JP5667568B2 - 移動体装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体装置、露光装置、及びデバイス製造方法に係り、特に、物体を保持して二次元平面内の第１軸に平行な方向に移動可能な移動体を含む移動体装置、該移動体装置を備え、半導体素子、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において使用される露光装置、及び該露光装置を用いて電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するデバイス製造方法に関する。

従来、半導体素子、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において、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを、投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の被露光物体（以下、「ウエハ」と総称する）上に縮小転写する投影露光装置が、主として用いられている。投影露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）およびステップ・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）が、比較的多く使用されている。

近年では、照明光に対して所定の走査方向（スキャン方向）に同期移動して、レチクルに形成されたパターンを光学系を介してウエハ上に転写するスキャニング・ステッパなどの走査型露光装置が、主流となっている。

スキャニング・ステッパなどの走査型露光装置では、ウエハ側に加え、レチクル側にも、レチクルを駆動する駆動装置が必要である。最近の走査型露光装置では、レチクル側の駆動装置として、レチクル定盤上にエアベアリング等により浮上支持されたレチクルステージを、例えばリニアモータによって走査方向に所定ストローク範囲で駆動するとともに、走査方向及び非走査方向に微小駆動するレチクルステージ装置が採用されている。

しかるに、スキャニング・ステッパなどは、マイクロデバイスの量産に用いられるものであるから、スループットの向上が必然的に要請される。このため、最近のレチクルステージ装置では、レチクルステージの非走査方向の両側に上下一対の走査方向駆動用のリニアモータを設け、これらの２対のリニアモータによってレチクルステージをその重心を含む中立面を駆動面として走査方向に駆動するレチクルステージ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このっ特許文献１に開示されるレチクルステージ装置では、レチクルステージの非走査方向の一側の一対のリニアモータの間に非走査方向駆動用のリニアモータが設けられ、非走査方向の一側の一対のリニアモータの間に延設部が設けられ、その延設部に干渉計用のミラーが固定されていた。この特許文献１に開示されるレチクルステージ装置では、高加速度化及び高速化を実現できるとともに、重心駆動によりピッチングモーメントの発生を効果的に抑制することができる。

しかしながら、露光装置には、スループットのさらなる向上が要求されており、これを実現するため、走査型露光装置では、レチクルステージの更なる高化速度化を実現する必要がある。さらに、露光装置には、レチクルのパターン（の像）を像ぼけ等を伴うことなく、ウエハ等の基板上に忠実に正確に転写（形成）できることも要求される。

しかしながら、半導体素子などのデバイスルール（実用最小線幅）は次第に微細化し、これに伴って、レチクルの自重変形等に起因するパターン面の変形が、デフォーカス、パターンの像のディトーションなどを招き、これらのことが所望の露光精度（重ね合わせ精度を含む）を達成するための障害になりつつある。

また、投影露光装置では、集積回路の微細化に対応して高解像度を実現するため、その露光波長をより短波長側にシフトしてきた。現在、その波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍ、又はこれより短波長の真空紫外域に属するＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍが主流となっている。しかるに、ＡｒＦリソグラフィにおいて、レチクルのヘイズ（曇り）欠陥が、その生産性や生産コストに深刻な影響を及ぼすに至り、大きな問題となってきた。

露光装置で、レチクル上のヘイズ形成を包括的に抑制する、効果的な対策を実現する方法として、ヘイズ生成反応加速物質である水分を例えばｐｐｍオーダー以下で除去するため、レチクルを取り囲む空間をクリーンドライエアその他のパージガスでパージすることが行われる。

そして水分がｐｐｍオーダー以下で除去されるため、パージ空間内は、非常に静電気が発生しやすい状態となる。露光装置内において出し入れが多いものの代表としてレチクルがある。このため、レチクル及びこれを載置するステージ及びレチクルの搬送用ハンド等は電気的に絶縁され発生した静電荷の逃げ場のないフローティング状態となる。発生した静電荷によりレチクル上のパターンがいわゆるＥＳＤ（静電気による破壊）により障害を受けやすくなっている。一般的にシリコン酸化膜の耐圧は、０．１Ｖ／Ａと言われており、最近の酸化膜は数Ａまで薄膜化されている。このためパターン破壊は、１Ｖ以下の電圧でも発生する可能性があり、十分な静電気対策が必要である。また、例えばレチクル上に発生した静電荷は、コンタミと呼ばれる汚染物を吸引し、このコンタミが露光の妨害物となる。

上記の通り、紫外線とりわけＡｒＦエキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光の波長における水による吸収が大きいため、充分な透過率を得るためには水濃度を低減し、この濃度を厳密に制御するため、発生した静電荷によりレチクル上のパターンがいわゆるＥＳＤ（静電気による破壊）により障害を受けやすくなっている。

その一方において、露光装置は、半導体デバイス等の量産に用いられるものであるため、高スループットであることが必然的に要請される。

特開２００８−１６６６１４号公報

本発明の第１の態様によれば、物体を保持して二次元平面内の第１軸に平行な方向に移動可能な移動体と；前記移動体の前記二次元平面内で前記第１軸に垂直な第２軸に平行な方向の両側に設けられた第１、第２可動子と、該第１、第２可動子のそれぞれとの間で電磁相互作用を行って前記移動体を少なくとも前記第１軸に平行な方向に駆動する駆動力をそれぞれ発生する第１、第２固定子と、を含む駆動系と；を備え、前記第１、第２可動子の少なくとも一方の特定可動子が、前記二次元平面に直交する第３軸に平行な方向に関して所定間隔で配置された３つの可動子部を含み、前記第１、第２固定子のうち、前記特定可動子に対応する固定子が、前記３つの可動子部のうちの前記第３軸に平行な方向の中央に位置する第１可動子部と該第１可動子部に対して前記第３軸に平行な方向の一側に位置する第２可動子部との間に配置される第１固定子部と、前記第１可動子部と該第１可動子部に対して前記第３軸に平行な方向の他側に位置する第３可動子部との間に配置される第２固定子部と、を含み、前記第１固定子部と前記第１、第２可動子部それぞれとの間で行われる電磁相互作用により、前記移動体に対する少なくとも前記第１軸に平行な方向の駆動力が発生され、前記第２固定子部と前記第１、第３可動子部それぞれとの間で行われる電磁相互作用により、前記移動体に対する少なくとも前記第１軸に平行な方向の駆動力が発生される移動体装置が、提供される。

これによれば、特定可動子に対応する固定子では、３つの可動子部のうち、第３軸に平行な方向の中央に位置する第１可動子部と第１可動子部に対して第３軸に平行な方向の一側に位置する第２可動子部と、第１及び第２可動子部の間に配置される第１固定子部と、により移動体を第１軸に平行な方向に駆動する１つの電磁力駆動装置が構成され、第１可動子部と第１可動子部に対して第３軸に平行な方向の他側に位置する第３可動子部と、第１及び第３可動子部の間に配置される第２固定子部と、により移動体を第１軸に平行な方向に駆動する別の１つの電磁力駆動装置が構成される。従って、これら２つの電磁力駆動装置により高出力で移動体を第１軸に平行な方向に駆動することができる。これに加え、第３軸に平行な方向の中央に位置する第１可動子部を、２つの電磁力駆動装置で共用するので、２つの電磁力駆動装置が全く別々である場合に比べて、移動体装置の全体を軽量化することが可能になる。これにより、移動体及びこれに保持された物体の更なる高加速度化及び位置制御性の向上を図ることが可能になる。

本発明の第２の態様によれば、マスクに形成されたパターンを被露光物体上に転写する露光装置であって、前記物体として前記マスクが前記移動体上に載置された本発明の移動体装置を備える露光装置が、提供される。

本発明の第３の態様によれば、本発明の露光装置を用いて被露光物体上にパターンを形成する（転写する）ことと；前記パターンが形成（転写）された前記被露光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。

第1の実施形態の露光装置を示す概略図である。 レチクルステージ装置を示す斜視図である。 図２のレチクルステージとカウンタマスとを示す分解斜視図である。 図４（Ａ）はレチクルステージの構成を示す平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って断面したレチクルステージ装置の縦断面図である。 レチクルエンコーダシステムの構成を説明するための図である。 図１の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。 第２の実施形態の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。 図８（Ａ）は、第２の実施形態の露光装置のレチクルステージ装置を示す平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って断面したレチクルステージ装置の縦断面図である。 図９（Ａ）は、第２の実施形態の露光装置のレチクルステージ装置近傍を示す平面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って断面したレチクルステージ装置近傍の縦断面図である。 第２の実施形態の露光装置のレチクルエンコーダシステム及びラビリエンスシールの構成を示す図である。 第２の実施形態の露光装置における動作の流れを説明するための図（その１）である。 第２の実施形態の露光装置における動作の流れを説明するための図（その２）である。 第３の実施形態の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。 図１４（Ａ）はレチクルＡＦセンサの配置を示す平面図、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の状態からレチクルステージが＋Ｙ方向に所定距離移動したときのレチクルステージ装置近傍の構成部分の縦断面図である。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）はレチクルＡＦセンサの構成を説明するための図、図１５（Ｃ）はフォーカスマップの作成原理を説明するための図である。 第４の実施形態の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。 第４の実施形態のレチクルステージ装置の縦断面図である。 図１８（Ａ）は第４の実施形態のレチクルエンコーダシステムの構成を説明するための図、図１８（Ｂ）はレチクルステージ上に載置されたレチクルを変形させる方法を説明するための図である。

《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。

図１には、第１の実施形態の露光装置１００の構成が概略的に示されている。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、いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる）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に平行な方向をＺ軸方向、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、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、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。

露光装置１００は、照明ユニットＩＯＰ、レチクルＲを保持してＸＹ平面に平行な面内で移動するレチクルステージＲＳＴを含むレチクルステージ装置２０、投影光学系ＰＬ、ウエハＷをＸＹ２次元方向に駆動するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系、並びにレチクルステージ装置２０及び投影光学系ＰＬを保持するコラム３４等を備えている。

照明ユニットＩＯＰは、光源及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り（マスクキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる）により規定される矩形又は円弧状の照明領域に照明光（露光光）ＩＬを照射し、回路パターンが形成されたレチクルＲを均一な照度で照明する。照明ユニットＩＯＰと同様の照明系は、例えば米国特許第５，５３４，９７０号明細書などに開示されている。ここでは、一例として照明光ＩＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられるものとする。また、照明光学系内部に配置されたビームスプリッタにより照明光ＩＬの一部が取り出され、インテグレータセンサとも呼ばれるパワーモニタからの照度信号が、主制御装置５０（図６参照）に与えられている。

レチクルステージ装置２０は、照明ユニットＩＯＰの下方に所定間隔を隔ててほぼ平行に配置されたレチクルステージ定盤ＲＢＳ、該レチクルステージ定盤ＲＢＳ上に配置されたレチクルステージＲＳＴ、該レチクルステージＲＳＴを取り囲む状態でレチクルステージ定盤ＲＢＳ上に配置された枠状部材から成るカウンタマス１８、及びレチクルステージＲＳＴを駆動するレチクルステージ駆動系３４０（図６参照）等を備えている。

レチクルステージ定盤ＲＢＳは、図１に示されるように、コラム３４の天板部３２ａ上に複数（例えば３つ）の防振ユニット１４（図１における紙面奥側の防振ユニットは不図示）を介して略水平に支持されている。レチクルステージ定盤ＲＢＳ上に、レチクルステージＲＳＴが配置され、レチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲが保持されている。なお、レチクルステージ装置２０の具体的な構成等については後にさらに詳述する。

投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸに沿って配列された複数の光学素子（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あるいは１／５）を有する。このため、照明ユニットＩＯＰからの照明光ＩＬによって照明領域が照明されると、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を介してその照明領域内のレチクルの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の投影像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置され、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の照明領域に共役な領域（露光領域）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との同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動するとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動することで、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、照明ユニットＩＯＰ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。

投影光学系ＰＬの鏡筒の高さ方向のほぼ中央に、フランジＦＬＧが設けられている。

コラム３４は、床面Ｆにその下端部が固定された複数（例えば３本）の脚部３２ｂ（図１における紙面奥側の脚部は不図示）と、３本の脚部３２ｂにより略水平に支持された天板部３２ａとを含んでいる。天板部３２ａの中央部には、上下方向（Ｚ軸方向）に貫通した開口３４ａが形成されている。開口３４ａ内に投影光学系ＰＬの上端部が挿入されている。

天板部３２ａの下面側に一端が固定された３つの吊り下げ支持機構１３７（ただし紙面奥側の吊り下げ支持機構は不図示）の他端がフランジＦＬＧに接続され、これにより投影光学系ＰＬが天板部３２ａに吊り下げ支持されている。３つの吊り下げ支持機構１３７のそれぞれは、例えば柔構造の連結部材であるコイルばね１３６とワイヤ１３５とを含む。コイルばね１３６は、投影光学系ＰＬの光軸（Ｚ軸）に垂直な方向には振り子のように振動するため、投影光学系ＰＬの光軸に垂直な方向の除振性能（床の振動が投影光学系ＰＬに伝達するのを防止する性能）を有している。また、光軸に平行な方向に関しても、高い除振性能を有している。なお、投影光学系ＰＬは吊り下げ支持することなく、例えばフランジＦＬＧを介してコラム３４の脚部３２ｂで支持しても良い。また、投影光学系ＰＬはフランジＦＬＧを介して、例えば鏡筒定盤あるいはメトロロジーフレームなどと呼ばれる支持部材（フレーム部材）に載置し、この支持部材を天板部３２ａに吊り下げ支持する、あるいはコラム３４の脚部３２ｂで支持しても良い。

また、コラム３４の各脚部３２ｂのＺ軸方向に関する中央部近傍には凸部１３４ａが内側に突設され、各凸部１３４ａと投影光学系ＰＬのフランジＦＬＧの外周部との間には、駆動系４４０が設けられている。駆動系４４０は、例えば投影光学系ＰＬを鏡筒の半径方向に駆動するボイスコイルモータと、投影光学系ＰＬを光軸方向（Ｚ軸方向）に駆動するボイスコイルモータとを含んでいる。３本の脚部３２ｂに設けられた３つの駆動系４４０により投影光学系ＰＬを６自由度方向に変位させることができる。

投影光学系ＰＬのフランジＦＬＧには、投影光学系ＰＬの６自由度方向の加速度を検出するための加速度センサ２３４（図１では不図示、図６参照）が設けられており、加速度センサ２３４で検出される加速度情報に基づいて、主制御装置５０（図１では不図示、図６参照）が、投影光学系ＰＬがコラム３４及び床面Ｆに対して静止した状態となるように駆動系４４０のボイスコイルモータの駆動を制御する。なお、加速度センサの代わりに振動センサ又は変位センサなど、他のセンサを用いても良い。

投影光学系ＰＬのフランジＦＬＧの下面からは、リング状の計測マウント５１が複数（ここでは例えば３本）の支持部材５３（ただし、紙面奥側の支持部材は不図示）を介して吊り下げ支持されている。３本の支持部材５３は、実際には、その両端部に支持部材５３の長手方向以外の５自由度方向の変位が可能なフレクシャ部を有するリンク部材を含んで構成され、計測マウント５１とフランジＦＬＧとの間に応力が殆ど生じることなく計測マウント５１を支持することができるようになっている。

