(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
前記物体を保持し、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む二次元平面に沿って移動可能な移動体と、
前記二次元平面内で、少なくとも１本の境界線を境として並べて配置された第１部分と第２部分とを有し、前記第１部分と前記第２部分とで前記移動体の移動の際のガイド面を形成するガイド面形成部材と、
前記ガイド面形成部材を介して前記光学系とは反対側に前記ガイド面形成部材から離間して配置され、前記第１支持部材との位置関係が所定の関係に維持される第２支持部材と、
前記移動体と前記第２支持部材との一方に設けられた前記二次元平面に平行な計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する前記移動体と前記第２支持部材との他方に少なくとも一部が設けられた計測部材を含み、該計測部材の出力に基づいて、前記移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求める計測系と、を備える露光装置。
【請求項２】
前記境界線は、前記第１軸及び第２軸の少なくとも一方に平行である請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２支持部材は、前記第１軸及び第２軸のいずれかに平行な方向を長手方向として配置される請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記ガイド面形成部材は、前記境界線を境として前記第１部分と前記第２部分とに分離可能である請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記境界線は、前記第２支持部材の長手方向と平行である請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１部分と前記第２部分との少なくとも一方が、前記二次元平面に直交する第３軸に平行な方向に関して前記第２支持部材に対して相対移動可能である請求項１に記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１部分と第２部分とは、前記境界線に対応する所定のクリアランスを介して配置された第１定盤と第２定盤とによってそれぞれ構成される請求項４〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１部分と第２部分とを、前記二次元平面に平行な面内で移動可能に支持するベース部材を、さらに備える請求項４〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記第１部分と第２部分とをベース部材に対して個別に駆動する定盤駆動系をさらに備える請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第２支持部材は、前記第１部分と前記第２部分、及び前記ベース部材のいずれにも非接触状態とされる請求項８又は９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記ベース部材は、前記第１部分及び前記第２部分を個別に支持する２つの部分から成る請求項８〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記ベース部材の２つの部分は、少なくとも一方が、前記二次元平面に直交する方向に関して移動可能である請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記ベース部材の２つの部分は、一方が、他方に対して前記二次元平面に沿った方向に相対移動可能である請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第２支持部材は、前記光学系との位置関係が一定に維持される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記第２支持部材は、前記第１支持部材に一体的に固定されている請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２支持部材は、前記長手方向の両端部が前記第１支持部材に吊り下げ状態で固定されている請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第２支持部材は、前記第１支持部材とは機械的に分離して配置され、
前記第１支持部材に対する前記第２支持部材の相対位置を維持するように前記第２支持部材の位置を調整する調整装置をさらに備える請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記調整装置は、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する相対的な位置情報を求める相対位置計測系と、前記第２支持部材を少なくとも前記二次元平面に沿って駆動する駆動系と、前記相対位置計測系の計測情報を用いて、前記駆動系を制御する制御装置と、を含む請求項１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記相対位置計測系は、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する６自由度方向の位置情報を求め、
前記駆動系は、前記第２支持部材を前記６自由度方向に駆動する請求項１８に記載の露光装置。
【請求項２０】
前記相対位置計測系は、前記第１支持部材と前記第２支持部材との一方に取り付けられ、前記第１支持部材と前記第２支持部材との他方に設けられたターゲット部に計測ビームを照射し、前記ターゲット部からの戻り光を検出するセンサを有し、該センサの出力を用いて、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する相対的な位置情報を求める請求項１８又は１９に記載の露光装置。
【請求項２１】
前記センサは、エンコーダシステム及び光干渉計システムの少なくとも一方を含む請求項２０に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記移動体は、前記ガイド面形成部材に対向する前記二次元平面に平行な第１面に前記計測面が配置され、前記第１面とは反対側の前記二次元平面に平行な第２面に前記物体が載置される請求項１〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記計測面には、前記二次元平面に平行な方向を周期方向をするグレーティングが配置され、
前記計測部材は、前記グレーティングに計測ビームを照射し、前記グレーティングからの回折光を受光するエンコーダヘッドを含む請求項１〜２２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２４】
前記計測系は、実質的な計測中心が、前記物体に照射される前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する前記計測部材を有する請求項１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記物体上に配置されたマークを検出するマーク検出系をさらに備え、
前記計測系は、実質的な計測中心が、前記マーク検出系の検出中心に一致する別の計測部材をさらに有する請求項２４に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記境界線は、前記第１軸に平行な方向に延びる請求項１に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光処理部と、
前記露光処理部から前記第１軸に平行な方向の一側に離れて配置され、前記物体に対する計測処理が行われる計測処理部と、を備える請求項２６に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記移動体として、前記計測面がそれぞれ設けられ、物体をそれぞれ保持して前記ガイド面に沿って独立して移動可能な第１、第２の移動体が設けられ、
前記第１、第２の移動体を駆動する第１駆動系をさらに備える請求項２７に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記ガイド面形成部材は前記第１部分と前記第２部分とを含む複数の部分を有し、前記複数の部分は、前記境界線に対応する所定のクリアランスを介して配置された複数の定盤によってそれぞれ構成され、
前記複数の定盤を、前記二次元平面に平行な面内で移動可能に支持するベース部材を、さらに備える請求項２８に記載の露光装置。
【請求項３０】
前記ベース部材に設けられた固定子と、前記複数の定盤のそれぞれに設けられた可動子とを含み、該可動子と前記固定子との間で発生する駆動力により前記複数の定盤を前記ベース部材に対して駆動する定盤駆動系をさらに備える請求項２９に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記第２支持部材は、前記複数の定盤、及び前記ベース部材のいずれにも非接触状態とされる請求項２９又は３０に記載の露光装置。
【請求項３２】
前記第２支持部材は、前記第１軸に平行な方向を長手方向とする請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３３】
前記第２支持部材は、前記第１支持部材に一体的に固定されている請求項３２に記載の露光装置。
【請求項３４】
前記第２支持部材は、前記長手方向の両端部が前記第１支持部材に吊り下げ状態で固定されている請求項３３に記載の露光装置。
【請求項３５】
前記第２支持部材は、前記第１支持部材とは機械的に分離して配置され、
前記第１支持部材に対する前記第２支持部材の相対位置を維持するように前記第２支持部材の位置を調整する調整装置をさらに備える請求項３２に記載の露光装置。
【請求項３６】
前記調整装置は、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する相対的な位置情報を求める相対位置計測系と、前記第２支持部材を少なくとも前記二次元平面上で駆動する第２駆動系と、前記相対位置計測系の計測情報を用いて、前記第２駆動系を制御する制御装置と、を含む請求項３５に記載の露光装置。
【請求項３７】
前記相対位置計測系は、第２支持部材の前記第１支持部材に対する６自由度方向の位置情報を求め、
前記第２駆動系は、前記第２支持部材を前記６自由度方向に駆動する請求項３６に記載の露光装置。
【請求項３８】
前記相対位置計測系は、前記第１支持部材に一体的に取り付けられた一対のセンサを有し、
前記一対のセンサは、前記第２支持部材の長手方向の一端部と他端部とに計測ビームをそれぞれ照射して、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する相対的な位置情報を計測する請求項３６又は３７に記載の露光装置。
【請求項３９】
前記センサは、エンコーダシステム及び光干渉計システムの少なくとも一方を含む請求項３８に記載の露光装置。
【請求項４０】
前記複数の定盤のうち、前記第２支持部材に対向する少なくとも１つの定盤には、前記計測ビームが通過可能な光透過部が形成されている請求項２８〜３９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４１】
前記第１、第２の移動体は、前記第１駆動系により前記定盤上で６自由度方向に駆動される請求項２８〜４０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４２】
前記第１、第２の移動体のそれぞれは、前記定盤に対向する前記二次元平面に平行な第１面に前記計測面が配置され、前記第１面とは反対側の前記二次元平面に平行な第２面に前記物体が載置される請求項２８〜４１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４３】
前記第１、第２の移動体それぞれの前記計測面には、前記二次元平面に平行な方向を周期方向とするグレーティングが配置され、
前記計測部材は、前記グレーティングに計測ビームを照射し、前記グレーティングからの回折光を受光するエンコーダヘッドを含む請求項２８〜４２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４４】
前記計測系は、前記第１、第２の移動体の前記二次元平面に直交する方向の位置情報をさらに求めることが可能である請求項２８〜４３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４５】
前記計測系は、前記第１、第２の移動体の前記二次元平面に直交する方向の位置情報を、少なくとも同一直線上に無い３箇所で求める請求項４４に記載の露光装置。
【請求項４６】
前記第１、第２の移動体のそれぞれは、前記第１駆動系により前記定盤上で駆動される第１移動部材と、前記物体を保持し、前記第１移動部材に相対移動可能に支持される第２移動部材と、を含み、
前記計測面は、前記第２移動部材に配置される請求項２８〜４５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４７】
前記第１、第２の移動体のそれぞれは、前記第２移動部材を前記第１移動部材に対して、前記二次元平面内の互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向を含む６自由度方向に駆動する第３駆動系をさらに含む請求項４６に記載の露光装置。
【請求項４８】
前記ガイド面形成部材の複数の部分は、前記第１、第２の移動体のそれぞれが、前記物体に対する露光が行われる際に移動する第１移動エリアを形成する第１エリア定盤と、前記第１、第２の移動体のそれぞれが、前記物体の露光終了後次の物体の露光開始までの間に往復移動する第２移動エリアを形成する第２エリア定盤と、を含む請求項２８〜４７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４９】
前記計測系は、実質的な計測中心が、前記物体に照射される前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する前記計測部材を有する請求項２７〜４８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５０】
前記物体上に配置されたマークを検出するマーク検出系をさらに備え、
前記計測系は、実質的な計測中心が、前記マーク検出系の検出中心に一致する別の計測部材をさらに有する請求項４９に記載の露光装置。
【請求項５１】
前記境界線は、前記第２軸に平行な方向に延びる請求項１に記載の露光装置。
【請求項５２】
前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光処理部と、
前記露光処理部から前記第１軸に平行な方向の一側に離れて配置され、前記物体に対する計測処理が行われる計測処理部と、を備え、
前記境界線は、前記露光処理部と前記計測処理部との間に位置する請求項５１に記載の露光装置。
【請求項５３】
前記第２支持部材は、前記第１軸に平行な方向を長手方向とする請求項５１又は５２に記載の露光装置。
【請求項５４】
前記第２支持部材は、前記第２軸に平行な方向を長手方向とする請求項５１又は５２に記載の露光装置。
【請求項５５】
前記計測面は、前記移動体に設けられ、
前記計測系は、前記移動体が、前記露光処理部にあるときに該移動体の前記計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する光学系を含む一部が、前記第２支持部材に固定された前記計測部材を有し、該計測部材の出力に基づいて、前記露光処理部にある前記移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求める請求項５３又は５４に記載の露光装置。
【請求項５６】
前記計測系は、前記移動体が、前記計測処理部にあるときに該移動体の前記計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する光学系を含む一部が、前記第２支持部材に固定された別の計測部材をさらに有し、該別の計測部材の出力に基づいて、前記計測処理部にある移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報をさらに求める請求項５５に記載の露光装置。
【請求項５７】
前記第２支持部材は複数の支持部材からなり、前記移動体が前記露光処理部にあるときの該移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求める前記計測部材が設けられた支持部材と、前記移動体が前記計測処理部にあるときの該移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求める前記別の計測部材が設けられた支持部材と、を含む請求項５６に記載の露光装置。
【請求項５８】
前記移動体の前記計測面には、前記二次元平面に平行な方向を周期方向をするグレーティングが配置され、
前記計測部材は、前記グレーティングに計測ビームを照射し、前記グレーティングからの回折光を受光するエンコーダヘッドを含む請求項５５又は５６に記載の露光装置。
【請求項５９】
前記複数の部分は、前記境界線に対応する所定のクリアランスを介して配置された複数の定盤によってそれぞれ構成され、
前記複数の部分を構成する前記複数の定盤を、前記二次元平面に平行な面内で移動可能に支持するベース部材を、さらに備える請求項５５〜５８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６０】
前記ベース部材に設けられた固定子と、前記複数の定盤のそれぞれに設けられた可動子とを含み、該可動子と前記固定子との間で発生する駆動力により前記複数の定盤をベース部材に対して駆動する定盤駆動系をさらに備える請求項５９に記載の露光装置。
【請求項６１】
前記第２支持部材は、前記複数の定盤、及び前記ベース部材のいずれにも非接触状態とされる請求項５９又は６０に記載の露光装置。
【請求項６２】
前記複数の定盤のうち、前記第２支持部材に対向する少なくとも１つの定盤には、前記計測部材からの計測ビームが通過可能な光透過部が形成されている請求項５９〜６１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６３】
前記第２支持部材は、前記長手方向の両端部が前記第１支持部材に吊り下げ状態で固定されている請求項５１〜６２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６４】
前記第２支持部材は、前記第１支持部材とは機械的に分離され、
前記第１支持部材に対する前記第２支持部材の相対位置を維持するように前記第２支持部材の位置を調整する調整装置をさらに備える請求項５１〜６３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６５】
前記調整装置は、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する位置情報を求める相対位置計測系と、前記第２支持部材を少なくとも前記二次元平面に沿って駆動する駆動系とを含む請求項６４に記載の露光装置。
【請求項６６】
前記相対位置計測系は、第２支持部材の前記第１支持部材に対する６自由度方向の位置情報を求め、
前記駆動系は、前記第２支持部材を前記６自由度方向に駆動する請求項６５に記載の露光装置。
【請求項６７】
前記相対位置計測系は、前記第１支持部材に一体的に取り付けられた一対のセンサを有し、
前記一対のセンサは、前記第２支持部材の長手方向の一端部と他端部とに計測ビームをそれぞれ照射して、前記第２支持部材の前記第１支持部材に対する位置情報を求める請求項６５又は６６に記載の露光装置。
【請求項６８】
前記センサは、エンコーダシステム及び光干渉計システムの少なくとも一方を含む請求項６７に記載の露光装置。
【請求項６９】
前記計測系は、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面に直交する方向の位置情報をさらに求めることが可能である請求項５１〜６８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７０】
前記計測系は、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面に直交する方向の位置情報を、少なくとも同一直線上に無い３箇所で求める請求項６９に記載の露光装置。
【請求項７１】
前記移動体は、前記ガイド面上で駆動される第１移動部材と、前記物体を保持し、前記第１移動部材に相対移動可能に支持される第２移動部材と、を含み、
前記計測面は、前記第２移動部材に配置される請求項５１〜７０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７２】
前記移動体は、前記第２移動部材を前記第１移動部材に対して、前記二次元平面内の互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向を含む６自由度方向に駆動する駆動系をさらに含む請求項７１に記載の露光装置。
【請求項７３】
前記移動体は、前記ガイド面形成部材に対向し得る前記二次元平面に平行な第１面に前記計測面が配置され、前記第１面とは反対側の前記二次元平面に平行な第２面に前記物体が載置される請求項５１〜７２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７４】
前記計測部材の実質的な計測中心は、前記物体に照射される前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する請求項５１〜７３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７５】
前記計測系で求められた前記移動体の位置情報を用いて該移動体の位置を制御する制御系をさらに備える請求項５１〜７４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７６】
第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
物体を保持し、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って移動可能で、該二次元平面に平行な計測面が設けられた移動体と、
前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光処理部と、
前記露光処理部から前記二次元平面内の前記第１軸に平行な方向の一側に離れて配置され、前記物体に対する計測処理が行われる計測処理部と、
前記露光処理部と前記計測処理部との間で前記第２軸に平行な方向に延びる所定のクリアランスを介して隣接して配置された第１、第２ガイド面形成部材を含み、前記移動体が前記二次元平面に沿って移動する際のガイド面を形成する複数のガイド面形成部材と、
前記複数のガイド面形成部材の下方に配置され、前記移動体が前記露光処理部にあるときに該移動体の前記計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する、光学系の少なくとも一部を含み、前記第１支持部材との位置関係が一定の第１計測部材を有し、該第１計測部材の出力に基づいて、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面内の位置情報を求める計測系と、を備える露光装置。
【請求項７７】
前記複数のガイド面形成部材を、前記二次元平面に平行な面内で移動可能に支持するベース部材を、さらに備える請求項７６に記載の露光装置。
【請求項７８】
前記ベース部材に設けられた固定子と、前記複数のガイド面形成部材のそれぞれに設けられた可動子とを含み、該可動子と前記固定子との間で発生する駆動力により前記複数のガイド面形成部材をベース部材に対して駆動するガイド面形成部材駆動系をさらに備える請求項７７に記載の露光装置。
【請求項７９】
前記計測系は、前記複数のガイド面形成部材の下方に配置され、前記移動体が前記計測処理部にあるときに該移動体の前記計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する光学系の少なくとも一部を含み、前記第１支持部材との位置関係が一定の第２計測部材をさらに有し、該第２計測部材の出力に基づいて、前記計測処理部にある移動体の前記二次元平面内の位置情報をさらに求める請求項７６〜７８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８０】
前記第２計測部材の前記少なくとも一部が配置された前記第１支持部材との位置関係が一定の前記第２軸に平行な方向を長手方向とする第１の計測部材支持部材をさらに備える請求項７９に記載の露光装置。
【請求項８１】
前記第１の計測部材支持部材は、前記複数のガイド面形成部材、及び前記ベース部材のいずれにも非接触状態とされる請求項８０に記載の露光装置。
【請求項８２】
前記第１の計測部材支持部材は、前記長手方向の両端部が前記第１支持部材に吊り下げ状態で固定されている請求項８０又は８１に記載の露光装置。
【請求項８３】
前記第１の計測部材支持部材は、前記第１支持部材とは機械的に分離され、
前記第１支持部材に対する前記第１の計測部材支持部材の相対位置を維持するように前記第１の計測部材支持部材の位置を調整する第１調整装置をさらに備える請求項８０又は８１に記載の露光装置。
【請求項８４】
前記第１調整装置は、前記第１の計測部材支持部材の前記第１支持部材に対する位置情報を求める第１相対位置計測系と、前記第１の計測部材支持部材を前記二次元平面に沿って駆動する駆動系とを含む請求項８３に記載の露光装置。
【請求項８５】
前記第１相対位置計測系は、第１の計測部材支持部材の前記第１支持部材に対する６自由度方向の位置情報を求め、
前記駆動系は、前記第１の計測部材支持部材を前記６自由度方向に駆動する請求項８４に記載の露光装置。
【請求項８６】
前記第１相対位置計測系は、前記第１支持部材に一体的に取り付けられた一対のセンサを有し、
前記一対のセンサは、前記第１の計測部材支持部材の長手方向の一端部と他端部とに計測ビームをそれぞれ照射して、前記第１の計測部材支持部材の前記第１支持部材に対する位置情報を求める請求項８４又は８５に記載の露光装置。
【請求項８７】
前記センサは、エンコーダシステム及び光干渉計システムの少なくとも一方を含む請求項８６に記載の露光装置。
【請求項８８】
前記複数のガイド面形成部材のうち、前記第１の計測部材支持部材に対向する少なくとも１つのガイド面形成部材には、前記第２計測部材からの計測ビームが通過可能な光透過部が形成されている請求項８０〜８７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８９】
前記移動体の前記計測面には、前記二次元平面に平行な方向を周期方向をするグレーティングが配置され、
前記第２計測部材は、前記グレーティングに計測ビームを照射し、前記グレーティングからの回折光を受光するエンコーダヘッドを含む請求項７９〜８８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９０】
前記物体上に配置されたマークを検出するマーク検出系をさらに備え、
前記第２計測部材の実質的な計測中心は、前記マーク検出系の検出中心に一致する請求項７９〜８９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９１】
前記第１計測部材の前記少なくとも一部が配置された前記第１支持部材との位置関係が一定の、前記第２軸に平行な方向を長手方向とする第２の計測部材支持部材をさらに備える請求項７９〜９０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９２】
前記第２の計測部材支持部材は、前記複数のガイド面形成部材、及び前記ベース部材のいずれにも非接触状態とされる請求項９１に記載の露光装置。
【請求項９３】
前記第２の計測部材支持部材は、前記長手方向の両端部が前記第１支持部材に吊り下げ状態で固定されている請求項９１又は９２に記載の露光装置。
【請求項９４】
前記第２の計測部材支持部材は、前記第１支持部材とは機械的に分離され、
前記第１支持部材に対する前記第２の計測部材支持部材の相対位置を維持するように前記第２の計測部材支持部材の位置を調整する第２調整装置をさらに備える請求項９１又は９２に記載の露光装置。
【請求項９５】
前記第２調整装置は、前記第２の計測部材支持部材の前記第１支持部材に対する位置情報を求める第２相対位置計測系と、前記第２の計測部材支持部材を前記二次元平面に沿って駆動する駆動系とを含む請求項９４に記載の露光装置。
【請求項９６】
前記第２相対位置計測系は、第２の計測部材支持部材の前記第１支持部材に対する６自由度方向の位置情報を求め、
前記駆動系は、前記第２の計測部材支持部材を前記６自由度方向に駆動する請求項９５に記載の露光装置。
【請求項９７】
前記第２相対位置計測系は、前記第１支持部材に一体的に取り付けられた一対のセンサを有し、
前記一対のセンサは、前記第２の計測部材支持部材の長手方向の一端部と他端部とに計測ビームをそれぞれ照射して、前記第２の計測部材支持部材の前記第１支持部材に対する位置情報を求める請求項９５又は９６に記載の露光装置。
【請求項９８】
前記センサは、エンコーダシステム及び光干渉計システムの少なくとも一方を含む請求項９７に記載の露光装置。
【請求項９９】
前記複数のガイド面形成部材のうち、前記第２の計測部材支持部材に対向する少なくとも１つのガイド面形成部材には、前記第１計測部材からの計測ビームが通過可能な光透過部が形成されている請求項９１〜９８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１００】
前記移動体の前記計測面には、前記二次元平面に平行な方向を周期方向をするグレーティングが配置され、
前記第１計測部材は、前記グレーティングに計測ビームを照射し、前記グレーティングからの回折光を受光するエンコーダヘッドを含む請求項７６〜９９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０１】
前記計測系は、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面に直交する方向の位置情報をさらに求めることが可能である請求項７６〜１００のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０２】
前記計測系は、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面に直交する方向の位置情報を、少なくとも同一直線上に無い３箇所で求める請求項１０１に記載の露光装置。
【請求項１０３】
前記移動体は、前記ガイド面形成部材上で駆動される第１移動部材と、前記物体を保持し、前記第１移動部材に相対移動可能に支持される第２移動部材と、を含み、
前記計測面は、前記第２移動部材に配置される請求項７６〜１０２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０４】
