JP2009283789A - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを向上できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、露光光が照射される第１位置を含む第１領域を有する露光ステーションと、基板の位置情報を計測するための第２位置を含み、第１領域と異なる第２領域を有する計測ステーションと、第１領域及び第２領域を含む所定領域内で基板を保持しながら移動可能な移動体と、移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムとを備える。エンコーダシステムは、移動体に配置されたエンコーダヘッドと、露光ステーションに配置される移動体のエンコーダヘッド、及び計測ステーションに配置される移動体のエンコーダヘッドのそれぞれと対向可能な位置に配置されたスケール板とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板を露光する露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、基板を保持する基板ステージを複数備えたツインステージ型露光装置が知られている。ツインステージ型露光装置は、露光ステーションと計測ステーションとを備え、複数の基板ステージを計測ステーションから露光ステーションに順次配置する動作を実行する。
米国特許第６２６２７９６号明細書 米国特許第６６７４５１０号明細書 米国特許第６２０８４０７号明細書 米国特許第６７１０８４９号明細書 米国特許第６６７４５１０号明細書

露光装置においては、スループット（単位時間当たりに処理する基板の数）の向上が求められる。ツインステージ型露光装置のスループットを向上するためには、例えば基板ステージが露光ステーションに移動されてから、その基板ステージに保持されている基板の露光が開始されるまでの時間を、可能な限り短くすることが望ましい。

本発明の態様は、スループットを向上できる露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光装置であって、露光光が照射される第１位置を含む第１領域を有する露光ステーションと、基板の位置情報を計測するための第２位置を含み、第１領域と異なる第２領域を有する計測ステーションと、第１領域及び第２領域を含む所定領域内で基板を保持しながら移動可能な移動体と、移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムと、を備え、エンコーダシステムは、移動体に配置されたエンコーダヘッドと、露光ステーションに配置される移動体のエンコーダヘッド、及び計測ステーションに配置される移動体のエンコーダヘッドのそれぞれと対向可能な位置に配置されたスケール板と、を有する露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、上述の第１の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光方法であって、露光光が照射される第１位置を含む露光ステーションの第１領域、及び基板の位置情報を計測するための第２位置を含む計測ステーションの第２領域を含む所定領域内で基板を保持しながら移動可能な移動体に、エンコーダヘッドを配置することと、露光ステーションに配置される移動体のエンコーダヘッド、及び計測ステーションに配置される移動体のエンコーダヘッドのそれぞれと対向可能な位置にスケール板を配置することと、移動体を計測ステーションに配置して、エンコーダヘッドでスケール板を計測した後、移動体を露光ステーションに移動することと、計測結果を用いて、露光ステーションにおいて移動体の位置を調整し、基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、上述の第３の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明によれば、スループットを向上でき、デバイスの生産性を向上できる。

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

図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。本実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書、米国特許第６６７４５１０号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６７１０８４９号明細書及び米国特許第６６７４５１０号明細書等に開示されているような、基板Ｐを保持しながら移動可能な複数（２つ）の基板ステージ１、２を備えたツインステージ型の露光装置である場合を例にして説明する。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐを保持しながら移動可能な第１基板ステージ１と、第１基板ステージ１と独立して、基板Ｐを保持しながら移動可能な第２基板ステージ２とを有する。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ３と、基板Ｐを保持しながら移動可能な第１基板ステージ１と、第１基板ステージ１と独立して、基板Ｐを保持しながら移動可能な第２基板ステージ２と、マスクステージ３を移動するマスクステージ駆動システム４と、第１基板ステージ１及び第２基板ステージ２を移動する基板ステージ駆動システム５と、第１基板ステージ１及び第２基板ステージ２を移動可能に支持するガイド面１１を有するプレート部材１２と、各ステージ１、２、３の位置情報を計測するレーザ干渉計を含む干渉計システム６と、第１基板ステージ１及び第２基板ステージ２の位置情報を計測するエンコーダシステム５０と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。

また、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬが照射される第１位置を含む第１領域ＳＰ１を有する露光ステーションＳＴ１と、基板Ｐの位置情報を計測するための第２位置を含み、第１領域ＳＰ１と異なる第２領域ＳＰ２を有する計測ステーションＳＴ２とを備えている。露光ステーションＳＴ１は、基板Ｐの露光を行う。計測ステーションＳＴ２は、露光に関する所定の計測及び基板Ｐの交換を行う。

露光ステーションＳＴ１には、照明系ＩＬ、マスクステージ３及び投影光学系ＰＬ等が配置されている。投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子８は、露光光ＥＬを射出する射出面（下面）を有する。露光光ＥＬが照射される第１位置は、第１光学素子８と対向する位置を含む。

計測ステーションＳＴ２には、基板Ｐの位置情報を取得するためのアライメントシステム９、及びフォーカス・レベリング検出システム１０等、基板Ｐの露光に関する計測を実行可能な各種計測システムが配置されている。アライメントシステム９は、第２光学素子１５を含む複数の光学素子を有し、それら光学素子を用いて、基板Ｐの位置情報を取得する。フォーカス・レベリング検出システム１０も、複数の光学素子を有し、それら光学素子を用いて、基板Ｐの位置情報を取得する。基板Ｐの位置情報を計測するための第２位置は、第２光学素子１５と対向する位置を含む。

第１、第２基板ステージ１、２のそれぞれは、第１領域ＳＰ１及び第２領域ＳＰ２を含むガイド面１１の所定領域内で、基板Ｐを保持しながら移動可能である。本実施形態においては、ガイド面１１は、ＸＹ平面とほぼ平行である。第１、第２基板ステージ１、２のそれぞれは、ガイド面１１に沿って、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２とを移動可能である。

エンコーダシステム５０は、第１基板ステージ１に配置されたエンコーダヘッド５１と、第２基板ステージ２に配置されたエンコーダヘッド５２と、第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２のそれぞれと対向可能なスケール板５３とを備えている。なお、基板ステージに配置されたエンコーダヘッドとスケール板とを備えたエンコーダシステムの例が、米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書に開示されている。

