(57)【要約】  ステージの下面に、移動格子（３４Ｙ，３４Ｘ，３６Ｙ，３６Ｘ）が設けられたミラーブロック（３０）が固定されている。ステージの下面に対向するステージ定盤の上面には、固定格子（３８Ｙ1，３８Ｙ2，３８Ｘ）が配置されている。移動格子（３４Ｙ，３６Ｙ）と固定格子（３８Ｙ1，３８Ｙ2）とを含み、ステージのＹ位置情報を計測するＹエンコーダ（２０Ｙ1、２０Ｙ2）が構成される。同様に、移動格子（３４Ｘ，３６Ｘ）と固定格子（３８Ｘ）とを含み、ステージのＸ位置情報を計測するＸエンコーダ（２０Ｘ）が構成される。
2009098891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システムであって、
前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向にそれぞれ延設され、前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子及び前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子と；
前記第１及び第２固定格子の周期方向に対応する方向をそれぞれ周期方向とする第１及び第２移動格子を有し、前記移動体に取り付けられた光学部材と；
前記第１及び第２固定格子それぞれに対応する第１及び第２受光系と；を備え、
前記第１固定格子と前記第１移動格子と前記第１受光系とを含んで、前記第１軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第１計測装置が構成され、
前記第２固定格子と前記第２移動格子と前記第２受光系とを含んで、前記第２軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第２計測装置が構成される位置計測システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第２軸に平行な方向を長手方向とし、該長手方向に関して、前記移動体の前記第２軸に平行な方向の長さと同程度以上の長さを有する位置計測システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２移動格子は、前記光学部材の一面に配置されている位置計測システム。
【請求項４】
請求項３に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第１及び第２固定格子の周期方向に対応する方向をそれぞれ周期方向とする、前記一面とは別の一面にそれぞれ配置された第３及び第４移動格子をさらに有する位置計測システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２固定格子は、前記移動体に対向する前記所定平面に平行な面上に配置される位置計測システム。
【請求項６】
請求項５に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２固定格子は、前記第２軸に平行な方向に離間して配置される位置計測システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２固定格子は、前記第１軸に平行な方向に関して、前記移動体の移動ストロークと同程度以上の長さを有する位置計測システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１計測装置は、前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする３固定格子と、該第３固定格子に対応する第３受光系とをさらに含み、前記第１受光系と前記第３受光系との出力に基づいて、前記所定平面に直交する第３軸回りの回転方向に関する前記移動体の位置転情報をさらに計測する位置計測システム。
【請求項９】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体と；
前記移動体の前記所定平面内の位置情報を計測する請求項１〜８のいずれか一項に記載の位置計測システムと；
前記位置計測システムで計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する駆動装置と；を備える移動体装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の移動体装置において、
前記位置計測システムの一部を構成する前記光学部材は、前記移動体の重心近傍に取り付けられている移動体装置。
【請求項１１】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システムであって、
前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設され、前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１基準格子と、前記移動体に設けられ、前記第１基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第１回折格子と、前記第１基準格子に対応する第１受光系とを含み、前記第１軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第１計測装置と；
前記移動体に設けられ、前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２基準格子と、前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設され、前記第２基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第２回折格子と、前記第２基準格子に対応する第２受光系とを含み、前記第２軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第２計測装置と；を備える位置計測システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１回折格子及び前記第２基準格子は、前記第２軸に平行な方向を長手方向とし、該長手方向に関して、前記移動体の前記第２軸に平行な方向の長さと同程度以上の長さを有する位置計測システム。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１計測装置は、前記移動体の前記第１回折格子及び前記第２基準格子が設けられた場所と異なる場所に配置され、前記第１基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第３回折格子をさらに含み、
前記第２計測装置は、前記移動体の前記第１回折格子及び前記第２基準格子が設けられた場所と異なる場所に配置され、前記第２基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第４回折格子をさらに含む位置計測システム。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１基準格子及び前記第２回折格子は、前記移動体に対向する前記所定平面に平行な面上に配置される位置計測システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１基準格子及び前記第２回折格子は、前記第２軸に平行な方向に離間して配置される位置計測システム。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１基準格子及び前記第２回折格子は、前記第１軸に平行な方向に関して、前記移動体の移動ストロークと同程度以上の長さを有する位置計測システム。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１計測装置は、前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第３基準格子と、該第３基準格子に対応する第３受光系とをさらに含み、前記第１受光系と前記第３受光系との出力に基づいて、前記所定平面に直交する第３軸回りの回転方向に関する前記移動体の位置転情報をさらに計測する位置計測システム。
【請求項１８】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体と；
前記移動体の前記所定平面内の位置情報を計測する請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の位置計測システムと；
前記位置計測システムで計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する駆動装置と；を備える移動体装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の移動体装置において、
前記位置計測システムの一部を構成する前記第１回折格子及び前記第２基準格子は、前記移動体の重心近傍に設けられている移動体装置。
【請求項２０】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システムであって、
前記第１軸に平行な第１光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第１計測光を前記移動体に取り付けられた光学部材が有する第１移動格子に照射し、該第１移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測装置と；
前記第１光路に近接する前記第１軸に平行な第２光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第２計測光を前記光学部材が有する第２移動格子に照射し、該第２移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測装置と；を備える位置計測システム
【請求項２１】
請求項２０に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第２軸に平行な方向を長手方向とし、該長手方向に関して、前記移動体の前記第２軸に平行な方向の長さと同程度以上の長さを有する位置計測システム。
【請求項２２】
請求項２０又は２１に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２移動格子は、それぞれ、前記第１及び第２固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする位置計測システム。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第１及び第２移動格子から発生する回折光を、それぞれ集光する第３及び第４移動格子をさらに有し、
前記第３及び第４移動格子は、それぞれ、前記第１及び第２固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする位置計測システム。
【請求項２４】
請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第１及び第２固定格子から発生する回折光を、それぞれ集光する第３及び第４移動格子が設けられ、
前記第３及び第４移動格子は、それぞれ、前記第１及び第２固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする位置計測システム。
【請求項２５】
請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第１及び第２計測光の光路を、それぞれ、前記第１及び第２固定格子に向けて折り曲げる反射部材を有する位置計測システム。
【請求項２６】
請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記光学部材は、前記第１及び第２固定格子から発生する回折光の光路を、それぞれ、前記第１及び第２光路に平行な方向に折り曲げる反射部材を有する位置計測システム。
【請求項２７】
請求項２０〜２６のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２光路は、前記第２軸に平行な方向に関して所定距離隔てて配置される位置計測システム。
【請求項２８】
請求項２７に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２固定格子は、前記移動体に対向する前記所定平面に平行な面上に、前記第２軸に平行な方向に前記所定距離隔てて配置される位置計測システム。
【請求項２９】
請求項２０〜２８のいずれか一項に記載の位置計測システムにおいて、
前記第１及び第２固定格子は、前記第１軸に平行な方向に関して、前記移動体の移動ストロークと同程度以上長さを有する位置計測システム。
【請求項３０】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体と；
前記移動体の前記所定平面内の位置情報を計測する請求項２０〜２９のいずれか一項に記載の位置計測システムと；