前記移動体は、第２移動部材を前記第１移動部材に対して、前記二次元平面内の互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向を含む６自由度方向に駆動する駆動系をさらに含む請求項１０３に記載の露光装置。
【請求項１０５】
前記移動体は、前記複数のガイド面形成部材に対向し得る前記二次元平面に平行な第１面に前記計測面が配置され、前記第１面とは反対側の前記二次元平面に平行な第２面に前記物体が載置される請求項７６〜１０４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０６】
前記第１計測部材の実質的な計測中心は、前記物体に照射される前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する請求項７６〜１０５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０７】
前記計測系で求められた前記移動体の位置情報を用いて該移動体の位置を制御する制御系をさらに備える請求項７６〜１０６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０８】
第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光方法であって、
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む二次元平面内で、少なくとも１本の境界線を境として並べて配置された第１部分と第２部分とを有するガイド面形成部材の前記第１部分と前記第２部分とで形成されたガイド面上を、前記物体を保持し、前記二次元平面に沿って移動可能な移動体を移動することと、
前記ガイド面形成部材を介して前記光学系とは反対側に前記ガイド面形成部材から離間して配置され、前記第１支持部材との位置関係が所定の関係に維持される第２支持部材と前記移動体との一方に設けられた前記二次元平面に平行な計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する前記第２支持部材と前記移動体との他方に少なくとも一部が設けられた計測部材の出力に基づいて、前記移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求めることと、を含む露光方法。
【請求項１０９】
第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光方法であって、
互いに直交する第１軸及び第２軸を含む二次元平面内の前記第１軸に平行な方向に離れて配置された、前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光処理部と前記物体に対する計測処理が行われる計測処理部との間で、前記第２軸に平行な方向に延びる所定のクリアランスを介して隣接して配置された第１、第２ガイド面形成部材を含む複数のガイド面形成部材によって形成されたガイド面上を、前記物体を保持し前記二次元平面に沿って移動可能な移動体を移動することと、
前記複数のガイド面形成部材の下方に配置され、前記移動体が前記露光処理部にあるときに該移動体に設けられた計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する、光学系の少なくとも一部を含み、前記第１支持部材との位置関係が一定の第１計測部材の出力に基づいて、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面内の位置情報を求めることと、を含む露光方法。
【請求項１１０】
請求項１〜１０７のいずれか一項に記載の露光装置又は請求項１０８又は１０９に記載の露光方法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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光装置及び露光方法、並びに該露光装置又は該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。この種の投影露光装置は、ウエハ又はガラスプレートなどの基板（以下、ウエハと総称する）を保持し、該ウエハを所定の二次元平面内に沿って駆動するステージ装置を有している。
【０００３】
ステージ装置には、高精度露光のために高精度なステージの位置制御性が求められており、また、露光動作のスループット向上のためにステージの高速、かつ高加速度化が求められている。これに応じて、近年では、電磁力駆動方式の平面モータを用いて、ウエハの二次元平面内の位置を制御するステージ装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
半導体素子の集積度は、次第に高集積化しており、投影露光装置で用いられる露光対象となるウエハの高精度な位置制御性が要求され、その前提としてウエハが搭載されるウエハステージの位置を高精度に計測することが要求される。
【０００５】
また、例えば特許文献２の第５実施形態には、定盤上面に形成された凹部内にエンコーダヘッドが配置された露光装置が開示されている。特許文献２に記載の露光装置では、ウエハステージに配置された二次元グレーティングに対して直下から計測ビームを入射させることにより、ウエハステージの位置情報を高精度で計測する。
【０００６】
しかし、特許文献２の第５実施形態に開示されるような、定盤内にエンコーダヘッドが配置された露光装置に対して、特許文献１に開示されるような、ウエハステージが可動子を有するとともに定盤が固定子を有する平面モータを適用すると、ウエハステージを駆動する際に定盤に作用する反力により、エンコーダシステムの計測精度が低下する可能性がある。
【０００７】
一方、ウエハは、１０年おきに大型化し、現在は、直径３００ｍｍの３００ｍｍウエハが主流となっているが、今や直径４５０ｍｍの４５０ｍｍウエハ時代の到来が間近に迫っている。従って、ウエハが搭載されるウエハステージ及び該ウエハステージの移動の際のガイド面を形成する定盤なども大型化することは確実であり、メンテナンスが困難となることが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，４３７，４６３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／００９４５９４号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、前記物体を保持し、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む二次元平面に沿って移動可能な移動体と、前記二次元平面内で、少なくとも１本の境界線を境として並べて配置された第１部分と第２部分とを有し、前記第１部分と前記第２部分とで前記移動体の移動の際のガイド面を形成するガイド面形成部材と、前記ガイド面形成部材を介して前記光学系とは反対側に前記ガイド面形成部材から離間して配置され、前記第１支持部材との位置関係が所定の関係に維持される第２支持部材と、前記移動体と前記第２支持部材との一方に設けられた前記二次元平面に平行な計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する前記移動体と前記第２支持部材との他方に少なくとも一部が設けられた計測部材を含み、該計測部材の出力に基づいて、前記移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求める計測系と、を備える第１の露光装置が、提供される。
【００１０】
これによれば、計測部材が、移動体と第２支持部材との一方に設けられた二次元平面に平行な計測面に計測ビームを照射するので、移動体周辺雰囲気の揺らぎ等の影響を抑制でき、計測系によって、移動体の位置情報が高精度に計測される。また、計測部材又は計測面が第１支持部材との位置関係が所定の関係に維持される第２支持部材に配置されているので、計測系により、光学系の位置を基準とした移動体の位置情報が高精度に計測される。また、移動体のガイド面が、二次元平面内で、少なくとも１本の境界線を境として並べて配置された第１部分と第２部分とによって形成されているので、ガイド面を形成するガイド面形成部材が一体である場合に比べて、ガイド面形成部材を移動させることを伴う装置のメンテナンス時の作業性が向上する。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、物体を保持し、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って移動可能で、該二次元平面に平行な計測面が設けられた移動体と、前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光処理部と、前記露光処理部から前記二次元平面内の前記第１軸に平行な方向の一側に離れて配置され、前記物体に対する計測処理が行われる計測処理部と、前記露光処理部と前記計測処理部との間で前記第２軸に平行な方向に延びる所定のクリアランスを介して隣接して配置された第１、第２ガイド面形成部材を含み、前記移動体が前記二次元平面に沿って移動する際のガイド面を形成する複数のガイド面形成部材と、前記複数のガイド面形成部材の下方に配置され、前記移動体が前記露光処理部にあるときに該移動体の前記計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する、光学系の少なくとも一部を含み、前記第１支持部材との位置関係が一定の第１計測部材を有し、該第１計測部材の出力に基づいて、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面内の位置情報を求める計測系と、を備える第２の露光装置が、提供される。
【００１２】
これによれば、第１計測部材が、露光処理部にある移動体の二次元平面に平行な計測面に該移動体の下方から計測ビームを照射するので、移動体周辺雰囲気の揺らぎ等の影響を抑制でき、計測系によって、露光処理部にある移動体の位置情報が高精度に求められる（高精度で位置を計測可能）。また、移動体が前記二次元平面に沿って移動する際のガイド面を形成する複数のガイド面形成部材が、露光処理部と計測処理部との間で第２軸に平行な方向に延びる所定のクリアランスを介して隣接して配置された第１、第２ガイド面形成部材を含むので、計測処理部の近傍にある移動体の駆動に伴う反力が前記クリアランスの第１軸に平行な方向の一側のガイド面形成部材に伝達されることはない。そして、計測系による計測情報、すなわち高精度に計測された移動体の位置情報を用いて（に基づいて）、移動体が駆動される。
【００１３】
本明細書において、ガイド面形成部材とは、移動体の前記二次元平面に直交する方向をガイドするガイド面を形成する部材を含むものとするが、ガイド方式としては、接触型としても良いし、非接触型であっても良い。例えば、非接触型のガイド方式としては、エアパッドなどの気体静圧軸受を用いた構成や、磁気浮上を用いた構成等を含む。また、ガイド面の形状に倣って移動体がガイドされるようなものに限定されるものではない。例えば、前述のエアパッドなどの気体静圧軸受を用いた構成では、ガイド面形成部材の移動体との対向面は、平面度よく加工されて移動体はその対向面の形状を倣うように、所定のギャップを介して非接触でガイドされる。これに対し、電磁力を用いたモータ等の一部をガイド面形成部材に配置する一方、移動体にもその一部を配置して両者が協働して前記二次元平面に直交する方向に作用する力を発生させるような構成では、その力によって所定の二次元平面上で移動体の位置が制御される。例えば、ガイド面形成部材に平面モータを設けて移動体に二次元平面内の直交する２方向及び二次元平面に直交する方向を含む方向の力を発生させるようにし、前記気体静圧軸受を設けずに移動体を非接触浮上させるような構成も含む。
【００１４】
本発明の第３の態様によれば、第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光方法であって、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む二次元平面内で、少なくとも１本の境界線を境として並べて配置された第１部分と第２部分とを有するガイド面形成部材の前記第１部分と前記第２部分とで形成されたガイド面上を、前記物体を保持し、前記二次元平面に沿って移動可能な移動体を移動することと、前記ガイド面形成部材を介して前記光学系とは反対側に前記ガイド面形成部材から離間して配置され、前記第１支持部材との位置関係が所定の関係に維持される第２支持部材と前記移動体との一方に設けられた前記二次元平面に平行な計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する前記第２支持部材と前記移動体との他方に少なくとも一部が設けられた計測部材の出力に基づいて、前記移動体の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を求めることと、を含む第１の露光方法が提供される。
【００１５】
これによれば、移動体周辺雰囲気の揺らぎ等の影響を抑制でき、計測系によって、移動体の位置情報が高精度に計測される。また、計測系により、光学系の位置を基準とした移動体の位置情報が高精度に計測される。また、ガイド面を形成するガイド面形成部材が一体である場合に比べて、ガイド面形成部材を移動させることを伴う装置のメンテナンス時の作業性が向上する。
【００１６】
本発明の第４の態様によれば、第１支持部材に支持された光学系を介してエネルギビームにより物体を露光する露光方法であって、互いに直交する第１軸及び第２軸を含む二次元平面内の前記第１軸に平行な方向に離れて配置された、前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光処理部と前記物体に対する計測処理が行われる計測処理部との間で、前記第２軸に平行な方向に延びる所定のクリアランスを介して隣接して配置された第１、第２ガイド面形成部材を含む複数のガイド面形成部材によって形成されたガイド面上を、前記物体を保持し前記二次元平面に沿って移動可能な移動体を移動することと、前記複数のガイド面形成部材の下方に配置され、前記移動体が前記露光処理部にあるときに該移動体に設けられた計測面に下方から計測ビームを照射し、前記計測面からの光を受光する、光学系の少なくとも一部を含み、前記第１支持部材との位置関係が一定の第１計測部材の出力に基づいて、前記露光処理部にある前記移動体の前記二次元平面内の位置情報を求めることと、を含む第２の露光方法が、提供される。
【００１７】
これによれば、第１計測部材が、移動体周辺雰囲気の揺らぎ等の影響を抑制でき、計測系によって、露光処理部にある移動体の位置情報が高精度に求められる（高精度で位置を計測可能）。また、計測処理部の近傍にある移動体の駆動に伴う反力が前記クリアランスの第１軸に平行な方向の一側のガイド面形成部材に伝達されることはない。そして、計測系による計測情報、すなわち高精度に計測された移動体の位置情報を用いて（に基づいて）、移動体が駆動される。
【００１８】
本発明は、第５の態様によれば、本発明の第１、第２の露光装置、及び本発明の第１、第２の露光装置のいずれか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が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の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１の露光装置の平面図である。
【図３】図３（Ａ）は図１の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図であり、図３（Ｂ）は、図１の露光装置を−Ｘ側から見た側面図（一部断面図）である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、浮上・昇降機構を示す斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は、露光装置が備えるウエハステージＷＳＴ１の平面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面の端面図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＣ−Ｃ線断面の端面図である。
【図６】微動ステージ位置計測系の構成を示す図である。
【図７】図１の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図である。
【図８】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その１）である。
【図９】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その２）である。
【図１０】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その３）である。
【図１１】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その４）である。
【図１２】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その５）である。
【図１３】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その６）である。
【図１４】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その７）である。
【図１５】ウエハステージなどを露光装置の外部へ搬出する際の手順について説明するための図（その８）である。
【図１６】第２の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図１７】図１６の露光装置の平面図である。
【図１８】図１６の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図である。
【図１９】図１６の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図である。
【図２０】第２の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ１上に載置されたウエハに対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２上ではウエハ交換が行われている状態を示す図である。
【図２１】第２の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ１上に載置されたウエハに対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２上に載置されたウエハに対してウエハアライメントが行われている状態を示す図である。
【図２２】第２の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ２が、定盤１４Ｂ上で露光ステーションへ向けて移動している状態を示す図である。
【図２３】第２の実施形態の露光装置において、露光ステーションに位置するウエハステージがウエハステージＷＳＴ１からウエハステージＷＳＴ２に入れ替わる際の状態を示す図である。
【図２４】第２の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ２上に載置されたウエハに対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ１上ではウエハ交換が行われている状態を示す図である。
【図２５】図２５（Ａ）は第３の実施形態の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図であり、図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）の露光装置を−Ｘ側から見た側面図（一部断面図）である。
【図２６】第３の実施形態の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図である。
【図２７】変形例に係る露光装置を示す平面図である。
【図２８】第４の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２９】図２８の露光装置の平面図である。
【図３０】図２８の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図である。
【図３１】微動ステージ位置計測系の構成を示す図である。
【図３２】図２８の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図である。
【図３３】第４の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ１上に載置されたウエハに対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２上ではウエハ交換が行われている状態を示す図である。
【図３４】第４の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ１上に載置されたウエハに対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ２上に載置されたウエハに対してウエハアライメントが行われている状態を示す図である。
【図３５】第４の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ２が、定盤１４Ｂ上で露光ステーションへ向けて移動している状態を示す図である。
【図３６】第４の実施形態の露光装置において、露光ステーションに位置するウエハステージがウエハステージＷＳＴ１からウエハステージＷＳＴ２に入れ替わる際の状態を示す図である。
【図３７】第４の実施形態の露光装置において、ウエハステージＷＳＴ２上に載置されたウエハに対して露光が行われ、ウエハステージＷＳＴ１上ではウエハ交換が行われている状態を示す図である。
【図３８】図３８（Ａ）は第５の実施形態の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図であり、図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）の露光装置を−Ｘ側から見た側面図（一部断面図）である。
【図３９】第５の実施形態の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図である。
【図４０】変形例に係る露光装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
《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１５に基づいて説明する。
【００２１】
図１には、第１の実施形態の露光装置１００の構成が概略的に示されている。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬ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、これに直交する平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う。
【００２２】
露光装置１００は、図１に示されるように、一対のベース盤１２Ａ，１２Ｂ（図１では、ベース盤１２Ｂは、ベース盤１２Ａの紙面奥側に隠れている。）上の＋Ｙ側端部近傍に配置された露光ステーション(露光処理領域）２００、一対のベース盤１２Ａ，１２Ｂ上の−Ｙ側端部近傍に配置された計測ステーション(計測処理領域)３００、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２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。図１において、露光ステーション２００には、ウエハステージＷＳＴ１が位置しており、ウエハステージＷＳＴ１上にウエハＷが保持されている。また、計測ステーション３００には、ウエハステージＷＳＴ２が位置しており、ウエハステージＷＳＴ２上に別のウエハＷが保持されている。
【００２３】
露光ステーション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。
【００２４】
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）が用いられている。
【００２５】
レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図１における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図７参照）によって、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定のストローク、所定の走査速度で駆動可能であるとともに、Ｘ軸方向にも微小駆動可能となっている。
【００２６】
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７参照）に送られる。なお、例えば国際公開第２００７／０８３７５８号（対応米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書）などに開示されているように、エンコーダシステムによってレチクルステージＲＳＴの位置情報を計測しても良い。
【００２７】
レチクルステージＲＳＴの上方には、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに詳細に開示されるような、ＣＣＤ等の撮像素子を有し、露光波長の光（本実施形態では照明光ＩＬ）をアライメント用照明光とする画像処理方式の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２（図１では、レチクルアライメント系ＲＡ２は、レチクルアライメント系ＲＡ１の紙面奥側に隠れている）が配置されている。一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２は、投影光学系ＰＬの直下に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上の後述する計測プレートが位置する状態で、主制御装置２０により、レチクルＲに形成された一対のレチクルアライメントマーク（図示省略）の投影像と対応する計測プレート上の一対の第１基準マークとを投影光学系ＰＬを介して検出することで、投影光学系ＰＬによるレチクルＲのパターンの投影領域の中心と計測プレート上の基準位置、すなわち一対の第１基準マークの中心との位置関係を検出するために用いられる。レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２の検出信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図７参照）。なお、レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２は設けなくても良い。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ように、後述する微動ステージに光透過部（受光部）が設けられる検出系を搭載して、レチクルアライメントマークの投影像を検出することが好ましい。
【００２８】
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（メトロロジーフレームとも呼ばれる）ＢＤによってその外周部に固定されたフランジ部ＦＬＧを介して支持されている。メインフレームＢＤは、前記支持部材に防振装置等を設けることによって、外部から振動が伝わらないように、また外部に振動を伝えないように構成しても良い。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、含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸方向と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられる。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０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を照明光ＩＬが通過する。そして、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ＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）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る。これにより、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、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。ここで、投影ユニットＰＵはメインフレームＢＤに保持され、本実施形態では、メインフレームＢＤが、それぞれ防振機構を介して設置面（床面など）に配置される複数（例えば３つ又は４つ）の支持部材によってほぼ水平に支持されている。なお、その防振機構は各支持部材とメインフレームＢＤとの間に配置しても良い。また、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号に開示されているように、投影ユニットＰＵの上方に配置される不図示のメインフレーム部材、あるいはレチクルベースなどに対してメインフレームＢＤ（投影ユニットＰＵ）を吊り下げ支持しても良い。
【００２９】
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７参照）、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２参照）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に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。
【００３０】
本実施形態では、主制御装置２０が液体供給装置５（図７参照）を制御して、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７参照）を制御して、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、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に、一定量の液体Ｌｑ（図１参照）を常に入れ替えつつ保持すべく、供給される液体の量と回収される液体の量とを制御する。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（屈折率ｎ≒１．４４）を用いるものとする。
【００３１】