スケール板５３は、露光ステーションＳＴ１に配置される第１基板ステージ１のエンコーダヘッド５１（又は第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２）、及び計測ステーションＳＴ２に配置される第１基板ステージ１のエンコーダヘッド５１（又は第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２）のそれぞれと対向可能な位置に配置されている。具体的には、スケール板５３は、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２との境界に配置されている。スケール板５３の少なくとも一部は、露光ステーションＳＴ１に配置され、別の少なくとも一部は、計測ステーションＳＴ２に配置されている。本実施形態においては、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２とはＹ軸方向に配置され、露光ステーションＳＴ１は、計測ステーションＳＴ２に対して−Ｙ側に配置されている。スケール板５３の−Ｙ側の端を含む一部分が露光ステーションＳＴ１に配置され、スケール板５３の＋Ｙ側の端を含む別の一部分が計測ステーションＳＴ２に配置されている。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部を液体ＬＱで満たすように、液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能なノズル部材（シール部材）１４を備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。本実施形態において、ノズル部材１４は、例えば米国特許公開第２００４／１３６４９４号明細書等に開示されているようなシール部材を含む。ノズル部材１４は、第１光学素子８の近傍に配置されており、第１光学素子８と第１位置に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成する。第１位置に配置される物体は、第１、第２基板ステージ１、２及び第１、第２基板ステージ１、２に保持される基板Ｐを含む。少なくとも基板Ｐの露光時に、ノズル部材１４は、投影光学系ＰＬの投影領域を含む基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対して所定の走査方向に移動するとともに、その基板Ｐの移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域に対してマスクＭを所定の走査方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐを露光光ＥＬで露光する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。

露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の床面上に配置されたコラム１６及びコラム１６上に防振装置１７を介して配置された支持フレーム１８を含むボディ１９を備えている。コラム１６は、防振装置２１を介してプレート部材１２を支持する支持面２０を有する。支持フレーム１８は、投影光学系ＰＬ、アライメントシステム９及びフォーカス・レベリング検出システム１０等を支持する。また、本実施形態においては、支持フレーム１８は、エンコーダシステム５０のスケール板５３を支持する。

照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動システム４により、マスクＭを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。マスクステージ３（マスクＭ）の位置情報は、干渉計システム６のレーザ干渉計６Ｍによって計測される。レーザ干渉計６Ｍは、マスクステージ３に設けられた計測ミラー３Ｒを用いて、マスクステージ３のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に関する位置情報を計測する。制御装置７は、干渉計システム６の計測結果に基づいて、マスクステージ駆動システム４を作動し、マスクステージ３（マスクＭ）の位置制御を行う。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は鏡筒で保持されている。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸方向と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

次に、図１及び図２を参照して、第１、第２基板ステージ１、２について説明する。図２は、第１、第２基板ステージ１、２を模式的に示す平面図である。

第１基板ステージ１は、ステージ本体２２と、ステージ本体２２に支持され、基板Ｐを着脱可能な基板ホルダ２３Ｈを有する第１基板テーブル２３とを有する。ステージ本体２２の下面には、例えば国際公開第２００６／００９２５４号パンフレットに開示されているような、気体軸受を形成可能な支持装置２５が設けられている。第１基板ステージ１は、支持装置２５によって形成された気体軸受によって、ガイド面１１に非接触で支持される。第１基板テーブル２３は、凹部２３Ｃを有する。基板ホルダ２３Ｈは、凹部２３Ｃに配置されている。基板ホルダ２３Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行になるように、基板Ｐを保持する。第１基板テーブル２３は、凹部２３Ｃの周囲に配置された上面２７を有する。上面２７は、ほぼ平坦である。基板ホルダ２３Ｈに保持された基板Ｐの表面と、上面２７とは、ほぼ同一平面内に配置される（面一である）。第１基板ステージ１は、基板ステージ駆動システム５により、基板Ｐを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

第２基板ステージ２は、ステージ本体２８と、ステージ本体２８に支持され、基板Ｐを着脱可能な基板ホルダ２９Ｈを有する第２基板テーブル２９とを有する。ステージ本体２８の下面には、例えば国際公開第２００６／００９２５４号パンフレットに開示されているような、気体軸受を形成可能な支持装置３１が設けられている。第２基板ステージ２は、支持装置３１によって形成された気体軸受によって、ガイド面１１に非接触で支持される。第２基板テーブル２９は、凹部２９Ｃを有する。基板ホルダ２９Ｈは、凹部２９Ｃに配置されている。基板ホルダ２９Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行になるように、基板Ｐを保持する。第２基板テーブル２９は、凹部２９Ｃの周囲に配置された上面３３を有する。上面３３は、ほぼ平坦である。基板ホルダ２９Ｈに保持された基板Ｐの表面と、上面３３とは、ほぼ同一平面内に配置される（面一である）。第２基板ステージ２は、基板ステージ駆動システム５により、基板Ｐを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

基板ステージ駆動システム５は、リニアモータ等のアクチュエータを含み、第１基板ステージ１及び第２基板ステージ２のそれぞれを移動可能である。基板ステージ駆動システム５は、ステージ本体２２及びステージ本体２８のそれぞれをＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に移動する粗動システムと、ステージ本体２２に対して第１基板テーブル２３をＺ軸、θＸ及びθＹ方向に移動する微動システムと、ステージ本体２８に対して第２基板テーブル２９をＺ軸、θＸ及びθＹ方向に移動する微動システムとを含む。第１、第２基板ステージ１、２は、粗動システムによって、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２とを移動可能である。第１、第２基板テーブル２３、２９のそれぞれは、粗動システム及び微動システムによって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

