(57)【要約】【課題】移動体の基準姿勢を計測・設定すること。【解決手段】ウエハテーブルＷＢＴの側面に設けられた反射面５４Ｙ（５４Ｘ）に測定ビームＷＹ（ＷＸ）を照射して反射面までの距離を計測する。同時に、アライメント系ＡＬＧの検出中心からの基準マークＦＭ１の中心の位置を計測する。さらには、ウエハテーブルＷＢＴを、その姿勢を保ったまま、Ｙ軸（Ｘ）方向に距離ＤＹ（ＤＸ）移動し、基準マークＦＭ２（ＦＭ３）を検出し、反射面５４Ｙ（５４Ｘ）までの距離と基準マークＦＭ２（ＦＭ３）の中心の位置を計測する。これらの計測値とウエハテーブルＷＢＴの回転角θｚと傾斜角θｘ（θｙ）、さらには移動距離ＤＹ（ＤＸ）との関係より、角度θｚとθｘ（θｙ）を絶対計測することなく、所望の角度、すなわちウエハテーブルＷＢＴの基準姿勢を計測し、設定する。【選択図】図１３
2009016412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、相互に交差する第１軸及び第２軸を含む所定の平面内で移動可能な移動体の基準状態を求めるための計測方法であって、
前記移動体に設けられた反射面に前記第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第１軸と平行な方向に関して位置が異なる第１、第２の基準マークを含む複数の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第１工程と；
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係を求める第２工程と；
前記第１の関係に基づいて、前記第１軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める第３工程と；を含む計測方法。
【請求項２】
前記第１の関係は、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量と、前記移動体の前記平面に交差する第３軸に平行な軸回りの回転角度との関係を含み、
前記第３工程では、前記基準状態における、前記移動体の第３軸に平行な軸回りの回転角度が求められる請求項１に記載の計測方法。
【請求項３】
前記第１の関係は、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量と、前記移動体の前記第３軸回りの回転角度及び前記第２軸に平行な軸回りの回転角度との関係を含み、
前記第３工程では、前記基準状態における、前記移動体の第３軸に平行な軸回りの回転角度及び第２軸に平行な軸回りの回転角度が求められる請求項１に記載の計測方法。
【請求項４】
前記移動体には、前記反射面と交差する別の反射面がさらに設けられ、
前記計測システムは、前記別の反射面に前記第２軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第２干渉計をさらに含み、
前記第１工程では、前記第２干渉計の計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第２軸に平行な方向に関して位置が異なる２つの基準マークを、前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出し、
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記２つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第２干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記２つの基準マーク間の前記第２軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第２の関係を求める第４工程と；
前記第２の関係に基づいて、前記第２軸と前記別の反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める第５工程と；をさらに含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の計測方法。
【請求項５】
前記第２の関係は、２つの基準マーク間の前記第２軸に平行な方向の距離に関連する物理量と、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度との関係を含み、
前記第５工程では、前記基準状態における、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項４に記載の計測方法。
【請求項６】
前記第５工程では、前記第２の関係に対応する２次の近似曲線の極値に基づいて、前記基準状態における前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項５に記載の計測方法。
【請求項７】
前記第２の関係を求めるために用いられる前記２つの基準マークの少なくとも１つは、前記第１の関係を求めるために用いられる前記第１、第２の基準マークのいずれかと同じである請求項４〜６のいずれか一項に記載の計測方法。
【請求項８】
前記第１工程では、前記移動体を駆動して、所定の基準マークを、前記マーク検出系の検出領域内に位置させて、該所定の基準マークを前記マーク検出系を用いて検出した後、前記移動体を駆動して、別の基準マークを前記マーク検出系の検出領域内に位置させて、該別の基準マークを前記マーク検出系を用いて検出する動作を、前記移動体の姿勢を順次変化させて繰り返し行う請求項１〜７のいずれか一項に記載の計測方法。
【請求項９】
前記第１工程では、基準マークを、前記マーク検出系の検出領域内に位置させ、その位置で、前記移動体の姿勢を順次変化させ、姿勢を変化させる度に該基準マークを前記マーク検出系を用いて検出する動作を、複数の基準マークについて繰り返し行う請求項１〜７のいずれか一項に記載の計測方法。
【請求項１０】
前記第３工程では、前記第１の関係に対応する２次の近似曲線の極値に基づいて、前記基準状態における前記移動体の姿勢を求める請求項１〜９のいずれか一項に記載の計測方法。
【請求項１１】
前記複数の基準マークのそれぞれは、前記移動体及び前記移動体上に載置された基準部材のいずれかに形成されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の計測方法。
【請求項１２】
前記基準部材は、前記移動体上に載置され、その表面に所定の位置関係で複数の基準マークが形成された基板である請求項１１に記載の計測方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の計測方法を実行し、該計測結果に基づいて前記移動体を基準状態に設定する工程と；
前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と；
前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と；を含むパターン形成方法。
【請求項１４】
少なくとも、相互に交差する第１軸及び第２軸を含む所定の平面内で移動可能な移動体を基準状態に設定する設定方法であって、
前記移動体に設けられた反射面に前記第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第１軸と平行な方向に関して位置が異なる前記第１、第２の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第１工程と；
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と前記第１、第２の基準マークのうちの一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第１の関係を、前記移動体の姿勢と前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第２の関係に変換するための第１オフセット情報を求める第２工程と；
前記第１オフセット情報の取得後は、前記移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第１の関係と、前記第１オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する第３工程と；を含む設定方法。
【請求項１５】
前記第３工程は、前記移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量を、前記第１オフセット情報を用いて、前記移動体の姿勢毎の前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量に変換する工程と、変換後の物理量に基づいて、前記移動体の基準姿勢を求める工程とを含む請求項１４に記載の設定方法。
【請求項１６】
前記第２工程では、前記第１の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の第１の姿勢を、前記第２の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の第２の姿勢に変換するための情報が、前記第１オフセット情報として求められ、
前記第３工程では、前記第１の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の姿勢と、前記第１オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する請求項１４に記載の設定方法。
【請求項１７】
前記姿勢は、前記移動体の前記平面に交差する第３軸に平行な軸回りの回転角度及び前記第２軸に平行な軸回りの回転角度のうち、前記第３軸に平行な軸回りの回転角度を少なくとも含む請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の設定方法。
【請求項１８】
前記移動体には、前記反射面と交差する別の反射面がさらに設けられ、
前記計測システムは、前記別の反射面に前記第２軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第２干渉計をさらに含み、
前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の前記第２軸に平行な方向の位置又は前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第２軸に平行な方向に関して位置が異なる２つの基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第４工程と；
前記移動体の異なる姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記２つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第２干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度と前記２つの基準マークのうちの一方の基準マークの前記第２軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第３の関係を、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度と前記２つの基準マーク間の前記第２軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第４の関係に変換するための第２オフセット情報を求める第５工程と；