計測ステーション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を備えている。アライメント装置９９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ているように、図２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２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、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心で、基準軸ＬＶと垂直に交差するＸ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）Ｌａに沿って配置されている。なお、図１では、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4及びこれらを保持する保持装置（スライダ）を含んでアライメント装置９９として示されている。セカンダリアライメント系ＡＬ２1〜ＡＬ２4は、例えば米国特許出願公開第２００９／０２３３２３４号明細書などに開示されているように、可動式のスライダを介してメインフレームＢＤの下面に固定されており（図１参照）、図示しない駆動機構により、少なくともＸ軸方向に関してそれらの検出領域の相対位置が調整可能となっている。
【００３２】
本実施形態では、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４のそれぞれとして、例えば画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４の構成については、例えば国際公開第２００８／０５６７３５号などに詳細に開示されている。アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４それぞれからの撮像信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置２０（図７参照）に供給される。
【００３３】
なお、露光装置１００は、図示されていないが、ウエハステージＷＳＴ１に対してウエハの搬送作業を行う第１ローディングポジションと、ウエハステージＷＳＴ２に対してウエハの搬送作業を行う第２ローディングポジションとを有するものとする。本実施形態の場合、第１ローディングポジションは定盤１４Ａ側、第２ローディングポジションは定盤１４Ｂ側に設けられる。
【００３４】
ステージ装置５０は、図１に示されるように、一対のベース盤１２Ａ，１２Ｂ（図１では、ベース盤１２Ｂは、ベース盤１２Ａの紙面奥側に隠れている。）、ベース盤１２Ａ，１２Ｂの上方にそれぞれ配置された一対の定盤１４Ａ、１４Ｂ（図１では、定盤１４Ｂは、定盤１４Ａの紙面奥側に隠れている。）、一対の定盤１４Ａ，１４Ｂの上面によって規定されるＸＹ平面に平行なガイド面上を移動する２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２それぞれに配管・配線系（以下、便宜上チューブと呼ぶ）Ｔａ２、Ｔｂ２（図１では不図示、図２、図３（Ａ）参照）を介して接続されたチューブキャリアＴＣａ、ＴＣｂ（チューブキャリアＴＣｂは図１では不図示。図２、図３（Ａ）等参照）、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の位置情報を計測する計測系などを備えている。ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２のそれぞれに、チューブＴａ２、Ｔｂ２を介して、外部から各種センサ類、モータなどのアクチュエータ用の電力、アクチュエータに対する温度調整用冷媒、エアベアリング用の加圧空気等が、供給される。なお、以下では、電力、温度調整用冷媒、加圧空気等をまとめて用力とも呼ぶ。真空吸引力が必要な場合には、バキューム用力（負圧）も用力に含まれる。
【００３５】
ベース盤１２Ａ、１２Ｂは、図１及び図３（Ａ）等から分かるように、Ｙ軸（基準軸ＬＶ）に関して対称であるが、同様に構成されている。従って、以下では、ベース盤１２Ａについて代表的に説明するものとし、ベース盤１２Ｂに関連する説明は、特に必要な場合にのみ行うものとする。
【００３６】
ベース盤１２Ａ、１２Ｂのそれぞれは、概略平板状の外形を有する部材から成り、図３（Ａ）に示されるように、基準軸ＬＶに関して左右対称な配置で、Ｘ軸方向に関して僅かの間隙を隔てて床面１０２の上方にほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）配置されている。
【００３７】
ベース盤１２Ａ、１２Ｂのそれぞれは、複数、例えば４つの支持部１６により、床面１０２上にほぼ水平に支持されている。各支持部１６は、伸縮可能なマウント部材１７と、マウント部材１７を支持するホバー部材１９とを含む。マウント部材１７は、内部に気体を供給することが可能なエアマウントを含む。そのエアマウント内に充填された気体量に応じて、そのＺ軸方向の長さを調整することが可能である。ホバー部材１９は、後述するホバー機構が備えるエアホバーと同様のエアホバーを有する。
【００３８】
ベース盤１２Ａの上面のＸ軸方向に関する両端部には、図３（Ａ）に示されるように、Ｙ軸に平行な方向にそれぞれ延びる段部１２ａ、１２ｂが形成されている。−Ｘ側の段部１２ｂは、＋Ｘ側の段部１２ａより、僅かに低い(ベース盤上面からの段差幅は大きい)。ベース盤１２Ａの段部１２ａ上には、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、ベース盤１２Ａの他の部分とほぼ同一面を形成する状態で、複数のコイルを含むコイルユニット１８が固定されている。コイルユニット１８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を含む。コイルユニット１８を構成する複数のコイルそれぞれに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０（図７参照）によって制御される。
【００３９】
定盤１４Ａ、１４Ｂのそれぞれは、図２に示されるように、平面視で（上方から見て）Ｙ軸方向を長手方向とする矩形板状の部材から成り、それぞれ、ベース盤１２Ａ、１２Ｂ上に配置されている。定盤１４Ａと定盤１４Ｂとは、基準軸ＬＶに関して対称に、Ｘ軸方向に関して僅かの間隙を隔てて配置されている。定盤１４Ａ，１４Ｂそれぞれの上面（＋Ｚ側の面）は、平坦度を非常に高く仕上げることで、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２それぞれがＸＹ平面に倣って移動する際のＺ軸方向に対するガイド面として機能させることができる。あるいは、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２に後述する平面モータによりＺ軸方向の力を作用させて定盤１４Ａ、１４Ｂ上を磁気浮上するように構成することもできる。本実施形態の場合は、その平面モータを用いた構成として気体静圧軸受を用いないようにしたので、前述のように定盤１４Ａ、１４Ｂ上面の平坦度を高くする必要はなくなる。
【００４０】
定盤１４Ａ、１４Ｂは、図３（Ａ）に示されるように、それぞれ、ベース盤１２Ａ，１２Ｂ上に、複数の浮上・昇降機構１１８を介して水平に支持されている。浮上・昇降機構１１８の構成等の詳細については後述する。
【００４１】
定盤１４Ａ、１４Ｂは、上記ガイド面がその上面に形成された比較的厚さの薄い板状の第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１と、該第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１の下面それぞれに、一体的に固定された比較的厚くＸ軸方向寸法が短い板状の第２部分１４Ａ２、１４Ｂ２と、をそれぞれ有している。定盤１４Ａの第１部分１４Ａ１の＋Ｘ側の端部は、第２部分１４Ａ２の＋Ｘ側の端面から幾分＋Ｘ側に張り出しており、定盤１４Ｂの第１部分１４Ｂ１の−Ｘ側の端部は、第２部分１４Ｂ２の−Ｘ側の端面から幾分−Ｘ側に張り出している。ただし、このような構成に限定されるものではなく、張り出しを設けない構成としても良い。
【００４２】
第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１それぞれの内部には、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を含むコイルユニット（図示省略）が収容されている。各コイルユニットを構成する複数のコイルそれぞれに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０（図７参照）によって制御される。
【００４３】
ここで、浮上・昇降機構１１８の構成等について説明する。浮上・昇降機構１１８は、図４（Ａ）に示されるように、エアスプリング機構２２Ａと、ホバー機構２２Ｂとを含んでいる。エアスプリング機構２２Ａは、円板状の板状部材２４と、該板状部材２４の下側に設けられたエアマウント２６とを有し、板状部材２４の上面は、定盤１４Ａ又は１４Ｂの下面に固定されている（図３（Ａ）参照）。エアマウント２６には、板状部材２４に設けられた第１の気体供給口２４ａを介して気体を供給することが可能であり、エアマウント２６内に充填された気体量に応じて、そのＺ軸方向に関する幅（高さ方向の幅）を調整することが可能である。
【００４４】
ホバー機構２２Ｂは、図４（Ｂ）に示されるように、エアマウント２６を下側から支持するベース２８と、ベース２８の下面（−Ｚ側の面）に設けられたエアホバー２９とを含んでいる。エアホバー２９には、図４（Ａ）に示される板状部材２４に設けられた第２の気体供給口２４ｂ及び板状部材２４内に形成された管路２４ｃ並びに該管路２４ｃとベース２８とを連結する配管３０を介して、圧縮気体を供給することが可能であり、該圧縮気体がエアホバー２９からベース盤１２Ａ又は１２Ｂの上面に噴出されると、その噴出力により、エアホバー２９とベース盤１２Ａ又は１２Ｂとの間に所定間隔が形成される。
【００４５】
また、ベース２８の下面の四隅部それぞれには、平面視（−Ｚ方向から見て）三角形状のホバー接触防止部材３５が固定されている。このホバー接触防止部材３５の高さ方向（Ｚ軸方向）に関する幅（高さ）は、エアホバー２９の高さ方向（Ｚ軸方向）に関する幅（高さ）よりも大きく設定されている。これにより、エアホバー２９から圧縮気体が噴出されない場合であっても、エアホバー２９の下面とベース盤１２Ａ又は１２Ｂの上面とが非接触状態に維持される。
【００４６】
また、ベース２８の上面の四隅部それぞれには、柱部材３３が設けられている（図４（Ａ），図４（Ｂ）では奥側に位置する柱部材は不図示）。柱部材３３は、エアマウント２６内の気体を減少させた際に、定盤１４Ａ又は１４Ｂの下面と接触して、エアマウント２６の代わりに定盤１４Ａ又は１４Ｂの自重を支持するものである。
【００４７】
上記のように構成される浮上・昇降機構１１８は、以下の４つの状態の間で遷移する。
【００４８】
第１の状態は、エアマウント２６に気体を充填し、かつエアホバー２９には圧縮気体を供給しない状態である。この第１の状態では、ホバー接触防止部材３５がベース盤１２Ａ又は１２Ｂの上面に接触し（以下、この状態を「着地状態」と呼ぶ）、柱部材３３が定盤１４Ａ又は１４Ｂの下面に接触しない状態（以下、この状態を「上昇状態」と呼ぶ）となっている。
【００４９】
また、第２の状態は、エアマウント２６内の気体を減少させ、かつエアホバー２９に圧縮気体を供給しない状態である。この第２の状態では、ホバー接触防止部材３５が前記着地状態であり、柱部材３３が定盤１４Ａ又は１４Ｂに接触した状態（以下、この状態を「下降状態」と呼ぶ）となっている。
【００５０】
また、第３の状態は、エアマウント２６内の気体を減少させ、かつエアホバー２９に圧縮気体を供給した状態である。この第３の状態では、ホバー接触防止部材３５がベース盤１２Ａ又は１２Ｂと非接触となっており（以下、この状態を「浮上状態」と呼ぶ）、柱部材３３が前記下降状態となっている。
【００５１】
また、第４の状態は、エアマウント２６に気体を充填し、かつエアホバー２９に圧縮気体を供給した状態である。この第４の状態では、エアスプリング機構２２Ａが前記上昇状態になっており、かつホバー機構２２Ｂが前記浮上状態となっている。
【００５２】
なお、露光装置の稼働中（露光中など）においては、浮上・昇降機構１１８は、第４の状態に維持されている。
【００５３】
本実施形態において、上記第４の状態では、定盤１４Ａ，１４Ｂは、上述した複数の浮上・昇降機構１１８によって、ベース盤１２Ａ，１２Ｂ上で浮上支持（非接触支持）されており、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の移動の際に、いわゆるカウンタマスとして機能する。さらに、定盤１４Ａ，１４ＢをＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ、Ｙ、θｚ）に駆動する、例えばボイスコイルモータ等から構成される定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂ（図１、図３（Ａ）等では不図示、図７参照）が設けられている。
【００５４】
定盤１４Ａ，１４Ｂの３自由度方向の位置情報は、例えばエンコーダシステムを含む定盤位置計測系６９Ａ，６９Ｂ（図７参照）によってそれぞれ独立に求められる（計測される）。定盤位置計測系６９Ａ，６９Ｂそれぞれの出力は、主制御装置２０（図７参照）に供給される。主制御装置２０は、定盤位置計測系６９Ａ，６９Ｂの出力用いて（に基づいて）、定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂを制御し、定盤１４Ａ，１４ＢそれぞれのＸＹ平面内の３自由度方向の位置を、必要に応じて制御する。主制御装置２０は、定盤１４Ａ，１４Ｂが、後述するカウンタマスとして機能した際に、定盤１４Ａ，１４Ｂの基準位置からの移動量が所定範囲に収まるように、その基準位置に戻すため、定盤位置計測系６９Ａ，６９Ｂの出力を用いて（に基づいて）、定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂを介して定盤１４Ａ，１４Ｂを駆動する。すなわち、定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂは、トリムモータと同様の目的で使用される。
【００５５】
定盤位置計測系６９Ａ，６９Ｂの構成は、特に限定されないが、例えば第２部分１４Ａ２，１４Ｂ２それぞれの下面に配置されたスケール（例えば二次元グレーティング）に計測ビームを照射して得られる反射光（二次元グレーティングからの回折光）を用いて、定盤１４Ａ，１４ＢそれぞれのＸＹ平面内の３自由度方向の位置情報を求める（計測する）エンコーダヘッドがベース盤１２Ａ，１２Ｂに配置された（又は第２部分１４Ａ２，１４Ｂ２にエンコーダヘッド、ベース盤１２Ａ，１２Ｂにスケールがそれぞれ配置された）エンコーダシステムを用いることができる。なお、定盤１４Ａ、１４Ｂの位置情報は、例えば光干渉計システム、あるいは光干渉計システムとエンコーダシステムを組み合わせた計測系により求める（計測する）ようにしても良い。
【００５６】
一方のウエハステージＷＳＴ１は、図２に示されるように、ウエハＷを保持する微動ステージ（テーブルとも呼ぶ）ＷＦＳ１と、微動ステージＷＦＳ１の周囲を囲む矩形枠状の粗動ステージＷＣＳ１とを備えている。他方のウエハステージＷＳＴ２は、図２に示されるように、ウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２と、微動ステージＷＦＳ２の周囲を囲む矩形枠状の粗動ステージＷＣＳ２とを備えている。図２から明らかなように、ウエハステージＷＳＴ２は、ウエハステージＷＳＴ１に対し左右が反転した状態で配置されている点を除き、その駆動系、位置計測系などを含み、全く同様に構成されている。従って、以下では、代表的にウエハステージＷＳＴ１を取り上げて説明するものとし、ウエハステージＷＳＴ２に関しては、特に説明が必要な場合にのみ説明する。
【００５７】
粗動ステージＷＣＳ１は、図５（Ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に関して離れて互いに平行に配置され、それぞれＸ軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成る一対の粗動スライダ部９０ａ、９０ｂと、それぞれＹ軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、Ｙ軸方向の一端と他端とで一対の粗動スライダ部９０ａ、９０ｂを連結する一対の連結部材９２ａ、９２ｂとを有している。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１は、中央部にＺ軸方向に貫通する矩形の開口部を有する矩形枠状に形成されている。
【００５８】
粗動スライダ部９０ａ、９０ｂそれぞれの内部（底部）には、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示されるように、磁石ユニット９６ａ、９６ｂが収容されている。磁石ユニット９６ａ、９６ｂは、定盤１４Ａ、１４Ｂの第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１それぞれの内部に収容されたコイルユニットに対応して、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から成る。磁石ユニット９６ａ、９６ｂは、定盤１４Ａ、１４Ｂのコイルユニットと共に、例えば米国特許出願公開第２００３／００８５６７６号明細書などに開示される、粗動ステージＷＣＳ１に対して６自由度方向に駆動力を発生可能な電磁力（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６２Ａ（図７参照）を構成している。また、これと同様に、ウエハステージＷＳＴ２の粗動ステージＷＣＳ２（図２参照）が有する磁石ユニットと、定盤１４Ａ、１４Ｂのコイルユニットとにより、平面モータから成る粗動ステージ駆動系６２Ｂ（図７参照）が構成されている。この場合、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）にはＺ軸方向の力が作用しているため、定盤１４Ａ、１４Ｂ上を磁気浮上している。そのため、比較的高い加工精度が要求される気体静圧軸受を用いる必要がなく、その分、定盤１４Ａ、１４Ｂ上面の平坦度を高くする必要もなくなる。
【００５９】
なお、本実施形態の粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２は、粗動スライダ部９０ａ、９０ｂのみが平面モータの磁石ユニットを有する構成であるが、これに限らず、連結部材９２ａ、９２ｂにも併せて磁石ユニットを配置しても良い。また、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２を駆動するアクチュエータとしては、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などを用いても良い。また、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２の駆動方向は、６自由度方向に限られず、例えばＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ，Ｙ、θｚ）のみであっても良い。この場合、例えば気体静圧軸受（例えばエアベアリング）により粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２を定盤１４Ａ，１４Ｂ上で浮上させると良い。また、本実施形態では、粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂとして、ムービングマグネット式の平面モータが用いられるが、これに限らず、定盤に磁石ユニットが配置され、粗動ステージにコイルユニットが配置されるムービングコイル式の平面モータを用いても良い。
【００６０】
粗動スライダ部９０ａの−Ｙ側の側面、及び粗動スライダ部９０ｂの＋Ｙ側の側面それぞれには、微動ステージＷＦＳ１を微少駆動する際のガイドとして機能するガイド部材９４ａ、９４ｂが固定されている。ガイド部材９４ａは、図５（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸方向に延設された断面Ｌ字状の部材から成り、その下面は粗動スライダ部９０ａの下面と同一面上に配置されている。ガイド部材９４ｂは、ガイド部材９４ａに対して左右対称ではあるが、同様に構成され、同様に配置されている。
【００６１】
ガイド部材９４ａの内部（底面）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をそれぞれ含む一対のコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂが、Ｘ軸方向に関して所定間隔で収容されている（図５（Ａ）参照）。一方、ガイド部材９４ｂの内部（底部）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を含む１つのコイルユニットＣＵｃが収容されている（図５（Ａ）参照）。コイルユニットＣＵａ〜ＣＵｃ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（図７参照）によって制御される。
【００６２】
連結部材９２ａ、９２ｂは、中空に形成されており、その内部に微動ステージＷＦＳ１に用力を供給するための図示しない配管部材、配線部材などが収容されている。連結部材９２ａ及び／又は９２ｂの内部に、各種光学部材（例えば、空間像計測器、照度むら計測器、照度モニタ、波面収差計測器など）を収容しても良い。
【００６３】
ここで、ウエハステージＷＳＴ１が粗動ステージ駆動系６２Ａを構成する平面モータによって定盤１４Ａ上で加減速を伴ってＹ軸方向に駆動される際（例えば、露光ステーション２００と計測ステーション３００との間を移動する際）に、定盤１４Ａは、ウエハステージＷＳＴ１の駆動による反力の作用により、いわゆる作用反作用の法則（運動量保存の法則）に従ってウエハステージＷＳＴ１と反対の方向に駆動される。また、定盤駆動系６０ＡによってＹ軸方向に関して駆動力を発生させて、前記作用反作用の法則を満たさない状態とすることも可能である。
【００６４】
また、ウエハステージＷＳＴ２が、定盤１４Ｂ上でＹ軸方向に駆動される際に、定盤１４Ｂも、ウエハステージＷＳＴ２の駆動力の反力の作用により、いわゆる作用反作用の法則（運動量保存の法則）に従ってウエハステージＷＳＴ２と反対の方向に駆動される。すなわち、定盤１４Ａ、１４Ｂがカウンタマスとして機能し、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２及び定盤１４Ａ、１４Ｂの全体から成る系の運動量が保存され、重心移動が生じない。従って、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＹ軸方向の移動によって定盤１４Ａ，１４Ｂに偏荷重が作用するなどの不都合が生じることがない。なお、ウエハステージＷＳＴ２に関しても、定盤駆動系６０ＢによってＹ軸方向に関して駆動力を発生させて、前記作用反作用の法則を満たさない状態とすることが可能である。
【００６５】
また、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２のＸ軸方向の駆動力の反力の作用によって、定盤１４Ａ，１４Ｂが、カウンタマスとして機能する。
【００６６】
微動ステージＷＦＳ１は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、平面視矩形の部材から成る本体部８０と、本体部８０の＋Ｙ側の側面に固定された一対の微動スライダ部８４ａ、８４ｂと、本体部８０の−Ｙ側の側面に固定された微動スライダ部８４ｃとを備えている。
【００６７】
本体部８０は、熱膨張率の比較的小さい材料、例えばセラミックスあるいはガラスなどで形成され、その底面が粗動ステージＷＣＳ１の底面と同一平面上に位置する状態で、粗動ステージＷＣＳ１によって非接触で支持されている。本体部８０は、軽量化のために中空とされていても良い。なお、本体部８０の底面は、粗動ステージＷＣＳ１の底面と必ずしも同一平面とはしなくても良い。
【００６８】
本体部８０の上面中央には、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）が配置されている。本実施形態では、例えば環状の凸部（リム部）内に、ウエハＷを支持する複数の支持部（ピン部材）が形成される、いわゆるピンチャック方式のウエハホルダが用いられ、一面（表面）がウエハ載置面となるウエハホルダの他面（裏面）側に後述する二次元グレーティングＲＧなどが設けられる。なお、ウエハホルダは、微動ステージＷＦＳ１（本体部８０）と一体に形成されていても良いし、本体部８０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の保持機構を介して着脱可能に固定されていても良い。この場合、グレーティングＲＧは、本体部８０の裏面側に設けられることになる。また、ウエハホルダは、接着等により本体部８０に固定されていても良い。本体部８０の上面には、ウエハホルダ（ウエハＷの載置領域）の外側に、図５（Ａ）に示されるように、ウエハＷ（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、かつ本体部８０に対応する矩形状の外形（輪郭）を有するプレート（撥液板）８２が取り付けられている。プレート８２の表面は、液体Ｌｑに対して撥液化処理されている（撥液面が形成されている）。本実施形態において、プレート８２の表面は、例えば金属、セラミックス、あるいはガラスなどから成る基材と、その基材の表面に形成された撥液性材料の膜とを含む。撥液性材料は、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、テフロン（登録商標）等を含む。なお、膜を形成する材料が、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂でも良い。また、プレート８２全体が、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）、アクリル系樹脂、及びシリコン系樹脂の少なくとも１つで形成されていても良い。本実施形態において、液体Ｌｑに対するプレート８２の上面の接触角は、例えば９０度以上である。前述した連結部材９２ｂの表面にも、同様の撥液化処理が施されている。
【００６９】
プレート８２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本体部８０の上面に固定されている。また、プレート８２及びウエハＷの表面は、前述した連結部材９２ｂの表面とほぼ同一面上に位置している。また、プレート８２の＋Ｘ側かつ＋Ｙ側のコーナーの近傍には、円形の開口が形成され、該開口内に計測プレートＦＭ１がウエハＷの表面とほぼ同一面となる状態で隙間無く配置されている。計測プレートＦＭ１の上面には、前述した一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２（図１、図７参照）のそれぞれにより検出される一対の第１基準マーク、及びプライマリアライメント系ＡＬ１により検出される第２基準マーク（いずれも図示せず）が形成されている。ウエハステージＷＳＴ２の微動ステージＷＦＳ２には、図２に示されるように、プレート８２の−Ｘ側かつ＋Ｙ側のコーナーの近傍に計測プレートＦＭ１と同様の計測プレートＦＭ２がウエハＷの表面とほぼ同一面となる状態で固定されている。なお、プレート８２を微動ステージＷＦＳ１（本体部８０）に取り付ける代わりに、例えばウエハホルダを微動ステージＷＦＳ１と一体に形成し、微動ステージＷＦＳ１の、ウエハホルダを囲む周囲領域（プレート８２と同一の領域（計測プレートの表面を含んでも良い）の上面に撥液化処理を施して、撥液面を形成しても良い。
【００７０】
微動ステージＷＦＳ１の本体部８０の下面の中央部には、図５（Ｂ）に示されるように、ウエハホルダ（ウエハＷの載置領域）と計測プレートＦＭ１（又は微動ステージＷＦＳ２では計測プレートＦＭ２）とをカバーする程度の大きさの所定形状の薄板状のプレートが、その下面がその他の部分（周囲の部分）とほぼ同一面上に位置する（プレートの下面の方が、周囲の部分より下方に突出することはない）状態で配置されている。プレートの一面(上面（又は下面）)には、二次元グレーティング（以下、単にグレーティングと呼ぶ）ＲＧが形成されている。グレーティングＲＧは、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｘ回折格子）と、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｙ回折格子）と、を含む。プレートは、例えばガラスによって形成され、グレーティングＲＧは、回折格子の目盛りを、例えば１３８ｎｍ〜４μｍの間のピッチ、例えば１μｍピッチで刻んで作成されている。なお、グレーティングＲＧは、本体部８０の下面の全体をカバーしていても良い。また、グレーティングＲＧに用いられる回折格子の種類は、機械的に溝等が形成されたもののみならず、例えば、感光性樹脂に干渉縞を焼き付けて作成したものであっても良い。なお、薄板状プレートの構成は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００７１】
一対の微動スライダ部８４ａ、８４ｂは、図５（Ａ）に示されるように、平面視略正方形の板状部材であり、本体部８０の＋Ｙ側の側面に、Ｘ軸方向に関して所定距離隔てて配置されている。微動スライダ部８４ｃは、平面視Ｘ軸方向に細長い長方形の板状部材であり、その長手方向の一端と他端とが、微動スライダ部８４ａ、８４ｂの中心とほぼ同一のＹ軸に平行な直線上に位置する状態で、本体部８０の−Ｙ側の側面に固定されている。
【００７２】
一対の微動スライダ部８４ａ、８４ｂは、それぞれ前述したガイド部材９４ａに支持され、微動スライダ部８４ｃは、ガイド部材９４ｂに支持されている。すなわち、微動ステージＷＦＳは、粗動ステージＷＣＳに対して、同一直線上に無い３箇所で支持されている。
【００７３】
微動スライダ部８４ａ〜８４ｃそれぞれの内部には、粗動ステージＷＣＳ１のガイド部材９４ａ、９４ｂが有するコイルユニットＣＵａ〜ＣＵｃに対応して、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向とするマトリックス状に配置された複数の永久磁石（及び図示しないヨーク）から成る磁石ユニット９８ａ、９８ｂ、９８ｃが収容されている。磁石ユニット９８ａは、コイルユニットＣＵａと共に、磁石ユニット９８ｂは、コイルユニットＣＵｂと共に、磁石ユニット９８ｃは、コイルユニットＣＵｃと共に、それぞれ、例えば米国特許出願公開第２００３／００８５６７６号明細書などに開示される、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に駆動力を発生可能な電磁力（ローレンツ力）駆動方式の３つの平面モータを構成し、これら３つの平面モータにより微動ステージＷＦＳ１を６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ及びθｚ）に駆動する微動ステージ駆動系６４Ａ（図７参照）が構成されている。
【００７４】
