(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を介して露光光で物体を露光する露光装置であって、
前記物体を保持して所定面内を移動可能で且つ、格子を含むスケール部材が配置される移動体と、
前記スケール部材と対向可能なヘッドを有するエンコーダシステムを含み、前記所定面内での前記移動体の位置情報を計測する計測システムと、
前記光学部材と前記物体との間の前記露光光の光路を液体で満たして液浸空間を形成可能な液浸部材と、
前記物体の露光時に比べて前記液浸空間を拡大して、前記スケール部材のクリーニングを行うクリーニング装置と、を備えた露光装置。
【請求項２】
前記液浸部材は、前記液浸空間を形成するために液体を供給する供給口と、前記供給と並行して、液体を回収する回収口とを有し、
前記液浸空間の拡大は、前記回収口を用いる単位時間当たりの液体回収量の低減を含む請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記液浸部材は、前記液浸空間を形成するために液体を供給する供給口と、前記供給と並行して、液体を回収する回収口とを有し、
前記液浸空間の拡大は、前記供給口を用いる単位時間当たりの液体供給量の増大を含む請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記クリーニング時、前記液浸空間は露光用液体で満たされる請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項５】
前記クリーニング時、前記液浸空間は露光用液体と異なるクリーニング用液体で満たされる請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記クリーニング用液体は、所定の気体を水に溶解させたクリーニング水を含む請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記クリーニング時、前記液浸空間の液体と前記移動体とを相対的に振動又は揺動する請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
前記液浸部材と前記移動体との相対移動速度の最高値は、前記露光時よりも前記クリーニング時で低い請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記スケール部材の表面の異物を検出する検出システムを備える請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
前記クリーニング装置は、前記液浸空間の液体と前記異物とを接触させるために、前記液浸部材と前記移動体とを相対移動する請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記クリーニング装置は、前記液浸空間の液体と前記異物とを接触させるために、前記液浸空間を拡大する請求項９又は１０記載の露光装置。
【請求項１２】
前記検出システムは、前記異物のサイズ、数、及び位置の少なくとも１つに関する情報を検出可能である請求項９〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１３】
前記検出システムは、前記移動体に保持された物体の表面の位置情報を検出可能である請求項９〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１４】
前記移動体と異なる、別の移動体を更に備え、
前記検出システムは、前記別の移動体に配置されたスケール部材の表面の異物を検出可能である請求項９〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１５】
前記クリーニング装置は、前記別の移動体の前記スケール部材をクリーニング可能である請求項１４記載の露光装置。
【請求項１６】
前記計測システムの計測情報に基づいて前記移動体を制御するとともに、前記検出システムの検出結果に基づいて前記クリーニング装置を制御する制御装置を備える請求項９〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記検出システムの検出結果に基づいて、前記スケール部材に対するクリーニング動作を実行するか否かを判断する請求項１６記載の露光装置。
【請求項１８】
前記検出システムによって検出される異物のサイズが予め定められた許容値を超える場合、前記制御装置は、前記クリーニング動作を実行する請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】
前記検出システムによって検出される異物の数が予め定められた許容値を超える場合、前記制御装置は、前記クリーニング動作を実行する請求項１７又は１８記載の露光装置。
【請求項２０】
前記検出システムによって検出される異物の位置が前記スケール部材の表面の許容領域の外に存在する場合、前記制御装置は、前記クリーニング動作を実行する請求項１７〜１９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２１】
前記検出システムは、前記所定面と直交する方向に関する前記スケール部材の表面の位置情報を高さ情報として検出し、前記異物のサイズは、前記異物の高さ情報を含む請求項１７〜２０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２２】
前記検出システムは、前記所定面内の少なくとも複数の検出点に検出光を照射し、前記各検出点で前記高さ情報を検出する請求項２１記載の露光装置。
【請求項２３】
前記検出システムによって前記露光で許容できない異物が検出される場合、前記制御装置は、前記クリーニング動作又は前記移動体の制御モードの変更を実行する請求項１７〜２２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２４】
前記露光で許容できない異物は、前記エンコーダシステムの計測情報を前記移動体の制御で使用不能とする異物を含む請求項２３記載の露光装置。
【請求項２５】
前記クリーニング動作は、前記露光で許容できない異物の検出情報が許容値を超える場合に実行され、前記制御モードの変更は、前記検出情報が許容値以下である場合に実行される請求項２３又は２４記載の露光装置。
【請求項２６】
前記検出情報は、単位面積当たりの異物占有面積を含む請求項２５記載の露光装置。
【請求項２７】
前記計測システムは、前記所定面内での前記移動体の位置情報を計測する干渉計システムを含み、前記制御装置は、前記移動体の制御に使用する計測情報を、前記エンコーダシステムから前記干渉計システムに変更可能である請求項２３〜２６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２８】
前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて、前記移動体を駆動可能な駆動システムと、
前記基板の走査露光中、前記検出システムの検出情報に基づいて前記駆動システムによる前記移動体の駆動を制御する制御装置と、を備えた請求項９〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２９】
前記検出システムは、前記スケール部材の表面の欠陥情報を検出し、
前記欠陥情報は、前記スケール部材上の異物のサイズ及び位置の少なくとも一方に関する情報を含み、
前記制御装置は、前記走査露光中に前記スケール部材の欠陥により前記エンコーダシステムが計測誤差を生じる前記基板上の特定領域を決定する請求項２８記載の露光装置。
【請求項３０】
前記検出システムは、前記スケール部材の表面の欠陥情報を検出し、
前記欠陥情報は、前記スケール部材上の異物のサイズ及び位置の少なくとも一方に関する情報を含み、
前記制御装置は、前記スケール部材の欠陥が前記ヘッドの計測領域に配置されるときに前記露光光の照射領域の少なくとも一部と重なる前記基板上の特定領域を決定する請求項２８記載の露光装置。
【請求項３１】
前記制御装置は、前記検出システムの検出結果と前記計測システムの計測結果とに基づいて、前記計測システムで規定される座標系における前記異物の情報を求める請求項２８〜３０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３２】
前記制御装置は、前記特定領域の走査露光が行われる第１状態と、前記基板の前記特定領域以外の領域の走査露光が行われる第２状態とで、前記駆動システムによる前記移動体の駆動を異ならせる請求項２８〜３１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３３】
前記駆動システムは、前記計測情報に対するゲイン係数を調整可能であり、
前記制御装置は、前記第１状態における前記ゲイン係数を、前記第２状態における前記ゲイン係数より小さくする請求項３２記載の露光装置。
【請求項３４】
前記制御装置は、前記第１状態における前記ゲイン係数をゼロにする請求項３３記載の露光装置。
【請求項３５】
前記制御装置は、前記第２状態における前記ゲイン係数をほぼ一定の所定値にする請求項３３又は３４記載の露光装置。
【請求項３６】
前記制御装置は、前記基板上で前記特定領域を含むショット領域の走査露光中に前記ゲイン係数を小さくする請求項３３〜３５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３７】
前記制御装置は、前記特定領域が前記露光光の照射領域を通過するとき、前記ゲイン係数を小さくする請求項３３〜３６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３８】
前記駆動システムは、前記第１状態において前記エンコーダシステムの計測情報を用いない請求項３２記載の露光装置。
【請求項３９】
前記基板上で前記特定領域を含むショット領域の走査露光中、前記特定領域では前記エンコーダシステムの計測情報を用いることなく前記移動体が駆動される請求項３８記載の露光装置。
【請求項４０】
前記駆動システムは、前記第２状態において、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記移動体を駆動する請求項３２、３８、３９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項４１】
前記移動体の位置情報を計測可能な干渉計システムを備え、
前記駆動システムは、前記第１状態において、前記干渉計システムの計測情報に基づいて、前記移動体を移動する請求項４０記載の露光装置。
【請求項４２】
前記基板の移動によって前記第１状態及び前記第２状態の一方から他方に変化するとき、前記移動体の駆動で用いる前記エンコーダシステムの計測情報と前記干渉計システムの計測情報とを切り替える請求項４１記載の露光装置。
【請求項４３】
前記第１状態では、前記駆動システムによる前記移動体のサーボ制御が行われない請求項３２、３８〜４０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項４４】
前記第１モードと前記第２モードとの切替時に前記エンコーダシステムと前記干渉計システムとで出力座標が実質的に連続となるように、前記切替後に用いる前記エンコーダシステム又は前記干渉計システムの出力座標を前記切替時又はその前に設定する請求項４１又は４２記載の露光装置。
【請求項４５】
前記第１モードから前記第２モードへの切替時と前記第２モードから前記第１モードへの切替時とで、前記エンコーダシステム及び前記干渉計システムの出力座標を連続とする方式を異ならせる請求項４１、４２、４４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項４６】
前記第１モードから前記第２モードへの切替では、前記エンコーダシステムの出力座標と一致するように前記干渉計システムの出力座標を設定する座標つなぎが用いられる請求項４５記載の露光装置。
【請求項４７】
前記第２モードから前記第１モードへの切替では、前記干渉計システムの出力座標と前記エンコーダシステムの位相情報とを用いて前記エンコーダシステムの出力座標を設定する位相つなぎが用いられる請求項４５又は４６記載の露光装置。
【請求項４８】
前記スケール部材は、その表面が前記移動体の上面とほぼ同一平面となるように配置される請求項１〜４７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項４９】
前記移動体は、前記スケール部材の表面と前記物体の表面とがほぼ同一平面内に配置されるように、前記物体を保持する請求項１〜４８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項５０】
請求項１〜４９のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項５１】
光学部材を介して露光光で物体を露光する露光方法であって、
前記光学部材と前記物体との間の前記露光光の光路を液体で満たして液浸空間を形成することと、
前記物体を保持する移動体のスケール部材を用いるエンコーダシステムによって所定面内での前記移動体の位置情報を計測しつつ前記移動体を移動して、前記液体を介して前記物体を露光することと、
前記露光時に比べて前記液浸空間を拡大して、前記スケール部材のクリーニングを行うことと、を含む露光方法。
【請求項５２】
前記クリーニング時、前記液浸空間は露光用液体で満たされる請求項５１記載の露光方法。
【請求項５３】
前記クリーニング時、前記液浸空間は露光用液体と異なるクリーニング用液体で満たされる請求項５１又は５２のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５４】
前記クリーニング用液体は、所定の気体を水に溶解させたクリーニング水を含む請求項５３記載の露光方法。
【請求項５５】
前記クリーニング時、前記液浸空間の液体と前記移動体とを相対的に振動又は揺動する請求項５１〜５４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５６】
前記移動体のスケール部材を交換することを含む請求項５１〜５５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５７】
前記移動体を露光装置から引き出して前記スケール部材のメンテナンスを行うことを含む請求項５１〜５６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５８】
前記メンテナンスは、前記スケール部材のクリーニング及び／又は交換を含む請求項５７記載の露光方法。
【請求項５９】
前記スケール部材のクリーニングはアルカリ溶剤による洗浄を含む請求項５８記載の露光方法。
【請求項６０】
前記スケール部材の表面の異物及びそのサイズに関する情報を検出することと、
前記検出結果に基づいて、前記スケール部材をクリーニングするか否かを判断することと、を含む請求項５１〜５９のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項６１】
前記クリーニングは、前記検出される異物の数が予め定められた許容値を超える場合、あるいは前記検出される異物の位置が前記スケール部材の表面の許容領域外である場合に実行される請求項６０記載の露光方法。
【請求項６２】
前記露光で許容できない異物が検出される場合、前記クリーニング又は前記移動体の制御モードの変更を実行する請求項６０又は６１記載の露光方法。
【請求項６３】
前記露光で許容できない異物は、前記エンコーダシステムの計測情報を前記移動体の制御で使用不能とする異物を含む請求項６２記載の露光方法。
【請求項６４】
前記クリーニングは、前記露光で許容できない異物の検出情報が許容値を超える場合に実行され、前記制御モードの変更は、前記検出情報が許容値以下である場合に実行される請求項６２又は６３記載の露光方法。
【請求項６５】
前記検出情報は、単位面積当たりの異物占有面積を含む請求項６４記載の露光方法。
【請求項６６】
前記制御モードの変更は、前記移動体の制御に使用する計測情報を、前記エンコーダシステムから干渉計システムに変更することを含む請求項６２〜６５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項６７】
前記クリーニングでは、前記移動体を移動して前記液体と前記異物とを接触させる請求項６０〜６６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項６８】
前記クリーニングでは、前記液浸空間を拡大して前記液体と前記異物とを接触させる請求項６０〜６７記載の露光方法。
【請求項６９】
前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて、前記移動体を駆動しつつ前記基板を走査露光することと、
前記基板の走査露光中、前記検出された情報に基づいて前記移動体の駆動を制御することと、を含む請求項６０〜６８のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項７０】
前記エンコーダシステムは、前記スケール部材と対向可能なヘッドを有し、
前記ヘッドの計測領域に前記異物が配置されるときに前記露光光の照射領域の少なくとも一部と重なる前記基板上の特定領域を決定することと、を含み、
前記特定領域の走査露光が行われる第１状態において、前記エンコーダシステムの計測情報を用いることなく前記移動体を駆動する請求項６９記載の露光方法。
【請求項７１】
前記基板の前記特定領域以外の領域の走査露光が行われる第２状態において、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記移動体を駆動する請求項７０記載の露光方法。
【請求項７２】
前記第１状態では、前記移動体の位置情報を干渉計システムで計測して前記移動体を駆動する請求項７０又は７１記載の露光方法。
【請求項７３】
前記第１状態では、前記移動体のサーボ制御が行われない請求項７０又は７１記載の露光方法。
【請求項７４】
前記基板上で前記特定領域を含むショット領域の走査露光中、前記移動体を駆動する駆動システムのサーボゲインを変更することを含む請求項７０又は７１記載の露光方法。
【請求項７５】
前記ショット領域の前記特定領域以外の領域に比べて前記特定領域で前記サーボゲインを小さくする請求項７４記載の露光方法。
【請求項７６】
前記基板上で前記特定領域を含むショット領域の走査露光中、前記特定領域では前記移動体のサーボ制御を行わない請求項７４又は７５記載の露光方法。
【請求項７７】
前記移動体の駆動に用いる計測情報を、前記計測システムのエンコーダシステム及び干渉計システムの一方から他方に切り替えるとともに、前記切替時に前記エンコーダシステムと前記干渉計システムとで出力座標が実質的に連続となるように前記切替後に用いる他方のシステムの出力座標を設定することと、を含み、
前記エンコーダシステム及び前記干渉計システムの一方から他方への切替時と他方から一方への切替時とで、前記出力座標を実質的に連続とする方式を異ならせる請求項６９〜７６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項７８】
前記切替は、前記基板のショット領域の走査露光中に行われる請求項７７記載の露光方法。
【請求項７９】
前記走査露光中、前記移動体の駆動に前記エンコーダシステムの計測情報が用いられ且つ、前記干渉計システムの計測情報は前記エンコーダシステムの計測情報が異常であるときに用いられる請求項７７又は７８記載の露光方法。
【請求項８０】
請求項５１〜７９のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。
本願は、２００７年１２月１７日に出願された特願２００７−３２５０７８号、及び２００７年１２月２８日に出願された特願２００７−３４０８７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。露光装置は、基板を保持して移動する基板ステージ等の移動体を備え、その移動体の位置情報を計測し、その計測情報を用いて移動体を移動しながら、基板を露光光で露光する。下記特許文献には、スケール部材を用いて移動体の位置情報を計測する技術の一例が開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スケール部材を用いて移動体の位置情報を計測する場合において、例えばスケール部材の表面に異物が存在する等、そのスケール部材の表面状態が劣化していると、計測誤差が発生し、移動体の位置情報を精確に計測できなくなる可能性があり、その位置情報を用いる移動体の位置制御を良好に行うことが困難となる可能性がある。その結果、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。【０００４】
本発明の態様は、移動体の位置制御を良好に行うことができ、露光不良の発生を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、露光光で物体を露光する露光装置であって、物体を保持して所定面内を移動可能で且つ、格子を含むスケール部材が配置される移動体と、スケール部材を用いて所定面内での移動体の位置情報を計測する計測システムと、スケール部材の表面の異物及びそのサイズに関する情報を検出する検出システムと、スケール部材をクリーニング可能なクリーニング装置と、を備え、検出システムの検出結果に応じて、スケール部材に対するクリーニング動作が実行される露光装置が提供される。【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、露光光で物体を露光する露光装置であって、物体を保持して所定面内を移動可能で且つ、格子を含むスケール部材が配置される移動体と、スケール部材と対向可能なヘッドを有するエンコーダシステムを含み、所定面内での移動体の位置情報を計測する計測システムと、スケール部材の表面の異物を検出する検出システムと、スケール部材をクリーニング可能なクリーニング装置と、計測システムの計測情報に基づいて移動体を制御するとともに、クリーニング動作、及び移動体の制御モードの変更を制御可能であり、検出システムによって露光で許容できない異物が検出される場合、クリーニング動作又は制御モードの変更を実行する制御装置と、を備えた露光装置が提供される。【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、光学部材を介して露光光で物体を露光する露光装置であって、物体を保持して所定面内を移動可能で且つ、格子を含むスケール部材が配置される移動体と、スケール部材と対向可能なヘッドを有するエンコーダシステムを含み、所定面内での移動体の位置情報を計測する計測システムと、光学部材と物体との間の露光光の光路を液体で満たして液浸空間を形成可能な液浸部材と、物体の露光時に比べて液浸空間を拡大して、スケール部材のクリーニングを行うクリーニング装置と、を備えた露光装置が提供される。【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、第１〜第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。【０００９】
本発明の第５の態様に従えば、物体を露光光で露光する露光方法であって、物体を保持する移動体のスケール部材を用いるエンコーダシステムによって所定面内での移動体の位置情報を計測しつつ移動体を移動して、物体を露光することと、スケール部材の表面の異物及びそのサイズに関する情報を検出することと、検出結果に基づいて、スケール部材をクリーニングするか否かを判断することと、を含む露光方法が提供される。【００１０】
本発明の第６の態様に従えば、露光光で物体を露光する露光方法であって、物体を保持する移動体のスケール部材を用いるエンコーダシステムによって所定面内での移動体の位置情報を計測しつつ移動体を移動して、物体を露光することと、スケール部材の表面の異物を検出することと、露光で許容できない異物が検出される場合、クリーニング又は制御モードの変更を実行することと、を含む露光方法が提供される。【００１１】
本発明の第７の態様に従えば、光学部材を介して露光光で物体を露光する露光方法であって、光学部材と物体との間の露光光の光路を液体で満たして液浸空間を形成することと、物体を保持する移動体のスケール部材を用いるエンコーダシステムによって所定面内での移動体の位置情報を計測しつつ移動体を移動して、液体を介して物体を露光することと、露光時に比べて液浸空間を拡大して、スケール部材のクリーニングを行うことと、を含む露光方法が提供される。【００１２】
本発明の第８の態様に従えば、第５〜第７の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。【００１３】
本発明の第９の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光装置であって、格子を含むスケール部材が配置され、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体と、スケール部材と対向可能なヘッドを有し、ヘッドによって所定面内での移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動可能な駆動システムと、スケール部材の表面状態に関する情報を検出する検出システムと、基板の走査露光中、検出システムの検出情報に基づいて駆動システムによる移動体の駆動を制御する制御装置と、を備えた露光装置が提供される。【００１４】
本発明の第１０の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光装置であって、格子を含むスケール部材が配置され、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体と、スケール部材と対向可能なヘッドを有し、ヘッドによって所定面内での移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動可能な駆動システムと、スケール部材上の異物を検出する検出システムと、ヘッドの計測領域に異物が配置されるときに露光光の照射領域の少なくとも一部と重なる基板上の特定領域を決定する制御装置と、を備え、駆動システムは、特定領域の走査露光が行われる第１状態において、エンコーダシステムの計測情報を用いることなく移動体を駆動する露光装置が提供される。【００１５】
本発明の第１１の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、基板を保持して所定面内を移動可能で且つ、格子を含むスケール部材が配置される移動体と、スケール部材と対向可能なヘッドを有し、所定面内での移動体の位置情報を計測するエンコーダシステムと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動可能な駆動システムと、スケール部材の表面状態に関する情報を検出する検出システムと、検出システムの検出情報に基づいて、移動体の駆動で計測情報が実質的に使用不能となる基板上の特定領域を決定する制御装置と、を備えた露光装置が提供される。【００１６】
本発明の第１２の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体と、所定面内での移動体の位置情報を計測可能なエンコーダシステムと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動可能な駆動システムと、基板上でエンコーダシステムの計測情報が異常となる特定領域を含むショット領域の走査露光中、特定領域で駆動システムのサーボゲインの変更あるいは移動体のサーボ制御の停止を実行可能な制御装置と、を備えた露光装置が提供される。【００１７】
本発明の第１３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体と、所定面内での移動体の位置情報を計測可能なエンコーダシステム及び干渉計システムを有する計測システムと、計測システムの計測情報に基づいて、移動体を駆動可能な駆動システムと、移動体の駆動に用いる計測情報を、エンコーダシステム及び干渉計システムの一方から他方に切替可能であるとともに、切替時にエンコーダシステムと干渉計システムとで出力座標が実質的に連続となるように切替後に用いる他方のシステムの出力座標を設定し、エンコーダシステム及び干渉計システムの一方から他方への切替時と他方から一方への切替時とで、出力座標を実質的に連続とする方式を異ならせる制御装置と、を備えた露光装置が提供される。【００１８】
本発明の第１４の態様に従えば、第９〜第１３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。【００１９】
本発明の第１５の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光方法であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体に配置されるスケール部材の表面状態に関する情報を検出することと、スケール部材と対向可能なヘッドを有するエンコーダシステムで移動体の位置情報を計測することと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動しつつ基板を走査露光することと、基板の走査露光中、検出された情報に基づいて移動体の駆動を制御することと、を含む露光方法が提供される。【００２０】
本発明の第１６の態様に従えば、基板を露光光で露光する露光方法であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体に配置されるスケール部材上の異物に関する情報を検出することと、スケール部材と対向可能なヘッドを有するエンコーダシステムで移動体の位置情報を計測することと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動しつつ基板を走査露光することと、ヘッドの計測領域に異物が配置されるときに露光光の照射領域の少なくとも一部と重なる基板上の特定領域を決定することと、を含み、特定領域の走査露光が行われる第１状態において、エンコーダシステムの計測情報を用いることなく移動体を駆動する露光方法が提供される。【００２１】
本発明の第１７の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体に配置されるスケール部材の表面状態に関する情報を検出することと、スケール部材と対向可能なヘッドを有するエンコーダシステムで移動体の位置情報を計測することと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動しつつ基板を走査露光することと、検出された情報に基づいて、移動体の駆動で計測情報が実質的に使用不能となる基板上の特定領域を決定することと、を含む露光方法が提供される。【００２２】
本発明の第１８の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体の位置情報をエンコーダシステムで計測することと、エンコーダシステムの計測情報に基づいて、移動体を駆動しつつ基板を走査露光することと、基板上でエンコーダシステムの計測情報が異常となる特定領域を含むショット領域の走査露光中、特定領域で移動体を駆動する駆動システムのサーボゲインの変更あるいは移動体のサーボ制御の停止を実行することと、を含む露光方法が提供される。【００２３】
本発明の第１９の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、基板を保持して所定面内を移動可能な移動体の位置情報を計測システムで計測することと、計測システムの計測情報に基づいて、移動体を駆動しつつ基板を走査露光することと、移動体の駆動に用いる計測情報を、計測システムのエンコーダシステム及び干渉計システムの一方から他方に切り替えるとともに、切替時にエンコーダシステムと干渉計システムとで出力座標が実質的に連続となるように切替後に用いる他方のシステムの出力座標を設定することと、を含み、エンコーダシステム及び干渉計システムの一方から他方への切替時と他方から一方への切替時とで、出力座標を実質的に連続とする方式を異ならせる露光方法が提供される。【００２４】
本発明の第２０の態様に従えば、第１５〜第１９の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る露光装置の制御システムの一例を示す図である。