前記位置計測システムで計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する駆動装置と；を備える移動体装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の移動体装置において、
前記位置計測システムの一部を構成する前記光学部材は、前記移動体の重心近傍に取り付けられている移動体装置。
【請求項３２】
請求項３０又は３１に記載の移動体装置において、
前記位置計測システムは、
前記第１光路に近接する前記第１軸に平行な第３光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第３計測光を前記第１移動格子に照射し、該第１移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第３固定格子に照射し、該第３固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第３計測装置を、さらに備える移動体装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の移動体装置において、
前記第１及び第３光路は、それぞれ、前記第２光路から、前記第２軸に平行な方向の一側と他側に等距離隔てて配置される移動体装置。
【請求項３４】
エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光装置であって、
前記パターンを形成するために、前記物体を保持する移動体を所定平面に沿って駆動する請求項９、１０、１８，１９、３０〜３３のいずれか一項に記載の移動体装置を備える露光装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の露光装置を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；
前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法。
【請求項３６】
物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記物体を保持して移動可能な移動体と；
前記物体上にパターンを形成するパターン生成装置と；
前記移動体を所定平面内で駆動する請求項９、１０、１８，１９、３０〜３３のいずれか一項に記載の移動体装置と；を備えるパターン形成装置。
【請求項３７】
請求項３６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、
前記パターン生成装置は、前記感応層にエネルギビームを照射することによって、前記パターンを形成するパターン形成装置。
【請求項３８】
請求項３６又は３７に記載のパターン形成装置を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；
前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法。
【請求項３９】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、
第１固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする前記移動体に取り付けられた光学部材が有する第１移動格子に、前記第１軸に平行な光路に沿って第１計測光を照射し、前記第１移動格子から発生する回折光を移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする前記第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を、前記光学部材を介して第１受光系で受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測工程と；
第２固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする前記光学部材が有する第２移動格子に、前記第１軸に平行な光路に沿って第２計測光を照射し、前記第２移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第２軸に平行な方向を周期方向とする前記第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を、前記光学部材を介して第２受光系で受光することによって、前記移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測工程と；を含む位置計測方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の位置計測方法において、
前記光学部材は、前記第２軸に平行な方向を長手方向とし、該長手方向に関して、前記移動体の前記第２軸に平行な方向の長さと同程度以上の長さを有する位置計測方法。
【請求項４１】
請求項３９又は４０に記載の位置計測方法において、
前記第１及び第２移動格子は、前記光学部材の一面に配置されている位置計測方法。
【請求項４２】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、
前記第１軸に平行な光路に沿って、第１計測光を、前記移動体に設けられ、第１基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第１回折格子に照射し、該第１回折格子から発生する回折光を前記移動体の外部に第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする前記第１基準格子に照射し、該第１基準格子から発生する回折光を第１受光系で受光することによって、前記移動体の第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測工程と；
前記第１軸に平行な光路に沿って、第２計測光を、前記移動体に設けられた前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２基準格子に照射し、該第２基準格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設され前記第２基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第２回折格子に照射し、該第２回折格子から発生する回折光を第２受光系で受光することによって、移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測工程と；を含む位置計測方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の位置計測方法において、
前記第１回折格子及び前記第２基準格子は、前記第２軸に平行な方向を長手方向とし、該長手方向に関して、前記移動体の前記第２軸に平行な方向の長さと同程度以上の長さを有する位置計測方法。
【請求項４４】
請求項４２又は４３に記載の位置計測方法において、
前記第１基準格子及び前記第２回折格子は、前記移動体に対向する前記所定平面に平行な面上に配置される位置計測方法。
【請求項４５】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、
前記第１軸に平行な第１光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第１計測光を前記移動体に取り付けられた光学部材が有する第１移動格子に照射し、該第１移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測工程と；
前記第１光路に近接する前記第１軸に平行な第２光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第２計測光を前記光学部材が有する第２移動格子に照射し、該第２移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測工程と；を含む位置計測方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の位置計測方法において、
前記光学部材は、前記第１及び第２計測光の光路を、それぞれ、前記第１及び第２固定格子に向けて折り曲げる反射部材を有する位置計測方法。
【請求項４７】
請求項４５又は４６に記載の位置計測方法において、
前記光学部材は、前記第１及び第２固定格子から発生する回折光の光路を、それぞれ、前記第１及び第２光路に平行な方向に折り曲げる反射部材を有する位置計測方法。
【請求項４８】
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の前記所定平面内の位置情報を請求項３９〜４７のいずれか一項に記載の位置計測方法を用いて計測する工程と；
計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する工程と；を含む移動体駆動方法。
【請求項４９】
エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光方法であって、
前記パターンを形成するために、請求項４８に記載の移動体駆動方法を用いて前記物体を保持する移動体を所定平面に沿って駆動する露光方法。
【請求項５０】
請求項４９に記載の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；
前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置計測システム及び位置計測方法、移動体装置、移動体駆動方法、露光装置及び露光方法、パターン形成装置、並びにデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システム及び位置計測方法、前記位置計測システムを備える移動体装置、前記位置計測方法を用いる移動体駆動方法、前記移動体装置を備える露光装置及びパターン形成装置、前記移動体駆動方法を用いる露光方法、前記露光装置、前記パターン形成装置、又は前記露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影露光装置（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、ウエハ又はガラスプレート等の被露光物体（以下、ウエハと総称する）上の複数のショット領域にレチクル（又はマスク）のパターンを投影光学系を介して転写するために、ウエハを保持するウエハステージが、例えばリニアモータ等により二次元方向に駆動される。特に、スキャニング・ステッパでは、ウエハステージだけでなくレチクルステージも、リニアモータ等により、走査方向に所定ストロークで駆動される。【０００４】
ウエハステージ等の位置情報は、一般的に、長期に渡って高い安定性を有するレーザ干渉計により計測されていた。しかるに、近年の半導体素子の高集積化に伴うパターンの微細化により、さらに高精度なウエハステージの位置制御性能が要求されるようになり、そのため、ビーム路上の雰囲気の温度変化や温度勾配によって発生する空気揺らぎに起因するレーザ干渉計の計測誤差が、無視できなくなってきた。【０００５】
そこで、レーザ干渉計に比べて空気揺らぎの影響を受けにくいエンコーダが、ステージの位置計測装置として採用されるようになった（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載のエンコーダを、ウエハステージの位置計測装置として採用した場合、リニアスケールをステージの重心から離れた位置に設置せざるを得なかった。このため、ステージ駆動におけるサーボ制御を正確に行うことが困難であるとともに、ウエハの加工点、例えば投影露光装置の場合の露光中心（投影光学系の光軸）から計測軸が離れ、ウエハステージの回転・傾斜によって発生するアッベ誤差などの影響により、高精度なウエハの処理、例えば露光処理を行うことが困難であった。【０００６】
【特許文献１】特開２００４-１０１３６２号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システムであって、前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向にそれぞれ延設され、前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子及び前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子と；前記第１及び第２固定格子の周期方向に対応する方向をそれぞれ周期方向とする第１及び第２移動格子を有し、前記移動体に取り付けられた光学部材と；前記第１及び第２固定格子それぞれに対応する第１及び第２受光系と；を備え、前記第１固定格子と前記第１移動格子と前記第１受光系とを含んで、前記第１軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第１計測装置が構成され、前記第２固定格子と前記第２移動格子と前記第２受光系とを含んで、前記第２軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第２計測装置が構成される第１の位置計測システムが提供される。【０００８】
