぶ直線に関してほぼ対称の位置に、可動テーブルを搬送及び交換するためのテーブル搬送機構としての１対のテーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２が設置されている。テーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２は、それぞれ昇降自在のベース部材に、順次３個のアームを回転自在に連結した構成であり、先端部が２本のフォーク型に形成された３番目のアームが、可動テーブルを直接搬送するための搬送アームＡＲ１及びＡＲ２とされている。
【０１４３】
テーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２の間の領域で、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ｃ上に、第１ウエハステージＳＶ１が載置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｄ上に、第２ウエハステージＳＶ２が載置されている。ベース１１Ｃ上において、Ｙ軸に平行にＹ軸ガイド部材１１０Ａが配置され、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａに沿ってＹ方向に駆動自在にウエハステージＳＶ１が配置されている。
【０１４４】
図１７は、図１６の投影露光装置を−Ｙ方向に見た一部を切り欠いた側面図（但し、第２可動テーブルＴＤ２が第２ウエハステージＳＶ２上に載置されている点が異なっている。）であり、この図１７において、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａの上下の面にそれぞれＹ方向に配列された永久磁石を含む固定子１１４Ａ及び１１５Ａが設けられている。固定子１１４Ａ及び１１５Ａと、これらに対向するようにウエハステージＳＶ１内に設けられたコイルを含む移動子１１６Ａ及び１１７Ａとから、それぞれＹ軸ガイド部材１１０Ａに対してウエハステージＳＶ１をＹ方向に広い範囲で駆動する１対のＹ軸粗動リニアモータ３６ＹＡ及び３６ＹＣが構成されている。
【０１４５】
図１６に戻り、Ｙ軸ガイド部材１１０ＡをＹ方向に挟むようにそれぞれＸ軸に平行に固定子４２Ａ及び４３Ａが配置され、固定子４２Ａ及び４３Ａはそれぞれ支持部材１１１Ａ及び１０２Ａを介してベース１１Ｃ上に配置されている。また、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａの−Ｙ方向の端部付近及び＋Ｙ方向の端部にそれぞれ移動子４０Ａ及び４１Ａが設けられ、移動子４０Ａ及び４１Ａと固定子４２Ａ及び４３Ａとから、それぞれＹ軸ガイド部材１１０Ａ及びウエハステージＳＶ１をＸ方向に駆動するための１対のＸ軸粗動リニアモータ４４ＸＡ及び４５ＸＡが構成されている。更に、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａの−Ｙ方向の端部にＸ軸スライダ３７Ｃが連結され、Ｘ軸スライダ３７Ｃは、ベース１１Ｃ上にＸ方向に沿って配置されたカバー部材１１２Ａ内のＸ軸ガイド部材（不図示）にＸ方向に移動自在に連結されている。
【０１４６】
ベース１１Ｄ上で第２ウエハステージＳＶ２をＸ方向及びＹ方向に駆動するための機構も、第１ウエハステージＳＶ１の駆動機構と同様に構成されている。即ち、ベース１１Ｄ上のＹ軸ガイド部材１１０Ｂに沿ってＹ方向に移動自在にウエハステージＳＶ２が配置され、図１７に示すように、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂに設けられた固定子１１４Ｂ及び１１５Ｂと、ウエハステージＳＶ２内に設けられた移動子１１６Ｂ及び１１７Ｂとから、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂに対してウエハステージＳＶ２をＹ方向に駆動する１対のＹ軸粗動リニアモータ３６ＹＢ及び３６ＹＤが構成されている。また、図１６のベース１１Ｄ上で、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂの両端に配置された固定子４３Ｂ及び４２Ｂと、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂに設けられた移動子４１Ｂ等とからＸ軸粗動リニアモータ４５ＸＢ及び４４ＸＢが構成されている。固定子４３Ｂ及び４２Ｂはそれぞれ支持部材１０２Ｂ及び１１１Ｂを介してベース１１Ｄ上に配置されている。更に、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂの−Ｙ方向の端部は、Ｘ軸スライダ３７Ｄを介してカバー部材１１２Ｂ内のＸ軸ガイド部材（不図示）に連結されている。
【０１４７】
本例においても、それぞれウエハＷ１及びＷ２を保持する可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２は、交互にウエハステージＳＶ１，ＳＶ２上に移動するが、図１６の状態では、ウエハステージＳＶ１上に可動テーブルＴＤ１が載置され、搬送アームＡＲ２上に可動テーブルＴＤ２が載置されている。可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２の上面のウエハＷ１及びＷ２の近傍にはそれぞれ基準マーク部材ＦＭ１及びＦＭ２が設けられている。
【０１４８】
また、図１７において、第１可動テーブルＴＤ１がウエハステージＳＶ１上に３個のＺアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａ（図１８参照）を介して、非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。即ち、可動テーブルＴＤ１を非接触で支持するために、本例のＺアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａの上面には空気を吹き出すためのエアーパッドが付加されている。また、ウエハステージＳＶ１の−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の側面に、それぞれ支持部材１０８Ａを介してＹ方向に沿って固定子１７Ａ，１９Ａ及び固定子１８Ａが設けられ、可動テーブルＴＤ１の−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の側面にそれぞれ移動子２０Ａ，２２Ａ及び移動子２１Ａが設けられている。移動子２０Ａ，２１Ａ及び固定子１７Ａ，１８Ａより、ウエハステージＳＶ１に対して可動テーブルＴＤ１をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動リニアモータ２３ＹＣ及び２４ＹＣが構成され、移動子２２Ａ及び固定子１９Ａより、ウエハステージＳＶ１に対して可動テーブルＴＤ１をＸ方向に駆動するためのボイスコイルモータ方式のＸ軸微動アクチュエータ２３ＸＣが構成されている。
【０１４９】
図１８は、図１７のウエハステージＳＶ１から可動テーブルＴＤ１を−Ｘ方向に引き抜いた状態を示し、この図１８において、ウエハステージＳＶ１の上面には３個のＺアクチュエータ１３Ａ，１４Ａ，１５Ａの他に、例えば大まかに可動テーブルＴＤ１の位置決めを行うための２箇所の凹部１１８Ａ及び１１９Ａが形成されている。また、可動テーブルＴＤ１の底面には、図１６の搬送アームＡＲ１，ＡＲ２の先端部を差し込むための切り欠き部１１３Ａが形成されている。
【０１５０】
図１７において、第２可動テーブルＴＤ２は、アライメント用の第２ウエハステージＳＶ２上に３個のＺアクチュエータ１３Ｂ〜１５Ｂを介して載置されている。なお、第２ウエハステージＳＶ２上の可動テーブルＴＤ２（又はＴＤ１）は、アライメント中には微動する必要がないと共に、本例ではテーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２によって可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２が交換されるため、ウエハステージＳＶ２には微動用の固定子は設けられていない。また、ウエハステージＳＶ２上のＺアクチュエータ１３Ｂ〜１５Ｂには、可動テーブルＴＤ２（又はＴＤ１）を吸着保持するための吸着孔が形成されている。可動テーブルＴＤ２の底面にも、図１６の搬送アームＡＲ１，ＡＲ２の先端部を差し込むための切り欠き部１１３Ｂが形成されている。
【０１５１】
また、図１６において、ベース１１Ｄの＋Ｘ方向及び−Ｙ方向にＸ軸のウエハ干渉計１２０Ｘ及びＹ軸のウエハ干渉計１２０Ｙが配置され、ウエハ干渉計１２０Ｘ及び１２０ＹはそれぞれウエハステージＳＶ２上の可動テーブル（ＴＤ１又はＴＤ２）の側面の反射面にレーザビームを照射することによって、その可動テーブルのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角を計測している。同様に、ウエハステージＳＶ１上の可動テーブル（ＴＤ２又はＴＤ１）の位置を計測するためのＸ軸及びＹ軸のウエハ干渉計（不図示）も設けられている。このように本例においては、ベース１１Ｃ及び１１Ｄの間の領域の中央部にウエハ干渉計１２０Ｘが配置されているため、ウエハステージＳＶ１，ＳＶ２の間で可動テーブルＴＤ１，ＴＤ２を交換する際に、その中央部を可動テーブルＴＤ１，ＴＤ２が通過できない。そこで、ベース１１Ｃ，１１Ｄの側面に対向するように１対のテーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２が配置されている。
【０１５２】
この場合、例えば第２ウエハステージＳＶ２上の可動テーブルＴＤ２では、アライメントセンサＡＬＧによって基準マーク部材ＦＭ２を基準としてウエハＷ２のアライメントが行われる。そして、その動作と並行して、第１ウエハステージＳＶ１上の可動テーブルＴＤ１では、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ１上の全部のショット領域にレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。レチクル及びウエハＷ１，Ｗ２の走査方向はＸ方向である。
【０１５３】
次に、ベース１１Ｃ上でウエハステージＳＶ１を＋Ｙ方向に移動して、テーブル搬送系ＷＬ１の搬送アームＡＲ１を可動テーブルＴＤ１の底面の切り欠き部１１３Ａ（図１７参照）に差し込み、僅かに浮上させた状態で、ウエハステージＳＶ１を−Ｙ方向に移動して、可動テーブルＴＤ１を搬送アームＡＲ１に受け渡す。これと並行して、ベース１１Ｄ上でウエハステージＳＶ２を−Ｙ方向に移動して、テーブル搬送系ＷＬ２の搬送アームＡＲ２を可動テーブルＴＤ２の底面の切り欠き部１１３Ｂに差し込み、僅かに浮上させた状態で、ウエハステージＳＶ２を＋Ｙ方向に移動して、可動テーブルＴＤ２を搬送アームＡＲ２に受け渡す（図１６の状態）。その後、ベース１１Ｃ上で、テーブル搬送系ＷＬ２の搬送アームＡＲ２に保持される可動テーブルＴＤ２に合わせて、ウエハステージＳＶ１を−Ｙ方向に移動して、搬送アームＡＲ２を僅かに下げることによって、可動テーブルＴＤ２をウエハステージＳＶ１に受け渡す。これと並行して、ベース１１Ｄ上で、テーブル搬送系ＷＬ１の搬送アームＡＲ１に保持される可動テーブルＴＤ１に合わせて、ウエハステージＳＶ２を＋Ｙ方向に移動して、搬送アームＡＲ１を僅かに下げることによって、可動テーブルＴＤ１をウエハステージＳＶ２に受け渡す。
【０１５４】
その後、ウエハステージＳＶ１では、可動テーブルＴＤ２上のウエハＷ２に対して投影光学系ＰＬを介して走査露光が行われる。一方、ウエハステージＳＶ２では、不図示のウエハローダ系を介して露光済みのウエハＷ１が未露光のウエハに交換されて、このウエハのアライメントが行われる。そして、露光対象のウエハが尽きるまで、上記の動作が繰り返される。
【０１５５】
この際に本例では、２つのベース１１Ｃ及び１１Ｄを挟むように１対のテーブル搬送系ＷＬ１，ＷＬ２が配置されているため、可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２の搬送及び交換を円滑に、かつ効率的に行うことができる。また、アライメント用のウエハステージＳＶ２の構成を簡素化できるため、製造コストを低減できる利点もある。
【０１５６】
なお、上記の実施形態の投影露光装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、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、このステップに基づいてレチクルを製造するステップ、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投影露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するステップ、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）、及び検査ステップ等を経て製造される。
【０１５７】
また、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をすると共に、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより上記の実施形態の投影露光装置を製造することができる。なお、投影露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１５８】
また、本発明は、走査露光型の投影露光装置で露光を行う場合のみならず、ステッパー等の一括露光型の投影露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置などで露光を行う場合にも同様に適用できることは言うまでもない。
これらの場合、ウエハステージ系やレチクルステージ系にリニアモータを用いる場合は、エアーベアリングを用いたエアー浮上型の他に、磁気浮上型等の方式でウエハステージ又は可動ステージを保持してもよい。
【０１５９】
また、ウエハステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
また、ウエハステージ又はレチクルステージのステップ移動時や走査露光時等の加減速時に発生する反力は、それぞれ例えば米国特許（ＵＳＰ） 第５，５２８，１１８ 号、又は米国特許（ＵＳＰ） 第６，０２０，７１０ 号（特開平８−３３０２２号公報）に開示されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【０１６０】
なお、上記の実施形態の投影露光装置の用途としては、半導体素子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形成される液晶表示素子若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド、又はＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのレチクルパターンが形成されたレチクル（フォトマスク等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
【０１６１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【０１６２】
【発明の効果】
本発明において、固定子と受け渡し用固定子とを同一直線上に配置可能に設けた場合には、ステージ本体とその上のテーブルとを分離可能に構成した場合に、簡単な装置構成でそのテーブルを効率的に移動又は搬送することができる。
また、本発明において、２台のステージ本体と２台のテーブルとを用いる場合には、複数ステージ技術において、各ステージをそれぞれステージ本体とその上の物体を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、そのテーブルを異なるステージ本体間で効率的に移動又は搬送することができる。
【０１６３】
また、本発明において、２台のテーブル本体の移動面を挟んで対向するように２つのテーブル搬送機構を配置した場合には、簡単な装置構成でテーブルを効率的に移動又は搬送することができる。
また、本発明において、テーブルに発磁体を含む移動子を設けた場合には、そのテーブルに駆動用の配線を行うことなく、そのテーブルをムービングマグネット方式で駆動できるため、そのテーブルを高速に移動又は搬送することができる。
【０１６４】
また、本発明のステージ装置及び露光装置を用いることによって、高い露光精度と高スループットとを両立できるデバイス製造技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図２】図１の投影露光装置をＸ方向に見た一部を切り欠いた正面図である。
【図３】図１の投影露光装置の第１ウエハステージＳＴ１及びこの駆動機構を示す一部を切り欠いた図である。
【図４】図１のステーション６１Ａの高さ調整機構を示す一部を切り欠いた拡大図である。
【図５】図１の第１ウエハステージＳＴ１及び第１可動テーブルＴＢ１を示す平面図である。
【図６】第１の実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態において可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を巡回移動方式で移動する場合の前半の動作説明に供する図である。
【図８】第１の実施形態において可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を巡回移動方式で移動する場合の後半の動作説明に供する図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図１０】図９の投影露光装置をＸ方向に見た一部を切り欠いた側面図である。
【図１１】第２の実施形態において２台の可動テーブルを移動する場合の動作説明に供する図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図１３】図１２の投影露光装置をＹ方向に見た一部を切り欠いた側面図である。
【図１４】（Ａ）は第３の実施形態で１台の可動テーブルを用いる場合の移動方法の説明図、（Ｂ）は第３の実施形態で２台の可動テーブルを用いる場合の移動方法の説明図、（Ｃ）は第３の実施形態で３台の可動テーブルを用いる場合の移動方法の説明図である。
【図１５】第３の実施形態において２台の可動テーブルを巡回移動方式で移動する場合の動作説明に供する図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図１７】図１６の投影露光装置をＹ方向に見た一部を切り欠いた図である。
【図１８】図１６のウエハステージＳＶ１と可動テーブルＴＤ１とを分離した状態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ１，Ｗ２…ウエハ、ＡＬＧ…アライメントセンサ、１１Ａ…第１ベース、１１Ｂ…第２ベース、ＳＴ１…第１ウエハステージ、ＳＴ２…第２ウエハステージ、ＴＢ１…第１可動テーブル、ＴＢ２…第２可動テーブル、１７Ａ，１８Ａ，１７Ｂ，１８Ｂ…固定子、２０Ａ，２１Ａ，２０Ｂ，２１Ｂ…移動子、２３ＸＡ，２４ＸＡ，２３ＸＢ，２４ＸＢ…Ｘ軸微動リニアモータ、６１Ａ…第１ステーション、６１Ｂ…第２ステーション、６２Ａ，６３Ａ，６２Ｂ，６３Ｂ…固定子
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するためのリソグラフィ工程でマスクや基板等の物体を移動するために使用できるステージ装置に関し、更に詳しくはテーブルとステージ本体とが分離可能なステージ装置に関する。更に本発明は、そのステージ装置を用いる露光技術及びその露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子（又は液晶表示素子等）を製造するためのリソグラフィ工程で、マスクとしてのレチクル（又はフォトマスク等）のパターンを被露光基板としてのウエハ（又はガラスプレート等）上に転写するために、ステップ・アンド・リピート方式のような一括露光方式、又はステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光方式の投影露光装置が使用されている。この種の投影露光装置では、一定時間内にどれだけのウエハを露光処理できるかという処理能力、即ちスループットをできるだけ高めることが要請されている。
【０００３】
この種の投影露光装置における処理の流れは、概略以下の通りである。
ａ．先ず、ウエハローダ系を使ってウエハがウエハステージ上にロードされる（ウエハロード工程）。
ｂ．次に、例えばサーチアライメントマークの位置を検出し、この結果に基づいてウエハの大まかな位置合わせが行われる（サーチアライメント工程）。
【０００４】
ｃ．次に、例えば所定のファインアライメントマーク（ウエハマーク）の位置を検出し、この結果に基づいて例えばＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）方式（例えば特開昭６１−４４４２９号公報参照）で、ウエハ上の各ショット領域の座標位置が高精度に計算される（ファインアライメント工程）。
ｄ．次に、計算された座標位置に基づいてウエハを移動することによって、ウエハ上の各ショット領域に順次レチクルのパターンの投影像が露光される（露光工程）。
【０００５】
ｅ．その後、ウエハローダ系によってウエハステージ上の露光済みのウエハが次のウエハと交換される（ウエハ交換工程）。
以下、１ロットのウエハへの露光が終わるまで、工程ｂ〜工程ｅが繰り返される。
この処理工程において、工程ｂ，ｃ（アライメント工程）、工程ｄ（露光工程）、及び工程ｅ（ウエハ交換工程）の一部でも同時並行的に処理できれば、これらの動作をシーケンシャルに行う場合に比べて、スループットを向上させることができる。そこで、ウエハステージを複数台用意し、１台のウエハステージ上のウエハの露光中に、他のウエハステージ上でウエハ交換又はウエハのアライメントを行うという複数ステージ技術が種々提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
これに関して、例えばアライメント位置と露光位置との間を複数のウエハステージがそれぞれ移動するように構成すると、ステージ機構が複雑化し、且つ露光装置の設置面積（フットプリント）が増加してしまう。そこで、複数ステージ技術の内でも、最近は複数のウエハステージの本体部（ステージ本体）とその上のウエハを保持するテーブルとをそれぞれ分離可能に構成し、所定のステージ本体上でアライメントの終了したウエハをテーブルと一体的に搬送機構によって露光用のステージ本体上に搬送する方式（以下では、説明の便宜上「テーブル交換方式」と呼ぶ。）が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−５１０６９号公報
【特許文献２】
国際公開（ＷＯ）第９８／２４１１５号パンフレット
【特許文献３】
特開２００１−２０３１４０号公報（第８−１０頁、図３、図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、複数ステージ技術の内のテーブル交換方式を採用することによって、露光装置のウエハステージ系の設置面積をあまり大きくすることなく、スループットを高めることが可能である。