【図３】終端光学素子、液浸部材及び基板ステージの近傍を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る基板ステージ及び計測ステージを示す平面図である。
【図５】第１実施形態に係るアライメントシステム、検出システム及びエンコーダシステムの近傍を示す平面図である。
【図６】第１実施形態に係るエンコーダシステムのヘッドの一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る検出システムの一例を示す側面図である。
【図８】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１１】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１３】第１実施形態に係る接液領域の一例を示す模式図である。
【図１４】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１５Ａ】第２実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】第２実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１６】第３実施形態に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７Ａ】第３実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１７Ｂ】第３実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１８】第３実施形態に係る特定領域の一例を示す図である。
【図１９】第３実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図２０】マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１…マスクステージ、２…基板ステージ、３…計測ステージ、４…第１駆動システム、５…第２駆動システム、６…ガイド面、９…制御装置、１０…記憶装置、１１…液浸部材、１２…干渉計システム、１３…検出システム、１４…エンコーダシステム、１５…アライメントシステム、１６…終端光学素子、１９…供給口、２０…回収口、２１…液体供給装置、２４…液体回収装置、４８…Ｙヘッド、４９…Ｘヘッド、ＣＡ…接液領域、ＣＰ１…第１基板交換位置、ＣＰ２…第２基板交換位置、ＥＬ…露光光、ＥＰ…露光位置、ＥＸ…露光装置、Ｈ１…第１領域、Ｈ２…第２領域、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間（液浸領域）、ＮＣＡ…非接液領域、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＲＧ…回折格子、Ｔ１…第１プレート、Ｔ２…スケール部材
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ及びθＺ方向とする。
【００２９】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図、図２は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの制御システムの一例を示す図である。本実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書及び欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ１と、基板Ｐを保持せずに、露光に関する所定の計測を実行可能な計測部材等を搭載して移動可能な計測ステージ２とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。
【００３０】
また、本実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば米国特許出願公開第２００５／０２８０７９１号明細書及び米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているような、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である場合を例にして説明する。
【００３１】
図１及び図２において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ３と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ１と、基板Ｐを保持せずに、露光に関する所定の計測を実行可能な計測部材等を搭載して移動可能な計測ステージ２と、マスクステージ３を移動する第１駆動システム４と、基板ステージ１及び計測ステージ２を移動する第２駆動システム５と、基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれを移動可能に支持するガイド面６を有するベース部材（定盤）７と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、基板Ｐを搬送する搬送システム８と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置９と、制御装置９に接続され、露光に関する各種情報を記憶可能な記憶装置１０とを備えている。
【００３２】
また、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材１１を備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００３３】
また、露光装置ＥＸは、マスクステージ３、基板ステージ１及び計測ステージ２の位置情報を計測する干渉計システム１２と、基板ステージ１に保持された基板Ｐの表面の位置情報を検出する検出システム（フォーカス・レベリング検出システム）１３と、基板ステージ１の位置情報を計測するエンコーダシステム１４と、基板Ｐの位置情報を計測するアライメントシステム１５とを備えている。
【００３４】
干渉計システム１２は、マスクステージ３の位置情報を計測する第１干渉計ユニット１２Ａと、基板ステージ１及び計測ステージ２の位置情報を計測する第２干渉計ユニット１２Ｂとを含む。検出システム１３は、検出光を射出する照射装置１３Ａと、照射装置１３Ａに対して所定の位置関係で配置され、検出光を受光可能な受光装置１３Ｂとを含む。エンコーダシステム１４は、Ｙ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測するＹリニアエンコーダ１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｆと、Ｘ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測するＸリニアエンコーダ１４Ｂ、１４Ｄとを含む。アライメントシステム１５は、プライマリアライメントシステム１５Ａと、セカンダリアライメントシステム１５Ｂとを含む。
【００３５】
基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐにおいて、感光膜と別の各種の膜が形成されてもよい。例えば、基板Ｐにおいて、感光膜上に保護膜（トップコート膜）が形成されてもよい。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクを含む。透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型等の位相シフトマスクも含む。本実施形態においては、マスクＭとして透過型マスクを用いる。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。
【００３６】
照明系ＩＬは、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書等に開示されるような、光源、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系及びブラインド機構等を含み、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００３７】
マスクステージ３は、マスクＭを保持するマスク保持部３Ｈを有する。マスク保持部３Ｈは、マスクＭを着脱可能である。本実施形態において、マスク保持部３Ｈは、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。第１駆動システム４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む。マスクステージ３は、第１駆動システム４の作動により、マスクＭを保持してＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ３は、マスク保持部３ＨでマスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００３８】
投影光学系ＰＬは、所定の照射領域（投影領域ＰＲ）に露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系ＰＬは、基板Ｐと対向可能な終端光学素子１６を有する。終端光学素子１６は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い光学素子である。終端光学素子１６は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面（下面）１６Ｕを有する。終端光学素子１６の下面１６Ｕから射出された露光光ＥＬは、基板Ｐに照射される。
【００３９】
投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒ＰＫで保持される。図示していないが、鏡筒ＰＫは、防振機構を介して３本の支柱で支持されるフレーム部材（鏡筒定盤）に搭載される。なお、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号パンフレットに開示されているように、投影光学系ＰＬの鏡筒ＰＫが、投影光学系ＰＬの上方に配置される支持部材に吊り下げられてもよい。
【００４０】
本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００４１】
基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれは、ベース部材７のガイド面６上を移動可能である。本実施形態においては、ガイド面６は、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ１は、基板Ｐを保持して、ガイド面６に沿って、ＸＹ平面内を移動可能である。計測ステージ２は、基板ステージ１と独立して、ガイド面６に沿って、ＸＹ平面内を移動可能である。基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれは、終端光学素子１６の下面１６Ｕと対向する位置に移動可能である。終端光学素子１６の下面１６Ｕと対向する位置は、終端光学素子１６の下面１６Ｕから射出される露光光ＥＬの照射位置ＥＰを含む。以下の説明において、終端光学素子１６の下面１６Ｕと対向する露光光ＥＬの照射位置ＥＰを適宜、露光位置ＥＰ、と称する。
【００４２】
基板ステージ１は、基板Ｐを保持する基板保持部１Ｈを有する。基板保持部１Ｈは、基板Ｐを着脱可能である。本実施形態において、基板保持部１Ｈは、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。第２駆動システム５は、リニアモータ等のアクチュエータを含む。基板ステージ１は、第２駆動システム５の作動により、基板Ｐを保持してＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ１は、基板保持部１Ｈで基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００４３】
基板ステージ１は、基板保持部１Ｈの周囲に配置された上面１７を有する。本実施形態において、基板ステージ１の上面１７は、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ１は、凹部を有する。基板保持部１Ｈは、凹部の内側に配置される。本実施形態において、基板ステージ１の上面１７と、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの表面とが、ほぼ同一平面内に配置される（面一となる）。すなわち、基板ステージ１は、その上面１７と、基板Ｐの表面とがほぼ同一平面内に配置されるように（面一になるように）、基板保持部１Ｈで基板Ｐを保持する。
【００４４】
計測ステージ２は、基板Ｐを保持せずに、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器及び計測部材（光学部品）を搭載する。計測ステージ２は、第２駆動システム５の作動により、ＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、計測ステージ２は、計測器の少なくとも一部及び計測部材を搭載した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００４５】
計測ステージ２は、計測部材の周囲に配置された上面１８を有する。本実施形態において、計測ステージ２の上面１８は、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態においては、制御装置９は、第２駆動システム５を作動して、基板ステージ１の上面１７と、計測ステージ２の上面１８とがほぼ同一平面内に配置されるように（面一になるように）、基板ステージ１と計測ステージ２との位置関係を調整することができる。
【００４６】
搬送システム８は、基板Ｐを搬送可能である。本実施形態において、搬送システム８は、露光前の基板Ｐを基板保持部１Ｈに搬入（ロード）可能な搬送部材８Ａと、露光後の基板Ｐを基板保持部１Ｈから搬出（アンロード）可能な搬送部材８Ｂとを備えている。なお、搬送システム８は、１つの搬送部材を用いて、基板Ｐを基板保持部１Ｈにロードするとともに、基板Ｐを基板保持部１Ｈからアンロードしてもよい。
【００４７】
制御装置９は、基板Ｐを基板保持部１Ｈにロードするとき、基板ステージ１を、露光位置ＥＰと異なる第１基板交換位置（ローディングポジション）ＣＰ１に移動する。また、制御装置９は、基板Ｐを基板保持部１Ｈからアンロードするとき、基板ステージ１を、露光位置ＥＰと異なる第２基板交換位置（アンローディングポジション）ＣＰ２に移動する。本実施形態において、第１基板交換位置ＣＰ１と第２基板交換位置ＣＰ２とは異なる。なお、第１基板交換位置ＣＰ１と第２基板交換位置ＣＰ２とが同じでもよい。
【００４８】
基板ステージ１は、露光位置ＥＰ及び第１、第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２を含むガイド面６の所定領域内を移動可能である。搬送システム８は、第１基板交換位置ＣＰ１に移動した基板ステージ１の基板保持部１Ｈに対して、基板Ｐの搬入動作（ローディング動作）を実行可能であり、第２基板交換位置ＣＰ２に移動した基板ステージ１の基板保持部１Ｈから、基板Ｐの搬出動作（アンローディング動作）を実行可能である。制御装置９は、搬送システム８を用いて、第１、第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２に移動した基板ステージ１（基板保持部１Ｈ）より、露光後の基板Ｐを搬出するアンローディング動作、及び次に露光されるべき露光前の基板Ｐを基板ステージ１（基板保持部１Ｈ）にロードするローディング動作を含む基板交換処理を実行可能である。
【００４９】
液浸部材１１は、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。本実施形態において、液浸部材１１は、終端光学素子１６の近傍に配置されている。液浸部材１１は、露光位置ＥＰに配置される物体と対向可能な下面１１Ｕを有する。本実施形態において、液浸部材１１は、終端光学素子１６と、露光位置ＥＰに配置された物体との間の露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすように、その物体との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成する。液浸空間ＬＳは、終端光学素子１６の下面１６Ｕと、露光位置ＥＰに配置された物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように形成される。本実施形態において、液浸空間ＬＳは、終端光学素子１６及び液浸部材１１と、その終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向する物体との間に保持される液体ＬＱによって形成される。
【００５０】
終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向可能な物体は、終端光学素子１６の射出側（投影光学系ＰＬの像面側）で移動可能な物体を含む。本実施形態においては、終端光学素子１６の射出側で移動可能な物体は、基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方を含む。また、物体は、基板ステージ１に保持されている基板Ｐを含む。また、物体は、計測ステージ２に搭載されている各種の計測部材（光学部品）を含む。
【００５１】
例えば、終端光学素子１６及び液浸部材１１は、露光位置ＥＰに配置された基板ステージ１の上面１７及び基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを保持して、液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。また、終端光学素子１６及び液浸部材１１は、露光位置ＥＰに配置された計測ステージ２の上面１８との間に液体ＬＱを保持して、液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。
【００５２】
基板Ｐの露光時には、基板ステージ１に保持された基板Ｐが、終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向するように、露光位置ＥＰに配置される。液浸部材１１は、少なくとも基板Ｐの露光時に、終端光学素子１６と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たして液浸空間ＬＳを形成可能である。少なくとも基板Ｐの露光時には、終端光学素子１６の下面１６Ｕから射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐとの間に液体ＬＱが保持され、液浸空間ＬＳが形成される。
【００５３】
本実施形態においては、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）は、液浸部材１１の下面１１Ｕと基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
【００５４】
また、計測ステージ２を用いる計測時には、計測ステージ２に搭載された計測部材が、終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向するように、露光位置ＥＰに配置される。液浸部材１１は、少なくとも計測部材を用いる計測時に、終端光学素子１６と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たして液浸空間ＬＳを形成可能である。計測部材を用いる計測時には、終端光学素子１６の下面１６Ｕから射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測部材との間に液体ＬＱが保持され、液浸空間ＬＳが形成される。
【００５５】
図３は、終端光学素子１６、液浸部材１１及び露光位置ＥＰに配置された基板ステージ１の近傍を示す断面図である。液浸部材１１は、環状の部材である。液浸部材１１は、終端光学素子１６の周囲に配置されている。液浸部材１１は、終端光学素子１６の下面１６Ｕと対向する位置に開口１１Ｋを有する。液浸部材１１は、液体ＬＱを供給可能な供給口１９と、液体ＬＱを回収可能な回収口２０とを備えている。
【００５６】
供給口１９は、液浸空間ＬＳを形成するために、露光光ＥＬの光路に液体ＬＱを供給可能である。供給口１９は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路と対向する液浸部材１１の所定位置に配置されている。また、露光装置ＥＸは、液体供給装置２１を備えている。液体供給装置２１は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。供給口１９と液体供給装置２１とは、流路２２を介して接続されている。流路２２は、液浸部材１１の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置２１とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置２１から送出された液体ＬＱは、流路２２を介して供給口１９に供給される。供給口１９は、液体供給装置２１からの液体ＬＱを露光光ＥＬの光路に供給する。また、本実施形態においては、液体供給装置２１は、バルブ機構及びマスフローコントローラ等を含む液体供給量調整装置を含む。液体供給装置２１は、液体供給量調整装置を用いて、供給口１９に供給される単位時間当たりの液体供給量を調整可能である。
【００５７】
回収口２０は、液浸部材１１の下面１１Ｕと対向する物体上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。本実施形態においては、回収口２０は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。回収口２０は、物体の表面と対向する液浸部材１１の所定位置に配置されている。回収口２０には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材２３が配置されている。なお、回収口２０に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。本実施形態において、液浸部材１１の下面１１Ｕの少なくとも一部が、多孔部材２３の下面で構成される。また、露光装置ＥＸは、液体ＬＱを回収可能な液体回収装置２４を備えている。液体回収装置２４は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口２０と液体回収装置２４とは、流路２５を介して接続されている。流路２５は、液浸部材１１の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置２４とを接続する回収管で形成される流路を含む。回収口２０から回収された液体ＬＱは、流路２５を介して、液体回収装置２４に回収される。また、本実施形態においては、液体回収装置２４は、例えばバルブ機構及びマスフローコントローラ等を含む液体回収量調整装置を含む。液体回収装置２４は、液体回収量調整装置を用いて、回収口２０より回収される単位時間当たりの液体回収量を調整可能である。
【００５８】
本実施形態においては、制御装置９は、供給口１９を用いる液体供給動作と並行して、回収口２０を用いる液体回収動作を実行することによって、終端光学素子１６及び液浸部材１１と、終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向する物体との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。
【００５９】
基板ステージ１は、基板Ｐを着脱可能な基板保持部１Ｈを備えている。本実施形態において、基板保持部１Ｈは、所謂、ピンチャック機構を含む。基板保持部１Ｈは、基板Ｐの裏面と対向し、基板Ｐの裏面を保持する。基板ステージ１の上面１７は、基板保持部１Ｈの周囲に配置されている。基板保持部１Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。本実施形態においては、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ１の上面１７とは、ほぼ平行である。また、本実施形態においては、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ１の上面１７とは、ほぼ同一平面内に配置されている（ほぼ面一である）。
【００６０】
本実施形態においては、基板ステージ１は、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの周囲に配置されるプレート部材Ｔを有する。本実施形態において、基板ステージ１は、プレート部材Ｔを着脱可能である。本実施形態において、基板ステージ１は、プレート部材Ｔを着脱可能なプレート部材保持部１Ｔを備えている。本実施形態において、プレート部材保持部１Ｔは、所謂、ピンチャック機構を含む。プレート部材保持部１Ｔは、基板保持部１Ｈの周囲に配置されている。プレート部材保持部１Ｔは、プレート部材Ｔの下面と対向し、プレート部材Ｔの下面を保持する。
【００６１】
プレート部材Ｔは、基板Ｐを配置可能な開口ＴＨを有する。プレート部材保持部１Ｔに保持されたプレート部材Ｔは、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの周囲に配置される。本実施形態において、プレート部材保持部１Ｔに保持されたプレート部材Ｔの開口ＴＨの内面と、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの外面とは、所定のギャップを介して対向するように配置される。プレート部材保持部１Ｔは、プレート部材Ｔの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｔを保持する。本実施形態においては、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの表面と、プレート部材保持部１Ｔに保持されたプレート部材Ｔの上面とは、ほぼ平行である。また、本実施形態においては、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの表面と、プレート部材保持部１Ｔに保持されたプレート部材Ｔの上面とは、ほぼ同一平面内に配置されている（ほぼ面一である）。
【００６２】
すなわち、本実施形態においては、基板ステージ１の上面１７は、プレート部材保持部１Ｔに保持されたプレート部材Ｔの上面の少なくとも一部を含む。
【００６３】
図４は、基板ステージ１及び計測ステージ２を上方から見た平面図である。図４に示すように、本実施形態において、ＸＹ平面内におけるプレート部材Ｔの外形（輪郭）は、矩形である。基板Ｐを配置可能なプレート部材Ｔの開口ＴＨは、円形である。
【００６４】
本実施形態において、プレート部材Ｔは、低熱膨張率の材料で形成されている。プレート部材Ｔは、例えば、光学ガラス部材又はセラミックス部材（ショット社のゼロデュア（商品名）、Ａｌ２Ｏ３あるいはＴｉＣ等）で形成されている。プレート部材Ｔの上面は、液体ＬＱに対して撥液性である。本実施形態において、プレート部材Ｔの上面は、撥液性処理されている。本実施形態においては、プレート部材Ｔの上面に、フッ素を含む材料の膜が形成されており、液体ＬＱに対して撥液性である。膜を形成する材料は、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、テフロン（登録商標）等を含む。なお、膜を形成する材料が、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂でもよい。
【００６５】
本実施形態においては、プレート部材Ｔは、開口ＴＨを有する第１プレートＴ１と、第１プレートＴ１の周囲に配置される第２プレートＴ２とを含む。ＸＹ平面内における第１プレートＴ１の外形（輪郭）は、矩形であり、第２プレートＴ２の外形（輪郭）は、矩形である。また、第１プレートＴ１が配置される第２プレートＴ２の開口は、矩形である。第２プレートＴ２の開口は、第１プレートＴ１の外形と同じ形状である。
【００６６】
本実施形態においては、基板ステージ１に、格子ＲＧを含むスケール部材が配置される。スケール部材は、基板保持部１Ｈの周囲に配置される。本実施形態において、スケール部材は、基板ステージ１の上面１７の少なくとも一部を形成する。本実施形態においては、第２プレートＴ２が、格子ＲＧを含むスケール部材として機能する。以下の説明において、第２プレートＴ２を適宜、スケール部材Ｔ２、と称する。
【００６７】
本実施形態において、スケール部材Ｔ２の上面は、液体ＬＱに対して撥液性である。スケール部材Ｔ２の上面は、基板保持部１Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ面一となる。基板ステージ１は、スケール部材Ｔ２の上面と基板Ｐの表面とがほぼ同一平面内に配置されるように、基板Ｐを保持する。スケール部材Ｔ２は、その上面が基板ステージ１の第１プレートＴ１及び基板Ｐの表面とほぼ同一平面内となるように配置される。
【００６８】
スケール部材Ｔ２は、Ｙ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測するためのＹスケール２６、２７と、Ｘ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測するためのＸスケール２８、２９とを含む。Ｙスケール２６は、開口ＴＨに対して−Ｘ側に配置され、Ｙスケール２７は、開口ＴＨに対して＋Ｘ側に配置されている。Ｘスケール２８は、開口ＴＨに対して−Ｙ側に配置され、Ｘスケール２９は、開口ＴＨに対して＋Ｙ側に配置されている。
【００６９】
Ｙスケール２６、２７のそれぞれは、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向に所定ピッチで配置された複数の格子（格子線）ＲＧを含む。すなわち、Ｙスケール２６、２７は、Ｙ軸方向を周期方向とする一次元格子を含む。
【００７０】
Ｘスケール２８、２９のそれぞれは、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向に所定ピッチで配置された複数の格子（格子線）ＲＧを含む。すなわち、Ｘスケール２８、２９は、Ｘ軸方向を周期方向とする一次元格子を含む。
【００７１】
本実施形態において、格子ＲＧは、回折格子である。すなわち、本実施形態において、Ｙスケール２６、２７は、Ｙ軸方向を周期方向とする回折格子ＲＧを有し、Ｘスケール２８、２９は、Ｘ軸方向を周期方向とする回折格子ＲＧを有する。
【００７２】
また、本実施形態においては、Ｙスケール２６、２７は、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型格子（反射回折格子）が形成された反射型スケールである。Ｘスケール２８、２９は、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型格子（反射回折格子）が形成された反射型スケールである。
【００７３】
なお、図示の便宜上、図４において、回折格子ＲＧのピッチは、実際のピッチに比べて格段に大きく示されている。その他の図においても同様である。
【００７４】
図３等に示すように、スケール部材Ｔ２は、貼り合わされた２枚の板状部材３０Ａ、３０Ｂを含む。板状部材３０Ａは、板状部材３０Ｂの上側（＋Ｚ側）に配置されている。回折格子ＲＧは、下側の板状部材３０Ｂの上面（＋Ｚ側の面）に設けられている。上側の板状部材３０Ａは、下側の板状部材３０Ｂの上面を覆う。すなわち、上側の板状部材３０Ａは、下側の板状部材３０Ｂの上面に配置されている回折格子ＲＧを覆う。これにより、回折格子ＲＧの劣化、損傷等が抑制される。
【００７５】