ウエハステージＷＳＴ２においても、同様に粗動ステージＷＣＳ２の有するコイルユニットと、微動ステージＷＦＳ２の有する磁石ユニットとから成る３つの平面モータが構成され、これらの３つの平面モータにより微動ステージＷＦＳ２を６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ及びθｚ）に駆動する微動ステージ駆動系６４Ｂが構成されている（図７参照）。
【００７５】
微動ステージＷＦＳ１は、Ｘ軸方向に関しては、Ｘ軸方向に延設されたガイド部材９４ａ、９４ｂに沿って、その他の５自由度方向に比べて長ストロークでの移動が可能になっている。微動ステージＷＦＳ２も同様である。
【００７６】
以上のような構成によって、微動ステージＷＦＳ１は、粗動ステージＷＣＳ１に対して６自由度方向に移動可能となっている。また、このとき、微動ステージＷＦＳ１の駆動による反力の作用により、前述と同様の作用反作用の法則（運動量保存の法則）が成り立つようになっている。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１が微動ステージＷＦＳ１のカウンタマスとして機能し、粗動ステージＷＣＳ１は微動ステージＷＦＳ１と反対の方向に駆動される。微動ステージＷＦＳ２と粗動ステージＷＣＳ２との関係も同様である。
【００７７】
なお、本実施形態では、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を、加減速を伴って、Ｘ軸方向に関して大きく駆動する際（例えば、露光中にショット領域間のステッピング動作を行う際など）には、微動ステージ駆動系６４Ａ（又は６４Ｂ）を構成する平面モータにより微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）をＸ軸方向に駆動するのと併せて、粗動ステージ駆動系６２Ａ（又は６２Ｂ）を介して粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と同一方向に駆動するような初速を与える（粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）を、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と同一方向に駆動する）。これにより、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）をいわゆるカウンタマスとして機能させるとともに、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸ軸方向の移動に伴う（駆動力の反力に起因する）粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）の反対方向への移動距離を短くすることができる。特に、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、Ｘ軸方向へのステップ移動を含む動作を行う、すなわち、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、Ｘ軸方向への加速と減速とを交互に繰り返す動作を行う場合には、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）の移動に必要なＸ軸方向に関するストロークを最も短くすることができる。このとき、主制御装置２０は、微動ステージと粗動ステージとを含むウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の系全体の重心がＸ軸方向に関して等速運動をするような初速を、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）に与えると良い。このようにすると、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置を基準として、所定の範囲内で往復運動をする。従って、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）のＸ軸方向の移動ストロークとして、その所定の範囲に幾分のマージンを加えた距離を用意しておけば良い。かかる詳細については、例えば、米国特許出願公開第２００８／０１４３９９４号明細書などに開示されている。
【００７８】
また、前述のように、微動ステージＷＦＳ１は、粗動ステージＷＣＳ１によって同一直線上に無い３箇所で支持されているので、主制御装置２０は、例えば微動スライダ部８４ａ〜８４ｃそれぞれに作用させるＺ軸方向の駆動力（推力）を適宜制御することにより、微動ステージＷＦＳ１（すなわちウエハＷ）をＸＹ平面に対してθｘ及び／又はθｙ方向に任意の角度（回転量）で傾けることができる。また、主制御装置２０は、例えば微動スライダ部８４ａ、８４ｂそれぞれに＋θｘ方向（図５（Ｂ）で紙面左回り方向）の駆動力を作用させるとともに、微動スライダ部８４ｃに−θｘ方向（図５（Ｂ）で紙面右回り方向）の駆動力を作用させることによって、微動ステージＷＦＳ１の中央部を＋Ｚ方向に（凸状に）撓ませることができる。また、主制御装置２０は、例えば微動スライダ部８４ａ、８４ｂそれぞれに−θｙ、＋θｙ方向（ぞれぞれ＋Ｙ側から見て左回り、右回り）の駆動力を作用させることによっても、微動ステージＷＦＳ１の中央部を＋Ｚ方向に（凸状に）撓ませることができる。主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２に対しても、同様のことを行うことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、微動ステージ駆動系６４Ａ、６４Ｂとして、ムービングマグネット式の平面モータが用いられるが、これに限らず、微動ステージの微動スライダ部にコイルユニットが配置され、粗動ステージのガイド部材に磁石ユニットが配置されるムービングコイル式の平面モータを用いても良い。
【００８０】
粗動ステージＷＣＳ１の連結部材９２ａと微動ステージＷＦＳ１の本体部８０との間には、図５（Ａ）に示されるように、外部から連結部材９２ａに供給された用力を微動ステージＷＦＳ１に伝達するための一対のチューブ８６ａ、８６ｂが架設されている。なお、図５（Ａ）を含み、各図面では図示が省略されているが、実際には、一対のチューブ８６ａ、８６ｂは、それぞれ複数本のチューブによって構成されている。チューブ８６ａ、８６ｂそれぞれの一端は、連結部材９２ａの＋Ｘ側の側面に接続され、他端は、本体部８０の上面に−Ｘ側の端面から＋Ｘ方向に所定の長さで形成された所定深さを有する一対の凹部８０ａ（図５（Ｃ）参照）をそれぞれ介して本体部８０の内部に接続されている。チューブ８６ａ、８６ｂは、図５（Ｃ）に示されるように、微動ステージＷＦＳ１の上面よりも上方に突出しないようになっている。粗動ステージＷＣＳ２の連結部材９２ａと微動ステージＷＦＳ２の本体部８０との間にも、図２に示されるように、外部から連結部材９２ａに供給された用力を微動ステージＷＦＳ２に伝達するための一対のチューブ８６ａ、８６ｂが架設されている。
【００８１】
本実施形態では、微動ステージ駆動系６４Ａ，６４Ｂとして、ムービングマグネット型の３つの平面モータが用いられているので、チューブ８６ａ，８６ｂを介して、電力以外の用力が、粗動ステージと微動ステージとの間で伝達される。なお、チューブ８６ａ，８６ｂに代えて、例えば国際公開第２００４／１００２３７号に開示されるような構成、手法を採用して、粗動ステージと微動ステージとの間での用力の伝達を非接触で行うこととしても良い。
【００８２】
一方のチューブキャリアＴＣａは、図２に示されるように、チューブＴａ２を介して粗動ステージＷＣＳ１の連結部材９２ａ内部の配管部材、配線部材に接続されている。チューブキャリアＴＣａは、図３（Ａ）に示されるように、ベース盤１２Ａの−Ｘ側の端部に形成された段部１２ｂの上に配置されている。チューブキャリアＴＣａは、段部１２ｂ上でリニアモータなどのアクチュエータにより、ウエハステージＷＳＴ１に追従してＹ軸方向に駆動される。
【００８３】
他方のチューブキャリアＴＣｂは、図３（Ａ）に示されるように、ベース盤１２Ｂの＋Ｘ側の端部に形成された段部１２ｂの上に配置され、チューブＴｂ２を介して粗動ステージＷＣＳ２の連結部材９２ａ内部の配管部材、配線部材に接続されている（図２参照）。チューブキャリアＴＣｂは、段部１２ｂ上でリニアモータなどのアクチュエータにより、ウエハステージＷＳＴ２に追従してＹ軸方向に駆動される。
【００８４】
チューブキャリアＴＣａ、ＴＣｂそれぞれには、図３（Ａ）に示されるように、外部に設置された図示しない用力供給装置（例えば、電源、ガスタンク、コンプレッサ、あるいはバキュームポンプなど）に一端が接続されたチューブＴａ１，Ｔｂ１の他端が接続されている。用力供給装置からチューブＴａ１を介して、チューブキャリアＴＣａに供給された用力は、チューブＴａ２、粗動ステージＷＣＳ１の連結部材９２ａに収容された図示しない配管部材，配線部材、及びチューブ８６ａ、８６ｂを介して微動ステージＷＦＳ１に供給される。同様に、用力供給装置からチューブＴｂ１を介して、チューブキャリアＴＣｂに供給された用力は、チューブＴｂ２、粗動ステージＷＣＳ２の連結部材９２ａに収容された図示しない配管部材，配線部材、及びチューブ８６ａ、８６ｂを介して微動ステージＷＦＳ２に供給される。
【００８５】
次にウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置情報を計測する計測系について説明する。露光装置１００は、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の位置情報を計測する微動ステージ位置計測系７０（図７参照）と、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２それぞれの位置情報を計測する粗動ステージ位置計測系６８Ａ，６８Ｂ（図７参照）と、を有している。
【００８６】
微動ステージ位置計測系７０は、図１に示される計測バー７１を有している。計測バー７１は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、一対の定盤１４Ａ、１４Ｂそれぞれの第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１の下方に配置されている。計測バー７１は、例えば、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向を長手方向とする断面矩形の梁状部材から成る。計測バー７１の内部（底部）には、複数の磁石を含む磁石ユニット７９が配置されている。磁石ユニット７９は、前述したコイルユニット１８とともに、計測バー７１を６自由度方向に駆動可能な電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る計測バー駆動系６５（図７参照）を構成している。
【００８７】
計測バー７１は、計測バー駆動系６５を構成する平面モータが発生する＋Ｚ方向の駆動力により、ベース盤１２Ａ，１２Ｂ上に浮上支持（非接触支持）されている。計測バー７１は、定盤１４Ａ、１４Ｂ相互の間に配置されている。また、計測バー７１と、定盤１４Ａ，１４Ｂ及びベース盤１２Ａ，１２Ｂそれぞれとの間には、所定のクリアランスが形成されており、互いに機械的に非接触な状態となっている。計測バー７１は、熱膨張率が比較的低い材料（例えばインバー、又はセラミックスなど）によって形成されている。
【００８８】
ここで、計測バー駆動系６５を構成する平面モータは、計測バー７１を浮上支持するので、計測バー駆動系６５（平面モータ）が駆動力を発生しないときには、計測バー７１はその自重により落下する。かかる事態が発生しないように、本実施形態では、後述する一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂと、計測バー７１と、を、一体化させる、すなわち計測バー７１を一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂに固定する一対のロック機構（不図示）が設けられている。この一対のロック機構によるロック、ロックの解除は、主制御装置２０によって行われる。なお、支持部材７４ａ、７４ｂの両者に設けられたロック機構を、手動で操作可能な場合には、手動のロック機構を用いても良い。
【００８９】
計測バー７１の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部の上面それぞれには、平面視矩形の凹部が形成され、その凹部内には、表面にＸ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｘ回折格子）と、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｙ回折格子）と、を含む二次元グレーティングＲＧａ、ＲＧｂ（以下、単にグレーティングＲＧａ、ＲＧｂと呼ぶ）が形成された薄板状のプレートがそれぞれ嵌め込まれている（図２、及び図３（Ｂ）参照）。プレートは、例えばガラスによって形成され、グレーティングＲＧａ、ＲＧｂは、前述のグレーティングＲＧと同様の回折格子のピッチを有し、同様にして形成されている。
【００９０】
ここで、図３（Ｂ）に示されるように、メインフレームＢＤの下面には、Ｚ軸方向を長手方向とする一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂが固定されている。一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂそれぞれは、例えば柱状部材から成り、その一端（上端）がメインフレームＢＤに固定されるとともに、他端（下端）が所定のクリアランスを介して計測バー７１に配置されたグレーティングＲＧａ、ＲＧｂにそれぞれ対向している。一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂそれぞれの下端部には、その内部に、例えば国際公開第２００７／０８３７５８号（対応米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書）などに開示されるエンコーダヘッドと同様の、光源、受光系（光検出器を含む）、及び各種光学系がユニット化された構成の回折干渉型のエンコーダヘッドを含む一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂが、収容されている。
【００９１】
一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂそれぞれは、Ｘ軸方向計測用１次元エンコーダヘッド（以下、Ｘヘッドと略述する）、及びＹ軸方向計測用１次元エンコーダヘッド（以下、Ｙヘッドと略述する）（いずれも不図示）を有している。
【００９２】
ヘッドユニット５０ａに属するＸヘッド及びＹヘッドは、グレーティングＲＧａに計測ビームを照射するとともに、グレーティングＲＧａのＸ回折格子、Ｙ回折格子からの回折光をそれぞれ受光することにより、計測バー７１（グレーティングＲＧａ）のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を、ヘッドユニット５０ａの計測中心を基準として、それぞれ計測する。
【００９３】
同様に、ヘッドユニット５０ｂに属するＸヘッド及びＹヘッドは、グレーティングＲＧｂに計測ビームを照射するとともに、グレーティングＲＧｂのＸ回折格子、Ｙ回折格子からの回折光をそれぞれ受光することにより、計測バー７１（グレーティングＲＧｂ）のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を、ヘッドユニット５０ｂの計測中心を基準として、それぞれ計測する。
【００９４】
ここで、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂは、投影ユニットＰＵ（投影光学系ＰＬ）を支持するメインフレームＢＤとの位置関係が一定の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂの内部に固定されているので、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂの計測中心は、メインフレームＢＤ及び投影光学系ＰＬとの位置関係が固定である。従って、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂの計測中心を基準とする、計測バー７１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報は、それぞれ、メインフレームＢＤ（上の基準点）を基準とする計測バー７１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報と等価である。
【００９５】
すなわち、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂにそれぞれ属する一対のＹヘッドによってメインフレームＢＤ（上の基準点）を基準として、計測バー７１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹリニアエンコーダが構成され、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂにそれぞれ属する一対のＸヘッドによって、メインフレームＢＤ（上の基準点）を基準として、計測バー７１のＸ軸方向の位置を計測する一対のＸリニアエンコーダが構成されている。
【００９６】
一対のＸヘッド（Ｘリニアエンコーダ）、及び一対のＹヘッド（Ｙリニアエンコーダ）それぞれの計測値は、主制御装置２０（図７参照）に供給され、主制御装置２０は、一対のＹリニアエンコーダの計測値の平均値に基づいて、メインフレームＢＤ（上の基準点）に対する計測バー７１のＹ軸方向の相対位置を、一対のＸリニアエンコーダの計測値の平均値に基づいて、メインフレームＢＤ（上の基準点）に対する計測バー７１のＸ軸方向の相対位置を、それぞれ算出する。また、主制御装置２０は、一対のＸリニアエンコーダそれぞれの計測値の差に基づいて、計測バー７１のθｚ方向の位置（Ｚ軸回りの回転量）を算出する。
【００９７】
また、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂそれぞれは、例えば、ＣＤドライブ装置などで用いられる光ピックアップと同様の光学式の変位センサであるＺヘッド（図示省略）を有している。具体的には、ヘッドユニットは５０ａは、Ｘ軸方向に離間して配置された２つのＺヘッドを有し、ヘッドユニット５０ｂは、１つのＺヘッドを有している。すなわち、３つのＺヘッドが、同一直線上にない３箇所に配置されている。３つのＺヘッドは、計測バー７１のグレーティングＲＧａ、ＲＧｂが形成されたプレートの表面（又は反射型回折格子の形成面）にＺ軸に平行な計測ビームを照射し、プレートの表面（又は反射型回折格子の形成面）によって反射された反射光を受光して、各照射点における計測バー７１の面位置（Ｚ軸方向の位置）を、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂ（の計測基準面）を基準として計測する面位置計測系を構成している。主制御装置２０は、３つのＺヘッドの計測値に基づいて、メインフレームＢＤ（の計測基準面）を基準とする計測バー７１のＺ軸方向の位置、及びθｘ、θｙ方向の回転量を算出する。なお、Ｚヘッドは、同一直線上にない３箇所に配置されていれば、その配置はこれに限られず、例えば、一方のヘッドユニットに３つのＺヘッドが配置されていても良い。なお、計測バー７１の面位置情報は、例えば光干渉計を含む光干渉計システムにより計測することも可能である。この場合、光干渉計から照射される計測ビームを、周辺雰囲気、例えば空気から遮断するための管（揺らぎ防止管）を吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂに固定しても良い。また、Ｘ、Ｙ、Ｚの各エンコーダヘッドの個数は上述のものに限定されるものではなく、例えば、個数をさらに増やして選択的に用いるようにしても良い。
【００９８】
本実施形態の露光装置１００では、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂが有する上記複数のエンコーダヘッド（Ｘリニアエンコーダ、Ｙリニアエンコーダ）、及びＺヘッド（面位置計測系）により、メインフレームＢＤに対する計測バー７１の６自由度方向の相対位置を計測する計測バー位置計測系６７（図７参照）が構成される。主制御装置２０は、計測バー位置計測系６７の計測値に基づいて計測バー７１のメインフレームＢＤに対する相対位置を常時計測し、計測バー駆動系６５を制御して、計測バー７１とメインフレームＢＤとの相対位置が変わらないように（すなわち、計測バー７１とメインフレームＢＤとが一体的に構成されているのと同様となるように）計測バー７１の位置を制御する。
【００９９】
計測バー７１には、図６に示されるように、投影ユニットＰＵの下方に位置する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）の位置情報を計測する際に用いられる第１計測ヘッド群７２と、アライメント装置９９の下方に位置する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）の位置情報を計測する際に用いられる第２計測ヘッド群７３と、が設けられている。なお、図面をわかりやすくするため、図６ではアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４が仮想線（二点鎖線）で示されている。また、図６では、アライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４についての符号は図示が省略されている。
【０１００】
第１計測ヘッド群７２は、図６に示されるように、投影ユニットＰＵの下方に配置され、Ｘ軸方向計測用１次元エンコーダヘッド（以下、Ｘヘッド又はエンコーダヘッドと略述する）７５ｘと、一対のＹ軸方向計測用１次元エンコーダヘッド（以下、Ｙヘッド又はエンコーダヘッドと略述する）７５ｙａ、７５ｙｂと、３つのＺヘッド７６ａ、７６ｂ、７６ｃと、を含む。
【０１０１】
Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂ、及び３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃは、計測バー７１の内部に、その位置が変化しない状態で配置されている。Ｘヘッド７５ｘは、基準軸ＬＶ上に配置され、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂが、Ｘヘッド７５ｘの−Ｘ側、＋Ｘ側にそれぞれ同じ距離離れて配置されている。本実施形態では、３つのエンコーダヘッド７５ｘ、７５ｙａ、７５ｙｂのそれぞれとして、例えば国際公開第２００７／０８３７５８号（対応米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書）などに開示されるエンコーダヘッドと同様の、光源、受光系（光検出器を含む）、及び各種光学系がユニット化された構成の回折干渉型のヘッドが用いられている。
【０１０２】
Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂのそれぞれは、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）が投影光学系ＰＬ（図１参照）の直下に位置する際、定盤１４Ａと定盤１４Ｂとの間の空隙、又は定盤１４Ａ，１４Ｂそれぞれの第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１に形成された光透過部（例えば開口）を介して、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の下面に配置されたグレーティングＲＧ（図５（Ｂ）参照）に計測ビームを照射する。さらに、Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂのそれぞれは、グレーティングＲＧからの回折光を受光することにより、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）を求める。すなわち、グレーティングＲＧが有するＸ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸ軸方向の位置を計測するＸヘッド７５ｘによって、Ｘリニアエンコーダ５１（図７参照）が構成されている。また、グレーティングＲＧのＹ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂによって、一対のＹリニアエンコーダ５２、５３（図７参照）が構成されている。Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂそれぞれの計測値は、主制御装置２０（図７参照）に供給され、主制御装置２０は、Ｘヘッド７５ｘの計測値を用いて（に基づいて）、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸ軸方向の位置を、一対のＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂの計測値の平均値に基づいて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＹ軸方向の位置をそれぞれ計測（算出）する。また、主制御装置２０は、一対のＹリニアエンコーダ５２、５３それぞれの計測値を用いて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のθｚ方向の位置（Ｚ軸回りの回転量）を計測（算出）する。
【０１０３】
ここで、Ｘヘッド７５ｘから照射される計測ビームのグレーティングＲＧ上における照射点（検出点）は、ウエハＷ上の露光領域ＩＡ（図１参照）の中心である露光位置に一致する。また、一対のＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂそれぞれから照射される計測ビームのグレーティングＲＧ上の一対の照射点（検出点）の中点は、Ｘヘッド７５ｘから照射される計測ビームのグレーティングＲＧ上の照射点（検出点）と一致する。主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＹ軸方向の位置情報を２つのＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂの計測値の平均に基づいて算出する。そのため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＹ軸方向に関する位置情報は、実質的にウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置で計測される。すなわち、Ｘヘッド７５ｘの計測中心、及び２つのＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂの実質的な計測中心は、露光位置に一致する。従って、主制御装置２０は、Ｘリニアエンコーダ５１及びＹリニアエンコーダ５２、５３を用いることで、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）の計測を、常に露光位置の直下（裏側）で行うことができる。
【０１０４】
Ｚヘッド７６ａ〜７６ｃとしては、例えば、ＣＤドライブ装置などで用いられる光ピックアップと同様の光学式の変位センサのヘッドが用いられる。３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃは、二等辺三角形（又は正三角形）の各頂点に対応する位置に配置されている。Ｚヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれは、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の下面に対し下方からＺ軸に平行な計測ビームを照射し、グレーティングＲＧが形成されたプレートの表面（又は反射型回折格子の形成面）によって反射された反射光を受光する。これにより、Ｚヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれは、各照射点における微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の面位置（Ｚ軸方向の位置）を計測する面位置計測系５４（図７参照）を構成する。３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれの計測値は、主制御装置２０（図７参照）に供給される。
【０１０５】
また、３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれから照射される計測ビームのグレーティングＲＧ上における３つの照射点を頂点とする二等辺三角形（又は正三角形）の重心は、ウエハＷ上の露光領域ＩＡ（図１参照）の中心である露光位置に一致する。従って、主制御装置２０は、３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃの計測値の平均値に基づいて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＺ軸方向の位置情報（面位置情報）の取得を、常に露光位置の直下で行うことができる。また、主制御装置２０は、３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃの計測値を用いて（に基づいて）、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＺ軸方向の位置に加えて、θｘ方向及びθｙ方向の回転量を計測（算出）する。
【０１０６】
第２計測ヘッド群７３は、Ｘリニアエンコーダ５５（図７参照）を構成するＸヘッド７７ｘ、一対のＹリニアエンコーダ５６、５７（図７参照）を構成する一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ、及び面位置計測系５８（図７参照）を構成する３つのＺヘッド７８ａ、７８ｂ、７８ｃを有している。Ｘヘッド７７ｘを基準とする、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ及び３つのＺヘッド７８ａ〜７８ｃそれぞれの位置関係は、前述のＸヘッド７５ｘを基準とする、一対のＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂ及び３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれの位置関係と同様となっている。Ｘヘッド７７ｘから照射される計測ビームのグレーティングＲＧ上における照射点（検出点）は、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心に一致する。すなわち、Ｘヘッド７７ｘの計測中心、及び２つのＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの実質的な計測中心は、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心に一致する。従って、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）のＸＹ平面内の位置情報、及び面位置情報の計測を、常にプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心で行うことができる。