前記第２オフセット情報の取得後は、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度毎の前記一方の基準マークの前記第２軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第３の関係と、前記第２オフセット情報とに基づいて、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を制御する第６工程と；をさらに含む請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の設定方法。
【請求項１９】
前記第６工程は、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量を、前記第２オフセット情報を用いて、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度毎の前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量に変換する工程と、変換後の物理量に基づいて、前記移動体の基準状態における前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を求める工程を含む請求項１８に記載の設定方法。
【請求項２０】
前記第５工程では、前記第３の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの第１回転角度を、前記第４の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの第２の回転角度に変換するための情報が、前記第２オフセット情報として求められ、
前記第６工程では、前記第３の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度と、前記第１オフセット情報とに基づいて、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を制御する請求項１８に記載の設定方法。
【請求項２１】
前記第４の関係を求めるために用いられる前記２つの基準マークの少なくとも１つは、前記第２の関係を求めるために用いられる前記第１、第２の基準マークのいずれかと同じである請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の設定方法。
【請求項２２】
請求項１４〜２１のいずれか一項に記載の設定方法を用いて、前記移動体を基準状態に設定する工程と；
前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と；
前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と；を含むパターン形成方法。
【請求項２３】
前記パターンの形成は、エネルギビームにより前記物体を露光することで行われる請求項１３又は２２に記載のパターン形成方法。
【請求項２４】
少なくとも、相互に交差する第１軸及び第２軸を含む所定の平面内で移動可能で、少なくとも１つの反射面が設けられた移動体と；
前記反射面に前記第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムと；
前記移動体を駆動する駆動系と；
前記移動体上に存在するマークを検出するマーク検出系と；
前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記駆動系を介して前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第１軸と平行な方向に関して位置が異なる第１、第２の基準マークを含む複数の基準マークを前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出する処理装置と；
前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係を求め、該第１の関係に基づいて、前記第１軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める演算装置と；を備える移動体駆動システム。
【請求項２５】
前記演算装置は、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量と、前記移動体の前記平面に交差する第３軸及び前記第２軸の各軸に平行な軸回りの回転角度のうち、少なくとも前記第３軸に平行な軸回りの回転角度との関係を、前記第１の関係として求め、該第１の関係に基づいて、前記基準状態における、前記移動体の少なくとも前記第３軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項２４に記載の移動体駆動システム。
【請求項２６】
前記移動体には、前記反射面と交差する別の反射面がさらに設けられ、
前記計測システムは、前記別の反射面に前記第２軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第２干渉計をさらに含み、
前記処理装置は、前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第２軸に平行な方向に関して位置が異なる２つの基準マークを、前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出し、
前記演算装置は、前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記２つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第２干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記２つの基準マーク間の前記第２軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第２の関係を求め、該第２の関係に基づいて、前記第２軸と前記別の反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める請求項２４又は２５に記載の移動体駆動システム。
【請求項２７】
前記第２の関係を求めるために用いられる前記２つの基準マークの少なくとも１つは、前記第１の関係を求めるために用いられる前記第１、第２の基準マークのいずれかと同じである請求項２６に記載の移動体駆動システム。
【請求項２８】
前記第２の関係は、２つの基準マーク間の前記第２軸に平行な方向の距離に関連する物理量と、前記移動体の前記１軸に平行な軸回りの回転角度との関係を含み、
前記演算装置は、前記基準状態における、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項２６又は２７に記載の移動体駆動システム。
【請求項２９】
前記演算装置は、前記第２の関係に対応する２次の近似曲線の極値に基づいて、前記基準状態における前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を求める請求項２８に記載の移動体駆動システム。
【請求項３０】
前記演算装置により求められた前記基準状態における前記移動体の姿勢に基づいて、前記駆動系を介して移動体の姿勢を制御する制御装置をさらに備える請求項２４〜２９のいずれか一項に記載の移動体駆動システム。
【請求項３１】
前記演算装置は、前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記２つの基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第２干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度と前記２つの基準マークのうちの一方の基準マークの前記第２軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第３の関係を、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度と前記２つの基準マーク間の前記第２軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第２の関係に変換するための第１オフセット情報を求める、請求項２９に記載の移動体駆動システム。
【請求項３２】
前記演算装置は、前記第３の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの第１の回転角度を、前記第２の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの第２の回転角度に変換するための情報を、前記第１オフセット情報として求める請求項３１に記載の移動体駆動システム。
【請求項３３】
前記演算装置により前記第１オフセット情報が取得された後は、前記移動体の第１軸に平行な軸回りの回転角度毎の前記一方の基準マークの前記第２軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第２の関係と、前記第１オフセット情報とに基づいて、前記移動体の前記第１軸に平行な軸回りの回転角度を制御する制御装置をさらに備える請求項３１又は３２に記載の移動体駆動システム。
【請求項３４】
前記演算装置は、前記第１の関係に対応する２次の近似曲線の極値に基づいて、前記基準状態における前記移動体の姿勢を求める請求項２４〜３３のいずれか一項に記載の移動体駆動システム。
【請求項３５】
前記演算装置は、前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と前記第１、第２の基準マークのうちの一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第４の関係を、前記移動体の姿勢と前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係に変換するための第２オフセット情報を求める請求項３４に記載の移動体駆動システム。
【請求項３６】
前記演算装置は、前記第４の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体姿勢を、前記第１の関係に対応する２次の近似曲線の極値に対応する前記移動体の姿勢に変換するための情報を、前記第２オフセット情報として求める請求項３５に記載の移動体駆動システム。
【請求項３７】
前記演算装置により前記第２オフセット情報が取得された後は、前記移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第４の関係と、前記第２オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する制御装置をさらに備える請求項３５又は３６に記載の移動体駆動システム。
【請求項３８】
物体上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記移動体上に前記物体が載置される請求項２４〜３７のいずれか一項に記載の移動体駆動システムと；
前記制御装置により前記基準状態に設定された前記移動体上の物体にパターンを生成するパターン生成装置と；を備えるパターン形成装置。
【請求項３９】
