JP2022188520A - ステージ装置、露光装置、及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステージの位置を高精度に計測することができるステージ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るステージ装置は、第１の方向に垂直な第１の反射面を有し、第１の方向に駆動可能に構成されているステージと、第１の反射面に向けて第１の計測光を射出した後に第１の反射面によって反射された第１の計測光を受光することによって、ステージの第１の方向における位置を計測する第１の計測部と、第１の大気領域を伝搬する第２の計測光の波長を計測する第２の計測部と、所定の駆動条件でステージを第１の方向に沿って駆動させた際に生じる第１の大気領域における大気揺らぎに伴う第２の計測光の波長の時間変化を示す第１のテーブルに基づいて、第１の計測部の計測結果を補正する制御部とを備えることを特徴とする。【選択図】 図４

Description

本発明は、ステージ装置、露光装置、及び物品の製造方法に関する。

従来、ステージ上に設けられた反射面に向けて計測光を射出した後に当該反射面によって反射された当該計測光を受光することによって、当該ステージの位置を計測する干渉計を備えたステージ装置が知られている。
このとき、干渉計と反射面との間の計測光が進行する空間の環境、すなわち温度、湿度及び気圧等の変化に伴って当該空間の大気の屈折率が変動してしまうと、計測光の波長が変化することで、ステージの位置計測値に誤差が生じてしまう。

特許文献１は、干渉計による計測光が進行する空間において補正光も進行させることによって当該空間における大気の屈折率の変動を検出することで、当該計測光の波長、ひいてはステージの位置計測値を補正することができるステージ装置を開示している。

特開２００３－６５７１２号公報

例えば露光装置に設けられている基板ステージは、高生産性を実現するために、互いに垂直な二つの方向それぞれにおけるステップ駆動及びスキャン駆動を共に実行する場合がある。
そのため、基板ステージの周囲の空間では、当該二つの方向それぞれにおける大気揺らぎが共に発生する。

一方、特許文献１に開示されているステージ装置では、空間を進行する補正光によって、当該空間における温度、湿度及び気圧を含む環境の変動と、補正光の進行方向に平行な方向における大気揺らぎとに応じた大気の屈折率の変動を計測することができる。
そのため、当該ステージ装置を用いてそのような基板ステージの位置を計測しようとすると、当該空間において補正光の進行方向に垂直な方向における大気揺らぎも発生することで、計測される大気の屈折率の変動に誤差が含まれることとなる。

そしてステージが互いに垂直な二つの方向それぞれに移動した際に、補正光によって取得された当該空間における大気の屈折率の変動を干渉計における計測光の波長の補正にそのまま用いると、当該干渉計による当該ステージの位置計測値にも誤差が含まれてしまう。

そこで本発明は、ステージの位置を高精度に計測することができるステージ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るステージ装置は、第１の方向に垂直な第１の反射面を有し、第１の方向に駆動可能に構成されているステージと、第１の反射面に向けて第１の計測光を射出した後に第１の反射面によって反射された第１の計測光を受光することによって、ステージの第１の方向における位置を計測する第１の計測部と、第１の大気領域を伝搬する第２の計測光の波長を計測する第２の計測部と、所定の駆動条件でステージを第１の方向に沿って駆動させた際に生じる第１の大気領域における大気揺らぎに伴う第２の計測光の波長の時間変化を示す第１のテーブルに基づいて、第１の計測部の計測結果を補正する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ステージの位置を高精度に計測することができるステージ装置を提供することができる。

本実施形態に係るステージ装置を備える露光装置の模式的ＸＺ断面内投影図。 第一実施形態に係るステージ装置の模式的構成図、及び波長コンペンセータの構成を説明するための模式図。 波長コンペンセータによって取得される計測値の時間変化を示した図。 第一実施形態に係るステージ装置においてテーブルを作成する処理を示すフローチャート、及びステージの移動量を算出する処理を示すフローチャート。 第二実施形態に係るステージ装置においてテーブルを作成する処理を示すフローチャート、及びステージの移動量を算出する処理を示すフローチャート。 第三実施形態に係るステージ装置の模式的構成図。 第四実施形態に係るステージ装置を備える露光装置における露光処理を示すフローチャート。

以下に、本実施形態に係るステージ装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている。
また、以下に説明する実施形態は、本実施形態の実現手段としての一例であり、本実施形態が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものである。
また以下では、基板ステージの基板載置面に垂直な方向をＺ方向、基板載置面に平行な断面（第１の断面）内において互いに直交する二方向をＸ方向（第２の方向）及びＹ方向（第１の方向）とする。

［第一実施形態］
干渉計を用いた位置測定装置は、高精度な位置決め制御が必要な分野で広く利用されている。
そのような位置測定装置では、干渉計はレーザーの波長を基準に位置計測を行っているが、位置計測空間の温度、湿度及び気圧に応じて大気の屈折率が変動することでレーザー、すなわち測長ビームの波長が変化すると、計測対象の位置計測値に誤差が生じてしまう。

そのような誤差を低減するためには、レーザーの波長の変化に基づいて位置計測値を補正する必要がある。
干渉計において位置計測値を補正する方法としては、例えば以下のような方法がある。

すなわち、位置計測空間の環境、すなわち温度、湿度及び気圧の少なくとも一つを検出するセンサを設け、当該センサによる検出値から位置計測空間における大気の屈折率の変化を算出する。
そして、算出された大気の屈折率の変化から位置計測値を補正することができる。

また、真空空間と大気空間とのそれぞれにおいて測長ビームを進行させた後に同一の対象を計測することによって真空空間及び大気空間それぞれにおける測長ビームの波長を算出することで、大気空間における大気の屈折率の変化を求める。
そして、求められた大気の屈折率の変化から干渉計による位置計測値を補正する方法もある。
このように真空空間及び大気空間それぞれにおける測長ビームの波長の違いから大気空間における大気の屈折率の変化を求める計測装置は、波長コンペンセータ若しくは波長トラッカーと呼称される。

上記のように、干渉計から出射し位置計測空間を進行する測長ビームの波長は、当該位置計測空間における温度、湿度及び気圧を含む環境の変動と、計測対象の移動に応じて発生する大気揺らぎとに応じた大気の屈折率の変動に応じて時間変化する。
そして波長コンペンセータは、大気空間における環境の変動と、測長ビームの進行方向に平行な方向における計測対象の移動に伴って発生する大気揺らぎとに応じた大気の屈折率の変動を計測することができる。

一方、例えば露光装置に設けられている基板ステージは、高生産性を実現するために、互いに垂直な二つの方向それぞれにおけるステップ駆動及びスキャン駆動を共に実行する場合がある。
そのため、基板ステージの周囲の空間では、当該二つの方向それぞれにおける大気揺らぎが共に発生する。

従って、基板ステージをそのように駆動させると、波長コンペンセータ内の大気空間において測長ビームの進行方向に垂直な方向における大気揺らぎも発生することで、計測される当該大気空間における大気の屈折率の変動に誤差が含まれることとなる。

そしてステージが互いに垂直な二つの方向それぞれに移動した際に、波長コンペンセータによって取得された大気の屈折率の変動を、干渉計における計測光の波長の時間変化の補正にそのまま用いると、干渉計によるステージの位置計測値にも誤差が含まれてしまう。
また近年では、露光装置において生産性をさらに向上させるために基板ステージや原版ステージを高速度且つ高加速度で駆動するようになってきているため、位置計測空間における大気揺らぎも大きくなることから、上記の誤差も大きくなってしまう。

そこで本実施形態では、ステージの位置計測値を高精度に補正することができるステージ装置を提供することを目的としている。

図１は、本実施形態に係るステージ装置を備える露光装置１の模式的ＸＺ断面内投影図を示している。

図１に示されているように露光装置１は、ステップ・アンド・スキャン方式によってレチクル２０（原版）に形成されているパターンをウエハ４０（基板）に投影する投影型露光装置であり、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィ工程に好適である。
露光装置１は、照明装置１０、レチクルステージ２５、投影光学系３０、ウエハステージ４５、制御系６０、アライメント検出系７０及びフォーカスチルト検出系１５０を備えている。