次に、第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測する干渉計システム６の一例について、図１及び図２を参照して説明する。干渉計システム６は、露光ステーションＳＴ１に配置されている第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測する第１干渉計ユニット６Ａと、計測ステーションＳＴ２に配置されている第１、第２基板ステージ１、２の位置情報を計測する第２干渉計ユニット６Ｂとを備えている。第１干渉計ユニット６Ａは、Ｘ軸を計測軸とするＸレーザ干渉計６ＡＸと、Ｙ軸を計測軸とするＹレーザ干渉計６ＡＹとを含む。第２干渉計ユニット６Ｂは、Ｘ軸を計測軸とするＸレーザ干渉計６ＢＸと、Ｙ軸を計測軸とするＹレーザ干渉計６ＢＹとを含む。

第１干渉計ユニット６ＡのＸレーザ干渉計６ＡＸ及びＹレーザ干渉計６ＡＹは、ＸＹ平面内において、第１光学素子８の光軸と交差するように、レーザ光を射出する。また、第２干渉計ユニット６ＢのＸレーザ干渉計６ＢＸ及びＹレーザ干渉計６ＢＹは、ＸＹ平面内において、第２光学素子１５の光軸と交差するように、レーザ光を射出する。

第１、第２基板テーブル２３、２９はそれぞれ、計測ミラー１Ｒ、２Ｒを備えている。計測ミラー１Ｒは、Ｘレーザ干渉計６ＡＸ、６ＢＸからのレーザ光が入射可能な、Ｘ軸とほぼ垂直な反射面と、Ｙレーザ干渉計６ＡＹ、６ＢＹからのレーザ光が入射可能な、Ｙ軸とほぼ垂直な反射面とを含む。同様に、計測ミラー２Ｒは、Ｘレーザ干渉計６ＡＸ、６ＢＸからのレーザ光が入射可能な、Ｘ軸とほぼ垂直な反射面と、Ｙレーザ干渉計６ＡＹ、６ＢＹからのレーザ光が入射可能な、Ｙ軸とほぼ垂直な反射面とを含む。

第１干渉計ユニット６Ａは、計測ミラー１Ｒ、２Ｒを用いて、露光ステーションＳＴ１に配置されている第１、第２基板ステージ１、２のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に関する位置情報を計測する。第２干渉計ユニット６Ｂは、計測ミラー１Ｒ、２Ｒを用いて、計測ステーションＳＴ２に配置されている第１、第２基板ステージ１、２のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に関する位置情報を計測する。

制御装置７は、第１干渉計ユニット６Ａの計測結果に基づいて、基板ステージ駆動システム５を作動し、露光ステーションＳＴ１に存在する、第１、第２基板ステージ１、２（基板Ｐ）の位置制御を行うことができる。また、制御装置７は、第２干渉計ユニット６Ｂの計測結果に基づいて、基板ステージ駆動システム５を作動し、計測ステーションＳＴ２に存在する、第１、第２基板ステージ１、２（基板Ｐ）の位置制御を行うことができる。

なお、干渉計システム６が、例えば米国特許第６６７４５１０号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書等に開示されているような、第１、第２基板ステージ１、２のＺ軸方向の位置情報を計測可能なレーザ干渉計（Ｚ干渉計）を備えることができる。Ｚ干渉計を設ける場合、第１、第２基板テーブル２３、２９には、計測ミラー１Ｒ、２Ｒとして、上方を向くように所定角度（例えば４５度）傾斜する反射面が配置される。Ｚ干渉計を設けることによって、干渉計システム６は、第１、第２基板ステージ１、２の、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に関する位置情報を計測可能である。

アライメントシステム９は、基板Ｐの位置情報を計測する。第１、第２基板ステージ１、２は、基板Ｐを保持して、第２光学素子１５と対向する第２位置に移動可能である。アライメントシステム９は、基板Ｐの位置情報を取得するために、第２光学素子１５を介して、基板Ｐのアライメントマーク、又は第１、第２基板テーブル２３、２９の上面２７、３３に配置されている基準マークを検出する。

フォーカス・レベリング検出システム１０は、計測ステーションＳＴ２に配置され、第１、第２基板テーブル２３、２９に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向に関する面位置情報）を検出する。図１に示すように、フォーカス・レベリング検出システム１０は、計測ステーションＳＴ２に配置された第１、第２基板テーブル２３、２９に保持されている基板Ｐの表面に斜め方向から検出光を照射する投射装置１０Ａと、基板Ｐの表面に照射され、その基板Ｐの表面で反射した検出光を受光可能な受光装置１０Ｂとを有する。

制御装置７は、アライメントシステム９の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システム１０の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動システム５を作動し、第１、第２基板テーブル２３、２９に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。

次に、エンコーダシステム５０について説明する。エンコーダシステム５０は、第１基板ステージ１に配置されたエンコーダヘッド５１と、第２基板ステージ２に配置されたエンコーダヘッド５２と、第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２のそれぞれと対向可能なスケール板５３とを備えている。図２に示すように、エンコーダヘッド５１は、第１基板テーブル２３の上面２７に配置され、エンコーダヘッド５２は、第２基板テーブル２９の上面３３に配置されている。エンコーダヘッド５１は、第１基板テーブル２３に少なくとも２つ配置されている。エンコーダシステム５２は、第２基板テーブル２９に少なくとも２つ配置されている。

エンコーダヘッド５１は、第１基板テーブル２３に保持されている基板Ｐの中心に対して、少なくとも＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに配置されている。したがって、本実施形態においては、第１基板テーブル２３に保持されている基板Ｐの中心と第１光学素子８の光軸とがＸＹ平面内において一致したとき、基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側のエンコーダヘッド５１と−Ｙ側のエンコーダヘッド５１と第１光学素子８の光軸とがＹ軸方向に沿って配置される。また、第１基板テーブル２３に保持されている基板Ｐの中心と第２光学素子１５の光軸とがＸＹ平面内において一致したとき、基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側のエンコーダヘッド５１と−Ｙ側のエンコーダヘッド５１と第２光学素子１５の光軸とがＹ軸方向に沿って配置される。

