(57)【要約】【課題】移動体上の物体の位置情報を検出する検出系と、移動体の位置を計測する計測系との関連付けを容易に実現する。【解決手段】  露光装置は、ウエハＷを保持してＸＹ平面内で移動するウエハステージＷＳＴと、Ｘ軸方向に関して所定長さを有するＸＹ平面に平行な面内に設定される複数の検出領域のそれぞれにおいて検出対象の位置情報を検出するアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）と、ウエハステージＷＳＴの位置情報を計測するヘッド部６２Ｆ、６２Ｅを有するエンコーダシステムと、ウエハステージＷＳＴの上面に設けられ、アライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）の検出領域の全体をカバーするＸ軸方向の長さを有し、アライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）の複数の検出領域を同時に設定可能な基準部材であるＦＤバーと、を備えている。【選択図】  図４
2014116403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を光学系を介してエネルギビームで露光する露光装置であって、
前記物体を保持して所定平面内で移動する移動体と、
前記所定平面内の一方向に並んだ複数の検出領域のそれぞれにおいて前記物体の位置情報を検出する検出系と、
前記移動体の位置情報を計測する計測系と、
前記移動体の前記所定平面と平行な一面に設けられ、前記複数の検出領域の全てをカバーする前記一方向の長さを有し、前記検出系の前記複数の検出領域を同時に設定可能な基準部材と、を備える露光装置。
【請求項２】
前記移動体を駆動して、前記基準部材上に、前記検出系の前記複数の検出領域を設定するとともに、前記検出系の検出結果とその検出時の前記計測系による位置情報の計測結果とに基づいて、設定された各検出領域における前記基準部材の検出対象部位の位置情報を求める制御装置を、さらに備える請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記移動体を駆動して、前記基準部材上に、前記検出系の複数の検出領域が設定される第１の状態で、設定された各検出領域に対応する前記基準部材の部位の第1の位置情報を求め、
前記第１の状態で設定される前記複数の検出領域のうち、前記一方向の中心部外に位置する検出領域で前記第１の位置情報が検出された前記基準部材の部位を、前記移動体を駆動して、前記一方向の中心部に位置する検出領域に順次位置決めし、位置決めの都度、前記中心部に位置する検出領域で前記基準部材の前記部位の第２の位置情報を求める請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２の位置情報と対応する前記第１の位置情報とに基づいて、前記複数の検出領域のうち、前記一方向の中心部外に位置する検出領域と前記一方向の中心部に位置する検出領域とで同一の部位を検出した検出結果の差を求める請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記検出系は、前記一方向に離間してそれぞれの検出領域が配置され、検出対象上のマーク又はパターンをそれぞれ検出する、前記一方向の中央部に位置する第１マーク検出系を含む少なくとも３つのマーク検出系を含み、
前記基準部材には、前記第１マーク検出系によって検出される１つの基準マークと、残りの少なくとも２つのマーク検出系によって個別にかつ同時に検出可能な前記基準マークの前記一方向の両側に配置された一対の基準パターンとが設けられている請求項３又は４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記検出系は、検出対象に検出ビームを照射して前記複数の検出領域のそれぞれで前記光学系の光軸方向に関する前記検出対象の面位置情報を検出する面位置検出系を含み、
前記基準部材の表面の少なくとも一部は、前記検出ビームに対して所定の反射率を有する反射面とされている請求項３又は４に記載の露光装置。
【請求項７】
前記検出系は、前記検出対象に検出ビームを照射して前記複数の検出領域のそれぞれで前記光学系の光軸方向に関する前記検出対象の面位置情報を検出する面位置検出系をさらに含み、
前記基準部材の表面の前記基準マークと前記一対の基準パターンとを含む少なくとも一部の領域は、前記検出ビームに対して所定の反射率を有する反射面とされている請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記計測系は、前記移動体と前記移動体の外部との一方に配置され、格子を有するスケールと、該スケールに計測ビームを照射する前記移動体と前記移動体の外部との他方に配置された複数のヘッドとを有するエンコーダシステムである請求項３〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記格子は、正確な格子を基準とする、偶関数で表されるグリッド誤差を有する請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感応物体を露光することと、
露光された前記感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１１】
物体を光学系を介してエネルギビームで露光する露光方法であって、
前記物体を保持して所定平面内で移動する移動体の前記所定平面と平行な一面に設けられた一方向に所定長さを有する基準部材上に複数の検出領域が前記一方向に離れて設定される第１の状態で、設定された複数の検出領域のそれぞれで前記基準部材の第１の位置情報を求めることと、
前記第１の状態で設定される前記複数の検出領域のうち、前記一方向の中心部外に位置する複数の検出領域で前記第１の位置情報がそれぞれ検出された前記基準部材の第１部位を、前記移動体を駆動して、前記一方向の中心部に位置する検出領域に順次位置決めし、位置決めの都度、前記一方向の中心部に位置する検出領域で前記基準部材の前記第１部位の第２の位置情報を求めることと、
前記基準部材の各第１部位について前記第２の位置情報と対応する前記第１の位置情報との差をそれぞれ求めることと、
前記検出系の前記複数の検出領域を前記物体上に設定し、設定した複数の検出領域のそれぞれで前記物体の位置情報を検出するとともに、前記一方向の中心部外に位置する検出領域のそれぞれで検出した前記物体の位置情報を、対応する前記差を用いて補正することと、
補正後の位置情報を用いて、露光位置に対する前記物体の位置を制御しつつ、前記物体上の複数の領域をそれぞれ前記光学系を介して前記エネルギビームで露光することと、を含む露光方法。
【請求項１２】
前記検出系は、前記一方向に離間してそれぞれの検出領域が配置され、検出対象上のマーク又はパターンをそれぞれ検出する、前記一方向の中央部に位置する第１マーク検出系を含む少なくとも３つのマーク検出系を含み、
前記基準部材には、前記第１マーク検出系によって検出される１つの基準マークと、残りの少なくとも２つのマーク検出系によって個別にかつ同時に検出可能な前記基準マークの前記一方向の両側に配置された一対の基準パターンとが設けられ、
前記第１の位置情報、前記第２の位置情報として、前記所定平面と平行な面内の前記検出対象の位置の情報が求められる請求項１１に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記検出系は、前記検出対象に検出ビームを照射して前記複数の検出領域のそれぞれで前記光学系の光軸方向に関する前記検出対象の面位置情報を検出する面位置検出系を含み、
前記基準部材の表面の少なくとも一部は、前記検出ビームに対して所定の反射率を有する反射面とされ、
前記第１の位置情報、前記第２の位置情報として、前記光軸方向に関する前記検出対象の位置の情報が求められる請求項１１又は１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の露光方法により感応物体を露光することと、
露光された前記感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、特に電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び露光方法、並びに前記露光装置又は露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
この種の露光装置では、マスク（レチクル）に形成されたパターンが投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、ウエハと総称する）上に既に形成されたパターンに重ね合わせて転写される。従って、その重ね合わせ精度の維持又は向上のため、露光に先立ってウエハ上のアライメントマークを計測するアライメント計測（例えばＥＧＡ等）を行う必要がある。また、露光不良防止のため、露光中に、投影光学系によるパターンの像の結像面にウエハ上の露光領域（照明光の照射領域）を合致させる（焦点深度の範囲内に位置させる）ウエハの位置制御（フォーカス・レベリング制御）を、行う必要がある。
【０００４】
一方、例えば半導体素子の高集積化に伴うデバイスパターンの微細化に対応するため、露光装置には解像度の向上が要求されるようになってきた。解像度向上の一手法として液浸露光法があり、ウエハの露光が行われる露光ステーションから離れた位置に、ウエハに対するアライメント計測等の計測が行われる計測ステーションが設けられた液浸露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示される露光装置などでは、投影光学系の周囲には、局所液浸システムのノズルユニットなどが配置されるため、フォーカス・レベリング制御のための検出系を配置することができない。このため、露光に先立って、計測ステーション内で水平面内の一軸方向に離れて、複数の検出領域（検出点）がそれぞれ配置された複数のアライメント系、及び多点焦点位置検出系を用いて、水平面内で一軸に直交する方向にのみウエハを移動しながら、ウエハ上の複数箇所のアライメントマーク及びウエハ表面の面位置を計測する、ストリーム処理と言われる計測方法が採用されている。
【０００６】
しかるに、露光装置に要求される重ね合わせ精度等は、次第に厳しくなっており、特許文献１等に開示されるストリーム処理では、ウエハ上の一軸方向に関して中心近傍以外に位置するショット領域では、重ね合わせ精度が悪化するとともに、デフォーカスに起因する露光不良が発生することが、最近になって判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、物体を光学系を介してエネルギビームで露光する露光装置であって、前記物体を保持して所定平面内で移動する移動体と、前記所定平面内の一方向に並んだ複数の検出領域のそれぞれにおいて前記物体の位置情報を検出する検出系と、前記移動体の位置情報を計測する計測系と、前記移動体の前記所定平面と平行な一面に設けられ、前記複数の検出領域の全てをカバーする前記一方向の長さを有し、前記検出系の前記複数の検出領域を同時に設定可能な基準部材と、を備える露光装置が、提供される。
【０００９】
これによれば、計測系により移動体の位置を計測しつつ、移動体を前記一方向に移動させて、基準部材の複数の検出対象部位のうち、少なくとも１つの同一の検出対象部位の位置情報を検出系の少なくとも１つの検出領域で検出することを繰り返す検出系のキャリブレーションにより、検出系と、移動体の位置情報を計測する計測系によって規定される座標系との正確な関連付けが可能になる。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、上記露光装置を用いて感応物体を露光することと、露光された前記感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、物体を光学系を介してエネルギビームで露光する露光方法であって、前記物体を保持して所定平面内で移動する移動体の前記所定平面と平行な一面に設けられた一方向に所定長さを有する基準部材上に複数の検出領域が前記一方向に離れて設定される第１の状態で、設定された複数の検出領域のそれぞれで前記基準部材の第１の位置情報を求めることと、前記第１の状態で設定される前記複数の検出領域のうち、前記一方向の中心部外に位置する複数の検出領域で前記第１の位置情報がそれぞれ検出された前記基準部材の第１部位を、前記移動体を駆動して、前記一方向の中心部に位置する検出領域に順次位置決めし、位置決めの都度、前記一方向の中心部に位置する検出領域で前記基準部材の前記第１部位の第２の位置情報を求めることと、前記基準部材の各第１部位について前記第２の位置情報と対応する前記第１の位置情報との差をそれぞれ求めることと、前記検出系の前記複数の検出領域を前記物体上に設定し、設定した複数の検出領域のそれぞれで前記物体の位置情報を検出するとともに、前記一方向の中心部外に位置する検出領域のそれぞれで検出した前記物体の位置情報を、対応する前記差を用いて補正することと、補正後の位置情報を用いて、露光位置に対する前記物体の位置を制御しつつ、前記物体上の複数の領域をそれぞれ前記光学系を介して前記エネルギビームで露光することと、を含む露光方法が、提供される。
【００１２】
これによれば、露光の際に、物体上の一方向に関して中心部外に位置する領域の位置制御誤差の発生を防止することが可能になり、物体上の前記複数の領域を、それぞれ光学系を介してエネルギビームで精度良く露光することが可能になる。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、上記露光方法により感応物体を露光することと、露光された前記感応物体を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１のウエハステージを示す平面図、図２（Ｂ）は、ウエハステージを−Ｙ方向から見た図（正面図）である。
【図３】図３（Ａ）は、図１の計測ステージを−Ｙ方向から見た図（正面図）、図３（Ｂ）は計測ステージを＋Ｘ方向から見た図（側面図）、図３（Ｃ）は、計測ステージを示す平面図である。
【図４】図１の露光装置が備える第１ないし第４エンコーダシステム、アライメント系、多点ＡＦ系等の配置を、投影光学系を基準として示す図である。
【図５】図４の第１ないし第４エンコーダシステムの具体的なヘッド配置を説明するための図である。
【図６】一実施形態に係る露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図７】図６の第１ないし第４エンコーダシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図８】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１）である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その２）、かつＳｅｃ−ＢＣＨＫについて説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その３）、かつ多点ＡＦ系のセンサ間オフセットの計測処理について説明するための図である。
【図１１】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その４）である。
【図１２】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その５）である。
【図１３】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その６）である。
【図１４】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その７）である。
【図１５】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その８）である。
【図１６】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その９）である。
【図１７】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１０）である。
【図１８】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１１）である。
【図１９】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１２）である。
【図２０】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１３）である。
【図２１】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１４）である。
【図２２】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１５）である。
【図２３】ウエハステージと計測ステージとを用いた並行処理動作について説明するための図（その１６）である。
【図２４】図２４（Ａ）〜図２４（Ｅ）は、本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光について説明するための図である。
【図２５】図２５（Ａ）〜図２５（Ｅ）は、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光（その１）について説明するための図である。
【図２６】図２６（Ａ）〜図２６（Ｅ）は、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光（その２）について説明するための図である。
【図２７】図２７（Ａ）〜図２７（Ｅ）は、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光（その３）について説明するための図である。
【図２８】変形例（その１）について説明するための図である。
【図２９】変形例（その２）について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、一実施形態について、図１〜図２７（Ｅ）に基づいて、説明する。
【００１６】
図１には、一実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向（Ｚ方向）、これに直交する面内でレチクルＲとウエハＷとが相対走査される方向をＹ軸方向（Ｙ方向）、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向（Ｘ方向）とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
【００１７】
露光装置１００は、図１に示されるように、ベース盤１２上の＋Ｙ側端部近傍に配置された露光部２００と、ベース盤１２上の−Ｙ側端部近傍に配置された計測部３００と、ベース盤１２上で独立してＸＹ平面内で２次元移動するウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴと、これらの制御系等とを備えている。以下においては、説明の便宜上、露光部２００、計測部３００のそれぞれの場所を示す用語として、露光部、計測部と同一の符号を用いて、露光ステーション２００、計測ステーション３００と称するものとする。
【００１８】