プレート部材Ｔの上面１７は、開口ＴＨの周囲に配置される第１撥液領域１７Ａと、第１撥液領域１７Ａの周囲に配置される第２撥液領域１７Ｂとを含む。第１撥液領域１７Ａの外形（輪郭）は、矩形である。第２撥液領域１７Ｂの外形（輪郭）は、矩形である。本実施形態において、第１プレートＴ１の上面が、第１撥液領域１７Ａであり、スケール部材（第２プレート）Ｔ２の上面が、第２撥液領域１７Ｂである。第１撥液領域１７Ａは、例えば基板Ｐの露光動作時、基板Ｐの表面からはみ出す液浸空間（液浸領域）ＬＳの液体ＬＱと接触する。
【００７６】
基板Ｐの露光動作において、第１プレートＴ１には、露光光ＥＬが照射される可能性が高い。例えば、基板Ｐの周縁のショット領域（所謂、エッジショット領域）の露光時に、その基板Ｐの周囲に配置されている第１プレートＴ１の上面（第１撥液領域１７Ａ）にも、露光光ＥＬが照射される。一方、スケール部材Ｔ２には、露光光ＥＬが照射される可能性は低い。本実施形態においては、第１プレートＴ１及びスケール部材Ｔ２それぞれに対する露光光ＥＬの照射量を考慮して、第１プレートＴ１の上面に形成される膜の材料と、スケール部材Ｔ２の上面に形成される膜の材料とが異なる。本実施形態においては、第１プレートＴ１の上面に形成される膜のほうが、スケール部材Ｔ２の上面に形成される膜より、露光光ＥＬに対する耐性が高い。一般に、ガラス部材には、露光光ＥＬ（真空紫外光）に対する耐性が高い膜を形成することが困難である可能性が高い。すなわち、例えば第１プレートＴ１をガラス部材で形成する場合、その第１プレートＴ１に露光光ＥＬに対する耐性が高い膜を形成することが困難である可能性が高くなる。したがって、本実施形態のように、第１プレートＴ１と、その周囲のスケール部材Ｔ２との２つの部分に分離することは有効である。
【００７７】
なお、これに限らず、同一のプレートの上面に、露光光ＥＬに対する耐性が異なる２種類の膜を形成して、第１撥液領域１７Ａと第２撥液領域１７Ｂとを形成することができる。また、第１撥液領域１７Ａの膜の種類と、第２撥液領域１７Ｂの膜の種類とが同一でも良い。例えば、同一のプレートに１つの撥液領域を形成するだけでも良い。また、本実施形態において、プレート部材Ｔの上面の少なくとも一部が基板Ｐの表面と面一でなくてもよい。すなわち、基板Ｐの表面とプレート部材Ｔの上面の少なくとも一部とが異なる高さでもよい。また、本実施形態では、プレート部材Ｔは、第１プレートＴ１とスケール部材Ｔ２を組み合わせたものであるが、単一のプレートでも良い。あるいは、３以上のプレートを組み合わせてもよい。
【００７８】
図４に示すように、本実施形態において、第１プレートＴ１の−Ｙ側のエッジに、長方形の切欠きが形成されている。切欠きは、Ｘ軸方向に関して、第１プレートＴ１のほぼ中央に形成されている。第１プレートＴ１の切欠きと、スケール部材Ｔ２とで形成される長方形の空間の内側（切欠きの内側）に、計測プレート３１が配置されている。Ｘ軸方向に関して計測プレート３１のほぼ中央に、基準マークＦＭが配置されている。また、Ｘ軸方向に関して基準マークＦＭの＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに、空間像を計測するためのスリット状の計測用パターン（スリットパターン）ＳＬが形成されている。スリットパターンＳＬは、計測プレート３１に形成されている。スリットパターンＳＬは、空間像計測装置３２の一部を構成する。空間像を計測するための一対のスリットパターンＳＬは、基準マークＦＭの中心に関して対称に配置されている。スリットパターンＳＬは、例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに沿った辺を有するＬ字状のスリットパターン、あるいはＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに延びる２つの直線状のスリットパターンである。
【００７９】
空間像計測装置３２は、スリットパターンＳＬと、スリットパターンＳＬを介した光が入射する光学系と、光学系を介した光を受光する受光素子とを含む。本実施形態において、空間像計測装置３２の光学系の少なくとも一部が、基板ステージ１の内部に配置されている。
【００８０】
次に、干渉計システム１２について説明する。干渉計システム１２は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ３、基板ステージ１及び計測ステージ２のそれぞれの位置情報を計測する。干渉計システム１２は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ３の位置情報を計測する第１干渉計ユニット１２Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ１及び計測ステージ２それぞれの位置情報を計測する第２干渉計ユニット１２Ｂとを備えている。
【００８１】
図１に示すように、第１干渉計ユニット１２Ａは、レーザ干渉計３３を備えている。第１干渉計ユニット１２Ａは、レーザ干渉計３３によりマスクステージ３の計測面３Ｒに計測光を照射し、その計測面３Ｒを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関するマスクステージ３（マスクＭ）の位置情報を計測する。
【００８２】
図１及び図４に示すように、第２干渉計ユニット１２Ｂは、レーザ干渉計３４、３５、３６、３７を備えている。第２干渉計ユニット１２Ｂは、レーザ干渉計３４、３６により基板ステージ１の計測面１ＲＹ、１ＲＸに計測光を照射し、その計測面１ＲＹ、１ＲＸを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関する基板ステージ１（基板Ｐ）の位置情報を計測する。また、第２干渉計ユニット１２Ｂは、レーザ干渉計３５、３７により計測ステージ２の計測面２ＲＹ、２ＲＸに計測光を照射し、その計測面２ＲＹ、２ＲＸを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関する計測ステージ２の位置情報を計測する。
【００８３】
レーザ干渉計３４は、基板ステージ１の計測面１ＲＹに計測光を照射する。計測面１ＲＹは、基板ステージ１の＋Ｙ側の端面に配置され、Ｙ軸に垂直な反射面を含む。レーザ干渉計３６は、基板ステージ１の計測面１ＲＸに計測光を照射する。計測面１ＲＸは、基板ステージ１の＋Ｘ側の端面に配置され、Ｘ軸に垂直な反射面を含む。第２干渉計ユニット１２Ｂは、レーザ干渉計３４、３６により、計測面１ＲＹ、１ＲＸのそれぞれに計測光を照射し、その計測面１ＲＹ、１ＲＸで反射した計測光を受光して、基準位置に対する各計測面１ＲＹ、１ＲＸの位置（変位）、すなわちＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置情報を計測する。また、本実施形態においては、レーザ干渉計３４、３６はそれぞれ、光軸を複数有する多軸干渉計を含む。レーザ干渉計３４、３６の計測値は、制御装置９に出力される。制御装置９は、レーザ干渉計３４、３６の計測結果に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の５つの方向に関する基板ステージ１の位置情報を求めることができる。
【００８４】
レーザ干渉計３５は、計測ステージ２の計測面２ＲＹに計測光を照射する。計測面２ＲＹは、計測ステージ２の−Ｙ側の端面に配置され、Ｙ軸に垂直な反射面を含む。レーザ干渉計３７は、計測ステージ２の計測面２ＲＸに計測光を照射する。計測面２ＲＸは、計測ステージ２の＋Ｘ側の端面に配置され、Ｘ軸に垂直な反射面を含む。第２干渉計ユニット１２Ｂは、レーザ干渉計３５、３７により、計測面２ＲＹ、２ＲＸのそれぞれに計測光を照射し、その計測面２ＲＹ、２ＲＸで反射した計測光を受光して、基準位置に対する各計測面２ＲＹ、２ＲＸの位置（変位）、すなわちＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における計測ステージ２の位置情報を計測する。また、本実施形態においては、レーザ干渉計３５、３７はそれぞれ、光軸を複数有する多軸干渉計を含む。レーザ干渉計３５、３７の計測値は、制御装置９に出力される。制御装置９は、レーザ干渉計３５、３７の計測結果に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の５つの方向に関する計測ステージ２の位置情報を求めることができる。
【００８５】
次に、図１、図２及び図４を参照して、計測ステージ２について説明する。計測ステージ２は、露光に関する各種計測を行うための複数の計測器及び計測部材（光学部品）を備えている。計測ステージ２の上面１８の所定位置には、露光光ＥＬを透過可能な開口パターンが形成された第１計測部材３８が設けられている。第１計測部材３８は、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書に開示されているような、投影光学系ＰＬによる空間像を計測可能な空間像計測システム３９の一部を構成する。第１計測部材３８には、投影光学系ＰＬの結像特性を計測するために投影光学系ＰＬからの露光光ＥＬが照射される。空間像計測システム３９は、第１計測部材３８と、第１計測部材３８の開口パターンを介した露光光ＥＬを受光する受光素子とを備えている。制御装置９は、第１計測部材３８に露光光ＥＬを照射し、その第１計測部材３８の開口パターンを介した露光光ＥＬを受光素子で受光して、投影光学系ＰＬの結像特性の計測を実行する。
【００８６】
また、計測ステージ２の上面１８の所定位置には、露光光ＥＬを透過可能な透過パターンが形成された第２計測部材４０が設けられている。第２計測部材４０は、例えば欧州特許第１０７９２２３号明細書に開示されているような、投影光学系ＰＬの波面収差を計測可能な波面収差計測システム４１の一部を構成する。第２計測部材４０には、投影光学系ＰＬの波面収差を計測するために投影光学系ＰＬからの露光光ＥＬが照射される。波面収差計測システム４１は、第２計測部材４０と、第２計測部材４０の開口パターンを介した露光光ＥＬを受光する受光素子とを備えている。制御装置９は、第２計測部材４０に露光光ＥＬを照射し、その第２計測部材４０の開口パターンを介した露光光ＥＬを受光素子で受光して、投影光学系ＰＬの波面収差の計測を実行する。
【００８７】
また、計測ステージ２の上面１８の所定位置には、露光光ＥＬを透過可能な透過パターンが形成された第３計測部材４２が設けられている。第３計測部材４２は、例えば米国特許第４４６５３６８号明細書に開示されているような、露光光ＥＬの照度むらを計測可能な照度むら計測システム４３の一部を構成する。第３計測部材４２には、投影光学系ＰＬの像面側に照射される露光光ＥＬの照度むらを計測するために投影光学系ＰＬからの露光光ＥＬが照射される。照度むら計測システム４３は、第３計測部材４２と、第３計測部材４２の開口パターンを介した露光光ＥＬを受光する受光素子とを備えている。制御装置９は、第３計測部材４２に露光光ＥＬを照射し、その第３計測部材４２の開口パターンを介した露光光ＥＬを受光素子で受光して、露光光ＥＬの照度むらの計測を実行する。
【００８８】
本実施形態においては、第１計測部材３８の上面と、第２計測部材４０の上面と、第３計測部材４２の上面と、それら各計測部材３８、４０、４２の上面の周囲に配置される計測ステージ２の上面１８とは、ほぼ同一平面内（ＸＹ平面内）に配置される（ほぼ面一である）。
【００８９】
本実施形態においては、空間像計測システム３９、波面収差計測システム４１、及び照度むら計測システム４３のそれぞれは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して露光光ＥＬを受光する。
【００９０】
なお、例えば第３計測部材４２が、例えば米国特許第６７２１０３９号明細書に開示されているような投影光学系ＰＬの露光光ＥＬの透過率の変動量を計測するための計測システム、例えば米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書等に開示されているような照射量計測システム（照度計測システム）等、露光光ＥＬの露光エネルギーに関する情報を計測する計測システムの一部を構成するものであってもよい。
【００９１】
なお、本実施形態において、例えば、終端光学素子１６及び液浸部材１１の状態を観察可能な撮像装置（観察カメラ）が計測ステージ２に配置されていてもよい。
【００９２】
本実施形態においては、計測ステージ２の＋Ｙ側の側面に、基準部材４４が配置されている。本実施形態において、基準部材４４は、Ｘ軸方向に長い直方体であり、フィデュシャルバー（ＦＤバー）、あるいはコンフィデンシャルバー（ＣＤバー）とも呼ばれる。基準部材４４は、フルキネマティックマウント構造によって、計測ステージ２にキネマティックに支持されている。
【００９３】
基準部材４４は、原器（計測基準）として機能する。基準部材４４は、例えば低熱膨張率の光学ガラス部材又はセラミックス部材で形成される。本実施形態において、基準部材４４は、例えばショット社のゼロデュア（商品名）によって形成されている。基準部材４４の上面（表面、＋Ｚ側の面）の平坦度は高く、基準平面として機能することができる。基準部材４４の＋Ｘ側の端部の近傍及び−Ｘ側の端部の近傍のそれぞれには、Ｙ軸方向を周期方向とする基準格子４５が形成されている。基準格子４５は、回折格子を含む。基準格子４５のそれぞれは、Ｘ軸方向に関して、所定距離を隔てて配置されている。基準格子４５は、Ｘ軸方向に関する基準部材４４の中心に関して対称に配置されている。また、図４に示すように、基準部材４４の上面には、複数の基準マークＡＭが形成されている。
【００９４】
また、本実施形態においては、基準部材４４の上面及び計測ステージ２の上面１８は、液体ＬＱに対して撥液性である。本実施形態において、基準部材４４の上面及び計測ステージ２の上面１８には、例えばフッ素を含む材料の膜が形成されている。また、計測部材３８、４０、４２の上面も、液体ＬＱに対して撥液性である。
【００９５】
次に、図５を参照して、アライメントシステム１５について説明する。図５は、アライメントシステム１５、検出システム１３及びエンコーダシステム１４の近傍を示す平面図である。なお、図５においては、計測ステージの図示が省略されている。
【００９６】
アライメントシステム１５は、基板Ｐの位置情報を検出するプライマリアライメントシステム１５Ａと、セカンダリアライメントシステム１５Ｂとを備えている。プライマリアライメントシステム１５Ａは、Ｙ軸と平行で、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る直線ＬＶ上に検出中心（検出基準）を有する。本実施形態において、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出中心は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して＋Ｙ側に配置されている。プライマリアライメントシステム１５Ａの検出中心と投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとは、所定距離離れている。プライマリアライメントシステム１５Ａは、支持部材４６に支持されている。
【００９７】
本実施形態において、セカンダリアライメントシステム１５Ｂは、４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ、１５Ｂｂ、１５Ｂｃ、１５Ｂｄを含む。プライマリアライメントシステム１５Ａに対して、＋Ｘ側に、セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ、１５Ｂｂが配置され、−Ｘ側に、セカンダリアライメントシステム１５Ｂｃ、１５Ｂｄが配置されている。セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ、１５Ｂｂの検出中心（検出基準）と、セカンダリアライメントシステム１５Ｂｃ、１５Ｂｄの検出中心（検出基準）とは、直線ＬＶに関してほぼ対称に配置されている。セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのそれぞれは、回転中心Ｏを中心として、ＸＹ平面内において回転可能である。セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄが回転することによって、それら各セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５ＢｄのＸ軸方向に関する位置が調整される。
【００９８】
本実施形態において、プライマリアライメントシステム１５Ａ及び４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのそれぞれは、例えば米国特許５４９３４０３号明細書に開示されているような、基板Ｐ上の感光膜を感光させないブロードバンドな検出光を対象マーク（基板Ｐ上のアライメントマーク等）に照射し、その対象マークからの反射光によって受光面に結像された対象マークの像と指標（各アライメントシステム内に設けられた指標板上の指標マーク）の像とをＣＣＤ等の撮像素子を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するＦＩＡ（Field Image Alignment）方式のアライメントシステムを採用する。プライマリアライメントシステム１５Ａ及び４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄそれぞれの撮像信号は、制御装置９に出力される。
【００９９】
次に、エンコーダシステム１４について、図５を参照して説明する。本実施形態において、エンコーダシステム１４は、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測可能である。エンコーダシステム１４は、スケール部材Ｔ２を用いてＸＹ平面内での基板ステージ１の位置情報を計測する。エンコーダシステム１４は、Ｙ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測するＹリニアエンコーダ１４Ａ、１４Ｃと、Ｘ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測するＸリニアエンコーダ１４Ｂ、１４Ｄとを備えている。
【０１００】
Ｙリニアエンコーダ１４Ａは、スケール部材Ｔ２と対向可能なヘッドユニット４７Ａを備えている。Ｘリニアエンコーダ１４Ｂは、スケール部材Ｔ２と対向可能なヘッドユニット４７Ｂを備えている。Ｙリニアエンコーダ１４Ｃは、スケール部材Ｔ２と対向可能なヘッドユニット４７Ｃを備えている。Ｘリニアエンコーダ１４Ｄは、スケール部材Ｔ２と対向可能なヘッドユニット４７Ｄを備えている。４つのヘッドユニット４７Ａ〜４７Ｄは、液浸部材１１を囲むように配置されている。
【０１０１】
ヘッドユニット４７Ａは、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に配置されている。ヘッドユニット４７Ｃは、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に配置されている。ヘッドユニット４７Ａ、４７Ｃのそれぞれは、Ｘ軸方向に長い。ヘッドユニット４７Ａとヘッドユニット４７Ｃとは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに関して対称に配置されている。ＸＹ平面内において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとヘッドユニット４７Ａとの距離と、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとヘッドユニット４７Ｃとはほぼ同じである。
【０１０２】
ヘッドユニット４７Ｂは、投影光学系ＰＬの−Ｙ側に配置されている。ヘッドユニット４７Ｄは、投影光学系ＰＬの＋Ｙ側に配置されている。ヘッドユニット４７Ｂ、４７Ｄのそれぞれは、Ｙ軸方向に長い。ヘッドユニット４７Ｂとヘッドユニット４７Ｄとは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに関して対称に配置されている。ＸＹ平面内において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとヘッドユニット４７Ｂとの距離と、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとヘッドユニット４７Ｄとはほぼ同じである。
【０１０３】
ヘッドユニット４７Ａは、Ｘ軸方向に沿って配置された複数（本実施形態では６個）のＹヘッド４８を備えている。ヘッドユニット４７ＡのＹヘッド４８は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通り、Ｘ軸と平行な直線ＬＨ上に所定間隔で配置されている。
【０１０４】
ヘッドユニット４７Ｃは、Ｘ軸方向に沿って配置された複数（本実施形態では６個）のＹヘッド４８を備えている。ヘッドユニット４７ＣのＹヘッド４８は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通り、Ｘ軸と平行な直線ＬＨ上に所定間隔で配置されている。
【０１０５】
ヘッドユニット４７Ａ、４７ＣのＹヘッド４８のそれぞれは、スケール部材Ｔ２と対向可能である。
【０１０６】
ヘッドユニット４７Ａは、Ｙヘッド４８及びスケール部材Ｔ２のＹスケール２６を用いて、基板ステージ１のＹ軸方向の位置を計測する。ヘッドユニット４７Ａは、複数（６個）のＹヘッド４８を有し、所謂、多眼（６眼）のＹリニアエンコーダ１４Ａを構成する。
【０１０７】
ヘッドユニット４７Ｃは、Ｙヘッド４８及びスケール部材Ｔ２のＹスケール２７を用いて、基板ステージ１のＹ軸方向の位置を計測する。ヘッドユニット４７Ｃは、複数（６個）のＹヘッド４８を有し、所謂、多眼（６眼）のＹリニアエンコーダ１４Ｃを構成する。
【０１０８】
ヘッドユニット４７Ａにおいて、隣接するＹヘッド４８（Ｙヘッド４８の計測光）のＸ軸方向に関する間隔は、Ｙスケール２６、２７のＸ軸方向の幅（回折格子ＲＧの長さ）より小さい。同様に、ヘッドユニット４７Ｃにおいて、隣接するＹヘッド４８（Ｙヘッド４８の計測光）のＸ軸方向に関する間隔は、Ｙスケール２６、２７のＸ軸方向の幅（回折格子ＲＧの長さ）より小さい。
【０１０９】
ヘッドユニット４７Ｂは、Ｙ軸方向に沿って配置された複数（本実施形態では７個）のＸヘッド４９を備えている。ヘッドユニット４７ＢのＸヘッド４９は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通り、Ｙ軸と平行な直線ＬＶ上に所定間隔で配置されている。
【０１１０】
ヘッドユニット４７Ｄは、Ｙ軸方向に沿って配置された複数（本実施形態では１１個）のＸヘッド４９を備えている。ヘッドユニット４７ＤのＸヘッド４９は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通り、Ｙ軸と平行な直線ＬＶ上に所定間隔で配置されている。
【０１１１】
ヘッドユニット４７Ｂ、４７ＤのＸヘッド４９のそれぞれは、スケール部材Ｔ２と対向可能である。
【０１１２】
なお、図５においては、ヘッドユニット４７Ｄの複数のＸヘッド４９のうち、プライマリアライメントシステム１５Ａと重なるＸヘッド４９の一部の図示が省略されている。
【０１１３】
ヘッドユニット４７Ｂは、Ｘヘッド４９及びスケール部材Ｔ２のＸスケール２８を用いて、基板ステージ１のＸ軸方向の位置を計測する。ヘッドユニット４７Ｂは、複数（７個）のＸヘッド４９を有し、所謂、多眼（７眼）のＸリニアエンコーダ１４Ｂを構成する。
【０１１４】
ヘッドユニット４７Ｄは、Ｘヘッド４９及びスケール部材Ｔ２のＸスケール２９を用いて、基板ステージ１のＸ軸方向の位置を計測する。ヘッドユニット４７Ｄは、複数（１１個）のＸヘッド４９を有し、所謂、多眼（１１眼）のＸリニアエンコーダ１４Ｄを構成する。
【０１１５】
ヘッドユニット４７Ｂにおいて、隣接するＸヘッド４９（Ｘヘッド４９の計測光）のＹ軸方向に関する間隔は、Ｘスケール２８、２９のＹ軸方向の幅（回折格子ＲＧの長さ）より小さい。同様に、ヘッドユニット４７Ｄにおいて、隣接するＸヘッド４９（Ｘヘッド４９の計測光）のＹ軸方向に関する間隔は、Ｘスケール２８、２９のＹ軸方向の幅（回折格子ＲＧの長さ）より小さい。
【０１１６】
また、エンコーダシステム１４は、セカンダリアライメントシステム１５Ｂａの＋Ｘ側に配置されたＹヘッド４８Ａを含むＹリニアエンコーダ１４Ｅと、セカンダリアライメントシステム１５Ｂｄの−Ｘ側に配置されたＹヘッド４８Ｂを含むＹリニアエンコーダ１４Ｆとを備えている。Ｙヘッド４８Ａ及びＹヘッド４８Ｂのそれぞれは、スケール部材Ｔ２と対向可能である。
【０１１７】
Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂのそれぞれは、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出中心を通るＸ軸に平行な直線上に配置される。Ｙヘッド４８ＡとＹヘッド４８Ｂとは、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出中心に対してほぼ対称に配置される。Ｙヘッド４８ＡとＹヘッド４８Ｂとの間隔は、基準部材４４の一対の基準格子４５間の間隔にほぼ等しい。
【０１１８】
図５に示すように、基板ステージ１に保持されている基板Ｐの中心が直線ＬＶ上に配置されているとき、Ｙヘッド４８ＡとＹスケール２７とが対向し、Ｙヘッド４８ＢとＹスケール２６とが対向する。エンコーダシステム１４は、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂを用いて、Ｙ軸及びθＺ方向に関する基板ステージ１の位置情報を計測可能である。
【０１１９】
また、本実施形態においては、基準部材４４の一対の基準格子４５と、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂとがそれぞれ対向し、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂは、基準格子４５を計測して、基準部材４４のＹ軸方向の位置を計測可能である。
【０１２０】
上述した６つのリニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｆの計測値は、制御装置９に出力される。制御装置９は、リニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｄの計測値に基づいて、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置を制御するとともに、リニアエンコーダ１４Ｅ、１４Ｆの計測値に基づいて、θＺ方向に関する基準部材４４の位置を制御する。
【０１２１】
本実施形態において、各リニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｆは、投影光学系ＰＬを支持するフレーム部材に支持されている。各リニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｆのそれぞれは、支持部材を介してフレーム部材に吊り下げられている。各リニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｆは、基板ステージ１及び計測ステージ２の上方に配置される。
【０１２２】
図６は、Ｙリニアエンコーダ１４Ａが備えるＹヘッド４８の一例を示す構成図である。図６には、Ｙエンコーダ１４ＡのＹヘッド４８とＹスケール２６とが対向している状態が示されている。ここで、Ｙリニアエンコーダ１４ＡのＹヘッド４８の構成と、Ｙリニアエンコーダ１４ＣのＹヘッド４８、Ｘリニアエンコーダ１４Ｂ、１４ＤのＸヘッド４９、Ｙリニアエンコーダ１４Ｅ、１４ＦのＹヘッド４８Ａ、４８Ｂの構成とは、ほぼ同じである。以下、図６を用いて、Ｙリニアエンコーダ１４ＡのＹヘッド４８について説明し、他のエンコーダ１４Ｂ〜１４Ｆのヘッドについての説明は省略する。
【０１２３】
Ｙリニアエンコーダ１４Ａは、Ｙヘッド４８によって基板ステージ１の位置情報を計測する。Ｙヘッド４８は、計測光を射出する照射装置５０と、計測光が通過する光学系５１と、Ｙスケール２６を介した計測光を受光する受光装置５２とを備えている。
【０１２４】
照射装置５０は、計測光（レーザ光）ＬＢを発生する光源５０Ａと、光源５０Ａから射出される計測光ＬＢが入射可能な位置に配置されたレンズ系５０Ｂとを含む。光源５０Ａは、例えば半導体レーザを含む。照射装置５０は、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに対して４５度傾斜した方向に計測光ＬＢを射出する。
【０１２５】
光学系５１は、偏光ビームスプリッタ５３と、一対の反射ミラー５４Ａ、５４Ｂと、レンズ５５Ａ、５５Ｂと、λ／４板５６Ａ、５６Ｂと、反射ミラー５７Ａ、５７Ｂとを備えている。本実施形態において、偏光ビームスプリッタ５３は、その偏光分離面がＸＺ平面とほぼ平行である。
【０１２６】
受光装置５２は、偏光子（検光子）及び光検出器等を含む。受光装置５２は、受光した光に応じた信号を制御装置９に出力する。
【０１２７】
Ｙリニアエンコーダ１４Ａにおいて、光源５０Ａから射出された計測光ＬＢは、レンズ系５０Ｂを介して、偏光ビームスプリッタ５３に入射し、偏光分離される。偏光ビームスプリッタ５３は、入射した計測光ＬＢを、Ｐ偏光成分を主成分とする計測光ＬＢ１と、Ｓ偏光成分を主成分とする計測光ＬＢ２とに分離する。
【０１２８】
偏光ビームスプリッタ５３の偏光分離面を透過した計測光ＬＢ１は、反射ミラー５４Ａを介して、Ｙスケール２６に配置された回折格子ＲＧに到達する。偏光ビームスプリッタ５３の偏光分離面で反射した計測光ＬＢ２は、反射ミラー５４Ｂを介して、回折格子ＲＧに到達する。
【０１２９】
計測光ＬＢ１、ＬＢ２の照射によって、回折格子ＲＧは、回折光を生成する。回折光学素子ＲＧで発生した所定次数の回折光（例えば１次回折光）のそれぞれは、レンズ５５Ａ、５５Ｂを介して、λ／４板５６Ａ、５６Ｂに入射する。λ／４板５６Ａ、５６Ｂは、入射した光を、円偏光に変換する。λ／４板５６Ａ、５６Ｂで円偏光に変換された光は、反射ミラー５７Ａ、５８Ｂに入射し、その反射ミラー５７Ａ、５８Ｂで反射して、再び、λ／４板５６Ａ、５６Ｂに入射する。λ／４板５６Ａ、５６Ｂに入射した光は、そのλ／４板５６Ａ、５６Ｂを介して、Ｙスケール２６に配置された回折格子ＲＧに照射される。回折格子ＲＧを介した光は、偏光ビームスプリッタ５３に到達する。本実施形態においては、反射ミラー５７Ａ、５７Ｂで反射した光は、往路と同じ光路を逆方向に辿って、偏光ビームスプリッタ５３に到達する。
【０１３０】
偏光ビームスプリッタ５３に到達した２つの計測光はそれぞれ、その偏光方向が元の方向に対して９０度回転している。このため、先に偏光ビームスプリッタ５３を透過した計測光ＬＢ１の１次回折光は、偏光ビームスプリッタ５３で反射して、受光装置５２に入射する。先に偏光ビームスプリッタ５３で反射した計測光ＬＢ２の１次回折光は、偏光ビームスプリッタ５３を透過して、計測光ＬＢ１の１次回折光と同軸に合成されて、受光装置５２に入射する。
【０１３１】
そして、受光装置５２に入射した２つの１次回折光は、受光装置５２の内部で、検光子によって偏光方向が揃えられ、相互に干渉して干渉光となり、この干渉光が光検出器によって検出され、干渉光の強度に応じた電気信号に変換される。
【０１３２】
本実施形態においては、例えばＹリニアエンコーダ１４Ａにおいて、干渉させる２つの光の光路長が極短くかつほぼ等しいため、空気揺らぎの影響をほとんど無視できる。そして、Ｙスケール２６（基板ステージ１）が計測方向（この場合、Ｙ軸方向）に移動すると、２つの光のそれぞれの位相が変化して、干渉光の強度が変化する。干渉光の強度変化は、受光装置５２によって検出される。Ｙリニアエンコーダ１４Ａは、その強度変化に応じた位置情報を、計測値として出力する。
【０１３３】
次に、図１、図２、図５及び図７を参照して、検出システム１３について説明する。図７は、検出システム１３を示す側面図である。
【０１３４】
検出システム１３は、基板ステージ１に保持された基板Ｐの表面の位置情報、基板ステージ１の上面１７（プレート部材Ｔの上面）の位置情報、及び計測ステージ２の上面１８の位置情報を検出する。以下の説明において、検出システム１３によって検出される、ＸＹ平面とほぼ平行な、基板ステージ１に保持された基板Ｐの表面、基板ステージ１の上面１７（第１プレートＴ１及びスケール部材Ｔ２を含むプレート部材Ｔの上面）、及び計測ステージ２の上面１８のそれぞれを適宜、被検面、と称する。
【０１３５】