同様に、エンコーダヘッド５２は、第２基板テーブル２９に保持されている基板Ｐの中心に対して、少なくとも＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに配置されている。したがって、本実施形態においては、第２基板テーブル２９に保持されている基板Ｐの中心と第２光学素子１５の光軸とがＸＹ平面内において一致したとき、基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側のエンコーダヘッド５２と−Ｙ側のエンコーダヘッド５２と第２光学素子１５の光軸とがＹ軸方向に沿って配置される。また、第２基板テーブル２９に保持されている基板Ｐの中心と第１光学素子８の光軸とがＸＹ平面内において一致したとき、基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側のエンコーダヘッド５２と−Ｙ側のエンコーダヘッド５２と第１光学素子８の光軸とがＹ軸方向に沿って配置される。

以下の説明において、第１基板テーブル２３に保持されている基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側に配置されているエンコーダヘッド５１を適宜、エンコーダヘッド５１Ａ、と称し、−Ｙ側に配置されているエンコーダヘッド５１を適宜、エンコーダヘッド５１Ｂ、と称する。また、第２基板テーブル２９に保持されている基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側に配置されているエンコーダヘッド５２を適宜、エンコーダヘッド５２Ａ、と称し、−Ｙ側に配置されているエンコーダヘッド５２を適宜、エンコーダヘッド５２Ｂ、と称する。

本実施形態においては、図２に示すように、エンコーダヘッド５１は、第１基板テーブル２３に保持されている基板Ｐの周囲に複数配置されている。同様に、エンコーダヘッド５２は、第２基板テーブル２９に保持されている基板Ｐの周囲に複数配置されている。

図１に示すように、スケール板５３は、支持部材５４を介して、支持フレーム１８に支持されている。スケール板５３は、露光ステーションＳＴ１に存在する第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２、及び計測ステーションＳＴ２に存在する第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２のそれぞれと対向可能な位置に配置されている。

図２に示すように、スケール板５３の少なくとも一部は、ＸＹ平面内において、第１光学素子８の光軸と第２光学素子１５の光軸との間に配置される。

スケール板５３は、例えばセラミックス、又は低膨張ガラス等、同一の材料で形成されている。スケール板５３は、反射型の回折格子を含む。回折格子は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に周期的な二次元格子を含む。すなわち、スケール板５３は、グリッドを含む。

エンコーダシステム５０は、エンコーダヘッド５１とスケール板５３とによって、ＸＹ平面内における第１基板ステージ１の位置情報を計測可能であり、エンコーダヘッド５２とスケール板５３とによって、ＸＹ平面内における第２基板ステージ２の位置情報を計測可能である。エンコーダシステム５０は、複数のエンコーダヘッド５１を用いる計測動作の計測結果に基づいて、第１基板ステージ１のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に関する位置情報を計測可能である。同様に、エンコーダシステム５０は、複数のエンコーダヘッド５２を用いる計測動作の計測結果に基づいて、第２基板ステージ２のＸ軸及びＹ軸方向に関する位置情報を計測可能である。本実施形態のエンコーダシステム５０は、アブソリュート方式であり、所定の基準位置に対する第１、第２基板ステージ１、２の位置情報（絶対位置情報）を計測可能である。本実施形態においては、エンコーダシステム５０は、位置が固定されているスケール板５３を基準位置とし、そのスケール板５３に対する第１、第２基板ステージ１、２の位置情報（絶対位置情報）を計測可能である。

また、スケール板５３は、露光ステーションＳＴ１の第１領域ＳＰ１に配置された第１基板ステージ１のエンコーダヘッド５１（又は第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２）と、計測ステーションＳＴ２の第２領域ＳＰ２に配置された第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２（又は第１基板ステージ１のエンコーダヘッド５１）と同時に対向可能である。エンコーダシステム５０は、エンコーダヘッド５１、５２とスケール板５３とを同時に対向させて、計測動作を実行することによって、スケール板５３を基準位置とした、ＸＹ平面内における、露光ステーションＳＴ１の第１領域ＳＰ１に配置されている第１基板ステージ１（又は第２基板ステージ２）と、計測ステーションＳＴ２の第２領域ＳＰ２に配置されている第２基板ステージ２（又は第１基板ステージ１）との位置関係を求めることができる。

また、図２に示すように、エンコーダシステム５０は、計測ステーションＳＴ２に配置されている第２スケール板５５を備えている。第２スケール板５５は、例えば支持フレーム１８に支持されている。第２スケール板５５の位置は固定されている。

第２スケール板５５は、Ｙ軸方向に長い。第２スケール板５５は、第１基板ステージ１のエンコーダヘッド５１Ａ、５１Ｂと同時に対向可能である。同様に、第２スケール板５５は、第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２Ａ、５２Ｂと同時に対向可能である。

また、第１、第２基板ステージ１、２はそれぞれ、第１光学素子８から射出される露光光ＥＬを受光可能な受光部６１、６２を備えている。受光部６１、６２の少なくとも一部は、第１光学素子８の射出面と対向可能な第１、第２基板ステージ１、２の上面２７、３３にそれぞれ配置されている。受光部６１、６２は、空間像計測センサを含み、投影光学系ＰＬの空間像を計測可能である。受光部６１、６２は、例えば上面２７、３３の少なくとも一部に配置された露光光ＥＬが通過可能な透過部と、その透過部を介した露光光ＥＬを受光可能な光センサとを含む。受光部６１、６２は、投影光学系ＰＬの空間像を計測するとともに、第１光学素子８から射出される露光光ＥＬが照射される第１位置（投影光学系ＰＬの投影位置）の位置情報を求めることができる。

次に、上述の構成を有する露光装置の動作の一例について説明する。

例えば計測ステーションＳＴ２に存在する第２基板ステージ２に露光前の基板Ｐがロードされる。制御装置７は、計測ステーションＳＴ２において、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐの計測処理を開始する。