また露光装置１は、レチクルステージ２５及びウエハステージ４５それぞれのＸＹ面内における位置を検出するための干渉計システムも備えている（図２参照）。
すなわち本実施形態に係るステージ装置は、レチクルステージ２５又はウエハステージ４５と当該干渉計システムとから構成される。

照明装置１０は、光源部１２及び照明光学系１４から構成されており、ウエハ４０に転写するためのパターンが形成されているレチクル２０を照明する。
光源部１２は、レーザー光を出射するように構成されており、例えば、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーや波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー等の光源を使用することができる。
なお、光源部１２に用いられる光源は、上記のようなエキシマレーザーに限らず、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーや波長２０ｎｍ以下のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を出射するものを使用してもよい。

照明光学系１４は、光源部１２から出射した光束をレチクル２０に導光する光学系であり、具体的には、光源部１２から出射した光束を露光に最適なスリット形状を有する光束に成形した後、レチクル２０に導光する。
照明光学系１４は、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーターや絞り等から構成される。
照明光学系１４は、具体的には例えば、光源部１２側からレチクルステージ２５側へ順に、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系が配置されている。

照明光学系１４は、軸上光束及び軸外光束に関わらず光源部１２から出射した光束をレチクル２０に導光することができる。
また、照明光学系１４に用いられるオプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや二組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含む。
しかしながら、これに限らず、オプティカルインテグレーターとして光学ロッドや回折素子を用いることもできる。

レチクルステージ２５は、不図示のレチクルチャックを介してレチクル２０を保持するように構成されており、不図示のリニアモーター等で構成される移動機構に接続されている。
これにより、レチクルステージ２５をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に平行な並進方向に加えて、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転方向に駆動制御することで、レチクル２０及びレチクルチャックを当該並進方向及び当該回転方向に移動させることができる。

投影光学系３０は、物体面からの光束を像面に集光する機能を有しており、すなわちレチクル２０に形成されているパターンによって回折された回折光をウエハ４０上に集光する。
ウエハステージ４５は、ウエハチャック４６によってウエハ４０を保持するように構成されており、不図示のリニアモーター等で構成される移動機構に接続されている。
これにより、ウエハステージ４５をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に平行な並進方向に加えて、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転方向に駆動制御することで、ウエハ４０及びウエハチャック４６を当該並進方向及び当該回転方向に移動させることができる。

なお、レチクルステージ２５及びウエハステージ４５はそれぞれ、互いに所定の速度比率になるように駆動され、それぞれの位置は、後述するように干渉計によって計測される。
またレチクルステージ２５及び投影光学系３０は、例えば床等に載置されたベースフレーム上にダンパを介して支持される不図示の鏡筒定盤上に設けられている。
そしてウエハステージ４５は、例えば床等の上に除振機能を有するダンパを介して支持される不図示のステージ定盤上に設けられている。

フォーカスチルト検出系１５０は、投光部１５２及び受光部１５４から構成されている。そして、投光部１５２から射出された光束が、ウエハ４０によって反射された後に受光部１５４によって受光されることで、ウエハ４０に対する投影光学系３０のフォーカスやウエハ４０のチルトを検出することができる。

制御系６０は、ＣＰＵやメモリ等から構成されており、照明装置１０、レチクルステージ２５、ウエハステージ４５、アライメント検出系７０及びフォーカスチルト検出系１５０に対して電気的に接続されることで、露光装置１全体の動作を統括して制御する。
アライメント検出系７０は、ウエハ４０のＸ軸及びＹ軸に平行な方向における位置ずれを検出すると共に、その光軸が投影光学系３０の光軸からＸＹ面内においてシフトするように構成されている。
すなわちアライメント検出系７０は、非露光光を用いる所謂オフアクシス方式の光学系である。

露光装置１で用いられるレチクル２０は、例えば石英で形成されており、レチクル２０上にはウエハ４０に転写されるべき回路パターンが形成されている。
そしてレチクル２０は、レチクルステージ２５によって保持されており、レチクルステージ２５が駆動されることで移動する。

ウエハ４０は、例えばシリコン基板上にフォトレジストが塗布された被処理体である。またウエハ４０は、アライメント検出系７０及びフォーカスチルト検出系１５０が位置検出を行うための被検出体でもある。

以上のように、露光装置１では、光源部１２から出射した露光光が照明光学系１４によってレチクル２０に導光される。
そして、レチクル２０に形成されているパターンによって回折された回折光が、投影光学系３０によってウエハ４０上に導光されることで、当該パターンがウエハ４０上に投影（転写）される。

ここで露光装置１では、レチクルステージ２５及びウエハステージ４５は、レチクル２０とウエハ４０とが投影光学系３０に関して互いに光学的に共役の関係になるように配置されている。
そして、レチクルステージ２５及びウエハステージ４５をパターンの縮小倍率比に応じた速度比になるようにそれぞれ走査することで、レチクル２０に形成されているパターンがウエハ４０上に転写される。

なお上記では、ステップ・アンド・スキャン方式を採用している露光装置１について説明したが、以下に詳細に示す本実施形態に係るステージ装置は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも適用することができる。

次に、本実施形態に係るステージ装置について説明する。

図２（ａ）は、本実施形態に係るステージ装置１００の模式的構成図を示している。

本実施形態に係るステージ装置１００は、Ｙミラー３３、Ｙ干渉計３４（第１の計測部）、Ｙ光ピックアップ３７、Ｙ検出部３８及びＹ波長コンペンセータ３９（第２の計測部）を備えている。
また本実施形態に係るステージ装置１００は、Ｙステージ４１（ステージ、第１のステージ）、Ｘステージ４２（第２のステージ）、制御部を備えている。また制御部は、信号処理部６１、シーケンス制御部８１及びＹ波長補正部８２を有する。

図２（ａ）に示されているように、例えばウエハステージ４５であるステージ４５は、Ｙステージ４１及びＸステージ４２を有しており、具体的には、Ｙステージ４１上にＸステージ４２が配置されている。
そして、Ｙステージ４１がＹ方向に駆動可能に構成されていると共に、Ｘステージ４２がＸ方向に駆動可能に構成されていることで、ステージ４５は、ＸＹ断面内において駆動可能に構成されている。

また、Ｙミラー３３はＹステージ４１上に配置されており、Ｙ方向に垂直な反射面（第１の反射面）を有している。Ｙ干渉計３４から射出されたＹ測長ビーム３５（第１の計測光）がＹミラー３３の反射面に入射する。
そして、Ｙミラー３３の反射面によって反射されたＹ測長ビーム３５がＹ干渉計３４において不図示の参照ビーム（参照光）と干渉することで、Ｙ干渉ビーム３６が生成される。また、Ｙミラー３３はＹステージ４１に一体として構成されて、Ｙステージ４１がＹ方向に垂直な反射面を有するように構成されてもよい。

次に、Ｙ干渉計３４から射出されたＹ干渉ビーム３６がＹ光ピックアップ３７に入射することによってＹ干渉ビーム３６が光電変換されることで、Ｙ光ピックアップ３７から干渉信号が出力される。
そして、不図示の測長ボードに設けられているＹ検出部３８が、当該干渉信号とＹ干渉計３４に設けられているレーザーヘッドからの基準信号との間の位相差を検出する。
これにより、Ｙ干渉計３４とＹミラー３３との間のＹ方向における距離Ｙ_０、すなわちＹステージ４１のＹ方向における移動量ΔＹに対応する位置計測値Δｍ_Ｙを出力することができる。

ここで、Ｙ干渉計３４から出射するＹ測長ビーム３５の波長は、位置計測空間、すなわちＹ干渉計３４とＹミラー３３との間の空間の環境、具体的には温度、湿度及び気圧等の変化に応じて変動する。
そのため、Ｙ検出部３８から出力される位置計測値Δｍ_Ｙにおいては、Ｙ測長ビーム３５の波長の変動に応じて誤差が生じることとなる。

そこで本実施形態に係るステージ装置１００では、そのような位置計測値Δｍ_Ｙの誤差を補正するようにＹ測長ビーム３５の波長を補正するために、Ｙ波長コンペンセータ３９が設けられている。