計測マウント５１には、ウエハ干渉計５８、マーク検出系としてのウエハアライメント系（以下、アライメント系と称する）ＡＬＧ（図１では不図示、図６参照）、及び不図示の多点焦点位置検出系などが保持されている。アライメント系ＡＬＧとしては、例えば米国特許第５，７２１，６０５号明細書などに開示される画像処理方式のＦＩＡ系を用いることができる。また、多点焦点位置検出系としては、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示される多点焦点位置検出系を用いることができる。なお、前述の支持部材（メトロロジーフレームなどと呼ばれる）に投影光学系ＰＬを載置する場合には、計測マウント５１を設けることなく、干渉計５８やウエハアライメント系ＡＬＧなどを前述の支持部材で保持しても良い。

ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下方に水平に配置されたステージ定盤ＢＳの上面に、その底面に設けられたエアベアリングなどを介して浮上支持されている。

ここで、ステージ定盤ＢＳは、直接的に床面Ｆ上に据え付けられており、その＋Ｚ側の面（上面）は、その平坦度が非常に高くなるように加工されており、ウエハステージＷＳＴの移動基準面（ガイド面）とされている。なお、ステージ定盤ＢＳは複数の防振機構を介して床面Ｆ上に載置しても良い。

ウエハステージＷＳＴは、ウエハホルダ１２５を介してウエハＷを真空吸着等により保持し、主制御装置５０により、ウエハステージ駆動系１２２（図１では不図示、図６参照）を介して、ステージ定盤ＢＳの上面に沿ってＸＹ平面内で自在に駆動されるようになっている。なお、ウエハステージ駆動系１２２として例えば平面モータを用いても良く、この場合、ウエハステージＷＳＴを磁気力にてステージ定盤ＢＳ上で浮上支持しても良い。

次に、レチクルステージ装置２０及びその近傍の構成部分についてさらに詳述する。

図２にはレチクルステージ装置２０の外観が斜視図にて示されている。レチクルステージ定盤ＲＢＳは、平面視（上方から見て）略長方形の板状部材から成り、その中央部には、照明光ＩＬの通路となる開口ＲＢＳａ（図１及び図４（Ｂ）等参照）が形成されている。開口ＲＢＳａは、前述した天板部３２ａの開口３４ａとＺ軸方向に連通した状態となっている。また、レチクルステージ定盤ＲＢＳの上面の、中心から−Ｘ方向及び＋Ｘ方向に等距離離れた位置には、凸状部分ＲＢＳｂ、ＲＢＳｃ（図４（Ｂ）参照）がＹ軸方向に延設されている。凸状部分ＲＢＳｂ，ＲＢＳｃの上面（＋Ｚ側の面）は、平坦度が非常に高くなるように加工され、レチクルステージＲＳＴの移動の際のガイド面が形成されている。

また、レチクルステージ定盤ＲＢＳの上面の外周部近傍には、不図示ではあるが、所定間隔で複数のエアパッドが固定されている。これらの複数のエアパッド上にカウンタマス１８が配置されている。これらの複数のエアパッドの一部、例えばレチクルステージ定盤ＲＢＳの４隅にあるエアパッドは、カウンタマス１８をレチクルステージ定盤ＲＢＳの上面（＋Ｚ側の面）上で非接触で支持している。残りのエアパッドは、真空吸引力と吹き出し圧力とのバランスの調整が可能であり、カウンタマス１８の下面とレチクルステージ定盤ＲＢＳの上面との間を所定間隔に維持している。

レチクルステージ定盤ＲＢＳと天板部３２ａとの間に設けられた図１に示される複数（例えば３つ）の防振ユニット１４は、それぞれがエアダンパ又は油圧式のダンパ等の機械式のダンパを含んでいる。この防振ユニット１４により、例えばエアダンパ又は油圧式のダンパによって比較的高周波の振動がレチクルステージＲＳＴへ伝達するのを回避することができる。また、レチクルステージ定盤ＲＢＳと天板部３２ａとの間には、レチクルステージ定盤ＲＢＳにＸ軸方向の駆動力を作用させるＸボイスコイルモータ６６Ｘ、Ｙ軸方向の駆動力を作用させるＹボイスコイルモータ６６Ｙ、及びＺ軸方向の駆動力を作用させるＺボイスコイルモータ６６Ｚ（いずれも、図２では不図示、図６参照）が設けられている。

これらボイスコイルモータとしては、例えば、Ｘボイスコイルモータ６６ＸとＹボイスコイルモータ６６Ｙの少なくとも一方を２つ、Ｚボイスコイルモータ６６Ｚを３つ設けることとすることができる。すなわち、Ｘボイスコイルモータ６６ＸとＹボイスコイルモータ６６Ｙの少なくとも一方を２つ設けることで、レチクルステージ定盤ＲＢＳをＸ軸方向及びＹ軸方向のみならず、θｚ方向にも微小駆動することが可能であり、また、Ｚボイスコイルモータ６６Ｚを３つ設けることで、レチクルステージ定盤ＲＢＳをＺ軸方向のみならず、θｘ方向及びθｙ方向にも微小移動することが可能である。従って、ボイスコイルモータ６６Ｘ，６６Ｙ，６６Ｚにより、レチクルステージ定盤ＲＢＳを６自由度方向に微小駆動することが可能である。なお、レチクルステージ定盤ＲＢＳの位置は、定盤干渉計２４０やＺエンコーダ８１（いずれも図６参照）により投影光学系ＰＬを基準として計測される。

ここで、例えば３つのＺボイスコイルモータ６６Ｚは、レチクルステージ定盤ＲＢＳと天板部３２ａとの間の一直線上に無い３箇所に設けられている。この３つのＺボイスコイルモータ６６Ｚに加えて、レチクルステージ定盤ＲＢＳと天板部３２ａとの間に、変形抑制部材（例えばボイスコイルモータなど）を複数配置しても良い。このようにすると、Ｚボイスコイルモータ６６Ｚのみにより、レチクルステージ定盤ＲＢＳをＺ軸方向、θｘ方向、θｙ方向に駆動した（変位させた）場合に、Ｚボイスコイルモータ６６Ｚの推力の作用点同士が離れていることに起因してレチクルステージ定盤ＲＢＳに撓みあるいはねじれが発生するような場合でも、主制御装置５０が、３つのＺボイスコイルモータ６６Ｚの発生推力に応じて、その複数の変形抑制部材の発生する推力を制御（推力分配）することで、レチクルステージ定盤ＲＢＳを、その変形が極力抑制された状態でＺ、θｘ、θｙ方向に駆動する（変位させる）ことが可能となる。

レチクルステージＲＳＴは、図２及び図４（Ａ）に示されるように、レチクルステージ本体２２と、レチクルステージ本体２２のＸ軸方向の両端部に固定された一対の可動子３０Ａ、３０Ｂとを有している。

レチクルステージ本体２２は、平面視（上方から見て）矩形状の板状部２２_０と、板状部２２_０の±Ｘ端にそれぞれ固定されたＹ軸方向を長手方向とする直方体状のエアスライダ部２２_１，２２_２とを有している。ここで、板状部２２_０のほぼ中央には、照明光ＩＬの通路となる開口２２ａ（図４（Ｂ）参照）が形成されている。

板状部２２_０上面の開口２２ａのＸ軸方向の両側の部分には、レチクルＲの裏面を吸着保持する一対のバキュームチャック９５，９６が配置されている。

また、板状部２２_０上面の開口２２ａの−Ｙ側の部分には、一対のストッパ（位置決め部材）９３，９４が、Ｘ軸方向に関して所定距離（レチクルＲのＸ軸方向に関する幅より幾分短い距離）隔てて配置され、固定されている。これらのストッパ９３，９４は、レチクルＲの−Ｙ側の端面（側面）に当接してそのレチクルＲを位置決めする。

また、板状部２２_０上面の開口２２ａの＋Ｙ側の部分には、一対の回動アームから成るクランパ（押圧部材）９１、９２が取り付けられている。クランパ９１、９２は、それぞれストッパ９３、９４と組を成し、レチクルＲをＹ軸方向の一側と他側から挟持するクランプ装置を、それぞれ構成する。

一方のクランパ９１は、Ｘ軸方向を長手方向とし、その−Ｘ端を支点（回転中心）として回動可能に板状部２２_０に取り付けられている。また、このクランパ９１の−Ｙ側の面の＋Ｘ端部には、ストッパ９３に対向してほぼ半球状の凸部が設けられている。そして、このクランパ９１は、その凸部がレチクルＲの＋Ｙ側の端面に圧接するように、不図示のゼンマイバネなどから成る付勢部材によって時計回りに常に付勢されている。他方のクランパ９２は、左右対称ではあるが、クランパ９１と同様に構成されている。

レチクルＲは、開口２２ａを上方から塞ぐ状態で、板状部２２_０（レチクルステージＲＳＴ）上に載置されている。そして、レチクルＲは、その−Ｙ側の面がストッパ９３，９４に接触して位置決めされ、クランパ９１，９２により＋Ｙ側の面に所定の押圧力が加えられて固定される。レチクルＲは、このようにしてクランパ９１，９２及びストッパ９３，９４によって固定された後、バキュームチャック９５，９６により、その下面のＸ軸方向両端部が吸着される。レチクルＲをレチクルステージＲＳＴ上からアンロードする場合には、吸着を解除した後、クランパ９１，９２を付勢力に抗して、レチクルＲから離し、例えば上方から吸盤等でレチクルＲの上面（パターン面と反対側の面）を吸着して持ち上げる。あるいは、レチクルＲのパターン領域の外部をフック等で引っ掛けて持ち上げる。あるいは後述する第２の実施形態のようにレチクルＲを上下動部材で方から一旦持ち上げ、上下動部材から搬送アームに渡すなどしても良い。なお、クランパ９１，９２を常時付勢する構成に換えて、アクチュエータ（例えばモータあるいはエアシリンダなど）により、クランパ９１，９２の半球状凸部が、レチクルＲに当接する第１位置と、レチクルＲから離間する第２位置とで切り替え可能な構成を採用しても良い。また、回動式に限らず、スライド式のクランパを用いることもできる。

その他、板状部２２_０上には、各種計測部材が設けられている。例えば、板状部２２_０の開口２２ａの±Ｙ側には、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状の開口がそれぞれ形成されている。これらの開口を上方から塞ぐ状態で、空間像計測用基準マークが形成されたレチクルフィデューシャルマーク板（以下、「レチクルマーク板」と略述する）ＬＦ１，ＬＦ２が、レチクルＲと並ぶように配置され、板状部２２_０に固定されている。このレチクルマーク板ＬＦ１，ＬＦ２は、レチクルＲと同材質のガラス素材、例えば合成石英やホタル石、フッ化リチウムその他のフッ化物結晶などから構成されている。レチクルマーク板の詳細については、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書等に開示されている。

本実施形態では、図４（Ｂ）から分かるように、レチクルＲは、そのパターン面（下面）がレチクルステージ本体２２（レチクルステージＲＳＴ）の中立面（レチクルステージ本体２２の重心を通るＸＹ平面に平行な面）に略一致する状態で支持される。

エアスライダ部２２_１，２２_２は、図４（Ａ）にエアスライダ部２２_１について、その上面の一部を破断して示されるように、その内部に強度を維持するための格子状のリブが設けられ、この格子状のリブによってその内部空間が区画された中空部材から成る。換言すれば、エアスライダ部２２_１，２２_２は、軽量化を図るべく、リブ部のみが残るように肉抜きされた直方体状の部材から成る。

エアスライダ部２２_１，２２_２の底面のＸ軸方向の外側半部、すなわち図４（Ｂ）に示されるようにレチクルステージ定盤ＲＢＳの前述の凸状部分ＲＢＳｃ、ＲＢＳｂに対向する部分には、給気溝と該給気溝のＸ軸方向両側の一対の排気溝（いずれも不図示）とが、Ｙ軸方向の全長に渡って形成されている。給気溝は、Ｙ軸方向に延びる幹溝と、該幹溝のＸ軸方向両側に連通状態とされ、かつＹ軸方向に所定間隔で形成されたＴ字状の複数の表面絞り溝と、を有している。給気溝と一対の排気溝とのそれぞれの少なくとも一部に対向してレチクルステージ定盤ＲＢＳには、凸状部分ＲＢＳｃ、ＲＢＳｂの上面に、給気口と一対の排気口とがそれぞれ形成されている。このように、本実施形態では、いわゆる定盤給気タイプの差動排気型気体静圧軸受が用いられている。定盤給気タイプの差動排気型気体静圧軸受の詳細は、例えば米国特許第７，４８９，３８９号明細書などに詳細に開示されている。

本実施形態では、給気口を介して供給され表面絞り溝から凸状部分ＲＢＳｃ、ＲＢＳｂの上面に噴き付けられる加圧気体の静圧と、レチクルステージＲＳＴ全体の自重とのバランスにより、凸状部分ＲＢＳｃ、ＲＢＳｂの上に数ミクロン程度のクリアランス（間隔／ギャップ）を介して、レチクルステージＲＳＴが非接触で浮上支持される。ここで、加圧気体としては、クリーンドライエア（ＣＤＡ）、窒素、又はヘリウムなどの希ガスなどが用いられる。

一対の可動子３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、図３、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、エアスライダ部２２_１の＋Ｘ側の面、エアスライダ部２２_２の−Ｘ側の面に固定されている。

一方の可動子３０Ａは、Ｚ軸方向に所定間隔で相互に平行に配置されたＹ軸方向を長手方向とする３つの可動子部２４，２５，２６を含む。ここで、３つの可動子部２４，２５，２６はレチクルステージ本体２２の中立面（重心を通り、ＸＹ平面に平行な面）を基準として上下対称に配置されており、中央に位置する可動子部の中立面が、レチクルステージ本体２２の中立面に一致している。

可動子部２４，２５，２６それぞれには、図４（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配列された複数の永久磁石を有する磁石ユニットが内蔵されている。以下では、これらの磁石ユニットを、対応する可動子部と同一の符号を用いて磁石ユニット２４，２５，２６とも表記する。磁石ユニット２４，２５，２６のそれぞれでは、Ｙ軸方向に関して隣接する永久磁石同士の極性が、交互に逆極性となるように、複数の永久磁石が配置されている。また、磁石ユニット２４，２５，２６の内部に配置され、上下方向（Ｚ軸方向）に関して隣接する永久磁石同士は、互いに同一極性とされている。

磁石ユニット２４，２５，２６のうち、磁石ユニット２５には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向の中央部に突出部２５_０が設けられている。突出部２５_０内にＹ軸方向を長手方向とする１つの永久磁石２５Ｘが収容されている。

他方の可動子３０Ｂは、３つの可動子部２７，２８，２９を含み、可動子３０Ａと左右対称ではあるが同様に構成されている。従って、可動子部２７，２８，２９それぞれには、Ｙ軸方向に沿って配列された複数の永久磁石を有する磁石ユニットが内蔵され（図４（Ｂ）参照）。可動子部２７，２８，２９、すなわち磁石ユニット２７，２８，２９のうち、磁石ユニット２８には、Ｙ軸方向の中央部に突出部２８_０が設けられ、該突出部２８_０内にＹ軸方向を長手方向とする１つの永久磁石２８Ｘが収容されている（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。