前記パターン生成装置は、前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成する請求項３８に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測方法、設定方法及びパターン形成方法、並びに移動体駆動システム及びパターン形成装置に係り、更に詳しくは、移動体の基準状態を求めるための計測方法、移動体を基準状態に設定する設定方法及び前記計測方法又は設定方法を用いるパターン形成方法、並びに前記計測方法又は設定方法の実施に好適な移動体駆動システム及び該移動体駆動システムを備えるパターン形成装置に関する。
【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を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクルのパターンを投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等（以下、「ウエハ」と呼ぶ）上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。
【０００３】
この種の投影露光装置では、ウエハが載置されるウエハテーブル（又はウエハステージ）は、投影光学系の光軸に交差（例えば直交）する所定平面（移動面）に沿って自在に移動可能であるとともに、ウエハの表面を投影光学系の像面（最良結像面）に合わせ込むために、光軸方向及び所定平面に対する傾斜方向にも移動可能になっている。
【０００４】
そして、特に近年の投影露光装置では、光軸方向以外の５自由度方向に関するウエハテーブルの位置情報が、そのウエハテーブルに対して所定平面に平行な測定ビームを照射する干渉計によって計測されている。また、この場合、光軸方向に関するウエハの位置情報は、そのウエハ表面の面位置情報を計測する、干渉計とは別の面位置検出装置（例えば、焦点位置検出系）によって計測されている。
【０００５】
投影露光装置では、ウエハテーブルが所定平面に対して傾斜すると、その傾斜角に応じたパターンの像の横ずれが発生するため、その傾斜角を正確に計測して管理することが重要である。
【０００６】
これに加えて、ウエハテーブルの位置を高精度に管理するためには、基準状態（例えば理想状態、すなわち干渉計からのビームがウエハテーブルの反射面に垂直に入射する状態、又は該理想状態に極力近くなるように設定された初期状態）を、再現できることが重要である。
【０００７】
このため、従来においても、ウエハテーブルの基準状態を再現するために、干渉計システムの測定ビームの光路上に工具プリズムを挿入し、該プリズムを介して測定ビームのウエハテーブルの反射面からの反射光を取り出し、この取り出した反射光を画像処理方式のオートコリメータで観察することで、測定ビームに対する反射面の傾斜角（例えば直交度）を計測する方法が行われていた（例えば、特許文献１参照）。この他、露光用及びアライメント用の他に、別の用途を兼ねる特殊な構造の干渉計を設け、該干渉計からの戻り光束の波面を所定方向に関して２分割して受光し、それぞれの分割領域に関して干渉信号（干渉計の参照ビームと測定ビームとの干渉光の信号）に関する絶対位相を求め、両者の差を取ることで、測定ビームの反射面に対する入射角を求める方法なども提案されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかし、特許文献１、２などに開示される方法は、干渉計以外の工具プリズム、オートコリメータなどが必要、あるいは特殊な構造の干渉計を用意する必要があった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１００８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−０１０５２９号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の観点からすると、少なくとも、相互に交差する第１軸及び第２軸を含む所定の平面内で移動可能な移動体の基準状態を求めるための計測方法であって、前記移動体に設けられた反射面に前記第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第１軸と平行な方向に関して位置が異なる第１、第２の基準マークを含む複数の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第１工程と；前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係を求める第２工程と；前記第１の関係に基づいて、前記第１軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める第３工程と；を含む計測方法である。
【００１１】
これによれば、移動体に設けられた反射面に第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、移動体の位置・姿勢を管理しつつ、移動体の位置又は姿勢を異ならせて、移動体上に配置された第１軸と平行な方向に関して位置が異なる第１、第２の基準マークを含む複数の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する。そして、検出された、第１、第２の基準マークそれぞれとマーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の第１干渉計の計測値とに基づいて、移動体の姿勢と、第１、第２の基準マーク間の第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係を求める。これにより、この第１の関係に基づいて、第１軸と反射面とが交差する基準状態における、移動体の姿勢を求めることが可能になる。すなわち、マーク検出系及び干渉計以外に特に工具などを用いることなく、基準状態における移動体の姿勢を求めることが可能になる。また、干渉計は、一般的な干渉計、例えばマイケルソン干渉計などを用いることができる。
【００１２】
本発明は、第２の観点からすると、上記計測方法を実行し、該計測結果に基づいて前記移動体を基準状態に設定する工程と；前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と；前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と；を含む第１のパターン形成方法である。
【００１３】
これによれば、上記計測方法の実行により基準状態における移動体の姿勢を計測し、その計測結果に基づいて移動体を基準状態に設定する。これにより、簡単にかつ確実に移動体を基準状態に設定又は再設定することができる。そして、基準状態に設定された移動体上に物体を載置し、前記計測システムを用いて移動体の位置・姿勢を管理しつつ、移動体上に載置された物体上にパターンを形成する。従って、移動体の位置・姿勢を高精度に管理しつつ、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。
【００１４】
本発明は、第３の観点からすると、少なくとも、相互に交差する第１軸及び第２軸を含む所定の平面内で移動可能な移動体を基準状態に設定する設定方法であって、前記移動体に設けられた反射面に前記第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第１軸と平行な方向に関して位置が異なる前記第１、第２の基準マークをマーク検出系を用いてそれぞれ検出する第１工程と；前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と前記第１、第２の基準マークのうちの一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第１の関係を、前記移動体の姿勢と前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第２の関係に変換するための第１オフセット情報を求める第２工程と；前記第１オフセット情報の取得後は、前記移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第１の関係と、前記第１オフセット情報とに基づいて、前記移動体の姿勢を制御する第３工程と；を含む設定方法である。
【００１５】
これによれば、一旦、第１オフセット情報の取得後は、移動体の異なる複数の姿勢でマーク検出系を用いて一方の基準マークを検出し、一方の基準マークとマーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の第１干渉計の計測値とに基づいて、移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第１の関係を求めるのみで、移動体を基準状態を含む任意の姿勢に設定することが可能になる。これは、移動体の姿勢毎の前記一方の基準マークの前記第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量、又は該物理量から得られる前記第１の関係と、第１オフセット情報とに基づいて、移動体の姿勢と一方の基準マークの第１軸に平行な方向の位置に関連する物理量との第２の関係を、移動体の姿勢と第１、第２の基準マーク間の第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第２の関係に変換することができ、この変換結果に基づいて、所定の演算を行うことで、移動体を基準状態に設定でき、その基準状態を基準として移動体の姿勢を任意の姿勢に設定すれば良いからである。
【００１６】
本発明は、第４の観点からすると、上記設定方法を用いて、前記移動体を基準状態に設定する工程と；前記基準状態に設定された前記移動体上に前記物体を載置する工程と；前記計測システムを用いて前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記移動体上に載置された物体上にパターンを形成する工程と；を含む第２のパターン形成方法である。
【００１７】
これによれば、上記設定方法により移動体を基準状態に設定する。これにより、簡単にかつ確実に移動体を基準状態に設定又は再設定することができる。そして、基準状態に設定された移動体上に物体を載置し、前記計測システムを用いて移動体の位置・姿勢を管理しつつ、移動体上に載置された物体上にパターンを形成する。従って、移動体の位置・姿勢を高精度に管理しつつ、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。
【００１８】
本発明は、第５の観点からすると、少なくとも、相互に交差する第１軸及び第２軸を含む所定の平面内で移動可能で、少なくとも１つの反射面が設けられた移動体と；前記反射面に前記第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムと；前記移動体を駆動する駆動系と；前記移動体上の存在するマークを検出するマーク検出系と；前記計測システムの計測値に基づいて、前記移動体の位置・姿勢を管理しつつ、前記駆動系を介して前記移動体の位置又は姿勢を異ならせて、前記移動体上に配置された前記第１軸と平行な方向に関して位置が異なる第１、第２の基準マークを含む複数の基準マークを前記マーク検出系を用いてそれぞれ検出する処理装置と；前記移動体の異なる複数の姿勢で前記マーク検出系を用いて検出された、前記第１、第２の基準マークそれぞれと前記マーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の前記第１干渉計の計測値とに基づいて、前記移動体の姿勢と、前記第１、第２の基準マーク間の前記第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係を求め、該第１の関係に基づいて、前記第１軸と前記反射面とが交差する基準状態における、前記移動体の姿勢を求める演算装置と；を備える移動体駆動システムである。
