(57)【要約】  移動体システムは、ＸＹ平面に沿って移動するステージ本体（９１）と、該ステージ本体上で、ＸＹ平面に直交する方向（Ｚ軸方向）及びＸＹ平面に対する傾斜方向に微動可能なテーブル（ＷＴＢ）とを有するステージ（ＷＳＴ）と、ＸＹ平面内におけるステージ（ＷＳＴ）の位置情報を計測する計測装置と、を備えている。計測装置は、テーブル（ＷＴＢ）に設けられた複数のエンコーダヘッド（６０Ｃ等）と、各ヘッドと対向してステージ本体（９１）に端部が設けられかつ端部で光軸がＺ軸方向と実質的に平行になる光ファイバ（２４，２６）と、を有し、ＸＹ平面と実質的に平行に配置されたグレーティング部（ＲＧ）に対向するヘッドの出力に基づいて、ステージ（ＷＳＴ）の位置情報を計測する。そして、各ヘッドと光ファイバの端部との間で信号の空中伝送が行われる。
2009078154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定平面に沿って移動する移動体を含む移動体システムであって、
前記所定平面に沿って移動する本体部と、該本体部上で、少なくとも前記所定平面に直交する方向及び前記所定平面に対する傾斜方向に微動可能なテーブル部材とを有する、移動体と；
前記テーブル部材に設けられた複数のエンコーダヘッドを有し、前記移動体の外部に前記所定平面と実質的に平行に配置されたグレーティング部に対向する少なくとも１つのエンコーダヘッドの出力に基づいて、前記所定平面内における前記移動体の位置情報を計測する計測装置と；を備え、
前記計測装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置を有する移動体システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体システムにおいて、
前記送受装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとそれぞれ対向して前記本体部に端部が設けられかつ前記端部で光軸が前記所定平面に直交する方向と実質的に平行になる複数の光ファイバを有し、
前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれと、対向する前記光ファイバの端部との間で、計測光の送受及び／又は信号光の空中伝送が行われる移動体システム。
【請求項３】
請求項２に記載の移動体システムにおいて、
前記送受装置は、前記複数の光ファイバのそれぞれを介して、対向する前記エンコーダヘッドに対して計測光を供給する移動体システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の移動体システムにおいて、
前記計測装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれから対向する前記光ファイバに空中伝送される光情報を検出する移動体システム。
【請求項５】
請求項１に記載の移動体システムにおいて、
前記送受装置は、前記各エンコーダヘッドとの間で、無線にて通信を行い、前記各エンコーダヘッドの出力信号を受信する受信装置を有する移動体システム。
【請求項６】
請求項５に記載の移動体システムにおいて、
前記受信装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとの間で、マイクロ波又は赤外線を用いて通信を行う移動体システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動体システムにおいて、
前記テーブル部材は平面視矩形の部材から成り、前記テーブル部材の四隅部にそれぞれ前記エンコーダヘッドが配置されている移動体システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動体システムにおいて、
前記グレーティング部は、前記移動体の移動範囲をカバーする２次元格子を含む移動体システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の移動体システムにおいて、
前記所定平面内で前記本体部を駆動する平面モータを含む、前記移動体の駆動システムをさらに備える移動体システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動体システムにおいて、
前記テーブル部材は、前記本体部に非接触で支持される移動体システム。
【請求項１１】
物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記物体が、前記テーブル部材上に載置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動体システムと；
前記テーブル部材上に載置された物体上にパターンを生成するパターニング装置と；
を備えるパターン形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパターン形成装置において、
前記物体は感応層を有し、前記パターニング装置は、エネルギビームの照射による前記感応層の露光によって前記物体上にパターンを生成するパターン形成装置。
【請求項１３】
エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成する露光装置であって、
前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と；
前記物体が、前記テーブル部材上に載置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動体システムと；を備え、
前記エネルギビームと前記物体との相対移動のために、前記物体が載置される移動体の駆動を行う露光装置。
【請求項１４】
エネルギビームで物体を露光する露光装置であって、
前記物体を保持し、所定平面に直交する方向に関して可動のテーブル部材と、該テーブル部材を非接触で支持し、前記所定平面に平行な方向に移動する本体部とを有するステージアセンブリと；
前記テーブル部材が対向して配置され、前記所定平面と実質的に平行に設けられるグレーティング部と；
前記テーブル部材に設けられる複数のエンコーダヘッドと、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置を有し、前記グレーティング部に対向する少なくとも１つの前記エンコーダヘッドの出力に基づいて、前記所定平面内での前記テーブル部材の位置情報を計測する計測装置と；を備える露光装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の露光装置において、
前記送受装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれと対向して前記本体部に端部が設けられかつ前記端部で光軸が前記所定平面に直交する方向と実質的に平行になる複数の光ファイバを有し、
前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれと、対向する前記光ファイバの端部との間で、計測光の送受及び／又は信号光の空中伝送が行われる露光装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の露光装置において、