【０１０７】
粗動ステージ位置計測系６８Ａ（図７参照）は、ウエハステージＷＳＴ１が定盤１４Ａ上で露光ステーション２００と計測ステーション３００との間を移動する際に、粗動ステージＷＣＳ１（ウエハステージＷＳＴ１）の位置情報を計測する。粗動ステージ位置計測系６８Ａの構成は特に限定されず、エンコーダシステム、あるいは光干渉計システム（光干渉計システムとエンコーダシステムとを組み合わせても良い）を含む。粗動ステージ位置計測系６８Ａがエンコーダシステムを含む場合には、例えばウエハステージＷＳＴ１の移動経路に沿ってメインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定された複数のエンコーダヘッドから、粗動ステージＷＣＳ１の上面に固定（又は形成）されたスケール（例えば二次元グレーティング）に計測ビームを照射し、その回折光を受光して粗動ステージＷＣＳ１の位置情報を計測する構成とすることができる。粗動ステージ位置計測系６８Ａが光干渉計システムを含む場合には、Ｘ軸及びＹ軸に平行な測長軸をそれぞれ有するＸ光干渉計、Ｙ光干渉計から粗動ステージＷＣＳ１の側面に測長ビームを照射し、その反射光を受光してウエハステージＷＳＴ１の位置情報を計測する構成とすることができる。
【０１０８】
粗動ステージ位置計測系６８Ｂ（図７参照）は、粗動ステージ位置計測系６８Ａと同様の構成を有し、粗動ステージＷＣＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置情報を、計測する。主制御装置２０は、粗動ステージ位置計測系６８Ａ、６８Ｂの計測値に基づいて、粗動ステージ駆動系６２Ａ、６２Ｂを個別に制御し、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２（ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２）それぞれの位置を制御する。
【０１０９】
また、露光装置１００は、粗動ステージＷＣＳ１と微動ステージＷＦＳ１との相対位置、及び粗動ステージＷＣＳ２と微動ステージＷＦＳ２との相対位置を、それぞれ計測する相対位置計測系６６Ａ，６６Ｂをも備えている（図７参照）。相対位置計測系６６Ａ，６６Ｂの構成は、特に限定されないが、例えば静電容量センサを含むギャップセンサにより構成することができる。この場合、ギャップセンサは、例えば粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）に固定されたプローブ部と、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に固定されたターゲット部と、により構成することができる。なお、相対位置計測系の構成は、これに限られず、例えばリニアエンコーダシステム、光干渉計システムなどを用いて、相対位置計測系を構成しても良い。
【０１１０】
図７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、前述の局所液浸装置８、定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂ、粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂ、及び微動ステージ駆動系６４Ａ，６４Ｂなど、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【０１１１】
以上のようにして構成された露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を交互に用いて、所定ロット数又は所定枚数のウエハに対する露光が行われる。すなわち、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の一方に保持されたウエハに対する露光動作が行われているのと並行して、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の他方上でのウエハ交換、ウエハアライメントの少なくとも一部が行われ、上記の並行処理動作が、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を交互に用いて、通常のツインウエハステージタイプの露光装置と同様にして行われる。ただし、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２間での、液浸領域の液体の受け渡しに際しては、例えば、両ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が、スクラムポジションに移動した状態では、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とが、Ｘ軸方向に関して近接又は接触するスクラム状態となる。これと同時に、微動ステージＷＦＳ１と粗動ステージＷＣＳ１とがスクラム状態となり、粗動ステージＷＣＳ２と微動ステージＷＦＳ２とがスクラム状態となって、微動ステージＷＦＳ１、粗動ステージＷＣＳ１の連結部材９２ｂ、粗動ステージＷＣＳ２の連結部材９２ｂ、及び微動ステージＷＦＳ２の上面によって、見かけ上一体のフルフラットな面が形成される。かかる点を除けば、通常のツインウエハステージタイプの液浸露光装置と、同様の動作が行われるので、ここでは、その詳細説明は省略する。なお、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とを、上記の３つのスクラム状態を保ったまま駆動する場合、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とのギャップ（クリアランス）、微動ステージＷＦＳ１と粗動ステージＷＣＳ１とのギャップ（クリアランス）、及び粗動ステージＷＣＳ２と微動ステージＷＦＳ２とのギャップ（クリアランス）を、液体Ｌｑの漏出が防止あるいは抑制されるように設定することが好ましい。ここで、近接は、上記のスクラム状態となる２つの部材間のギャップ（クリアランス）が零の場合、すなわち両者が接触する場合をも含む。
【０１１２】
次に露光装置１００のウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２などのメンテナンスを行うため、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２などを、露光装置１００の外部（露光装置本体を収容するチャンバの外部）へ搬出する際の手順について説明する。
【０１１３】
前提として、露光装置１００は、運転停止の状態にあるものとする。図８には、このときの露光装置１００の平面図が一部省略して示されている。また、図９には、図８の側面図（＋Ｙ方向から見た図）が示されている。
【０１１４】
作業者は、まず、主制御装置２０に指示を与えて、一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂと、計測バー７１と、を、不図示のロック機構を用いて、一体化させる。
【０１１５】
次に、作業者は、定盤１４Ａと定盤１４Ｂとを、Ｘ軸方向に関して互いに離れる方向にそれぞれ移動させる。すなわち、作業者は、主制御装置２０に定盤１４Ａを−Ｘ方向に、定盤１４Ｂを＋Ｘ方向に、それぞれ所定量移動させるための指令を与える。これにより、主制御装置２０により定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂを介して定盤１４Ａ及び１４Ｂが、図１０中に白抜き矢印で示されるように、Ｘ軸方向に関して互いに離れる方向に駆動される。図１１には、図１０の側面図（＋Ｙ方向から見た図）が示されている。図１１に示されるように、定盤１４Ａ及び１４Ｂの第１部分１４Ａ１，１４Ｂ１は、計測バー７１の上方の領域からその外部に退避され、退避後、定盤１４Ａ、１４Ｂをそれぞれ支持する浮上・昇降機構１１８は、主制御装置２０によって、第４の状態から第１の状態に切り替えられる（ホバー接触防止部材３５がベース盤１２Ａ又は１２Ｂの上面に接触する「着地状態」となる）。
【０１１６】
次に、作業者は、主制御装置２０にベース盤１２Ａ、１２Ｂのそれぞれを支持する各４つの支持部１６をそれぞれ構成するマウント部材１７、及び定盤１４Ａ，１４Ｂのそれぞれを支持する各４つの浮上・昇降機構１１８のエアマウント２６を縮めるための指令を与える。これにより、主制御装置２０によって、各マウント部材１７が備えるエアマウント内に充填された気体が外部に排出され、各マウント部材１７が縮み、図１２に示されるように、定盤１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれを保持するベース盤１２Ａ，１２Ｂが、下降する。これに続いて、主制御装置２０によって、各浮上・昇降機構１１８が、第１の状態から第２の状態に切り替えられ、図１３に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２をそれぞれ支持する定盤１４Ａ及び１４Ｂが、図１２の位置からさらに下降する。この図１３の状態では、ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２の最上面が、計測バー７１の下端面より下方に位置している。
【０１１７】
次に、作業者は、ベース盤１２Ａを支持する４つの支持部１６のホバー部材１９がそれぞれ有するエアホバーから圧縮気体を噴出させる。これにより、図１４に示されるように、ベース盤１２Ａを支持する４つの支持部１６が床面１０２から浮上する。この状態で、作業者は、図１４中に白抜き矢印で示されるように、ステージ装置５０の−Ｘ側構成部分（４つの支持部１６、ベース盤１２Ａ、定盤１４Ａ、及びウエハステージＷＳＴ１及びチューブキャリアＴＣａ等を含む）を、一体的に−Ｘ方向に移動させて、露光装置の外部へ搬出する。図１５には、図１４に対応する平面図が示されている。なお、ホバー部材１９を設けてベース盤１２Ａ、定盤１４等を例えば、Ｘ方向に移動させる構成とする代わりに、接触型の転がり機構等を設ける構成としても良い。その場合、ホバー部材１９からの排出空気に起因するパーティクルの発生を防止することができる。
【０１１８】
ステージ装置５０の−Ｘ側構成部分の装置外への搬出後、作業者は、上記と同様にして、ステージ装置５０の＋Ｘ側構成部分（４つの支持部１６、ベース盤１２Ｂ、定盤１４Ｂ、及びウエハステージＷＳＴ２及びチューブキャリアＴＣｂ等を含む）を、露光装置の外部へ搬出する。
【０１１９】
作業者は、上述と逆の手順で、ステージ装置５０の−Ｘ側構成部分、＋Ｘ側構成部分を、露光装置内へ搬入する。
【０１２０】
以上説明したように、本実施形態の露光装置１００では、定盤１４Ａと定盤１４Ｂとを、互いに離れる方向に移動させ、その移動後の状態で、定盤１４Ａ及び定盤１４Ｂを、ＸＹ平面に直交する−Ｚ方向に移動させることで、定盤１４Ａ及び定盤１４Ｂが、Ｚ軸に平行な方向（Ｚ軸方向）に関して、計測バー７１から離間される。そして、その離間後に、定盤１４Ａ及び定盤１４Ｂを、それらを支持するベース盤１２Ａ，１２Ｂとともに、ＸＹ平面内の所定方向、例えば−Ｘ方向に移動させることで、定盤１４Ａ及び定盤１４Ｂを露光装置の外部に引き出すことが可能になる。これにより、例えば定盤及び該定盤に搭載された構成部分（ウエハステージなど）などのメンテナンスなどが容易になる。
【０１２１】
また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸＹ平面に平行な計測面に、計測ビームを照射し、その計測面に配置されたグレーティングＲＧからの光を受光するエンコーダヘッド７５ｘ，７５ｙａ，７５ｙｂの少なくとも一部が、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２）の移動の際のガイド面（定盤１４Ａ，１４Ｂの上面）に対して投影光学系ＰＬとは反対側（−Ｚ側）に配置された計測バー７１に配置されている。また、露光動作時、及びウエハアライメント時（主としてアライメントマークの計測時）において、ウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報（ＸＹ平面内の位置情報、及び面位置情報）の計測には、計測バー７１に固定された第１計測ヘッド群７２、第２計測ヘッド群７３がそれぞれ用いられる。そして、第１計測ヘッド群７２を構成する各エンコーダヘッド７５ｘ、７５ｙａ、７５ｙｂ及びＺヘッド７６ａ〜７６ｃ、並びに第２計測ヘッド群７３を構成するエンコーダヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂ及びＺヘッド７８ａ〜７８ｃは、それぞれ微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の底面に配置されたグレーティングＲＧに対して、真下から最短距離で計測ビームを照射することができる。このため、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の周辺雰囲気の温度揺らぎ、例えば空気揺らぎに起因するエンコーダヘッド７５ｘ，７５ｙａ，７５ｙｂ等の計測誤差が小さくなり、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の位置情報の高精度な計測が可能となる。従って、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２が大型化しても、微動ステージ位置計測系７０によって微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の位置情報が高精度に計測され、その計測情報、すなわち高精度に計測された微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の位置情報に基づいて、主制御装置２０によって微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の位置が、高精度に制御される。
【０１２２】
また、第１計測ヘッド群７２は、実質的にウエハＷ上の露光領域ＩＡの中心である露光位置に一致する点で微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報及び面位置情報を計測し、第２計測ヘッド群７３は、実質的にプライマリアライメント系ＡＬ１の検出領域の中心に一致する点で微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）のＸＹ平面内の位置情報及び面位置情報を計測する。従って、計測点と露光位置とのＸＹ平面内における位置誤差に起因するいわゆるアッベ誤差の発生が抑制され、この点においても、微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２の位置情報の高精度な計測が可能になる。
【０１２３】
また、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を有する計測バー７１は、計測バー位置計測系６７の計測値に基いて、メインフレームＢＤに対する相対位置が変わらないように、主制御装置２０により、計測バー駆動系６５を介してその６自由度方向の位置が常時制御されている。従って、主制御装置２０は、第１計測ヘッド群７２により計測される位置情報に基づいて、微動ステージ駆動系６４Ａ及び粗動ステージ駆動系６２Ａの少なくとも一方（又は微動ステージ駆動系６４Ｂ及び粗動ステージ駆動系６２Ｂの少なくとも一方）を介して、鏡筒４０に保持される投影光学系ＰＬの光軸を基準とするウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の位置制御を高精度に行うことが可能になる。また、主制御装置２０は、第２計測ヘッド群７３により計測される位置情報に基づいて、微動ステージ駆動系６４Ａ及び粗動ステージ駆動系６２Ａの少なくとも一方（又は微動ステージ駆動系６４Ｂ及び粗動ステージ駆動系６２Ｂの少なくとも一方）を介して、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を基準とするウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の位置制御を高精度に行うことが可能になる。また、計測バー７１は、定盤１４Ａ、１４Ｂ、ベース盤１２などと機械的に非接触な状態となっているので、定盤１４Ａ，１４Ｂが平面モータを構成する固定子を有していても、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の駆動力の反力による影響を、計測バー７１、ひいては第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３が受けることがない。また、計測バー７１が、定盤１４Ａ，１４Ｂの下方に、メインフレームＢＤとは機械的に分離して配置されているので、メインフレームＢＤと計測バー７１とが一体である場合と異なり、内部応力（熱応力をも含む）に起因する計測バー７１の変形（例えば捻れ）、及びメインフレームＢＤから計測バー７１への振動の伝達などにより、微動ステージ位置計測系７０による微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報の計測精度が低下することがない。
【０１２４】
また、本実施形態のウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の周囲に、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）が配置されるので、粗動ステージ上に微動ステージが搭載される粗微動構成のウエハステージに比べて、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法を小さくすることができる。このため、粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂを構成する平面モータの推力の作用点（すなわち、粗動ステージＷＣＳ１（ＷＣＳ２）の底面と定盤１４Ａ，１４Ｂの上面との間）と、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の重心とのＺ軸方向の距離を、短くすることができ、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を駆動する際のピッチングモーメント（又はローリングモーメント）を低減できる。従って、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の動作が安定する。
【０１２５】
また、本実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２がＸＹ平面に沿って移動する際のガイド面を規定する定盤が、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２に対応して２つの定盤１４Ａ，１４Ｂで構成されている。これら２つの定盤１４Ａ，１４Ｂは、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が平面モータ（粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂ）により駆動される際に、独立してカウンタマスとして機能するので、例えばウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とを、定盤１４Ａ，１４Ｂ上でそれぞれＹ軸方向に関して互いに反対の方向に駆動する際であっても、定盤１４Ａ，１４Ｂがそれぞれに作用する反力を個別にキャンセルできる。
【０１２６】
なお、上記実施形態では、定盤１４Ａを含むステージ装置５０の−Ｘ側構成部分及び定盤１４Ｂを含むステージ装置５０の＋Ｘ側構成部分をも、露光装置の外部に搬出する場合について説明したが、これに限らない。ベース盤１２Ａ及び１２Ｂが、支持部１６のホバー部材１９によって浮上させることで、比較的容易に移動させることができるので、ステージ装置５０の−Ｘ側構成部分及び＋Ｘ側構成部分のいずれかのみを露光装置の外部に搬出することとしても良い。また、ステージ装置５０の−Ｘ側構成部分及び＋Ｘ側構成部分を別々の方向へ搬出しても良い。また、ベース盤１２Ａ及び１２Ｂは床面上に固定した構成にして、定盤１４Ａ及び１４Ｂの少なくとも一方のみを、露光装置の外部に搬出することとしても良い。
【０１２７】
また、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動の際のガイド面が、２つの定盤１４Ａ，１４Ｂの上面によって形成されるものとしたが、これに限るものではない。例えば、第１及び第２部分の少なくとも一方をＸＹ平面内で所定方向に移動させることで、境界線を介して第１部分と第２部分とに分離可能な定盤の上面によってウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動の際のガイド面を形成しても良い。この場合、その定盤を第１及び第２部分に分離した後に、第１及び第２部分の少なくとも一方を、計測バー７１に対してＺ軸方向に関して相対移動させることで、Ｚ軸方向に関して、計測バー７１から離間させる。そして、その離間後に、第１及び第２部分の少なくとも一方をＸＹ平面内で所定方向に移動させることで、定盤の第１及び第２部分を、外部に引き出すことが可能になる。これにより、例えば定盤及び該定盤に搭載された構成部分などのメンテナンスなどが容易になる。
【０１２８】
また、上記実施形態では、定盤１４Ａ，１４Ｂのそれぞれが、ベース盤１２Ａ，１２Ｂによって個別に支持される場合について説明したが、これに限らず、定盤１４Ａ，１４Ｂを、単一のベース部材によってＸＹ平面内で移動可能にそれぞれ支持しても良い。この場合も前記ベース部材は、定盤１４Ａ（第１部分）及び定盤１４Ｂ（第２部分）を個別に支持する２つの部分に分離可能であっても良い。
【０１２９】
また、上記実施形態では、主制御装置２０により、計測バー位置計測系６７の計測値に基づいて、投影光学系ＰＬに対する相対位置が変わらないように計測バー７１の位置が制御される場合について説明したが、これに限るものではない。例えば計測バー７１の位置を制御することなく、主制御装置２０は、計測バー位置計測系６７により計測された位置情報と、微動ステージ位置計測系７０により計測された位置情報と、に基づいて（例えば、微動ステージ位置計測系７０の計測値を、計測バー位置計測系６７の計測値で補正して）、粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂ、及び／又は微動ステージ駆動系６４Ａ，６４Ｂを駆動することで、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の位置を制御しても良い。
【０１３０】
また、上記実施形態では、定盤１４Ａ，１４Ｂ等を露光装置の外部に搬出する際に、、定盤１４Ａ，１４Ｂ、及びベース盤１２Ａ，１２Ｂが、計測バー７１に対して、−Ｚ方向に移動させるものとしたが、これに限るものではない。例えば、定盤１４Ａ，１４Ｂ、及びベース盤１２Ａ，１２Ｂに対して計測バー７１を＋Ｚ方向に移動可能な構成を採用する、あるいは定盤１４Ａ，１４Ｂ、及びベース盤１２Ａ，１２Ｂ等を−Ｚ方向に移動可能でかつ計測バー７１を＋Ｚ方向に移動可能な構成を採用しても良い。
【０１３１】
なお、上記実施形態では、計測バー７１の位置（メインフレームＢＤに対する相対位置、又は基準位置に対する位置の変化）を計測し、アクチュエータ等で計測バー７１の位置を微調整することで、メインフレームＢＤと計測バー７１との位置関係が一定に維持される場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、計測バー７１を浮上支持させるのではなく、吊り下げ支持部材７４ａ，７４ｂに、計測バー７１を固定し、計測バー７１とメインフレームＢＤとを一体化して、両者の位置関係を一定に維持することとしても良い。
【０１３２】
また、上記実施形態では、それぞれの粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２が備える連結部材９２ｂを介して、液浸領域（液体Ｌｑ）を、微動ステージＷＦＳ１と微動ステージＷＦＳ２との間で受け渡すことで、液浸領域（液体Ｌｑ）を投影光学系ＰＬの下方に常時維持する場合について説明した。しかし、これに限らず、例えば米国特許出願公開第２００４／０２１１９２０号明細書の第３実施形態に開示されるものと同様の構成の図示しないシャッタ部材を、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２との交換で、投影光学系ＰＬの下方に移動させることで、液浸領域（液体Ｌｑ）を投影光学系ＰＬの下方に常時維持することとしても良い。
【０１３３】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について、図１６〜図２４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、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１３４】
図１６には、第２の実施形態の露光装置の構成が概略的に示され、図１７には、図１６の露光装置の平面図が示され、図１８には、図１６の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図が示されている。また、図１９には、図１６の露光装置が備える主制御装置の入出力関係が示されている。
【０１３５】
第２の実施形態の露光装置５００は、前述した第１の実施形態の露光装置１００と異なり、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプのスキャナである。露光装置５００は、２つのベース盤１２Ａ、１２Ｂに代えて、単一のベース盤１２が設けられているとともに、計測バー７１が、一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂに固定され、一体化されている。
【０１３６】
ベース盤１２は、平板状の外形を有する部材から成り、図１６に示されるように、床面１０２上に防振機構（図示省略）を介してほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２の上面のＸ軸方向に関する中央部には、図１８に示されるように、Ｙ軸に平行な方向に延びる凹部１２ｃ（凹溝）が形成されている。ベース盤１２の上面側（ただし、凹部１２ｃが形成された部分を除く）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を含む、コイルユニットＣＵが収容されている。
【０１３７】
定盤１４Ａ、１４Ｂは、図１８に示されるように、ベース盤１２の凹部１２ｃの両側部分の上面１２ｄ上に、不図示のエアベアリング（又は転がり軸受）を介して、支持されている。
【０１３８】
定盤１４Ａの第２部分１４Ａ２の内部（底部）には、ベース盤１２の上面側に収容されたコイルユニットＣＵに対応して、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（及び図示しないヨーク）から成る磁石ユニットＭＵａ（図１８参照）が収容されている。磁石ユニットＭＵａは、ベース盤１２のコイルユニットＣＵと共に、例えば米国特許出願公開第２００３／００８５６７６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定盤駆動系６０Ａ（図１９参照）を構成している。定盤駆動系６０Ａは、定盤１４ＡをＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ、Ｙ、θｚ）に駆動する駆動力を発生する。
【０１３９】
同様に、定盤１４Ｂの第２部分１４Ｂ２の内部（底部）にも、ベース盤１２のコイルユニットＣＵと共に、定盤１４ＢをＸＹ平面内の３自由度方向に駆動する平面モータから成る定盤駆動系６０Ｂ（図１９参照）を構成する、複数の永久磁石（及び図示しないヨーク）から成る磁石ユニットＭＵｂ（図１８参照）が収容されている。なお、定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂそれぞれを構成する平面モータのコイルユニット及び磁石ユニットの配置は、上記（ムービングマグネット式）の場合と逆（ベース盤側に磁石ユニット、定盤側にコイルユニットをそれぞれ有するムービングコイル式）でも良い。
【０１４０】
微動ステージ位置計測系７０の一部を構成する計測バー７１は、図１６及び図１８に示されるように、一対の定盤１４Ａ、１４Ｂそれぞれの第１部分１４Ａ１、１４Ｂ１の下方に配置されている。計測バー７１は、Ｙ軸方向を長手方向とする断面矩形の梁状部材から成り、その長手方向の両端部が一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂをそれぞれ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。すなわち、メインフレームＢＤと計測バー７１とは、一体である。計測バー７１は、＋Ｚ側半部（上半部）が定盤１４Ａ、１４Ｂそれぞれの第２部分１４Ａ２、１４Ｂ２相互の間に配置され、−Ｚ側半部（下半部）がベース盤１２に形成された凹部１２ｃ内に収容されている。また、計測バー７１と、定盤１４Ａ，１４Ｂ及びベース盤１２それぞれとの間には、所定のクリアランスが形成されており、計測バー７１は、メインフレームＢＤ以外の部材に対しては、機械的に非接触な状態となっている。計測バー７１は、熱膨張率が比較的低い材料（例えばインバー、又はセラミックスなど）によって形成されている。なお、計測バー７１の形状は特に限定されるものではない。例えば、断面が円（円柱状）や台形や三角形状であったりしても良い。また、必ずしも棒状、あるいは梁状部材などのような長手部材により形成する必要もない。その他の部分の構成は、前述した第１の実施形態の露光装置１００と同様に構成されている。
【０１４１】
次に、本第２の実施形態の露光装置５００における２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いた並行処理動作について、図２０〜図２４に基づいて、説明する。
【０１４２】
図２０には、露光ステーション２００において、ウエハステージＷＳＴ１の微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷに対して、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、これと並行して、第２ローディングポジションにおいて、ウエハ搬送機構（不図示）とウエハステージＷＳＴ２の微動ステージＷＦＳ２との間でウエハ交換が行なわれている状態が、示されている。
【０１４３】