可動子３１Ａ，３１Ｂのそれぞれは、図２に示されるように、固定子４０Ａ、４０Ｂに係合する。

一方の固定子４０Ａは、図４（Ｂ）に示されるように、Ｚ軸方向に所定間隔隔てて平行に配置された一対の固定子部３６，３７を含む。固定子部３６，３７は、図２等に示されるように、その長手方向（Ｙ軸方向）両端部がカウンタマス１８の＋Ｙ側の内面及び−Ｙ側の内面に固定支持されるとともに、その長手方向に直交する方向（Ｘ軸方向）の一端部（＋Ｘ端部）がカウンタマス１８のＸ軸方向の一側の内面（−Ｘ側の内面）に固定支持されている。

固定子部３６、３７の内部には、図４（Ｂ）に示されるように、それぞれ、Ｙ軸方向に沿って配列された複数の電機子コイルを含む電機子ユニットが内蔵されている。以下では、これらの電機子ユニットを、対応する固定子部と同一の符号を用いて電機子ユニット３６，３７とも表記する。

ここで、磁石ユニット２４，２５，２６のそれぞれの内部で、Ｙ軸方向に関して隣接する２つの永久磁石（便宜上、第１及び第２磁石と呼ぶ）に１つの電機子コイル（第１コイルと呼ぶ）のＹ軸方向の両辺部（コイル部）が同時に対向したとき、その第１コイルにＹ軸方向の一側と他側で隣接する一対の電機子コイル（便宜上、第２、第３コイルと呼ぶ）は、第１及び第２磁石にＹ軸方向の一側と他側で隣接する永久磁石（第３、第４磁石と呼ぶ）にその中央の空間（又はコア）がそれぞれ対向するように、固定子部３６、３７の内部の電機子コイルのＹ軸方向の間隔が、定められている。

また、固定子部３６、３７の内部には、図４（Ｂ）に示されるように、＋Ｘ側の端部にＹ軸方向に細長い長方形の単一のコイル３６Ｘ、３７Ｘが収容されている。

他方の固定子４０Ｂは、図４（Ｂ）に示されるように、一対の固定子部３８，３９（電機子ユニット３８，３９とも表記する）を含み、固定子４０Ａと左右対称ではあるが、同様に構成されている。固定子部３８，３９の内部には、図４（Ｂ）に示されるように、−Ｘ側の端部にＹ軸方向に細長い長方形の単一のコイル３８Ｘ、３９Ｘが収容されている。

本実施形態では、４つの電機子ユニット３６〜３９と６つの磁石ユニット２４〜２９とから、４組のＹリニアモータが構成される。より詳細には、磁石ユニット２４，２５とこれらに上面及び下面が対向する電機子ユニット３６とにより、ムービングマグネット型のＹリニアモータ（以下では、その固定子部を構成する電機子ユニットと同一の符号を用いてＹリニアモータ３６と表記する）が構成される。同様に、磁石ユニット２５，２６とこれらに上面及び下面が対向する電機子ユニット３７とにより、ムービングマグネット型のＹリニアモータ（以下では、その固定子部を構成する電機子ユニットと同一の符号を用いてＹリニアモータ３７と表記する）が構成される。すなわち、磁石ユニット（可動子部）２５は、上下一組のＹリニアモータ３６，３７によって共用される。

同様に、磁石ユニット２７，２８とこれらに上面及び下面が対向する電機子ユニット３８とにより、ムービングマグネット型のＹリニアモータ（以下では、その固定子部を構成する電機子ユニットと同一の符号を用いてＹリニアモータ３８と表記する）が構成される。同様に、磁石ユニット２８，２９とこれらに上面及び下面が対向する電機子ユニット３９とにより、ムービングマグネット型のＹリニアモータ（以下では、その固定子部を構成する電機子ユニットと同一の符号を用いてＹリニアモータ３９と表記する）が構成される。すなわち、磁石ユニット（可動子部）２８は、上下一組のＹリニアモータ３８，３９によって共用される。

そして、これら二組、合計４つのＹリニアモータ３６，３７，３８，３９のそれぞれによって、レチクルステージＲＳＴを、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動する第１駆動系３４０ａ（図６参照）が構成される。

第１駆動系３４０ａでは、固定子４０Ａ，４０Ｂの電機子ユニット３６〜３９に属する複数の電機子コイルのうち、対応する磁石ユニット（可動子部）の永久磁石に対向する電機子コイル（１つおきの電機子コイル）に同等（大きさ、向きが同じ）電流を供給することにより、可動子部２４〜２９のそれぞれに同等のＹ軸方向の駆動力が作用する。これにより、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に並進駆動することができる。ここで、可動子部２４〜２９がレチクルステージＲＳＴの中立面を基準として対称に配置されているため、レチクルステージＲＳＴにピッチングモーメントが殆ど作用しない。また、この場合において、電機子ユニット３６，３７に属する電機子コイルと電機子ユニット３８，３９に属する電機子コイルとに供給する電流の大きさを互いに異ならせることにより、レチクルステージＲＳＴをＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に微小駆動することもできる。

さらに、電機子ユニット３６、３７に属する複数の電機子コイルのうち、中央の空間（又はコア部）が対応する磁石ユニット（可動子部）の永久磁石に対向する電機子コイルを対象とし、その対象となる電機子コイルに対し、電機子ユニット３６側と電機子ユニット３７側とで逆向きの電流を供給することで、可動子３０Ａを固定子４０Ａに対して、＋Ｚ方向、又は−Ｚ方向に微小駆動することもできる。＋Ｚ方向、−Ｚ方向は、供給される電流の向きに応じて定まる。同様に、電機子ユニット３８、３９に属する複数の電機子コイルのうち、中央の空間（又はコア部）が対応する磁石ユニット（可動子部）の永久磁石に対向する電機子コイルを対象とし、その対象となる電機子コイルに対し、電機子ユニット３８側と電機子ユニット３９側とで逆向きの電流を供給することで、可動子３０Ｂを固定子４０Ｂに対して、＋Ｚ方向、又は−Ｚ方向に微小駆動することもできる。従って、第１駆動系３４０ａでは、レチクルステージＲＳＴをＺ軸方向、θｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）に微小駆動することもできる。また、例えば、可動子３０Ａを固定子４０Ａに対して、＋Ｚ方向、又は−Ｚ方向に微小駆動する際に、同一の電機子ユニットに属する電機子コイルに供給する電流の大きさ（又は向き）を、電機子コイルのＹ軸方向の位置に応じて異ならせることで、可動子３０Ａをθｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）に微小駆動することもできる。同様に、可動子３０Ｂをθｘ方向に微少駆動することもできる。

また、コイル３６Ｘ，３７Ｘ、及びこれらに上下の磁極面が対向する永久磁石２５Ｘを含み、Ｘボイスコイルモータ（以下では、その可動子部を構成する永久磁石と同一の符号を用いてＸボイスコイルモータ２５Ｘと表記する）が構成される。同様に、コイル３８Ｘ，３９Ｘ、及びこれらに上下の磁極面が対向する永久磁石２８Ｘを含み、Ｘボイスコイルモータ（以下では、その可動子部を構成する永久磁石と同一の符号を用いてＸボイスコイルモータ２８Ｘと表記する）が構成される。

そして、これらのＸボイスコイルモータ２５Ｘ，２８Ｘによって、レチクルステージＲＳＴを、Ｘ軸方向に駆動する第２駆動系３４０ｂ（図６参照）が構成される。

上述のようにして構成された第２駆動系３４０ｂでは、可動子部（永久磁石）２５Ｘ、２８ＸはレチクルステージＲＳＴの中立面上に配置されているため、レチクルステージＲＳＴにローリングモーメントが殆ど作用しない。

本実施形態では、レチクルステージ駆動系３４０が、第１駆動系３４０ａと第２駆動系３４０ｂとを含んで構成されている。

エアスライダ部２２_１，２２_２の底面には、図４（Ｂ）に示されるように、それぞれ、グレーティングＲＧ１，ＲＧ２がＹ軸方向のほぼ全長に渡って延接されている（図５参照）。グレーティングＲＧ１，ＲＧ２のそれぞれの表面には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を周期方向とする反射型の２次元回折格子が形成されている。

なお、本実施形態では、レチクルステージは上述の構成に限られることはなく、例えば、レチクルステージ定盤ＲＢＳを天板部３２ａ上に（防振ユニットを介して）固定にし、その上を移動する粗微動ステージによってレチクルステージを構成しても良い。この場合の粗微動ステージとしては、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθｚの各方向に移動する粗動ステージと、該粗動ステージ上に配置され、レチクルＲを保持して６自由度方向に微動可能な微動ステージによって構成しても良い。この場合、レチクルステージ定盤ＲＢＳの位置計測が不要になる。

投影光学系ＰＬの最上面には、図５に示されるような中央に矩形の開口ＰＬａが形成された平面視六角形の上面部材６０が、固定されている（図４（Ｂ）参照）。開口ＰＬａは、レチクルＲのパターン面を透過し、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａを透過した照明光ＩＬの光路（通路）となる。上面部材６０の上面のＸ軸方向の両端部（開口ＰＬａの両側）に各３つのエンコーダヘッド７２，７３，７４、及び７７，７８，７９が固定されている。エンコーダヘッド７２，７７は開口ＰＬａの＋Ｙ側の角部近傍に、エンコーダヘッド７４，７９は−Ｙ側の角部近傍に、エンコーダヘッド７３，７８は開口ＰＬａの中心（すなわち投影光学系ＰＬの光軸）と同じＹ位置に、配置されている。

各３つのエンコーダヘッド７２，７３，７４、及び７７，７８，７９は、それぞれ、前述したグレーティングＲＧ１，ＲＧ２に対向している。

本実施形態では、エンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９として、グレーティング（計測面）に平行な一方向（グレーティングの一周期方向）と、計測面に垂直な方向との二方向を計測方向とする２次元エンコーダヘッドが採用されている。かかるヘッドの一例は、例えば米国特許第７，５６１，２８０号明細書などに開示されている。

ここで、４つのエンコーダヘッド７２，７４，７７，７９はＹ軸方向とＺ軸方向とを計測方向とし、２つのエンコーダヘッド７３，７８はＸ軸方向とＺ軸方向とを計測方向とする。

エンコーダヘッド７２，７３，７４は、図４（Ｂ）に示されるように、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａを介して、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_１）の底面のグレーティングＲＧ１に計測ビームを下方から照射し、グレーティングＲＧ１にて発生する複数の回折光を受光して、それぞれの計測方向に関するグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。

ここで、グレーティングＲＧ１，ＲＧ２はＸ軸方向とＹ軸方向との両方向を周期方向とするため、コヒーレントな計測ビームを照射する（入射させる）ことにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向との両方向に複数の角度（回折角）で回折光が発生する。そこで、エンコーダヘッド７２，７４は、Ｙ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、それぞれの計測ビームの照射点を計測点として、Ｙ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。

エンコーダヘッド７３は、Ｘ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、計測ビームの照射点を計測点として、Ｘ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。

エンコーダヘッド７２，７３，７４によって、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に関する位置情報を求める（計測する）、計測自由度が６自由度の第１エンコーダシステム７１（図６参照）が構成されている。第１エンコーダシステム７１（エンコーダヘッド７２，７３，７４）の計測情報は、主制御装置５０（図６参照）に送られている。

エンコーダヘッド７７，７８，７９は、上述のエンコーダヘッド７２，７３，７４と同様に、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａを介して、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_２）の底面のグレーティングＲＧ２に計測ビームを下方から照射し、グレーティングＲＧ２にて発生する複数の回折光を受光して、それぞれの計測方向に関するグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。

ここで、エンコーダヘッド７７，７９は、Ｙ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、それぞれの計測ビームの照射点を計測点として、Ｙ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。エンコーダヘッド７８は、Ｘ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、計測ビームの照射点を計測点として、Ｘ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。

エンコーダヘッド７７，７８，７９によって、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に関する位置情報を求める（計測する）、計測自由度が６自由度の第２エンコーダシステム７６（図６参照）が構成されている。

第２エンコーダシステム７６（エンコーダヘッド７７，７８，７９）の計測情報は、主制御装置５０（図６参照）に送られる。

主制御装置５０は、第１及び第２エンコーダシステム７１，７６（エンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９）の計測情報に基づいて、投影光学系ＰＬの中心（光軸）を基準とするレチクルステージＲＳＴの６自由度方向、すなわち、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向，θｘ方向，θｙ方向，及びθｚ方向に関する位置情報を求める（算出する）。第１及び第２エンコーダシステム７１，７６を含んで、レチクルエンコーダシステム７０が構成されている（図６参照）。

ここで、本実施形態のレチクルエンコーダシステム７０は、６つの２次元エンコーダヘッドを備えているため、１２個の計測情報が得られる。そこで、主制御装置５０は、例えば、エンコーダヘッド７２，７４で計測されたＹ軸方向の位置の計測値の平均よりレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１のＹ位置（Ｙ_１）を求め、エンコーダヘッド７３で計測されたＸ軸方向の位置の計測値からレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１のＸ位置（Ｘ_１）を求める。同様に、主制御装置５０は、エンコーダヘッド７７，７９で計測されたＹ軸方向の位置の計測値の平均よりレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２のＹ位置（Ｙ_２）を求め、エンコーダヘッド７８で計測されたＸ軸方向の位置の計測値からレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２のＸ位置（Ｘ_２）を求める。さらに、主制御装置５０は、Ｙ_１とＹ_２の平均及び差より、それぞれ、レチクルステージＲＳＴのＹ位置及びθｚ位置（θｚ方向の回転量、すなわちヨーイング量）を求め、Ｘ_１とＸ_２の平均よりレチクルステージＲＳＴのＸ位置を求める。

また、主制御装置５０は、エンコーダヘッド７３，７８で計測されたＺ軸方向の位置の計測値の平均及び差より、それぞれレチクルステージＲＳＴのＺ位置及びθｙ位置（θｙ方向の回転量、すなわちローリング量）を求める。また、エンコーダヘッド７２，７４と７７，７９でそれぞれ計測されたＺ軸方向の位置の計測値の差よりエアスライダ部２２_１と２２_２のθｘ位置（θｘ_１、θｘ_２）を求め、θｘ_１とθｘ_２の平均よりレチクルステージＲＳＴのθｘ位置（θｘ方向の回転量、すなわちピッチング量）を求める。ここで、レチクルステージＲＳＴのＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ位置は、エンコーダシステム７０で計測された上述の各方向の２つの計測値を平均して求めることなく、いずれかの計測値をそのまま用いても良い。

主制御装置５０は、上述のようにして求めたレチクルステージＲＳＴの６自由度方向についての位置情報に基づいて、前述のレチクルステージ駆動系３４０を介して、レチクルステージＲＳＴを駆動（制御）する。

図６には、本実施形態の露光装置１００の制御系を中心的に構成する主制御装置５０の入出力関係が、ブロック図にて示されている。主制御装置５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含み、装置全体を統括して制御する。

次に、上述のようにして構成された露光装置１００による露光動作の流れについて簡単に説明する。

まず、主制御装置５０の管理の下、不図示のレチクルローダによって、レチクルステージＲＳＴ上へのレチクルＲのロード、及び不図示のウエハローダによって、ウエハステージＷＳＴ上へのウエハＷのロードが行なわれ、また、アライメント系ＡＬＧ（図６参照）及びレチクルアライメント系（不図示）等を用いて、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される所定の手順に従ってレチクルアライメント、アライメント系ＡＬＧのベースライン計測等の準備作業が行なわれる。なお、レチクルアライメント系に代えて、ウエハステージＷＳＴ上に設けられた不図示の空間像計測器を用いてレチクルアライメントを行っても良い。

