(57)【要約】【課題】ステージの位置情報を補正するための高精度な補正データを作成する。【解決手段】予め作成された第１補正データを用いてエンコーダ及び面位置計測センサの計測結果に含まれる計測面に起因する誤差を補正し、補正された計測結果と対応する干渉計の計測結果との差から、第２補正データを作成する。第２補正データを用いることにより、第１補正データを用いて補正される誤差以外の残留誤差を補正することができる。また、残留誤差を補正する第２補正データを露光動作中のウエハステージの移動経路ＢＥから定められる直線区間Ｌ1〜Ｌ6に対して作成するので、簡便且つ高精度な補正データの作成が可能となる。【選択図】図１１
2010074075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定平面内で移動する移動体の位置計測誤差を補正する補正情報を作成するための補正情報作成方法であって、
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測するとともに、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第２位置情報を計測し、前記第１及び第２位置情報のいずれかに従って前記所定平面内で所定方向に伸びる少なくとも１つの直線区間を含む移動経路に沿って前記移動体を駆動する工程と；
前記第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために予め作成された第１補正情報を用いて前記第１位置情報を補正し、補正された該第１位置情報と前記第２位置情報との差から、前記第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するための第２補正情報を、前記移動経路に対応付けて作成する工程と；
を含む補正情報作成方法。
【請求項２】
前記移動経路には、前記所定平面内で前記所定方向に垂直な方向に関して位置の異なる複数の前記直線区間が含まれる請求項１に記載の補正情報作成方法。
【請求項３】
前記複数のヘッドには、前記垂直な方向に関して位置の異なるヘッドが含まれる請求項２に記載の補正情報作成方法。
【請求項４】
前記駆動する工程では、前記直線区間に沿って前記移動体を等速で駆動する請求項１〜３のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項５】
前記移動経路には、前記移動体に物体を載置して該物体上にパターンを形成する際に前記移動体が等速で移動する等速区間が含まれる請求項１〜４のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項６】
前記移動経路には、複数の前記等速区間が断続的に含まれ、
前記直線区間は、前記複数の等速区間のうちの接続可能な一群の等速区間を接続して得られる請求項５に記載の補正情報作成方法。
【請求項７】
前記作成する工程では、前記第２補正情報を、前記直線区間に対応付けて作成する請求項６に記載の補正情報作成方法。
【請求項８】
前記作成する工程では、前記第２補正情報を、前記直線区間上の複数の離散点にて作成する請求項７に記載の補正情報作成方法。
【請求項９】
前記作成する工程では、前記第２補正情報を、前記直線区間上での前記移動体の前記所定平面内で互いに直交する２軸方向、前記所定平面に垂直な方向、前記所定平面に対する２つの傾斜方向、及び前記所定平面内の回転方向についての位置の関数として作成する請求項７又は８に記載の補正情報作成方法。
【請求項１０】
前記移動体の前記２軸方向についての位置は、前記駆動する工程において前記移動体を駆動するための目標位置より与えられる請求項９に記載の補正情報作成方法。
【請求項１１】
前記駆動する工程では、前記移動体を、前記垂直な方向と前記２つの傾斜方向と前記回転方向とのうちの１方向について基準位置を含む複数の位置の１つに位置決めし、他の３方向について基準位置に位置決めした上で、前記２軸方向に駆動する請求項９又は１０に記載の補正情報作成方法。
【請求項１２】
前記移動体を、前記複数の位置のそれぞれに順次位置決めする請求項１１に記載の補正情報作成方法。
【請求項１３】
前記１方向を、前記垂直な方向と前記２つの傾斜方向と前記回転方向とから順次選択する請求項１２に記載の補正情報作成方法。
【請求項１４】
前記移動経路は、前記パターンが形成される前記物体上の区画領域のサイズ毎に定められ、
前記作成する工程では、前記第２補正情報を、前記サイズ毎に作成する請求項５〜１３のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項１５】
前記移動経路には、前記移動体上に物体を載置して該物体上のマークを検出する際に前記移動体が移動する経路が含まれる請求項１〜１４のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項１６】
前記駆動する工程では、前記移動体を、複数回、前記移動経路に沿って駆動し、
前記作成する工程では、前記複数回について得られる前記差の平均値から、前記第２補正情報を作成する請求項１〜１５のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項１７】
前記作成する工程では、前記第２補正情報を、前記複数のヘッドのそれぞれに対して作成する請求項１〜１６のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項１８】
前記計測面は、前記所定平面内で少なくとも前記所定方向を周期方向とする回折格子を有し、
前記複数のヘッドには、少なくとも前記所定方向を計測方向とするヘッドが含まれる請求項１〜１７のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項１９】
前記第１補正情報は、前記複数のヘッドの設置位置のずれ、前記回折格子の歪み、凹凸、損傷、及びピッチの非一様性に起因する誤差のうちの少なくとも１つに対して作成されている請求項１８に記載の補正情報作成方法。
【請求項２０】
前記複数のヘッドには、前記所定平面に垂直な方向を計測方向とするヘッドが含まれる請求項１〜１９のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項２１】
前記第１補正情報は、前記計測光の前記計測面上の照射点の位置のみに依存する誤差のうちの少なくとも一部に対して作成されている請求項１〜２０のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項２２】
前記第１補正情報は、短期変動し得る誤差に対して作成されている請求項１〜２１のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項２３】
前記計測する工程に先立って、前記第１補正情報を作成する工程をさらに含む請求項１〜２２のいずれか一項に記載の補正情報作成方法。
【請求項２４】
物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動して、前記物体にパターンを形成する露光方法であって、
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測するとともに、前記第１位置情報と、該第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の補正情報作成方法を用いて作成された第２補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法。
【請求項２５】
前記駆動する工程では、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第２位置情報をさらに計測し、該第２位置情報をさらに用いて前記移動体を駆動する請求項２４に記載の露光方法。
【請求項２６】
物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測するとともに、前記第１位置情報と、該第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、該第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法。
【請求項２７】
前記駆動する工程では、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第２位置情報をさらに計測し、該第２位置情報をさらに用いて前記移動体を駆動する請求項２６に記載の露光方法。
【請求項２８】
前記駆動する工程では、前記第２位置情報を用いて前記第１及び第２補正情報から補正量を引き出し、該補正量を用いて前記第１位置情報を補正し、該第１補正情報に基づいて前記移動体を駆動する請求項２７に記載の露光方法。
【請求項２９】
前記等速区間には、前記走査露光時に前記移動体が等速で駆動される区間が含まれる請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３０】
前記移動経路には、前記物体上のマークを検出する際に前記移動体が移動する経路が含まれる請求項２６〜２９のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３１】
前記駆動する工程では、前記移動体が前記等速区間から所定の範囲内に位置する際に、前記第２補正情報を用いて前記第１位置情報を補正する請求項２６〜３０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３２】
前記第２補正情報は、前記等速区間上の複数の離散点について作成されており、
前記駆動する工程では、前記第２補正情報を補間して用いる請求項２６〜３１のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３３】
前記駆動する工程では、前記移動体が前記等速区間から外れる際、前記補正量を連続的に零にする請求項２６〜３２のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３４】
前記駆動する工程では、前記移動体が前記等速区間に入る際、前記補正量を連続的に増加させる請求項３３に記載の露光方法。
【請求項３５】
前記駆動する工程では、前記移動体が、該移動体が前記等速状態から減速後に逆向きに加速される減加速区間を介して前記等速区間の１つから他の等速区間に移動する際、前記第２補正情報より、前記減加速区間と前記１つの等速区間との接続点における第１補正量と、前記減加速区間と前記他の等速区間との接続点における第２補正量と、を引き出し、前記第１及び第２補正量を連続的に補間して得られる量を用いて、前記移動体が前記減加速区間上に位置する際の前記第１位置情報を補正する請求項２６〜３４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３６】
前記第２補正情報は、前記等速区間上での前記移動体の前記所定平面に垂直な方向、前記所定平面に対する２つの傾斜方向、及び前記所定平面内の回転方向についての複数の位置について作成されており、
前記駆動する工程では、前記複数の位置についての前記第２補正情報を補間して用いる請求項２６〜３５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３７】
前記第２補正情報は、前記パターンが形成される前記物体上の区画領域のサイズ毎に作成されており、
前記駆動する工程では、前記移動体が保持する前記物体上の区画領域のサイズに対応する前記第２補正情報を用いる請求項２６〜３６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３８】
前記第２補正情報は、前記複数のヘッドのそれぞれに対して作成されており、
前記駆動する工程では、対応する前記第２補正情報を用いる請求項２６〜３７のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項３９】
前記駆動する工程に先立って、前記第２補正情報が未作成若しくは使用不可能である場合に、前記第２補正情報を作成する工程をさらに含む請求項２６〜３８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項４０】
前記第２補正情報を作成する工程に先立って、前記第１補正情報を作成する工程をさらに含む請求項３９に記載の露光方法。
【請求項４１】
前記物体が有する感応層にエネルギビームを照射して前記パターンを形成する請求項２６〜４０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項４２】
請求項２６〜４１のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；
前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；
を含むデバイス製造方法。
【請求項４３】
物体にエネルギビームを照射しつつ該物体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体に上にパターンを形成する露光装置であって、
前記物体を保持して前記所定平面内で移動可能な移動体と；
前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを有し、該複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測する位置計測系と；
前記第１位置情報と、該第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、該第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する駆動システムと；
を備える露光装置。
【請求項４４】
前記移動体の第２位置情報を計測する、前記位置計測系と独立の干渉計システムをさらに備え、
前記駆動システムは、前記第２位置情報をさらに用いて前記移動体を駆動する請求項４３に記載の露光装置。
【請求項４５】
前記駆動システムは、前記第２位置情報を用いて前記第１及び第２補正情報から補正量を引き出し、該補正量を用いて前記第１位置情報を補正し、該第１補正情報に基づいて前記移動体を駆動する請求項４４に記載の露光装置。
【請求項４６】
前記第２補正情報は、前記パターンが形成される前記物体上の区画領域のサイズ毎に作成されており、
前記駆動システムは、前記移動体が保持する前記物体上の区画領域のサイズに対応する前記第２補正情報を用いる請求項４３〜４５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４７】
前記第２補正情報は、前記複数のヘッドのそれぞれに対して作成されており、
前記駆動システムは、対応する前記第２補正情報を用いる請求項４３〜４６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４８】