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作は、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の結果（例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）により得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を計測プレートＦＭ１上の第２基準マークを基準とする座標に変換した情報）、及びレチクルアライメントの結果等に基づいて、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ＷＳＴ１を移動させるショット領域間移動（ショット間ステッピング）動作と、レチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式でウエハＷ上の各ショット領域に転写する走査露光動作と、を繰り返すことにより行われる。このステップ・アンド・スキャン動作中に、ウエハステージＷＳＴ１の例えば走査露光の際のＹ軸方向の移動に伴って、前述の如く、定盤１４Ａ，１４Ｂが、カウンタマスとしての機能を発揮する。また、主制御装置２０により、ショット間ステッピング動作のために、微動ステージＷＦＳ１をＸ軸方向に駆動する際に、粗動ステージＷＣＳ１に初速が付与されることで、粗動ステージＷＣＳ１が微動ステージＷＦＳ１に対するローカルなカウンタマスとして機能する。従って、ウエハステージＷＳＴ１（粗動ステージＷＣＳ１、微動ステージＷＦＳ１）の移動が、定盤１４Ａ，１４Ｂの振動要因となったり、ウエハステージＷＳＴ２に悪影響を与えたりすることがない。
【０１４４】
本第２の実施形態の露光装置５００では、上述の一連の露光動作中、主制御装置２０により、微動ステージ位置計測系７０の第１計測ヘッド群７２を用いて微動ステージＷＦＳ１の位置が計測され、この計測結果に基づいて微動ステージＷＦＳ１（ウエハＷ）の位置が制御される。
【０１４５】
ウエハ交換は、微動ステージＷＦＳ２が、第２ローディングポジションにあるときに、不図示のウエハ搬送機構によって、露光済みのウエハが微動ステージＷＦＳ２上からアンロードされるとともに、新たなウエハが微動ステージＷＦＳ２上へロードされることで行われる。ここで、第２ローディングポジションは、ウエハステージＷＳＴ２上でウエハ交換が行われる位置であって、本第２の実施形態では、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に計測プレートＦＭ２が位置決めされる微動ステージＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置と定められているものとする。
【０１４６】
上記のウエハ交換中、及びそのウエハ交換後、ウエハステージＷＳＴ２が第２ローディングポジションに停止している間に、主制御装置２０は、新しいウエハＷに対するウエハアライメント（及びその他の前処理計測）の開始に先立って、微動ステージ位置計測系７０の第２計測ヘッド群７３、すなわちエンコーダ５５、５６，５７（及び面位置計測系５８）のリセット（原点の再設定）を実行している。
【０１４７】
ウエハ交換（新しいウエハＷのローディング）とエンコーダ５５、５６，５７（及び面位置計測系５８）のリセットが終了すると、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて計測プレートＦＭ２上の第２基準マークを検出する。そして、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１の指標中心を基準とする第２基準マークの位置を検出し、その検出結果と、検出時のエンコーダ５５、５６，５７による微動ステージＷＦＳ２の位置計測の結果とに基づいて、基準軸Ｌａ及び基準軸ＬＶを座標軸とする直交座標系（アライメント座標系）における第２基準マークの位置座標を算出する。
【０１４８】
次に、主制御装置２０は、エンコーダ５５、５６，５７を用いて、アライメント座標系における微動ステージＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置座標を計測しつつ、ＥＧＡを行う（図２１参照）。詳述すると、主制御装置２０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ように、ウエハステージＷＳＴ２を、すなわち微動ステージＷＦＳ２を支持する粗動ステージＷＣＳ２を、例えばＹ軸方向に移動させ、その移動経路上における複数箇所に微動ステージＷＦＳ２を位置決めし、位置決めの都度、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２２〜ＡＬ２４の少なくとも１つを用いてアライメントショット領域（サンプルショット領域）におけるアライメントマークのアライメント座標系における位置座標を検出する。図２１には、アライメントマークのアライメント座標系における位置座標の検出が行われているときの、ウエハステージＷＳＴ２の様子が示されている。
【０１４９】
この場合において、上記のウエハステージＷＳＴ２のＹ軸方向への移動動作と連動して、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２２〜ＡＬ２４はそれぞれ、検出領域（例えば、検出光の照射領域に相当）内に順次配置されるＸ軸方向に沿って配列された複数のアライメントマーク（サンプルマーク）を検出する。このため、上記のアライメントマークの計測に際して、ウエハステージＷＳＴ２は、Ｘ軸方向に駆動されない。
【０１５０】
そして、主制御装置２０は、ウエハＷ上のサンプルショット領域に付設された複数のアライメントマークの位置座標と設計上の位置座標とに基づいて、例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに開示されている統計演算（ＥＧＡ演算）を実行し、複数のショット領域のアライメント座標系における位置座標（配列座標）を算出する。
【０１５１】
また、本第２の実施形態の露光装置５００では、計測ステーション３００と露光ステーション２００とが離間しているので、主制御装置２０は、ウエハアライメントの結果得られたウエハＷ上の各ショット領域の位置座標から、先に検出された第２基準マークの位置座標を演算して、第２基準マークの位置を原点とするウエハＷ上の複数のショット領域の位置座標を求める。
【０１５２】
通常、上述のウエハ交換及びウエハアライメントシーケンスは、露光シーケンスより早く終了する。そのため、ウエハアライメントが終了すると、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、＋Ｘ方向に駆動して、定盤１４Ｂ上の所定の待機位置へ移動させる。ここで、ウエハステージＷＳＴ２を＋Ｘ方向に駆動すると、微動ステージＷＦＳ２が微動ステージ位置計測系７０の計測可能範囲から離脱する（すなわち、第２計測ヘッド群７３から照射される各計測ビームがグレーティングＲＧから外れる）。このため、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０（エンコーダ５５、５６，５７）の計測値と、相対位置計測系６６Ｂの計測値とに基づいて、粗動ステージＷＣＳ２の位置を求め、以降、粗動ステージ位置計測系６８Ｂの計測値に基づいてウエハステージＷＳＴ２の位置を制御する。すなわち、ウエハステージＷＳＴ２のＸＹ平面内の位置計測を、エンコーダ５５、５６，５７を用いた計測から、粗動ステージ位置計測系６８Ｂを用いた計測に切り換える。そして、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了するまで、ウエハステージＷＳＴ２を、上記所定の待機位置に待機させる。
【０１５３】
微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了すると、主制御装置２０は、露光ステーション２００に対するウエハステージの入れ替え（ここではウエハステージＷＳＴ１からウエハステージＷＳＴ２への入れ替え）を行うため、ウエハステージＷＳＴ１を、−Ｘ方向に駆動して、定盤１４Ａ上の−Ｘ側へ移動させる。このとき、微動ステージＷＦＳ１が微動ステージ位置計測系７０（エンコーダ５１，５２，５３及び面位置計測系５４）の計測可能範囲から離脱する（すなわち、第１計測ヘッド群７２から照射される計測ビームがグレーティングＲＧから外れる）。このため、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０（エンコーダ５１，５２，５３）の計測値と、相対位置計測系６６Ａの計測値と、に基づいて、粗動ステージＷＣＳ１の位置を求め、以降、粗動ステージ位置計測系６８Ａの計測値に基づいてウエハステージＷＳＴ１の位置を制御する。すなわち、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置計測を、エンコーダ５１、５２，５３を用いた計測から、粗動ステージ位置計測系６８Ａを用いた計測に切り換える。また、この時、主制御装置２０は、粗動ステージ位置計測系６８Ｂを用いてウエハステージＷＳＴ２の位置を計測し、その計測結果に基づいて、図２２に示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を、定盤１４Ｂ上で＋Ｙ方向に駆動する（図２２中の白抜き矢印参照）。このウエハステージＷＳＴ２の駆動力の反力の作用により、定盤１４Ｂが、カウンタマスとして機能する。また、ウエハステージＷＳＴ２が＋Ｘ方向へ移動する際に、その駆動力の反力の作用により、定盤１４Ａをカウンタマスとして機能させても良い。
【０１５４】
次いで主制御装置２０は、図２４に示される第１ローディングポジションに移動させるため、ウエハステージＷＳＴ１を、粗動ステージ位置計測系６８Ａを用いてその位置を計測しつつ、図２３に示されるように、定盤１４Ａ上で−Ｙ方向に移動させ、さらに＋Ｘ方向に移動させる。この場合、ウエハステージＷＳＴ１の−Ｙ方向への移動の際に、その駆動力の反力の作用により、定盤１４Ａが、カウンタマスとして機能する。
【０１５５】
図２４に示される第１ローディングポジションにウエハステージＷＳＴ１が到着後、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置計測を、粗動ステージ位置計測系６８Ａを用いた計測からエンコーダ５５、５６，５７を用いた計測に切り換える。
【０１５６】
上記のウエハステージＷＳＴ１の移動と並行して、主制御装置２０は、図２３に示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を−Ｘ方向に駆動し、投影光学系ＰＬの直下に計測プレートＦＭ２を位置決めする。これに先立ち、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２のＸＹ平面内の位置計測を、粗動ステージ位置計測系６８Ｂを用いた計測からエンコーダ５１，５２，５３を用いた計測に、切り換えている。そして、レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２を用いて計測プレートＦＭ２上の一対の第１基準マークを投影光学系ＰＬを介して検出し、第１基準マークと対応するレチクルＲ上のレチクルアライメントマークのウエハ面上投影像の相対位置を検出する。
【０１５７】
主制御装置２０は、ここで検出された相対位置情報と、先に求めた微動ステージＷＦＳ２上の第２基準マークを基準とするウエハＷ上の各ショット領域の位置情報と、に基づいて、レチクルＲのパターンの投影位置（投影光学系ＰＬの投影中心）と微動ステージＷＦＳ２上に載置されたウエハＷ上の各ショット領域の相対位置関係を算出する。その算出結果に基づいて、主制御装置２０は、前述した微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷの場合と同様に、微動ステージＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置を管理しつつ、ステップ・アンド・スキャン方式で微動ステージＷＦＳ２に載置されたウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンを転写する。図２４には、このようにして、ウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンが転写されているときの様子が示されている。
【０１５８】
上記の微動ステージＷＦＳ２上のウエハＷに対する露光動作と並行して、主制御装置２０は、第１ローディングポジションにおいて、ウエハ搬送機構（不図示）とウエハステージＷＳＴ１との間でウエハ交換を行い、微動ステージＷＦＳ１上に新しいウエハＷを載置する。ここで、第１ローディングポジションは、ウエハステージＷＳＴ１上でウエハ交換が行われる位置であって、本実施形態では、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に計測プレートＦＭ１が位置決めされる微動ステージＷＦＳ１（ウエハステージＷＳＴ１）の位置と定められているものとする。
【０１５９】
そして、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて計測プレートＦＭ１上の第２基準マークを検出する。なお、第２基準マークの検出に先立って、ウエハステージＷＳＴ１が第１ローディングポジションにある状態で、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０の第２計測ヘッド群７３、すなわちエンコーダ５５、５６，５７（及び面位置計測系５８）のリセット（原点の再設定）を実行している。その後、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１の位置を管理しつつ、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対して、前述と同様のアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いたウエハアライメント（ＥＧＡ）を行う。
【０１６０】
微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対するウエハアライメント（ＥＧＡ）が終了し、かつ微動ステージＷＦＳ２上のウエハＷに対する露光も終了すると、主制御装置２０は、露光ステーション２００に位置するウエハステージの入れ替え（ここではウエハステージＷＳＴ２からウエハステージＷＳＴ１への入れ替え）を行うため、ウエハステージＷＳＴ１を定盤１４Ａ上で＋Ｙ方向に，ウエハステージＷＳＴ２を定盤１４Ｂ上で−Ｙ方向に、それぞれ駆動する。計測ステーション３００から露光ステーション２００に向けての駆動中のウエハステージＷＳＴ１の位置の計測は、前述のウエハステージＷＳＴ２の位置計測と同様の手順で行なわれる。
【０１６１】
そして、主制御装置２０は、前述と同様の手順でウエハステージＷＳＴ１上のウエハＷ対する露光を開始する。この露光動作と並行して、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、前述と同様にして、第２ローディングポジションに向けて駆動し、ウエハステージＷＳＴ２上の露光済みのウエハＷを新しいウエハＷに交換し、新しいウエハＷに対するウエハアライメントを実行する。
【０１６２】
以降、主制御装置２０は、上述したウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いた並行処理動作を、繰り返し実行する。
【０１６３】
以上説明したように、本第２の実施形態の露光装置５００では、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２がＸＹ平面に沿って移動する際のガイド面を規定する定盤が、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２に対応して２つの定盤１４Ａ，１４Ｂで構成されている。これら２つの定盤１４Ａ，１４Ｂは、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が平面モータ（粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂ）により駆動される際に、独立してカウンタマスとして機能する。このため、例えばウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とを、定盤１４Ａ，１４Ｂ上でそれぞれＹ軸方向に関して互いに反対の方向に駆動する際であっても、定盤１４Ａ，１４Ｂがそれぞれに作用する反力を個別にキャンセルできる。また、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動の際のガイド面がＸ軸方向に関して所定のクリアランスを介して並べて配置された２つの定盤１４Ａ，１４Ｂによって規定されているので、定盤が一体である場合に比べて、１つ１つの定盤の取り扱いが容易になるとともに、定盤近傍のメンテナンスなどが容易になる。
【０１６４】
また、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を有する計測バー７１は、鏡筒４０が固定されたメインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されているので、鏡筒４０に保持される投影光学系ＰＬの光軸を基準とする、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の高精度な位置制御が可能となる。また、計測バー７１は、メインフレームＢＤ以外の部材（例えば定盤１４Ａ、１４Ｂ、ベース盤１２など）と機械的に非接触状態となっているので、定盤１４Ａ，１４Ｂ、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２などを駆動する際の振動などが伝達しない。従って、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を用いることで、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の位置情報の高精度な計測が可能となる。
【０１６５】
《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態について、図２５（Ａ）〜図２６に基づいて説明する。ここで、前述した第１、第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１６６】
図２５（Ａ）には、第３の実施形態の露光装置１０００を＋Ｙ側から見た側面図が示され、図２５（Ｂ）には、露光装置１０００を−Ｘ側から見た側面図（一部断面図）が示されている。また、図２６には、露光装置１０００が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図が示されている。
【０１６７】
図２６に示される主制御装置２０の入出力関係を説明するためのブロック図と、前述の図１９とを比較すると分かるように、露光装置１０００は、前述の第１の実施形態と同様に計測バー位置計測系６７及び計測バー駆動系６５を備えている点が、第２の実施形態の露光装置５００と相違する。以下、この露光装置５００との相違点を中心として、露光装置１０００について説明する。
【０１６８】
図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示されるように、ベース盤１２の凹部１２ｃの内部底面下側には、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を含むコイルユニット１８が収容されている。コイルユニット１８を構成する複数のコイルそれぞれに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０（図２６参照）によって制御される。
【０１６９】
また、微動ステージ位置計測系７０の計測バー７１の内部（底部）には、複数の磁石を含む磁石ユニット７９が配置されている。磁石ユニット７９と、前述したコイルユニット１８とによって、計測バー７１を６自由度方向に駆動可能な電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る計測バー駆動系６５（図２６参照）が構成されている。
【０１７０】
計測バー７１は、計測バー駆動系６５を構成する平面モータが発生する＋Ｚ方向の駆動力により、ベース盤１２上に浮上支持（非接触支持）されている。計測バー７１は、＋Ｚ側半部（上半部）が定盤１４Ａ、１４Ｂそれぞれの第２部分１４Ａ２、１４Ｂ２相互の間に配置され、−Ｚ側半部（下半部）がベース盤１２に形成された凹部１２ｃ内に収容されている。また、計測バー７１と、定盤１４Ａ，１４Ｂ及びベース盤１２それぞれとの間には、所定のクリアランスが形成されており、互いに機械的に非接触な状態となっている。
【０１７１】
ところで、計測バー駆動系６５は、計測バー７１に床振動等の外乱が伝わらないように構成することができる。本第３の実施形態の場合、平面モータがＺ軸方向の駆動力を発生させることでできるため、計測バー駆動系６５により前記外乱を打ち消すように計測バー７１を制御することで対応することが可能である。これに対して、計測バー駆動系６５が計測バー７１に対してＺ軸方向の力を作用させることができない場合は、例えば、計測バー駆動系のうち、床側に設置される部材（コイルユニット１８または磁石ユニット７９）を、防振機構を介して設置することで、振動等の外乱を防止するようにしても良い。ただし、このような構成に限定されるものではない。
【０１７２】
本第３の実施形態の露光装置１０００では、前述した第１の実施形態と同様に、計測バー７１の長手方向の両端部の上面に形成された凹部内に二次元グレーティングＲＧａ、ＲＧｂ（以下、単にグレーティングＲＧａ、ＲＧｂと呼ぶ）が形成された薄板状のプレートがそれぞれ嵌め込まれている（図２５（Ｂ）参照）。
【０１７３】
メインフレームＢＤの下面にそれぞれの上端が固定された一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂの下端は、図２５（Ｂ）に示されるように、所定のクリアランスを介して計測バー７１に配置されたグレーティングＲＧａ、ＲＧｂにそれぞれ対向している。一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂそれぞれの下端部には、その内部に、例えば国際公開第２００７／０８３７５８号（対応米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書）などに開示されるエンコーダヘッドと同様の、光源、受光系（光検出器を含む）、及び各種光学系がユニット化された構成の回折干渉型のエンコーダヘッドを含む一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂが、収容されている。一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂそれぞれは、一対のＸヘッド、一対のＹヘッド及び１つ又は２つのＺヘッドを含み、前述の第１の実施形態の一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂと同様に構成されている。
【０１７４】
すなわち、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂにそれぞれ属する一対のＹヘッドによってメインフレームＢＤ（上の基準点）を基準として、計測バー７１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹリニアエンコーダが構成され、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂにそれぞれ属する一対のＸヘッドによって、メインフレームＢＤ（上の基準点）を基準として、計測バー７１のＸ軸方向の位置を計測する一対のＸリニアエンコーダが構成されている。
【０１７５】
一対のＸヘッド（Ｘリニアエンコーダ）、及び一対のＹヘッド（Ｙリニアエンコーダ）それぞれの計測値は、主制御装置２０（図２６参照）に供給され、主制御装置２０は、一対のＹリニアエンコーダの計測値の平均値に基づいて、メインフレームＢＤ（上の基準点）に対する計測バー７１のＹ軸方向の相対位置を、一対のＸリニアエンコーダの計測値の平均値に基づいて、メインフレームＢＤ（上の基準点）に対する計測バー７１のＸ軸方向の相対位置をそれぞれ算出する。また、主制御装置２０は、一対のＸリニアエンコーダそれぞれの計測値の差に基づいて、計測バー７１のθｚ方向の位置（Ｚ軸回りの回転量）を算出する。
【０１７６】
また、主制御装置２０は、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂに含まれ、同一直線上にない３箇所に配置された合計３つのＺヘッドの計測値に基づいて、メインフレームＢＤ（の計測基準面）を基準とする計測バー７１のＺ軸方向の位置、及びθｘ、θｙ方向の回転量を算出する。なお、計測バー７１の面位置情報は、例えば光干渉計を含む光干渉計システムにより計測することも可能である。この場合、光干渉計から照射される計測ビームを、周辺雰囲気、例えば空気から遮断するための管（揺らぎ防止管）を吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂに固定しても良い。
【０１７７】
本第３の実施形態の露光装置１０００では、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂが有する複数のエンコーダヘッド（Ｘリニアエンコーダ、Ｙリニアエンコーダ）、及びＺヘッド（面位置計測系）により、メインフレームＢＤに対する計測バー７１の６自由度方向の相対位置を計測する計測バー位置計測系６７（図２６参照）が構成される。主制御装置２０は、計測バー位置計測系６７の計測値に基づいて計測バー７１のメインフレームＢＤに対する相対位置を常時計測し、計測バー駆動系６５を制御して、計測バー７１とメインフレームＢＤとの相対位置が変わらないように（すなわち、計測バー７１とメインフレームＢＤとが一体的に構成されているのと同様となるように）計測バー７１の位置を制御する。
【０１７８】
露光装置１０００のその他の部分の構成は、前述した第２の実施形態の露光装置５００と同様になっている。このようにして構成された本第３の実施形態の露光装置１０００によると、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を有する計測バー７１は、計測バー位置計測系６７の計測値に基いて、メインフレームＢＤに対する相対位置が変わらないように、主制御装置２０により、計測バー駆動系６５を介してその６自由度方向の位置が常時制御されている。従って、前述した第２の実施形態の露光装置５００と同等の作用、効果を奏する。これに加え、計測バー７１が、定盤１４Ａ、１４Ｂの下方に、メインフレームＢＤとは機械的に分離して配置されているので、メインフレームＢＤと計測バー７１とが一体である場合と異なり、内部応力（熱応力をも含む）に起因する計測バー７１の変形（例えば捻れ）、及びメインフレームＢＤから計測バー７１への振動の伝達などにより、微動ステージ位置計測系７０による微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報の計測精度が低下することがない。
【０１７９】
なお、上記第１〜第３の実施形態の露光装置では、定盤、あるいはベース部材を複数に分離させる境界線の位置は、上記実施形態のような位置に限るものではない。上記実施形態では、基準軸ＬＶを含み、光軸ＡＸと交わるようなラインに設定したが、例えば、露光ステーションに境界があるとその部分の平面モータの推力が弱くなるような場合は、境界線を別の箇所に設定するようにしても良い。また、２つのウエハステージに対応して２つの定盤を有していたが、定盤の数はこれに限らず、３つ以上でも良い。
【０１８０】
例えば、定盤を４つ設ける場合、図２７に示されるように、４つの定盤１４Ｃ，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄを、不図示のベース盤上に、隣接する定盤相互間に所定のクリアランスを介して、Ｘ軸方向に並べて配置しても良い。この図２７の変形例では、露光ステーション２００、計測ステーション３００が配置される定盤１４Ａ，１４ＢのＸ軸方向の幅が、前述の第１、第２の実施形態に比べて約半分程度になっており、これらの定盤１４Ａ，１４Ｂを挟んで、ほぼ同じサイズの定盤１４Ｃ，１４Ｄが配置されている。この場合も、前述と同様に、４つの定盤１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれは、ベース盤上に不図示のエアベアリング（又は転がり軸受）を介して、支持されている。また、定盤１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれは、前述と同様にして構成された４つの定盤駆動系によって、個別に駆動可能になっている。その他の部分の構成等は、前述した第３の実施形態と同様になっている。
【０１８１】
図２７の例では、定盤１４Ａ，１４Ｂ（の上面）によって、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２のそれぞれが、ウエハＷに対する露光が行われる際に移動する移動エリア（に対応するガイド面）が形成され、定盤１４Ｃ，１４Ｄ（の上面）によって、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２のそれぞれが、ウエハＷの露光終了後次のウエハの露光開始までの間に往復移動する移動エリアである退避エリア（に対応するガイド面）が形成されている。従って、この図２７の変形例に係る露光装置では、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の一方が保持するウエハＷの露光の露光中のいずれの時点においても、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の他方が、例えば最高速でウエハ交換位置に移動するなどしても、この移動の際の駆動力の反力は、その反力の作用により定盤１４Ｃ又は１４Ｄがカウンタマスとして機能することで吸収される。従って、他方のウエハステージの加減速の終了を待つことなく、一方のウエハステージ上のウエハに対する露光を開始することができ、スループットの向上が可能となる。勿論、ウエハに対する走査露光中の一方のウエハステージの駆動力の反力は、その反力の作用により定盤１４Ａ及び１４Ｂがカウンタマスとして機能することで吸収される。
【０１８２】
《第４の実施形態》
次に、本発明の第４の実施形態について、図２８〜図３７に基づいて説明する。ここで、前述した第１、第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１８３】
図２８には、第４の実施形態の露光装置の構成が概略的に示され、図２９には、図２８の露光装置の平面図が示され、図３０には、図２８の露光装置を＋Ｙ側から見た側面図が示されている。また、図３１には、図２８の露光装置が備える微動ステージ位置計測系の構成が示されている。また、図３２には、図２８の露光装置が備える主制御装置の入出力関係が示されている。
【０１８４】