その後、主制御装置５０により、アライメント系ＡＬＧを用いて例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに開示されているＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のウエハアライメントが実行され、ウエハアライメントの終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。この露光動作は従来から行われているステップ・アンド・スキャン方式と同様であるのでその説明は省略するものとする。

この露光動作にあたって、主制御装置５０の管理の下、ウエハステージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴとがＹ軸方向に相対駆動される。その際、主制御装置５０は、レチクルエンコーダシステム７０の計測結果に基づいて、レチクルステージ駆動系３４０（Ｙリニアモータ３６，３７，３８，３９及びＸボイスコイルモータ２５Ｘ，２８Ｘ）を制御し、レチクルステージＲＳＴを駆動する。

また、主制御装置５０は、レチクルステージ定盤ＲＢＳが所定の状態を維持するように、定盤干渉計２４０の計測結果に基づいて上述したＸボイスコイルモータ６６Ｘ，Ｙボイスコイルモータ６６Ｙを制御するとともに、Ｚエンコーダ８１の計測結果に基づいてＺボイスコイルモータ６６Ｚを制御してレチクルステージ定盤ＲＢＳのＺ方向及びθｘ、θｙ方向に関する位置を調整することにより、間接的にレチクルＲのＺ方向及びθｘ、θｙ方向に関する位置を調整する。

以上説明したように、本実施形態の露光装置１００が備えるレチクルステージ装置２０によると、カウンタマス１８に固定された固定子４０Ａと対応する可動子３０Ａでは、３つの磁石ユニット（可動子部）のうち、Ｚ軸方向に関して中央に位置する磁石ユニット（可動子部）２５及びその＋Ｚ側に位置する磁石ユニット（可動子部）２４と、電機子ユニット（固定子部）３６とにより、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動するＹリニアモータ３６が構成される。また、固定子４０Ａと対応する可動子３０Ａでは、磁石ユニット（可動子部）２５及びその−Ｚ側に位置する磁石ユニット（可動子部）２６と、電機子ユニット（固定子部）３７とにより、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動するＹリニアモータ３７が構成される。

また、カウンタマス１８に固定された固定子４０Ｂと対応する可動子３０Ｂでは、３つの磁石ユニット（可動子部）のうち、Ｚ軸方向に関して中央に位置する磁石ユニット（可動子部）２８及びその＋Ｚ側に位置する磁石ユニット（可動子部）２７と、電機子ユニット（固定子部）３８とにより、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動するＹリニアモータ３８が構成される。また、固定子４０Ｂと対応する可動子３０Ｂでは、磁石ユニット（可動子部）２８及びその−Ｚ側に位置する磁石ユニット（可動子部）２９と、電機子ユニット（固定子部）３９とにより、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動するＹリニアモータ３９が構成される。従って、これら２対のＹリニアモータ３６，３７、３８，３９により高出力でレチクルステージＲＳＴをＹ軸に平行な方向に駆動することができる。

また、レチクルステージ装置２０によると、磁石ユニット（可動子部）２５をＹリニアモータ３６，３７によって共用し、磁石ユニット（可動子部）２８をＹリニアモータ３８，３９によって共用するので、各対のＹリニアモータ３６，３７、Ｙリニアモータ３８，３９が全く別々である場合に比べて、レチクルステージ装置２０の可動部を軽量化することが可能になる。これにより、レチクルステージＲＳＴ及びこれに保持されたレチクルＲの更なる高加速度化及び位置制御性の向上を図ることが可能になる。

また、本実施形態のレチクルステージ装置２０によると、投影光学系ＰＬに設置されたエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９を用いて、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_１，２２_２）の底面に設けられたグレーティングＲＧ１，ＲＧ２にその直下から計測ビームを照射して、レチクルステージＲＳＴの位置情報を求める（計測する）レチクルエンコーダシステム７０が採用されている。この構成の位置計測システムを採用することにより、高精度なレチクルステージＲＳＴの位置計測が可能となる。これに加え、レチクルステージＲＳＴに干渉計用の反射面を設ける必要がなくなるので、中立面の高さの位置に、前述の磁石ユニット（可動子部）２５、２８を配置することが可能になり、結果的に、上述の構成のレチクルステージ駆動系３４０を採用することが可能となる。

また、本実施形態の露光装置１００によると、レチクルＲをレチクルステージ装置２０により高精度に駆動することが可能になるので、走査露光により、高精度にレチクルＲに形成されたパターンをウエハＷ上に精度良く転写することが可能になる。

なお、上記実施形態では、可動子３０Ａと固定子４０Ａとを含むレチクルステージＲＳＴの＋Ｘ側の駆動系と、可動子３０Ｂと固定子４０Ｂとを含むレチクルステージＲＳＴの＋Ｘ側の駆動系との両者で、Ｙ軸方向に関して対称であるものの同一の構成を採用したが、これに限らず、少なくとも一方の駆動系でＺ軸方向の中央に位置する可動子部（上記実施形態では磁石ユニット）を上下一対の固定子部（上記実施形態で電機子ユニット）が共用する構成（以下、本発明に係る可動子部共用の構成と呼ぶ）を採用しても良い。一方の駆動系でのみ、本発明に係る可動子部共用の構成を採用する場合には、移動体の第２軸に平行な方向に関する他方の駆動系側の端面に反射面を設けて、干渉計により移動体の第２軸方向に関する位置を計測することとしても良い。

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図７〜図１２に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略若しくは省略する。

図７には、本第２の実施形態の露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置５０の入出力関係が、ブロック図にて示されている。図７と図６とを比較すると明らかなように、本第２の実施形態の露光装置では、主制御装置５０に、前述の第１の実施形態と同様の構成部分が接続されるとともに、補助エンコーダシステム８７、温調装置コントローラ２８０、駆動部４６、Ｘ線イオナイザ４２が、さらに接続されている。以下では、これら補助エンコーダシステム８７、温調装置コントローラ２８０、駆動部４６、Ｘ線イオナイザ４２を含み、前述の第１の実施形態との相違点を中心として説明する。

本第２の実施形態の露光装置では、図９（Ｂ）に示されるように、照明ユニットＩＯＰの下端（射出端）に位置する光透過窓部材（例えば、ガラス板又はレンズなど）を照明ユニットＩＯＰのハウジングに固定するための環状の固定部材９０の下方に、パージカバー８０が設けられている。パージカバー８０は、平面視でＸ軸方向に細長い矩形の筒状部８２_１と、筒状部８２_１の上端部に設けられたフランジ部８２_２と、筒状部８２_１の下端から＋Ｙ方向及び−Ｙ方向にそれぞれ延設された一対のプレート部８２_３、８２_４とを有している。

フランジ部８２_２は、その上面が、固定部材９０の下面に固定されている。筒状部８２_１は、照明ユニットＩＯＰからの射出される照明光ＩＬの照射領域を取り囲んでいる。筒状部８２_１のＸ軸方向の長さは、レチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１，２２_２の外縁間のＸ軸方向に関する距離より幾分長く設定されている。

プレート部８２_３は、筒状部８２_１の＋Ｙ側の下端から＋Ｙ側に向かって延びるＸＹ平面に平行なプレート状の部分である。このプレート部８２₃の下面に、薄板状の近接冷却デバイス１１０Ａが固定されている。近接冷却デバイス１１０Ａの下面は、レチクルステージＲＳＴの上端面より僅かに高い位置に位置している。

プレート部８２_４は、筒状部８２_１の−Ｙ側の下端から−Ｙ側に向かって延びるＸＹ平面に平行なプレート状の部分である。このプレート部８２_４の下面に、薄板状の近接冷却デバイス１１０Ｂが固定されている。近接冷却デバイス１１０Ｂの下面は、近接冷却デバイス１１０Ａの下面と同一のＸＹ平面上に位置している。

また、レチクルステージＲＳＴの＋Ｙ側の端部には、その上端と先端とを覆う側面視Ｌ字状の端部カバー２３_１が取り付けられている。同様に、レチクルステージＲＳＴの−Ｙ側の端部には、その上端と先端とを覆う側面視Ｌ字状の端部カバー２３_２が取り付けられている。

この場合、端部カバー２３_１は、エアスライダ部２２_１，２２_２の＋Ｙ側の端面及び上面の＋Ｙ端部を覆い、端部カバー２３_２は、エアスライダ部２２_１，２２_２の−Ｙ側の端面及び上面の−Ｙ端部を覆う。このため、レチクルＲの載置された空間は、前後左右の四方を、端部カバー２３_１、２３_２及びエアスライダ部２２_１，２２_２によって囲まれている。

近接冷却デバイス１１０Ａの下面と端部カバー２３_１との間、及び近接冷却デバイス１１０Ｂの下面と端部カバー２３_２との間には、それぞれ所定のクリアランス（隙間／間隔／間隙（ギャップ）／空間距離）、例えば数μｍ〜数ｍｍ（最大でも３ｍｍ）のクリアランス（隙間／間隔／間隙（ギャップ）／空間距離）が形成されている。

近接冷却デバイス１１０Ａ、１１０ＢのＸ軸方向の長さは、筒状部８２_１のＸ軸方向の長さと同程度又は僅かに短く設定されている。また、近接冷却デバイス１１０Ａは、レチクルステージＲＳＴの走査露光時のＹ軸方向に関する移動範囲内では、その位置にかかわらず、その下面が端部カバー２３_１に対して少なくとも一部対向し得るように、そのＹ軸方向の長さ及び設置位置が設定されている。同様に、近接冷却デバイス１１０Ｂは、レチクルステージＲＳＴの走査露光時のＹ軸方向に関する移動範囲内では、その位置にかかわらず、その下面が端部カバー２３_２に対して少なくとも一部対向し得るように、そのＹ軸方向の長さ及び設置位置が設定されている。

以上のようにして、本実施形態では、パージカバー８０と、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂと、端部カバー２３_１、２３_２と、エアスライダ部２２_１，２２_２と、レチクルＲとによって、ほぼ気密状態の空間１８１が形成されている。この空間１８１内に、パージガスとして、例えば湿度が１％以下のクリーンドライエア（ＣＤＡ）が、不図示の供給口から供給され、不図示の排気口を介して外部に排気されている。すなわち、空間１８１の内部ガス（空気）が、ＣＤＡでパージされている。ＣＤＡは、レチクル（マスク）のヘイズ生成反応加速物質である水蒸気を含む割合が、通常の空気に比べて極端に小さい。空間１８１は、ほぼ気密状態のパージ室となっている。以下では、この空間を第１のパージ空間１８１と呼ぶ。ここで、第１のパージ空間１８１は、その内部の湿度の制御精度を所定レベルで維持できる状態、例えば湿度は１％のＣＤＡでその内部をパージした場合に、その湿度を２％程度には維持できる程度の気密状態となっている。また、第１のパージ空間１８１は、水蒸気の存在に起因する該空間１８１に接する照明ユニットのレンズ等の光学部材の曇の発生を抑制できる、例えば露光に支障を与えない程度に抑制できる程度の気密状態となっている。

近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂは、不図示の冷却配管の内部を通る冷媒との熱交換によって冷却されるようになっている。この近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂの温度は、不図示の温度センサでモニタされ、その温度信号は温調装置コントローラ２８０（図７参照）に伝えられ、後述するようにして目標値に制御されるようになっている。近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂの温度制御は、前記冷媒の温度を変えることでも達成できるし、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂと冷媒の間に、不図示の半導体ペルチェ素子を設置し、これに流す電流を制御することによって、能動的に伝熱量を制御することによっても達成可能である。後者の場合には、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂの温度制御の応答が早くなるという利点がある。本第２の実施形態では、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂは、レチクルＲ及びレチクルステージＲＳＴに非接触で、それらの冷却を行う。すなわち、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０ＢによりレチクルＲ（及びレチクルステージＲＳＴ）が輻射伝熱により冷却される。

また、レチクルステージ定盤ＲＢＳと投影光学系ＰＬとの間は、図８及び図１０に示されるように、例えば非接触シールの一種であるラビリンスシールＬＢを介してシールされている。なお、図８では、レチクルステージＲＳＴを駆動するリニアモータ（３０Ａ，４０Ａ、）及び（４０Ａ，４０Ｂ）、並びにカウンタマス１８等の図示は省略されている（図５参照）。

図８に示されるラビリンスシールＬＢは、開口ＲＢＳａの周囲を取り囲む状態で、レチクルステージ定盤ＲＢＳと投影光学系ＰＬとの間に取り付けられている。この場合、ラビリンスシールＬＢは、レチクルステージ定盤ＲＢＳの下面に開口ＲＢＳａの周囲を取り囲む状態でその上端が固定された環状の上部材と、該上部材に非接触で係合し、上面部材６０を取り囲む状態でその下面が投影光学系ＰＬの上面に固定された下部材とを有している。上部材は、−Ｚ方向から見て同心でかつ多重の突起部を有し、下部材は、上部材より僅かに外側に位置し、上部材に非接触で係合する＋Ｚ方向から見て同心でかつ多重の突起部を有する（図１０参照）。ただし、２つの突起部は、レチクルステージ定盤ＲＢＳが微小駆動されても、互いに接触することなく、常時非接触で係合する。

このため、本第２の実施形態の露光装置では、図８、図９（Ｂ）に示されるように、レチクルＲ及びレチクルステージ本体２２と、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａの内壁面と、投影光学系ＰＬの上面と、ラビリンスシールＬＢとで区画されたほぼ気密状態の空間１８２が形成されている。この空間１８２の内部にレチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａの内壁面の一部に設けられた吹き出し口１９２（図８参照）からＣＤＡが供給され、不図示の排気口を介して外部に排気されている。すなわち、空間１８２の内部ガス（空気）が、ＣＤＡでパージされている。空間１８２は、ほぼ気密状態のパージ室となっている。以下では、この空間を第２のパージ空間１８２と呼ぶ。第２のパージ空間１８２も、前述した第１のパージ空間１８１と同程度の気密状態に設定されている。

さらに、本第２の実施形態では、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａ内に位置する第２エンコーダシステム７６（エンコーダヘッド７７，７８，７９）から＋Ｙ方向に所定距離離れたレチクルステージ定盤ＲＢＳ上面には、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、所定深さの長方形の凹部ＲＢＳｄが、凸状部分ＲＢＳｂ、ＲＢＳｃに隣接して形成されている。凹部ＲＢＳｄ内部の＋Ｘ側の端部には、前述のエンコーダヘッド７７，７８，７９と同じＹ軸方向の直線上に一対のエンコーダヘッド８３，８４が配置されている。また、凹部ＲＢＳｄ内部の−Ｘ側の端部には、一対のエンコーダヘッド８３，８４に対称な配置で、一対のエンコーダヘッド８５，８６が配置されている。エンコーダヘッド８５，８６は、前述のエンコーダヘッド７２，７３，７４と同じＹ軸方向の直線上に配置されている。

エンコーダヘッド８３，８４，８５，８６として、前述のエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９と同様の２次元エンコーダヘッドが用いられている。ここで、２つのエンコーダヘッド８３，８５はＹ軸方向とＺ軸方向とを計測方向とし、２つのエンコーダヘッド８４，８６はＸ軸方向とＺ軸方向とを計測方向とする。