図２（ｂ）は、Ｙ波長コンペンセータ３９の構成を説明するための模式図を示している。

図２（ｂ）に示されているように、Ｙ波長コンペンセータ３９内には、干渉計４０１及びミラー４０２が設けられている。
また、干渉計４０１とミラー４０２との間には、真空領域４０３と、大気領域４０４（第１の大気領域、第２の大気領域）とがそれぞれ、測長ビームの進行方向に垂直な方向に並ぶように設けられている。

そしてＹ波長コンペンセータ３９では、干渉計４０１から出射し、ミラー４０２によって反射された測長ビームが不図示の参照ビームと干渉することで、真空領域４０３及び大気領域４０４それぞれにおける測長ビームの波長λ_ｖ及びλ_ａが測定される。
このとき、測長ビーム（第２の計測光、第４の計測光、第５の計測光）の真空領域４０３における波長λ_ｖと大気領域４０４における波長λ_ａとの間の関係は、大気領域４０４における大気の屈折率ｎによって以下の式（１）のように表すことができる。
λ_ａ＝λ_ｖ／ｎ ・・・（１）

換言すると、Ｙ波長コンペンセータ３９では、大気領域４０４を伝搬する測長ビームによるミラー４０２（所定の対象）に対する計測結果と真空領域４０３を伝搬する測長ビームによるミラー４０２に対する計測結果とが互いに比較される。

これにより、大気領域４０４における測長ビームの波長λ_ａを取得することで、大気領域４０４における大気の屈折率ｎを計測することができる。
そして本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｙ波長コンペンセータ３９によって取得された大気の屈折率ｎを用いて、Ｙ干渉計３４から出射するＹ測長ビーム３５の波長の変動、ひいては位置計測値Δｍ_Ｙの誤差を補正することができる。

具体的には、複数のステージ駆動条件それぞれに応じてＹステージ４１をＹ方向において移動させる際に取得された大気の屈折率ｎの変化に対応する波長補正量ΔＣがＹ波長コンペンセータ３９からＹ波長補正部８２に入力される。
そしてＹ波長補正部８２は、入力されている種々のステージ駆動条件における波長補正量ΔＣから各ステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’（第１のテーブル）を作成し、それを保存している。

すなわち本実施形態に係るステージ装置１００では、位置計測値Δｍ_Ｙを取得した際のＹステージ４１の駆動条件に応じて、シーケンス制御部８１が当該駆動条件をＹ波長補正部８２に送信する。
そしてＹ波長補正部８２は、受信した当該駆動条件に基づいて当該駆動条件に対応するテーブルΔＣ_Ｙ’を信号処理部６１に出力する。
なお、ここでいうステージ駆動条件には、ステップ駆動やスキャン駆動等の駆動の種類、速度や加速度の大きさ、駆動プロファイル等の設定条件が含まれる。

これにより信号処理部６１は、Ｙ干渉計３４による位置計測値Δｍ_ＹをＹ波長コンペンセータ３９によるテーブルΔＣ_Ｙ’を用いて補正することで、Ｙステージ４１のＹ方向における移動量ΔＹを出力することができる。

なお、Ｙ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４、すなわちＹ干渉計３４とＹミラー３３との間の空間における大気の屈折率ｎは、以下の式（２）に示されるエドレンの実験式によって表すことができる。

すなわちＹ干渉計３４とＹミラー３３との間の空間において温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐの少なくとも一つが時間ｔに応じて変化すると、当該空間における大気の屈折率ｎひいてはＹ干渉計３４から出射するＹ測長ビーム３５の波長が時間に応じて変化することとなる。

次に、本実施形態に係るステージ装置１００においてＹ干渉計３４とＹミラー３３との間の空間における大気の屈折率ｎの時間変化の位置計測値Δｍ_Ｙに対する影響を補正する方法について説明する。
具体的には、Ｙステージ４１がＹ方向に移動したときのＹ干渉計３４とＹミラー３３との間の空間における大気の屈折率ｎの時間変化の位置計測値Δｍ_Ｙに対する影響を補正するために、Ｙ波長補正部８２によってテーブルΔＣ_Ｙ’を取得する方法について説明する。

上記のように、Ｙ波長コンペンセータ３９によって計測される大気領域４０４における大気の屈折率ｎは、大気領域４０４における大気の温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐの時間変動に応じて式（２）に従って時間変化する。
また、Ｙステージ４１がＹ方向に駆動されることで大気領域４０４において生じる大気の揺らぎによっても、大気領域４０４における大気の屈折率ｎは時間変化する。
さらに、Ｙ波長コンペンセータ３９が大気領域４０４における大気の屈折率ｎを計測する際のノイズも重畳され、そのようなノイズはＹステージ４１の駆動の繁閑、すなわちＹステージ４１の移動によっても時間変化する。

このとき、本実施形態に係るステージ装置１００が設けられている空間に対しては空調が行われているとすると、大気領域４０４における大気の温度Ｔ及び湿度Ｈは十分長い時間において変化しないとみなすことができる。
そこで、Ｙ波長コンペンセータ３９によって計測される大気領域４０４での大気の屈折率ｎは、大気領域４０４における気圧Ｐ、すなわち大気圧の時間変動と、Ｙステージ４１の駆動による大気揺らぎと、時間変動するノイズとに応じて時間変化するとみなす。

図３（ａ）は、Ｙステージ４１が所定の駆動を行ったときのＹ波長コンペンセータ３９によって計測される大気領域４０４における大気の屈折率ｎに対応する計測値の時間変化５０１を示している。

上記のように、図３（ａ）に示されている計測値の時間変化５０１には、大気領域４０４における大気圧の時間変動、Ｙステージ４１の駆動による大気揺らぎ、及び時間変動するノイズによる成分が含まれる。
このとき、大気領域４０４における大気圧は、Ｙステージ４１の駆動による大気揺らぎ、及び時間変動するノイズに比べて十分に低い周波数で時間変動すると考えることができる。

そこで本実施形態に係るステージ装置１００では、取得された計測値の時間変化５０１をローパスフィルタに入力することで、大気圧の時間変動による成分の分離を行う。
換言すると、本実施形態に係るステージ装置１００では、計測値の時間変化５０１をローパスフィルタに入力することで、計測値の時間変化５０１のうち低周波領域に対応する第１の周波数領域における成分（第１の成分、第４の成分、第６の成分）を取得する。

図３（ｂ）は、そのようにして取得された大気圧の時間変動に伴う計測値の時間変化６０１を示している。

そして本実施形態に係るステージ装置１００では、時間変化５０１と時間変化６０１との間の差をとることで、残りの成分、すなわちＹステージ４１の駆動による大気揺らぎと時間変動するノイズとに伴う計測値の時間変化７０１を取得することができる。

図３（ｃ）は、そのようにして取得されたＹステージ４１の駆動による大気揺らぎと時間変動するノイズとに伴う計測値の時間変化７０１を示している。

また、Ｙ波長コンペンセータ３９の計測において重畳されるノイズは、Ｙステージ４１の駆動による大気揺らぎに比べて十分に高い周波数で時間変動すると考えることができる。
そこで本実施形態に係るステージ装置１００では、次に、取得された計測値の時間変化７０１をハイカットフィルタに入力することで、時間変動するノイズによる成分を除去する。
換言すると、本実施形態に係るステージ装置１００では、取得された計測値の時間変化７０１をハイカットフィルタに入力することで計測値の時間変化７０１のうち高周波領域に対応する第２の周波数領域の成分（第２の成分、第３の成分、第５の成分）を除去する。

これにより、Ｙステージ４１の駆動による大気揺らぎのみに伴う、計測値すなわち大気領域４０４における大気の屈折率ｎの時間変化を取得することができる。
本実施形態に係るステージ装置１００では、このようにして取得された大気の屈折率ｎの時間ｔに対する依存性をＹステージ４１の所定の駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’として作成し記憶する。

図４（ａ）は、本実施形態に係るステージ装置１００においてＹ波長補正部８２によって種々のステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’を作成する処理を示すフローチャートである。

まず、環境センサ９０（第３の計測部）がＹ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４近傍の空間における大気の温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐを測定し、信号処理部６１は、測定された温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐを記憶する（ステップＳ３０１）。

次に、信号処理部６１は、取得された温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐを式（２）に代入することで、大気領域４０４における大気の屈折率ｎを算出する。
そして、信号処理部６１は、算出された値をＹ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４における大気の屈折率の初期値ｎ_０として決定する（ステップＳ３０２）。