しかしながら、従来のテーブル交換方式におけるテーブルの搬送機構は、一例として複数のステージ本体の一方の側面に設置されたガイド部材と、このガイド部材に沿って移動するアーム部材とを備え、このアーム部材の先端部をテーブル側に伸縮することによってテーブルの受け渡しを行っていた。そのため、搬送機構の設置面積をあまり小さくできないと共に、或るステージ本体から別のステージ本体上にテーブルを移動するときの搬送時間をあまり短縮できないという不都合があった。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑み、ステージ本体とその上のウエハ等の物体を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、簡単な装置構成でそのテーブルを効率的に移動又は搬送できるステージ技術を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、複数ステージ技術において、各ステージをそれぞれステージ本体とその上の物体を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、そのテーブルを異なるステージ本体間で効率的に移動又は搬送できるステージ技術を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、そのステージ技術を用いた高スループットの露光技術及びデバイス製造技術を提供することをも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１のステージ装置は、物体（Ｗ１，Ｗ２）を駆動するステージ装置であって、移動可能な第１ステージ本体（ＳＴ１；ＳＵ１）と、その物体を保持しその第１ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブル（ＴＢ１；ＴＣ１）と、その第１ステージ本体に設けられた第１固定子（１７Ａ）と、その第１ステージ本体とは独立に、かつその第１固定子と同一直線上に配置可能に支持された第１受け渡し用固定子（６２Ａ；９３Ａ）と、その第１ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第１テーブルを移動するために、その第１固定子及びその第１受け渡し用固定子と協働可能にその第１テーブルに設けられた第１移動子（２０Ａ）とを有するものである。
【００１２】
斯かる本発明によれば、その第１ステージ本体上にその第１テーブルを搬入する際には、その第１ステージ本体の第１固定子と実質的に同一直線上にその第１受け渡し用固定子を配置した状態で、その第１テーブルの第１移動子を順次その第１受け渡し用固定子及び第１固定子と協働させて、その第１移動子をその第１受け渡し用固定子からその第１固定子側に移動させればよい。これによって、簡単な装置構成でその第１テーブルを効率的に移動又は搬送できる。なお、本明細書において、「協働」とは、固定子と移動子とを相対的に駆動するための何らかの物理的相互作用（例えば電磁気的相互作用）をその固定子とその移動子との間で行うことを意味する。
【００１３】
本発明は、一例として、その第１ステージ本体（ＳＴ１；ＳＵ１）とは独立して移動可能で、その第１テーブルを着脱自在に支持する第２ステージ本体（ＳＴ２；ＳＵ２）と、その第２ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第１テーブルを移動するために、その第１移動子と協働可能にその第２ステージ本体に設けられた第２固定子（１７Ｂ；１７Ｄ）とを更に有し、その第１受け渡し用固定子（６２Ａ）は、その第２ステージ本体のその第２固定子とも同一直線上に配置可能に支持される。
【００１４】
この複数ステージ構成によれば、その第２ステージ本体の第１固定子と実質的に同一直線上にその第１受け渡し用固定子を配置した状態で、その第１テーブルの第１移動子を順次その第１固定子及び第１受け渡し用固定子と協働させることで、第２ステージ本体上からその第１テーブルを効率的にその第１受け渡し用固定子側に移動できる。従って、その第１受け渡し用固定子を介して、その第２ステージ本体とその第１ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動できる。
【００１５】
本発明において、その物体を保持し、その第１テーブルと交互にその第１及び第２ステージ本体に着脱自在に支持される第２テーブル（ＴＢ１；ＴＣ２）と、その第１ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間、又はその第２ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第２テーブルを移動するために、その第１固定子、その第２固定子、及びその第１受け渡し用固定子と協働可能にその第２テーブルに設けられた第２移動子（２０Ｂ；２０Ｄ）とを更に有することが望ましい。
【００１６】
この複数ステージ及び複数テーブルを備える構成によれば、例えば第２ステージ本体上のテーブルで物体としての基板の交換やアライメント等の前処理を行うのと並行して、第１ステージ本体上のテーブルで露光を行うことによって、テーブル交換方式で１ロットの基板の露光処理を高いスループットで行うことができる。しかも、その第１受け渡し用固定子を介してその第１及び第２ステージ本体間で効率的にその第２テーブルを交換することができる。
【００１７】
この場合、その第１受け渡し用固定子を保持して移動可能な第１搬送ベース（６１Ａ；９２Ａ）を更に設けるようにしてもよい。
この構成では、その第１固定子（又は第２固定子）とその第１受け渡し用固定子とを容易に実質的に同一直線上に配置することができる。
更に、その複数ステージ及び複数テーブルを備えた構成において、第１の構成例（図９及び図１０）は、その第１受け渡し用固定子（９３Ａ）を保持して移動可能な搬送ベース（９１，９２Ａ，９２Ｂ）と、その第１テーブル（ＴＢ１）又はその第２テーブル（ＴＢ２）の収まる間隔を隔ててその第１受け渡し用固定子と同一直線上に配置された状態で、その搬送ベースに保持された第２受け渡し用固定子（９３Ｂ）とを更に有し、その第１及び第２移動子は、その第１ステージ本体又はその第２ステージ本体とその第２受け渡し用固定子との間でそれぞれその第１及び第２テーブルを移動するために、その第２受け渡し用固定子とも協働可能であるものである。
【００１８】
この構成例では、その第１及び第２受け渡し用固定子（９３Ａ，９３Ｂ）の間にその第１テーブル又は第２テーブルを挟むことによって、その第１テーブル又は第２テーブルを効率的に移動することができる。
また、その複数ステージ及び複数テーブルを備えた構成において、第２の構成例（図１及び図２）は、その第２固定子（１７Ｂ）と共に同一直線上に配置可能に支持された第２受け渡し用固定子（６２Ｂ）と、その第１及び第２受け渡し用固定子をそれぞれ保持して移動可能な第１及び第２搬送ベース（６１Ａ，６１Ｂ）とを更に有し、その第１及び第２移動子（２０Ａ，２０Ｂ）は、その第２ステージ本体とその第２受け渡し用固定子との間でそれぞれその第１及び第２テーブルを移動するために、その第２受け渡し用固定子とも協働可能であるものである。
【００１９】
この構成例によれば、その第１テーブル及び第２テーブルは、例えばそれぞれ順次その第２ステージ本体、第１受け渡し用固定子、第１ステージ本体、第２受け渡し用固定子を経て再びその第２ステージ本体に戻るというように巡回的に移動することができる。これによって、ステージ装置をコンパクトにまとめることができると共に、その第１及び第２テーブルを順次その第１及び第２ステージに効率的に移動できる。
【００２０】
また、その複数ステージ構成において、一つの構成例（図１２、図１３）は、その第１受け渡し用固定子（６２Ａ）は、その第１ステージ本体（ＳＵ１）の移動面（１１Ｅ）とその第２ステージ本体（ＳＵ２）の移動面（１１Ｆ）との間に配置されるものである。
この構成によれば、極めて少ないその第１テーブルの移動量で、その第１受け渡し用固定子を介してその第１ステージ本体と第２ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動することができる。
【００２１】
この場合、その第１ステージ本体のその第１固定子（１７Ａ）、その第２ステージ本体のその第２固定子（１７Ｂ）、及びその第１受け渡し用固定子（６２Ａ）は、同一直線上に配置可能であることが望ましい。
この構成によれば、その第１受け渡し用固定子を静止状態で保持するだけの簡単な構成で、その第１受け渡し用固定子を介してその第１ステージ本体と第２ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動することができる。
【００２２】
次に、その複数ステージ及び複数テーブルを備えた構成において、第３の構成例（図１２及び図１３）は、その第１ステージ本体（ＳＵ１）の移動面（１１Ｅ）とその第２ステージ本体（ＳＵ２）の移動面（１１Ｆ）との間に、その第１受け渡し用固定子（６２Ａ）と平行に所定間隔を隔てて支持される第２受け渡し用固定子（６２Ｂ）を更に有し、その第１及び第２移動子は、その第１ステージ本体又はその第２ステージ本体とその第２受け渡し用固定子との間でそれぞれその第１及び第２テーブルを移動するために、その第２受け渡し用固定子とも協働可能であるものである。
【００２３】
この構成によれば、その第１及び第２テーブルは、例えばそれぞれ順次その第２ステージ本体、第１受け渡し用固定子、第１ステージ本体、第２受け渡し用固定子を経て再びその第２ステージ本体に戻るというように巡回的に効率的に移動することができる。
この場合にも、その第１テーブルのその第１固定子と、その第２テーブルのその第２固定子と、その第１受け渡し用固定子又はその第２受け渡し用固定子とは、実質的に同一直線上に配置可能であることが望ましい。
【００２４】
この構成によれば、その第１及び第２受け渡し用固定子を実質的に平行に静止状態で保持するだけの簡単な構成で、その第１及び第２テーブルを順次その第１及び２ステージ本体を含む移動経路上で巡回的に効率的に移動することができる。
次に、本発明による第２のステージ装置は、物体（Ｗ１，Ｗ２）を駆動するステージ装置（図１６、図１７）であって、移動可能な第１ステージ本体（ＳＶ１）と、その第１ステージ本体とは独立して移動可能な第２ステージ本体（ＳＶ２）と、その物体を保持しその第１及び第２ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブル（ＴＤ１）と、その第１ステージ本体とその第２ステージ本体との間でその第１テーブルを移動するために、その第１及び第２ステージ本体の移動面の近傍に配置された第１テーブル搬送機構（ＷＬ１）と、その第１ステージ本体とその第２ステージ本体との間でその第１テーブルを移動するために、その第１及び第２ステージ本体の移動面の近傍に、かつその第１テーブル搬送機構に対向するように配置された第２テーブル搬送機構（ＷＬ２）とを有するものである。
【００２５】
この発明によれば、その第１及び第２テーブル搬送機構によって、搬送機構の設置面積をあまり大きくすることなく、その第１ステージ本体と第２ステージ本体との間でその第１テーブルを効率的に移動することができる。
この発明において、その物体を保持し、その第１テーブルと交互にその第１ステージ本体及びその第２ステージ本体に着脱自在に支持される第２テーブル（ＴＢ２）を更に有し、その第１及び第２テーブル搬送機構は、それぞれその第２テーブルをその第１ステージ本体とその第２ステージ本体との間で移動可能であることが望ましい。
【００２６】
この複数ステージ及び複数テーブルを備える構成によれば、例えば第２ステージ本体上のテーブルで物体としての基板の交換やアライメント等の前処理を行うのと並行して、第１ステージ本体上のテーブルで露光を行うことによって、テーブル交換方式で１ロットの基板の露光処理を高いスループットで行うことができる。しかも、その第１及び第２テーブル搬送機構を介してその第１及び第２ステージ本体間で効率的にその第２テーブルを交換することができる。
【００２７】
次に、本発明の第３のステージ装置は、物体（Ｗ１、Ｗ２）を駆動するステージ装置（図９、図１０）であって、移動可能な第１ステージ本体（ＳＴ２）と、その物体を保持しその第１ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブル（ＴＢ２）と、その第１ステージ本体に設けられた第１固定子（１７Ｄ）と、その第１ステージ本体に対してその第１テーブルを移動するために、その第１固定子と協働可能にその第１テーブルに設けられた発磁体を含む第１移動子（２０Ｄ）とを有するものである。
【００２８】
この発明によれば、その第１テーブルはマグネット等の発磁体を備えればよいため、その第１テーブルと外部の制御系との間の配線をほぼ無くすことができる。従って、その第１テーブルをその第１ステージ本体に対してムービングマグネット方式で容易に、かつ効率的に移動することができる。
この発明において、その第１ステージ本体とは独立に、かつその第１固定子と同一直線上に配置可能に支持された第１受け渡し用固定子（９３Ａ）を更に有し、その第１移動子は、その第１ステージ本体とその第１受け渡し用固定子との間でその第１テーブルを移動するために、その第１受け渡し用固定子とも協働可能であることが望ましい。
【００２９】
この構成によれば、その第１受け渡し用固定子を介して、その第１ステージ本体と他のステージ本体等との間でその第１テーブルを効率的に搬送することができる。
次に、本発明の第４のステージ装置は、上記の本発明のステージ装置において、その第１及び第２テーブルには、それぞれ所定の反射面（２９Ａ，２９Ｂ）が設けられ、その第１ステージ本体上に支持されたテーブルのその反射面からの反射光を受光してその第１ステージ本体上のテーブルの位置を計測する第１干渉計システム（５２ＸＡ，５２ＹＡ）と、その第２ステージ本体上に支持されたテーブルのその反射面からの反射光を受光してその第２ステージ本体上のテーブルの位置を計測する第２干渉計システム（５２ＸＢ，５２ＹＢ）とを更に備えるものである。
【００３０】
この構成によれば、その第１及び第２テーブルを交換した場合でも、その第１及び第２干渉計システムを用いて、その第１及び第２ステージ本体上のテーブルの位置を高精度に計測することができる。
次に、本発明による露光装置は、基板（Ｗ１，Ｗ２）を露光してその基板上に所定のパターン（Ｒ）を形成する露光装置であって、本発明の第４のステージ装置と、その第１ステージ本体に支持されたその第１テーブル又は第２テーブル上のその物体としてのその基板を露光する露光用光学系（ＰＬ）と、その第２ステージ本体に支持されたその第１テーブル又は第２テーブル上のマークを検出するマーク検出系（ＡＬＧ）とを有するものである。
【００３１】
この露光装置によれば、その第１のステージ本体上で露光を行うのと並行してその第２のステージ本体上でアライメントを行うことができると共に、その第１及び第２ステージ本体上のテーブルの交換を効率的に行うことができるため、高いスループットが得られる。
また、本発明のデバイス製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、そのリソグラフィ工程で本発明の露光装置を用いて露光を行うものである。本発明の露光装置を用いることによって、高いスループットで各種デバイスを高精度に量産することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態につき図１〜図８を参照して説明する。本例は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置で露光を行う場合に本発明を適用したものである。
【００３３】
図１は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図、図２は、本例の投影露光装置を示す一部を切り欠いた正面図、図６は本例の投影露光装置の制御系を示すブロック図である。図２に示すように、露光時には露光光源（不図示）からの露光ビームとしての露光光ＩＬが、照明光学系１を介してマスクとしてのレチクルＲ上の矩形（又は円弧状等）の照明領域を上方から均一な照度分布で照明する。
【００３４】
その露光光源として、本例ではＦ２ レーザ光源（波長１５７ｎｍ）或いはＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）などの、真空紫外域のパルス紫外光を出力するパルスレーザ光源が用いられている。なお、露光光源として、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）などの紫外光源、Ａｒ２ レーザ光源（波長１２６ｎｍ）やＫｒ２ レーザ（波長１４６ｎｍ）などの他の真空紫外光源、又はＹＡＧレーザの高調波発生光源や半導体レーザの高調波発生装置なども使用することができる。
【００３５】
本例の投影露光装置の露光光源以外の部分は、クリーン度が高度に管理された箱状のチャンバ（不図示）内に収納されているが、その露光光源は、例えば別のクリーン度が低いサービスルーム、或いはそのチャンバの床下のユーティリティスペースなどに設置されている。その露光光源からの露光光は、不図示の引き回し光学系を介して照明光学系１に導かれている。
【００３６】
照明光学系１は、一例として可変減光器、ビーム整形光学系、オプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ又はホモジナイザ）、可変開口絞り、レチクルブラインド機構、及びコンデンサレンズ系等より構成されている。照明光学系１としては、例えば特開平９−３２０９５６号公報などに開示されるものと同様の光学系を使用できる。また、照明光学系１は、気密室としてのサブチャンバで覆われている。
【００３７】
露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域内の回路パターンの像が、露光用光学系としての両側テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して所定の縮小倍率β（βは例えば１／４，１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置された物体又は基板としてのウエハＷ１（又はＷ２）上の複数のショット領域の一つのショット領域のレジスト層に転写される。なお、レチクルＲ及びウエハＷ１，Ｗ２はそれぞれ第１物体及び第２物体とも見なすことができ、投影光学系ＰＬは投影系とも見なすことができる。また、被露光用の基板としてのウエハＷ１，Ｗ２は、例えば半導体（シリコン等）又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）等の直径が２００ｍｍ又は３００ｍｍ等の円板状の基板である。
【００３８】
本例の投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、ほぼ露光中心（レチクルパターンの投影像の中心）に合致している。また、本例の投影光学系ＰＬとしては、例えば特開２０００−４７１１４号公報に開示されているように、互いに交差する光軸を持つ複数の光学系を持つ反射屈折投影光学系、又は例えば特願２０００−５９２６８号明細書に開示されているように、レチクルからウエハに向かう光軸を持つ光学系と、その光軸に対してほぼ直交する光軸を持つ反射屈折系とを有し、内部で中間像を２回形成する反射屈折投影光学系を使用できる。更に、投影光学系ＰＬとしては、例えば米国特許第５，０３１，９７６ 号、第５，４８８，２２９ 号及び第５，７１７，５１８ 号、並びに国際公開（ＷＯ）第 ００／３９６２３ 号パンフレットに開示されているように、１本の光軸に沿って複数の屈折レンズと、それぞれ光軸の近傍に開口を有する２つの凹面鏡とを配置して構成される直筒型の反射屈折投影光学系などを使用することができる。また、投影光学系ＰＬの鏡筒内部は気密化されている。
【００３９】
なお、レチクルＲを構成するガラス基板、及び投影光学系ＰＬを構成するレンズ等の屈折部材の光学材料としては、露光ビームがＦ２ レーザ等の真空紫外光である場合には、蛍石（ＣａＦ２）、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム等のフッ化物結晶、又は水酸基濃度が１００ｐｐｍ以下で、かつフッ素を含有する合成石英（フッ素ドープ石英）などが使用できる。一方、露光ビームとしてＡｒＦエキシマレーザ光又はＫｒＦエキシマレーザ光などを用いる場合には、その光学材料として上記各物質の他、合成石英を用いることも可能であると共に、投影光学系ＰＬを屈折系から構成することも可能である。
【００４０】
以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内でレチクルＲ及びウエハＷ１，Ｗ２の走査方向に直交する非走査方向（ここでは図２の紙面に垂直な方向）にＸ軸を取り、その走査方向（ここでは図２の紙面に平行な方向）にＹ軸を取って説明する。
先ずレチクルＲは、レチクルステージ２上に吸着保持され、レチクルステージ２は、例えば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介してレチクルベース３上にＹ方向に等速移動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向に微動できるように浮上して載置されている。レチクルステージ２、その駆動装置、及びレチクルベース３より構成されるレチクルステージ系は、気密室としてのレチクル室（不図示）内に収納されている。
【００４１】
そして、ダブルパス方式のレーザ干渉計よりなるレチクル干渉計５からの計測用レーザビームが、レチクルステージ２上の移動鏡４に照射されている。レチクル干渉計５は、例えば投影光学系ＰＬの側面に固定された参照鏡（不図示）を基準としてレチクルステージ２（レチクルＲ）のＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角）を計測し、計測値を図６に示すレチクルステージ駆動系５８及び装置全体を統轄制御する主制御系５６に供給する。そのレチクルステージ駆動系５８は、供給された計測値及び主制御系５６からの制御情報に基づいて不図示のリニアモータ等の駆動装置を介して、レチクルステージ２の走査速度、Ｘ方向及びＹ方向の位置、並びに回転角の制御を行う。
【００４２】
なお、レチクルの交換時間を短縮してスループットを高めるために、図２のレチクルステージ２を２つのステージから構成してもよい。また、レチクルステージ２を走査用の粗動ステージと、同期誤差等の調整用の微動ステージとから構成し、その粗動ステージの移動により発生する反力を、例えば特開平８−６３２３１号公報に開示されるように、その粗動ステージを駆動するためのリニアモータの移動子（可動子）と固定子とをレチクルベース３に対して互いに逆向きに相対移動させることによって排除することが望ましい。
【００４３】