エンコーダヘッド８５，８６は、図１２に示されるように、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_２）の底面のグレーティングＲＧ２に計測ビームを下方から照射し、グレーティングＲＧ２にて発生する複数の回折光を受光して、それぞれの計測方向に関するグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。

エンコーダヘッド８３，８４は、上述のエンコーダヘッド８５，８６と同様に、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_１）の底面のグレーティングＲＧ１に計測ビームを下方から照射し、グレーティングＲＧ１にて発生する複数の回折光を受光して、それぞれの計測方向に関するグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。エンコーダヘッド８３，８４，８５，８６によって、レチクルステージＲＳＴが、第１エンコーダシステム７１、第２エンコーダシステム７６の少なくとも一部のエンコーダヘッドの計測範囲から＋Ｙ方向に外れたときのレチクルステージＲＳＴの位置の計測を行う補助エンコーダシステム８７が構成されている。補助エンコーダシステム８７の各エンコーダヘッドの計測情報は、主制御装置５０（図７参照）に送られる。

また、凹部ＲＢＳｄ内部の中央部には、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、平面視でＸ軸方向に細長い長方形状のＸ線イオナイザ４２が、そのヘッドを上方に向けて固定されている。このＸ線イオナイザ４２としては、一例としてイオン生成方式（光電離：Photoionization）を利用した光イオン化システムが用いられている。この光イオン化システムは、イオン生成バランスが均等であるため、逆帯電を起こすことがなく、帯電体近傍の分子をイオン化させて除電するため、除電効率が極めて高い。また、塵、電磁ノイズ、オゾン等が発生しない。Ｘ線イオナイザ４２は、オン・オフを含め、主制御装置５０によって制御される（図７参照）。

さらに、凹部ＲＢＳｄ内部には、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、Ｘ線イオナイザ４２を挟むＹ軸方向の両端部に、各一対の上下動部材４４が設けられている。各上下動部材４４は、駆動部４６によってＺ軸方向に駆動される。これら４つの上下動部材４４は、レチクルステージＲＳＴが真上に来たとき、レチクルステージ本体２２の板状部２２_０に形成された開口２２ａを介して、その上部に出没可能となるような位置関係で、配置されている。また、４つの上下動部材４４は、レチクルステージ本体２２に載置されたレチクルＲのパターン領域のＹ軸方向の両外側に対向する位置にそれぞれ配置されている。従って、レチクルＲを保持したレチクルステージＲＳＴが４つの上下動部材４４の真上に来たとき、前述のバキュームチャック９５，９６によるレチクルＲの吸着が解除され、クランパ９１，９２によるレチクルＲの固定が解除された状態で、４つの上下動部材４４が上昇駆動されることで、そのレチクルＲが、レチクルステージ本体２２の上方に持ち上げられる。４つの上下動部材４４の駆動部４６は、主制御装置５０によって制御される（図７参照）。

さらに、本第２の実施形態では、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、平面視Ｕ字状の搬送アーム１４０が、レチクルＲの搬送経路内に設けられている。この搬送アーム１４０は、不図示の駆動系によりＹ軸方向に往復駆動される。この搬送アーム１４０と、４つの上下動部材４４との間で、後述するようにして、レチクルＲの受け渡しが行われる。搬送アーム１４０の駆動系（不図示）も、主制御装置５０によって制御される。

本実施形態では、搬送アーム１４０の移動経路を含むレチクルＲの搬送路の少なくとも下流側（照明ユニットＩＯＰに近い側）の部分は、図１１に示されるようにカバー１５０で覆われ、その内部がクリーンドライエア（ＣＤＡ）でパージされるパージ空間１８３とされている。

本第２の実施形態の露光装置は、その他の部分の構成は、前述した第１の実施形態の露光装置１００と同様になっている。

次に、上述のようにして構成された本第２の実施形態の露光装置による動作の流れについて簡単に説明する。

まず、主制御装置５０により、次のようにして、レチクルステージＲＳＴ上へのレチクルＲのロードが行われる。

図１１に示されるように、主制御装置５０により搬送アーム１４０の駆動系（不図示）が制御され、レチクルＲを保持した搬送アーム１４０が、パージ空間１８３内を経由して、レチクル交換位置に待機しているレチクルステージＲＳＴの上方に向かって−Ｙ方向に進む。この移動中に搬送アーム１４０及びレチクルＲの周囲の空気がＣＤＡでパージされる。これにより、搬送中にレチクルＲにヘイズが生じるのが効果的に抑制されている。

上記の搬送アーム１４０の移動と並行して、主制御装置５０により駆動部４６を介して４つの上下動部材４４が図７に示される位置まで上昇駆動される。そして、レチクルＲを保持した搬送アーム１４０が、レチクルステージ本体２２の真上まで来ると、主制御装置５０は、その位置で搬送アーム１４０を停止させるとともに、４つの上下動部材４４をさらに上昇駆動する。この４つの上下動部材４４の上昇の途中で、レチクルＲは、搬送アーム１４０から４つの上下動部材４４に渡され、４つの上下動部材４４はさらに上昇して停止する。

次に、主制御装置５０は、搬送アーム１４０を、元の位置に戻すため＋Ｙ方向の駆動を開始する。そして、搬送アーム１４０が、レチクルステージＲＳＴ上方から退避すると、主制御装置５０は、４つの上下動部材４４を下降駆動する。これにより、図１２に示されるように、４つの上下動部材４４に支持されたレチクルＲがレチクルステージＲＳＴ（レチクルステージ本体２２）にロードされる。そして、レチクルＲがレチクルステージ本体２２に載置されると同時又はその直前に、主制御装置５０は、Ｘ線イオナイザ４２を起動してレチクルＲの除電、すなわちレチクルＲが帯びた静電気の除去を開始する。

ここで、本第２の実施形態では、搬送中のレチクルＲのヘイズの発生を抑制するため、搬送路の空間をＣＤＡでパージしているので、レチクルＲの搬送アーム１４０から上下動部材４４への受け渡しの際には、雰囲気の湿度が低く、剥離帯電による静電気が発生し易くなっている。このため、レチクルＲの搬送アーム１４０から上下動部材４４への受け渡しの直後にレチクルＲの除電を行うことは、実に有益である。また、本第２の実施形態では、レチクルＲのパターン面側からイオン生成方式にて除電が行われるので、効率的な除電が可能である。

上述の除電と並行して、主制御装置５０により、バキュームチャック９５，９６を用いたレチクルＲの吸着、上下動部材４４の下降駆動、エンコーダヘッド８３〜８６を用いたレチクルステージＲＳＴの位置計測が行われる。

そして、主制御装置５０により、レチクルステージＲＳＴが−Ｙ方向に所定距離駆動され、レチクルエンコーダシステム７０の一部のエンコーダヘッドと、エンコーダヘッド８３〜８６とを用いたレチクルステージＲＳＴの位置計測が可能になると、エンコーダヘッド８３〜８６の計測値とレチクルエンコーダシステム７０による計測値とのつなぎを行い、所定の位置で停止する。

上記の一連のレチクルロード動作と並行して、不図示のウエハローダによって、ウエハステージＷＳＴ上へのウエハＷのロードが行なわれる。そして、主制御装置５０により、前述の第１の実施形態と同様に、レチクルアライメント、アライメント系ＡＬＧのベースライン計測等の準備作業、ＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のウエハアライメント、及びステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。

この露光動作にあたって、主制御装置５０の管理の下、ウエハステージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴとがＹ軸方向に相対駆動されるが、その際には、主制御装置５０は、レチクルエンコーダシステム７０の計測結果に基づいて、レチクルステージ駆動系３４０を制御し、レチクルステージＲＳＴを駆動する。このとき、レチクルステージＲＳＴが、Ｙ軸方向に関して所定範囲内で往復移動するが、この移動によって、パージ空間１８２は勿論、パージ空間１８１においても、その気密状態が維持され、ＣＤＡパージが効果的に行われる。また、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、レチクルステージＲＳＴがＹ軸方向に関して往復移動動作を繰り返すが、このとき、温調装置コントローラ２８０により、Ｙ軸方向に離れて設けられた一対の近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂを介して、効率良く、レチクルＲ及びレチクルステージＲＳＴが輻射伝熱により冷却される。

主制御装置５０は、前述したパワーモニタ（インテグレータセンサ）からの照度信号に基づいて露光時間比率（シャッタ開閉のデューティ比）を演算し、この演算結果と既知の照度と、レチクルＲのパターン開口率、反射率等のデータに基づいて露光エネルギを算出し、この算出結果に基づいてレチクルＲに与えられる熱量Ｑを予測する。そして、主制御装置５０は、この熱量Ｑが、輻射冷却時にレチクルＲから近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂに与えられる熱量ｑに一致するように、所定の数式を用いて近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂの温度目標値を決めて、温調装置コントローラ２８０に指令値を伝える。これにより、温調装置コントローラ２８０によって近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂの温度が制御され、レチクルＲの温度が所定範囲になるように調整される。

以上説明したように、本第２の実施形態の露光装置によると、前述した第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、本第２の実施形態の露光装置によると、以下のような種々の効果を得ることができる。

すなわち、本第２の実施形態の露光装置は、照明光ＩＬの照射領域のＹ軸方向の一側（＋Ｙ側）に位置するレチクルＲの搬送路上でレチクルステージ定盤ＲＢＳ上に配置されたＸ線イオナイザ４２を備えている。このため、Ｘ線イオナイザ４２により、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲが帯びた静電気が、レチクルの搬送路上で、換言すれば照明光ＩＬの照射領域にレチクルＲを保持したレチクルステージＲＳＴが移動する前に、除去される。また、この場合、Ｘ線イオナイザ４２は、レチクルステージ定盤ＲＢＳ側（レチクルＲのパターン面側から）からレチクルＲが帯びた静電気を除去する。従って、スループットを低下させることなく、効率的なレチクルの除電が可能となる。

また、本第２の実施形態の露光装置は、照明ユニットＩＯＰとレチクルＲとの間の照明光ＩＬを遮らない領域に、レチクルステージＲＳＴ及びレチクルＲの＋Ｚ側（照明ユニットＩＯＰ側）の一面に所定のクリアランス（隙間／間隔／間隙（ギャップ）／空間距離）を介して対向して配置された、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂを備えている。そして、照明ユニットＩＯＰと投影光学系ＰＬとの間の照明光ＩＬの光路を含む空間１８１がパージガス、例えばＣＤＡでパージされる第１のパージ空間とされるとともに、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂが第１のパージ空間１８１を外気に対して隔離する隔壁を兼ねている。このため、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂにより、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作中にレチクルステージＲＳＴに保持されたレチクルＲの温度制御（冷却）を行うことができる。特に、本実施形態では、照明領域に対してＹ軸方向の両側に配置された近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂを備えているので、レチクルＲの温度分布をも制御する、例えばレチクルＲの全面が均一な温度となるように制御することも可能になる。

また、レチクルステージＲＳＴ、より正確には端部カバー２３_１，２３_２と近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂとの間のクリアランス（隙間／間隔／間隙（ギャップ）／空間距離）を、ガスの流通をほぼ阻止するような微小な寸法に設定することにより、パージカバー８０と、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂと、レチクルステージＲＳＴ及び／又はレチクルＲとで囲まれるほぼ気密状態の前記第１のパージ空間１８１を、作り出すことができる。すなわち、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴを、大きな気密型の遮蔽容器で取り囲む必要が無くなる。また、上記のほぼ気密状態の空間が、パージガスでパージされる第１のパージ空間１８１とされているので、パージガスの特性に応じた種々のメリットが生じる。例えば、パージガスとして、ＣＤＡを用いる場合には、レチクルＲのヘイズを効果的に防止できる。さらに、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂが第１のパージ空間１８１を外気に対して隔離する隔壁部材の一部を兼ねているので、この点においても、パージが行われる空間を、装置を必要以上に大型化することなく確保することができる。

本第２の実施形態の露光装置では、上述の如く、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作中にレチクルステージＲＳＴに保持されたレチクルＲの温度制御（冷却）を行うことができるので、スループットの低下を招くことなく、レチクルの熱膨張に起因するパターンの歪みの発生を抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上が期待される。また、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂにより輻射伝熱を利用してレチクルＲの冷却が行われるので、パーティクル（いわゆるゴミ）の巻き上げ、該パーティクルのレチクルに対する付着等の回路素子の不良の発生等を抑制することができる。これに加え、レチクルＲのヘイズを効果的に防止することができるので、レチクル上に成長したヘイズがウエハに転写されることにより生ずるパターン欠陥及びＣＤ（Critical
Dimension）の変化の発生を未然に阻止することが可能になる。また、これらの欠陥を防ぐために、レチクルの検査を頻繁に行う必要がないので、結果的に生産性の低下の防止、ひいては生産性の向上を図ることが可能になる。

なお、上記第２の実施形態では、レチクルステージＲＳＴが、本体部２２と、該本体部２２のＸ軸方向の両端部に固定され、Ｙ軸方向の長さが本体部２２より長い一対のエアスライダ部２２_１，２２_２とを有していることに鑑みて、端部カバー２３_１、２３_２を用いてエアスライダ部２２_１，２２_２の＋Ｙ端と−Ｙ端とを囲む場合について説明した。しかし、これに限らず、レチクルステージＲＳＴが前後左右の四方の側壁で、レチクルＲを囲むような構造であれば、端部カバーは必ずしも設ける必要がない。要は、一対のカバー部材（上記第２の実施形態中の近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂがこれに相当）がレチクルステージの上面に所定のクリアランス（隙間／間隔／間隙（ギャップ）／空間距離）を介して対向することで、レチクルＲの上方かつ照明ユニットＩＯＰの下方に、ほぼ気密状態の空間を形成できれば良い。なお、一対のカバー部材は、近接冷却デバイスである必要はなく、レチクルステージの上面に所定のクリアランス（隙間／間隔／間隙（ギャップ）／空間距離）を介して対向できる所定面積の平面を有する部材であれば良い。この部材は、全面が平面の部材である必要はなく、走査露光時のレチクルステージの移動を妨げず、かつその移動の際に、レチクルステージＲＳＴとの間の気密性が、ほぼ保たれるＸ軸方向の長さの平面部があれば足りる。すなわち、その平面部のＸ軸方向の外側の部分は、下方又は上方に折れ曲がる、あるいは突出するなどしていても構わない。

また、上記第２の実施形態では、第１のパージ空間１８１及び第２のパージ空間１８２、並びにカバー１５０の内部のパージ空間１８３が、いずれも湿度が１％以下のＣＤＡでパージされる場合について説明したが、湿度１０％以下のＣＤＡをパージガスとして用いることができる。また、これに限らず、パージ空間１８１、１８２、１８３のうちの１つ又は２つで、使用するパージガスの種類を他のパージ空間と異ならせても良い。また、パージガスとしては、ＣＤＡのように水蒸気を含む割合が通常の空気に比べて小さいガスを用いても良いが、これに限らず、ヘイズ原因物質、例えば硫酸アンモニウム又は炭酸アンモニウム、炭化水素、カルボン酸、シアヌル酸、又は他の炭素を含有する分子などの分子状汚染物質を含まず、かつ照明光ＩＬを殆ど吸収しない、窒素やヘリウムなどの希ガスを、パージガスとして用いても良い。