ベース盤１２は、床面上に防振機構（図示省略）によってほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２は、平板状の外形を有する部材から成る。なお、図１において、露光ステーション２００には、ウエハステージＷＳＴが位置しており、ウエハステージＷＳＴ（より詳細には後述するウエハテーブルＷＴＢ）上にウエハＷが保持されている。また、露光ステーション２００の近傍に計測ステージＭＳＴが位置している。
【００１９】
露光部２００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ及び局所液浸装置８等を備えている。
【００２０】
照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で設定（制限）されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。
【００２１】
レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図１における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図６参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。
【００２２】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３によって、レチクルステージＲＳＴに固定された移動鏡１５（実際には、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡（あるいは、レトロリフレクタ）とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１３の計測値は、主制御装置２０（図１では不図示、図６参照）に送られる。
【００２３】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、不図示の支持部材によって水平に支持されたメインフレームＢＤによってその外周部に設けられたフランジ部ＦＬＧを介して支持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された投影光学系ＰＬと、を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ（より正しくは、ウエハＷを保持する後述する微動ステージＷＦＳ）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。
【００２４】
局所液浸装置８は、露光装置１００が、液浸方式の露光を行うことに対応して設けられている。局所液浸装置８は、液体供給装置５、液体回収装置６（いずれも図１では不図示、図６参照）、及びノズルユニット３２等を含む。ノズルユニット３２は、図１に示されるように、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子、ここではレンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）１９１を保持する鏡筒４０の下端部周囲を取り囲むように不図示の支持部材を介して、投影ユニットＰＵ等を支持するメインフレームＢＤに吊り下げ支持されている。ノズルユニット３２は、液体Ｌｑの供給口及び回収口と、ウエハＷが対向して配置され、かつ回収口が設けられる下面と、液体供給管３１Ａ及び液体回収管３１Ｂ（いずれも図１では不図示、図４参照）とそれぞれ接続される供給流路及び回収流路とを備えている。液体供給管３１Ａには、その一端が液体供給装置５（図１では不図示、図６参照）に接続された不図示の供給管の他端が接続されており、液体回収管３１Ｂには、その一端が液体回収装置６（図１では不図示、図６参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。本実施形態では、主制御装置２０が液体供給装置５（図６参照）を制御して、液体供給管３１Ａ及びノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体を供給するとともに、液体回収装置６（図６参照）を制御して、ノズルユニット３２及び液体回収管３１Ｂを介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間から液体を回収する。このとき、主制御装置２０は、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置５と液体回収装置６を制御する。従って、先端レンズ１９１とウエハＷとの間には、一定量の液体Ｌｑ（図１参照）が常に入れ替わって保持される。本実施形態では、上記の液体として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水を用いるものとする。なお、ＡｒＦエキシマレーザ光に対する純水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４であり、純水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。
【００２５】
計測部３００は、メインフレームＢＤに設けられたアライメント装置９９と、メインフレームＢＤに設けられた多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）９０（図１では不図示、図６参照）と、を有する。
【００２６】
アライメント装置９９は、図４に示される５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4を含む。詳述すると、図４及び図５に示されるように、投影ユニットＰＵの中心（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ、本実施形態では前述の露光領域ＩＡの中心とも一致）を通りかつＹ軸と平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＶ上で、光軸ＡＸから−Ｙ側に所定距離隔てた位置に、検出中心が位置する状態でプライマリアライメント系ＡＬ１が配置されている。プライマリアライメント系ＡＬ１を挟んで、Ｘ軸方向の一側と他側には、基準軸ＬＶに関してほぼ対称に検出中心が配置されるセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2と、ＡＬ２3，ＡＬ２4とがそれぞれ設けられている。すなわち、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4はその検出中心がＸ軸方向に沿って配置されている。
【００２７】
各セカンダリアライメント系ＡＬ２n（ｎ＝１〜４）は、駆動機構６０n（ｎ＝１〜４、図１では不図示、図６参照）によって、その一部の構成部材を駆動することで、その検出領域（又は検出中心）の位置を独立にＸ軸方向及びＹ軸方向に関して調整可能である。従って、プライマリアライメント系ＡＬ１及びセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4はＸ軸方向及びＹ軸方向に関してその検出領域の相対位置が調整可能となっている。
【００２８】
５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれとしては、例えば、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（各アライメント系内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4からの撮像信号は、主制御装置２０に供給されるようになっている（図６参照）。なお、アライメント装置９９の詳細構成は、例えば米国特許出願公開第２００９／０２３３２３４号明細書に開示されている。
【００２９】
多点ＡＦ系９０としては、図４及び図５に示されるように、送光系９０ａ及び受光系９０ｂから成る斜入射方式の多点ＡＦ系が設けられている。多点ＡＦ系９０と同様の構成は、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されている。本実施形態では、一例として、送光系９０ａと受光系９０ｂとは、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を通るＸ軸に平行な直線（基準軸）ＬＡの＋Ｙ側に同一距離離れた位置に、基準軸ＬＶに関して対称に配置されている。送光系９０ａと受光系９０ｂとのＸ軸方向の間隔は、後述するウエハテーブルＷＴＢ上に設けられた一対のスケール３９１、３９２（図２（Ａ）参照）の間隔より広く設定されている。
【００３０】
多点ＡＦ系９０は、図６に示されるように、主制御装置２０に接続されている。主制御装置２０は、一例として図１０（Ｂ）に示されるように、送光系９０ａからウエハＷ等の検出対象（図１０（Ｂ）では計測プレート３０）の一面に複数の検出光（より正確には、送光系９０ａを構成する不図示のパターン形成板上に形成された複数のスリット状の開口パターンの像光束）を照射する（図１０（Ｂ）中の星マーク参照）。これにより、その複数の検出光の検出対象の一面（以下、被検面と称する）からの反射光を受光した受光系９０ｂによって、被検面上の各検出点（すなわち複数の検出光それぞれの照射点）ＡＦＰ０、ＡＦＰ１〜ＡＦＰ４等における、Ｚ位置に対応する多数のフォーカス信号が、次のようにして得られる。
【００３１】
すなわち、上記の複数のスリット状の開口パターンの像光束の照射により、複数のスリット状の開口パターンの像（スリット像）が被検面上に形成され、これらのスリット像の光束の被検面からの反射光束が、受光系９０ｂの集光対物レンズ及び回転方向振動板等の光学系（いずれも不図示）を介して受光器（不図示）の手前側に配置され、前記開口パターンの配置に対応して複数のスリットが設けられた受光用スリット板（不図示）上に再結像される。そして、主制御装置２０により発振器からの駆動信号でドライブされる加振装置（不図示）を介して回転方向振動板（不図示）に所定の振動が与えられると、受光用スリット板上では再結像された各像の位置が所定方向（スリット板の各スリットの長手方向と直交する方向）に振動する。これにより、受光用スリット板の各スリットにそれぞれ対向して配置された受光器の複数のフォトセンサのそれぞれの検出信号が信号処理装置（不図示）により、回転振動周波数の信号で同期検波される。
【００３２】
そして、信号処理装置により同期検波して得られた多数のフォーカス信号が主制御装置２０に供給される。
【００３３】
ここで、上述の説明から明らかなように、多点ＡＦ系９０では複数の検出点に個別に対応してフォトセンサが設けられているので、これらのフォトセンサを、以下では必要に応じてフォーカスセンサと呼ぶ。
【００３４】
多点ＡＦ系９０の複数の検出点は、例えば図１０（Ｂ）に示されるように、被検面上でＸ軸方向に沿って所定間隔で配置される。本実施形態では、例えば１行Ｍ列（Ｍは検出点の総数）又は２行Ｎ列（Ｎは検出点の総数の１／２）の行マトリックス状に配置される。図４及び図５中では、それぞれ検出ビームが照射される複数の検出点を、個別に図示せず、送光系９０ａ及び受光系９０ｂの間でＸ軸方向に延びる細長い検出領域ＡＦとして示している。この検出領域ＡＦは、Ｘ軸方向の長さがウエハＷの直径と同程度に設定されているので、ウエハＷをＹ軸方向に１回スキャンするだけで、ウエハＷのほぼ全面でＺ軸方向の位置情報（面位置情報）を計測できる。また、この検出領域ＡＦは、Ｙ軸方向に関して、投影光学系ＰＬ（露光領域ＩＡ）とアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4）の検出領域との間に配置されているので、多点ＡＦ系とアライメント系とでその検出動作を並行して行うことが可能となっている。
【００３５】
なお、複数の検出点は１行Ｍ列又は２行Ｎ列で配置されるものとしたが、行数及び／又は列数はこれに限られない。但し、行数が２以上である場合は、異なる行の間でも検出点のＸ軸方向の位置を異ならせることが好ましい。さらに、複数の検出点はＸ軸方向に沿って配置されるものとしたが、これに限らず、複数の検出点の全部又は一部をＹ軸方向に関して異なる位置に配置しても良い。例えば、Ｘ軸及びＹ軸の両方と交差する方向に沿って複数の検出点を配置しても良い。すなわち、複数の検出点は少なくともＸ軸方向に関して位置が異なっていれば良い。また、本実施形態では複数の検出点に検出ビームを照射するものとしたが、例えば検出領域ＡＦの全域に検出ビームを照射しても良い。さらに、検出領域ＡＦはＸ軸方向の長さがウエハＷの直径と同程度でなくても良い。
【００３６】
ウエハステージＷＳＴは、図１及び図２（Ｂ）等からわかるように、粗動ステージＷＣＳと、粗動ステージＷＣＳに非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳに対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳとを有している。ウエハステージＷＳＴ（粗動ステージＷＣＳ）は、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図６参照）により、Ｘ軸及びＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともにθｚ方向に微小駆動される。また、微動ステージＷＦＳは、微動ステージ駆動系５２Ａ（図６参照）によって粗動ステージＷＣＳに対して６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向）に駆動される。
【００３７】
ウエハステージＷＳＴ（粗動ステージＷＣＳ）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、干渉計システムから成るウエハステージ位置計測系１６Ａ（図１及び図６参照）によって計測される。微動ステージＷＦＳの位置情報は、後述するエンコーダシステム１５０（図６参照）によって計測される。
【００３８】
また、計測ステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報は、干渉計システムから成る計測ステージ位置計測系１６Ｂ（図１及び図６参照）によって計測される。
【００３９】
ウエハステージ位置計測系１６Ａ、計測ステージ位置計測系１６Ｂ、及びエンコーダシステム１５０の計測値（位置情報）は、それぞれ粗動ステージＷＣＳ、計測ステージＭＳＴ、並びに微動ステージＷＦＳの位置制御のため、主制御装置２０に供給される（図６参照）。
【００４０】
ここで、上記各種計測系を含み、ステージ系の構成各部の構成等について詳述する。まず、ウエハステージＷＳＴについて説明する。
【００４１】
粗動ステージＷＣＳは、図２（Ｂ）に示されるように、粗動スライダ部９１と、一対の側壁部９２ａ，９２ｂと、一対の固定子部９３ａ、９３ｂと、を備えている。粗動スライダ部９１は、平面視で（＋Ｚ方向から見て）Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向の長さより幾分長い長方形板状の部材から成る。一対の側壁部９２ａ，９２ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形板状の部材から成り、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面にＹＺ平面に平行な状態でそれぞれ固定されている。一対の固定子部９３ａ、９３ｂは、側壁部９２ａ,９２ｂそれぞれの上面のＹ軸方向の中央部に内側に向けて固定されている。粗動ステージＷＣＳは、全体として、上面のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向の両側面が開口した高さの低い直方体形状を有している。すなわち、粗動ステージＷＣＳには、その内部にＹ軸方向に貫通した空間が形成されている。なお、側壁部９２ａ,９２ｂは、固定子部９３ａ、９３ｂとＹ軸方向の長さをほぼ同じにしても良い。すなわち、側壁部９２ａ,９２ｂは、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面のＹ軸方向の中央部のみに設けても良い。
【００４２】
ベース盤１２の内部には、図１に示されるように、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数のコイル１７を含む、コイルユニットが収容されている。
【００４３】
コイルユニットに対応して、粗動ステージＷＣＳの底面、すなわち粗動スライダ部９１の底面には、図２（Ｂ）に示されるように、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数の永久磁石１８から成る磁石ユニットが設けられている。磁石ユニットは、ベース盤１２のコイルユニットと共に、例えば米国特許第５，１９６７４５号明細書などに開示される電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る粗動ステージ駆動系５１Ａ（図６参照）を構成している。コイルユニットを構成する各コイル１７に供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される。
【００４４】
粗動スライダ部９１の底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング９４が固定されている。粗動ステージＷＣＳは、複数のエアベアリング９４によって、ベース盤１２の上方に所定の隙間（クリアランス、ギャップ）、例えば数μｍ程度の隙間を介して浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。
【００４５】
なお、粗動ステージ駆動系５１Ａとしては、電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータに限らず、例えば可変磁気抵抗駆動方式の平面モータを用いることもできる。この他、粗動ステージ駆動系５１Ａを、磁気浮上型の平面モータによって構成し、該平面モータによって粗動ステージＷＣＳを６自由度方向に駆動できるようにしても良い。この場合、粗動スライダ部９１の底面にエアベアリングを設けなくても良くなる。
【００４６】
一対の固定子部９３ａ、９３ｂそれぞれは、外形が板状の部材から成り、その内部に微動ステージＷＦＳを駆動するための複数のコイルから成るコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂが収容されている。コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂを構成する各コイルに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される。
【００４７】
微動ステージＷＦＳは、図２（Ｂ）に示されるように、本体部８１と、本体部８１の長手方向の一端部と他端部にそれぞれ固定された一対の可動子部８２ａ、８２ｂと、本体部８１の上面に一体的に固定された平面視矩形の板状部材から成るウエハテーブルＷＴＢと、を備えている。本体部８１は、平面視でＸ軸方向を長手方向とする八角形板状の部材から成る。本体部８１は、ウエハテーブルＷＴＢと熱膨張率が同じ又は同程度の素材で形成されることが望ましく、その素材は低熱膨張率であることが望ましい。
【００４８】
一対の可動子部８２ａ、８２ｂは、本体部８１のＸ軸方向の一端面と他端面とにそれぞれ固定されたＹＺ断面が矩形枠状の筐体を有する。以下では、便宜上、これらの筐体を可動子部８２ａ、８２ｂと同一の符号を用いて、筐体８２ａ、８２ｂと表記する。