次に、シーケンス制御部８１は、以降において所定のステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’を作成するために、当該ステージ駆動条件を設定する（ステップＳ３０３）。
ここで設定されるステージ駆動条件については、ステップ駆動やスキャン駆動等の駆動の種類、速度や加速度の大きさ、及び駆動プロファイル等が設定されると、Ｙステージ４１のＹ方向における移動による大気揺らぎの影響を限定する上で好ましい。

そして、シーケンス制御部８１がステップＳ３０３において設定されたステージ駆動条件に基づいてＹステージ４１を駆動させながら、Ｙ波長コンペンセータ３９によって大気領域４０４における測長ビームの波長λ_ａの時間変化を計測する（ステップＳ３０４）。
次に、Ｙ波長補正部８２は、ステップＳ３０４において取得された計測値の時間変化をローパスフィルタに入力することで、ステップＳ３０４において取得された計測値の時間変化から大気圧の時間変動による成分を除去する（ステップＳ３０５）。

次に、Ｙ波長補正部８２は、ステップＳ３０５において大気圧の時間変動による成分が除去された計測値の時間変化をハイカットフィルタに入力することで、時間変動するノイズによる成分を除去する。
これによりＹ波長補正部８２は、Ｙステージ４１を所定のステージ駆動条件で駆動させた際の大気領域４０４における大気揺らぎに伴う測長ビームの波長λ_ａ、すなわち大気の屈折率ｎの時間変化を示すテーブルΔＣ_Ｙ’を作成できる（ステップＳ３０６）。

そして、シーケンス制御部８１は、他のステージ駆動条件においてテーブルΔＣ_Ｙ’を作成するか判定を行う（ステップＳ３０７）。
もし他のステージ駆動条件においてテーブルΔＣ_Ｙ’を作成する場合には（ステップＳ３０７のＹｅｓ）、ステップＳ３０３に戻る。
一方、全てのステージ駆動条件においてテーブルΔＣ_Ｙ’を作成した場合には（ステップＳ３０７のＮｏ）、処理を終了する。

図４（ｂ）は、本実施形態に係るステージ装置１００において信号処理部６１によって所定のステージ駆動条件におけるＹステージ４１の移動量ΔＹを算出する処理を示すフローチャートである。

まず、シーケンス制御部８１によって所定のステージ駆動条件におけるＹステージ４１の駆動が開始されると、Ｙ波長コンペンセータ３９によって大気領域４０４における測長ビームの波長λ_ａの時間変化を計測する（ステップＳ３０８）。
次に、Ｙ波長補正部８２は、ステップＳ３０８において取得された計測値の時間変化をローパスフィルタに入力することで、ステップＳ３０８において取得された計測値の時間変化から大気圧の時間変動による成分を取得する。
そして信号処理部６１は、取得された大気圧の時間変動による成分に当該所定のステージ駆動条件に対応するテーブルΔＣ_Ｙ’を合算することで、当該所定のステージ駆動条件におけるＹ測長ビーム３５の波長λ_ａの時間変化を決定する（ステップＳ３０９）。

また、信号処理部６１は、Ｙステージ４１が当該所定のステージ駆動条件で駆動している際のＹ干渉計３４による位置計測値Δｍ_Ｙを取得する。
そして、信号処理部６１は、取得された位置計測値Δｍ_ＹをステップＳ３０９において決定された測長ビームの波長λａの時間変化を用いて補正することで、Ｙステージ４１の移動量ΔＹを算出する（ステップＳ３１０）。

そして、干渉計４０１のユニット状態がチェックされる（ステップＳ３１１）。
もし干渉計４０１が正常に稼働していれば（ステップＳ３１１のＹｅｓ）、繰り返し位置計測を行う、すなわち位置計測を継続するために、ステップＳ３０８に戻る。
一方、干渉計４０１のユニット状態において故障等の不具合が発生している場合には（ステップＳ３１１のＮｏ）、処理を終了する。

以上のように本実施形態に係るステージ装置１００では、Ｙステージ４１を所定の駆動条件で駆動させた際の測長ビームが進行する大気領域の大気揺らぎに伴う測長ビームの波長λ_ａ、すなわち大気の屈折率ｎの時間変化を示すテーブルΔＣ_Ｙ’を予め作成しておく。
そして、Ｙステージ４１を当該所定の駆動条件で駆動させた際のＹ干渉計３４による位置計測値Δｍ_Ｙを作成されたテーブルΔＣ_Ｙ’を用いて補正することで、Ｙステージ４１のＹ方向における移動量ΔＹを精度良く求めることができる。
これにより、Ｙステージ４１の位置を高精度に計測することができる。

なお上記では、ウエハステージ４５を構成するＹステージ４１のＹ方向における駆動について示したが、これに限らずＸステージ４２のＸ方向における駆動についても同様に適用することができる。
またウエハステージ４５に限らず、レチクルステージ２５のＹ方向における駆動及びＸ方向における駆動についても同様に適用することができる。
また上記では、フィルタとしてローパスフィルタ及びハイカットフィルタを用いているが、代わりにバンドパスフィルタを用いても構わない。

また本実施形態に係るステージ装置１００は、上記の露光装置１に限らず、インプリント装置や描画装置等のパターン形成装置に用いることもできる。
ここで、インプリント装置とは、基板上に供給されたインプリント材とモールド材とを互いに接触させた後、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることによって、モールドのパターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。
また描画装置とは、荷電粒子線（電子線）やレーザビームで基板に描画を行うことによって基板上にパターン（潜像パターン）を形成する装置である。

［第二実施形態］
図５（ａ）は、第二実施形態に係るステージ装置においてＹ波長補正部８２によって種々のステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’を作成する処理を示すフローチャートである。
なお本実施形態に係るステージ装置は、第一実施形態に係るステージ装置１００と同様の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

まず、環境センサ９０がＹ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４近傍の空間における大気の温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐを測定し、信号処理部６１は、測定された温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐを記憶する（ステップＳ８０１）。

次に、信号処理部６１は、取得された温度Ｔ、湿度Ｈ及び気圧Ｐを式（２）に代入することで、大気領域４０４における大気の屈折率ｎを算出する。
そして、信号処理部６１は、算出された値をＹ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４における大気の屈折率の初期値ｎ_０として決定する（ステップＳ８０２）。

次に、シーケンス制御部８１は、以降において所定のステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’を作成するために、当該ステージ駆動条件を設定する（ステップＳ８０３）。
ここで設定されるステージ駆動条件については、ステップ駆動やスキャン駆動等の駆動の種類、速度や加速度の大きさ、及び駆動プロファイル等が設定されると、Ｙステージ４１のＹ方向における移動による大気揺らぎの影響を限定する上で好ましい。

そしてシーケンス制御部８１によってステップＳ８０３において設定されたステージ駆動条件に基づいてＹステージ４１を駆動させながら、Ｙ波長コンペンセータ３９によって大気領域４０４での測長ビームの波長λ_ａの時間変化を計測する（ステップＳ８０４）。
次に、Ｙ波長補正部８２は、ステップＳ８０４において取得された計測値の時間変化をローパスフィルタに入力することで、ステップＳ８０４において取得された計測値の時間変化から大気圧の時間変動による成分を除去する（ステップＳ８０５）。

次に、Ｙ波長補正部８２は、ステップＳ８０５において大気圧の時間変動による成分が除去された計測値の時間変化をハイカットフィルタに入力することで、時間変動するノイズによる成分を除去する。
これによりＹ波長補正部８２は、Ｙステージ４１を所定のステージ駆動条件で駆動させた際の大気領域４０４における大気揺らぎに伴う測長ビームの波長λ_ａ、すなわち大気の屈折率ｎの時間変化を示すテーブルΔＣ_Ｙ’を作成できる（ステップＳ８０６）。

そして本実施形態に係るステージ装置では、Ｙ波長補正部８２が、ステップＳ８０６において取得されたテーブルΔＣ_Ｙ’における大気の屈折率ｎの時間ｔに対する依存性を時間ｔに関する関数でフィッティングする。これにより、近似関数ｎ（ｔ）が求められ記憶される（ステップＳ８０７）。