前記ステージアセンブリは、前記テーブル部材を６自由度方向に移動可能である露光装置。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記テーブル部材は、前記所定平面に直交する方向と、前記所定平面に平行な面内の直交二軸回りの回転方向とを含む少なくとも３自由度方向に可動である露光装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記ステージアセンブリは、前記所定平面内で前記本体部を駆動する平面モータを含む露光装置。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体を露光することと；
前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
【請求項２０】
ステージアセンブリで保持される物体をエネルギビームで露光する露光装置に設けられ、前記物体の所定平面内での位置情報を計測する計測装置であって、
前記ステージアセンブリのうち前記物体を保持しかつ前記所定平面に直交する方向に関して可動のテーブル部材に設けられる複数のエンコーダヘッドと；
前記ステージアセンブリのうち前記テーブル部材を非接触で支持しかつ前記所定平面に平行な方向に移動する本体部に少なくとも一部が設けられ、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置と；を備え、
前記移動体の外部に前記所定平面と実質的に平行に設けられるグレーティング部に対向する少なくとも１つの前記エンコーダヘッドの出力に基づいて、前記所定平面内での前記テーブル部材の位置情報を計測する計測装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の計測装置において、
前記送受装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとそれぞれ対向して前記本体部に端部が設けられかつ前記端部で光軸が前記所定平面に直交する方向と実質的に平行になる複数の光ファイバを有し、
前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれと対向する前記光ファイバの端部との間で、計測光の送受及び／又は信号光の空中伝送が行われる計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体システム、パターン形成装置、露光装置、及び計測装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、実質的に所定平面に沿って移動する移動体を含む移動体システム、該移動体システムを備えるパターン形成装置、前記移動体システムを備える露光装置、及び露光装置に設けられる計測装置、並びに前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。【０００３】
しかしながら、将来的に、半導体素子は更に高集積化し、これに伴ってウエハ上に形成すべき回路パターンが微細化することが確実であり、半導体素子の大量生産装置である露光装置には、ウエハ等の位置検出精度の更なる向上が要請される。【０００４】
例えば、特許文献１には、基板テーブル上にエンコーダタイプのセンサ（エンコーダヘッド）が搭載された露光装置が開示されている。しかるに、基板テーブル上にエンコーダヘッドを搭載する場合、基板テーブルは、上下動及び傾斜駆動するため、そのエンコーダヘッドに対する電源の供給などのための配線に作用する張力が基板テーブルの円滑な動作を妨げるおそれがあった。複数のエンコーダヘッドを基板テーブル上に搭載する場合には、この配線の引きずりが大きな障害となるおそれがあった。【０００５】
【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】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、所定平面に沿って移動する移動体を含む移動体システムであって、前記所定平面に沿って移動する本体部と、該本体部上で、少なくとも前記所定平面に直交する方向及び前記所定平面に対する傾斜方向に微動可能なテーブル部材とを有する、移動体と；前記テーブル部材に設けられた複数のエンコーダヘッドを有し、前記移動体の外部に前記所定平面と実質的に平行に配置されたグレーティング部に対向する少なくとも１つのエンコーダヘッドの出力に基づいて、前記所定平面内における前記移動体の位置情報を計測する計測装置と；を備え、前記計測装置は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置を有する移動体システムが、提供される。【０００７】
ここで、無線通信とは、電磁波を用いた通信を広く含み、マイクロ波その他の周波数帯の電波による無線通信のみならず、赤外線無線通信その他の光無線通信をも含む。本明細書では、かかる意味で、無線通信という用語を用いている。【０００８】
本発明の移動体システムによれば、計測装置は、テーブル部材に設けられた複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置を有している。このため、移動体の本体部が所定平面に沿って移動するとともに、テーブル部材が所定平面に直交する方向に微動しても、複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、計測光及び／又は信号の送受を支障なく行うことができる。従って、テーブル部材の微動の影響を受けずに、移動体の所定平面内の位置情報を精度良く計測することができる。【０００９】
本発明の第２の態様によれば、エネルギビームで物体を露光する露光装置であって、前記物体を保持し、所定平面に直交する方向に関して可動のテーブル部材と、前記テーブル部材を非接触で支持し、前記所定平面に平行な方向に移動する本体部とを有するステージアセンブリと；前記テーブル部材が対向して配置され、前記所定平面と実質的に平行に設けられるグレーティング部と；前記テーブル部材に設けられる複数のエンコーダヘッドと、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置を有し、前記グレーティング部に対向する少なくとも１つの前記エンコーダヘッドの出力に基づいて、前記所定平面内での前記テーブル部材の位置情報を計測する計測装置と；を備える露光装置が、提供される。【００１０】
本発明の露光装置によれば、計測装置は、物体を保持し、所定平面に直交する方向に関して可動のテーブル部材に設けられた複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置を有している。また、テーブル部材は、ステージアッセンブリの本体部に非接触で支持されている。このため、ステージアッセンブリの本体部が所定平面に沿って移動するとともに、テーブル部材が所定平面に直交する方向に微動した場合、複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を支障なく行うことができる。従って、テーブル部材の微動の影響を受けずに、ステージアッセンブリの所定平面に関する位置を精度良く求めることができ、ひいては露光の際のステージアッセンブリの所定平面内の位置を高精度に制御して、テーブル部材に保持された物体に対する高精度な露光が可能になる。【００１１】