これによれば、第１計測装置では、第１軸に平行な光路に沿って計測光を、移動体に取り付けられた光学部材が有する第１移動格子に照射し、該第１移動格子から発生する回折光を移動体の外部に第１軸に平行な方向に延設された第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を光学部材を介して、第１受光系で受光することによって、移動体の第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する。また、第２計測装置では、第１軸に平行な光路に沿って計測光を、移動体に取り付けられた光学部材が有する第２移動格子に照射し、該第２移動格子から発生する回折光を移動体の外部に第１軸に平行な方向に延設された第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を光学部材を介して、第２受光系で受光することによって、移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する。この場合、第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子は、所望の点を通る第１軸に平行な軸上に配置することができるので、少なくとも第１軸に平行な方向に関しては、高精度な移動体の位置計測が可能になる。一方、第１、第２移動格子を有する光学部材は、移動体の任意の位置に配置することができ、例えば重心を通る第２軸に平行な直線上に配置することもできる。従って、少なくとも第２軸に平行な方向に関しては、移動体の重心近傍で、移動体の位置を計測することが可能になる。【０００９】
本発明の第２の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体と；前記移動体の前記所定平面内の位置情報を計測する本発明の第１の位置計測システムと；該位置計測システムで計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する駆動装置と；を備える第１の移動体装置が提供される。【００１０】
これによれば、本発明の第１の位置計測システムによって高精度に計測された移動体の第１軸、第２軸にそれぞれ平行な方向に関する位置情報に基づいて、駆動装置によって移動体が所定平面に沿って駆動される。従って、高精度な移動体の駆動が可能となる。【００１１】
本発明の第３の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システムであって、前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設され、前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１基準格子と、前記移動体に設けられ、前記第１基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第１回折格子と、前記第１基準格子に対応する第１受光系とを含み、前記第１軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第１計測装置と；前記移動体に設けられ、前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２基準格子と、前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設され、前記第２基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第２回折格子と、前記第２基準格子に対応する第２受光系とを含み、前記第２軸に平行な方向に関する前記移動体の位置情報を計測する第２計測装置と；を備える第２の位置計測システムが提供される。【００１２】
これによれば、第１計測装置では、第１軸に平行な光路に沿って計測光を、移動体に設けられた第１回折格子に照射し、該第１回折格子から発生する回折光を移動体の外部に第１軸に平行な方向に延設された第１軸に平行な方向を周期方向とする第１基準格子に照射し、該第１基準格子から発生する回折光を第１受光系で受光することによって、移動体の第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する。また、第２計測装置では、第１軸に平行な光路に沿って計測光を、移動体に設けられた第２軸に平行な方向を周期方向とする第２基準格子に照射し、該第２基準格子から発生する回折光を移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された第２軸に平行な方向を周期方向とする第２回折格子に照射し、該第２回折格子から発生する回折光を第２受光系で受光することによって、移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する。この場合、第１基準格子は、所望の点を通る第１軸に平行な軸上に配置することができるので、少なくとも第１軸に平行な方向に関しては、高精度な移動体の位置計測が可能になる。一方、第２基準格子は、移動体の任意の位置に配置することができ、例えば重心を通る第２軸に平行な直線上に配置することもできる。従って、少なくとも第２軸に平行な方向に関しては、移動体の重心近傍で、移動体の位置を計測することが可能になる。【００１３】
本発明の第４の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体と；前記移動体の前記所定平面内の位置情報を計測する本発明の第２の位置計測システムと；該位置計測システムで計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する駆動装置と；を備える第２の移動体装置が提供される。【００１４】
これによれば、本発明の第２の位置計測システムによって高精度に計測された移動体の第１軸、第２軸にそれぞれ平行な方向に関する位置情報に基づいて、駆動装置によって移動体が所定平面に沿って駆動される。従って、高精度な移動体の駆動が可能となる。【００１５】
本発明の第５の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測システムであって、前記第１軸に平行な第１光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第１計測光を前記移動体に固定された光学部材が有する第１移動格子に照射し、該第１移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測装置と；前記第１光路に近接する前記第１軸に平行な第２光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第２計測光を前記光学部材が有する第２移動格子に照射し、該第２移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測装置と；を備える第３の位置計測システムが提供される。【００１６】
これによれば、第１計測装置により、第１軸に平行な方向についての移動体の位置情報が計測され、第２計測装置により、移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報が計測される。この場合、第１固定格子は、所望の点を通る第１軸に平行な軸上に配置することができるので、少なくとも第１軸に平行な方向に関しては、高精度な移動体の位置計測が可能になる。一方、第１、第２移動格子が設けられた光学部材は、移動体の任意の位置に配置することができ、例えば重心を通る第２軸に平行な直線上に配置することもできる。従って、少なくとも第２軸に平行な方向に関しては、移動体の重心近傍で、移動体の位置を計測することが可能となる。また、第１光路と第２光路は平行で且つ互いに近接しており、且つ第１、第２光路に沿って第１、第２計測光が移動体に固定された共通の光学部材に照射されるので、第１軸及び第２軸に平行な方向に関する移動体の位置計測の計測点を近接させることが可能となる。【００１７】
本発明の第６の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体と；前記移動体の前記所定平面内の位置情報を計測する本発明の第３の位置計測システムと；該位置計測システムで計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する駆動装置と；を備える第３の移動体装置が提供される。【００１８】
これによれば、本発明の第３の位置計測システムによって高精度に計測された移動体の第１軸、第２軸にそれぞれ平行な方向に関する位置情報に基づいて、駆動装置によって移動体が所定平面に沿って駆動される。従って、高精度な移動体の駆動が可能となる。【００１９】
本発明の第７の態様によれば、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記パターンを形成するために、前記物体を保持する移動体を所定平面に沿って駆動する本発明の第１、第２、第３の移動体装置のいずれかを備える露光装置が提供される。【００２０】
これによれば、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成するために、本発明の第１、第２、第３の移動体装置のいずれかにより、物体を保持する移動体が所定平面に沿って駆動される。これにより、精度良く、物体上にパターンを形成することが可能になる。【００２１】
本発明の第８の態様によれば、本発明の露光装置を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含む第１のデバイス製造方法が提供される。【００２２】
本発明の第９の態様によれば、物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記物体を保持して移動可能な移動体と；前記物体上にパターンを形成するパターン生成装置と；前記移動体を所定平面内で駆動する本発明の第１、第２、第３の移動体装置のいずれかと；を備えるパターン形成装置が提供される。【００２３】
これによれば、物体上にパターンを形成するために、本発明の第１、第２、第３の移動体装置のいずれかにより、物体を保持する移動体が所定平面に沿って駆動される。これにより、精度良く、物体上にパターンを形成することが可能になる。【００２４】
本発明の第１０の態様によれば、本発明のパターン形成装置を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含む第２のデバイス製造方法が提供される。【００２５】
本発明の第１１の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、第１固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする前記移動体に取り付けられた光学部材が有する第１移動格子に、前記第１軸に平行な光路に沿って第１計測光を照射し、前記第１移動格子から発生する回折光を移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする前記第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を、前記光学部材を介して第１受光系で受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測工程と；第２固定格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする前記光学部材が有する第２移動格子に、前記第１軸に平行な光路に沿って第２計測光を照射し、前記第２移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第２軸に平行な方向を周期方向とする前記第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を、前記光学部材を介して第２受光系で受光することによって、前記移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測工程と；を含む第１の位置計測方法が提供される。【００２６】
本発明の第１２の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、前記第１軸に平行な光路に沿って、第１計測光を、前記移動体に設けられ、第１基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第１回折格子に照射し、該第１回折格子から発生する回折光を前記移動体の外部に第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする前記第１基準格子に照射し、該第１基準格子から発生する回折光を第１受光系で受光することによって、前記移動体の第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測工程と；前記第１軸に平行な光路に沿って、第２計測光を、前記移動体に設けられた前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２基準格子に照射し、該第２基準格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設され前記第２基準格子の周期方向に対応する方向を周期方向とする第２回折格子に照射し、該第２回折格子から発生する回折光を第２受光系で受光することによって、移動体の第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測工程と；を含む第２の位置計測方法が提供される。【００２７】