一方、露光ステーションＳＴ１には、計測ステーションＳＴ２での計測処理を既に終えた基板Ｐを保持した第１基板ステージ１が配置されている。制御装置７は、露光ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐの露光を開始する。本実施形態においては、制御装置７は、第１基板ステージ１に保持された基板Ｐを露光する動作と、第２基板ステージ２に保持された基板Ｐを計測する動作の少なくとも一部とを並行して行う。

制御装置７は、露光ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐの液浸露光を実行する。制御装置７は、基板ステージ駆動システム５を用いて、第１領域ＳＰ１において第１基板ステージ１を移動しつつ、その第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐを、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して露光する。

露光ステーションＳＴ１において第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐの露光処理が実行されている間、計測ステーションＳＴ２において第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐの計測処理が実行される。制御装置７は、計測ステーションＳＴ２に配置されている第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置情報を計測する。

基板Ｐ上には、複数のショット領域が配置されている。基板Ｐの位置情報は、複数のショット領域のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の位置情報を含む。制御装置７は、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐ上の複数のショット領域のＸ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の位置情報の計測処理を開始する。

例えば図２に示すように、制御装置７は、計測ステーションＳＴ２において、第２干渉計ユニット６Ｂで、基板Ｐを保持した第２基板ステージ２のＸＹ平面内における位置情報を計測しつつ、アライメントシステム９を用いて、第２基板ステージ２の一部に配置されている基準マーク、及び基板Ｐの各ショット領域に対応するように基板Ｐに設けられたアライメントマークを検出する。そして、制御装置７は、所定の基準位置に対する基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める。制御装置７は、第２干渉計ユニット６Ｂによって規定される座標系における、アライメントシステム９の基準位置に対する各ショット領域の位置情報を求める。ここで、アライメントシステム９の基準位置は、第２位置若しくは第２位置と所定の位置関係にある位置である。以下の説明において、アライメントシステム９の基準位置が第２位置であるとして説明する。

本実施形態において、第２位置（アライメントシステム９の基準位置）とスケール板５３との位置関係は、例えば設計値より既知である。したがって、制御装置７は、第２干渉計ユニット６Ｂによって規定される座標系における、スケール板５３に対する各ショット領域の位置情報を求めることができる。

また、上述したように、計測ステーションＳＴ２に配置されている第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２とスケール板５３とは対向可能である。制御装置７は、所定のタイミングで、第２干渉計ユニット６Ｂで基板Ｐを保持した第２基板ステージ２の位置情報を計測しつつ、その第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２でスケール板５３を計測する。図２に示すように、制御装置７は、基板Ｐの中心に対して−Ｙ側に配置されているエンコーダヘッド５２Ｂでスケール板５３を計測する。これにより、エンコーダシステム５０によってスケール板５３に対する第２基板ステージ２の位置情報が求められるとともに、エンコーダシステム５０の計測値と第２干渉計ユニット６Ｂの計測値との関連付け（対応付け）を行うことができる。これにより、制御装置７は、スケール板５３に対する、基板Ｐの各ショット領域の位置情報を求めることができる。

なお、制御装置７は、計測ステーションＳＴ２において、エンコーダシステム５０で、基板Ｐを保持した第２基板ステージ２のＸＹ平面内における位置情報を計測しつつ、アライメントシステム９を用いて、第２基板ステージ２の一部に配置されている基準マーク、及び基板Ｐの各ショット領域に対応するように基板Ｐに設けられたアライメントマークを検出することもできる。こうすることによっても、制御装置７は、エンコーダシステム５０で求められる、スケール板５３に対する第２基板ステージ２の位置情報と、既知であるスケール板５３に対する第２位置の位置情報とに基づいて、スケール板５３に対する基板Ｐの各ショット領域の位置情報を求めることができる。

また、制御装置７は、フォーカス・レベリング検出システム１０を用いて、所定の基準面に対する基板Ｐの面位置情報（Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向の位置情報）を求める。

露光ステーションＳＴ１において、第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐの露光処理が完了し、計測ステーションＳＴ２において、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐの計測処理が完了した後、制御装置７は、計測ステーションＳＴ２の第２領域ＳＰ２から露光ステーションＳＴ１の第１領域ＳＰ１への第２基板ステージ２の移動を開始する。

制御装置７は、第２基板ステージ２を第２領域ＳＰ２から第１領域ＳＰ１へ移動しているときにも、第１基板ステージ１を第１光学素子８と対向する第１位置に配置する。これにより、第２基板ステージ２が第２領域ＳＰ２から第１領域ＳＰ１へ移動する動作を実行中においても、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、第１光学素子８と第１基板ステージ１（基板Ｐ）との間に保持され続ける。以上の動作により、図３に示すように、露光ステーションＳＴ１の第１領域ＳＰ１に、第１基板ステージ１と第２基板ステージ２との両方が配置される。

次に、制御装置７は、第２基板ステージ２の基板Ｐを液浸露光するために、基板ステージ駆動システム５を用いて、第１基板ステージ１と第１光学素子８とが対向する状態（第１基板ステージ１と第１光学素子８との間に液体ＬＱが保持されている状態）から、第２基板ステージ２と第１光学素子８とが対向する状態（第２基板ステージ２と第１光学素子８との間に液体ＬＱが保持される状態）に変化させる。

本実施形態においては、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレットに開示されているように、基板ステージ駆動システム５は、第１基板ステージ１及び第２基板ステージ２の少なくとも一方が、第１光学素子８との間で液体ＬＱを保持可能な空間を形成し続けるように、第１基板ステージ１と第２基板ステージ２とを接近又は接触させた状態で移動させる。これにより、制御装置７は、図３に示すような、第１基板ステージ１と第１光学素子８とが対向し、第１基板ステージ１と第１光学素子８との間に液体ＬＱが保持されている状態から、図４に示すような、第２基板ステージ２と第１光学素子８とが対向し、第２基板ステージ２と第１光学素子８との間に液体ＬＱが保持される状態に変化させることができる。