【００１９】
これによれば、処理装置により、移動体に設けられた反射面に第１軸に平行な方向の複数の測定ビームを照射する第１干渉計を含む計測システムの計測値に基づいて、移動体の位置・姿勢を管理しつつ、駆動系を介して移動体の位置又は姿勢を異ならせて、移動体上に配置された第１軸と平行な方向に関して位置が異なる第１、第２の基準マークを含む複数の基準マークがマーク検出系を用いてそれぞれ検出される。そして、演算装置により、移動体の異なる複数の姿勢でマーク検出系を用いて検出された、第１、第２の基準マークそれぞれとマーク検出系の検出中心との位置関係と、各検出時の第１干渉計の計測値とに基づいて、移動体の姿勢と、第１、第２の基準マーク間の第１軸に平行な方向の距離に関連する物理量との第１の関係が求められ、この第１の関係に基づいて、第１軸と反射面とが交差する基準状態における、移動体の姿勢が求められる。これにより、マーク検出系及び干渉計以外に特に工具などを用いることなく、基準状態における移動体の姿勢を求めることが可能になる。また、干渉計は、一般的な干渉計、例えばマイケルソン干渉計などを用いることができる。
【００２０】
本発明は、第６の観点からすると、物体上にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記移動体上に前記物体が載置される上記移動体駆動システムと；前記処理装置により前記駆動系を介して前記基準状態に設定された前記移動体上の物体にパターンを生成するパターン生成装置と；を備えるパターン形成装置である。
【００２１】
これによれば、移動体上に物体が載置される上記移動体駆動システムを備えているので、処理装置と演算装置とにより移動体の基準状態における移動体の姿勢が求められ、処理装置により前記駆動系を介して移動体が基準状態に設定される。そして、パターン生成装置により基準状態に設定された移動体上の物体にパターンが形成される。従って、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１２（Ｂ）に基づいて説明する。
【００２３】
図１には、第１の実施形態に係る露光装置１０の概略的な構成が示されている。この露光装置１０は、ステップ・アンド・リピート方式の一括露光型の投影露光装置である。後述するように本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内で図１における紙面に直交する方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向（図１における紙面と平行な方向）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方向とする。
【００２４】
露光装置１０は、照明ユニットＩＯＰ、レチクルＲを保持するレチクルホルダＲＨ、投影光学系ＰＬ、アライメント系ＡＬＧ、ウエハＷを保持してＸＹ平面内で移動するウエハステージＷＳＴを含むステージ装置５０、及びこれらの制御系、並びに投影光学系ＰＬ及びアライメント系ＡＬＧ等を保持するボディＢＤ等を備えている。
【００２５】
照明ユニットＩＯＰは、光源及び照明光学系を含み、内部に配置された視野絞り（マスクキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる）で規定される矩形の照明領域に照明光ＩＬを照射し、回路パターンが形成されたレチクルＲを均一な照度で照明する。ここで、光源としては、紫外域の輝線（例えば波長３６５ｎｍのｉ線、（又は波長４３６ｎｍのｇ線）など）を射出する超高圧水銀ランプが用いられている。なお、超高圧水銀ランプに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ（出力波長１９３ｎｍ）、あるいはＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）などのパルスレーザ光源を用いても良い。
【００２６】
レチクルホルダＲＨは、照明ユニットＩＯＰの下方に配置された投影光学系ＰＬの上面に載置されている（ただし、図１では便宜上、レチクルホルダＲＨと投影光学系ＰＬとが離間して示されている）。そして、投影光学系ＰＬの上面に固定された不図示のベース上で、アクチュエータ１２（例えばボイスコイルモータ等、図１では不図示、図４参照）によりＸ軸、Ｙ軸、θｚ方向に微小駆動可能である。
【００２７】
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レンズ（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍など）を有する。このため、照明ユニットＩＯＰからの照明光ＩＬによりレチクルＲが照明されると、レチクルＲに形成された回路パターンが投影光学系ＰＬにより縮小投影され、その縮小像（倒立像）がウエハＷ上に形成される。
【００２８】
ボディＢＤは、コラム３４及びコラム３４に支持された鏡筒定盤３８等を含む。コラム３４は、天板部３２と天板部３２を下方から水平に（ＸＹ平面に平行に）支持する複数（例えば３本）の脚部３３（ただし、図１における紙面奥側の脚部は不図示）とを備えている。各脚部３３の下端は床面Ｆに固定されている。天板部３２の中央には、照明光ＩＬの通路となる開口３２ａが上下方向（Ｚ軸方向）に貫通形成されている。
【００２９】
鏡筒定盤３８は、天板部３２の下面側に一端が固定された複数、例えば３つの吊り下げ支持機構３７（ただし図１における紙面奥側の吊り下げ支持機構は不図示）によって、吊り下げ支持されている。鏡筒定盤３８には、平面視で（上方から見て）円形の開口が上下方向に貫通して形成されており、該開口内に投影光学系ＰＬが上方から挿入されている。投影光学系ＰＬの鏡筒には、高さ方向のほぼ中央の位置にフランジＦＬＧが一体的に設けられており、該フランジＦＬＧを介して投影光学系ＰＬが鏡筒定盤３８に下方から支持されている。ここで、各吊り下げ支持機構３７は、柔構造の連結部材であるコイルばね３６とワイヤ３５とを含む。コイルばね３６は、光軸に垂直な方向には振り子のように振動するため、投影光学系ＰＬの光軸に垂直な方向の除振性能（床面Ｆからの振動が投影光学系ＰＬに伝達するのを防止する性能）を有している。また、光軸に平行な方向に関しても、高い除振性能を有している。
【００３０】
また、コラム３４の３本の脚部３３それぞれのＺ軸方向中央部近傍には凸部３３ａが形成されている。３つの凸部３３ａと鏡筒定盤３８との間には、駆動機構４０がそれぞれ設けられている。各駆動機構４０は、投影光学系ＰＬを鏡筒の半径方向及び光軸ＡＸと平行なＺ軸方向にそれぞれ駆動するアクチュエータ（例えばボイスコイルモータ）を含む。３つの駆動機構４０により、投影光学系ＰＬを６自由度方向に微小駆動可能である。
【００３１】
フランジＦＬＧには、投影光学系ＰＬに加わる６自由度方向の振動を検出するための振動センサ群、例えば加速度センサ群ＶＳ（図１では不図示、図４参照）が設けられている。加速度センサ群ＶＳの検出信号に基づいて、主制御装置２０（図１では不図示、図４参照）が、投影光学系ＰＬがコラム３４及び床面Ｆに対して静止した状態を保つよう、各駆動機構４０のアクチュエータの駆動を制御する。
【００３２】
鏡筒定盤３８の下面からは、リング状の計測マウント５１が複数、例えば３本の支持部材５３（ただし、紙面奥側の支持部材は不図示）を介して吊り下げ支持されている。計測マウント５１には、干渉計システム５８、アライメント系ＡＬＧ、及び多点焦点位置検出系ＦＳ（図１では不図示、図４参照）などが保持されている。ここで、アライメント系ＡＬＧとしては、一例として画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられる。このＦＩＡ系は、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を検出対象のマーク（本実施形態では、ウエハＷ上のアライメントマーク又は後述する基準マーク板上の基準マーク）に照射し、そのマークからの反射光により受光面に結像されたマークの像と指標（不図示）の像とを撮像素子（ＣＣＤ）等を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する。撮像信号は不図示の信号処理装置に送られ、その信号処理装置により、指標中心（検出中心）に対するマークの位置ずれ量（位置情報）が、主制御装置２０に供給される。また、多点焦点位置検出系ＦＳとしては、例えば特開２００１−７５２９４号公報等に開示されるフォーカスセンサを用いることができる。なお、干渉計システムについては、後述する。
【００３３】
前記ステージ装置５０は、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴを駆動するウエハステージ駆動系１３０（図４参照）等を含む。ウエハステージＷＳＴは、その底面に設けられたエアベアリングなどを介して、ステージ定盤ＢＳの上方に例えば数μｍのクリアランスを介して非接触で支持されている。ここで、ステージ定盤ＢＳの上面は平坦加工されており、ウエハステージＷＳＴの移動基準面（ガイド面）とされている。なお、ステージ定盤ＢＳは床面Ｆ上に直に据え付けられている。
【００３４】
図２には、ステージ装置５０の平面図が示されている。図２に示されるように、ウエハステージ駆動系１３０は、ムービングマグネット型又はムービングコイル型のリニアモータから成る一対のＸ軸リニアモータ１３６Ａ，１３６Ｂと、Ｘ軸リニアモータ１３６Ａ，１３６ＢによってＸ軸方向に駆動されるＹ軸固定子１３４Ｙを含むＹ軸リニアモータとを含む。
【００３５】
Ｘ軸リニアモータ１３６Ａ，１３６Ｂは、床面Ｆのステージ定盤ＢＳを挟むＹ軸方向の一側、他側にそれぞれ設置された、Ｘ軸方向を長手方向とするＸ固定子１３４Ｘ1，１３４Ｘ2と、Ｘ固定子１３４Ｘ1，１３４Ｘ2に、それぞれ非接触で係合しているＸ可動子１３２Ｘ1，１３２Ｘ2とを含む。Ｘ軸リニアモータ１３６Ａ，１３６Ｂによって、ウエハステージＷＳＴがＸ軸方向に駆動されると共に、Ｘ軸リニアモータ１３６Ａ、１３６Ｂがそれぞれ発生する駆動力を僅かに異ならせることにより、ウエハステージＷＳＴをθｚ方向に回転させることもできる。
【００３６】
ウエハステージＷＳＴは、ステージ３１と、ステージ３１上に３つの自重キャンセラ１５０（これらは一直線上にない３箇所に設けられている）を介して３点支持されたウエハテーブルＷＴＢとを備えている。各自重キャンセラ１５０は、駆動機構（例えばボイスコイルモータ等）を含む。３つの自重キャンセラ１５０の駆動機構により、ウエハテーブルＷＴＢを、Ｚ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向の３自由度方向に微小駆動することができる。
【００３７】
また、ステージ３１とウエハテーブルＷＴＢとの間には、Ｘ微動機構ＶＸと、一対のＹ微動機構ＶＹ1，ＶＹ2とが設けられている。これらＸ微動機構ＶＸ、Ｙ微動機構ＶＹ1，ＶＹ2のそれぞれは、ステージ３１の上面に固定された固定子と、ウエハテーブルＷＴＢに固定された可動子とを含むボイスコイルモータ等のアクチュエータから成る。ウエハテーブルＷＴＢは、Ｘ微動機構ＶＸによってＸ軸方向に微小駆動されるとともに、一対のＹ微動機構ＶＹ1，ＶＹ2によってＹ軸方向とθｚ方向に微小駆動される。