前記駆動システムは、前記第２補正情報が未作成若しくは使用不可能である場合に、前記第２補正情報を作成する請求項４３〜４７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４９】
前記駆動システムは、前記第２補正情報を作成するに先立って、前記第１補正情報を作成する請求項４８に記載の露光装置。
【請求項５０】
前記計測面は、前記所定平面内の少なくとも一軸方向を周期方向とする回折格子を有し、
前記複数のヘッドには、少なくとも前記一軸方向を計測方向とするヘッドが含まれている請求項４３〜４９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５１】
前記複数のヘッドには、前記所定平面に垂直な方向を計測方向とするヘッドが含まれている請求項４３〜５０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５２】
前記物体が有する感応層にエネルギビームを照射して前記パターンを形成するパターン生成装置をさらに備える請求項４３〜５１のいずれか一項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補正情報作成方法、露光方法及び露光装置、並びに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のウエハステージなどの移動体の位置計測誤差を補正する補正情報の作成に好適な補正情報作成方法、該補正情報を用いて物体を保持する移動体を走査駆動して、物体にパターンを形成する露光方法及び露光装置、並びに前記露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、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、主として用いられている。
【０００３】
この種の露光装置では、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）上の複数のショット領域にレチクル（又はマスク）のパターンを転写するために、ウエハを保持するウエハステージが、例えばリニアモータ等により２次元方向に駆動される。ウエハステージの位置は、一般的に、長期に渡って高い安定性を有するレーザ干渉計を用いて、計測されていた。
【０００４】
しかし、近年の半導体素子の高集積化に伴うパターンの微細化により、さらに高精度なウエハステージの位置制御性能が要求されるようになった。そのため、レーザ干渉計のビーム路上の雰囲気の温度変化や温度勾配の影響で発生する空気揺らぎに起因する計測値の短期的な変動が、無視できなくなった。そこで、発明者は、レーザ干渉計と同程度以上の計測分解能を有するエンコーダと面位置計測センサが採用された露光装置に関する発明を先に提案した（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載される露光装置で採用されたエンコーダシステム及び面位置計測システムでは、ウエハステージに設けられた計測面（を構成する反射型回折格子）に計測ビームを照射し、その反射光を検出することによって、計側面（すなわちウエハステージ）の回折格子の周期方向に関する変位又は面位置を計測する。ここで、計測面を構成する反射型回折格子のすべての格子線に歪みはが無く、反射面を兼ねるその表面には凹凸は無く、かつ格子線のピッチが完全に一様である理想的な回折格子を作製することは、実際問題、非常に困難である。そこで、発明者は、かかる点に鑑み、回折格子の歪み、表面の凹凸、ピッチの非一様性等に起因する計測誤差を補正するための補正データを予め作成し、その補正データを用いて、エンコーダシステム（及び面位置計測システム）の計測結果を補正する発明をも先に提案した（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかし、そのような計測システムの運用方法を採用しても、次世代の露光装置で要求されるウエハステージの位置の計測精度（及び制御精度）を達成することは、困難であることが、最近になって判明した。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００８／０２６７３９号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、所定平面内で移動する移動体の位置計測誤差を補正する補正情報を作成するための補正情報作成方法であって、前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測するとともに、前記複数のヘッドと独立の干渉計システムを用いて前記移動体の第２位置情報を計測し、前記第１及び第２位置情報のいずれかに従って前記所定平面内で所定方向に伸びる少なくとも１つの直線区間を含む移動経路に沿って前記移動体を駆動する工程と；前記第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために予め作成された第１補正情報を用いて前記第１位置情報を補正し、補正された該第１位置情報と前記第２位置情報との差から、前記第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するための第２補正情報を、前記移動経路に対応付けて作成する工程と；を含む補正情報作成方法である。
【０００９】
これによれば、複数のヘッドを用いて、移動体の第１位置情報を計測するとともに、干渉計システムを用いて前記移動体の第２位置情報を計測し、第１及び第２位置情報のいずれかに従って所定平面内で所定方向に伸びる少なくとも１つの直線区間を含む移動経路に沿って移動体を駆動する。そして、予め作成された第１補正情報を用いて第１位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正し、補正された第１位置情報と第２位置情報との差から第２補正情報を、移動経路に対応付けて作成する作成する。第２補正情報は、第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く第１位置情報に含まれる誤差（残留誤差）のうち、の少なくとも一部を補正するための情報である。従って、第２補正情報を用いることにより、第１補正情報を用いて補正される第１位置情報を、さらに補正して、その補正後の位置情報に基づいて、精度良く移動体を駆動することが可能になる。また、第２補正情報は、少なくとも１つの直線区間を含む移動経路に対応づけて作成されるので、移動体の移動範囲の全域について第２補正情報を作成する場合と異なり、簡便にかつ短時間で第２補正情報を作成することが可能となる。
【００１０】
本発明は、第２の観点からすると、物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動して、前記物体にパターンを形成する露光方法であって、前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測するとともに、前記第１位置情報と、該第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、本発明の補正情報作成方法を用いて作成された第２補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法である。
【００１１】
これによれば、計測面に計測光を照射し、その計測面からの光を受光する複数のヘッドを用いて、移動体の第１位置情報を計測するとともに、第１及び第２位置情報と、第１位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、本発明の補正情報作成方法を用いて作成された第２補正情報と、を用いて移動体を駆動する。この場合、移動体の位置に応じた補正量を第２補正情報から引き出し、その補正量を用いることにより、第１補正情報を用いて補正される第１位置情報を、さらに補正して、その補正後の位置情報に基づいて、精度良く移動体を駆動することが可能になる。
【００１２】
本発明は、第３の観点からすると、物体にエネルギビームを照射しつつ、前記物体を保持して所定平面内で移動可能な移動体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体上にパターンを形成する露光方法であって、前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測するとともに、前記第１位置情報と、該第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、該第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する工程を含む露光方法である。
【００１３】
これによれば、計測面に計測光を照射し、その計測面からの光を受光する複数のヘッドを用いて、移動体の第１位置情報を計測するとともに、第１位置情報と、該第１位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、該第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正情報第２補正情報と、を用いて移動体を駆動する。従って、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路において、例えば走査露光区間において高精度な移動体の駆動が可能となり、ひいては走査露光方式による高精度な物体上へのパターンの形成が可能となる。
【００１４】
本発明は、第４の観点からすると、本発明の第１又は第２の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法である。
【００１５】
本発明は、第５の観点からすると、物体にエネルギビームを照射しつつ該物体を前記所定平面内の走査方向に駆動する走査露光により、前記物体に上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体を保持して前記所定平面内で移動可能な移動体と；前記移動体と該移動体の外部との一方に設けられた複数のヘッドを有し、該複数のヘッドを用いて、前記移動体と該移動体の外部との他方に設けられた計測面に計測光を照射し、前記計測面からの光を受光して、前記移動体の第１位置情報を計測する位置計測系と；前記第１位置情報と、前記第１位置情報に含まれる前記計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、該第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、前記移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正情報と、を用いて前記移動体を駆動する駆動システムと；を備える露光装置である。
【００１６】
これによれば、駆動システムにより、位置計測系により計測される移動体の第１位置情報と、第１位置情報に含まれる計測面に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正情報と、該第１補正情報を用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正情報と、を用いて移動体が駆動される。従って、移動体が等速駆動される等速区間を含む移動経路において、例えば走査露光区間において高精度な移動体の駆動が可能となり、ひいては走査露光方式による高精度な物体上へのパターンの形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１４（Ｃ）に基づいて説明する。
【００１８】
図１には、一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、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系ＰＬとプライマリアライメント系ＡＬ１（図４、図５等参照）が設けられている。以下においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内で光軸ＡＸとプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を結ぶ直線と平行な方向を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。
【００１９】
露光装置１００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、ウエハステージＷＳＴを有するステージ装置５０、及びこれらの制御系等を備えている。図１では、ウエハステージＷＳＴ上にウエハＷが載置されている。
【００２０】
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）で規定されたレチクル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。照明系１０の構成は、例えば米国特許出願公開第２００３／０２５８９０号明細書などに開示されている。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。
【００２１】
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。
【００２２】
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）１１６によって、移動鏡１５（又はレチクルステージＲＳＴの端面に形成された反射面）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１１６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。
【００２３】
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、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軸方向と平行な光軸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、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上に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。
【００２４】
ステージ装置５０は、図１に示されるように、ベース盤１２上に配置されたウエハステージＷＳＴ、ウエハステージＷＳＴの位置情報を計測する計測システム２００（図７参照）、及びウエハステージＷＳＴを駆動するステージ駆動系１２４（図７参照）等を備えている。計測システム２００は、図７に示されるように、干渉計システム１１８、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０などを含む。
【００２５】
