JP2014232753A - Exposure equipment and process of manufacturing device - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To be capable of eliminating a constraint of a conveyance surface of a frame member that holds an optical system and various measurement systems and to effectively eliminate deterioration of exposure accuracy caused by vibration deformation of the frame member.SOLUTION: The exposure equipment is formed by being integrated with a pair of base frames BF1, BF2, and includes a base member BF supported by a support member 48 on a floor. Metro frames MF1, MF2 are supported through a vibration isolation device 54 in a non-contact state within each of openings 44 of the base frames BF1, BF2. An absolute position detection type sensor group 57 that measures a mutual distance is provided between the metro frames MF1, MF2.

Description

本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に係り、特に半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method, and more particularly to an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as semiconductor elements (integrated circuits, etc.) and liquid crystal display elements, and devices using the exposure apparatus. It relates to a manufacturing method.

従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as semiconductor elements (integrated circuits, etc.), liquid crystal display elements, etc., step-and-repeat projection exposure apparatuses (so-called steppers), step-and- A scanning projection exposure apparatus (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) or the like is used.

この種の露光装置では、マスク（レチクル）に形成されたパターンが投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、ウエハと総称する）上に既に形成されたパターンに重ね合わせて転写される。この重ね合わせを精度良く行うために、露光に先だって、ウエハ上の位置合わせマーク（アライメントマーク）の位置を計測し、その計測結果を用いて所定の演算を行なって、露光の際のウエハの位置制御の目標座標などを決定するウエハアライメント（例えばＥＧＡなど）を行う必要がある。ウエハアライメントには、マーク検出系（アライメント系とも呼ばれる）が用いられるが、このマーク検出系は、通常、投影光学系を保持するフレーム（メトロロジーフレームとも呼ばれる）にその他の計測系、例えばウエハステージの位置情報を計測する位置計測系及びウエハの投影光学系の光軸方向に関する位置を検出するフォーカス検出系などともに保持されている。   In this type of exposure apparatus, a pattern formed on a mask (reticle) is superimposed and transferred onto a pattern already formed on a substrate such as a wafer or a glass plate (hereinafter collectively referred to as a wafer) via a projection optical system. Is done. In order to perform this overlay with high accuracy, the position of the alignment mark (alignment mark) on the wafer is measured prior to exposure, and a predetermined calculation is performed using the measurement result to determine the position of the wafer during exposure. It is necessary to perform wafer alignment (for example, EGA) for determining control target coordinates and the like. For wafer alignment, a mark detection system (also referred to as an alignment system) is used. This mark detection system is usually provided on a frame (also referred to as a metrology frame) that holds a projection optical system and other measurement systems such as a wafer stage. The position measurement system for measuring the position information of the wafer and the focus detection system for detecting the position of the wafer projection optical system in the optical axis direction are held.

しかるに、近年、ウエハの大型化に伴い、メトロロジーフレームが大型化し、その固有振動数が下がり、また、レチクルステージ及びウエハステージなどの駆動に伴う振動その他の外乱の伝達によりメトロフレームに所定の振動モード（例えば、ねじれ振動モード（ねじり振動モード）など）が発生し易くなっている。メトロロジーフレームの振動及び変形は、例えばウエハアライメント誤差、あるいはフォーカス検出誤差、あるいはステージの位置計測、制御誤差の要因となるなど、露光精度の悪化が懸念されている。   However, in recent years, the metrology frame has increased in size with the increase in wafer size, and its natural frequency has decreased. In addition, the vibrations caused by driving the reticle stage and wafer stage, etc., and other disturbances can be transmitted to the metro frame. Modes (for example, torsional vibration mode (torsional vibration mode)) are likely to occur. The vibration and deformation of the metrology frame are concerned about deterioration of exposure accuracy, for example, causing a wafer alignment error, focus detection error, stage position measurement, or control error.

一方、近年の半導体露光装置では、投影光学系を介したウエハに対する露光が行われる露光ステーションとウエハアライメントなどが行われる計測ステーションとが、大きく離れた露光装置（例えば特許文献１等参照）も比較的多く見られるようになってきた。この種の最新の半導体露光装置では、メトロロジーフレームはその大きさ及び重量が、車両による搬送が可能な限界に達しつつあり、さらに大型化すると、搬送が困難になることが懸念されている。   On the other hand, in a recent semiconductor exposure apparatus, an exposure apparatus (for example, refer to Patent Document 1) in which an exposure station that performs exposure on a wafer via a projection optical system and a measurement station that performs wafer alignment or the like are far apart is compared. It has come to be seen a lot. In the latest semiconductor exposure apparatus of this type, the size and weight of the metrology frame is reaching the limit that can be transported by a vehicle, and there is a concern that if the size is further increased, transport becomes difficult.

米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0088843

本発明の第１の態様によれば、物体を光学系を介してエネルギビームで露光する露光装置であって、ベースと、前記光学系を介した前記物体の露光が行われる露光部と、前記露光部から第１方向に離れて配置され、前記物体上に形成されたマークを検出するマーク検出系を用いて前記マークの検出が行われる計測部と、前記物体を保持して前記露光部と前記計測部との間で移動可能な移動体と、前記ベースに対して前記光学系を支持する第１フレーム部材と、前記ベースに対して前記マーク検出系を支持する第２フレーム部材と、を備える露光装置が、提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes an object with an energy beam through an optical system, a base, an exposure unit that performs exposure of the object through the optical system, A measurement unit that is arranged away from the exposure unit in the first direction and that detects the mark using a mark detection system that detects a mark formed on the object; and the exposure unit that holds the object and A movable body movable between the measurement unit, a first frame member that supports the optical system with respect to the base, and a second frame member that supports the mark detection system with respect to the base. An exposure apparatus comprising the same is provided.

これによれば、露光部では第１フレーム部材によりベースに対して光学系が支持され、計測部では第２フレーム部材によりベースに対してマーク検出系が支持されている。すなわち、光学系を支持する第１フレーム部材とは別部材である第２フレーム部材によってマーク検出系がベースに対して支持されている。このため、第１フレーム部材及び第２フレーム部材を、ともに、光学系及びマーク検出系を支持していた従来の支持フレーム（メトロジーフレーム）に比べて小型、軽量化することができ、これにより、第１フレーム部材及び第２フレーム部材の搬送面での制約を解消することができるとともに、第１フレーム部材及び第２フレーム部材の固有振動数を格段に向上させることができ、ねじれモードなどが生じにくくなる。   According to this, in the exposure unit, the optical system is supported on the base by the first frame member, and in the measurement unit, the mark detection system is supported on the base by the second frame member. That is, the mark detection system is supported with respect to the base by the second frame member that is a member different from the first frame member that supports the optical system. For this reason, both the first frame member and the second frame member can be reduced in size and weight as compared with the conventional support frame (metroge frame) that supports the optical system and the mark detection system. The restriction on the conveying surface of the first frame member and the second frame member can be eliminated, and the natural frequency of the first frame member and the second frame member can be remarkably improved. It becomes difficult to occur.

本発明の第２の態様によれば、上記露光装置を用いて感応物体を露光することと、露光された前記感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a sensitive object using the exposure apparatus and developing the exposed sensitive object.

一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment. 図１のウエハステージを示す平面図である。It is a top view which shows the wafer stage of FIG. 図３（Ａ）は、図１の計測ステージを−Ｙ方向から見た図（正面図）、図３（Ｂ）は計測ステージを＋Ｘ方向から見た図（側面図）、図３（Ｃ）は、計測ステージを＋Ｚ方向から見た図（平面図）である。3A is a diagram (front view) of the measurement stage of FIG. 1 viewed from the −Y direction, FIG. 3B is a diagram of the measurement stage viewed from the + X direction (side view), and FIG. 3C. These are the figures (plan view) which looked at the measurement stage from + Z direction. 図１の露光装置が備える第１ないし第６エンコーダシステム、アライメント系、多点ＡＦ系、センサ群等の配置を示す図である。FIG. 7 is a view showing the arrangement of first to sixth encoder systems, alignment systems, multipoint AF systems, sensor groups, and the like provided in the exposure apparatus of FIG. 1. 図１の露光装置が備える投影光学系及びアライメント装置などを支持するボディを概略的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a body that supports a projection optical system, an alignment apparatus, and the like included in the exposure apparatus of FIG. 1. 図６（Ａ）は、図５のＡ−Ａ線に沿って断面した状態を示すボディの一部省略した断面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って１つのメトロフレームを見た図（正面図）かつセンサ群の各センサの配置を説明するための図、図６（Ｃ）は、第１、第２メトロフレーム同士の対向部分に設けられた取付部材及びターゲット部材の形状、並びにセンサの配置の一例を示す図である。6A is a cross-sectional view in which a part of the body is omitted showing a state of being cut along the line AA in FIG. 5, and FIG. 6B is along the line BB in FIG. 6A. FIG. 6C is a view of a single metro frame (front view) and a diagram for explaining the arrangement of each sensor in the sensor group, and FIG. 6C is provided at the facing portion between the first and second metro frames. It is a figure which shows an example of the shape of an attachment member and a target member, and arrangement | positioning of a sensor. 一実施形態に係る露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the input / output relationship of the main controller which mainly comprises the control system of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment. 図７の第１ないし第５エンコーダシステムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the 1st thru | or 5th encoder system of FIG. 図７のセンサ群及び除振装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the sensor group of FIG. 7, and a vibration isolator. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１）である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) for describing a parallel processing operation using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その２）である。FIG. 10 is a diagram (No. 2) for explaining the parallel processing operation using the wafer stage and the measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その３）である。FIG. 10 is a diagram (No. 3) for explaining the parallel processing operation using the wafer stage and the measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その４）である。FIG. 10 is a diagram (No. 4) for explaining the parallel processing operation using the wafer stage and the measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その５）である。FIG. 10 is a diagram (No. 5) for explaining the parallel processing operation using the wafer stage and the measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その６）である。FIG. 11 is a diagram (No. 6) for explaining the parallel processing operation using the wafer stage and the measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その７）である。FIG. 10 is a view (No. 7) for explaining the parallel processing operation using the wafer stage and the measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その８）である。It is FIG. (8) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その９）である。It is FIG. (9) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１０）である。It is FIG. (10) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１１）である。It is FIG. (11) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１２）である。It is FIG. (12) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１３）である。It is FIG. (13) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１４）である。It is FIG. (14) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１５）である。It is FIG. (15) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage. ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１６）である。It is FIG. (16) for demonstrating the parallel processing operation | movement using a wafer stage and a measurement stage.

以下、一実施形態について、図１〜図２５に基づいて、説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.

図１には、一実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向（Ｚ方向）、これに直交する面内でレチクルＲとウエハＷとが相対走査される方向をＹ軸方向（Ｙ方向）、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向（Ｘ方向）とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。   FIG. 1 schematically shows a configuration of an exposure apparatus 100 according to an embodiment. The exposure apparatus 100 is a step-and-scan projection exposure apparatus, a so-called scanner. As will be described later, in the present embodiment, a projection optical system PL is provided. In the following, a direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is a Z-axis direction (Z direction), and is orthogonal thereto. A direction in which the reticle R and the wafer W are relatively scanned in the plane is a Y-axis direction (Y direction), and a direction orthogonal to the Z-axis and the Y-axis is an X-axis direction (X direction). The description will be made assuming that the rotation (tilt) directions around the Z axis are the θx, θy, and θz directions, respectively.

露光装置１００は、図１に示されるように、ベース盤１２上の＋Ｙ側端部近傍に配置された露光部２００と、ベース盤１２上の−Ｙ側端部近傍に配置された計測部３００と、ベース盤１２上で独立してＸＹ平面内で２次元移動するウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴと、これらの制御系等とを備えている。以下においては、説明の便宜上、露光部２００、計測部３００のそれぞれの場所を示す用語として、露光部、計測部と同一の符号を用いて、露光ステーション２００、計測ステーション３００と称するものとする。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 100 includes an exposure unit 200 disposed near the + Y side end on the base board 12 and a measurement unit 300 disposed near the −Y side end on the base board 12. And a wafer stage WST and a measurement stage MST that move two-dimensionally in the XY plane independently on the base board 12, and a control system thereof. In the following, for convenience of explanation, the same reference numerals as those of the exposure unit and the measurement unit are used as terms indicating the locations of the exposure unit 200 and the measurement unit 300, and the exposure station 200 and the measurement station 300 are referred to.

ベース盤１２は、床Ｆ上に防振機構（図示省略）によってほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２は、平板状の外形を有する部材から成る。なお、図１において、露光ステーション２００には、ウエハステージＷＳＴが位置しており、ウエハステージＷＳＴ（より詳細には後述するウエハテーブルＷＴＢ）上にウエハＷが保持されている。また、露光ステーション２００の近傍に計測ステージＭＳＴが位置している。   The base board 12 is supported substantially horizontally (parallel to the XY plane) on the floor F by a vibration isolation mechanism (not shown). The base board 12 is made of a member having a flat outer shape. In FIG. 1, wafer stage WST is positioned at exposure station 200, and wafer W is held on wafer stage WST (wafer table WTB, which will be described in detail later). Further, the measurement stage MST is located in the vicinity of the exposure station 200.

露光部２００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ及び局所液浸装置８等を備えている。   The exposure unit 200 includes an illumination system 10, a reticle stage RST, a projection unit PU, a local liquid immersion device 8, and the like.

照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で設定（制限）されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。   The illumination system 10 includes a light source, an illuminance uniformizing optical system including an optical integrator, a reticle blind, and the like (both not shown) as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/0025890. And an illumination optical system. The illumination system 10 illuminates a slit-shaped illumination area IAR on the reticle R set (limited) with a reticle blind (also called a masking system) with illumination light (exposure light) IL with substantially uniform illuminance. Here, as an example of the illumination light IL, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used.

レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図１における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図７参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。   On reticle stage RST, reticle R having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction. The reticle stage RST can be finely driven in the XY plane by a reticle stage drive system 11 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7) including a linear motor, for example, and also in the scanning direction (left and right direction in FIG. 1). In the Y-axis direction) at a predetermined scanning speed.

レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３によって、レチクルステージＲＳＴに固定された移動鏡１５（実際には、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡（あるいは、レトロリフレクタ）とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１３の計測値は、主制御装置２０（図１では不図示、図７参照）に送られる。   Position information of the reticle stage RST in the XY plane (including rotation information in the θz direction) is transferred by a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 13 to a movable mirror 15 (actually fixed to the reticle stage RST). Is provided with a Y moving mirror (or a retroreflector) having a reflecting surface orthogonal to the Y-axis direction and an X moving mirror having a reflecting surface orthogonal to the X-axis direction), for example. It is always detected with a resolution of about 25 nm. The measurement value of reticle interferometer 13 is sent to main controller 20 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7).

投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、後述するボディ４００の一部を構成する第１メトロロジーフレーム（以下、適宜、第１メトロフレーム又はメトロフレームと称する）ＭＦ１によってその外周部に設けられたフランジ部ＦＬＧを介して支持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された投影光学系ＰＬと、を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ（より正しくは、ウエハＷを保持する後述する微動ステージＷＦＳ）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。   Projection unit PU is arranged below reticle stage RST in FIG. The projection unit PU is connected to a first metrology frame (hereinafter, appropriately referred to as a first metro frame or a metro frame) MF1 constituting a part of a body 400, which will be described later, via a flange portion FLG provided on the outer periphery thereof. It is supported. The projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL held in the lens barrel 40. As the projection optical system PL, for example, a refractive optical system including a plurality of optical elements (lens elements) arranged along an optical axis AX parallel to the Z axis is used. The projection optical system PL is, for example, both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 times, 1/5 times, or 1/8 times). For this reason, when the illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 10, the reticle R in which the first surface (object surface) of the projection optical system PL and the pattern surface are substantially coincided with each other is arranged. With the illumination light IL that has passed through the projection optical system PL (projection unit PU), a reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area IAR (a reduced image of a part of the circuit pattern) is projected through the projection optical system PL (projection unit PU). Is formed in a region (hereinafter also referred to as an exposure region) IA that is conjugated to the illumination region IAR on the wafer W, which is disposed on the second surface (image surface) side of the wafer W, the surface of which is coated with a resist (sensitive agent). . Then, the reticle R is moved in the scanning direction (Y-axis) with respect to the illumination area IAR (illumination light IL) by synchronous driving of the reticle stage RST and the wafer stage WST (more precisely, a fine movement stage WFS which holds the wafer W, which will be described later). And moving the wafer W relative to the exposure area IA (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction) to scan one shot area (partition area) on the wafer W. Exposure is performed, and the pattern of the reticle R is transferred to the shot area. That is, in the present embodiment, the pattern of the reticle R is generated on the wafer W by the illumination system 10 and the projection optical system PL, and the sensitive layer (resist layer) on the wafer W is exposed on the wafer W by the illumination light IL. A pattern is formed.

局所液浸装置８は、露光装置１００が、液浸方式の露光を行うことに対応して設けられている。局所液浸装置８は、液体供給装置５、液体回収装置６（いずれも図１では不図示、図７参照）、及びノズルユニット３２等を含む。ノズルユニット３２は、図１に示されるように、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子、ここではレンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）１９１を保持する鏡筒４０の下端部周囲を取り囲むように不図示の支持部材を介して、投影ユニットＰＵ等を支持する第１メトロフレームＭＦ１に吊り下げ支持されている。ノズルユニット３２は、液体Ｌｑの供給口及び回収口と、ウエハＷが対向して配置され、かつ回収口が設けられる下面と、液体供給管３１Ａ及び液体回収管３１Ｂ（いずれも図１では不図示、図４参照）とそれぞれ接続される供給流路及び回収流路とを備えている。液体供給管３１Ａには、その一端が液体供給装置５（図１では不図示、図７参照）に接続された不図示の供給管の他端が接続されており、液体回収管３１Ｂには、その一端が液体回収装置６（図１では不図示、図７参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。本実施形態では、主制御装置２０が液体供給装置５（図７参照）を制御して、液体供給管３１Ａ及びノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体を供給するとともに、液体回収装置６（図７参照）を制御して、ノズルユニット３２及び液体回収管３１Ｂを介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間から液体を回収する。このとき、主制御装置２０は、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置５と液体回収装置６を制御する。従って、先端レンズ１９１とウエハＷとの間には、一定量の液体Ｌｑ（図１参照）が常に入れ替わって保持される。本実施形態では、上記の液体として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水を用いるものとする。なお、ＡｒＦエキシマレーザ光に対する純水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４であり、純水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。   The local liquid immersion device 8 is provided corresponding to the exposure apparatus 100 performing liquid immersion exposure. The local liquid immersion device 8 includes a liquid supply device 5, a liquid recovery device 6 (both not shown in FIG. 1, refer to FIG. 7), a nozzle unit 32, and the like. As shown in FIG. 1, the nozzle unit 32 holds an optical element on the most image plane side (wafer W side) constituting the projection optical system PL, here a lens (hereinafter also referred to as “tip lens”) 191. It is suspended and supported by a first metro frame MF1 that supports the projection unit PU and the like via a support member (not shown) so as to surround the lower end portion of the lens barrel 40. The nozzle unit 32 includes a supply port and a recovery port for the liquid Lq, a lower surface on which the wafer W is disposed and the recovery port is provided, a liquid supply tube 31A and a liquid recovery tube 31B (both not shown in FIG. 1). , See FIG. 4) and a supply channel and a recovery channel respectively connected. The other end of a supply pipe (not shown) whose one end is connected to the liquid supply device 5 (not shown in FIG. 1, see FIG. 7) is connected to the liquid supply pipe 31A. One end of a recovery pipe (not shown) connected to a liquid recovery device 6 (not shown in FIG. 1, see FIG. 7) is connected. In the present embodiment, the main controller 20 controls the liquid supply device 5 (see FIG. 7) to supply liquid between the tip lens 191 and the wafer W via the liquid supply pipe 31A and the nozzle unit 32. Then, the liquid recovery apparatus 6 (see FIG. 7) is controlled to recover the liquid from between the front lens 191 and the wafer W via the nozzle unit 32 and the liquid recovery pipe 31B. At this time, the main controller 20 controls the liquid supply device 5 and the liquid recovery device 6 so that the amount of supplied liquid and the amount of recovered liquid are always equal. Therefore, a fixed amount of liquid Lq (see FIG. 1) is always exchanged and held between the front lens 191 and the wafer W. In the present embodiment, pure water that transmits ArF excimer laser light (light having a wavelength of 193 nm) is used as the liquid. Note that the refractive index n of pure water with respect to ArF excimer laser light is approximately 1.44. In pure water, the wavelength of the illumination light IL is shortened to 193 nm × 1 / n = about 134 nm.

計測部３００は、図１に示されるように、後述するボディ４００の一部を構成する第２メトロロジーフレーム（以下、適宜、第２メトロフレーム又はメトロフレームと称する）ＭＦ２に吊下げ支持されたアライメント装置９９、及び第２メトロフレームＭＦ２に設けられた多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）９０（図１では不図示、図４参照）等を備えている。   As shown in FIG. 1, the measurement unit 300 is supported by being suspended by a second metrology frame (hereinafter, appropriately referred to as a second metro frame or a metro frame) MF2 constituting a part of a body 400 described later. An alignment device 99, a multi-point focal position detection system (hereinafter abbreviated as a multi-point AF system) 90 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 4) and the like provided in the second metro frame MF2 are provided.

アライメント装置９９は、図４に示される５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4を含む。詳述すると、投影ユニットＰＵの中心（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ、本実施形態では前述の露光領域ＩＡの中心とも一致）を通りかつＹ軸と平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＶ上で、光軸ＡＸから−Ｙ側に所定距離隔てた位置に、検出中心が位置する状態でプライマリアライメント系ＡＬ１が配置されている。プライマリアライメント系ＡＬ１を挟んで、Ｘ軸方向の一側と他側には、基準軸ＬＶに関してほぼ対称に検出中心が配置されるセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2と、ＡＬ２3，ＡＬ２4とがそれぞれ設けられている。すなわち、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4はその検出中心がＸ軸方向に沿って配置されている。 Alignment device 99 includes five alignment systems AL1, AL2 1 AL24 4 shown in FIG. More specifically, a straight line passing through the center of the projection unit PU (the optical axis AX of the projection optical system PL, which also coincides with the center of the exposure area IA in the present embodiment) and parallel to the Y axis (hereinafter referred to as a reference axis). On the LV, the primary alignment system AL1 is arranged at a position spaced a predetermined distance from the optical axis AX to the -Y side with the detection center positioned. Secondary alignment systems AL2 1 , AL2 2 , AL2 3 , AL2 4 in which detection centers are arranged almost symmetrically with respect to the reference axis LV are disposed on one side and the other side of the X-axis direction across the primary alignment system AL1. Each is provided. That is, the detection centers of the five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are arranged along the X-axis direction.

各セカンダリアライメント系ＡＬ２n（ｎ＝１〜４）は、駆動機構６０ｎ（図７参照）を介して、その一部の構成部材を駆動することで、その検出領域（又は検出中心）の位置を独立にＸ軸方向及びＹ軸方向に関して調整可能である。従って、プライマリアライメント系ＡＬ１及びセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4はＸ軸方向及びＹ軸方向に関してその検出領域の相対位置が調整可能となっている。 Each secondary alignment system AL2 n (n = 1 to 4) drives a part of its constituent members via a drive mechanism 60 n (see FIG. 7), thereby detecting the position of its detection region (or detection center). Can be independently adjusted with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, the primary alignment system AL1 and the secondary alignment systems AL2 1 , AL2 2 , AL2 3 , AL2 4 can adjust the relative positions of their detection areas in the X-axis direction and the Y-axis direction.

５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれとしては、例えば、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（各アライメント系内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4からの撮像信号は、主制御装置２０に供給される（図７参照）。なお、アライメント装置９９の詳細構成は、例えば米国特許出願公開第２００９／０２３３２３４号明細書に開示されている。 As each of the five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 , for example, the target mark is irradiated with a broadband detection light beam that does not expose the resist on the wafer, and the reflected light from the target mark forms an image on the light receiving surface. The image of the target mark and the image of the index (not shown) (the index pattern on the index plate provided in each alignment system) are captured using an image sensor (CCD etc.), and the image signals are output. A processing method FIA (Field Image Alignment) system is used. Imaging signals from the five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are supplied to the main controller 20 (see FIG. 7). The detailed configuration of the alignment apparatus 99 is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2009/0233234.

多点ＡＦ系９０としては、図４に示されるように、送光系９０ａ及び受光系９０ｂから成る斜入射方式の多点ＡＦ系が設けられている。多点ＡＦ系９０と同様の構成は、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されている。本実施形態では、一例として、送光系９０ａと受光系９０ｂとは、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を通るＸ軸に平行な直線（基準軸）ＬＡの＋Ｙ側に同一距離離れた位置に、基準軸ＬＶに関して対称に配置されている。送光系９０ａと受光系９０ｂとのＸ軸方向の間隔は、後述するウエハテーブルＷＴＢ上に設けられた一対のスケール３９１、３９２（図２参照）の間隔より広く設定されている。 As the multipoint AF system 90, as shown in FIG. 4, an oblique incidence type multipoint AF system including a light transmission system 90a and a light reception system 90b is provided. A configuration similar to that of the multipoint AF system 90 is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,448,332. In the present embodiment, as an example, the light transmission system 90a and the light receiving system 90b are located at the same distance on the + Y side of a straight line (reference axis) LA parallel to the X axis passing through the detection center of the primary alignment system AL1. They are arranged symmetrically with respect to the reference axis LV. The distance between the light transmission system 90a and the light receiving system 90b in the X-axis direction is set wider than the distance between a pair of scales 39 1 and 39 2 (see FIG. 2) provided on a wafer table WTB described later.

図４では、それぞれ検出ビームが照射される複数の検出点が、個別に図示されず、送光系９０ａ及び受光系９０ｂの間でＸ軸方向に延びる細長い検出領域（ビーム領域）ＡＦとして示されている。検出領域ＡＦは、Ｘ軸方向の長さがウエハＷの直径と同程度に設定されているので、ウエハＷをＹ軸方向に１回スキャンするだけで、ウエハＷのほぼ全面でＺ軸方向の位置情報（面位置情報）を計測できる。また、この検出領域ＡＦは、Ｙ軸方向に関して、投影光学系ＰＬ（露光領域ＩＡ）とアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4）の検出領域との間に配置されているので、多点ＡＦ系とアライメント系とでその検出動作を並行して行うことが可能となっている。 In FIG. 4, a plurality of detection points irradiated with the detection beams are not shown individually, but are shown as elongated detection areas (beam areas) AF extending in the X-axis direction between the light transmission system 90a and the light reception system 90b. ing. Since the detection area AF is set to have a length in the X-axis direction that is approximately the same as the diameter of the wafer W, the wafer W is scanned almost in the Y-axis direction once in the Z-axis direction. Position information (surface position information) can be measured. The detection area AF is arranged between the projection optical system PL (exposure area IA) and the detection areas of the alignment systems (AL1, AL2 1 , AL2 2 , AL2 3 , AL2 4 ) with respect to the Y-axis direction. Therefore, the multipoint AF system and the alignment system can perform detection operations in parallel.

ウエハステージＷＳＴは、図１に示されるように、粗動ステージＷＣＳと、粗動ステージＷＣＳに非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳに対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳとを有している。ウエハステージＷＳＴ（粗動ステージＷＣＳ）は、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図７参照）により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともにθｚ方向に微小駆動される。また、微動ステージＷＦＳは、微動ステージ駆動系５２Ａ（図７参照）によって粗動ステージＷＣＳに対して６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向）に駆動される。   As shown in FIG. 1, wafer stage WST includes coarse movement stage WCS and fine movement stage WFS supported in a non-contact state with coarse movement stage WCS and relatively movable with respect to coarse movement stage WCS. Yes. Wafer stage WST (coarse movement stage WCS) is driven by a coarse movement stage drive system 51A (see FIG. 7) with a predetermined stroke in the X-axis direction and the Y-axis direction and finely driven in the θz direction. Fine movement stage WFS is driven in directions of six degrees of freedom (X-axis, Y-axis, Z-axis, θx, θy, and θz directions) with respect to coarse movement stage WCS by fine movement stage drive system 52A (see FIG. 7). Is done.

微動ステージＷＦＳ（ウエハステージＷＳＴ）の位置情報は、後述するエンコーダシステム１５０（図７参照）によって計測される。エンコーダシステム１５０は、図７に示されるように、第１〜第５エンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｅを含む。なお、エンコーダシステム１５０の詳細な説明は、ステージ系の構成の後に説明する。   Position information of fine movement stage WFS (wafer stage WST) is measured by encoder system 150 (see FIG. 7) described later. As shown in FIG. 7, the encoder system 150 includes first to fifth encoder systems 80A to 80E. The detailed description of the encoder system 150 will be described after the configuration of the stage system.

計測ステージＭＳＴは、計測ステージ駆動系５１Ｂ（図７参照）により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともにθｚ方向に微小駆動される。計測ステージＭＳＴ（より正確には、後述する計測テーブルＭＴＢ）の位置情報は、後述する第６エンコーダシステム８０Ｆ（図７参照）によって計測される。なお、第６エンコーダシステム８０Ｆの詳細な説明は、ステージ系の構成の後に説明する。   The measurement stage MST is driven by a measurement stage drive system 51B (see FIG. 7) with a predetermined stroke in the X-axis direction and the Y-axis direction and finely driven in the θz direction. Position information of the measurement stage MST (more precisely, a measurement table MTB described later) is measured by a sixth encoder system 80F (see FIG. 7) described later. The detailed description of the sixth encoder system 80F will be given after the configuration of the stage system.