【００３８】
Ｘ可動子１３２Ｘ1，１３２Ｘ2のそれぞれは、図２に示されるように、Ｙ軸方向を長手方向とするＹ軸固定子１３４Ｙの長手方向の一端と他端に固定されている。
【００３９】
ステージ３１は、前述のエアベアリングが底面に複数固定されたＸＺ断面が長方形の枠状部材を含み、該枠状部材の内部空間に不図示のＹ可動子が設けられている。Ｙ可動子は、枠状部材の内部空間に挿入された前述のＹ固定子１３４Ｙとともに、ステージ３１をウエハテーブルＷＴＢとともにＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型又はムービングコイル型のＹ軸リニアモータを構成する。以下においては、このＹ軸リニアモータをＹ固定子と同一の符号を用いて、Ｙ軸リニアモータ１３４Ｙとも呼ぶものとする。
【００４０】
これまでの説明から分かるように、Ｙ軸リニアモータ１３４Ｙ、一対のＸ軸リニアモータ１３６Ａ，１３６Ｂ、３つの自重キャンセラ１５０、Ｘ微動機構ＶＸ、一対のＹ微動機構ＶＹ1，ＶＹ2により、ウエハステージ駆動系１３０の少なくとも一部が構成されている。これらウエハステージ駆動系１３０の構成各部は、主制御装置２０により制御される（図４参照）。
【００４１】
ウエハテーブルＷＴＢ上には、ウエハホルダ２５を介してウエハＷが、真空吸着などによって保持されている。ウエハテーブルＷＴＢの上面には、図５（Ａ）等に示されるように、基準マークＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３がそれぞれ形成された３つの基準マーク板が設けられている。この３つの基準マーク板は、それぞれの表面がウエハＷとほぼ同じ高さとなるように設定されている。
【００４２】
図１に戻り、ウエハステージＷＳＴの位置情報は、ウエハテーブルＷＴＢの端面に形成された反射面に測定ビームを照射する干渉計システム５８によって常時検出されている。ウエハテーブルＷＴＢの＋Ｙ側、−Ｘ側の端面には、それぞれ鏡面加工が施され、図２、図３等に示されるように、平坦度の高い反射面５４Ｙ、５４Ｘが形成されている。ここで、ウエハテーブルＷＴＢの反射面５４Ｙ及び５４Ｘが、それぞれＹ軸及びＸ軸に垂直となる基準状態（ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢）においては、基準マークＦＭ１，ＦＭ２が同一のＹ軸に平行な直線上に位置し、基準マークＦＭ１，ＦＭ３が同一のＸ軸に平行な直線上に位置するように、各基準マークの位置関係が設計上定められている。
【００４３】
干渉計システム５８は、図３に示される３つのダブルパス方式の干渉計ユニット５８Ｙ、５８Ｘ1，５８Ｘ2を含む。干渉計ユニット５８Ｙ、５８Ｘ1，５８Ｘ2のそれぞれは、内部に設けられた固定鏡の反射面を基準とするウエハテーブルＷＴＢの反射面５４Ｙ又は５４Ｘの位置情報、すなわち、各干渉計ユニット内で分岐された測定ビームと参照ビームとの分岐点からの光路長の差の情報を用いて、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハＷ）の位置情報を計測する。
【００４４】
ここで、干渉計ユニット５８Ｘ1からは、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通り、Ｘ軸に平行でかつＺ軸方向に所定距離（ΔＺとする）離れた測定軸にそれぞれ沿って、一対の測定ビームＷＸＦ1，ＷＸＦ2が反射面５４Ｘに照射されている。また、干渉計ユニット５８Ｘ2からは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通り、Ｘ軸に平行でかつＺ軸方向に所定距離（ΔＺ）離れた測定軸にそれぞれ沿って、一対の測定ビームＷＸ1，ＷＸ2が反射面５４Ｘに照射されている。この場合、測定ビームＷＸＦ1と測定ビームＷＸ1とは同一のＸＹ平面上を通り、測定ビームＷＸＦ2と測定ビームＷＸ2とは同一のＸＹ平面上を通る。
【００４５】
また、干渉計ユニット５８Ｙからは、測定ビームＷＸＦ1，ＷＸ1と同一のＸＹ平面上を通り、Ｘ軸方向に所定間隔離れたＹ軸に平行な光路に沿って一対の測定ビームＷＹ1，ＷＹ2が、反射面５４Ｙに照射されている。この場合、測定ビームＷＹ1，ＷＹ2は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ及びアライメント系ＡＬＧの検出中心を通るＹ軸に平行な軸に関して対称な光路を通る。干渉計ユニット５８Ｙからは、さらに、測定ビームＷＸＦ2，ＷＸ2と同一のＸＹ平面上を通り、投影光学系ＰＬの光軸を通るＹ軸に平行な測定軸に沿って測定ビームＷＹ3が、反射面５４Ｙに照射されている。
【００４６】
干渉計システム５８の３つの干渉計ユニット５８Ｙ、５８Ｘ1，５８Ｘ2の計測値は、不図示の演算部に供給される。演算部は、測定ビームＷＹ1，ＷＹ2の計測値の平均値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を算出する。すなわち、測定ビームＷＹ1，ＷＹ2実質的な測定軸は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ及びアライメント系ＡＬＧの検出中心を通るＹ軸に平行な軸である。また、演算部は、測定ビームＷＹ1，ＷＹ2の計測値の差と、両ビームの間隔（ΔＸとする）とに基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのθｚ方向の回転角を算出する。また、演算装置は、上記のＹ位置と、測定ビームＷＹ3の計測値との差と、間隔ΔＺとに基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのθｘ方向の回転角（傾斜角）を求める。
【００４７】
また、アライメント系ＡＬＧを用いてウエハＷ上のアライメントマークを検出するアライメント時などには、演算部は、主制御装置２０の指示に応じ、測定ビームＷＸＦ1の計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ位置を算出するとともに、測定ビームＷＸＦ1と測定ビームＷＸＦ2との差とΔＺとに基づいてθｙ方向の回転角（傾斜角）を算出する。
【００４８】
一方、ウエハＷ上のショット領域にレチクルＲのパターンを転写する露光時などには、演算装置は、主制御装置２０の指示に応じ、測定ビームＷＸ1の計測値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ位置を算出するとともに、測定ビームＷＸ1と測定ビームＷＸ2との差とΔＺとに基づいてθｙ方向の回転角（傾斜角）を算出する。
【００４９】
演算部の算出結果は、主制御装置２０に供給される。従って、主制御装置２０は、Ｙ軸方向に関するウエハテーブルＷＴＢを、いわゆるアッベ誤差なく求めることができる。また、主制御装置２０は、Ｘ軸方向に関しても、アライメント時、露光時のいずれの時においても、ウエハテーブルＷＴＢの位置をいわゆるアッベ誤差なく求めることができる。レーザ干渉計システム５８によるＸ軸、Ｙ軸方向の位置の計測分解能は、０．５〜１ｎｍ程度であり、回転方向の計測分解能は、１μｒａｄ程度である。
【００５０】
図４には、露光装置１０の制御系の構成がブロック図にて示されている。この制御系は、マイクロコンピュータ又はワークステーションを含む、主制御装置２０を中心として構成されている。
【００５１】
ここで、図５（Ａ）〜図１２（Ｂ）に基づいて、主制御装置２０によって行われる、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢の計測方法を説明する。本計測方法では、干渉計ユニット５８Ｘ1及び干渉計ユニット５８Ｙと、基準マークＦＭ１〜ＦＭ３と、アライメント系ＡＬＧとが用いられる。また、基準マークＦＭ１とＦＭ２との間隔をＤＹ、ＦＭ１とＦＭ３との間隔をＤＸとする。
【００５２】
図５（Ａ）〜図１２（Ｂ）においては、干渉計ユニット５８Ｙからの前述の３本の測定ビームが測定ビームＷＹとして代表的に示され、干渉計ユニット５８Ｘ1からの２本の測定ビームが代表的に測定ビームＷＸとして示されている。
【００５３】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）には、基準状態における姿勢、すなわち基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）におけるウエハテーブルＷＴＢが示されている。ここで、基準状態においてθｘ＝θｙ＝θｚ＝０と定義する。基準姿勢において、測定ビームＷＸ、ＷＹは、それぞれウエハテーブルＷＴＢの反射面５４Ｘ、５４Ｙに対し垂直になる。すなわち、ウエハテーブルＷＴＢの上面はＸＹ平面と平行となる。以下においては、前提として、反射面５４Ｘ、５４Ｙは、ともに理想的な平面であるものとする。
【００５４】
実際の計測方法の説明に先立って、計測方法の原理について説明する。今、ウエハテーブルＷＴＢは基準姿勢（θｘ０，θｙ０）にあるとして、基準回転角θｚ０の計測を行う場合について考える。ここでは、干渉計ユニット５８Ｙ（測定ビームＷＹ）と基準マークＦＭ１，ＦＭ２とを用いる。なお、干渉計ユニット５８Ｘ1の代わりに、前述の干渉計ユニット５８Ｙと同様に、３本の測定ビームを反射面５４Ｘに照射し、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向に関する位置、θｙ方向の傾斜角及びθｚ方向の回転を計測可能な干渉計ユニット（以下、便宜上、干渉計ユニット５８Ｘと記述する）を用いる場合には、干渉計ユニット５８Ｘ（測定ビームＷＸ）と基準マークＦＭ１，ＦＭ３とを用いることもできる。
【００５５】
図５（Ａ）に示されるウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢では、基準マークＦＭ１の中心はアライメント系ＡＬＧの検出中心（指標中心）に一致しているものとする。このとき、アライメント系ＡＬＧから基準マークの位置情報として、（Δｘ１，Δｙ１）＝（０，０）が出力される。また、このとき、干渉計ユニット５８Ｙから反射面５４Ｙ上の測定ビームＷＹの照射点までの距離をＬＹとすると、測定ビームＷＹの光路長は２ＬＹである。
【００５６】
次に、図６に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢを、その姿勢（θｘ，θｙ，θｚ）を保ったまま、＋Ｙ方向に距離ＤＹだけ移動させ、基準マークＦＭ２の中心をアライメント系ＡＬＧの検出中心に位置決めする。この場合も、アライメント系ＡＬＧから基準マークの位置情報として、（Δｘ２，Δｙ２）＝（０，０）が出力される。このとき、干渉計ユニット５８Ｙと反射面５４Ｙとの距離は（ＬＹ―ＤＹ）、測定ビームＷＹの光路長は２（ＬＹ―ＤＹ）である。従って、ウエハテーブルＷＴＢの移動の前後の光路長の差は２ＤＹとなる。
【００５７】
次に、図７に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢが図５（Ａ）の状態から角度θｚ回転している状況を考える。この場合も、アライメント系ＡＬＧの検出中心は、基準マークＦＭ１の中心に一致しているものとする。干渉計ユニット５８Ｙから、反射面５４Ｙ上の測定ビームＷＹの照射点までの距離をＬＹ’とする。測定ビームＷＹは反射面に対して入射角θｚで入射するので、入射ビームと反射ビームは角度２θｚを成す。従って、測定ビームＷＹの光路長はＬＹ’［１＋ｓｅｃ（２θｚ）］となる。
【００５８】