そして、シーケンス制御部８１は、他のステージ駆動条件においてテーブルΔＣ_Ｙ’を作成し近似関数ｎ（ｔ）を求めるか判定を行う（ステップＳ８０８）。
もし他のステージ駆動条件においてテーブルΔＣ_Ｙ’を作成し近似関数ｎ（ｔ）を求める場合には（ステップＳ８０８のＹｅｓ）、ステップＳ８０３に戻る。
一方、全てのステージ駆動条件においてテーブルΔＣ_Ｙ’を作成し近似関数ｎ（ｔ）を求めた場合には（ステップＳ８０８のＮｏ）、処理を終了する。

図５（ｂ）は、本実施形態に係るステージ装置において信号処理部６１によって所定のステージ駆動条件におけるＹステージ４１の移動量ΔＹを算出する処理を示すフローチャートである。

まず、シーケンス制御部８１によって所定のステージ駆動条件によるＹステージ４１の駆動が開始されると、Ｙ波長コンペンセータ３９によって大気領域４０４における測長ビームの波長λ_ａの時間変化を計測する（ステップＳ８０９）。
次に、Ｙ波長補正部８２は、ステップＳ８０９において取得された計測値の時間変化をローパスフィルタに入力することで、ステップＳ８０９において取得された計測値の時間変化から大気圧の時間変動による成分を取得する。
そして信号処理部６１は、取得された大気圧の時間変動による成分に当該所定のステージ駆動条件に対応する近似関数ｎ（ｔ）を合算することで、当該所定のステージ駆動条件におけるＹ測長ビーム３５の波長λ_ａの時間変化を決定する（ステップＳ８１０）。

また、信号処理部６１は、Ｙステージ４１が当該所定のステージ駆動条件で駆動している際のＹ干渉計３４による位置計測値Δｍを取得する。
そして、信号処理部６１は、取得された位置計測値Δｍ_ＹをステップＳ８１０において決定された測長ビームの波長λ_ａの時間変化を用いて補正することで、Ｙステージ４１の移動量ΔＹを算出する（ステップＳ８１１）。

そして、干渉計４０１のユニット状態がチェックされる（ステップＳ８１２）。
もし干渉計４０１が正常に稼働していれば（ステップＳ８１２のＹｅｓ）、繰り返し位置計測を行うために、ステップＳ８０９に戻る。
一方、干渉計４０１のユニット状態において故障等の不具合が発生している場合には（ステップＳ８１２のＮｏ）、処理を終了する。

以上のように本実施形態に係るステージ装置では、Ｙステージ４１を所定の駆動条件で駆動させた際の測長ビームが進行する大気領域における大気揺らぎに伴う測長ビームの波長λ_ａ、すなわち大気の屈折率ｎの時間変化を示す近似関数ｎ（ｔ）を予め作成しておく。
そして、Ｙステージ４１を当該所定の駆動条件で駆動させた際のＹ干渉計３４による位置計測値Δｍ_Ｙを作成された近似関数ｎ（ｔ）を用いて補正することで、Ｙステージ４１のＹ方向における移動量ΔＹを精度良く求めることができる。
これにより、Ｙステージ４１の位置を高精度に計測することができる。

本実施形態に係るステージ装置では、テーブルΔＣ_Ｙ’をそのまま用いる代わりに、テーブルΔＣ_Ｙ’から近似関数ｎ（ｔ）を求めて用いている。
これにより、ステージ駆動条件としてステージの移動速度や露光の際のレイアウトに伴う駆動プロファイルが変更されても、テーブルを新たに取得することなく所定のステージ駆動条件におけるＹ測長ビーム３５の波長λ_ａの時間変化を決定することができる。

具体的には、例えば所定のステージ駆動条件が別のステージ駆動条件に対してステージの移動速度の大きさを変更しただけの場合には、当該別のステージ駆動条件において取得された近似関数ｎ（ｔ）において時間ｔに関する係数を変化させる。
これにより、当該所定のステージ駆動条件における近似関数ｎ（ｔ）を取得することができる。
このように本実施形態に係るステージ装置では、近似関数ｎ（ｔ）を用いることによって処理を簡素化できることでスループットを向上させることができる。

［第三実施形態］
図６は、第三実施形態に係るステージ装置３００の模式的構成図を示している。

本実施形態に係るステージ装置３００は、Ｙミラー３３、Ｙ干渉計３４（第１の計測部）、Ｙ光ピックアップ３７、Ｙ検出部３８、及びＹ波長コンペンセータ３９（第２の計測部）を備えている。
また本実施形態に係るステージ装置３００は、Ｘミラー５３、Ｘ干渉計５４（第４の計測部）、Ｘ光ピックアップ５７、Ｘ検出部５８、及びＸ波長コンペンセータ５９（第５の計測部）を備えている。
また本実施形態に係るステージ装置３００は、ステージ４５、制御部を備えている。また制御部は、信号処理部６１、シーケンス制御部８１、Ｙ波長補正部８２及びＸ波長補正部８３を有する。

図６に示されているように、例えばウエハステージ４５であるステージ４５は、不図示のＹステージ及びＸステージを有しており、具体的には、Ｙステージ上にＸステージが載置されている。
また、Ｙミラー３３はＹステージ上に配置されており、Ｙ方向に垂直な反射面（第１の反射面）を有している。Ｙ干渉計３４から射出されたＹ測長ビーム３５（第１の計測光）がＹミラー３３の反射面に入射する。
そして、Ｙミラー３３の反射面によって反射されたＹ測長ビーム３５がＹ干渉計３４において不図示の参照ビームと干渉することで、Ｙ干渉ビーム３６が生成される。また、Ｙミラー３３はＹステージに一体として構成されて、ＹステージがＹ方向に垂直な反射面を有するように構成されてもよい。

次に、Ｙ干渉計３４から射出されたＹ干渉ビーム３６がＹ光ピックアップ３７に入射することによってＹ干渉ビーム３６が光電変換されることで、Ｙ光ピックアップ３７から干渉信号が出力される。
そして、不図示の測長ボードに設けられているＹ検出部３８が、当該干渉信号とＹ干渉計３４に設けられているレーザーヘッドからの基準信号との間の位相差を検出する。
これにより、Ｙ干渉計３４とＹミラー３３との間のＹ方向における距離Ｙ_０、すなわちＹステージのＹ方向における移動量ΔＹに対応する位置計測値Δｍ_Ｙを出力することができる。

同様に、Ｘミラー５３はＸステージ上に配置されており、Ｘ方向に垂直な反射面（第２の反射面）を有している。Ｘ干渉計５４から射出されたＸ測長ビーム５５（第３の計測光）がＸミラー５３の反射面に入射する。
そして、Ｘミラー５３の反射面によって反射されたＸ測長ビーム５５がＸ干渉計５４において不図示の参照ビームと干渉することで、Ｘ干渉ビーム５６が生成される。また、Ｘミラー５３はＸステージに一体として構成されて、ＸステージがＸ方向に垂直な反射面を有するように構成されてもよい。

次に、Ｘ干渉計５４から射出されたＸ干渉ビーム５６がＸ光ピックアップ５７に入射することによってＸ干渉ビーム５６が光電変換されることで、Ｘ光ピックアップ５７から干渉信号が出力される。
そして、不図示の測長ボードに設けられているＸ検出部５８が、当該干渉信号とＸ干渉計５４に設けられているレーザーヘッドからの基準信号との間の位相差を検出する。
これにより、Ｘ干渉計５４とＸミラー５３との間のＸ方向における距離Ｘ_０、すなわちＸステージのＸ方向における移動量ΔＸに対応する位置計測値Δｍ_Ｘを出力することができる。

またＹ波長コンペンセータ３９は、Ｘ波長コンペンセータ５９に比べて、Ｙ干渉計３４とＹミラー３３との間のＹ測長ビーム３５の光路に近接している。
またＸ波長コンペンセータ５９は、Ｙ波長コンペンセータ３９に比べて、Ｘ干渉計５４とＸミラー５３との間のＸ測長ビーム５５の光路に近接している。