また、本例のように露光ビームとして真空紫外光を使用する場合、真空紫外光は空気中の酸素、二酸化炭素、水蒸気、微量な有機系気体等の吸光物質によって吸収される。この吸収を避けるため、本例では上記の照明光学系１を囲むサブチャンバ、レチクルステージ系を囲むレチクル室、及び投影光学系ＰＬの鏡筒の内部には、それらの吸光物質の濃度が数ｐｐｍ程度以下に管理されて露光ビームを透過する高純度のパージガスが供給されている。そのパージガスとしては、窒素ガス（Ｎ２）、又はヘリウムガス（Ｈｅ）やネオンガス（Ｎｅ）等の希ガスを使用することができる。更に、投影光学系ＰＬとその像面の基板（図２ではウエハＷ１）との間には、例えば局所的に気体を所定流量で送風する装置によってそのパージガスが供給されている。なお、後述のウエハステージ系の全体を気密室（ウエハ室）で覆い、この内部全体にパージガスを供給するようにしてもよい。
【００４４】
次に、図２において、本例のレチクルＲのパターン面には、回路パターンをＸ方向（非走査方向）に挟むように１対又は複数対の図示省略した２次元の位置合わせ用マーク（レチクルマーク）が形成されている。レチクルＲの回路パターンとレチクルマークとの位置関係の情報は、図６の主制御系５６に記憶されている。また、そのレチクルマークと投影光学系ＰＬの像面側の基準マークとの位置関係を、露光光ＩＬと同じ波長の照明光を用いて、かつレチクルＲ及び投影光学系ＰＬを介してＴＴＲ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｒｅｔｉｃｌｅ）方式で検出するための１対のレチクルアライメント顕微鏡（不図示）が設置されており、その検出情報が図６のアライメント信号処理系８２に供給されている。レチクルアライメント顕微鏡の詳細な構成は、例えば特開平７−１７６４６８号公報等に開示されている。アライメント信号処理系８２は、その検出情報に基づいてレチクルマークの投影像とその基準マークとの位置関係を求め、その位置関係の情報を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、その位置関係の情報と後述のウエハ上の各ショット領域の配列座標の情報とを用いて、ウエハ上の各ショット領域とレチクルＲのパターン像との位置合わせを行う。主制御系５６は、上記の露光光源の出力や発光タイミングの制御も行う。
【００４５】
また、図２において、投影光学系ＰＬに対して−Ｙ方向側に所定間隔離れた位置にオフ・アクシス（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）方式のマーク検出系としてのアライメントセンサＡＬＧが設置されている。このアライメントセンサＡＬＧは、広帯域の光を照明光とするＦＩＡ（Ｆｉ１ｅｄ Ｉｍａｇｅ Ａ１ｉｇｍｅｎｔ）方式等の撮像方式でウエハ上のサーチアライメントマーク及びファインアライメントマーク（ウエハマーク）又は所定の基準マークを検出するセンサであり、アライメントセンサＡＬＧの撮像信号は、図６のアライメント信号処理系８２に供給される。アライメントセンサＡＬＧの光軸ＳＸはＺ軸に平行であり、アライメントセンサＡＬＧの検出中心はほぼ光軸ＳＸ上に位置している。アライメント信号処理系８２は、その撮像信号を画像処理して検出対象のマークの座標位置を求め、求めた座標位置を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、供給された座標位置に基づいて、ウエハの大まかな位置合わせ（サーチアライメント）を行うと共に、例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式で、その基準マークを基準として、ウエハ上の全部のショット領域の配列座標の算出（ファインアライメント）を行う。
【００４６】
なお、アライメントセンサＡＬＧとしては、レーザビームとドット列状のマークとを相対走査してそのマークから発生する回折光を検出するＬＳＡ（Ｌａｓｅｒ Ｓｔｅｐ Ａ１ｉｇｎｍｅｎｔ）方式のセンサ、又は回折格子状のマークに２方向からレーザビームを照射してそのマークから発生する２つの回折光の干渉光を検出するＬＩＡ（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ａ１ｉｇｎｍｅｎｔ） 方式のセンサなども使用できる。
【００４７】
本例の投影光学系ＰＬ及びアライメントセンサＡＬＧは、それぞれ支持板６及び８に支持され、支持板６及び８はそれぞれ３本（又は４本）の防振台を含むコラム７及び９によって床面から所定高さに支持されている。図１に２点鎖線で示すように、支持板６及び８はそれぞれほぼ正三角形の平板であり、そのほぼ正三角形の頂点付近にそれぞれコラム７及び９が設置されている。図２において、投影光学系ＰＬの下方の床面に、３本（又は４本）の防振台を含むコラム１２Ａを介して定盤よりなるウエハ露光用の第１ベース１１Ａが水平に設置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の床面に、３本（又は４本）の防振台を含むコラム１２Ｂを介して定盤よりなるウエハアライメント用の第２ベース１１Ｂが水平に設置されている。３本のコラム１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ３本のコラム７及び９の近くに配置されている。図１及び図２に示すように、第１ベース１１Ａと第２ベース１１Ｂとの間のＹ方向の隙間の中央部に、支持板６及び８をそれぞれ支持する１本のコラム７及び９が配置されている。また、ベース１１Ａ及び１１Ｂの−Ｘ方向の側面にウエハのロード及びアンロードを行うためのウエハローダ系ＷＬが設置されている。ウエハローダ系ＷＬは、一例としてＺ方向に昇降自在のベース部材と、このベース部材に順次連結された複数の回転アームとを備えている。
【００４８】
ベース１１Ａ及び１１Ｂの上面は、極めて平面度の良好なステージガイド面に仕上げられている。本例では後述のようにベース１１Ａ及び１１Ｂ上にそれぞれウエハステージが２次元的に移動自在に載置されるが、それとは異なり２つのウエハステージを１つの大型ベース（ベース１１Ａのほぼ２倍以上の面積で、かつより厚いベース）上に載置するものとすると、その大型ベースの上面を極めて良好な平面度に仕上げるために、製造コストが高くなると共に、その大型ベースの搬送コストの上昇なども生じる。即ち、本例のように２台のベース１１Ａ，１１Ｂを併設することによって、製造コストが低くなり、投影露光装置の搬送や組み立ても容易になる利点がある。
【００４９】
先ず、ウエハ露光用のステージ系について説明する。図２において、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ａ上に第１ステージ本体としての第１ウエハステージＳＴ１が、例えば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介して数μｍ程度のギャップ（エアーフィルム）をもって非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。即ち、第１ウエハステージＳＴ１の底面には、実際には拡大図である図４に示すように、エアーパッド５５が設けられている。図２において、第１ウエハステージＳＴ１はＸ方向から見てＵ字型であるが、＋Ｙ方向の側面が高く設定されている。第１ウエハステージＳＴ１の中央の平板部上に、ほぼ正三角形の頂点の位置に設けられた３個のそれぞれＺ方向の高さが可変のＺアクチュエータ１３Ａ，１４Ａ，１５Ａを介して四角形の平板よりなるフォーカス・レベリングプレート１６Ａが支持されている。このフォーカス・レベリングプレート１６Ａの上面（スライド面）にウエハＷ１を保持するための第１テーブルとしての第１可動テーブルＴＢ１が、エアーパッド３０Ａを介して非接触状態でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。エアーパッド３０Ａは、一例としてフォーカス・レベリングプレート１６Ａ側から第１可動テーブルＴＢ１側に浮上支持用のエアーを吹き出すために使用されており、エアーパッド３０Ａと第１可動テーブルＴＢ１の底面との間には５〜１０μｍ程度のギャップ（エアーフィルム）が生じている。
【００５０】
Ｚアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａとしては、一例として永久磁石と電磁石との反発力又は吸引力を利用する方式、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）方式、又はピエゾ素子等の圧電素子や磁歪素子などの伸縮自在の素子を用いる方式のアクチュエータ（又は駆動機構）などが使用できる。３個のＺアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａの先端部は、互いに独立にＺ方向の高さが可変であり、これによってフォーカス・レベリングプレート１６Ａ及び第１可動テーブルＴＢ１のＺ方向の位置、Ｘ軸の周りの傾斜角、及びＹ軸の周りの傾斜角を所定範囲内で制御できるように構成されている。
【００５１】
図１に示すように、第１可動テーブルＴＢ１は、ほぼＸＹ平面に平行な四角形の平板部に対して＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に側壁部を設けた構成である。図２において、第１可動テーブルＴＢ１の平板部上に３個のそれぞれＺ方向には変形しないフレキシャよりなるロッド２６Ａを介して、ほぼＸＹ平面に平行な四角形の平板よりなるウエハホルダ２７Ａが支持され、ウエハホルダ２７Ａ上にウエハＷ１が例えば真空吸着によって保持されている。なお、フレキシャとは、例えば図３のロッド４９Ａで示すように、円柱状のロッドの先端部及び下端部にそれぞれ直交する２方向から切り欠き部（すり割り部）を設けることによって、ロッドの軸方向には変形しないが、その軸に直交する方向には或る程度変形できるようにした部材である。このように３個のフレキシャよりなるロッド２６Ａでウエハホルダ２７ＡをＺ方向に支持することによって、ウエハホルダ２７ＡがＺ方向には変位しないと共に、ウエハホルダ２７Ａにロッド２６Ａからの応力が殆ど加わらないという利点がある。
【００５２】
また、ウエハホルダ２７Ａと第１可動テーブルＴＢ１との間には、真空吸着のための配管（不図示）が設置されており、その配管は第１可動テーブルＴＢ１から外部の真空ポンプ（不図示）に連結されている。更に、実際には、第１ウエハステージＳＴ１の中央部にはウエハをロード又はアンロードするためのピン（不図示）を昇降する機構が組み込まれており、フォーカス・レベリングプレート１６Ａ、第１可動テーブルＴＢ１、及びウエハホルダ２７Ａの中央部にはそのピンを通すための貫通孔もそれぞれ形成されている。なお、第１可動テーブルＴＢ１を移動する場合には、そのウエハ昇降用のピンは、第１可動テーブルＴＢ１の底面より低い位置に収納されている。
【００５３】
図５は、図２の第１可動テーブルＴＢ１を含む部分を示す平面図であり、この図５において、３個のロッド２６Ａは、ウエハホルダ２７Ａの底面でほぼ正三角形の頂点の位置に配置されている。これによって、ウエハホルダ２７ＡはＺ方向に変位しないように安定に保持される。但し、これだけでは、第１可動テーブルＴＢ１に対してウエハホルダ２７ＡがＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向に変位する。これを防止するため、第１可動テーブルＴＢ１の＋Ｙ方向の側壁部とウエハホルダ２７Ａの側面とが、Ｘ方向に所定間隔で配置されてそれぞれＹ方向には変形しないフレキシャよりなる２個のロッド２５Ａ１及び２５Ａ２で連結され、第１可動テーブルＴＢ１の＋Ｘ方向の側壁部とウエハホルダ２７Ａの側面とが、Ｘ方向には変形しないフレキシャよりなるロッド２５Ａ３で連結されている。この場合にも、ロッド２５Ａ１〜２５Ａ３がフレキシャであるため、ウエハホルダ２７Ａには応力が殆ど作用しない。このように本例のウエハホルダ２７Ａは、６個のロッド２５Ａ１〜２５Ａ３，２６Ａを介して第１可動テーブルＴＢ１に対して完全に（６自由度で）静止状態で、即ちキネマティック支持された状態で、かつ応力が殆ど加わらない状態で保持されている。なお、３個のロッド２５Ａ１〜２５Ａ３は、図２ではまとめてロッド２５Ａとして表されている。
【００５４】
また、図５において、ウエハホルダ２７Ａの−Ｙ方向及び−Ｘ方向の側面に、それぞれＹＺ平面にほぼ平行な２枚の板ばね８０及びＸＺ平面にほぼ平行な２枚の板ばね８１を介して、反射面としての細長い四角柱状のＹ軸の移動鏡２９ＹＡ及びＸ軸の移動鏡２９ＸＡが保持されている。移動鏡２９ＹＡ及び２９ＸＡはそれぞれＹ軸及びＸ軸に平行なレーザビームをほぼその入射方向に反射するための反射面を備えている。このように移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡを板ばね８０及び８１を介して支持することによって、ウエハホルダ２７Ａには移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡによる応力が殆ど加わらない利点がある。なお、移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡは、ウエハホルダ２７Ａの側面に直接固定してもよく、移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡの代わりにウエハホルダ２７Ａの側面を鏡面加工して形成した反射面を使用してもよい。更に、２軸の移動鏡２９ＹＡ，２９ＸＡが図１ではまとめて移動鏡２９Ａとして表されている。
【００５５】
また、図５において、ウエハホルダ２７Ａの上面のウエハＷ１の近くに、所定のそれぞれＸ方向及びＹ方向の位置を示す２つの２次元の基準マーク（不図示）が形成された基準マーク部材ＦＭ１が設置されている。基準マーク部材ＦＭ１の表面の高さ（Ｚ方向の位置）は、ウエハＷ１の表面の高さと同一になるように設定されている。本例の第１可動テーブルＴＢ１は、後述のように第１ウエハステージＳＴ１から分離可能であり、別のウエハステージ上でウエハＷ１のアライメントが行われている。この場合、基準マーク部材ＦＭ１上の基準マークを基準（原点）としてウエハＷ１の各ショット領域の配列座標が求められているため、第１ウエハステージＳＴ１側では例えば上記のレチクルアライメント顕微鏡を用いて、その基準マーク部材ＦＭ１上の基準マークの位置を検出するのみで、ウエハＷ１上の各ショット領域の配列座標を認識することができる。なお、基準マーク部材ＦＭ１はウエハホルダ２７の上面に複数（２つ又は３つ）設けても良い。
【００５６】
図２に戻り、第１ウエハステージＳＴ１の＋Ｙ方向の側壁部の内面に、第１固定子としての、Ｘ方向に所定ピッチで配列された永久磁石（発磁体）を含むＸ方向に長い固定子１７Ａと、Ｚ方向に磁場を生成するための永久磁石を含むＸ方向に長い固定子１９ＡとがＺ方向に隣接して設けられている。また、第１ウエハステージＳＴ１の−Ｙ方向の側壁部の内面に、固定子１７Ａと同様の構成のＸ方向に長い固定子１８Ａが、固定子１７Ａに対向するように、かつ固定子１７Ａよりも低い高さで設けられている。固定子１７Ａ〜１９Ａは、それぞれ断面がＵ字型で解放端が内側を向くように配置されている。
【００５７】
一方、第１可動テーブルＴＢ１の＋Ｙ方向の側壁部の外面に、固定子１７Ａ及び１９Ａの内部にそれぞれ非接触で先端部が収まるように、コイルを含みＸ方向に長い移動子（可動子）２０Ａ及び２２Ａが設けられている。移動子２０Ａが第１移動子に対応している。また、第１可動テーブルＴＢ１の−Ｙ方向の側面（外面）に、固定子１８Ａの内部に非接触で先端部が収まるように、コイルを含みＸ方向に長い移動子（可動子）２１Ａが設けられている。即ち、第１可動テーブルＴＢ１は、第１ウエハステージＳＴ１からＸ方向に非接触で引き抜くことによって、第１ウエハステージＳＴ１から容易に分離できるように構成されている。この場合、固定子１７Ａと移動子２０Ａとより、及び固定子１８Ａと移動子２１Ａとより、それぞれ第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向及びＺ軸の周りの回転方向に非接触で駆動するための第１のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ及び第２のＸ軸微動リニアモータ２４ＸＡが構成されている。即ち、固定子１７Ａ，１８Ａと移動子２０Ａ，２１Ａとは互いに協働してそれぞれＸ軸のリニアモータを構成している。Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡは、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１を着脱する場合の駆動機構としても使用される。
【００５８】
なお、固定子１７Ａ，１８Ａも完全に静止している訳ではなく、駆動する際の反力によって移動子２０Ａ，２１Ａと逆方向に僅かに移動することがある。そこで、本明細書では、説明の便宜上、リニアモータ又はアクチュエータ等の駆動装置を構成する２つの相対変位する駆動部材の内で、移動量が大きいと想定される部材を「移動子」と呼び、移動量がより少ないと想定される部材を「固定子」と呼ぶこととする。また、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡは、一例としてそれぞれ３相リニアモータであり、移動子２０Ａ，２１Ａにはそれぞれ固定子１７Ａ，１８ＡとのＸ方向の相対位置（第１ウエハステージＳＴ１に対する第１可動テーブルＴＢ１のＸ方向への相対位置）を大まかにモニタするための検出器（例えばホール素子）が組み込まれている。
【００５９】
また、固定子１９Ａと移動子２２Ａとより、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１をＹ方向に非接触で駆動するためのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）方式のＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡが構成されている。更に、移動子２２Ａにも、移動子２２Ａと固定子１９ＡとのＹ方向への相対的な変位（第１ウエハステージＳＴ１に対する第１可動テーブルＴＢ１のＹ方向への相対位置）を大まかに検出するための検出器（例えばホール素子）が組み込まれている。移動子２０Ａ，２１Ａに組み込まれたＸ方向の検出器、及び移動子２２Ａに組み込まれたＹ方向の検出器による相対位置の検出情報が、図６の第１ステージ制御系８３に供給されている。第１ステージ制御系８３は、その検出情報及び後述のレーザ干渉計の計測情報に基づいて、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡの動作を制御する。なお、図６におけるＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡは、第１ウエハステージＳＴ１とこの上の可動テーブル（図２では第１可動テーブルＴＢ１）との間で形成される駆動装置を意味している。通常は、第１ウエハステージＳＴ１に対してその上の可動テーブルがＸ方向、Ｙ方向の移動ストローク内のほぼ中央に位置するように、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡの動作が制御される。２軸のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ及び２４ＸＡによるＸ方向への移動ストロークは、例えば図５において、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１をこのＸ方向の幅の２／３程度まで＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動できる程度である。また、Ｙ軸微動アクチュエータ２３ＹＡによるＹ方向への移動ストロークは、固定子１９Ａと移動子２２Ａとが重なっている範囲、例えば数ｍｍ程度である。
【００６０】
この場合、固定子１７Ａの解放端の中心と固定子１８Ａの解放端の中心とを結ぶ直線は、ほぼ第１可動テーブルＴＢ１及びこれによって支持される部材（ウエハホルダ２７Ａ等）よりなる可動部材の重心の位置を斜めに通過している。このため、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ及び２４ＸＡによって第１可動テーブルＴＢ１を駆動する際に、不要なモーメント等が発生することを防止できる。また、Ｚアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａによるフォーカス・レベリングプレート１６ＡのＺ方向への移動ストロークは、固定子１７Ａ〜１９Ａと移動子２０Ａ〜２２ＡとのＺ方向のギャップより小さくなるように設定されている。
【００６１】
更に、図２において、投影光学系ＰＬの下部側面に、被検面上の複数の計測点にスリット像を投影する投射光学系５３Ａと、その被検面からの反射光を受光してそのスリット像を再結像してその横ずれ量から対応する計測点のＺ方向の位置を検出する受光光学系５３Ｂとを有する斜入射光学方式のオートフォーカスセンサが配置されている。受光光学系５３Ｂの検出情報は図６の第１ステージ制御系８３に供給されている。第１ステージ制御系８３は、その検出情報に基づいて走査露光中にウエハＷ１の表面が投影光学系ＰＬの像面に合致するように、Ｚアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａを介してフォーカス・レベリングプレート１６Ａ及び第１可動テーブルＴＢ１（ひいてはウエハＷ１）のＺ方向の位置及び傾斜角を制御する。
【００６２】
また、図１において、第１ベース１１Ａと第２ベース１１Ｂとの間の中央部、及び第１ベース１１Ａの−Ｘ方向の側面の中央部の上方に、それぞれ例えばダブルパス方式で分解能が０．０１μｍ（１０ｎｍ）程度のレーザ干渉計よりなるＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＡ、及びＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＡ（第１干渉計システム）が設置されている。図２に示すように、ウエハ干渉計５２ＹＡは、支持板６の底面に支持部材５４Ａを介して保持されている（ウエハ干渉計５２ＸＡも同様）。Ｙ軸のウエハ干渉計５２ＹＡは、Ｙ軸に平行な複数のレーザビームを第１ウエハステージＳＴ１上の可動テーブル（図１では第１可動テーブルＴＢ１）の移動鏡（図１では移動鏡２９Ａ）に照射することによって、投影光学系ＰＬの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＹ方向（走査方向）の位置、Ｚ軸の周りの回転角（ヨーイング量）、及びＸ軸の周りの回転角（ピッチング量）を計測する。一方、Ｘ軸のウエハ干渉計５２ＸＡは、その移動鏡にＸ軸に平行な複数のレーザビームを照射することによって、投影光学系ＰＬの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＸ方向（走査方向に直交する非走査方向）の位置、及びＹ軸の周りの回転角（ローリング量）を計測する。ウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡからのレーザビームの中心は、それぞれ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通過しており、いわゆるアッベ誤差が生じないようにされている。ウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡの計測値は図６の第１ステージ制御系８３及び主制御系５６に供給される。
【００６３】