そして、図８に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢを、その姿勢を保ったまま、アライメント系ＡＬＧの検出中心に基準マークＦＭ２が一致するように、所定方向に直線的に移動させる。この場合、ウエハテーブルＷＴＢの移動距離は、先と同様ＤＹである。ただし、基準マークＦＭ１と基準マークＦＭ２とを結ぶ直線はＹ軸と角度θｚを成しているので、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸方向に関する移動距離はＤＹｃｏｓ（θｚ）である。従って、このときの測定ビームＷＹの光路長は、[ＬＹ’―ＤＹｃｏｓ（θｚ）］・［１＋ｓｅｃ（２θｚ）］である。以上より、ウエハテーブルＷＴＢの移動前後の測定ビームＷＹの光路長の差ΔＬＹ（θｚ）は、次の式（１）で表される。
【００５９】
ΔＬＹ（θｚ）＝ＤＹｃｏｓ（θｚ）［１＋ｓｅｃ（２θｚ）］  …（１）
なお、式（１）の右辺をテーラー展開すれば、次式（１’）のようになる。
【００６０】
ΔＬＹ（θｚ）＝２ＤＹ（１＋θｚ２／２）＋Ｏ（θｚ３）        …（１’）
式（１’）において、Ｏ（θｚ３）は高次項である。上式（１’）からわかるように、光路長の差ΔＬＹ（θｚ）は、回転角θｚが基準回転角θｚ０（＝０）の時、２ＤＹで、最も短い。従って、光路長の差ΔＬＹ（θｚ）を計測し、それが最小となるようなθｚを算出すれば、回転角θｚを絶対計測することなく、基準回転角（基準状態における回転角）θｚ０を求めることができる。
【００６１】
なお、光路長の差は、傾斜角θｘに対しても式（１）と同様の形で依存する。従って、上記と同様の手順に従って、光路長の差ΔＬＹ（θｘ）の計測値が最小となるようなθｘを算出すれば、基準傾斜角θｘ０を求めることができる。一方、基準傾斜角θｙ０に対しては、測定ビームＷＸと基準マークＦＭ１，ＦＭ３とを用いて、同様の手順に従って、測定ビームＷＸの光路長の差を測定することによって求めることができる。
【００６２】
次に、上述した計測方法と等価で、実際的な計測方法について説明する。
【００６３】
まず、先と同様に干渉計ユニット５８Ｙ（測定ビームＷＹ）と基準マークＦＭ１，ＦＭ２を用いて、ウエハテーブルＷＴＢの基準回転角θｚ０の計測を行う場合を考える。なお、後述するように、これらに代えて、干渉計ユニット５８Ｘ（測定ビームＷＸ）と基準マークＦＭ１，ＦＭ３とを用いることもできる。
【００６４】
ａ.  主制御装置２０は、まず、基準マークＦＭ１がアライメント系ＡＬＧの検出領域内に位置されるように、ウエハテーブルＷＴＢを移動させる。この移動は、主制御装置２０が、干渉計ユニット５８Ｘ1，５８Ｙの計測値に基づいて、ウエハステージ駆動系１３０の各モータを駆動することで行われる。
【００６５】
図９（Ａ）には、ウエハテーブルＷＴＢの移動が行われた後の状態が示されている。また、この図９（Ａ）では、ウエハテーブルＷＴＢが基準姿勢から角度θｚ回転した状態となっている。一般に、例えばウエハテーブルＷＴＢのメカ的なリセット後の状態では、θｘ≠θｘ０であるが、ここでは、説明を簡単にするために、傾斜角θｘ，θｙはそれぞれ基準状態θｘ０，θｙ０にあるものとする。
【００６６】
上記のウエハテーブルＷＴＢの移動後、主制御装置２０は、基準マークＦＭ１をアライメント系ＡＬＧを用いて検出し、アライメント系ＡＬＧの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量（Δｘ１，Δｙ１）を計測する。同時に、主制御装置２０は、干渉計ユニット５８Ｙの計測値（干渉計ユニット５８Ｙから反射面５４Ｙ上の測定ビームＷＹの照射点までの距離ＬＹ１）を取り込む。
【００６７】
ｂ.  次に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢを、その姿勢を保ったまま、＋Ｙ方向に距離ＤＹ移動させる。図１０には、ウエハテーブルＷＴＢの移動後の状態が示されている。そして、主制御装置２０は、図１０の状態で、アライメント系ＡＬＧを用いて基準マークＦＭ２を検出し、アライメント系ＡＬＧの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量（Δｘ２，Δｙ２）を計測する。同時に、主制御装置２０は、干渉計ユニット５８Ｙの計測値（干渉計ユニット５８Ｙから反射面５４Ｙ上の測定ビームＷＹの照射点までの距離ＬＹ２）を取り込む。
【００６８】
上記ａ.とｂ.との計測で得られた計測値より、次の式（２）で表される、基準マークＦＭ１，ＦＭ２間のＹ軸方向に関する距離の見かけ上の伸縮率（Ｙスケーリング）Ｓｙを求めることができる。
【００６９】
Ｓｙ＝｜ＬＹ１＋Δｙ１―ＬＹ２―Δｙ２｜／ＤＹ      …（２）
又はＬＹ１―ＬＹ２＝ＤＹなので、次の式（２’）を用いてＹスケーリングＳｙを求めても良い。
【００７０】
Ｓｙ＝｜１＋（Δｙ１―Δｙ２）／ＤＹ｜，            …（２’）
ＹスケーリングＳｙは、次の理論式（３）に従う。
【００７１】
Ｓｙ（θｚ）＝２−ｃｏｓ（θｚ）              …（３）
なお、式（３）の右辺をテーラー展開すれば、次の理論式（３’）のようになる。
【００７２】
Ｓｙ（θｚ）＝１＋θｚ２／２＋Ｏ（θｚ３）      …（３’）
式（３’）において、Ｏ（θｚ３）は高次項である。上式（３’）からわかるように、ＹスケーリングＳｙは、回転角θｚが基準回転角θｚ０（＝０）の時、最も小さい。従って、ＹスケーリングＳｙの計測値が最小となるようなθｚを算出すれば、回転角θｚを絶対計測することなく、基準回転角θｚ０を求めることができる。
【００７３】
上述のＹスケーリングＳｙの計測値から基準回転角θｚ０を求めるために、フィッティング法を採用することができる。例えば、理論式（３’）の形に対応して、次式（４）で表される２次のフィッティング公式を採用する。
【００７４】
Ｓｙ（２）（θｚ）＝ｃ０＋ｃ１θｚ＋ｃ２θｚ２      …（４）
この場合、３つの係数ｃ０，ｃ１，ｃ２を決定するためには、少なくとも３つの異なる回転角θｚでのＹスケーリングＳｙの計測値が必要である。３つ以上の計測値に対し、公式（４）を用いて最小自乗フィッティングすることにより、３つの係数が決まる。そして、Ｓｙ（２）（θｚ）が極小となるθｚ、詳しくはｄＳｙ（２）（θｚ）／ｄθｚ＝ｃ１＋２ｃ２θｚ＝０よりθｚ＝−ｃ１／（２ｃ２）、が求まる。なお、フィッティング公式として、より高次の多項式、又は理論式（３）の形に対応して、次式（５）で表されるフィッティング公式を採用することも可能である。
【００７５】
Ｓｙ（ｃ）（θｚ）＝ｃ０＋ｃ１・ｃｏｓ（ｃ２θｚ）      …（５）
加えて、ＹスケーリングＳｙの計測値が多くあれば、フィッティング法による基準回転角の決定精度はさらに向上する。
【００７６】
そこで、主制御装置２０は、上述したａ.、ｂ.と同様の基準マークＦＭ１，ＦＭ２の位置計測を、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢（回転角θｚ）を、少なくとも２回変化させて、繰り返し行う。この場合、基準マークの計測の順序は、ＦＭ１→ＦＭ２→ＦＭ２→ＦＭ１→ＦＭ１→ＦＭ２……となるようにすることが、計測時間の短縮を図る点で好ましい。
【００７７】
次いで、主制御装置２０は、上述のようにして得られたウエハテーブルＷＴＢの異なる複数（少なくとも３つ）の姿勢で、アライメント系ＡＬＧを用いて検出された、基準マークＦＭ１，ＦＭ２それぞれとアライメント系ＡＬＧの検出中心との位置関係と、各検出時の干渉計システム５８Ｙの計測値とに基づいて、前述のＹスケーリングを、それぞれの回転角θｚについて算出する。
【００７８】
そして、主制御装置２０は、算出した回転角θｚ毎のＹスケーリングを用いて、上述した最小自乗フィッティングを行って、式（４）の係数を決定することで、ＹスケーリングＳｙと、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢（回転角θｚ）との関係を示す式（４）を求める。
【００７９】
次いで、主制御装置２０は、式（４）の２次関数の極小値（最小値）に対応する回転角θｚを、上述した手順で求める。
【００８０】
上述のフィッティング法では、フィッティング公式Ｓｙ（２）（θｚ）が極小となるθｚを求めるものとしたが、これには、次のような大きな利点がある。
【００８１】
すなわち、理論式（３）に従えば、スケーリングＳｙ（θｚ）の最小値は１である。従って、Ｓｙ（２）（θｚ）＝１となるθｚを求めることは、Ｓｙ（２）（θｚ）が極小となるθｚを求めることと等価である。しかし、長時間の使用によるウエハテーブルＷＴＢ及び／又は計測器（干渉計システム、アライメント系ＡＬＧなど）などの経時変化により、基準マークＦＭ１，ＦＭ２間の距離ＤＹや、ウエハテーブルＷＴＢの移動距離ＤＹが、正確に保障されないことがあり得る。それに加えて、フィッティング法を採用することによっても、ＹスケーリングＳｙの最小値は１からずれ得る。しかし、その様な状況でも、ＹスケーリングＳｙは基準状態では必ず最小値をとる。従って、上述のフィッティング公式Ｓｙ（２）（θｚ）が極小となるθｚを求めることで、上記のウエハテーブルＷＴＢ等の経時変化などの影響を受けることなく、ＹスケーリングＳｙが最小となるウエハテーブルＷＴＢの基準回転角θｚ０を正確、かつ確実に求めることが可能になる。
【００８２】
これまでは、ウエハテーブルＷＴＢは基準傾斜角（θｘ０，θｙ０）にあるものとの仮定のもと、回転角θZと、ＹスケーリングＳｙとの関係を求める場合について説明したが、実際には、図９（Ｂ）に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角θｘが変わることによっても、測定ビームＷＹの光路長、ひいてはＹスケーリングは変化する。その原理は、回転角θｚに対するそれと同様である。従って、光路長の差ΔＬＹの傾斜角θｘ依存性は、式（１）と同じ形で表される。同様に、ＹスケーリングＳｙの傾斜角θｘ依存性は、式（３）と同じ形で表される。
【００８３】
そこで、実際には、フィッティング法を適用し、ＹスケーリングＳｙが極小となる傾斜角θｘをも求めることができる。フィッティングに際し、例えば、Ｓｙ（θｘ）に対して式（４）と同様の形の次式（６）の公式を採用するものとする。
【００８４】
Ｓｙ（２）（θｘ）＝ａ０＋ａ１θｘ＋ａ２θｘ２      …（６）
従って、主制御装置２０は、基準回転角θｚ０の計測と同様の手順で、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角θｘを変化させながら、基準マークＦＭ１，ＦＭ２の計測を行い、上記と同様の演算を行うことで、ＹスケーリングＳｙの計測値が最小となる、基準傾斜角θｘ０を求める。
【００８５】
なお、光路長の差ΔＬＹは傾斜角θｙに依存しない。同様に、ＹスケーリングＳｙも傾斜角θｙに依存しない。従って、ＹスケーリングＳｙの計測より、基準回転角θｚ０と基準傾斜角θｘ０の２つが求められる。
【００８６】
ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢を求めるためには、先に求めた基準回転角θｚ０及び基準傾斜角θｘ０に加えて、基準傾斜角θｙ０を求めなければならない。このため、基準マークＦＭ１，ＦＭ３間のＸ軸方向に関する距離の見かけ上の伸縮率、すなわちＸスケーリングＳｘの計測を行う。
【００８７】
ｃ.  まず、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢを、先に求めた基準姿勢（θｚ０，θｘ０）に維持した状態で、基準マークＦＭ１がアライメント系ＡＬＧの検出領域内に位置するように移動させる。この移動は、干渉計ユニット５８Ｘ1，５８Ｙの計測値に基づいて、ウエハステージ駆動系１３０の各モータを駆動することで行われる。