ここで、ステージ系の構成等について詳述する。まず、ウエハステージＷＳＴについて説明する。   Here, the configuration of the stage system will be described in detail. First, wafer stage WST will be described.

粗動ステージＷＣＳは、上面及びＹ軸方向の両側面が開口した高さの低い直方体形状を有している。粗動ステージＷＣＳの底面にはＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数の永久磁石から成る磁石ユニットが設けられている。ベース盤１２の内部には、図１に示されるように、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数のコイル１７を含む、コイルユニットが収納されている。   Coarse movement stage WCS has a rectangular parallelepiped shape with a low height with its upper surface and both side surfaces in the Y-axis direction opened. A magnet unit composed of a plurality of permanent magnets arranged in a matrix with the XY two-dimensional direction as the row direction and the column direction is provided on the bottom surface of coarse movement stage WCS. As shown in FIG. 1, a coil unit including a plurality of coils 17 arranged in a matrix with the XY two-dimensional direction as the row direction and the column direction is housed inside the base board 12.

粗動ステージＷＣＳに設けられた磁石ユニットは、ベース盤１２のコイルユニットと共に、例えば米国特許第５，１９６，７４５号明細書などに開示される電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る粗動ステージ駆動系５１Ａ（図７参照）を構成している。コイルユニットを構成する各コイル１７に供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０（図７参照）によって制御される。   The magnet unit provided in the coarse movement stage WCS is composed of an electromagnetic force (Lorentz force) driving type planar motor disclosed in, for example, US Pat. No. 5,196,745 together with the coil unit of the base board 12. A coarse movement stage drive system 51A (see FIG. 7) is configured. The magnitude | size and direction of the electric current supplied to each coil 17 which comprises a coil unit are controlled by the main controller 20 (refer FIG. 7).

粗動ステージＷＣＳの底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング（不図示）が固定されている。粗動ステージＷＣＳは、複数のエアベアリングによって、ベース盤１２の上方に所定の隙間（クリアランス、ギャップ）、例えば数μｍ程度の隙間を介して浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。   A plurality of air bearings (not shown) are fixed around the magnet unit on the bottom surface of coarse movement stage WCS. The coarse movement stage WCS is levitated and supported above the base board 12 by a plurality of air bearings via a predetermined gap (clearance, gap), for example, a gap of about several μm, and the coarse movement stage drive system 51A performs X axis Driven in the direction, Y-axis direction and θz direction.

なお、粗動ステージ駆動系５１Ａとしては、電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータに限らず、例えば可変磁気抵抗駆動方式の平面モータを用いることもできる。この他、粗動ステージ駆動系５１Ａを、磁気浮上型の平面モータによって構成し、該平面モータによって粗動ステージＷＣＳを６自由度方向に駆動できるようにしても良い。この場合、粗動ステージＷＣＳの底面にエアベアリングを設けなくても良くなる。   The coarse stage driving system 51A is not limited to a planar motor driven by an electromagnetic force (Lorentz force), but may be a planar motor driven by a variable magnetoresistive drive, for example. In addition, the coarse movement stage drive system 51A may be configured by a magnetic levitation type planar motor so that the coarse movement stage WCS can be driven in the direction of six degrees of freedom by the planar motor. In this case, it is not necessary to provide an air bearing on the bottom surface of coarse movement stage WCS.

粗動ステージＷＣＳには、微動ステージＷＦＳを駆動するための複数のコイルから成る一対のコイルユニット（不図示）がＸ軸方向の両側壁に設けられている。各コイルユニットを構成する各コイルに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される。   Coarse movement stage WCS is provided with a pair of coil units (not shown) formed of a plurality of coils for driving fine movement stage WFS on both side walls in the X-axis direction. The magnitude and direction of the current supplied to each coil constituting each coil unit are controlled by main controller 20.

微動ステージＷＦＳは、板状部材から成る本体部（不図示）と、該本体部の上面に一体的に固定された板状部材から成るウエハテーブルＷＴＢと、を備えている。本体部は、ウエハテーブルＷＴＢと熱膨張率が同じ又は同程度の素材で形成されることが望ましく、その素材は低熱膨張率であることが望ましい。   Fine movement stage WFS includes a main body (not shown) made of a plate-like member, and a wafer table WTB made of a plate-like member fixed integrally to the upper surface of the main body. The main body is preferably formed of a material having the same or similar thermal expansion coefficient as that of wafer table WTB, and the material preferably has a low thermal expansion coefficient.

微動ステージＷＦＳには、粗動ステージＷＣＳに設けられた一対のコイルユニットのそれぞれに対応して、コイルユニットの上下に非接触で対向する各一対の磁石ユニット（不図示）が、設けられている。本実施形態では、上記一対のコイルユニットと、上記二対の磁石ユニットと、を含んで、微動ステージＷＦＳを粗動ステージＷＣＳに対して非接触状態で浮上支持するとともに、非接触で６自由度方向へ駆動する微動ステージ駆動系５２Ａ（図７参照）が構成されている。微動ステージ駆動系５２Ａは、例えば米国特許出願公開第２０１０／００７３６５２号明細書及び米国特許出願公開第２０１０／００７３６５３号明細書に開示される微動ステージ駆動系と同様に構成されている。   The fine movement stage WFS is provided with a pair of magnet units (not shown) facing the upper and lower sides of the coil unit in a non-contact manner corresponding to each of the pair of coil units provided in the coarse movement stage WCS. . In the present embodiment, the fine movement stage WFS is levitated and supported in a non-contact state with respect to the coarse movement stage WCS, including the pair of coil units and the two pairs of magnet units, and has six degrees of freedom in a non-contact manner. A fine movement stage drive system 52A (see FIG. 7) for driving in the direction is configured. The fine movement stage drive system 52A is configured similarly to the fine movement stage drive system disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2010/0073652 and US Patent Application Publication No. 2010/0073653.

なお、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図７参照）として、磁気浮上型の平面モータを用いる場合、該平面モータによって粗動ステージＷＣＳと一体で微動ステージＷＦＳを、Ｚ軸、θｘ及びθｙの各方向に微小駆動可能となるので、微動ステージ駆動系５２Ａは、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚの各方向、すなわちＸＹ平面内の３自由度方向に微動ステージＷＦＳを駆動可能な構成にしても良い。   When a magnetic levitation type planar motor is used as the coarse movement stage drive system 51A (see FIG. 7), the fine movement stage WFS is integrated with the coarse movement stage WCS by the planar motor in each direction of the Z axis, θx, and θy. Therefore, the fine movement stage drive system 52A may be configured to be able to drive the fine movement stage WFS in each of the X axis, Y axis, and θz directions, that is, in the direction of three degrees of freedom in the XY plane.

ウエハテーブルＷＴＢの上面の中央には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダ（不図示）が設けられている。ウエハホルダは、ウエハテーブルＷＴＢと一体に形成されていても良いし、ウエハテーブルＷＴＢに対して、例えば静電チャック機構あるいはクランプ機構等を介して、又は接着等により固定されていても良い。ここで、微動ステージＷＦＳの本体部には、ウエハホルダに設けられた孔を介して上下動可能な例えば３本の上下動ピンが設けられている。   At the center of the upper surface of wafer table WTB, a wafer holder (not shown) for holding wafer W by vacuum suction or the like is provided. The wafer holder may be formed integrally with wafer table WTB, or may be fixed to wafer table WTB via, for example, an electrostatic chuck mechanism or a clamp mechanism, or by adhesion. Here, the main body of fine movement stage WFS is provided with, for example, three vertical movement pins that can move up and down via holes provided in the wafer holder.

ウエハテーブルＷＴＢの上面のウエハホルダ（ウエハの載置領域）の外側には、図２に示されるように、ウエハホルダよりも一回り大きな円形の開口が中央に形成され、かつ矩形状の外形（輪郭）を有するプレート（撥液板）２８が設けられている。プレート２８は、低熱膨張率の材料、例えばガラス又はセラミックス（例えばショット社のゼロデュア（商品名）、Ａｌ２Ｏ３あるいはＴｉＣなど）から成り、その表面には、液体Ｌｑに対する撥液化処理が施されている。具体的には、例えばフッ素樹脂材料、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料あるいはシリコン系樹脂材料などにより撥液膜が形成されている。なお、プレート２８は、その表面の全部（あるいは一部）がウエハＷの表面と同一面となるようにウエハテーブルＷＴＢの上面に固定されている。 As shown in FIG. 2, a circular opening that is slightly larger than the wafer holder is formed in the center outside the wafer holder (wafer mounting area) on the upper surface of wafer table WTB, and has a rectangular outer shape (contour). A plate (liquid repellent plate) 28 is provided. The plate 28 is made of a material having a low coefficient of thermal expansion, such as glass or ceramics (for example, Zerodure (trade name), Al 2 O 3, TiC, or the like of Schott), and the surface thereof is subjected to a liquid repellency treatment with respect to the liquid Lq. ing. Specifically, the liquid repellent film is formed of, for example, a fluorine resin material, a fluorine resin material such as polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)), an acrylic resin material, or a silicon resin material. The plate 28 is fixed to the upper surface of the wafer table WTB so that the entire surface (or part) of the plate 28 is flush with the surface of the wafer W.

プレート２８は、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の中央に位置し、その中央に上述の円形の開口が形成された矩形の外形（輪郭）を有する第１撥液領域２８ａと、該第１撥液領域２８ａをＸ軸方向に挟んでウエハテーブルＷＴＢの＋Ｘ側端部、−Ｘ側端部に位置する長方形の一対の第２撥液領域２８ｂと、を有する。なお、本実施形態では、前述の如く液体Ｌｑとして水を用いるので、以下では第１撥液領域２８ａ及び第２撥液領域２８ｂをそれぞれ第１撥水板２８ａ及び第２撥水板２８ｂとも呼ぶ。   The plate 28 is located at the center of the wafer table WTB in the X-axis direction, and has a first liquid repellent region 28a having a rectangular outer shape (contour) in which the above-described circular opening is formed at the center, and the first liquid repellent area. The wafer table WTB has a pair of rectangular second liquid repellent regions 28b located at the + X side end and the −X side end of the wafer table WTB across the region 28a in the X-axis direction. In the present embodiment, since water is used as the liquid Lq as described above, the first liquid repellent region 28a and the second liquid repellent region 28b are also referred to as a first water repellent plate 28a and a second water repellent plate 28b, respectively. .

第１撥水板２８ａの＋Ｙ側の端部近傍には、計測プレート３０が設けられている。この計測プレート３０には、中央に基準マークＦＭが設けられ、該基準マークＦＭを挟むように一対の空間像計測スリットパターン（スリット状の計測用パターン）ＳＬが、設けられている。そして、各空間像計測スリットパターンＳＬに対応して、それらを透過する照明光ＩＬを、ウエハステージＷＳＴ外部（後述する計測ステージＭＳＴに設けられる受光系）に導く送光系（不図示）が設けられている。   A measurement plate 30 is provided in the vicinity of the + Y side end of the first water repellent plate 28a. The measurement plate 30 is provided with a reference mark FM at the center, and a pair of aerial image measurement slit patterns (slit-like measurement patterns) SL so as to sandwich the reference mark FM. Corresponding to each aerial image measurement slit pattern SL, there is provided a light transmission system (not shown) for guiding the illumination light IL passing therethrough to the outside of wafer stage WST (a light receiving system provided in measurement stage MST described later). It has been.

一対の第２撥水板２８ｂには、それぞれ、後述する第１ないし第５エンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｅのためのスケール３９１，３９２が形成されている。詳述すると、スケール３９１，３９２はそれぞれ、例えばＹ軸方向を周期方向とする回折格子とＸ軸方向を周期方向とする回折格子とが組み合わされた（同一領域に形成された）、反射型の二次元回折格子によって構成されている。二次元回折格子の格子線のピッチは、Ｙ軸方向及びＸ軸方向のいずれの方向についても、例えば１μｍと設定されている。なお、図２では、図示の便宜のため、格子のピッチは、実際のピッチよりも大きく図示されている。 Scales 39 1 and 39 2 for first to fifth encoder systems 80A to 80E, which will be described later, are formed on the pair of second water repellent plates 28b, respectively. Specifically, each of the scales 39 1 and 39 2 is a reflection in which, for example, a diffraction grating having a periodic direction in the Y-axis direction and a diffraction grating having a periodic direction in the X-axis direction are combined (formed in the same region). It is constituted by a two-dimensional diffraction grating of a type. The pitch of the lattice lines of the two-dimensional diffraction grating is set to 1 μm, for example, in both the Y-axis direction and the X-axis direction. In FIG. 2, for the convenience of illustration, the pitch of the grating is shown larger than the actual pitch.

なお、回折格子を保護するために、撥水性を備えた低熱膨張率のガラス板でカバーすることも有効である。ここで、ガラス板としては、厚さがウエハと同程度、例えば厚さ１ｍｍのものを用いることができ、そのガラス板の表面がウエハ面と同じ高さ（面位置）になるよう、ウエハテーブルＷＴＢ上面に設置される。   In order to protect the diffraction grating, it is also effective to cover it with a glass plate having a low coefficient of thermal expansion having water repellency. Here, as the glass plate, a glass plate having the same thickness as the wafer, for example, 1 mm thick can be used, and the wafer table is such that the surface of the glass plate has the same height (surface position) as the wafer surface. Installed on top of WTB.

なお、各第２撥水板２８ｂのスケールの端付近には、後述するエンコーダヘッドとスケール間の相対位置を決めるための、不図示の位置出しパターンがそれぞれ設けられている。この位置出しパターン上をエンコーダヘッドが走査することで検出された位置を基準に、エンコーダヘッドとスケール間の相対位置を設定する。また、上述の如く、本実施形態では、微動ステージＷＦＳがウエハテーブルＷＴＢを備えているので、以下の説明では、ウエハテーブルＷＴＢを含む微動ステージＷＦＳを、ウエハテーブルＷＴＢとも表記する。   A positioning pattern (not shown) for determining a relative position between an encoder head and a scale, which will be described later, is provided near the end of the scale of each second water repellent plate 28b. The relative position between the encoder head and the scale is set based on the position detected by the encoder head scanning on the positioning pattern. As described above, in the present embodiment, fine movement stage WFS includes wafer table WTB. Therefore, in the following description, fine movement stage WFS including wafer table WTB is also referred to as wafer table WTB.

次に、計測ステージＭＳＴについて説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）には、計測ステージＭＳＴの正面図（−Ｙ方向から見た図）、側面図（＋Ｘ方向から見た図）、及び平面図（＋Ｚ方向から見た図）が、それぞれ示されている。これら図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、計測ステージＭＳＴは、直方体部材から成るステージ本体９２と、ステージ本体９２上に支持され、計測テーブル駆動系５２Ｂ（図７参照）を介して例えば６自由度方向（又はＸＹ平面内の３自由度方向）に微小駆動される長方形板状の計測テーブルＭＴＢとを備えている。   Next, the measurement stage MST will be described. 3A, 3B, and 3C are a front view of the measurement stage MST (viewed from the −Y direction), a side view (viewed from the + X direction), and a plan view. (Views from the + Z direction) are shown respectively. As shown in FIGS. 3A to 3C, the measurement stage MST is supported on the stage main body 92 made of a rectangular parallelepiped member and the stage main body 92, and the measurement table drive system 52B (see FIG. 7). And a rectangular plate-shaped measurement table MTB that is micro-driven in a direction of 6 degrees of freedom (or in the direction of 3 degrees of freedom in the XY plane) via, for example.

ステージ本体９２の底面には、不図示ではあるが、ベース盤１２のコイルユニット（コイル１７）と共に、電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る計測ステージ駆動系５１Ｂ（図７参照）を構成する、複数の永久磁石から成る磁石ユニットが設けられている。ステージ本体９２の底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング（不図示）が固定されている。計測ステージＭＳＴは、前述のエアベアリングによって、ベース盤１２の上方に所定の隙間（ギャップ、クリアランス）、例えば数μｍ程度の隙間を介して浮上支持され、計測ステージ駆動系５１Ｂによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動される。なお、粗動ステージ駆動系５１Ａと計測ステージ駆動系５１Ｂとは、コイルユニットを共通とするが、本実施形態では、説明の便宜上から、粗動ステージ駆動系５１Ａと計測ステージ駆動系５１Ｂとを別々に観念している。実際問題としても、コイルユニットの異なるコイル１７が、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの駆動にそれぞれ用いられるので、このように観念しても問題はない。   Although not shown, a measurement stage drive system 51B (see FIG. 7) including a coil unit (coil 17) of the base board 12 and a plane motor of an electromagnetic force (Lorentz force) drive system is provided on the bottom surface of the stage main body 92. A magnet unit composed of a plurality of permanent magnets is provided. On the bottom surface of the stage main body 92, a plurality of air bearings (not shown) are fixed around the magnet unit. The measurement stage MST is levitated and supported above the base board 12 by a predetermined gap (gap, clearance), for example, a gap of about several μm, by the air bearing described above, and the measurement stage drive system 51B Driven in the Y-axis direction. The coarse movement stage drive system 51A and the measurement stage drive system 51B share a coil unit. However, in this embodiment, the coarse movement stage drive system 51A and the measurement stage drive system 51B are separately provided for convenience of explanation. I have an idea. As an actual problem, the coils 17 having different coil units are used for driving the wafer stage WST and the measurement stage MST, respectively.

計測テーブルＭＴＢには、その−Ｙ側端部の帯状部分（以下、適宜、受け渡し部とも称する）を除く部分の＋Ｘ側の半部に、各種計測用部材が設けられている。この計測用部材としては、例えば、図３（Ｃ）に示されるように、照度むらセンサ９５、空間像計測器９６、波面収差計測器９７、照度モニタ９８などが設けられている。また、計測テーブルＭＴＢには、前述の一対の送光系（不図示）に対向する配置で、一対の受光系（不図示）が設けられている。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとがＹ軸方向に関して所定距離以内に近接した状態（接触状態を含む）において、ウエハステージＷＳＴ上の計測プレート３０の各空間像計測スリットパターンＳＬを透過した照明光ＩＬを各送光系（不図示）で案内し、計測ステージＭＳＴ内の各受光系（不図示）の受光素子で受光する、空間像計測装置４５（図７参照）が構成される。   In the measurement table MTB, various measurement members are provided on the + X side half of the portion excluding the belt-like portion at the −Y side end (hereinafter also referred to as a delivery portion as appropriate). As the measurement member, for example, as shown in FIG. 3C, an illuminance unevenness sensor 95, an aerial image measurement device 96, a wavefront aberration measurement device 97, an illuminance monitor 98, and the like are provided. In addition, the measurement table MTB is provided with a pair of light receiving systems (not shown) in an arrangement facing the above-described pair of light sending systems (not shown). In the present embodiment, each aerial image measurement slit pattern SL of measurement plate 30 on wafer stage WST is measured in a state where wafer stage WST and measurement stage MST are close to each other within a predetermined distance in the Y-axis direction (including a contact state). An aerial image measuring device 45 (see FIG. 7) is constructed in which the transmitted illumination light IL is guided by each light transmission system (not shown) and received by a light receiving element of each light receiving system (not shown) in the measurement stage MST. The

計測テーブルＭＴＢの受け渡し部を除く部分の−Ｘ側の半部にＸ軸方向及びＹ軸方向を周期方向とする２次元グレーティング６９が設けられている。計測テーブルＭＴＢの上面には、２次元グレーティング６９及び各種計測用部材を覆う状態で、その表面が撥液膜（撥水膜）で覆われた透明部材から成るプレート６３が、固定されている。プレート６３は、前述のプレート２８と同様の素材によって形成されている。   A two-dimensional grating 69 having a periodic direction in the X-axis direction and the Y-axis direction is provided in a half portion on the −X side of the portion excluding the transfer portion of the measurement table MTB. A plate 63 made of a transparent member whose surface is covered with a liquid repellent film (water repellent film) in a state of covering the two-dimensional grating 69 and various measurement members is fixed to the upper surface of the measurement table MTB. The plate 63 is made of the same material as the plate 28 described above.

なお、計測ステージ駆動系５１Ｂを、磁気浮上型の平面モータで構成する場合には、例えば計測ステージを６自由度方向に可動な単体のステージにしても良い。   In the case where the measurement stage drive system 51B is configured by a magnetic levitation type planar motor, for example, the measurement stage may be a single stage movable in directions of six degrees of freedom.

また、計測テーブルＭＴＢは、粗動ステージＷＣＳに支持されているウエハテーブルＷＴＢ(微動ステージＷＦＳ)に＋Ｙ側から例えば３００μｍ程度以下の距離まで近接又は接触可能であり、その近接又は接触状態では、ウエハテーブルＷＴＢの上面とともに、見かけ上一体のフルフラットな面を形成する（例えば図１８参照）。計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）は、主制御装置２０により、計測ステージ駆動系５１Ｂを介して駆動され、ウエハテーブルＷＴＢとの間で液浸領域（液体Ｌｑ）の受け渡しを行う。なお、計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢとの間の液浸領域（液体Ｌｑ）の受け渡しについてはさらに後述する。   In addition, the measurement table MTB can approach or contact the wafer table WTB (fine movement stage WFS) supported by the coarse movement stage WCS from the + Y side to a distance of about 300 μm or less, for example. An apparently flat surface is formed together with the upper surface of the table WTB (see, for example, FIG. 18). Measurement stage MST (measurement table MTB) is driven by main controller 20 via measurement stage drive system 51B, and transfers an immersion area (liquid Lq) to / from wafer table WTB. The delivery of the liquid immersion area (liquid Lq) between measurement table MTB and wafer table WTB will be further described later.

ここで、ウエハテーブルＷＴＢ（微動ステージＷＦＳ）の位置情報の計測に用いられるエンコーダシステム１５０について説明する。   Here, an encoder system 150 used for measuring position information of wafer table WTB (fine movement stage WFS) will be described.

まず、ウエハステージＷＳＴが露光ステーション２００内にあるとき、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する第１エンコーダシステム８０Ａの構成等について説明する。   First, the configuration and the like of the first encoder system 80A that measures the position information of the wafer table WTB when the wafer stage WST is in the exposure station 200 will be described.

露光装置１００では、図４に示されるように、投影ユニットＰＵ（ノズルユニット３２）の＋Ｘ側、−Ｘ側に、一対のヘッド部６２Ａ、６２Ｃが、それぞれ配置されている。ヘッド部６２Ａ，６２Ｃは、後述するように、それぞれ複数のヘッドを含み、これらのヘッドが、支持部材（不図示）を介して、後述するボディ４００の一部を構成する第１メトロフレームＭＦ１（図４では不図示、図１、図５等参照）に吊り下げ状態で固定（支持）されている。   In the exposure apparatus 100, as shown in FIG. 4, a pair of head portions 62A and 62C are disposed on the + X side and the −X side of the projection unit PU (nozzle unit 32), respectively. As will be described later, each of the head portions 62A and 62C includes a plurality of heads, and these heads form a first metro frame MF1 (part of a body 400 described later) via a support member (not shown). In FIG. 4, it is fixed (supported) in a suspended state (not shown, see FIGS. 1, 5, etc.).

ヘッド部６２Ａ、６２Ｃは、図４に示されるように、各５つの４軸ヘッド６５１〜６５５，６４１〜６４５を備えている。４軸ヘッド６５１〜６５５の筐体の内部には、Ｘ軸方向及びＺ軸方向を計測方向とするＸＺヘッド６５Ｘ１〜６５Ｘ５と、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を計測方向とするＹＺヘッド６５Ｙ１〜６５Ｙ５とが収納されている。同様に、４軸ヘッド６４１〜６４５の筐体の内部には、ＸＺヘッド６４Ｘ１〜６４Ｘ５と、ＹＺヘッド６４Ｙ１〜６４Ｙ５とが収納されている。ＸＺヘッド６５Ｘ１〜６５Ｘ５及び６４Ｘ１〜６４Ｘ５、並びにＹＺヘッド６５Ｙ１〜６５Ｙ５及び６４Ｙ１〜６４Ｙ５のそれぞれとしては、例えば米国特許第７，５６１，２８０号明細書に開示される変位計測センサヘッドと同様の構成のエンコーダヘッドを用いることができる。 As shown in FIG. 4, the head portions 62 </ b> A and 62 </ b> C include five four-axis heads 65 1 to 65 5 and 64 1 to 64 5 , respectively. 4 Inside the shaft head 65 1-65 5 housing, YZ to XZ head 65X 1 ~65X 5 to the X-axis direction and the Z-axis direction as the measurement direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction as the measurement direction Heads 65Y 1 to 65Y 5 are accommodated. Similarly, inside the four axes head 64 1-64 5 housing, the XZ head 64X 1 ~64X 5, and the YZ head 64Y 1 ~64Y 5 is housed. The XZ heads 65X 1 to 65X 5 and 64X 1 to 64X 5 and the YZ heads 65Y 1 to 65Y 5 and 64Y 1 to 64Y 5 are, for example, displacements disclosed in US Pat. No. 7,561,280. An encoder head having the same configuration as that of the measurement sensor head can be used.

ＸＺヘッド６５Ｘ１〜６５Ｘ５，６４Ｘ１〜６４Ｘ５（より正確には、ＸＺヘッド６５Ｘ１〜６５Ｘ５，６４Ｘ１〜６４Ｘ５が発する計測ビームのスケール３９１、３９２上の照射点）は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（本実施形態では前述の露光領域ＩＡの中心とも一致）を通りかつＸ軸と平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＨ上に、所定間隔ＷＤで配置されている。また、ＹＺヘッド６５Ｙ１〜６５Ｙ５，６４Ｙ１〜６４Ｙ５（より正確には、ＹＺヘッド６５Ｙ１〜６５Ｙ５，６４Ｙ１〜６４Ｙ５が発する計測ビームのスケール３９１、３９２上の照射点）は、基準軸ＬＨに平行であり且つ基準軸ＬＨから−Ｙ側に所定距離離間する直線ＬＨ１上に、対応するＸＺヘッド６５Ｘ１〜６５Ｘ５，６４Ｘ１〜６４Ｘ５と同じＸ位置に、配置されている。以下では、必要に応じて、ＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ５，６４Ｘ1〜６４Ｘ５、及びＹＺヘッド６５Ｙ1〜６５Ｙ５，６４Ｙ1〜６４Ｙ５を、それぞれ、ＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘ、及びＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙとも表記する。 (More precisely, XZ head 65X 1 ~65X 5, 64X 1 ~64X 5 scale 39 1 measurement beam emitted, 39 irradiated points on 2) XZ head 65X 1 ~65X 5, 64X 1 ~64X 5 is Arranged at a predetermined interval WD on a straight line (hereinafter referred to as a reference axis) LH that passes through the optical axis AX (in the present embodiment, also coincides with the center of the exposure area IA in the present embodiment) and is parallel to the X axis. ing. Further, YZ head 65Y 1 ~65Y 5, 64Y 1 ~64Y 5 ( more precisely, YZ head 65Y 1 ~65Y 5, 64Y 1 ~64Y 5 scale 39 1 measurement beam emitted, 39 irradiated points on 2) Are arranged at the same X position as the corresponding XZ heads 65X 1 to 65X 5 , 64X 1 to 64X 5 on a straight line LH 1 that is parallel to the reference axis LH and spaced a predetermined distance from the reference axis LH to the −Y side. Has been. Hereinafter, XZ heads 65X 1 to 65X 5 , 64X 1 to 64X 5 , and YZ heads 65Y 1 to 65Y 5 , 64Y 1 to 64Y 5 are respectively replaced with XZ heads 65X, 64X, and YZ heads 65Y as necessary. , 64Y.

ヘッド部６２Ａ，６２Ｃは、それぞれスケール３９1，３９2を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）及びＺ軸方向の位置（Ｚ位置）を計測する多眼（ここでは５眼）のＸＺリニアエンコーダ、及びＹ軸方向の位置（Ｙ位置）及びＺ位置を計測する多眼（ここでは５眼）のＹＺリニアエンコーダを構成する。以下では、便宜上、これらのエンコーダを、ＸＺヘッド６５Ｘ、６４Ｘ、ＹＺヘッド６５Ｙ、６４Ｙとそれぞれ同一の符号を用いて、ＸＺリニアエンコーダ６５Ｘ、６４Ｘ、及びＹＺリニアエンコーダ６５Ｙ、６４Ｙと表記する（図８参照）。 The head units 62A and 62C use the scales 39 1 and 39 2 , respectively, to measure the position of the wafer table WTB in the X-axis direction (X position) and the position in the Z-axis direction (Z position) (5 in this case). Eye) XZ linear encoder and a multi-eye (here, 5 eyes) YZ linear encoder that measures the position in the Y-axis direction (Y position) and the Z position. Hereinafter, for the sake of convenience, these encoders will be referred to as XZ linear encoders 65X and 64X and YZ linear encoders 65Y and 64Y using the same reference numerals as those of the XZ heads 65X and 64X and YZ heads 65Y and 64Y (FIG. 8). reference).

本実施形態では、ＸＺリニアエンコーダ６５ＸとＹＺリニアエンコーダ６５Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは５眼）の４軸エンコーダ６５が構成される（図８参照）。同様に、ＸＺリニアエンコーダ６４ＸとＹＺリニアエンコーダ６４Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢ１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは５眼）の４軸エンコーダ６４が構成される（図８参照）。   In the present embodiment, the multi-lens (here, 5 eyes) that measures positional information on the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θx directions of the wafer table WTB by the XZ linear encoder 65X and the YZ linear encoder 65Y. A 4-axis encoder 65 is configured (see FIG. 8). Similarly, four axes of multi-lens (here, five eyes) that measure positional information in the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θx directions of wafer table WTB1 by XZ linear encoder 64X and YZ linear encoder 64Y. An encoder 64 is configured (see FIG. 8).