ウエハステージＷＳＴは、不図示の非接触軸受、例えばエアベアリングなどにより、数μｍ程度のクリアランスを介して、ベース盤１２の上方に支持されている。また、ウエハステージＷＳＴは、リニアモータ等を含むステージ駆動系１２４（図７参照）によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定ストロークで駆動可能である。
【００２６】
ウエハステージＷＳＴは、ステージ本体９１と、該ステージ本体９１上に搭載されたウエハテーブルＷＴＢとを含む。このウエハテーブルＷＴＢ及びステージ本体９１は、リニアモータ及びＺ・レベリング機構（ボイスコイルモータなどを含む）を含む駆動系によって、ベース盤１２に対し、６自由度方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に駆動可能に構成されている。
【００２７】
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。図２に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢ上面のウエハホルダ（ウエハＷ）の＋Ｙ側には、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、基準マークＦＭのＸ軸方向の両側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、ウエハテーブルＷＴＢの内部には、光学系及び受光素子などが配置されている。すなわち、ウエハテーブルＷＴＢ上には、空間像計測スリットパターンＳＬを含む一対の空間像計測装置４５Ａ，４５Ｂ（図７参照）が設けられている。
【００２８】
また、ウエハテーブルＷＴＢ上面には、後述するエンコーダシステムで用いられるスケールが形成されている。詳述すると、ウエハテーブルＷＴＢ上面のＸ軸方向（図２における紙面内左右方向）の一側と他側の領域には、それぞれＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2が形成されている。Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2は、例えば、Ｘ軸方向を長手方向とする格子線３８が所定ピッチでＹ軸方向に配列された、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型の格子（例えば回折格子）によって構成されている。
【００２９】
同様に、ウエハテーブルＷＴＢ上面のＹ軸方向（図２における紙面内上下方向）の一側と他側の領域には、Ｙスケール３９Ｙ1及び３９Ｙ2に挟まれた状態で、Ｘスケール３９Ｘ1，３９Ｘ2がそれぞれ形成されている。Ｘスケール３９Ｘ1，３９Ｘ2は、例えば、Ｙ軸方向を長手方向とする格子線３７が所定ピッチでＸ軸方向に配列された、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型の格子（例えば回折格子）によって構成されている。
【００３０】
なお、格子線３７，３８のピッチは、例えば１μｍと設定される。図２及びその他の図においては、図示の便宜上から、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。
【００３１】
また、回折格子を保護するために、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の表面と同じ高さ（同一面）になるよう、ウエハテーブルＷＳＴ上面に設置される。
【００３２】
また、ウエハテーブルＷＴＢの−Ｙ端面，−Ｘ端面には、図２に示されるように、後述する干渉計システムで用いられる反射面１７ａ，反射面１７ｂが形成されている。
【００３３】
また、ウエハテーブルＷＴＢの＋Ｙ側の面には、図２に示されるように、国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレットに開示されるＣＤバーと同様の、Ｘ軸方向に延びるフィデューシャルバー（以下、「ＦＤバー」と略述する）４６が取り付けられている。ＦＤバー４６の長手方向の一側と他側の端部近傍には、センターラインＬＬに関して対称な配置で、Ｙ軸方向を周期方向とする基準格子（例えば回折格子）５２がそれぞれ形成されている。また、ＦＤバー４６の上面には、複数の基準マークＭが形成されている。各基準マークＭとしては、後述するアライメント系によって検出可能な寸法の２次元マークが用いられている。
【００３４】
本実施形態の露光装置１００では、図４及び図５に示されるように、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を結ぶＹ軸に平行な直線（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を有する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は、不図示のメインフレームの下面に固定されている。図５に示されるように、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。セカンダリアライメント系ＡＬ２1〜ＡＬ２4は、可動式の支持部材を介してメインフレーム（不図示）の下面に固定されており、駆動機構６０1〜６０4（図７参照）により、Ｘ軸方向に関してそれらの検出領域の相対位置が調整可能となっている。
【００３５】
本実施形態では、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれとして、例えば画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれからの撮像信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置２０に供給される。
【００３６】
干渉計システム１１８は、図３に示されるように、反射面１７ａ又は１７ｂにそれぞれ干渉計ビーム（測長ビーム）を照射し、その反射光を受光して、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置を計測するＹ干渉計１６と、３つのＸ干渉計１２６〜１２８と、一対のＺ干渉計４３Ａ，４３Ｂとを備えている。詳述すると、Ｙ干渉計１６は、基準軸ＬＶに関して対称な一対の測長ビームＢ４1，Ｂ４2を含む少なくとも３つのＹ軸に平行な測長ビームを反射面１７ａ、及び後述する移動鏡４１に照射する。また、Ｘ干渉計１２６は、図３に示されるように、光軸ＡＸと基準軸ＬＶとに直交するＸ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＨに関して対称な一対の測長ビームＢ５1，Ｂ５2を含む少なくとも３つのＸ軸に平行な測長ビームを反射面１７ｂに照射する。また、Ｘ干渉計１２７は、アライメント系ＡＬ１の検出中心にて基準軸ＬＶと直交するＸ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＡを測長軸とする測長ビームＢ６を含む少なくとも２つのＹ軸に平行な測長ビームを反射面１７ｂに照射する。また、Ｘ干渉計１２８は、Ｙ軸に平行な測長ビームＢ７を反射面１７ｂに照射する。
【００３７】
干渉計システム１１８の上記各干渉計からの位置情報は、主制御装置２０に供給される。主制御装置２０は、Ｙ干渉計１６及びＸ干渉計１２６又は１２７の計測結果に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ，Ｙ位置に加え、θｘ方向の回転（すなわちピッチング）、θｙ方向の回転（すなわちローリング）、及びθｚ方向の回転（すなわちヨーイング）も算出することができる。
【００３８】
また、図１に示されるように、ステージ本体９１の−Ｙ側の側面に、凹形状の反射面を有する移動鏡４１が取り付けられている。移動鏡４１は、図２からわかるように、Ｘ軸方向の長さがウエハテーブルＷＴＢの反射面１７ａよりも長い。
【００３９】
移動鏡４１に対向して、干渉計システム１１８（図７参照）の一部を構成する一対のＺ干渉計４３Ａ，４３Ｂが設けられている（図１及び図３参照）。Ｚ干渉計４３Ａ，４３Ｂは、それぞれ２つのＹ軸に平行な測長ビームＢ１，Ｂ２を移動鏡４１に照射し、該移動鏡４１を介して測長ビームＢ１，Ｂ２のそれぞれを、例えば投影ユニットＰＵを支持するフレーム（不図示）に固定された固定鏡４７Ａ，４７Ｂに照射する。そして、それぞれの反射光を受光して、測長ビームＢ１，Ｂ２の光路長を計測する。その結果より、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの４自由度（Ｙ，Ｚ，θｙ，θｚ）方向の位置を算出する。
【００４０】
本実施形態の露光装置１００には、干渉計システム１１８とは独立に、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（Ｘ，Ｙ，θｚ）を計測するために、エンコーダシステム１５０を構成する複数のヘッドユニットが設けられている。
【００４１】
図４に示されるように、投影ユニットＰＵの＋Ｘ側、＋Ｙ側、−Ｘ側、及びプライマリアライメント系ＡＬ１の−Ｙ側に、４つのヘッドユニット６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、及び６２Ｄが、それぞれ配置されている。また、アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4のＸ軸方向の両外側にヘッドユニット６２Ｅ、６２Ｆが、それぞれ設けられている。ヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｆは、支持部材を介して、投影ユニットＰＵを保持するメインフレーム（不図示）に吊り下げ状態で固定されている。なお、図４において、符号ＵＰは、ウエハステージＷＳＴ上にあるウエハのアンロードが行われるアンローディングポジションを示し、符号ＬＰは、ウエハステージＷＳＴ上への新たなウエハのロードが行われるローディングポジションを示す。
【００４２】
ヘッドユニット６２Ａ、６２Ｃは、図５に示されるように、前述の基準軸ＬＨ上に間隔ＷＤで配置された複数（ここでは５個）のＹヘッド６５1〜６５5、Ｙヘッド６４1〜６４5を、それぞれ備えている。以下では、必要に応じて、Ｙヘッド６５1〜６５5及びＹヘッド６４1〜６４5を、それぞれ、Ｙヘッド６５及びＹヘッド６４とも記述する。
【００４３】
ヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃは、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2を用いて、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を計測する多眼のＹリニアエンコーダ７０Ａ，７０Ｃ（図７参照）を構成する。なお、以下では、Ｙリニアエンコーダを、適宜、「Ｙエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述する。
【００４４】
ヘッドユニット６２Ｂは、図５に示されるように、投影ユニットＰＵの＋Ｙ側に配置され、基準軸ＬＶ上に間隔ＷＤで配置された複数（ここでは４個）のＸヘッド６６5〜６６8を備えている。また、ヘッドユニット６２Ｄは、プライマリアライメント系ＡＬ１の−Ｙ側に配置され、基準軸ＬＶ上に間隔ＷＤで配置された複数（ここでは４個）のＸヘッド６６1〜６６4を備えている。以下では、必要に応じて、Ｘヘッド６６5〜６６8及びＸヘッド６６1〜６６4をＸヘッド６６とも記述する。
【００４５】
ヘッドユニット６２Ｂ，６２Ｄは、Ｘスケール３９Ｘ1，３９Ｘ2を用いて、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＸ軸方向の位置（Ｘ位置）を計測する多眼のＸリニアエンコーダ７０Ｂ，７０Ｄ（図７参照）を構成する。なお、以下では、Ｘリニアエンコーダを、適宜、「Ｘエンコーダ」又は「エンコーダ」と略述する。
【００４６】
ここで、ヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃがそれぞれ備える５個のＹヘッド６５，６４（より正確には、Ｙヘッド６５，６４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、露光の際などに、少なくとも１つのヘッドが、常に、対応するＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向する（計測ビームを照射する）ように定められている。同様に、ヘッドユニット６２Ｂ，６２Ｄがそれぞれ備える隣接するＸヘッド６６（より正確には、Ｘヘッド６６が発する計測ビームのスケール上の照射点）のＹ軸方向の間隔ＷＤは、露光の際などに、少なくとも１つのヘッドが、常に、対応するＸスケール３９Ｘ1又は３９Ｘ2に対向する（計測ビームを照射する）ように定められている。そのため、例えば図８（Ａ）に示される露光動作中の一状態では、Ｙヘッド６５３，６４３がそれぞれＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に、Ｘヘッド６６５がＸスケール３９Ｘ1に対向している（計測ビームを照射している）。
【００４７】
なお、ヘッドユニット６２Ｂの最も−Ｙ側のＸヘッド６６5とヘッドユニット６２Ｄの最も＋Ｙ側のＸヘッド６６4との間隔は、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の移動により、その２つのＸヘッド間で切り換え（つなぎ）が可能となるように、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸方向の幅よりも狭く設定されている。
【００４８】
ヘッドユニット６２Ｅは、図５に示されるように、複数（ここでは４個）のＹヘッド６７1〜６７4を備えている。
【００４９】
ヘッドユニット６２Ｆは、複数（ここでは４個）のＹヘッド６８1〜６８4を備えている。Ｙヘッド６８1〜６８4は、基準軸ＬＶに関して、Ｙヘッド６７4〜６７1と対称な位置に配置されている。以下では、必要に応じて、Ｙヘッド６７4〜６７1及びＹヘッド６８1〜６８4を、それぞれＹヘッド６７及びＹヘッド６８とも記述する。
【００５０】
アライメント計測の際には、少なくとも各１つのＹヘッド６７，６８が、それぞれＹスケール３９Ｙ2，３９Ｙ1に対向する。例えば図８（Ｂ）に示されるアライメント計測中の一状態では、Ｙヘッド６７３，６８２がそれぞれＹスケール３９Ｙ2，３９Ｙ1に対向している。Ｙヘッド６７，６８（すなわち、Ｙヘッド６７，６８によって構成されるＹエンコーダ７０Ｅ，７０Ｆ（図７参照））によってウエハステージＷＳＴのＹ位置（及びθｚ回転）が計測される。
【００５１】