なお、第２実施形態では、必ずしも、レチクルステージＲＳＴの位置情報を計測する計測システムは、エンコーダシステムに限られず、干渉計システムなどの他の計測システムであっても良い。また、Ｘ線イオナイザ４２などの除電装置を必ずしも併用しなくても良い。また、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂが、パージ空間の隔壁を兼ねる必要はなく、レチクルステージ上部空間のＣＤＡなどのガスパージと併用しなくても良いし、搬送アーム１４０の移動経路を含むレチクルＲの搬送路をＣＤＡによるパージ空間にしなくても良い。要は、レチクルステージＲＳＴの位置情報を計測するエンコーダシステム、除電装置、冷却デバイス、レチクルステージ上部空間のＣＤＡなどのガスパージ、及びレチクル搬送中のＣＤＡパージを、単独で実施しても良いし、任意に少なくとも２つを組み合わせて採用しても良い。

また、上記第２の実施形態では、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂが、照明領域、照明光ＩＬの照射領域のＹ軸方向の両側に設けられる場合について説明したが、片側のみに設けても良い。また、近接冷却デバイス１１０Ａ，１１０Ｂの冷却面の大きさは、レチクルと同等でも良いし、そのパターン領域と同等でも良い。非露光動作中（例えばウエハ交換中など）では、レチクルステージＲＳＴを移動させて、レチクルＲを一方の近接冷却デバイスと対向させて冷却を行うことができる。また、この場合には、近接冷却デバイスとレチクルＲとが接触する等のおそれがないので、露光時よりも両者を近接させて冷却を行っても良い。

なお、冷却デバイスによってレチクルを冷却（温調）することで、レチクルの熱膨張変形の防止だけでなく、その変形に伴うパターン面のＺ軸方向への変位をも防止することができる。

《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態について、図１３〜図１５（Ｃ）に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略若しくは省略する。

図１３には、本第３の実施形態の露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置５０の入出力関係が、ブロック図にて示されている。図１３と図６とを比較すると明らかなように、本第３の実施形態の露光装置では、主制御装置５０に、前述の第１の実施形態と同様の構成部分が接続されるとともに、レチクルＡＦセンサ１３０と、補助エンコーダシステム１７０とが、さらに接続されている。以下では、これらレチクルＡＦセンサ１３０及び補助エンコーダシステム１７０を含み、前述の第１の実施形態との相違点を中心として説明する。

図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）には、レチクルＡＦセンサ１３０及び補助エンコーダシステム１７０の構成（各構成部分の配置を含む）が、平面図及び側面図にてそれぞれ示されている。

レチクルＡＦセンサ１３０は、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａの＋Ｙ側に形成された凹部ＲＢＳｄの内部に配置された５つのＺ干渉計１３０_１〜１３０_５を備えている。Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５は、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲのパターン面（−Ｚ側面）に対向し得るように、そのヘッドの射出端を＋Ｚ側に向けて設置されている。Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５は、走査方向（Ｙ軸方向）に垂直な非走査方向（Ｘ軸方向）に一直線上に等間隔で配列されている。ここで、Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５の中心に位置するＺ干渉計１３０_３のＸ位置は、レチクルステージＲＳＴ（すなわちレチクルステージＲＳＴに載置されるレチクルＲ）のＸ軸方向の中心にほぼ一致している。また、Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５の配列距離（最も−Ｘ側に位置するＺ干渉計１３０_１と最も＋Ｘ側に位置するＺ干渉計１３０_５との離間距離）は、レチクルステージＲＳＴ（レチクルステージ本体２２）に形成された開口２２ａのＸ軸方向の幅より僅かに短く、照明光ＩＬによって照明されるレチクルＲの照明領域のＸ軸方向の幅にほぼ等しい。

Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５として、例えば国際公開第２００７／０８７３０１号に開示されている干渉計システムを採用することができる。Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５のそれぞれは、開口２２ａを介して、レチクルＲのパターン面に計測ビームを照射し、パターン面からの反射ビームを受光することにより、計測ビームの照射点におけるパターン面の面位置（Ｚ軸方向の位置）を計測する。

レチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）の計測情報は、主制御装置５０（図１３参照）に送られる。主制御装置５０は、レチクルＡＦセンサ１３０の計測情報から、レチクルＲのパターン面の面位置分布（いわゆるフォーカスマップ）を求める。フォーカスマップを作成するためのフォーカスマッピングの詳細については後述する。

補助エンコーダシステム１７０（図１３参照）は、ＡＦマッピングの際のレチクルステージＲＳＴの位置情報の取得（計測）に用いられる。補助エンコーダシステム１７０は、第３及び第４レチクルエンコーダシステム（以下、第３及び第４エンコーダシステムと呼ぶ）１７１，１７６を備えている（図１３参照）。

図１５（Ａ）には、第３及び第４エンコーダシステム１７１、１７６が備えるエンコーダヘッド１７２，１７３，１７４、１７７，１７８，１７９と、エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９それぞれの計測対象であるグレーティングＲＧ１，ＲＧ２（レチクルステージＲＳＴ）との配置（位置関係）が示されている。

エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９は、レチクルステージ定盤ＲＢＳの凹部ＲＢＳｄ内に設置されている。ここで、レチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）の＋Ｘ側に３つのエンコーダヘッド１７２〜１７４が、−Ｘ側に残りの３つのエンコーダヘッド１７７〜１７９が配置されている。エンコーダヘッド１７３，１７８はレチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）と同じＹ位置に配置されている。

エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９間のＸ軸方向の離間距離は、レチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１，２２_２の底面に設けられたグレーティングＲＧ１，ＲＧ２のＸ軸方向の離間距離にほぼ等しい。従って、レチクルステージＲＳＴがＹ軸方向に関して所定の計測可能範囲にあるとき、エンコーダヘッド１７２〜１７４がグレーティングＲＧ１に対向するとともに、エンコーダヘッド１７７〜１７９がグレーティングＲＧ２に対向する。

エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９として、前述のエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９と同様の２次元エンコーダヘッドが採用されている。ここで、４つのエンコーダヘッド１７２，１７４，１７７，１７９はＹ軸方向とＺ軸方向を計測方向とし、２つのエンコーダヘッド１７３，１７８はＸ軸方向とＺ軸方向を計測方向とする。

第３エンコーダシステム１７１が備えるエンコーダヘッド１７２〜１７４は、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_１）の底面に設けられたグレーティングＲＧ１に計測ビームを照射する。これにより、グレーティングＲＧ１から複数の回折ビームが発生する。エンコーダヘッド１７２，１７４は、グレーティングＲＧ１にてＹＺ面内で（Ｙ軸方向に）発生する複数の回折光を受光し、それぞれの計測ビームの照射点を計測点として、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に関するグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置を計測する。エンコーダヘッド１７３は、ＸＺ面内で（Ｘ軸方向に）発生する複数の回折光を受光し、計測ビームの照射点を計測点として、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に関するグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置を計測する。

第４エンコーダシステム１７６が備えるエンコーダヘッド１７７〜１７９は、上述のエンコーダヘッド１７２〜１７４と同様に、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_２）の底面に設けられたグレーティングＲＧ２に計測ビームを照射する。これにより、グレーティングＲＧ２から発生する複数の回折光を、エンコーダヘッド１７７，１７９、及びエンコーダヘッド１７８が、エンコーダヘッド１７２，１７４、及びエンコーダヘッド１７３と同様にして、それぞれ受光する。そして、エンコーダヘッド１７７，１７９、及びエンコーダヘッド１７８は、それぞれの計測ビームの照射点を計測点として、Ｙ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置、及びＸ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置を計測する。

第３及び第４エンコーダシステム１７１，１７６（エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９）の計測情報は、主制御装置５０（図１３参照）に送られる。

主制御装置５０は、第３及び第４エンコーダシステム１７１，１７６（エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９）の計測情報に基づいて、レチクルステージＲＳＴの６自由度（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）方向についての位置を求める。

ここで、エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９のレチクルＡＦセンサ１３０の中心（Ｚ干渉計１３０_３の計測点（計測ビームの照射点））に対する位置関係は、レチクルエンコーダシステム７０が備えるエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９の投影光学系ＰＬの光軸に対する位置関係に等しい。そこで、主制御装置５０は、先と同様に、少なくともＡＦマッピング動作においては補助エンコーダシステム１７０（エンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９）の計測情報から、レチクルステージＲＳＴの６自由度方向についての位置を求める。

本第３の実施形態の露光装置は、その他の部分の構成は、前述した第１の実施形態の露光装置１００と同様になっている。

次に、本第３の実施形態の露光装置において行われるレチクルＲのパターン面の面位置分布（フォーカスマップ）の作成ためのフォーカスマッピングについて説明する。

フォーカスマッピングに先立ち、主制御装置５０は、レチクルエンコーダシステム７０の計測情報に基づいてレチクルステージ駆動系３４０を制御して、レチクルステージ定盤ＲＢＳ上のレチクルＡＦセンサ１３０の上方に板状部２２_０が位置するように、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に移動させる。レチクルステージＲＳＴの移動により、エンコーダヘッド１７７〜１７９（１７２〜１７４）の計測ビームの照射点がグレーティングＲＧ２（ＲＧ１）上に位置するようになる。そこで、主制御装置５０は、補助エンコーダシステム１７０を用いてレチクルステージＲＳＴの位置情報を求める（計測する）。この場合において、直前のレチクルステージＲＳＴの位置をレチクルエンコーダシステム７０で計測していた場合には、そのレチクルエンコーダシステム７０を用いた位置計測から補助エンコーダシステム１７０を用いた位置計測に切り換えることとなる。

レチクルステージＲＳＴがレチクルＡＦセンサ１３０上に移動すると、主制御装置５０は、図１５（Ａ）に示されるように、レチクルステージＲＳＴを−Ｙ方向（図１５（Ａ）中の矢印方向）の走査（スキャン）を開始する。さらに走査開始後、主制御装置５０は、レチクルステージＲＳＴが−Ｙ方向に移動して、レチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）の測長ビームの照射点がレチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲのパターン面内に入るまでに、レチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）を作動させる（ＯＮにする）。これにより、図１５（Ｂ）に示されるように、Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５の測長ビームがレチクルＲのパターン面上に照射されることとなる。

レチクルステージＲＳＴの走査（スキャン）中、主制御装置５０は、所定のサンプリング間隔で、補助エンコーダシステム１７０が備えるエンコーダヘッド１７３，１７８によって計測されるグレーティングＲＧ１，ＲＧ２の面位置情報（Ｚ軸方向の位置情報）と、レチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）によって計測されるレチクルＲのパターン面の面位置情報（Ｚ軸方向の位置情報）とを、補助エンコーダシステム１７０によって計測されるレチクルステージＲＳＴのＸＹ位置情報に対応付けて収集（サンプリング）する。主制御装置５０は、収集した計測情報を、メモリ（不図示）に逐次記録する。

Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５の測長ビームの照射点がレチクルＲのパターン面から外れると、主制御装置５０は、上述のサンプリングを終了する。

主制御装置５０は、上で収集した計測情報を基に、レチクルＲのパターン面の面位置分布（フォーカスマップ）を作成する。ここで、フォーカスマップは、レチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）によって計測されたレチクルＲのパターン面の面位置情報をエンコーダヘッド１７３，１７８によって計測されたグレーティングＲＧ１，ＲＧ２の面位置情報を基準とする面位置情報に変換することによって作成される。

詳述すると、主制御装置５０は、図１５（Ｃ）に示されるように、エンコーダヘッド１７３によって計測されたグレーティングＲＧ１の面位置、すなわちエンコーダヘッド１７３の計測ビームの照射点（第１基準点Ｐ_１）におけるグレーティングＲＧ１の面位置の計測結果と、エンコーダヘッド１７８によって計測されたグレーティングＲＧ２の面位置情報、すなわちエンコーダヘッド１７８の計測ビームの照射点（第２基準点Ｐ_２）におけるグレーティングＲＧ２の面位置の計測結果と、を結ぶ直線（図１５（Ｃ）中の破線）から、面位置の基準を定める。そして、主制御装置５０は、Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５のそれぞれの計測結果を、面位置の基準からのずれとしての面位置データＺ_１〜Ｚ_５に変換する。

主制御装置５０は、上述の変換を、収集した全ての面位置情報ついて行う。さらに、主制御装置５０は、変換した面位置データＺ_１〜Ｚ_５を、補助エンコーダシステム１７０によって計測されたレチクルステージＲＳＴのＸＹ位置情報を用いて、対応するＺ干渉計１３０_１〜１３０_５の測長ビームのパターン面上での照射点の位置の関数として編集する。ここで、面位置データＺ_１〜Ｚ_５は、パターン面上の有限個の離散点について求められている。そこで、必要に応じて、求められた面位置データＺ_１〜Ｚ_５を補完して、パターン面上の位置についての連続関数に変換することとしても良い。これにより、レチクルＲのパターン面のフォーカスマップが作成される。

上述のようにして作成されたフォーカスマップは、例えば、露光の際に利用される。主制御装置５０は、レチクルエンコーダシステム７０が備えるエンコーダヘッド７３，７８を用いて、第１及び第２基準点Ｐ_１，Ｐ_２におけるレチクルステージＲＳＴのＺ位置（レチクルステージＲＳＴに設けられたグレーティングＲＧ１，ＲＧ２の面位置）を計測する。主制御装置５０は、これらの結果を用いて、レチクルＲのパターン面の面位置の基準を求める。この基準をフォーカスマップに適用することにより、そのフォーカスマップを、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲのパターン面のフォーカスマップとして利用することが可能となる。主制御装置５０は、基準を適用したフォーカスマップを基にしてレチクルステージ駆動系３４０を介してレチクルステージＲＳＴのＺ位置、傾斜θｘ及びθｙを制御することにより、レチクルＲのパターン面の面位置（Ｚ位置、傾斜θｘ及びθｙ）を制御する。これにより、パターン面に形成されたパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に正確に転写することが可能となる。

なお、走査露光のためにレチクルステージＲＳＴを駆動すること（レチクルステージＲＳＴに駆動力を加えること）により、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲが歪むことがある。ここで、レチクルＲの歪みが上述のレチクルＲのパターン面の面位置分布（すなわち凹凸）と比べて無視できない場合、レチクルＲの歪みも考慮してフォーカスマッピングを行う必要がある。その場合、主制御装置５０は、フォーカスマッピングの際、走査露光時と同じ駆動力でレチクルステージＲＳＴを駆動する。また、主制御装置５０は、走査方向（＋Ｙ方向（プラススキャン）及び−Ｙ方向（マイナススキャン））毎にフォーカスマップを作成する。あるいは、駆動力、走査方向等を含む複数の駆動条件毎にフォーカスマップを作成する。そして、主制御装置５０は、走査露光時と同じ条件において作成されたフォーカスマップを基にして、レチクルＲのパターン面の面位置を制御する。

さらに、レチクルＲの歪みとレチクルステージＲＳＴの駆動力との関係を予め計測し、その結果とフォーカスマップを基にして、レチクルステージＲＳＴに適当な駆動力を加えて駆動することによりレチクルＲの歪みを解消することも可能である。