【００４９】
筐体８２ａは、Ｙ軸方向寸法（長さ）及びＺ軸方向寸法（高さ）が、共に固定子部９３ａよりも幾分大きいＹ軸方向に細長いＹＺ断面が矩形の空間（開口部）を有する。筐体８２ａの空間内に粗動ステージＷＣＳの固定子部９３ａの−Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。筐体８２ａの上壁部８２ａ１及び底壁部８２ａ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２が、設けられている。
【００５０】
可動子部８２ｂは、可動子部８２ａと左右対称ではあるが同様に構成されている。筐体（可動子部）８２ｂの空間内に粗動ステージＷＣＳの固定子部９３ｂの＋Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。筐体８２ｂの上壁部８２ｂ１及び底壁部８２ｂ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と同様に構成された磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２が、設けられている。
【００５１】
上述のコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂは、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２にそれぞれ対応するように固定子部９３ａ及び９３ｂの内部にそれぞれ収容されている。
【００５２】
磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２、並びにコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂの構成は、例えば米国特許出願公開第２０１０／００７３６５２号明細書及び米国特許出願公開第２０１０／００７３６５３号明細書等に詳細に開示されている。
【００５３】
本実施形態では、前述した可動子部８２ａが有する一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及び固定子部９３ａが有するコイルユニットＣＵａと、可動子部８２ｂが有する一対の磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２及び固定子部９３ｂが有するコイルユニットＣＵｂと、を含んで、上記米国特許出願公開第２０１０／００７３６５２号明細書及び米国特許出願公開第２０１０／００７３６５３号明細書と同様に、微動ステージＷＦＳを粗動ステージＷＣＳに対して非接触状態で浮上支持するとともに、非接触で６自由度方向へ駆動する微動ステージ駆動系５２Ａ（図６参照）が構成されている。
【００５４】
なお、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図６参照）として、磁気浮上型の平面モータを用いる場合、該平面モータによって粗動ステージＷＣＳと一体で微動ステージＷＦＳを、Ｚ軸、θｘ及びθｙの各方向に微小駆動可能となるので、微動ステージ駆動系５２Ａは、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚの各方向、すなわちＸＹ平面内の３自由度方向に微動ステージＷＦＳを駆動可能な構成にしても良い。この他、例えば粗動ステージＷＣＳの一対の側壁部９２ａ,９２ｂのそれぞれに、各一対の電磁石を、微動ステージＷＦＳの八角形の斜辺部に対向して設け、各電磁石に対向して微動ステージＷＦＳに磁性体部材を設けても良い。このようにすると、電磁石の磁力により、微動ステージＷＦＳをＸＹ平面内で駆動できるので、可動子部８２ａ，８２ｂと、固定子部９３ａ，９３ｂとによって一対のＹ軸リニアモータを構成しても良い。
【００５５】
ウエハテーブルＷＴＢの上面の中央には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダ（不図示）が設けられている。ウエハホルダは、ウエハテーブルＷＴＢと一体に形成されていても良いし、ウエハテーブルＷＴＢに対して、例えば静電チャック機構あるいはクランプ機構等を介して、又は接着等により固定されていても良い。ここで、図示は省略されているが、本体部８１には、ウエハホルダに設けられた孔を介して上下動可能な上下動ピンが設けられている。この上下動ピンは、上面がウエハホルダの上面の上方に位置する第１位置とウエハホルダの上面の下方に位置する第２位置との間で上下方向に移動可能である。
【００５６】
ウエハテーブルＷＴＢの上面のウエハホルダ（ウエハの載置領域）の外側には、図２（Ａ）に示されるように、ウエハホルダよりも一回り大きな円形の開口が中央に形成され、かつ矩形状の外形（輪郭）を有するプレート（撥液板）２８が設けられている。プレート２８は、低熱膨張率の材料、例えばガラス又はセラミックス（例えばショット社のゼロデュア（商品名）、Ａｌ２Ｏ３あるいはＴｉＣなど）から成り、その表面には、液体Ｌｑに対する撥液化処理が施されている。具体的には、例えばフッ素樹脂材料、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料あるいはシリコン系樹脂材料などにより撥液膜が形成されている。なお、プレート２８は、その表面の全部（あるいは一部）がウエハＷの表面と同一面となるようにウエハテーブルＷＴＢの上面に固定されている。
【００５７】
プレート２８は、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の中央に位置し、その中央に上述の円形の開口が形成された矩形の外形（輪郭）を有する第１撥液領域２８ａと、該第１撥液領域２８ａをＸ軸方向に挟んでウエハテーブルＷＴＢの＋Ｘ側端部、−Ｘ側端部に位置し、第１撥液領域２８ａよりも幾分＋Ｙ方向に突出した長方形の一対の第２撥液領域２８ｂと、第１撥液領域２８ａの＋Ｙ側に位置し、かつ一対の第２撥液領域２８ｂの突出部間に配置されたＸ軸方向に延びる帯状の第３撥液領域２８ｃとを有する。なお、本実施形態では、前述の如く液体Ｌｑとして水を用いるので、以下では第１撥液領域２８ａ、第２撥液領域２８ｂ、及び第３撥液領域２８ｃをそれぞれ第１撥水板２８ａ、第２撥水板２８ｂ及び第３撥水板２８ｃとも呼ぶ。
【００５８】
一対の第２撥水板２８ｂには、それぞれ、後述する第１ないし第４エンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｄのためのスケール３９１，３９２が形成されている。詳述すると、スケール３９１，３９２はそれぞれ、例えばＹ軸方向を周期方向とする回折格子とＸ軸方向を周期方向とする回折格子とが組み合わされた、反射型の二次元回折格子によって構成されている。二次元回折格子の格子線のピッチは、Ｙ軸方向及びＸ軸方向のいずれの方向についても、例えば１μｍと設定されている。なお、図２（Ａ）では、図示の便宜のため、格子のピッチは、実際のピッチよりも大きく図示されている。その他の図においても同様である。
【００５９】
なお、回折格子を保護するために、撥水性を備えた低熱膨張率のガラス板でカバーすることも有効である。ここで、ガラス板としては、厚さがウエハと同程度、例えば厚さ１ｍｍのものを用いることができ、そのガラス板の表面がウエハ面と同じ高さ（面位置）になるよう、ウエハテーブルＷＴＢ上面に設置される。
【００６０】
なお、各第２撥水板２８ｂのスケールの端付近には、後述するエンコーダヘッドとスケール間の相対位置を決めるための、不図示の位置出しパターンがそれぞれ設けられている。この位置出しパターンは例えば反射率の異なる格子線から構成され、この位置出しパターン上をエンコーダヘッドが走査すると、エンコーダの出力信号の強度が変化する。そこで、予め閾値を定めておき、出力信号の強度がその閾値を超える位置を検出する。この検出された位置を基準に、エンコーダヘッドとスケール間の相対位置を設定する。また、上述の如く、本実施形態では、微動ステージＷＦＳがウエハテーブルＷＴＢを備えているので、以下の説明では、ウエハテーブルＷＴＢを含む微動ステージＷＦＳを、ウエハテーブルＷＴＢとも表記する。
【００６１】
第３撥液領域２８ｃは、Ｘ軸方向に関して第１撥水板２８ａとほぼ同じ長さを有するＸ軸方向に延びる板状部材から成るフィデューシャルプレート（以下、ＦＤプレートと略記する）によって構成されている。従って、以下では、ＦＤプレートを、第３撥水板と同一の符号を用いて、ＦＤプレート２８ｃと表記する。ＦＤプレート２８ｃは、プレート２８の一部を構成しており、ここでは、前述した低熱膨張率の材料から成るが、これに限らず、例えば石英などから作られても良い。
【００６２】
ＦＤプレート２８ｃの中央部には、Ｘ軸方向に長い長円状の計測プレート３０が埋め込まれている。計測プレート３０は、ＡｒＦエキシマレーザ光に対して透明な素材から成る。この計測プレート３０には、中央に基準マークＦＭが設けられ、該基準マークＦＭを挟むように一対の空間像計測スリットパターン（スリット状の計測用パターン）ＳＬが、設けられている。そして、各空間像計測スリットパターンＳＬに対応して、それらを透過する照明光ＩＬを、ウエハステージＷＳＴ外部（後述する計測ステージＭＳＴに設けられる受光系）に導く送光系（不図示）が設けられている。
【００６３】
ＦＤプレート２８ｃのＹ軸方向中央部には、Ｘ軸方向に延設されたオートフォーカス用反射面（以下、ＡＦ用反射面と称する）２２が形成されている。ＡＦ用反射面２２は、後述するように、多点ＡＦ系９０のキャリブレーションを行う際に使用される。ＡＦ用反射面２２のＸ軸方向長さは、ほぼウエハＷの直径と同一となっている。ＡＦ用反射面２２の中心部に、前述の計測プレート３０に対応する長円形の開口が形成されている。
【００６４】
ＡＦ用反射面２２のＹ軸方向中央部には、計測プレート３０を挟んでＸ軸方向に離間した一対のＦＩＡマーク群２３が形成されている。一対のＦＩＡマーク群２３は、Ｘ軸方向に関して、中央部を除き、ＡＦ用反射面２２のほぼ全長に渡って形成されている。一対のＦＩＡマーク群２３のそれぞれには、後述するＳｅｃ−ＢＣＨＫの際に使用する反射型回折格子が形成されている。各反射型回折格子は、Ｘ軸方向を周期方向とする所定ピッチ、例えば１μｍの回折格子（Ｘ回折格子）と、該Ｘ回折格子と直交する少なくとも１本のライン（格子線）から成る。各反射型回折格子としては、一例として十字をＸ軸方向に所定間隔で連続的に並べたような格子が用いられる。なお、図２（Ａ）では、ＡＦ用反射面２２として、ＦＩＡマーク群２３と比べてＹ軸方向の幅がかなり広いものが用いられているが、これに限らず、ＡＦ用反射面２２は、少なくともＦＩＡマーク群２３と同じ幅だけあれば良い。
【００６５】
ＦＤプレート２８ｃのＡＦ用反射面２２は、一対のＦＩＡマーク群２３の格子面を含み、第１撥水板２８ａ（及びスケール３９１，３９２）と共に、ほぼ面一な面を形成している。なお、計測プレート３０は、照明光ＩＬは透過させるが、多点ＡＦ系９０の送光系９０ａからの計測光は照明光ＩＬと波長が異なり、しかも入射角が８０度〜８５度程度であることから、大部分反射する。
【００６６】
次に、微動ステージＷＦＳ（ウエハテーブルＷＴＢ）の位置情報の計測を行う各計測系の説明に先立って、計測ステージＭＳＴについて説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）には、計測ステージＭＳＴの正面図（−Ｙ方向から見た図）、側面図（＋Ｘ方向から見た図）、及び平面図（＋Ｚ方向から見た図）が、それぞれ示されている。これら図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、計測ステージＭＳＴは、平面視で（＋Ｚ方向から見て）Ｘ軸方向を長手方向とする長方形板状のスライダ部６０と、スライダ部６０上面の＋Ｘ側の端部に固定された直方体部材から成る支持部６２と、該支持部６２上に片持ち支持され、計測テーブル駆動系５２Ｂ（図６参照）を介して例えば６自由度方向（又はＸＹ平面内の３自由度方向）に微小駆動される長方形板状の計測テーブルＭＴＢとを備えている。
【００６７】
スライダ部６０の底面には、不図示ではあるが、ベース盤１２のコイルユニット（コイル１７）と共に、電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る計測ステージ駆動系５１Ｂ（図６参照）を構成する、複数の永久磁石から成る磁石ユニットが設けられている。スライダ部６０の底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング（不図示）が固定されている。計測ステージＭＳＴは、前述のエアベアリングによって、ベース盤１２の上方に所定の隙間（ギャップ、クリアランス）、例えば数μｍ程度の隙間を介して浮上支持され、計測ステージ駆動系５１Ｂによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動される。なお、粗動ステージ駆動系５１Ａと計測ステージ駆動系５１Ｂとは、コイルユニットを共通とするが、本実施形態では、説明の便宜上から、粗動ステージ駆動系５１Ａと計測ステージ駆動系５１Ｂとを別々に観念している。実際問題としても、コイルユニットの異なるコイル１７が、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの駆動にそれぞれ用いられるので、このように観念しても問題はない。
【００６８】
計測テーブルＭＴＢには、各種計測用部材が設けられている。この計測用部材としては、例えば、図３（Ｃ）に示されるように、照度むらセンサ９５、空間像計測器９６、波面収差計測器９７、照度モニタ９８などが設けられている。また、計測テーブルＭＴＢには、前述の一対の送光系（不図示）に対向する配置で、一対の受光系（不図示）が設けられている。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとがＹ軸方向に関して所定距離以内に近接した状態（接触状態を含む）において、ウエハステージＷＳＴ上の計測プレート３０の各空間像計測スリットパターンＳＬを透過した照明光ＩＬを各送光系（不図示）で案内し、計測ステージＭＳＴ内の各受光系（不図示）の受光素子で受光する、空間像計測装置４５（図６参照）が構成される。
【００６９】
計測テーブルＭＴＢの上面には、その表面が撥液膜（撥水膜）で覆われた透明部材から成るプレート６３が、固定されている。プレート６３は、前述のプレート２８と同様の素材によって形成されている。
【００７０】
なお、計測ステージ駆動系５１Ｂを、磁気浮上型の平面モータで構成する場合には、例えば計測ステージを６自由度方向に可動な単体のステージにしても良い。
【００７１】
また、計測テーブルＭＴＢは、粗動ステージＷＣＳに支持されているウエハテーブルＷＴＢ(微動ステージＷＦＳ)に＋Ｙ側から例えば３００μｍ程度以下の距離まで近接又は接触可能であり、その近接又は接触状態では、ウエハテーブルＷＴＢの上面とともに、見かけ上一体のフルフラットな面を形成する（例えば図１６参照）。計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）は、主制御装置２０により、計測ステージ駆動系５１Ｂを介して駆動され、ウエハテーブルＷＴＢとの間で液浸領域（液体Ｌｑ）の受け渡しを行う。なお、計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢとの間の液浸領域（液体Ｌｑ）の受け渡しについてはさらに後述する。
【００７２】
ここで、ウエハテーブルＷＴＢ（微動ステージＷＦＳ）の位置情報の計測に用いられるエンコーダシステム１５０について説明する。エンコーダシステム１５０は、図６に示されるように、第１、第２、第３及び第４エンコーダシステム８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ及び８０Ｄを含む。第１エンコーダシステム８０Ａは、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳに移動可能に保持されるウエハテーブルＷＴＢの位置情報の計測に用いられる。第２エンコーダシステム８０Ｂは、計測ステーション３００にある粗動ステージＷＣＳに移動可能に保持されるウエハテーブルＷＴＢの位置情報の計測に用いられる。第３エンコーダシステム８０Ｃは、後述するフォーカスマッピング時に、必要に応じて、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸、Ｚ軸、θｙ、及びθｚの各方向の位置を計測するのに用いられる。第４エンコーダシステム８０Ｄは、露光ステーション２００及び計測ステーション３００との間、すなわち第１エンコーダシステム８０Ａ及び第２エンコーダシステム８０Ｂの計測範囲の間におけるウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測するのに用いられる。
【００７３】
まず、第１エンコーダシステム８０Ａの構成等について説明する。
【００７４】
露光装置１００では、図４に示されるように、投影ユニットＰＵ（ノズルユニット３２）の＋Ｘ側、−Ｘ側に、一対のヘッド部６２Ａ、６２Ｃが、それぞれ配置されている。ヘッド部６２Ａ，６２Ｃは、後述するように、それぞれ複数のヘッドを含み、これらのヘッドが、支持部材を介して、メインフレームＢＤ（図４では不図示、図１等参照）に吊り下げ状態で固定されている。
【００７５】
ヘッド部６２Ａ、６２Ｃは、図４に示されるように、各４つの４軸ヘッド６５1〜６５4，６４1〜６４4を備えている。４軸ヘッド６５1〜６５4の筐体の内部には、図５に示されるように、Ｘ軸及びＺ軸方向を計測方向とするＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ4と、Ｙ軸及びＺ軸方向を計測方向とするＹＺヘッド６５Ｙ1〜６５Ｙ4とが収容されている。同様に、４軸ヘッド６４1〜６４4の筐体の内部には、ＸＺヘッド６４Ｘ1〜６４Ｘ4と、ＹＺヘッド６４Ｙ1〜６４Ｙ4とが収容されている。ＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ4及び６４Ｘ1〜６４Ｘ4、並びにＹＺヘッド６５Ｙ1〜６５Ｙ４及び６４Ｙ1〜６４Ｙ４のそれぞれとしては、例えば米国特許第７，５６１，２８０号明細書に開示される変位計測センサヘッドと同様の構成のエンコーダヘッドを用いることができる。
【００７６】
ＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ4，６４Ｘ1〜６４Ｘ4（より正確には、ＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ4，６４Ｘ1〜６４Ｘ4が発する計測ビームのスケール３９1、３９2上の照射点）は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（本実施形態では前述の露光領域ＩＡの中心とも一致）を通りかつＸ軸と平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＨ上に、所定間隔ＷＤで配置されている。また、ＹＺヘッド６５Ｙ1〜６５Ｙ4，６４Ｙ1〜６４Ｙ4（より正確には、ＹＺヘッド６５Ｙ1〜６５Ｙ4，６４Ｙ1〜６４Ｙ4が発する計測ビームのスケール３９1、３９2上の照射点）は、基準軸ＬＨに平行であり且つ基準軸ＬＨから−Ｙ側に所定距離離間する直線ＬＨ１上に、対応するＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ4，６４Ｘ1〜６４Ｘ4と同じＸ位置に、配置されている。以下では、必要に応じて、ＸＺヘッド６５Ｘ1〜６５Ｘ4，６４Ｘ1〜６４Ｘ4、及びＹＺヘッド６５Ｙ1〜６５Ｙ4，６４Ｙ1〜６４Ｙ4を、それぞれ、ＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘ、及びＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙとも表記する。