図１において、第１ウエハステージＳＴ１は、＋Ｙ方向側のＸ軸スライダ３２Ａに連結され、Ｘ軸スライダ３２Ａは、Ｘ軸に平行に設置されたＸ軸ガイド部材３３Ａにエアーパッドを介してＸ方向に円滑に移動できるように連結されている。また、Ｘ軸ガイド部材３３Ａに平行に、Ｘ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含むＸ方向に長い固定子３５Ａが配置され、Ｘ軸ガイド部材３３Ａ及び固定子３５Ａの＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の端部はそれぞれ第１Ｙ軸スライダ３７Ａ及び第２Ｙ軸スライダ３８Ａに連結されている。第１Ｙ軸スライダ３７Ａは、Ｙ軸に平行に設置されたＹ軸ガイド部材３９Ａにエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように連結され、第２Ｙ軸スライダ３８Ａは、第１ベース１１Ａ上面にエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように載置されている。Ｙ軸ガイド部材３９Ａの両端は支持部材４８Ａを介して第１ベース１１Ａ上に固定されている。
【００６４】
図５に示すように、第１ウエハステージＳＴ１の＋Ｙ方向の側面とＸ軸スライダ３２Ａとは、それぞれＹ方向には変形しないフレキシャよりなり、Ｘ方向に離れて配置された２個のロッド３１Ａ１及び３１Ａ２と、連結部材７８及び７９を介して配置されたＸ方向には変形しないフレキシャよりなるロッド３１Ａ３とを介して連結されている。この場合にも、ロッド３１Ａ１〜３１Ａ３がフレキシャであるため、第１ウエハステージＳＴ１はＸ軸スライダ３２Ａに対してＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向には相対変位しないように、かつＺ方向には或る程度相対変位できるように連結されると共に、その連結に伴う応力が第１ウエハステージＳＴ１には殆ど作用しないという利点がある。
【００６５】
図２に戻り、図５の３個のロッド３１Ａ１〜３１Ａ３がまとめてロッド３１Ａとして表されている。また、Ｘ軸スライダ３２Ａの内側にコイルを含むＸ方向に長い移動子３４Ａが設けられ、移動子３４Ａの先端部が固定子３５Ａの内側に非接触で収納されている。移動子３４Ａと固定子３５Ａとから、Ｘ軸ガイド部材３３Ａに対してＸ軸スライダ３２Ａ及び第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向に広い範囲で駆動するためのＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＡが構成されている。
【００６６】
図３は、図１において第１ウエハステージＳＴ１を＋Ｙ方向に見た一部を切り欠いた図であり、この図３において、第１ベース１１Ａの上面の＋Ｘ方向の端部付近のＹ方向に沿った溝部５１Ａに、エアーパッドを介してＹ方向に非接触状態で移動できるように、断面形状がＵ字型のＹ軸バランサ４６Ａが載置されている。このＹ軸バランサ４６Ａ内部に、Ｙ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含むＹ方向に長い固定子４２Ａが設置され、第１Ｙ軸スライダ３７Ａの内部に、先端部が固定子４２Ａ内に収まるようにコイルを含む移動子４０Ａが設けられている。移動子４０Ａと固定子４２Ａとから、Ｙ軸バランサ４６Ａに対して第１Ｙ軸スライダ３７Ａ（ひいては第１ウエハステージＳＴ１）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第１のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡが構成されている。
【００６７】
同様に、第１ベース１１Ａの上面の−Ｘ方向の端部に、断面形状がＵ字型のＹ方向に長い保持枠４７Ａがエアーパッドを介してＹ方向に非接触状態で移動できるように配置され、この保持枠４７Ａ内部に、Ｙ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含むＹ方向に長い固定子４３Ａが配置され、第２Ｙ軸スライダ３８Ａの外側に、先端部が固定子４３Ａ内に収まるようにコイルを含む移動子４１Ａが設けられている。移動子４１Ａと固定子４３Ａとから、保持枠４７Ａに対して第２Ｙ軸スライダ３８Ａ（ひいては第１ウエハステージＳＴ１）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第２のＹ軸粗動リニアモータ４５ＹＡが構成されている。なお、保持枠４７Ａと固定子４３Ａとの重量は、Ｙ軸バランサ４６Ａと固定子４２Ａとの重量と同じである。この場合、第１ウエハステージＳＴ１が回転することなくＹ方向に駆動されるように、２つのＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ及び４５ＹＡは同期して駆動される。また、Ｙ軸ガイド部材３９Ａに隣接しているＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡでは、移動子４０Ａが＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に移動する際に移動子４０Ａが担う運動量を相殺するように、固定子４２Ａ及びＹ軸バランサ４６Ａ並びに固定子４３Ａ及び保持枠４７Ａが−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に移動する。これは、移動子４０ＡをＹ方向へ駆動する際の反作用によって、固定子４２Ａ及びＹ軸バランサ４６Ａ等が逆方向に移動することを意味する。これによって、第１ウエハステージＳＴ１をＹ方向（走査方向）に駆動する際の振動の発生が抑制される利点がある。
【００６８】
また、図３において、Ｙ軸ガイド部材３９Ａを支持する支持部材４８Ａが、Ｘ方向に変形しないフレキシャよりなるロッド４９Ａを介してフレーム５０Ａの先端部に連結され、フレーム５０Ａの底面は床上に固定されている。なお、ロッド４９Ａの代わりに、ユニバーサルジョイントを使用してもよい。この構成によって、図２のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＡを介して第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向に駆動する際に、固定子３５Ａから第１Ｙ軸スライダ３７Ａに加わる反作用が床面側に逃がされている。従って、第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向（非走査方向）に駆動する際の振動の発生も抑制される利点がある。非走査方向への移動は、ウエハ上の一連のショット領域への走査露光の間のステップ移動時に行われるため、走査方向に比べて振動の抑制は厳密には行われていない。但し、より振動の発生量を低減したい場合には、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡを駆動する際にも、例えば移動子３４Ａが担う運動量を相殺するように固定子３５Ａが逆方向に移動できるようにしてもよい。
【００６９】
Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ、及びＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡはそれぞれ例えば３相リニアモータであり、移動子３４Ａ，４０Ａ，４１Ａにも、対応する固定子に対する大まかな位置を検出するための検出器（例えばホール素子）が組み込まれている。それらの検出器で検出される位置情報は図６の第１ステージ制御系８３に供給されている。第１ステージ制御系８３は、それらの位置情報、ウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡの計測値、及び主制御系５６の制御情報に基づいて、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ及びＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡの動作を制御する。
【００７０】
図１の第１可動テーブルＴＢ１上のウエハＷ１を露光する場合の基本的な動作として、先ず図６の主制御系５６及び第１ステージ制御系８３の制御のもとで、基準マーク部材ＦＭ１上の２つの２次元の基準マークの中心がほぼ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ上に来るように、第１ウエハステージＳＴ１を駆動する。その後、レチクルステージ駆動系５８の制御のもとで、図２のレチクルステージ２を駆動して、レチクルＲ上の所定の１対の２次元のレチクルマークを、その２つの基準マークとほぼ共役な位置に移動する。この状態で、上述のレチクルアライメント顕微鏡及び図６のアライメント信号処理系８２を介して、露光波長の照明光のもとで、その２つのレチクルマークの投影像に対するその２つの基準マークの位置ずれ量を計測し、計測値を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、２つのレチクルマークの投影像の中心（露光中心）にその２つの基準マークの中心が合致しているときにウエハ干渉計５２ＹＡ及び５２ＸＡの計測値が共に０になるようにステージ座標系のオフセットを設定する。
【００７１】
更に、主制御系５６は、その２つの基準マーク（ほぼＸ軸に平行に配列されているものとする）の中心を結ぶ直線が、Ｘ軸に高精度に平行になるように、即ちその２つの基準マークの中心を順次所定のレチクルマークの像の中心に合致させたときにウエハ干渉計５２ＹＡで計測されるＹ座標が同じ値になるように、第１ウエハステージＳＴ１に対する第１可動テーブルＴＢ１の回転角を調整する。これによって、ステージ座標系は、基準マーク部材ＦＭ１上の２つの基準マークの中心を原点とする座標系に設定される。その後、一例としてその２つの基準マークの中心を結ぶ直線と、２つのレチクルマークの像の中心を結ぶ直線とが平行になるように、レチクルステージ２の回転角を調整する。これ以降は、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１の相対回転角が変化しないように、図２のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡが駆動される。
【００７２】
また、第１可動テーブルＴＢ１上で基準マーク部材ＦＭ１の基準マークを基準とするウエハＷ１上の各ショット領域の配列座標は、後述のようにアライメントセンサＡＬＧを用いて計測されているため、そのステージ座標系上でその各ショット領域の配列座標に基づいて第１ウエハステージＳＴ１（第１可動テーブルＴＢ１）を駆動することによって、ウエハＷ１上の各ショット領域にレチクルＲのパターン像を高精度に重ね合わせることができる。
【００７３】
走査露光時には、図６の主制御系５６、レチクルステージ駆動系５８、及び第１ステージ制御系８３の制御のもとで、レチクルステージ２を介してレチクルＲをＹ方向に速度ＶＲで走査するのに同期して、図３のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡを介して第１ウエハステージＳＴ１を駆動することによって、スリット状の露光領域に対してウエハＷ１上の一つのショット領域が対応する方向（＋Ｙ方向又は−Ｙ方向）に速度β・ＶＲ（βは投影倍率）で走査される。この際に、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１が相対的に静止しているように、又は必要に応じて移動速度の残存誤差又は同期誤差を補正するために、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡが駆動される。
【００７４】
そして、ウエハＷ１のステップ移動時には、図２のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ及び図３のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４５ＹＡを介して第１ウエハステージＳＴ１がＸ方向、Ｙ方向に駆動される。この際に、第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１が相対的に静止しているように、Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡが駆動される。また、その走査露光とステップ移動とを繰り返すことによって、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ１上の全部のショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。
【００７５】
次に、ウエハアライメント用のステージ系について説明する。図２において、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｂ上に、第２ステージ本体としての第２ウエハステージＳＴ２が、例えば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介して数μｍ程度のギャップをもって非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。なお、ウエハ上の各ショット領域にレチクルパターンの像を実際に露光する工程を「実露光工程」、それ以外のウエハアライメント等の工程を「前処理工程」と呼ぶものとすると、第１ウエハステージＳＴ１は「実露光用ステージ」、第２ウエハステージＳＴ２は「前処理工程用ステージ」とも呼ぶことができる。第２ウエハステージＳＴ２上に、フォーカス・レベリングプレート１６Ｂ及びエアーパッド３０Ｂを介して非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に、第２テーブルとしての第２可動テーブルＴＢ２が載置され、第２可動テーブルＴＢ２上にウエハホルダ２７Ｂを介してウエハＷ２が吸着保持され、ウエハホルダ２７Ｂの側面にＹ軸の移動鏡２９ＹＢ及びＸ軸の移動鏡（不図示）が保持されている。そのＹ軸の移動鏡２９ＹＢ及びＸ軸の移動鏡が、図１ではまとめて移動鏡２９Ｂとして表されている。
【００７６】
本例において、第２ウエハステージＳＴ２、フォーカス・レベリングプレート１６Ｂ、第２可動テーブルＴＢ２、ウエハホルダ２７Ｂ、及びこれらの支持駆動機構は、第１ウエハステージＳＴ１、フォーカス・レベリングプレート１６Ａ、第１可動テーブルＴＢ１、ウエハホルダ２７Ａ、及びこれらの支持駆動機構と同じ構成である。即ち、フォーカス・レベリングプレート１６Ｂは３個のＺアクチュエータ１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂを介して、Ｚ方向、Ｘ軸の周りの回転方向、及びＹ軸の周りの回転方向に変位できるように第２ウエハステージＳＴ２上に支持され、ウエハホルダ２７Ｂは第２可動テーブルＴＢ２に対して、Ｚ方向の変位を抑制するための３個のフレキシャよりなるロッド２６Ｂ、及びＸＹ平面内の変位を抑制するための３個のフレキシャよりなるロッド２５Ｂを介してキネマティック支持されている。また、第２ウエハステージＳＴ２に設けられた固定子１７Ｂ，１８Ｂ，及び１９Ｂと、第２可動テーブルＴＢ２に設けられた移動子２０Ｂ，２１Ｂ，及び２２ＢとからそれぞれＸ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢが構成されている。固定子１７Ｂ及び移動子２０Ｂがそれぞれ第２固定子及び第２移動子に対応している。
【００７７】
この場合、固定子１７Ａ（第１固定子）、移動子２０Ａ（第１移動子）、固定子１７Ｂ（第２固定子）、及び移動子２０Ｂ（第２移動子）は、互いに平行な状態で配置され、かつ移動している。
Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢは、第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向及びＺ軸の周りの回転方向に駆動し、Ｙ軸微動アクチュエータ２３ＹＢは第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動する。Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢは更に、第２ウエハステージＳＴ２から第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に非接触で引き抜いて分離する際にも駆動機構として使用される。Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢは、図６の第２ステージ制御系８４によって駆動される。なお、本例では、第１可動テーブルＴＢ１と第２可動テーブルＴＢ２とは、第１ウエハステージＳＴ１及び第２ウエハステージＳＴ２に対して交互に入れ替えるように着脱される。そのため、図６のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＡは、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ，１８Ａ，１９Ａと、その上の可動テーブル（ＴＢ１又はＴＢ２）の移動子とから構成されるリニアモータ及びアクチュエータを意味している。同様に、図６のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢは、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ，１８Ｂ，１９Ｂと、その上の可動テーブル（ＴＢ２又はＴＢ１）の移動子とから構成されるリニアモータ及びアクチュエータを意味している。即ち、第１ステージ制御系８３は、第１ウエハステージＳＴ１及びこの上の可動テーブル（ＴＢ１又はＴＢ２）を駆動するための制御系であり、第２ステージ制御系８４は、第２ウエハステージＳＴ２及びこの上の可動テーブル（ＴＢ２又はＴＢ１）を駆動するための制御系である。
【００７８】
また、図１において、ウエハホルダ２７Ｂの上面のウエハＷ２の近くに、それぞれＸ方向、Ｙ方向の位置を示す２つの基準マーク（不図示）が形成された基準マーク部材ＦＭ２が設置されている。
更に、第２ベース１１Ｂの−Ｙ方向の側面の中央部、及び−Ｘ方向の側面の中央部の上方にそれぞれ例えばダブルパス方式で分解能が０．０１μｍ（１０ｎｍ）程度のレーザ干渉計よりなるＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＢ、及びＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＢ（第２干渉計システム）が設置されている。図２に示すように、ウエハ干渉計５２ＹＢは、支持板８の底面に支持部材５４Ｂを介して保持されている（ウエハ干渉計５２ＸＢも同様）。Ｙ軸のウエハ干渉計５２ＹＢは、Ｙ軸に平行な複数のレーザビームを第２ウエハステージＳＴ２上の可動テーブル（図１では第２可動テーブルＴＢ２）の移動鏡（図１では移動鏡２９Ｂ）に照射することによって、アライメントセンサＡＬＧの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＹ方向の位置、Ｚ軸の周りの回転角（ヨーイング量）、及びＸ軸の周りの回転角（ピッチング量）を計測する。一方、Ｘ軸のウエハ干渉計５２ＸＢは、その移動鏡にＸ軸に平行な複数のレーザビームを照射することによって、アライメントセンサＡＬＧの参照鏡（不図示）を基準としてその可動テーブルのＸ方向の位置、及びＹ軸の周りの回転角（ローリング量）を計測する。ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢからのレーザビームの中心は、それぞれアライメントセンサＡＬＧの光軸ＳＸを通過しており、いわゆるアッベ誤差が生じないようにされている。ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値は図６の第２ステージ制御系８４及び主制御系５６に供給される。
【００７９】
図２において、第２ウエハステージＳＴ２は、ロッド３１Ａと同様のフレキシャよりなる３個のロッド３１Ｂを介して−Ｙ方向側のＸ軸スライダ３２Ｂに連結され、Ｘ軸スライダ３２Ｂは、Ｘ軸に平行に設置されたＸ軸ガイド部材３３Ｂにエアーパッドを介してＸ方向に円滑に移動できるように連結されている。また、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂに平行に永久磁石を含むＸ方向に長い固定子３５Ｂが配置され、固定子３５ＢとＸ軸スライダ３２Ｂの内側に固定されたコイルを含むＸ方向に長い移動子３４Ｂとから、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂに対してＸ軸スライダ３２Ｂ及び第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向に広い範囲で駆動するためのＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢが構成されている。
【００８０】
図１において、第２ベース１１Ｂ上でＸ軸スライダ３２Ｂ（第２ウエハステージＳＴ２）をＸ方向及びＹ方向に駆動する機構は、第１ベース１１Ａ上でＸ軸スライダ３２Ａ（第１ウエハステージＳＴ１）をＸ方向及びＹ方向に駆動する機構とほぼ対称に構成されている。即ち、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂ及び固定子３５Ｂの＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の端部はそれぞれＹ軸スライダ３７Ｂ及び３８Ｂに連結されている。第１のＹ軸スライダ３７Ｂは、第２ベース１１Ｂ上に支持部材４８Ｂを介して設置されたＹ軸ガイド部材３９Ｂにエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように連結され、第２のＹ軸スライダ３８Ｂは、第２ベース１１Ｂ上面にエアーパッドを介してＹ方向に円滑に移動できるように載置されている。
【００８１】
また、第２ベース１１Ｂ上のＹ軸ガイド部材３９Ｂに平行な溝部５１Ｂに、Ｙ軸バランサ４６Ｂがエアーパッドを介して非接触でＹ方向に移動できるように載置されている。Ｙ軸バランサ４６Ｂ内に図３のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＡと同様に、Ｙ軸ガイド部材３９Ｂに対してＹ軸スライダ３７Ｂ（第２ウエハステージＳＴ２）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第１のＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＢが収納されている。また、第２ベース１１Ｂ上の−Ｘ方向の端部上にＹ軸に平行にエアーパッドを介して保持枠４７Ｂ及び固定子４３Ｂが配置され、固定子４３ＢとＹ軸スライダ３８Ｂの先端部の移動子（不図示）とから、図３のＹ軸粗動リニアモータ４５ＹＡと同様に、固定子４３Ｂに対してＹ軸スライダ３８Ｂ（第２ウエハステージＳＴ２）をＹ方向に広い範囲で駆動するための第２のＹ軸粗動リニアモータ４５ＹＢが構成されている。なお、保持枠４７Ｂと固定子４３Ｂとの重量は、Ｙ軸バランサ４６Ｂと固定子４２Ａに対応する固定子との重量と同じである。図６の第２ステージ制御系８４が、移動子に組み込まれた検出器の位置情報、ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値、及び主制御系５６の制御情報に基づいて、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＢ及びＹ軸粗動リニアモータ４４ＹＢ，４５ＹＢの動作を制御する。