検出システム１３は、Ｚ軸、θＸ及びθＹ方向に関する被検面の位置情報を検出する。検出システム１３は、例えば米国特許第５４４８３３２号明細書等に開示されているような、所謂、斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムを含む。
【０１３６】
検出システム１３は、被検面内（ＸＹ平面内）の複数の検出点Ｋｉｊに検出光ＬＵを照射し、それら各検出点ＫｉｊでＺ軸方向に関する被検面の位置情報を検出する。検出システム１３は、ＸＹ平面内の複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれに対して、Ｚ軸方向と傾斜した方向から検出光ＬＵを照射する照射装置１３Ａと、検出点Ｋｉｊを介した検出光ＬＵを受光可能な受光装置１３Ｂとを備えている。
【０１３７】
照射装置１３Ａは、被検面の複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれに対して、被検面の上方から検出光ＬＵを照射する。照射装置１３Ａは、基板Ｐの感光膜に対して非感光性の検出光ＬＵを射出する。受光装置１３Ｂは、照射装置１３Ａより射出され、被検面で反射した検出光ＬＵを受光可能である。照射装置１３Ａは、検出光ＬＵを射出する射出部１３Ｓを複数備える。照射装置１３Ａは、複数の射出部１３Ｓのそれぞれより検出光ＬＵを射出して、被検面に複数の検出光（光束）ＬＵを照射する。
【０１３８】
本実施形態において、検出システム１３の複数の検出点Ｋｉｊは、被検面内においてＸ軸方向に沿って所定間隔で配置される。照射装置１３Ａは、ＸＹ平面内においてＸ軸方向に沿って設定された複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれに検出光ＬＵを照射可能である。本実施形態においては、検出点Ｋｉｊは、Ｘ軸方向に沿って一列に配置される。検出光ＬＵが照射される複数の検出点Ｋｉｊは、図５に示すように、Ｘ軸方向に長い検出領域ＡＦの内側に配置される。検出領域ＡＦは、照射装置１３Ａと受光装置１３Ｂとの間に配置される。本実施形態において、Ｘ軸方向に関する検出領域ＡＦの大きさ（長さ）は、基板Ｐの直径とほぼ同じである。
【０１３９】
なお、複数の検出点Ｋｉｊが、ＸＹ平面内においてマトリクス状に配置されてもよい。例えば、Ｘ軸方向に沿って配置される複数の検出点Ｋｉｊが、Ｙ軸方向に２つ（２列）配置されてもよい。もちろん、Ｙ軸方向に３つ以上配置されてもよい。すなわち、ＸＹ平面内において、複数の検出点Ｋｉｊを、ｉ行ｊ列（ｉ、ｊは任意の自然数）で配置することができる。なお、Ｘ軸方向に沿って配置される複数の検出点ＫｉｊをＹ軸方向に２つ（２列）以上配置する場合、異なる列間において、Ｘ軸方向の位置を異ならせることが好ましい。
【０１４０】
図５に示すように、本実施形態においては、エンコーダシステム１４のヘッドユニット４７Ｃの＋Ｘ側の端の＋Ｙ側に照射装置１３Ａが配置され、ヘッドユニット４７Ａの−Ｘ側の端の＋Ｙ側に受光装置１３Ｂが配置されている。
【０１４１】
本実施形態において、検出システム１３の検出領域ＡＦは、第１、第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２と露光位置ＥＰとの間に配置される。検出システム１３は、第１、第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２と露光位置ＥＰとの間において、被検面の位置情報を検出する。換言すれば、検出システム１３は、第１、第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２と露光位置ＥＰとの間に配置される被検面の位置情報を検出する。
【０１４２】
本実施形態において、検出領域ＡＦは、Ｙ軸方向に関して、液浸部材１１（終端光学素子１６）とアライメントシステム１５の検出領域との間に配置される。本実施形態においては、検出システム１３を用いる検出動作の少なくとも一部と並行して、アライメントシステム１５を用いる検出動作を実行することができる。
【０１４３】
本実施形態において、検出システム１３は、Ｚ軸方向に関する被検面の位置情報を高さ情報Ｚｉｊとして検出する。検出システム１３は、ＸＹ平面内の複数の検出点Ｋｉｊに検出光ＬＵを照射し、各検出点ＫｉｊにおけるＺ軸方向に関する被検面の位置情報を高さ情報Ｚｉｊとして検出する。検出システム１３は、被検面の複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれに検出光ＬＵを照射して、それら複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける被検面のＺ軸方向（高さ方向）の位置に対応した高さ情報Ｚｉｊを検出する。
【０１４４】
検出システム１３（受光装置１３Ｂ）の受光結果は、制御装置９に出力される。制御装置９は、検出システム１３の出力に基づいて、被検面のＺ軸方向（高さ方向）、及び傾斜方向（θＸ、及びθＹ方向）に関する位置情報を検出可能である。すなわち、制御装置９は、複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれに関する高さ情報Ｚｉｊに基づいて、被検面のＺ軸方向（高さ方向）、及び傾斜方向（θＸ、及びθＹ方向）に関する位置情報（面位置情報）を取得可能である。
【０１４５】
また、制御装置９は、受光装置１３Ｂから出力された高さ情報Ｚｉｊを用いて、所定の基準面Ｚｏ（例えば、投影光学系ＰＬの像面、最良結像面）に対する、各検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける被検面の高さ方向の位置情報を取得する。
【０１４６】
例えば、複数の検出点Ｋｉｊのうち、所定の検出点における被検面が基準面Ｚｏに配置されている場合（あるいは、被検面が基準面Ｚｏに対して所定の位置関係の場合）、検出システム１３は、所定状態（例えば零レベル状態）の高さ情報Ｚｉｊを出力する。換言すれば、被検面と基準面Ｚｏとが合致しているときに（あるいは、被検面と基準面Ｚｏとが所定の位置関係のときに）、受光装置１３Ｂから所定状態の高さ情報Ｚｉｊが出力されるように、検出システム１３の状態が調整（キャリブレーション）されている。また、検出システム１３から出力される各計測点Ｋｉｊでの高さ情報Ｚｉｊは、基準面Ｚｏと検出点ＫｉｊでのＺ軸方向（高さ方向）での位置との差に比例するように変化する。なお、検出システム１３のキャリブレーションは、例えば空間像計測システム３９を用いて実行することができ、そのキャリブレーションの方法の一例が、例えば米国特許出願公開２００２／００４１３７７号明細書に開示されている。
【０１４７】
制御装置９は、各検出点Ｋｉｊのそれぞれに関する高さ情報Ｚｉｊに基づいて、各検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける基準面Ｚｏに対する高さ方向（Ｚ軸方向）の位置を求めることができる。換言すれば、制御装置９は、各検出点Ｋｉｊのそれぞれの高さ方向の位置と基準面Ｚｏの位置関係とを求めることができる。
【０１４８】
また、制御装置９は、各検出点Ｋｉｊのそれぞれに関する高さ情報Ｚｉｊに基づいて、基準面Ｚｏを基準とした、被検面の形状（近似平面、凹凸情報）を求めることができる。
【０１４９】
本実施形態においては、例えば基板Ｐの表面の位置情報を検出するとき、制御装置９は、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２（第２干渉計ユニット１２Ｂ）の少なくとも一方を用いて、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、基板ステージ１をＸＹ平面内において移動しながら、検出システム１３の照射装置１３Ａより、基板保持部１Ｈに保持されている基板Ｐに検出光ＬＵを照射する。
【０１５０】
上述したように、本実施形態においては、Ｘ軸方向に関する検出領域ＡＦの大きさ（長さ）は、基板Ｐの直径とほぼ同じである。したがって、制御装置９は、Ｙ軸方向に関して、検出領域ＡＦに対して基板Ｐを１回移動するだけで、基板Ｐの表面のほぼ全域に検出光ＬＵを照射することができる。基板Ｐの表面の複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれに照射された検出光ＬＵは、基板Ｐの表面で反射して、受光装置１３Ｂに受光される。受光装置１３Ｂは、複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける基板Ｐの表面の高さ方向の位置に対応した高さ情報Ｚｉｊに応じた検出信号を制御装置９に出力する。制御装置９は、検出システム１３（受光装置１３Ｂ）より出力された検出信号に基づいて、基板Ｐの表面のほぼ全域において、その基板Ｐの表面の位置情報を求めることができる。
【０１５１】
図５において、基板ステージ１は、終端光学素子１６から射出される露光光ＥＬが照射される露光位置ＥＰと、基板ステージ１上への基板Ｐのロードが行われる第１基板交換位置（ローディングポジション）ＣＰ１と、基板ステージ１上の基板Ｐのアンロードが行われる第２基板交換位置（アンローディングポジション）ＣＰ２とを移動可能である。本実施形態においては、第１基板交換位置ＣＰ１と、第２基板交換位置ＣＰ２とは、直線ＬＶに関して対称である。
【０１５２】
本実施形態において、検出システム１３は、基板保持部１Ｈに保持され、露光位置ＥＰに移動（配置）される前の基板Ｐ（露光前の基板Ｐ）の表面の位置情報を、第１基板交換位置（ローディングポジション）ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間において検出する。すなわち、本実施形態においては、検出システム１３は、基板Ｐに露光光ＥＬが照射される前に（基板Ｐの露光処理が開始される前に）、その基板Ｐの表面の位置情報を予め取得する。
【０１５３】
また、本実施形態において、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面を含む、プレート部材Ｔの上面の異物を検出可能である。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の上面における異物のサイズに関する情報を検出可能である。異物のサイズは、Ｚ軸方向におけるサイズ、及びＸＹ平面内におけるサイズを含む。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における異物の数に関する情報を検出可能である。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における異物の位置に関する情報を検出可能である。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における単位面積当たりの異物占有面積を検出可能である。すなわち、本実施形態において、検出システム１３による異物の検出情報は、異物のサイズ、数、位置、及び単位面積当たりの異物占有面積の少なくとも一つを含む。
【０１５４】
例えば、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面の複数の検出点Ｋｉｊに検出光ＬＵを照射し、それら各検出点ＫｉｊでＺ軸方向に関するスケール部材Ｔ２の上面の位置情報を高さ情報Ｚｉｊとして検出し、その高さ情報Ｚｉｊに基づいて、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出する。検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面で高さ情報Ｚｉｊが異常な位置（検出点Ｋｉｊ）に、異物が存在すると判断する。
【０１５５】
本実施形態においては、検出システム１３を用いて検出される、スケール部材Ｔ２の上面の複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける高さ情報Ｚｉｊの少なくとも一つが異常であるか否かが判断され、その判断結果に基づいて、スケール部材Ｔ２の上面に異物が存在するか否かが判断される。
【０１５６】
高さ情報Ｚｉｊの異常は、例えば基準面Ｚｏ（基準高さ情報Ｚｒ）に対する高さ情報Ｚｉｊ（基準面Ｚｏと高さ情報ＺｉｊとのＺ軸方向に関する差）が、予め定められている第１許容値を超える状態を含む。基準面Ｚｏに対する高さ情報Ｚｉｊが第１許容値以下である場合、スケール部材Ｔ２の上面には、異物が存在しないと判断する。
【０１５７】
スケール部材Ｔ２の上面に異物が存在する場合、その異物が存在する部分に対応する検出点Ｋｉｊにおける高さ情報Ｚｉｊは、異物が存在しない場合に対して異なる値となる。また、スケール部材Ｔ２の上面に異物が存在し、その異物の大きさ（高さ方向に関する大きさ）が予め定められた第１許容値を超える場合、その異物が存在する部分に対応する検出点Ｋｉｊにおける高さ情報Ｚｉｊは、異常となる。
【０１５８】
本実施形態においては、スケール部材Ｔ２の上面が初期状態において、検出システム１３によって、複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれにおけるスケール部材Ｔ２の上面の高さ情報（基準高さ情報）Ｚｒが検出される。その初期状態でのスケール部材Ｔ２の上面に関する高さ情報（基準高さ情報）Ｚｒは、記憶装置１０に記憶される。
【０１５９】
ここで、スケール部材Ｔ２の上面の初期状態は、スケール部材Ｔ２の上面に異物が存在しない状態を含む。例えば、スケール部材Ｔ２の上面の初期状態は、スケール部材Ｔ２のクリーニング後の状態を含む。また、スケール部材Ｔ２の上面の初期状態は、スケール部材Ｔ２上に液体ＬＱの液浸空間（液浸領域）ＬＳが位置する前の状態を含む。
【０１６０】
検出システム１３は、記憶装置１０に記憶された、初期状態でのスケール部材Ｔ２の上面の高さ情報に基づいて、異物を検出する。制御装置９は、検出システム１３の検出結果（高さ情報Ｚｉｊ）と、記憶装置１０に記憶された高さ情報（基準高さ情報）Ｚｒとに基づいて、異物を検出する。すなわち、制御装置９は、検出システム１３の検出結果（高さ情報Ｚｉｊ）と、記憶装置１０に記憶された高さ情報（基準高さ情報）Ｚｒとを比較し、記憶装置１０に記憶されている基準高さ情報Ｚｒに対する、検出システム１３で検出された高さ情報Ｚｉｊ（基準高さ情報Ｚｒと高さ情報ＺｉｊとのＺ軸方向に関する差）が、予め定められている第１許容値以上である場合、スケール部材Ｔ２の上面の検出点Ｋｉｊに対応する位置に、異物が存在すると判断する。
【０１６１】
また、制御装置９は、検出システム１３で検出された高さ情報Ｚｉｊに基づいて、Ｚ軸方向（高さ方向）における異物のサイズを求めることができる。Ｚ軸方向に関する異物のサイズは、基準面Ｚｏ（基準高さ情報Ｚｒ）に対する高さ情報Ｚｉｊ（基準面Ｚｏと高さ情報ＺｉｊとのＺ軸方向に関する差）を含む。すなわち、本実施形態において、異物のサイズは、異物の高さ情報Ｚｉｊを含む。
【０１６２】
また、本実施形態においては、制御装置９は、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の少なくとも一方を用いて、基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動しながら、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の複数の検出点Ｋｉｊのそれぞれにおけるスケール部材Ｔ２の上面の高さ情報Ｚｉｊ、ひいては異物を検出する。また、本実施形態においては、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）によって規定される座標系内でのスケール部材Ｔ２の上面における各検出点Ｋｉｊの位置情報（照射装置１３Ａの各射出部１３Ｓから射出される検出光ＬＵの位置情報）は既知である。したがって、制御装置９は、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）によって規定される座標系内での各検出点Ｋｉｊの位置情報を求めることができる。したがって、制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）の計測結果とに基づいて、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）によって規定される座標系内での、高さ情報Ｚｉｊが異常な検出点Ｋｉｊの位置情報、すなわち異物の位置に関する情報を求めることができる。
【０１６３】
また、制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の少なくとも一方の計測結果とに基づいて、異物の数に関する情報を求めることができる。
【０１６４】
また、制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の少なくとも一方の計測結果とに基づいて、ＸＹ平面内における異物のサイズを求めることができる。
【０１６５】
また、制御装置９は、異物の数、及びＸＹ平面内における異物のサイズに基づいて、単位面積当たりの異物占有面積を求めることができる。
【０１６６】
本実施形態において、スケール部材Ｔ２の上面を含むプレート部材Ｔの上面に付着する可能性がある異物として、例えば露光装置ＥＸが配置されている空間を浮遊するパーティクルが挙げられる。また、本実施形態においては、液体ＬＱを介して基板Ｐが露光され、プレート部材Ｔの上面に付着する可能性がある異物として、液体ＬＱ（液体ＬＱの滴）が挙げられる。また、プレート部材Ｔの上面に付着する可能性がある異物として、基板Ｐから発生する物質の一部である可能性がある。例えば、基板Ｐから感光膜の一部、あるいは保護膜（トップコート膜）の一部が分離し、プレート部材Ｔの上面に付着する可能性がある。また、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと基板Ｐとが接触することによって、感光膜及び保護膜等、基板Ｐの物質の一部が液浸空間ＬＳの液体ＬＱに溶出し、その溶出した物質を含む液体ＬＱの液浸空間（液浸領域）ＬＳがプレート部材Ｔ上に位置し、その液浸空間（液浸領域）ＬＳの液体ＬＱとプレート部材Ｔとが接触することによって、プレート部材Ｔの上面に、溶出した物質に起因する異物が付着する可能性もある。
【０１６７】
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について、図８のフローチャート、及び図９〜図１４の模式図を参照して説明する。なお、図示の便宜上、図９〜図１４において、エンコーダシステム１４及びアライメントシステム１５の図示を省略する。
【０１６８】
本実施形態においては、基板Ｐの露光動作を含む露光シーケンスＳＡと、スケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を含む異物処理シーケンスＳＢとを含む。
【０１６９】
露光シーケンスＳＡにおいては、例えばローディング動作、アライメント動作、基板Ｐの露光動作及びアンローディング動作等が実行される。本実施形態においては、制御装置９は、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、干渉計システム１２（第１干渉計ユニット１２Ａ）の計測結果に基づいて、第１駆動システム４を作動し、マスク保持部３Ｈに保持されているマスクＭの位置制御を行う。また、本実施形態においては、制御装置９は、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、エンコーダシステム１４の計測結果及び検出システム１３の検出結果に基づいて、第２駆動システム５を作動し、基板保持部１Ｈに保持されている基板Ｐの位置制御を行う。エンコーダシステム１４は、少なくとも基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、スケール部材Ｔ２を用いて、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測する。
【０１７０】
また、本実施形態においては、第２干渉計ユニット１２Ｂのレーザ干渉計３４、３６の計測値は、エンコーダシステム１４の計測値の長期的変動（例えばスケール部材の経時的な変形）を補正（較正）する場合等に補助的に用いられる。
【０１７１】
また、ローディング動作及びアンローディング動作を含む基板交換処理のために、基板ステージ１が第１，第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２付近に移動した際、制御装置９は、レーザ干渉計３４を用いて、基板ステージ１のＹ軸方向に関する位置情報を計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージ１の位置制御を行う。また、制御装置９は、例えばローディング動作とアライメント動作との間、及び／又は露光動作とアンローディング動作との間における基板ステージ１の位置情報を、第２干渉計ユニット１２Ｂによって計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージ１の位置制御を行う。
【０１７２】
また、本実施形態においては、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作のために基板ステージ１が移動する範囲において、Ｘスケール２８、２９と、ヘッドユニット４７Ｂ、４７Ｄ（Ｘヘッド４９）とがそれぞれ対向し、Ｙスケール２６、２７と、ヘッドユニット４７Ａ，４７Ｃ（Ｙヘッド４８）とがそれぞれ対向する。また、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作のために基板ステージ１が移動する範囲において、Ｙスケール２６、２７と、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂとが対向可能である。したがって、制御装置９は、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作のための基板ステージ１の移動範囲（有効ストローク範囲）において、リニアエンコーダ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの少なくとも３つの計測値に基づいて、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置情報を求めることができる。また、制御装置９は、その位置情報に基づいて、第２駆動システム５を作動することによって、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置制御を精度良く実行できる。リニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｄの計測値が受ける空気揺らぎの影響は、レーザ干渉計に比べて十分に小さいので、空気揺らぎに対する計測値の短期安定性は、エンコーダシステムのほうが干渉計システムに比べて良好である。
【０１７３】
まず、露光シーケンスＳＡについて説明する。なお、露光シーケンスＳＡにおいては、前提として、プライマリアライメントシステム１５Ａのベースライン計測動作、及びセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースライン計測動作が、既に実行されている。プライマリアライメントシステム１５Ａのベースラインは、投影光学系ＰＬの投影位置とプライマリアライメントシステム１５Ａの検出基準（検出中心）との位置関係（距離）である。セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースラインは、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出基準（検出中心）に対する各セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄの検出基準（検出中心）の相対位置である。プライマリアライメントシステム１５Ａのベースラインは、例えば、基準マークＦＭがプライマリアライメントシステム１５Ａの検出領域（視野）内に配置された状態で、基準マークＦＭを計測するとともに、基準マークＦＭが投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに配置された状態で、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書等に開示される方法と同様に、一対のスリットパターンＳＬを用いるスリットスキャン方式の空間像計測動作によって、一対の計測マークの空間像をそれぞれ計測し、それぞれの検出結果及び計測結果に基づいて算出する。また、セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースラインは、例えば、事前に、ロット先頭の基板Ｐ（プロセス基板）上の特定のアライメントマークをプライマリアライメントシステム１５Ａ及びセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのそれぞれで検出し、その検出結果とその検出時のエンコーダ１４Ａ〜１４Ｄの計測値とに基づいて算出する。なお、制御装置９は、セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５ＢｄのＸ軸方向の位置を、アライメントショット領域の配置に合わせて事前に調整している。
【０１７４】
例えば、制御装置９は、図９に示すように、終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向する位置に計測ステージ２を配置して、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、基板ステージ１を、第１基板交換位置ＣＰ１へ移動する。なお、基板ステージ１に露光後の基板Ｐが保持されている場合には、制御装置９は、基板ステージ１を第２基板交換位置ＣＰ２へ移動して、搬送システム８を用いて、第２基板交換位置ＣＰ２に配置された基板ステージ１から、露光後の基板Ｐのアンロードを実行した後、基板ステージ１を第１基板交換位置ＣＰ１へ移動する。制御装置９は、搬送システム８を用いて、第１基板交換位置ＣＰ１に配置された基板ステージ１に、露光前の基板Ｐをロードする（ステップＳＡ１）。
【０１７５】
また、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１へ移動しているとき、必要に応じて、制御装置９は、計測ステージ２を用いる計測動作を実行する。例えば、制御装置９は、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２の第１計測部材３８との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、第１計測部材３８に露光光ＥＬを照射する。上述のように、第１計測部材３８は、空間像計測システム３９の一部を構成し、空間像計測システム３９は、第１計測部材３８に照射された露光光ＥＬに基づいて、投影光学系ＰＬの結像特性を求めることができる。また、制御装置９は、波面収差計測システム４１を用いる計測動作、及び照度むら計測システム４３を用いる計測動作の少なくとも一方を、必要に応じて実行する。制御装置９は、計測ステージ２を用いる計測動作の結果に基づいて、投影光学系ＰＬの光学特性等を調整することができる。
【０１７６】
基板ステージ１に基板Ｐがロードされた後、制御装置９は、第２駆動システム５を作動して、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ向けて、基板ステージ１の移動を開始する（ステップＳＡ２）。
【０１７７】
本実施形態において、アライメントシステム１５の検出領域が、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間に配置されている。本実施形態においては、制御装置９は、アライメントシステム１５を用いて、基板Ｐの露光動作前に、その基板Ｐに設けられているアライメントマークを検出する（ステップＳＡ３）。
【０１７８】
基板Ｐには、露光対象領域であるショット領域が、例えばマトリクス状に複数設けられている。アライメントマークは、各ショット領域に対応するように基板Ｐ上に設けられている。制御装置９は、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ移動する途中において、アライメントシステム１５を用いて、基板Ｐに設けられたアライメントマークを検出する。アライメントシステム１５は、基板ステージ１に保持されている露光前の基板Ｐ上のアライメントマークを、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間において検出する。
【０１７９】
制御装置９は、アライメントシステム１５の検出領域に対して基板ステージ１に保持されている基板Ｐを移動して、基板Ｐに設けられたアライメントマークを検出する。本実施形態においては、アライメントシステム１５（１５Ａ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄ）は、複数の検出領域を有しており、基板Ｐに設けられた複数のアライメントマークをほぼ同時に検出することができる。
【０１８０】
本実施形態においては、制御装置９は、基板Ｐ上の複数のショット領域のうち、一部のショット領域（例えば、８〜１６個程度）をアライメントショット領域として選択し、その選択されたショット領域に対応するアライメントマークを、アライメントシステム１５（１５Ａ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄ）を用いて検出する。そして、制御装置９は、例えば米国特許第４７８０６１７号明細書等にされているような、検出されたアライメントマークの位置情報を統計演算して基板Ｐ上の各ショット領域の位置情報（配列座標）を算出する、所謂、ＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）処理を実行する（ステップＳＡ４）。
【０１８１】
これにより、制御装置９は、ＸＹ平面内における基板Ｐの各ショット領域の位置情報を求めることができる。また、制御装置９は、ＥＧＡ処理によって、基板Ｐのスケーリング、ローテーションなどに関する情報を求めることもできる。
【０１８２】
また、本実施形態において、検出システム１３の検出領域ＡＦが、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間に配置されている。本実施形態においては、制御装置９は、検出システム１３を用いて、基板Ｐの露光動作前に、その基板Ｐの表面の位置情報を検出する（ステップＳＡ５）。
【０１８３】
制御装置９は、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ移動する途中において、検出システム１３を用いて、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。検出システム１３は、基板ステージ１に保持されている露光前の基板Ｐの表面の位置情報を、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間において検出する。
【０１８４】
制御装置９は、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１に保持されている基板Ｐを移動して、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。本実施形態において、制御装置９は、検出システム１３を用いて、基板Ｐの露光動作前に、その基板Ｐの表面の位置情報を予め取得する。
【０１８５】
制御装置９は、検出システム１３を用いて検出した、各検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける高さ情報Ｚｉｊに基づいて、基準面Ｚｏを基準とした、基板Ｐの表面の形状（近似平面、凹凸情報）を求める（ステップＳＡ６）。
【０１８６】
制御装置９は、基板Ｐの露光動作を実行するために、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成する。
【０１８７】