本発明の第１３の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測する位置計測方法であって、前記第１軸に平行な第１光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第１計測光を前記移動体に取り付けられた光学部材が有する第１移動格子に照射し、該第１移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第１軸に平行な方向を周期方向とする第１固定格子に照射し、該第１固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第１軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第１計測工程と；前記第１光路に近接する前記第１軸に平行な第２光路を少なくとも一部に含む光路に沿って第２計測光を前記光学部材が有する第２移動格子に照射し、該第２移動格子から発生する回折光を前記移動体の外部に前記第１軸に平行な方向に延設された前記第２軸に平行な方向を周期方向とする第２固定格子に照射し、該第２固定格子から発生する回折光を前記光学部材を介して受光することによって、前記移動体の前記第２軸に平行な方向に関する位置情報を計測する第２計測工程と；を含む第３の位置計測方法が提供される。【００２８】
本発明の第１４の態様によれば、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って移動する移動体の前記所定平面内の位置情報を本発明の第１ないし第３の位置計測方法のいずれかを用いて計測する工程と；計測された前記移動体の位置情報に基づいて、前記移動体を所定平面に沿って駆動する工程と；を含む移動体駆動方法が提供される。【００２９】
本発明の第１５の態様によれば、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成する露光方法であって、前記パターンを形成するために、本発明の移動体駆動方法を用いて前記物体を保持する移動体を所定平面に沿って駆動する露光方法が提供される。【００３０】
本発明の第１６の態様によれば、本発明の露光方法を用いて、物体上にパターンを形成する工程と；前記パターンが形成された前記物体に処理を施す工程と；を含むデバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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】図２（Ａ）は、図１の露光装置が備えるステージ装置を一部省略して示す斜視図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）から、ウエハ駆動系及びウエハステージを取り去った状態を示す図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、一実施形態の露光装置が備えるステージ駆動系の機能を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、一実施形態の露光装置が備えるエンコーダシステムの構成を説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、Ｙエンコーダの構成を説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、Ｘエンコーダの構成を説明するための図である。
【図７】図１の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、エンコーダシステムの第１の変形例を説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、エンコーダシステムの第２の変形例を説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、エンコーダシステムの第３の変形例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】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図７に基づいて説明する。図１には、一実施形態の露光装置１００の構成が概略的に示されている。【００３３】
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。なお、後述するように、本実施形態の露光装置１００には、投影光学系ＰＬが設けられている。以下では、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルＲとウエハＷとが露光のため相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。【００３４】
露光装置１００は、照明ユニットＩＯＰ、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳＴ等を含むステージ装置５０、及びこれらの制御系等を、備えている。なお、図１等では、ウエハステージＷＳＴ上にウエハＷが載置されている。【００３５】
照明ユニットＩＯＰ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。照明ユニットＩＯＰ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。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）が用いられる。【００３６】
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。【００３７】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という）１１６によって、移動鏡１５（実際には、Ｙ軸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１１６の計測値は、制御装置１０（図１では不図示、図７参照）に送られる。【００３８】
投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば、両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば１／４あるいは１／５）を有する。このため、照明ユニットＩＯＰ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を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域（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ユニットＩＯＰ、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。【００３９】
投影光学系ＰＬの側面の近傍には、アライメント系ＡＬＧが設けられている。アライメント系ＡＬＧとしては、例えば、米国特許第５，４９３，４０３号明細書などに開示されている画像処理方式のセンサを用いることができる。アライメント系ＡＬＧによる検出結果は、制御装置１０に送られる（図７参照）。【００４０】
ステージ装置５０は、床面上で不図示の防振機構を介して水平に支持されたステージ定盤１２と、該ステージ定盤１２上に配設されたウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴを駆動するウエハ駆動系１２４（図１では図示せず、図７参照）と、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報を計測する位置計測系２００（図１では図示せず、図７参照）とを備えている。【００４１】
図２（Ａ）には、ステージ装置５０の斜視図が、一部省略して示されている。図２（Ａ）に示されるように、ステージ定盤１２のＸ軸方向の一側と他側には、一対のＹ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２が、それぞれ配置されている。Ｙ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２は、Ｙ軸方向を長手方向として床面上に設置されたＹ固定子１３４Ｙ1，１３４Ｙ2と、該Ｙ固定子１３４Ｙ1，１３４Ｙ2それぞれに不図示のエアベアリング等を介して非接触で係合するＹ可動子１３２Ｙ1，１３２Ｙ2と、を備えている。Ｙ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２としては、ムービングマグネット型及びムービングコイル型のいずれのリニアモータをも用いることができる。【００４２】
Ｙ可動子１３２Ｙ１，１３２Ｙ２は、Ｙ軸方向を長手方向とし、ＸＺ断面が逆Ｕ字状の形状を有する。Ｙ可動子１３２Ｙ１，１３２Ｙ２は、一対のＸ固定子１３４Ｘ１，１３４Ｘ２の長手方向の一端と他端に、それぞれ固定されている。Ｘ固定子１３４Ｘ１，１３４Ｘ２には、不図示のエアベアリング等を介して一対のＸ可動子１３２Ｘ１，１３２Ｘ２が、それぞれ非接触で係合している。本実施形態では、Ｘ可動子１３２Ｘ１，１３２Ｘ２は、ウエハステージＷＳＴの一部を構成する。すなわち、ウエハステージＷＳＴは、図２（Ａ）に示されるように、不図示のウエハホルダを介してウエハＷが載置された矩形板状の本体部と、該本体部の＋Ｙ側及び−Ｙ側に一体的にそれぞれ設けられ、且つＸ軸方向を長手方向とするＸ可動子１３２Ｘ１，１３２Ｘ２とを有している。この場合、Ｘ固定子１３４Ｘ１，１３４Ｘ２と、該Ｘ固定子１３４Ｘ１，１３４Ｘ２に個別に係合するＸ可動子１３２Ｘ１，１３２Ｘ２とによって、Ｘ軸リニアモータ１３６Ｘ１，１３６Ｘ２がそれぞれ構成されている。Ｘ軸リニアモータ１３６Ｘ１，１３６Ｘ２としても、ムービングマグネット型及びムービングコイル型のいずれのリニアモータをも用いることができる。【００４３】
本実施形態では、上述したＹ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２と、Ｘ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２とを含んで、ウエハステージＷＳＴを、ステージ定盤１２上で、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）などに示されるように、ＸＹ２次元方向に自在に駆動するＸＹ駆動系が構成されている。なお、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）では、後述するエンコーダシステム１５０の構成各部を示すために、ウエハステージＷＳＴの一部が破砕して示されている。図３（Ａ）には、ウエハステージＷＳＴが、ステージ定盤１２上のほぼ中央に位置する状態が示されている。また、図３（Ｂ）には、図３（Ａ）の位置から、ウエハステージＷＳＴが、Ｘ軸リニアモータ１３６Ｘ１，１３６Ｘ２により−Ｘ方向に駆動され、且つＹ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２により−Ｙ方向に駆動されることで、ステージ定盤１２上の−Ｘ側端部且つ−Ｙ側端部のコーナー付近にウエハステージＷＳＴが移動した状態が示されている。また、図３（Ｃ）には、図３（Ａ）の位置から、ウエハステージＷＳＴがＸ軸リニアモータ１３６Ｘ１，１３６Ｘ２により＋Ｘ方向に駆動され、且つＹ軸リニアモータ１３６Ｙ１，１３６Ｙ２により＋Ｙ方向に駆動され、ステージ定盤１２上の＋Ｘ側端部かつ＋Ｙ側端部のコーナー付近にウエハステージＷＳＴが移動した状態が示されている。【００４４】
本実施形態では、Ｘ軸リニアモータ１３６Ｘ１，１３６Ｘ２がそれぞれ発生する、ウエハステージＷＳＴに対するＸ軸方向の駆動力（推力）を互いに異ならせることにより、ウエハステージＷＳＴをθｚ方向に回転させることもできる。【００４５】
本実施形態では、不図示ではあるが、ウエハを保持するウエハホルダは、不図示のＺ・チルト駆動機構を介してウエハステージＷＳＴ上に搭載されている。Ｚ・チルト駆動機構は、ウエハホルダを異なる３点で支持するとともに、各支持点をＺ軸方向に駆動する駆動機構（例えばボイスコイルモータ等）を含む。Ｚ・チルト駆動機構は、ウエハホルダをウエハステージＷＳＴ上で、Ｚ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向に微小駆動する。本実施形態では、上述したＸＹ駆動系と、Ｚ・チルト駆動機構とを含んで、ステージ定盤１２上でウエハＷ（ウエハホルダ）を６自由度方向に駆動するウエハ駆動系１２４（図７参照）が構成されている。ウエハ駆動系１２４の構成各部は、制御装置１０によって制御される（図７参照）。【００４６】