【００８２】
この場合も、Ｙ軸粗動リニアモータ４４ＹＢでは、移動子がＹ方向に移動する際にその移動子が担う運動量を相殺するように、固定子及びＹ軸バランサ４６Ｂ並びに固定子４３Ｂ及び保持枠４７Ｂが逆方向に移動する。また、図２のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢを駆動する際の反力を床面に逃がすために、図３のロッド４９Ａ及びフレーム５０Ａと同様の機構が図１の支持部材４８Ｂに連結されている。これによって、第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向及びＹ方向に駆動する際の振動の発生が抑制されている。なお、第２ウエハステージＳＴ２は、アライメント用のステージであると共に、本例では露光用の第１ベース１１Ａとアライメント用の第２ベース１１Ｂとが独立であるため、第２ウエハステージＳＴ２の防振機構は、第１ウエハステージＳＴ１の防振機構よりも簡素化してもよい。
なお、本実施の形態では、Ｘ軸粗動リニアモータ３６ＸＡ，３６ＸＢ、Ｙ軸粗動リニアモータ４４ＹＡ，４４ＹＢ，４５ＹＡ，４５ＹＢを所謂ムービングコイルタイプとしたが、これらをムービングマグネットタイプとしても良い。ムービングコイルタイプの場合は、ウエハステージＳＴを軽量化することができ、ムービングマグネットタイプの場合はウエハステージＳＴへの配線を減らすことができると共に、コイルの発熱の影響がウエハステージＳＴ１，ＳＴ２に伝わりにくいという効果がある。
【００８３】
図１の第２可動テーブルＴＢ２上のウエハＷ２のアライメントを行う場合の基本的な動作として、図６の主制御系５６、アライメント信号処理系８２、及び第２ステージ制御系８４の制御のもとで、先ず第２ウエハステージＳＴ２（第２可動テーブルＴＢ２）を駆動して、基準マーク部材ＦＭ２の所定の２つの２次元の基準マークを順次アライメントセンサＡＬＧの検出領域内に移動する。そして、アライメントセンサＡＬＧ及びアライメント信号処理系８２によってその２つの２次元の基準マークの座標を順次計測し、計測結果を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、その座標にウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値を加算することによってステージ座標系での座標を算出する。そして、主制御系５６は、その２つの基準マークの中心がアライメントセンサＡＬＧの検出中心に合致しているときに、ウエハ干渉計５２ＹＢ及び５２ＸＢの計測値が共に０になるようにステージ座標系のオフセットを設定する。更に、主制御系５６は、その２つの基準マーク（ほぼＸ軸に平行に配列されているものとする）の中心を結ぶ直線が、Ｘ軸に高精度に平行になるように、即ちその２つの基準マークの中心を順次アライメントセンサＡＬＧの検出中心に合致させたときにウエハ干渉計５２ＹＢで計測されるＹ座標が同じ値になるように、第２ウエハステージＳＴ２に対する第２可動テーブルＴＢ２の回転角を調整する。これによって、ステージ座標系は、基準マーク部材ＦＭ２上の２つの基準マークの中心を原点とする座標系に設定される。
【００８４】
これ以降は、第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２が相対的に静止しているように、特に相対回転角が変化しないように、図２のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＢ，２４ＸＢ及びＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＢが駆動される。次に、第２ウエハステージＳＴ２を駆動して、アライメントセンサＡＬＧによってウエハＷ２上の所定の複数のサーチアライメントマークの座標を順次検出し、その座標を主制御系５６に供給する。主制御系５６は、その供給された座標に基づいて、ウエハＷ２上の計測対象のファインアライメントマーク（ウエハマーク）のステージ座標系上での計算上の座標を求める（サーチアライメント）。次に、その計算上の座標に基づいて第２ウエハステージＳＴ２を駆動することによって、計測対象のウエハマークを順次アライメントセンサＡＬＧの検出領域に移動して、各ウエハマークの座標を求める。主制御系５６は、その各ウエハマークの座標をステージ座標系の座標に変換した後、例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式でウエハＷ２上の全部のショット領域のステージ座標系上での配列座標を算出する（ファインアライメント）。このように算出された各ショット領域の配列座標が、第１ウエハステージＳＴ１上でウエハＷ２を露光する際のアライメントデータとして使用される。
【００８５】
次に、露光の終了したウエハＷ１を保持する第１可動テーブルＴＢ１を第１ウエハステージＳＴ１から分離して、アライメント用の第２ウエハステージＳＴ２側に搬送すると共に、アライメントの終了したウエハＷ２を保持する第２可動テーブルＴＢ２を第２ウエハステージＳＴ２から分離して、露光用の第１ウエハステージＳＴ１側に搬送するためのテーブル搬送機構について説明する。
【００８６】
図１において、ベース１１Ａ及び１１Ｂの＋Ｘ方向の隙間領域の上方にＹ方向に移動自在に、第１搬送ベースとしての第１ステーション６１Ａが配置されている。ステーション６１Ａは、ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２と同様にＸ方向に見た場合にＵ字型で＋Ｙ方向の側壁部が高く設定されている。また、ステーション６１Ａの中央の平面部の上面は、ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２に設けられているフォーカス・レベリングプレート１６Ａ，１６Ｂの上面（スライド面）とほぼ高さである。ステーション６１Ａの平面部には交互に可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が載置されるため、その平面部に可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を５〜１０μｍ程度の高さで浮上支持するためのエアーパッド（不図示）が設けられている。なお、例えば移動中にその可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を静止状態で保持するために、ステーション６１Ａの平面部に真空吸着用の孔又は電磁吸着用の電極などの吸着機構を設けてもよい。
【００８７】
また、ステーション６１Ａの＋Ｙ方向の側壁部の内側に、図２の第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ及び１９Ａとそれぞれ同一で、かつ同じ位置関係で固定子６２Ａ及び６４ＡがＸ軸に平行に配置されている。固定子６２Ａが第１受け渡し用固定子に対応する。そして、ステーション６１Ａの−Ｙ方向の側壁部の内側に、図２の第１ウエハステージＳＴ１の固定子１８Ａと同一で、かつ同じ位置関係で固定子６３ＡがＸ軸に平行に設けられている。従って、第１ステーション６１Ａの固定子６２Ａ〜６３Ａは、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂとそれぞれ平行な状態で保持されて、かつ移動する。この場合、ステーション６１Ａの平面部上に第１可動テーブルＴＢ１が移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａと図２の移動子２０Ａ，２１Ａとから、ステーション６１Ａに対して第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ａと移動子２２Ａとから、ステーション６１Ａに対して第１可動テーブルＴＢ１をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。
【００８８】
一方、ステーション６１Ａの平面部上に第２可動テーブルＴＢ２が移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａと図２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとから、ステーション６１Ａに対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ａと移動子２２Ｂとから、ステーション６１Ａに対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。この場合の３軸の駆動機構の駆動は、例えば図６のステージ制御系８３及び８４の内で他の駆動機構のために使用されていない側のステージ制御系によって行われる。なお、ステーション６１Ａ上では可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をＹ方向に駆動する必要性は低いため、ステーション６１ＡからＹ方向への駆動用の固定子６４Ａを省略することも可能である。
【００８９】
また、図１において、ステーション６１Ａはスライダ６５Ａの−Ｘ方向に突き出たアーム部に連結され、スライダ６５Ａは、ベース１１Ａ，１１Ｂの＋Ｘ方向の側面の凹部内にＹ軸に平行に配置されたガイド部材６６Ａに、エアーパッドを介して非接触でＹ方向に移動自在に支持されている。ガイド部材６６Ａの両端部はフレーム６７Ａを介して床面上に設置されている。また、ガイド部材６６Ａに永久磁石を所定ピッチで配列して設けられた固定子６９Ａと、これに対向するようにスライダ６５Ａの内面に設けられたコイルを含む移動子６８Ａとから、ガイド部材６６Ａに対してスライダ６５Ａ（ステーション６１Ａ）をＹ方向に駆動するための搬送用リニアモータ７０Ａが構成されている。また、スライダ６５Ａには、スライダ６５ＡのＹ方向の位置を例えば１μｍ程度の分解能でモニタするためのリニアエンコーダ（不図示）が組み込まれており、図６のテーブル搬送制御系５７がそのリニアエンコーダの計測値及び主制御系５６からの制御情報に基づいて、その搬送用リニアモータ７０Ａの動作を制御する。スライダ６５Ａ（ステーション６１Ａ）のＹ方向への移動ストロークは、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２をそれぞれ第１ベース１１Ａの−Ｙ方向の端部及び第２ベース１１Ｂの＋Ｙ方向の端部に移動したときに、ステーション６１Ａの固定子６２Ａ〜６４Ａを順次第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂに対してＸ軸に平行な同一直線上に配置して、可動テーブルＴＢ１又はＴＢ２の受け渡しができる範囲に設定されている。
【００９０】
そして、ステーション６１Ａの固定子６２Ａ，６３Ａを例えば第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ，１８Ａに対してそれぞれＸ軸に平行な同一直線上に配置した状態で、第１可動テーブルＴＢ１の移動子２０Ａ，２１Ａと固定子６２Ａ，６３Ａ及び固定子１７Ａ，１８Ａとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって、第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向に駆動することによって、第１可動テーブルＴＢ１を能動的に極めて高速にステーション６１Ａから第１ウエハステージＳＴ１に移動することができる。更に、ステーション６１Ａは、ウエハステージＳＴ２及びＳＴ１の間を搬送用リニアモータ７０Ａによって極めて高速に移動できるため、第２ウエハステージＳＴ２と第１ウエハステージＳＴ１との間でステーション６１Ａを介して第１可動テーブルＴＢ１（又はＴＢ２）を能動的に極めて高速に移動することができる。
【００９１】
次に、図１において、ベース１１Ａ及び１１Ｂの−Ｘ方向の隙間領域の上方にＹ方向に移動自在に、第２搬送ベースとしての第２ステーション６１Ｂが配置され、第２ステーション６１Ｂの内側にも固定子６２Ｂ，６３Ｂ，６４Ｂが設けられている。第２ステーション６１Ｂ及び固定子６２Ｂ，６３Ｂ，６４Ｂの構成は、第１ステーション６１Ａ及び固定子６２Ａ，６３Ａ，６４Ａの構成と同一であり、固定子６２Ｂが第２受け渡し用固定子に対応する。ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂ〜６４Ｂも、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂとそれぞれ平行な状態で保持されて、かつ移動する。
【００９２】
また、ステーション６１Ｂの平面部上にも交互に可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が載置される。この場合、ステーション６１Ｂの平面部上に第１可動テーブルＴＢ１が移動したときには、固定子６２Ｂ，６３Ｂと図２の移動子２０Ａ，２１Ａとから、ステーション６１Ｂに対して第１可動テーブルＴＢ１をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ｂと移動子２２Ａとから、ステーション６１Ｂに対して第１可動テーブルＴＢ１をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。一方、ステーション６１Ｂの平面部上に第２可動テーブルＴＢ２が移動したときには、固定子６２Ｂ，６３Ｂと図２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとから、ステーション６１Ｂに対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動する２軸のＸ軸微動リニアモータが構成され、固定子６４Ｂと移動子２２Ｂとから、ステーション６１Ｂに対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動アクチュエータが構成される。この場合の３軸の駆動機構の駆動も、例えば図６のステージ制御系８３及び８４の内で他の駆動機構のために使用されていない側のステージ制御系によって行われる。
【００９３】
また、ベース１１Ａ及び１１Ｂの−Ｘ方向の側面に、スライダ６５Ａ及びこの駆動機構と対称に、スライダ６５Ｂ及びこの駆動機構が配置されている。即ち、ガイド部材６６Ｂに沿ってＹ方向に移動自在に配置されたスライダ６５Ｂの＋Ｘ方向に突き出たアーム部に第２ステーション６１Ｂが連結されている。また、ガイド部材６６Ｂの両端部もフレーム６７Ｂを介して床面上に設置され、ガイド部材６６Ｂに設けられた固定子６９Ｂとスライダ６５Ｂに設けられた移動子６８Ｂとから、ガイド部材６６Ｂに対してスライダ６５Ｂ（ステーション６１Ｂ）をＹ方向に駆動するための搬送用リニアモータ７０Ｂが構成されている。図６のテーブル搬送制御系５７が、スライダ６５Ｂに組み込まれたリニアエンコーダ（不図示）の計測値及び主制御系５６からの制御情報に基づいて、その搬送用リニアモータ７０Ｂの動作を制御する。スライダ６５Ｂ（ステーション６１Ｂ）のＹ方向への移動ストロークも、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２をそれぞれ第１ベース１１Ａの−Ｙ方向の端部及び第２ベース１１Ｂの＋Ｙ方向の端部に移動したときに、ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂ〜６４Ｂを順次第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ、及び第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂに対してＸ軸に平行な同一直線上に配置して、可動テーブルＴＢ１又はＴＢ２の受け渡しができる範囲に設定されている。従って、ステーション６１Ａの場合と同様に、第１ウエハステージＳＴ１と第２ウエハステージＳＴ２との間でステーション６１Ｂを介して第２可動テーブルＴＢ２（又はＴＢ１）を能動的に極めて高速に移動することができる。
【００９４】
次に、ステーション６１Ａ，６１Ｂの高さをウエハステージＳＴ１，ＳＴ２の高さに合わせ込むための簡便な高さ制御機構の一例につき、図４を参照して説明する。
図４は、図１において、第１ベース１１Ａ上の第１ウエハステージＳＴ１の＋Ｘ方向の側面にステーション６１Ａを移動して、ステーション６１Ａ上から第１ウエハステージＳＴ１上に第１可動テーブルＴＢ１を移動する直前の状態を示し、この図４において、スライダ６５Ａに設けられた光学式又は磁気式等のリニアエンコーダ７７Ａがガイド部材６６Ａに設けられたスケール７６Ａを読み取り、読み取ったスライダ６５ＡのＹ方向の位置情報をテーブル搬送制御系５７に供給している。また、スライダ６５Ａ上に突き出るように設けられた支持部７１に、フレキシャよりなるロッド７２を介してステーション６１Ａの＋Ｘ方向の端部が連結されている。ロッド７２は、実際には図５の３個のロッド３１Ａ１，３１Ａ２，３１Ａ３と同様に、Ｘ方向に変形しない２個のフレキシャとＹ方向に変形しない１個のフレキシャとから構成されている。従って、図４において、ステーション６１Ａは、スライダ６５Ａに対してＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向への動きには追従すると共に、Ｚ方向へは応力が殆ど加わらない状態で変位できるように支持されている。
【００９５】
また、スライダ６５Ａのアーム部６５Ａａ上のほぼ正三角形の頂点の位置に３個の突部よりなるストッパ７３が設けられており、第１可動テーブルＴＢ１を載置して第１ステーション６１Ａが移動する状態では、３個のストッパ７３上に第１可動テーブルＴＢ１の底面が載置される。アーム部６５Ａａ上の３個のストッパ７３の近くには、それぞれ第１ステーション６１Ａの底面をストッパ７３上に低速で載置するための緩衝部材としての圧縮コイルばねＣＳ１が設けられている。また、第１ステーション６１Ａの底面のほぼ正三角形の頂点の位置に、３個のそれぞれＺ方向に伸縮自在の脚部７４が設けられている。脚部７４と機械的に干渉するアーム部６５Ａａの位置には、その脚部７４を通すための貫通孔が形成されている。脚部７４としては、高さを２段階で例えば２〜３μｍ程度の精度で切り換えることができる簡単で安価な伸縮機構であるエアーシリンダ又は電磁式のアクチュエータなどを使用することができる。また、脚部７４の伸縮する下端部は、ベース１１Ａの上面を傷つけないように、球面に加工されている。その脚部７４の伸縮動作は、テーブル搬送制御系５７によって制御される。
【００９６】
この場合、３個の脚部７４の長さを短い方の第１の長さに設定した場合には、第１ステーション６１Ａの底面がストッパ７３上に載置され、脚部７４の下端部がベース１１Ａの上面よりも高い位置に保持されて、ベース１１Ａ上で第１ステーション６１Ａを自由に移動できるようになる。一方、図１の第１ステーション６１Ａの固定子６２Ａ，６３Ａと図２の第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａ，１８Ａとを近接させて、かつＸ軸に平行な直線に沿って配置した状態で、図４に示すように、３個の脚部７４の長さを長い方の第２の長さに設定した場合には、脚部７４の下端部がベース１１Ａの上面に接触し、第１ステーション６１Ａの上面の高さが、第１ウエハステージＳＴ１のフォーカス・レベリングプレート１６Ａの上面（スライド面）の高さにほぼ設定される。この状態で、図１の固定子６２Ａ，６３Ａ及び図２の移動子２０Ａ，２１Ａより構成されるＸ軸微動リニアモータを駆動することによって、第１ステーション６１Ａ上から第１ウエハステージＳＴ１上に−Ｘ方向に第１可動テーブルＴＢ１を移動することができる。そして、第１可動テーブルＴＢ１の１／２以上の部分が第１ウエハステージＳＴ１上に移動してからは、ほぼ図１のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡによって第１可動テーブルＴＢ１が完全に第１ウエハステージＳＴ１上に移動する。また、上記の説明と逆の動作によって、第１ウエハステージＳＴ１から第１ステーション６１Ａ上に第１可動テーブルＴＢ１を移動することもできる。
【００９７】
なお、２段階で高さを切り換えることができる脚部７４による高さの設定精度は２〜３μｍ程度であるため、第１ウエハステージＳＴ１のスライド面と第１ステーション６１Ａの上面との間には２〜３μｍ程度の高さの差が生じる恐れがある。しかしながら、本例ではエアーベアリング方式によってそのスライド面と第１可動テーブルＴＢ１の底面との間、及び第１ステーション６１Ａの上面と第１可動テーブルＴＢ１の底面との間にはそれぞれ５〜１０μｍ程度のギャップが生じている。従って、簡単で安価な伸縮機構（脚部７４）を用いた構成でも、第１ステーション６１Ａと第１ウエハステージＳＴ１との間で第１可動テーブルＴＢ１を非接触状態で確実に移動できる利点がある。これに対して、脚部７４の代わりに、高さを１μｍ程度の精度で制御できる高さ制御機構を用いて、第１ステーション６１Ａの高さを制御することも可能であるが、本例では製造コストを低減するために２段階で高さを設定できる安価な脚部７４を用いている。
【００９８】
また、図４の例では、脚部７４の下端部によってベース１１Ａの表面に傷が付いて第１ウエハステージＳＴ１の移動に支障が生じないように、更に脚部７４の下端部が接触するベース１１Ａの上面にそれぞれ直径が１０〜２０ｍｍで深さが５０μｍ程度の凹部７５が形成されている。この場合には、凹部７５の深さ分だけ脚部７４が高く設定されている。なお、例えば脚部７４の下端部の球面の半径を大きくすることによって、凹部７５を省略することも可能である。
【００９９】
次に、本例の投影露光装置においては、図１に示すように、ベース１１Ａとベース１１Ｂとの間の領域のＸ方向の中央部には、支持板６，８を支持するコラム７，９及びウエハ干渉計５２ＹＡなどが配置されているため、その中央部の領域では可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の受け渡しを行うことができない。そこで、本例では、可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２は、順次第２ウエハステージＳＴ２→第１ステーション６１Ａ→第１ウエハステージＳＴ１→第２ステーション６１Ｂ→第２ウエハステージＳＴ２の順に、移動経路に沿って反時計回りに巡回するように移動する。なお、可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２を、第２ウエハステージＳＴ２→第２ステーション６１Ｂ→第１ウエハステージＳＴ１→第１ステーション６１Ａ→第２ウエハステージＳＴ２の順に、移動経路に沿って時計回りに巡回するように移動させることも可能である。そのため、本例の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の移動方法は、巡回移動方式とも呼ぶことができ、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は巡回テーブルとも呼ぶことができる。