本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第２００６／００２３１８６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているように、制御装置９は、基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方が終端光学素子１６及び液浸部材１１との間で液体ＬＱを保持可能な空間を形成し続けるように、図１０に示すように、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８（基準部材４４の上面）とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１の上面１７及び計測ステージ２の上面１８の少なくとも一方と終端光学素子１６の下面１６Ｕ及び液浸部材１１の下面１１Ｕとを対向させつつ、終端光学素子１６及び液浸部材１１に対して、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させる。これにより、制御装置９は、液体ＬＱの漏出を抑制しつつ、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８との間で液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とで液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動するとき、制御装置９は、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とがほぼ同じ高さ（面一）となるように、第２駆動システム５を作動して、基板ステージ１と計測ステージ２との位置関係を調整する。
【０１８８】
以下の説明において、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とで液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動するために、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１の上面１７及び計測ステージ２の上面１８の少なくとも一方と終端光学素子１６の下面１６Ｕ及び液浸部材１１の下面１１Ｕとを対向させつつ、終端光学素子１６及び液浸部材１１に対して、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させる動作を適宜、スクラムスイープ動作、と称する。
【０１８９】
スクラムスイープ動作後、図１１に示すように、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐの表面とが対向し、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成される。
【０１９０】
制御装置９は、ステップＳＡ４において求めた、基板Ｐのショット領域の位置情報と、ステップＳＡ６において求めた、基板Ｐの近似平面とに基づいて、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲと基板Ｐのショット領域との位置関係、及び投影光学系ＰＬの像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しつつ、基板Ｐの複数のショット領域を、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して順次露光する（ステップＳＡ７）。
【０１９１】
本実施形態においては、少なくとも基板Ｐの露光動作中において、基板ステージ１の位置情報がエンコーダシステム１４によって計測される。制御装置９は、エンコーダシステム１４及びスケール部材Ｔ２を用いて、ＸＹ平面内での第１基板ステージ１の位置情報を計測して、基板Ｐを露光する。
【０１９２】
制御装置９は、エンコーダシステム１４の計測値に基づいて、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置を制御しながら、基板Ｐの複数のショット領域を順次露光する。また、制御装置９は、基板Ｐの露光動作前に予め導出されている基板Ｐの近似平面に基づいて、投影光学系ＰＬの像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しながら、基板Ｐを露光する。
【０１９３】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、その基板Ｐを露光する。
【０１９４】
なお、制御装置９は、基板Ｐの露光中、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させることができる。
【０１９５】
基板Ｐの露光が終了した後、制御装置９は、基板ステージ１の上面１７から計測ステージ２の上面１８へ液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動するために、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、スクラムスイープ動作を実行する。スクラムスイープ動作終了後、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２の上面１８との間に液体ＬＱの液浸空間ＬＳが形成される。
【０１９６】
制御装置９は、露光後の基板Ｐを基板ステージ１からアンロードするために、第２駆動システム５を作動して、露光位置ＥＸから第２基板交換位置ＣＰ２へ向けて基板ステージ１の移動を開始する。制御装置９は、基板ステージ１を第２基板交換位置ＣＰ２へ移動して、搬送システム８を用いて、第２基板交換位置ＣＰ２に配置された基板ステージ１から、露光後の基板Ｐのアンロードを実行する（ステップＳＡ８）。その後、制御装置９は、基板ステージ１を第１基板交換位置ＣＰ１へ移動して、その基板ステージ１に対して、搬送システム８を用いて、露光前の基板Ｐをロードする。
【０１９７】
本実施形態において、制御装置９は、液浸空間ＬＳが計測ステージ２上に配置された後、その計測ステージ２の一部を構成する基準部材４４の基準マークＡＭを用いて、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出中心に対する、セカンダリアライメントシステム１５の検出中心の相対的な位置関係（ベースライン）を計測する。制御装置９は、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂを用いて、基準部材４４上の一対の基準格子４５を計測する。制御装置９は、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂの計測値に基づいて、θＺ方向に関する基準部材４４の位置を調整する。また、制御装置９は、プライマリアライメントシステム１５Ａを用いて、基準部材４４上の基準マークＡＭを計測し、その計測値に基づいて、例えば第２干渉計ユニット１２Ｂの計測値を用いて、Ｘ軸及びＹ軸方向に関する基準部材４４の位置を調整する。
【０１９８】
そして、この状態で、制御装置９は、４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄを用いて、それぞれのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄの視野内にある基準部材４４上の基準マークＡＭを同時に計測して、４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースラインをそれぞれ求める。
【０１９９】
また、制御装置９は、基板ステージ１が基板交換処理を実行している間、第２駆動システム５を制御して、スクラムスイープ動作を実行するための最適位置（最適スクラム位置）へ、計測ステージ２を移動する。
【０２００】
以下、露光シーケンスＳＡにおいて、上述と同様の処理が繰り返される。すなわち、制御装置９は、第２駆動システム５を作動して、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰに向けて基板ステージ１を移動する。アライメントシステム１５は、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへの基板ステージ１の移動を含む動作中に、基板Ｐに設けられているアライメントマークを検出する。また、検出システム１３は、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへの基板ステージ１の移動を含む動作中に、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。その後、制御装置９は、基板Ｐを保持した基板ステージ１を露光位置ＥＰに移動して、基板Ｐの露光を実行する。
【０２０１】
次に、異物処理シーケンスＳＢについて説明する。異物処理シーケンスＳＢは、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出する動作を含む。また、本実施形態においては、異物処理シーケンスＳＢは、検出システム１３の検出結果に応じて、スケール部材Ｔ２に対するクリーニング動作を実行するかどうかを判断する処理を含む。クリーニング動作は、スケール部材Ｔ２の上面の異物を除去する動作を含む。また、本実施形態においては、異物処理シーケンスＳＢは、検出システム１３の検出結果に応じて、基板ステージ１の制御モードの変更を実行するかどうかを判断する処理を含む。
【０２０２】
本実施形態においては、検出システム１３による異物の検出情報に関して、第１許容値と第２許容値とが予め定められている。異物の検出情報は、異物のサイズ、数、位置、及び単位面積当たりの異物占有面積の少なくとも一つを含む。本実施形態において、第２許容値は、第１許容値より大きい。
【０２０３】
本実施形態において、異物の検出情報が、第１許容値以下の場合、露光で許容できない異物は存在しないと判断される。露光で許容できない異物は、スケール部材Ｔ２を用いるエンコーダシステム１４の計測情報を、基板ステージ１の制御で使用不能とする異物を含む。基板ステージ１の制御は、基板ステージ１の位置制御及び移動制御の少なくとも一方を含む。例えば、本実施形態においては、異物の検出情報が、第１許容値以下の場合、異物は存在しないと判断される。あるいは、異物の検出情報が、第１許容値以下の場合、異物が存在が検出されても、その異物は露光で許容できる異物（スケール部材Ｔ２を用いるエンコーダシステム１４の計測情報を、基板ステージ１の制御で使用可能とする異物）であると判断される。
【０２０４】
本実施形態において、異物の検出情報が、第１許容値を超え且つ、第２許容値以下の場合、基板ステージ１の制御モードの変更が実行される。また、本実施形態において、異物の検出情報が、第２許容値を超える場合、クリーニング動作が実行される。
【０２０５】
以下の説明においては、一例として、異物の検出情報が、異物のサイズである場合を例にして説明する。したがって、制御装置９は、検出システム１３によって検出された異物のサイズが、第１許容値以下であると判断した場合、例えば異物が存在しないと判断し、第１許容値を超え且つ、第２許容値以下であると判断した場合、基板ステージ１の制御モードの変更を実行し、第２許容値を超えると判断した場合、クリーニング動作を実行する。
【０２０６】
なお、本実施形態においては、検出システム１３によって検出される異物の位置が、スケール部材Ｔ２の上面の許容領域外に存在する場合、制御モードの変更、及びクリーニング動作の少なくとも一方が実行され、異物の位置が、スケール部材Ｔ２の上面の許容領域内に存在する場合、制御モードの変更、及びクリーニング動作は実行されない。スケール部材Ｔ２の上面の許容領域は、その許容領域に異物が存在しても、エンコーダシステム１４の計測動作に影響を与えない領域である。許容領域は、例えば、スケール部材Ｔ２のうち、回折格子ＲＧが存在しない領域を含む。
【０２０７】
本実施形態においては、少なくとも基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間に異物処理シーケンスＳＢが実行される。本実施形態においては、異物処理シーケンスＳＢは、ローディング動作、アライメント動作、基板Ｐの露光動作及びアンローディング動作が行われていない期間、すなわち露光装置ＥＸがアイドル状態の期間に、異物処理シーケンスＳＢが実行される。
【０２０８】
基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間に異物処理シーケンスＳＢが実行されるように、所定のタイミングで、異物処理シーケンスＳＢの実行が指令される。制御装置９は、基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間において、検出システム１３を用いる、スケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を開始する（ステップＳＢ１）。
【０２０９】
制御装置９は、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の少なくとも一方を用いて、基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動しながら、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出する。制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）の計測結果とに基づいて、異物を検出する。上述したように、本実施形態においては、制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）の計測結果とに基づいて、異物のサイズ、数、位置、及び単位面積当たりの異物占有面積の少なくとも一つを求めることができる。
【０２１０】
本実施形態においては、検出システム１３は、基板Ｐの露光動作が行われていない期間中にスケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行可能な位置に配置されているので、スケール部材Ｔ２の上面の異物の有無等を良好に検出できる。
【０２１１】
図１２は、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面を含むプレート部材Ｔの上面の異物を検出している状態を示す図である。図１２に示すように、制御装置９は、基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間において、プレート部材Ｔの上面の異物を検出するために、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動する。本実施形態においては、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１の上面１７及び計測ステージ２の上面１８の少なくとも一方と終端光学素子１６の下面１６Ｕ及び液浸部材１１の下面１１Ｕとを対向させつつ、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させる。これにより、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１を移動させることができる。すなわち、液浸空間ＬＳを形成した状態で、ＸＹ平面内において、検出領域ＡＦに対して、基板ステージ１を大きく移動させることができ、基板ステージ１の上面（プレート部材Ｔの上面）１７のほぼ全域について異物の検出動作を実行することができる。
【０２１２】
本実施形態においては、異物の検出動作中、基板保持部１Ｈに基板Ｐが保持される。なお、異物の検出動作中、基板保持部１Ｈにダミー基板が保持されてもよい。ダミー基板は、露光用の基板Ｐとは別の、異物を放出しにくい高い清浄度を有する（クリーンな）部材である。ダミー基板は、基板Ｐとほぼ同じ外形である。基板保持部１Ｈは、ダミー基板を保持可能である。基板保持部１Ｈで基板Ｐ又はダミー基板を保持することによって、異物の検出動作中において、基板Ｐ又はダミー基板で、基板保持部１Ｈを保護することができる。なお、基板保持部１Ｈで基板Ｐ又はダミー基板等の部材を保持しない状態で、異物の検出動作を実行することもできる。
【０２１３】
本実施形態においては、制御装置９は、少なくとも、スクラムスイープ動作中及び基板Ｐの露光動作中に液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触したスケール部材Ｔ２の上面の所定領域の異物を検出する。
【０２１４】
例えば基板Ｐのエッジショット領域を露光するとき、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが基板Ｐの表面より外側にはみ出て、スケール部材Ｔ２と接触する可能性がある。スケール部材Ｔ２に対して露光光ＥＬが照射される可能性は低いものの、ＸＹ平面内における液浸空間（液浸領域）ＬＳの大きさは、露光光ＥＬの照射領域である投影領域ＰＲより大きいので、スケール部材Ｔ２に液体ＬＱが接触する可能性がある。また、本実施形態においては、スクラムスイープ動作を実行して、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８との間で液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動することによって、スケール部材Ｔ２の上面の一部の領域が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する。以下の説明において、スクラムスイープ動作中及び基板Ｐの露光動作中に液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触するプレート部材Ｔの上面の一部の領域を適宜、接液領域ＣＡ、と称する。
【０２１５】
図１３は、接液領域ＣＡを説明するための模式図である。図１３に示すように、本実施形態においては、基板Ｐの露光動作（液浸露光動作）によって、プレート部材Ｔの上面のうち、基板Ｐの周囲の輪帯状の領域ＣＡ１が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する可能性がある。また、スクラムスイープ動作において、計測ステージ２の上面１８と接近又は接触する基板ステージ１の上面１７の−Ｙ側の一部の領域ＣＡ２が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する可能性がある。すなわち、本実施形態において、露光シーケンスＳＡにより生成される接液領域ＣＡは、領域ＣＡ１及び領域ＣＡ２を含む。
【０２１６】
上述のように、プレート部材Ｔの上面に付着する可能性がある異物として、液体ＬＱ（液体ＬＱの滴）が挙げられる。液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する接液領域ＣＡには、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱが残留したり、液体ＬＱに溶出した基板Ｐの物質の一部が付着したりする可能性が高い。
【０２１７】
検出システム１３を用いて、第１プレートＴ１の上面及びスケール部材Ｔ２の上面を含むプレート部材Ｔの上面のうち、異物が存在する可能性が高い接液領域ＣＡの異物の検出動作を重点的に実行することによって、効率良く且つ精度良く、異物を検出することができる。
【０２１８】
また、制御装置９は、検出システム１３を用いて、プレート部材Ｔの上面の接液領域ＣＡの異物の検出動作を実行するとともに、接液領域ＣＡ以外の非接液領域ＮＣＡについても異物の検出動作を実行する。液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触しない非接液領域ＮＣＡにも、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱの一部が飛散して付着したり、露光装置ＥＸが置かれている環境を浮遊するパーティクルが付着したりして、異物が存在する可能性がある。制御装置９は、検出システム１３を用いて、プレート部材Ｔの上面の非接液領域ＮＣＡの異物の有無を検出することもできる。
【０２１９】
本実施形態においては、制御装置９は、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動して、接液領域ＣＡ及び非接液領域ＮＣＡの両方を含む、プレート部材Ｔの上面のぼぼ全域について、異物の検出動作を実行する。
【０２２０】
制御装置９は、検出システム１３の検出結果に基づいて、その検出システム１３による異物のサイズが、第１許容値を超えているかどうかを判断する（ステップＳＢ２）。すなわち、制御装置９は、露光で許容できない異物が存在するかどうかを判断する。
【０２２１】
ステップＳＢ２において、異物のサイズが第１許容値以下であると判断した場合、すなわち露光で許容できない異物の存在が検出されない場合、制御装置９は、例えば露光シーケンスＳＡの実行（再開）等、所定の処理を実行する。
【０２２２】
一方、ステップＳＢ２において、異物のサイズが第１許容値を超えていると判断した場合、制御装置９は、異物のサイズが第１許容値より大きい第２許容値を超えているかどうかを判断する（ステップＳＢ３）。
【０２２３】
ステップＳＢ３において、異物のサイズが第２許容値を超えていると判断した場合、制御装置９は、スケール部材Ｔ２に対するクリーニング動作を実行する（ステップＳＢ４）。本実施形態においては、制御装置９は、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面に対するクリーニング動作を実行する。
【０２２４】
図１４は、スケール部材Ｔ２のクリーニング動作の一例を示す図である。図１４に示すように、液浸部材１１は、スケール部材Ｔ２の上面との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。上述のように、制御装置９は、ＸＹ平面内での、スケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の上面における異物の位置を求めることができる。制御装置９は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱとスケール部材Ｔ２の上面の異物とを接触させるために、液浸部材１１に対して基板ステージ１を移動して、液浸部材１１（液浸空間ＬＳ）とスケール部材Ｔ２（基板ステージ１）との位置関係を調整する。
【０２２５】
本実施形態において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱとスケール部材Ｔ２の上面の異物とを接触させるために、液浸部材１１に対して基板ステージ１を移動する際、制御装置９は、液浸部材１１と基板ステージ１との相対移動速度の最高値を、基板Ｐの露光時よりもスケール部材Ｔ２のクリーニング時で低くする。すなわち、制御装置９は、スケール部材Ｔ２のクリーニング時における基板ステージ１の移動速度の最高値を、基板Ｐの露光時における基板ステージ１の移動速度の最高値より低くする。例えば、異物が非接液領域ＮＣＡに存在する場合、その異物を除去するために、制御装置９は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと非接触領域ＮＣＡとを接触させるように、液浸部材１１と基板ステージ１との位置関係を調整する。図１３に示したように、非接触領域ＮＣＡが基板ステージ１の上面１７の周縁領域に配置されている場合において、その非接触領域ＮＣＡ上に液浸空間ＬＳを形成した場合、液体ＬＱが基板ステージ１から流出する可能性がある。スケール部材Ｔ２のクリーニング時における基板ステージ１の移動速度の最高値を低下させることによって、液体ＬＱの流出を抑制することができる。また、液浸空間ＬＳに対する基板ステージ１の移動速度の最高値を低下させることによって、スケール部材Ｔ２のクリーニング時においてスケール部材Ｔ２の上面に液体ＬＱが残留することを抑制することができる。また、液浸空間ＬＳに対する基板ステージ１の移動速度の最高値を低下させることによって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱで異物を良好に除去することができる。
【０２２６】
制御装置９は、液浸部材１１と、スケール部材Ｔ２の上面の異物が存在する領域とを対向させた状態で、供給口１９を用いる液体供給動作と並行して、回収口２０を用いる液体回収動作を実行する。これにより、スケール部材Ｔ２のクリーニング時に、液浸空間ＬＳが液体ＬＱで満たされる。供給口１９を用いる液体供給動作と回収口２０を用いる液体回収動作とによって発生する液体ＬＱの流れによって、スケール部材Ｔ２の上面に存在する異物を、スケール部材Ｔ２の上面から離すことができる。スケール部材Ｔ２の上面から離れた異物は、液体ＬＱとともに、回収口２０より回収される。また、異物が液体ＬＱの滴である場合、液浸空間ＬＳの液体ＬＱとスケール部材Ｔ２上の液体ＬＱの滴とを接触させることによって、その滴を除去することができる。このように、本実施形態においては、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面をクリーニングする。本実施形態においては、液浸部材１１は、異物を除去可能なクリーニング装置として機能する。
【０２２７】
また、本実施形態においては、制御装置９は、スケール部材Ｔ２のクリーニング時に、液浸空間ＬＳの液体ＬＱに対して、基板ステージ２（スケール部材Ｔ２）を揺動又は振動させる。制御装置９は、第２駆動システム５を用いて、基板ステージ２を、例えばＸＹ平面内で揺動又は振動させることができる。これにより、スケール部材Ｔ２のクリーニング効果を高めることができる。なお、基板ステージ２及び液浸部材１１の少なくとも一方に、圧電素子等、振動（超音波振動）を発生可能な振動発生装置を設け、その振動発生装置を用いて、スケール部材Ｔ２のクリーニング時に、基板ステージ２及び液浸部材１１の少なくとも一方を振動させてもよい。こうすることによっても、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと基板ステージ２（スケール部材Ｔ２）とを相対的に振動させることができるので、スケール部材Ｔ２のクリーニング効果を高めることができる。
【０２２８】
クリーニング動作が終了した後、制御装置９は、例えば露光シーケンスＳＡの実行（再開）等、所定の処理を実行する。
【０２２９】
ステップＳＢ３において、異物のサイズが、第１許容値を超え且つ、第２許容値以下であると判断した場合、制御装置９は、基板ステージ１の制御モードの変更を実行する（ステップＳＢ５）。
【０２３０】
基板ステージ１の制御モードの変更は、基板ステージ１の位置制御（移動制御）に使用するヘッドユニットの変更を含む。本実施形態においては、基板Ｐの露光動作のために基板ステージ１が移動する有効ストローク範囲において、Ｘスケール２８、２９と、ヘッドユニット４７Ｂ、４７Ｄ（Ｘヘッド４９）とがそれぞれ対向し、Ｙスケール２６、２７と、ヘッドユニット４７Ａ，４７Ｃ（Ｙヘッド４８）とがそれぞれ対向する。制御装置９は、基板ステージ１の有効ストローク範囲において、ヘッドユニット４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃ、４７Ｄの少なくとも３つの計測値に基づいて、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置情報を求め、その位置情報に基づいて、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置制御（移動制御）を実行する。制御装置９は、異物の検出情報に応じて、基板ステージ１の位置制御（移動制御）に使用するヘッドユニットを変更する。
【０２３１】
一例として、例えばＸスケール２８の上面に異物が存在する場合、制御装置９は、そのＸスケール２８と対向可能なヘッドユニット４７Ｂの計測値を用いずに、Ｘスケール２９と対向可能なヘッドユニット４７Ｄの計測値を用いる。例えば、ヘッドユニット４７Ｂ、４７Ａ、４７Ｃの計測値に基づいて、有効ストローク範囲内において基板ステージ１の位置制御が実行されている状態において、ヘッドユニット４７ＢのＸヘッド４９の計測領域内にＸスケール２８の上面の異物が配置される場合、制御装置９は、その計測領域内に異物が配置される直前に、基板ステージ１の位置制御に使用する計測値を、ヘッドユニット４７Ｂより出力される計測値から、ヘッドユニット４７Ｄより出力される計測値へ切り替えるように、制御モードを変更する。これにより、制御装置９は、ヘッドユニット４７Ｄ、４７Ａ、４７Ｃから出力される計測値に基づいて、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置情報を求め、その位置情報に基づいて、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置制御（移動制御）を実行（継続）することができる。
【０２３２】
また、例えばＸスケール２８の上面に異物が存在する場合、制御装置９は、有効ストローク範囲内における基板ステージ１の位置制御に、ヘッドユニット４７Ｄ、４７Ａ、４７Ｃから出力される計測値を使用し、ヘッドユニット４７Ｂより出力される計測値を予め使用しないように、制御モードを変更することもできる。
【０２３３】
また、基板ステージ１の制御モードの変更は、１つのヘッドユニットに配置されている複数のヘッドのうち、基板ステージ１の位置制御（移動制御）に使用するヘッドの変更を含む。制御装置９は、異物の検出情報に応じて、１つのヘッドユニットに配置されている複数のヘッドのうち、基板ステージ１の位置制御に使用するヘッドを変更する。
【０２３４】
一例として、例えば基板ステージ１の位置情報を計測するために、ヘッドユニット４７Ｂの複数のＸヘッド４９のそれぞれでＸスケール２８を計測している状態において、Ｘスケール２８の上面に異物が存在する場合、制御装置９は、そのＸスケール２８を計測するためのＸヘッド４９を変更する。例えば、複数のＸヘッド４９のうち、第１のＸヘッド４９の計測値に基づいて、有効ストローク範囲内において基板ステージ１の位置制御が実行されている状態において、第１のＸヘッド４９の計測領域内にＸスケール２８の上面の異物が配置される場合、制御装置９は、その計測領域内に異物が配置される直前に、基板ステージ１の位置制御に使用する計測値を、第１のＸヘッド４９より出力される計測値から、第１のＸヘッド４９と別の第２のＸヘッド４９より出力される計測値へ切り替えるように、制御モードを変更する。これにより、制御装置９は、第２のＸヘッド４９から出力される計測値に基づいて、基板ステージ１の位置情報を求め、その位置情報に基づいて、基板ステージ１の位置制御（移動制御）を実行（継続）することができる。
【０２３５】
また、基板ステージ１の制御モードの変更は、基板ステージ１の位置制御（移動制御）に使用する計測情報を、エンコーダシステム１４から干渉計システム１２へ変更することを含む。制御装置９は、異物の検出情報に応じて、基板ステージ１の位置制御に使用する計測値を、エンコーダシステム１４より出力される計測値から、干渉計システム１２より出力される計測値へ変更する。
【０２３６】
一例として、基板ステージ１の位置情報を計測するために、エンコーダシステム１４でスケール部材Ｔ２を計測している状態において、例えばＸスケール２８の上面に異物が存在する場合、制御装置９は、Ｘ軸方向における基板ステージ１の位置制御に使用する計測値を、エンコーダシステム１４（ヘッドユニット４７Ｂ）より出力される計測値から、干渉計システム１２（レーザ干渉計３６）より出力される計測値へ、瞬時に切り替える。例えば、ヘッドユニット４８Ｂの計測値に基づいて、有効ストローク範囲内において基板ステージ１のＸ軸方向の位置制御が実行されている状態において、そのヘッドユニット４７Ｂ（Ｘヘッド４９）の計測領域内にＸスケール２８の上面の異物が配置される場合、制御装置９は、その計測領域内に異物が配置される直前に、基板ステージ１の位置制御に使用する計測値を、ヘッドユニット４７Ｂより出力される計測値から、レーザ干渉計３６より出力される計測値へ切り替えるように、制御モードを変更する。本実施形態においては、切り替え直前のエンコーダシステム１４の出力座標と連続するように、干渉計システム１２の出力座標が補正される。これにより、制御装置９は、干渉計システム１２（レーザ干渉計３６）から出力される計測値に基づいて、Ｘ軸方向に関する基板ステージ１の位置情報を求め、その位置情報に基づいて、基板ステージ１の位置制御（移動制御）を実行（継続）することができる。