ここで、ヘッド部６２Ａ，６２Ｃがそれぞれ備える５つのＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘ（より正確には、ＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘが発する計測ビームのスケール３９１、３９２上の照射点）及び５つのＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙ（より正確には、ＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙが発する計測ビームのスケール上の照射点）のＸ軸方向の間隔ＷＤは、スケール３９1，３９2のＸ軸方向の幅より狭く設定されている。従って、露光の際などには、それぞれ５つのＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘ，ＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙのうち、少なくとも各１つのヘッドが、常に、対応するスケール３９1，３９2に対向する（計測ビームを照射する）。また、間隔ＷＤが、スケール３９１，３９２のＸ軸方向の幅よりも狭く設定されているので、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動する際、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測するＸＺヘッド６５Ｘ、６４Ｘ及びＹＺヘッド６５Ｙ、６４Ｙを、隣のＸＺヘッド６５Ｘ、６４Ｘ及びＹＺヘッド６５Ｙ、６４Ｙに順次、かつ円滑に切り換えることができる。ここで、スケールの幅とは、回折格子（又はこの形成領域）の幅、より正確にはヘッドによる位置計測が可能な範囲を指す。 Here, the head portion 62A, 62C are five XZ head 65X with each, 64X (more precisely, XZ head 65X, the scale 39 1 measurement beam 64X emitted, 39 irradiated points on 2) and five YZ heads The interval WD in the X-axis direction between 65Y and 64Y (more precisely, the irradiation point on the scale of the measurement beam emitted by the YZ heads 65Y and 64Y) is set narrower than the width of the scales 39 1 and 39 2 in the X-axis direction. ing. Therefore, at the time of exposure or the like, at least one of the five XZ heads 65X, 64X, YZ heads 65Y, 64Y always faces the corresponding scales 39 1 , 39 2 (the measurement beam is changed). Irradiation). The interval WD is, because it is set narrower than the width of the scale 39 1, 39 2 in the X-axis direction, main controller 20, when driving the wafer stage WST in the X-axis direction, the position of wafer table WTB The XZ heads 65X, 64X and the YZ heads 65Y, 64Y that measure information can be sequentially and smoothly switched to the adjacent XZ heads 65X, 64X and YZ heads 65Y, 64Y. Here, the width of the scale refers to the width of the diffraction grating (or this formation region), more precisely, the range in which the position can be measured by the head.

従って、４軸エンコーダ６５と４軸エンコーダ６４とによって、ウエハステージＷＳＴが露光ステーション２００にある場合、粗動ステージＷＣＳに支持されたウエハテーブルＷＴＢ（微動ステージＷＦＳ）の６自由度方向の位置情報を計測する第１エンコーダシステム８０Ａが構成される。   Therefore, when the wafer stage WST is in the exposure station 200 by the 4-axis encoder 65 and the 4-axis encoder 64, the position information in the 6 degrees of freedom direction of the wafer table WTB (fine movement stage WFS) supported by the coarse movement stage WCS is obtained. A first encoder system 80A for measurement is configured.

本実施形態では、さらに、ヘッド部６２Ａ、６２Ｃそれぞれの−Ｙ側に、４軸ヘッド６５1、６４１等と同様に構成された一対の４軸ヘッド６５６、６４６が、基準軸ＬＶに関して対称に配置されている。一対の４軸ヘッド６５６、６４６は、第１メトロフレームＭＦ１（図４では不図示、図１、図５等参照）に吊り下げ状態で固定（支持）されている。４軸ヘッド６５６を構成するＸＺヘッド６５Ｘ６及びＹＺヘッド６５Ｙ６は、ＸＺヘッド６５Ｘ３と同じＸ位置に、配置されている。４軸ヘッド６４６を構成するＸＺヘッド６４Ｘ６及びＹＺヘッド６４Ｙ６は、ＸＺヘッド６４Ｘ３と同じＸ位置に、配置されている。 In the present embodiment, a pair of four-axis heads 65 6 and 64 6 that are configured in the same manner as the four-axis heads 65 1 and 64 1 and the like are further provided on the −Y side of each of the head portions 62A and 62C with respect to the reference axis LV. They are arranged symmetrically. The pair of four-axis heads 65 6 and 64 6 are fixed (supported) in a suspended state to the first metro frame MF1 (not shown in FIG. 4, see FIG. 1, FIG. 5, etc.). XZ head 65X 6 and YZ head 65Y 6 constituting the four-axis head 65 6, at the same X position as XZ head 65X 3, are arranged. XZ head 64X 6 and YZ head 64Y 6 constituting the four-axis head 64 6, at the same X position as XZ head 64X 3, are arranged.

一対の４軸ヘッド６５６、６４６は、後述する計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢとの近接又は接触状態（スクラム）の開始時から第１エンコーダシステム８０ＡによるウエハテーブルＷＴＢの位置計測が開始されるまでの間、一対のスケール３９１、３９２を用いてウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向に関する位置情報を計測する一対の４軸エンコーダ６５６、６４６を構成し（図８参照）、該一対の４軸エンコーダ６５６、６４６によって第２エンコーダシステム８０Ｂ（図７参照）が構成される。 The pair of four-axis heads 65 6 and 64 6 start measurement of the position of the wafer table WTB by the first encoder system 80A from the start of the proximity or contact state (scram) between the measurement table MTB and the wafer table WTB, which will be described later. In the meantime, a pair of 4-axis encoders 65 6 and 64 6 that measure position information about the six-degree-of-freedom direction of the wafer table WTB are configured using the pair of scales 39 1 and 39 2 (see FIG. 8). The four-axis encoders 65 6 and 64 6 constitute a second encoder system 80B (see FIG. 7).

第１エンコーダシステム８０Ａ、第２エンコーダシステム８０Ｂを構成する、各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図７、図８等参照）。   The measurement values of the encoders constituting the first encoder system 80A and the second encoder system 80B are supplied to the main controller 20 (see FIGS. 7 and 8).

次に、ウエハステージＷＳＴが計測ステーション３００にあるとき、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する第３エンコーダシステム８０Ｃの構成等について説明する。   Next, the configuration and the like of the third encoder system 80C that measures the position information of the wafer table WTB when the wafer stage WST is in the measurement station 300 will be described.

露光装置１００では、図４に示されるように、ヘッド部６２Ｃ、６２Ａそれぞれの−Ｙ側でかつアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４とほぼ同一のＹ位置に、ヘッド部６２Ｅ、６２Ｆが、それぞれ配置されている。ヘッド部６２Ｅ，６２Ｆは、後述するように、それぞれ複数のヘッドを含み、これらのヘッドが、支持部材を介して、後述するボディ４００の一部を構成する第２メトロフレームＭＦ２（図４では不図示、図１、図５等参照）に吊り下げ状態で固定（支持）されている。 In the exposure apparatus 100, as shown in FIG. 4, the head portions 62E and 62F are respectively at the Y position of the head portions 62C and 62A and substantially the same Y position as the alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4. Has been placed. As will be described later, each of the head portions 62E and 62F includes a plurality of heads, and these heads constitute a second metro frame MF2 (not shown in FIG. 4) constituting a part of a body 400 described later via a support member. It is fixed (supported) in a suspended state in the figure, see FIG. 1 and FIG.

ヘッド部６２Ｆ、６２Ｅは、図４に示されるように、各５つの４軸ヘッド６８１〜６８５，６７１〜６７５を備えている。４軸ヘッド６８１〜６８５の筐体の内部には、前述の４軸ヘッド６５１等と同様に、ＸＺヘッド６５Ｘ１等と同様に構成されたＸＺヘッド６８Ｘ１〜６８Ｘ５と、ＹＺヘッド６５Ｙ１等と同様に構成されたＹＺヘッド６８Ｙ１〜６８Ｙ５とが収納されている。同様に、４軸ヘッド６７１〜６７５の筐体の内部には、ＸＺヘッド６７Ｘ１〜６７Ｘ５と、ＹＺヘッド６７Ｙ１〜６７Ｙ５とが収納されている。 Head portion 62F, 62E includes a way, each of five four-axis head 68 1-68 5, 67 1-67 5 shown in FIG. 4 Inside the shaft head 68 1-68 5 housing, similar to the 4-axis head 65 1 and the like described above, the XZ head 68X 1 ～68X 5 configured similarly to the XZ head 65X 1 and the like, YZ head YZ heads 68Y 1 to 68Y 5 configured similarly to 65Y 1 and the like are accommodated. Similarly, inside the four axes head 67 1-67 5 housing, the XZ head 67X 1 ~67X 5, and the YZ head 67Y 1 ~67Y 5 is housed.

ＸＺヘッド６７Ｘ１〜６７Ｘ４，６８Ｘ２〜６８Ｘ５（より正確には、ＸＺヘッド６７Ｘ１〜６７Ｘ４，６８Ｘ２〜６８Ｘ５が発する計測ビームのスケール３９２、３９１上の照射点）は、前述の基準軸ＬＡに沿って、ＸＺヘッド６４Ｘ１〜６４Ｘ４、６５Ｘ２〜６５Ｘ５のそれぞれとほぼ同じＸ位置に、配置されている。 XZ heads 67X 1 to 67X 4 , 68X 2 to 68X 5 (more precisely, irradiation points on the scales 39 2 and 39 1 of the measurement beams emitted by the XZ heads 67X 1 to 67X 4 and 68X 2 to 68X 5 ) The XZ heads 64X 1 to 64X 4 and 65X 2 to 65X 5 are arranged at substantially the same X position along the reference axis LA.

ＹＺヘッド６７Ｙ１〜６７Ｙ４，６８Ｙ２〜６８Ｙ５（より正確には、ＹＺヘッド６７Ｙ１〜６７Ｙ４，６８Ｙ２〜６８Ｙ５が発する計測ビームのスケール３９２、３９１上の照射点）は、基準軸ＬＡに平行であり且つ基準軸ＬＡから−Ｙ側に所定距離離間する直線ＬＡ１上に、対応するＸＺヘッド６７Ｘ１〜６７Ｘ４，６８Ｘ２〜６８Ｘ５と同じＸ位置に、配置されている。 (More precisely, YZ head 67Y 1 ~67Y 4, 68Y 2 ~68Y 5 scale-39 2 of the measuring beam emanating, 39 irradiated points on 1) YZ head 67Y 1 ~67Y 4, 68Y 2 ~68Y 5 is Arranged at the same X position as the corresponding XZ heads 67X 1 to 67X 4 , 68X 2 to 68X 5 on the straight line LA 1 parallel to the reference axis LA and spaced a predetermined distance from the reference axis LA to the −Y side. Yes.

また、残りのＸＺヘッド６７Ｘ５、６８Ｘ１、及びＹＺヘッド６７Ｙ５、６８Ｙ１は、ＸＺヘッド６４Ｘ５、６５Ｘ１のそれぞれとほぼ同じＸ位置で、セカンダリアライメント系ＡＬ２１、ＡＬ２４それぞれの検出中心の−Ｙ側に、基準軸ＬＡ及び直線ＬＡ１から同じ距離だけ−Ｙ方向にずれて配置されている。以下では、必要に応じて、ＸＺヘッド６８Ｘ１〜６８Ｘ５，６７Ｘ１〜６７Ｘ５、及びＹＺヘッド６８Ｙ１〜６８Ｙ５，６７Ｙ１〜６７Ｙ５を、それぞれ、ＸＺヘッド６８Ｘ，６７Ｘ、及びＹＺヘッド６８Ｙ，６７Ｙとも表記する。 The remaining XZ heads 67X 5 and 68X 1 , and YZ heads 67Y 5 and 68Y 1 are substantially the same X positions as the XZ heads 64X 5 and 65X 1 , respectively, and the detection centers of the secondary alignment systems AL2 1 and AL2 4 respectively. on the -Y side, it is arranged offset from the reference axis LA and linear LA 1 the same distance in the -Y direction. Hereinafter, XZ heads 68X 1 to 68X 5 , 67X 1 to 67X 5 , and YZ heads 68Y 1 to 68Y 5 , 67Y 1 to 67Y 5 are respectively replaced with XZ heads 68X, 67X, and YZ heads 68Y as necessary. , 67Y.

ヘッド部６２Ｆ、６２Ｅは、それぞれスケール３９１，３９２を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ位置及びＺ位置を計測する多眼（ここでは５眼）のＸＺリニアエンコーダ、及びＹ位置及びＺ位置を計測する多眼（ここでは５眼）のＹＺリニアエンコーダを構成する。以下では、便宜上、これらのエンコーダを、ＸＺヘッド６８Ｘ、６７Ｘ、ＹＺヘッド６８Ｙ、６７Ｙとそれぞれ同一の符号を用いて、ＸＺリニアエンコーダ６８Ｘ、６７Ｘ、及びＹＺリニアエンコーダ６８Ｙ、６７Ｙと表記する（図８参照）。 The head units 62F and 62E use the scales 39 1 and 39 2 respectively to measure the X position and Z position of the wafer table WTB, a multi-lens (here 5 eyes) XZ linear encoder, and the Y position and Z position. The multi-lens (here 5 eyes) YZ linear encoder to measure is comprised. Hereinafter, for the sake of convenience, these encoders will be denoted as XZ linear encoders 68X and 67X and YZ linear encoders 68Y and 67Y using the same reference numerals as those of XZ heads 68X and 67X and YZ heads 68Y and 67Y (FIG. 8). reference).

本実施形態では、ＸＺリニアエンコーダ６８ＸとＹＺリニアエンコーダ６８Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは５眼）の４軸エンコーダ６８が構成される（図８参照）。同様に、ＸＺリニアエンコーダ６７ＸとＹＺリニアエンコーダ６７Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは５眼）の４軸エンコーダ６７が構成される（図８参照）。   In the present embodiment, the multi-lens (here, 5 eyes) 4 measuring position information about each of the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θx directions of the wafer table WTB by the XZ linear encoder 68X and the YZ linear encoder 68Y. An axis encoder 68 is configured (see FIG. 8). Similarly, a multi-lens (in this case, five-lens) four-axis encoder that measures positional information in the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θx directions of wafer table WTB by XZ linear encoder 67X and YZ linear encoder 67Y. 67 is configured (see FIG. 8).

ここで、前述と同様の理由により、アライメント計測の際などには、それぞれ５つのＸＺヘッド６８Ｘ，６７Ｘ、ＹＺヘッド６８Ｙ，６７Ｙのうち、少なくとも各１つのヘッドが、常に、対応するスケール３９１，３９２に対向する（計測ビームを照射する）。従って、４軸エンコーダ６８と４軸エンコーダ６７とによって、ウエハステージＷＳＴが計測ステーション３００にある場合、粗動ステージＷＣＳに支持されたウエハテーブルＷＴＢ（微動ステージＷＦＳ）の６自由度方向の位置情報を計測する第３エンコーダシステム８０Ｃが構成される。 Here, for the same reason as described above, at the time of alignment measurement or the like, at least one of the five XZ heads 68X and 67X and YZ heads 68Y and 67Y always has a corresponding scale 39 1 , 39 2 facing (irradiating measurement beams). Therefore, when the wafer stage WST is in the measurement station 300 by the 4-axis encoder 68 and the 4-axis encoder 67, the position information in the 6-degree-of-freedom direction of the wafer table WTB (fine movement stage WFS) supported by the coarse movement stage WCS is obtained. A third encoder system 80C for measuring is configured.

第３エンコーダシステム８０Ｃを構成する、各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図７、図８等参照）。   The measurement values of the respective encoders constituting the third encoder system 80C are supplied to the main controller 20 (see FIGS. 7 and 8).

次に、後述するフォーカスマッピング時に、必要に応じて、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する第４エンコーダシステム８０Ｄの構成等について説明する。   Next, the configuration and the like of the fourth encoder system 80D that measures the position information of the wafer table WTB as necessary during focus mapping described later will be described.

第４エンコーダシステム８０Ｄは、図４に示されるように、基準軸ＬＶに関して対称に配置された一対の４軸ヘッド６６１、６６２を含む。一対の４軸ヘッド６６１、６６２は、それぞれ４軸ヘッド６８３の＋Ｙ側の位置、４軸ヘッド６７３の＋Ｙ側の位置に配置され、支持部材（不図示）を介して、後述するボディ４００の一部を構成する第２メトロフレームＭＦ２（図４では不図示、図１、図５等参照）に吊り下げ状態で固定（支持）されている。一対の４軸ヘッド６６１、６６２のそれぞれは、前述の４軸ヘッド６４ｉ、６５ｉ、６７ｉ、６８ｉ（ｉ＝１〜５）と同様に、Ｙ軸方向に沿ってそれぞれの検出点が配置されたＸＺヘッド６６Ｘ１及びＹＺヘッド６６Ｙ１とＸＺヘッド６６Ｘ２及びＹＺヘッド６６Ｙ２とを含む。一対の４軸ヘッド６６１、６６２のそれぞれが有するＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の検出点のＹ位置がＡＦビームの検出中心のＹ位置に一致している。また、ＸＺヘッド６６Ｘ２の検出点のＸ位置は、ＸＺヘッド６７Ｘ３の検出点より幾分＋Ｘ側に位置し、ＸＺヘッド６６Ｘ１の検出点のＸ位置は、ＸＺヘッド６８Ｘ３の検出点より幾分−Ｘ側に位置している。一対の４軸ヘッド６６１、６６２は、それぞれスケール３９１、３９２を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘの各方向の位置情報を計測する一対の４軸エンコーダ６６１、６６２を構成する。以下では、４軸ヘッド６６１、６６２と同一の符号を用いて、４軸エンコーダ６６１、６６２と表記する。この一対の４軸エンコーダ６６１、６６２によって、第４エンコーダシステム８０Ｄが構成される（図８参照）。 As shown in FIG. 4, the fourth encoder system 80D includes a pair of four-axis heads 66 1 and 66 2 disposed symmetrically with respect to the reference axis LV. A pair of four-axis head 66 1, 66 2, the position of each of the four axes head 683 on the + Y side, arranged in four axes head 673 on the + Y side position, via a support member (not shown), described below It is fixed (supported) in a suspended state to a second metro frame MF2 (not shown in FIG. 4, see FIG. 1, FIG. 5, etc.) constituting a part of the body 400. Each of the pair of 4-axis heads 66 1 , 66 2 is detected along the Y-axis direction in the same manner as the aforementioned 4-axis heads 64 i , 65 i , 67 i , 68 i (i = 1 to 5). point comprises arranged and XZ head 66X 1 and YZ head 66Y 1 and XZ head 66X 2 and YZ heads 66Y 2. Y position of the detection point of the XZ head 66X 1, 66X 2, each having a pair of four-axis head 66 1, 66 2 coincides with the Y position of the detection center of the AF beam. Further, X position of the detection point of the XZ head 66X 2 is positioned somewhat + X side from the detection point of the XZ head 67X 3, X position of the detection point of the XZ head 66X 1, from the detection point of the XZ head 68X 3 It is located somewhat on the -X side. The pair of 4-axis heads 66 1 , 66 2 use the scales 39 1 , 39 2 , respectively, to measure position information of each direction of the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θx of the wafer table WTB. The shaft encoders 66 1 and 66 2 are configured. Hereinafter, the same reference numerals as the four-axis heads 66 1 and 66 2 are used to denote the four-axis encoders 66 1 and 66 2 . The pair of 4-axis encoders 66 1 and 66 2 constitutes a fourth encoder system 80D (see FIG. 8).

第４エンコーダシステム８０Ｄを構成する各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図７、図８等参照）。   The measurement values of the encoders constituting the fourth encoder system 80D are supplied to the main controller 20 (see FIGS. 7 and 8).

ただし、後述するフォーカスマッピング時には、ウエハステージＷＳＴは、計測ステーション３００にあり、フォーカスマッピングと並行してウエハアライメント計測が行われている。このウエハアライメント計測が終了するまでの間は、微動ステージＷＦＳ（ウエハテーブルＷＴＢ）の６自由度方向の位置は、主制御装置２０によって、第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値に基づいて、サーボ制御される。また、本実施形態では、ウエハアライメント計測が終了した時点では、次に述べる第５エンコーダシステム８０Ｅによって、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置計測が可能になっており、第３エンコーダシステム８０Ｃの計測範囲からウエハテーブルＷＴＢが外れてからフォーカスマッピングが終了するまでの間は、主制御装置２０によって、第５エンコーダシステム８０Ｅの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの駆動（位置のサーボ制御）が行われる。従って、第４エンコーダシステム８０Ｄの計測値は、主としてフォーカスマッピングの計測データとして用いられる。   However, at the time of focus mapping described later, wafer stage WST is in measurement station 300, and wafer alignment measurement is performed in parallel with focus mapping. Until this wafer alignment measurement is completed, the position of the fine movement stage WFS (wafer table WTB) in the direction of 6 degrees of freedom is servo-controlled by the main controller 20 based on the measurement value of the third encoder system 80C. The In the present embodiment, when the wafer alignment measurement is completed, the position of the wafer table WTB in the six degrees of freedom direction can be measured by the fifth encoder system 80E described below. During the period from when the wafer table WTB is removed from the measurement range until the focus mapping ends, the main controller 20 drives the wafer table WTB (position servo control) based on the measurement value of the fifth encoder system 80E. Done. Therefore, the measurement value of the fourth encoder system 80D is mainly used as measurement data for focus mapping.

本実施形態では、ウエハステージＷＳＴが、計測ステーション３００と露光ステーション２００との間を移動する際に、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する第５エンコーダシステム８０Ｅ（図７参照）が設けられている。例えば、ウエハステージＷＳＴが、ウエハアライメント計測の終了位置から露光位置（投影光学系ＰＬ直下近傍）まで移動する際（フォーカスマッピングの続行中を含み）、及びウエハステージＷＳＴが、ウエハの露光が終了した位置から後述するアンローディングポジションに戻る際などに、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置が、第５エンコーダシステム８０Ｅ（図７参照）によって計測される。   In the present embodiment, a fifth encoder system 80E (see FIG. 7) is provided that measures positional information of wafer table WTB when wafer stage WST moves between measurement station 300 and exposure station 200. . For example, when wafer stage WST moves from the wafer alignment measurement end position to the exposure position (near the projection optical system PL) (including when focus mapping is continuing), wafer stage WST has completed wafer exposure. When returning from the position to an unloading position to be described later, the position of the wafer table WTB in the direction of 6 degrees of freedom is measured by the fifth encoder system 80E (see FIG. 7).

第５エンコーダシステム８０Ｅは、図４に示されるように、Ｙ軸方向に関して露光部２００と計測部３００との中間の位置に、Ｙ軸方向に関して所定距離離間して配置されたヘッド部７１Ａとヘッド部７１Ｂとを含む。ヘッド部７１Ａ、７１Ｂは、後述するように、それぞれ複数のヘッドを含む。ヘッド部７１Ａは、ヘッド部７１Ｂの＋Ｙ側に所定距離隔てて配置されている。ヘッド部７１Ａに属する複数のヘッド７２（図８参照）は、支持部材（不図示）を介して、後述するボディ４００の一部を構成する第１メトロフレームＭＦ１（図１、図５参照）に吊り下げ状態で固定（支持）されている。一方、ヘッド部７１Ｂに属する複数のヘッド７３（図８参照）は、支持部材を介して、後述するボディ４００の一部を構成する第２メトロフレームＭＦ２（図１、図５参照）に吊り下げ状態で固定（支持）されている。図４中には、第１メトロフレームＭＦ１と、第２メトロフレームＭＦ２との境界線ＢＬのみが示されている。図４からは、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２とは、境界線ＢＬを境として接しているように示されているが、実際には、後述するようにＹ軸方向に関して所定間隔を隔てている。   As shown in FIG. 4, the fifth encoder system 80E includes a head unit 71A and a head which are arranged at a predetermined distance in the Y-axis direction at a position intermediate between the exposure unit 200 and the measurement unit 300 in the Y-axis direction. Part 71B. Each of the head portions 71A and 71B includes a plurality of heads as described later. The head portion 71A is arranged at a predetermined distance on the + Y side of the head portion 71B. A plurality of heads 72 (see FIG. 8) belonging to the head portion 71A are connected to a first metro frame MF1 (see FIGS. 1 and 5) constituting a part of a body 400 described later via a support member (not shown). Fixed (supported) in a suspended state. On the other hand, a plurality of heads 73 (see FIG. 8) belonging to the head portion 71B are suspended from a second metro frame MF2 (see FIGS. 1 and 5) constituting a part of a body 400 described later via a support member. It is fixed (supported) in the state. In FIG. 4, only the boundary line BL between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 is shown. FIG. 4 shows that the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 are in contact with each other with the boundary line BL as a boundary, but actually, a predetermined interval with respect to the Y-axis direction is described later. Are separated.

ヘッド部７１Ａ，７１Ｂは、図４に示されるように、各３つのヘッド７２１〜７２３，７３１〜７３３を備えている。ヘッド７２１、７２２は、基準軸ＬＶに関して対称に配置されている。ヘッド７２１、７２２それぞれの筐体の内部には、Ｙ軸方向に隣接して配置されたＺヘッド７２Ｚ１及びＸＹヘッド７２Ｘ１、並びにＺヘッド７２Ｚ２及びＸＹヘッド７２Ｘ２が、それぞれ収納されている。このうち、ＸＹヘッド７２Ｘ１及びＸＹヘッド７２Ｘ２が、前述したＹＺヘッド６４Ｙ６、６５Ｙ６から−Ｙ側に同一の所定距離離れた位置に配置されている。また、Ｚヘッド７２Ｚ１及びＺヘッド７２Ｚ２は、それぞれＸＹヘッド７２Ｘ１及びＸＹヘッド７２Ｘ２の−Ｙ側に配置されている。ＸＹヘッド７２Ｘ１及びＸＹヘッド７２Ｘ２としては、二次元格子を検出対象とし、その格子の周期方向を計測方向とする周知の二次元ヘッドを用いることができる。 As shown in FIG. 4, the head units 71 </ b> A and 71 </ b> B include three heads 72 1 to 72 3 and 73 1 to 73 3 . Head 72 1, 72 2 are arranged symmetrically with respect to reference axis LV. Inside the head 72 1, 72 2 each housing, Y-axis direction Z head 72Z 1 and XY head disposed adjacent to 72X 1, and Z head 72Z 2 and XY head 72X 2 are housed respectively ing. Among, XY head 72X 1 and XY head 72X 2 are arranged at a distance the same predetermined distance on the -Y side from the YZ head 64Y 6, 65Y 6 described above. Further, Z heads 72Z 1 and Z head 72Z 2 is disposed on the -Y side of the XY head 72X 1 and XY head 72X 2 respectively. The XY head 72X 1 and XY head 72X 2, a two-dimensional lattice as a detection target, it is possible to use a known two-dimensional head that the periodic direction of the grating and the measurement direction.

ヘッド７２３は、ヘッド７２２の＋Ｙ側に隣接して配置されている。ヘッド７２３の筐体の内部には、Ｘ軸方向に関してＸＹヘッド７２Ｘ２と同じ位置に配置されたＺヘッドが収納されている。以下では、このＺヘッドを、ヘッド７２３と同じ符号を用いてＺヘッド７２３と表記する。 Head 72 3 is arranged adjacent to the + Y side of the head 72 2. Inside the head 72 3 of the housing, Z head is housed, which is co-located with the XY head 72X 2 in the X-axis direction. In the following, the Z head, referred to as Z head 72 3 using the same reference numerals as head 72 3.

ヘッド７３１、７３２は、基準軸ＬＶに関して対称に、かつそれぞれヘッド７２２、７２１の−Ｙ側に所定距離隔てて配置されている。ヘッド７３１、７３２それぞれの筐体の内部には、Ｙ軸方向に隣接して配置されたＺヘッド７３Ｚ１及びＸＹヘッド７３Ｘ１、並びにＺヘッド７３Ｚ２及びＸＹヘッド７３Ｘ２が、それぞれ収納されている。このうち、Ｚヘッド７３Ｚ１及びＺヘッド７３Ｚ２が、前述したＺヘッド７２Ｚ２、７２Ｚ１から−Ｙ側に同一の所定距離離れた位置に配置されている。また、ＸＹヘッド７３Ｘ１及びＸＹヘッド７３Ｘ２は、それぞれＺヘッド７３Ｚ１及びＺヘッド７３Ｚ２の−Ｙ側に配置されている。 The heads 73 1 and 73 2 are arranged symmetrically with respect to the reference axis LV and spaced apart from each other on the −Y side of the heads 72 2 and 72 1 by a predetermined distance. Inside the head 73 1, 73 2 each housing, Y-axis direction Z head 73 z 1 and XY head disposed adjacent to 73X 1, and Z heads 73 z 2 and XY head 73X 2 are housed respectively ing. Among, Z head 73 z 1 and Z head 73 z 2 are arranged at a distance the same predetermined distance on the -Y side from the Z head 72Z 2, 72Z 1 described above. Further, XY head 73X 1 and XY head 73X 2 is disposed on the -Y side of the Z head 73 z 1 and Z head 73 z 2, respectively.

ヘッド７３３は、ヘッド７３２の−Ｙ側に隣接して配置されている。ヘッド７３３の筐体の内部には、Ｘ軸方向に関してＸＹヘッド７３Ｘ２と同じ位置に配置されたＺヘッドが収納されている。以下では、このＺヘッドを、ヘッド７３３と同じ符号を用いてＺヘッド７３３とも表記する。 Head 73 3 is disposed adjacent to the -Y side of the head 73 2. Inside the head 73 3 of the housing, Z head is housed, which is co-located with the XY head 73X 2 in the X-axis direction. Hereinafter, the Z head, referred both Z head 73 3 using the same reference numerals as head 73 3.