また、本実施形態では、セカンダリアライメント系のベースライン計測時などに、セカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２4にＸ軸方向で隣接するＹヘッド６７3，６８2が、ＦＤバー４６の一対の基準格子５２とそれぞれ対向し、その一対の基準格子５２と対向するＹヘッド６７3，６８2によって、ＦＤバー４６のＹ位置が、それぞれの基準格子５２の位置で計測される。以下では、一対の基準格子５２にそれぞれ対向するＹヘッド６７3，６８2によって構成されるエンコーダをＹリニアエンコーダ７０Ｅ2，７０Ｆ2と呼ぶ。また、識別のため、Ｙスケール３９Ｙ2，３９Ｙ1に対向するＹヘッド６７，６８によって構成されるＹエンコーダを、Ｙエンコーダ７０Ｅ1，７０Ｆ1と呼ぶ。
【００５２】
ここで、各エンコーダヘッド（Ｙヘッド、Ｘヘッド）として、例えば、国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレットに開示されている干渉型のエンコーダヘッドを用いることができる。この種のエンコーダヘッドでは、２つの計測ビームを対応するスケールに照射し、それぞれの戻り光を１つの干渉光に合成して受光し、その干渉光の強度を光検出器を用いて計測する。その干渉光の強度変化より、スケールの計測方向（回折格子の周期方向）への変位を計測する。
【００５３】
上述したエンコーダ７０Ａ〜７０Ｆの計測値は、主制御装置２０に供給される。主制御装置２０は、エンコーダ７０Ａ〜７０Ｄのうちの３つ、又はエンコーダ７０Ｅ1，７０Ｆ1，７０Ｂ及び７０Ｄのうちの３つの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（Ｘ，Ｙ，θｚ）を算出する。また、主制御装置２０は、リニアエンコーダ７０Ｅ2，７０Ｆ2の計測値に基づいて、ＦＤバー４６（ウエハステージＷＳＴ）のθｚ方向の回転を制御する。なお、エンコーダ７０Ａ〜７０Ｆの計測値に基づく、ウエハステージＷＳＴの位置の算出方法などについては、後述する。
【００５４】
さらに、本実施形態の露光装置１００では、図４及び図６に示されるように、照射系９０ａ及び受光系９０ｂから成る多点焦点位置検出系（以下、「多点ＡＦ系」と略述する）が設けられている。多点ＡＦ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ものと同様の構成の斜入射方式を採用している。本実施形態では、一例として、前述のヘッドユニット６２Ｅの−Ｘ端部の＋Ｙ側に照射系９０ａが配置され、これに対峙する状態で、前述のヘッドユニット６２Ｆの＋Ｘ端部の＋Ｙ側に受光系９０ｂが配置されている。なお、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）は、投影ユニットＰＵを保持するメインフレームの下面に固定されている。
【００５５】
図４及び図６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、照射系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。
【００５６】
図６に示されるように、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の検出領域ＡＦの両端部近傍に、基準軸ＬＶに関して対称な配置で、面位置計測システム１８０の一部を構成する各一対のＺ位置計測用のヘッド（以下、「Ｚヘッド」と略述する）７２ａ，７２ｂ、及び７２ｃ，７２ｄが設けられている。これらのＺヘッド７２ａ〜７２ｄは、不図示のメインフレームの下面に固定されている。
【００５７】
Ｚヘッド７２ａ〜７２ｄとしては、例えば、ＣＤドライブ装置などで用いられる光ピックアップと同様の光学式変位センサのヘッドが用いられる。Ｚヘッド７２ａ〜７２ｄは、ウエハテーブルＷＴＢに対し上方から計測ビームを照射し、その反射光を受光して、照射点におけるウエハテーブルＷＴＢの面位置を計測する。なお、本実施形態では、Ｚヘッドの計測ビームは、前述のＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2を構成する反射型回折格子の面によって反射される構成を採用している。
【００５８】
さらに、前述のヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃは、図６に示されるように、それぞれが備える５つのＹヘッド６５j，６４i（ｉ，ｊ＝１〜５）と同じＸ位置に、ただしＹ位置をずらして、それぞれ５つのＺヘッド７６j，７４i（ｉ，ｊ＝１〜５）を備えている。そして、ヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃのそれぞれに属する５つのＺヘッド７６j，７４iは、互いに基準軸ＬＶに関して対称に配置されている。なお、各Ｚヘッド７６j，７４iとしては、前述のＺヘッド７２ａ〜７２ｄと同様の光学式変位センサのヘッドが採用される。
【００５９】
上述したＺヘッド７２ａ〜７２ｄ，７４1〜７４5，７６1〜７６5は、図７に示されるように、信号処理・選択装置１７０を介して主制御装置２０に接続されており、主制御装置２０は、信号処理・選択装置１７０を介してＺヘッド７２ａ〜７２ｄ，７４1〜７４5，７６1〜７６5の中から任意のＺヘッドを選択して作動状態とし、その作動状態としたＺヘッドで検出した面位置情報を信号処理・選択装置１７０を介して受け取る。本実施形態では、Ｚヘッド７２ａ〜７２ｄ，７４1〜７４5，７６1〜７６5と、信号処理・選択装置１７０とを含んでウエハステージＷＳＴのＺ軸方向及びＸＹ平面に対する傾斜方向の位置情報を計測する面位置計測システム１８０が構成されている。
【００６０】
本実施形態では、主制御装置２０は、面位置計測システム１８０（図７参照）を用いて、ウエハステージＷＳＴの有効ストローク領域、すなわち露光及びアライメント計測のためにウエハステージＷＳＴが移動する領域において、その２自由度方向（Ｚ，θｙ）の位置座標を計測する。なお、面位置計測システム１８０の計測値に基づく、ウエハステージＷＳＴの位置の算出方法などについては、後述する。
【００６１】
図７には、露光装置１００の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）から成る主制御装置２０を中心として構成されている。
【００６２】
上述のようにして構成された本実施形態の露光装置１００では、例えば国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレット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、アンローディングポジションＵＰ（図４参照）でのウエハＷのアンロード、ローディングポジションＬＰ（図４参照）での新たなウエハＷのウエハテーブルＷＴＢ上へのロード、計測プレート３０の基準マークＦＭとプライマリアライメント系ＡＬ１とを用いたプライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインチェック前半の処理、エンコーダシステム及び干渉計システムの原点の再設定（リセット）、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いたウエハＷのアライメント計測、これと並行したフォーカスマッピング、空間像計測器４５Ａ，４５Ｂを用いたプライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインチェック後半の処理、並びにアライメント計測の結果求められるウエハ上の各ショット領域の位置情報と、最新のアライメント系のベースラインとに基づく、ステップ・アンド・スキャン方式でのウエハＷ上の複数のショット領域の露光などの、ウエハステージＷＳＴを用いた一連の処理が、主制御装置２０によって実行される。なお、詳細説明については省略する。
【００６３】
なお、セカンダリアライメント系ＡＬ２1〜ＡＬ２4のベースライン計測は、適宜なタイミングで、国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレットに開示される方法と同様に、前述のエンコーダ７０Ｅ2，７０Ｆ2の計測値に基づいて、ＦＤバー４６（ウエハステージＷＳＴ）のθｚ回転を調整した状態で、アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて、それぞれの視野内にあるＦＤバー４６上の基準マークＭを同時に計測することで行われる。
【００６４】
本実施形態では、前述の如く、主制御装置２０は、エンコーダ７０Ａ〜７０Ｄのうちの３つ（すなわち、Ｘヘッド６６，Ｙヘッド６５，６４）、又はエンコーダ７０Ｅ1，７Ｆ1，７０Ｂ及び７０Ｄのうちの３つ（すなわち、Ｘヘッド６６，Ｙヘッド６８，６７）の計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（Ｘ，Ｙ，θｚ）を算出する。ここで、Ｘヘッド６６，Ｙヘッド６５，６４（又は６８，６７）の計測値（それぞれＣX，ＣY1，ＣY2と表記する）は、ウエハステージＷＳＴの位置（Ｘ，Ｙ，θｚ）に対して、次のように依存する。
【００６５】
ＣＸ＝  （ｐＸ−Ｘ）ｃｏｓθｚ＋（ｑＸ−Ｙ）ｓｉｎθｚ    …（１ａ）
ＣＹ1＝−（ｐＹ1−Ｘ）ｓｉｎθｚ＋（ｑＹ1−Ｙ）ｃｏｓθｚ  …（１ｂ）
ＣＹ2＝−（ｐＹ2−Ｘ）ｓｉｎθｚ＋（ｑＹ2−Ｙ）ｃｏｓθｚ  …（１ｃ）
ただし、（ｐＸ，ｑＸ），（ｐＹ1，ｑＹ1），（ｐＹ2，ｑＹ2）は、それぞれＸヘッド６６，Ｙヘッド６５（又は６８），Ｙヘッド６４（又は６７）のＸ，Ｙ設置位置（より正確には計測ビームの照射点のＸ，Ｙ位置）である。そこで、主制御装置２０は、３つのヘッドの計測値ＣX，ＣY1，ＣY2を連立方程式（１ａ）〜（１ｃ）に代入し、それらを解くことにより、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（Ｘ，Ｙ，θｚ）を算出する。そして、主制御装置２０は、この算出結果に従って、ウエハステージＷＳＴを駆動制御する。
【００６６】
また、主制御装置２０は、リニアエンコーダ７０Ｅ2，７０Ｆ2の計測値に基づいて、ＦＤバー４６（ウエハステージＷＳＴ）のθｚ方向の回転を制御する。ここで、リニアエンコーダ７０Ｅ2，７０Ｆ2の計測値（それぞれＣＹ1，ＣＹ2と表記する）は、ＦＤバー４６の（Ｘ，Ｙ，θｚ）位置に対し、式（１ｂ）、（１ｃ）のように依存する。従って、ＦＤバー４６のθｚ位置は、計測値ＣＹ1，ＣＹ2より、次のように求められる。
【００６７】
ｓｉｎθｚ＝−（ＣＹ1−ＣＹ2）／（ｐＹ1−ｐＹ2）  …（２）
ただし、簡単のため、ｑＹ1＝ｑＹ2を仮定した。
【００６８】
また、本実施形態では、主制御装置２０は、面位置計測システム１８０を用いて、ウエハステージＷＳＴの有効ストローク領域、すなわち露光及びアライメント計測のためにウエハステージＷＳＴが移動する領域において、その２自由度方向（Ｚ，θｙ）の位置座標を計測する。
【００６９】
詳述すると、主制御装置２０は、露光時には、少なくとも各１つのＺヘッド７６j，７４i（ｊ，ｉは１〜５のいずれか）の計測値を用いて、ウエハテーブルＷＴＢの上面上の基準点（ウエハテーブルＷＴＢの上面と光軸ＡＸとの交点）における、ウエハステージＷＳＴの高さＺ０とローリングθｙを算出する。図８（Ａ）に示される露光動作中の一状態では、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2にそれぞれ対向しているＺヘッド７６３，７４３の計測値を用いる。ここで、Ｚヘッド７６j，７４i（ｊ，ｉは１〜５のいずれか）の計測値（それぞれＺ1，Ｚ2と表記する）は、ウエハステージＷＳＴの（Ｚ0，θｘ，θｙ）位置に対して、次のように依存する。
【００７０】
Ｚ1＝−ｔａｎθｙ・ｐ1＋ｔａｎθｘ・ｑ1＋Ｚ0  …（３ａ）
Ｚ2＝−ｔａｎθｙ・ｐ2＋ｔａｎθｘ・ｑ2＋Ｚ0  …（３ｂ）
ただし、スケール表面を含めウエハテーブルＷＴＢの上面は、理想的な平面であるものとする。なお、（ｐ1，ｑ1），（ｐ2，ｑ2）は、それぞれＺヘッド７６j，７４iのＸ，Ｙ設置位置（より正確には計測ビームの照射点のＸ，Ｙ位置）である。式（３ａ）、（３ｂ）より、次式（４ａ）、（４ｂ）が導かれる。
【００７１】
Ｚ0＝〔Ｚ1＋Ｚ2−ｔａｎθｘ・（ｑ1＋ｑ2）〕／２                …（４ａ）
ｔａｎθｙ＝〔Ｚ1−Ｚ2−ｔａｎθｘ・（ｑ1−ｑ2）〕／（ｐ1−ｐ2）…（４ｂ）
従って、主制御装置２０は、Ｚヘッド７６j，７４iの計測値Ｚ1，Ｚ2を用いて、式（４ａ）、（４ｂ）より、ウエハステージＷＳＴの高さＺ０とローリングθｙを算出する。ただし、ピッチングθｘは、別のセンサシステム（本実施形態では干渉計システム１１８）の計測結果を用いる。
【００７２】
主制御装置２０は、図９に示されるフォーカスキャリブレーションとフォーカスマッピング時には、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向する４つのＺヘッド７２ａ〜７２ｄの計測値（それぞれＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄと表記する）を用いて、多点ＡＦ系（９０ａ，９０ｂ）の複数の検出点の中心（Ｘ，Ｙ）＝（Ｏｘ’，Ｏｙ’）におけるウエハテーブルＷＴＢの高さＺ０とローリングθｙを、次のように算出する。
【００７３】
Ｚ０＝（Ｚａ＋Ｚｂ＋Ｚｃ＋Ｚｄ）／４  …（５ａ）
ｔａｎθｙ＝−（Ｚａ＋Ｚｂ−Ｚｃ−Ｚｄ）／（ｐa＋ｐb−ｐc−ｐd）…（５ｂ）
ここで、（ｐａ，ｑａ），（ｐｂ，ｑｂ），（ｐｃ，ｑｃ），（ｐｄ，ｑｄ）はそれぞれＺヘッド７２ａ〜７２ｄのＸ，Ｙ設置位置（より正確には計測ビームの照射点のＸ，Ｙ位置）である。ただし、ｐa＝ｐb，ｐc＝ｐd，ｑa＝ｑc，ｑb＝ｑd，（ｐa＋ｐc）／２＝（ｐb＋ｐd）／２＝Ｏｘ’，（ｑa＋ｑb）／２＝（ｑc＋ｑd）／２＝Ｏｙ’とする。なお、先と同様に、ピッチングθｘは、別のセンサシステム（本実施形態では干渉計システム１１８）の計測結果を用いる。
【００７４】
次に、本実施形態の露光装置における、エンコーダシステム１５０と面位置計測システム１８０の運用方法などについて説明する。
【００７５】
前述のように、本実施形態のエンコーダシステム１５０を構成するエンコーダヘッド（以下、適宜、ヘッドとも呼ぶ）６４〜６８は、計測ビームをウエハテーブルＷＴＢ上に設けられた対象スケール（Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2及びＸスケール３９Ｘ1，３９Ｘ2のいずれか）に照射し、その対象スケールを構成する反射型回折格子から発生する回折ビームを受光することによって、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸＹ平面内の位置情報を計測する。また、面位置計測システム１８０を構成するＺヘッド７２ａ〜７２ｄ，７４1〜７４5，７６1〜７６5も、エンコーダヘッドと同様に、計測ビームを計測対象であるＹスケール３９Ｙ1又は３９Ｙ2に照射し、その反射ビームを受光することによって、ウエハステージＷＳＴのＺ軸方向に関する位置情報（Ｚ位置情報）、すなわちウエハテーブルＷＴＢ上面の面位置情報（Ｚ位置情報）を計測する。
【００７６】