また、レチクルステージＲＳＴのピッチング（Ｘ軸回りの回転）θｘによりレチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）の計測結果（すなわちフォーカスマップ）が変わる場合（変化が無視できない場合）、主制御装置５０は、フォーカスマップのピッチング補正を行う。具体的には、主制御装置５０は、フォーカスマッピングの際、補助エンコーダシステム１７０が備えるエンコーダヘッド１７２，１７４，１７７，１７９を用いてレチクルステージＲＳＴのピッチングθｘを計測し、その結果を基にしてレチクルステージ駆動系３４０を制御することにより走査露光時におけるレチクルステージＲＳＴのピッチングθｘを維持する。あるいは、主制御装置５０は、フォーカスマッピングの際、レチクルステージＲＳＴのピッチングθｘを計測し、その計測結果をレチクルＡＦセンサ１３０（Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５）によって計測されるレチクルＲのパターン面の面位置情報とともにサンプリングする。そして、主制御装置５０は、面位置情報を変換する際に、ピッチングθｘの計測結果を用いて走査露光時におけるピッチングθｘを基準とする面位置情報に補正する。補正された面位置情報を基に、フォーカスマップが作成される。

本第３の実施形態の露光装置では、前述した第１の実施形態の露光装置１００と同様に、主制御装置５０の管理の下、レチクルステージＲＳＴ上へのレチクルＲのロード、及びウエハステージＷＳＴ上へのウエハＷのロードが行なわれるとともに、上述のレチクルＲのフォーカスマッピング動作等が、準備作業として行なわれる。そして、これに続いてレチクルアライメント、アライメント系ＡＬＧのベースライン計測が準備作業として行われる。その後、主制御装置５０により、ＥＧＡ等のウエハアライメントが実行された後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。

上記の露光動作にあたって、主制御装置５０の管理の下、ウエハステージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴとがＹ軸方向に相対駆動されるが、その際、主制御装置５０は、前述の通り、先に作成したレチクルＲのフォーカスマップを基にしてレチクルＲのパターン面の面位置を制御する。また、主制御装置５０は、前述と同様、レチクルステージ定盤ＲＢＳが所定の状態を維持するように、定盤干渉計２４０の計測結果に基づいて上述したＸボイスコイルモータ６６Ｘ，Ｙボイスコイルモータ６６Ｙを制御するとともに、Ｚエンコーダ８１の計測結果に基づいてＺボイスコイルモータ６６Ｚを制御して、間接的にレチクルＲのＺ方向及びθｘ、θｙ方向に関する位置を調整する。

以上説明したように、本第３の実施形態の露光装置によると、前述した第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、本第３の実施形態の露光装置によると、以下のような種々の効果を得ることができる。

すなわち、本第３の実施形態の露光装置によると、補助エンコーダシステム１７０が備えるエンコーダヘッド１７２〜１７４，１７７〜１７９は、レチクルＡＦセンサ１３０の中心に対するＸＹ平面内における位置関係が、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対するエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９のＸＹ平面内における位置関係と等しくなる配置で、凹部ＲＢＳｄの内部に配置されている。このため、主制御装置５０は、露光に先だって（予め）エンコーダヘッド１７３，１７８によって計測されたグレーティングＲＧ１，ＲＧ２の面位置、すなわちエンコーダヘッド１７３，１７８の計測ビームの照射点を第１及び第２基準点Ｐ_１，Ｐ_２とし、これら第１及び第２基準点Ｐ_１，Ｐ_２の面位置情報を基準とするレチクルＲの面位置情報（Ｚ位置の分布の情報、すなわちレチクルＲのパターン面の面位置分布（フォーカスマップ））を取得しておく。そして、露光の際に、主制御装置５０は、レチクルエンコーダシステム７０が備えるエンコーダヘッド７３，７８を用いて、第１及び第２基準点Ｐ_１，Ｐ_２におけるレチクルステージＲＳＴのＺ位置（レチクルステージＲＳＴに設けられたグレーティングＲＧ１，ＲＧ２の面位置（Ｚ位置））を計測し、これらの計測結果を用いて、レチクルＲのパターン面の面位置の基準を求める。この基準をフォーカスマップに適用することにより、そのフォーカスマップを、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチクルＲのパターン面のフォーカスマップとして利用することが可能となる。主制御装置５０は、基準を適用したフォーカスマップを基にしてレチクルステージ駆動系３４０を介してレチクルステージＲＳＴのＺ位置、傾斜θｘ及びθｙを制御することにより、レチクルＲのパターン面の面位置（Ｚ位置、傾斜θｘ及びθｙ）を制御する。これにより、レチクルＲに形成されたパターンを、デフォーカスによる露光不良の発生を抑制しつつ投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に正確に転写することが可能となる。

なお、上記第３の実施形態において、エンコーダヘッド１７２〜１７４によって計測されたグレーティングＲＧ１の面位置（Ｚ位置）の平均を、第１基準点Ｐ_１における面位置とし、エンコーダヘッド１７７〜１７９によって計測されたグレーティングＲＧ１の面位置（Ｚ位置）の平均を、第２基準点Ｐ_２における面位置として、フォーカスマップの面位置の基準を求めることとしても良い。

また、上記第３の実施形態において、レチクルステージＲＳＴに対するレチクルの搬入及びレチクルステージＲＳＴからのレチクルの搬出を行う、ローディングポジションが、レチクルステージ定盤ＲＢＳの＋Ｙ側の端部近傍にあるときには、そのローディングポジションでレチクルステージＲＳＴにロードされたレチクルのフォーカスマッピングを、前述と同様の手順で、レチクルステージＲＳＴを投影光学系ＰＬの上方に移動させるのに先立って、又は並行して行うこととしても良い。

なお、上記第３の実施形態では、レチクルＡＦセンサ１３０が、Ｚ干渉計１３０_１〜１３０_５を備えている場合について説明したが、これに限らず、レチクルＡＦセンサ１３０は、干渉計以外の他のセンサによって構成しても良い。また、前述した第２実施形態で説明したレチクルステージＲＳＴの位置情報を計測するエンコーダシステム、除電装置、冷却デバイス、レチクルステージ上部空間のＣＤＡなどのガスパージ、及びレチクル搬送中のＣＤＡパージの少なくとも一部の構成を併用しても良い。

《第４の実施形態》
次に、第４の実施形態について、図１６〜図１８（Ｂ）に基づいて、説明する。ここで、前述した第１、第３の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略若しくは省略する。

図１６には、本第４の実施形態の露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置５０の入出力関係が、ブロック図にて示されている。図１６と前述の図１３とを比較すると明らかなように、本第４の実施形態の露光装置では、第３の実施形態に係るレチクルエンコーダシステム７０に代えて、レチクルエンコーダシステム７０Ａが設けられている。以下では、レチクルエンコーダシステム７０Ａを含み、前述の第３の実施形態との相違点を中心として説明する。

本第４の実施形態の露光装置では、第１、第３の実施形態と同様に、図１７及び図１８（Ａ）に示されるように、投影光学系ＰＬの最上面に、レチクルＲのパターン面を透過し、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａを透過した照明光ＩＬの光路（通路）となる矩形の開口ＰＬａが、その中央に形成された平面視六角形の上面部材６０が、固定されている。

図１８（Ａ）に示されるように、上面部材６０の上面のＸ軸方向の両端部（開口ＰＬａの両側）には、それぞれ、３行２列のマトリクス状に配置された各６つのエンコーダヘッド７２，７３，７４，７２_０，７３_０，７４_０及び７７，７８，７９，７７_０，７８_０，７９_０が、固定されている。このうち、エンコーダヘッド７２，７７は開口ＰＬａの＋Ｙ側の角部近傍に、エンコーダヘッド７４，７９は−Ｙ側の角部近傍に、エンコーダヘッド７３，７８は開口ＰＬａの中心（すなわち投影光学系ＰＬの光軸）と同じＹ位置に、配置されている。

エンコーダヘッド７２_０，７３_０，７４_０は、それぞれ、エンコーダヘッド７２，７３，７４と同じＹ位置に、＋Ｘ側に等距離隔てて配置されている。エンコーダヘッド７７_０，７８_０，７９_０は、それぞれ、エンコーダヘッド７７，７８，７９と同じＹ位置に、−Ｘ側に等距離隔てて配置されている。

グレーティングＲＧ１，ＲＧ２は、前述の通り、投影光学系ＰＬの上方に配置されるレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１，２２_２の底面に設けられている。ここで、エンコーダヘッド７２〜７４とエンコーダヘッド７７〜７９とのＸ軸方向の離間距離は、グレーティングＲＧ１とグレーティングＲＧ２とのＸ軸方向の離間距離にほぼ等しく設定されている。このため、エンコーダヘッド７２〜７４がグレーティングＲＧ１に対向すると同時に、エンコーダヘッド７７〜７９がグレーティングＲＧ２に対向するようになっている（例えば図１７参照）。

また、グレーティングＲＧ１のＸ軸方向の幅は、エンコーダヘッド７２〜７４とエンコーダヘッド７２_０〜７４_０との間の離間距離より大きい。同様に、グレーティングＲＧ２のＸ軸方向の幅は、エンコーダヘッド７７〜７９とエンコーダヘッド７７_０〜７９_０との間の離間距離より大きい。従って、エンコーダヘッド７２〜７４とともにエンコーダヘッド７２_０〜７４_０がグレーティングＲＧ１に対向する。同時に、エンコーダヘッド７７〜７９とともにエンコーダヘッド７７_０〜７９_０がグレーティングＲＧ２に対向する。

ここで、４つのエンコーダヘッド７２，７４，７７，７９はＹ軸方向とＺ軸方向とを計測方向とし、２つのエンコーダヘッド７３，７８はＸ軸方向とＺ軸方向とを計測方向とする。また、エンコーダヘッド７２_０〜７４_０，７７_０〜７９_０として、少なくとも計測面（グレーティングＲＧ１，ＲＧ２）に垂直な方向（Ｚ軸方向）を計測方向とするエンコーダヘッドが採用される。本実施形態では、エンコーダヘッド７２_０〜７４_０，７７_０〜７９_０として、エンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９と同様の２次元エンコーダヘッドが採用されているものとする。

エンコーダヘッド７２，７３，７４，７２_０，７３_０，７４_０は、図１７に示されるように、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａを介して、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_１）の底面のグレーティングＲＧ１に計測ビームを下方から照射し、グレーティングＲＧ１にて発生する複数の回折光を受光して、それぞれの計測方向に関するグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。

ここで、グレーティングＲＧ１，ＲＧ２はＸ軸方向とＹ軸方向との両方向を周期方向とするため、コヒーレントな計測ビームを照射する（入射させる）ことにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向との両方向に複数の角度（回折角）で回折光が発生する。そこで、エンコーダヘッド７２，７４，７２_０，７４_０は、Ｙ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、それぞれの計測ビームの照射点を計測点として、Ｙ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。

エンコーダヘッド７３，７３_０は、Ｘ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、計測ビームの照射点を計測点として、Ｘ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ１（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１）の位置情報を求める（計測する）。

本実施形態では、６つのエンコーダヘッド７２，７３，７４，７２_０，７３_０，７４_０によって、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に関する位置情報を求める（計測する）、計測自由度が６自由度の第１エンコーダシステム７１Ａ（図１６参照）が構成されている。第１エンコーダシステム７１Ａ（エンコーダヘッド７２，７３，７４，７２_０，７３_０，７４_０）の計測情報は、主制御装置５０（図１６参照）に送られている。

６つのエンコーダヘッド７７，７８，７９，７７_０，７８_０，７９_０は、上述のエンコーダヘッド７２，７３，７４，７２_０，７３_０，７４_０と同様に、レチクルステージ定盤ＲＢＳの開口ＲＢＳａを介して、レチクルステージＲＳＴ（エアスライダ部２２_２）の底面のグレーティングＲＧ２に計測ビームを下方から照射し、グレーティングＲＧ２にて発生する複数の回折光を受光して、それぞれの計測方向に関するグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。

ここで、エンコーダヘッド７７，７９，７７_０，７９_０は、Ｙ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、それぞれの計測ビームの照射点を計測点として、Ｙ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。エンコーダヘッド７８，７８_０は、Ｘ軸方向に発生する複数の回折光を受光し、計測ビームの照射点を計測点として、Ｘ軸方向とＺ軸方向についてのグレーティングＲＧ２（すなわちレチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２）の位置情報を求める（計測する）。

本実施形態では、６つのエンコーダヘッド７７，７８，７９，７７_０，７８_０，７９_０によって、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に関する位置情報を求める（計測する）、計測自由度が６自由度の第２エンコーダシステム７６Ａ（図１６参照）が構成されている。

第２エンコーダシステム７６Ａ（エンコーダヘッド７７，７８，７９，７７_０，７８_０，７９_０）の計測情報は、主制御装置５０（図１６参照）に送られる。

主制御装置５０は、第１及び第２エンコーダシステム７１Ａ，７６Ａ（エンコーダヘッド７２〜７４，７２_０〜７４_０，７７〜７９，７７_０〜７９_０）の計測情報に基づいて、投影光学系ＰＬの中心（光軸）を基準とするレチクルステージＲＳＴの６自由度方向、すなわち、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向，θｘ方向，θｙ方向，及びθｚ方向に関する位置情報を求める（算出する）。第１及び第２エンコーダシステム７１Ａ，７６Ａを含んで、レチクルエンコーダシステム７０Ａが構成されている（図１６参照）。

ここで、本第４の実施形態のレチクルエンコーダシステム７０Ａは、前述した第１の実施形態と同様に、２次元エンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９を備えているため、全１２個の計測情報が得られる。そこで、主制御装置５０は、エンコーダヘッド７２，７４、及び７３の計測値をそれぞれ用いて、前述した第１の実施形態と同様にして、レチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_１のＹ位置（Ｙ_１）、及びＸ位置（Ｘ_１）を、求める。また、主制御装置５０は、エンコーダヘッド７７，７９、及び７８の計測値をそれぞれ用いて、前述した第１の実施形態と同様にして、レチクルステージＲＳＴのエアスライダ部２２_２のＹ位置（Ｙ_２）、及びＸ位置（Ｘ_２）を、求める。さらに、主制御装置５０は、Ｙ_１とＹ_２の平均及び差より、それぞれ、レチクルステージＲＳＴのＹ位置及びθｚ位置（θｚ方向の回転量、すなわちヨーイング量）を求め、Ｘ_１とＸ_２の平均よりレチクルステージＲＳＴのＸ位置を求める。

また、主制御装置５０は、エンコーダヘッド７３，７８で計測されたＺ軸方向の位置の計測値の平均及び差より、それぞれレチクルステージＲＳＴのＺ位置及びθｙ位置（θｙ方向の回転量、すなわちローリング量）を求める。また、エンコーダヘッド７２，７４と７７，７９でそれぞれ計測されたＺ軸方向の位置の計測値の差よりエアスライダ部２２_１と２２_２のθｘ位置（θｘ_１、θｘ_２）を求め、θｘ_１とθｘ_２の平均よりレチクルステージＲＳＴのθｘ位置（θｘ方向の回転量、すなわちピッチング量）を求める。ここで、レチクルステージＲＳＴのＺ位置は、エンコーダヘッド７３，７８で計測されたＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ位置は、上述の如く各方向の２つの計測値を平均して求めることなく、いずれかの計測値をそのまま用いても良い。