ヘッド部７１Ａが有するＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２、及びヘッド部７１Ｂが有するＸＹヘッド７３Ｘ１、７３Ｘ２は、それぞれ、スケール３９１又はスケール３９２を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ位置及びＹ位置を計測するＸＹリニアエンコーダを構成する。以下では、便宜上、これらのＸＹリニアエンコーダを、対応するＸＹヘッドと同一の符号を用いてＸＹリニアエンコーダ７２Ｘ１、７２Ｘ２、７３Ｘ１、７３Ｘ２（図８参照）と表記する。 XY head 73X 1, 73X 2 XY head 72X 1, 72X 2, the and the head portion 71B has with the head portion 71A is, respectively using a scale 39 1 or scale 39 2, X and Y positions of wafer table WTB The XY linear encoder which measures this is comprised. Hereinafter, for convenience, these XY linear encoders are denoted as XY linear encoders 72X 1 , 72X 2 , 73X 1 , 73X 2 (see FIG. 8) using the same reference numerals as the corresponding XY heads.

また、ヘッド部７１Ａが有するＺヘッド７２Ｚ１、７２Ｚ２、７２３、及びヘッド部７１Ｂが有するＺヘッド７３Ｚ１、７３Ｚ２、７３３は、それぞれスケール３９１又はスケール３９２を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＺ位置を計測するＺリニアエンコーダを構成する。以下では、便宜上、これらのＺリニアエンコーダを、対応するＺヘッドと同一の符号を用いてＺリニアエンコーダ７２Ｚ１、７２Ｚ２、７２３、７３Ｚ１、７３Ｚ２、７３３（図８参照）と表記する。 Further, Z heads 72Z 1, 72Z 2, 72 3, and Z heads 73 z 1, 73 z 2, 73 3 provided in the head portion 71B having the head portion 71A is, using the scale 39 1 or scale 39 2, respectively, wafer table A Z linear encoder that measures the Z position of the WTB is configured. Hereinafter, for the sake of convenience, these Z linear encoders will be denoted as Z linear encoders 72Z 1 , 72Z 2 , 72 3 , 73Z 1 , 73Z 2 , 73 3 (see FIG. 8) using the same reference numerals as the corresponding Z heads. To do.

第５エンコーダシステム８０Ｅを構成する上記各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図７、図８等参照）。主制御装置２０は、ＸＹリニアエンコーダ７２Ｘ１、７２Ｘ２及びＺリニアエンコーダ７２Ｚ１、７２Ｚ２、７２３の計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置を求め、ＸＹリニアエンコーダ７３Ｘ１、７３Ｘ２及びＺリニアエンコーダ７３Ｚ１、７３Ｚ２、７３３の計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置情報を求める。 The measurement values of the encoders constituting the fifth encoder system 80E are supplied to the main controller 20 (see FIGS. 7 and 8). Main controller 20 obtains the position of wafer table WTB in the 6-degree-of-freedom direction based on the measured values of XY linear encoders 72X 1 , 72X 2 and Z linear encoders 72Z 1 , 72Z 2 , 72 3 , and XY linear encoder 73X 1, 73X 2 and based on the Z linear encoder 73Z 1, 73Z 2, 73 3 measured values, determining the position information of the directions of six degrees of freedom of wafer table WTB.

次に、計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）の位置情報を計測する第６エンコーダシステム８０Ｆ（図７参照）について説明する。   Next, a sixth encoder system 80F (see FIG. 7) that measures position information of the measurement table MTB (measurement stage MST) will be described.

第６エンコーダシステム８０Ｆは、計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）が図１９に示される待機位置から後述するスクラム位置まで移動する際、又はその反対にスクラム位置から待機位置まで戻る際の計測テーブルＭＴＢの６自由度方向の位置情報を計測する。第６エンコーダシステム８０Ｆは、図４及び図１９等に示されるように、待機位置にある計測ステージＭＳＴが備える計測テーブルＭＴＢ上面の２次元グレーティング６９（図３（Ｃ）参照）に対向し得る位置にＸ軸方向に隣接して配置された一対の４軸ヘッド７４１、７４２、該一対の４軸ヘッド７４１、７４２の−Ｙ方向に所定距離隔てて配置された一対の４軸ヘッド７４３、７４４、及び該一対の４軸ヘッド７４３、７４４と前述したヘッド部６２Ｃの２つの４軸ヘッド６４４、６４５との中間の位置に、Ｘ軸方向に隣接して配置された一対の４軸ヘッド７４５、７４６を含む。 The sixth encoder system 80F includes a measurement table MTB when the measurement table MTB (measurement stage MST) moves from the standby position shown in FIG. 19 to a scrum position to be described later, or vice versa. The position information in the direction of 6 degrees of freedom is measured. As shown in FIGS. 4 and 19, the sixth encoder system 80 </ b> F is a position that can face the two-dimensional grating 69 (see FIG. 3C) on the upper surface of the measurement table MTB included in the measurement stage MST in the standby position. A pair of 4-axis heads 74 1 and 74 2 disposed adjacent to each other in the X-axis direction, and a pair of 4-axis heads disposed at a predetermined distance in the −Y direction of the pair of 4-axis heads 74 1 and 74 2 74 3 , 74 4 , and the pair of 4-axis heads 74 3 , 74 4 and the two 4-axis heads 64 4 , 64 5 of the head portion 62C described above are arranged adjacent to each other in the X-axis direction. A pair of 4-axis heads 74 5 and 74 6 are included.

一対の４軸ヘッド７４１、７４２、一対の４軸ヘッド７４３、７４４、及び一対の４軸ヘッド７４５、７４６は、それぞれ支持部材（不図示）を介して、後述するボディ４００の一部を構成する第１メトロフレームＭＦ１に吊り下げ状態で固定（支持）されている。 The pair of 4-axis heads 74 1 , 74 2 , the pair of 4-axis heads 74 3 , 74 4 , and the pair of 4-axis heads 74 5 , 74 6 are each provided through a support member (not shown) as a body 400 described later. Is fixed (supported) in a suspended state to a first metro frame MF1 constituting a part of the first metro frame MF1.

４軸ヘッド７４１、７４２、７４３、７４４、７４５、７４６のそれぞれは、前述の４軸ヘッド６４、６５、６７、６８と同様に、Ｙ軸方向に沿ってそれぞれの検出点が配置された各１つのＸＺヘッドとＹＺヘッドとを含む。一対の４軸ヘッド７４１、７４２、一対の４軸ヘッド７４３、７４４、及び一対の４軸ヘッド７４５、７４６は、それぞれ、計測テーブルＭＴＢに設けられた２次元グレーティング６９を用いて、計測テーブルＭＴＢの６自由度方向の位置情報を計測する一対の４軸エンコーダを構成する。これらの４軸エンコーダによって、第６エンコーダシステム８０Ｆが構成される。第６エンコーダシステム８０Ｆを構成する、各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図７参照）。 Each of the four-axis heads 74 1 , 74 2 , 74 3 , 74 4 , 74 5 , and 74 6 has a respective detection point along the Y-axis direction in the same manner as the aforementioned four-axis heads 64, 65, 67, and 68. Each including one XZ head and YZ head. The pair of 4-axis heads 74 1 , 74 2 , the pair of 4-axis heads 74 3 , 74 4 , and the pair of 4-axis heads 74 5 , 74 6 each use a two-dimensional grating 69 provided on the measurement table MTB. Thus, a pair of 4-axis encoders that measure position information in the direction of 6 degrees of freedom of the measurement table MTB are configured. These four-axis encoders constitute a sixth encoder system 80F. The measurement values of the respective encoders constituting the sixth encoder system 80F are supplied to the main controller 20 (see FIG. 7).

次に、ボディ４００について説明する。ボディ４００は、図１及び図５に示されるように、床Ｆ上に複数の防振ユニットを介して設置された一対の支持部材４８、及び該一対の支持部材４８によって水平に支持されたベース部材ＢＦ等を備えている。   Next, the body 400 will be described. As shown in FIGS. 1 and 5, the body 400 includes a pair of support members 48 installed on the floor F via a plurality of vibration isolation units, and a base supported horizontally by the pair of support members 48. A member BF and the like are provided.

ベース部材ＢＦは、図１及び図５に示されるように、Ｙ軸方向に並んでかつ接触して配置され、例えば不図示の連結部材及びボルトなどを用いて締結され、一体化された、一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２から成る。一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２それぞれは、ベースフレームＢＦ１が＋Ｙ側、ベースフレームＢＦ２が−Ｙ側に位置するよう、互いに接触した状態でＹ軸方向に並んで配置されている。ベース部材ＢＦは、Ｙ軸方向を長手方向とする板状の外形形状を有している。このベース部材ＢＦの長手方向の一端部と他端部とが、Ｘ軸方向を長手方向としＸＺ平面に平行に配置された板状部材から成る一対の支持部材４８のそれぞれによって下方から支持されている。一対の支持部材４８のそれぞれは、複数の防振ユニットを介して、床Ｆ上に設置されている。一対の支持部材４８のそれぞれは、ベース盤１２から離間している。   As shown in FIGS. 1 and 5, the base member BF is arranged in line with and in contact with the Y-axis direction, and is fastened and integrated using, for example, a connecting member and a bolt (not shown). Base frames BF1 and BF2. The pair of base frames BF1 and BF2 are arranged side by side in the Y-axis direction in contact with each other so that the base frame BF1 is located on the + Y side and the base frame BF2 is located on the -Y side. The base member BF has a plate-like outer shape whose longitudinal direction is the Y-axis direction. One end portion and the other end portion of the base member BF in the longitudinal direction are supported from below by a pair of support members 48 made of plate-like members arranged in the X-axis direction and parallel to the XZ plane. Yes. Each of the pair of support members 48 is installed on the floor F via a plurality of vibration isolation units. Each of the pair of support members 48 is separated from the base board 12.

一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２それぞれは、図５に示されるように、平面視において中央部に矩形の段付き開口４４が形成された外形が矩形の枠状部材から成る。一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２それぞれに形成された段付き開口４４の内部には、図５及び図６（Ａ）に示されるように、前述の第１メトロフレームＭＦ１、及び第２メトロフレームＭＦ２が、それぞれ収納されている。メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２のそれぞれは、図６（Ａ）に示されるように、上端部に他の部分より周囲全体に渡って水平面内外側に突出した庇部４６を有する段付きの矩形板状部材から成る。   As shown in FIG. 5, each of the pair of base frames BF <b> 1 and BF <b> 2 is formed of a frame-shaped member having a rectangular outer shape in which a rectangular stepped opening 44 is formed in the center in plan view. Inside the stepped openings 44 formed in each of the pair of base frames BF1 and BF2, as shown in FIGS. 5 and 6A, the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 described above are provided. , Each is stored. As shown in FIG. 6 (A), each of the metro frames MF1 and MF2 has a stepped rectangular plate-like member that has a flange portion 46 that protrudes from the other portion to the entire outer surface in the horizontal plane at the upper end portion over the entire periphery. Consists of.

メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２それぞれは一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２には非接触状態で、庇部４６の下面が複数、例えば３つの除振装置５４によって下方から支持されている。メトロフレームＭＦ１，ＭＦ２は、それぞれ３つの除振装置５４に支持された状態で、その上面が一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２の上面とほぼ同一面にあり、下面が一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２の下面から幾分下方に露出している。   Each of the metro frames MF1 and MF2 is in a non-contact state with the pair of base frames BF1 and BF2, and the lower surface of the flange 46 is supported from below by a plurality of, for example, three vibration isolation devices 54. The metro frames MF1 and MF2 are supported by the three vibration isolation devices 54, respectively, and their upper surfaces are substantially flush with the upper surfaces of the pair of base frames BF1 and BF2, and the lower surfaces of the pair of base frames BF1 and BF2. It is exposed somewhat downward from the bottom surface.

図５及び図６（Ａ）に示されるように、ベースフレームＢＦ１では、一例として段付き開口４４の段部のうち＋Ｙ側のＸ軸方向中央位置、及び−Ｙ側のＸ軸方向両端の位置に、それぞれ除振装置５４１、５４２、５４３が配置され、ベースフレームＢＦ２では、一例として段付き開口４４の段部のうち−Ｙ側のＸ軸方向中央位置、及び＋Ｙ側のＸ軸方向両端の位置に、それぞれ除振装置５４４、５４５、５４６が配置されている。なお、除振装置５４１〜５４３、５４４〜５４６の配置は、これに限らず、各ベースフレームＢＦ１、ＢＦ２に３つ配置され、３つの除振装置５４のほぼ中心にメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の重心位置がくれば、どのような配置でも良い。 As shown in FIG. 5 and FIG. 6A, in the base frame BF1, as an example, the + Y side X-axis direction central position and the −Y side X-axis direction both ends of the stepped portion of the stepped opening 44. a, is disposed, respectively anti-vibration apparatus 54 1, 54 2, 54 3, the base frame BF2, X-axis direction center position of the -Y side of the stepped portion of the stepped opening 44 as an example, and the + Y side X axis Vibration isolators 54 4 , 54 5 , and 54 6 are disposed at both ends in the direction, respectively. The arrangement of the vibration isolators 54 1 to 54 3 , 54 4 to 54 6 is not limited to this, and three are arranged in each of the base frames BF 1 and BF 2, and the metro frame MF 1 is almost at the center of the three vibration isolators 54. As long as the position of the center of gravity of MF2 is obtained, any arrangement is possible.

各除振装置５４は、能動型振動分離システム（いわゆるＡＶＩＳ(Active Vibration Isolation System)）であり、加速度計、変位センサ（例えば静電容量センサなど）、及びアクチュエータ（例えばボイスコイルモータなど）等を備え、ベースフレームＢＦ１、ＢＦ２に対するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の比較的高周波領域の振動をアクチュエータにより除振（制振）する。   Each vibration isolator 54 is an active vibration isolation system (so-called AVIS (Active Vibration Isolation System)), and includes an accelerometer, a displacement sensor (such as a capacitance sensor), an actuator (such as a voice coil motor), and the like. And vibrations in the relatively high frequency region of the metro frames MF1 and MF2 with respect to the base frames BF1 and BF2 are isolated (damped) by the actuator.

これをさらに詳述すると、図９に示されるように、除振装置５４１は、Ｘアクチュエータ８６Ｘ１、Ｚアクチュエータ８６Ｚ１、Ｘ加速度センサ８２Ｘ１、Ｚ加速度センサ８２Ｚ１、Ｘ変位センサ８４Ｘ１、及びＺ変位センサ８４Ｚ１を含む。また、除振装置５４２は、Ｙアクチュエータ８６Ｙ１、Ｚアクチュエータ８６Ｚ２、Ｙ加速度センサ８２Ｙ１、Ｚ加速度センサ８２Ｚ２、Ｙ変位センサ８４Ｙ１、及びＺ変位センサ８４Ｚ２を含む。また、除振装置５４３は、Ｙアクチュエータ８６Ｙ２、Ｚアクチュエータ８６Ｚ３、Ｙ加速度センサ８２Ｙ２、Ｚ加速度センサ８２Ｚ３、Ｙ変位センサ８４Ｙ２、及びＺ変位センサ８４Ｚ３を含む。 More specifically, as shown in FIG. 9, the vibration isolator 54 1 includes an X actuator 86X 1 , a Z actuator 86Z 1 , an X acceleration sensor 82X 1 , a Z acceleration sensor 82Z 1 , an X displacement sensor 84X 1 , and a Z displacement sensor 84Z 1. Further, vibration isolator 54 2 includes a Y actuator 86Y 1, Z actuator 86Z 2, Y acceleration sensor 82Y 1, Z acceleration sensor 82Z 2, Y displacement sensor 84Y 1, and Z displacement sensor 84Z 2. Also, the vibration isolation device 543 includes a Y actuator 86Y 2, Z actuator 86Z 3, Y acceleration sensor 82Y 2, Z acceleration sensor 82Z 3, Y displacement sensor 84Y 2, and Z displacement sensor 84Z 3.

同様に、除振装置５４４は、Ｘアクチュエータ８６Ｘ２、Ｚアクチュエータ８６Ｚ４、Ｘ加速度センサ８２Ｘ２、Ｚ加速度センサ８２Ｚ４、Ｘ変位センサ８４Ｘ２、及びＺ変位センサ８４Ｚ４を含む。また、除振装置５４５は、Ｙアクチュエータ８６Ｙ３、Ｚアクチュエータ８６Ｚ５、Ｙ加速度センサ８２Ｙ３、Ｚ加速度センサ８２Ｚ５、Ｙ変位センサ８４Ｙ３、及びＺ変位センサ８４Ｚ５を含む。また、除振装置５４６は、Ｙアクチュエータ８６Ｙ４、Ｚアクチュエータ８６Ｚ６、Ｙ加速度センサ８２Ｙ４、Ｚ加速度センサ８２Ｚ６、Ｙ変位センサ８４Ｙ４、及びＺ変位センサ８４Ｚ６を含む。なお、上記各変位センサとしては、例えば静電容量センサが用いられ、上記各加速度センサとしては、例えば半導体式の加速度センサが用いられる。 Similarly, the vibration isolation device 54 4 includes an X actuator 86X 2 , a Z actuator 86Z 4 , an X acceleration sensor 82X 2 , a Z acceleration sensor 82Z 4 , an X displacement sensor 84X 2 , and a Z displacement sensor 84Z 4 . Further, vibration isolator 54 5 includes a Y actuator 86Y 3, Z actuator 86Z 5, Y acceleration sensor 82Y 3, Z acceleration sensor 82Z 5, Y displacement sensor 84Y 3, and Z displacement sensor 84Z 5. In addition, the vibration isolation device 54 6 includes a Y actuator 86Y 4 , a Z actuator 86Z 6 , a Y acceleration sensor 82Y 4 , a Z acceleration sensor 82Z 6 , a Y displacement sensor 84Y 4 , and a Z displacement sensor 84Z 6 . As each displacement sensor, for example, a capacitance sensor is used. As each acceleration sensor, for example, a semiconductor acceleration sensor is used.

本実施形態では、制御系内に、変位センサ８４Ｘ１、８４Ｙ１、８４Ｙ２、８４Ｚ１、８４Ｚ２、８４Ｚ３、及び加速度センサ８２Ｘ１、８２Ｙ１、８２Ｙ２、８２Ｚ１、８２Ｚ２、８２Ｚ３の出力に基づいて、第１メトロフレームＭＦ１の振動を抑制するようにアクチュエータ８６Ｘ１、８６Ｙ２、８６Ｙ３、８６Ｚ１、８６Ｚ２、８６Ｚ３を駆動制御する第１振動制御系が構築されている。第１振動制御系としては、例えば位置ループのマイナーループとして速度制御ループを有する多重ループ制御系を用いることができる。また、制御系内に、変位センサ８４Ｘ２、８４Ｙ３、８４Ｙ４、８４Ｚ４、８４Ｚ５、８４Ｚ６、及び加速度センサ８２Ｘ２、８２Ｙ３、８２Ｙ４、８２Ｚ４、８２Ｚ５、８２Ｚ６の出力に基づいて、第２メトロフレームＭＦ２の振動を抑制するようにアクチュエータ８６Ｘ２、８６Ｙ３、８６Ｙ４、８６Ｚ４、８６Ｚ５、８６Ｚ６を駆動制御する、上述と同様の第２振動制御系が構築されている。 In this embodiment, the displacement sensors 84X 1 , 84Y 1 , 84Y 2 , 84Z 1 , 84Z 2 , 84Z 3 , and acceleration sensors 82X 1 , 82Y 1 , 82Y 2 , 82Z 1 , 82Z 2 , 82Z 3 are included in the control system. The first vibration control system is configured to drive and control the actuators 86X 1 , 86Y 2 , 86Y 3 , 86Z 1 , 86Z 2 , 86Z 3 so as to suppress the vibration of the first metro frame MF1. . As the first vibration control system, for example, a multi-loop control system having a speed control loop as a minor loop of the position loop can be used. Further, in the control system, the displacement sensors 84X 2 , 84Y 3 , 84Y 4 , 84Z 4 , 84Z 5 , 84Z 6 , and the acceleration sensors 82X 2 , 82Y 3 , 82Y 4 , 82Z 4 , 82Z 5 , 82Z 6 are output. Based on this, a second vibration control system similar to the above is constructed to drive and control the actuators 86X 2 , 86Y 3 , 86Y 4 , 86Z 4 , 86Z 5 , 86Z 6 so as to suppress the vibration of the second metro frame MF2. ing.

本実施形態では、上記各アクチュエータに加えて、ベースフレームＢＦ１と第１メトロフレームＭＦ１との間に、複数、例えば３つの空気ばねなどを有する空気ダンパなどが設けられており、これらの空気ダンパにより第１メトロフレームＭＦ１の低周波領域の振動を除振するとともに、制御系が、空気ばねの内圧を制御することで、例えば変位センサ８４Ｚ１、８４Ｚ２、８４Ｚ３の計測値に基づいて、ベースフレームＢＦ１に対する第１メトロフレームＭＦ１の姿勢を制御できるように構成されている。同様に、ベースフレームＢＦ２と第２メトロフレームＭＦ２との間に、複数、例えば３つの空気ばねなどを有する空気ダンパなどが設けられており、これらの空気ダンパにより第２メトロフレームＭＦ２の低周波領域の振動を除振するとともに、制御系が、空気ばねの内圧を制御することで、例えば変位センサ８４Ｚ４、８４Ｚ５、８４Ｚ６の計測値に基づいて、ベースフレームＢＦ２に対する第２メトロフレームＭＦ２の姿勢を制御できるように構成されている。 In the present embodiment, in addition to the actuators described above, an air damper having a plurality of, for example, three air springs is provided between the base frame BF1 and the first metro frame MF1, and these air dampers are used. Based on the measured values of the displacement sensors 84Z 1 , 84Z 2 , and 84Z 3 , for example, the control system controls the internal pressure of the air spring while removing vibrations in the low frequency region of the first metro frame MF1. The posture of the first metro frame MF1 with respect to the frame BF1 can be controlled. Similarly, a plurality of air dampers, for example, three air springs are provided between the base frame BF2 and the second metro frame MF2, and the low frequency region of the second metro frame MF2 is provided by these air dampers. And the control system controls the internal pressure of the air spring, so that, for example, based on the measured values of the displacement sensors 84Z 4 , 84Z 5 , 84Z 6 , the second metro frame MF2 relative to the base frame BF2 The posture can be controlled.

上述したように、本実施形態では、第１メトロフレームＭＦ１、第２メトロフレームＭＦ２それぞれは、振動制御（及び姿勢制御）が行われる。しかしながら、メトロフレームＭＦ１、メトロフレームＭＦ２のいずれにも、前述したエンコーダシステム１５０を構成する一部のヘッドがそれぞれ支持されている。このため、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との間の位置関係が、初期の位置関係からずれると、例えばメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２のそれぞれに対するウエハステージＷＳＴの姿勢変化等が生じ、ヘッド部がメトロフレームＭＦ１に支持されているエンコーダシステムとヘッド部がメトロフレームＭＦ２に支持されているエンコーダシステムとの間にウエハテーブルＷＴＢの位置の計測誤差が生じる。特に、第５エンコーダシステム８０Ｅでは、ヘッド部７１Ａが第１メトロフレームＭＦ１に支持され、ヘッド部７１Ｂが第２メトロフレームＭＦ２に支持されているため、ウエハテーブルＷＴＢの位置を、ヘッド部７１Ａに属する各ヘッドで計測する際と、ヘッド部７１Ｂに属する各ヘッドで計測する際とで計測誤差が発生する。これによりヘッド部７１Ａに属する各ヘッドとヘッド部７１Ｂに属する各ヘッドとの間のつなぎ処理（これについては、さらに後述する）を、所望の精度で行うことが困難になるおそれがある。その理由は、上記の計測誤差が、各ヘッド（エンコーダ）の計測単位（計測ピッチともいう、１フリンジの長さ、例えば２５０ｎｍ）の１／２以上となってフリンジ跳びが発生するおそれがあるからである。   As described above, in the present embodiment, vibration control (and attitude control) is performed on each of the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2. However, some of the heads constituting the encoder system 150 described above are supported by both the metro frame MF1 and the metro frame MF2. For this reason, if the positional relationship between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 deviates from the initial positional relationship, for example, a change in the attitude of the wafer stage WST with respect to each of the metro frames MF1 and MF2, for example, occurs. A measurement error of the position of the wafer table WTB occurs between the encoder system whose part is supported by the metro frame MF1 and the encoder system whose head part is supported by the metro frame MF2. In particular, in the fifth encoder system 80E, since the head portion 71A is supported by the first metro frame MF1 and the head portion 71B is supported by the second metro frame MF2, the position of the wafer table WTB belongs to the head portion 71A. A measurement error occurs between measurement with each head and measurement with each head belonging to the head portion 71B. As a result, there is a possibility that it is difficult to perform the connecting process (which will be described later) between each head belonging to the head section 71A and each head belonging to the head section 71B with a desired accuracy. The reason for this is that the above measurement error is ½ or more of the measurement unit of each head (encoder) (also called a measurement pitch, the length of one fringe, for example, 250 nm), and there is a possibility that a fringe jump may occur. It is.

そこで、本実施形態では、かかる事態の発生を未然に防止すべく、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間には、両者間の距離を測定する複数、例えば６つのセンサを含むセンサ群５７（図７参照）が設けられている。そして、これらのセンサの計測値を用いて、ヘッド部７１Ａに属する各ヘッドとヘッド部７１Ｂに属する各ヘッドとの間のつなぎ処理に際してのフリンジ跳びが生じないようにしている。これについては、後述する。   Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the occurrence of such a situation, a sensor group 57 including a plurality of, for example, six sensors for measuring the distance between the metro frames MF1 and MF2 (see FIG. 7). ) Is provided. Then, the measurement values of these sensors are used to prevent a fringe jump from occurring during the joining process between each head belonging to the head portion 71A and each head belonging to the head portion 71B. This will be described later.

センサ群５７に属する各センサとしては、例えば分光干渉計が用いられている。分光干渉計に限らず、レーザ変位計、静電容量センサその他のセンサを用いても良い。   As each sensor belonging to the sensor group 57, for example, a spectral interferometer is used. In addition to the spectroscopic interferometer, a laser displacement meter, a capacitance sensor, or other sensors may be used.

センサ群５７に属する６つのセンサ５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚは、図５のＡ−Ａ線断面図である図６（Ａ）及び図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である図６（Ｂ）に示されるように、メトロフレームＭＦ２の＋Ｙ側端部に取付部材５５ａ〜５５ｃをそれぞれ介して取付けられている。取付部材５５ａは、メトロフレームＭＦ２の＋Ｙ側端部上面のＸ軸方向中央位置に固定され、取付部材５５ｂは、メトロフレームＭＦ２の＋Ｙ側端部下面の−Ｘ側端部に固定され、取付部材５５ｃは、メトロフレームＭＦ２の＋Ｙ側端部下面の＋Ｘ側端部に固定されている。   The six sensors 57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz belonging to the sensor group 57 are cross-sectional views taken along line AA in FIG. 5 and cross-sectional views taken along line BB in FIG. 6A and FIG. 6B, the metro frame MF2 is attached to the + Y side end via attachment members 55a to 55c. The mounting member 55a is fixed to the X-axis direction center position of the upper surface of the + Y side end portion of the metro frame MF2, and the mounting member 55b is fixed to the −X side end portion of the lower surface of the + Y side end portion of the metro frame MF2. 55c is fixed to the + X side end of the lower surface of the + Y side end of the metro frame MF2.

図６（Ｂ）に示されるように、取付部材５５ａには、ターゲット（反射面）との間のＹ軸方向の距離を測定するＹセンサ５７ａｙが固定され、取付部材５５ｂには、ターゲット（反射面）との間のＸ軸方向の距離を測定するＸセンサ５７ｂｘ、ターゲット（反射面）との間のＹ軸方向の距離を測定するＹセンサ５７ｂｙ及びターゲット（反射面）との間のＺ軸方向の距離を測定するＺセンサ５７ｂｚが固定され、取付部材５５ｃには、ターゲット（反射面）との間のＹ軸方向の距離を測定するＹセンサ５７ｃｙ及びターゲット（反射面）との間のＺ軸方向の距離を測定するＺセンサ５７ｃｚが固定されている。   As shown in FIG. 6B, a Y sensor 57ay for measuring the distance in the Y-axis direction between the target (reflecting surface) and the target (reflective surface) is fixed to the mounting member 55a, and the target (reflective) is fixed to the mounting member 55b. X sensor 57bx that measures the distance in the X-axis direction between the surface and the Y sensor 57by that measures the distance in the Y-axis direction from the target (reflection surface) and the Z-axis between the target (reflection surface) A Z sensor 57bz that measures the distance in the direction is fixed, and the Z between the Y sensor 57cy that measures the distance in the Y-axis direction between the target (reflective surface) and the target (reflective surface) is fixed to the mounting member 55c. A Z sensor 57cz for measuring the axial distance is fixed.