【００７７】
ヘッド部６２Ａ，６２Ｃは、それぞれスケール３９1，３９2を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）及びＺ軸方向の位置（Ｚ位置）を計測する多眼（ここでは４眼）のＸＺリニアエンコーダ、及びＹ軸方向の位置（Ｙ位置）及びＺ位置を計測する多眼（ここでは４眼）のＹＺリニアエンコーダを構成する。以下では、便宜上、これらのエンコーダを、ＸＺヘッド６５Ｘ、６４Ｘ、ＹＺヘッド６５Ｙ、６４Ｙとそれぞれ同一の符号を用いて、ＸＺリニアエンコーダ６５Ｘ、６４Ｘ、及びＹＺリニアエンコーダ６５Ｙ、６５Ｙと表記する。
【００７８】
本実施形態では、ＸＺリニアエンコーダ６５ＸとＹＺリニアエンコーダ６５Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは４眼）の４軸エンコーダ６５が構成される（図７参照）。同様に、ＸＺリニアエンコーダ６４ＸとＹＺリニアエンコーダ６４Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは４眼）の４軸エンコーダ６４が構成されている（図７参照）。
【００７９】
ここで、ヘッド部６２Ａ，６２Ｃがそれぞれ備える４つのＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘ（より正確には、ＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘが発する計測ビームのスケール３９１、３９２上の照射点）及び４つのＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙ（より正確には、ＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙが発する計測ビームのスケール上の照射点）のＸ軸方向の間隔ＷＤは、スケール３９1，３９2のＸ軸方向の幅より狭く設定されている。従って、露光の際などには、それぞれ４つのＸＺヘッド６５Ｘ，６４Ｘ，ＹＺヘッド６５Ｙ，６４Ｙのうち、少なくとも各１つのヘッドが、常に、対応するスケール３９1，３９2に対向する（計測ビームを照射する）。ここで、スケールの幅とは、回折格子（又はこの形成領域）の幅、より正確にはヘッドによる位置計測が可能な範囲を指す。
【００８０】
従って、４軸エンコーダ６５と４軸エンコーダ６４とによって、ウエハステージＷＳＴが露光ステーション２００にある場合、粗動ステージＷＣＳに支持されたウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置情報を計測する第１エンコーダシステム８０Ａが構成される。
【００８１】
第１エンコーダシステム８０Ａを構成する、各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図６、図７等参照）。
【００８２】
また、図示は省略されているが、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動する際、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報を計測するＸＺヘッド６５Ｘ、６４Ｘ及びＹＺヘッド６５Ｙ、６４Ｙを、隣のＸＺヘッド６５Ｘ、６４Ｘ及びＹＺヘッド６５Ｙ、６４Ｙに順次切り換える。すなわち、このＸＺヘッド及びＹＺヘッドの切り換え（つなぎ）を円滑に行うために、前述の如く、ヘッド部６２Ａ，６２Ｃに含まれる隣接するＸＺヘッド及びＹＺヘッドの間隔ＷＤが、スケール３９1，３９2のＸ軸方向の幅よりも狭く設定されている。
【００８３】
次に、第２エンコーダシステム８０Ｂの構成等について説明する。
【００８４】
露光装置１００では、図４に示されるように、ヘッド部６２Ｃ、６２Ａそれぞれの−Ｙ側でかつアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4とほぼ同一のＹ位置に、ヘッド部６２Ｅ、６２Ｆが、それぞれ配置されている。ヘッド部６２Ｅ，６２Ｆは、後述するように、それぞれ複数のヘッドを含み、これらのヘッドが、支持部材を介して、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されている。
【００８５】
ヘッド部６２Ｆ、６２Ｅは、図４に示されるように、各４つの４軸ヘッド６８1〜６８４，６７1〜６７４を備えている。４軸ヘッド６８1〜６８４の筐体の内部には、図５に示されるように、前述の４軸ヘッド６５1〜６５4等と同様に、ＸＺヘッド６８Ｘ1〜６８Ｘ４と、ＹＺヘッド６８Ｙ1〜６８Ｙ3とが収容されている。同様に、４軸ヘッド６７1〜６７４の筐体の内部には、ＸＺヘッド６７Ｘ1〜６７Ｘ４と、ＹＺヘッド６７Ｙ1〜６７Ｙ４とが収容されている。ＸＺヘッド６８Ｘ1〜６８Ｘ４、及び６７Ｘ1〜６７Ｘ４、並びにＹＺヘッド６８Ｙ1〜６８Ｙ3及び６７Ｙ1〜６７Ｙ４のそれぞれとしては、例えば米国特許第７，５６１，２８０号明細書に開示される変位計測センサヘッドと同様の構成のエンコーダヘッドを用いることができる。
【００８６】
ＸＺヘッド６７Ｘ1〜６７Ｘ3，６８Ｘ２〜６８Ｘ４（より正確には、ＸＺヘッド６７Ｘ1〜６７Ｘ3，６８Ｘ２〜６８Ｘ４が発する計測ビームのスケール３９2、３９1上の照射点）は、前述の基準軸ＬＡに沿って、ＸＺヘッド６４Ｘ１〜６４Ｘ３、６５Ｘ２〜６５Ｘ４のそれぞれとほぼ同じＸ位置に、配置されている。
【００８７】
ＹＺヘッド６７Ｙ1〜６７Ｙ3，６８Ｙ２〜６８Ｙ４（より正確には、ＹＺヘッド６７Ｙ1〜６７Ｙ3，６８Ｙ２〜６８Ｙ４が発する計測ビームのスケール３９2、３９1上の照射点）は、基準軸ＬＡに平行であり且つ基準軸ＬＡから−Ｙ側に離間する直線ＬＡ１上に、対応するＸＺヘッド６７Ｘ1〜６７Ｘ3，６８Ｘ２〜６８Ｘ４と同じＸ位置に、配置されている。
【００８８】
また、残りのＸＺヘッド６７Ｘ４、６８Ｘ１、及びＹＺヘッド６７Ｙ４、６８Ｙ１は、ＸＺヘッド６４Ｘ４、６５Ｘ１のそれぞれとほぼ同じＸ位置で、セカンダリアライメント系ＡＬ２１、ＡＬ２４それぞれの検出中心の−Ｙ側に、基準軸ＬＡ及び直線ＬＡ１から同じ距離だけ−Ｙ方向にずれて配置されている。以下では、必要に応じて、ＸＺヘッド６８Ｘ1〜６８Ｘ４，６７Ｘ1〜６７Ｘ４、及びＹＺヘッド６８Ｙ1〜６８Ｙ４，６７Ｙ1〜６７Ｙ４を、それぞれ、ＸＺヘッド６８Ｘ，６７Ｘ、及びＹＺヘッド６８Ｙ，６７Ｙとも表記する。
【００８９】
ヘッド部６２Ｆ、６２Ｅは、それぞれスケール３９1，３９2を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ位置及びＺ位置を計測する多眼（ここでは４眼）のＸＺリニアエンコーダ、及びＹ位置及びＺ位置を計測する多眼（ここでは４眼）のＹＺリニアエンコーダを構成する。以下では、便宜上、これらのエンコーダを、ＸＺヘッド６８Ｘ、６７Ｘ、ＹＺヘッド６８Ｙ、６７Ｙとそれぞれ同一の符号を用いて、ＸＺリニアエンコーダ６８Ｘ、６７Ｘ、及びＹＺリニアエンコーダ６８Ｙ、６７Ｙと表記する（図７参照）。
【００９０】
本実施形態では、ＸＺリニアエンコーダ６８ＸとＹＺリニアエンコーダ６８Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは４眼）の４軸エンコーダ６８が構成される（図７参照）。同様に、ＸＺリニアエンコーダ６７ＸとＹＺリニアエンコーダ６７Ｙとによって、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθｘの各方向に関する位置情報を計測する多眼（ここでは４眼）の４軸エンコーダ６７が構成される（図７参照）。
【００９１】
ここで、前述と同様の理由により、アライメント計測の際などには、それぞれ４つのＸＺヘッド６８Ｘ，６７Ｘ，ＹＺヘッド６８Ｙ，６７Ｙのうち、少なくとも各１つのヘッドが、常に、対応するスケール３９1，３９2に対向する（計測ビームを照射する）。従って、４軸エンコーダ６８と４軸エンコーダ６７とによって、ウエハステージＷＳＴが計測ステーション３００にある場合、粗動ステージＷＣＳに支持された微動ステージＷＦＳの６自由度方向の位置情報を計測する第２エンコーダシステム８０Ｂが構成される。
【００９２】
第２エンコーダシステム８０Ｂを構成する、各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図６、図７等参照）。
【００９３】
次に、第３エンコーダシステム８０Ｃの構成等について説明する。
【００９４】
第３エンコーダシステム８０Ｃは、図４に示されるように、基準軸ＬＶに関して対称に配置された一対の４軸ヘッド６６１、６６２を含む。一対の４軸ヘッド６６１、６６２は、それぞれ４軸ヘッド６８３の＋Ｙ側の位置、４軸ヘッド６７２の＋Ｙ側の位置に配置され、支持部材を介して、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されている。一対の４軸ヘッド６６１、６６２のそれぞれは、図５に示されるように、前述の４軸ヘッド６４ｉ、６５ｉ、６７ｉ、６８ｉと同様に、Ｙ軸方向に沿ってそれぞれの検出点が配置されたＸＺヘッド６６Ｘ１及びＹＺヘッド６６Ｙ１とＸＺヘッド６６Ｘ２及びＹＺヘッド６６Ｙ２とを含む。一対の４軸ヘッド６６１、６６２のそれぞれが有するＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の検出点のＹ位置がＡＦビームの検出中心のＹ位置（直線ＬＡ２上）に一致している。また、ＸＺヘッド６６Ｘ２の検出点のＸ位置は、ＸＺヘッド６７Ｘ２の検出点より幾分＋Ｘ側に位置し、ＸＺヘッド６６Ｘ１の検出点のＸ位置は、ＸＺヘッド６８Ｘ３の検出点より幾分−Ｘ側に位置している。一対の４軸ヘッド６６１、６６２は、それぞれスケール３９１、３９２を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘの各方向の位置情報を計測する一対の４軸エンコーダ６６１、６６２を構成する。この一対の４軸エンコーダ６６１、６６２によって、第３エンコーダシステム８０Ｃが構成される。
【００９５】
第３エンコーダシステム８０Ｃを構成する各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される（図６、図７等参照）。
【００９６】
ただし、後述するフォーカスマッピング時には、ウエハステージＷＳＴは、計測ステーション３００にあり、フォーカスマッピングと並行してウエハアライメント計測が行われており、このアライメント計測が終了するまでの間は、微動ステージＷＦＳ（ウエハテーブルＷＴＢ）の６自由度方向の位置は、主制御装置２０によって、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、サーボ制御され、第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値は、主としてフォーカスマッピングの計測データとして用いられる。そして、ウエハアライメント計測終了後、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測範囲からウエハテーブルＷＴＢが外れてからフォーカスマッピングが終了するまでの間は、主制御装置２０によって、第３エンコーダシステム８０Ｃの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの駆動（位置のサーボ制御）が行われるようになっている。
【００９７】
本実施形態では、ウエハステージＷＳＴが、フォーカスマッピングの終了位置から露光位置（投影光学系ＰＬ直下近傍）まで移動する際に、その移動中のウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置は、第４エンコーダシステム８０Ｄ（図６参照）によって計測される。
【００９８】
第４エンコーダシステム８０Ｄは、図４に示されるように、Ｙ軸方向に関してヘッド部６２Ａとヘッド部６２Ｆとの中間の位置に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にずれて配置された一対の３次元ヘッド７９１、７９２を含む。一対の３次元ヘッド７９１、７９２は、支持部材を介して、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されている。一対の３次元ヘッド７９１、７９２のそれぞれは、図５に示されるように、Ｙ軸方向に並んで配置されたＸＺヘッド７９Ｘ１及びＹヘッド７９Ｙ１とＸＺヘッド７９Ｘ２及びＹヘッド７９Ｙ２とを含む。Ｙヘッド７９Ｙ１、７９Ｙ２は、Ｙ軸方向を計測方向とする１次元ヘッドである。この場合、ＸＺヘッド７９Ｘ１、７９Ｘ２のＸ位置は、それぞれＸＺヘッド６８Ｘ２、６６Ｘ１と同じ位置に設定されている。Ｙヘッド７９Ｙ１、７９Ｙ２のそれぞれとしては、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示される回折干渉型のエンコーダヘッドを用いることができる。
【００９９】
一対の３次元ヘッド７９１、７９２は、ともにスケール３９１を用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸方向の位置情報を計測する一対の３次元エンコーダ７９１、７９２（図６、図７参照）を構成する。この一対の３次元エンコーダ７９１、７９２の計測値は、主制御装置２０に供給される。一対の３次元エンコーダ７９１、７９２は、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の中心位置が基準軸ＬＶに一致しているとき、同一のスケール３９１を用いて、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置を計測可能である。一対の３次元エンコーダによって、第４エンコーダシステム８０Ｄが構成されている。
【０１００】
本実施形態の露光装置１００では、図４に示されるように、基準軸ＬＶ上で露光位置とアライメント位置との間の所定位置、一例として基準軸ＬＶ上で３次元ヘッド７９１のＸＺヘッド７９Ｘ１とほぼ同じＹ位置に、アンローディングポジションＵＰ１が設定され、アンローディングポジションＵＰ１の−Ｘ側に所定距離隔てた位置に、待機ポジションＵＰ２が設定されている。
【０１０１】
アンローディングポジションＵＰ１には、前述の上下動ピンによってウエハホルダの上方で支持された露光済みのウエハＷに上方から接近してその側面を複数ヶ所で挟持して上方に持ち上げるアーム部材から成る第１アンロードスライダ（不図示）が設けられている。第１アンロードスライダは、ウエハの表面には非接触な状態でウエハを保持可能である。第１アンロードスライダは、不図示の防振部材を介してメインフレームＢＤに取り付けられている。
【０１０２】
ウエハ待機ポジションＵＰ２には、第１アンロードスライダに保持されたウエハＷを下方から受け取って保持し、上下動可能で外部装置とのウエハの受け渡し位置にそのウエハを搬送可能な第２アンロードスライダ（不図示）が設けられている。第２アンロードスライダは、メインフレームＢＤとは振動的に分離された別のフレームに支持されている。
【０１０３】
図６には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、露光装置１００の構成各部を統括制御する。図７には、図６のエンコーダシステム１５０の具体的構成の一例が示されている。
【０１０４】
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置１００における、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを用いた並行処理動作について、図８〜図２３に基づいて説明する。なお、以下の動作中、主制御装置２０によって、局所液浸装置８の液体供給装置５及び液体回収装置６の制御が前述したようにして行われ、投影光学系ＰＬの先端レンズ１９１の直下には常時水が満たされている。しかし、以下では、説明を分かり易くするため、液体供給装置５及び液体回収装置６の制御に関する説明は省略する。また、以後の動作説明は、多数の図面を用いて行うが、図面毎に同一の部材に符号が付されていたり、付されていなかったりしている。すなわち、図面毎に、記載している符号が異なっているが、それら図面は符号の有無に関わらず、同一構成である。これまでに説明に用いた、各図面についても同様である。なお、図８以下の各図では、計測ステージＭＳＴは簡略化して示されている。
【０１０５】
また、第１ないし第４エンコーダシステム８０Ａ〜８０Ｄの各ヘッド、多点ＡＦ系、アライメント系などは、それらを使用するとき、又はその使用の少し前にオフ状態からオン状態に設定されるが、以後の動作説明においては、この点に関する説明は省略する。
【０１０６】
図８には、ウエハステージＷＳＴがローディングポジションＬＰにあり、計測ステージＭＳＴが、投影光学系ＰＬの直下にある状態が示されている。ローディングポジションＬＰで、新たな露光前のウエハＷ（ここでは、一例として、あるロット（１ロットは２５枚又は５０枚）の中間のウエハとする）が、主制御装置２０により不図示のロードアームと上下動ピンとを用いて通常のスキャナと同様の手順で、ウエハステージＷＳＴ上にロードされる。図８には、ウエハＷがウエハテーブルＷＴＢ上にロードされた状態が示されている。
【０１０７】
本実施形態では、図８に示されるように、ローディングポジションＬＰは、計測プレート３０上の基準マークＦＭがプライマリアライメント系ＡＬ１の視野（検出領域）内に位置決めされる位置（すなわち、プライマリアライメント系ＡＬ１のベースライン計測（Ｐｒｉ−ＢＣＨＫ）の前半の処理を行う位置）に設定されている。
【０１０８】
ここで、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理とは、以下のような処理を意味する。すなわち、主制御装置２０は、前述した計測プレート３０の中央に位置する基準マークＦＭを、プライマリアライメント系ＡＬ１で検出（観察）し（図８中の星マーク参照）、そのプライマリアライメント系ＡＬ１の検出結果とその検出時における第２エンコーダシステム８０Ｂ（４軸エンコーダ６８と４軸エンコーダ６７、より正確には、４軸ヘッド６７３、６８２）の計測値とを対応付けてメモリに記憶する。
【０１０９】
本実施形態では、ウエハＷのロード動作と少なくとも一部並行してＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理が行われる。このとき、計測テーブルＭＴＢ上面には、投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑによる液浸領域１４が形成されている。
【０１１０】
また、このとき、先に露光が終了したウエハ（Ｗ０とする）は、待機ポジションＵＰ２の所定の高さの位置で、第２アンロードスライダ（不図示）に保持されている。このウエハＷ０の待機状態は、次のウエハＷの露光が開始され、ウエハステージＷＳＴが、待機ポジションＵＰ２の下方から退避した状態となるまで維持されることとなる。
【０１１１】
Ｐｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理と並行して、次に説明するセカンダリアライメント系ＡＬ２n（ｎ＝１〜４）のベースライン計測（以下、適宜Ｓｅｃ−ＢＣＨＫとも呼ぶ）が開始される。ここで、セカンダリアライメント系ＡＬ２nのベースラインとは、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を基準とする各セカンダリアライメント系ＡＬ２nの検出中心の相対位置を意味する。
【０１１２】
ａ．Ｓｅｃ−ＢＣＨＫに際して、主制御装置２０は、まず、プライマリアライメント系ＡＬ１による基準マークＦＭの検出と並行して、図９（Ａ）に示されるように、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれを用いて、それぞれの検出領域内に位置するＦＤプレート２８ｃの一対のＦＩＡマーク群２３の一部のＦＩＡマークをほぼ同時に検出し（図９（Ａ）中の星マーク参照）、それぞれの検出結果を上述したＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理結果と対応付けてメモリに格納する。ここで、検出開始前の時点におけるセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のベースライン大凡の値は、前回のベースライン計測、又は設計値などに基づいて、既知であるので、一対のＦＩＡマーク群２３のどの位置のマークを、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のそれぞれで検出したかについて、主制御装置２０は、認識している。ここでは、各セガンダリアライメント系ＡＬ２ｎ（ｎ＝１、２、３、４）が、ＦＩＡマークＡＭ２ｎを検出したものとする（図９（Ａ）参照）。この図９（Ａ）の状態では、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、第２エンコーダシステム８０Ｂ（４軸エンコーダ６８と４軸エンコーダ６７、より正確には、４軸ヘッド６７３、６８２）の計測値に基づいて主制御装置２０によって制御されている。
【０１１３】
ｂ．次に、主制御装置２０は、図９（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に所定距離駆動し、図９（Ｂ）で示されるように、上記のＦＩＡマークＡＭ２１を、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出領域内に位置決めする。そして、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いてＦＩＡマークＡＭ２１を検出し（図９（Ｂ）中の星マーク参照）、その検出結果を上述したセガンダリアライメント系ＡＬ２１によるＦＩＡマークＡＭ２１の検出結果と対応付けてメモリに格納する。この図９（Ｂ）の状態では、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、第２エンコーダシステム８０Ｂの４軸エンコーダ６７、６８、より正確には、４軸ヘッド６７４、６８４に基づいて制御されている。
【０１１４】
ｃ．以後、同様に、主制御装置２０は、図９（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴを−Ｘ方向に順次所定距離移動してＦＩＡマークＡＭ２２〜ＡＭ２４を、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出領域内に順次位置決めし、位置決めの都度、ＦＩＡマークＡＭ２２〜ＡＭ２４を、プライマリアライメント系ＡＬ１で順次検出し、それぞれの検出結果とその検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを、セガンダリアライメント系ＡＬ２２〜ＡＬ２４によるＦＩＡマークＡＭ２１〜ＡＭ２４の検出結果とそれぞれ対応付けてメモリに格納する。なお、本明細書では、所定方向に並んだ複数の検出系のうち、中心部外に位置する検出系（例えばセガンダリアライメント系ＡＬ２２〜ＡＬ２４）の検出対象部位（例えばＦＩＡマークＡＭ２１〜ＡＭ２４）を、中心部に位置する検出系（例えばプライマリアライメント系ＡＬ１）の検出領域内に位置させるような方式を、引きこみ方式と呼ぶ。すなわち、本実施形態では、引き込み方式のＳｅｃ−ＢＣＨＫが採用されている。
【０１１５】
ｄ．そして、主制御装置２０は、メモリ内に格納された、同一のＦＩＡマークＡＭｎのプライマリアライメント系ＡＬ１とセカンダリアライメント系ＡＬ２ｎとによる検出結果に基づいて、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれについてのベースラインのオフセットを算出する。
【０１１６】
ｅ．そして、主制御装置２０は、ベースラインのオフセットに応じて、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎのＸＹ２方向の位置の微調整を、駆動機構６０ｎを介して行う。
【０１１７】
そして、その位置調整後のセカンダリアライメント系ＡＬ２n及びプライマリアライメント系ＡＬ１を用いて、後述するストリームアライメント計測、及びその計測結果に基づき例えば米国特許出願公開第２００７／００５２９３９号明細書などに開示されている高次ＥＧＡ計算を行い、その高次ＥＧＡ計算の結果得られた非線形成分の補正が可能な、ウエハ上の各ショット領域の位置合わせのための座標に基づいて、各ショット領域に対してステップ・アンド・スキャン方式で露光を行う。これにより、スケール３９１、３９２のグリッド誤差（格子の変形）、及び各ショット領域のウエハ上の例えばＸ軸方向に関する位置の差などに起因する、アライメント系間の検出誤差は補正され、結果的にアライメント系間の検出誤差に起因する重ね合わせ誤差は、殆ど生じなくなる。なお、この点については、さらに後述する。
【０１１８】
並行動作の説明に戻る。次に、主制御装置２０は、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの位置をサーボ制御しつつ、ウエハＷのＸ軸方向の中心位置が基準軸ＬＶとほぼ重なる位置まで粗動ステージＷＣＳをＸ軸方向に駆動する。その後、ウエハステージ位置計測系１６Ａの計測値に基づいて粗動ステージＷＣＳを駆動するとともに、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの位置をサーボ制御しつつ、ウエハステージＷＳＴのローディングポジションＬＰから露光ステーション２００へ向けての＋Ｙ方向の移動動作を開始する。このウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動は、まず、例えば３つのファーストアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、ファーストアライメントマークと略称する）を検出する位置へ向けて開始される。このとき、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置は、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、サーボ制御されている。なお、粗動ステージＷＣＳは、露光ステーション２００、計測ステーション３００及びその間のいずれの領域でも、ウエハステージ位置計測系１６Ａによって計測された位置情報に基づいて、ＸＹ平面内で駆動されるが、以下においては、この点に関する説明は省略する。
【０１１９】
そして、＋Ｙ方向への移動中に、図１０（Ａ）（及び図１１）に示される位置、すなわち計測プレート３０に送光系９０ａからの検出ビームが照射される位置にウエハステージＷＳＴが到達すると、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴを停止して、フォーカスキャリブレーション前半の処理及び多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理を行う。
【０１２０】
ｆ．すなわち、主制御装置２０は、図１０（Ａ）に示されるように、ウエハＷ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＸ軸方向中心位置と基準軸ＬＶとが一致した状態において、前述した第３エンコーダシステム８０Ｃの一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２によって検出されるウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報（スケール３９１、３９２のＺ位置情報）を検出しつつ、それらの情報から得られる基準平面を基準として、多点ＡＦ系９０を用いて前述のＦＤプレート２８ｃ中央の計測プレート３０及びＡＦ用反射面２２を含み、ＦＤプレート２８ｃ上に設定される複数の検出点における面位置（Ｚ位置）の情報を、次のようにして検出する。このとき、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、主制御装置２０によって制御されている。
【０１２１】
すなわち、主制御装置２０は、図１０（Ｂ）に示されるように、多点ＡＦ系９０の送光系９０ａから計測プレート３０及びＡＦ用反射面２２を含むＦＤプレート２８ｃ表面に複数の検出光を照射する（図１０（Ｂ）中の星マーク参照）。これにより、その複数の検出光のＦＤプレート２８ｃからの反射光を受光した受光系９０ｂの複数のフォーカスセンサ（ＡＦｂ１、ＡＦｂ２１、ＡＦｂ２２、ＡＦｂ２３、ＡＦｂ２４等）によって、ＦＤプレート２８ｃ上の各検出点（すなわち複数の検出光それぞれの照射点）における、Ｚ位置に対応する多数のフォーカス信号が、前述したようにして得られる。そして、得られた多数のフォーカス信号が主制御装置２０に供給される。
【０１２２】
図１０（Ｂ）では、説明を簡略化するため、一例として、送光系９０ａから、ＸＺ断面において、前述のパターン形成板上の複数のスリット状の開口パターンに相当する５つの射出点ＡＦａ１、ＡＦａ２１〜ＡＦａ２４が設けられ、射出点ＡＦａ１、ＡＦａ２１〜ＡＦａ２４のそれぞれから検出光がＦＤプレート２８ｃの上の点（厳密には、検出光は断面積を有するので、領域）ＡＦＰ０、ＡＦＰ１〜ＡＦＰ４のそれぞれに照射され（図１０（Ｂ）中の星マーク参照）、それぞれの検出光のＦＤプレート２８ｃからの反射光が、受光系９０ｂ内のフォーカスセンサＡＦｂ１、ＡＦｂ２１〜ＡＦｂ２４のそれぞれで受光されるものとしている。図１０（Ｂ）においては、ＦＤプレート２８ｃ中央の計測プレート３０（基準マークＦＭ）上に検出光を照射する射出点を射出点ＡＦａ１とし、その他の射出点をそれぞれ射出点ＡＦａ２１〜ＡＦａ２４としている。また、射出点ＡＦａ１からＦＤプレート２８ｃ上に照射された検出光のＦＤプレート２８ｃからの反射光を受光するフォーカスセンサを、フォーカスセンサＡＦｂ１とし、射出点ＡＦａ２１〜ＡＦａ２４からＦＤプレート２８ｃ上に照射された検出光のＦＤプレート２８ｃからの反射光を受光するフォーカスセンサを、フォーカスセンサＡＦｂ２１〜ＡＦｂ２４としている。
【０１２３】
上述の計測により、基準軸ＬＶにウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の計測値（ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）と、計測プレート３０表面の検出光の照射点（反射点）ＡＦＰ０（すなわち多点ＡＦ系９０の複数の検出点のうち中央（又はその近傍）に位置する検出点）における検出結果（面位置情報）との関係が求まる。これとともに、基準軸ＬＶにウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の計測値（ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）と、多点ＡＦ系９０の他の検出点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ４（すなわち照射点（反射点））等における検出結果（面位置情報）との関係も求まる。
【０１２４】
ｇ．次に、主制御装置２０は、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、図１０（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に所定距離（照射点ＡＦＰ０と照射点ＡＦＰ１との既知のＸ間隔に相当）駆動し、図１０（Ｃ）に示されるように、上述した照射点ＡＦＰ１に射出点ＡＦａ１からの検出光が照射される位置に、ウエハテーブルＷＴＢを、位置決めする。そして、その照射点ＡＦＰ１におけるＦＤプレート２８ｃ表面（ＡＦ用反射面２２）の面位置（Ｚ位置）を、射出点ＡＦａ１からの検出光を用いてフォーカスセンサＡＦｂ１で検出し（図１０（Ｃ）中の星マーク参照）、その検出結果とその検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを対応付けてメモリに格納する。この図１０（Ｃ）の状態では、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、主制御装置２０により４次元ヘッド６７４、６８４の計測値に基づいて制御されている。
【０１２５】
以降．同様にして、主制御装置２０は、図１０（Ｃ）に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴを−Ｘ方向に順次移動して上述の照射点（反射点）ＡＦＰ２、ＡＦＰ３、ＡＦＰ４に、射出点ＡＦａ１からの検出光が照射される位置に、ウエハテーブルＷＴＢを順次位置決めし、位置決めの都度、照射点ＡＦＰ２、ＡＦＰ３、ＡＦＰ４におけるＦＤプレート２８ｃ表面（ＡＦ用反射面２２）の面位置（Ｚ位置）を、射出点ＡＦａ１からの検出光を用いてフォーカスセンサＦｂ１で順次検出し、その検出結果と検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とをそれぞれ対応付けてメモリに格納する。
【０１２６】
ｈ．そして、主制御装置２０は、メモリに格納された、ＦＤプレート２８ｃ表面上の同一の照射点（反射点）におけるフォーカスセンサＡＦｂ１とフォーカスセンサＡＦｂ２ｉ（ｉ＝１〜４）による検出結果に基づいて、多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットを、算出する。ただし、このセンサ間オフセットは、ウエハテーブルＷＴＢをＸ軸方向に移動させながら、計測されるので、フォーカスセンサ間の検出原点の差等のみでなく、ウエハステージＷＳＴの走り面（移動面）の影響をも含むトータルなセンサ間オフセットである。
【０１２７】
そして、後述するストリーム処理によるフォーカスマッピングを行い、そのフォーカスマッピングの結果を、求めたセンサ間オフセットを用いて補正しつつ、その補正後のフォーカスマッピングの結果に基づいて、露光の際のウエハのフォーカス・レベリング制御を行う。これにより、多点ＡＦ系９０のセンサ間の検出原点のオフセット、及びウエハステージＷＳＴの走り面（移動面）の影響等に起因する、デフォーカスの発生及びこれによる露光不良は、殆ど生じなくなる。
【０１２８】
また、本実施形態では、上述のフォーカスキャリブレーション前半の処理が行われるウエハテーブルＷＴＢの位置と、３つのファーストアライメントマークを検出する処理が行われるウエハテーブルＷＴＢのＹ位置とが一致しているので、主制御装置２０は、上述の多点ＡＦ系９０のトータルなセンサ間オフセットの計測終了後、ウエハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に駆動して、図１０（Ａ）（及び図１１）に示される位置に戻す。そして、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、３つのファーストアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１１中の星マーク参照）、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3の検出結果とその検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。なお、この場合の３つのファーストアライメントマークの同時検出は、ウエハテーブルＷＴＢのＺ位置を変化させることで、複数のアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4とウエハテーブルＷＴＢに載置されているウエハＷとの間の、Ｚ軸方向（フォーカス方向）における相対位置関係を変更しつつ行われている。以下で説明するセカンドアライメントショット領域以降の各アライメントショット領域に付設されたアライメントマークの検出においても同様である。
【０１２９】
なお、フォーカスキャリブレーション前半の処理が行われるウエハテーブルＷＴＢの位置と、ファーストアライメントマークを検出する処理が行われるウエハテーブルＷＴＢの位置とが一致していない場合には、主制御装置２０は、これらの処理を、それぞれの処理が行われる位置へのウエハテーブルＷＴＢの到達の順で順次行えば良い。
【０１３０】
次に、主制御装置２０によって、ウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動（例えば５つのセカンドアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、セカンドアライメントマークと略称する）を検出する位置に向かってのステップ移動）が開始される。
【０１３１】
そして、ウエハステージＷＳＴが＋Ｙ方向へ更に移動し、図１２に示される位置に到達すると、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて、５つのセカンドアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１２中の星マーク参照）、上記５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の検出結果とその検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。
【０１３２】
また、本実施形態では、図１２に示されるように、このセカンドアライメントマークを検出する位置で、送光系９０ａからの検出ビームがウエハＷに当たり始める。そこで、セカンドアライメントマークの検出後、主制御装置２０は、第３エンコーダシステム８０Ｃの４軸ヘッド６６１、６６２、並びに多点ＡＦ系９０を用いたフォーカスマッピングを開始する。
【０１３３】
ここで、本実施形態に係る露光装置１００で行われるフォーカスマッピングについて説明する。このフォーカスマッピングに際し、主制御装置２０は、アライメント計測が終了するまでの間は、例えば図１２に示されるように、第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置を制御している。これと並行して、主制御装置２０は、スケール３９1，３９2にそれぞれ対向する第３エンコーダシステム８０Ｃの２つの４軸ヘッド６６１、６６２によって計測されるウエハテーブルＷＴＢの位置情報も取り込んでいる。図１２の状態では、基準軸ＬＶに、ウエハテーブルＷＴＢの中心（ウエハＷの中心にほぼ一致）を通るＹ軸に平行な直線（センターライン）が一致した状態となっている。