その後、制御装置７は、第２基板ステージ２と第１光学素子８とを対向させた状態を維持しつつ、基板ステージ駆動システム５を制御して、例えば図５に示すように、第１基板ステージ１を計測ステーションＳＴ２に移動する。

第２基板ステージ２が露光ステーションＳＴ１に移動された後、制御装置７は、受光部６２を用いて、スケール板５３に対する第１位置（投影光学系ＰＬの投影位置）の位置情報を求める。制御装置７は、エンコーダシステム５０で露光ステーションＳＴ１に配置された第２基板ステージ２の位置情報を計測しつつ、受光部６２を用いて、第１光学素子８から射出される露光光ＥＬを受光する。本実施形態においては、制御装置７は、第１光学素子８と第２基板ステージ２の受光部６２とを対向させ、第１光学素子８と受光部６２との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、マスクＭに設けられているアライメントマークを露光光ＥＬで照明する。マスクＭに設けられているアライメントマークの空間像は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して受光部６２に投影され、受光部６２は、露光光ＥＬを受光する。これにより、制御装置７は、スケール板５３に対する第１位置を求めることができる。また、上述のように、スケール板５３に対する基板Ｐの各ショット領域の位置情報は求められているので、制御装置７は、第１位置に対する基板Ｐの各ショット領域を求めることができる。

なお、受光部６２を用いてスケール板５３に対する第１位置の位置情報を求める動作は、例えば１ロット分の基板Ｐの露光動作において、例えば１回など、所定のタイミングで実行される。また、第１基板ステージ１の受光部６１を用いて、スケール板５３に対する第１位置の位置情報を求めることもできる。

また、第２基板ステージ２が露光ステーションＳＴ１に移動された後、制御装置７は、エンコーダシステム５０で、第２基板ステージ２の位置情報を計測する。

上述したように、露光ステーションＳＴ１に配置されている第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２とスケール板５３とは対向可能である。制御装置７は、露光ステーションＳＴ１の第１干渉計ユニット６Ａで基板Ｐを保持した第２基板ステージ２の位置情報を計測しつつ、その第２基板ステージ２のエンコーダヘッド５２でスケール板５３を計測する。図５に示すように、制御装置７は、基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側に配置されているエンコーダヘッド５２Ａでスケール板５３を計測する。基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側のエンコーダヘッド５２Ａと−Ｙ側のエンコーダヘッド５２Ｂとの位置関係は既知である。これにより、エンコーダシステム５０によってスケール板５３に対する第２基板ステージ２の位置情報が求められるとともに、エンコーダシステム５０の計測値と第１干渉計ユニット６Ａの計測値との関連付け（対応付け）を行うことができる。これにより、制御装置７は、第１干渉計ユニット６Ａによって規定される座標系における、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐの各ショット領域の位置情報を求めることができる。

制御装置７は、露光ステーションＳＴ１において、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐの液浸露光を実行する。本実施形態においては、制御装置７は、少なくとも基板Ｐの露光中、第１干渉計ユニット６Ａを用いて、第２基板ステージ２の位置情報を計測する。制御装置７は、第１干渉計ユニット６Ａを用いて第２基板ステージ２の位置情報を計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージ駆動システム５を用いて第２基板ステージ２の位置を調整して、第２基板ステージ２に保持されている基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれを投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して順次露光する。また、制御装置７は、フォーカス・レベリング検出システム１０の検出結果を含む計測ステーションＳＴ２における計測結果を用いて、露光ステーションＳＴ１において第２基板ステージ２の位置を調整しつつ基板Ｐを露光する。

一方、計測ステーションＳＴ２に移動した第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐは、基板交換位置においてアンロードされ、露光前の新たな基板Ｐが第１基板ステージ１にロードされる。制御装置７は、計測ステーションＳＴ２において、第１基板ステージ１にロードされた基板Ｐの計測処理等を開始する。以下、上述した処理と同様の処理が繰り返される。

また、制御装置７は、計測ステーションＳＴ２に移動した、例えば第１基板ステージ１の少なくとも２つのエンコーダヘッド５１を、第２スケール板５５を用いてキャリブレーションすることができる。本実施形態においては、制御装置７は、第１基板ステージ１に保持されている基板Ｐの中心に対して＋Ｙ側のエンコーダヘッド５１Ａと−Ｙ側のエンコーダヘッド５１Ｂとをキャリブレーションする。図５に示すように、エンコーダヘッド５１Ａとエンコーダヘッド５１Ｂとは、第２スケール板５５と同時に対向可能である。