本発明の第３の態様によれば、ステージアセンブリで保持される物体をエネルギビームで露光する露光装置に設けられ、前記物体の所定平面内での位置情報を計測する計測装置であって、前記ステージアセンブリのうち前記物体を保持しかつ前記所定平面に直交する方向に関して可動のテーブル部材に設けられる複数のエンコーダヘッドと；前記ステージアセンブリのうち前記テーブル部材を非接触で支持しかつ前記所定平面に平行な方向に移動する本体部に少なくとも一部が設けられ、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれとその外部の構成部分との間で、無線通信にて、計測光及び／又は信号の送受を行う送受装置と；を備え、前記移動体の外部に前記所定平面と実質的に平行に設けられるグレーティング部に対向する少なくとも１つの前記エンコーダヘッドの出力に基づいて、前記所定平面内での前記テーブル部材の位置情報を計測する計測装置が、提供される。【００１２】
本発明の計測装置によれば、テーブル部材の所定平面に直交する方向に関する微動の影響を受けずに、所定平面内でのテーブル部材の位置情報を精度良く計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】エンコーダヘッド及び干渉計の配置を説明するための図である。
【図３】図１のウエハステージを一部破砕して示す拡大図である。
【図４】図３の円Ｃ内の一部を拡大して示す図である。
【図５】ヘッドの内部構成を説明するための図である。
【図６】図１の露光装置におけるステージ制御に関連する制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態の露光装置を構成するウエハステージを一部破砕して示す拡大図である。
【図８】図７のヘッドの内部構成を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図６に基づいて説明する。【００１５】
図１には、第１の実施形態の露光装置１００の概略構成が示されている。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわち、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、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行なう。【００１６】
露光装置１００は、照明系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、ウエハＷが載置されるウエハステージＷＳＴを含むウエハステージ装置５０、及びこれらの制御系等を備えている。【００１７】
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）で規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとしては、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。【００１８】
レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に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平面内で微少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。【００１９】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面（移動面）内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、図１に示される、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）に測長ビームを照射するレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１６によって例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。【００２０】
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（−Ｚ側）に配置され、不図示のボディの一部に保持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、該鏡筒４０に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとを有している。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸに沿って配列された複数の光学素子（レンズエレメント）からな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（露光領域）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動するとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動することで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。【００２１】
鏡筒４０の−Ｚ側端部の周囲には、鏡筒４０の下端面とほぼ同一面となる高さで、スケール板２１がＸＹ平面に平行に配置されている。このスケール板２１は、本実施形態では、その一部に鏡筒４０の−Ｚ側端部が挿入される円形の開口、及び後述するアライメント系の−Ｚ側端部が挿入される円形の開口を有する矩形のプレートから成り、不図示のボディから吊り下げ支持されている。スケール板２１の下面（−Ｚ側の面）には、Ｙ軸方向を周期方向とする所定ピッチ、例えば１μｍの格子と、Ｘ軸方向を周期方向とする所定ピッチ、例えば１μｍの格子とから成る反射型の２次元回折格子ＲＧ（図４及び図５参照）が形成されている。この２次元回折格子ＲＧは、ウエハステージＷＳＴの移動範囲をカバーしている。【００２２】
ウエハステージ装置５０は、床面上に複数（例えば３つ又は４つ）の防振機構（図示省略）によってほぼ水平に支持されたステージベース１２、該ステージベース１２の上方に配置されたウエハステージＷＳＴ、該ウエハステージＷＳＴを駆動するウエハステージ駆動系２７（図１では一部のみ図示、図６参照）、及び後述するエンコーダシステム及びウエハレーザ干渉計システム等を備えている。【００２３】
ステージベース１２は、平板状の外形を有する部材からなり、その上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴの移動の際のガイド面とされている。ステージベース１２の内部には、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１４ａを含むコイルユニットが、収容されている。【００２４】