【０１３４】
そして、この状態で、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが＋Ｙ方向へ進行している間に、２つの４軸ヘッド６６１、６６２のそれぞれで計測されるウエハテーブルＷＴＢ表面（プレート２８表面）のＸ軸方向両端部（一対の第２撥水板２８ｂ）のＹ軸及びＺ軸方向に関する位置情報と、多点ＡＦ系９０で検出される複数の検出点におけるウエハＷ表面のＺ軸方向に関する位置情報（面位置情報）とを、所定のサンプリング間隔で取り込み、その取り込んだ各情報を相互に対応付けて不図示のメモリに逐次格納する。
【０１３５】
そして、多点ＡＦ系９０の検出ビームがウエハＷに掛からなくなると、主制御装置２０は、上記のサンプリングを終了し、多点ＡＦ系９０の各検出点についての面位置情報を、同時に取り込んだ２つの４軸ヘッド６６１、６６２それぞれで計測されたＺ軸方向に関する位置情報を基準とするデータに換算する。
【０１３６】
これをさらに詳述すると、一方の４軸ヘッド６６２によるＺ位置の計測値に基づいて、プレート２８の−Ｘ側端部近傍の領域（スケール３９2が形成された第２撥水板２８ｂ）上の所定の点（多点ＡＦ系９０の複数の検出点の配列とほぼ同一のＸ軸上の点に相当：以下、この点を左計測点と呼ぶ）における面位置情報が得られる。また、他方の４軸ヘッド６６１によるＺ位置の計測値に基づいて、プレート２８の＋Ｘ側端部近傍の領域（スケール３９1が形成された第２撥水板２８ｂ）上の所定の点（多点ＡＦ系９０の複数の検出点の配列とほぼ同一のＸ軸上の点に相当：以下、この点を右計測点と呼ぶ）における面位置情報が得られる。そこで、主制御装置２０は、多点ＡＦ系９０の各検出点における面位置情報を、左計測点の面位置と右計測点の面位置とを結ぶ直線（以下、テーブル面基準線と呼ぶ）を基準とする面位置データに換算する。このような換算を、主制御装置２０は、全てのサンプリング時に取り込んだ情報について行う。
【０１３７】
なお、本実施形態では、セカンドアライメントマークを検出する位置にウエハステージＷＳＴが到達したときに、送光系９０ａからの検出ビームがウエハＷに当たり始めるため、その位置でフォーカスマッピングを開始することとした。しかし、セカンドアライメントマークを検出する位置にウエハステージＷＳＴが到達するのに先立って、あるいは遅れて送光系９０ａからの検出ビームがウエハＷに当たり始める場合には、セカンドアライメントマークを検出に先立って、あるいは遅れて、その検出ビームがウエハＷに当たり始めた時点でフォーカスマッピングが開始されれば良い。
【０１３８】
並行動作の説明に戻る。上記のフォーカスマッピングのためのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動により、ウエハステージＷＳＴが、図１３に示される位置に達すると、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴをその位置で停止させる。そして、主制御装置２０は、例えば５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて、５つのサードアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、サードアライメントマークと略称する）をほぼ同時にかつ個別に検出し（図１３中の星マーク参照）、上記５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の検出結果とその検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。また、この時点でも、フォーカスマッピングは続行されている。
【０１３９】
次に、主制御装置２０は、例えば３つのフォースアライメントショット領域に付設されたアライメントマーク（以下、フォースアライメントマークと略称する）を検出する位置へ向けてのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向への移動を開始する。このとき、フォーカスマッピングは続行されている。
【０１４０】
そして、ウエハステージＷＳＴが図１４に示される位置に到達すると、主制御装置２０は、直ちにウエハステージＷＳＴを停止させ、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、ウエハＷ上の３つのフォースアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出し（図１４中の星マーク参照）、上記３つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3の検出結果とその検出時の第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを関連付けて不図示のメモリに格納する。
【０１４１】
そして、主制御装置２０は、このようにして得た合計１６個のアライメントマークの検出結果と対応する第２エンコーダシステム８０Ｂの計測値とを用いて、所定の演算、例えば高次ＥＧＡ計算を行って、非線形成分の補正が可能な、各ショット領域の位置合わせのための座標を算出する。以下では、上述のウエハステージＷＳＴをＹ軸方向にのみ移動させながらアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて複数のアライメントマークを検出し、統計演算を行う手法をストリームアライメントと称する。
【０１４２】
上述のウエハアライメント（少なくともフォースアライメントマークの位置計測までの処理）が終了した後、主制御装置２０は、図１６に示される位置、すなわちウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを、Ｙ軸方向に関して、接触或いは例えば３００μｍ程度の離間距離を挟んで近接する状態（以下、接触又は近接する状態と称する）の開始位置へウエハステージＷＳＴを移動させる。この移動は、主制御装置２０により、ウエハテーブルＷＴＢに液体が触れることがない状態で、＋Ｙ方向に一気に長ストロークでウエハステージＷＳＴを高速移動させることで行われる。また、この移動の途中で、ウエハステージＷＳＴが第２エンコーダシステム８０Ｂの計測範囲から外れるので、主制御装置２０は、それに先立って、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御のために用いる計測系を、第２エンコーダシステム８０Ｂから第４エンコーダシステム８０Ｄに切り換えている。
【０１４３】
主制御装置２０は、上述の長ストロークでのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向の高速移動の開始直後は、フォーカスマッピングを続行する。そして、多点ＡＦ系９０からの検出ビームがウエハＷ表面から外れると、図１５に示されるように、フォーカスマッピングを終了する。
【０１４４】
前述した長ストロークでのウエハステージＷＳＴの＋Ｙ方向の高速移動により、図１６に示される位置にウエハステージＷＳＴが到達すると、計測ステージＭＳＴとウエハステージＷＳＴとは接触又は近接する状態へ移行する。この接触又は近接する状態では、計測テーブルＭＴＢの−Ｙ側の端面とウエハテーブルＷＴＢの＋Ｙ側の端面とが接触或いは近接する。主制御装置２０は、その接触又は近接する状態を保ちながら、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを＋Ｙ方向に駆動する。この移動に伴い、液浸領域１４の水は、計測テーブルＭＴＢ上からウエハテーブルＷＴＢ上に移動する。
【０１４５】
そして、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴが、図１７に示される計測プレート３０が投影光学系ＰＬの直下に配置される位置に到達すると、主制御装置２０は、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを停止し、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫ後半の処理及びフォーカスキャリブレーション後半の処理を行う。
【０１４６】
ここで、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫ後半の処理とは、投影光学系ＰＬによって投影されたレチクルＲ（又はレチクルステージＲＳＴ上の不図示のマーク板）上の一対の計測マークの投影像（空間像）を、計測プレート３０を含む前述した空間像計測装置４５を用いて計測する処理を意味する。この場合、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書などに開示される方法と同様に、一対の空間像計測スリットパターンＳＬを用いたスリットスキャン方式の空間像計測動作にて、一対の計測マークの空間像をそれぞれ計測し、その計測結果（ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ位置に応じた空間像強度）をメモリに記憶する。このＰｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理に際しては、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置は、第１エンコーダシステム８０Ａの計測値に基づいて、計測制御されている。
【０１４７】
また、フォーカスキャリブレーション後半の処理とは、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報を計測する一対のＸＺヘッド６５Ｘ２、６４Ｘ３によって計測される面位置情報を基準として、計測プレート３０（ウエハテーブルＷＴＢ）の投影光学系ＰＬの光軸方向に関する位置（Ｚ位置）を制御しつつ、空間像計測装置４５を用いて、レチクルＲ上の計測マークの空間像をスリットスキャン方式で計測し、その計測結果に基づいて投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置を測定する処理を意味する。
【０１４８】
このとき、液浸領域１４が、投影光学系ＰＬとウエハテーブルＷＴＢとの間、より正確には投影光学系ＰＬとＦＤプレート２８ｃの計測プレート３０を含む部分との間に形成されているので、上記の空間像の計測は、投影光学系ＰＬ及び液体Ｌｑを介して行われる。また、空間像計測装置４５の計測プレート３０などはウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）に搭載され、受光素子などは計測ステージＭＳＴに搭載されているので、上記の空間像の計測は、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとが、接触又は近接状態を保ったままで行われる。
【０１４９】
上記の測定により、基準軸ＬＶに、ウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６５Ｘ２、６４Ｘ３の計測値（すなわち、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）が求まる。この計測値は、投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置に対応している。
【０１５０】
上述のＰｒｉ−ＢＣＨＫ後半の処理及びフォーカスキャリブレーション後半の処理を行なった後、主制御装置２０は、前述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理の結果とＰｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理の結果とに基づいて、プライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインを算出する。また、これとともに、主制御装置２０は、前述のフォーカスキャリブレーション前半の処理で得られた基準軸ＬＶにウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６６Ｘ１、６６Ｘ２の計測値（ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）と、多点ＡＦ系９０の計測プレート３０表面の検出点（複数の検出点のうち中央又はその近傍に位置する検出点）における検出結果（面位置情報）との関係と、上述のフォーカスキャリブレーション後半の処理で得られた投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置に対応するウエハテーブルＷＴＢのセンターラインが一致した状態における一対のＸＺヘッド６５Ｘ２、６４Ｘ３の計測値（すなわち、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の一側と他側の端部における面位置情報）とに基づいて、多点ＡＦ系９０の代表的な検出点におけるオフセットを求め、そのオフセットが零になるように前述の光学的手法により多点ＡＦ系の検出原点を調整する。
【０１５１】
この場合において、スループット向上の観点から、上述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理及びフォーカスキャリブレーション後半の処理の一方のみを行っても良いし、両方の処理を行うことなく、次の処理に移行しても良い。勿論、Ｐｒｉ−ＢＣＨＫの後半の処理を行わない場合には、前述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う必要もない。
【０１５２】
以上の作業が終了すると、主制御装置２０は、図１８に示されるように、計測ステージＭＳＴを、＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向に駆動して、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴの接触又は近接状態を解除する。
【０１５３】
そして、主制御装置２０は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行い、新しいウエハＷ上にレチクルパターンを転写する。この露光動作は、主制御装置２０により、事前に行われたウエハアライメント（例えば高次ＥＧＡ）の結果及びアライメント系ＡＬ１（及びＡＬ２1〜ＡＬ２4）の最新のベースライン等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へウエハステージＷＳＴを移動するショット間移動と、各ショット領域に対してレチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で転写する走査露光と、を繰り返すことにより行われる。なお、上記の露光動作は、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体（水）Ｌｑを保持した状態で行われる。
【０１５４】
また、本実施形態では、一例として最初に露光される第１ショット領域が、ウエハＷの−Ｘ側半部の＋Ｙ端部に位置するショット領域に定められているため、まず、その加速開始位置へ移動するため、ウエハステージＷＳＴが、図１８に黒矢印で示されるように、＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向に移動される。
【０１５５】
そして、図１９に黒矢印で示されるような経路に沿って、ウエハステージＷＳＴを移動しながらウエハの−Ｘ側半部の領域を＋Ｙ側のショット領域から−Ｙ側のショット領域の順で露光する。
【０１５６】
上述のウエハＷの−Ｘ側半部の領域の露光のため、ウエハステージＷＳＴが、図１９に黒矢印で示されるような経路に沿って＋Ｙ方向に移動すると、待機位置で露光済みのウエハＷ０を保持している第２アンロードスライダを下降させても、ウエハステージＷＳＴとの干渉のおそれがなくなる。このため、主制御装置２０は、この時点で、第２アンロードスライダを所定量下降駆動した後、図１９中に白矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、ウエハＷ０をウエハ搬送系との受け渡し位置まで搬送する。
【０１５７】
上述のウエハＷ０の受け渡し位置への搬送と並行して、主制御装置２０は、図２０、図２１中に黒矢印で示されるような経路に沿って、ウエハステージＷＳＴを移動しながらウエハＷの＋Ｘ側半部の領域を−Ｙ側のショット領域から＋Ｙ側のショット領域の順で露光する。これにより、ウエハＷ上の全てのショット領域の露光が終わった時点では、ウエハステージＷＳＴは、露光開始前の位置とほぼ同一位置に戻っている。
【０１５８】
本実施形態では、上述したショット領域の露光順序を採用しているが、その露光のためにウエハステージＷＳＴが移動する経路の全体長さは、同じ大きさのウエハを同一のショットマップに従って露光するとした場合、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示される従来の液浸スキャナなどと大差ない。
【０１５９】
この露光中のウエハテーブルＷＴＢのＺ軸方向の位置，θｙ回転及びθｘ回転の制御（ウエハＷのフォーカス・レベリング制御）は、事前に行われた前述のフォーカスマッピングの結果及び前述の多点ＡＦ系９０のトータルなセンセ間オフセットの計測結果に基づいて行われる。
【０１６０】
上記のステップ・アンド・スキャン方式の露光動作中、ウエハステージＷＳＴがＸ軸方向に移動すると、その移動に伴って、第１エンコーダシステム８０Ａの前述のヘッドの切り換え（複数のヘッド間における計測値の引き継ぎ）が行なわれる。このように、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの位置座標に応じて、使用する第１エンコーダシステム８０Ａのエンコーダを適宜切り換えて、ステージ制御を実行している。
【０１６１】
上述したウエハの＋Ｘ側半部のショット領域の露光と並行して、受け渡し位置に搬送された露光済みのウエハＷ０は、不図示の搬送ロボットによって、装置外への搬出のためウエハ搬送系（不図示）に渡される。
【０１６２】
ウエハＷの露光が終了すると、主制御装置２０は、計測ステージ位置計測系１６Ｂの計測値に基づいて、計測ステージＭＳＴを、図２１中に白矢印で示されるように、ＸＹ平面内で駆動することで、露光中には互いに離れていたウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを、前述の接触又は近接する状態に移行させる。
【０１６３】
そして、主制御装置２０は、図２２に示されるように、上記の接触又は近接する状態を保って、両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを−Ｙ方向に移動させる。これにより、投影ユニットＰＵの下に形成される液浸領域１４（液体Ｌｑ）が、ウエハテーブルＷＴＢ上から計測テーブルＭＴＢ上に移動する（受け渡される）。
【０１６４】
上記の接触又は近接する状態に移行後、液浸領域１４（液体Ｌｑ）のウエハテーブルＷＴＢ上から計測テーブルＭＴＢ上への移動が完了する直前に、ウエハステージＷＳＴが、第１エンコーダシステム８０Ａの計測範囲から外れ、第１エンコーダシステム８０ＡによるウエハテーブルＷＴＢの位置計測ができなくなる。その直前に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御に用いる位置計測系を、第１エンコーダシステム８０Ａから第４エンコーダシステム８０Ｄ（３次元ヘッド７９１、７９２）に切り換える。