第１基板ステージ１が計測ステーションＳＴ２に配置されたとき、エンコーダヘッド５１Ｂとスケール板５３とが対向して計測動作が実行され、第１基板ステージ１が露光ステーションＳＴ１に配置されたとき、エンコーダヘッド５１Ａとスケール板５３とが対向して計測動作が実行されるので、第２スケール板５５を用いて、エンコーダヘッド５１Ａとエンコーダヘッド５１Ｂとをキャリブレーションすることで、それらエンコーダヘッド５１Ａ、５１Ｂを用いる基板Ｐの位置情報の計測を精度良く行うことができる。キャリブレーションは、例えばエンコーダヘッド５１Ａの計測値(位置情報）とエンコーダヘッド５１Ｂの計測値（位置情報）とが所定関係になるように（例えば一定になるように）、それら計測値をキャリブレーションすることを含む。同様に、制御装置７は、計測ステーションＳＴ２に移動した第２基板ステージ２の少なくとも２つのエンコーダヘッド５２（５２Ａ、５２Ｂ）を、第２スケール板５５を用いてキャリブレーションすることができる。第２スケール板５５を用いるエンコーダヘッド５１、５２のキャリブレーションは、必要に応じて、所定のタイミングで実行される。例えば、露光前の基板Ｐを保持した第１、第２基板ステージ１、２が、計測ステーションＳＴ２から露光ステーションＳＴ１に移動する前に、計測ステーションＳＴ２において、第２スケール板５５を用いるキャリブレーションを実行することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、露光ステーションＳＴ１に配置される第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２、及び計測ステーションＳＴ２に配置される第１、第２基板ステージ１、２のエンコーダヘッド５１、５２のそれぞれと対向可能な位置に、エンコーダシステム５０のスケール板５３を配置したので、スケール板５３を基準とした、露光ステーションＳＴ１に存在する第１、第２基板ステージ１、２の位置（絶対位置）、及び計測ステーションＳＴ２に存在する第１、第２基板ステージ１、２の位置（絶対位置）を求めることができる。したがって、スケール板５３を基準として、第１干渉計ユニット６Ａの計測値と第２干渉計ユニット６Ｂの計測値とを関連付けることができる。したがって、計測ステーションＳＴ２で計測された、第２干渉計ユニット６Ｂによって規定される座標系における基板Ｐのショット領域の位置情報を、露光ステーションＳＴ１において、第１干渉計ユニット６Ａによって規定される座標系における基板Ｐのショット領域の位置情報に素早く変換することができる。したがって、第１、第２基板ステージ１、２が計測ステーションＳＴ２から露光ステーションＳＴ１に移動した時点から、その第１、第２基板ステージ１、２に保持されている基板Ｐの露光が開始されるまでの時間を短くすることができる。したがって、露光装置ＥＸのスループットを向上することができる。

また、スケール板５３は、露光ステーションＳＴ１と計測ステーションＳＴ２との境界のみに配置可能な程度の大きさでよいので、スケール板５３の大型化を抑制できる。したがって、スケール板５３の作成、設置等を円滑に行うことができる。

なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。また、極端紫外光で基板Ｐを露光するＥＵＶ光光源露光装置にも適用することができる。

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

また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。

なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。

また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射される。

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

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る第１、第２基板ステージ及び基板ステージ駆動システムを示す平面図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…第１基板ステージ、２…第２基板ステージ、５…基板ステージ駆動システム、６…干渉計システム、６Ａ…第１干渉計ユニット、６Ｂ…第２干渉計ユニット、８…第１光学素子、１５…第２光学素子、５０…エンコーダシステム、５１…エンコーダヘッド、５２…エンコーダヘッド、５３…スケール板、５５…第２スケール板、６１…受光部、６２…受光部、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板、ＳＰ１…第１領域、ＳＰ２…第２領域、ＳＴ１…露光ステーション、ＳＴ２…計測ステーション

Claims (30)