【０２３７】
そして、その変更後の制御モードに基づいて、制御装置９は、露光シーケンスＳＡを実行（再開）する。
【０２３８】
なお、ここでは、異物の検出情報が、異物のサイズである場合を例にして説明したが、異物の検出情報は、異物の数、単位面積当たりの異物占有面積等も含む。例えば、検出システム１３によって検出される異物の数が、予め定められた許容値を超える場合、制御装置９は、クリーニング動作を実行することができる。また、単位面積当たりの異物占有面積が、予め定められた許容値を超える場合、制御装置９は、クリーニング動作を実行することができる。
【０２３９】
なお、ここでは、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出し、その検出結果に応じて、液浸部材１１を用いるクリーニング動作を実行しているが、検出システム１３の検出結果に応じて、第１プレートＴ１に対するクリーニング動作を実行することができる。
【０２４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出することができる。また、本実施形態によれば、検出システム１３を用いて、異物のサイズを検出できるので、そのサイズに応じた処置を講ずることができる。例えば、検出システム１３の検出結果に基づいて、異物のサイズが露光で許容できるサイズであると判断される場合には、クリーニング動作を省略しても、基板ステージ１の位置制御（移動制御）を良好に実行できる。換言すれば、不要なクリーニング動作を行うことなく、基板ステージ１の位置制御を良好に実行できる。したがって、クリーニング動作に伴う露光装置ＥＸの稼動率（スループット）の低下を抑制できる。また、異物のサイズが露光で許容できないサイズであるものの、ある程度小さいサイズ（第１許容値以下のサイズ）であると判断される場合には、クリーニング動作を実行せずに、その異物を考慮して、基板ステージ１の制御モードの変更を行うことで、スケール部材Ｔ２を用いる基板ステージ１の位置計測、及び基板ステージ１の位置制御（移動制御）を実行することができる。また、異物のサイズが大きい場合には、クリーニング動作を実行することによって、異物を除去でき、その後の基板ステージ１の位置計測及び位置制御を良好に実行できる。このように、本実施形態によれば、異物の影響を抑制した状態で、基板ステージ１の位置計測、及び基板ステージ１の位置制御を実行することができる。したがって、基板ステージ１の移動性能の低下を抑制できる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【０２４１】
また、本実施形態によれば、計測値の短期安定性が良好なエンコーダシステム１４によって、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測するので、空気揺らぎなどの影響を抑制しつつ、高精度に計測できる。
【０２４２】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０２４３】
図１５Ａ及び１５Ｂは、第２実施形態に係る液浸部材１１の動作の一例を示す図である。本実施形態の特徴的な部分は、スケール部材Ｔ２のクリーニング時に形成する液浸空間ＬＳを、基板Ｐの露光時に形成する液浸空間ＬＳより拡大する点にある。
【０２４４】
図１５Ａは、基板Ｐの露光時に形成される液浸空間ＬＳの一例を示す図、図１５Ｂは、スケール部材Ｔ２のクリーニング時に形成される液浸空間ＬＳの一例を示す図である。図１５Ｂに示すように、液浸部材１１は、基板Ｐの露光時に比べて液浸空間ＬＳを拡大して、スケール部材Ｔ２の上面のクリーニングを実行する。液浸部材１１は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱとスケール部材Ｔ２の上面の異物とを接触させるために、液浸空間ＬＳを拡大する。制御装置９は、基板Ｐの露光時よりスケール部材Ｔ２のクリーニング時のほうが、ＸＹ平面内における液浸空間ＬＳの大きさが大きくなるように、供給口１９を用いる液体供給動作及び回収口２０を用いる液体回収動作の少なくとも一方を調整する。
【０２４５】
例えば、液浸空間ＬＳの拡大は、供給口１９を用いる単位時間当たりの液体供給量の増大を含む。上述のように、液体供給装置２１は、液体供給量調整装置を用いて、供給口１９に供給される単位時間当たりの液体供給量を調整可能である。制御装置９は、液体供給量調整装置を用いて、スケール部材Ｔ２のクリーニング時において供給口１９に供給される単位時間当たりの液体供給量を、基板Ｐの露光時において供給口１９に供給される単位時間当たりの液体供給量より多くすることによって、液浸空間ＬＳを拡大することができる。
【０２４６】
また、液浸空間ＬＳの拡大は、回収口２０を用いる単位時間当たりの液体回収量の低減を含む。上述のように、液体回収装置２４は、液体回収量調整装置を用いて、回収口２０より回収される単位時間当たりの液体回収量を調整可能である。制御装置９は、液体回収量調整装置を用いて、スケール部材Ｔ２のクリーニング時において回収口２０より回収される単位時間当たりの液体回収量を、基板Ｐの露光時において回収口２０より回収される単位時間当たりの液体回収量より少なくすることによって、液浸空間ＬＳを拡大することができる。
【０２４７】
液浸空間ＬＳを拡大することによって、基板ステージ１の上面１７（スケール部材Ｔ２の上面）の周縁領域を含む、基板ステージ１の上面１７のほぼ全域に対する異物の除去動作を、良好に実行することができる。例えば、基板ステージ１の上面１７（スケール部材Ｔ２の上面）の周縁領域に異物が存在する場合でも、液浸空間ＬＳを拡大して、液体ＬＱと異物とを、液体ＬＱの流出を抑制しつつ、接触させることができる。これにより、その異物を除去することができる。
【０２４８】
なお、上述の第１、第２実施形態においては、液浸部材１１により形成される液体ＬＱの液浸空間ＬＳを用いてスケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の上面をクリーニングする場合を例にして説明したが、スケール部材Ｔ２のクリーニング時、液浸空間ＬＳが、液浸露光に用いられる液体ＬＱと異なる液体（クリーニング用液体）で満たされてもよい。例えば、クリーニング用液体を供給口１９より供給し、そのクリーニング用液体で、液浸部材１１とスケール部材Ｔ２との間に液浸空間を形成して、スケール部材Ｔ２をクリーニングすることができる。
【０２４９】
クリーニング用液体として、例えば、水素ガスを水に溶解させた水素水（水素溶解水）を用いることができる。また、クリーニング用液体として、オゾンガスを水に溶解させたオゾン水（オゾン溶解水）、窒素ガスを水に溶解させた窒素水（窒素溶解水）、アルゴンガスを水に溶解させたアルゴン水（アルゴン溶解水）、二酸化炭素ガスを水に溶解させた二酸化炭素水（二酸化炭素溶解水）等、所定のガスを水に溶解させた溶解ガス制御水を用いてもよい。また、大気圧下の溶解度以上にガスを溶解させたガス過飽和水でもよい。また、クリーニング用液体として、過酸化水素を水に添加した過酸化水素水、塩酸（次亜塩素酸）を水に添加した塩素添加水、アンモニアを水に添加したアンモニア水、コリンを溶解させたコリン水、及び硫酸を水に添加した硫酸添加水等、所定の薬液を水に添加した薬液添加水を用いてもよい。また、クリーニング用液体として、エタノール、及びメタノール等のアルコール類、エーテル類、ガンマブチロラクトン、シンナー類、界面活性剤、ＨＦＥ等のフッ素系溶剤を用いてもよい。
【０２５０】
なお、上述の第１、第２本実施形態においては、露光シーケンスＳＡとは別に、異物処理のための専用のシーケンス（異物処理シーケンス）ＳＢを設けているが、制御装置９は、例えば露光シーケンス中ＳＡに、異物の検出動作を実行できる。例えば、複数の基板Ｐを順次露光する場合において、基板ステージ１に対する基板Ｐの交換毎のインターバル期間毎に、すなわち、基板Ｐを１枚露光する毎に、検出システム１３を用いる異物の検出動作を実行することができる。また、異物の検出動作のタイミングとしては、基板Ｐを１枚露光する毎に限られず、所定枚数の基板Ｐを露光する毎、所定時間経過する毎等、所定間隔毎に実行することもできる。
【０２５１】
また、上述の各実施形態においては、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰで移動する間、及び露光位置ＥＰから第２基板交換位置ＣＰ２へ移動する間に、スケール部材Ｔ２の上面が、検出システム１３の検出領域ＡＦを通過するので、その基板ステージ１の移動の途中において、スケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行することができる。
【０２５２】
また、上述の各実施形態においては、基板ステージ１に保持されている基板Ｐが、露光光ＥＬの照射領域である投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに配置されているときに、スケール部材Ｔ２の少なくとも一部が、検出システム１３の検出領域ＡＦに配置されるように、投影光学系ＰＬと検出システム１３との位置関係が定められている。したがって、制御装置９は、基板Ｐの露光動作の少なくとも一部と並行して、検出システム１３を用いるスケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行することができる。この場合、露光動作と並行して、スケール部材Ｔ２の全面での異物検出を行なわなくても良い。すなわち、露光動作と並行して、スケール部材Ｔ２の一部の異物検出を行い、スケール部材Ｔ２の残りの異物検出は、露光シーケンス中の、露光動作以外の期間、あるいは前述の異物処理シーケンスで行うようにしても良い。
【０２５３】
また、上述の各実施形態においては、基板ステージ１に保持されている基板Ｐが、アライメントシステム１５の検出領域に配置されているときに、スケール部材Ｔ２の少なくとも一部が、検出システム１３の検出領域ＡＦに配置されるように、アライメントシステム１５と検出システム１３との位置関係が定められている。したがって、制御装置９は、基板Ｐのアライメントマークの検出動作と並行して、検出システム１３を用いるスケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行することができる。
【０２５４】
このように、基板Ｐの露光動作を含む露光シーケンスＳＡ中に、スケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の上面の異物の検出動作を実行することもできる。この場合、露光シーケンスＳＡの１つの動作（期間）中に、スケール部材Ｔ２の全面の異物検出を行っても良いし、露光シーケンスＳＡの異なる期間（動作）中に、スケール部材Ｔ２の全面の異物検出を行っても良い。さらに、露光シーケンスＳＡの一部と前述の異物処理シーケンスとでスケール部材Ｔ２の全面の異物検出を行っても良い。
【０２５５】
また、例えば基板ステージ１を第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ移動する動作、及び基板Ｐのアライメントマークを検出する動作を含む、基板Ｐの露光動作前の所定の動作中に、異物の検出動作が実行され、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面をクリーニングした後、基板ステージ１に保持されている基板Ｐの露光動作を開始することができる。また、制御装置９は、基板Ｐの露光動作前に、基板ステージ１の制御モードを変更することができる。
【０２５６】
また、例えば基板Ｐの露光動作中に、異物の検出動作が実行され、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、基板Ｐ上の全てのショット領域の露光が終了した後、その露光後の基板Ｐを保持した基板ステージ１を第２基板交換位置ＣＰ２へ移動する前に、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面をクリーニングすることができる。
【０２５７】
また、例えば基板Ｐの露光動作中に、異物の検出動作が実行され、例えば全てのショット領域の露光が終了する前に、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、所定のショット領域に対する露光動作の終了後、その基板Ｐの露光動作を中断し、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面をクリーニング動作を実行した後、残りのショット領域に対する露光動作を再開することもできる。
【０２５８】
また、例えば基板Ｐの露光動作中に、異物の検出動作が実行され、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、基板Ｐの露光動作中に、基板ステージ１の制御モードを変更することができる。
【０２５９】
また、例えば基板ステージ１を露光位置ＥＰから第２基板交換位置ＣＰ２へ移動する動作を含む、基板Ｐの露光動作後の所定の動作中に、異物の検出動作が実行され、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面をクリーニングした後、基板Ｐのアンロードを実行することができる。
【０２６０】
また、基板Ｐの露光動作後の異物の検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、露光後の基板Ｐをアンロードした後、液浸部材１１を用いて、スケール部材Ｔ２の上面のクリーニング動作を実行することができる。露光後の基板Ｐをアンロードした後、スケール部材Ｔ２の上面のクリーニング動作を実行する場合、基板保持部１Ｈに新たな（露光前の）基板Ｐを保持させてもよいし、ダミー基板を保持させてもよいし、何も保持させないようにしてもよい。
【０２６１】
また、制御装置９に対して操作信号を入力可能な入力装置を制御装置９に接続し、例えば作業者が入力装置により操作信号を入力したときに、異物処理シーケンスが実行されてもよい。なお、入力装置は、例えばキーボード、タッチパネル、操作ボタン等を含む。
【０２６２】
また、異物処理シーケンスが所定間隔毎に複数回実行される場合、例えば第ｎ回目の異物処理シーケンスＳＢにおいては、スケール部材Ｔ２の上面の第１の領域に対する異物検出動作を実行し、第ｎ＋１回目の異物処理シーケンスにおいては、スケール部材Ｔ２の上面の第２の領域に対する異物検出動作を実行してもよい。
【０２６３】
また、上述の各実施形態において、検出システム１３を用いて、計測ステージ２の上面１８の異物を検出することができる。また、検出システム１３の検出結果に基づいて、計測ステージ２の上面１８に対するクリーニング動作を実行することができる。計測ステージ２の上面の異物を検出し、その検出結果に基づいてクリーニング動作を実行することによって、計測ステージ２を用いる計測動作を精度良く実行できる。
【０２６４】
また、上述の各実施形態において、検出システム１３を用いて、基準格子４５を含む基準部材４４の上面の異物を検出することができる。また、検出システム１３の検出結果に基づいて、基準部材４４のクリーニング動作を実行することができる。基準部材４４の上面の異物を検出し、その検出結果に基づいてクリーニング動作を実行することによって、基準部材４４を用いる計測動作、アライメントシステム１５の調整動作等を良好に実行できる。
【０２６５】
なお、上述の各実施形態において、制御装置９は、エンコーダシステム１４で、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１（プレート部材Ｔ）の上面を移動して、プレート部材Ｔの上面の少なくとも一部の異物の検出動作を実行し、フォーカス・検出システム１３の検出結果とエンコーダシステム１４の計測結果とに基づいて、ＸＹ平面内での異物の位置を求めることとしてもよいし、干渉計システム１２で、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１（プレート部材Ｔ）の上面を移動して、プレート部材Ｔの上面の少なくとも一部の異物の検出動作を実行し、フォーカス・検出システム１３の検出結果と干渉計システム１２の計測結果とに基づいて、ＸＹ平面内での異物の位置を求めることとしてもよい。
【０２６６】
なお、上述の各実施形態において、干渉計システム１２（第２干渉計ユニット１２Ｂ）によって計測される基板ステージ１の位置情報が、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作では用いられず、主としてエンコーダシステム１４のキャリブレーション動作（すなわち、計測値の較正）などに用いられるものとしたが、干渉計システム１２の計測情報（すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の５つの方向の位置情報の少なくとも１つ）を、例えば基板Ｐのアライメント動作及び露光動作で用いてもよい。本実施形態においては、エンコーダシステム１４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向にける基板ステージ１の位置情報を計測する。そこで、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、干渉計システム１２の計測情報のうち、エンコーダシステム１４による基板ステージ１の位置情報の計測方向（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）と異なる方向、例えばθＸ方向及び／又はθＹ方向に関する位置情報のみを用いてもよいし、その異なる方向の位置情報に加えて、エンコーダシステム１４の計測方向と同じ方向（すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の少なくとも１つ）に関する位置情報を用いてもよい。また、干渉計システム１２は、基板ステージ１のＺ軸方向の位置情報を計測可能としてもよい。この場合、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、Ｚ軸方向の位置情報を用いてもよい。
【０２６７】
また、スケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の上面をクリーニングするために、露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすように液浸空間を形成するための液浸部材１１とは別の液浸部材を設け、その液浸部材とプレート部材Ｔとの間に液浸空間を形成して、プレート部材Ｔの上面をクリーニングしてもよい。
【０２６８】
また、気体を噴射可能な噴射口を有する気体供給装置を露光装置ＥＸに設け、その噴射口よりプレート部材Ｔの上面に向けて気体を噴射して、異物を吹き飛ばすことによっても、プレート部材Ｔの上面をクリーニングすることができる。また、気体を吸引可能な吸引口を有するバキューム装置を露光装置ＥＸに設け、その吸引口を用いてプレート部材Ｔの上面の異物を吸引することによっても、プレート部材Ｔの上面をクリーニングすることができる。
【０２６９】
なお、上述の各実施形態において、所定のタイミングで、スケール部材Ｔ２を交換することができる。例えば、液浸部材１１等を用いるクリーニング動作によっても、異物を除去しきれない場合には、そのスケール部材Ｔ２を、新たなスケール部材Ｔ２と交換することができる。
【０２７０】
また、上述の各実施形態において、露光装置ＥＸに報知装置を設け、検出システム１３の検出結果に基づいて、報知装置を作動させるようにしてもよい。すなわち、検出システム１３がスケール部材Ｔ２の上面の異物を検出したとき、報知装置が、異物を検出した旨を作業者に報知する。報知装置は、例えば光、音、画像等を用いて、作業者に報知する。これにより、作業者が、露光装置ＥＸの作動を停止して、基板ステージ１を露光装置ＥＸから引き出して、スケール部材Ｔ２のメンテナンスを実行することができる。作業者は、メンテナンスとして、スケール部材Ｔ２をクリーニングすることができる。スケール部材Ｔ２のクリーニングは、例えば、アルカリ溶剤による洗浄を含む。例えば、基板Ｐから発生する物質がスケール部材Ｔ２に異物として付着している場合、アルカリ溶剤による洗浄は効果的である。また、作業者は、スケール部材Ｔ２を新たなスケール部材Ｔと交換することができる。
【０２７１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０２７２】
本実施形態の特徴的な部分は、スケール部材Ｔ２の欠陥によりエンコーダシステム１４が計測誤差を生じる基板Ｐ上の特定領域を決定可能な点にある。
【０２７３】
本実施形態においても、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面を含む、プレート部材Ｔの上面の状態（表面状態）に関する情報を検出可能である。本実施形態において、スケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の表面状態は、スケール部材Ｔ２の上面の欠陥情報を含む。欠陥情報は、スケール部材Ｔ２上の異物に関する情報を含む。すなわち、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面の欠陥情報として、スケール部材Ｔ２上の異物を検出可能である。
【０２７４】
本実施形態において、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における異物のサイズに関する情報を検出可能である。異物のサイズは、Ｚ軸方向におけるサイズ、及びＸＹ平面内におけるサイズを含む。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における異物の数に関する情報を検出可能である。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における異物の位置に関する情報を検出可能である。また、検出システム１３は、スケール部材Ｔ２の上面における単位面積当たりの異物占有面積を検出可能である。すなわち、本実施形態において、スケール部材Ｔ２の上面の欠陥情報は、異物のサイズ、数、位置、及び単位面積当たりの異物占有面積の少なくとも一つに関する情報を含む。
【０２７５】
本実施形態における露光装置ＥＸの動作の一例について、図９〜図１３の模式図、図１６のフローチャート、及び図１７Ａ〜図１９の模式図を参照して説明する。なお、図示の便宜上、図９〜図１３、及び図１７Ａ〜図１９において、エンコーダシステム１４及びアライメントシステム１５の図示を省略する。
【０２７６】
本実施形態においては、基板Ｐの露光動作を含む露光シーケンスＳＡと、スケール部材Ｔ２の上面の状態（表面状態）の検出動作を含む検出シーケンスＳＢとを含む。
【０２７７】
露光シーケンスＳＡにおいては、例えばローディング動作、アライメント動作、基板Ｐの露光動作及びアンローディング動作等が実行される。本実施形態においては、制御装置９は、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、干渉計システム１２（第１干渉計ユニット１２Ａ）の計測結果に基づいて、第１駆動システム４を作動し、マスク保持部３Ｈに保持されているマスクＭの位置制御を行う。また、本実施形態においては、制御装置９は、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、エンコーダシステム１４の計測結果及び検出システム１３の検出結果に基づいて、第２駆動システム５を作動し、基板保持部１Ｈに保持されている基板Ｐの位置制御を行う。エンコーダシステム１４は、少なくとも基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、スケール部材Ｔ２を用いて、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測する。
【０２７８】
また、本実施形態においては、第２干渉計ユニット１２Ｂのレーザ干渉計３４、３６の計測値は、エンコーダシステム１４の計測値の長期的変動（例えばスケール部材の経時的な変形）を補正（較正）する場合等に補助的に用いられる。
【０２７９】
また、ローディング動作及びアンローディング動作を含む基板交換処理のために、基板ステージ１が第１，第２基板交換位置ＣＰ１、ＣＰ２付近に移動した際、制御装置９は、レーザ干渉計３４を用いて、基板ステージ１のＹ軸方向に関する位置情報を計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージ１の位置制御を行う。また、制御装置９は、例えばローディング動作とアライメント動作との間、及び／又は露光動作とアンローディング動作との間における基板ステージ１の位置情報を、第２干渉計ユニット１２Ｂによって計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージ１の位置制御を行う。
【０２８０】
また、本実施形態においては、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作のために基板ステージ１が移動する範囲において、Ｘスケール２８、２９と、ヘッドユニット４７Ｂ、４７Ｄ（Ｘヘッド４９）とがそれぞれ対向し、Ｙスケール２６、２７と、ヘッドユニット４７Ａ，４７Ｃ（Ｙヘッド４８）とがそれぞれ対向する。また、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作のために基板ステージ１が移動する範囲において、Ｙスケール２６、２７と、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂとが対向可能である。したがって、制御装置９は、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作のための基板ステージ１の移動範囲（有効ストローク範囲）において、リニアエンコーダ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの少なくとも３つの計測値に基づいて、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置情報を求めることができる。また、制御装置９は、その位置情報に基づいて、第２駆動システム５を作動することによって、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置制御を精度良く実行できる。リニアエンコーダ１４Ａ〜１４Ｄの計測値が受ける空気揺らぎの影響は、レーザ干渉計に比べて十分に小さいので、空気揺らぎに対する計測値の短期安定性は、エンコーダシステムのほうが干渉計システムに比べて良好である。
【０２８１】
まず、露光シーケンスＳＡについて説明する。なお、露光シーケンスＳＡにおいては、前提として、プライマリアライメントシステム１５Ａのベースライン計測動作、及びセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースライン計測動作が、既に実行されている。プライマリアライメントシステム１５Ａのベースラインは、投影光学系ＰＬの投影位置とプライマリアライメントシステム１５Ａの検出基準（検出中心）との位置関係（距離）である。セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースラインは、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出基準（検出中心）に対する各セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄの検出基準（検出中心）の相対位置である。プライマリアライメントシステム１５Ａのベースラインは、例えば、基準マークＦＭがプライマリアライメントシステム１５Ａの検出領域（視野）内に配置された状態で、基準マークＦＭを計測するとともに、基準マークＦＭが投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに配置された状態で、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書等に開示される方法と同様に、一対のスリットパターンＳＬを用いるスリットスキャン方式の空間像計測動作によって、一対の計測マークの空間像をそれぞれ計測し、それぞれの検出結果及び計測結果に基づいて算出する。また、セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースラインは、例えば、事前に、ロット先頭の基板Ｐ（プロセス基板）上の特定のアライメントマークをプライマリアライメントシステム１５Ａ及びセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのそれぞれで検出し、その検出結果とその検出時のエンコーダ１４Ａ〜１４Ｄの計測値とに基づいて算出する。なお、制御装置９は、セカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５ＢｄのＸ軸方向の位置を、アライメントショット領域の配置に合わせて事前に調整している。
【０２８２】
例えば、制御装置９は、図９に示すように、終端光学素子１６及び液浸部材１１と対向する位置に計測ステージ２を配置して、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、基板ステージ１を、第１基板交換位置ＣＰ１へ移動する。なお、基板ステージ１に露光後の基板Ｐが保持されている場合には、制御装置９は、基板ステージ１を第２基板交換位置ＣＰ２へ移動して、搬送システム８を用いて、第２基板交換位置ＣＰ２に配置された基板ステージ１から、露光後の基板Ｐのアンロードを実行した後、基板ステージ１を第１基板交換位置ＣＰ１へ移動する。制御装置９は、搬送システム８を用いて、第１基板交換位置ＣＰ１に配置された基板ステージ１に、露光前の基板Ｐをロードする（ステップＳＡ１）。
【０２８３】
また、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１へ移動しているとき、必要に応じて、制御装置９は、計測ステージ２を用いる計測動作を実行する。例えば、制御装置９は、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２の第１計測部材３８との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、第１計測部材３８に露光光ＥＬを照射する。上述のように、第１計測部材３８は、空間像計測システム３９の一部を構成し、空間像計測システム３９は、第１計測部材３８に照射された露光光ＥＬに基づいて、投影光学系ＰＬの結像特性を求めることができる。また、制御装置９は、波面収差計測システム４１を用いる計測動作、及び照度むら計測システム４３を用いる計測動作の少なくとも一方を、必要に応じて実行する。制御装置９は、計測ステージ２を用いる計測動作の結果に基づいて、投影光学系ＰＬの光学特性等を調整することができる。
【０２８４】
基板ステージ１に基板Ｐがロードされた後、制御装置９は、第２駆動システム５を作動して、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ向けて、基板ステージ１の移動を開始する（ステップＳＡ２）。
【０２８５】
本実施形態において、アライメントシステム１５の検出領域が、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間に配置されている。本実施形態においては、制御装置９は、アライメントシステム１５を用いて、基板Ｐの露光動作前に、その基板Ｐに設けられているアライメントマークを検出する（ステップＳＡ３）。
【０２８６】
基板Ｐには、露光対象領域であるショット領域ＳＨが、例えばマトリクス状に複数設けられている。アライメントマークは、各ショット領域ＳＨに対応するように基板Ｐ上に設けられている。制御装置９は、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ移動する途中において、アライメントシステム１５を用いて、基板Ｐに設けられたアライメントマークを検出する。アライメントシステム１５は、基板ステージ１に保持されている露光前の基板Ｐ上のアライメントマークを、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間において検出する。