第４の実施形態の露光装置２０００は、前述した第２,第３の実施形態の露光装置と同様に、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプのスキャナである。露光装置２０００は、前述した第２の実施形態の露光装置と同様に、単一のベース盤１２’が設けられているとともに、計測バー７１が、一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂに固定され、一体化されている。ただし、露光装置２０００では、前述の第１ないし第３の実施形態とは異なり、一対の定盤１４Ａ’、１４Ｂ’が、Ｙ軸方向に関して並べて配置されている。
【０１８５】
定盤１４Ａ’、１４Ｂ’のそれぞれは、図２９に示されるように、平面視で（上方から見て）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り、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心とのほぼ中央のＸ軸に平行な直線を境として、−Ｙ側、＋Ｙ側にそれぞれ配置されている。定盤１４Ａ’と定盤１４Ｂ’とは、Ｙ軸方向に関して僅かの間隙を隔てて配置されている。定盤１４Ａ’，１４Ｂ’それぞれの上面（＋Ｚ側の面）は、平坦度を非常に高く仕上げることで、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２それぞれがＸＹ平面に倣って移動する際のＺ軸方向に対するガイド面として機能させることができる。あるいは、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２に平面モータによりＺ軸方向の力を作用させて定盤１４Ａ’、１４Ｂ’上を磁気浮上するように構成することもできる。本第４の実施形態の場合は、前述の第１の実施形態等と同様に、図５（Ｂ）に示されるように、粗動スライダ部９０ａ、９０ｂそれぞれの内部（底部）に収容された磁石ユニット９６ａ、９６ｂと、定盤１４Ａ’、１４Ｂ’のそれぞれの内部（上面近傍）に収容されたコイルユニットとによって、粗動ステージＷＣＳ１、ＷＣＳ２のそれぞれに対して６自由度方向の駆動力を発生可能な電磁力（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６２Ａ、６２Ｂ（図３２参照）が構成されている。従って、上述したように定盤１４Ａ’、１４Ｂ’上面の平坦度を高くする必要はなくなる。
【０１８６】
なお、定盤１４Ａ’と定盤１４Ｂ’の大きさ、形状は実施形態のものに限定されるものではない。
【０１８７】
定盤１４Ａ’、１４Ｂ’は、図３０に定盤１４Ｂ’について代表的に示されるように、床面１０２上に防振機構（図示省略）を介してほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されたベース盤１２’の凹部１２ｃの両側部分の上面１２ｄ上に、不図示のエアベアリング（又は転がり軸受）を介して、支持されている。
【０１８８】
定盤１４Ｂ’には、図３０に示されるように、ベース盤１２’の凹部１２ｃに対向するＹ軸に平行な方向に延びる凹部１４ｃが、その底面に形成されている。なお、図示されていないが、定盤１４Ａ’にも凹部１４ｃが、凹部１２ｃに対向して形成されている。
【０１８９】
定盤１４Ａ’、１４Ｂ’それぞれの内部（上面近傍）には、粗動ステージ駆動系６２Ａ、６２Ｂそれぞれの一部を構成する複数のコイルを含むコイルユニット（図示省略）が収容されている。各コイルユニットを構成する複数のコイルそれぞれに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０（図３２参照）によって制御される。
【０１９０】
定盤１４Ａ’の内部（底部）には、ベース盤１２’の上面側に収容されたコイルユニットＣＵに対応して、マトリックス状に配置された、複数の永久磁石（及び図示しないヨーク）から成る磁石ユニットＭＵａ（図２８参照）が収容されている。磁石ユニットＭＵａは、ベース盤１２’のコイルユニットＣＵ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定盤駆動系６０Ａ（図３２参照）を構成している。定盤駆動系６０Ａは、定盤１４Ａ’をＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ、Ｙ、θｚ）に駆動する駆動力を発生する。
【０１９１】
同様に、定盤１４Ｂ’の内部（底部）にも、ベース盤１２’のコイルユニットＣＵと共に、定盤１４Ｂ’をＸＹ平面内の３自由度方向に駆動する平面モータから成る定盤駆動系６０Ｂ（図３２参照）を構成する、複数の永久磁石（及び図示しないヨーク）から成る磁石ユニットＭＵｂ（図２８参照）が収容されている。なお、定盤駆動系６０Ａ，６０Ｂそれぞれを構成する平面モータのコイルユニット及び磁石ユニットの配置は、上記（ムービングマグネット式）の場合と逆（ベース盤側に磁石ユニット、定盤側にコイルユニットをそれぞれ有するムービングコイル式）でも良い。
【０１９２】
ここで、一例としてウエハステージＷＳＴ１が定盤１４Ａ’上にあり、ウエハステージＷＳＴ２が定盤１４Ｂ’上にある場合について考える。このとき、ウエハステージＷＳＴ１が粗動ステージ駆動系６２Ａを構成する平面モータによって例えば定盤１４Ａ’上で加減速を伴ってＹ軸方向に駆動される際に、定盤１４Ａ’は、ウエハステージＷＳＴ１の駆動による反力の作用により、いわゆる作用反作用の法則（運動量保存の法則）に従ってウエハステージＷＳＴ１と反対の方向に駆動される。すなわち、定盤１４Ａ’が、カウンタマスとして機能し、ウエハステージＷＳＴ１及び定盤１４Ａ’から成る系の運動量が保存され、重心移動が生じない。また、定盤１４Ａ’と定盤１４Ｂ’とが、物理的に分離しているので、定盤１４Ａ’に作用するウエハステージＷＳＴ１の駆動力の反力が、定盤１４Ｂ’及び定盤１４Ｂ’上のウエハステージＷＳＴ２に影響を与えることはない。また、定盤駆動系６０ＡによってＹ軸方向に関して駆動力を発生させて、前記作用反作用の法則を満たさない状態とすることも可能である。
【０１９３】
本第４の実施形態に係る微動ステージ位置計測系７０は、図２８に示される計測バー７１を有している。計測バー７１は、図３０に示されるように、一対の定盤１４Ａ’、１４Ｂ’それぞれの凹部１４ｃとベース盤１２’の凹部１２ｃとの間に配置されている。計測バー７１は、＋Ｚ側半部（上半部）が定盤１４Ａ’、１４Ｂ’それぞれの凹部１４ｃの内部に配置され、−Ｚ側半部（下半部）がベース盤１２’に形成された凹部１２ｃ内に収容されている。また、計測バー７１と、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’及びベース盤１２’それぞれとの間には、所定のクリアランスが形成されており、計測バー７１は、メインフレームＢＤ以外の部材に対しては、機械的に非接触な状態となっている。
【０１９４】
計測バー７１には、図３１に示されるように、投影ユニットＰＵの下方に位置する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）の位置情報を計測する際に用いられる第１計測ヘッド群７２と、アライメント装置９９の下方に位置する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）の位置情報を計測する際に用いられる第２計測ヘッド群７３と、が設けられている。なお、図面をわかりやすくするため、図３１ではアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４が仮想線（二点鎖線）で示されている。また、図３１では、アライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４についての符号は図示が省略されている。
【０１９５】
第１計測ヘッド群７２は、図３１に示されるように、投影ユニットＰＵの下方に、例えば前述の第１の実施形態と同様の配置で配置されたＸヘッド７５ｘ、２つのＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂ、及び３つのＺヘッド７６ａ、７６ｂ、７６ｃを含む。本第４の実施形態の場合、第１計測ヘッド群７２を構成する各ヘッドに対応して、定盤１４Ｂ’には、第１計測ヘッド群７２を取り囲む輪郭の光透過部（例えば開口）１４１形成されている。
【０１９６】
Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂのそれぞれは、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）が投影光学系ＰＬ（図２８参照）の直下に位置する際、定盤１４Ｂ’に形成された光透過部（例えば開口）１４１を介して、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の下面に配置されたグレーティングＲＧに計測ビームを照射する。さらに、Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂのそれぞれは、グレーティングＲＧからの回折光を受光することにより、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）を求める。すなわち、Ｘヘッド７５ｘによって、Ｘリニアエンコーダ５１（図３２参照）が構成され、一対のＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂによって、一対のＹリニアエンコーダ５２、５３（図３２参照）が構成されている。Ｘヘッド７５ｘ、Ｙヘッド７５ｙａ、７５ｙｂそれぞれの計測値は、主制御装置２０（図３２参照）に供給されている。主制御装置２０は、一対のＹリニアエンコーダ５２、５３それぞれの計測値を用いて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のθｚ方向の位置（Ｚ軸回りの回転量）を計測（算出）する。主制御装置２０は、Ｘリニアエンコーダ５１及びＹリニアエンコーダ５２、５３を用いることで、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）の計測を、常に露光位置の直下（裏側）で行うことができる。
【０１９７】
Ｚヘッド７６ａ〜７６ｃは、各照射点における微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の面位置（Ｚ軸方向の位置）を計測する面位置計測系５４（図３２参照）を構成する。３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれの計測値は、主制御装置２０（図３２参照）に供給される。主制御装置２０は、３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃの計測値の平均値に基づいて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＺ軸方向の位置情報（面位置情報）の取得を、常に露光位置の直下で行うことができる。また、主制御装置２０は、３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃの計測値を用いて（に基づいて）、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＺ軸方向の位置に加えて、θｘ方向及びθｙ方向の回転量を計測（算出）する。
【０１９８】
第２計測ヘッド群７３は、Ｘリニアエンコーダ５５（図３２参照）を構成するＸヘッド７７ｘ、一対のＹリニアエンコーダ５６、５７（図３２参照）を構成する一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ、及び面位置計測系５８（図３２参照）を構成する３つのＺヘッド７８ａ、７８ｂ、７８ｃを有している。また、第２計測ヘッド群７３の各ヘッドに対応して、定盤１４Ａ’には、光透過部（例えば開口）１４２が形成されている。
【０１９９】
本第４の実施形態においても、前述の第１、第２の実施形態と同様に、Ｘヘッド７７ｘを基準とする、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ及び３つのＺヘッド７８ａ〜７８ｃそれぞれの位置関係は、前述のＸヘッド７５ｘを基準とする、一対のＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂ及び３つのＺヘッド７６ａ〜７６ｃそれぞれの位置関係と同様となっている。Ｘヘッド７７ｘから照射される計測ビームのグレーティングＲＧ上における照射点（検出点）は、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心に一致する。従って、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）のＸＹ平面内の位置情報、及び面位置情報の計測を、常にプライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心で行うことができる。
【０２００】
その他の部分の構成は、前述した第２の実施形態の露光装置５００と同様に構成されている。
【０２０１】
次に、本第４の実施形態の露光装置２０００における、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いた並行処理動作について、図３３〜図３７に基づいて、説明する。
【０２０２】
図３３には、露光ステーション２００において、ウエハステージＷＳＴ１の微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷに対して、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、これと並行して、第２ローディングポジションにおいて、ウエハ搬送機構（不図示）とウエハステージＷＳＴ２の微動ステージＷＦＳ２との間でウエハ交換が行なわれている状態が、示されている。
【０２０３】
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作は、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の結果（例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）により得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を計測プレートＦＭ１上の第２基準マークを基準とする座標に変換した情報）、及びレチクルアライメントの結果等に基づいて、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ＷＳＴ１を移動させるショット領域間移動（ショット間ステッピング）動作と、レチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式でウエハＷ上の各ショット領域に転写する走査露光動作と、を繰り返すことにより行われる。このステップ・アンド・スキャン動作中に、ウエハステージＷＳＴ１の例えば走査露光の際のＹ軸方向の移動に伴って、前述の如く、定盤１４Ｂ’が、カウンタマスとしての機能を発揮する。また、主制御装置２０により、ショット間ステッピング動作のために、微動ステージＷＦＳ１をＸ軸方向に駆動する際に、粗動ステージＷＣＳ１に初速が付与されることで、粗動ステージＷＣＳ１が微動ステージＷＦＳ１に対するローカルなカウンタマスとして機能する。また、ウエハステージＷＳＴ１の駆動力の反力が定盤１４Ｂ’に作用しても、定盤１４Ａ’と定盤１４Ｂ’とは、機械的に分離されているので、ウエハステージＷＳＴ１の駆動力の反力が、定盤１４Ａ’に影響を与えるおそれはない。また、定盤１４Ａ’上にあるウエハステージＷＳＴ２に影響を与えるおそれもない。
【０２０４】
本第４の実施形態の露光装置２０００では、上述の一連の露光動作中、主制御装置２０により、微動ステージ位置計測系７０の第１計測ヘッド群７２を用いて微動ステージＷＦＳ１の位置が計測され、この計測結果に基づいて微動ステージＷＦＳ１（ウエハＷ）の位置が制御される。
【０２０５】
ウエハ交換は、微動ステージＷＦＳ２が、第２ローディングポジションにあるときに、不図示のウエハ搬送機構によって、露光済みのウエハが微動ステージＷＦＳ２上からアンロードされるとともに、新たなウエハが微動ステージＷＦＳ２上へロードされることで行われる。ここで、第２ローディングポジションは、ウエハステージＷＳＴ２上でウエハ交換が行われる位置であって、本第４の実施形態では、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に計測プレートＦＭ２が位置決めされる微動ステージＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置と定められているものとする。
【０２０６】
上記のウエハ交換中、及びそのウエハ交換後、ウエハステージＷＳＴ２が第２ローディングポジションに停止している間に、主制御装置２０は、新しいウエハＷに対するウエハアライメント（及びその他の前処理計測）の開始に先立って、微動ステージ位置計測系７０の第２計測ヘッド群７３、すなわちエンコーダ５５、５６，５７（及び面位置計測系５８）のリセット（原点の再設定）を実行している。
【０２０７】
ここで、ウエハ交換中、そのウエハ交換に伴い、ウエハステージＷＳＴ２に振動が発生することがあるが、本第４の実施形態では、定盤１４Ａ’と定盤１４Ｂ’とが機械的に分離しているので、その振動が、定盤１４Ｂ’に影響を与えるおそれはない。また定盤１４Ｂ’上にあるウエハステージＷＳＴ１に影響を与えるおそれもない。
【０２０８】
ウエハ交換（新しいウエハＷのローディング）とエンコーダ５５、５６，５７（及び面位置計測系５８）のリセットが終了すると、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて計測プレートＦＭ２上の第２基準マークを検出する。そして、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１の指標中心を基準とする第２基準マークの位置を検出し、その検出結果と、検出時のエンコーダ５５、５６，５７による微動ステージＷＦＳ２の位置計測の結果とに基づいて、基準軸Ｌａ及び基準軸ＬＶを座標軸とする直交座標系（アライメント座標系）における第２基準マークの位置座標を算出する。
【０２０９】
次に、主制御装置２０は、エンコーダ５５、５６，５７を用いて、アライメント座標系における微動ステージＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置座標を計測しつつ、ＥＧＡを行う（図３４参照）。詳述すると、主制御装置２０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ように、ウエハステージＷＳＴ２を、すなわち微動ステージＷＦＳ２を支持する粗動ステージＷＣＳ２を、例えばＹ軸方向に移動させ、その移動経路上における複数箇所に微動ステージＷＦＳ２を位置決めし、位置決めの都度、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２２〜ＡＬ２４の少なくとも１つを用いてアライメントショット領域（サンプルショット領域）におけるアライメントマークのアライメント座標系における位置座標を検出する。図３４には、アライメントマークのアライメント座標系における位置座標の検出が行われているときの、ウエハステージＷＳＴ２の様子が示されている。
【０２１０】
この場合において、上記のウエハステージＷＳＴ２のＹ軸方向への移動動作と連動して、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２２〜ＡＬ２４はそれぞれ、検出領域（例えば、検出光の照射領域に相当）内に順次配置されるＸ軸方向に沿って配列された複数のアライメントマーク（サンプルマーク）を検出する。このため、上記のアライメントマークの計測に際して、ウエハステージＷＳＴ２は、Ｘ軸方向に駆動されない。
【０２１１】
そして、主制御装置２０は、ウエハＷ上のサンプルショット領域に付設された複数のアライメントマークの位置座標と設計上の位置座標とに基づいて、例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに開示されている統計演算（ＥＧＡ演算）を実行し、複数のショット領域のアライメント座標系における位置座標（配列座標）を算出する。
【０２１２】
また、本第４の実施形態の露光装置２０００では、計測ステーション３００と露光ステーション２００とが離間しているので、主制御装置２０は、ウエハアライメントの結果得られたウエハＷ上の各ショット領域の位置座標から、先に検出された第２基準マークの位置座標を減算して、第２基準マークの位置を原点とするウエハＷ上の複数のショット領域の位置座標を求める。
【０２１３】
ここで、上記のウエハアライメントに際しての、ウエハステージＷＳＴ２のＹ軸方向のステップ移動に伴って、前述の如く、定盤１４Ａ’が、カウンタマスとしての機能を発揮する。また、ウエハステージＷＳＴ２の駆動力の反力が定盤１４Ａ’に作用しても、定盤１４Ａ’と定盤１４Ｂ’とは、機械的に分離されているので、ウエハステージＷＳＴ２の駆動力の反力が、定盤１４Ｂ’に影響を与えるおそれはない。また、定盤１４Ｂ’上にあるウエハステージＷＳＴ１に影響を与えるおそれもない。
【０２１４】
通常、上述のウエハ交換及びウエハアライメントシーケンスは、露光シーケンスより早く終了する。そのため、ウエハアライメントが終了すると、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、＋Ｘ方向に駆動して、定盤１４Ｂ’上の所定の待機位置へ移動させる。ここで、ウエハステージＷＳＴ２を＋Ｘ方向に駆動すると、微動ステージＷＦＳ２が微動ステージ位置計測系７０の計測可能範囲から離脱する（すなわち、第２計測ヘッド群７３から照射される各計測ビームがグレーティングＲＧから外れる）。このため、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０（エンコーダ５５、５６，５７）の計測値と、相対位置計測系６６Ｂの計測値とに基づいて、粗動ステージＷＣＳ２の位置を求め、以降、粗動ステージ位置計測系６８Ｂの計測値に基づいてウエハステージＷＳＴ２の位置を制御する。すなわち、ウエハステージＷＳＴ２のＸＹ平面内の位置計測を、エンコーダ５５、５６，５７を用いた計測から、粗動ステージ位置計測系６８Ｂを用いた計測に切り換える。そして、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了するまで、ウエハステージＷＳＴ２を、上記所定の待機位置に待機させる。
【０２１５】
微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了すると、主制御装置２０は、露光ステーション２００に対するウエハステージの入れ替え（ここではウエハステージＷＳＴ１からウエハステージＷＳＴ２への入れ替え）を行うため、ウエハステージＷＳＴ１を、−Ｘ方向に駆動して、定盤１４Ｂ’上の−Ｘ側へ移動させる。このとき、微動ステージＷＦＳ１が微動ステージ位置計測系７０（エンコーダ５１，５２，５３及び面位置計測系５４）の計測可能範囲から離脱する（すなわち、第１計測ヘッド群７２から照射される計測ビームがグレーティングＲＧから外れる）。このため、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０（エンコーダ５１，５２，５３）の計測値と、相対位置計測系６６Ａの計測値と、に基づいて、粗動ステージＷＣＳ１の位置を求め、以降、粗動ステージ位置計測系６８Ａの計測値に基づいてウエハステージＷＳＴ１の位置を制御する。すなわち、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置計測を、エンコーダ５１、５２，５３を用いた計測から、粗動ステージ位置計測系６８Ａを用いた計測に切り換える。また、この時、主制御装置２０は、粗動ステージ位置計測系６８Ｂを用いてウエハステージＷＳＴ２の位置を計測し、その計測結果に基づいて、図３５に示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を、定盤１４Ｂ’及び１４Ａ’上で＋Ｙ方向に駆動する（図３５中の白抜き矢印参照）。このウエハステージＷＳＴ２の駆動力の反力の作用により、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’が、順次カウンタマスとして機能する。
【０２１６】
次いで主制御装置２０は、図３７に示される第１ローディングポジションに移動させるため、ウエハステージＷＳＴ１を、粗動ステージ位置計測系６８Ａを用いてその位置を計測しつつ、図３６に示されるように、定盤１４Ｂ’，１４Ａ’上で−Ｙ方向に移動させ、さらに定盤１４Ａ’上で＋Ｘ方向に移動させる。この場合、ウエハステージＷＳＴ１の−Ｙ方向への移動の際に、その駆動力の反力の作用により、定盤１４Ｂ’及び１４Ａ’が、順次カウンタマスとして機能する。
【０２１７】
図３７に示される第１ローディングポジションにウエハステージＷＳＴ１が到着後、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置計測を、粗動ステージ位置計測系６８Ａを用いた計測からエンコーダ５５、５６，５７を用いた計測に切り換える。
【０２１８】
上記のウエハステージＷＳＴ１の移動と並行して、主制御装置２０は、図３６に示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を−Ｘ方向に駆動し、投影光学系ＰＬの直下に計測プレートＦＭ２を位置決めする。これに先立ち、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２のＸＹ平面内の位置計測を、粗動ステージ位置計測系６８Ｂを用いた計測からエンコーダ５１，５２，５３を用いた計測に、切り換えている。そして、レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２を用いて計測プレートＦＭ２上の一対の第１基準マークを検出し、第１基準マークと対応するレチクルＲ上のレチクルアライメントマークのウエハ面上投影像の相対位置を検出する。
【０２１９】
主制御装置２０は、ここで検出された相対位置情報と、先に求めた微動ステージＷＦＳ２上の第２基準マークを基準とするウエハＷ上の各ショット領域の位置情報と、に基づいて、レチクルＲのパターンの投影位置（投影光学系ＰＬの投影中心）と微動ステージＷＦＳ２上に載置されたウエハＷ上の各ショット領域の相対位置関係を算出する。その算出結果に基づいて、主制御装置２０は、前述した微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷの場合と同様に、微動ステージＷＦＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）の位置を管理しつつ、ステップ・アンド・スキャン方式で微動ステージＷＦＳ２に載置されたウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンを転写する。図３７には、このようにして、ウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンが転写されているときの様子が示されている。
【０２２０】
上記の微動ステージＷＦＳ２上のウエハＷに対する露光動作と並行して、主制御装置２０は、第１ローディングポジションにおいて、ウエハ搬送機構（不図示）とウエハステージＷＳＴ１との間でウエハ交換を行い、微動ステージＷＦＳ１上に新しいウエハＷを載置する。ここで、第１ローディングポジションは、ウエハステージＷＳＴ１上でウエハ交換が行われる位置であって、本実施形態では、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に計測プレートＦＭ１が位置決めされる微動ステージＷＦＳ１（ウエハステージＷＳＴ１）の位置と定められているものとする。
【０２２１】
そして、主制御装置２０は、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて計測プレートＦＭ１上の第２基準マークを検出する。なお、第２基準マークの検出に先立って、ウエハステージＷＳＴ１が第１ローディングポジションにある状態で、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０の第２計測ヘッド群７３、すなわちエンコーダ５５、５６，５７（及び面位置計測系５８）のリセット（原点の再設定）を実行している。その後、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ１の位置を管理しつつ、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対して、前述と同様のアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いたウエハアライメント（ＥＧＡ）を行う。
【０２２２】
微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対するウエハアライメント（ＥＧＡ）が終了し、かつ微動ステージＷＦＳ２上のウエハＷに対する露光も終了すると、主制御装置２０は、露光ステーション２００に位置するウエハステージの入れ替え（ここではウエハステージＷＳＴ２からウエハステージＷＳＴ１への入れ替え）を行うため、ウエハステージＷＳＴ１を定盤１４Ａ’、１４Ｂ’上で＋Ｙ方向に，ウエハステージＷＳＴ２を定盤１４Ｂ’、１４Ａ’上で−Ｙ方向に、それぞれ駆動する。計測ステーション３００から露光ステーション２００に向けての駆動中のウエハステージＷＳＴ１の位置の計測は、前述のウエハステージＷＳＴ２の位置計測と同様の手順で行なわれる。
【０２２３】
そして、主制御装置２０は、前述と同様の手順でウエハステージＷＳＴ１上のウエハＷ対する露光を開始する。この露光動作と並行して、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、前述と同様にして、第２ローディングポジションに向けて駆動し、ウエハステージＷＳＴ２上の露光済みのウエハＷを新しいウエハＷに交換し、新しいウエハＷに対するウエハアライメントを実行する。
【０２２４】
以降、主制御装置２０は、上述したウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２を用いた並行処理動作を、繰り返し実行する。
【０２２５】
以上説明したように、本第４の実施形態の露光装置２０００では、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２がＸＹ平面に沿って移動する際のガイド面を規定する定盤が、露光ステーション２００、及び計測ステーション３００に対応して２つの定盤１４Ａ’，１４Ｂ’で構成されている。これら２つの定盤１４Ａ’，１４Ｂ’は、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が平面モータ（粗動ステージ駆動系６２Ａ，６２Ｂ）により駆動される際に、独立してカウンタマスとして機能する。このため、例えばウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とを、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’上でそれぞれ駆動する際であっても、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’がそれぞれに作用する反力を個別にキャンセルできる。また、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’は、露光ステーション２００と計測ステーション３００との間の位置を境として、所定のクリアランスを介して機械的に分離しているので、一方のウエハステージ上のウエハ交換時のそのウエハステージ及び定盤１４Ａ’の振動が、定盤１４Ｂ’及び他方のウエハステージに影響を与えることがない。また、一方のウエハステージ上のウエハのアライメントの際のそのウエハステージの駆動力の反力が定盤１４Ａ’に作用しても、この反力が、定盤１４Ｂ’及び他方のウエハステージに影響を与えることがない。