前述の如く、スケール３９Ｙ1，３９Ｙ2，３９Ｘ1，３９Ｘ2を構成する反射型回折格子は、Ｙ軸方向又はＸ軸方向に沿って所定のピッチ（前述の通り、例えば、１μｍ）で配列された格子線３８，３７を有しているとともに、反射型回折格子の表面は、Ｚヘッドの計測面である反射面を兼ねている。しかるに、すべての格子線に歪みがなく、反射面を兼ねるその表面に凹凸がなく、しかも格子線のピッチが完全に一様である理想的な反射型回折格子を製作する（形成する）ことは、実際には、非常に困難である。また、仮に理想的な回折格子を製作することができたとしても、時間の経過と共に熱膨張その他の原因により回折格子が変形し、あるいは格子のピッチが変化する。また、回折格子を保護するために設けられるカバーガラスの厚さも、必ずしも、一様ではない。そこで、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０が、通常の稼働（ウエハの露光を行うための一連の動作）を行うのに先立って、回折格子の歪み、その表面の凹凸、及び格子ピッチの非一様性、並びにカバーガラスの厚さの非一様性等に起因する計測誤差を補正するための補正データを作成する。そして、露光装置１００の稼働中は、主制御装置２０が、その補正データを用いて、常時、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果を補正する。これにより、両システム１５０，１８０の計測精度が保障される。
【００７７】
本実施形態では、スケール（及び計測面）に起因する両システム１５０，１８０の経時的に変動し得る計測誤差（計測誤差の低次成分）を補正する第１補正データと、該第1補正データを用いても補正しきれない、経時的には殆ど変動しない計測誤差（計測誤差の高次成分）を補正する第２補正データとが用いられる。
【００７８】
ここで、一例として、回折格子の歪み（ピッチの非一様性を含む）に起因するエンコーダシステム１５０の計測誤差、及び回折格子の表面（反射面）の凹凸に起因する面位置計測システム１８０の計測誤差を取り上げて、第１補正データの作成手順について説明する。これらの計測誤差の補正データの作成に際して、主制御装置２０は、一例として、Ｙヘッド６５３，６４３及びＺヘッド７６３，７４３を用いて、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2の回折格子の歪み、及び該回折格子表面の凹凸を計測する（図１０参照）。
【００７９】
具体的には、次の通りである。
ａ．  主制御装置２０は、干渉計システム１１８を用いてウエハステージＷＳＴの位置情報を監視しつつ、ステージ駆動系１２４を介して、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）を基準姿勢（所定のＺ位置Ｚ０及びθｘ０＝θｙ０＝θｚ０＝０）に位置決めする。
ｂ．  次に、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴをＸＹ平面内で駆動して、Ｙヘッド６５３，６４３及びＺヘッド７６３，７４３を、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2の長手方向の一端部、例えば−Ｙ端部にそれぞれ対向させる。この場合、Ｙヘッド６５３，６４３のそれぞれとＺヘッド７６３，７４３とはＸ軸方向に関して同じ位置に配置されているので、通常（特別の場合を除き）、Ｙヘッド６５３，６４３のみを、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2にそれぞれ対向させるのみで、Ｚヘッド７６３，７４３も同時にＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2にそれぞれ対向する。図１０には、Ｙヘッド６５３及びＺヘッド７６３（の計測ビームの照射点）がＹスケール３９Ｙ1上のｘ位置ｘ１３に、Ｙヘッド６４３及びＺヘッド７４３（の計測ビームの照射点）がＹスケール３９Ｙ2上のｘ位置ｘ２２に、それぞれ位置決めされた状態が示されている。
【００８０】
ｃ．  次に、主制御装置２０は、干渉計システム１１８の計測結果に従ってステージ駆動系１２４を制御して、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）を、基準姿勢を維持したまま、Ｙ軸方向の一方の方向、例えば−Ｙ方向（図１０中の白抜き矢印の方向）に移動させる。そして、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが−Ｙ方向に所定距離移動する毎に、Ｙヘッド６５３，６４３を用いて、それぞれ、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2のＹ位置Ｙ1，Ｙ２を、Ｚヘッド７６３，７４３を用いて、それぞれ、計測ビームの照射点におけるＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2の面位置（Ｚ軸方向の位置）Ｚ1，Ｚ2を、計測する。
ｄ．  さらに、主制御装置２０は、干渉計システム１１８の計測結果を用いて、各ヘッドの計測値（Ｙ1，Ｙ2，Ｚ1，Ｚ2）を予測する。以下では、予測された計測値（予測値）を、それぞれ、Ｙ1’，Ｙ2’，Ｚ1’，Ｚ2’と表記するものとする。
【００８１】
そして、主制御装置２０は、Ｙヘッドの計測値と対応する予測値との差からＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2の歪みΔＹ1（ｙ）＝Ｙ1’−Ｙ1，ΔＹ2（ｙ）＝Ｙ2’−Ｙ2を、各Ｙスケール上での計測ビームの照射点のｙ位置の関数として求める。同様に、主制御装置２０は、Ｚヘッドの計測値と対応する予測値との差からＹスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2の反射面の凹凸ΔＺ1（ｙ）＝Ｚ1’−Ｚ1，ΔＺ2（ｙ）＝Ｚ2’−Ｚ2を、それぞれ、各Ｙスケール上での計測ビームの照射点のｙ位置の関数として求める。
【００８２】
ｅ．  主制御装置２０は、上記ａ．〜ｄ．の処理を、Ｙヘッド６５３及びＺヘッド７６３の計測ビームの照射点を、逐次、Ｙスケール３９Ｙ1上のｘ位置ｘ１ｉ（ｉ＝１〜４）に、同時に、Ｙヘッド６４３及びＺヘッド７４３の計測ビームの照射点をＹスケール３９Ｙ2上のｘ位置ｘ２ｉ（ｉ＝１〜４）に、位置決めして、繰り返し行う。これにより、各Ｙスケール上での計測ビームの照射点のｘ，ｙ位置についての２次元関数として、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2の回折格子の歪みΔＹ1（ｘ，ｙ），ΔＹ2（ｘ，ｙ）及び回折格子表面の凹凸ΔＺ1（ｘ，ｙ），ΔＺ2（ｘ，ｙ）が求まる。
【００８３】
ここで、干渉計システム１１８の各干渉計を用いたウエハステージＷＳＴの位置計測では、測長ビームのビーム路上の雰囲気の温度変化と温度勾配とによって発生する空気揺らぎ（空気の温度揺らぎ）により、計測誤差が発生し得る。そこで、上の位置計測では、空気揺らぎによる計測誤差が発生しないように十分低速度でウエハステージＷＳＴを駆動することが望ましい。また、主制御装置２０は、平均化効果により、干渉計の揺らぎ誤差を緩和するため、各Ｙスケールについて、回折格子の歪み及び回折格子表面の凹凸の計測を複数回行い、複数回について得られた結果を平均して歪みと凹凸を求めることが望ましい。
【００８４】
なお、上記の計測処理では、関数ΔＹ1（ｘ，ｙ），ΔＹ2（ｘ，ｙ），ΔＺ1（ｘ，ｙ），ΔＺ2（ｘ，ｙ）は、ｘ，ｙ座標上の有限個の離散点について求められる。そこで、主制御装置２０は、適当な試行関数を用いて補完し、得られる連続関数をエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測誤差を補正する第１補正データとして使用する。
【００８５】
主制御装置２０は、上記と同様にして、Ｘヘッド６６を用いてＸスケール３９Ｘ1，３９Ｘ2の回折格子の歪みを計測し、該歪みに起因する計測誤差を補正する第１補正データΔＸ1（ｘ，ｙ），ΔＸ2（ｘ，ｙ）を作成する。
【００８６】
主制御装置２０は、以上の処理を、露光装置１００の起動時、アイドル中、所定の単位枚数のウエハ交換時などに実行して、第１補正データΔＸ1（ｘ，ｙ），ΔＸ2（ｘ，ｙ），ΔＹ1（ｘ，ｙ），ΔＹ2（ｘ，ｙ），ΔＺ1（ｘ，ｙ），ΔＺ2（ｘ，ｙ）を作成する。
【００８７】
なお、上記では、一例として、エンコーダシステム１５０について、回折格子の歪み（原理上、ピッチの非一様性を含む）に起因する計測誤差を取り上げ、面位置計測システム１８０について、回折格子の表面（反射面）の凹凸に起因する計測誤差を取り上げ、それらの計測誤差の補正データを作成する場合について説明した。しかし、エンコーダシステム１５０と面位置計測システム１８０の運用上、これら（回折格子の歪みに起因する計測誤差、回折格子の表面（反射面）の凹凸に起因する計測誤差）に代えて、あるいはこれらに加えて、ヘッドの設置位置のずれ、回折格子（反射面）の損傷等に起因する誤差を扱っても良い。また、補正データの作成コスト（補正データの量、作成時間等）を抑えるために、スケール上での計測ビームの照射点のｘ，ｙ位置のみに依存する誤差を扱うと良い。なお、スケールに起因する誤差は、通常、スケール上での計測ビームの照射点のｘ，ｙ位置のみに依存する。また、短期変動し得る誤差を扱うと良い。そして、例えば、所定数のウエハの露光が終了し、最後のウエハを交換する毎に、上述の手順に従って補正データを適宜、更新する。なお、所定数として、例えば１、あるいは２５（１ロットの枚数）と定める。この取り扱いにより、エンコーダシステム１５０と面位置計測システム１８０の計測誤差、さらに短期変動する計測誤差でさえも低減し、あるいはゼロにすることができる。
【００８８】
次に、第２補正データの作成方法について説明するが、ここでは、作成方法の説明に先だって、第２補正データについて簡単に説明する。
【００８９】
上述したエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測誤差の第1補正データのみでは、特に、ウエハステージＷＳＴの位置が異なることによる、露光中、あるいはウエハアライメント中などの誤差には、対応することが困難である。これは、上記の第１補正データは、ウエハステージＷＳＴがどこにいるかを考慮することなく、スケールの格子の変形又はスケールの凹凸などによる計測誤差を補正するものであるため、ヘッドが異なることに起因する、装置固有の高次誤差成分などの様々な要因の誤差に対応しきれないからである。
【００９０】
そこで、第1補正データを用いても取り切れなかった誤差成分を低減させるため、その誤差を補正する必要がある。しかし、補正データの作成に膨大な時間をかけたのでは、スループットの低下を招き、好ましくない。
【００９１】
そこで、本実施形態では、第１補正データを用いた補正のみでは除去できない残留誤差を補正するための第２補正データを、後述するような簡易な手法により作成する。
【００９２】
前提として、第２補正データの作成に先立って、前述の手順によって、回折格子の歪み及びその表面の凹凸に起因する誤差のような主要な誤差（低次成分）を補正するための第１補正データが作成されているものとする。
【００９３】
ここで、第２補正データの作成の基本的考え方について説明する。第２補正データは６次元関数であるため、仮に、ウエハステージＷＳＴの駆動可能範囲の全域で第２補正データを作成する場合、膨大な作成コスト（データ量及び作成時間等）が掛かる。そこで、作成コストを現実的な程度まで低減させるために、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの移動可能範囲の全域についてではなく、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う際ウエハステージＷＳＴの移動経路（以下、露光時移動経路と呼ぶ）、特にウエハ上の各ショット領域の走査露光時及びその前後のウエハステージＷＳＴが等速で駆動される等速区間について、第２補正データを作成する。これにより、第２補正データのＸＹ位置（２自由度）についての依存性が、移動経路上のＹ位置（１自由度）についての依存性に、縮減される。
【００９４】
ウエハステージＷＳＴの露光時移動経路は、露光対象のウエハＷのショットマップ（ショット領域のサイズ及び配置）に応じて一意に定められている。図１１（Ａ）には、一例として、２６個のショット領域Ｓｉ（ｉ＝１〜２６）を有するウエハＷに対する露光時移動経路ＢＥが示されている。なお、現在、主として用いられている８インチウエハなどでは、ショット領域の数は、２６個より多いが、ここでは、図示及び説明の便宜上から、２６個のショット領域を有するウエハを取り上げている。また、この図１１（Ａ）では、固定のウエハＷに対して、露光中心（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ、すなわち露光領域ＩＡの中心）が露光時移動経路ＢＥに沿って移動するかのように、図示されているが、実際には、露光時移動経路ＢＥと反対向きの経路に沿ってウエハステージＷＳＴが移動する。その移動の際に、露光中心がウエハＷに対して相対移動する移動軌跡が、露光時移動経路ＢＥに他ならない。以下においては、説明をわかりやすくするため、適宜、露光中心がウエハＷ上を移動するものとして説明を行うものとする。
【００９５】
ステップ・アンド・スキャン方式の露光時において、露光中心は、図１１（Ａ）中に示される開始位置Ｂから移動を開始して、終了位置Ｅまで、停止することなく、一筆書きの露光時移動経路ＢＥに沿って移動する。
【００９６】
露光時移動経路ＢＥには、２つの区間が含まれる。１つは、図１１（Ａ）中に実線で示されるＹ軸に平行な直線区間Ｕｉ（ｉ＝１〜ｎ（＝２６））であり、もう１つは、図１１（Ａ）中に破線で示される、２つの直線区間Ｕｊ，Ｕｊ＋１を繋ぐ曲線区間Ａｊ，ｊ＋１である。
【００９７】
図１１（Ａ）では、図面の錯綜を避ける観点から、走査方向（Ｙ軸方向）に並ぶ直線区間（例えばＵ１０，Ｕ１１，Ｕ２２）が、非走査方向（Ｘ軸方向）に僅かに位置をずらして、互いに重ならないように図示されている。これらの直線区間Ｕｉは、ショット領域Ｓｉに対して走査露光を行う際の露光中心の移動経路で、それぞれ、ショット領域ＳｉのＸ軸方向の中心位置でＹ軸方向に縦断している。これらの区間Ｕｉでは、ウエハステージＷＳＴは等速で駆動される。
【００９８】
また、曲線区間Ａｊ，ｊ+１は、あるショット領域Ｓｊに対する走査露光が終了し、次のショット領域Ｓｊ＋１に対する走査露光を開始する点へ、ウエハステージＷＳＴが非走査方向（Ｘ軸方向）に移動する、ショット間ステッピング区間に対応する。このショット間ステッピング区間Ａｊ，ｊ+１では、ウエハステージＷＳＴは、非走査方向へのステッピングと並行して、走査方向に関しては、速度ゼロまで減速後逆向きに加速される。なお、一部の曲線区間、例えばＡ４，５には直線区間が含まれるが、図１１（Ａ）中に破線で示される区間では、走査露光は行われない。
【００９９】
ウエハステージＷＳＴの駆動制御において、露光時移動経路ＢＥに含まれる２つの区間のうちの直線区間Ｕｉでは、特に高い駆動精度（位置、速度制御精度）が要求される。このため、本実施形態では、主制御装置２０が、直線区間Ｕｉについてのみ第２補正データを作成することとしている。