一方、メトロフレームＭＦ１の−Ｙ側端部には、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）に示されるように、各取付部材５５ａ〜５５ｃ（各センサ５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）に対向する位置にターゲット部材５６ａ〜５６ｃが固定されている。ここで、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では図示の便宜上から各取付部材５５ａ〜５５ｃ及び各ターゲット部材５６ａ〜５６ｃは直方体部材として図示されているが、実際には図６（Ｃ）に、取付部材５５ｂ及びターゲット部材５６ｂを代表的に取り上げて示されるように、各センサ（５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）が、ターゲット部材の一部に対向するように、取付部材５５ａ〜５５ｃと、対応するターゲット部材５６ａ〜５６ｃの先端とが入れ子状になっている。各センサ（５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）に対向するターゲット部材５６ａ〜５６ｃの面は、各センサ（５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）の測長軸に直交する反射面となっており、該反射面によって、各センサのターゲットが構成されている。   On the other hand, at the −Y side end of the metro frame MF1, as shown in FIGS. 6A and 6C, the attachment members 55a to 55c (sensors 57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz), the target members 56a to 56c are fixed. 6A and 6B, the mounting members 55a to 55c and the target members 56a to 56c are illustrated as rectangular parallelepiped members for convenience of illustration, but actually, FIG. 6C is used. The attachment member 55b and the target member 56b are typically taken up and shown so that each sensor (57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz) faces a part of the target member. 55a-55c and the front-end | tip of corresponding target member 56a-56c are nested. The surfaces of the target members 56a to 56c facing each sensor (57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz) are reflected orthogonally to the measuring axis of each sensor (57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz). The target of each sensor is constituted by the reflecting surface.

センサ群５７に属する各センサ（５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）として、本実施形態では、例えば非常停止又は停電等の際の再起動後に原点復帰を要しない、換言すれば自身が位置検出の原点を有する絶対位置検出型のセンサが用いられている。   As each sensor (57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz) belonging to the sensor group 57, in this embodiment, for example, it does not need to return to the origin after restarting in the event of an emergency stop or power failure, in other words, An absolute position detection type sensor having a position detection origin is used.

センサ群５７に属する各センサ（５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）による計測値は、主制御装置２０に送られる（図７、図９参照）。   Measurement values obtained by the sensors (57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz) belonging to the sensor group 57 are sent to the main controller 20 (see FIGS. 7 and 9).

本実施形態に係る露光装置１００では、図４に示されるように、計測ステーション３００内の４軸ヘッド６８１、６７５の−Ｙ側に、基準軸ＬＶを挟んでローディングポジションＬＰとアンローディングポジションＵＰとが設定されている。 In exposure apparatus 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, four axes head 68 1 of the measurement station 300, 67 on the -Y side of the 5, loading position LP and unloading position across the reference axis LV UP is set.

図７には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、露光装置１００の構成各部を統括制御する。図８には、図７のエンコーダシステム１５０の具体的構成の一例が示されている。また、図９には、図７のセンサ群及び除振装置の具体的構成が示されている。   FIG. 7 is a block diagram showing the input / output relationship of the main controller 20 that centrally configures the control system of the exposure apparatus 100 and performs overall control of each component. The main controller 20 includes a workstation (or a microcomputer) and the like, and comprehensively controls each part of the exposure apparatus 100. FIG. 8 shows an example of a specific configuration of the encoder system 150 of FIG. FIG. 9 shows specific configurations of the sensor group and the vibration isolation device shown in FIG.

次に、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを用いた並行処理動作について、説明するのに先立って、例えばデバイスメーカの半導体製造工場内で露光装置１００の立ち上げ時、またはメンテナンス時などに実施されるボディ４００の組立調整工程について簡単に説明する。以下の作業は、複数の作業者によって行われる。   Next, prior to describing the parallel processing operation using wafer stage WST and measurement stage MST, for example, it is performed at the time of starting up exposure apparatus 100 or at the time of maintenance in a semiconductor manufacturing factory of a device manufacturer. The assembly adjustment process of the body 400 will be briefly described. The following operations are performed by a plurality of workers.

a. まず、床Ｆ上で一対の支持部材４８及びこれらを支持する複数の防振ユニット、並びに一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２から成る構造物を組み立てる。この組立は、クレーン、各種工具などを用いるとともに、それぞれの部材同士をボルトで締結するなどによって行われる。その組立後、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２が、一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２のそれぞれに組み付けられる。このとき、ベースフレームＢＦ１、ＢＦ２には、各３つの除振装置５４１〜５４３、５４４〜５４６が、既に取付けられている。その後、メトロフレームＭＦ１に対する投影ユニットＰＵの組み付け、メトロフレームＭＦ２に対するアライメント装置９９及び多点ＡＦ系９０の取付け、エンコーダシステム１５０の各エンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｅ及びエンコーダシステム８０Ｆの、メトロフレームＭＦ１又はメトロフレームＭＦ２に対する取付けなどが行われる。
b. そして、ベース部材ＢＦ（ベースフレームＢＦ１、ＢＦ２が一体化されて成る）の上面が床Ｆに対して平行になるように、各防振ユニットのエアマウントの内圧が調整される。
c. 次に、作業者は、前述した各センサ５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ、取付部材５５ａ〜５５ｃ、ターゲット部材５６ａ〜５６ｃを、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の前述した位置にそれぞれ固定する。これらの部材の取付けは、ネジ止め等で行われるので、その取り付け位置の再現性は非常に高い。
d. 次に、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２が個別に初期位置に調整される。具体的には、作業者が主制御装置２０に対しＺ変位センサ８４Ｚ１〜８４Ｚ３それぞれの目標値（この目標値は、例えば予め露光装置メーカ内で露光装置の組み立て時などに得られた各変位センサの中立位置に一致する）を入力すると、制御系がＺ変位センサ８４Ｚ１〜８４Ｚ３の計測値をモニタしつつ、ベースフレームＢＦ１と第１メトロフレームＭＦ１との間に設けられた３つの空気ダンパの空気ばねに空気を入れて、ベースフレームＢＦ１に対するメトロフレームＭＦ１の姿勢をラフに調整する。次に、作業者が主制御装置２０に入力した６自由度方向の位置の目標値に応じて、前述の第１振動制御系によって除振装置５４１〜５４３の各アクチュエータが駆動される。これにより、ベースフレームＢＦ１に対するメトロフレームＭＦ１の６自由度方向の位置が、ファインに調整され、メトロフレームＭＦ１が初期位置に設定される。なお、この場合の目標値は、例えば、予め露光装置メーカ内で露光装置の組み立て時などに求められた、メトロフレームＭＦ１の初期位置に対応する値が用いられる。ただし、除振装置５４１〜５４３の各アクチュエータの発生する推力が極力小さくなるように、上記の各空気ダンパの空気ばねの空気圧が再度調整される。
e. 詳細は省略するが、上記と同様の手順で、ベースフレームＢＦ２に対するメトロフレームＭＦ２の６自由度方向の位置の調整、すなわちメトロフレームＭＦ２の初期位置設定が行われる。 First, on the floor F, a structure comprising a pair of support members 48, a plurality of vibration isolation units that support them, and a pair of base frames BF1 and BF2 is assembled. This assembly is performed by using a crane, various tools, etc., and fastening each member with a volt | bolt. After the assembly, the metro frames MF1 and MF2 are assembled to each of the pair of base frames BF1 and BF2. At this time, the three anti-vibration devices 54 1 to 54 3 and 54 4 to 54 6 are already attached to the base frames BF1 and BF2. Thereafter, the projection unit PU is assembled to the metro frame MF1, the alignment device 99 and the multi-point AF system 90 are attached to the metro frame MF2, and each of the encoder systems 80A to 80E and the encoder system 80F of the encoder system 150 is either the metro frame MF1 or the metro frame. Attachment to MF2 is performed.
b. Then, the internal pressure of the air mount of each vibration isolation unit is adjusted so that the upper surface of the base member BF (the base frames BF1 and BF2 are integrated) is parallel to the floor F.
c. Next, the operator fixes each of the sensors 57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz, the mounting members 55a to 55c, and the target members 56a to 56c to the above-described positions of the metro frames MF1 and MF2, respectively. To do. Since these members are attached by screwing or the like, the reproducibility of the attachment position is very high.
d. Next, the metro frames MF1 and MF2 are individually adjusted to the initial positions. Specifically, the operator sets the target values of the Z displacement sensors 84Z 1 to 84Z 3 to the main controller 20 (the target values are obtained in advance, for example, when the exposure apparatus is assembled in the exposure apparatus manufacturer). 3) provided between the base frame BF1 and the first metro frame MF1 while the control system monitors the measured values of the Z displacement sensors 84Z 1 to 84Z 3 . Air is introduced into the air spring of the air damper to roughly adjust the attitude of the metro frame MF1 with respect to the base frame BF1. Next, the operator in accordance with the target value of the position of the directions of six degrees of freedom input to the main controller 20, the actuators of the anti-vibration apparatus 54 1-54 3 by the first vibration control system described above is driven. As a result, the position of the metro frame MF1 in the 6-degree-of-freedom direction with respect to the base frame BF1 is finely adjusted, and the metro frame MF1 is set to the initial position. As the target value in this case, for example, a value corresponding to the initial position of the metro frame MF1 obtained in advance in the exposure apparatus manufacturer when the exposure apparatus is assembled is used. However, as generated thrust of the actuators of the anti-vibration apparatus 54 1-54 3 becomes as small as possible, the air pressure in the air spring of each of the air damper described above is adjusted again.
e. Although details are omitted, the position of the metro frame MF2 in the 6-degree-of-freedom direction is adjusted with respect to the base frame BF2, that is, the initial position of the metro frame MF2 is set in the same procedure as described above.

本実施形態では、上述のように、調整に際しての各目標値として、予め露光装置メーカ内で露光装置の組み立て時などに得られた値が用いられるので、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の初期位置は、簡単に再現可能である。   In the present embodiment, as described above, the values obtained in advance during the assembly of the exposure apparatus in the exposure apparatus manufacturer are used as the target values for the adjustment, so that the initial positions of the metro frames MF1 and MF2 are It can be easily reproduced.

しかし、このようにして、個別に初期位置に調整されたメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間の位置関係は、各部材の製造誤差、取付誤差などにより、必ずしも要求される仕様を満足している保証はない。そこで、作業者は、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間の位置関係を調整するための、調整指令及びメトロフレーム間位置調整目標値（以下、調整目標値と略記する）を、主制御装置２０に入力する。この入力に応答して、主制御装置２０により、６つのセンサ５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚの計測値が、調整目標値に一致するように、除振装置５４４、５４５、５４６が備える合計６つのアクチュエータ（Ｘアクチュエータ８６Ｘ２、Ｚアクチュエータ８６Ｚ４、Ｙアクチュエータ８６Ｙ３、Ｚアクチュエータ８６Ｚ５、Ｙアクチュエータ８６Ｙ４及びＺアクチュエータ８６Ｚ６）が制御され、その結果、位置関係が仕様値を満足するようにメトロフレームＭＦ１に対するメトロフレームＭＦ２の６自由度方向の位置が調整される。 However, the positional relationship between the metro frames MF1 and MF2 individually adjusted to the initial positions in this way is guaranteed not to necessarily satisfy the required specifications due to manufacturing errors and mounting errors of each member. Absent. Therefore, the operator inputs an adjustment command and an inter-metro frame position adjustment target value (hereinafter abbreviated as an adjustment target value) for adjusting the positional relationship between the metro frames MF1 and MF2 to the main controller 20. To do. In response to this input, the main controller 20 causes the vibration isolators 54 4 , 54 5 , and so that the measured values of the six sensors 57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, 57cz coincide with the adjustment target values. total of six actuators 54 6 comprises (X actuator 86X 2, Z actuator 86Z 4, Y actuator 86Y 3, Z actuator 86Z 5, Y actuator 86Y 4 and Z actuator 86Z 6) is controlled, as a result, positional relationship specification The position in the direction of 6 degrees of freedom of the metro frame MF2 with respect to the metro frame MF1 is adjusted so as to satisfy the value.

その理由は、上記の調整目標値を、次のf.〜h.の手順で求めているからである。
f. 露光装置メーカの工場内で上記a.〜e.の手順に従って、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２を個別に初期位置に調整する。
g. その後、仕様値を満足するように、メトロフレームＭＦ１とメトロフレームＭＦ２との位置関係を、所定の計測装置（例えば、デジタルマイクロメータなど）を用いて調整する。
h. その状態で６つのセンサ５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚの計測値を、上記調整目標値として取得する。 This is because the adjustment target value is obtained by the following procedures f. To h.
f. In the exposure apparatus manufacturer's factory, the metro frames MF1 and MF2 are individually adjusted to the initial positions in accordance with the procedures a. to e.
g. Thereafter, the positional relationship between the metro frame MF1 and the metro frame MF2 is adjusted using a predetermined measuring device (for example, a digital micrometer) so as to satisfy the specification value.
h. In this state, the measurement values of the six sensors 57ay, 57bx, 57by, 57bz, 57cy, and 57cz are acquired as the adjustment target values.

半導体製造工場での露光装置１００の立ち上げ後、時間の経過とともに、例えば一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２の変形、及びボディ４００が設置された床Ｆの変形（歪み）等により、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間に位置ずれ（長時間に渡る非常にゆっくりとしたベースフレームＢＦ１、ＢＦ２の変形（低周波振動）に起因する位置ずれ）が起こる。そこで、主制御装置２０は、かかるメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間の位置ずれを補正する。   After the exposure apparatus 100 is started up in the semiconductor manufacturing factory, with the passage of time, for example, the deformation of the pair of base frames BF1 and BF2, and the deformation (distortion) of the floor F on which the body 400 is installed, the metro frame MF1, There is a displacement between the MFs 2 (a displacement caused by a very slow deformation (low frequency vibration) of the base frames BF1 and BF2) over a long period of time. Therefore, main controller 20 corrects the misalignment between the metro frames MF1 and MF2.

低周波領域の振動、すなわち非常にゆっくりとしたベースフレームＢＦ１、ＢＦ２の変形に起因するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間の位置ずれの補正は、例えば、ウエハステージＷＳＴ及びレチクルステージＲＳＴの停止中、又はメンテナンス時など、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２のいずれにも高周波領域の振動が発生していないときに、メトロフレームＭＦ１，ＭＦ２間の距離の変化をセンサ群５７に属する６つのセンサ（５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）で計測することで行われる。すなわち、主制御装置２０は、所定のインターバルで（例えばウエハの１ロット毎（１ロットのウエハの処理が終わる度毎）、若しくは数ロット毎、又は１日毎に）センサ群５７に属する６つのセンサを用いてメトロフレームＭＦ１，ＭＦ２間の距離を測定し、その測定結果から例えば単位時間当たりのメトロフレームＭＦ１，ＭＦ２間の距離の変位量を算出する。そして、主制御装置２０は、除振装置５４４、５４５、５４６が備える合計６つのアクチュエータを介して単位時間当たりのメトロフレームＭＦ１，ＭＦ２間の距離の変位量が相殺されるような変位が単位時間にメトロフレームＭＦ１，ＭＦ２間に生じるような力をメトロフレームＭＦ２に非常にゆっくりとした速度で与える。これによって、低周波領域の振動、すなわち非常にゆっくりとしたベースフレームＢＦ１、ＢＦ２の変形に起因するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間の位置ずれを補正する。 The correction of misalignment between the metro frames MF1 and MF2 due to the vibration in the low frequency region, that is, the very slow deformation of the base frames BF1 and BF2, is performed, for example, while the wafer stage WST and the reticle stage RST are stopped, or When no vibration in the high frequency region is generated in any of the metro frames MF1 and MF2, such as during maintenance, a change in the distance between the metro frames MF1 and MF2 is represented by six sensors (57ay, 57bx, 57by belonging to the sensor group 57). , 57bz, 57cy, 57cz). That is, the main controller 20 has six sensors belonging to the sensor group 57 at a predetermined interval (for example, every lot of wafers (every time a lot of wafers are processed), every few lots, or every day). Is used to measure the distance between the metro frames MF1 and MF2, and the displacement amount of the distance between the metro frames MF1 and MF2 per unit time is calculated from the measurement result. Then, main controller 20 displaces such that the displacement amount of the distance between metro frames MF1 and MF2 per unit time is canceled via a total of six actuators provided in vibration isolators 54 4 , 54 5 , and 54 6. Applies a force to the metro frame MF2 at a very slow speed, such as is generated between the metro frames MF1 and MF2 per unit time. This corrects the positional shift between the metro frames MF1 and MF2 due to the vibration in the low frequency region, that is, the very slow deformation of the base frames BF1 and BF2.

次に、本実施形態に係る露光装置１００における、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを用いた並行処理動作について、図１０〜図２５に基づいて説明する。本実施形態に係る露光装置１００では、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書の実施形態中に開示されている手順と同様の手順に従って、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを用いた並行処理が、主制御装置２０によって実行される。なお、以後の動作説明は、多数の図面を用いて行うが、図面毎に同一の部材に符号が付されていたり、付されていなかったりしている。すなわち、図面毎に、記載している符号が異なっているが、それら図面は符号の有無に関わらず、同一構成である。これまでに説明に用いた、各図面についても同様である。なお、図１０以降の各図では、計測ステージＭＳＴは簡略化して示されている。   Next, a parallel processing operation using wafer stage WST and measurement stage MST in exposure apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In exposure apparatus 100 according to the present embodiment, for example, parallel processing using wafer stage WST and measurement stage MST according to a procedure similar to the procedure disclosed in the embodiment of US Patent Application Publication No. 2008/0088843. Is executed by the main controller 20. In addition, although subsequent operation | movement description is performed using many drawings, the code | symbol is attached | subjected to the same member for every drawing, and it is not attached | subjected. In other words, although the reference numerals described in the drawings are different, the drawings have the same configuration regardless of the presence or absence of the reference numerals. The same applies to each drawing used in the description so far. In each figure after FIG. 10, the measurement stage MST is shown in a simplified manner.

また、第１ないし第６エンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｆの各ヘッド、多点ＡＦ系、アライメント系などは、それらを使用するとき、又はその使用の少し前にオフ状態からオン状態に設定されるが、以後の動作説明においては、この点に関する説明は省略する。   Further, the heads, the multipoint AF system, the alignment system, etc. of the first to sixth encoder systems 80A to 80F are set from the off state to the on state when they are used or slightly before their use. In the following description of the operation, description regarding this point is omitted.

図１０には、ウエハステージＷＳＴがローディングポジションＬＰにあり、計測ステージＭＳＴが、投影光学系ＰＬの直下にある状態が示されている。このとき、計測テーブルＭＴＢと投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑによる液浸領域１４が形成されている。ローディングポジションＬＰで、新たな露光前のウエハＷ１（ここでは、一例として、あるロット（１ロットは２５枚又は５０枚）の中間のウエハとする）が、不図示のロボットアームから成るウエハロード部材と前述の上下動部材とによってウエハステージＷＳＴ上にロードされる。図１０には、ウエハＷ１がウエハテーブルＷＴＢ上にロードされた後の状態が示されている。 FIG. 10 shows a state where wafer stage WST is at loading position LP and measurement stage MST is directly under projection optical system PL. At this time, the liquid immersion region 14 with the liquid Lq is formed between the measurement table MTB and the projection optical system PL. At the loading position LP, a new wafer W 1 before exposure (here, as an example, an intermediate wafer of a lot (one lot is 25 or 50)) is a wafer load composed of a robot arm (not shown). It is loaded on wafer stage WST by the member and the aforementioned vertically moving member. Figure 10 is a wafer W 1 is shown a state after being loaded on wafer table WTB.

本実施形態では、図１０に示されるように、ローディングポジションＬＰは、一例として計測プレート３０上の基準マークＦＭが、セカンダリアライメント系ＡＬ２４にほぼ対向する位置に設定されているが、これに限らず、ローディングポジションＬＰは、プライマリアライメント系ＡＬ１の視野（検出領域）内に位置決めされる位置（すなわち、後述するプライマリアライメント系ＡＬ１のベースライン計測（Ｐｒｉ−ＢＣＨＫ）の前半の処理を行う位置）に設定しても良い。この場合、ウエハＷのロード動作と少なくとも一部並行してＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行うことが可能になる。ウエハステージＷＳＴがローディングポジションＬＰにあるときウエハテーブルＷＴＢの位置情報は、第３エンコーダシステム８０Ｃによって計測されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the loading position LP, the reference mark FM on measurement plate 30 as an example, but is set to be substantially opposite positions to the secondary alignment system AL2 4, limited to this First, the loading position LP is set to a position positioned in the visual field (detection region) of the primary alignment system AL1 (that is, a position for performing the first half of the baseline measurement (Pri-BCHK) of the primary alignment system AL1 described later). May be set. In this case, the first half of Pri-BCHK can be performed at least partially in parallel with the loading operation of the wafer W. When wafer stage WST is at loading position LP, position information of wafer table WTB is measured by third encoder system 80C.

ウエハのロード後、主制御装置２０は、図１０中に黒矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴを−Ｘ方向に所定距離駆動して計測プレート３０上の基準マークＦＭを、プライマリアライメント系ＡＬ１の視野（検出領域）内に位置決めした後（図１１参照）、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う。すなわち、主制御装置２０は、前述した計測プレート３０の中央に位置する基準マークＦＭを、プライマリアライメント系ＡＬ１で検出（観察）し、そのプライマリアライメント系ＡＬ１の検出結果とその検出時における第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値とを対応付けてメモリに記憶する。   After loading the wafer, main controller 20 drives wafer stage WST by a predetermined distance in the −X direction to move reference mark FM on measurement plate 30 to primary alignment system AL1 as indicated by a black arrow in FIG. After positioning in the field of view (detection region) (see FIG. 11), the first half of Pri-BCHK is performed. That is, main controller 20 detects (observes) reference mark FM located at the center of measurement plate 30 described above with primary alignment system AL1, and the detection result of primary alignment system AL1 and the third encoder at the time of detection. The measurement values of the system 80C are stored in the memory in association with each other.

次に、主制御装置２０は、第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値に基づいて、粗動ステージＷＣＳを駆動するとともに、ウエハテーブルＷＴＢの位置をサーボ制御しつつ、ウエハステージＷＳＴの図１１に示される位置から露光ステーション２００へ向けての＋Ｙ方向の移動動作を開始する。このウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向の移動は、まず、例えば３つのファーストアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、ファーストアライメントマークと略称する）を検出する位置へ向けて開始される。なお、粗動ステージＷＣＳは、露光ステーション２００、計測ステーション３００及びその間のいずれの領域でも、エンコーダシステム１５０の各エンコーダシステムで計測されたウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置情報に基づいて、ＸＹ平面内で駆動されるが、以下においては、この点に関する説明は省略する。   Next, main controller 20 drives coarse movement stage WCS based on the measurement value of third encoder system 80C and servo-controls the position of wafer table WTB, as shown in FIG. 11 of wafer stage WST. The movement operation in the + Y direction from the position toward the exposure station 200 is started. The movement of wafer stage WST in the + Y direction is first started toward a position where, for example, alignment marks (hereinafter, abbreviated as first alignment marks) provided in three first alignment shot areas are detected. The coarse movement stage WCS is in the XY plane based on the position information in the XY plane of the wafer table WTB measured by each encoder system of the encoder system 150 in the exposure station 200, the measurement station 300, and any area therebetween. However, in the following, description on this point is omitted.

そして、＋Ｙ方向への移動中に、図１２に示される位置、すなわち計測プレート３０に送光系９０ａからの検出ビームが照射される位置にウエハステージＷＳＴが到達すると、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴを停止して、フォーカスキャリブレーション前半の処理を行う。   When the wafer stage WST reaches the position shown in FIG. 12, that is, the position where the detection beam from the light transmission system 90a is irradiated onto the measurement plate 30 during the movement in the + Y direction, the main controller 20 moves the wafer. The stage WST is stopped and the first half of the focus calibration is performed.

すなわち、主制御装置２０は、前述した第４エンコーダシステム８０Ｄの一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２によって検出されるウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報（スケール３９１、３９２のＺ位置情報）を検出しつつ、それらの情報から得られる基準平面を基準として、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）を用いて前述の計測プレート３０表面の面位置情報を検出する。これにより、前述の基準軸ＬＶにウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の計測値（ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）と、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の計測プレート３０表面の検出点（複数の検出点のうち中央又はその近傍に位置する検出点）における検出結果（面位置情報）との関係が求まる。このとき、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、主制御装置２０により第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値に基づいて、サーボ制御されている。 That is, main controller 20 has surface position information (at one end and the other end in the X-axis direction of wafer table WTB detected by the pair of XZ heads 66X 1 and 66X 2 of fourth encoder system 80D described above ( (Z position information of the scales 39 1 and 39 2 ) and the surface position information on the surface of the measurement plate 30 described above using the multipoint AF system (90a, 90b) with reference to the reference plane obtained from the information. Is detected. As a result, the measured values of the pair of XZ heads 66X 1 and 66X 2 in the state where the center line of the wafer table WTB coincides with the reference axis LV described above (at the ends on one side and the other side of the wafer table WTB in the X axis direction). (Surface position information) and detection results (surface position information) at detection points on the surface of the measurement plate 30 of the multi-point AF system (90a, 90b) (detection points located at the center or in the vicinity of the plurality of detection points). A relationship is found. At this time, the position of wafer table WTB is servo-controlled by main controller 20 based on the measurement value of third encoder system 80C.

また、本実施形態では、上述のフォーカスキャリブレーション前半の処理が行われるウエハテーブルＷＴＢの位置と、３つのファーストアライメントマークを検出する処理が行われるウエハテーブルＷＴＢの位置とが一致しているので、主制御装置２０は、フォーカスキャリブレーション前半の処理と並行して、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、３つのファーストアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１２中の星マーク参照）、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3の検出結果とその検出時の第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。 In the present embodiment, the position of the wafer table WTB where the first half of the above-described focus calibration process is performed matches the position of the wafer table WTB where the process of detecting three first alignment marks is performed. In parallel with the first half of the focus calibration, main controller 20 uses primary alignment system AL1, secondary alignment systems AL2 2 and AL2 3 to detect the three first alignment marks almost simultaneously and individually (FIG. 12). The detection results of the three alignment systems AL1, AL2 2 and AL2 3 and the measurement values of the third encoder system 80C at the time of the detection are associated with each other and stored in a memory (not shown).

次に、主制御装置２０によって、ウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動（例えば５つのセカンドアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、セカンドアライメントマークと略称する）を検出する位置に向かってのステップ移動）が開始される。   Next, main controller 20 moves wafer stage WST in the + Y direction (for example, toward a position for detecting alignment marks attached to five second alignment shot areas (hereinafter abbreviated as second alignment marks)). Step movement) is started.

そして、ウエハステージＷＳＴが＋Ｙ方向へ更に移動し、図１３に示される位置に到達すると、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて、５つのセカンドアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１３中の星マーク参照）、上記５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の検出結果とその検出時の第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。 When wafer stage WST further moves in the + Y direction and reaches the position shown in FIG. 13, five second alignment marks are detected almost simultaneously and individually using five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4. (Refer to the star mark in FIG. 13), the detection results of the five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 and the measurement values of the third encoder system 80C at the time of the detection are associated and stored in a memory (not shown). .

また、本実施形態では、図１３からわかるように、このセカンドアライメントマークを検出した直後に、送光系９０ａからの検出ビームがウエハＷに当たり始める。そこで、セカンドアライメントマークの検出後、主制御装置２０は、第４エンコーダシステム８０Ｄの４軸ヘッド６６１、６６２、並びに多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）を用いたフォーカスマッピングを開始する。このフォーカスマッピングに際しては、主制御装置２０は、例えば図１３に示されるように、スケール３９1，３９2にそれぞれ対向する第３エンコーダシステム８０Ｃの２つの４軸ヘッド６８３、６７３の計測値に基づいてウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置を管理している。この図１３の状態では、基準軸ＬＶに、ウエハテーブルＷＴＢの中心（ウエハＷ１の中心にほぼ一致）を通るＹ軸に平行な直線（センターライン）が一致した状態となっている。 In this embodiment, as can be seen from FIG. 13, the detection beam from the light transmission system 90a starts to hit the wafer W immediately after detecting the second alignment mark. Therefore, after detecting the second alignment mark, main controller 20 starts focus mapping using the four-axis heads 66 1 and 66 2 of the fourth encoder system 80D and the multipoint AF system (90a, 90b). In this focus mapping, the main controller 20, for example as shown in FIG. 13, the scale 39 1, 39 3 encoder system two four-axis head 68 3 of 80C for 2 to each opposed, 67 3 measurements Based on the above, the position of the wafer table WTB in the XY plane is managed. In the state of FIG. 13, the reference axis LV, in a state where the center of wafer table WTB parallel to the Y axis passing through the (almost coincides with the center of the wafer W 1) linear (center line) are matched.

そして、この状態で、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが＋Ｙ方向へ進行している間に、２つの４軸ヘッド６６１、６６２のそれぞれで計測されるウエハテーブルＷＴＢ表面（プレート２８表面）のＸ軸方向両端部（一対の第２撥水板２８ｂ）のＹ軸方向及びＺ軸方向に関する位置情報と、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）で検出される複数の検出点におけるウエハＷ表面のＺ軸方向に関する位置情報（面位置情報）とを、所定のサンプリング間隔で取り込み、その取り込んだ各情報を相互に対応付けて不図示のメモリに逐次格納する。 In this state, main controller 20 determines the surface of wafer table WTB (the surface of plate 28) measured by each of two four-axis heads 66 1 and 66 2 while wafer stage WST is traveling in the + Y direction. ) Of the X-axis direction both ends (the pair of second water repellent plates 28b), and the wafer W at a plurality of detection points detected by the multi-point AF system (90a, 90b). Position information (surface position information) regarding the Z-axis direction of the surface is captured at a predetermined sampling interval, and each of the acquired information is sequentially stored in a memory (not shown) in association with each other.