【００８８】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）には、このようにして、ウエハテーブルＷＴＢの移動が行われた後の状態が示されている。この図１１（Ｂ）では、ウエハテーブルＷＴＢが、基準傾斜角θｙ０から角度θｙ傾斜している。
【００８９】
次に、主制御装置２０は、基準マークＦＭ１をアライメント系ＡＬＧを用いて検出し、アライメント系ＡＬＧの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量（Δｘ１，Δｙ１）を計測する。同時に、主制御装置２０は、干渉計ユニット５８Ｘ1の計測値（干渉計ユニット５８Ｘ1から反射面５４Ｘ上の測定ビームＷＸの照射点までの距離ＬＸ１）を取り込む。
【００９０】
ｄ.  次に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢを、その姿勢を保ったまま、−Ｘ方向に距離ＤＸ移動させる。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）には、ウエハテーブルＷＴＢの移動後の状態が示されている。そして、主制御装置２０は、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）の状態でアライメント系ＡＬＧを用いて基準マークＦＭ３を検出し、アライメント系ＡＬＧの検出中心に対する基準マーク中心の位置ずれ量（Δｘ２，Δｙ２）を計測する。主制御装置２０は、干渉計ユニット５８Ｘ1の計測値（干渉計ユニット５８Ｘ1から反射面５４Ｘ上の測定ビームＷＸの照射点までの距離ＬＸ２）を取り込む。
【００９１】
上記ｃ.とｄ.との計測で得られた計測値より、次の式（７）で表される、ＸスケーリングＳｘを求めることができる。
【００９２】
Ｓｘ＝｜ＬＸ１＋Δｘ１―ＬＸ２―Δｘ２｜／ＤＸ      …（７）
又はＬＸ１―ＬＸ２＝ＤＸなので、次の式（７’）を用いてＸスケーリングＳｘを求めても良い。
【００９３】
Ｓｘ＝｜１＋（Δｘ１―Δｘ２）／ＤＸ｜              …（７’）
ここで、ＸスケーリングＳｘの傾斜角θｙ依存性は、ＹスケーリングＳｙの傾斜角θｘ依存性と同様である。すなわち、ＸスケーリングＳｘは、基準傾斜角θｙ０の時、傾斜角θｙに対して最も小さくなる。従って、ＸスケーリングＳｘの計測値が最小となるウエハテーブルＷＴＢを傾斜角θｙを求めれば、傾斜角θｙを絶対計測することなく、基準傾斜角θｙ０を求めることができる。
【００９４】
ＸスケーリングＳｘの計測から基準傾斜角θｙ０を求めるために、先と同様にフィッティング法を適用し、ＸスケーリングＳｘが極小となる傾斜角θｙを求める。フィッティングに際し、例えば、次式（８）で表されるフィッティング公式として採用することができる。
【００９５】
Ｓｘ（２）（θｙ）＝ｂ０＋ｂ１θｙ＋ｂ２θｙ２      …（８）
そこで、主制御装置２０は、上述したｃ.、ｄ.と同様の基準マークＦＭ１，ＦＭ３の位置計測を、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢（傾斜角θｙ）を、少なくとも２回変化させて、繰り返し行う。この場合、基準マークの計測の順序は、ＦＭ１→ＦＭ３→ＦＭ３→ＦＭ１→ＦＭ１→ＦＭ３……となるようにすることが、計測時間の短縮するためには好ましい。
【００９６】
次いで、主制御装置２０は、上述のようにして得られたウエハテーブルＷＴＢの異なる複数（少なくとも３つ）の姿勢で、アライメント系ＡＬＧを用いて検出された、基準マークＦＭ１，ＦＭ３それぞれとアライメント系ＡＬＧの検出中心との位置関係と、各検出時の干渉計システム５８Ｘ1の計測値とに基づいて、前述のＸスケーリングを、それぞれの傾斜角θｙについて算出する。
【００９７】
そして、主制御装置２０は、算出した傾斜角θｙ毎のＸスケーリングを用いて、上述した最小自乗フィッティングを行って、式（８）の係数を決定することで、ＸスケーリングＳｘと、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢（傾斜角θｙ）との関係を示す式（８）を求める。
【００９８】
次いで、主制御装置２０は、式（８）の２次関数の極小値（最小値）に対応する傾斜角θｙを、前述と同様の手順で求める。
【００９９】
以上、ＹスケーリングＳｙとＸスケーリングＳｘとの計測を組み合わせることにより、基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）が決まる。ここで、スケーリングＳｘ，Ｓｙは、ともに回転角θｚ、傾斜角θｘ、θｙに独立に依存するため、３つの基準角の計測は順不同で独立におこなうことができる。
【０１００】
本実施形態の露光装置１０では、ウエハステージＷＳＴのセット時又はリセット時（干渉計システム５８の原点の再設定時）などに、主制御装置２０により、上述したウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢の計測が行われ、この計測結果に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢが、ウエハステージ駆動系１３０の各微動機構などを介して基準状態に設定される。
【０１０１】
そして、露光装置１０では、デバイスの製造に際し、表面に感応材（フォトレジスト）が塗布されたウエハＷが、ウエハテーブルＷＴＢ上のウエハホルダ２５上に載置され、レチクルアライメント（レチクルホルダＲＨのθｚ回転及びＸＹ位置の微調整）及びアライメント系ＡＬＧのベーライン計測、並びにウエハアライメント（ＥＧＡ方式など）の後、照明光ＩＬのもとで、レチクルＲのパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の１つのショット領域に投影する動作と、ウエハステージＷＳＴを介してウエハＷをＸ軸方向、Ｙ軸方向にステップ移動する動作とがステップ・アンド・リピート方式で繰り返される。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１０によると、主制御装置２０により、ウエハテーブルＷＴＢ上の基準マークＦＭ１，ＦＭ２，及びＦＭ３のアライメント座標系上での位置の計測が、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢を変化させながら、前述した手順で行われ、この計測結果に基づいて、前述のＹスケーリングとウエハテーブルＷＴＢの姿勢（回転角θｚ，傾斜角θｘ）との関係を示す未定係数決定後の式（４）、式（６）に基づいて、Ｙ軸と反射面５４Ｙとが交差（本実施形態では直交）する基準状態における、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢（基準回転角θｚ０，基準傾斜角θｘ０）求めることができる。また、同様にして、Ｘ軸と反射面５４Ｘとが交差（本実施形態では直交）する基準状態における、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢（基準傾斜角θｙ０）求めることができる。従って、アライメント系ＡＬＧ及び干渉計システム５８以外に特に工具などを用いることなく、基準状態におけるウエハテーブルＷＴＢの姿勢を求めることが可能になる。また、干渉計システム５８の各干渉計ユニットとしては、一般的な干渉計、例えばマイケルソン干渉計などを用いることができる。
【０１０３】
また、本実施形態の露光装置１０によると、主制御装置２０により、上述のようにしてウエハテーブルＷＴＢの基準状態における姿勢が求められ、ウエハステージ駆動系１３０の各微動機構等を介してウエハテーブルＷＴＢが基準状態に設定される。すなわち、ウエハステージＷＳＴのセット又はリセットが行われる。そして、デバイスの製造に際しては、基準状態に設定されたウエハテーブルＷＴＢ上にウエハＷが載置され、該ウエハＷのウエハアライメントが干渉計システム５８を用いてウエハテーブルＷＴＢの位置を管理しつつ、行われ、該ウエハＷ上の各ショット領域に、照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬを用いてレチクルＲのパターンが転写される。従って、ウエハテーブルＷＴＢ上に載置されたウエハＷ上に精度良くパターンを形成することが可能になる。
【０１０４】
なお、上記実施形態では、ＸスケーリングＳｘとＹスケーリングＳｙの計測に際して、共通の基準マークＦＭ１と、異なる基準マークＦＭ２又はＦＭ３とを検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものでない。例えば、ＹスケーリングＳｙの計測、ＸスケーリングＳｘの計測で、それぞれ異なる２つの基準マーク、合計４つの基準マークを検出しても良いし、あるいは、ＹスケーリングＳｙの計測、ＸスケーリングＳｘの計測で、同一の２つの基準マークを検出するようにしても良い。後者では、その２つの基準マークは、ウエハテーブルの基準状態において、Ｘ位置とＹ位置とがともに異なるように定められている必要があるが、２つの基準マークの（Ｘ，Ｙ）座標の計測を、前述と同様の手順で行うことで、３つの基準角θｘ０，θｙ０，θｚ０すべてを計測できる。
【０１０５】
なお、スケーリングＳｘ，Ｓｙの計測において、ウエハテーブルＷＴＢの移動と姿勢の変更は、順不同でおこなうことができる。上述の手順では、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢を変更する毎に、一対の基準マークを検出するためにウエハテーブルＷＴＢを移動させ、基準マーク中心の位置を計測した。この場合、スケーリングＳｘ又はＳｙは、姿勢変更毎に算出される。これに限らず、まず、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの姿勢を所定回数変更しながら、姿勢変化の度に１つの基準マーク中心の位置を前述と同様に計測する。その後、ウエハテーブルＷＴＢを移動させ、先と同様にウエハテーブルＷＴＢの姿勢を所定回数変更しながら、姿勢変化の度に別の基準マーク中心の位置を前述と同様に計測することとしても良い。この場合、スケーリングＳｘ又はＳｙは、すべての計測が終了した後に算出される。
【０１０６】
また、上記実施形態では、スケーリングＳｘ又はＳｙとウエハテーブルＷＴＢの姿勢との関係を求め、この関係に基づいて、フィッティング法により基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）を求めるものとしたが、これに限らず、例えばスケーリングＳｘ又はＳｙに代えて、一対の基準マーク間のＹ軸方向又はＸ軸方向に関する距離の実測値、あるいはその実測値の倍数などを用いても良い。
【０１０７】
なお、上記実施形態において、干渉計ユニット５８Ｘ1に代えて、干渉計ユニット５８Ｘが用いられている場合には、Ｘスケーリングの計測結果を用いて、回転角θｚを求めるようにしても良い。この場合、例えば、次式（９）で示されるフィッティング公式を用いることができる。
【０１０８】
Ｓｘ（２）（θｚ）＝ｃ０＋ｃ１θｚ＋ｃ２θｚ２      …（９）
【０１０９】
上述の第１の実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢を計測するために、原則的に３つの基準マークを検出していた。しかるに、計測時間を短縮する等のため、簡略化した方法も望まれる。かかる観点からなされたのが、次の第２の実施形態である。