1. 基板を露光光で露光する露光装置であって、
   前記露光光が照射される第１位置を含む第１領域を有する露光ステーションと、
   前記基板の位置情報を計測するための第２位置を含み、前記第１領域と異なる第２領域を有する計測ステーションと、
   前記第１領域及び前記第２領域を含む所定領域内で基板を保持しながら移動可能な移動体と、
   前記移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムと、を備え、
   前記エンコーダシステムは、
   前記移動体に配置されたエンコーダヘッドと、
   前記露光ステーションに配置される前記移動体の前記エンコーダヘッド、及び前記計測ステーションに配置される前記移動体の前記エンコーダヘッドのそれぞれと対向可能な位置に配置されたスケール板と、を有する露光装置。
2. 前記スケール板の少なくとも一部が前記露光ステーションに配置され、別の少なくとも一部が前記計測ステーションに配置される請求項１記載の露光装置。
3. 前記エンコーダシステムは、所定の基準に対する前記移動体の絶対位置情報を計測可能である請求項１又は２記載の露光装置。
4. 前記計測ステーションに前記移動体を配置して、前記エンコーダシステムで前記移動体の位置情報を計測つつ、前記移動体に保持されている基板の位置情報を計測して、前記基準に対する前記基板の位置情報を求めた後、
   前記露光ステーションに前記移動体を移動して、前記エンコーダシステムで前記移動体の位置情報を計測して、前記第１位置に対する前記基板の位置情報を求める請求項３記載の露光装置。
5. 前記エンコーダシステムで求められる、前記基準に対する前記移動体の位置情報と、既知である前記基準に対する前記第２位置の位置情報とに基づいて、前記基準に対する前記基板の位置情報を求める請求項４記載の露光装置。
6. 前記基準に対する前記第１位置の位置情報を求める計測装置を備え、
   前記エンコーダシステムで求められる、前記基準に対する前記移動体の位置情報と、前記計測装置で求められる、前記基準に対する前記第１位置の位置情報とに基づいて、前記第１位置に対する前記基板の位置情報を求める請求項４又は５記載の露光装置。
7. 前記計測装置は、前記移動体に配置され、前記露光光を受光可能な受光部を含み、
   前記エンコーダシステムで前記露光ステーションに配置された前記移動体の位置情報を計測し、前記受光部を用いて前記露光光を受光して、前記基準に対する前記第１位置の位置情報を求める請求項６記載の露光装置。
8. 前記基準は、前記スケール板を含む請求項３〜７いずれか一項記載の露光装置。
9. 前記露光ステーションに配置されている前記移動体の位置情報を計測するレーザ干渉計システムを備え、
   前記露光ステーションに前記移動体を移動して、前記エンコーダシステムを用いて前記移動体の位置情報を計測して、前記第１位置に対する前記基板の位置情報を求め、前記エンコーダシステムの計測値と前記レーザ干渉計システムの計測値との関連付けを行った後、少なくとも前記基板の露光中に、前記レーザ干渉計システムを用いて、前記移動体の位置情報を計測する請求項３〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記移動体は、第１エンコーダヘッドが配置され、前記所定領域内で移動可能な第１移動体と、第２エンコーダヘッドが配置され、前記第１移動体と独立して前記所定領域内で移動可能な第２移動体とを含み、
    前記スケール板は、前記第１領域及び前記第２領域の一方の領域に配置された前記第１移動体の前記第１エンコーダヘッドと、他方の領域に配置された前記第２移動体の前記第２エンコーダヘッドと同時に対向可能である請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記エンコーダシステムは、前記一方の領域に配置された前記第１移動体と前記他方の領域に配置された前記第２移動体との位置関係を求める請求項１０記載の露光装置。
12. 前記エンコーダヘッドは、前記移動体に少なくとも２つ配置され、
    前記エンコーダシステムは、前記計測ステーションに配置され、前記少なくとも２つのエンコーダヘッドが同時に対向可能な第２のスケール板を有する請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
13. 前記第２のスケール板を用いて、前記少なくとも２つのエンコーダヘッドをキャリブレーションする請求項１２記載の露光装置。
14. 前記移動体は、前記計測ステーションに配置されたとき、前記少なくとも２つのエンコーダヘッドのうち、一方のエンコーダヘッドと前記スケール板とを対向させ、前記露光ステーションに配置されたとき、他方のエンコーダヘッドと前記スケール板とを対向させる請求項１２又は１３記載の露光装置。
15. 前記基板上に複数のショット領域が配置され、
    前記基板の位置情報は、前記ショット領域の位置情報を含む請求項１〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
17. 基板を露光光で露光する露光方法であって、
    前記露光光が照射される第１位置を含む露光ステーションの第１領域、及び前記基板の位置情報を計測するための第２位置を含む計測ステーションの第２領域を含む所定領域内で基板を保持しながら移動可能な移動体に、エンコーダヘッドを配置することと、
    前記露光ステーションに配置される前記移動体の前記エンコーダヘッド、及び前記計測ステーションに配置される前記移動体の前記エンコーダヘッドのそれぞれと対向可能な位置にスケール板を配置することと、
    前記移動体を前記計測ステーションに配置して、前記エンコーダヘッドで前記スケール板を計測した後、前記移動体を前記露光ステーションに移動することと、
    前記計測結果を用いて、前記露光ステーションにおいて前記移動体の位置を調整し、前記基板を露光することと、を含む露光方法。
18. 前記スケール板の少なくとも一部を前記露光ステーションに配置し、別の少なくとも一部を前記計測ステーションに配置する請求項１７記載の露光方法。
19. 前記エンコーダシステムは、所定の基準に対する前記移動体の絶対位置情報を計測可能である請求項１７又は１８記載の露光方法。
20. 前記計測ステーションに前記移動体を配置して、前記エンコーダシステムで前記移動体の位置情報を計測つつ、前記移動体に保持されている基板の位置情報を計測して、前記基準に対する前記基板の位置情報を求めることと、
    前記露光ステーションに前記移動体を移動して、前記エンコーダシステムで前記移動体の位置情報を計測して、前記第１位置に対する前記基板の位置情報を求めることと、を含む請求項１９記載の露光方法。
21. 前記エンコーダシステムで求められる、前記基準に対する前記移動体の位置情報と、既知である前記基準に対する前記第２位置の位置情報とに基づいて、前記基準に対する前記基板の位置情報を求める請求項２０記載の露光方法。
22. 前記基準に対する前記第１位置の位置情報を求めることと、
    前記エンコーダシステムで求められる、前記基準に対する前記移動体の位置情報と、前記基準に対する前記第１位置の位置情報とに基づいて、前記第１位置に対する前記基板の位置情報を求めることと、を含む請求項２０又は２１記載の露光方法。
23. 前記エンコーダシステムで、前記露光ステーションに配置された前記移動体の位置情報を計測し、前記移動体に配置された受光部を用いて前記露光光を受光して、前記基準に対する前記第１位置の位置情報を求める請求項２２記載の露光方法。
24. 前記基準は、前記スケール板を含む請求項１９〜２３いずれか一項記載の露光方法。
25. 前記露光ステーションに前記移動体の位置情報を計測するレーザ干渉計システムが配置され、
    前記露光ステーションに前記移動体を移動して、前記エンコーダシステムを用いて前記移動体の位置情報を計測して、前記第１位置に対する前記基板の位置情報を求め、前記エンコーダシステムの計測値と前記レーザ干渉計システムの計測値との関連付けを行った後、少なくとも前記基板の露光中に、前記レーザ干渉計システムを用いて、前記移動体の位置情報を計測する請求項１９〜２４のいずれか一項記載の露光方法。
26. 前記移動体は、第１エンコーダヘッドが配置され、前記所定領域内を移動可能な第１移動体と、第２エンコーダヘッドが配置され、前記所定領域内を移動可能な第２移動体とを含み、
    前記スケール板は、前記第１領域及び前記第２領域の一方の領域に配置された前記第１移動体の前記第１エンコーダヘッドと、他方の領域に配置された前記第２移動体の前記第２エンコーダヘッドと同時に対向可能であり、
    前記エンコーダシステムを用いて、前記一方の領域に配置された前記第１移動体と前記他方の領域に配置された前記第２移動体との位置関係を求めることを含む請求項１７〜２５のいずれか一項記載の露光方法。
27. 前記エンコーダヘッドは、前記移動体に少なくとも２つ配置され、
    前記計測ステーションに、前記少なくとも２つのエンコーダヘッドが同時に対向可能な第２のスケール板が配置され、
    前記第２のスケール板を用いて、前記少なくとも２つのエンコーダヘッドをキャリブレーションする請求項１７〜２６のいずれか一項記載の露光方法。
28. 前記計測ステーションに配置された前記移動体の、前記少なくとも２つのエンコーダヘッドのうち、一方のエンコーダヘッドと前記スケール板とが対向され、前記露光ステーションに配置された前記移動体の、他方のエンコーダヘッドと前記スケール板とが対向される請求項２７記載の露光方法。
29. 前記基板上に複数のショット領域が配置され、
    前記基板の位置情報は、前記ショット領域の位置情報を含む請求項１７〜２８のいずれか一項記載の露光方法。
30. 請求項１７〜２９のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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