【０１６５】
その後、ウエハステージＷＳＴは、主制御装置２０によってアンローディングポジションＵＰ１に向けて駆動される。これにより、前述の接触又は近接する状態が解除された後、ウエハステージＷＳＴは、アンローディングポジションＵＰ１に移動する。この移動は、ウエハテーブルＷＴＢ上に液体Ｌｑが触れることなく行われるので、高加速、例えば２段階の加速により短時間で行うことができる。アンローディングポジションＵＰ１にウエハステージＷＳＴが到達すると、主制御装置２０は、ウエハホルダによる露光済みのウエハＷの吸着を解除し、上下動ピンを所定量上昇駆動してウエハＷを持ち上げる。このときの上下動ピンの位置は、ローディングポジションにウエハステージＷＳＴが到達し、次のウエハのロードが開始されるまで維持される。
【０１６６】
そして、主制御装置２０は、第１アンロードスライダによりそのウエハＷを前述のようにして上方から保持して上に持ち上げ、ウエハステージＷＳＴ上からアンロードする。次いで、主制御装置２０は、図２３に示されるように、ウエハステージＷＳＴをローディングポジションに向けて、ロングステップで直線的に高速駆動する。この駆動の途中で、ウエハステージＷＳＴが計測範囲から外れて第４エンコーダシステム８０ＤによるウエハテーブルＷＴＢの位置計測ができなくなる。そこで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴが第４エンコーダシステム８０Ｄによる計測範囲から外れる前に、ウエハテーブルＷＴＢの位置のサーボ制御に用いる位置計測系を、第４エンコーダシステム８０Ｄから第２エンコーダシステム８０Ｂに切り換えている。
【０１６７】
ウエハステージＷＳＴのローディングポジションへの移動と並行して、主制御装置２０によって、図２３中に白矢印で模式的に示されるように、アンローディングポジションＵＰ１の上方にあるウエハＷの待機ポジションＵＰ２への移動が行われる。この移動は、主制御装置２０によって次の手順で行われる。
【０１６８】
すなわち、第２アンロードスライダをアンローディングポジションＵＰ１の上方にあるウエハＷの下方に移動し、そのウエハＷを第１アンロードスライダから第２アンロードスライダへ受け渡した後、ウエハを保持した第２アンロードスライダを待機ポジションＵＰ２に移動する。このウエハＷは、次のウエハの露光が開始され、ウエハステージＷＳＴが、待機ポジションＵＰ２の下方から退避した状態となるまで、待機位置の所定の高さの位置に、第２アンロードスライダに保持された状態が維持される。
【０１６９】
これにより、１枚のウエハに対する一連（１サイクル）の処理が終了し、以降、同様の動作が繰り返し実行される。
【０１７０】
次に、前述した本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果に基づいて、ＸＹ平面内の位置の微調整を行ったセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４を含む５つのアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）を介してウエハＷのアライメント及びその結果に基づく露光を行った場合（本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光と略述する）と、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果に基づいて、ＸＹ平面内の位置の微調整を行ったセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４を含む５つのアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）を介してウエハＷのアライメント及びその結果に基づく露光を行った場合（従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光と略述する）との比較を行う。
【０１７１】
《本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光》
本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光では、図２４（Ａ）に示されるように、スケール３９１，３９２のＹ軸格子が全体として下に凸の形状に湾曲、すなわち＋Ｘ側のスケール３９１のＹ軸格子がＸ軸に対してθ傾き、−側のスケール３９２のＹ軸格子がＸ軸に対して−θ傾いていると、Ｓｅｃ−ＢＣＨＫの結果として次のような結果が得られる。すなわち、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心基準とする基準マークＦＭの位置に比べて、ＦＩＡマークＡＭ２２は−Ｙ方向に所定距離ずれたＹ位置となり、ＦＩＡマークＡＭ２１は−Ｙ方向にさらにずれたＹ位置となる。また、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心基準とする基準マークＦＭの位置に比べて、ＦＩＡマークＡＭ２３は−Ｙ方向に所定距離ずれたＹ位置となり、ＦＩＡマークＡＭ２４は−Ｙ方向にさらにずれたＹ位置となる。従って、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれについてのベースラインのＹ軸方向に関するオフセットΔＹｎ（ｎ＝１、２、３、４）として、ΔＹ１＜ΔＹ２＜０、及びΔＹ４＜ΔＹ３＜０が得られる。
【０１７２】
そして、これらのベースラインのオフセットに応じて、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎの位置の微調整が行われると、アライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）の配置は、図２４（Ｂ）に示されるように、全体として上に凸の形となる。
【０１７３】
そして、図２４（Ｂ）に示されるように位置が調整されたアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）を用いて、図２４（Ｃ）に示されるようにウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークに対して前述のストリームアライメント計測を行うと、図２４（Ｄ）に示されるように、計測結果には、下に凸の湾曲グリッド成分が乗る。すなわち、図２４（Ｄ）に示されるように、各アライメントマークのＹ位置が、誤計測される。
【０１７４】
そして、このように誤計測された各アライメントマークの位置に基づいて、ウエハ上の各列（−Ｙ側から１、２、３、４、５列）のアライメントマーク（実際には、対応するショット領域）を露光位置に位置合わせする際には、１、２、４、５列目のアライメントマークの目標位置に前述のセカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれについてのベースラインのオフセットが加算される。
【０１７５】
しかるに、もともと、スケール３９１，３９２のＹ軸格子は、全体として下に凸の形状に湾曲している、すなわちウエハステージＷＳＴの走りの湾曲成分（走り誤差）がある。従って、ベースラインのオフセットが加算された目標位置に従って、露光時にウエハ上の１、２、４、５列目のアライメントマークを露光位置に位置合わせする際には、ウエハステージＷＳＴの走りの湾曲成分（走り誤差）と、上述のオフセット分とが相殺される。この結果、露光結果としては、図２４（Ｅ）に示されるように、ウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークの配置がそのまま再現される。なお、３列目のアライメントマークについては、元々計測誤差も走り誤差もゼロであるから、そのアライメントークの露光位置への位置合わせは、誤差なく行われる。
【０１７６】
《従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光（その１）》
次に、比較のため、従来の方法にてＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った場合の露光動作を説明する。ここで、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫとして、一例として前述の米国特許出願第２００８／００４４４３３号明細書中に開示されているロット先頭に行われるＳｅｃ−ＢＣＨＫが行われるものとする。この従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫは、プライマリアライメント系ＡＬ１でマーク（例えばアライメントマーク又は基準マークＦＭ）を検出し、その検出結果とその検出時のエンコーダ（例えば第２エンコーダシステム８０Ｂ）の計測値とを対応付けてメモリに格納し、その後プライマリアライメント系ＡＬ１で検出したマークをセカンダリアライメント系ＡＬ２nで検出し、その検出結果とその検出時のエンコーダの計測値とを対応付けてメモリに格納し、上記の処理結果から各セカンダリアライメント系ＡＬ２nのベースラインをそれぞれ算出する方法である。
【０１７７】
図２５（Ａ）に示されるように、スケール３９１，３９２のＹ軸格子が図２４（Ａ）と同様に湾曲している場合、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果に基づいてセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４の位置調整を行うと、図２５（Ｂ）に示されるように、アライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）は、全体として下に凸の形となるような配置に調整される。
【０１７８】
そして、図２５（Ｂ）に示されるような配置のアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）を用いて、図２５（Ｃ）に示されるようにウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークに対して前述のストリームアライメント計測を行うと、図２５（Ｄ）に示されるように、計測結果には、上に凸の湾曲グリッド成分が乗る。すなわち、図２５（Ｄ）に示されるように、各アライメントマークのＹ位置が、誤計測される。
【０１７９】
そして、このように誤計測された各アライメントマークの位置に基づいて、ウエハ上の各列（−Ｙ側から１、２、３、４、５列）のアライメントマーク（実際には、対応するショット領域）を露光位置に位置合わせする際には、１、２、４、５列目のアライメントマークの目標位置に前述のセカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれについてのベースラインのオフセットが加算される。この場合、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれのベースラインのＹ軸方向のオフセットは、前述の本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果とは符号が逆である。このため、ベースラインのオフセットが加算された目標位置に従って、露光時にウエハ上の１、２、４、５列目のアライメントマークを露光位置に位置合わせすると、ウエハステージＷＳＴの走りの湾曲成分（走り誤差）と、上述のオフセット分とが加算される。この結果、ウエハステージＷＳＴの走りの湾曲成分（走り誤差）と、上述の計測による湾曲成分（計測誤差）とが強め合う方向となり、露光結果としては、図２５（Ｅ）に示されるように、ウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークの配置が、理想格子からさらにずれた配置となる。
【０１８０】
《従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光（その２）》
次に、別の例として、図２６（Ａ）に示されるように、スケール３９１，３９２のＹ軸格子が全体としてＸ軸に対してθ傾いている場合を考える。この場合、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果に基づいてセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４の位置調整を行うと、図２６（Ｂ）に示されるように、アライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）は、全体としてＸ軸に対してθ傾いた形となるような配置に調整される。
【０１８１】
そして、図２６（Ｂ）に示されるような配置のアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）を用いて、図２６（Ｃ）に示されるようにウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークに対して前述のストリームアライメント計測を行うと、図２６（Ｄ）に示されるように計測結果には、全体としてＸ軸に対して−θ傾いたグリッド成分が乗る。すなわち、図２６（Ｄ）に示されるように、各アライメントマークのＹ位置が、誤計測される。
【０１８２】
そして、このように誤計測された各アライメントマークの位置に基づいて、ウエハ上の各列（−Ｙ側から１、２、３、４、５列）のアライメントマーク（実際には、対応するショット領域）を露光位置に位置合わせすると、ウエハステージＷＳＴの走りの傾き成分（走り誤差）と、上述の計測による傾き成分（計測誤差）とが相殺され、露光結果は、図２６（Ｅ）に示されるように、ウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークの配置がそのまま再現される。
【０１８３】
なお、詳細は省略するが、スケール３９１，３９２のＹ軸格子が全体としてＸ軸に対してθ傾いている本ケースでは、本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光の場合も、同様の結果が得られる。
【０１８４】
《従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光（その３）》
次に別の例として、スケール３９１，３９２のＸ軸格子に、図２７（Ａ）に示されるように、−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって徐々に狭くなる不均等な伸縮が生じた場合を考える。ただし、図２７（Ａ）では、図示の便宜上及び説明を感覚的にわかり易くするため、ウエハＷ上にスケール３９１，３９２のＸ軸格子に対応するＸグリッドが存在し、このＸグリッドに−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって徐々に狭くなる不均等な伸縮が生じたものとしている。
【０１８５】
この場合、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果に基づいてセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４の位置調整を行うと、図２７（Ｂ）に示されるように、アライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）の配置は、その間隔が−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって徐々に狭くなるような配置に調整される。ここで、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４は、Ｘ軸方向の間隔が等間隔な調整前の位置（図２７（Ｂ）中の点線の位置）に対して、プライマリアライメント系ＡＬ１を原点として、＋Ｘ側、−Ｘ側のいずれにおいても、−Ｘ方向に所定量移動しており、しかもその移動量が、原点に対して対称となっている。これより、スケール３９１，３９２のＸ軸格子には、全体として偶関数で表されるグリッド誤差が生じており、このグリッド誤差に応じてセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４の位置が調整されたことがわかる。
【０１８６】
そして、図２７（Ｂ）に示されるような配置のアライメント系（ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４）を用いて、図２７（Ｃ）に示されるようにウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークに対して前述のストリームアライメント計測を行うと、図２７（Ｄ）に示されるように、計測結果には、−Ｘ側から＋Ｘ側に間隔が徐々に広くなるＸ軸方向に不均等に伸縮したグリッド成分が乗る。すなわち、図２７（Ｄ）に示されるように、各アライメントマークのＸ位置が、誤計測される。
【０１８７】
そして、このように誤計測された各アライメントマークの位置に基づいて、ウエハ上の各列（−Ｙ側から１、２、３、４、５列）のアライメントマーク（実際には、対応するショット領域）を露光位置に位置合わせする際には、１、２、４、５列目のアライメントマークの目標位置に前述のセカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれについてのベースラインのオフセットが加算される。このため、ベースラインのオフセットが加算された目標位置に従って、露光時にウエハ上の１、２、４、５列目のアライメントマークを露光位置に位置合わせすると、ウエハステージＷＳＴの走りの誤差成分（走り誤差）と、上述のオフセット分とが加算される。この結果、露光結果としては、図２７（Ｅ）に示されるように、ウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークの理想格子からのずれで象徴的に示されるように、各ショット領域の重ね合わせ誤差は、悪化する。
【０１８８】
なお、スケール３９１，３９２のＸ軸格子が全体として−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって徐々に狭くなる不均等な伸縮が生じている本ケースでは、本実施形態に係るＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った後の露光の場合、ウエハステージＷＳＴの走り誤差と、上述の計測誤差（セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎそれぞれについてのベースラインのオフセット）とが相殺され、ウエハＷ上に理想格子に沿って配置された５×３＝合計１５個のアライメントマークの配置がそのまま再現され、これにより象徴的に示される各ショット領域の重ね合わせ精度は十分なものとなる。
【０１８９】
上述の説明からわかるように、従来のＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光では、スケール３９１，３９２の格子の正しい位置からのずれ量（グリッド誤差σ（ｘ）、σ（ｙ））が、奇関数で表される場合は十分な重ね合わせ精度が確保できるが、偶関数の場合は重ね合わせ精度が悪化する。これに対して、本実施形態にかかるＳｅｃ−ＢＣＨＫを行った露光では、グリッド誤差σ（ｘ），σ（ｙ）が奇関数、偶関数どちらで表される場合にも、十分な重ね合わせ精度を確保することができる。