フォーカスマッピングの進行の途中（具体的には、ウエハアライメント計測が終了した時点）で、図１５に示されるように、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂに属する３つのヘッド７３１〜７３３の全てが、ウエハテーブルＷＴＢ（スケール３９1，３９2）に同時に対向するようになる。図１５に示される位置にウエハステージＷＳＴがあるとき、第３エンコーダシステム８０Ｃの一対の４軸ヘッド６８３、６７３も依然として、スケール３９1，３９2にそれぞれ対向している。そこで、主制御装置２０は、ウエハアライメント計測が終了後、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御に用いる計測装置を、第３エンコーダシステム８０Ｃから第５エンコーダシステム８０Ｅに切り換え、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂに属する３つのヘッド７３１〜７３３の計測値に基づいてウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御を行う。 During the progress of the focus mapping (specifically, when the wafer alignment measurement has been completed), as shown in Figure 15, the three heads 73 1 to 73 3 which belongs to the head portion 71B of the fifth encoder system 80E All of them face the wafer table WTB (scales 39 1 and 39 2 ) at the same time. When there is a wafer stage WST to the position shown in FIG. 15, a third encoder system 80C of the pair of four-axis head 68 3, 67 3 may still have respectively opposed to the scale 39 1, 39 2. Therefore, main controller 20 switches from the third encoder system 80C to the fifth encoder system 80E as the measuring apparatus used for servo control of the position of wafer table WTB after the wafer alignment measurement is completed, and the head of fifth encoder system 80E is switched. Servo control of the position of the wafer table WTB is performed based on the measurement values of the three heads 73 1 to 73 3 belonging to the unit 71B.

そして、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の検出ビームがウエハＷに掛からなくなると、主制御装置２０は、上記のサンプリングを終了し、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書に開示されるように、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の各検出点についての面位置情報を、同時に取り込んだ２つの４軸ヘッド６６１、６６２それぞれで計測されたＺ軸方向に関する位置情報を基準とするデータに換算する。 When the detection beam of the multipoint AF system (90a, 90b) is not applied to the wafer W, the main controller 20 ends the above sampling and is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2008/0088843. As described above, the surface position information for each detection point of the multi-point AF system (90a, 90b) is based on the position information regarding the Z-axis direction measured by the two 4-axis heads 66 1 and 66 2 that are simultaneously acquired. Is converted into data.

並行動作の説明に戻る。上記のサンプリングの終了に先立ち、フォーカスマッピングのためのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動により、ウエハステージＷＳＴが、図１４に示される位置に達すると、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴをその位置で停止させる。そして、主制御装置２０は、例えば５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて、５つのサードアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、サードアライメントマークと略称する）をほぼ同時にかつ個別に検出し（図１４中の星マーク参照）、上記５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の検出結果とその検出時の第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。また、この時点でも、フォーカスマッピングは続行されている。 Return to the explanation of parallel operation. Prior to the end of the above sampling, when wafer stage WST reaches the position shown in FIG. 14 by movement of wafer stage WST for focus mapping in the + Y direction, main controller 20 moves wafer stage WST to its position. Stop at position. Then, main controller 20 uses, for example, five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 to substantially simultaneously align alignment marks (hereinafter abbreviated as third alignment marks) attached to five third alignment shot regions, and A memory (not shown) is detected individually (see the star mark in FIG. 14), and the detection results of the five alignment systems AL1, AL2 1 to AL2 4 are associated with the measurement values of the third encoder system 80C at the time of detection. To store. Also at this point, focus mapping continues.

次に、主制御装置２０は、例えば３つのフォースアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、フォースアライメントマークと略称する）を検出する位置へ向けてのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動を開始する。このとき、フォーカスマッピングは続行されている。   Next, main controller 20 moves wafer stage WST in the + Y direction toward a position where, for example, alignment marks (hereinafter abbreviated as force alignment marks) provided in three force alignment shot areas are detected. Start. At this time, the focus mapping is continued.

そして、ウエハステージＷＳＴが図１５に示される位置に到達すると、主制御装置２０は、直ちにウエハステージＷＳＴを停止させ、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、ウエハＷ上の３つのフォースアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１５中の星マーク参照）、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3の検出結果とその検出時の第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。このフォースアライメントマークの検出終了後、直ちに、主制御装置２０は、前述の如く、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御に用いる計測装置を、第３エンコーダシステム８０Ｃから第５エンコーダシステム８０Ｅに切り換える。この時点以降、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂに属する３つのヘッド７３１〜７３３の計測値に基づいてウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御が行われる。 When wafer stage WST reaches the position shown in FIG. 15, main controller 20 immediately stops wafer stage WST, and uses wafers on wafer W using primary alignment system AL1, secondary alignment systems AL2 2 and AL2 3. These three force alignment marks are detected almost simultaneously and individually (see the star mark in FIG. 15), the detection results of the three alignment systems AL1, AL2 2 , AL2 3 and the third encoder system 80C at the time of detection are detected. The measured values are associated with each other and stored in a memory (not shown). Immediately after the end of detection of the force alignment mark, main controller 20 switches the measurement device used for servo control of the position of wafer table WTB from third encoder system 80C to fifth encoder system 80E as described above. From this point on, servo control of the position of the wafer table WTB is performed based on the measured values of the three heads 73 1 to 733 belonging to the head portion 71B of the fifth encoder system 80E.

そして、主制御装置２０は、上述のようにして得た合計１６個のアライメントマークの検出結果と対応する第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値とを用いて、例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書に開示されているＥＧＡ方式にて統計演算を行って、ＥＧＡパラメータ（Ｘオフセット、Ｙオフセット、直交度、ウエハ回転、ウエハＸスケーリング、ウエハＹスケーリングなど）を算出する。   The main control device 20 uses, for example, a total of 16 alignment mark detection results obtained as described above and the corresponding measurement values of the third encoder system 80C, for example, US Pat. No. 4,780,617. Statistical calculation is performed by the EGA method disclosed in the specification, and EGA parameters (X offset, Y offset, orthogonality, wafer rotation, wafer X scaling, wafer Y scaling, etc.) are calculated.

上述のウエハアライメント（少なくともフォースアライメントマークの位置計測までの処理）が終了した後、主制御装置２０は、図１７に示される位置、すなわちウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを、Ｙ軸方向に関して、接触或いは例えば３００μｍ程度の離間距離を挟んで近接する状態（以下、接触又は近接する状態（又はスクラム状態）と称する）の開始位置へウエハステージＷＳＴを移動させる。この移動は、主制御装置２０により、ウエハテーブルＷＴＢに液体が触れることがない状態で、＋Ｙ方向に一気に長ストロークでウエハステージＷＳＴを高速移動させることで行われる。   After the above-described wafer alignment (at least the process until the position measurement of the force alignment mark) is completed, main controller 20 moves the position shown in FIG. 17, that is, wafer stage WST and measurement stage MST, with respect to the Y-axis direction. Wafer stage WST is moved to the start position of contact or a state of being close to each other with a separation distance of, for example, about 300 μm (hereinafter referred to as contact or close state (or scrum state)). This movement is performed by main controller 20 moving wafer stage WST at a high speed in a short stroke in the + Y direction in a state where liquid does not touch wafer table WTB.

主制御装置２０は、上述の長ストロークでのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向の高速移動の開始直後は、第５エンコーダシステムのヘッド部７１Ｂの各ヘッドの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御を行いつつ、フォーカスマッピングを続行する。そして、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）からの検出ビームがウエハＷ表面から外れると、フォーカスマッピングを終了する。   Main controller 20 determines the position of wafer table WTB based on the measurement value of each head of head unit 71B of the fifth encoder system immediately after the start of high-speed movement in the + Y direction of wafer stage WST with the above-described long stroke. Continue focus mapping while performing servo control. Then, when the detection beam from the multipoint AF system (90a, 90b) deviates from the surface of the wafer W, the focus mapping is finished.

そして、フォーカスマッピング終了後、ウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向へさらに移動させると、この移動の途中で、ウエハステージＷＳＴが第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂの計測範囲から外れるので、主制御装置２０は、それに先立って、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂ、７１Ａが同時にウエハテーブルＷＴＢに対向した位置、例えばウエハステージＷＳＴが図１６に示される位置に位置したときに、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御のために用いるヘッドを、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂからヘッド部７１Ａに切り換える、ヘッドの切り換え、すなわちヘッド間の計測値のつなぎ処理を実行する。このつなぎ処理として、主制御装置２０は、例えば米国特許出願公開第２００９／００４０４８８号明細書に開示されるのと同様の位相つなぎを実行する。   Then, after the focus mapping is completed, if the wafer stage WST is further moved in the + Y direction, the wafer stage WST moves out of the measurement range of the head portion 71B of the fifth encoder system 80E during this movement, so the main controller 20 Prior to that, when the head portions 71B and 71A of the fifth encoder system 80E are simultaneously opposed to the wafer table WTB, for example, when the wafer stage WST is located at the position shown in FIG. 16, the servo of the position of the wafer table WTB is performed. The head used for control is switched from the head portion 71B of the fifth encoder system 80E to the head portion 71A, and the head switching, that is, the process of connecting the measurement values between the heads is executed. As this connection processing, the main controller 20 executes phase connection similar to that disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2009/0040488.

ここで、説明は前後するが、位相つなぎの説明に先立って、その位相つなぎを説明するための前提となる事項、具体的には、エンコーダによる変位の計測値（フリンジ成分のオフセットと位相成分のオフセット）及び位相オフセット、該位相オフセットを決定するためのエンコーダセット及び座標つなぎについて説明する。なお、ここでは、一例として、ＸＹ平面内の位相つなぎを説明するための前提となる事項について説明する。   Here, the description will be mixed, but prior to the description of phase linkage, the preconditions for explaining the phase linkage, specifically, the measured displacement value by the encoder (the fringe component offset and the phase component offset). Offset), phase offset, encoder set for determining the phase offset, and coordinate linkage will be described. Here, as an example, a premise matter for explaining phase linking in the XY plane will be described.

例えばエンコーダによる変位ΔＸの計測値ＣΔＸは、フリンジ成分のオフセットと位相成分のオフセットとの和で表すことができる。ここで、フリンジ成分のオフセットは、計測単位（計測ピッチ）δとカウント値ｃΔＸ（すなわち、計測値ＣΔＸを計測単位δで除した商ｃΔＸ）との積ｃΔＸ×δである。位相成分のオフセットは、上述の計測値ＣΔＸを計測単位δで除した剰余であり、エンコーダで実測される位相φ’、及び位相オフセットと呼ばれる定位相項φ０（但し、０≦φ０＜２π）を用いて、δ×（φ’−φ０）／２πで表すことができる。すなわち、計測値ＣΔＸは、次式（１）で表される。 For example, the measured value C ΔX of the displacement ΔX by the encoder can be expressed by the sum of the fringe component offset and the phase component offset. Here, the offset of the fringe component is a product c ΔX × δ of a measurement unit (measurement pitch) δ and a count value c ΔX (that is, a quotient c ΔX obtained by dividing the measurement value C ΔX by the measurement unit δ). The offset of the phase component is a remainder obtained by dividing the above measured value C ΔX by the measurement unit δ, and the phase φ ′ measured by the encoder and the constant phase term φ 0 (where 0 ≦ φ0 <2π) called the phase offset. ) Can be expressed as δ × (φ′−φ 0 ) / 2π. That is, the measured value C ΔX is expressed by the following equation (1).

ＣΔｘ＝δ×ｃΔＸ＋δ×（φ’−φ０）／２π……（１）
エンコーダシステム１５０に属する最初のヘッド（エンコーダ）の位相オフセットφ０は、エンコーダセットと呼ばれる、エンコーダ座標の原点をステージセットの基準（例えば、ステージ座標系の原点）に合わせる処理により決定される。本実施形態では、ステージ座標系の原点は、一例としてプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心に前述した計測プレート３０の中央に位置する基準マークＦＭが一致する位置に、定められているものとする。従って、主制御装置２０では、オペレータからのエンコーダセットの指令に応じて、前述したＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う位置に、ウエハステージＷＳＴを位置決めし、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて基準マークＦＭを検出し、その検出結果に基づいて、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心に基準マークＦＭが一致する位置にウエハステージＷＳＴを位置決めする。これにより、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）の位置は、座標（Ｘ，Ｙ，θｚ）＝（０，０，０）に設定される。以下では、このウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）が座標（０，０，０）に設定された状態を、便宜上、基準状態と呼ぶ。そして、主制御装置２０は、基準状態でスケール３９1，３９2に対向している４つのヘッド、すなわちＸＺヘッド６８Ｘ３、６７Ｘ３、及びＹＺヘッド６８Ｙ３、６７Ｙ３の計測値（予想計測値、すなわち理論上の計測値）を、それぞれ、各ヘッドのステージ座標系上でのＸ座標値又はＹ座標値（例えば設計値）に初期設定することで、エンコーダセットを行う。 C Δx = δ × c ΔX + δ × (φ′−φ 0 ) / 2π (1)
The phase offset φ 0 of the first head (encoder) belonging to the encoder system 150 is determined by a process called an encoder set that matches the origin of the encoder coordinates with the reference of the stage set (for example, the origin of the stage coordinate system). In the present embodiment, the origin of the stage coordinate system is set to a position where the reference mark FM located at the center of the measurement plate 30 described above coincides with the detection center of the primary alignment system AL1, for example. Therefore, main controller 20 positions wafer stage WST at the position where the first half of Pri-BCHK described above is performed in response to an encoder set command from the operator, and uses fiducial mark FM using primary alignment system AL1. Based on the detection result, wafer stage WST is positioned at a position where reference mark FM coincides with the detection center of primary alignment system AL1. Thereby, the position of wafer stage WST (wafer table WTB) is set to coordinates (X, Y, θz) = (0, 0, 0). Hereinafter, the state where wafer stage WST (wafer table WTB) is set to coordinates (0, 0, 0) is referred to as a reference state for convenience. Then, main controller 20 measures the measured values (expected measured values) of four heads facing scales 39 1 and 39 2 in the reference state, that is, XZ heads 68X 3 and 67X 3 , and YZ heads 68Y 3 and 67Y 3. That is, the encoder set is performed by initially setting the X measurement value or Y coordinate value (for example, design value) on the stage coordinate system of each head.

ところで、例えば前述の米国特許出願公開第２００９／００４０４８８号明細書などにも開示されているように、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）が座標（Ｘ，Ｙ，θｚ）に位置する場合、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置を計測する、ステージ座標系上での位置座標が、（ｐ1，ｑ1）、（ｐ2，ｑ2）、（ｐ3，ｑ3）でそれぞれ表される例えば２つのＹエンコーダ及び１つのＸエンコーダそれぞれの計測値Ｃｙ１、Ｃｙ２及びＣｘ１は、理論上、次式（２ａ）〜（２ｃ）で表すことができることが知られている。 By the way, when the wafer table WTB (wafer stage WST) is located at coordinates (X, Y, θz) as disclosed in, for example, the above-mentioned US Patent Application Publication No. 2009/0040488, the wafer table The position coordinates on the stage coordinate system for measuring the position of WTB (wafer stage WST) are represented by (p1, q1), (p2, q2), (p3, q3), respectively, for example, two Y encoders and It is known that the measured values C y1 , C y2, and C x1 of one X encoder can theoretically be expressed by the following equations (2a) to (2c).

Ｃｙ１＝−（ｐ1−Ｘ）ｓｉｎθｚ＋（ｑ1−Ｙ）ｃｏｓθｚ …（２ａ）
Ｃｙ２＝−（ｐ2−Ｘ）ｓｉｎθｚ＋（ｑ2−Ｙ）ｃｏｓθｚ …（２ｂ）
Ｃｘ１＝ （ｐ3−Ｘ）ｃｏｓθｚ＋（ｑ3−Ｙ）ｓｉｎθｚ …（２ｃ）
ここで、例えば、ＸＺヘッド６８Ｘ３、６７Ｘ３、及びＹＺヘッド６８Ｙ３、６７Ｙ３のステージ座標系上での位置座標が、それぞれ（ｐ１、０）、（ｐ２、０）、及び（ｐ１、ｑ１）、（ｐ２、ｑ１）であるものとする。この場合、ＸＺヘッド６８Ｘ３及び６７Ｘ３のＸ位置の計測値Ｃ１及びＣ２は、基準状態では、式（２ｃ）の左辺のＣｘ１を、Ｃ１又はＣ２で置き換え、右辺におけるＸ、Ｙ、θｚに０をそれぞれ代入するとともに、（ｐ3、ｑ3）に（ｐ１、０）又は（ｐ２、０）を代入することで、それぞれＣ１＝ｐ１、Ｃ２＝ｐ２と初期設定される。同様に、ＹＺヘッド６８Ｙ３、Ｙ３のＹ位置の計測値Ｃ３及びＣ４は、式（２ａ）又は式（２ｂ）を用いてＣ３＝ｑ１、Ｃ４＝ｑ１と初期設定される。 C y1 = − (p 1 −X) sin θz + (q 1 −Y) cos θz (2a)
C y2 = − (p 2 −X) sin θz + (q 2 −Y) cos θz (2b)
C x1 = (p3−X) cos θz + (q3−Y) sin θz (2c)
Here, for example, the position coordinates of the XZ heads 68X 3 and 67X 3 and the YZ heads 68Y 3 and 67Y 3 on the stage coordinate system are (p1, 0), (p2, 0), and (p1, q1), respectively. ), (P2, q1). In this case, the measurement values C 1 and C 2 of the X position of the XZ head 68X 3 and 67X 3, in the reference state, the C x1 of the left side of the equation (2c), replaced with a C 1 or C 2, X on the right side, By substituting 0 for Y and θz, respectively, and by substituting (p1, 0) or (p2, 0) for (p3, q3), C 1 = p1 and C 2 = p2 are initialized. Similarly, measured values C 3 and C 4 of the Y position of the YZ head 68Y 3, Y 3 is C 3 = q1, C 4 = q1 and initialized using Equation (2a) or Formula (2b).

ここで、例えばＣ１＝ｐ１を、前述した式（１）の左辺に代入することで、
Ｃ１＝ｐ１＝δ（ｃ６８Ｘ３＋（φ’−φ０，６８Ｘ３）／２π）
として、ＸＺヘッド６８Ｘ３のフリンジ成分のオフセットδ×ｃ６８Ｘ３と、位相成分のオフセットδ×／（φ’−φ０，６８Ｘ３）／２πが定まり、これより、ＸＺヘッド６８Ｘ３固有の位相オフセットφ０，６８Ｘ３（０≦φ０，６８Ｘ３＜２π）が求められる。ここで、位相オフセットφ０，６８Ｘ３は、ＸＺヘッド６８Ｘ３による位相の実測値φ’と、ＸＺヘッド６８Ｘ３の予想計測値Ｃ１＝ｐ１に含まれる位相成分（すなわち２πｄＣ１／δ）との差である。ここで、ｄＣ１は、微小量であり、Ｃ１をδで除した剰余とは、異なり得る。ウエハステージＷＳＴの位置座標の算出に際して、算出誤差が生じ得るからである。 Here, for example, by substituting C 1 = p1 into the left side of the above-described formula (1),
C 1 = p1 = δ (c 68 × 3 + ( φ′ −φ 0,68 × 3 ) / 2π)
As, the offset δ × c 68X3 fringe component of the XZ head 68X 3, Sadamari offset δ × / (φ'-φ 0,68X3 ) / 2π of phase components, than this, XZ head 68X 3-specific phase offset phi 0,68X3 (0 ≦ φ 0,68X3 <2π) is obtained. Here, a phase offset phi 0,68X3 includes a measured value of the phase phi 'according XZ head 68X 3, the phase component included in the expected measured value C 1 = p1 of XZ head 68X 3 (i.e. 2πdC 1 / δ) and the It is a difference. Here, dC 1 is a minute amount and may be different from the remainder obtained by dividing C 1 by δ. This is because a calculation error may occur when calculating the position coordinates of wafer stage WST.

上記と同様にして、その他のヘッド６７Ｘ３、６８Ｙ３、６７Ｙ３についても、フリンジ成分のオフセット及び位相成分のオフセット、並びに固有の位相オフセットが求められる。 Similarly to the above, for the other heads 67X 3 , 68Y 3 , 67Y 3 , the fringe component offset, the phase component offset, and the intrinsic phase offset are obtained.

しかしながら、これに限らず、主制御装置では、オペレータからのエンコーダセットの指令に応じて、前述したＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う位置に、ウエハステージＷＳＴを位置決めし、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて基準マークＦＭを検出し、その位置にウエハステージＷＳＴを位置決めしたまま、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出結果（Δｘ、Δｙ）を、各ヘッドのステージ座標系上でのＸ座標値又はＹ座標値に加算したＣ１＝ｐ１＋Δｘ、Ｃ２＝ｐ２＋Δｘ、Ｃ３＝ｑ１＋Δｙ、Ｃ４＝ｑ１＋Δｙを、ＸＺヘッド６８Ｘ３、６７Ｘ３、及びＹＺヘッド６８Ｙ３、６７Ｙ３の計測値として初期設定しても良い。この場合も、前述と同様にして、各ヘッドについて、フリンジ成分のオフセット及び位相成分のオフセット、並びに固有の位相オフセットが求められる。 However, the present invention is not limited to this, and in the main controller, the wafer stage WST is positioned at the position where the first half of the Pri-BCHK described above is performed in accordance with an encoder set command from the operator, and the primary alignment system AL1 is used. The reference mark FM is detected, and the detection result (Δx, Δy) of the primary alignment system AL1 is converted into the X coordinate value or the Y coordinate value on the stage coordinate system of each head while the wafer stage WST is positioned at that position. The added C 1 = p1 + Δx, C 2 = p2 + Δx, C 3 = q1 + Δy, and C 4 = q1 + Δy may be initially set as measured values of the XZ heads 68X 3 and 67X 3 and the YZ heads 68Y 3 and 67Y 3 . In this case as well, the fringe component offset and the phase component offset and the unique phase offset are obtained for each head in the same manner as described above.

上記４つのヘッド６８Ｘ３、６７Ｘ３、６８Ｙ３及び６７Ｙ３以外のヘッドについては、前述の米国特許出願公開第２００９／００４０４８８号明細書などに詳細に開示される座標つなぎにより、位相オフセットが定められる。ここで、座標つなぎとは、エンコーダシステムの少なくとも２つのヘッドを用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸及びθｚの各方向の位置情報（Ｘ、Ｙ、θｚ）を計測している状態で、そのとき同時にスケール３９１又は３９２に対向しており、新たに使用が開始される他のヘッドの初期値として、例えば、前述した式（２ａ）又は（２ｃ）などと同様の式に、上記位置情報（Ｘ、Ｙ、θｚ）の計測値及び各ヘッドのステージ座標系上での位置座標を、代入することで得られる前記他のヘッドの予想計測値を、設定する処理を意味する。 For the heads other than the four heads 68X 3 , 67X 3 , 68Y 3 and 67Y 3 , the phase offset is determined by coordinate linkage disclosed in detail in the aforementioned US Patent Application Publication No. 2009/0040488 and the like. . Here, the coordinate connection is a state in which position information (X, Y, θz) in each of the X-axis, Y-axis, and θz directions of the wafer table WTB is measured using at least two heads of the encoder system. , then the faces to the scale 39 1 or 39 2 simultaneously, as the initial values of the other heads newly used is started, for example, the same formula as such aforementioned equation (2a) or (2c), This means processing for setting the expected measurement values of the other heads obtained by substituting the measurement values of the position information (X, Y, θz) and the position coordinates of each head on the stage coordinate system.

例えば、ＸＺヘッド６８Ｘ４の位相オフセットを求めるための座標つなぎに際しては、主制御装置２０は、上述のようにしてエンコーダセットを行った後、上記４つのヘッドがいずれも対向するスケール３９１又は３９２から外れない範囲で、図１１に示される状態から、ウエハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に所定距離移動させ、ＸＺヘッド６８Ｘ４及びＹＺヘッド６８Ｙ４をスケール３９１に対向させ、その位置にウエハステージＷＳＴを位置決めする。そして、主制御装置２０は、上記４つのヘッドのうち、任意の３つ、例えばＹＺヘッド６８Ｙ３、６７Ｙ３及びＸヘッド６８Ｘ３（又は６７Ｘ３）の計測値を用いて、連立方程式（２ａ）〜（２ｃ）と同様の連立方程式を解いて、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報（Ｘ、Ｙ、θｚ）を求める。そして、その位置情報及びＸＺヘッド６８Ｘ４のＸＹ座標値を、式（２ｃ）と同様の関係式に代入することで得られるＸＺヘッド６８Ｘ４の計測値の予想値Ｃ５を、計測単位δの離散値、すなわちδ×ｃ５（ここで、ｃ５はカウント値）に変換する。そして、この離散値と微小量ｄＣ５の和δ×ｃ５＋ｄＣ５を、上記関係式に代入し、該関係式と、任意の３つのヘッドのうちの任意の２つについての同様の関係式とから成る連立方程式を解いて、位置座標を逆算する。ここで求まる位置座標（Ｘ’，Ｙ’，θｚ’）が、先に求められた位置座標（Ｘ，Ｙ，θｚ）に一致するように、微小量ｄＣ５を決定する。そして、ＸＺヘッド６８Ｘ４に対し、離散値δ×ｃ５（カウント値ｃ５）を初期値として設定する。それと同時に、位相φ’６８Ｘ４を微小量ｄＣ５に相当する位相２πｄＣ５／δに補正するために、位相オフセットをφ０、６８Ｘ４＝φ’６８Ｘ４−２πｄＣ５／δ（０≦φ０，６８Ｘ５＜２π）と設定する。 For example, when the coordinate linkage for determining the phase offset of the XZ head 68X 4, the main controller 20, after the encoder set as described above, the scale 39 1 the four heads are both faces or 39 within a range not deviated from 2, from the state shown in FIG. 11, the wafer stage WST + X direction by a predetermined distance moved, the XZ head 68X 4 and YZ head 68Y 4 is opposed to the scale 39 1, wafer stage WST at that position Positioning. Then, the main controller 20 uses the measured values of any three of the four heads, for example, the YZ heads 68Y 3 and 67Y 3 and the X head 68X 3 (or 67X 3 ), and the simultaneous equations (2a) The simultaneous equations similar to (2c) are solved to obtain the position information (X, Y, θz) of the wafer table WTB. Then, the XY coordinate values of the position information and the XZ head 68X 4, the estimated value C 5 of the measurement values of XZ head 68X 4 obtained by substituting the relation similar to equation (2c), the measurement unit δ discrete values, namely [delta] × c5 (here, c 5 count value) is converted to. Then, the sum δ × c5 + dC5 of the discrete value and the minute amount dC5 is substituted into the above relational expression, and a simultaneous system including the relational expression and a similar relational expression for any two of any three heads. Solve the equation and back-calculate the position coordinates. The minute amount dC5 is determined so that the position coordinates (X ′, Y ′, θz ′) obtained here coincide with the position coordinates (X, Y, θz) obtained previously. Then, with respect to XZ head 68X 4, it sets discrete values [delta] × c5 (count value c5) as an initial value. Setting the same time, 'in order to correct the phase 2πdC5 / δ corresponding to 68X4 to the minute amount DC5, a phase offset φ0, 68X4 = φ' phase φ 68X4 -2πdC5 / δ and (0 ≦ φ 0,68X5 <2π) To do.

ＹＺヘッド６８Ｙ４を含み、エンコーダシステム１５０の残りの他のヘッドについても、同様にして、少なくとも１回座標つなぎを行うことで、それぞれのヘッドについて、位相オフセットが求められる。 Includes a YZ head 68Y 4, for the remaining other heads of encoder system 150 also, similarly, by performing at least one time coordinate linkage, for each head, a phase offset is determined.

ここで、並行処理の説明、すなわち第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂからヘッド部７１Ａに切り換える、ヘッドの切り換えの説明に戻る。この場合のヘッドの切り換えでは、前述の如く、位相つなぎが採用されている。この位相つなぎでは、位相オフセットを再設定せず、すでに設定されている位相オフセットを引き続き使用する。すなわち、位相つなぎ法では、フリンジ成分のオフセット（カウント値）のみを再設定する。この場合、エンコーダの切り換え前後で、算出されるウエハステージＷＳＴの位置座標は不連続となり得る。しかし、位相オフセットが正確に設定されている場合には、カウント値の設定ミスが生じない限り、誤差は発生しない。このことは、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との間の位置ずれに起因するフリンジ跳びが発生し得る構成の本実施形態においても同様である。   Here, the description returns to the description of the parallel processing, that is, the switching of the head from the head unit 71B of the fifth encoder system 80E to the head unit 71A. In the head switching in this case, as described above, phase linkage is employed. In this phase connection, the phase offset is not reset and the already set phase offset is continuously used. That is, in the phase linkage method, only the fringe component offset (count value) is reset. In this case, the calculated position coordinates of wafer stage WST may be discontinuous before and after the encoder switching. However, if the phase offset is set accurately, no error will occur unless a setting error of the count value occurs. The same applies to the present embodiment in which a fringe jump caused by a positional shift between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 can occur.

そこで、主制御装置２０は、カウント値の設定ミスを防止すべく、すなわちフリンジ跳びの発生を防止すベく、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂからヘッド部７１Ａへの切り換え（ヘッド間の計測値のつなぎ処理）における新たに使用が開始される各ＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２の初期値（この場合、フリンジ成分、すなわち前述のカウント値）の決定に際して、主制御装置２０は、後述するようにセンサ群５７に属する各センサの計測値を用いている。 Therefore, main controller 20 switches from the head portion 71B to the head portion 71A of the fifth encoder system 80E (measurement between the heads) in order to prevent setting mistakes in the count value, that is, to prevent the occurrence of a fringe jump. When determining the initial value (in this case, the fringe component, that is, the above-described count value) of each of the XY heads 72X 1 and 72X 2 to be newly used in the value linking process), the main controller 20 will be described later. The measured values of the sensors belonging to the sensor group 57 are used.