ウエハステージＷＳＴは、図１に示されるように、ステージ本体９１と、該ステージ本体９１の上方に配置され、不図示のＺ・チルト駆動機構によって、ステージ本体９１に対して非接触で支持されたウエハテーブルＷＴＢとを有している。この場合、ウエハテーブルＷＴＢは、Ｚ・チルト駆動機構によって、電磁力等の上向きの力（斥力）と、自重を含む下向きの力（引力）との釣り合いを３点で調整することで、非接触で支持されるとともに、Ｚ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向の３自由度方向に微小駆動される。ステージ本体９１の底部には、スライダ部９１ａが設けられている。このスライダ部９１ａは、ＸＹ平面内でＸＹ二次元配列された複数の磁石から成る磁石ユニットと、該磁石ユニットを収容する筐体と、該筐体の底面の周囲に設けられた複数のエアベアリングとを有している。磁石ユニットは、前述のコイルユニットとともに、例えば米国特許第５，１９６，７４５号明細書などに開示されるローレンツ力（電磁力）駆動方式の平面モータ３０を構成している。なお、平面モータ３０としては、ローレンツ力（電磁力）駆動方式に限らず、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。【００２５】
ウエハステージＷＳＴは、上記複数のエアベアリングによってステージベース１２の上方に所定のクリアランス、例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持され、上記の平面モータ３０によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。従って、ウエハテーブルＷＴＢは、ステージベース１２に対して、６自由度方向に駆動可能である。【００２６】
本実施形態では、コイルユニットを構成する各コイル１４ａに供給される電流の大きさ及び方向が、主制御装置２０によって制御される。平面モータ３０と、前述のＺ・チルト駆動機構とを含んで、図６のウエハステージ駆動系２７が構成されている。なお、平面モータ３０として、磁気浮上方式の平面モータを用いても良い。【００２７】
ウエハテーブルＷＴＢ上には、不図示のウエハホルダを介してウエハＷが載置され、不図示のチャック機構によって例えば真空吸着（又は静電吸着）され、固定されている。【００２８】
また、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報は、エンコーダシステム７０（図１では不図示、図６参照）によって計測可能に構成されている。以下、エンコーダシステム７０の構成等について詳述する。【００２９】
ウエハテーブルＷＴＢ上面には、図２の平面図に示されるように、その４隅にそれぞれエンコーダヘッド（以下、適宜、ヘッドと略述する）６０Ａ〜６０Ｄが取り付けられている。これらのヘッド６０Ａ〜６０Ｄは、図３にヘッド６０Ｃを代表的に採り上げて示されるように、ウエハテーブルＷＴＢにそれぞれ形成されたＺ軸方向の貫通孔の内部に収容されている。【００３０】
ここで、ウエハテーブルＷＴＢの一方の対角線上に位置する一対のヘッド６０Ａ、６０Ｃは、Ｙ軸方向を計測方向とするヘッドである。また、ウエハテーブルＷＴＢのもう一方の対角線上に位置する一対のヘッド６０Ｂ、６０Ｄは、Ｘ軸方向を計測方向とするヘッドである。ヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれとしては、例えば米国特許第７，２３８，９３１号明細書、及び国際公開第２００７／０８３７５８号パンフレットなどに開示されるヘッド（エンコーダ）と同様の構成のものが用いられている。ただし、本実施形態では、後述するように光源及び光検出器は各ヘッドの外部に設けられ、光学系のみが各ヘッドの内部に設けられている。そして、光源及び光検出器と、光学系とは、後述する光ファイバを含む光通信経路を介して光学的に接続されている。【００３１】
ヘッド６０Ａ、６０Ｃは、スケール板２１に計測ビーム（計測光）を照射し、スケール板２１表面（下面）に形成されたＹ軸方向を周期方向とする格子からの回折ビームを受光して、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の位置を計測するＹリニアエンコーダ７０Ａ、７０Ｃ（図６参照）をそれぞれ構成する。また、ヘッド６０Ｂ、６０Ｄは、スケール板２１に計測ビームを照射し、スケール板２１表面に形成されたＸ軸方向を周期方向とする格子からの回折ビームを受光して、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の位置を計測するＸリニアエンコーダ７０Ｂ、７０Ｄ（図６参照）をそれぞれ構成する。【００３２】
本実施形態では、図３の円Ｃ内の一部を拡大した図４に示されるように、ヘッド６０Ｃは、直径に比べて高さが低い円筒状の光学系収容部２２ａと、該光学系収容部２２ａの下方にＺ軸方向に延設された所定長さの円筒状のファイバ収容部２２ｂとの２部分を有するハウジング２２を有している。ファイバ収容部２２ｂの下端面の外部には、短い導波路、例えば光ファイバ６２ａ，６２ｂの一端部がそれぞれ露出している。光ファイバ６２ａ，６２ｂの他端は、後述するように、それぞれ光学系収容部２２ａ内部の光学系に接続されている（図５参照）。光ファイバ６２ａ，６２ｂの一端にそれぞれ対向して、光ファイバ２４、２６の一端がそれぞれ配置されている。なお、図４では、図示の便宜上から、光ファイバ６２ａ，６２ｂと光ファイバ２４、２６との間の間隙が実際より大きく示されている。【００３３】
光ファイバ２４、２６は、それぞれの一端部が、Ｚ軸と平行になるように、ステージ本体９１の上端部に突設されたファイバ保持部２８によって保持されている。光ファイバ６２ａに対向して一端が配置された光ファイバ２４は、送光用ファイバであり、該光ファイバ２４の他端は、ステージ本体９１に設けられた光源、例えば半導体レーザなどに光学的に接続されている。また、光ファイバ６２ｂに対向して一端が配置された光ファイバ２６は、受光用ファイバであり、ステージ本体９１に設けられた偏光子（検光子）及び光検出器、例えばフォトマルチプライヤ・チューブなどを含む受光系（不図示）に光学的に接続されている。【００３４】
ここで、ヘッド６０Ｃの内部の光学系の概略構成などについて、図５に基づいて説明する。ヘッド６０Ｃの光学系収容部２２ａの内部には、その分離面がＸＺ平面と平行である偏光ビームスプリッタＰＢＳ、一対の反射ミラーＲ１ａ，Ｒ１ｂ、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂ、四分の一波長板（以下、λ／４板と記述する）ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂ、及び反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂ等を含む光学系６４が収容されている。【００３５】
ビームスプリッタＰＢＳの入射面に対向して光ファイバ６２ａの他端面が配置され、ビームスプリッタＰＢＳの射出面に対向して光ファイバ６２ｂの他端面が配置されている。【００３６】