【０１００】
ここで、直線区間Ｕｉは、図１１（Ａ）に示されるように、露光時移動経路ＢＥ中に断続的に複数（ショット領域の数２６）含まれている。複数の直線区間Ｕｎには、例えば区間Ｕ１０，Ｕ１１，Ｕ２２のように、Ｙ軸方向に接続可能な一群の区間が含まれている。そこで、主制御装置２０は、図１１（Ｂ）に示されるように、一群の区間を接続して複数のショット領域をＹ軸方向に縦断する直線区間Ｌｋ（ｋ＝１〜ｍ）を設定する。例えば区間Ｕ１０，Ｕ１１，Ｕ２２を接続することにより、区間Ｌ１が得られる。これにより、非走査方向に位置の異なる複数の直線区間、図１１（Ｂ）の例では６つの直線区間Ｌ１〜Ｌ６、が得られる。これらの直線区間Ｌ１〜Ｌ６に対して、第２補正データを作成する。
【０１０１】
なお、アライメント計測時においても、ウエハステージＷＳＴの高い駆動精度が要求される。そこで、図１１（Ｂ）内に示されているアライメント計測時における移動経路ＬＡに対しても、第２補正データを作成する。なお、移動経路ＬＡは、ウエハアライメント時におけるプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心のウエハＷに対する移動軌跡を示すものである。
【０１０２】
また、主制御装置２０は、作成コストを現実的な程度まで低減させるために、ウエハステージＷＳＴのＺ，θｘ，θｙ，θｚ方向についての位置に対し、これらの１次依存性のみを考慮し、これらの高次依存性（複合自由度についての依存性を含む）は、考慮しない。これにより、第２補正データのＺ，θｘ，θｙ，θｚ位置（４自由度）についての依存性が、実質的に、１自由度についての依存性に縮減される。
【０１０３】
次に、第２補正データの作成手順について説明する。前提として、第２補正データの作成に先立って、前述の手順によって、回折格子の歪み及びその表面の凹凸に起因する誤差のような主要な誤差（低次成分）を補正するための第１補正データ（ΔＸ1（ｘ，ｙ），ΔＸ2（ｘ，ｙ）、ΔＹ1（ｘ，ｙ），ΔＹ2（ｘ，ｙ）、及びΔＺ1（ｘ，ｙ），ΔＺ2（ｘ，ｙ））が作成されているものとする。
【０１０４】
以下の第２補正データの作成では、主制御装置２０により、第１補正データを用いてエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の位置の計測結果が補正されているものとする。
【０１０５】
すなわち、主制御装置２０は、例えば干渉計システム１１８の計測結果から求められるウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ位置より、各スケール上における各ヘッドの計測ビームの照射点のｘ，ｙ位置を求める。そして、補正データΔＸ1（ｘ，ｙ），ΔＸ2（ｘ，ｙ）からＸヘッド６６（６６５〜６６８及び６６１〜６６４）の計測結果に対する補正量ΔＸ1，ΔＸ2を、補正データΔＹ1（ｘ，ｙ），ΔＹ2（ｘ，ｙ）からＹヘッド６５，６４（又は６８，６７）の計測結果に対する補正量ΔＹ1，ΔＹ2を、補正データΔＺ1（ｘ，ｙ），ΔＺ2（ｘ，ｙ）からＺヘッド７６，７４の計測結果に対する補正量ΔＺ1，ΔＺ2を、引き出す。これらの補正量（例えばΔＹ1）を、各ヘッドの計測値（Ｙ1（＝ＣＹ１））に加えて補正する（すなわち〈Ｙ1〉＝Ｙ1＋ΔＹ1）。
【０１０６】
以下、第２補正データの作成手順について、詳細に説明する。
【０１０７】
まず、主制御装置２０は、干渉計システム１１８を用いてウエハステージＷＳＴの位置情報を監視しつつステージ駆動系１２４を制御して、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）を基準姿勢（所定のＺ位置Ｚ０及びθｘ０＝θｙ０＝θｚ０＝０）に位置決めする。
【０１０８】
次に、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴをＸＹ平面内で駆動して、図１２に示されるように、ウエハＷ上の直線区間Ｌ１の始点Ｂ１（図１１（Ｂ）参照）を投影光学系ＰＬの光軸（露光中心）ＡＸ上に位置決めする。
【０１０９】
次に、主制御装置２０は、干渉計システム１１８（又はエンコーダシステム１５０）の計測結果に基づいてステージ駆動系１２４を制御して、ウエハステージＷＳＴを−Ｙ方向（図１２中の白抜きの矢印方向）に等速駆動する。この時、露光中心は、図１１（Ｂ）に示されるウエハＷ上の直線区間Ｌ１に沿って、その始点Ｂ１から終点Ｅ１に向かって＋Ｙ方向に移動する。
【０１１０】
図１２に示されるように、等速駆動開始直後の状態では、Ｘヘッド６６７、Ｙヘッド６５４，６４５が、それぞれ、Ｘスケール３９Ｘ1、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向し（計測ビームを照射し）、ウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ，θｚ位置を計測している。また、Ｚヘッド７６４，７４５が、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向し（計測ビームを照射し）、ウエハステージＷＳＴのＺ，θｙ位置を計測している。
【０１１１】
なお、図１２において、ウエハステージＷＳＴが−Ｙ方向に移動するとともに（すなわち図１１（Ｂ）において、露光中心がウエハＷ上の直線区間Ｌ１上を＋Ｙ方向に移動するとともに）、Ｘスケール３９Ｘ1又は３９Ｘ2に対向するＸヘッドが、順に、Ｘヘッド６６７，６６６，６６５，６６４に入れ替わる。一方、Ｙヘッド６５４，６４５は他のＹヘッドと入れ替わることなく、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向し続ける。また、Ｚヘッド７６４，７４５も他のＺヘッドと入れ替わることなく、Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向し続ける。従って、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴがウエハＷ上の直線区間Ｌ１に対応する区間を移動する間（露光中心が直線区間Ｌ１を移動する間）、Ｘヘッド６６７〜６６４、Ｙヘッド６５４，６４５、Ｚヘッド７６４，７４５を用いてウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ，θｚ，Ｚ，θｙ位置を計測する。
【０１１２】
表１に、ウエハステージＷＳＴが直線区間Ｌ１（及びＬ２〜Ｌ６，ＬＡ）に対応する区間を移動する際に、対応するスケールに対向するＸヘッド、Ｙヘッド、Ｚヘッドが示されている。
【０１１３】
【表１】
2010074075.tif 000003
【０１１４】
そして、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが直線区間Ｌ１に対応する区間上を移動する間（露光中心が直線区間Ｌ１上を移動する間）、Ｘヘッド６６７〜６６４、Ｙヘッド６５４，６４５、Ｚヘッド７６４，７４５の計測結果（第１補正データを用いて補正済みの計測結果）〈Ｘ〉，〈Ｙ1〉，〈Ｙ2〉，〈Ｚ1〉，〈Ｚ2〉から、式（１ａ）〜（１ｃ）及び式（４ａ）及び（４ｂ）を介して、ウエハステージＷＳＴの位置（〈Ｘ〉，〈Ｙ〉，〈θｚ〉，〈Ｚ〉，〈θｙ〉）を求める。ここで、ウエハステージＷＳＴの位置（Ｘ，Ｙ，θｚ，Ｚ，θｙ）が、第１補正データを用いて補正済みであることをわかりやすくするため、これらが括弧〈  〉で囲んで表記されている。
【０１１５】
そして、主制御装置２０は、エンコーダシステム１５０と面位置計測システム１８０の計測結果（ベクトルＰ１≡（〈Ｘ〉，〈Ｙ〉，〈θｚ〉，〈Ｚ〉，〈θｙ〉）を用いて表記する）と、対応する干渉計システム１１８の計測結果（ベクトルＰ１’≡（Ｘ’，Ｙ’，θｚ’，Ｚ’，θｙ’）を用いて表記する）と、の差ΔＰ１＝Ｐ１’−Ｐ１を、ウエハステージＷＳＴの−Ｙ方向への移動に伴い、露光中心が直線区間Ｌ１上を所定距離移動する毎に、ウエハステージＷＳＴのＹ位置に対応付けて、すなわちＹ位置の関数ΔＰ１（Ｙ）として、求める。ただし、この場合、関数ΔＰ１（Ｙ）におけるＹ位置は、実測値ではなく、サーボ目標値としてのＹ位置が用いられている。
【０１１６】
ウエハステージＷＳＴの−Ｙ方向への移動に伴い、露光中心が直線区間Ｌ１の終点Ｅ１（図１１（Ｂ）参照）に対応する点に到達し、上記の差ΔＰ１＝Ｐ１’−Ｐ１が作成されると、関数ΔＰ１（Ｙ）の作成が終了する。
【０１１７】
主制御装置２０は、直線区間Ｌ１と同様に、残りの直線区間Ｌｋ（ｋ＝２〜６，Ａ）に対して関数ΔＰk（Ｙ）を作成する。この場合、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの移動により露光中心が例えば直線区間Ｌｋ−１の終点Ｅｋ−１に到達後、ウエハステージＷＳＴを、停止させることなく、駆動し、露光中心を次の直線区間Ｌｋの始点Ｂｋに移動させる。そして、主制御装置２０は、露光中心が終点Ｅｋに向かって直線区間Ｌｋ上を移動するように、ウエハステージＷＳＴを、基準姿勢に位置決めしたまま、＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に等速駆動する。最短の経路に沿ってすべての直線区間Ｌ１〜Ｌ６，ＬＡ上を露光中心を移動させるため、主制御装置２０は、露光中心を区間Ｌ１〜Ｌ３，ＬＡ，Ｌ４〜Ｌ６の順に、従ってこの反対の順にウエハステージＷＳＴを、移動させる。そのため、直線区間Ｌｋに対する始点Ｂｋと終点Ｅｋとを、図１１（Ｂ）に示されるように選んでいる。
【０１１８】
また、直線区間Ｌk（ｋ＝２〜６，Ａ）に対して関数ΔＰk（Ｙ）を作成する際に、ウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ，θｚ，Ｚ，θｙ位置を計測するために用いられるＸヘッド、Ｙヘッド、Ｚヘッドは、表１に示されているとおりである。例えば、直線区間Ｌ４に対する関数ΔＰ4（Ｙ）を作成する際には、Ｘヘッド６６４〜６６８、Ｙヘッド６５３，６４３、Ｚヘッド７６３，７４３が用いられる。
【０１１９】
主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの位置（Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）を変えて、関数ΔＰk（Ｙ）（ｋ＝１〜６，Ａ）を作成する。まず、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴのＺ位置を基準位置Ｚ０を含む複数の位置に順次変え、ただし他のθｘ，θｙ，θｚ位置を基準位置（θｘ０，θｙ０，θｚ０）に維持して、上と同様の手順に従ってΔＰk（Ｙ）を作成する。次に、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴのθｚ位置を基準位置θｚ０を含む複数の位置に順次変え、ただし他のＺ，θｘ，θｙ位置を基準位置（Ｚ０，θｘ０，θｙ０）に維持して、ΔＰk（Ｙ）を作成する。同様に、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴのθｙ位置を基準位置θｙ０を含む複数の位置に順次変え、ただし他のＺ，θｘ，θｚ位置を基準位置（Ｚ０，θｘ０，θｚ０）に維持して、ΔＰk（Ｙ）を作成する。また、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴのθｘ位置を基準位置θｘ０を含む複数の位置に順次変え、ただし他のＺ，θｙ，θｚ位置を基準位置（Ｚ０，θｘ０，θｚ０）に維持して、ΔＰk（Ｙ）を作成する。勿論、これら４つの処理は順不同に行っても良い。このようにして、Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚの関数ΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）が作成される。なお、以下では、特に区別する必要がない限り、ΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）を、簡単に、ΔＰkとも表記する。
【０１２０】
この場合も、前述の第１補正データの作成の場合と同様の理由により、関数ΔＰkの作成では、空気揺らぎによる干渉計システム１１８の計測誤差が発生しないように十分低速度でウエハステージＷＳＴを駆動することが望ましい。また、前述と同様、平均化効果により、干渉計の揺らぎ誤差が緩和するため、関数ΔＰkの作成を複数回行い、複数回について得られた結果を平均して関数ΔＰkを求めることが望ましい。
【０１２１】
なお、上の処理では、関数ΔＰkは、有限個のＹ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ座標上の離散点について求められる。そこで、主制御装置２０は、適当な試行関数を用いて補完し、得られる連続関数をエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測誤差を補正する第２補正データとして使用する。
【０１２２】
また、直線区間Ｌkは、露光動作中及びアライメント計測中のウエハステージＷＳＴの移動経路に基づいて、特に高い駆動制御が要求される区間に基づいて、定められている。従って、必要に応じて、Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ座標上の離散点の間隔を定めることができる。
【０１２３】
また、前述の通り、露光時移動経路（ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う際ウエハステージＷＳＴの移動経路）は、露光対象のウエハＷのショットマップに応じて一意に定められている。従って、露光対象のウエハＷのショットマップ毎に、第２補正データを作成しなければならない（ウエハ毎に作成する必要はない）。そこで、主制御装置２０は、新しいウエハＷがウエハステージＷＳＴ上に載置された際に、そのウエハＷのショットマップに対する第２補正データが作成されていない場合、アライメント計測及び露光動作に先立って、上述の手順に従って第２補正データを作成する。一方、対応する第２補正データが作成されている場合は、主制御装置２０は、第２補正データを新たに作成せず、その作成済みの第２補正データを用いる。
【０１２４】
主制御装置２０は、露光装置の稼働中、ウエハステージＷＳＴのＸ位置の干渉計システム１１８の計測結果（又は目標値のデータ）に基づき、ウエハステージＷＳＴが直線区間Ｌｋ（ｋ＝１〜６，Ａ）のうちのいずれかの上に位置していることを確認すると、直線区間Ｌkに対応する第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）を用いて、第１補正データを用いて補正済みのエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果（便宜上Ｐｋと表記する）をさらに補正する。すなわち、主制御装置２０は、例えば干渉計システム１１８の計測結果を用いて第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）から補正量ΔＰkを引き出し、それを計測結果Ｐkに加えて補正する（すなわち、《Ｐk》＝Ｐk＋ΔＰk）。そして、主制御装置２０は、補正された計測結果《Ｐk》＝（《Ｘ》，《Ｙ》，《θｚ》，《Ｚ》，《θｙ》）及び干渉計システム１１８のθｘ位置の計測結果に従って、ウエハステージＷＳＴを駆動制御する。ここで、計測結果Ｐkに対し、第２補正データを用いて補正済みであることをわかりやすくするために、計測結果が、括弧《  》で囲んで表記されている。