つなぎ処理は、具体的には、次のようにして行われる。すなわち、主制御装置２０は、図１６に示されるように、ヘッド部７１Ｂの各ヘッド７３１〜７３３を構成する各ヘッドを用いて、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置をサーボ制御（ここでは、一例としてθｘ、θｙ及びθｚは共に零となるように制御）しつつ、ＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２それぞれの計測値（この場合、計測値のフリンジ成分、すなわちカウント値）を求め直し、エンコーダ座標原点を復帰する。なお、各Ｚヘッドの計測値としては、ヘッド部７１Ｂの各Ｚヘッドと同じ値（所定値又は零）が設定される。 Specifically, the joining process is performed as follows. That is, as shown in FIG. 16, main controller 20 servo-controls the position of wafer table WTB in the 6-degree-of-freedom direction using each head constituting heads 73 1 to 73 3 of head portion 71B ( Here, as an example, θx, θy, and θz are all controlled to be zero), and the measured values of the XY heads 72X 1 and 72X 2 (in this case, the fringe component of the measured values, that is, the count value) are recalculated. Return the encoder coordinate origin. In addition, as a measured value of each Z head, the same value (predetermined value or zero) as each Z head of the head part 71B is set.

このとき、主制御装置２０は、ＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２それぞれについてフリンジ成分（すなわちカウント値）を求めるに際し、ウエハテーブルＷＴＢの位置（Ｘ、Ｙ、θｚ）に基づき、計算で得られるＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２それぞれの予想計測値のフリンジ成分をベースとし、予想計測値の位相成分と、ＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２それぞれにより実測された位相成分とを比較して、予想計測値の位相成分と実測された位相成分がより近くなるように、フリンジ成分を決定する。 At this time, main controller 20 determines the fringe component (that is, the count value) for each of XY heads 72X 1 and 72X 2 based on the position (X, Y, θz) of wafer table WTB. 72X 1, 72X 2 fringe components of the respective predicted measurements based, and the phase component of the expected measured value is compared with the actually measured phase component by XY head 72X 1, 72X 2 respectively, expected measurement value of the phase The fringe component is determined so that the component and the actually measured phase component are closer.

このフリンジ成分の決定に際し、そのつなぎ（この場合、位相つなぎ）を行う時点におけるセンサ群５７に属する各センサの計測値から得られる、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２のＸＹ平面内の位置ずれを、各ＸＹヘッドの予想計測値にオフセットとして加える。   In determining this fringe component, the measurement values of the sensors belonging to the sensor group 57 at the time of the connection (in this case, phase connection) are obtained in the XY plane of the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2. The positional deviation is added as an offset to the expected measurement value of each XY head.

従って、本実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢの位置（Ｘ、Ｙ、θｚ）に基づき、計算で得られるＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２それぞれの予想計測値に第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２のＸＹ平面内の位置ずれが含まれ、その予想計測値のフリンジ成分をベースとして、予想計測値の位相成分と実測された位相成分がより近くなるように、フリンジ成分が決定される。これにより、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との位置ずれに起因して、フリンジ跳びが生ずるのを防止して、ＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２それぞれのフリンジ成分を精度良く再設することが可能になる。 Accordingly, in the present embodiment, the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 are calculated based on the predicted measurement values of the XY heads 72X 1 and 72X 2 obtained by calculation based on the position (X, Y, θz) of the wafer table WTB. The fringe component is determined so that the phase component of the predicted measurement value and the actually measured phase component are closer to each other based on the fringe component of the predicted measurement value. This prevents the fringe jump from occurring due to the misalignment between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2, and the fringe components of the XY heads 72X 1 and 72X 2 are accurately re-established. It becomes possible.

なお、上では、説明の複雑化を防止するため、ＸＹ平面内方向（Ｘ、Ｙ、θｚ）についてフリンジ跳びを防止する方法を説明したが、実際には、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂからヘッド部７１Ａに切り換えに際して、Ｚ方向（Ｚ、θｘ、θｚ）についてもフリンジ跳びが発生しないように、ヘッド部７１Ｂの各ヘッド７３１〜７３３を構成する各ヘッドについて、フリンジ成分を決定することもできる。この場合、主制御装置２０により、切り換え直前のウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）が維持されるように、ヘッド部７１Ｂの各ヘッド７３１〜７３３を用いてサーボ制御が行われ、上述と同様、所定の演算によって各ヘッドについて、フリンジ成分が決定される。Ｚ方向（Ｚ、θｘ、θｚ）についてもフリンジの成分の決定に際しては、ウエハテーブルＷＴＢの位置に基づき、計算により、Ｚヘッド７２Ｚ１、７２Ｚ２及びヘッド７２３の予想計測値が求められるが、その予想計測値に、センサ群５７に属する各センサの計測値から得られる、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２のＺ方向（Ｚ、θｘ、θｚ）の位置ずれ（に対応するＺ位置ずれ）が、オフセットとして加えられる。そして、その予想計測値のフリンジ成分をベースとして、予想計測値の位相成分と実測された位相成分がより近くなるように、フリンジ成分が決定される。これにより、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との位置ずれに起因して、フリンジ跳びが生ずるのを防止して、ＸＹヘッド７２Ｘ１、７２Ｘ２、並びにＺヘッド７２Ｚ１、７２Ｚ２及びヘッド７２３それぞれのフリンジ成分を精度良く再設することが可能になる。 In the above, in order to prevent the description from being complicated, the method for preventing the fringe jump in the XY plane in-plane directions (X, Y, θz) has been described. However, in practice, the head portion 71B of the fifth encoder system 80E is used. upon switching to the head portion 71A from, Z direction (Z, [theta] x, [theta] z) as the fringe jump does not occur even for, for each head constituting each head 73 1-73 3 of the head unit 71B, to determine the fringe component You can also In this case, each head 73 1 of the head portion 71B is maintained by the main controller 20 so that the position (X, Y, Z, θx, θy, θz) of the wafer table WTB immediately before switching is maintained. to 73 3 is performed servo control using, as described above, for each head by a predetermined operation, fringe component is determined. Z-direction (Z, [theta] x, [theta] z) in determining the components of the fringe also, based on the position of wafer table WTB, by calculation, but the expected measurement value of Z head 72Z 1, 72Z 2 and the head 72 3 is obtained, The Z position corresponding to the positional deviation in the Z direction (Z, θx, θz) between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 obtained from the measurement values of the sensors belonging to the sensor group 57, as the expected measurement value. Is added as an offset. Then, based on the fringe component of the expected measurement value, the fringe component is determined so that the phase component of the expected measurement value and the actually measured phase component are closer. This prevents the fringe jump from occurring due to the misalignment between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2, and the XY heads 72X 1 , 72X 2 and the Z heads 72Z 1 , 72Z 2 and the head 72 3 each fringe component it is possible to reconfigure accurately.

上述したように、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ｂからヘッド部７１Ａに切り換えた後、ヘッド部７１Ａの各ヘッドによりウエハステージＷＳＴの６自由度方向の位置は計測される。そして、前述した長ストロークでのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向の高速移動により、図１７に示される位置にウエハステージＷＳＴが到達すると、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置制御に用いる位置計測系を、前述の第５エンコーダシステム８０Ｅから一時的に第２エンコーダシステム８０Ｂに切り換える。以後、ウエハテーブルＷＴＢの位置の制御は、第２エンコーダシステム８０Ｂによる計測値に基づいて行われる。また、図１７に示される位置までウエハステージＷＳＴが移動した状態では、ウエハテーブルＷＴＢは、液浸領域の受け渡しのため、計測テーブルＭＴＢに対してＹ軸方向に関して接触又は近接する状態（スクラム状態）となっている。   As described above, after switching from the head unit 71B of the fifth encoder system 80E to the head unit 71A, the position of the wafer stage WST in the 6-degree-of-freedom direction is measured by each head of the head unit 71A. Then, when wafer stage WST reaches the position shown in FIG. 17 by high-speed movement of wafer stage WST in the + Y direction with the long stroke described above, main controller 20 controls position of wafer table WTB (wafer stage WST). The position measurement system used for the above is temporarily switched from the fifth encoder system 80E to the second encoder system 80B. Thereafter, control of the position of wafer table WTB is performed based on the measurement value by second encoder system 80B. In a state where wafer stage WST has moved to the position shown in FIG. 17, wafer table WTB is in contact with or close to measurement table MTB in the Y-axis direction (scrum state) for delivery of the liquid immersion area. It has become.

次いで、主制御装置２０は、図１７中に黒色矢印及び白色矢印でそれぞれ示されるように、ウエハテーブルＷＴＢと計測テーブルＭＴＢとの接触又は近接する状態を維持したまま、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを、＋Ｙ方向に駆動する。これにより、投影ユニットＰＵの下に形成される液浸領域１４（液体Ｌｑ）が、計測テーブルＭＴＢ上からウエハテーブルＷＴＢ上に移動し（受け渡され）、投影光学系ＰＬとウエハテーブルＷＴＢとによって液浸領域１４（液体Ｌｑ）が保持されるようになる（図１８参照）。   Next, main controller 20 maintains wafer stage WST and measurement stage MST while maintaining the contact or proximity between wafer table WTB and measurement table MTB, as indicated by black arrows and white arrows in FIG. Are driven in the + Y direction. As a result, the liquid immersion region 14 (liquid Lq) formed under the projection unit PU moves (passes) from the measurement table MTB onto the wafer table WTB, and is projected by the projection optical system PL and the wafer table WTB. The liquid immersion area 14 (liquid Lq) is held (see FIG. 18).

上記の液浸領域１４の受け渡しが終了した時点では、ヘッド部６２Ａ、６２Ｃが、スケール３９１、３９２に対向する状態になっている（図１８参照）。すなわち、ウエハテーブルＷＴＢの位置が、第２エンコーダシステム８０Ｂとともに第１エンコーダシステム８０Ａによっても計測可能となる。そこで、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの位置制御に用いる計測系を、第２エンコーダシステム８０Ｂから第１エンコーダシステム８０Ａに切り換える。 When the delivery of the liquid immersion area 14 is completed, the head portions 62A and 62C are in a state of facing the scales 39 1 and 39 2 (see FIG. 18). That is, the position of wafer table WTB can be measured by first encoder system 80A together with second encoder system 80B. Therefore, main controller 20 switches the measurement system used for position control of wafer table WTB from second encoder system 80B to first encoder system 80A.

そして、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴが、図１８に示される計測プレート３０が投影光学系ＰＬの直下に配置される位置に到達すると、主制御装置２０は、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを停止し、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫ後半の処理及びフォーカスキャリブレーション後半の処理を行う。ここで、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫ後半の処理とは、投影光学系ＰＬによって投影されたレチクルＲ（又はレチクルステージＲＳＴ上の不図示のマーク板）上の一対の計測マークの投影像（空間像）を、計測プレート３０を含む前述した空間像計測装置４５を用いて計測する処理を意味する。また、フォーカスキャリブレーション後半の処理とは、一対のＸＺヘッド６５Ｘ３、６４Ｘ３によって計測されるウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報を基準として、計測プレート３０（ウエハテーブルＷＴＢ）の投影光学系ＰＬの光軸方向に関する位置（Ｚ位置）を制御しつつ、空間像計測装置４５を用いて、レチクルＲ上の計測マークの空間像をスリットスキャン方式で計測し、その計測結果に基づいて投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置を測定する処理を意味する。 Then, when both stages WST and MST reach a position where measurement plate 30 shown in FIG. 18 is arranged immediately below projection optical system PL, main controller 20 stops both stages WST and MST, and Pri− The second half of BCHK and the second half of focus calibration are performed. Here, the processing of the latter half of the Pri-BCHK is a projection image (spatial image) of a pair of measurement marks on the reticle R (or a mark plate (not shown) on the reticle stage RST) projected by the projection optical system PL. It means the process of measuring using the aerial image measuring device 45 including the measurement plate 30 described above. The processing in the latter half of the focus calibration is a measurement plate with reference to surface position information at one end and the other end in the X-axis direction of the wafer table WTB measured by the pair of XZ heads 65X 3 and 64X 3 . While controlling the position (Z position) of the projection optical system PL of 30 (wafer table WTB) in the optical axis direction, the aerial image measurement device 45 is used to measure the aerial image of the measurement mark on the reticle R by the slit scan method. This means a process of measuring the best focus position of the projection optical system PL based on the measurement result.

このとき、液浸領域１４が投影光学系ＰＬと計測プレート３０（ウエハテーブルＷＴＢ）との間に形成されているので、上記の空間像の計測は、投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介して行われる。また、空間像計測装置４５の計測プレート３０などはウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）に搭載され、受光素子などは計測ステージＭＳＴに搭載されているので、上記の空間像の計測は、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとが、接触又は近接状態を保ったままで行われる。   At this time, since the liquid immersion area 14 is formed between the projection optical system PL and the measurement plate 30 (wafer table WTB), the measurement of the aerial image is performed via the projection optical system PL and the liquid Lq. Is called. Further, since the measurement plate 30 and the like of the aerial image measurement device 45 are mounted on the wafer stage WST (wafer table WTB) and the light receiving element and the like are mounted on the measurement stage MST, the measurement of the aerial image described above is performed on the wafer stage WST. And the measurement stage MST are performed while maintaining the contact or proximity state.

上記の測定により、基準軸ＬＶに、ウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６５Ｘ３、６４Ｘ３の計測値（すなわち、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）が求まる。この計測値は、投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置に対応している。 As a result of the above measurement, the measured values of the pair of XZ heads 65X 3 and 64X 3 in a state where the center line of the wafer table WTB coincides with the reference axis LV (that is, one side and the other side of the wafer table WTB in the X axis direction). Surface position information at the end) is obtained. This measurement value corresponds to the best focus position of the projection optical system PL.

上述のＰｒｉ−ＢＣＨＫ後半の処理及びフォーカスキャリブレーション後半の処理を行なった後、主制御装置２０は、前述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理の結果とＰｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理の結果とに基づいて、プライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインを算出する。また、これとともに、主制御装置２０は、前述のフォーカスキャリブレーション前半の処理で得られた基準軸ＬＶにウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の計測値（ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）と、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の計測プレート３０表面の検出点（複数の検出点のうち中央又はその近傍に位置する検出点）における検出結果（面位置情報）との関係と、上述のフォーカスキャリブレーション後半の処理で得られた投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置に対応するウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６５Ｘ３、６４Ｘ３の計測値（すなわち、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）とに基づいて、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の代表的な検出点におけるオフセットを求め、そのオフセットが零になるように前述の光学的手法により多点ＡＦ系の検出原点を調整する。 After performing the processing of the latter half of the above-described Pri-BCHK and the processing of the second half of the focus calibration, the main control device 20 is based on the result of the processing of the first half of the above-described Pri-BCHK and the result of the processing of the second half of the Pri-BCHK. Thus, the baseline of the primary alignment system AL1 is calculated. At the same time, the main controller 20 measures the measurement values of the pair of XZ heads 66X 1 and 66X 2 in a state where the center line of the wafer table WTB coincides with the reference axis LV obtained in the first half of the focus calibration. (Surface position information at one end and the other end of the wafer table WTB in the X-axis direction) and detection points on the surface of the measurement plate 30 of the multi-point AF system (90a, 90b) The center line of the wafer table WTB corresponding to the best focus position of the projection optical system PL obtained in the latter half of the focus calibration described above and the relationship with the detection result (surface position information) at the detection point located in the vicinity thereof a pair of XZ head 65X 3 in a state but a match, the measurement values of 64X 3 (i.e., the wafer table WT The offset at the representative detection point of the multi-point AF system (90a, 90b) is obtained based on the surface position information at one end and the other end in the X-axis direction, so that the offset becomes zero. In addition, the detection origin of the multipoint AF system is adjusted by the optical method described above.

この場合において、スループット向上の観点から、上述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理及びフォーカスキャリブレーション後半の処理の一方のみを行っても良いし、両方の処理を行うことなく、次の処理に移行しても良い。勿論、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理を行わない場合には、前述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う必要もない。   In this case, from the viewpoint of throughput improvement, only one of the latter half of the above Pri-BCHK and the latter half of the focus calibration may be performed, or the process proceeds to the next process without performing both processes. May be. Of course, when the second half of Pri-BCHK is not performed, the first half of Pri-BCHK need not be performed.

以上の作業が終了すると、主制御装置２０は、図１８に示されるように、計測ステージＭＳＴを、−Ｘ方向かつ＋Ｙ方向に駆動して、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴの接触又は近接状態を解除する。   When the above operations are completed, main controller 20 drives measurement stage MST in the −X direction and the + Y direction as shown in FIG. 18 to release the contact or proximity state of both stages WST and MST. .

そして、主制御装置２０は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行い、新しいウエハＷ上にレチクルパターンを転写する。この露光動作は、主制御装置２０により、事前に行われたウエハアライメント（ＥＧＡ）の結果（算出されたウエハ上のすべてのショット領域の配列座標）及びアライメント系ＡＬ１（及びＡＬ２1〜ＡＬ２4）の最新のベースライン等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へウエハステージＷＳＴを移動するショット間移動と、各ショット領域に対してレチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で転写する走査露光と、を繰り返すことにより行われる。なお、上記の露光動作は、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体（水）Ｌｑを保持した状態で行われる。 Then, main controller 20 performs step-and-scan exposure and transfers the reticle pattern onto new wafer W. This exposure operation is performed by the main controller 20 as a result of wafer alignment (EGA) performed in advance (calculated coordinates of all shot areas on the wafer) and the alignment system AL1 (and AL2 1 to AL2 4 ). , The inter-shot movement for moving the wafer stage WST to the scanning start position (acceleration start position) for exposure of each shot area on the wafer W based on the latest baseline, etc., and the reticle R for each shot area This is performed by repeating scanning exposure in which the pattern formed in the above is transferred by a scanning exposure method. The above exposure operation is performed in a state where the liquid (water) Lq is held between the front lens 191 and the wafer W.

また、本実施形態では、一例として最初に露光される第１ショット領域が、ウエハＷの−Ｘ側半部の＋Ｙ端部に位置するショット領域に定められているため、まず、その加速開始位置へ移動するため、ウエハステージＷＳＴが、図１８中に黒矢印で示されるように、＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向に移動される。   In the present embodiment, as an example, the first shot area to be exposed first is defined as the shot area located at the + Y end of the −X side half of the wafer W. Therefore, wafer stage WST is moved in the + X direction and the + Y direction as indicated by the black arrows in FIG.

そして、図１９に黒矢印で示されるような経路に沿って、ウエハステージＷＳＴを移動しながらウエハの−Ｘ側半部の領域を＋Ｙ側のショット領域から−Ｙ側のショット領域の順で露光する。   Then, while moving wafer stage WST along the path as indicated by the black arrow in FIG. 19, the −X side half area of the wafer is exposed in order from the + Y side shot area to the −Y side shot area. To do.

主制御装置２０は、図２０、図２１中に黒矢印で示されるような経路に沿って、ウエハステージＷＳＴを移動しながらウエハＷの＋Ｘ側半部の領域を−Ｙ側のショット領域から＋Ｙ側のショット領域の順で露光する。これにより、ウエハＷ上の全てのショット領域の露光が終わった時点では、ウエハステージＷＳＴは、露光開始前の位置とほぼ同一位置に戻っている。   Main controller 20 moves wafer stage WST along the path as shown by the black arrow in FIGS. 20 and 21 to move the + X side half area of wafer W from the −Y side shot area to + Y side. The exposure is performed in the order of the side shot areas. As a result, when exposure of all shot areas on wafer W is completed, wafer stage WST has returned to a position that is substantially the same as the position before the start of exposure.

本実施形態では、上述したショット領域の露光順序を採用しているが、その露光のためにウエハステージＷＳＴが移動する経路の全体長さは、同じ大きさのウエハを同一のショットマップに従って露光するとした場合、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示される従来の液浸スキャナなどと大差ない。なお、従来の液浸スキャナで採用されるショット領域の露光順序を採用しても勿論構わない。   In the present embodiment, the above-described exposure sequence of the shot areas is adopted. However, the entire length of the path along which the wafer stage WST moves for the exposure is such that a wafer having the same size is exposed according to the same shot map. In this case, for example, it is not much different from the conventional immersion scanner disclosed in US Patent Application Publication No. 2008/0088843. Needless to say, the exposure order of shot areas employed in a conventional immersion scanner may be employed.

上記の露光中、第１エンコーダシステム８０Ａの計測値、すなわちスケール３９1，３９2にそれぞれ対向する４軸ヘッド６５、６４の計測値（ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置情報の計測結果）が主制御装置２０に供給され、その計測結果から得られるウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向に関する位置情報に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御が行われる。また、この露光中のウエハテーブルＷＴＢのＺ軸方向の位置，θｙ回転及びθｘ回転の制御（ウエハＷのフォーカス・レベリング制御）は、事前に行われた前述のフォーカスマッピングの結果に基づいて行われる。 During the exposure described above, the measurement values of the first encoder system 80A, that is, the measurement values of the 4-axis heads 65 and 64 facing the scales 39 1 and 39 2 (measurement results of position information of the wafer table WTB in the 6-degree-of-freedom direction) Is supplied to the main controller 20, and the servo control of the position of the wafer table WTB is performed based on the position information regarding the six degrees of freedom direction of the wafer table WTB obtained from the measurement result. Further, the position of the wafer table WTB in the Z-axis direction during the exposure, the θy rotation, and the θx rotation control (focus / leveling control of the wafer W) are performed based on the result of the focus mapping performed in advance. .

上記のステップ・アンド・スキャン方式の露光動作中、ウエハステージＷＳＴがＸ軸方向に移動すると、その移動に伴って、第１エンコーダシステム８０Ａの前述のヘッドの切り換え（複数のヘッド間における計測値の引き継ぎ）が行なわれる。このように、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの位置座標に応じて、使用する第１エンコーダシステム８０Ａのエンコーダを適宜切り換えて、ステージ制御を実行している。   When the wafer stage WST moves in the X-axis direction during the above-described step-and-scan exposure operation, the head switching of the first encoder system 80A (the measurement value between a plurality of heads is accompanied by the movement). Take over). Thus, main controller 20 performs stage control by appropriately switching the encoder of first encoder system 80A to be used according to the position coordinates of wafer stage WST.

ウエハＷの露光が終了すると、主制御装置２０は、第６エンコーダシステム８０Ｆの計測値に基づいて、計測ステージＭＳＴを、図２１中に白矢印で示されるように、ＸＹ平面内で駆動することで、露光中には互いに離れていたウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを、前述の接触又は近接する状態に移行させる。   When the exposure of wafer W is completed, main controller 20 drives measurement stage MST in the XY plane as indicated by the white arrow in FIG. 21 based on the measurement value of sixth encoder system 80F. Thus, the wafer stage WST and the measurement stage MST, which are separated from each other during the exposure, are shifted to the above-described contact or proximity state.

そして、主制御装置２０は、図２２に示されるように、上記の接触又は近接する状態を保って、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを−Ｙ方向に移動させる。これにより、投影ユニットＰＵの下に形成される液浸領域１４（液体Ｌｑ）が、ウエハテーブルＷＴＢ上から計測テーブルＭＴＢ上に受け渡される（図２３参照）。   Then, as shown in FIG. 22, main controller 20 moves both stages WST and MST in the −Y direction while maintaining the above-described contact or proximity state. Thereby, the liquid immersion area 14 (liquid Lq) formed under the projection unit PU is transferred from the wafer table WTB to the measurement table MTB (see FIG. 23).

上記の接触又は近接する状態に移行後、液浸領域１４（液体Ｌｑ）のウエハテーブルＷＴＢ上から計測テーブルＭＴＢ上への移動が完了する直前に、ウエハステージＷＳＴが、第１エンコーダシステム８０Ａの計測範囲から外れ、第１エンコーダシステム８０ＡによるウエハテーブルＷＴＢの位置計測ができなくなる。その直前に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御に用いる位置計測系を、第１エンコーダシステム８０Ａから第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ａに切り換える。   After shifting to the above-described contact or proximity state, wafer stage WST performs measurement by first encoder system 80A immediately before the movement of liquid immersion region 14 (liquid Lq) from wafer table WTB to measurement table MTB is completed. Outside the range, the position of the wafer table WTB cannot be measured by the first encoder system 80A. Immediately before that, main controller 20 switches the position measurement system used for servo control of the position of wafer table WTB from first encoder system 80A to head portion 71A of fifth encoder system 80E.

次いで、主制御装置２０は、図２３に示されるように、ウエハステージＷＳＴをローディングポジションＬＰに向けて、ロングステップで直線的に高速駆動する。これにより、前述の接触又は近接する状態が解除された後、ウエハステージＷＳＴは、アンローディングポジションＵＰ１に向けて移動を開始する。この移動は、ウエハテーブルＷＴＢ上に液体Ｌｑが触れることなく行われるので、高加速、例えば２段階の加速により短時間で行うことができる。   Next, as shown in FIG. 23, main controller 20 drives wafer stage WST linearly at high speed in a long step toward loading position LP. Thereby, after the above-mentioned contact or proximity state is released, wafer stage WST starts moving toward unloading position UP1. Since this movement is performed without the liquid Lq touching the wafer table WTB, it can be performed in a short time by high acceleration, for example, two-stage acceleration.

この駆動の途中で、ウエハステージＷＳＴが計測範囲から外れて第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１ＡによるウエハテーブルＷＴＢの位置計測ができなくなる。そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ａによる計測範囲から外れる前に、例えばウエハステージＷＳＴが図２４に示される位置にあるときに、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御に用いる位置計測系（ヘッド）を、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ａからヘッド部７１Ｂに切り換える。このとき、主制御装置２０は、前述の位相つなぎ法を採用して、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ａからヘッド部７１Ｂへの切り換え（計測値のつなぎ処理）を行う。この際、新たに使用が開始されるＸＹヘッド７３Ｘ１、７３Ｘ２、並びにＺヘッド７２Ｚ１、７２Ｚ２及びヘッド７２３（又はＸＹヘッド７３Ｘ１、７３Ｘ２）それぞれのフリンジ成分、すなわちカウント値（初期値）の決定に際して、主制御装置２０は、そのつなぎ（この場合、位相つなぎ）を行う時点におけるセンサ群５７に属する各センサの計測値から得られる、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２の６自由度方向（又はＸＹ平面内の３自由度方向）の位置ずれを、各ヘッドの予想計測値にオフセットとして加えることとしている。そして、その予想計測値のフリンジ成分をベースとして、予想計測値の位相成分と実測値の位相成分がより近くなるように、フリンジ成分が決定される。これにより、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との位置ずれに起因して、フリンジ跳びが生ずるのを防止して、ＸＹヘッド７３Ｘ１、７３Ｘ２、並びにＺヘッド７２Ｚ１、７２Ｚ２及びヘッド７２３それぞれのフリンジ成分を精度良く再設することが可能になる。 During this drive, wafer stage WST is out of the measurement range, and the position of wafer table WTB cannot be measured by head portion 71A of fifth encoder system 80E. Therefore, main controller 20 determines the position of wafer table WTB when wafer stage WST is at the position shown in FIG. 24, for example, before wafer stage WST is out of the measurement range by head portion 71A of fifth encoder system 80E. The position measurement system (head) used for the servo control is switched from the head portion 71A of the fifth encoder system 80E to the head portion 71B. At this time, main controller 20 employs the above-described phase linkage method to switch from head portion 71A to head portion 71B of fifth encoder system 80E (measurement value linkage processing). At this time, the fringe component of each of the XY heads 73X 1 , 73X 2 and the Z heads 72Z 1 , 72Z 2 and the head 72 3 (or the XY heads 73X 1 , 73X 2 ) to be newly used, that is, the count value (initial value) When determining the value), the main controller 20 obtains the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 obtained from the measured values of the sensors belonging to the sensor group 57 at the time of the connection (in this case, phase connection). Of 6 degrees of freedom (or 3 degrees of freedom in the XY plane) is added as an offset to the expected measurement value of each head. Then, based on the fringe component of the predicted measurement value, the fringe component is determined so that the phase component of the expected measurement value and the phase component of the actual measurement value are closer. This prevents the fringe jump from occurring due to the misalignment between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2, and the XY heads 73X 1 , 73X 2 and the Z heads 72Z 1 , 72Z 2 and the head 72 3 each fringe component it is possible to reconfigure accurately.

上述したように、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ａからヘッド部７１Ｂに切り換えた後、ヘッド部７１Ｂの各ヘッドによりウエハステージＷＳＴの６自由度方向の位置は計測される。そして、アンローディングポジションＵＰにウエハステージＷＳＴが到達する前に、ウエハステージＷＳＴが計測範囲からはずれ、第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１ＢによるウエハテーブルＷＴＢの位置情報の計測が困難となる。そこで、これに先立って、ヘッド部７１Ｂのヘッド７３１、７３２、７３３とともにヘッド部６２Ｆ、６２Ｅが、スケール３９１、３９２に対向する状態になった時点で、ウエハテーブルＷＴＢの位置制御に用いる計測系が、第５エンコーダシステム８０Ｅから第３エンコーダシステム８０Ｃに切り換えられる。 As described above, after switching from the head unit 71A to the head unit 71B of the fifth encoder system 80E, the position of the wafer stage WST in the 6-degree-of-freedom direction is measured by each head of the head unit 71B. Then, before wafer stage WST reaches unloading position UP, wafer stage WST deviates from the measurement range, making it difficult to measure the position information of wafer table WTB by head unit 71B of fifth encoder system 80E. Therefore, prior to this, the head 73 1 of the head portion 71B, 73 2, 73 3 together with the head portion 62F, 62E is when it becomes in a state of facing the scale 39 1, 39 2, position control of wafer table WTB The measurement system used for is switched from the fifth encoder system 80E to the third encoder system 80C.