このヘッド６０Ｃによって構成されるＹエンコーダ７０Ｃにおいて、光源から射出されたレーザビームＬＢ（計測光）は、光ファイバ２４、空気層、及び光ファイバ６２ａを順次介して偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し、偏光分離されて２つのビームＬＢ1、ＬＢ2となる。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過したビームＬＢ1は反射ミラーＲ１ａを介してスケール板２１に形成された反射型の２次元回折格子ＲＧに到達し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されたビームＬＢ2は反射ミラーＲ１ｂを介して２次元回折格子ＲＧに到達する。なお、ここで「偏光分離」とは、入射ビームをＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離することを意味する。【００３７】
ビームＬＢ1、ＬＢ2の照射によって回折格子ＲＧから発生する所定次数の回折ビーム、例えば１次回折ビームはそれぞれ、レンズＬ２ｂ、Ｌ２ａを介してλ／４板ＷＰ１ｂ、ＷＰ１ａにより円偏光に変換された後、反射ミラーＲ２ｂ、Ｒ２ａにより反射されて再度λ／４板ＷＰ１ｂ、ＷＰ１ａを通り、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ＰＢＳに達する。【００３８】
偏光ビームスプリッタＰＢＳに達した２つのビームは、各々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ＰＢＳを透過したビームＬＢ1の１次回折ビームは、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されて、光ファイバ６２ｂ、空気層、及び光ファイバ２６を順次介して受光系に入射するとともに、先に偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されたビームＬＢ2の１次回折ビームは、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過してビームＬＢ1の１次回折ビームと同軸に合成されて光ファイバ６２ｂ、空気層、及び光ファイバ２６を順次介して受光系に入射する。【００３９】
そして、上記２つの１次回折ビームは、受光系の内部で、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。【００４０】
上記の説明からわかるように、Ｙエンコーダ７０Ｃ（エンコーダヘッド６０Ｃ）では、干渉させる２つのビームの空気中での光路長が極短くかつほぼ等しいため、空気揺らぎの影響がほとんど無視できる。そして、ウエハステージＷＳＴが計測方向（この場合、Ｙ軸方向）に移動する、すなわちヘッド６０Ｃがスケール板２１（２次元回折格子ＲＧ）に対して計測方向に相対移動すると、２つのビームそれぞれの位相が変化して干渉光の強度が変化する。この干渉光の強度の変化が、受光系によって検出され、その強度変化に応じた位置情報がＹエンコーダ７０Ｃの計測値として出力される。その他のヘッド６０Ａ,６０Ｂ，６０Ｄ（エンコーダ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｄ）等も、ヘッド６０Ｃ（エンコーダ７０Ｃ）と同様にして構成されている。【００４１】
なお、上記では、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれが、光ファイバ６２ａ，６２ｂを有し、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄが備える光ファイバ６２ａ，６２ｂに個別に対応して、ステージ本体９１に光ファイバ２４，２６が合計で８本設けられているものとした。しかし、これに限らず、１又は複数の光源からの光（計測光）を、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄがそれぞれ備える、光ファイバ６２ａに、空中伝送にて、導くことができ、かつヘッド６０Ａ〜６０Ｄがそれぞれ備える光ファイバ６２ｂからの光（光情報）を、空中伝送にて、ステージ本体９１に設けられた受光系に個別にかつ導くことができるのであれば、その本数は問わない。例えば、光ファイバ２４，２６に代えて、双方向に光伝送が可能な光ファイバ（例えば、２芯の光ファイバ）を各ヘッドに１本合計で４本、ステージ本体９１に設けることも可能である。【００４２】
同様の趣旨から、ファイバ収容部２２ｂ内の光ファイバも、２本の光ファイバに限られない。【００４３】
また、本実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、ウエハレーザ干渉計システム（以下、「ウエハ干渉計システム」という）１８（図６参照）によって、エンコーダシステム７０とは独立して、計測可能に構成されている。【００４４】
ウエハテーブルＷＴＢの＋Ｙ側の面（＋Ｙ端面）及び−Ｘ側の面（−Ｘ端面）には、それぞれ鏡面加工が施され、反射面１７ａ，１７ｂが形成されている（図２参照）。ウエハ干渉計システム１８は、反射面１７ａにＹ軸方向の測長ビームを複数照射する少なくとも１つのＹ干渉計１８Ｙと、反射面１７ｂに１又は２以上のＸ軸方向の測長ビームを照射する複数、本実施形態では２つのＸ干渉計１８Ｘ1、１８Ｘ2とを備えている（図２及び図６参照）。【００４５】
Ｙ干渉計１８ＹのＹ軸方向に関する実質的な測長軸は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと後述するアライメント系ＡＬＧの検出中心とを通るＹ軸に平行な直線である。Ｙ干渉計１８Ｙは、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸方向、θｚ方向及びθｘ方向の位置情報を計測する。【００４６】
また、Ｘ干渉計１８Ｘ1のＸ軸方向に関する実質的な測長軸は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通るＸ軸に平行な直線である。Ｘ干渉計１８Ｘ1は、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向、θｙ方向（及びθｚ方向）の位置情報を計測する。【００４７】
また、Ｘ干渉計１８Ｘ2の測長軸は、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通るＸ軸に平行な直線である。Ｘ干渉計１８Ｘ1は、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向及びθｙ方向の位置情報を計測する。【００４８】
なお、例えば、上記反射面１７ａ，１７ｂに代えて、ウエハテーブルＷＴＢの端部に、平面ミラーからなる移動鏡を取り付けても良い。また、ウエハテーブルＷＴＢにＸＹ平面に対し４５°傾斜した反射面を設け、該反射面を介してウエハテーブルＷＴＢのＺ軸方向の位置を計測するようにしても良い。【００４９】
ウエハ干渉計システム１８の各干渉計の計測値は、主制御装置２０に供給されている（図６参照）。但し、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の位置情報（回転情報）を含む）は、主として、上述したエンコーダシステム７０によって計測され、干渉計１８Ｙ、１８Ｘ1、１８Ｘ2の計測値は、そのエンコーダシステム７０の計測値の長期的変動（例えばスケールの経時的な変形などによる）を補正（較正）する場合、あるいはエンコーダシステムの出力異常時のバックアップ用などとして補助的に用いられる。【００５０】