【０１２５】
上述のように、第２補正データを用いることで、第１補正データを用いて補正されたエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果に含まれる残留誤差を、干渉計システム１１８の計測精度の程度まで補正することが可能になっている。従って、特に走査露光の際、及びウエハアライメント計測の際に、ウエハステージＷＳＴの位置（及び速度）の高精度なサーボ制御が可能となる。
【０１２６】
なお、第２補正データΔＰkは、前述した例では、Ｘ位置の異なる７つの直線区間Ｌk（ｋ＝１〜６，Ａ）に対して作成されている（図１１（Ｂ）参照）。従って、ウエハステージＷＳＴのＸ位置より、使用する直線区間Ｌkが一意に定まる。そこで、主制御装置２０は、定められた直線区間Ｌkに対応する第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）から、ウエハステージＷＳＴのＸ位置を除く、Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ位置を用いて、補正量を引き出す。
【０１２７】
また、第２補正データΔＰkは、Ｘ軸方向について幅を持たない直線区間Ｌkに沿って作成されている。そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが、図１３（Ａ）に示されるように、直線区間ＬkからＸ軸方向について所定距離ΔＬk／２内（直線区間Ｌkをその中央に含むハッチングを付した領域Ｅk内）に位置する際には、直線区間Ｌk上に位置しているとみなし、対応する第２補正データΔＰkを用いて、エンコーダシステム１５０及び干渉計システム１８０の計測結果Ｐｋを補正する。例えば、ΔＬk＝０．１ｍｍとする。
【０１２８】
第２補正データΔＰkは、直線区間Ｌk外では作成されていない。ここで、直線区間Ｌkは、露光装置１００が正常に稼動している際に、ウエハステージＷＳＴに対して特に高い駆動精度（位置及び速度制御精度）が要求される、走査露光中及びアライメント計測中のウエハステージＷＳＴの移動経路に基づいて定められている。すなわち、直線区間Ｌk外では、直線区間Ｌk程の高いウエハステージＷＳＴの駆動精度は要求されない。そこで、主制御装置２０は、直線区間Ｌk外にウエハステージＷＳＴが位置する場合には、第２補正データを用いることなく、第１補正データのみを用いて補正されたエンコーダシステム１５０及び干渉計システム１８０の計測結果に従って、ウエハステージＷＳＴを駆動制御する。
【０１２９】
ただし、異常等の発生により、図１３（Ａ）に示されるように、ウエハステージＷＳＴが直線区間Ｌk上から、点Ｅ、さらに点Ｅ’（直線区間Ｌkから＋Ｘ方向に所定距離ΔＬk／２離れた点）を経て外れる場合、点Ｅ’にて区間Ｌk上から外れると、瞬時に、第２補正データΔＰkを用いた位置計測結果の補正が中断される。換言すれば、第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）より引き出される補正量ΔＰk（図１３（Ｂ）における縦軸で示される）が、図１３（Ｂ）中の矢印１で示されるように、ウエハステージＷＳＴの移動軌跡Ｌ（図１３（Ｂ）における横軸で示される）上の点Ｅ’にて、有限値から零に変化する。そのため、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０によるウエハステージＷＳＴの位置の計測結果が不連続になる。これは、ウエハステージＷＳＴの駆動制御上、好ましくない。
【０１３０】
そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが直線区間Ｌkから外れる場合、図１３（Ｂ）中の矢印２で示されるように、補正量を、ウエハステージＷＳＴが点Ｅ’から離れるにつれて、点Ｅ’における補正量ΔＰk（Ｅ’）から連続的に零に減衰させる。かかる処理により、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０によるウエハステージＷＳＴの位置計測結果の連続性が保障される。
【０１３１】
逆に、図１３（Ａ）に示されるように、ウエハステージＷＳＴが領域Ｅk外から点Ｂ’及びＢを経て直線区間Ｌk上に入る場合、点Ｂ’にて領域Ｅkに入ると瞬時に、第２補正データΔＰkを用いた位置計測結果の補正が開始される。ここで、点Ｂ’は、直線区間Ｌkから−Ｘ方向に所定距離ΔＬk／２離れている。換言すれば、第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）より引き出される補正量ΔＰk（図１３（Ｃ）における縦軸で示される）が、図１３（Ｃ）中の矢印１で示されるように、ウエハステージＷＳＴの移動軌跡Ｌ（図１３（Ｃ）における横軸で示される）上の点Ｂ’にて、零から有限値に変化する。そのため、ウエハステージＷＳＴの位置計測結果が不連続になる。このことも、ウエハステージＷＳＴの駆動制御上、好ましくない。
【０１３２】
そこで、ウエハステージＷＳＴが直線区間Ｌk上に入る場合、図１３（Ｃ）中の矢印２で示されるように、補正量を連続的に増大して、点Ｂ’にて第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）から引き出される補正量ΔＰk（Ｂ’）に一致させる。かかる処理により、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０によるウエハステージＷＳＴの位置計測結果の連続性が保障される。
【０１３３】
なお、関数ΔＰkに替えて、関数ΔＰkと図１３（Ｄ）に示される重み関数ｗk（Ｘ−Ｘk）との積を用いて、補正量を定めることとしても良い。重み関数ｗk（Ｘ−Ｘk）は、対応する直線区間ＬkのＸ位置Ｘkから所定距離ΔＬk／２内の領域（領域Ｅk）内にて最大値１をとり、領域Ｅkから外れるとともに減衰し、Ｘ位置Ｘkから距離ΔＬk’／２外にて零になる関数である。重み関数ｗk（Ｘ−Ｘk）を用いることにより、上述の補正量ΔＰkの連続性を保障する処理を容易に実行することができる。例えば、ΔＬk＝０．１ｍｍに対して、ΔＬk’＝１ｍｍとする。
【０１３４】
また、図１４（Ａ）に示されるように、ウエハＷ上のショット領域Ｓｉの走査露光が終了し次のショット領域Ｓｉ＋１の走査露光を開始する際、ウエハステージＷＳＴは、露光中心が、等速区間Ｕｊが属する直線区間Ｌkから、等速区間Ｕｊの終点Ｅｊと等速区間Ｕｊ＋１の始点Ｂｊ＋１を繋ぐショット間ステッピング区間Ａｊ，ｊ１を経て、等速区間Ｕｊ＋１が属する直線区間Ｌk+1に移動するように、−Ｘ方向にステッピングする。この時、先と同様に、ショット間ステッピング区間Ａｊ，ｊ＋１では第２補正データΔＰkを用いての位置計測結果の補正が中断される。換言すれば、第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）より引き出される補正量ΔＰk（図１４（Ｂ）における縦軸で示される）が、図１４（Ｂ）中の矢印１で示されるように、ウエハステージＷＳＴの移動軌跡Ｌ（図１４（Ｂ）の横軸で示される）上の点Ｅｉ’にて有限値から零に、点Ｂｉ＋１’にて零から有限値に不連続に変化する。そのため、ウエハステージＷＳＴの位置計測結果が不連続になる。このことも、ウエハステージＷＳＴの駆動制御上、好ましくない。
【０１３５】
そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴがショット間ステッピング区間を介して２つの直線区間を移動し、これに伴い、露光中心が、例えばショット間ステッピング区間Ａｉ，ｉ＋１を介して２つの直線区間Ｌk，Ｌk+1を移動する場合、図１４（Ｂ）中の矢印２で示されるように、補正量ΔＰkを、直線区間Ｌkに属する等速区間Ｕｊの終点Ｅｊ（正確には終点Ｅｊから＋Ｘ方向に所定距離ΔＬk／２離間する点Ｅｊ’）に対応する点（図１４（Ｂ）中では、便宜上符号Ｅｊ’を用いて示されている）にて第２補正データから引き出される補正量ΔＰk（Ｅｊ’）から、直線区間Ｌk+1に属する等速区間Ｕｊ＋１の始点Ｂｊ＋１（正確には始点Ｂｊ＋１から−Ｘ方向に所定距離ΔＬk／２離間する点Ｂｊ＋１’）に対応する点（図１４（Ｂ）中では、便宜上符号Ｂｊ＋１’を用いて示されている）にて第２補正データから引き出される補正量ΔＰk+1（Ｂｊ＋１’）に、連続的に変化させる。あるいは、前述のように、関数ΔＰkに替えて、関数ΔＰkと重み関数ｗk（Ｘ−Ｘk）の積を用いて、補正量を定めても良い。この場合、図１４（Ｃ）に示されるように、補正量（図１４（Ｃ）における縦軸で示される）は、点Ｅｊ’にてΔＰk（Ｅｊ’）から連続的に零に減衰し、そして零から連続的に増大して点Ｂｊ＋１’にてΔＰk+1（Ｂｊ＋１’）に変化する。かかる処理により、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０によるウエハステージＷＳＴの位置計測結果の連続性が保障される。
【０１３６】
なお、本実施形態では、露光動作中及びアライメント計測中のウエハステージＷＳＴの移動経路のうち、特に高い駆動制御が要求される区間から、第２補正データを作成する直線区間Ｌkを定めた。しかし、直線区間Ｌkのみに限らず、補正データの作成コストに応じて、高い駆動制御が要求される区間をさらに取り込んでも良い。
【０１３７】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０は、補正情報（第２補正データ）の作成に際し、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０を用いて、ウエハステージＷＳＴの第１位置情報を計測するとともに、干渉計システム１１８を用いてウエハステージＷＳＴの第２位置情報を計測し、第１及び第２位置情報のいずれかに従ってＹ軸方向に伸びる複数の直線区間を含む移動経路に沿ってウエハステージＷＳＴを駆動する。そして、予め作成された第１補正データ（ΔＸ1（ｘ，ｙ），ΔＸ2（ｘ，ｙ）、ΔＹ1（ｘ，ｙ），ΔＹ2（ｘ，ｙ）、ΔＺ1（ｘ，ｙ），ΔＺ2（ｘ，ｙ））を用いて第１位置情報に含まれるスケールの回折格子の表面（計測面）に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正し、補正された第１位置情報と第２位置情報との差から第２補正データ（関数ΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ））を、移動経路（Ｌｋ又はＢＥ）に対応付けて作成する。第２補正データは、第１補正データを用いて補正される一部の誤差を除く第１位置情報に含まれる誤差（残留誤差）のうち、の少なくとも一部を補正するためのデータである。従って、第２補正データを用いることにより、第１補正データを用いて補正される第１位置情報を、さらに補正して、その補正後の位置情報に基づいて、精度良くウエハステージＷＳＴを駆動することが可能になる。また、第２補正データは、複数の直線区間（Ｌｋ）を含む移動経路に対応づけて作成されるので、ウエハステージＷＳＴの移動範囲の全域について第２補正情報を作成する場合と異なり、簡便にかつ短時間で第２補正データを作成することが可能となる。
【０１３８】
また、本実施形態の露光装置１００及びその露光方法によると、主制御装置２０により、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０によって計測されるウエハステージＷＳＴの第１位置情報と、第１位置情報に含まれるスケールの回折格子の表面（計測面）に起因する誤差のうちの少なくとも一部を補正するために作成された第１補正データと、該第１補正データを用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差（残留誤差）のうちの少なくとも一部を補正するために、ウエハステージＷＳＴが走査露光時に等速駆動される複数の等速区間（Ｕ１〜Ｕｎ）を含む移動経路に対応付けて作成された第２補正データと、を用いてウエハステージＷＳＴが駆動される。従って、ウエハステージＷＳＴが等速駆動される等速区間（Ｕ１〜Ｕｎ）を含む移動経路において、例えば走査露光区間において高精度なウエハステージＷＳＴの駆動が可能となり、ひいては走査露光方式による高精度なパターンのウエハＷ上への転写（形成）が可能となる。
【０１３９】
ここで、第２補正データとしては、本実施形態中で説明した方法により作成した関数ΔＰｋを用いても良いし、その他の方法により作成されたデータを用いても良い。第２補正データとしては、第１補正データを用いて補正される一部の誤差を除く前記第１位置情報に含まれる誤差のうちの少なくとも一部を補正するために、ウエハステージＷＳＴが走査露光時に等速駆動される複数の等速区間（Ｕ１〜Ｕｎ）を含む移動経路に対応付けて作成されたデータであれば、足りる。
【０１４０】
なお、上記実施形態では、主制御装置２０が、例えば干渉計システム１１８の計測結果を用いて第２補正データΔＰk（Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）から補正量ΔＰkを引き出し、それを計測結果Ｐkに加えて補正する（すなわち、《Ｐk》＝Ｐk＋ΔＰk）ものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果（第１補正データを用いて補正が行われていてもいなくても良い）を用いて第２補正データから補正量を引き出すような手法を採用することも可能である。同様に、上記実施形態では、主制御装置２０が、例えば干渉計システム１１８の計測結果から求められるウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ位置より、各スケール上における各ヘッドの計測ビームの照射点のｘ，ｙ位置を求め、この求めた結果に基づいて、第１補正データから補正量を引き出すものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果を用いて第１補正データから補正量を引き出すような手法を採用することも可能である。第１、第２の補正データから補正量を引き出す際に、干渉計システムを用いない場合には、露光の際又はウエハアライメント計測の際などの、ウエハステージのＷＳＴの駆動に際し、干渉計システム１１８を用いる必要がない（ただし、θｘ位置を計測するＹ干渉計は除く）。
【０１４１】