次に、Ｙ波長コンペンセータ３９から取得される波長補正量ΔＣに基づいて位置計測値Δｍ_Ｙを補正すると共に、Ｘ波長コンペンセータ５９から取得される波長補正量ΔＣに基づいて位置計測値Δｍ_Ｘを補正する処理を考える。
このとき、波長補正量ΔＣを取得する際のステージ駆動条件としては、ＸステージのＸ方向に沿った駆動及びＹステージのＹ方向に沿った駆動それぞれだけに限らず、双方が共に行われる場合があることに注意する必要がある。

例えばＹ波長コンペンセータ３９においては、第一及び第二実施形態に係るステージ装置に示したように、ＹステージのＹ方向に沿った駆動が発生する場合には、大気の屈折率ｎに対応する計測値の時間変化に対して当該駆動による大気揺らぎが影響を与える。
しかしながら本実施形態に係るステージ装置３００のように、ＸステージのＸ方向に沿った駆動及びＹステージのＹ方向に沿った駆動が共に行われると、駆動双方による大気揺らぎによって、Ｙ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４において乱流等が発生する。

そして、大気領域４０４においてそのような乱流等が発生すると、大気の屈折率ｎに対応する計測値、すなわち波長補正量ΔＣにおいて大きい誤差が発生してしまう。
そのため、Ｙ波長コンペンセータ３９において計測された値に基づいて波長補正量ΔＣを取得し、取得された波長補正量ΔＣをそのまま用いて位置計測値Δｍ_Ｙを補正しようとすると、算出されるＹステージの移動量ΔＹに大きな誤差が発生することとなる。
そのような大きい誤差の発生は、Ｘ波長コンペンセータ５９において取得された波長補正量ΔＣをそのまま用いて位置計測値Δｍ_Ｘを補正することで、Ｘステージの移動量ΔＸを算出する場合にも同様に起こる。

そこで本実施形態に係るステージ装置３００では、第一及び第二実施形態に係るステージ装置と同様に、ＹステージをＹ方向に沿って駆動させた際のテーブルΔＣ_Ｙ’、及びＸステージをＸ方向に沿って駆動させた際のテーブルΔＣ_Ｘ’を予め作成しておく。
そして、ＸステージのＸ方向に沿った駆動及びＹステージのＹ方向に沿った駆動双方が共に行われた際には、テーブルΔＣ_Ｙ’及びΔＣ_Ｘ’を用いてＹステージの移動量ΔＹ及びＸステージの移動量ΔＸを算出する。

具体的には、Ｙステージを静止させたままＸステージをＸ方向に沿ってステップ駆動させた際（第１の駆動条件）のテーブルΔＣ_Ｘ（第１のテーブル）を、ステップＳ３０１乃至Ｓ３０６に従ってＸ波長コンペンセータ５９及びＹ波長コンペンセータ３９が作成する。
また、Ｘステージを静止させたままＹステージをＹ方向に沿ってステップ駆動させた際のテーブルΔＣ_Ｙ（１）を、ステップＳ３０１乃至Ｓ３０６に従ってＸ波長コンペンセータ５９及びＹ波長コンペンセータ３９が作成する。

また、Ｘステージを静止させたままＹステージをＹ方向に沿ってスキャン駆動させた際（第２の駆動条件）のテーブルΔＣ_Ｙ（２）（第２のテーブル）を、ステップＳ３０１乃至Ｓ３０６に従ってＸ波長コンペンセータ５９及びＹ波長コンペンセータ３９が作成する。
このように、複数のステージ駆動条件においてＸ波長コンペンセータ５９及びＹ波長コンペンセータ３９それぞれによって取得されたテーブルΔＣ_Ｘ、ΔＣ_Ｙ（１）及びΔＣ_Ｙ（２）が、Ｙ波長補正部８２及びＸ波長補正部８３に記憶される。

そして、例えばＸステージがＸ方向に沿ってステップ移動すると共に、ＹステージがＹ方向に沿ってスキャン移動（走査移動）するステージ駆動条件を考える。
換言すると、ステージ４５がＸＹ断面内においてＸ方向及びＹ方向それぞれに非平行な方向（第３の方向）に駆動するステージ駆動条件（所定の駆動条件）を考える。
この場合、まずＹステージの移動量ΔＹを算出する際には、Ｙ波長コンペンセータ３９によって大気領域４０４におけるＹ測長ビーム３５の波長λ_ａＹの時間変化を計測することで、波長補正量ΔＣを取得する。

次に、取得された波長補正量ΔＣをハイカットフィルタに入力することで、取得された波長補正量ΔＣから時間変動するノイズを除去する。
換言すると、取得された波長補正量ΔＣをハイカットフィルタに入力することで、波長補正量ΔＣのうち高周波領域に対応する第２の周波数領域における成分（第３の成分）を除去する。
そして時間変動するノイズが除去された波長補正量ΔＣに対して、ＸステージをＸ方向に沿ってステップ駆動させた際にＹ波長コンペンセータ３９によって取得されたテーブルΔＣ_Ｘに所定の係数を掛けた後に差を取る。

これにより、上記ステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｙ’を取得し、テーブルΔＣ_Ｙ’に対応する、Ｙ干渉計３４から出射するＹ測長ビーム３５の波長λ_ａＹの時間変化を決定することができる。
なお、ここで用いられる所定の係数は、Ｙ波長コンペンセータ３９の大気領域４０４におけるＸステージのＸ方向に沿ったステップ駆動に伴う大気揺らぎの発生の度合いから決定される。
すなわち、例えばＸステージのＸ方向に沿ったステップ駆動における速度や加速度の大きさ、及び駆動プロファイル等を含む、ＸステージのＸ方向に沿ったステップ駆動における駆動条件から決定される。

そして、ステージ４５を構成するＸステージ及びＹステージ双方を上記ステージ駆動条件で駆動している際のＹ干渉計３４による位置計測値Δｍ_Ｙを取得する。
そして、取得された位置計測値Δｍ_Ｙを上記のように取得されたテーブルΔＣ_Ｙ’を用いて補正することで、Ｙステージの移動量ΔＹを算出することができる。

同様に、Ｘステージの移動量ΔＸを算出する際には、Ｘ波長コンペンセータ５９によって大気領域４０４におけるＸ測長ビーム５５の波長λ_ａＸの時間変化を計測することで、波長補正量ΔＣを取得する。

次に、取得された波長補正量ΔＣをハイカットフィルタに入力することで、取得された波長補正量ΔＣから時間変動するノイズを除去する。
換言すると、取得された波長補正量ΔＣをハイカットフィルタに入力することで、波長補正量ΔＣのうち高周波領域に対応する第２の周波数領域における成分（第５の成分）を除去する。
そして時間変動するノイズが除去された波長補正量ΔＣに対して、ＹステージをＹ方向に沿ってスキャン駆動させた際にＸ波長コンペンセータ５９によって取得されたテーブルΔＣ_Ｙ（２）に所定の係数を掛けた後に差を取る。

これにより、上記ステージ駆動条件におけるテーブルΔＣ_Ｘ’を取得し、テーブルΔＣ_Ｘ’に対応する、Ｘ干渉計５４から出射するＸ測長ビーム５５の波長λ_ａＸの時間変化を決定することができる。
なお、ここで用いられる所定の係数は、Ｘ波長コンペンセータ５９の大気領域４０４におけるＹステージのＹ方向に沿ったスキャン駆動に伴う大気揺らぎの発生の度合いから決定される。
すなわち、例えばＹステージのＹ方向に沿ったスキャン駆動における速度や加速度の大きさ、及び駆動プロファイル等を含む、ＹステージのＹ方向に沿ったスキャン駆動における駆動条件から決定される。

そして、ステージ４５を構成するＸステージ及びＹステージ双方を上記ステージ駆動条件で駆動している際のＸ干渉計５４による位置計測値Δｍ_Ｘを取得する。
そして、取得された位置計測値Δｍ_Ｘを上記のように取得されたテーブルΔＣ_Ｘ’を用いて補正することで、Ｘステージの移動量ΔＸを算出することができる。

以上のように、本実施形態に係るステージ装置３００では、ステージ４５を所定の駆動条件で駆動させた際の測長ビームが進行する大気領域における大気揺らぎに伴う測長ビームの波長λ_ａ、すなわち大気の屈折率ｎの時間変化を示すテーブルを予め作成しておく。
そして、ステージを当該所定の駆動条件で駆動させた際の干渉計による位置計測値を作成されたテーブルを用いて補正することで、ステージ４５の移動量を精度良く求めることができる。
これにより、ステージ４５の位置を高精度に計測することができる。