アライメント系ＡＬＧは、投影光学系ＰＬの−Ｙ側に所定間隔を隔てて配置されている。本実施形態では、アライメント系ＡＬＧとして、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。アライメント系ＡＬＧからの撮像信号は、図６の主制御装置２０に供給される。【００５１】
なお、アライメント系ＡＬＧとしては、ＦＩＡ系に限らず、例えばコヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。【００５２】
その他、本実施形態の露光装置１００には、投影ユニットＰＵの近傍に、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）ＡＦ（図１では不図示、図６参照）が設けられている。多点ＡＦ系ＡＦの検出信号は、不図示のＡＦ信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図６参照）。主制御装置２０は、多点ＡＦ系ＡＦの検出信号に基づいて、複数の検出点それぞれにおけるウエハＷ表面のＺ軸方向の位置情報を検出し、その検出結果に基づいて走査露光中のウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行する。なお、アライメント検出系ＡＬＧの近傍に多点ＡＦ系を設けて、ウエハアライメント時にウエハ表面の面位置情報（凹凸情報）を事前に取得し、露光時には、その面位置情報とウエハステージ上面のＺ軸方向の位置を検出する別のセンサの計測値とを用いて、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行することとしても良い。【００５３】
露光装置１００は、さらに、レチクルＲの上方に、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系１３Ａ，１３Ｂ（図１では不図示、図６参照）を、備えている。レチクルアライメント検出系１３Ａ，１３Ｂの検出信号は、不図示のアライメント信号処理系を介して主制御装置２０に供給される。【００５４】
図６には、露光装置１００のステージ制御に関連する制御系が一部省略してブロック図にて示されている。この制御系は、主制御装置２０を中心として構成されている。主制御装置２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等からなるいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含み、装置全体を統括して制御する。【００５５】
上述のようにして構成された露光装置１００では、デバイスの製造に際し、前述のレチクルアライメント検出系１３Ａ，１３Ｂ、ウエハテーブルＷＴＢ上の不図示の基準板などを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメント及びアライメント系ＡＬＧのベースライン計測が行われ、これと前後してウエハアライメント（例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに開示されるエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）など）などが行われる。【００５６】
そして、主制御装置２０により、ベースラインの計測結果、及びウエハアライメントの結果に基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われ、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンがそれぞれ転写される。この露光動作は、前述したレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期移動を行う走査露光動作と、ウエハステージＷＳＴをショット領域の露光のための加速開始位置に移動するショット間移動（ステッピング）動作とを交互に繰り返すことで行われる。【００５７】
上記の走査露光中、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内における位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）を、エンコーダシステム７０を用いて計測しつつ、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置を制御するとともに、多点ＡＦ系ＡＦの計測値に基づいて不図示のＺ・チルト駆動機構を駆動することで、ウエハＷの露光対象のショット領域の一部（露光領域ＩＡに対応する領域）を投影光学系ＰＬの焦点深度内に合致させる、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行する。このため、フォーカス・レベリング時にウエハテーブルＷＴＢが、Ｚ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向の少なくとも１つの方向に駆動される。この場合、ウエハテーブルＷＴＢのＺ軸方向の可動ストロークは、例えば１００μｍ（中立位置から上下に５０μｍ）程度であるから、各ヘッドの取り付け位置で見ると、ウエハテーブルＷＴＢは、Ｚ軸にほぼ沿って１００μｍ程度以下のストロークで駆動されるにすぎない。このため、例えば、ヘッド６０Ｃについて見ると、図４に示される状態を基準として、光ファイバ６２ａ，６２ｂの端面と、光ファイバ２４、２６の端面との間隔が、最大でも、１００μｍ程度拡がるだけである。従って、前述した、レーザ光ＬＢの光ファイバ２４，６２ａ間の空中伝送、及びビームＬＢ1，ＬＢ2の１次回折ビームの光ファイバ６２ｂ，２６間の空中伝送は、殆ど影響を受けることがない。その他のヘッドについても、同様である。【００５８】
従って、本実施形態の露光装置１００によると、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行しつつ、エンコーダシステム７０の各エンコーダの計測情報に基づいて、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置（θｚ方向の回転を含む）を高精度に制御することができる。【００５９】
以上説明したように、本実施形態によると、エンコーダシステム７０が、ウエハテーブルＷＴＢに設けられた複数のヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれと対向して、ウエハステージＷＳＴのステージ本体９１に一端部が設けられかつ該一端部で光軸がＸＹ平面に直交する方向（Ｚ軸方向）と実質的に平行になる光ファイバ２４，２６を有している。そして、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれ、より正確には、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄがその内部に備える光ファイバ６２ａ、６２ｂと、光ファイバ２４，２６の一端部との間で、レーザ光ＬＢ、ビームＬＢ1，ＬＢ2の１次回折ビームの空中伝送が行われる。このため、ステージ本体９１が、ＸＹ平面に沿って（ステージベース１２の上面に沿って）移動するとともに、ウエハのフォーカス・レベリング制御のため、ウエハテーブルＷＴＢがＸＹ平面に直交するＺ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向の少なくとも一方向に微動しても、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれは、光ファイバ２４，２６の端部における光軸に沿った方向（Ｚ軸方向）に関して微動するのみなので、各ヘッドと光ファイバ２４，２６の一端部との間でレーザ光ＬＢ、ビームＬＢ1，ＬＢ2の１次回折ビームの空中伝送を支障なく行うことができる。従って、ウエハテーブルＷＴＢの微動の影響を受けずに、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報を精度良く計測することができる。【００６０】