【０２８７】
制御装置９は、アライメントシステム１５の検出領域に対して基板ステージ１に保持されている基板Ｐを移動して、基板Ｐに設けられたアライメントマークを検出する。本実施形態においては、アライメントシステム１５（１５Ａ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄ）は、複数の検出領域を有しており、基板Ｐに設けられた複数のアライメントマークをほぼ同時に検出することができる。
【０２８８】
本実施形態においては、制御装置９は、基板Ｐ上の複数のショット領域ＳＨのうち、一部のショット領域（例えば、８〜１６個程度）をアライメントショット領域として選択し、その選択されたショット領域に対応するアライメントマークを、アライメントシステム１５（１５Ａ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄ）を用いて検出する。そして、制御装置９は、例えば米国特許第４７８０６１７号明細書等にされているような、検出されたアライメントマークの位置情報を統計演算して基板Ｐ上の各ショット領域の位置情報（配列座標）を算出する、所謂、ＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）処理を実行する（ステップＳＡ４）。
【０２８９】
これにより、制御装置９は、ＸＹ平面内における基板Ｐの各ショット領域ＳＨの位置情報を求めることができる。また、制御装置９は、ＥＧＡ処理によって、基板Ｐのスケーリング、ローテーションなどに関する情報を求めることもできる。
【０２９０】
また、本実施形態において、検出システム１３の検出領域ＡＦが、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間に配置されている。本実施形態においては、制御装置９は、検出システム１３を用いて、基板Ｐの露光動作前に、その基板Ｐの表面の位置情報を検出する（ステップＳＡ５）。
【０２９１】
制御装置９は、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ移動する途中において、検出システム１３を用いて、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。検出システム１３は、基板ステージ１に保持されている露光前の基板Ｐの表面の位置情報を、第１基板交換位置ＣＰ１と露光位置ＥＰとの間において検出する。
【０２９２】
制御装置９は、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１に保持されている基板Ｐを移動して、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。本実施形態において、制御装置９は、検出システム１３を用いて、基板Ｐの露光動作前に、その基板Ｐの表面の位置情報を予め取得する。
【０２９３】
制御装置９は、検出システム１３を用いて検出した、各検出点Ｋｉｊのそれぞれにおける高さ情報Ｚｉｊに基づいて、基準面Ｚｏを基準とした、基板Ｐの表面の形状（近似平面、凹凸情報）を求める（ステップＳＡ６）。
【０２９４】
制御装置９は、基板Ｐの露光動作を実行するために、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成する。
【０２９５】
本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第２００６／００２３１８６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているように、制御装置９は、基板ステージ１及び計測ステージ２の少なくとも一方が終端光学素子１６及び液浸部材１１との間で液体ＬＱを保持可能な空間を形成し続けるように、図１０に示すように、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８（基準部材４４の上面）とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１の上面１７及び計測ステージ２の上面１８の少なくとも一方と終端光学素子１６の下面１６Ｕ及び液浸部材１１の下面１１Ｕとを対向させつつ、終端光学素子１６及び液浸部材１１に対して、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させる。これにより、制御装置９は、液体ＬＱの漏出を抑制しつつ、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８との間で液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とで液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動するとき、制御装置９は、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とがほぼ同じ高さ（面一）となるように、第２駆動システム５を作動して、基板ステージ１と計測ステージ２との位置関係を調整する。
【０２９６】
以下の説明において、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とで液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動するために、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１の上面１７及び計測ステージ２の上面１８の少なくとも一方と終端光学素子１６の下面１６Ｕ及び液浸部材１１の下面１１Ｕとを対向させつつ、終端光学素子１６及び液浸部材１１に対して、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させる動作を適宜、スクラムスイープ動作、と称する。
【０２９７】
スクラムスイープ動作後、図１１に示すように、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐの表面とが対向し、終端光学素子１６及び液浸部材１１と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成される。
【０２９８】
制御装置９は、ステップＳＡ４において求めた、基板Ｐのショット領域ＳＨの位置情報と、ステップＳＡ６において求めた、基板Ｐの近似平面とに基づいて、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲと基板Ｐのショット領域ＳＨとの位置関係、及び投影光学系ＰＬの像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しつつ、基板Ｐの複数のショット領域を、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して順次露光する（ステップＳＡ７）。
【０２９９】
本実施形態においては、少なくとも基板Ｐの露光動作中において、基板ステージ１の位置情報がエンコーダシステム１４によって計測される。制御装置９は、エンコーダシステム１４及びスケール部材Ｔ２を用いて、ＸＹ平面内での基板ステージ１の位置情報を計測して、基板Ｐを露光する。
【０３００】
制御装置９は、エンコーダシステム１４の計測値に基づいて、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置を制御しながら、基板Ｐの複数のショット領域ＳＨを順次露光する。また、制御装置９は、基板Ｐの露光動作前に予め導出されている基板Ｐの近似平面に基づいて、投影光学系ＰＬの像面と基板Ｐの表面との位置関係を調整しながら、基板Ｐを露光する。
【０３０１】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐのショット領域ＳＨを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、その基板Ｐを露光する。
【０３０２】
なお、制御装置９は、基板Ｐの露光中、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させることができる。
【０３０３】
基板Ｐの露光が終了した後、制御装置９は、基板ステージ１の上面１７から計測ステージ２の上面１８へ液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動するために、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、スクラムスイープ動作を実行する。スクラムスイープ動作終了後、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２の上面１８との間に液体ＬＱの液浸空間ＬＳが形成される。
【０３０４】
制御装置９は、露光後の基板Ｐを基板ステージ１からアンロードするために、第２駆動システム５を作動して、露光位置ＥＸから第２基板交換位置ＣＰ２へ向けて基板ステージ１の移動を開始する。制御装置９は、基板ステージ１を第２基板交換位置ＣＰ２へ移動して、搬送システム８を用いて、第２基板交換位置ＣＰ２に配置された基板ステージ１から、露光後の基板Ｐのアンロードを実行する（ステップＳＡ８）。その後、制御装置９は、基板ステージ１を第１基板交換位置ＣＰ１へ移動して、その基板ステージ１に対して、搬送システム８を用いて、露光前の基板Ｐをロードする。
【０３０５】
本実施形態において、制御装置９は、液浸空間ＬＳが計測ステージ２上に配置された後、その計測ステージ２の一部を構成する基準部材４４の基準マークＡＭを用いて、プライマリアライメントシステム１５Ａの検出中心に対する、セカンダリアライメントシステム１５の検出中心の相対的な位置関係（ベースライン）を計測する。制御装置９は、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂを用いて、基準部材４４上の一対の基準格子４５を計測する。制御装置９は、Ｙヘッド４８Ａ、４８Ｂの計測値に基づいて、θＺ方向に関する基準部材４４の位置を調整する。また、制御装置９は、プライマリアライメントシステム１５Ａを用いて、基準部材４４上の基準マークＡＭを計測し、その計測値に基づいて、例えば第２干渉計ユニット１２Ｂの計測値を用いて、Ｘ軸及びＹ軸方向に関する基準部材４４の位置を調整する。
【０３０６】
そして、この状態で、制御装置９は、４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄを用いて、それぞれのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄの視野内にある基準部材４４上の基準マークＡＭを同時に計測して、４つのセカンダリアライメントシステム１５Ｂａ〜１５Ｂｄのベースラインをそれぞれ求める。
【０３０７】
また、制御装置９は、基板ステージ１が基板交換処理を実行している間、第２駆動システム５を制御して、スクラムスイープ動作を実行するための最適位置（最適スクラム位置）へ、計測ステージ２を移動する。
【０３０８】
以下、露光シーケンスＳＡにおいて、上述と同様の処理が繰り返される。すなわち、制御装置９は、第２駆動システム５を作動して、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰに向けて基板ステージ１を移動する。アライメントシステム１５は、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへの基板ステージ１の移動を含む動作中に、基板Ｐに設けられているアライメントマークを検出する。また、検出システム１３は、第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへの基板ステージ１の移動を含む動作中に、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。その後、制御装置９は、基板Ｐを保持した基板ステージ１を露光位置ＥＰに移動して、基板Ｐの露光を実行する。
【０３０９】
次に、検出シーケンスＳＢについて説明する。検出シーケンスＳＢは、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の状態（表面状態）に関する情報を検出する動作を含む。スケール部材Ｔ２の表面状態に関する情報は、スケール部材Ｔ２の上面の欠陥情報を含む。欠陥情報は、スケール部材Ｔ２上の異物の検出情報を含む。以下の説明において、欠陥情報が、異物の検出情報である場合を例にして説明する。
【０３１０】
異物の検出情報は、異物のサイズ、数、位置、及び単位面積当たりの異物占有面積の少なくとも一つを含む。すなわち、本実施形態において、検出シーケンスＳＢは、スケール部材Ｔ２上の異物を検出する動作を含む。また、本実施形態においては、検出シーケンスＳＢは、基板Ｐの走査露光中に、スケール部材Ｔ２の欠陥により、エンコーダシステム１４が計測誤差を生じる基板Ｐ上の特定領域ＴＡを決定する動作を含む。また、本実施形態においては、検出シーケンスＳＢは、検出システム１３の検出結果に応じて、基板ステージ１の制御モードを変更する動作を含む。
【０３１１】
本実施形態においては、検出システム１３による異物の検出情報に関して、許容値が予め定められている。本実施形態において、異物の検出情報が、許容値以下の場合、露光で許容できない異物は存在しないと判断される。露光で許容できない異物は、基板Ｐを露光するときの第２駆動システム５を用いる基板ステージ１の駆動においてエンコーダシステム１４の計測情報が実質的に使用不能となる異物を含む。換言すれば、露光で許容できない異物は、エンコーダシステム１４による基板ステージ１の位置計測が不能となる異物を含む。
【０３１２】
例えば、本実施形態においては、異物の検出情報が、許容値以下の場合、異物は存在しないと判断される。あるいは、異物の検出情報が、許容値以下の場合、異物が存在が検出されても、その異物は露光で許容できる異物、換言すれば、基板ステージ１の駆動においてエンコーダシステム１４の計測情報が実質的に使用可能となる異物（スケール部材Ｔ２を用いるエンコーダシステム１４の位置計測が可能である異物）であると判断される。
【０３１３】
一方、異物の検出情報が、許容値を超える場合、その異物は露光で許容できない異物、換言すれば、基板ステージ１の駆動においてエンコーダシステム１４の計測情報が実質的に使用不能となる異物（スケール部材Ｔ２を用いるエンコーダシステム１４の位置計測が不能となる異物）であると判断される。
【０３１４】
本実施形態において、異物の検出情報が、許容値を超える場合、基板Ｐ上の特定領域ＴＡが決定され、基板ステージ１の制御モードの変更が実行される。
【０３１５】
以下の説明においては、一例として、異物の検出情報が、異物のサイズである場合を例にして説明する。したがって、制御装置９は、検出システム１３によって検出された異物のサイズが、許容値以下であると判断した場合、例えば異物が存在しないと判断し、許容値を超えると判断した場合、基板Ｐ上の特定領域ＴＡを決定し、基板ステージ１の制御モードの変更を実行する。
【０３１６】
なお、本実施形態においては、検出システム１３によって検出される異物の位置が、スケール部材Ｔ２の上面の許容領域外に存在する場合、特定領域ＴＡの決定、及び制御モードの変更の少なくとも一方が実行され、異物の位置が、スケール部材Ｔ２の上面の許容領域内に存在する場合、特定領域ＴＡの決定、及び制御モードの変更は実行されない。スケール部材Ｔ２の上面の許容領域は、その許容領域に異物が存在しても、エンコーダシステム１４の計測動作に影響を与えない領域である。許容領域は、例えば、スケール部材Ｔ２のうち、回折格子ＲＧが存在しない領域を含む。
【０３１７】
本実施形態においては、少なくとも基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間に検出シーケンスＳＢが実行される。本実施形態においては、検出シーケンスＳＢは、ローディング動作、アライメント動作、基板Ｐの露光動作及びアンローディング動作が行われていない期間、すなわち露光装置ＥＸがアイドル状態の期間に、検出シーケンスＳＢが実行される。
【０３１８】
基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間に検出シーケンスＳＢが実行されるように、所定のタイミングで、検出シーケンスＳＢの実行が指令される。制御装置９は、基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間において、検出システム１３を用いる、スケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を開始する（ステップＳＢ１）。
【０３１９】
制御装置９は、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の少なくとも一方を用いて、基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動しながら、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出する。制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）の計測結果とに基づいて、異物を検出する。上述したように、本実施形態においては、制御装置９は、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）の計測結果とに基づいて、異物のサイズ、数、位置、及び単位面積当たりの異物占有面積の少なくとも一つを求めることができる。
【０３２０】
本実施形態においては、検出システム１３は、基板Ｐの露光動作が行われていない期間中にスケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行可能な位置に配置されているので、スケール部材Ｔ２の上面の異物の有無等を良好に検出できる。
【０３２１】
図１２は、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面を含むプレート部材Ｔの上面の異物を検出している状態を示す図である。図１２に示すように、制御装置９は、基板Ｐの露光動作が行われていない所定の期間において、プレート部材Ｔの上面の異物を検出するために、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動する。本実施形態においては、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ１の上面１７及び計測ステージ２の上面１８の少なくとも一方と終端光学素子１６の下面１６Ｕ及び液浸部材１１の下面１１Ｕとを対向させつつ、基板ステージ１と計測ステージ２とをＸＹ方向に同期移動させる。これにより、終端光学素子１６及び液浸部材１１と計測ステージ２との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１を移動させることができる。すなわち、液浸空間ＬＳを形成した状態で、ＸＹ平面内において、検出領域ＡＦに対して、基板ステージ１を大きく移動させることができ、基板ステージ１の上面（プレート部材Ｔの上面）１７のほぼ全域について異物の検出動作を実行することができる。
【０３２２】
本実施形態においては、異物の検出動作中、基板保持部１Ｈに基板Ｐが保持される。なお、異物の検出動作中、基板保持部１Ｈにダミー基板が保持されてもよい。ダミー基板は、露光用の基板Ｐとは別の、異物を放出しにくい高い清浄度を有する（クリーンな）部材である。ダミー基板は、基板Ｐとほぼ同じ外形である。基板保持部１Ｈは、ダミー基板を保持可能である。基板保持部１Ｈで基板Ｐ又はダミー基板を保持することによって、異物の検出動作中において、基板Ｐ又はダミー基板で、基板保持部１Ｈを保護することができる。なお、基板保持部１Ｈで基板Ｐ又はダミー基板等の部材を保持しない状態で、異物の検出動作を実行することもできる。
【０３２３】
本実施形態においては、制御装置９は、少なくとも、スクラムスイープ動作中及び基板Ｐの露光動作中に液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触したスケール部材Ｔ２の上面の所定領域の異物を検出する。
【０３２４】
例えば基板Ｐのエッジショット領域を露光するとき、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが基板Ｐの表面より外側にはみ出て、スケール部材Ｔ２と接触する可能性がある。スケール部材Ｔ２に対して露光光ＥＬが照射される可能性は低いものの、ＸＹ平面内における液浸空間（液浸領域）ＬＳの大きさは、露光光ＥＬの照射領域である投影領域ＰＲより大きいので、スケール部材Ｔ２に液体ＬＱが接触する可能性がある。また、本実施形態においては、スクラムスイープ動作を実行して、基板ステージ１の上面１７と計測ステージ２の上面１８との間で液体ＬＱの液浸空間ＬＳを移動することによって、スケール部材Ｔ２の上面の一部の領域が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する。以下の説明において、スクラムスイープ動作中及び基板Ｐの露光動作中に液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触するプレート部材Ｔの上面の一部の領域を適宜、接液領域ＣＡ、と称する。
【０３２５】
図１３は、接液領域ＣＡを説明するための模式図である。図１３に示すように、本実施形態においては、基板Ｐの露光動作（液浸露光動作）によって、プレート部材Ｔの上面のうち、基板Ｐの周囲の輪帯状の領域ＣＡ１が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する可能性がある。また、スクラムスイープ動作において、計測ステージ２の上面１８と接近又は接触する基板ステージ１の上面１７の−Ｙ側の一部の領域ＣＡ２が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する可能性がある。すなわち、本実施形態において、露光シーケンスＳＡにより生成される接液領域ＣＡは、領域ＣＡ１及び領域ＣＡ２を含む。
【０３２６】
上述のように、プレート部材Ｔの上面に付着する可能性がある異物として、液体ＬＱ（液体ＬＱの滴）が挙げられる。液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する接液領域ＣＡには、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱが残留したり、液体ＬＱに溶出した基板Ｐの物質の一部が付着したりする可能性が高い。
【０３２７】
検出システム１３を用いて、第１プレートＴ１の上面及びスケール部材Ｔ２の上面を含むプレート部材Ｔの上面のうち、異物が存在する可能性が高い接液領域ＣＡの異物の検出動作を重点的に実行することによって、効率良く且つ精度良く、異物を検出することができる。
【０３２８】
また、制御装置９は、検出システム１３を用いて、プレート部材Ｔの上面の接液領域ＣＡの異物の検出動作を実行するとともに、接液領域ＣＡ以外の非接液領域ＮＣＡについても異物の検出動作を実行する。液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触しない非接液領域ＮＣＡにも、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱの一部が飛散して付着したり、露光装置ＥＸが置かれている環境を浮遊するパーティクルが付着したりして、異物が存在する可能性がある。制御装置９は、検出システム１３を用いて、プレート部材Ｔの上面の非接液領域ＮＣＡの異物の有無を検出することもできる。
【０３２９】
本実施形態においては、制御装置９は、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１をＸＹ平面内で移動して、接液領域ＣＡ及び非接液領域ＮＣＡの両方を含む、プレート部材Ｔの上面のぼぼ全域について、異物の検出動作を実行する。
【０３３０】
制御装置９は、検出システム１３の検出結果に基づいて、その検出システム１３による異物のサイズが、許容値を超えているかどうかを判断する（ステップＳＢ２）。すなわち、制御装置９は、露光で許容できない異物が存在するかどうかを判断する。
【０３３１】
ステップＳＢ２において、異物のサイズが許容値以下であると判断した場合、すなわち露光で許容できない異物の存在が検出されない場合、制御装置９は、例えば露光シーケンスＳＡの実行（再開）等、所定の処理を実行する。
【０３３２】
一方、ステップＳＢ２において、異物のサイズが許容値を超えていると判断した場合、制御装置９は、基板Ｐ上の特定領域ＴＡを決定する（ステップＳＢ３）。
【０３３３】
図１７Ａは、上面に異物が存在するスケール部材Ｔ２の一例を示す模式図、図１７Ｂは、基板Ｐ上の特定領域ＴＡの一例を示す模式図である。また、図１８は、特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの一例を示す模式図である。
【０３３４】
特定領域ＴＡは、スケール部材Ｔ２上の欠陥（異物）が、Ｙヘッド４８（又はＸヘッド４９）の計測領域に配置されているときに、露光光ＥＬの照射領域（投影領域）ＰＲの少なくとも一部と重なる基板Ｐ上の領域である。例えばスケール部材Ｔ２上に許容値を超えている異物が存在する場合、そのスケール部材Ｔ２の異物の存在により、基板Ｐの走査露光中に、特定領域ＴＡでは、エンコーダシステム１４が計測誤差を生じる。すなわち、特定領域ＴＡが投影領域ＰＲの少なくとも一部に配置されているときにおいて、エンコーダシステム１４の計測値は、スケール部材Ｔ２上の異物の存在により、誤差を生じる。
【０３３５】
スケール部材Ｔ２上に、許容値を超えている異物が存在する場合、特定領域ＴＡでは、基板Ｐを走査露光するときの第２駆動システム５を用いる基板ステージ１の駆動において、エンコーダシステム１４の計測情報が実質的に使用不能となる。換言すれば、特定領域ＴＡでは、エンコーダシステム１４による基板ステージ１の位置計測が不能となる。
【０３３６】
特定領域ＴＡでは、スケール部材Ｔ２の異物（欠陥）に起因して、エンコーダシステム１４の計測情報が異常となる。すなわち、特定領域ＴＡが投影領域ＰＲの少なくとも一部に配置されているときのエンコーダシステム１４の計測値は、スケール部材Ｔ２上の異物の存在により異常値となる。エンコーダシステム１４の計測情報の異常は、例えば計測値の急激な変化、あるいはエンコーダシステム１４の計測値と干渉計システム１２の計測値との過剰なずれ等を含む。
【０３３７】
エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）によって規定される座標系（ＸＹ座標系）内における、Ｘヘッド４８（又はＹヘッド４９）の計測領域と、露光光ＥＬの照射領域ＰＲとの位置関係は、例えば設計値等から既知である。また、上述のように、検出システム１３の検出結果と、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）の計測結果とに基づいて、エンコーダシステム１４（又は干渉計システム１２）によって規定される座標系（ＸＹ座標系）内における異物の位置に関する情報が求められる。したがって、制御装置９は、スケール部材Ｔ２上の欠陥（異物）が、Ｙヘッド４８（又はＸヘッド４９）の計測領域に配置されているときに、露光光ＥＬの照射領域（投影領域）ＰＲの少なくとも一部と重なる基板Ｐ上の特定領域ＴＡを決定することができる。
【０３３８】
特定領域ＴＡを決定した後、制御装置９は、その特定領域ＴＡに応じて、基板ステージ１の制御モードの変更を実行する（ステップＳＢ４）。そして、その変更後の制御モードに基づいて、制御装置９は、露光シーケンスＳＡを実行（再開）する。
【０３３９】
以下、制御モードの一例及びその制御モードに基づく動作の一例について説明する。本実施形態において、基板ステージ１の制御モードの変更は、基板Ｐ上で特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの走査露光中における、第２駆動システム５による基板ステージ１の駆動の制御モードの変更を含む。すなわち、制御装置９は、特定領域ＴＡを含まないショット領域ＳＨの走査露光中における第２駆動システム５による基板ステージ１の駆動に関する制御モードに対して、特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの走査露光中における第２駆動システム５による基板ステージ１の駆動に関する制御モードを異ならせる。制御装置９は、特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの走査露光中、第２駆動システム５による基板ステージ１の駆動を、特定領域ＴＡを含まないショット領域ＳＨの走査露光中に用いる制御モードと異なる制御モードで実行する。
【０３４０】
特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨを走査露光中に用いる制御モードは、ショット領域ＳＨの特定領域ＴＡ以外の領域ＮＡで使用される第１モードと、特定領域ＴＡで使用される第２モードとを含む。すなわち、基板ステージ１による露光光ＥＬに対する相対移動によって基板Ｐのショット領域ＳＨを走査露光する場合において、領域ＮＡを露光する場合、制御装置９は、第２駆動システム５を第１モードで制御する。また、特定領域ＴＡを露光する場合、制御装置９は、第２駆動システム５を第２モードで制御する。すなわち、制御装置９は、領域ＮＡの走査露光が行われる状態と、特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態とで、第２駆動システム５による基板ステージ１の駆動を異ならせる。
【０３４１】
本実施形態において、第１モードでは、エンコーダシステム１４の計測情報が用いられる。本実施形態においては、第１モードでは、制御装置９は、エンコーダシステム１４の計測結果に基づいて、第２駆動システム５を制御（フィードバック制御）する。第２駆動システム５は、エンコーダシステム１４の計測情報に対するサーボゲイン（ゲイン係数）を調整可能であり、制御装置９は、第１モードにおけるサーボゲインをほぼ一定の所定値にして、領域ＮＡの走査露光を実行する。
【０３４２】
また、本実施形態においては、特定領域ＴＡを含まないショット領域ＳＨを走査露光するときにも、制御装置９は、サーボゲインをほぼ一定の所定値にして、エンコーダシステム１４の計測結果に基づいて、第２駆動システム５を制御（フィードバック制御）して、そのショット領域ＳＨの走査露光を実行する。
【０３４３】
一方、本実施形態においては、第２モードでは、エンコーダシステム１４の計測情報は用いられず、干渉計システム１２の計測情報が用いられる。第２モードでは、制御装置９は、干渉計システム１２の計測結果に基づいて、第２駆動システム５を制御（フィードバック制御）する。
【０３４４】
このように、制御装置９は、領域ＮＡの走査露光が行われている状態において、エンコーダシステム１４の計測情報に基づいて、第２駆動システム５を制御して、基板ステージ１を駆動し、特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態において、干渉計システム１２の計測情報に基づいて、第２駆動システム５を制御して、基板ステージ１を駆動するように、制御モードを変更する。
【０３４５】
すなわち、基板Ｐの露光動作では、基板ステージ１の駆動に、エンコーダシステム１４の計測情報が用いられるものの、エンコーダシステム１４の計測情報が、例えばスケール部材Ｔ２の欠陥（異物の存在）に起因して異常であるとき、エンコーダシステム１４が計測誤差を生じるとき、エンコーダシステム１４による基板ステージ１の位置計測が不能であるときに、干渉計システム１２の計測情報が基板ステージ１の駆動に用いられる。
【０３４６】