そして、図２５に示されるように、ウエハステージＷＳＴが、アンローディングポジションＵＰに到達すると、主制御装置２０は、露光済みのウエハＷを次のような手順で、ウエハステージＷＳＴ上からアンロードする。   Then, as shown in FIG. 25, when wafer stage WST reaches unloading position UP, main controller 20 unloads exposed wafer W from above wafer stage WST in the following procedure. .

すなわち、主制御装置２０は、ウエハホルダによる露光済みのウエハＷの吸着を解除した後、３本の上下動部材を所定量上昇駆動してウエハＷを持ち上げる。このときの３本の上下動部材の位置は、ローディングポジションＬＰにウエハステージＷＳＴが到達し、次のウエハのロードが開始されるまで維持される。   That is, main controller 20 lifts wafer W by releasing the suction of exposed wafer W by the wafer holder and driving the three vertical movement members up by a predetermined amount. The positions of the three vertically moving members at this time are maintained until the wafer stage WST reaches the loading position LP and loading of the next wafer is started.

ウエハＷのアンロード後、主制御装置２０は、図２５中に黒矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴを、所定量＋Ｘ方向に駆動して、ローディングポジションＬＰに位置決めする（図１１参照）。   After unloading wafer W, main controller 20 drives wafer stage WST in a predetermined amount + X direction as shown by the black arrow in FIG. 25 and positions it at loading position LP (see FIG. 11). .

これにより、１枚のウエハに対する一連（１サイクル）の処理が終了し、以降、同様の動作が繰り返し実行される。   As a result, a series (one cycle) of processing for one wafer is completed, and thereafter the same operation is repeatedly executed.

なお、本実施形態では、前述の如く、エンコーダセット処理又は座標つなぎ処理により、エンコーダシステム１５０の各ヘッドについて位相オフセットが設定される。しかし、位相オフセットは、一度正確に設定したとしても、ヘッドの設置位置のずれ等が生じて、正確さを失うことがあり得る。そこで、露光装置１００の起動後、初回のつなぎ処理時に座標つなぎ法を適用して位相オフセットを設定し、以降のつなぎ処理時には位相つなぎ法を適用する。そして、露光装置１００のアイドル中又はロット先頭時等に、適宜、座標つなぎ法を実行して、位相オフセットを最新値に更新すると良い。   In the present embodiment, as described above, the phase offset is set for each head of the encoder system 150 by the encoder setting process or the coordinate connection process. However, even if the phase offset is set accurately once, the accuracy may be lost due to a deviation in the installation position of the head. Therefore, after the exposure apparatus 100 is activated, the phase linkage method is set by applying the coordinate linkage method during the first linkage processing, and the phase linkage method is applied during the subsequent linkage processing. Then, when the exposure apparatus 100 is idle or at the beginning of a lot, the coordinate linkage method is appropriately executed to update the phase offset to the latest value.

以上詳細に説明したように、本実施形態に係る露光装置１００によると、投影光学系ＰＬを支持する第１メトロフレームＭＦ１と、アライメント装置９９及び多点ＡＦ系９０等を支持する第２メトロフレームＭＦ２とが、物理的に分離しており、かつ個別に３つの除振装置５４によって除振された状態でベース部材ＢＦ上に配置されている。このため、投影光学系ＰＬとアライメント系等の全てが搭載された一体物のメトロフレームに比べて、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２をともに小型化することができる。これにより、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の搬送に際しての大きさ及び重量面での制約を解消することができる。また、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の高い剛性を確保し、また固有振動数が高くなるので、露光動作時のメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の変形を小さくすることができる。また、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２には、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）の位置を計測するエンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｅを構成するヘッド部が吊下げ支持されているので、ウエハステージＷＳＴの位置決め精度が向上し、より精度の高い露光結果を得ることができる。   As described above in detail, according to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the first metro frame MF1 that supports the projection optical system PL, the second metro frame that supports the alignment apparatus 99, the multipoint AF system 90, and the like. The MF 2 is physically separated, and is disposed on the base member BF in a state where the MF 2 is individually isolated by the three vibration isolation devices 54. For this reason, both the metro frames MF1 and MF2 can be downsized compared to an integrated metro frame in which all of the projection optical system PL and the alignment system are mounted. Thereby, the restrictions on the size and weight when the metro frames MF1 and MF2 are conveyed can be eliminated. Further, since the high rigidity of the metro frames MF1 and MF2 is ensured and the natural frequency is increased, the deformation of the metro frames MF1 and MF2 during the exposure operation can be reduced. In addition, the metro frames MF1 and MF2 support the heads of encoder systems 80A to 80E that measure the position of wafer stage WST (wafer table WTB), so that the positioning accuracy of wafer stage WST is improved. In addition, a more accurate exposure result can be obtained.

また、本実施形態に係る露光装置１００によると、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２間に両者の位置関係（６自由度方向に関する相対位置）を計測するセンサ群５７（６つのセンサ５７ａｙ、５７ｂｘ、５７ｂｙ、５７ｂｚ、５７ｃｙ、５７ｃｚ）が設けられているので、ウエハステージＷＳＴの駆動等の外乱によりメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互の位置関係が変動したとしても、主制御装置２０は、センサ群５７の各センサの計測値をオフセットとして用いることで、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２間の位置ずれに起因する、メトロフレームＭＦ１に設けられたエンコーダシステム（ヘッド）の計測値とメトロフレームＭＦ２に設けられたエンコーダシステム（ヘッド）の計測値との間の計測誤差を補正することができる。特に、ヘッド部７１Ａが第１メトロフレームＭＦ１に設けられ、ヘッド部７１Ｂが、第２メトロフレームＭＦ２に設けられている第５エンコーダシステム８０Ｅでは、ヘッド部７１Ａ、７１Ｂ相互間では両者間の計測値のつなぎに際して、センサ群５７の各センサの計測値をオフセットして用いて計測誤差が補正される。これにより、ウエハステージＷＳＴの位置によらず、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互の位置関係の変動の影響を受けることなく、ウエハテーブルＷＴＢの高い位置決め精度を確保することが可能になる。   Further, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the sensor group 57 (six sensors 57ay, 57bx, 57by, 57bz) that measures the positional relationship between the metro frames MF1, MF2 (relative position in the direction of six degrees of freedom). , 57 cy, 57 cz), even if the positional relationship between the metro frames MF 1, MF 2 changes due to disturbance such as driving of the wafer stage WST, the main controller 20 measures the sensors of the sensor group 57. By using the value as an offset, the measured value of the encoder system (head) provided in the metro frame MF1 and the encoder system (head) provided in the metro frame MF2 caused by the positional deviation between the metro frames MF1 and MF2 Measurement errors between the measured values can be corrected. In particular, in the fifth encoder system 80E in which the head portion 71A is provided in the first metro frame MF1 and the head portion 71B is provided in the second metro frame MF2, the measured value between the head portions 71A and 71B is between them. At the time of connection, the measurement error is corrected by using the measurement value of each sensor of the sensor group 57 as an offset. As a result, high positioning accuracy of wafer table WTB can be ensured regardless of the position of wafer stage WST and without being affected by fluctuations in the positional relationship between metro frames MF1 and MF2.

また、本実施形態に係る露光装置１００によると、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２はアクチュエータを備える複数の除振装置５４を介して、床面に支持された一対のベースフレームＢＦ１、ＢＦ２にそれぞれ非接触状態で支持されているので、主制御装置２０は、床の歪み等による低周波領域の振動（すなわちベース部材ＢＦ（ベースフレームＢＦ１、ＢＦ２）のゆっくりとした変形）に起因するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互間の位置関係の変動を上述のセンサ群５７で計測し、その計測結果に基づいて、除振装置５４の備えるアクチュエータを介して、メトロフレームＭＦ１に対するメトロフレームＭＦ２の位置を調整し、両者の位置関係を初期の状態に保つことで、低周波領域の振動に起因するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２相互の位置ずれの発生を防止ないしは効果的に抑制することができる。   Further, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the metro frames MF1 and MF2 are in a non-contact state with the pair of base frames BF1 and BF2 supported on the floor surface via the plurality of vibration isolation devices 54 provided with actuators. Therefore, the main controller 20 is connected to the metro frames MF1 and MF2 due to vibration in the low frequency region due to floor distortion or the like (that is, slow deformation of the base member BF (base frames BF1 and BF2)). The positional relationship between them is measured by the sensor group 57 described above, and based on the measurement result, the position of the metro frame MF2 relative to the metro frame MF1 is adjusted via the actuator provided in the vibration isolator 54, and the position of both By maintaining the relationship in the initial state, the metro frames MF1 and MF2 are caused by vibrations in the low frequency region. Occurrence of positional deviation can be prevented or effectively suppressed.

また、本実施形態に係る露光装置１００によると、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２間の距離（位置関係）を計測する絶対位置検出型のセンサ群５７が設けられているので、例えば露光装置メーカの工場内で、出荷前に、露光装置を組み立てて各種調整を行う際に、メトロフレームＭＦ１と、メトロフレームＭＦ２とを個別に初期位置に調整した後、例えばデジタルマイクロメータ等で位置関係を計測しながらメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の位置関係を、仕様を満足する状態に初期設定（調整）する。そして、この状態で、センサ群５７の各センサの計測値を取得し記憶しておく。これにより、半導体装置メーカの半導体製造工場内で、露光装置１００を組み立て、立ち上げる際に、所定の手順でメトロフレームＭＦ１と、メトロフレームＭＦ２とを個別に初期位置に調整した後、出荷前の露光装置の組み立て時に取得したセンサ群５７の各センサの計測値を調整目標値として、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の位置関係を調整する。これにより、初期設定時のメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の位置関係を容易かつ確実に再現することができ、装置の立ち上げ時間を短縮することができる。   Further, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the absolute position detection type sensor group 57 for measuring the distance (positional relationship) between the metro frames MF1 and MF2 is provided. Before the shipment, when the exposure apparatus is assembled and various adjustments are performed, the metro frame MF1 and the metro frame MF2 are individually adjusted to the initial positions, and the metrology is measured while measuring the positional relationship using, for example, a digital micrometer. The positional relationship between the frames MF1 and MF2 is initially set (adjusted) so as to satisfy the specifications. In this state, the measurement values of each sensor in the sensor group 57 are acquired and stored. As a result, when the exposure apparatus 100 is assembled and started up in the semiconductor manufacturing factory of the semiconductor device manufacturer, the metro frame MF1 and the metro frame MF2 are individually adjusted to the initial positions in a predetermined procedure, and before the shipment. The positional relationship between the metro frames MF1 and MF2 is adjusted using the measurement values of the sensors of the sensor group 57 acquired when the exposure apparatus is assembled as the adjustment target values. As a result, the positional relationship between the metro frames MF1 and MF2 at the time of initial setting can be reproduced easily and reliably, and the startup time of the apparatus can be shortened.

なお、上記実施形態では、低周波領域の振動に起因するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２間の位置ずれを、センサ群５７の各センサの計測値を用いて補正するとともに、高周波領域の振動に起因するメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２間の位置ずれについては、その位置ずれに起因するメトロフレームＭＦ１側のヘッドとメトロフレームＭＦ２側のヘッドとの一方のヘッドの計測値を、センサ群５７の各センサの計測値をオフセットとして補正するものとした。しかし、ベースフレームＢＦ１に対するメトロフレームＭＦ１の位置をフィードバック制御により初期位置に常時調整し、ベースフレームＢＦ２に対するメトロフレームＭＦ２の位置をフィードバック制御により初期位置に常時調整するのみでも良い。それぞれの調整の基準となるベースフレームＢＦ１とベースフレームＢＦ２とは一体化されているからである。この意味では、センサ群５７は必ずしも設けなくても良い。かかる場合であっても、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２の小型化に伴う、上述した効果を奏する。   In the above embodiment, the positional deviation between the metro frames MF1 and MF2 due to the vibration in the low frequency region is corrected using the measurement values of the sensors in the sensor group 57, and the metro due to the vibration in the high frequency region. Regarding the misalignment between the frames MF1 and MF2, the measurement value of one of the head on the metro frame MF1 side and the head on the metro frame MF2 side caused by the misalignment is used, and the measurement value of each sensor of the sensor group 57 is used. The correction was made as an offset. However, the position of the metro frame MF1 relative to the base frame BF1 may always be adjusted to the initial position by feedback control, and the position of the metro frame MF2 relative to the base frame BF2 may be always adjusted to the initial position by feedback control. This is because the base frame BF1 and the base frame BF2 serving as the reference for each adjustment are integrated. In this sense, the sensor group 57 is not necessarily provided. Even in such a case, the above-described effects accompanying the downsizing of the metro frames MF1 and MF2 can be achieved.

また、上記実施形態では、メトロフレームＭＦ１及びメトロフレームＭＦ２のいずれにもウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する計測系としてのエンコーダシステムの一部（ヘッド）が設けられるものとした。しかし、これに限らず、メトロフレームＭＦ１及びメトロフレームＭＦ２のいずれにもウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する計測系として干渉計を設けても良い。この場合、例えばメトロフレームＭＦ１に投影光学系ＰＬ（の光軸中心）を基準として、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する干渉計ユニットを設け、メトロフレームＭＦ２にプライマリアライメント系ＡＬ１（の検出中心）を基準として、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測する干渉計ユニットを設けることができる。あるいは、上記計測系として、エンコーダシステムを用いる場合であっても、例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書などに開示されているように、ウエハステージに複数のエンコーダヘッドを設け、これに対向してメトロフレームＭＦ１、ＭＦ２それぞれの下面に、個別に格子部（例えば２次元格子又は２次元に配置された１次元の格子部）を配置する構成のエンコーダシステムを採用しても良い。特に、ウエハステージに設けられた複数のエンコーダヘッドが、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２それぞれの下面の格子部に同時に対向する場合には、前述の第５エンコーダシステム８０Ｅのヘッド部７１Ａとヘッド部７１Ｂとの切り換えと同様のつなぎ処理を行うこととしても良い。   In the above-described embodiment, both the metro frame MF1 and the metro frame MF2 are provided with a part (head) of an encoder system as a measurement system that measures the positional information of the wafer table WTB. However, the present invention is not limited to this, and an interferometer may be provided as a measurement system for measuring position information of wafer table WTB in both metro frame MF1 and metro frame MF2. In this case, for example, an interferometer unit that measures the positional information of the wafer table WTB is provided in the metro frame MF1 with reference to the projection optical system PL (its optical axis center), and the primary alignment system AL1 (its detection center) is provided in the metro frame MF2. As a reference, an interferometer unit that measures the position information of the wafer table WTB can be provided. Alternatively, even when an encoder system is used as the measurement system, a plurality of encoder heads are provided on the wafer stage as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2006/0227309, and the like. You may employ | adopt the encoder system of the structure which arrange | positions a grating | lattice part separately (for example, a two-dimensional grating | lattice or a one-dimensional grating | lattice part arrange | positioned two-dimensionally) on each lower surface of metro frame MF1 and MF2. In particular, when a plurality of encoder heads provided on the wafer stage simultaneously face the lattice portions on the lower surfaces of the metro frames MF1 and MF2, the head portions 71A and 71B of the fifth encoder system 80E described above are used. It is also possible to perform a connection process similar to the switching.

なお、上記実施形態では、第１メトロフレームＭＦ１をベース部材ＢＦに対して支持する３つの除振装置５４１〜５４３を構成する各アクチュエータと、第２メトロフレームＭＦ２をベース部材ＢＦに対して支持する３つの除振装置５４４〜５４５を構成する各アクチュエータとが、第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との位置関係を調整可能な調整装置を兼ねる場合について説明したが、これに限らず、メトロフレームＭＦ１、ＭＦ２をベース部材ＢＦに対して支持する除振装置とは別に第１メトロフレームＭＦ１と第２メトロフレームＭＦ２との位置関係を調整可能な調整装置（少なくともアクチュエータを含む）を設けても良い。 In the above-described embodiment, the actuators constituting the three vibration isolation devices 54 1 to 54 3 that support the first metro frame MF1 with respect to the base member BF, and the second metro frame MF2 with respect to the base member BF. The case where each actuator constituting the three vibration isolators 54 4 to 54 5 to be supported also serves as an adjusting device capable of adjusting the positional relationship between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 has been described. In addition to the vibration isolator that supports the metro frames MF1 and MF2 with respect to the base member BF, an adjustment device (including at least an actuator) that can adjust the positional relationship between the first metro frame MF1 and the second metro frame MF2 is provided. ) May be provided.

なお、上記実施形態では、露光装置１００が、液浸露光装置であるものとしたが、これに限らず、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置にも上記実施形態は適用できる。   In the above embodiment, the exposure apparatus 100 is an immersion exposure apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the dry exposure apparatus that performs exposure of the wafer W without using liquid (water) is not limited thereto. Embodiments are applicable.

また、上記実施形態では、露光装置が、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置である場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に上記実施形態を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも上記実施形態は適用することができる。さらに、例えば米国特許第６，５９０，６３４号明細書、米国特許第５，９６９，４４１号明細書、米国特許第６，２０８，４０７号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも上記実施形態を適用できる。   In the above-described embodiment, the case where the exposure apparatus is a step-and-scan scanning exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the above-described embodiment is applied to a stationary exposure apparatus such as a stepper. Also good. The above-described embodiment can also be applied to a step-and-stitch reduction projection exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, or a mirror projection aligner that synthesizes a shot area and a shot area. Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 5,969,441, US Pat. No. 6,208,407, etc. The above-described embodiment can also be applied to a multi-stage type exposure apparatus including a stage.

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。   Further, the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiment may be not only a reduction system but also any of the same magnification and enlargement systems, and the projection optical system PL may be any of a reflection system and a catadioptric system as well as a refraction system. The projected image may be either an inverted image or an erect image.

また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 The illumination light IL is not limited to ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), but may be ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm). good. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610, single-wavelength laser light in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is used as vacuum ultraviolet light, for example, erbium. A harmonic which is amplified by a fiber amplifier doped with (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置にも上記実施形態を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、上記実施形態は適用できる。   In the above embodiment, it is needless to say that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, the above embodiment can be applied to an EUV exposure apparatus that uses EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm). In addition, the above embodiment can be applied to an exposure apparatus that uses charged particle beams such as an electron beam or an ion beam.

また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号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電子マスク（可変成形マスク、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、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）などを含む）を用いても良い。   In the above-described embodiment, a light transmission mask (reticle) in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. Instead of this reticle, For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask (variable shaping mask, which forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257. For example, a non-light emitting image display element (spatial light modulator) including a DMD (Digital Micro-mirror Device) may be used.

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも上記実施形態を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that forms a line-and-space pattern on a wafer W by forming interference fringes on the wafer W. The above embodiment can also be applied.

さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも上記実施形態を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and 1 on the wafer by one scan exposure. The above embodiment can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of two shot areas almost simultaneously.

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。   In the above embodiment, the object on which the pattern is to be formed (the object to be exposed to which the energy beam is irradiated) is not limited to the wafer, but may be another object such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. good.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも上記実施形態を適用できる。   The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD, etc.), micromachines, and exposure apparatuses for manufacturing DNA chips can be widely applied. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The above embodiment can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態に係る露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   An electronic device such as a semiconductor element includes a step of designing a function / performance of a device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and an exposure apparatus (pattern formation) according to the above-described embodiment. Apparatus) and a lithography step for transferring a mask (reticle) pattern onto the wafer by the exposure method, a development step for developing the exposed wafer, and an etching step for removing the exposed member other than the portion where the resist remains by etching It is manufactured through a resist removal step for removing a resist that has become unnecessary after etching, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the exposure method described above is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.

また、上記実施形態の露光装置（パターン形成装置）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。   Further, the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above embodiment maintains various mechanical subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

以上説明したように、本発明の露光装置は、物体を露光して該物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造などに適している。   As described above, the exposure apparatus of the present invention is suitable for exposing an object and forming a pattern on the object. In addition, the device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing micro devices.

２０…主制御装置、３９１、３９２…スケール、５４…除振装置、５７ａｙ…Ｙセンサ、５７ｂｘ…Ｘセンサ、５７ｂｙ…Ｙセンサ、５７ｂｚ…Ｚセンサ、５７ｃｙ…Ｙセンサ、５７ｃｚ…Ｚセンサ、５７…センサ群、６４１〜６４５…４軸ヘッド、６８1〜６８５，６７1〜６７５…４軸ヘッド、７２１〜７２３…ヘッド、７３１〜７３３…ヘッド、８０Ａ…第１エンコーダシステム、８０Ｂ…第２エンコーダシステム、８０Ｃ…第３エンコーダシステム、８０Ｄ…第４エンコーダシステム、８０Ｅ…第５エンコーダシステム、９０…多点ＡＦ系、１００…露光装置、１５０…エンコーダシステム、２００…露光部、３００…計測部、４００…ボディ、ＡＬ１…プライマリアライメント系、ＡＬ２１〜ＡＬ２４…セカンダリアライメント系、ＢＦ…ベース部材、ＢＦ１、ＢＦ２…ベースフレーム、ＩＬ…照明光、ＭＦ１…第１メトロフレーム、ＭＦ２…第２メトロフレーム、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＷＴＢ…ウエハテーブル。 20 ... main control unit, 39 1, 39 2 ... scale, 54 ... anti-vibration apparatus, 57Ay ... Y sensor, 57Bx ... X sensor, 57By ... Y sensor, 57Bz ... Z sensors, 57Cy ... Y sensor, 57Cz ... Z sensor, 57 ... sensor group 64 1 to 64 5 ... 4-axis head 68 1-68 5, 67 1-67 5 ... 4-axis head 72 1-72 3 ... head 73 1-73 3 ... head, 80A ... first 1 encoder system, 80B ... 2nd encoder system, 80C ... 3rd encoder system, 80D ... 4th encoder system, 80E ... 5th encoder system, 90 ... multi-point AF system, 100 ... exposure apparatus, 150 ... encoder system, 200 ... exposure unit, 300 ... measurement unit, 400 ... body, AL1 ... primary alignment system, AL2 1 AL24 4 ... secondary Alignment system, BF ... base member, BF1, BF2 ... base frame, IL ... illumination light, MF1 ... first metro frame, MF2 ... second metro frame, PL ... projection optical system, W ... wafer, WST ... wafer stage, WTB ... wafer table.

Claims (17)

物体を光学系を介してエネルギビームで露光する露光装置であって、
ベースと、
前記光学系を介した前記物体の露光が行われる露光部と、
前記露光部から第１方向に離れて配置され、前記物体上に形成されたマークを検出するマーク検出系を用いて、前記マークの検出が行われる計測部と、
前記物体を保持して前記露光部と前記計測部との間で移動可能な移動体と、
前記ベースに対して前記光学系を支持する第１フレーム部材と、
前記ベースに対して前記マーク検出系を支持する第２フレーム部材と、を備える露光装置。 An exposure apparatus that exposes an object with an energy beam via an optical system,
Base and
An exposure unit for exposing the object through the optical system;
A measurement unit that is arranged away from the exposure unit in a first direction and that detects the mark using a mark detection system that detects a mark formed on the object;
A movable body that holds the object and is movable between the exposure unit and the measurement unit;
A first frame member that supports the optical system with respect to the base;
An exposure apparatus comprising: a second frame member that supports the mark detection system with respect to the base. 前記第１フレーム部材に少なくとも一部が設けられ、前記移動体の位置情報を計測する第１計測系と、
前記第２フレーム部材に少なくとも一部が設けられ、前記移動体の位置情報を計測する第２計測系と、を更に備える請求項１に記載の露光装置。 A first measurement system in which at least a part is provided in the first frame member and measures position information of the moving body;
The exposure apparatus according to claim 1, further comprising: a second measurement system in which at least a part is provided in the second frame member and measures position information of the movable body. 前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材との位置関係を計測する第３計測系と、
前記第１計測系、前記第２計測系及び前記第３計測系の計測情報に基づいて、前記移動体を前記露光部と前記計測部との間で駆動する制御装置と、をさらに備える請求項２に記載の露光装置。 A third measurement system for measuring a positional relationship between the first frame member and the second frame member;
A control device that drives the movable body between the exposure unit and the measurement unit based on measurement information of the first measurement system, the second measurement system, and the third measurement system. 2. The exposure apparatus according to 2. 前記移動体の位置情報の計測に用いる計測系を、前記第１計測系と前記第２計測系との一方から他方に切り換える際に、前記第３計測系の計測情報をオフセットとして用いる請求項３に記載の露光装置。   The measurement information of the third measurement system is used as an offset when the measurement system used for measuring the position information of the moving body is switched from one of the first measurement system and the second measurement system to the other. The exposure apparatus described in 1. 前記第１計測系は、前記第１フレーム部材又は前記光学系に対する前記移動体の位置情報を計測する請求項２〜４のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the first measurement system measures position information of the moving body with respect to the first frame member or the optical system. 前記第２計測系は、前記第２フレーム部材又は前記マーク検出系に対する前記移動体の位置情報を計測する請求項２又は５に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the second measurement system measures position information of the moving body with respect to the second frame member or the mark detection system. 前記第１計測系は、前記第１フレーム部材及び前記移動体の一方に格子部が設けられ、前記第１フレーム部材及び前記移動体の他方に前記格子部に計測ビームを照射するヘッドが設けられた第１エンコーダシステムを含む請求項２〜６のいずれか一項に記載の露光装置。   In the first measurement system, a grating part is provided on one of the first frame member and the moving body, and a head for irradiating the grating part with a measurement beam is provided on the other of the first frame member and the moving body. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a first encoder system. 前記第２計測系は、前記第２フレーム部材及び前記移動体の一方に格子部が設けられ、前記第２フレーム部材及び前記移動体の他方に前記格子部に計測ビームを照射するヘッドが設けられた第２エンコーダシステムを含む請求項２〜７のいずれか一項に記載の露光装置。   In the second measurement system, a grating portion is provided on one of the second frame member and the moving body, and a head for irradiating the grating portion with a measurement beam is provided on the other of the second frame member and the moving body. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a second encoder system. 前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材との位置関係を計測する第３計測系と、
前記ベースと前記第１フレーム部材との間に設けられた除振装置と、
前記除振装置と一部の部材を兼用し、前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材との位置関係を調整可能な調整装置と、
前記第３計測系の計測結果に基づいて、前記調整装置を制御する制御装置と、をさらに備える請求項２に記載の露光装置。 A third measurement system for measuring a positional relationship between the first frame member and the second frame member;
A vibration isolator provided between the base and the first frame member;
An adjustment device that can be used as a part of the vibration isolator and adjust the positional relationship between the first frame member and the second frame member;
The exposure apparatus according to claim 2, further comprising: a control device that controls the adjustment device based on a measurement result of the third measurement system. 前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材との位置関係を計測する第３計測系と、
前記ベースと前記第１フレーム部材との間に設けられた除振装置と、
前記除振装置とは別に設けられ、前記第１フレーム部材と前記第２フレーム部材との位置関係を調整可能な調整装置と、
前記第３計測系の計測結果に基づいて、前記調整装置を制御する制御装置と、をさらに備える請求項２に記載の露光装置。 A third measurement system for measuring a positional relationship between the first frame member and the second frame member;
A vibration isolator provided between the base and the first frame member;
An adjustment device that is provided separately from the vibration isolation device and is capable of adjusting a positional relationship between the first frame member and the second frame member;
The exposure apparatus according to claim 2, further comprising: a control device that controls the adjustment device based on a measurement result of the third measurement system. 前記調整装置は、前記第１フレーム部材及び前記第２フレーム部材の少なくとも一方を、前記ベースに対して駆動可能である請求項９又は１０に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 9 or 10, wherein the adjusting device is capable of driving at least one of the first frame member and the second frame member with respect to the base. 前記調整装置は、前記第１フレーム部材及び前記第２フレーム部材を、前記ベースに対して個別に駆動可能である請求項１１に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 11, wherein the adjustment device is capable of individually driving the first frame member and the second frame member with respect to the base. 前記第３計測系は、絶対値計測が可能である請求項９〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 9, wherein the third measurement system is capable of measuring an absolute value. 前記調整装置は、前記ベースと前記第１フレーム部材との相対位置を計測する第１センサと、前記ベースと前記第２フレーム部材との相対位置を計測する第２センサと、前記第１センサの計測結果に基づいて、前記第１フレーム部材を駆動する第１駆動系と、前記第２センサの計測結果に基づいて、第２フレーム部材を駆動する第２駆動系とを有する請求項１３に記載の露光装置。   The adjusting device includes: a first sensor that measures a relative position between the base and the first frame member; a second sensor that measures a relative position between the base and the second frame member; The first drive system that drives the first frame member based on a measurement result and the second drive system that drives a second frame member based on the measurement result of the second sensor. Exposure equipment. 前記制御装置は、前記第３計測系の計測結果に基づいて、前記調整装置の前記第２駆動系を制御し、前記第１フレーム部材に対する前記第２フレーム部材の位置の調整を行う請求項１４に記載の露光装置。   The said control apparatus controls the said 2nd drive system of the said adjustment apparatus based on the measurement result of the said 3rd measurement system, and adjusts the position of the said 2nd frame member with respect to the said 1st frame member. The exposure apparatus described in 1. 前記制御装置は、前記第３計測系の計測結果をモニタしつつ、前記第２フレーム部材の前記第１フレーム部材に対する位置ずれを補正するため、前記調整装置を制御する請求項９〜１５のいずれか一項に記載の露光装置。   The said control apparatus controls the said adjustment apparatus in order to correct | amend the position shift with respect to the said 1st frame member of the said 2nd frame member, monitoring the measurement result of a said 3rd measurement system. An exposure apparatus according to claim 1. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感応物体を露光することと、
露光された前記感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing a sensitive object using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 16,
Developing the exposed sensitive object.
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