また、本実施形態によると、ウエハテーブルＷＴＢは、不図示のＺ・チルト駆動機構により、ウエハステージＷＳＴのステージ本体９１に非接触で支持されている。このため、ステージ本体９１が、ＸＹ平面に沿って（ステージベース１２の上面に沿って）移動するとともに、ウエハテーブルＷＴＢがＸＹ平面に直交するＺ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向の少なくとも一方向に微動した場合、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれは、光ファイバ２４，２６の端部における光軸に沿った方向（Ｚ軸方向）に関して本体部に非接触で微動するのみである。従って、各ヘッドと光ファイバ２４，２６の一端部との間でレーザ光ＬＢ、ビームＬＢ1，ＬＢ2の１次回折ビームの空中伝送を支障なく行うことができる。これに加え、本実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢに取り付けられたヘッド６０Ａ〜６０Ｄのそれぞれは、光学系のみを内蔵しているので、ステージ本体９１とウエハテーブルＷＴＢに取り付けられたヘッドに電源を供給するため、あるいはヘッドの出力信号を通すための配線などが不要である。従って、ウエハテーブルＷＴＢにエンコーダヘッドを複数取り付けても特に支障は生じない。また、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄに対する配線等がないので、ウエハテーブルＷＴＢのＺ・チルト駆動を、配線の張力などの悪影響を受けることなく、円滑に行うことができる。従って、ウエハテーブルＷＴＢの微動の影響を受けずに、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報を精度良く求めることができ、ひいては露光の際のウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置を高精度に制御して、ウエハテーブルＷＴＢに保持されたウエハＷに対する高精度な露光が可能になる。また、熱源となる光源及び光検出器が、ヘッド内に存在しないので、ウエハテーブルＷＴＢの熱による影響を軽減することができる。【００６１】
なお、上記実施形態では、ヘッド６０Ａ〜６０Ｄの外部（ステージ本体９１）に光源及び受光系（光検出器を含む）を配置し、これら光源及び受光系とヘッド６０Ａ〜６０Ｄそれぞれとの間で、光ファイバ２４，２６を介して、光源からの光（計測光）及びエンコーダヘッドから光検出器に戻る光（信号光（光情報））の両者を空中伝送する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。【００６２】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を、図７及び図８に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略する。本第２の実施形態の露光装置は、前述した第１の実施形態の露光装置と比べて、各エンコーダヘッドの内部構成の一部が異なるとともに、光ファイバ２６が設けられていない点、及びこれらに伴い、ウエハステージＷＳＴのステージ本体９１（又はその他のエンコーダヘッド外部の適宜な場所）に、受信装置３２が設けられている点が相違するのみである。従って、以下では、かかる相違点を中心として、本第２の実施形態の露光装置について説明を行う。【００６３】
図７に、ヘッド６０Ｃを代表的に取り上げて示されるように、そのハウジング２２のファイバ収容部２２ｂの下端面の外部には、短い導波路、例えば光ファイバ６２ａの一端部のみが露出している。これに対応して、ステージ本体９１のファイバ保持部２８には、送光用ファイバである光ファイバ２４のみが、光ファイバ６２ａの一端部に対向して、保持されている。この場合も、光ファイバ２４は、その一端部が、Ｚ軸と平行になるように、ファイバ保持部２８によって保持されている。【００６４】
このように、本第２の実施形態では、前述した光ファイバ６２ｂ及び受光用ファイバ２６は、設けられていない。【００６５】
図８には、本第２の実施形態におけるヘッド６０Ｃのハウジング２２の内部構成が示されている。ハウジング２２の光学系収容部２２ａの内部には、前述の光学系６４に加え、受光系（光検出器を含む）６６が収容されている。受光系６６は、ビームスプリッタＰＢＳの射出面に対向して配置されている。また、ハウジング２２のファイバ収容部２２ｂの内部には、送信装置３４が収容されている。【００６６】
このようにして構成されたヘッド６０Ｃを含むＹエンコーダ７０Ｃによると、光源（不図示）に光学的に接続された光ファイバ２４（図７参照）とヘッド６０Ｃに光学的に接続された光ファイバ６２ａとを介して、光源からのレーザビームＬＢ（計測光）が光学系６４の偏光ビームスプリッタＰＢＳに導かれる。そして、この計測光は、偏光ビームスプリッタＰＢＳによって偏光分離されて、２つのビームＬＢ1、ＬＢ2となる。そして、これらのビームＬＢ1、ＬＢ2は、前述と同様の経路を経て２次元回折格子ＲＧに到達する。【００６７】
ビームＬＢ1、ＬＢ2の照射によって回折格子ＲＧから発生する所定次数の回折ビーム、例えば１次回折ビームはそれぞれ、前述と同様の光路を辿って偏光ビームスプリッタＰＢＳに達し、偏光ビームスプリッタＰＢＳによって同軸に合成されて、受光系６６に入射する。そして、上記２つの１次回折ビームは、受光系６６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。そして、この電気信号が、送信装置３４によって変調され、その変調信号が搬送波に乗せられて、無線にて、受信装置３２に送られる。ここで、搬送波としては所定周波数の電波、例えばマイクロ波、あるいは光、例えば赤外線などを用いることができる。すなわち、送信装置３４として通常の無線送信機、マイクロ波送信機、赤外線送信機などを用いることができ、受信装置３２として、これらに対応した受信機を用いることができる。この他、上記第１の実施形態と同様に、受光用ファイバである光ファイバ２６をファイバ保持部２８に保持させるとともに、ファイバ収容部２２ｂの内部に、送信装置３４の出力端に光学的に接続して短い導波路、例えば光ファイバを設ける。そして、搬送波として光を用いる送信装置３４によって、受光系６６から出力される干渉光の強度に応じた電気信号を変調し、その変調信号を搬送波（光）に乗せた光情報を、空気を伝送媒体とした光伝送（光通信）により、送信装置３４の出力端に設けられた光ファイバとステージ本体９１側の光ファイバ２６との間で、空中伝送しても良い。【００６８】