ウエハステージＷＳＴの位置情報は、位置計測系２００（図７参照）によって常時検出され、その検出結果は制御装置１０（図７参照）に送られる。位置計測系２００は、干渉計システム１１８及びエンコーダシステム１５０（図７参照）を備えている。【００４７】
干渉計システム１１８は、少なくともウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ，Ｙ，θｚ）の位置情報を計測する。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の３自由度方向の位置制御は、制御装置１０により、主として、エンコーダシステム１５０の計測値に基づいて行われる。干渉計システム１１８は、例えばエンコーダシステム１５０の出力異常時のバックアップ用、及び／又はエンコーダシステム１５０のキャリブレーション時の位置計測用などとして、補助的に使用される。なお、干渉計システム１１８とエンコーダシステム１５０とを併用して、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）の位置制御を行うこととしても良い。【００４８】
エンコーダシステム１５０は、図２（Ａ）の斜視図に示されるように、２つのＹエンコーダ２０Ｙ１，２０Ｙ２と、Ｘエンコーダ２０Ｘとを備えている。図２（Ｂ）には、図２（Ａ）から、ウエハ駆動系１２４及びウエハステージＷＳＴを取り去った（これらの輪郭が仮想線（二点鎖線）で図示されている）状態が示されている。【００４９】
Ｙエンコーダ２０Ｙ１，２０Ｙ２及びＸエンコーダ２０Ｘは、光源と受光素子とを内部に含むエンコーダユニット２２Ｙ１，２２Ｙ２及び２２Ｘを、それぞれ備えている。エンコーダユニット２２Ｙ１，２２Ｙ２及び２２Ｘは、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、ステージ定盤１２の−Ｙ側に所定距離離れ、且つステージ定盤１２のＸ軸方向の中央付近に対応する位置にそれぞれ設置されている。エンコーダユニット２２Ｙ１，２２Ｙ２及び２２Ｘは、それぞれコヒーレントな光、例えば波長λ（＝８５０ｎｍ）のレーザ光（以下、計測光と呼ぶ）ＬＹ１，ＬＹ３，ＬＸ１を射出する。【００５０】
ここで、３つの計測光ＬＹ１，ＬＹ３及びＬＸ１の光路は、ともにＹ軸に平行であり、且つ互いに近接している。本実施形態では、計測光ＬＸ１の光路が、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（図１参照）に直交するように設定されている。また、計測光ＬＹ１，ＬＹ３の光路は、計測光ＬＸ１の光路より幾分＋Ｚ側に位置する同一のＸＹ平面内に、計測光ＬＸ１の光路からそれぞれ−Ｘ，＋Ｘ方向に等距離隔てて配置されている。【００５１】
計測光ＬＹ１，ＬＹ３及びＬＸ１は、Ｘ軸方向を長手方向とするミラーブロック３０に照射される。ミラーブロック３０は、図２（Ａ）（及び図２（Ｂ））に示されるように、ウエハステージＷＳＴの底面（下面）に取り付けられている（固定されている）。ミラーブロック３０は、波長λのレーザ光を透過する素材から成る四角柱状の光学部品（詳細な構造は後述する）であり、ＸＺ平面に平行なその一面（−Ｙ側の面）をエンコーダユニット２２Ｙ１，２２Ｙ２，２２Ｘに対向させ、ＸＹ平面に平行なその一面（下面）をステージ定盤１２に対向させて、ウエハステージＷＳＴの底面のＹ軸方向のほぼ中央に固定されている。ミラーブロック３０のＸ軸方向の長さは、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の移動ストロークに応じて、適当な長さに設定される。すなわち、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の全移動ストロークにおいて、必ず３つの計測光ＬＹ１，ＬＹ３，ＬＸ１がミラーブロック３０の−Ｙ側の面に照射されるように、設定される。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向の幅とほぼ等しく設定されている。【００５２】
次に、エンコーダシステム１５０の具体的構成、及びＹエンコーダ２０Ｙ１，２０Ｙ２及びＸエンコーダ２０Ｘの計測原理について、図４（Ａ）〜図６（Ｂ）に基づいて説明する。【００５３】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、ミラーブロック３０を含み、Ｙエンコーダ２０Ｙ１，２０Ｙ２及びＸエンコーダ２０Ｘの構成が概略的に示されている。図４（Ｂ）では、３つの計測光ＬＹ１，ＬＹ３，ＬＸ１のミラーブロック内での光路が、破線で示されている。ただし、この図４（Ｂ）では、計測光ＬＹ１，ＬＹ３は紙面直交方向（奥行き方向）に重なっている。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、エンコーダシステム１５０の構成要素のうち、Ｙエンコーダ２０Ｙ1の必須の構成要素のみが取り出して示されている。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、エンコーダシステム１５０の構成要素のうち、Ｘエンコーダ２０Ｘの必須の構成要素のみが取り出さして示されている。図５（Ａ）及び図６（Ａ）では、それぞれ、一部を除きミラーブロック３０の内部も図示されている。【００５４】
ミラーブロック３０は、図４（Ａ）〜図６（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とし且つ正方形状のＹＺ断面を有する同一サイズの四角柱状の２つのブロック３０１，３０２を、上下方向に重ねて一体化した光学部品である。下側のブロック３０1は、２つの直角プリズムをそれぞれの斜面を対向させて一体化したような分離光学素子（ビームスプリッタプリズムとも呼ばれる）から成る。この場合、少なくとも一方の直角プリズムの斜面には、その表面に例えば誘電体多層膜又は金属薄膜などが形成されており、一体化後の状態では、その斜面が、ハーフミラーと同様、計測光ＬＹ１，ＬＹ３，ＬＸ１の透過率と反射率とが同程度の反射面３２1となっている。ブロック３０1のその他の面には、反射防止膜が形成されている。上側のブロック３０2は、ブロック３０1と同様のビームスプリッタプリズムにより構成しても良いが、本実施形態では、２つの直角プリズムを、一方の斜面に反射膜を形成し、それぞれの斜面を対向させて一体化したような光学素子が用いられている。この場合、それぞれの斜面によって形成された面は、全反射面３２2となる。２つのブロック３０１，３０２のそれぞれの−Ｙ側の一面は、同一面を形成している。【００５５】
ブロック３０１の−Ｙ側の面の上半部（＋Ｚ側）には、図４（Ａ）及び図５（Ａ）等に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする移動格子３４Ｙが配置されている。また、ブロック３０１の−Ｙ側の面の下半部（−Ｚ側）、すなわち移動格子３４Ｙの−Ｚ側には、Ｘ軸方向を長手方向とする移動格子３４Ｘが配置されている。移動格子３４Ｙ，３４Ｘは、それぞれ、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向を周期方向とする透過型の回折格子である。また、移動格子３４Ｙ，３４Ｘの長手方向の長さは、ミラーブロック３０の長さとほぼ同じである。【００５６】
また、ブロック３０１の−Ｚ側の面の−Ｙ側半部には、図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする移動格子３６Ｙが配置されている。また、ブロック３０１の−Ｚ側の面の＋Ｙ側半部、すなわち移動格子３６Ｙの＋Ｙ側には、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする移動格子３６Ｘが配置されている。移動格子３６Ｙ，３６Ｘは、それぞれ、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向を周期方向とする透過型の回折格子から構成されている。また、移動格子３６Ｙ，３６Ｘの長手方向の長さは、ミラーブロック３０の長さとほぼ同じである。【００５７】
ステージ定盤１２の上面には、図２（Ｂ）などに示されるように、固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２，３８Ｘが、それぞれＹ軸方向に延設されている。固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２，３８Ｘは、計測光ＬＹ１，ＬＹ３，ＬＸ１の光路にそれぞれ対応した配置となっている。すなわち、ステージ定盤１２の上面のＸ軸方向のほぼ中央に固定格子３８Ｘが配置され、固定格子３８Ｘの−Ｘ側、＋Ｘ側にそれぞれ固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２が配置されている。固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２それぞれは、ＸＹ平面に平行なステージ定盤１２の上面に形成されたＹ軸方向を周期方向とする反射型の回折格子である。また、固定格子３８Ｘは、ステージ定盤１２の上面に形成されたＸ軸方向を周期方向とする反射型の回折格子である。固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２及び３８ＸのＹ軸方向の長さは、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の移動ストロークをカバーする長さに設定されている。すなわち、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の全移動ストロークにおいて、必ず、ミラーブロック３０から後述するようにして射出される３つの計測光ＬＹ１，ＬＹ３及びＬＸ１（正確にはこれらに由来する回折光）が、それぞれ、固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２及び３８Ｘに照射される長さに設定されている。【００５８】
ここで、Ｙエンコーダ２０Ｙ1を代表的に取り上げて、Ｙエンコーダの計測原理について説明する。【００５９】
エンコーダユニット２２Ｙ1から射出された計測光ＬＹ１は、例えば図５（Ａ）に示されるように、ミラーブロック３０に配置された移動格子３４Ｙに垂直に照射される。これにより、移動格子３４ＹからＹＺ平面内で回折角の異なる複数の回折光が発生する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、このうちの±１次の回折光が代表的に図示されている。これらの回折光は、ブロック３０1内を透過し、反射面３２１で反射され、−Ｚ方向にその光路が折り曲げられた後、移動格子３６Ｙに照射される。これにより、移動格子３６Ｙから、移動格子３４Ｙで発生した回折光に由来する複数の回折光が発生する。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、移動格子３４Ｙから発生した＋１次の回折光に由来する−１次の回折光ＬＹ１１と、移動格子３４Ｙから発生した−１次の回折光に由来する＋１次の回折光ＬＹ１２とが、図示されている。【００６０】
移動格子３６Ｙから発生した回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２は、ブロック３０1（ミラーブロック３０）から射出され、前述の固定格子３８Ｙに照射される。これにより、固定格子３８Ｙ1から、回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２に由来する複数の回折光が発生する。ここで、回折光ＬＹ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＹ１２に由来する＋１次の回折光と、がＺ軸に平行な同軸上に集光（合成）されて合成光ＬＹ２となる。合成光ＬＹ２は、ブロック３０1（ミラーブロック３０）に戻り、移動格子３６Ｙ、反射面３２１を順次透過してブロック３０2に入射する。そして、合成光ＬＹ２は、全反射面３２2で反射され、−Ｙ方向に光路が折り曲げられ、ブロック３０２の−Ｙ側の面から出力光として射出される。そして、その合成光ＬＹ２は、Ｙ軸に平行な光路に沿ってエンコーダユニット２２Ｙ1に戻り、エンコーダユニット２２1内の受光素子（不図示）によって受光され、その強度が計測される。【００６１】
合成光（出力光）ＬＹ２の強度は、固定格子３８Ｙ1から発生する回折光が互いに干渉することにより、移動格子３６Ｙと固定格子３８Ｙ1との間のＹ軸方向に関する相対変位に対して、正弦的に変化する。そこで、エンコーダユニット２２Ｙ1は、合成光（出力光）ＬＹ２の強度変化から回折光の位相差を検出し、その位相差から移動格子３６Ｙと固定格子３８Ｙとの間のＹ軸方向の相対変位を求める。【００６２】