具体的には、Ｘステージを静止させたままＹステージをＹ方向に沿って駆動させた際のテーブルΔＣ_Ｙ、及びＹステージを静止させたままＸステージをＸ方向に沿って駆動させた際のテーブルΔＣ_Ｘを取得する。
そしてＸステージのＸ方向に沿った駆動及びＹステージのＹ方向に沿った駆動双方が共に行われた際には、テーブルΔＣ_Ｙ及びΔＣ_Ｘを用いて波長補正量ΔＣに含まれる誤差を除去することで、Ｙステージの移動量ΔＹ及びＸステージの移動量ΔＸを算出する。
これにより、ＸステージのＸ方向に沿った駆動及びＹステージのＹ方向に沿った駆動双方が共に行われた場合であっても、ステージ４５を構成するＸステージ及びＹステージそれぞれの位置を高精度に計測することができる。

［第四実施形態］
図７は、第四実施形態に係るステージ装置を備える露光装置１によって露光を行う際の当該ステージ装置による処理を示すフローチャートである。
なお本実施形態に係るステージ装置は、第一乃至第三実施形態のいずれかに係るステージ装置と同様の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

通常の生産ラインでは、所定のロットを構成する、それぞれレジストが塗布された複数のウエハ４０が不図示のインライン搬送装置によって露光装置１に順に搬入され、露光装置１によって同一プロセスのウエハ露光処理がロット単位で大量に実行される。

図７に示されているように、本実施形態に係るステージ装置を備える露光装置１では、所定のウエハ４０がウエハステージ４５上に搬入されると（ステップＳ１００１）、搬入されたウエハ４０が所定のロットの先頭ウエハであるか判定する（ステップＳ１００２）。

もし搬入されたウエハ４０が所定のロットの先頭ウエハである場合には（ステップＳ１００２のＹｅｓ）、当該ウエハ４０に対してアライメントオフセット及びフォーカスオフセットを含むキャリブレーション処理が実施される。
なお近年では、ロットの先頭のウエハ４０に対するキャリブレーション処理では、ロットを構成する全てのウエハ４０に対する高い重ね合わせ精度や露光フォーカス精度を実現するために、ウエハ４０における全ショット領域を測定する傾向にある。

また上記キャリブレーション処理を行っている間に、第一乃至第三実施形態のいずれかに係るステージ装置と同様に、当該ロットを構成するウエハ４０の各々を露光する際のステージ駆動条件に応じて干渉計による計測値を補正するためのテーブルを作成する。
そして、作成されたテーブルを記憶し（ステップＳ１００３）、ステップＳ１００４に移行する。
一方、搬入されたウエハ４０が所定のロットの先頭ウエハではない場合には（ステップＳ１００２のＮｏ）、ステップＳ１００３を実施せずにステップＳ１００４に移行する。

次に、搬入されたウエハ４０に対してアライメント計測を行うことで露光位置を高精度に調整（補正）する（ステップＳ１００４）。
このとき、第一乃至第三実施形態のいずれかに係るステージ装置と同様に、ステップＳ１００３で作成されたテーブル、及び波長コンペンセータによる計測値を用いて干渉計による計測値を補正することで、Ｘステージ及びＹステージの移動量を高精度に算出する。

そして、アライメント処理が終了したウエハ４０をレチクル２０と同期させながらそれぞれ走査し、ショット領域毎に露光を行うことで、レチクル２０に形成されている回路パターンをウエハ４０に転写する（ステップＳ１００５）。
このとき、露光が行われるショット領域の位置、及び露光の際のステージの駆動プロファイル等を含むステージ駆動条件に対応するテーブル、及び波長コンペンセータによる計測値を用いて、干渉計による計測値が補正される。

そして、当該ウエハ４０内の全てのショット領域に対して露光が行われた後、当該ウエハ４０が露光装置１の外部に搬出される（ステップＳ１００６）。
ここで、露光が行われたウエハ４０は、一般的にはインライン搬送装置によって現像処理装置へ搬送される。

次に、当該ロットの全てのウエハ４０に対して露光が行われたか判定する（ステップＳ１００７）。
もし当該ロットの全てのウエハ４０に対して露光が行われた場合には（ステップＳ１００７のＹｅｓ）、処理を終了する。
一方、当該ロットの全てのウエハ４０に対して露光が行われていない場合には（ステップＳ１００７のＮｏ）、ステップＳ１００１に戻り、当該ロットの残りのウエハ４０に対して順次露光処理を行う。

以上のように、本実施形態に係るステージ装置では、ステージを所定の駆動条件で駆動させた際の測長ビームが進行する大気領域における大気揺らぎに伴う測長ビームの波長λ_ａ、すなわち大気の屈折率ｎの時間変化を示すテーブルを予め作成しておく。
そして、ステージを当該所定の駆動条件で駆動させた際の干渉計による位置計測値を作成されたテーブルを用いて補正することで、ステージの移動量を精度良く求めることができる。
これにより、ステージの位置を高精度に計測することができる。

また本実施形態に係るステージ装置は、テーブルを作成する処理が、露光装置１においてロットの先頭のウエハ４０に対するアライメントオフセット及びフォーカスオフセットを含むキャリブレーション処理と同時に実施されるように、構成されている。
これにより、ロットのウエハ４０の各々に対して露光処理を行う際のスループットを向上させることができる。

［物品の製造方法］
次に、本実施形態に係る物品の製造方法について説明する。

半導体ＩＣ素子、液晶表示素子及びＭＥＭＳ等の物品を製造する方法は、第一乃至第四実施形態のいずれかに係るステージ装置を備える露光装置１を用いて、感光剤が塗布されたウエハやガラス基板等の基板を露光する工程を含む。
また、上記方法は、露光された基板（感光剤）を現像する工程と、現像された基板を加工処理する他の周知の工程とを含む。
なお、ここでいう他の周知の工程には、エッチング、感光剤剥離、ダイシング、ボンディング及びパッケージング等が含まれる。
本実施形態に係る物品の製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。

以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

３３ Ｙミラー（第１の反射面）
３４ Ｙ干渉計（第１の計測部）
３５ Ｙ測長ビーム（第１の計測光）
３９ Ｙ波長コンペンセータ（第２の計測部）
４１ Ｙステージ（ステージ）
６１ 信号処理部（制御部）
８１ シーケンス制御部（制御部）
８２ Ｙ波長補正部（制御部）
１００ ステージ装置
４０４ 大気領域（第１の大気領域）

Claims (20)