【０１００】
以下、図７及び図８を参照して、巡回移動方式で可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を移動しながらウエハアライメント及びウエハの露光を行う場合の露光シーケンスの一例につき説明する。
図７（Ａ）〜（Ｄ）及び図８（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ図１のウエハステージＳＴ１，ＳＴ２、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２、及びステーション６１Ａ，６１Ｂを簡略化して示し、先ず図７（Ａ）において、第１ウエハステージＳＴ１上に第２可動テーブルＴＢ２が載置され、第２ステーション６１Ｂ上にロット先頭の未露光のウエハＷ１を保持する第１可動テーブルＴＢ１が載置されている。なお、ウエハＷ１は、図１のウエハローダ系ＷＬによって第１可動テーブルＴＢ１上にロードされたものである。なお、ウエハのロード及びウエハの交換は、可動テーブルＴＢ１又はＴＢ２が例えばアライメントセンサＡＬＧの下方の第２ウエハステージＳＴ２上に載置されている状態で行うようにしてもよい。次に、図７（Ｂ）に示すように、第２ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂと第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂとを近接させて、かつ同一直線上に配置して、第２ステーション６１Ｂから第２ウエハステージＳＴ２上に第１可動テーブルＴＢ１を移動する。この際に、図２の第２ステーション６１Ｂの固定子６３Ｂと第２ウエハステージＳＴ２の固定子１８Ｂとも同一直線上に配置されており、固定子６２Ｂ，６３Ｂと第２可動テーブルＴＢ２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間、及び固定子１７Ｂ，１８Ｂとその移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって第１可動テーブルＴＢ１がＸ方向に駆動される（以下同様）。
【０１０１】
次に、図７（Ｃ）に示すように、第２ウエハステージＳＴ２上の第１可動テーブルＴＢ１に保持されたウエハＷ１に対して、アライメントセンサＡＬＧを用いてサーチアライメント及びファインアライメント（以下、単に「アライメント」と言う。）が実行される。これと並行して、第２ステーション６１Ｂの固定子６２Ｂと第１ウエハステージＳＴ１の固定子１７Ａとを近接させて、かつ同一直線上に配置して、第１ウエハステージＳＴ１から第２ステーション６１Ｂ上に第２可動テーブルＴＢ２を移動する。次に、図７（Ｄ）に示すように、ステーション６１Ｂ上の第２可動テーブルＴＢ２に図１のウエハローダ系ＷＬによって未露光の２枚目のウエハＷ２をロードする。これと並行して、第１ステーション６１Ａの固定子６２Ａと第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｂとを近接させて、かつ同一直線上に配置して、第２ウエハステージＳＴ２から第１ステーション６１Ａ上に第１可動テーブルＴＢ１を移動する。
【０１０２】
次に、図８（Ａ）に示すように、第２ステーション６１Ｂと第２ウエハステージＳＴ２とを近接させて、第２ステーション６１Ｂから第２ウエハステージＳＴ２上に第２可動テーブルＴＢ２を移動する。これと並行して、第１ステーション６１Ａと第１ウエハステージＳＴ１とを近接させて、第１ステーション６１Ａから第１ウエハステージＳＴ１に第１可動テーブルＴＢ１を移動する。次に、図８（Ｂ）に示すように、第１ウエハステージＳＴ１上の第１可動テーブルＴＢ１に保持されたウエハＷ１上の各ショット領域に対して、投影光学系ＰＬを介してレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。この際に、第２ウエハステージＳＴ２上で得られたウエハＷ１のアライメントデータに基づいて、ウエハＷ１上の各ショット領域とレチクルパターンの像との位置合わせが行われる。その露光動作と並行して、第２ウエハステージＳＴ２上の第２可動テーブルＴＢ２に保持されたウエハＷ２に対して、アライメントセンサＡＬＧを用いてアライメントが実行される。
【０１０３】
次に、図８（Ｃ）に示すように、第２ステーション６１Ｂと第１ウエハステージＳＴ１とを近接させて、第１ウエハステージＳＴ１から第２ステーション６１Ｂ２上に露光済みのウエハＷ１を保持する第１可動テーブルＴＢ１を移動する。これと並行して、第１ステーション６１Ａと第２ウエハステージＳＴ２とを近接させて、第２ウエハステージＳＴ２から第１ステーション６１Ａにアライメント済みのウエハＷ２を保持する第２可動テーブルＴＢ２を移動する。その後、図８（Ｄ）に示すように、ステーション６１Ｂ上の第１可動テーブルＴＢ１において、図１のウエハローダ系ＷＬを用いて露光済みのウエハＷ１が３枚目のウエハＷ３に交換される。これ以降は、そのロット内の全部のウエハに対する露光が終了するまで、図８（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明したように、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２の間で可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２を巡回移動方式で移動させながら、各ウエハに対するアライメント及び露光が行われる。
【０１０４】
なお、本例では２台の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が使用されているが、その可動テーブルを例えば３台以上使用することも可能である。更に、本例では前処理工程用ステージとしてウエハアライメント用の第２ウエハステージＳＴ２が用いられているが、ウエハアライメント以外の前処理工程用の別の１台以上のウエハステージをそれぞれ別の独立のベース上に移動自在に載置してもよい。この場合、それらの前処理工程用の２台以上のウエハステージ間でも、上記のステーション６１Ａ，６１Ｂと同様の搬送機構を用いて可動テーブルを高速に受け渡すことができる。
【０１０５】
上述の本例の投影露光装置及び露光シーケンスによれば、以下のような効果が得られる。
（１）図１に示すように、露光用の第１ウエハステージＳＴ１とウエハアライメント用の第２ウエハステージＳＴ２とがそれぞれ別のベース１１Ａ及び１１Ｂ上を移動する構造（独立構造）であるため、ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２相互の機械的な干渉がなく、各ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２でそれぞれ高速かつ高精度な位置決め及び移動が可能になる。
【０１０６】
（２）その独立構造によって、投影露光装置の製造、設置及び保守、並びに前処理工程用のウエハステージを含むシステムのアップグレードが容易になる。
（３）その独立構造によって、投影光学系ＰＬ及びアライメントセンサＡＬＧなどの光学系やウエハ干渉計５２ＸＡ，５２ＹＡなどの各種センサなどをより安定に支持することができる。
【０１０７】
（４）その独立構造によって、露光用のウエハステージに対して、様々の機能の前処理工程用のウエハステージを組み合わせることができる。
（５）２台以上の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２及び２台以上のウエハステージＳＴ１，ＳＴ２を用いることにより、実露光工程及び前処理工程をいわゆるパイプライン処理で並列に実行可能になり、露光精度（解像度及び重ね合わせ精度等）の向上と露光工程のスループットの向上とを両立できる。
【０１０８】
（６）可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２が能動的にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２とステーション６１Ａ，６１Ｂとの間を移動することにより、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２とウエハステージＳＴ１，ＳＴ２とが分離可能に構成されている場合に、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を次の工程を実行するためのウエハステージＳＴ１，ＳＴ２上に高速に移動することができ、スループットが更に向上する。
【０１０９】
（７）本例の巡回移動方式の露光シーケンスによれば、簡単なシーケンスで各可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を効率的に移動できるとともに、可動テーブルが３台以上になったような場合でも、機械的な干渉の恐れなく各可動テーブルを効率的に次の工程のウエハステージ上に移動することができる。
（８）可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２にウエハを載置する以外に、投影光学系ＰＬの結像特性の計測装置などの各種センサなどを設置することができる。これによって、例えば定期的に投影露光装置の結像特性などをモニタすることができる。
【０１１０】
（９）可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は容易にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２を含む移動経路から搬出（分離）できるため、その搬出した可動テーブルの清掃（剥離したレジストの除去等）などのメンテナンスを容易に行うことができる。更に、その搬出した可動テーブルの代わりに別の可動テーブルをその移動経路に搬入することによって、そのメンテナンス中でも露光工程を継続することができる。
【０１１１】
なお、上記の実施形態において、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１８Ａ、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１８Ｂ、第１可動テーブルＴＢ１の移動子２１Ａ、第２可動テーブルＴＢ２の移動子１８Ｂ、第１ステーション６１Ａの固定子６３Ａ、及び第２ステーション６１Ｂの固定子６３Ｂをそれぞれ第１固定子、第２固定子、第１移動子、第２移動子、第１受け渡し用固定子、及び第２受け渡し用固定子とみなすこともできる。また、例えば図１の第１ウエハステージＳＴ１において、２軸のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＡ，２４ＸＡの代わりに１軸のＸ軸微動リニアモータを設け、Ｙ軸微動アクチュエータ２３ＹＡをＸ方向に所定間隔で配置された２軸のアクチュエータとしてもよい。
【０１１２】
また、上記の実施形態においては、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をウエハステージＳＴ１，ＳＴ２とステーション６１Ａ，６１Ｂとの間で移動するためにリニアモータ（２３ＸＡ，２３ＸＢ等）が使用されているが、そのリニアモータの代わりにボイスコイルモータ方式などの駆動装置を使用してもよいことは明らかである。また、上記の実施形態では可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２上の基準マーク部材ＦＭ１，ＦＭ２上の基準マークを基準としてウエハのアライメントを行ったが、各ウエハ上に基準マークを形成しておき、この基準マークを基準として各ウエハのアライメントを行うようにしてもよい。
【０１１３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態につき図９〜図１１を参照して説明する。本例は、第１の実施形態に対して投影露光装置の配置、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の駆動方法、及び可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２の搬送方法を変更したものであり、図９〜図１１において図１、図２及び図７に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細説明を省略する。
【０１１４】
図９は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図であり、この図９において、投影光学系ＰＬとアライメントセンサＡＬＧとウエハローダ系ＷＬとがＸ軸に沿って配列され、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ｃ上に第１ウエハステージＳＴ１が載置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｄ上に第２ウエハステージＳＴ２が載置されている。ウエハステージＳＴ１，ＳＴ２をベース１１Ｃ，１１Ｄ上でＸ方向及びＹ方向に駆動する機構は、図１の実施形態とほぼ同様であるが、図１の固定子３５Ａ及び３５Ｂの代わりに、本例ではコイルを含む固定子８５Ａ及び８５Ｂが配置されている点が異なっている。本例においても、それぞれウエハＷ１及びＷ２を保持する可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２は、交互にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２上に移動するが、図９の状態では、ウエハステージＳＴ１及びＳＴ２上にそれぞれ可動テーブルＴＢ１及びＴＢ２が載置されている。
【０１１５】
図１０は、図９を−Ｘ方向に見た場合の一部を切り欠いた側面図であり、この図１０において、第２ウエハステージＳＴ２の−Ｙ方向の側壁部がロッド３１Ｂを介してＸ軸スライダ３２Ｂに連結され、Ｘ軸スライダ３２Ｂの内面に所定ピッチでＸ方向に配列された永久磁石を含む移動子３４Ｄが設けられている。移動子３４Ｄと固定子８５Ｂとから、Ｘ軸ガイド部材３３Ｂに対してＸ軸スライダ３２Ｂ及び第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向に駆動するための、ムービングマグネット方式のＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢが構成されている。
【０１１６】
また、第２ウエハステージＳＴ２の内側にコイルを含む固定子１７Ｄ，１８Ｄ及びコイルを含む固定子１９Ｄが設けられ、第２可動テーブルＴＢ２の外側にそれらの固定子の先端部を非接触で挟むように所定ピッチでＸ方向に配列された永久磁石を含む移動子２０Ｄ，２１Ｄ及びＺ方向に磁場を発生する永久磁石を含む移動子２２Ｄが設けられている。この場合、固定子１７Ｄ，１８Ｄ及び移動子２０Ｄ，２１Ｄより、それぞれ第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動し、かつＺ軸に平行な軸の周りに回転するためのムービングマグネット方式のＸ軸微動リニアモータ２３ＸＤ，２４ＸＤが構成され、固定子１９Ｄ及び移動子２２Ｄより、第２ウエハステージＳＴ２に対して第２可動テーブルＴＢ２をＹ方向に駆動するためのボイスコイルモータ方式のＹ軸微動アクチュエータ２３ＹＤが構成されている。図９の第１ウエハステージＳＴ１に対して第１可動テーブルＴＢ１を駆動するための駆動機構も、同様にムービングマグネット方式である。このように本例の可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を駆動及び移動するための非接触方式の駆動機構（Ｘ軸微動リニアモータ２３ＸＤ，２４ＸＤ等）はムービングマグネット方式であるため、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２に駆動機構用の配線を接続する必要がなく、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を容易にかつ高速に移動できる利点がある。
【０１１７】
図９に戻り、ベース１１Ｃ，１１Ｄの＋Ｙ方向の側面近傍にＸ方向及びＹ方向に移動自在に、かつＸ軸に平行に保持枠９１が配置され、保持枠９１にウエハステージＳＴ１，ＳＴ２が収まる間隔を隔てて第１及び第２搬送ベースとしての第１ステーション９２Ａ及び第２ステーション９２Ｂが連結されている。ステーション９２Ａ及び９２ＢはそれぞれＸＹ平面に平行な平面部と、−Ｙ方向の側壁部と、＋Ｙ方向の側壁部とから構成され、その２つの側壁部の内面には、図１０に示す第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄ，１９Ｄと同じ構成でかつ同じ配列のコイルを含む固定子９３Ａ，９４Ａ，９５Ａ及び固定子９３Ｂ，９４Ｂ，９５Ｂが設けられている。固定子９３Ａ及び９３Ｂがそれぞれ第１及び第２受け渡し用固定子に対応している。
【０１１８】
図１０に示すように、ステーション９２ＡのＸ軸に平行に伸びた固定子９３Ａ〜９５Ａは、それぞれ第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ〜１９Ｄ及び第２可動テーブルＴＢ２の移動子２０Ｄ〜２２Ｄに平行な状態で保持されて、移動する。この場合、ステーション９２Ａの平面部の上面は、第２ウエハステージＳＴ２内のフォーカス・レベリングプレート１６Ｂの上面（スライド面）とほぼ同じ高さに維持されており、その平面部にも可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を浮上支持するための空気を吹き出すエアーパッド（不図示）が設けられている。また、ステーション９２Ａ上に第２可動テーブルＴＢ２を移動したときには、固定子９３Ａ，９４Ａ及び移動子２０Ｄ，２１Ｄよりステーション９２Ａに対して第２可動テーブルＴＢ２をＸ方向に駆動するためのムービングマグネット方式のＸ軸微動リニアモータが構成される。これはステーション９２Ｂも同様である。
【０１１９】
また、保持枠９１は、Ｙ軸に沿って移動するＹ軸スライダ９６に連結され、Ｙ軸スライダ９６はＸ軸スライダ９７に連結され、Ｘ軸スライダ９７は、Ｘ軸ガイド部材９８に沿ってＸ方向に移動自在に配置されている。不図示の駆動機構によってＸ軸スライダ９７及びＹ軸スライダ９６を駆動して、保持枠９１をＸ方向及びＹ方向に移動することによって、ステーション９２Ａ，９２Ｂを順次図９のウエハステージＳＴ１及びＳＴ２をそれぞれＸ方向に挟み込む位置まで移動できるように構成されている。
【０１２０】
これ以外の構成は第１の実施形態と同様であり、本例でも第２ウエハステージＳＴ２上の可動テーブルＴＢ２（又はＴＢ１）では、アライメントセンサＡＬＧによって基準マーク部材ＦＭ２（又はＦＭ１）を基準としてウエハＷ２（又はＷ１）のアライメントが行われる。そして、その動作と並行して、第１ウエハステージＳＴ１上の可動テーブルＴＢ１（又はＴＢ２）では、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ１（又はＷ２）上の全部のショット領域にレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。その後、次のようにして、ステーション９２Ａ，９２Ｂを介して第２可動テーブルＴＢ２が第１ウエハステージＳＴ１上に搬送される。
【０１２１】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図９のウエハステージＳＴ１，ＳＴ２、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２、及びステーション９２Ａ，９２Ｂを簡略化して示し、先ず図１１（Ａ）において、第２ウエハステージＳＴ２が第２ベース１１Ｄ上の＋Ｙ方向の端部に移動して、ステーション９２Ａ，９２Ｂが第２ウエハステージＳＴ２をＸ方向に挟む込みようにベース１１Ｄ上に移動している。この状態で、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄと、第１ステーション９２Ａの固定子９３Ａ，９４Ａ及び第２ステーション９２Ｂの固定子９３Ｂ，９４Ｂとは互いに近接して、かつ同一直線上に配置されている。そして、固定子１７Ｄ，１８Ｄと第２可動テーブルＴＢ２の移動子２０Ｄ，２１Ｄとの間、及び固定子９３Ｂ，９４Ｂとその移動子２０Ｄ，２１Ｄとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって第２可動テーブルＴＢ２がＸ方向に駆動されて、第２可動テーブルＴＢ２は第２ウエハステージＳＴ２からステーション９２Ｂ上に移動する。
【０１２２】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、保持枠９１をＹ方向、Ｘ方向に駆動することによって、ステーション９２Ａ，９２Ｂ及び第２可動テーブルＴＢ２を第１ベース１１Ｃ側に移動する。次に、図１１（Ｃ）に示すように、第１ウエハステージＳＴ１がベース１１Ｃ上の＋Ｙ方向の端部に移動して、ステーション９２Ａ，９２Ｂが第１ウエハステージＳＴ１をＸ方向に挟む込みようにベース１１Ｃ上に移動する。この状態で、第１ウエハステージＳＴ１の固定子１８Ｃと、第１ステーション９２Ａの固定子９４Ａ及び第２ステーション９２Ｂの固定子９４Ｂとは互いに近接して、かつ同一直線上に配置されている。他の固定子も同様に同一直線上に配置されている。そして、先ず固定子１８Ｃ及び固定子９４Ａと第１可動テーブルＴＢ１の移動子２１Ｃとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータ（別の固定子と移動子との間で構成されるＸ軸微動リニアモータも使用されている）によって、第１可動テーブルＴＢ１が第１ウエハステージＳＴ１からステーション９２Ａ上に移動する。次に、固定子９４Ｂ及び固定子１８Ｃと第２可動テーブルＴＢ２の移動子２１Ｄとの間で順次構成されるＸ軸微動リニアモータによって、第２可動テーブルＴＢ２がステーション９２Ｂから第１ウエハステージＳＴ１上に移動する。
【０１２３】
次に、ステーション９２Ａ，９２Ｂは、再びベース１１Ｄ側に移動して、ステーション９２Ａ上の第１可動テーブルＴＢ１が第２ウエハステージＳＴ２上に移動される。そして、図９のウエハローダ系ＷＬを用いて、第２ウエハステージＳＴ２上の第１可動テーブルＴＢ１上でウエハ交換が行われた後、交換後のウエハのアライメントが行われる。これと並行して、第１ウエハステージＳＴ１では、第２可動テーブルＴＢ２上のウエハＷ２に対して投影光学系ＰＬを介して走査露光が行われる。以下、１ロットのウエハの露光が終了するまで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す動作が繰り返される。この場合、本例では、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は、順次第２ウエハステージＳＴ２→ステーション９２Ｂ→第１ウエハステージＳＴ１→ステーション９２Ａ→第２ウエハステージＳＴ２の順に移動経路に沿って移動する。但し、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２は例えばその移動経路に沿って逆方向に移動することも可能である。このような移動方法も、巡回移動方式の一種とみなすことができる。