移動格子３４Ｙ，３６Ｙから発生する回折光の回折角は、計測光ＬＹ１の波長と移動格子３４Ｙ，３６Ｙのピッチによって決まる。同様に、固定格子３８Ｙ1から発生する回折光の回折角は、計測光ＬＹ１の波長と固定格子３８Ｙ1のピッチによって決まる。本実施形態では、固定格子３８Ｙ1から、Ｚ軸に平行な、回折光ＬＹ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＹ１２に由来する＋１次の回折光とが発生するように、計測光ＬＹ１の波長に応じて、移動格子３４Ｙ，３６Ｙ及び固定格子３８Ｙ1のピッチが適当に定められている。これとともに、固定格子３８Ｙ1から発生する上記２つの回折光が同軸上に集光されるように、移動格子３４Ｙ，３６Ｙと固定格子３８Ｙ1との、Ｚ軸に平行な方向の位置関係が適切に設定されている。【００６３】
Ｙエンコーダ２０Ｙ2は、エンコーダユニット２２Ｙ2から計測光ＬＹ３を移動格子３４Ｙに垂直に照射し、Ｙエンコーダ２０Ｙ1と同様にして、合成光（出力光）ＬＹ４を得、合成光（出力光）ＬＹ４の強度変化から移動格子３６Ｙと固定格子３８Ｙ2と間のＹ軸方向の相対変位を求める。【００６４】
次に、Ｘエンコーダ２０Ｘの計測原理について説明する。エンコーダユニット２２Ｘから射出された計測光ＬＸ１は、例えば図６（Ａ）に示されるように、ミラーブロック３０に配置された移動格子３４Ｘに垂直に照射される。これにより、移動格子３４ＸからＸＹ平面内で回折角の異なる複数の回折光が発生する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、このうち±１次の回折光が代表的に図示されている。ただし、図６（Ｂ）では、これらの回折光は紙面直交方向（奥行き方向）に重なっている。これらの回折光は、ブロック３０1内を透過し、反射面３２１で反射され、−Ｚ方向にその光路が折り曲げられた後、移動格子３６Ｘに照射される。これにより、移動格子３６Ｘから、移動格子３４Ｘで発生した回折光に由来する複数の回折光が発生する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、移動格子３４Ｘから発生した＋１次の回折光に由来する−１次の回折光ＬＸ１１と、移動格子３４Ｘから発生した−１次の回折光に由来する＋１次の回折光ＬＸ１２が、図示されている。ただし、図６（Ｂ）では、これら回折光は紙面垂直方向に重なっている。【００６５】
移動格子３６Ｘから発生した回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２は、ブロック３０1（ミラーブロック３０）から射出され、前述の固定格子３８Ｘに照射される。これにより、固定格子３８Ｘから、回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２に由来する複数の回折光が発生する。ここで、回折光ＬＸ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＸ１２に由来する＋１次の回折光と、がＺ軸に平行な同軸上に集光（合成）されて合成光ＬＸ２となる。合成光ＬＸ２は、ブロック３０1（ミラーブロック３０）に戻り、移動格子３６Ｘ、反射面３２１を順次透過してブロック３０2に入射する。そして、合成光ＬＹ２は、全反射面３２2で反射され、−Ｙ方向に光路が折り曲げられ、ブロック３０２の−Ｙ側の面から出力光として射出される。そして、その合成光ＬＸ２は、Ｙ軸に平行な光路に沿ってエンコーダユニット２２Ｘに戻り、エンコーダユニット２２Ｘ内の受光素子（不図示）によって受光され、その強度が計測される。そして、エンコーダユニット２２Ｘにより、合成光（出力光）ＬＸ２の強度変化から回折光の位相差が検出され、その位相差から移動格子３６Ｘと固定格子３８Ｘとの間のＸ軸方向の相対変位が求められる。【００６６】
この場合も、計測光ＬＸ１の波長と、移動格子３４Ｘ，３６Ｘのピッチと、固定格子３８Ｘのピッチと、に応じて、固定格子３８Ｘにて発生する回折光が、Ｚ軸に平行な同軸上に集光されるように、移動格子３４Ｘ，３６Ｘと固定格子３８Ｘとの位置関係が適切に設定されている。【００６７】
Ｙエンコーダ２０Ｙ1，２０Ｙ2による相対変位の計測値は、制御装置１０にそれぞれ供給される。制御装置１０は、Ｙエンコーダ２０Ｙ1，２０Ｙ2による相対変位の計測値の平均値に基づき、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向に関する基準位置からの変位、すなわちＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を算出する。また、制御装置１０は、Ｙエンコーダ２０Ｙ1，２０Ｙ2による相対変位の計測値の差に基づき、ウエハステージＷＳＴのヨーイング（θｚ方向の回転）を高精度に計測する。また、Ｘエンコーダ２０Ｘによる、相対変位の計測値は、制御装置１０に供給される。制御装置１０は、Ｘエンコーダ２０Ｘによる相対変位の計測値に基づき、ウエハステージＷＳＴのＸ軸方向に関する基準位置からの変位、すなわちＸ軸方向の位置（Ｘ位置）を算出する。【００６８】
本実施形態に係るエンコーダシステム１５０の一部を構成する、Ｙエンコーダ２０Ｙ1は、上述の説明から明らかなように、干渉計のように、ウエハステージＷＳＴから戻ってくる計測光を別に用意した参照光と合成して、その合成光の強度を計測するのではなく、移動格子３４Ｙ，３６Ｙから発生した回折光を固定格子３８Ｙ1にて合成し、その合成光の強度を計測するものである。すなわち、強度変化の計測対象である合成光（出力光）ＬＹ２は、エンコーダユニット２２Ｙ1内で合成されるのではなく、位置計測の対象であるウエハステージＷＳＴ側で合成される。従って、合成光（出力光）ＬＹ２が、ウエハステージＷＳＴ（ミラーブロック３０）からエンコーダユニット２２Ｙ1に戻る間に、空気揺らぎを受けたとしても、合成光（出力光）ＬＹ２の強度変化から検出される回折光間の位相差は変化しない。従って、Ｙエンコーダ２０Ｙ1は、ウエハステージＷＳＴがエンコーダユニット２２Ｙ1から離れても、空気揺らぎの影響を受け難い。同様に、Ｙエンコーダ２０Ｙ2も、空気揺らぎの影響を受け難い。この結果、Ｙエンコーダ２０Ｙ1，２０Ｙ2を用いることにより高精度なウエハステージＷＳＴのＹ位置の計測が可能となる。【００６９】
同様に、Ｘエンコーダ２０Ｘは、ウエハステージＷＳＴがエンコーダユニット２２Ｘから離れても、空気揺らぎの影響を受け難い。従って、Ｘエンコーダ２０Ｘを用いることにより高精度なウエハステージＷＳＴのＸ位置の計測が可能となる。【００７０】
ここで、本実施形態におけるＹエンコーダ２０Ｙ1，２０Ｙ2と、Ｘエンコーダ２０Ｘとについて、それらを構成する回折格子の役割に注目して、これらのエンコーダの構成を説明する。【００７１】
前述したＹエンコーダ２０Ｙ1は、移動格子３４Ｙ，３６Ｙ及び固定格子３８Ｙ1の３格子を用いる回折干渉方式のエンコーダである。ここで、Ｙエンコーダ２０Ｙ1の計測方向（Ｙ軸方向）にミラーブロック３０が固定されたウエハステージＷＳＴが変位しても、計測光ＬＹ１の照射点は、移動格子３４Ｙ，３６Ｙ上でそれらの周期方向に変位しない。従って、移動格子３４Ｙは、計測光ＬＹ１を回折させ、少なくとも２つの回折光（例えば±１次回折光）を発生する役割のみを担っている。また、移動格子３６Ｙは、移動格子３４Ｙから発生した２つの回折光を回折させて回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２を発生させ、それらを固定格子３８Ｙ1上においてほぼ同一点に照射する役割のみを担っている。【００７２】
一方、ウエハステージＷＳＴがＹ軸方向に変位すると、計測光ＬＹ１に由来する回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２の照射点が、固定格子３８Ｙ1上でその周期方向（Ｙ軸方向）に変位する。従って、固定格子３８Ｙ1は、照射される回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２を回折させて同軸上に合成して合成光ＬＹ２を発生させるだけでなく、移動格子３６Ｙ（すなわちウエハステージＷＳＴ）と固定格子３８Ｙ1との間のＹ軸方向に関する相対変位に応じて、回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２の間の位相差を発生させる基準格子の役割を担っている。【００７３】
前述したＹエンコーダ２０Ｙ2は、移動格子３４Ｙ，３６Ｙ及び固定格子３８Ｙ2の３格子を用いる回折干渉方式のエンコーダである。Ｙエンコーダ２０Ｙ2では、各回折格子は、Ｙエンコーダ２０Ｙ1と同様の役割を担っている。従って、固定格子３８Ｙ2は、上述した基準格子の役割も担っている。【００７４】
また、前述したＸエンコーダ２０Ｘは、移動格子３４Ｘ，３６Ｘ及び固定格子３８Ｘの３格子を用いる回折干渉方式のエンコーダである。移動格子３４Ｘは、移動格子３４Ｙと同様に、計測光ＬＸ１を回折させ、少なくとも２つの回折光（例えば±１次回折光）を発生する役割を担っている。移動格子３６Ｘは、移動格子３６Ｙと同様に、移動格子３４Ｘにて発生した２つの回折光を回折させて回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２を発生させ、それらの回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２を固定格子３８Ｘ上においてほぼ同一点に照射する役割を担っている。【００７５】
ここで、ミラーブロック３０が固定されたウエハステージＷＳＴがＸエンコーダ２０Ｘの計測方向（Ｘ軸方向）に変位すると、計測光ＬＸ１の照射点は、移動格子３４Ｘ上でその周期方向（Ｘ軸方向）に変位する。また、移動格子３４Ｘにて発生する回折光の照射点は、移動格子３６Ｘ上でその周期方向（Ｘ軸方向）に変位する。従って、移動格子３４Ｘ，３６Ｘは、それらの移動格子３４Ｘ，３６Ｘが配置されたウエハステージＷＳＴと固定格子３８Ｘとの間のＸ軸方向に関する相対変位に応じて、合成光ＬＸ２として合成される回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２の間の位相差を発生させる基準格子の役割も担っている。【００７６】
一方、Ｘ軸方向にウエハステージＷＳＴが変位しても、計測光ＬＸ１に由来する回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２の照射点は、固定格子３８Ｘ上でその周期方向（Ｘ軸方向）に変位しない。従って、固定格子３８Ｘは、照射される回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２を回折させて同軸上に合成し、合成光ＬＸ２を発生させる役割のみを担っている。【００７７】
以上の考察より明らかなように、Ｙエンコーダ２０Ｙ1、２０Ｙ2では、基準格子の役割を担う回折格子が、固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2として、ステージ定盤１２上に配置されている。また、Ｘエンコーダ２０Ｘでは、基準格子の役割を担う回折格子が、移動格子３４Ｘ，３６Ｘとして、ウエハステージＷＳＴに固定されたミラーブロック３０に配置されている。【００７８】
図７には、露光装置１００の制御系の主要な構成が示されている。制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含む制御装置１０を中心として構成されている。【００７９】
本実施形態の露光装置１００では、通常のスキャナと同様の手順で、制御装置１０により、レチクルアライメント及びウエハアライメント系ＡＬＧのベースライン計測、並びにＥＧＡ等のウエハアライメントが行われる。そして、ウエハアライメント結果に基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われ、レチクルＲのパターンがウエハＷ上の複数のショット領域にそれぞれ転写される。この露光動作は、ウエハＷの次のショット領域の露光のために加速開始位置にウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴを移動させるショット間ステッピング動作と、前述の走査露光動作とを交互に繰り返すことで行われる。【００８０】
露光中、制御装置１０は、レチクル干渉計１１６の計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴの位置を制御するともに、エンコーダシステム１５０の各エンコーダの計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置制御を行う。また、制御装置１０は、不図示のフォーカスセンサの計測値に基づいて、不図示のＺ・チルト駆動機構を介して、ウエハホルダをＺ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向に駆動することで、ウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行う。【００８１】