1. 第１の方向に垂直な第１の反射面を有し、前記第１の方向に駆動可能に構成されているステージと、
   前記第１の反射面に向けて第１の計測光を射出した後に前記第１の反射面によって反射された前記第１の計測光を受光することによって、前記ステージの前記第１の方向における位置を計測する第１の計測部と、
   第１の大気領域を伝搬する第２の計測光の波長を計測する第２の計測部と、
   所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させた際に生じる前記第１の大気領域における大気揺らぎに伴う前記第２の計測光の波長の時間変化を示す第１のテーブルに基づいて、前記第１の計測部の計測結果を補正する制御部と、
   を備えることを特徴とするステージ装置。
2. 前記制御部は、
   前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させながら前記第２の計測部によって前記第２の計測光の波長の時間変化を計測させ、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化をローパスフィルタに入力することによって第１の周波数領域における第１の成分を取得し、
   該取得された第１の成分に前記第１のテーブルを合算することで、前記所定の駆動条件における前記第１の計測光の波長の時間変化を決定し、
   該決定された第１の計測光の波長の時間変化に基づいて、前記第１の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
3. 前記ステージ装置が設けられている空間の温度、湿度及び気圧を計測する第３の計測部を備え、
   前記制御部は、
   前記第３の計測部の計測結果に基づいて前記第１の大気領域における大気の屈折率の初期値を決定し、
   前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させながら前記第２の計測部によって前記第２の計測光の波長の時間変化を計測させ、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化をローパスフィルタ及びハイカットフィルタそれぞれに入力することによって、前記第１の周波数領域における前記第１の成分及び第２の周波数領域における第２の成分を取得し、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化から前記第１の成分及び前記第２の成分を除去することで、前記第１のテーブルを作成することを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
4. 前記制御部は、
   前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させながら前記第２の計測部によって前記第２の計測光の波長の時間変化を計測させ、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化をローパスフィルタに入力することによって第１の周波数領域における第１の成分を取得し、
   該取得された第１の成分に前記第１のテーブルから取得される近似関数を合算することで、前記所定の駆動条件における前記第１の計測光の波長の時間変化を決定し、
   該決定された第１の計測光の波長の時間変化に基づいて、前記第１の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
5. 前記ステージ装置が設けられている空間の温度、湿度及び気圧を計測する第３の計測部を備え、
   前記制御部は、
   前記第３の計測部の計測結果に基づいて前記第１の大気領域における大気の屈折率の初期値を決定し、
   前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させながら前記第２の計測部によって前記第２の計測光の波長の時間変化を計測させ、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化をローパスフィルタ及びハイカットフィルタそれぞれに入力することによって、前記第１の周波数領域における前記第１の成分及び第２の周波数領域における第２の成分を取得し、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化から前記第１の成分及び前記第２の成分を除去することで、前記第１のテーブルを作成し、
   該作成された第１のテーブルに対してフィッティングを行うことで前記近似関数を取得することを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
6. 第１の方向に垂直な第１の反射面を有し、該第１の方向と該第１の方向に垂直な第２の方向とに平行な第１の断面内において駆動可能に構成されているステージと、
   前記第１の反射面に向けて第１の計測光を射出した後に前記第１の反射面によって反射された前記第１の計測光を受光することによって、前記ステージの前記第１の方向における位置を計測する第１の計測部と、
   第１の大気領域を伝搬する第２の計測光の波長を計測する第２の計測部と、
   所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の断面内において前記第１の方向及び前記第２の方向それぞれに非平行な第３の方向に沿って駆動させた際に取得される前記第１の計測部の計測結果を、第１の駆動条件で前記ステージを前記第２の方向に沿って駆動させた際に生じる前記第１の大気領域における大気揺らぎに伴う前記第２の計測光の波長の時間変化を示す第１のテーブルに基づいて補正する制御部と、
   を備えることを特徴とするステージ装置。
7. 前記制御部は、
   前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第３の方向に沿って駆動させながら前記第２の計測部によって前記第２の計測光の波長の時間変化を計測させ、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化をハイカットフィルタに入力することによって第２の周波数領域における第３の成分を取得し、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化に対して、前記第３の成分を除去した後、所定の係数が掛けられた前記第１のテーブルとの間で差を取ることで、前記所定の駆動条件における前記第１の計測光の波長の時間変化を決定し、
   該決定された第１の計測光の波長の時間変化に基づいて、前記第１の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項６に記載のステージ装置。
8. 前記ステージ装置が設けられている空間の温度、湿度及び気圧を計測する第３の計測部を備え、
   前記制御部は、
   前記第３の計測部の計測結果に基づいて前記第１の大気領域における大気の屈折率の初期値を決定し、
   前記第１の駆動条件で前記ステージを前記第２の方向に沿って駆動させながら前記第２の計測部によって前記第２の計測光の波長の時間変化を計測させ、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化をローパスフィルタ及びハイカットフィルタそれぞれに入力することによって、第１の周波数領域における第４の成分及び前記第２の周波数領域における前記第３の成分を取得し、
   該計測された第２の計測光の波長の時間変化から前記第３の成分及び前記第４の成分を除去することで、前記第１のテーブルを作成することを特徴とする請求項７に記載のステージ装置。
9. 前記ステージは、前記第２の方向に垂直な第２の反射面を有し、
   前記ステージ装置は、
   前記第２の反射面に向けて第３の計測光を射出した後に前記第２の反射面によって反射された前記第３の計測光を受光することによって、前記ステージの前記第２の方向における位置を計測する第４の計測部と、
   第２の大気領域を伝搬する第４の計測光の波長を計測する第５の計測部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第３の方向に沿って駆動させた際に取得される前記第４の計測部の計測結果を、第２の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させた際に生じる前記第２の大気領域における大気揺らぎに伴う前記第４の計測光の波長の時間変化を示す第２のテーブルに基づいて補正することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のステージ装置。
10. 前記制御部は、
    前記所定の駆動条件で前記ステージを前記第３の方向に沿って駆動させながら前記第５の計測部によって前記第４の計測光の波長の時間変化を計測させ、
    該計測された第４の計測光の波長の時間変化をハイカットフィルタに入力することによって第２の周波数領域における第５の成分を取得し、
    該計測された第４の計測光の波長の時間変化に対して、前記第５の成分を除去した後、所定の係数が掛けられた前記第２のテーブルとの間で差を取ることで、前記所定の駆動条件における前記第３の計測光の波長の時間変化を決定し、
    該決定された第３の計測光の波長の時間変化に基づいて、前記第４の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項９に記載のステージ装置。
11. 前記ステージ装置が設けられている空間の温度、湿度及び気圧を計測する第３の計測部を備え、
    前記制御部は、
    前記第３の計測部の計測結果に基づいて前記第２の大気領域における大気の屈折率の初期値を決定し、
    前記第２の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させながら前記第５の計測部によって前記第４の計測光の波長の時間変化を計測させ、
    該計測された第４の計測光の波長の時間変化をローパスフィルタ及びハイカットフィルタそれぞれに入力することによって、第１の周波数領域における第６の成分及び前記第２の周波数領域における前記第５の成分を取得し、
    該計測された第４の計測光の波長の時間変化から前記第５の成分及び前記第６の成分を除去することで、前記第２のテーブルを作成することを特徴とする請求項１０に記載のステージ装置。
12. 前記第１の大気領域は、前記第２の大気領域に比べて前記第１の計測光の光路に近接しており、
    前記第２の大気領域は、前記第１の大気領域に比べて前記第３の計測光の光路に近接していることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のステージ装置。
13. 前記第１の計測部は、前記第１の反射面によって反射された前記第１の計測光と参照光との間の干渉から前記第１の計測部と前記第１の反射面との間の距離を計測する干渉計であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のステージ装置。
14. 前記第２の計測部は、前記第１の大気領域を伝搬する前記第２の計測光による所定の対象に対する計測結果と真空領域を伝搬する第５の計測光による前記所定の対象に対する計測結果とを互いに比較することによって、前記第２の計測光の波長を計測する波長コンペンセータであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のステージ装置。
15. 前記ステージは、前記第１の方向に沿って駆動する第１のステージと、前記第１の方向に垂直な第２の方向に沿って駆動する第２のステージとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のステージ装置。
16. 原版に形成されたパターンを基板に転写するように前記基板を露光する露光装置であって、
    前記基板が載置される基板ステージを駆動させる請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とする露光装置。
17. 前記基板ステージは、前記基板を露光する際に、前記第１の方向において走査移動を行うと共に、前記第１の方向に垂直な第２の方向においてステップ移動を行うことを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
18. 前記制御部は、前記基板ステージに載置される所定のロットの先頭にある前記基板に対してキャリブレーション処理が行われる際に、前記第１のテーブルを作成することを特徴とする請求項１６または１７に記載の露光装置。
19. 請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記基板を露光する工程と、
    露光された前記基板を現像する工程と、
    現像された前記基板から物品を製造する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。
20. 第１の方向に垂直な第１の反射面を有し、前記第１の方向に駆動可能に構成されているステージと、前記第１の反射面に向けて第１の計測光を射出した後に前記第１の反射面によって反射された前記第１の計測光を受光することによって、前記ステージの前記第１の方向における位置を計測する第１の計測部と、第１の大気領域を伝搬する第２の計測光の波長を計測する第２の計測部とを備えるステージ装置を用いて前記ステージの駆動を制御する方法であって、
    所定の駆動条件で前記ステージを前記第１の方向に沿って駆動させた際に生じる前記第１の大気領域における大気揺らぎに伴う前記第２の計測光の波長の時間変化を示す第１のテーブルに基づいて、前記第１の計測部の計測結果を補正するステップを含むことを特徴とする方法。

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