【０１２４】
本例においても、ステーション９２Ａの固定子９３Ａ，９４Ａ及びステーション９２Ｂの固定子９３Ｂ，９４Ｂと、第２ウエハステージＳＴ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄ（又は第１ウエハステージＳＴ１の固定子）とを同一直線上に配置した状態で、可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をウエハステージＳＴ２，ＳＴ１とステーション９２Ａ，９２Ｂとの間で能動的に高速に移動することができる。従って、振動の影響を低減して露光精度を向上した上で、露光工程のスループットを向上できる。また、２つのステーション９２Ａ，９２Ｂを所定間隔で保持しているため、図１１（Ｃ）に示すように、２つの可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２をほぼ同時に高速にウエハステージＳＴ１及びステーション９２Ａ上に移動することができ、スループットが更に向上する。
【０１２５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態につき図１２〜図１５を参照して説明する。本例は、第１の実施形態に対してウエハステージ及び可動テーブルの構成、並びに可動テーブルの搬送方法を変更したものであり、図１２〜図１５において図１〜図３及び図７に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細説明を省略する。
【０１２６】
図１２は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図であり、この図１２において、投影光学系ＰＬとアライメントセンサＡＬＧとウエハローダ系ＷＬとがＹ軸に沿って配列され、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ｅ上に第１ウエハステージＳＵ１が載置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｆ上に第２ウエハステージＳＵ２が載置されている。ウエハステージＳＵ１，ＳＵ２をベース１１Ｅ，１１Ｆ上でＹ方向に駆動する機構は、図１の実施形態とほぼ同様であるが、本例の一方のＹ軸粗動リニアモータ用の固定子４３Ａ及び４３Ｂは、それぞれ支持部材１０２Ａ及び１０２Ｂを介してベース１１Ｅ及び１１Ｆ上に配置されている点が異なっている。また、Ｙ軸スライダ３７Ａ及び３８Ａを連結するＸ軸ガイド部材１０１Ａ、及びＹ軸スライダ３７Ｂ及び３８Ｂを連結するＸ軸ガイド部材１０１Ｂに沿ってそれぞれＸ方向に駆動自在にウエハステージＳＵ１及びＳＵ２が載置されている。本例においても、それぞれウエハＷ１及びＷ２を保持する可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２は、交互にウエハステージＳＵ１，ＳＵ２上に移動するが、図１２の状態では、ウエハステージＳＵ１及びＳＵ２上にそれぞれ可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２が載置されている。
【０１２７】
図１３は、図１２を＋Ｙ方向に見た場合の一部を切り欠いた側面図であり、この図１３において、Ｘ軸ガイド部材１０１Ｂを囲む箱状の第２ウエハステージＳＵ２の内部に設けられたコイルを含む移動子１０７Ｂと、Ｘ軸ガイド部材１０１Ｂ上に設けられてＸ方向に所定ピッチで配列された永久磁石を含む固定子１０６Ｂとから、ウエハステージＳＵ２をＸ軸ガイド部材１０１Ｂに沿ってＸ方向に駆動するＸ軸粗動リニアモータ３６ＸＢが構成されている。また、ウエハステージＳＵ２の＋Ｘ方向の側面に、支持部材１０８Ｂを介して固定子１７Ｂ及び１９ＢがＺ方向に接するように支持され、ウエハステージＳＵ２の−Ｘ方向の側面に、支持部材１０８Ｂを介して固定子１８Ｂが支持されている。
【０１２８】
また、ウエハステージＳＵ２上にエアーパッド（不図示）を介して第２可動テーブルＴＣ２が非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置され、可動テーブルＴＣ２上にウエハホルダ２７Ｂを介してウエハＷ２が吸着保持されている。可動テーブルＴＣ２の＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の側面にそれぞれ移動子２０Ｂ，２２Ｂ及び移動子２１Ｂが設けられている。移動子２０Ｂ，２１Ｂ及び固定子１７Ｂ，１８Ｂより、ウエハステージＳＵ２に対して可動テーブルＴＣ２をＹ方向に駆動し、かつＺ軸に平行な軸の周りに回転するためのＹ軸微動リニアモータ１０４ＹＢ及び１０５ＹＢが構成され、移動子２２Ｂ及び固定子１９Ｂより、ウエハステージＳＵ２に対して可動テーブルＴＣ２をＸ方向に駆動するためのボイスコイルモータ方式のＸ軸微動アクチュエータ１０４ＸＢが構成されている。また、Ｙ軸微動リニアモータ１０４ＹＢ，１０５ＹＢは、ウエハステージＳＵ２に対して可動テーブルＴＣ２を着脱するために、可動テーブルＴＣ２をＹ方向に移動する際の駆動機構としても使用される。
【０１２９】
図１２において、第１ウエハステージＳＵ１及び第１可動テーブルＴＣ１も、それぞれ図１３の第２ウエハステージＳＵ２及び第２可動テーブルＴＣ２と同様に構成されている。即ち、第１ウエハステージＳＵ１に設けた固定子１７Ａ，１８Ａ及び１９Ａと、第１可動テーブルＴＣ１に設けた移動子２０Ａ，２１Ａ及び２２ＡとからそれぞれＹ軸微動リニアモータ１０４ＹＡ，１０５ＹＡ及びＸ軸微動アクチュエータ１０４ＸＡが構成されている。即ち、第１の実施形態とは異なり、本例の移動子２０Ａ〜２２Ａ、移動子２０Ｂ〜２２Ｂ及び固定子１７Ａ〜１９Ａ、固定子１７Ｂ〜１９ＢはそれぞれＹ軸に平行に設けられている。
【０１３０】
また、第１ベース１１Ｅ上方の−Ｘ方向及び＋Ｙ方向にＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＡ及びＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＡが配置され、ウエハ干渉計５２ＸＡ及び５２ＹＡはそれぞれ第１可動テーブルＴＣ１上の移動鏡２９Ａにレーザビームを照射することによって、第１可動テーブルＴＣ１のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角を計測している。それと対称的に、第２ベース１１Ｆ上方の−Ｘ方向及び＋Ｙ方向にＸ軸のウエハ干渉計５２ＸＢ及びＹ軸のウエハ干渉計５２ＹＢが配置され、ウエハ干渉計５２ＸＢ及び５２ＹＢはそれぞれ第２可動テーブルＴＣ２上の移動鏡２９Ｂにレーザビームを照射することによって、第２可動テーブルＴＣ２のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角を計測している。このように本例においては、ベース１１Ｅ及び１１Ｆの間の領域の中央部にウエハ干渉計５２ＹＢが配置されているため、ウエハステージＳＵ１，ＳＵ２の間で可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を交換する際に、その中央部を可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２が通過できない。そこで、ベース１１Ｅとベース１１Ｆとの間の領域にウエハ干渉計５２ＹＢをＸ方向に挟むように、第１及び第２の搬送ベースとしての第１及び第２のステーション１０３Ａ及び１０３Ｂが配置されている。
【０１３１】
即ち、ステーション１０３Ａ及び１０３Ｂは、それぞれＸＺ平面に平行な保持部とＸＹ平面に平行な平面部とを備え、第２ベース１１Ｆの＋Ｙ方向の側面にステーション１０３Ａ及１０３Ｂの保持部が固定されている。また、ステーション１０３Ａ及び１０３Ｂの平面部の上面は、それぞれウエハステージＳＵ１及びＳＵ２の上面（スライド面）とほぼ同じ高さになるように設定され、それらの平面部にも可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を非接触で浮上支持するためのエアーパッド（不図示）が設けられている。また、第１のステーション１０３Ａ上には、ウエハステージＳＵ１に設けられた固定子１７Ａ，１８Ａ，１９Ａとそれぞれ同じ構成及び位置関係で固定子６２Ａ，６３Ａ，６４Ａが設けられ、第２のステーション１０３Ｂ上には、固定子６２Ａ，６３Ａ，６４Ａとそれぞれ同じ構成及び位置関係で固定子６２Ｂ，６３Ｂ，６４Ｂが設けられている。固定子６２Ａ及び６２Ｂがそれぞれ第１及び第２受け渡し用固定子に対応している。
【０１３２】
ステーション１０３Ａ及び１０３ＢのＹ軸に平行に伸びた固定子６２Ａ〜６４Ａ及び固定子６２Ｂ〜６４Ｂは、それぞれ第１ウエハステージＳＵ１の固定子１７Ａ〜１９Ａ及び第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｂ〜１９Ｂ（図１３参照）に平行な状態で保持されている。即ち、本例のステーション１０３Ａ及び１０３Ｂの固定子６２Ａ〜６４Ａ及び６２Ｂ〜６４Ｂは、ベース１１Ｅ及び１１Ｆの配列方向であるＹ方向に沿って静止状態で支持されており、ステーション１０３Ａ，１０３Ｂ及び固定子６２Ａ〜６４Ａ，６２Ｂ〜６４ＢのＹ方向の長さは、ベース１１Ｅとベース１１Ｆとの間隔にほぼ等しく設定されている。このため、ステーション１０３Ａ及び１０３Ｂはそれぞれ「ステージガイド」とも呼ぶことができる。この場合、ステーション１０３Ａ上に第２可動テーブルＴＣ２を移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａ及び移動子２０Ｂ，２１Ｂよりステーション１０３Ａに対して第２可動テーブルＴＣ２を非接触でＹ方向に駆動するためのＹ軸微動リニアモータが構成される。一方、ステーション１０３Ａ上に第１可動テーブルＴＣ１を移動したときには、固定子６２Ａ，６３Ａ及び移動子２０Ａ，２１Ａよりステーション１０３Ａに対して第１可動テーブルＴＣ１をＹ方向に非接触で駆動するためのＹ軸微動リニアモータが構成される。これはステーション１０３Ｂも同様である。
【０１３３】
これ以外の構成は第１の実施形態と同様であり、本例でも第２ウエハステージＳＵ２上の可動テーブルＴＣ２（又はＴＣ１）では、アライメントセンサＡＬＧによって基準マーク部材（不図示）を基準としてウエハＷ２（又はＷ１）のアライメントが行われる。そして、その動作と並行して、第１ウエハステージＳＵ１上の可動テーブルＴＣ１（又はＴＣ２）では、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ１（又はＷ２）上の全部のショット領域にレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。レチクル及びウエハＷ１，Ｗ２の走査方向はＹ方向である。その際、次のようにして、ステーション１０３Ａ，１０３Ｂを介して可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２が搬送される。
【０１３４】
図１５（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ図１２のウエハステージＳＵ１，ＳＵ２、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２、及びステーション１０３Ａ，１０３Ｂを簡略化して示し、先ず図１５（Ａ）において、第１ウエハステージＳＵ１がベース１１Ｅ上の第２ステーション１０３Ｂに近接する位置に移動し、第２ウエハステージＳＵ２がベース１１Ｆ上の第１ステーション１０３Ａに近接する位置に移動する。この状態で、第１ウエハステージＳＵ１の固定子１７Ａ，１８Ａと第２ステーション１０３Ｂの固定子６２Ｂ，６３Ｂとは同一直線上に配置され、第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｂ，１８Ｂと第１ステーション１０３Ａの固定子６２Ａ，６３Ａとは同一直線上に配置されている。そして、固定子１７Ａ，１８Ａと第１可動テーブルＴＣ１の移動子２０Ａ，２１Ａとの間、及び固定子６２Ｂ，６３Ｂとその移動子２０Ａ，２１Ａとの間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータによって、第１可動テーブルＴＣ１は第１ウエハステージＳＵ１から第２ステーション１０３Ｂ上に移動する。これと並行して、固定子１７Ｂ，１８Ｂと第２可動テーブルＴＣ２の移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間、及び固定子６２Ａ，６３Ａとその移動子２０Ｂ，２１Ｂとの間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータによって、第２可動テーブルＴＣ２は第２ウエハステージＳＵ２から第１ステーション１０３Ａ上に移動する。
【０１３５】
次に、図１５（Ｂ）に示すように、第１ウエハステージＳＵ１がベース１１Ｅ上の第１ステーション１０３Ａに近接する位置に移動し、第２ウエハステージＳＵ２がベース１１Ｆ上の第２ステーション１０３Ｂに近接する位置に移動する。この状態で、第１ウエハステージＳＵ１の固定子１８Ａと第１ステーション１０３Ａの固定子６３Ａとは同一直線上に配置され、第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｂと第２ステーション１０３Ｂの固定子６２Ｂとは同一直線上に配置されている。他の固定子も同様に同一直線上に配置されている。そして、固定子６３Ａ及び固定子１８Ａと第２可動テーブルＴＣ２の移動子との間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータ（別の固定子と移動子との間で構成されるＹ軸微動リニアモータも使用されている）によって、第２可動テーブルＴＣ２が第１ステーション１０３Ａから第１ウエハステージＳＵ１上に移動する。これと並行して、固定子６２Ｂ及び固定子１７Ｂと第１可動テーブルＴＣ１の移動子との間で順次構成されるＹ軸微動リニアモータによって、第１可動テーブルＴＣ１が第２ステーション１０３Ｂから第２ウエハステージＳＵ２上に移動する。
【０１３６】
次に、図１５（Ｃ）に示すように、ベース１１Ｅ上の第１ウエハステージＳＵ１は第２可動テーブルＴＣ２を保持して投影光学系ＰＬの下方に移動して、ウエハＷ２への走査露光を開始する。一方、ベース１１Ｆ上の第２ウエハステージＳＵ２は第１可動テーブルＴＣ１を保持して−Ｙ方向に移動する。次に、図１５（Ｄ）に示すように、図１２のウエハローダ系ＷＬを用いて、第２ウエハステージＳＵ２上の第１可動テーブルＴＣ１において、露光済みのウエハＷ１が次の露光対象のウエハＷ３に交換される。そして、第２ウエハステージＳＵ２ではその上の第１可動テーブルＴＣ１上のウエハＷ３に対して、アライメントセンサＡＬＧを用いてウエハアライメントが行われる。これと並行して、第１ウエハステージＳＵ１では、第２可動テーブルＴＣ２上のウエハＷ２に対して走査露光が行われる。以下、１ロットのウエハの露光が終了するまで、図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示す動作が繰り返される。
【０１３７】
図１４（Ｂ）は、図１５（Ａ）〜（Ｄ）における２台の可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２の移動経路を示す図であり、図１４（Ｂ）において横軸Ｐは、可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２（それぞれ符号Ｔ２及びＴ１で表されている）が順次移動するアライメント用の第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）、第１ステーション１０３Ａ（符号Ｇ１）、第２ステーション１０３Ｂ（符号Ｇ２）、及び露光用の第１ウエハステージＳＵ１（符号Ｅ）を表している。また、図１４（Ｂ）の縦軸は時間ｔが経過した後の可動テーブルＴＣ１及びＴＣ２（符号Ｔ２及びＴ１）の移動位置を表している。図１４（Ｂ）に示すように、本例では、２台の可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２は、順次第２ウエハステージＳＵ２→第１ステーション１０３Ａ→第１ウエハステージＳＵ１→第２ステーション１０３Ｂ→第２ウエハステージＳＵ２の順に移動経路に沿って反時計回りに巡回移動方式で移動する。但し、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２は例えばその移動経路に沿って逆方向に移動することも可能である。
【０１３８】
本例においても、ステーション１０３Ａの固定子６２Ａ，６３Ａ及びステーション１０３Ｂの固定子１７Ｂ，１８Ｂと、第２ウエハステージＳＵ２の固定子１７Ｄ，１８Ｄ（又は第１ウエハステージＳＵ１の固定子）とを同一直線上に配置した状態で、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２をウエハステージＳＵ２，ＳＵ１とステーション１０３Ａ，１０３Ｂとの間で能動的に高速に移動することができる。従って、振動の影響を低減して露光精度を向上した上で、露光工程のスループットを向上できる。また、２つのステーション１０３Ａ，１０３Ｂを静止状態で保持しているだけで良いとともに、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２はベース１１Ｅ及び１１Ｆの間をそれらの配列方向に移動しているため、無駄な動きがなくなり、２つの可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を極めて高速にウエハステージＳＵ１，ＳＵ２上に移動することができ、スループットが更に向上する。
【０１３９】
なお、本例においては、図１２において、可動テーブルを１台のみ（例えば第１可動テーブルＴＣ１のみ）として、ステーションも１個のみ（例えば第１ステーション１０３Ａのみ）とすることも可能である。この場合の可動テーブルＴＣ１（符号Ｔ）の移動経路の一例は、図１４（Ａ）に示すように、第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）→ステーション１０３Ａ（符号Ｇ）→第１ウエハステージＳＵ１（符号Ｅ）→第２ウエハステージＳＵ２となる。
【０１４０】
また、本例では、可動テーブルＴＣ１，ＴＣ２を３台以上にすることも可能であり、これによってスループットを更に向上できる。図１２において、可動テーブルを３台とした場合の各可動テーブル（符号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３で表す）の移動経路の一例は、図１４（Ｃ）に示すように、順次第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）→第１ステーション１０３Ａ（符号Ｇ１）→第１ウエハステージＳＵ１（符号Ｅ）→第２ステーション１０３Ｂ（符号Ｇ２）→第２ウエハステージＳＵ２（符号Ａ）の順に移動するものである。このように本例によれば、３台以上の可動テーブルを用いる場合でも、これらの可動テーブルを円滑にかつ高速に移動できる利点がある。
【０１４１】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態につき図１６〜図１８を参照して説明する。本例は、可動テーブルの搬送及び交換を搬送アームを用いて行うものであり、図１６〜図１８において図１〜図３に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細説明を省略する。
【０１４２】
図１６は、本例の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図であり、この図１６において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクル及びウエハの走査方向にＸ軸を取り、その走査方向に垂直な非走査方向にＹ軸を取って説明する。先ず、投影光学系ＰＬとアライメントセンサＡＬＧとがＸ軸に沿って配列され、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとアライメントセンサＡＬＧの光軸とを結ぶ直線に関してほぼ対称の位置に、可動テーブルを搬送及び交換するためのテーブル搬送機構としての１対のテーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２が設置されている。テーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２は、それぞれ昇降自在のベース部材に、順次３個のアームを回転自在に連結した構成であり、先端部が２本のフォーク型に形成された３番目のアームが、可動テーブルを直接搬送するための搬送アームＡＲ１及びＡＲ２とされている。
【０１４３】
テーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２の間の領域で、投影光学系ＰＬの下方の第１ベース１１Ｃ上に、第１ウエハステージＳＶ１が載置され、アライメントセンサＡＬＧの下方の第２ベース１１Ｄ上に、第２ウエハステージＳＶ２が載置されている。ベース１１Ｃ上において、Ｙ軸に平行にＹ軸ガイド部材１１０Ａが配置され、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａに沿ってＹ方向に駆動自在にウエハステージＳＶ１が配置されている。
【０１４４】
図１７は、図１６の投影露光装置を−Ｙ方向に見た一部を切り欠いた側面図（但し、第２可動テーブルＴＤ２が第２ウエハステージＳＶ２上に載置されている点が異なっている。）であり、この図１７において、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａの上下の面にそれぞれＹ方向に配列された永久磁石を含む固定子１１４Ａ及び１１５Ａが設けられている。固定子１１４Ａ及び１１５Ａと、これらに対向するようにウエハステージＳＶ１内に設けられたコイルを含む移動子１１６Ａ及び１１７Ａとから、それぞれＹ軸ガイド部材１１０Ａに対してウエハステージＳＶ１をＹ方向に広い範囲で駆動する１対のＹ軸粗動リニアモータ３６ＹＡ及び３６ＹＣが構成されている。
【０１４５】
図１６に戻り、Ｙ軸ガイド部材１１０ＡをＹ方向に挟むようにそれぞれＸ軸に平行に固定子４２Ａ及び４３Ａが配置され、固定子４２Ａ及び４３Ａはそれぞれ支持部材１１１Ａ及び１０２Ａを介してベース１１Ｃ上に配置されている。また、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａの−Ｙ方向の端部付近及び＋Ｙ方向の端部にそれぞれ移動子４０Ａ及び４１Ａが設けられ、移動子４０Ａ及び４１Ａと固定子４２Ａ及び４３Ａとから、それぞれＹ軸ガイド部材１１０Ａ及びウエハステージＳＶ１をＸ方向に駆動するための１対のＸ軸粗動リニアモータ４４ＸＡ及び４５ＸＡが構成されている。更に、Ｙ軸ガイド部材１１０Ａの−Ｙ方向の端部にＸ軸スライダ３７Ｃが連結され、Ｘ軸スライダ３７Ｃは、ベース１１Ｃ上にＸ方向に沿って配置されたカバー部材１１２Ａ内のＸ軸ガイド部材（不図示）にＸ方向に移動自在に連結されている。