本実施形態において、制御装置９は、基板Ｐのショット領域ＳＨの走査露光中に、基板ステージ１の駆動に用いる計測情報を、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の一方から他方に切り替え可能である。本実施形態において、制御装置９は、領域ＮＡの走査露光が行われる状態から特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態に変化するとき、基板ステージ１の駆動に用いる計測情報を、エンコーダシステム１４から干渉計システム１２に切り替える。また、制御装置９は、特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態から領域ＮＡの走査露光が行われる状態に変化するとき、基板ステージ１の駆動に用いる計測情報を、干渉計システム１２からエンコーダシステム１４に切り替える。換言すれば、制御装置９は、第１モードから第２モードに切り替えるとき、基板ステージ１の駆動に用いる計測情報を、エンコーダシステム１４から干渉計システム１２に切り替える。また、制御装置９は、第２モードから第１モードに切り替えるとき、基板ステージ１の駆動に用いる計測情報を、干渉計システム１２からエンコーダシステム１４に切り替える。
【０３４７】
制御装置９は、第１モードと第２モードとの切替時に、エンコーダシステム１４と干渉計システム１２とで出力座標が実質的に連続となるように、切替後に用いるエンコーダシステム１４又は干渉計システム１２の出力座標を、切替時又はその前に設定する。
【０３４８】
本実施形態においては、第１モードから第２モードへの切替時と、第２モードから第１モードへの切替時とで、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の出力座標を連続とする方式を異ならせる。換言すれば、第１モードから第２モードへの切替時と、第２モードから第１モードへの切替時とで、エンコーダシステム１４の出力座標と干渉計システム１２の出力座標とのつなぎ処理の方式を異ならせる。
【０３４９】
本実施形態においては、第１モードから第２モードへの切替では、エンコーダシステム１４の出力座標と一致するように、干渉計システム１２の出力座標を設定する、座標つなぎ処理が用いられる。
【０３５０】
一方、第２モードから第１モードへの切替では、干渉計システム１２の出力座標とエンコーダシステム１４の位相情報とを用いてエンコーダシステム１４の出力座標を設定する位相つなぎ処理が用いられる。
【０３５１】
図１９は、エンコーダシステム１４による基板ステージ１のサーボ制御から干渉計システム１４による基板ステージ１のサーボ制御への切り替え、及び干渉計システム１２による基板ステージ１のサーボ制御からエンコーダシステム１４による基板ステージ１のサーボ制御への切り替えにおける、つなぎ処理を説明するための模式図である。図１９中、横軸は、１つのショット領域ＳＨ内でのＹ軸方向に関する位置（座標）、縦軸は、エンコーダシステム１４及び干渉計システム１２の計測誤差（位置誤差）を示す。また、ラインＬ１は、エンコーダシステム１４の計測値、ラインＬ２は、干渉計システム１２の計測値である。なお、ラインＬ１ｅは、つなぎ処理を行わなかった場合における、異物に起因して発生するエンコーダシステム１４の計測値の異常値を示す。
【０３５２】
ショット領域ＳＨを走査露光する際、基板ステージ１の位置制御のサンプリングクロック（制御クロック）が、所定の発生タイミングＣＳで発生し、エンコーダシステム１４（及び干渉計システム１２）の計測のサンプリングクロック（計測クロック）が、所定の発生タイミングＭＳで発生する。
【０３５３】
まず、エンコーダシステム１４による基板ステージ１のサーボ制御から干渉計システム１４による基板ステージ１のサーボ制御への切り替えにおけるつなぎ処理（座標つなぎ処理）について説明する。制御装置９は、制御クロック（ＣＳ）毎に、つなぎ処理のための前処理を実行する。計測クロック（ＭＳ）時において、制御装置９は、エンコーダシステム１４の出力信号及び干渉計システム１２の出力信号の両方をモニタする。
【０３５４】
領域ＮＡでの制御クロック（ＣＳ）時において、制御装置９は、エンコーダシステム１４の計測結果に基づいて、基板ステージ１の位置座標（Ｘ，Ｙ，θＺ）を求めるとともに、干渉計システム１２の計測結果に基づいて、基板ステージ１の位置座標（Ｘ’，Ｙ’，θＺ’）を求める。また、制御装置９は、２つの位置座標（Ｘ，Ｙ，θＺ）と（Ｘ’，Ｙ’，θＺ’）の差分を導出する。また、制御装置９は、領域ＮＡでの所定のクロック数について、差分の移動平均ＭＡK｛（Ｘ，Ｙ，θＺ）−（Ｘ’，Ｙ’，θＺ’）｝を導出し、座標オフセットＯとして保持する。
【０３５５】
制御装置９は、領域ＮＡを露光するときに、エンコーダシステム１４の計測結果に基づいて求められた位置座標（Ｘ，Ｙ，θＺ）を用いて、基板ステージ１のサーボ制御を実行する。
【０３５６】
制御装置９は、エンコーダシステム１４から干渉計システム１２へのつなぎ処理（座標つなぎ処理）を実行する。例えば、第２制御クロック時に、エンコーダシステム１４の出力信号が異常となるものとし、その直前の第１制御クロック時のタイミングでエンコーダシステム１４から干渉計システム１２に切り替えるものとする。この場合、制御装置９は、直前の制御クロック時（第１制御クロック時）においてエンコーダシステム１４の計測結果に基づいて求められた基板ステージ１の位置座標（Ｘ，Ｙ，θＺ）と一致するように、第２制御クロック時に、干渉計システム１２の計測結果に基づいて求められた基板ステージ１の位置座標（Ｘ’，Ｙ’，θＺ’）に、直前の第１制御クロック時に保持された座標オフセットＯを加える。これにより、エンコーダシステム１４の出力座標と一致するように、干渉計システム１２の出力座標が設定される。このように、干渉計システム１２の出力座標が、第２制御クロック前に設定され、第２制御クロック時以降は、干渉計システム１２の計測情報に基づいて、特定領域ＴＡの走査露光が実行される。具体的には、制御装置９は、特定領域ＴＡにおいて、座標オフセットＯによって補正（オフセット補正）された位置座標［（Ｘ’，Ｙ’，θＺ’）＋Ｏ］を参照して、基板ステージ１のサーボ制御を行う。
【０３５７】
このように、エンコーダシステム１４の計測値に基づいて、有効ストローク範囲内において基板ステージ１の位置制御が実行されている状態において、そのエンコーダシステム１４（各ヘッド４８、４９）の計測領域内にスケール部材Ｔ２上の異物が配置される場合、制御装置９は、その計測領域内に異物が配置される直前に、基板ステージ１の位置制御に使用する計測値を、エンコーダシステム１４より出力される計測値から、干渉計システム１２より出力される計測値へ切り替える。本実施形態においては、切り替え直前のエンコーダシステム１４の出力座標と連続するように、干渉計システム１２の出力座標が補正される。これにより、制御装置９は、特定領域ＴＡを露光するときに、干渉計システム１２から出力される計測値に基づいて、基板ステージ１の位置情報を求め、その位置情報に基づいて、基板ステージ１の位置制御（移動制御）を実行（継続）することができる。
【０３５８】
次に、干渉計システム１２による基板ステージ１のサーボ制御からエンコーダシステム１２による基板ステージ１のサーボ制御への切り替えにおけるつなぎ処理（位相つなぎ処理）について説明する。例えば、第４制御クロック時に、特定領域ＴＡが投影領域ＰＲと重ならない位置に移動するものとする。制御装置９は、その第４制御クロック時の後の、第５制御クロック時のタイミングで、干渉計システム１２からエンコーダシステム１４に切り替えるものとする。制御装置９は、オフセット補正されている干渉計システム１２から出力される位置座標［（Ｘ’，Ｙ’，θｚ’）＋Ｏ］と、エンコーダシステム１４の位相情報とを用いて、エンコーダシステム１４の出力座標を設定する。
【０３５９】
例えば、ＸＹ平面内（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）における基板ステージ１の位置情報は、少なくとも３つのヘッドを用いて求められ、ＸＹ座標系における、３つのヘッドの位置（Ｘ，Ｙ）をそれぞれ（ｐ1，ｑ1）、（ｐ2，ｑ2）、（ｐ3，ｑ3）とした場合において、基板ステージ１が座標（Ｘ，Ｙ，θＺ）に位置する場合、３つのヘッドの計測値は、理論上、次式（１Ａ）〜（１Ｃ）で表すことができる。
【０３６０】
Ｃ1＝−（ｐ1−Ｘ）ｓｉｎθＺ＋（ｑ1−Ｙ）ｃｏｓθＺ      ……（１Ａ）
Ｃ2＝−（ｐ2−Ｘ）ｓｉｎθＺ＋（ｑ2−Ｙ）ｃｏｓθＺ      ……（１Ｂ）
Ｃ3＝  （ｐ3−Ｘ）ｃｏｓθＺ＋（ｑ3−Ｙ）ｓｉｎθＺ      ……（１Ｃ）
【０３６１】
干渉計システム１２から供給される位置座標を、連立方程式（１Ａ）〜（１Ｃ）に代入して解くことによって、３つのヘッドから出力されるべき計測値が算出される。このように、干渉計システム１２の出力座標に基づいて、エンコーダシステム１４の出力座標を求めることができる。制御装置９は、求めたエンコーダシステム１４の出力座標を用いて、エンコーダシステム１４を初期設定する。
【０３６２】
制御装置９は、第５制御クロック以降、エンコーダシステム１４によるサーボ制御を実行する。このように、エンコーダシステム１４の出力座標が、第５制御クロック前に設定され、第５制御クロック時以降は、エンコーダシステム１４の計測情報に基づいて、領域ＮＡの走査露光が実行される。
【０３６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、検出システム１３を用いて、スケール部材Ｔ２の上面の異物を検出することができる。また、本実施形態によれば、基板Ｐの走査露光中、検出システム１３の検出情報に基づいて、第２駆動システム５による基板ステージ１の駆動が制御されるので、例えばスケール部材Ｔ２上の異物を考慮して、基板ステージ１の制御モードの変更を行うことで、スケール部材Ｔ２を用いる基板ステージ１の位置計測、及び基板ステージ１の位置制御（移動制御）を良好に実行することができる。このように、本実施形態によれば、異物の影響を抑制した状態で、基板ステージ１の位置計測、及び基板ステージ１の位置制御を実行することができる。したがって、基板ステージ１の移動性能の低下を抑制できる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【０３６４】
また、本実施形態によれば、計測値の短期安定性が良好なエンコーダシステム１４によって、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測するので、空気揺らぎなどの影響を抑制しつつ、高精度に計測できる。
【０３６５】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０３６６】
上述の第３実施形態においては、第１モードでは、エンコーダシステム１４の計測結果に基づいて、第２駆動システム５の制御が実行され、第２モードでは、干渉計システム１２の計測結果に基づいて、第２駆動システム５の制御が実行されることとしたが、第４実施形態の特徴的な部分は、第２モードにおいて、エンコーダシステム１４の計測情報に対するサーボゲイン（ゲイン係数）を変更する点にある。
【０３６７】
第２駆動システム５は、エンコーダシステム１４の計測情報に対するサーボゲイン（ゲイン係数）を調整可能（変更可能）であり、制御装置９は、第１モードにおけるサーボゲインをほぼ一定の所定値にして、領域ＮＡの走査露光を実行する。
【０３６８】
一方、制御装置９は、第２モードにおけるサーボゲインを、第１モードにおけるサーボゲインに比べて、小さくする。すなわち、制御装置９は、ショット領域ＳＨの領域ＮＡに比べて、特定領域ＴＡでサーボゲインを小さくする。本実施形態においては、第２モードにおけるサーボゲインをゼロにする。すなわち、第２モードでは、エンコーダシステム１４の計測情報が実質的に用いられない。これにより、特定領域ＴＡでは、サーボゲインがゼロとなる。
【０３６９】
本実施形態においては、第２モードでは、第２駆動システム５による基板ステージ１のサーボ制御を行わない。制御装置９は、基板ステージ１のサーボ制御の停止を実行可能であり、特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの走査露光中、特定領域ＴＡでは、第２駆動システム５による基板ステージ１のサーボ制御を行わない。
【０３７０】
このように、本実施形態においては、制御装置９は、特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの走査露光中、特定領域ＴＡでサーボゲインを変更する。制御装置９は、特定領域ＴＡが投影領域ＰＲを通過するとき、サーボゲインを小さくする。制御装置９は、特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態において、エンコーダシステム１４の計測情報に対するサーボゲインをゼロにして、エンコーダシステム１４の計測情報を用いることなく、基板ステージ１を駆動する。特定領域ＴＡを含むショット領域ＳＨの走査露光中、特定領域ＴＡでは、エンコーダシステム１４の計測情報を用いることなく、基板ステージ１が駆動される。
【０３７１】
本実施形態において、制御装置９は、基板Ｐのショット領域ＳＨの走査露光中において、領域ＮＡの走査露光中には、サーボゲインを所定値にして、エンコーダシステム１４の計測情報を用いて基板ステージ１を駆動し、領域ＮＡの走査露光が行われる状態から特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態に変化するとき、サーボゲインをゼロにし、特定領域ＴＡの走査露光中には、サーボゲインをゼロにした状態で、サーボ制御を行わずに、基板ステージ１を移動し、領域ＮＡの走査露光が行われる状態から特定領域ＴＡの走査露光が行われる状態に変化するとき、サーボゲインを所定値に戻し、その後の領域ＮＡの走査露光中に、エンコーダシステム１４の計測情報を用いて基板ステージ１を駆動する。
【０３７２】
本実施形態においても、異物の影響を抑制した状態で、基板ステージ１の位置計測、及び基板ステージ１の位置制御を実行することができる。したがって、基板ステージ１の移動性能の低下を抑制できる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【０３７３】
なお、本実施形態においては、サーボゲインをゼロとしたが、領域ＮＡに比べて特定領域ＴＡでサーボゲインを小さくし、異物の影響を抑制した状態で、基板ステージ１のサーボ制御を行うようにしてもよい。
【０３７４】
なお、上述の第３、第４実施形態においては、露光シーケンスＳＡとは別に、異物検出のための専用のシーケンス（検出シーケンス）ＳＢを設けているが、制御装置９は、例えば露光シーケンス中ＳＡに、異物の検出動作を実行できる。例えば、複数の基板Ｐを順次露光する場合において、基板ステージ１に対する基板Ｐの交換毎のインターバル期間毎に、すなわち、基板Ｐを１枚露光する毎に、露光動作の少なくとも一部と並行して、検出システム１３を用いる異物の検出動作を実行することができる。この場合、露光動作と並行して、スケール部材Ｔ２の全面での異物検出を行なわなくても良い。すなわち、露光動作と並行して、スケール部材Ｔ２の一部の異物検出を行い、スケール部材Ｔ２の残りの異物検出は、露光シーケンス中の、露光動作以外の期間、あるいは前述の異物処理シーケンスで行うようにしても良い。また、異物の検出動作のタイミングとしては、基板Ｐを１枚露光する毎に限られず、所定枚数の基板Ｐを露光する毎、所定時間経過する毎等、所定間隔毎に実行することもできる。
【０３７５】
また、上述の第３、第４実施形態においては、基板ステージ１が第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰで移動する間、及び露光位置ＥＰから第２基板交換位置ＣＰ２へ移動する間に、スケール部材Ｔ２の上面が、検出システム１３の検出領域ＡＦを通過するので、その基板ステージ１の移動の途中において、スケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行することができる。
【０３７６】
また、上述の第３、第４実施形態においては、基板ステージ１に保持されている基板Ｐが、露光光ＥＬの照射領域である投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに配置されているときに、スケール部材Ｔ２の少なくとも一部が、検出システム１３の検出領域ＡＦに配置されるように、投影光学系ＰＬと検出システム１３との位置関係が定められている。したがって、制御装置９は、基板Ｐの露光動作と並行して、検出システム１３を用いるスケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行することができる。
【０３７７】
また、上述の第３、第４実施形態においては、基板ステージ１に保持されている基板Ｐが、アライメントシステム１５の検出領域に配置されているときに、スケール部材Ｔ２の少なくとも一部が、検出システム１３の検出領域ＡＦに配置されるように、アライメントシステム１５と検出システム１３との位置関係が定められている。したがって、制御装置９は、基板Ｐのアライメントマークの検出動作と並行して、検出システム１３を用いるスケール部材Ｔ２の上面の異物の検出動作を実行することができる。
【０３７８】
このように、基板Ｐの露光動作を含む露光シーケンスＳＡ中に、スケール部材Ｔ２（プレート部材Ｔ）の上面の異物の検出動作を実行することもできる。この場合、露光シーケンスＳＡの１つの動作（期間）中に、スケール部材Ｔ２の全面の異物検出を行っても良いし、露光シーケンスＳＡの異なる期間（動作）中に、スケール部材Ｔ２の全面の異物検出を行っても良い。さらに、露光シーケンスＳＡの一部と前述の異物処理シーケンスとでスケール部材Ｔ２の全面の異物検出を行っても良い。
【０３７９】
また、例えば基板ステージ１を第１基板交換位置ＣＰ１から露光位置ＥＰへ移動する動作、及び基板Ｐのアライメントマークを検出する動作を含む、基板Ｐの露光動作前の所定の動作中に、異物の検出動作が実行され、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、基板Ｐの露光動作前に、基板ステージ１の制御モードを変更することができる。
【０３８０】
また、例えば基板Ｐの露光動作中に、異物の検出動作が実行され、その検出動作によって異物が検出された場合、制御装置９は、基板Ｐの露光動作中に、基板ステージ１の制御モードを変更することができる。
【０３８１】
また、制御装置９に対して操作信号を入力可能な入力装置を制御装置９に接続し、例えば作業者が入力装置により操作信号を入力したときに、検出シーケンスが実行されてもよい。なお、入力装置は、例えばキーボード、タッチパネル、操作ボタン等を含む。
【０３８２】
また、検出シーケンスが所定間隔毎に複数回実行される場合、例えば第ｎ回目の検出シーケンスＳＢにおいては、スケール部材Ｔ２の上面の第１の領域に対する異物検出動作を実行し、第ｎ＋１回目の検出シーケンスにおいては、スケール部材Ｔ２の上面の第２の領域に対する異物検出動作を実行してもよい。
【０３８３】
また、上述の第３、第４実施形態において、検出システム１３を用いて、計測ステージ２の上面１８の異物を検出することができる。また、検出システム１３の検出結果に基づいて、計測ステージ２の駆動を制御することができる。また、本実施形態において、検出システム１３を用いて、基準格子４５を含む基準部材４４の上面の異物を検出することができる。
【０３８４】
なお、上述の第３、第４実施形態において、制御装置９は、エンコーダシステム１４で、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１（プレート部材Ｔ）の上面を移動して、プレート部材Ｔの上面の少なくとも一部の異物の検出動作を実行し、フォーカス・検出システム１３の検出結果とエンコーダシステム１４の計測結果とに基づいて、ＸＹ平面内での異物の位置を求めることとしてもよいし、干渉計システム１２で、ＸＹ平面内における基板ステージ１の位置情報を計測しつつ、検出システム１３の検出領域ＡＦに対して基板ステージ１（プレート部材Ｔ）の上面を移動して、プレート部材Ｔの上面の少なくとも一部の異物の検出動作を実行し、フォーカス・検出システム１３の検出結果と干渉計システム１２の計測結果とに基づいて、ＸＹ平面内での異物の位置を求めることとしてもよい。
【０３８５】
なお、上述の第３、第４実施形態において、干渉計システム１２（第２干渉計ユニット１２Ｂ）によって計測される基板ステージ１の位置情報が、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作では用いられず、主としてエンコーダシステム１４のキャリブレーション動作（すなわち、計測値の較正）などに用いられるものとしたが、干渉計システム１２の計測情報（すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の５つの方向の位置情報の少なくとも１つ）を、例えば基板Ｐのアライメント動作及び露光動作で用いてもよい。本実施形態においては、エンコーダシステム１４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向にける基板ステージ１の位置情報を計測する。そこで、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、干渉計システム１２の計測情報のうち、エンコーダシステム１４による基板ステージ１の位置情報の計測方向（Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向）と異なる方向、例えばθＸ方向及び／又はθＹ方向に関する位置情報のみを用いてもよいし、その異なる方向の位置情報に加えて、エンコーダシステム１４の計測方向と同じ方向（すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の少なくとも１つ）に関する位置情報を用いてもよい。また、干渉計システム１２は、基板ステージ１のＺ軸方向の位置情報を計測可能としてもよい。この場合、基板Ｐのアライメント動作及び露光動作において、Ｚ軸方向の位置情報を用いてもよい。
【０３８６】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、検出システムによってスケール部材の上面の全域で異物検出を行うものとしたが、これに限らず、スケール部材の上面の一部のみで異物検出を行うものとしても良い。この場合、異物検出を行うスケール部材の一部は、少なくとも、露光シーケンス中にエンコーダのビームが照射される範囲を含む。
【０３８７】
なお、上述の各実施形態においては、スケール部材Ｔ２が、２枚の板状部材３０Ａ、３０Ｂによって形成されていることとしたが、これに限らず、スケール部材Ｔ２を１枚の板状部材で構成し、その上面に直接回折格子を形成することとしてもよい。また、スケール部材の上面に回折格子を形成し、そのスケール部材の上面にヘッド４８、４８Ａ、４８Ｂ、４９の計測光が透過可能な保護部材（例えば、薄膜）を設け、回折格子の損傷等を抑制してもよい。また、基板ステージ１がスケール部材Ｔ２を着脱可能とせずに、基板ステージとスケール部材とを一体としてもよい。すなわち、基板ステージ１の少なくとも一部に、回折格子を直接形成してもよい。
【０３８８】
なお、上述の各実施形態においては、基板ステージ１にスケール部材Ｔ２が配置され、エンコーダシステム１４が、そのスケール部材Ｔ２を計測して、基板ステージ１の位置情報を計測することとしたが、基板ステージ１と同様、計測ステージ２にも、回折格子を含むスケール部材を配置することができる。エンコーダシステム１４は、そのスケール部材を用いて、ＸＹ平面内における計測ステージ２の位置情報を計測することができる。制御装置９は、エンコーダシステム１４の計測結果及び検出システム１３の検出結果に基づいて、第２駆動システム５を作動し、計測ステージ２の位置制御を行うことができる。また、検出システム１３は、計測ステージに配置されたスケール部材の上面の異物を検出可能である。また、上述の第１、第２実施形態では、液浸部材１１等のクリーニング装置を用いて、計測ステージのスケール部材をクリーニングすることができる。さらに、作業者は、計測ステージを露光装置ＥＸから引き出して、その計測ステージのスケール部材をメンテナンスすることができる。一方、上述の第３、第４実施形態では、検出システム１３の検出情報に基づいて、第２駆動システム５を用いる基板ステージ１の駆動を制御することができる。
【０３８９】
また、マスクステージ３にも、回折格子を含むスケール部材を配置することができる。マスクステージ３に配置されたスケール部材を計測可能なエンコーダシステムを配置することによって、そのエンコーダシステムは、マスクステージ３に配置されたスケール部材を用いて、ＸＹ平面内におけるマスクステージ３の位置情報を計測することができる。また、マスクＭのパターン形成面の位置情報を計測可能な検出システムを設けることができる。そして、その検出システムを用いて、マスクステージ３に配置されたスケール部材の異物を検出することができる。
【０３９０】
なお、上述の各実施形態においては、移動体である基板ステージ（計測ステージ、マスクステージ）にスケール部材を配置し、そのスケール部材と対向可能な位置（基板ステージの上方）にエンコーダシステムが配置される場合を例にして説明したが、例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書等に開示されているような、基板ステージにエンコーダシステムのヘッドが配置され、そのヘッドと対向可能な位置（基板ステージの上方）にスケール部材（グリッド板）が配置される露光装置にも、上述の各実施形態で説明した構成を適用することができる。すなわち、基板ステージに保持された基板の表面の位置情報を検出可能な検出システムを設け、その検出システムで、基板ステージに配置されているエンコーダシステムのヘッドの上面の異物を検出することができる。また、その検出システムの検出結果に応じて、上述の第１、第２実施形態では、クリーニング装置を用いてそのエンコーダヘッドの上面をクリーニングすることができる。クリーニング装置として、上述したような、例えば液体を用いてクリーニングする液浸部材、気体を噴射可能な噴射口を有する気体供給装置、気体を吸引可能な吸引口を有するバキューム装置等を用いることができる。一方、上述の第３、第４実施形態では、その検出システムの検出結果に応じて、その基板ステージの駆動を制御することができる。
【０３９１】
なお、上述の各実施形態においては、異物を検出するために、基板Ｐの表面の位置情報を検出可能な検出システム（フォーカス・レベリング検出システム）１３を用いているが、異物及びそのサイズを検出可能であれば、検出システム１３と別の検出システムを露光装置ＥＸに設け、その検出システムで異物を検出してもよい。また、検出システム１３は撮像方式なども良い。
【０３９２】
なお、上述の各実施形態においては、スケール部材の欠陥が、スケール部材上に存在する異物である場合を例にして説明したが、例えば傷である場合でも、上述の各実施形態で説明した構成を採用することにより、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【０３９３】
なお、上述の各実施形態において、投影光学系ＰＬは、終端光学素子の射出側（像面側）の光路を液体で満たしているが、米国特許出願公開第２００５／０２４８８５６号明細書に開示されているように、終端光学素子の入射側（物体面側）の光路も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。
【０３９４】
なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系、あるいは基板の表面を形成する感光膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル、セダー油等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（終端光学素子など）を形成してもよい。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。
【０３９５】
また、例えば露光光ＥＬがＦ２レーザ光である場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能なもの、例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系流体を用いることができる。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。
【０３９６】
なお、上述の各実施形態において、投影光学系ＰＬを介して照明光ＥＬが照射される投影領域ＰＲは、投影光学系ＰＬの視野内で光軸ＡＸを含むオンアクシス領域であるが、例えば国際公開第２００４／１０７０１１号パンフレットに開示されるように、複数の反射面を有しかつ中間像を少なくとも１回形成する光学系（反射系又は反屈系）がその一部に設けられ、かつ単一の光軸を有する、いわゆるインライン型の反射屈折系と同様に、その露光領域は光軸ＡＸを含まないオフアクシス領域でも良い。
【０３９７】
また、上述の各実施形態においては、照明領域ＩＲ及び投影領域ＰＲ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。
【０３９８】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間に液浸空間が形成される。
【０３９９】
なお、上述の各実施形態においては、露光装置ＥＸが液浸露光装置である場合を例にして説明したが、液体を介さずに基板Ｐを露光するドライ露光装置でもよい。
【０４００】
また、上述の各実施形態において、露光装置ＥＸが、軟Ｘ線領域のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いて基板Ｐを露光するＥＵＶ露光装置でもよい。
【０４０１】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【０４０２】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。露光装置ＥＸがステッパの場合においても、基板を保持するステージの位置をエンコーダで計測することにより、空気揺らぎに起因する計測誤差の発生を抑制して、ステージの位置制御を高精度に実行できる。
【０４０３】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【０４０４】
また、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【０４０５】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０４０６】
また、本発明は、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、本発明は、基板ステージを１つだけ有する露光装置にも適用することができる。
【０４０７】
露光装置の種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【０４０８】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。
【０４０９】
なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。
【０４１０】
また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。
【０４１１】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（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。
【０４１２】
以上のように、露光装置は、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。
【０４１３】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０４１４】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての文献及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【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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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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