さらに、本実施形態のレチクルエンコーダシステム７０Ａは、６つの２次元エンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９に加え、２次元エンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９それぞれのＸ軸方向の外側に位置する別の６つの２次元エンコーダヘッド７２_０〜７４_０，７７_０〜７９_０をも備えているので、追加の１２自由度の計測情報（位置情報）が得られる。そこで、主制御装置５０は、例えば、エンコーダヘッド７３，７３_０，７８，７８_０による計測情報（Ｚ軸方向に関する位置情報）を用いて、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向に関する曲がり（撓み）を求める。なお、レチクルステージＲＳＴの曲がり（撓み）は、Ｘ軸方向に互いに離間する３つのエンコーダヘッドによる計測情報（計測された位置情報）から求めることができる。なお、以下では、エンコーダヘッドによる計測情報を、計測結果とも呼ぶ。

主制御装置５０は、同様に、エンコーダヘッド７２，７２_０，７７，７７_０の計測結果及びエンコーダヘッド７４，７４_０，７９，７９_０の計測結果のそれぞれからも、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向に関する曲がり（撓み）を求め、求められた３つの曲がり（撓み）の情報からＹ軸方向に関するレチクルステージＲＳＴのねじれを求めることもできる。

また、主制御装置５０は、エンコーダヘッド７２_０，７４_０（７７_０，７９_０）の計測結果の差よりエアスライダ部２２_１（エアスライダ部２２_２）の傾斜θｘ（θｘ_１０（θｘ_２０））を求め、前述のθｘ_１とθｘ_２と合わせてθｘ_１０，θｘ_２０（あるいはθｘ_１とθｘ_２とθｘ_１０，θｘ_２０との一方）よりＸ軸方向に関するレチクルステージＲＳＴのねじれを求めることもできる。

主制御装置５０は、上述のようにして求めたレチクルステージＲＳＴの６自由度方向に関する位置情報及びレチクルステージＲＳＴの曲がり及びねじれを含む形状情報に基づいて、レチクルステージ駆動系３４０を介して、レチクルステージＲＳＴを駆動（制御）する。

本第４の実施形態の露光装置は、その他の部分の構成は、前述した第３の実施形態の露光装置と同様になっている。

ここで、本第４の実施形態の露光装置で、主制御装置５０により、レチクルエンコーダシステム７０Ａによって計測されるレチクルステージＲＳＴの形状（計測結果）に基づいて行われるレチクルＲの積極変形（別の言い方をすれば、たわみ補正）について簡単に説明する。

すなわち、主制御装置５０は、レチクルステージ駆動系３４０を介してレチクルステージＲＳＴを変形させることで、レチクルステージＲＳＴに保持されたレチクルＲのパターン面の形状を変更（調整）する。主制御装置５０は、例えば図１８（Ｂ）に示されるように、レチクルステージＲＳＴを−Ｚ方向に微小駆動する、詳述すると、カウンタマス１８に固定された固定子部３６〜３９に対してレチクルステージＲＳＴの端部に固定された可動子部２４〜２９を、図１８（Ｂ）中の白抜き矢印で示されるように、−Ｚ方向に微小駆動する。これにより、レチクルステージＲＳＴを非接触支持するレチクルステージ定盤ＲＢＳの凸状部分ＲＢＳｃ、ＲＢＳｂをそれぞれ支点にしてレチクルステージ本体２２の−Ｘ側端部、＋Ｘ側端部に反時計回り、時計回りの曲げモーメントが作用し、これによりレチクルステージ本体２２上に保持されたレチクルＲの中央が、図１８（Ｂ）中の黒塗り矢印で示されるように＋Ｚ方向に持ち上げられ、そのパターン面が＋Ｚ側が凸の形状となるように曲がる（撓む）。

また、逆に、固定子部３６〜３９に対してレチクルステージＲＳＴの端部に固定された可動子部２４〜２９を、＋Ｚ方向に微小駆動することにより、レチクルステージ本体２２及びその上に載置されたレチクルＲのパターン面が−Ｚ側が凸の形状となるように曲がる（撓む）。主制御装置５０は、フォーカスマップとレチクルエンコーダシステム７０ＡによるレチクルステージＲＳＴの形状（撓み）の計測結果に基づいて、レチクルステージＲＳＴをＺ軸方向に駆動制御することにより、レチクルＲのパターン面の形状（撓み）を制御する。これにより、パターン面に形成されたパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に正確に転写することが可能となる。

以上説明したように、本第４の実施形態の露光装置によると、前述した第３の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、本第４の実施形態の露光装置によると、以下のような効果を得ることができる。

すなわち、本第４の実施形態の露光装置によると、主制御装置５０は、レチクルエンコーダシステム７０Ａによって計測されるレチクルステージＲＳＴの形状（計測結果）に基づいて、レチクルステージ駆動系３４０を用いてレチクルステージＲＳＴを変形させることにより、レチクルステージＲＳＴに保持されるレチクルＲのパターン面を変形させる。このため、主制御装置５０は、計測されたレチクルステージＲＳＴの形状に応じた所望の形状にレチクルＲのパターン面を変形させることができ、例えばレチクルＲのパターン面をＸＹ平面に平行な理想的な平面に変形させることもできる。これにより、レチクルＲに形成されたパターンを、パターン面の変形に起因するパターン像の歪曲及びデフォーカスなどによる露光不良の発生を抑制しつつ、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に精度良く（正確に）転写することが可能となる。

なお、本第４の実施形態の露光装置によると、レチクルエンコーダシステム７０ＡによりレチクルステージＲＳＴの撓みだけでなくねじれも計測することができる。そこで、ねじれも考慮して、レチクルステージＲＳＴを変形することとしても良い。また、レチクルエンコーダシステム７０Ａが備えるエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９は、それぞれ、エンコーダヘッド７２_０〜７４_０，７７_０〜７９_０と対を成す。そこで、対を成す各２つのエンコーダヘッドの計測結果の平均を用いて、レチクルステージＲＳＴの位置情報を算出することも可能である。

なお、本第４の実施形態の露光装置が、投影光学系ＰＬによるパターンの投影像の形成状態を補正する補正装置を備えている場合には、主制御装置５０は、その補正装置の補正能力を考慮して、レチクルステージＲＳＴを変形させることとしても良い。すなわち、主制御装置５０は、変形後のパターン面のパターンの投影像のディストーション等を補正装置で補正が可能となるようにレチクルステージＲＳＴを介してレチクルＲを変形させることとしても良い。

また、本第４の実施形態の露光装置によると、レチクルエンコーダシステム７０Ａは合計で１２個の二次元エンコーダヘッドを備えているため、レチクルステージＲＳＴの形状として撓みだけでなくねじれも計測することができる。ここで、レチクルステージＲＳＴの形状として撓みのみを考慮する場合には、例えばレチクルステージＲＳＴの位置計測用に使用するエンコーダヘッド７２〜７４，７７〜７９と、２つのエンコーダヘッド７３_０，７８_０とを備えていれば良い。

なお、上記第４の実施形態は、説明を簡単にするため、第３の実施形態の変形例として説明したが、第３の実施形態の特徴的な構成（ＡＦセンサなど）との併用は必ずしも前提ではなく、第４の実施形態の追加エンコーダを、第１又は第２実施形態と組み合わせても良い。

また、第４の実施形態では、レチクルエンコーダシステム７０Ａによって計測されるレチクルステージＲＳＴの形状（計測結果）に基づいて行われるレチクルＲの積極変形が、レチクルの撓み補正に用いられる場合について説明したが、このレチクルＲの積極変形を、露光動作時のウエハのオートフォーカス制御のために併用しても良い。

なお、上記第１〜第４の各実施形態に係るレチクルエンコーダシステム７０又は７０Ａは、６つの２次元エンコーダヘッドを備えているため、全１２個の計測結果が得られる。そこで、前述のレチクルステージＲＳＴの６自由度（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）方向の位置に限らず、例えば、中心を通るＸ軸に平行な軸周りのレチクルステージＲＳＴのねじれ、エアスライダ部２２_１，エアスライダ部２２_２のＹ軸方向についての撓み等、を計測することも可能である。

また、上記各実施形態では、第１駆動系３４０ａを構成する可動子部の一部に第２駆動系３４０ｂを構成する永久磁石が設けられた場合について例示したが、これに限定されるものではない。また、移動体装置では、上記実施形態の第２駆動系３４０ｂに対応する構成部分は必ずしも設けられていなくても良い。

また、上記各実施形態では、レチクルステージＲＳＴ（移動体）にグレーティングＲＧ１，ＲＧ２がそれぞれ形成された面（計測面）が配置され、レチクルステージＲＳＴの外部に複数のヘッド７２〜７４、７７〜７９が配置された場合について説明したが、これに限定されるものではない。上記各実施形態では、移動体の外部に配置された、２次元平面（移動体の移動面）に平行な計測面に、移動面に直交する軸に平行な計測ビームを照射し、計測面からの光を受光する複数のヘッドが移動体に配置されていても良い。また、エンコーダヘッドは、２次元ヘッド（２ＤＯＦセンサ）に限らず、１次元ヘッド（１ＤＯＦセンサ）又はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の３方向を計測方向とする３次元ヘッド（３ＤＯＦセンサ）でも良い。

なお、上記各実施形態では、レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報をレチクルエンコーダシステムにより求める（計測する）場合について例示したが、これに限らず、エンコーダシステムに代えて、あるいはエンコーダシステムとともに、干渉計システムを用いて計測しても良い。

また、上記第１〜第４の実施形態のうち、任意の２つ以上の実施形態を組み合わせても良い。この場合、各実施形態の全ての構成ではなくその一部のみを他の実施形態と組み合わせても良い。

なお、上記各実施形態では、露光装置が、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である場合について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第９９／４９５０４号、欧州特許出願公開第１,４２０,２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号、米国特許第６,９５２,２５３号明細書などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも上記各実施形態を適用することができる。また、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、液浸露光装置などにも、上記実施形態を適用することができる。

また、上記各実施形態では、露光装置が、ステップ・アンド・スキャン方式等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、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各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各実施形態を適用できる。また、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号などに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材（例えば、基準マーク、及び／又はセンサなど）を含む計測ステージを備える露光装置にも上記各実施形態は適用が可能である。

また、上記各実施形態の露光装置における投影光学系の倍率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。

また、照明光ＩＬとしては、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの他の真空紫外光は勿論、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、あるいは超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（波長４３６ｎｍのｇ線、波長３６５ｎｍのｉ線等）を用いることも可能である。また、真空紫外光としては、例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書などに開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザ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域に波長変換した高調波を用いても良い。

また、上記各実施形態では、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言うまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲ又はプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme
Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも上記各実施形態を好適に適用することができる。このほか、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、上記各実施形態は適用できる。

また、国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・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）にも上記各実施形態を適用することができる。

さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書など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各実施形態を適用することができる。

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はなく、ガラスプレート、セラミック基板、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。

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

なお、これまでの説明で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開公報、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

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、前述した各実施形態の露光装置（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、上記各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。

本発明の移動体装置は、移動体及びこれに保持された物体を高加速で駆動するのに適している。また、本発明の露光装置は、被露光物体上にパターンを転写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に適している。

Claims (17)

1. 物体を保持して二次元平面内の第１軸に平行な方向に移動可能な移動体と；
   前記移動体の前記二次元平面内で前記第１軸に垂直な第２軸に平行な方向の両側に設けられた第１、第２可動子と、該第１、第２可動子のそれぞれとの間で電磁相互作用を行って前記移動体を少なくとも前記第１軸に平行な方向に駆動する駆動力をそれぞれ発生する第１、第２固定子と、を含む駆動系と；を備え、
   前記第１、第２可動子の少なくとも一方の特定可動子が、前記二次元平面に直交する第３軸に平行な方向に関して所定間隔で配置された３つの可動子部を含み、
   前記第１、第２固定子のうち、前記特定可動子に対応する固定子が、前記３つの可動子部のうちの前記第３軸に平行な方向の中央に位置する第１可動子部と該第１可動子部に対して前記第３軸に平行な方向の一側に位置する第２可動子部との間に配置される第１固定子部と、前記第１可動子部と該第１可動子部に対して前記第３軸に平行な方向の他側に位置する第３可動子部との間に配置される第２固定子部と、を含み、
   前記第１固定子部と前記第１、第２可動子部それぞれとの間で行われる電磁相互作用により、前記移動体に対する少なくとも前記第１軸に平行な方向の駆動力が発生され、
   前記第２固定子部と前記第１、第３可動子部それぞれとの間で行われる電磁相互作用により、前記移動体に対する少なくとも前記第１軸に平行な方向の駆動力が発生される移動体装置。
2. 前記駆動系は、前記移動体を前記第２軸に平行な方向に駆動する駆動力も発生する請求項１に記載の移動体装置。
3. 前記移動体の前記２次元平面に平行な面内における位置情報を求める位置計測計をさらに備える請求項１又は２に記載の移動体装置。
4. 前記位置計測計は、前記移動体と移動体の外部との一方に配置された前記２次元平面に平行な計測面に前記第３軸に平行な計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する、前記移動体と移動体の外部との他方に配置された複数のヘッドを含む請求項３に記載の移動体装置。
5. 前記計測面は、前記移動体に配置される請求項４に記載の移動体装置。
6. 前記計測面は、前記第１軸に平行な方向に延設される請求項５に記載の移動体装置。
7. 前記計測面は一対設けられ、該一対の計測面が、前記移動体の中心に関して、前記第２軸に平行な方向の一側と他側に、相互に所定距離離間して配置される請求項６に記載の移動体装置。
8. 前記計測面には、前記第１軸に平行な方向と前記第２軸に平行な方向とを周期方向とする２次元グレーティングが形成されている請求項４〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
9. 前記複数のヘッドは、前記第１軸に平行な方向を計測方向とする２つの第１ヘッドと前記第２軸に平行な方向を計測方向とする１つの第２ヘッドを含む請求項６に記載の移動体装置。
10. 前記第１、第２ヘッドのそれぞれは、前記第３軸に平行な方向をさらに計測方向とする請求項９に記載の移動体装置。
11. 前記移動体上に設けられ、前記物体を前記第１軸に平行な方向の一側と他側から挟持するクランプ装置をさらに備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動体装置。
12. 前記クランプ装置は、前記移動体上に固定され、前記物体の前記第１軸に平行な方向の一側の端面に当接して位置決めする位置決め部材と、前記前記移動体上に設けられ、前記物体の前記第１軸に平行な方向の他側の端面を押圧する押圧部材とを含む請求項１１に記載の移動体装置。
13. 前記移動体は、前記物体を吸着保持する吸着面を有する請求項１１又は１２に記載の移動体装置。
14. マスクに形成されたパターンを被露光物体上に転写する露光装置であって、
    前記物体として前記マスクが前記移動体上に載置された請求項１〜１３のいずれか一項に記載の移動体装置を備える露光装置。
15. 前記マスクを照明光により照明する照明系と；
    前記移動体を非接触で支持する定盤と；をさらに備える請求項１４に記載の露光装置。
16. 前記定盤には、前記マスクを介した前記照明光の光路となる開口部が形成され、
    前記マスクに形成されたパターンの像を前記被露光物体上に投影する光学系をさらに備える請求項１５に記載の露光装置。
17. 請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて被露光物体上にパターンを転写することと；
    前記パターンが転写された前記被露光物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。

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