以上、詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、エンコーダシステム１５０のＹエンコーダユニット２２Ｙ1，２２Ｙ2から、Ｙ軸に平行な光路に沿って計測光ＬＹ１，ＬＹ３を、ウエハステージＷＳＴに固定されたミラーブロック３０の側面に配置された移動格子３４Ｙにそれぞれ照射する。この照射によって移動格子３４Ｙから発生する回折光は、ミラーブロック３０の底面に配置された移動格子３６Ｙを介してステージ定盤１２上面に配置された固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2にそれぞれ照射され、固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2からそれぞれ発生する回折光（より正確には回折光の合成光ＬＹ２，ＬＹ４）は、ミラーブロック３０を介して、Ｙエンコーダユニット２２Ｙ1，２２Ｙ2（内部の受光素子）で受光される。そして、Ｙエンコーダユニット２２Ｙ1，２２Ｙ2から、移動格子３６Ｙと固定格子３８Ｙ１，３８Ｙ２との間のＹ軸方向の相対変位の計測値が制御装置１０に出力される。【００８２】
また、エンコーダシステム１５０のＸエンコーダユニット２２Ｘから、Ｙ軸に平行な光路に沿って計測光ＬＸ１を、ミラーブロック３０の側面に配置された移動格子３４Ｘに照射する。この照射によって移動格子３４Ｘから発生する回折光は、ミラーブロック３０の底面に配置された移動格子３６Ｘを介してステージ定盤１２上面に配置された固定格子３８Ｘに照射され、固定格子３８Ｘからそれぞれ発生する回折光（より正確には回折光の合成光ＬＸ２）は、ミラーブロック３０を介して、Ｘエンコーダユニット２２Ｘ（内部の受光素子）で受光される。そして、Ｘエンコーダユニット２２Ｘから、移動格子３４Ｘ，３６Ｘと固定格子３８Ｘとの間のＸ軸方向の相対変位の計測値が制御装置１０に出力される。【００８３】
従って、制御装置１０は、Ｙエンコーダユニット２２Ｙ1，２２Ｙ2、及びＸエンコーダユニット２２Ｘからの相対変位の計測値に基づいて、ウエハステージＷＳＴのＹ位置及びθｚ方向の回転、並びにＸ位置を計測することができる。【００８４】
ここで、Ｙエンコーダ２０Ｙ1、２０Ｙ2では、ステージ定盤１２の上面に配置された固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2が、移動格子３６Ｙ（すなわちウエハステージＷＳＴ）と固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2との間のＹ軸方向に関する相対変位に応じて、固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2から発生する±１次回折光（ＬＹ１１，ＬＹ１２）の間の位相差を発生させる基準格子の役割を担う。また、Ｘエンコーダ２０Ｘでは、ウエハステージＷＳＴに固定されたミラーブロック３０に配置された移動格子３４Ｘ，３６Ｘが、移動格子３４Ｘ，３６Ｘ（すなわちウエハステージＷＳＴ）と固定格子３８Ｘとの間のＸ軸方向に関する相対変位に応じて、合成光ＬＸ２として合成される回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２の間の位相差を発生させる基準格子の役割を担っている。【００８５】
この場合、固定格子３８Ｙ1，３８Ｙ2は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交するＹ軸から、同一距離−Ｘ方向、＋Ｘ方向に離れたＹ軸に平行な直線（軸）上に配置されるので、Ｙエンコーダユニット２２Ｙ1，２２Ｙ2の計測値の平均値を用いることで、Ｙ軸に平行な方向に関しては、アッベ誤差のない高精度なウエハステージＷＳＴの位置計測が可能になる。一方、移動格子３６Ｘは、ウエハステージＷＳＴのほぼ重心を通るＸ軸に平行な直線上に配置されている。従って、Ｘ軸に平行な方向に関しては、ウエハステージＷＳＴの重心近傍で、ウエハステージＷＳＴの位置を計測することができ、ひいては重心駆動により高精度なウエハステージＷＳＴの位置制御が可能となる。【００８６】
また、ウエハステージＷＳＴのＹ軸方向、及びＸ軸方向の位置計測に用いる計測光ＬＹ１，ＬＹ３及びＬＸをともにＹ軸に平行な光路に沿って、ウエハステージＷＳＴに取り付けられた共通のミラーブロック３０に配置された移動格子３４Ｙ及び３４Ｘにそれぞれ照射するので、Ｙ軸、Ｘ軸にそれぞれ平行な方向に関するウエハステージＷＳＴの位置計測の計測点を近接させることが可能となる。これにより、エンコーダシステム１５０が占めるスペースを狭くすることができる。【００８７】
さらに、本実施形態によると、上述したエンコーダシステム１５０を用いることで、高精度なウエハステージＷＳＴの位置計測、ひいては位置制御が可能になる。これにより、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンを精度良く転写することが可能になる。【００８８】
なお、上記実施形態のＹエンコーダ２０Ｙ1，２０Ｙ2、Ｘエンコーダ２０Ｘなどの構成は、一例であって、本発明がこれに限定されるものでない。以下、上記実施形態のいくつかの変形例について、エンコーダシステムを中心として、説明する。なお、以下の変形例では、説明の簡略化及び図示の便宜上から、Ｙエンコーダが一対でなく、１つのみ設けられた例を採りあげる。【００８９】
《第1の変形例》
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、Ｙエンコーダ２０Ｙ’とＸエンコーダ２０Ｘ’とを含む、第１の変形例におけるエンコーダシステム１５０’の構成が示されている。図８（Ａ）には、一部を除いて、ミラーブロック３０’の内部も図示されている。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、ミラーブロック３０’は、上記実施形態に係るミラーブロック３０から、ブロック３０１の−Ｙ側の面に配置されていた移動格子３４Ｙ，３４Ｘが取り去られたもの（設けられていないもの）に相当する。【００９０】
本例では、ミラーブロック３０’が、前述のミラーブロック３０に代えて、ウエハステージＷＳＴの底面（下面）に取り付けられている（固定されている）ものとする。また、Ｙエンコーダユニット２２Ｙから射出される計測光ＬＹ１の光路が、投影光学系ＰＬの光軸と直交するＹ軸に一致し、Ｘエンコーダユニット２２Ｘから射出される計測光ＬＸ１の光路が、計測光ＬＹ１の光路の＋Ｘ側に位置している。また、これらの計測光ＬＹ１，ＬＸ１の光路に対応して、固定格子３８Ｙ、３８Ｘが、先と同様に、ステージ定盤上に配置されている。以下の各変形例においても同様である。【００９１】
本例のＹエンコーダ２０’によると、エンコーダユニット２２Ｙから射出された計測光ＬＹ１は、ミラーブロック３０’内を透過し、反射面３２１にて反射され、−Ｚ方向に光路が折り曲げられ、移動格子３６Ｙに照射される。これにより、移動格子３６Ｙにて、ＹＺ平面内で回折角の異なる複数の回折光が発生する。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、±１次の回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２が図示されている。回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２は、固定格子３８Ｙに照射され、これにより、固定格子３８Ｙから、回折光ＬＹ１１，ＬＹ１２に由来する複数の回折光が発生する。ここで、回折光ＬＹ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＹ１２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿り、移動格子３６ＹにてＺ軸に平行な同軸上に集光（合成）されて合成光ＬＹ２となる。合成光ＬＹ２は、反射面３２１を透過した後、全反射面３２２にて反射されて−Ｙ方向に光路が折り曲げられ、ミラーブロック３０’の−Ｙ側の面から出力光として射出される。そして、その合成光ＬＹ２は、Ｙ軸に平行な光路に沿ってエンコーダユニット２２Ｙに戻り、エンコーダユニット２２Ｙ内の受光素子（不図示）によって受光され、その強度が計測される。そして、エンコーダユニット２２Ｙにより、先と同様に、合成光（出力光）ＬＹ２の強度変化に基づき、移動格子３６Ｙと固定格子３８Ｙとの間のＹ軸方向の相対変位が求められ、その計測値が制御装置１０に出力される。【００９２】
また、本例のＸエンコーダ２０Ｘ’によると、エンコーダユニット２２Ｘから射出された計測光ＬＸ１は、ミラーブロック３０’内を透過し、反射面３２１にて反射され、−Ｚ方向に光路が折り曲げられ、移動格子３６Ｘに照射される。これにより、移動格子３６ＸからＸＺ平面内で回折角の異なる複数の回折光が発生する。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、±１次の回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２が図示されている。ただし、図８（Ｂ）では、これらの回折光は紙面直交方向（奥行き方向）に重なっている。【００９３】
回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２は、固定格子３８Ｘに照射される。これにより、固定格子３８Ｘから、回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２に由来する複数の回折光が発生する。ここで、回折光ＬＸ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＸ１２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿り、移動格子３６ＸにてＺ軸に平行な同軸上に集光（合成）され、合成光ＬＸ２となる。合成光ＬＸ２は、反射面３２１を透過した後、全反射面３２２にて反射されて−Ｙ方向に光路が折り曲げられ、ミラーブロック３０’の−Ｙ側の面から出力光として射出される。そして、その合成光ＬＸ２は、Ｙ軸に平行な光路に沿ってエンコーダユニット２２Ｘに戻り、エンコーダユニット２２Ｘ内の受光素子（不図示）によって受光され、その強度が計測される。そして、エンコーダユニット２２Ｘにより、先と同様に、合成光（出力光）ＬＸ２の強度変化に基づき、移動格子３６Ｘと固定格子３８Ｘとの間のＸ軸方向の相対変位が求められ、その計測値が制御装置１０に出力される。【００９４】
本例において、計測光ＬＹ１の波長に基づき、回折光ＬＹ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＹ１２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿るように、移動格子３６Ｙ、固定格子３８Ｙのピッチが設定されている。同様に、計測光ＬＸ１の波長に基づき、回折光ＬＸ１１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＸ１２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿るように、移動格子３６Ｘ、固定格子３８Ｘのピッチが設定されている。【００９５】
上述のＹエンコーダ２０Ｙ’とＸエンコーダ２０Ｘ’とを含むエンコーダシステム１５０’は、ウエハステージＷＳＴのθｚ回転の計測はできないが、その点を除けば、上記実施形態におけるエンコーダシステム１５０と同様の機能を有する。Ｙエンコーダ２０Ｙ’を一対設け、ウエハステージＷＳＴのθｚ回転を計測可能にしても良い。【００９６】
《第２の変形例》
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）には、Ｙエンコーダ２０Ｙ”とＸエンコーダ２０Ｘ”とを含む、第２の変形例に係るエンコーダシステム１５０”の構成が示されている。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、ミラーブロック３０”は、上記実施形態に係るミラーブロック３０を構成するブロック３０１において、−Ｚ側の面に配置されていた移動格子３６Ｙ，３６Ｘが取り去られたもの（設けられていないもの）に相当する。【００９７】
本例では、ミラーブロック３０”が、前述のミラーブロック３０に代えて、ウエハステージＷＳＴの下部に取り付けられている（固定されている）ものとする。【００９８】
本例のＹエンコーダ２０Ｙ”によると、エンコーダユニット２２Ｙから射出された計測光（入力光）ＬＹは、ミラーブロック３０”の−Ｙ側の面に配置された移動格子３４Ｙに垂直に照射される。これにより、移動格子３４ＹからＹＺ平面内で回折角の異なる複数の回折光が発生する。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では、±１次の回折光ＬＹ１，ＬＹ２が図示されている。これらの回折光ＬＹ１，ＬＹ２は、ミラーブロック３０”内を透過し、反射面３２にて反射され、−Ｚ方向に光路を折り曲げられた後、ミラーブロック３０”から射出され、固定格子３８Ｙに照射される。これにより、固定格子３８Ｙから、回折光ＬＹ１，ＬＹ２に由来する複数の回折光が発生する。ここで、回折光ＬＹ１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＹ２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿り、反射面３２にて反射されて−Ｙ方向に光路が折り曲げられ、移動格子３４ＹにてＹ軸に平行な同軸上に集光（合成）され、合成光ＬＹとなる。合成光ＬＹは、出力光として、ミラーブロック３０”の−Ｙ側の面から射出される。そして、その合成光ＬＹは、エンコーダユニット２２Ｙから射出された計測光（入力光）ＬＹの光路に沿って、エンコーダユニット２２Ｙに戻る。そして、エンコーダユニット２２Ｙ内で、ビームスプリッタを介して計測光（入力光）ＬＹと分離され、受光素子（不図示）によって受光され、その強度が計測される。そして、エンコーダユニット２２Ｙにより、先と同様に、合成光（出力光）ＬＹの強度変化に基づき、移動格子３４Ｙと固定格子３８Ｙとの間のＹ軸方向の相対変位が求められ、その計測値が制御装置１０に出力される。【００９９】