【０１４６】
ベース１１Ｄ上で第２ウエハステージＳＶ２をＸ方向及びＹ方向に駆動するための機構も、第１ウエハステージＳＶ１の駆動機構と同様に構成されている。即ち、ベース１１Ｄ上のＹ軸ガイド部材１１０Ｂに沿ってＹ方向に移動自在にウエハステージＳＶ２が配置され、図１７に示すように、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂに設けられた固定子１１４Ｂ及び１１５Ｂと、ウエハステージＳＶ２内に設けられた移動子１１６Ｂ及び１１７Ｂとから、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂに対してウエハステージＳＶ２をＹ方向に駆動する１対のＹ軸粗動リニアモータ３６ＹＢ及び３６ＹＤが構成されている。また、図１６のベース１１Ｄ上で、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂの両端に配置された固定子４３Ｂ及び４２Ｂと、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂに設けられた移動子４１Ｂ等とからＸ軸粗動リニアモータ４５ＸＢ及び４４ＸＢが構成されている。固定子４３Ｂ及び４２Ｂはそれぞれ支持部材１０２Ｂ及び１１１Ｂを介してベース１１Ｄ上に配置されている。更に、Ｙ軸ガイド部材１１０Ｂの−Ｙ方向の端部は、Ｘ軸スライダ３７Ｄを介してカバー部材１１２Ｂ内のＸ軸ガイド部材（不図示）に連結されている。
【０１４７】
本例においても、それぞれウエハＷ１及びＷ２を保持する可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２は、交互にウエハステージＳＶ１，ＳＶ２上に移動するが、図１６の状態では、ウエハステージＳＶ１上に可動テーブルＴＤ１が載置され、搬送アームＡＲ２上に可動テーブルＴＤ２が載置されている。可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２の上面のウエハＷ１及びＷ２の近傍にはそれぞれ基準マーク部材ＦＭ１及びＦＭ２が設けられている。
【０１４８】
また、図１７において、第１可動テーブルＴＤ１がウエハステージＳＶ１上に３個のＺアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａ（図１８参照）を介して、非接触でＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置されている。即ち、可動テーブルＴＤ１を非接触で支持するために、本例のＺアクチュエータ１３Ａ〜１５Ａの上面には空気を吹き出すためのエアーパッドが付加されている。また、ウエハステージＳＶ１の−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の側面に、それぞれ支持部材１０８Ａを介してＹ方向に沿って固定子１７Ａ，１９Ａ及び固定子１８Ａが設けられ、可動テーブルＴＤ１の−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の側面にそれぞれ移動子２０Ａ，２２Ａ及び移動子２１Ａが設けられている。移動子２０Ａ，２１Ａ及び固定子１７Ａ，１８Ａより、ウエハステージＳＶ１に対して可動テーブルＴＤ１をＹ方向に駆動するためのＹ軸微動リニアモータ２３ＹＣ及び２４ＹＣが構成され、移動子２２Ａ及び固定子１９Ａより、ウエハステージＳＶ１に対して可動テーブルＴＤ１をＸ方向に駆動するためのボイスコイルモータ方式のＸ軸微動アクチュエータ２３ＸＣが構成されている。
【０１４９】
図１８は、図１７のウエハステージＳＶ１から可動テーブルＴＤ１を−Ｘ方向に引き抜いた状態を示し、この図１８において、ウエハステージＳＶ１の上面には３個のＺアクチュエータ１３Ａ，１４Ａ，１５Ａの他に、例えば大まかに可動テーブルＴＤ１の位置決めを行うための２箇所の凹部１１８Ａ及び１１９Ａが形成されている。また、可動テーブルＴＤ１の底面には、図１６の搬送アームＡＲ１，ＡＲ２の先端部を差し込むための切り欠き部１１３Ａが形成されている。
【０１５０】
図１７において、第２可動テーブルＴＤ２は、アライメント用の第２ウエハステージＳＶ２上に３個のＺアクチュエータ１３Ｂ〜１５Ｂを介して載置されている。なお、第２ウエハステージＳＶ２上の可動テーブルＴＤ２（又はＴＤ１）は、アライメント中には微動する必要がないと共に、本例ではテーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２によって可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２が交換されるため、ウエハステージＳＶ２には微動用の固定子は設けられていない。また、ウエハステージＳＶ２上のＺアクチュエータ１３Ｂ〜１５Ｂには、可動テーブルＴＤ２（又はＴＤ１）を吸着保持するための吸着孔が形成されている。可動テーブルＴＤ２の底面にも、図１６の搬送アームＡＲ１，ＡＲ２の先端部を差し込むための切り欠き部１１３Ｂが形成されている。
【０１５１】
また、図１６において、ベース１１Ｄの＋Ｘ方向及び−Ｙ方向にＸ軸のウエハ干渉計１２０Ｘ及びＹ軸のウエハ干渉計１２０Ｙが配置され、ウエハ干渉計１２０Ｘ及び１２０ＹはそれぞれウエハステージＳＶ２上の可動テーブル（ＴＤ１又はＴＤ２）の側面の反射面にレーザビームを照射することによって、その可動テーブルのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角を計測している。同様に、ウエハステージＳＶ１上の可動テーブル（ＴＤ２又はＴＤ１）の位置を計測するためのＸ軸及びＹ軸のウエハ干渉計（不図示）も設けられている。このように本例においては、ベース１１Ｃ及び１１Ｄの間の領域の中央部にウエハ干渉計１２０Ｘが配置されているため、ウエハステージＳＶ１，ＳＶ２の間で可動テーブルＴＤ１，ＴＤ２を交換する際に、その中央部を可動テーブルＴＤ１，ＴＤ２が通過できない。そこで、ベース１１Ｃ，１１Ｄの側面に対向するように１対のテーブル搬送系ＷＬ１及びＷＬ２が配置されている。
【０１５２】
この場合、例えば第２ウエハステージＳＶ２上の可動テーブルＴＤ２では、アライメントセンサＡＬＧによって基準マーク部材ＦＭ２を基準としてウエハＷ２のアライメントが行われる。そして、その動作と並行して、第１ウエハステージＳＶ１上の可動テーブルＴＤ１では、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ１上の全部のショット領域にレチクルパターンの像が走査露光方式で露光される。レチクル及びウエハＷ１，Ｗ２の走査方向はＸ方向である。
【０１５３】
次に、ベース１１Ｃ上でウエハステージＳＶ１を＋Ｙ方向に移動して、テーブル搬送系ＷＬ１の搬送アームＡＲ１を可動テーブルＴＤ１の底面の切り欠き部１１３Ａ（図１７参照）に差し込み、僅かに浮上させた状態で、ウエハステージＳＶ１を−Ｙ方向に移動して、可動テーブルＴＤ１を搬送アームＡＲ１に受け渡す。これと並行して、ベース１１Ｄ上でウエハステージＳＶ２を−Ｙ方向に移動して、テーブル搬送系ＷＬ２の搬送アームＡＲ２を可動テーブルＴＤ２の底面の切り欠き部１１３Ｂに差し込み、僅かに浮上させた状態で、ウエハステージＳＶ２を＋Ｙ方向に移動して、可動テーブルＴＤ２を搬送アームＡＲ２に受け渡す（図１６の状態）。その後、ベース１１Ｃ上で、テーブル搬送系ＷＬ２の搬送アームＡＲ２に保持される可動テーブルＴＤ２に合わせて、ウエハステージＳＶ１を−Ｙ方向に移動して、搬送アームＡＲ２を僅かに下げることによって、可動テーブルＴＤ２をウエハステージＳＶ１に受け渡す。これと並行して、ベース１１Ｄ上で、テーブル搬送系ＷＬ１の搬送アームＡＲ１に保持される可動テーブルＴＤ１に合わせて、ウエハステージＳＶ２を＋Ｙ方向に移動して、搬送アームＡＲ１を僅かに下げることによって、可動テーブルＴＤ１をウエハステージＳＶ２に受け渡す。
【０１５４】
その後、ウエハステージＳＶ１では、可動テーブルＴＤ２上のウエハＷ２に対して投影光学系ＰＬを介して走査露光が行われる。一方、ウエハステージＳＶ２では、不図示のウエハローダ系を介して露光済みのウエハＷ１が未露光のウエハに交換されて、このウエハのアライメントが行われる。そして、露光対象のウエハが尽きるまで、上記の動作が繰り返される。
【０１５５】
この際に本例では、２つのベース１１Ｃ及び１１Ｄを挟むように１対のテーブル搬送系ＷＬ１，ＷＬ２が配置されているため、可動テーブルＴＤ１及びＴＤ２の搬送及び交換を円滑に、かつ効率的に行うことができる。また、アライメント用のウエハステージＳＶ２の構成を簡素化できるため、製造コストを低減できる利点もある。
【０１５６】
なお、上記の実施形態の投影露光装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、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、このステップに基づいてレチクルを製造するステップ、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投影露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するステップ、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）、及び検査ステップ等を経て製造される。
【０１５７】
また、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をすると共に、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより上記の実施形態の投影露光装置を製造することができる。なお、投影露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１５８】
また、本発明は、走査露光型の投影露光装置で露光を行う場合のみならず、ステッパー等の一括露光型の投影露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置などで露光を行う場合にも同様に適用できることは言うまでもない。
これらの場合、ウエハステージ系やレチクルステージ系にリニアモータを用いる場合は、エアーベアリングを用いたエアー浮上型の他に、磁気浮上型等の方式でウエハステージ又は可動ステージを保持してもよい。
【０１５９】
また、ウエハステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
また、ウエハステージ又はレチクルステージのステップ移動時や走査露光時等の加減速時に発生する反力は、それぞれ例えば米国特許（ＵＳＰ） 第５，５２８，１１８ 号、又は米国特許（ＵＳＰ） 第６，０２０，７１０ 号（特開平８−３３０２２号公報）に開示されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【０１６０】
なお、上記の実施形態の投影露光装置の用途としては、半導体素子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形成される液晶表示素子若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド、又はＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのレチクルパターンが形成されたレチクル（フォトマスク等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
【０１６１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【０１６２】
【発明の効果】
本発明において、固定子と受け渡し用固定子とを同一直線上に配置可能に設けた場合には、ステージ本体とその上のテーブルとを分離可能に構成した場合に、簡単な装置構成でそのテーブルを効率的に移動又は搬送することができる。
また、本発明において、２台のステージ本体と２台のテーブルとを用いる場合には、複数ステージ技術において、各ステージをそれぞれステージ本体とその上の物体を保持するテーブルとを分離可能に構成した場合に、そのテーブルを異なるステージ本体間で効率的に移動又は搬送することができる。
【０１６３】
また、本発明において、２台のテーブル本体の移動面を挟んで対向するように２つのテーブル搬送機構を配置した場合には、簡単な装置構成でテーブルを効率的に移動又は搬送することができる。
また、本発明において、テーブルに発磁体を含む移動子を設けた場合には、そのテーブルに駆動用の配線を行うことなく、そのテーブルをムービングマグネット方式で駆動できるため、そのテーブルを高速に移動又は搬送することができる。
【０１６４】
また、本発明のステージ装置及び露光装置を用いることによって、高い露光精度と高スループットとを両立できるデバイス製造技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図２】図１の投影露光装置をＸ方向に見た一部を切り欠いた正面図である。
【図３】図１の投影露光装置の第１ウエハステージＳＴ１及びこの駆動機構を示す一部を切り欠いた図である。
【図４】図１のステーション６１Ａの高さ調整機構を示す一部を切り欠いた拡大図である。
【図５】図１の第１ウエハステージＳＴ１及び第１可動テーブルＴＢ１を示す平面図である。
【図６】第１の実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態において可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を巡回移動方式で移動する場合の前半の動作説明に供する図である。
【図８】第１の実施形態において可動テーブルＴＢ１，ＴＢ２を巡回移動方式で移動する場合の後半の動作説明に供する図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図１０】図９の投影露光装置をＸ方向に見た一部を切り欠いた側面図である。
【図１１】第２の実施形態において２台の可動テーブルを移動する場合の動作説明に供する図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図１３】図１２の投影露光装置をＹ方向に見た一部を切り欠いた側面図である。
【図１４】（Ａ）は第３の実施形態で１台の可動テーブルを用いる場合の移動方法の説明図、（Ｂ）は第３の実施形態で２台の可動テーブルを用いる場合の移動方法の説明図、（Ｃ）は第３の実施形態で３台の可動テーブルを用いる場合の移動方法の説明図である。
【図１５】第３の実施形態において２台の可動テーブルを巡回移動方式で移動する場合の動作説明に供する図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の投影露光装置のウエハステージ系を示す斜視図である。
【図１７】図１６の投影露光装置をＹ方向に見た一部を切り欠いた図である。
【図１８】図１６のウエハステージＳＶ１と可動テーブルＴＤ１とを分離した状態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ１，Ｗ２…ウエハ、ＡＬＧ…アライメントセンサ、１１Ａ…第１ベース、１１Ｂ…第２ベース、ＳＴ１…第１ウエハステージ、ＳＴ２…第２ウエハステージ、ＴＢ１…第１可動テーブル、ＴＢ２…第２可動テーブル、１７Ａ，１８Ａ，１７Ｂ，１８Ｂ…固定子、２０Ａ，２１Ａ，２０Ｂ，２１Ｂ…移動子、２３ＸＡ，２４ＸＡ，２３ＸＢ，２４ＸＢ…Ｘ軸微動リニアモータ、６１Ａ…第１ステーション、６１Ｂ…第２ステーション、６２Ａ，６３Ａ，６２Ｂ，６３Ｂ…固定子
Claims (17)
- 物体を駆動するステージ装置であって、
移動可能な第１ステージ本体と、
前記物体を保持し前記第１ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブルと、
前記第１ステージ本体に設けられた第１固定子と、
前記第１ステージ本体とは独立に、かつ前記第１固定子と同一直線上に配置可能に支持された第１受け渡し用固定子と、
前記第１ステージ本体と前記第１受け渡し用固定子との間で前記第１テーブルを移動するために、前記第１固定子及び前記第１受け渡し用固定子と協働可能に前記第１テーブルに設けられた第１移動子と
を有することを特徴とするステージ装置。 - 前記第１ステージ本体とは独立して移動可能で、前記第１テーブルを着脱自在に支持する第２ステージ本体と、
前記第２ステージ本体と前記第１受け渡し用固定子との間で前記第１テーブルを移動するために、前記第１移動子と協働可能に前記第２ステージ本体に設けられた第２固定子とを更に有し、
前記第１受け渡し用固定子は、前記第２ステージ本体の前記第２固定子とも同一直線上に配置可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。 - 前記物体を保持し、前記第１テーブルと交互に前記第１及び第２ステージ本体に着脱自在に支持される第２テーブルと、
前記第１ステージ本体と前記第１受け渡し用固定子との間、又は前記第２ステージ本体と前記第１受け渡し用固定子との間で前記第２テーブルを移動するために、前記第１固定子、前記第２固定子、及び前記第１受け渡し用固定子と協働可能に前記第２テーブルに設けられた第２移動子と
を更に有することを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。 - 前記第１受け渡し用固定子を保持して移動可能な第１搬送ベースを更に有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のステージ装置。
- 前記第１受け渡し用固定子を保持して移動可能な搬送ベースと、
前記第１テーブル又は前記第２テーブルの収まる間隔を隔てて前記第１受け渡し用固定子と同一直線上に配置された状態で、前記搬送ベースに保持された第２受け渡し用固定子とを更に有し、
前記第１及び第２移動子は、前記第１ステージ本体又は前記第２ステージ本体と前記第２受け渡し用固定子との間でそれぞれ前記第１及び第２テーブルを移動するために、前記第２受け渡し用固定子とも協働可能であることを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。 - 前記第２固定子と共に同一直線上に配置可能に支持された第２受け渡し用固定子と、
前記第１及び第２受け渡し用固定子をそれぞれ保持して移動可能な第１及び第２搬送ベースとを更に有し、
前記第１及び第２移動子は、前記第２ステージ本体と前記第２受け渡し用固定子との間でそれぞれ前記第１及び第２テーブルを移動するために、前記第２受け渡し用固定子とも協働可能であることを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。 - 前記第１受け渡し用固定子は、前記第１ステージ本体の移動面と前記第２ステージ本体の移動面との間に配置されることを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
- 前記第１ステージ本体の前記第１固定子、前記第２ステージ本体の前記第２固定子、及び前記第１受け渡し用固定子は、同一直線上に配置可能であることを特徴とする請求項７に記載のステージ装置。
- 前記第１ステージ本体の移動面と前記第２ステージ本体の移動面との間に、前記第１受け渡し用固定子と平行に所定間隔を隔てて支持される第２受け渡し用固定子を更に有し、
前記第１及び第２移動子は、前記第１ステージ本体又は前記第２ステージ本体と前記第２受け渡し用固定子との間でそれぞれ前記第１及び第２テーブルを移動するために、前記第２受け渡し用固定子とも協働可能であることを特徴とする請求項３に記載のステージ装置。 - 前記第１テーブルの前記第１固定子と、前記第２テーブルの前記第２固定子と、前記第１受け渡し用固定子又は前記第２受け渡し用固定子とは、同一直線上に配置可能であることを特徴とする請求項９に記載のステージ装置。
- 物体を駆動するステージ装置であって、
移動可能な第１ステージ本体と、
前記第１ステージ本体とは独立して移動可能な第２ステージ本体と、
前記物体を保持し前記第１及び第２ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブルと、
前記第１ステージ本体と前記第２ステージ本体との間で前記第１テーブルを移動するために、前記第１及び第２ステージ本体の移動面の近傍に配置された第１テーブル搬送機構と、
前記第１ステージ本体と前記第２ステージ本体との間で前記第１テーブルを移動するために、前記第１及び第２ステージ本体の移動面の近傍に、かつ前記第１テーブル搬送機構に対向するように配置された第２テーブル搬送機構と
を有することを特徴とするステージ装置。 - 前記物体を保持し、前記第１テーブルと交互に前記第１ステージ本体及び前記第２ステージ本体に着脱自在に支持される第２テーブルを更に有し、
前記第１及び第２テーブル搬送機構は、それぞれ前記第２テーブルを前記第１ステージ本体と前記第２ステージ本体との間で移動可能であることを特徴とする請求項１１に記載のステージ装置。 - 物体を駆動するステージ装置であって、
移動可能な第１ステージ本体と、
前記物体を保持し前記第１ステージ本体に着脱自在に支持される第１テーブルと、
前記第１ステージ本体に設けられた第１固定子と、
前記第１ステージ本体に対して前記第１テーブルを移動するために、前記第１固定子と協働可能に前記第１テーブルに設けられた発磁体を含む第１移動子と
を有することを特徴とするステージ装置。 - 前記第１ステージ本体とは独立に、かつ前記第１固定子と同一直線上に配置可能に支持された第１受け渡し用固定子を更に有し、
前記第１移動子は、前記第１ステージ本体と前記第１受け渡し用固定子との間で前記第１テーブルを移動するために、前記第１受け渡し用固定子とも協働可能であることを特徴とする請求項１３に記載のステージ装置。 - 前記第１及び第２テーブルには、それぞれ所定の反射面が設けられ、
前記第１ステージ本体上に支持されたテーブルの前記反射面からの反射光を受光して前記第１ステージ本体上のテーブルの位置を計測する第１干渉計システムと、
前記第２ステージ本体上に支持されたテーブルの前記反射面からの反射光を受光して前記第２ステージ本体上のテーブルの位置を計測する第２干渉計システムとを更に備えることを特徴とする請求項３、５、６、９、１０、又は１２に記載のステージ装置。 - 基板を露光して前記基板上に所定のパターンを形成する露光装置であって、
請求項１５に記載のステージ装置と、
前記第１ステージ本体に支持された前記第１テーブル又は第２テーブル上の前記物体としての前記基板を露光する露光用光学系と、
前記第２ステージ本体に支持された前記第１テーブル又は第２テーブル上のマークを検出するマーク検出系とを有することを特徴とする露光装置。 - リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程で請求項１６に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
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