その他のヘッド６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｄ及びこれを含むエンコーダ７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｄは、上述のヘッド６０Ｃ及びエンコーダ７０Ｃと同様に構成され、同様に機能する。本第２の実施形態においても、各エンコーダの計測値は、主制御装置２０に供給される。【００６９】
上述のようにして構成された本第２の実施形態の露光装置によると、ウエハテーブルＷＴＢの微動の影響を受けずに、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報を精度良く計測することができる他、前述した第１の実施形態の露光装置１００と同等の効果を得ることができる。【００７０】
なお、ヘッドのハウジングの内部に、半導体レーザなどの光源及び集束レンズなどから成る照射系を収容する構成を採用すると、光源に対する電力供給のための配線が必要になる。しかし、かかる配線の存在による影響が無視できるのであれば、このような構成を採用しても構わない。かかる構成を採用した場合、各ヘッドからの戻り光（すなわち、上記各実施形態の場合、偏光ビームスプリッタＰＢＳによって同軸に合成されたビームＬＢ1の１次回折ビームとビームＬＢ2の１次回折ビームとの合成光）を処理する構成としては、上記第１の実施形態、及び第２の実施形態のいずれと同様の構成を採用しても良い。【００７１】
なお、上記各実施形態では、エンコーダシステム７０が、一対のＸヘッドと、一対のＹヘッドとを備えた場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、エンコーダヘッドの数は特に問わないが、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転を含む）を計測するためには、ＸヘッドとＹヘッドとを少なくとも各１つ含み、合計で３つ有していれば良い。【００７２】
なお、上記各実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。ステッパなどであっても、露光対象の物体が搭載されたステージの位置をエンコーダで計測することにより、干渉計を用いてそのステージの位置を計測する場合と異なり、空気揺らぎに起因する位置計測誤差の発生を殆ど零にすることができ、エンコーダの計測値に基づいて、ステージを高精度に位置決めすることが可能になり、結果的に高精度なレチクルパターンの物体上への転写が可能になる。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本発明は適用することができる。【００７３】
また、上記各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および拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。【００７４】
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。【００７５】
また、上記各実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。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露光装置に本発明を適用することができる。この他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。さらに、例えば米国特許出願公開第２００５／０２５９２３４号明細書などに開示される、投影光学系とウエハとの間に液体が満たされる液浸型露光装置などに本発明を適用しても良い。【００７６】
また、上記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（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。かかる可変成形マスクを用いる場合には、ウエハ又はガラスプレート等が搭載されるステージが、可変成形マスクに対して走査されるので、そのステージの位置をエンコーダを用いて計測することで、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。【００７７】
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）にも本発明を適用することができる。【００７８】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。【００７９】
また、物体上にパターンを形成する装置は前述の露光装置（リソグラフィシステム）に限られず、例えばインクジェット方式にて物体上にパターンを形成する装置にも本発明を適用することができる。【００８０】
なお、上記各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。【００８１】
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本発明を適用できる。【００８２】
なお、本発明の移動体システムは、露光装置に限らず、その他の基板の処理装置（例えば、レーザリペア装置、基板検査装置その他）、あるいはその他の精密機械における試料の位置決め装置、ワイヤーボンディング装置等の移動ステージを備えた装置にも広く適用できる。【００８３】
なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開パンフレット、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００８４】
なお、半導体デバイスは、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、上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンをウエハ等の物体上に転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハ（物体）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が用いられるので、高集積度のデバイスを歩留り良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明の移動体システムは、移動体の位置を精度良く管理するのに適している。本発明の露光装置は、半導体素子及び液晶表示素子などの電子デバイスなどを製造するのに適している。また、本発明の計測装置は、ステージアッセンブリの位置を精度良く計測するのに適している。
【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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【国際調査報告】
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