なお、上記実施形態では、第２補正データΔＰkを、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果（〈Ｘ〉，〈Ｙ〉，〈θｚ〉，〈Ｚ〉，〈θｙ〉）を補正するための補正データとして作成した。しかし、これに限らず、第２補正データΔＰkを、両システム１５０，１８０を構成する複数のヘッドのそれぞれの計測結果を補正するための補正データとして作成しても良い。前述した表１に示されるように、Ｘヘッドを除いて、直線区間Ｌk（ｋ＝１〜６，Ａ）のそれぞれに対し、使用するヘッド（Ｙスケール３９Ｙ1，３９Ｙ2に対向する２つのＹヘッドと２つ(（又は４つ）のＺヘッド）が一意に定められている。この場合、主制御装置２０は、表１に示される直線区間Ｌk（ｋ＝１〜６，Ａ）に対応する１つのＸヘッド、２つのＹヘッド、２つのＺヘッドの（第１補正データを用いて補正済みの）計測結果〈Ｘ〉，〈Ｙ1〉，〈Ｙ2〉，〈Ｚ1〉，〈Ｚ2〉と、干渉計システム１１８の計測結果を用いて得られるそれらの予測値Ｘ’，Ｙ1’，Ｙ2’，Ｚ1’，Ｚ2’と、の差ΔＸ(2)k＝Ｘ’−〈Ｘ〉，ΔＹ(2)k1＝Ｙ1’−〈Ｙ1〉，ΔＹ(2)k2＝Ｙ2’−〈Ｙ2〉，ΔＺ(2)k1＝Ｚ1’−〈Ｚ1〉，ΔＺ(2)k2＝Ｚ2’−〈Ｚ2〉を、先と同様に、ウエハステージＷＳＴのＹ位置及び（Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）の関数として、求めることとしても良い。また、この場合、主制御装置２０は、表１に示される直線区間Ｌk（ｋ＝１〜６，Ａ）に対応する１つのＸヘッド、２つのＹヘッド、２つのＺヘッドの（第１補正データを用いて補正済みの）計測結果〈Ｘ〉，〈Ｙ1〉，〈Ｙ2〉，〈Ｚ1〉，〈Ｚ2〉に、それぞれ、第２補正データより引き出される補正量を加えて、補正する。例えば、Ｙスケール３９Ｙ1に対向するＹヘッドの計測結果〈Ｙ1〉に対し、《Ｙ1》＝〈Ｙ1〉＋ΔＹ(2)k1と補正する。主制御装置２０は、補正された５つのヘッドの計測結果から、式（１ａ）〜（１ｃ）及び式（４ａ）及び（４ｂ）を介して、ウエハステージＷＳＴの《Ｘ》，《Ｙ》，《θｚ》，《Ｚ》，《θｙ》位置を求め、求めた位置に従って、ウエハステージＷＳＴを駆動制御すれば良い。
【０１４２】
なお、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴのθｘ位置が干渉計システム１１８により計測されるので、上述の補正方法の適用対象からθｘ位置を除外した。しかし、Ｚヘッドをさらに追加して、２つのＺヘッドにより、ウエハステージＷＳＴのθｘ位置を計測可能な構成を採用する場合には、θｘ位置に関しても上述の補正方法を適用することができる。
【０１４３】
なお、上記実施形態では、計測面（スケール）に起因するエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測誤差を第１の補正データを用いて補正する第１補正方法と、第１補正方法により補正済みのエンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の計測結果に対して、第１補正方法では補正できなかった残留誤差を、ウエハステージＷＳＴの位置の計測結果に応じて第２補正データから取り出された補正量を用いて補正する第２補正方法と、を併用する構想を採用している。
【０１４４】
ここで、第１補正方法の補正対象である計測面に起因する計測誤差に対しては、予めスケールの回折格子の表面形状等を計測した結果に基づいて第１補正データが作成され、その作成した補正データを用いて、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０によるウエハステージＷＳＴの位置情報の計測結果が補正される。従って、前述のスケールを形成する回折格子の歪み、その反射面の凹凸等、のように、主要且つ計測方法が確立している誤差要因を第１補正方法の対象とすると良い。これに対し、第２補正方法では、第１補正方法を用いて補正できなかった残留誤差を補正するので、多様且つ計測方法が確立していない誤差要因を補正対象とすると良い。また、第２補正方法により、第１補正方法では補正できなかった残留誤差を補正することができるので、この点を考慮して、第１補正データの作成のための計測点の数を少なくしてより短時間に第１補正データの作成に必要なデータをサンプリングしても良い。
【０１４５】
また、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の主要な誤差要因の殆どは短期変動し得るので、適宜、補正データを作成又は更新する必要がある。従って、主要な誤差要因でかつ短期変動し得る要因について、作成コストの小さい計測方法を確立し、第１補正方法の補正対象とすべきである。それに対し、マイナーな誤差要因のほとんどは、短期変動することが殆どない、あるいは変動するが無視できる程度であるので、第２補正方法の対象とする。この場合、第２補正データは、一旦作成すれば、ほぼ半永久的に使用することができる。
【０１４６】
なお、主要であっても、短期変動しない誤差要因、及び主要であるが計測方法が十分に確立していない誤差要因（例えば、個々のヘッドに起因する誤差要因）などを、第２補正方法の対象としても良い。
【０１４７】
なお、エンコーダシステム１５０及び面位置計測システム１８０の様々の誤差要因のそれぞれを第１及び第２補正方法のいずれの対象とするかを、計測面に起因する誤差要因であるか否か、計測方法が確立しているか否か、主要な誤差要因であるか否か、短期変動し得る誤差要因であるか否か、補正データの作成コストの大小、誤差補正の取り扱いコストの大小、その他、適当な指針に従って定めることができる。
【０１４８】
なお、上記実施形態で説明したエンコーダシステム及び面位置計測システムの構成は一例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、ウエハテーブル（ウエハステージ）上に格子部（Ｙスケール、Ｘスケール）を設け、これに対向してＹヘッド、Ｘヘッドをウエハステージの外部に配置する構成のエンコーダシステムを採用した場合について例示したが、これに限らず、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、ウエハステージにエンコーダヘッドを設け、これに対向してウエハステージの外部に格子部（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。この場合において、Ｚヘッドもウエハステージに設け、その格子部の面を、Ｚヘッドの計測ビームが照射される反射面としても良い。
【０１４９】
また、上記実施形態では、例えばヘッドユニット６２Ａ，６２Ｃの内部にエンコーダヘッドとＺヘッドとが、別々に設けられている場合について説明したが、エンコーダヘッドとＺヘッドとの機能を備えた単一のヘッドを、エンコーダヘッドとＺヘッドの組に代えて用いても良い。
【０１５０】
また、上述の実施形態では、本発明が、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に適用された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号パンフレット、欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第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本発明を適用することができる。また、例えば国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレット（対応米国特許出願公開第２００８／０８８４３号明細書）に開示される、液浸露光装置などにも、本発明を適用することができる。
【０１５１】
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された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本発明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本発明を適用できる。また、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレット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本発明は適用が可能である。
【０１５２】
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。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。
【０１５３】
なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ2レーザ（出力波長１５７ｎｍ）、Ａｒ2レーザ（出力波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ2レーザ（出力波長１４６ｎｍ）などのパルスレーザ光源、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許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。
【０１５４】
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、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲや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、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。この他、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、本発明は適用できる。
【０１５５】
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。
【０１５６】
また、例えば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）にも本発明を適用することができる。
【０１５７】
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本発明を適用することができる。
【０１５８】
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、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。
【０１５９】
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、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本発明を適用できる。
【０１６０】
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、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）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。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明の補正情報作成方法は、半導体素子（集積回路等）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のウエハステージなどの移動体の位置計測誤差を補正する補正情報の作成に適している。また、本発明の露光方法及び露光装置は、リソグラフィ工程においてウエハ等の基板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、電子デバイスを製造するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】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。
【図２】ウエハステージを示す平面図である。
【図３】図１のウエハステージとともに干渉計の配置を示す平面図である。
【図４】図１の露光装置が備える各種計測装置（エンコーダ、アライメント系、多点ＡＦ系、Ｚヘッドなど）の配置を示す平面図である。
【図５】エンコーダヘッド（Ｘヘッド、Ｙヘッド）とアライメント系の配置を示す平面図である。
【図６】Ｚヘッドと多点ＡＦ系の配置を示す平面図である。
【図７】一実施形態に係る露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図８】図８（Ａ）は露光工程中におけるエンコーダ及びＺヘッドを用いたウエハステージの位置計測を説明するための図、図８（Ｂ）はアライメント計測中におけるエンコーダを用いたウエハステージの位置計測を説明するための図である。
【図９】フォーカスマッピング及びフォーカスキャリブレーション中におけるＺヘッドを用いたウエハステージの位置計測を説明するための図である。
【図１０】Ｙヘッド及びＺヘッドを用いて、スケールの歪みとその表面の凹凸を計測する方法を説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）はステップ・アンド・スキャン方式の露光の際におけるウエハステージの移動経路に対応する露光中心のウエハに対する移動経路を表し、図１１（Ｂ）は第２補正データを作成するためのウエハステージの移動経路に対応するウエハ上での露光中心の移動経路を表す。
【図１２】走査露光時におけるウエハステージの直線移動経路に対して第２補正データを作成する手順を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、第２補正データを用いてエンコーダシステム及び面位置計測システムの計測結果を補正する方法を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、ウエハステージのステップ駆動時において、第２補正データを用いてエンコーダシステム及び面位置計測システムの計測結果を補正する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６３】
２０…主制御装置、３９Ｘ1，３９Ｘ2…Ｘスケール、３９Ｙ1，３９Ｙ2…Ｙスケール、５０…ステージ装置、６２Ａ〜６２Ｆ…ヘッドユニット、６４，６５…Ｙヘッド、６６…Ｘヘッド、６７，６８…Ｙヘッド、７０Ａ，７０Ｃ…Ｙエンコーダ、７０Ｂ，７０Ｄ…Ｘエンコーダ、７２ａ〜７２ｄ，７４，７６…Ｚヘッド、１００…露光装置、１１８…干渉計システム、１２４…ステージ駆動系、１５０…エンコーダシステム、１８０…面位置計測システム、２００…計測システム、ＰＬ…投影光学系、ＰＵ…投影ユニット、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＷＴＢ…ウエハテーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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