また、本例のＸエンコーダ２０Ｘ”によると、エンコーダユニット２２Ｘから射出された計測光（入力光）ＬＸは、ミラーブロック３０”に設けられた移動格子３４Ｘに垂直に照射される。これにより、移動格子３４ＸからＸＹ平面内で回折角の異なる複数の回折光が発生する。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では、±１次の回折光ＬＸ１，ＬＸ２が図示されている。ただし、図９（Ｂ）では、これらの回折光は紙面直交方向（奥行き方向）に重なっている。これらの回折光ＬＸ１，ＬＸ２は、ミラーブロック３０”内を透過し、反射面３２にて反射され、−Ｚ方向に光路が折り曲げられ、ミラーブロック３０”から射出され、固定格子３８Ｘに照射される。これにより、固定格子３８Ｘから、回折光ＬＸ１，ＬＸ２に由来する複数の回折光が発生する。ここで、回折光ＬＸ１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＸ２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿り、反射面３２にて反射されて−Ｙ方向に光路が折り曲げられ、移動格子３４ＸにてＹ軸に平行な同軸上に集光（合成）され、合成光ＬＸとして、ミラーブロック３０”の−Ｙ側の面から射出される。そして、その合成光ＬＸは、計測光（入力光）ＬＸの光路に沿って、エンコーダユニット２２Ｘに戻る。そして、エンコーダユニット２２Ｘ内で、ビームスプリッタを介して計測光（入力光）ＬＸと分離され、受光素子（不図示）によって受光され、その強度が計測される。そして、エンコーダユニット２２Ｘにより、先と同様に、合成光（出力光）ＬＸの強度変化に基づき、移動格子３４Ｘと固定格子３８Ｘとの間のＸ軸方向の相対変位が求められ、その計測値が制御装置１０に出力される。【０１００】
本例において、計測光ＬＹの波長に基づき、回折光ＬＹ１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＹ２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿るように、固定格子３８Ｙと移動格子３４Ｙとのピッチが設定されている。同様に、計測光ＬＸの波長に基づき、回折光ＬＸ１に由来する−１次の回折光と、回折光ＬＸ２に由来する＋１次の回折光と、が元の回折光の光路を逆に辿るように、固定格子３８Ｘと移動格子３４Ｘとのピッチが設定されている。【０１０１】
上述のＹエンコーダ２０Ｙ”とＸエンコーダ２０Ｘ”から構成されるエンコーダシステム１５０”は、ウエハステージＷＳＴのθｚ回転の計測はできないが、その点を除けば、上記実施形態におけるエンコーダシステム１５０と同様の機能を有する。Ｙエンコーダ２０Ｙ”を一対設け、ウエハステージＷＳＴのθｚ回転を計測可能にしても良い。【０１０２】
なお、前述の実施形態におけるＹエンコーダ２０ＹとＸエンコーダ２０Ｘと同様に、上記第１の変形例におけるＹエンコーダ２０Ｙ’とＸエンコーダ２０Ｘ’、及び上記第２の変形例におけるＹエンコーダ２０Ｙ”とＸエンコーダ２０Ｘ”においても、移動格子と固定格子の役割が異なる。すなわち、第１の変形例におけるＹエンコーダ２０Ｙ’では固定格子３８Ｙが基準格子の役割を担い、Ｘエンコーダ２０Ｘ’では移動格子３６Ｘが基準格子の役割を担っている。第２の変形例におけるＹエンコーダ２０Ｙ”では固定格子３８Ｙが基準格子の役割を担い、Ｘエンコーダ２０Ｘ”では移動格子３４Ｘが基準格子の役割を担っている。【０１０３】
《第３の変形例》
上述の第１及び第２の変形例では、固定格子３８Ｘは、移動格子（３６Ｘ又は３４Ｘ）にて発生する２つの回折光（±１次回折光）を回折させ、その回折により生じる複数の回折光のうちの２つの回折光を、移動格子（３６Ｘ又は３４Ｘ）にて同軸上に合成するため、元の回折光の光路を逆に辿らせる役割のみを担っている。従って、固定格子３８Ｘに代えて、移動格子（３６Ｘ又は３４Ｘ）にて発生する２つの回折光（±１次回折光）のそれぞれを垂直に反射する一対の反射面を、用いることが可能である。【０１０４】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）には、前述の第１の変形例において、固定格子３８Ｘに代えて、反射部材３８Ｘ’が設けられた、第３の変形例に係るＸエンコーダ２０Ｘ3が示されている。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では、Ｙエンコーダ及びその他の部分は図示が省略されている。【０１０５】
反射部材３８Ｘ’には、移動格子３６Ｘにて発生する回折光ＬＸ１１，ＬＸ１２のそれぞれに対して直交する２つの反射面３８Ｘ’１，３８Ｘ’２が設けられている。なお、上述の第２の変形例において、固定格子３８Ｘに代えて、反射部材３８Ｘ’を設けても良い。この場合、２つの反射面３８Ｘ’１，３８Ｘ’２は、移動格子３４Ｘにて発生する回折光ＬＸ１，ＬＸ２のそれぞれに対して直交するように設定されている。【０１０６】
本第３の変形例におけるＸエンコーダ２０Ｘ3は、第１の変形例におけるＸエンコーダ２０Ｘ’（又は第２の変形例におけるＸエンコーダ２０Ｘ”）と、同様の機能を有する。【０１０７】
エンコーダユニット２２Ｙ，２２Ｘを、１つのエンコーダユニットとして構成することもできる。この場合には、コンパクトな位置計測系を構成することが可能になる。【０１０８】
なお、上記実施形態及び第１、第３の変形例では、２つのブロック３０１，３０２からミラーブロック３０（又は３０’）を構成することとしたが、１つのブロック内に２つの反射面３２１，３２２を設けてミラーブロックを構成しても良い。また、ミラーブロックは、回折格子及び反射面以外の部分が空間となっている中空の部材によって構成することも可能である。また、上記実施形態などにおいて、各計測光として直線偏光の光を用いるとともに、ミラーブロックを、例えば偏光ビームスプリッタと１／４波長板とを組み合わせて構成することで、計測光の反射、透過を効率良く行わせるようにしても良い。【０１０９】
また、上記実施形態及び各変形例では、移動格子と固定格子とから発生する複数の回折光のうち±１次回折光を用いる場合について説明したが、これに限らず、零次以外であれば任意の同一次数（±２次、±３次、…）又は同一方向に発生する回折光の組み合わせを用いることも可能である。ただし、この場合には、計測光の波長に応じ、各格子のピッチを定め、必要な場合、格子同士の位置関係を適切に設定することで、その回折光の組み合わせが、上記実施形態又は各変形例における±１次回折光と同様に機能するようにする必要がある。【０１１０】
また、上記実施形態及び各変形例では、ミラーブロックをウエハステージＷＳＴの底面（下面）に固定し、固定格子をミラーブロックの下方、すなわちステージ定盤１２の上面に設ける場合について説明したが、これに限らず、ミラーブロック（光学部材）をウエハステージＷＳＴの上面に取り付け、固定格子をミラーブロックの上方、例えば投影光学系を保持するメインフレーム（メトロロジーフレーム）の下面に配置しても良い。すなわち、上記実施形態及び各変形例で説明した、エンコーダシステムと上下反転したようなエンコーダシステムを採用して、ウエハステージＷＳＴの位置を計測しても良い。【０１１１】
また、上記実施形態及び各変形例では、エンコーダシステムのみを設け、干渉計システムは必ずしも設けなくても良い。【０１１２】
なお、上述の実施形態では、本発明が、液体（例えば純水など）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば例えば国際公開第９９／４９５０４号、欧州特許出願公開第１,４２０,２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６,９５２,２５３号明細書）などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。【０１１３】
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、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上記実施形態と同様に、エンコーダを用いて計測することができるので、同様の効果を得ることができる。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、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。さらに、例えば米国特許第６，５９０，６３４号明細書、米国特許第５，９６９，４４１号明細書、米国特許第６，２０８，４０７号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号などに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材（例えば、基準マーク、及び／又はセンサなど）を含む計測ステージを備える露光装置にも本発明は適用が可能である。【０１１４】
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。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。【０１１５】
なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ2レーザ（出力波長１５７ｎｍ）、Ａｒ2レーザ（出力波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ2レーザ（出力波長１４６ｎｍ）などのパルスレーザ光源、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。【０１１６】
また、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）光を露光光として用いる、ＥＵＶ露光装置にも本発明は適用できる。この他、電子線あるいはイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置などにも本発明は適用できる。【０１１７】
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。【０１１８】
また、例えば干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。【０１１９】
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。【０１２０】
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。【０１２１】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。【０１２２】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。【０１２３】
なお、本発明の移動体装置は、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２次元面内で移動するステージ等の移動体を備えた装置にも広く適用できる。【０１２４】
なお、これまでの説明で引用した露光装置などに関する全ての公報（国際公開公報を含む）、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。【０１２５】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の位置計測システム及び位置計測方法は、所定平面に沿って移動する移動体の位置情報を計測するのに適している。また、本発明の移動体装置及び移動体駆動方法は、移動体を所定平面に沿って駆動するのに適している。また、本発明の露光装置及び露光方法は、エネルギビームを照射して物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のパターン形成装置は、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、電子デバイスを製造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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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