【０１９０】
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る露光装置１００は、ウエハステージＷＳＴが有するウエハテーブルＷＴＢの上面（＋Ｚ側の面）に設けられ、Ｘ軸方向に並んで配置された５つのアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４の検出領域が配置された領域をカバーするＸ軸方向の長さを有し、複数の検出領域をその上面に同時に設定可能なＦＤプレート２８ｃを備えている。このＦＤプレート２８ｃには、その中央に基準マークＦＭを有する計測プレート３０が埋め込まれ、計測プレート３０のＸ軸方向の両側に一対のＦＩＡマーク群２３が設けられている。また、ＦＤプレート２８ｃには、計測プレート３０及びＦＩＡマーク群２３の配置領域を含むＦＤプレート２８ｃのほぼ全面に渡るＡＦ用反射面２２が形成されている。
【０１９１】
このため、本実施形態に係る露光装置１００によると、前述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う際に、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出領域内に基準マークＦＭを位置させるとともに、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれの検出領域を、一対のＦＩＡマーク群２３の異なる一部にそれぞれ対向させる。そして、この状態（基準状態）で、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて基準マークＦＭの位置情報を検出するとともに、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれ用いて、その検出領域内に位置するＦＩＡマーク（ＦＩＡマーク群２３の一部）ＡＭ２ｎを検出する。また、主制御装置２０は、基準状態から、ウエハステージを＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動させることで、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれで検出したＦＤプレート２８ｃのＦＩＡマークＡＭ２ｎを、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出領域内に位置させることができる。すなわち、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて、基準マークＦＭとＦＩＡマークＡＭ２ｎとの位置情報、より具体的には、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を原点とする位置座標を検出することができ、両者の差をセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれのベースラインのオフセットとして持つことができる。
【０１９２】
また、上述の基準状態におけるプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心とセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれの検出中心と位置関係、すなわちセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のベースライン変動の基準となるベースライン、は、設計値又は前回のＳｅｃ−ＢＣＨＫの結果が用いられるので、既知である。
【０１９３】
また、主制御装置２０は、前述のフォーカスキャリブレーション前半の処理を行う際に、多点ＡＦ系９０の複数の検出点（検出領域）のうち中央の検出点に計測プレート３０を位置させるとともに、残りの検出点の全てをＡＦ用反射面２２に設定する。そして、この状態（基準状態）で、主制御装置２０は、多点ＡＦ系９０を用いて計測プレート３０表面の検出点ＡＦＰ０におけるＦＤプレート２８ｃの面位置（Ｚ位置）と同時に周囲の検出点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ４等におけるＦＤプレート２８ｃの面位置（Ｚ位置）を同時に検出する。また、主制御装置２０は、基準状態から、ウエハステージを＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動させることで、多点ＡＦ系の中央の検出点（対応するフォーカスセンサ）以外の検出点（対応するフォーカスセンサ）で検出したＦＤプレート２８ｃのＡＦ用反射面上の点を、中央の検出点に位置させることができる。すなわち、主制御装置２０は、多点ＡＦ系９０の中央のフォーカスセンサを用いて、ＦＤプレート２８ｃの計測プレート３０の中心近傍の点と、その点とは異なるＡＦ用反射面２２上の点との面位置情報を検出することができ、両者の差を多点ＡＦ系９０の中央のフォーカスセンサ以外のフォーカスセンサのフォーカスオフセットとして持つことができる。
【０１９４】
従って、上記のセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれのベースラインのオフセット、及び／又は多点ＡＦ系９０の中心部外に位置するフォーカスセンサのフォーカスオフセット、及びエンコーダシステム１５０による位置情報の計測結果を用いて、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置を制御することにより、ウエハＷ上のＸ軸方向に関して中心近傍以外に位置するショット領域の位置制御誤差の発生を防止することが可能になる。
【０１９５】
本実施形態に係る露光装置１００では、前述のＰｒｉ−ＢＣＨＫの前半の処理を行う際に、Ｓｅｃ−ＢＣＨＫも併せて行うので、このＳｅｃ−ＢＣＨＫにより、一対のスケール３９１、３９２の２次元格子で定まる第２エンコーダシステム８０Ｂの座標系と、アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４との関係をキャリブレーションすることができる。
【０１９６】
具体的には、次の通りである。上述したＳｅｃ−ＢＣＨＫにおけるＦＤプレート２８ｃ上に位置するＦＩＡマークＡＭ２ｎの計測により、プライマリアライメント系ＡＬ１とセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４との検出中心相互の位置関係、すなわちセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のベースライン（既知のベースライン及びそれを基準とするベースラインのオフセットの加算値）が、第２エンコーダシステム８０Ｂの座標系上で求められる。従って、ベースラインのオフセットは、第２エンコーダシステム８０Ｂの座標系のグリッド誤差を反映した値となる。そして、主制御装置２０は、露光時に、上記のセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のベースラインを用いてウエハテーブルＷＴＢの露光位置に対する位置合わせを行う。これにより、上述したストリームアライメント特有の誤差要因に起因するウエハテーブルＷＴＢの位置誤差を、補正することが可能になる。
【０１９７】
特に、本実施形態では、ＦＤプレート２８ｃを用いて、引き込み方式のＳｅｃ−ＢＣＨＫが行われるので、そのＳｅｃ−ＢＣＨＫにより得られたセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のベースラインのオフセットに基づいて、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４のＸＹ平面内の位置を調整し、その調整後の５つのアライメント系を用いたアライメント計測の結果に基づいて、露光の際のウエハテーブルＷＴＢの位置を、第１エンコーダシステム８０Ａを用いて制御しつつ、露光を行うことで、そのウエハテーブルＷＴＢの位置制御に際して、前述のセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４によるアライメントマークの計測誤差と、ウエハステージの走り誤差との影響が相殺されて、重ね合わせ精度の十分な露光を行うことが可能になる。
【０１９８】
また、本実施形態に係る露光装置１００では、前述のフォーカスキャリブレーション前半の処理を行う際に、多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理を行うので、このセンサ間オフセットの計測処理により、第２エンコーダシステム８０Ｂの座標系と、多点ＡＦ系９０との関係をキャリブレーションすることができる。具体的には、次の通りである。上述した多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理により、多点ＡＦ系９０の複数の検出点のうち、中心部に位置する検出点に対応するフォーカスセンサ（中心センサと呼ぶ）と、中心部外に位置する検出点に対応するフォーカスセンサ（中心外センサと呼ぶ）との検出原点相互の位置関係、すなわち複数の中心外センサそれぞれと中心センサとの検出オフセットが、第２エンコーダシステム８０Ｂの座標系上で求められる。従って、複数の中心外センサそれぞれと中心センサとの検出オフセットは、第２エンコーダシステム８０Ｂの座標系のグリッド誤差を反映した値となる。そして、主制御装置２０は、露光時に、検出オフセットを補正量として加味しながら、ウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行う。
【０１９９】
特に、本実施形態では、ＦＤプレート２８ｃを用いて、引き込み方式の多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理が行われるので、その計測処理により得られた複数の中心外センサそれぞれと中心センサとの検出オフセットを考慮して、フォーカスマッピングの結果に基づいて、露光の際のウエハテーブルＷＴＢの位置を、第１エンコーダシステム８０Ａを用いて制御しつつ、露光を行う。この際、ウエハＷのフォーカス・レベリング制御に際して、多点ＡＦ系の複数のフォーカスセンサの検出原点間のオフセットに起因するウエハテーブルＷＴＢのＺ位置の計測誤差と、スケールのグリッド変形（Ｚ方向）に起因するウエハテーブルＷＴＢのＺ位置の計測誤差（ウエハステージＷＳＴの走り誤差）との補正を総合的に考慮したウエハテーブルＷＴＢのＺ軸、θｘ及びθｙ方向の位置制御が行われ、これによりデフォーカスが抑制されるとともに、デフォーカスに起因する露光不良の発生が防止される。
【０２００】
なお、上記実施形態では、Ｓｅｃ−ＢＣＨＫにより算出したベースラインのオフセットに応じて、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎのＸＹ２方向の位置の微調整するものとしたが、これに限らず、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎの位置調整を行うことなく、セカンダリアライメント系ＡＬ２ｎのオフセットを考慮して、ストリームアライメント計測の結果を補正する、あるいは露光の際のウエハの目標位置を補正するなどを行なっても良い。
【０２０１】
《変形例（その１）》
なお、上記実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢ上面の＋Ｙ側端部近傍にＦＤプレート２８ｃが１つ設けられた場合について説明したが、これに限らず、例えば図２８に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢ上面の−Ｙ端部にも、ＦＤプレート２８ｃと同様に構成されたＦＤプレート２８ｄが設けられていても良い。
【０２０２】
かかる場合には、ＦＤプレート２８ｄを用いて、前述と同様のＳｅｃ−ＢＣＨＫ、及び／又は多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理を行うことで、同一の一対のスケール３９１、３９２を用いる第１及び第２エンコーダシステムの座標系と、アライメント系（ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４）及び／又は多点ＡＦ系との関連付けを、ＦＤプレート２８ｃが計測されるＹ座標に加えて、ＦＤプレート２８ｄが計測されるＹ座標においても行うことが可能になる。これにより、ウエハＷの−Ｙ端部での露光精度の向上が期待される。
【０２０３】
《変形例（その２）》
上述の実施形態及び変形例１では、アライメント系（ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４）及び／又は多点ＡＦ系９０と、上述の座標系との正確な関連付けは、ＦＤプレート２８ｃ（及び２８ｄ）に対応するＹ座標でのみしか行われない。特に、ＦＤプレートは、ウエハＷ上には配置されていないので、上述の座標系のグリッドがウエハＷの露光範囲内と違った模様となっているおそれもある。上記の問題点を解消するため、露光装置内に例えば図２９に示されるようにキャリブレーション用のウエハＷＦＤを用意しておいても良い。ウエハＷＦＤは、その表面にアライメント系（ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４）で計測可能な２次元格子が形成されるとともに、その全面がＡＦ用の反射面とされている。
【０２０４】
そして、主制御装置２０（図６参照）が、ウエハＷＦＤをウエハテーブルＷＴＢ上にロードし、数ロットに１度（１ロット毎でも良いし、１日に１回でも良い）ウエハ全面をキャリブレーション（メンテナンス）する。キャリブレーションの内容は、前述したＳｅｃ−ＢＣＨＫ及び多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理と同様であるので、詳細説明は省略する。
【０２０５】
なお、上記実施形態では、上述のＳｅｃ−ＢＣＨＫの処理が行われるウエハステージＷＳＴの位置と、多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理が行われるウエハステージＷＳＴの位置とがＹ軸方向にずれていた。しかし、これに限らず、両者の位置がＹ軸方向に関して一致していても良い。かかる場合には、Ｓｅｃ−ＢＣＨＫの処理と一部並行して、ＦＤプレート２８ｃのＡＦ用反射面２２を用いて、多点ＡＦ系９０のセンサ間オフセットの計測処理を行っても良い。
【０２０６】
なお、上記実施形態では、液浸型の露光装置について説明したが、これに限らず、露光装置は、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプであっても良い。
【０２０７】
また、上記実施形態では、露光装置が、１つの微動ステージを粗動ステージＷＣＳで支持して、計測ステーション３００と露光ステーション２００との間で往復移動させる構成である場合について説明したが、２つの微動ステージを用いても良い。この場合、２つの微動ステージの２つの粗動ステージ間での持ち替えが可能となる構成を付加し、その２つの微動ステージを、交互に、計測ステーション３００と露光ステーション２００との間で往復移動させても良い。あるいは、３つ以上の微動ステージを用いても良い。１つの微動ステージＷＦＳ上のウエハに対する露光処理と、他の微動ステージＷＦＳを用いた上述のストリーム処理との並行処理が可能となる。
【０２０８】
この他、計測ステージＭＳＴに代えて、ウエハステージＷＳＴをもう１つ設けても良いこのようにすると、一方のウエハステージ上のウエハに対する露光処理と、他方のウエハステージを用いた上述したストリーム処理との並行処理が可能となる。
【０２０９】
なお、上記実施形態では、露光装置が、スキャニング・ステッパである場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に上記実施形態を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも上記実施形態は適用することができる。
【０２１０】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
【０２１１】
また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【０２１２】
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置にも上記実施形態を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、上記実施形態は適用できる。
【０２１３】
また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いても良い。
【０２１４】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも上記実施形態を適用することができる。
【０２１５】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも上記実施形態を適用することができる。
【０２１６】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
【０２１７】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも上記実施形態を適用できる。
【０２１８】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態に係る露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１９】
以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、物体を露光して該物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造などに適している。
【符号の説明】
【０２２０】
２０…主制御装置、２２…ＡＦ反射面、２３…ＦＩＡマーク群、２８ｃ…ＦＤプレート、３９１、３９２…スケール、８０Ａ…第１エンコーダシステム、８０Ｂ…第２エンコーダシステム、９０ａ…送光系、９０ｂ…受光系、１００…露光装置、１５０…エンコーダシステム、６５Ｘ，６４Ｘ…ＸＺヘッド、６５Ｙ，６４Ｙ…ＹＺヘッド、６５1〜６５4，６４1〜６４4…４軸ヘッド、６８Ｘ，６７Ｘ…ＸＺヘッド、６８Ｙ，６７Ｙ…ＹＺヘッド、６８1〜６８４，６７1〜６７４…４軸ヘッド、ＡＦＰ０〜ＡＦＰ４…検出点、ＡＬ１…プライマリアライメント系、ＡＬ２１〜ＡＬ２４…セカンダリアライメント系、ＦＭ…基準マーク、ＩＬ…照明光、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＷＴＢ…ウエハテーブル。
【図１】
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【図２】
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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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３】
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