【０２２６】
また、上記と反対に、一方のウエハステージ上のウエハの露光の際のそのウエハステージの駆動力の反力が定盤１４Ｂ’に作用しても、この反力が、定盤１４Ａ’及び他方のウエハステージに影響を与えることがない。
【０２２７】
また、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を有する計測バー７１は、鏡筒４０が固定されたメインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されているので、鏡筒４０に保持される投影光学系ＰＬの光軸を基準とする、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の高精度な位置制御が可能となる。また、計測バー７１は、メインフレームＢＤ以外の部材（例えば定盤１４Ａ’、１４Ｂ’、ベース盤１２’など）と機械的に非接触状態となっているので、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２などを駆動する際の振動などが伝達しない。従って、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を用いることで、ウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）の位置情報の高精度な計測が可能となる。
【０２２８】
《第５の実施形態》
次に、本発明の第５の実施形態について、図３８（Ａ）〜図３９に基づいて説明する。ここで、前述した第４の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
【０２２９】
図３８（Ａ）には、第５の実施形態の露光装置３０００を＋Ｙ側から見た側面図が示され、図３８（Ｂ）には、露光装置３０００を−Ｘ側から見た側面図（一部断面図）が示されている。また、図３９には、露光装置３０００が備える主制御装置の入出力関係を説明するためのブロック図が示されている。
【０２３０】
図３９に示される主制御装置２０の入出力関係を説明するためのブロック図と、前述の図３２とを比較すると分かるように、露光装置３０００は、前述の第４の実施形態の露光装置２０００が備えていなかった計測バー位置計測系６７及び計測バー駆動系６５を備えている点が、露光装置２０００と相違する。以下、この相違点を中心として、露光装置３０００について説明する。
【０２３１】
図３８（Ａ）及び図３８（Ｂ）に示されるように、ベース盤１２’の凹部１２ｃの内部底面下側には、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を含むコイルユニット１８が収容されている。コイルユニット１８を構成する複数のコイルそれぞれに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０（図３９参照）によって制御される。
【０２３２】
また、微動ステージ位置計測系７０の計測バー７１の内部（底部）には、複数の磁石を含む磁石ユニット７９が配置されている。磁石ユニット７９と、前述したコイルユニット１８とによって、計測バー７１を６自由度方向に駆動可能な電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る計測バー駆動系６５（図３９参照）が構成されている。
【０２３３】
計測バー７１は、計測バー駆動系６５を構成する平面モータが発生する＋Ｚ方向の駆動力により、ベース盤１２’上に浮上支持（非接触支持）されている。計測バー７１は、＋Ｚ側半部（上半部）が定盤１４Ａ’、１４Ｂ’相互の間に配置され、−Ｚ側半部（下半部）がベース盤１２’に形成された凹部１２ｃ内に収容されている。また、計測バー７１と、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’及びベース盤１２’それぞれとの間には、所定のクリアランスが形成されており、互いに機械的に非接触な状態となっている。
【０２３４】
本第５の実施形態においても、第３の実施形態と同様に、計測バー駆動系６５は、計測バー７１に床振動等の外乱が伝わらないように構成することができる。この場合も、計測バー駆動系６５が計測バー７１に対してＺ軸方向の力を作用させることができない場合は、例えば、計測バー駆動系のうち、床側に設置される部材（コイルユニット１８または磁石ユニット７９）を、防振機構を介して設置することで、振動等の外乱を防止するようにしても良い。ただし、このような構成に限定されるものではない。
【０２３５】
本第５の実施形態の露光装置３０００では、前述した第１の実施形態と同様に、計測バー７１の長手方向の両端部の上面に形成された凹部内に二次元グレーティングＲＧａ、ＲＧｂ（以下、単にグレーティングＲＧａ、ＲＧｂと呼ぶ）が形成された薄板状のプレートがそれぞれ嵌め込まれている（図３８（Ｂ）参照）。
【０２３６】
メインフレームＢＤの下面にそれぞれの上端が固定された一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂの下端は、図３８（Ｂ）に示されるように、所定のクリアランスを介して計測バー７１に配置されたグレーティングＲＧａ、ＲＧｂにそれぞれ対向している。一対の吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂそれぞれの下端部には、その内部に、例えば国際公開第２００７／０８３７５８号（対応米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書）などに開示されるエンコーダヘッドと同様の、光源、受光系（光検出器を含む）、及び各種光学系がユニット化された構成の回折干渉型のエンコーダヘッドを含む一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂが、収容されている。一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂそれぞれは、一対のＸヘッド、一対のＹヘッド及び１つ又は２つのＺヘッドを含み、前述の第１の実施形態の一対のヘッドユニット５０ａ、５０ｂと同様に構成されている。
【０２３７】
すなわち、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂにそれぞれ属する一対のＹヘッドによってメインフレームＢＤ（上の基準点）を基準として、計測バー７１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹリニアエンコーダが構成され、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂにそれぞれ属する一対のＸヘッドによって、メインフレームＢＤ（上の基準点）を基準として、計測バー７１のＸ軸方向の位置を計測する一対のＸリニアエンコーダが構成されている。
【０２３８】
一対のＸヘッド（Ｘリニアエンコーダ）、及び一対のＹヘッド（Ｙリニアエンコーダ）それぞれの計測値は、主制御装置２０（図３９参照）に供給され、主制御装置２０は、一対のＹリニアエンコーダの計測値の平均値に基づいて、メインフレームＢＤ（上の基準点）に対する計測バー７１のＹ軸方向の相対位置を、一対のＸリニアエンコーダの計測値の平均値に基づいて、メインフレームＢＤ（上の基準点）に対する計測バー７１のＸ軸方向の相対位置をそれぞれ算出する。また、主制御装置２０は、一対のＸリニアエンコーダそれぞれの計測値の差に基づいて、計測バー７１のθｚ方向の位置（Ｚ軸回りの回転量）を算出する。
【０２３９】
また、主制御装置２０は、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂに含まれ、同一直線上にない３箇所に配置された合計３つのＺヘッドの計測値に基づいて、メインフレームＢＤ（の計測基準面）を基準とする計測バー７１のＺ軸方向の位置、及びθｘ、θｙ方向の回転量を算出する。なお、計測バー７１の面位置情報は、例えば光干渉計を含む光干渉計システムにより計測することも可能である。この場合、光干渉計から照射される計測ビームを、周辺雰囲気、例えば空気から遮断するための管（揺らぎ防止管）を吊り下げ支持部材７４ａ、７４ｂに固定しても良い。
【０２４０】
本第５の実施形態の露光装置３０００では、ヘッドユニット５０ａ、５０ｂが有する上記複数のエンコーダヘッド（Ｘリニアエンコーダ、Ｙリニアエンコーダ）、及びＺヘッド（面位置計測系）により、メインフレームＢＤに対する計測バー７１の６自由度方向の相対位置を計測する計測バー位置計測系６７（図３９参照）が構成される。主制御装置２０は、計測バー位置計測系６７の計測値に基づいて計測バー７１のメインフレームＢＤに対する相対位置を常時計測し、計測バー駆動系６５を制御して、計測バー７１とメインフレームＢＤとの相対位置が変わらないように（すなわち、計測バー７１とメインフレームＢＤとが一体的に構成されているのと同様となるように）計測バー７１の位置を制御する。
【０２４１】
露光装置３０００のその他の部分の構成は、前述した第４の実施形態の露光装置２０００と同様になっている。このようにして構成された本第５の実施形態の露光装置３０００によると、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を有する計測バー７１は、計測バー位置計測系６７の計測値に基いて、メインフレームＢＤに対する相対位置が変わらないように、主制御装置２０により、計測バー駆動系６５を介してその６自由度方向の位置が常時制御されている。従って、前述した第４の実施形態の露光装置２０００と同等の作用、効果を奏する。これに加え、計測バー７１が、定盤１４Ａ’、１４Ｂ’の下方に、メインフレームＢＤとは機械的に分離して配置されているので、メインフレームＢＤと計測バー７１とが一体である場合と異なり、内部応力（熱応力をも含む）に起因する計測バー７１の変形（例えば捻れ）、及びメインフレームＢＤから計測バー７１への振動の伝達などにより、微動ステージ位置計測系７０による微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報の計測精度が低下することがない。
【０２４２】
なお、上記第４、第５の実施形態では、第１計測ヘッド群７２及び第２計測ヘッド群７３を有する計測バー７１が、Ｙ軸方向（定盤１４Ａ’，１４Ｂ’が並ぶ方向）に沿って配置される場合について説明した。しかし、これに限らず、例えば、第１計測ヘッド群７２のみを有する計測バーと同様の支持部材（便宜上、第１計測バーと呼ぶ）と、第２計測ヘッド群７３のみを有する計測バーと同様の支持部材（便宜上、第２計測バーと呼ぶ）とを用意し、これらの支持部材を、投影光学系ＰＬの直下、アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４の検出領域の直下を横切るようにＸ軸方向に沿ってそれぞれ配置しても良い。あるいは、第１計測バーのみを設けても良い。
【０２４３】
勿論、計測バーをＸ軸方向に沿って配置する場合にも、第１計測ヘッド群７２の実質的な計測中心が、前記ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域ＩＡ）の中心である露光位置に一致することが望ましく、第２計測ヘッド群７３の実質的な計測中心が、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心に一致することが望ましい。
【０２４４】
また、第１計測バー及び第２計測バーを、Ｘ軸方向に沿って配置する場合において、第１及び第２計測バーの少なくとも一方を、前述した第５の実施形態と同様に、メインフレームＢＤとは機械的に分離して配置し、主制御装置２０により、その少なくとも一方の計測バーを、計測バー位置計測系の計測結果に基づいて、メインフレームＢＤに対する相対位置が変わらないように、計測バー駆動系６５を介してその位置（６自由度方向の位置に限らず、Ｘ、Ｙ、θｚの３自由度方向の位置でも良い）が常時制御されることとすることができる。あるいは、第１及び第２計測バーの少なくとも一方を、前述した第４の実施形態と同様に、メインフレームＢＤに固定しても良い。この場合も、その少なくとも一方の計測バーの両端部を、吊り下げ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しても良い。
【０２４５】
また、上記第４、第５の実施形態では、定盤あるいはベース盤を複数に分離させる境界線の位置は、上述のような位置に限るものではない。例えば、露光ステーションに境界があるとその部分の平面モータの推力が弱くなるような場合は、境界線を別の箇所に設定するようにしても良い。また、露光装置が、２つの定盤を有していたが、定盤の数はこれに限らず、３つ以上でも良い。図４０に示されるように、例えば、第１計測ヘッド群７２のみを有する第１計測バー７１Ａと、第２計測ヘッド群７３のみを有する第２計測バー７１Ｂとを、投影光学系ＰＬの直下、アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２１〜ＡＬ２４の検出領域の直下を横切るようにＸ軸方向に沿ってそれぞれ配置するとともに、４つの定盤１４Ａ’，１４Ｂ’，１４Ｃ’，１４Ｄ’を、ベース盤１２’上に並べて配置しても良い。図４０の例では、第１計測バー７１Ａの上方に、定盤１４Ｃ’，１４Ｄ’の境界となる隙間があり、投影光学系ＰＬの光軸と、プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心とのほぼ中央に定盤１４Ｃ’，１４Ｂ’の境界となる隙間があり、第２計測バー７１Ｂの上方に、定盤１４Ａ’，１４Ｂ’の境界となる隙間がある。なお、図２７、図４０と同様に定盤を４つ設ける場合、４つの定盤を２行２列のマトリクス状に配置しても良い。
【０２４６】
なお、上記各実施形態において、ウエハステージの数も２つに限らず、１つでも３つ以上でも良い。例えば、ウエハステージが１つの場合であっても、そのウエハステージの移動の際のガイド面が複数の定盤で規定されている場合には、定盤が一体である場合に比べて、１つ１つの定盤の取り扱いが容易になるとともに、定盤近傍のメンテナンスなどが容易になる。また、例えば米国特許出願公開第２００７／０２０１０１０号明細書に開示されるような、例えば、空間像計測器、照度むら計測器、照度モニタ、波面収差計測器などを有する計測ステージが定盤上に配置されても良い。
【０２４７】
また、上記各実施形態では、定盤上の所定範囲内をＸＹ二次元方向に移動する粗動ステージと、粗動ステージ上で微少駆動される微動ステージとから成る粗微動ステージが、ウエハステージとして用いられる場合について説明したが、これに限らず、ウエハステージの構成は、種々の変形が可能である。
【０２４８】
また、上記各実施形態において、計測バー７１は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２０１０１０号明細書に開示されるような自重キャンセラにより長手方向の中間部分（複数箇所でも良い）がベース盤上で支持されていても良い。
【０２４９】
また、上記各実施形態において、定盤をベース盤上で駆動するモータとしては、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（又はリニアモータ）でも良い。また、モータは、平面モータに限らず、定盤の側面に固定された可動子と、ベース盤に固定された固定子とを含むボイスコイルモータでも良い。また、定盤は、例えば米国特許出願公開第２００７／０２０１０１０号明細書などに開示されるような自重キャンセラを介してベース盤上で支持されても良い。さらに、定盤の駆動方向は、３自由度方向に限られず、例えば６自由度方向、Ｙ軸方向のみ、あるいはＸＹ２軸方向のみであっても良い。この場合、気体静圧軸受（例えばエアベアリング）などにより定盤をベース盤の上で浮上させても良い。また、定盤の移動方向がＹ軸方向のみで良い場合、定盤は、例えばＹ軸方向に延設されたＹガイド部材上にＹ軸方向に移動可能に搭載されても良い。
【０２５０】
また、上記各実施形態では、微動ステージの下面、すなわち定盤の上面に対向する面にグレーティングが配置されたが、これに限らず、微動ステージの本体部を光が透過可能な中実部材とし、グレーティングを本体部の上面に配置しても良い。この場合、上記実施形態に比べ、ウエハとグレーティングとの距離が接近するので、露光点を含むウエハの被露光面と、エンコーダ５１，５２，５３による微動ステージの位置計測の基準面（グレーティングの配置面）とのＺ軸方向の差に起因して生じるアッベ誤差を小さくすることができる。また、グレーティングは、ウエハホルダの裏面に形成されても良い。この場合、露光中にウエハホルダが膨張したり、微動ステージに対する装着位置がずれたりした場合であっても、これに追従してウエハホルダ（ウエハ）の位置を計測することができる。
【０２５１】
また、上記各実施形態では、一例としてエンコーダシステムが、Ｘヘッドと一対のＹヘッドを備える場合について説明したが、これに限らず、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の２方向を計測方向とする二次元ヘッド（２Ｄヘッド）を、１つ又は２つ計測バー内に配置しても良い。２Ｄヘッドを２つ設ける場合には、それらの検出点がグレーティング上で露光位置を中心として、Ｘ軸方向に同一距離離れた２点になるようにしても良い。また、上記各実施形態では、１ヘッド群に含まれるヘッドの数をＸヘッド１個、Ｙヘッド２個としたが、さらに増やしても良い。また、露光ステーション２００側の第１計測ヘッド群７２が、さらに複数のヘッド群を有していても良い。例えば、露光位置（ウエハＷの露光中のショット領域）に対応する位置に配されたヘッド群の周囲それぞれ（＋Ｘ、＋Ｙ、−Ｘ、−Ｙ方向の４方向）に、さらにヘッド群を設けることができる。そして、前記ショット領域の露光直前での微動ステージ（ウエハＷ）の位置をいわゆる先読みで測定するようにしても良い。また、微動ステージ位置計測系７０を構成するエンコーダシステムの構成は上記各実施形態に限られないで任意で構わない。例えばＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各方向に関する位置情報を計測可能な３Ｄヘッドを用いても良い。
【０２５２】
なお、上記各実施形態では、計測バー７１に温度センサ、圧力センサ、振動計測用の加速度センサ等を設けても良い。また、計測バー７１の変形（捻れ等）を測定する歪みセンサや変位センサ等を設けても良い。そして、これらのセンサで求めた値を使って、微動ステージ位置計測系７０や粗動ステージ位置計測系６８Ａ、６８Ｂで得られた位置情報を補正するようにしても良い。
【０２５３】
また、上記各実施形態では、エンコーダヘッドから射出される計測ビーム、Ｚヘッドから射出される計測ビームは、それぞれ２つの定盤の間の隙間、あるいは各定盤に形成された光透過部を介して微動ステージのグレーティングに照射されるものとした。この場合、光透過部としては、例えば、各計測ビームのビーム径よりも幾分大きめの孔などを、定盤のカウンタマスとしての移動範囲を考慮して、２つの定盤にそれぞれ形成し、計測ビームがこれら複数の開口部を通過するようにしても良い。また、例えば各エンコーダヘッド、各Ｚヘッドとして、ペンシル型のヘッドを用い、各定盤にこれらのヘッドが挿入される開口部を形成しても良い。
【０２５４】
なお、上記各実施形態では、第１の実施形態と同様に、Ｘヘッド７５ｘ、７７ｘ、及びＹヘッド７５ｙａ、７５ｙｂ、７７ｙａ、７７ｙｂは、それぞれ図示しない光源、受光系（光検出器を含む）、及び各種光学系がユニット化されて計測バー７１の内部に配置されているが、エンコーダヘッドの構成は、これに限らない。例えば、光源及び受光系が計測バーの外部に配置されていても良い。この場合、計測バーの内部に配置された光学系と、光源及び受光系とを、例えば光ファイバなどを介してそれぞれ接続するようにしても良い。また、エンコーダヘッドを計測バーの外部に配置し、計測ビームのみを計測バーの内部に配置した光ファイバを介してグレーティングに案内する構成でも良い。また、ウエハのθｚ方向の回転情報は、一対のＸリニアエンコーダを用いて計測しても良い（この場合、Ｙリニアエンコーダは１つで良い）。また、微動ステージの面位置情報は、例えば光干渉計を用いて計測しても良い。また、第１計測ヘッド群７２、第２計測ヘッド群７３の各ヘッドの代わりに、Ｘ軸方向及びＺ軸方向を計測方向とするＸＺエンコーダヘッドと、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を計測方向とするＹＺエンコーダヘッドとを、少なくとも各１つ含む合計で３つのエンコーダヘッドを、前述のＸヘッド、及び一対のＹヘッドと同様の配置で設けても良い。
【０２５５】
また、計測バー７１を複数に分割しても良い。例えば、第１計測ヘッド群７２を有する部分と、第２計測ヘッド群７３を有する部分とに分割し、それぞれの部分（計測バー）がメインフレームＢＤ（の計測基準面）を基準としてメインフレームＢＤとの相対位置を検出し、その位置関係が一定となるよう制御しても良い。この場合、各部分（計測バー）の両端に複数のエンコーダヘッド及びＺヘッド（面位置計測系）を含むヘッドユニットを設けて、各部分（計測バー）のＺ軸方向の位置、及びθｘ、θｙ方向の回転量を算出することができる。
【０２５６】
また、上記各実施形態では、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２に計測面（グレーティングＲＧ）が設けられ、計測バー７１にエンコーダヘッド（及びＺヘッド）から成る第１計測ヘッド群７２（及び第２計測ヘッド群７３）が設けられるものとした。しかし、これに限らず、上記と反対に、エンコーダヘッド（及びＺヘッド）を微動ステージＷＦＳ１に設け、計測バー７１に計測面（グレーティングＲＧ）を形成しても良い。計測バー７１側としてグレーティングＲＧを設ける箇所は、例えば、計測バー７１であっても良いし、定盤上の全面あるいは少なくとも一面に設けられた非磁性材料等のプレートであっても良い。
【０２５７】
また、上記各実施形態を露光装置のステージ装置（ウエハステージ）５０に適用させる場合について説明したが、これに限られるものではなく、レチクルステージＲＳＴに適用させるようにしても良い。
【０２５８】
なお、上記各実施形態において、グレーティングＲＧは、保護部材、例えばカバーガラスによって覆われて、保護されていても良い。カバーガラスは、本体部８０の下面のほぼ全面を覆うように設けられていても良いし、グレーティングＲＧを含む本体部８０の下面の一部のみを覆うように設けても良い。また、グレーティングＲＧを保護するのに十分な厚みを要するため板状の保護部材が望ましいが、素材に応じて薄膜状の保護部材を用いても良い。
【０２５９】
この他、一面にグレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の他面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置し、かつその透明板の一面側に保護部材（カバーガラス）を設ける、あるいは、保護部材（カバーガラス）を設けずに、グレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の一面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置しても良い。特に前者では、透明板の代わりにセラミックスなどの不透明な部材にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良いし、あるいは、ウエハホルダの裏面にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良い。後者の場合、露光中にウエハホルダが膨張したり、微動ステージに対する装着位置がずれたりした場合であっても、これに追従してウエハホルダ（ウエハ）の位置を計測することができる。あるいは、従来の微動ステージにウエハホルダとグレーティングＲＧを保持するだけでも良い。また、ウエハホルダを、中実のガラス部材によって形成し、該ガラス部材の上面（ウエハ載置面）にグレーティングＲＧを配置しても良い。
【０２６０】
なお、上記各実施形態では、ウエハステージは、粗動ステージと微動ステージとを組み合わせた粗微動ステージである場合を例示したが、これに限定されるものではない。また、上記各実施形態では、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、全６自由度方向に駆動可能であったが、これに限らず少なくともＸＹ平面に平行な二次元平面内を移動できれば良い。さらに微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、粗動ステージＷＣＳ１又はＷＣＳ２に接触支持されていても良い。従って、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を粗動ステージＷＣＳ１又はＷＣＳ２に対して駆動する微動ステージ駆動系は、例えばロータリモータとボールねじ（又は送りねじ）とを組み合わせたものであっても良い。
【０２６１】
なお、ウエハステージの移動範囲全域でその位置計測が可能となるように微動ステージ位置計測系を構成しても良い。この場合には粗動ステージ位置計測系が不要になる。
【０２６２】
なお、上記各実施形態の露光装置で用いられるウエハは、４５０ｍｍウエハ、３００ｍｍウエハなど、各種のサイズのウエハのいずれでも良い。
【０２６３】
なお、上記各実施形態の露光装置は、例えば国際公開第９９／４９５０４号、米国特許出願公開第２００５／０２５９２３４号明細書などに開示されるウェットタイプ（液浸型）の露光装置、又は液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置のいずれでも良い。
【０２６４】
なお、上記各実施形態では、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各実施形態を適用しても良い。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、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る。そのため、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上記各実施形態は適用することができる。
【０２６５】
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系及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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露光装置に上記各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、上記各実施形態は適用できる。
【０２６８】
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。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、このステージの位置をエンコーダシステム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。
【０２６９】
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）にも上記各実施形態を適用することができる。
【０２７０】
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各実施形態を適用することができる。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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各実施形態を適用できる。
【０２７３】
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、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。
【０２７４】
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）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】
【０２７５】
以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、エネルギビームにより物体を露光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（Ａ）】
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【図３（Ｂ）】
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【図４（Ａ）】
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【図４（Ｂ）】
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【図５（Ａ）】
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【図５（Ｂ）】
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【図５（Ｃ）】
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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（Ａ）】
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【図２５（Ｂ）】
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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３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８（Ａ）】
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【図３８（Ｂ）】
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【図３９】
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【図４０】
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