【０１１０】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）及び図１４に基づいて説明する。この第２の実施形態に係る露光装置は、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢の計測及び設定方法が、第１の実施形態と異なるのみである。以下では、かかる相違点を中心に説明する。
【０１１１】
この第２の実施形態では、オフセット関数を導入することによって、１つの基準マークＦＭｎの検出により、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢を計測し、設定する。
【０１１２】
オフセット関数を導入するために、基準マークＦＭｎの計測の際に得られる測定量から算出される量として、例えば前述の式（７）のＸスケーリングＳｘ、式（２）のＹスケーリングＳｙにそれぞれ対応して、次式（１０ａ），（１０ｂ）で表されるｓｘ，ｓｙをそれぞれ導入する。
ｓｘ＝｜ＬＸｎ＋Δｘｎ｜／ＤＸ      …（１０ａ）
ｓｙ＝｜ＬＹｎ＋Δｙｎ｜／ＤＹ      …（１０ｂ）
ここで、（Δｘｎ，Δｙｎ）はアライメント系ＡＬＧの検出中心に対する基準マークＦＭｎの中心の位置ずれ量、ＬＸｎ，ＬＹｎはそれぞれ測定ビームＷＸ，ＷＹの反射面５４Ｙ，５４Ｘ上の照射点までの距離である。量ｓｘ，ｓｙは、それぞれスケーリングＳｘ，Ｓｙの計測時に求めることができる。そこで、次式（１１ａ），（１１ｂ）で表される、オフセット関数を定めておく。
δＳｘ＝Ｓｘ−ｓｘ      …（１１ａ）
δＳｙ＝Ｓｙ−ｓｙ      …（１１ｂ）
これらのオフセット関数δＳｘ，δＳｙを使うことにより、１つの基準マークＦＭｎに対してのみｓｘとｓｙとを計測し、その計測値をスケーリングＳｘ，Ｓｙに換算することができる。そして、第１の実施形態と同様に、換算されたスケーリングＳｘ，Ｓｙが最小となるような、θｘ，θｙ，θｚを求めれば、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）を求めることが可能になる。
【０１１３】
次に、オフセット関数δＳｘ，δＳｙの設定方法を説明する。スケーリングＳｘ，ＳｙはウエハテーブルＷＴＢの３つの回転座標（θｘ，θｙ，θｚ）のみに依存する。しかし、量ｓｘ，ｓｙがウエハテーブルＷＴＢの位置（ｘ，ｙ，ｚ）及び回転（θｘ，θｙ，θｚ）の全６座標に依存するため、オフセット関数δＳｘ，δＳｙも全６座標に依存する。そこで、各基準マークＦＭｎを検出する際のウエハテーブルＷＴＢの位置座標（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）と回転座標（φｘｉ，φｙｊ，φｚｋ）の計測点を定めておく。ただし、前述の３つの基準マークを用いる場合、ｘ１＝ｘ２，｜ｙ１―ｙ２｜＝ＤＹ，｜ｘ１―ｘ３｜＝ＤＸ，ｙ１＝ｙ３，ｚ１＝ｚ２＝ｚ３を満たすように計測位置を定める。そして、３つの傾斜・回転角に対し、それぞれＩ，Ｊ，Ｋ点の観測点を定める。ただし、Ｉ＝Ｊ＝Ｋ≧３とする。また、インデックスｉ，ｊ，ｋはｉ＝０〜Ｉ−１，ｊ＝０〜Ｊ−１，ｋ＝０〜Ｋ−１と走るとし、φｘ０，φｙ０，φｚ０を基準計測点とする。これら傾斜・回転角の計測点は、すべての基準マークの検出において、共通である。
【０１１４】
オフセット関数を定めるために、前述の３つの基準マークＦＭ１，ＦＭ２，ＦＭ３を用いるものとする。
【０１１５】
(1)  まず、基準マークＦＭ１，ＦＭ２を用いて、回転角θｚに関するオフセット関数δＳｙ（θｚ）を定める。具体的には、主制御装置２０は、基準マークＦＭ１を検出するために、ウエハテーブルＷＴＢを所定の位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に移動させる。次に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角をθｘ＝φｘ０，θｙ＝φｙ０と固定したまま、所定の回転角θｚ（＝φｚｋ、ただしｋ＝０〜Ｋ−１）について、前述と同様の基準マークＦＭ１の位置計測を行って、回転角θｚ＝φｚｋのそれぞれについてΔｘ１，Δｙ１，ＬＹ１（及びＬＸ１）を測定し、式（１０ｂ）に従って回転角θｚ＝φｚｋ毎にｓｙを算出する。
【０１１６】
次に、主制御装置２０は、傾斜角θｘ及びθｙを保ったまま、基準マークＦＭ２を検出するために、ウエハステージＷＴＢを所定の位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に移動させる。次いで、主制御装置２０は、前述と同様にして、所定の回転角θｚ（＝φｚｋ、ただしｋ＝０〜Ｋ−１）のそれぞれついてΔｘ２，Δｙ２，ＬＹ２（及びＬＸ２），を測定する。そして、以上の測定で得られた測定値を用いて、回転角θｚ＝φｚｋ毎に、ＹスケーリングＳｙを求めるとともに、式（１１ｂ）に従ってオフセット関数δＳｙを算出する。
【０１１７】
そして、主制御装置２０は、オフセット関数δＳｙの測定値（算出値）に対してフィッティング法を適用し、θｚの連続関数δＳｙ（φｘ０，φｙ０；θｚ）として保存する。
【０１１８】
(2)  同様に、基準マークＦＭ１，ＦＭ２を用いて、傾斜角θｘに関するオフセット関数δＳｙ（θｘ）を定める。具体的には、主制御装置２０は、基準マークＦＭ１を検出するために、ウエハテーブルＷＴＢを所定の位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に移動させる。次に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角θｙ＝φｙ０、回転角θｚ＝φｚ０と固定したまま、所定の傾斜角θｘ（＝φｘｉ、ただしｉ＝０〜Ｉ−１）に対して、前述と同様の基準マークＦＭ１の位置計測を行って、傾斜角θｘ＝φｘｉのそれぞれについてΔｘ１，Δｙ１，ＬＹ１（及びＬＸ１）を測定し、式（１０ｂ）に従って傾斜角θｘ＝φｘｉ毎にｓｙを算出する。
【０１１９】
次に、主制御装置２０は、傾斜角θｙ及び回転角θｚを保ったまま、基準マークＦＭ２を検出するために、ウエハステージＷＴＢを所定の位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に移動させる。次いで、主制御装置２０は、前述と同様にして、所定の傾斜角θｘ（＝φｘｉ、ただしｉ＝０〜Ｉ−１）のそれぞれついてΔｘ２，Δｙ２，ＬＹ２（及びＬＸ２）を測定する。そして、以上の測定で得られた測定値を用いて、傾斜角θｘ＝φｘｉ毎にＹスケーリングＳｙを求めるとともに、式（１１ｂ）に従ってオフセット関数δＳｙを算出する。
【０１２０】
そして、主制御装置２０は、オフセット関数δＳｙの測定値（算出値）に対してフィッティング法を適用し、θｘの連続関数δＳｙ（φｙ０，φｚ０；θｘ）として保存する。
【０１２１】
(3)  次に、基準マークＦＭ１，ＦＭ３を用いて、傾斜角θｙに関するオフセット関数δＳｘ（θｙ）を定める。具体的には、主制御装置２０は、基準マークＦＭ１を検出するために、ウエハテーブルＷＴＢを所定の位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に移動させる。次に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角θｘ＝φｘ０、回転角θｚ＝φｚ０と固定したまま、所定の傾斜角θｙ（＝φｙｊ、ただしｊ＝０〜Ｊ−１）に対して、前述と同様の基準マークＦＭ１の位置計測を行って、傾斜角θｙ＝φｙｊのそれぞれについてΔｘ１，Δｙ１，ＬＸ１（及びＬＹ１）を測定し、式（１０ａ）に従って傾斜角θｙ＝φｙｊの毎にｓｘを算出する。
【０１２２】
次に、主制御装置２０は、傾斜角θｘ及び回転角θｚを保ったまま、基準マークＦＭ３を検出するために、ウエハテーブルＷＴＢを所定の位置（ｘ３，ｙ３，ｚ３）に移動させる。次いで、主制御装置２０は、前述と同様にして、所定の傾斜角θｙ（＝φｙｊ、ただしｊ＝０〜Ｊ−１）のそれぞれついてΔｘ３，Δｙ３，ＬＸ３（及びＬＹ３）を測定する。そして、以上の測定で得られた測定値を用いて、傾斜角θｙ＝φｙｊ毎にＸスケーリングＳｘを求めるとともに、式（１１ａ）に従ってオフセット関数δＳｘを算出する。
【０１２３】
そして、主制御装置２０は、オフセット関数δＳｘの測定値に対してフィッティング法を適用し、θｙの連続関数δＳｘ（φｘ０，φｚ０；θｙ）として保存する。
【０１２４】
なお、詳細説明は省略するが、干渉計ユニット５８Ｘを用いる場合には、オフセット関数δＳｙ（θｚ）の設定手順と同様の手順に従って、基準マークＦＭ１，ＦＭ３を用いて、回転角θｚに関するオフセット関数δＳｘ（θｚ）を定めることもできる。
【０１２５】
次に、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）、及び図１４（Ａ）に基づいて、基準マークＦＭ１を検出することで、ウエハテーブルＷＴＢの基準状態を求める方法について説明する。図１４（Ａ）において、横軸θはθｘ，θｙ，又はθｚを表し、縦軸Ｓ，ｓはＳｘ，ｓｘ又はＳｙ，ｓｙを表す。
【０１２６】
(4)  まず、基準回転角θｚ０を求める。ここでは、基準マークＦＭ１が検出対象に選択されているので、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢを基準マークＦＭ１の計測位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に移動させる。
【０１２７】
次に、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角をθｘ＝φｘ０，θｙ＝φｙ０と固定したまま、回転角θｚ（＝φｚ０，φｚ１，φｚ２）（図１４（Ａ）中のφ０，φ１，φ２）について、前述と同様の基準マークＦＭ１の位置計測を行い（図１３（Ａ）参照）、前述の(1)と同様にして、回転角毎にｓｙ（又はｓｘ）を算出する。そして、その算出値（図１４（Ａ）中のｓ０，ｓ１，ｓ２）を、先に定めたオフセット関数δＳｙ（θｚ）［又はδＳｘ（θｚ）］を用いて、式（１１ｂ）に従ってスケーリングＳｙ（又は式（１１ａ）に従ってスケーリングＳｘ）に換算する。
【０１２８】
次に、主制御装置２０は、その換算値（図１４（Ａ）中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２）に対しフィッティング法を適用し、フィッティング曲線（図中Ｓｆｉｔ）を求め、該フィッティング曲線Ｓｆｉｔが極小値をとる回転角θｚを求めることで、基準回転角θｚ０（図１４（Ａ）中のθ０）を求める。
【０１２９】
(5)  次に、基準傾斜角θｘ０を求める。主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角θｙ＝φｙ０，θｚ＝φｚ０と固定したまま、傾斜角θｘ（＝φｘ０，φｘ１，φｘ２）（図１４（Ａ）中のφ０，φ１，φ２）について、前述と同様の基準マークＦＭ１の位置計測を行い（図１３（Ｂ）参照）、前述の(2)と同様にして、傾斜角毎にｓｙを算出する。そして、その算出値（図１４（Ａ）中のｓ０，ｓ１，ｓ２）を、先に定めたオフセット関数δＳｙ（θｘ）を用いて、式（１１ｂ）に従ってスケーリングＳｙに換算する。
【０１３０】
次に、主制御装置２０は、その換算値（図１４（Ａ）中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２）に対しフィッティング法を適用し、極小値をとる傾斜角θｘを求めることにより、基準回転角θｘ０（図１４（Ａ）中のθ０）を求める。
【０１３１】
(6)  次に、基準傾斜角θｙ０を求める。主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの傾斜角θｘ＝φｘ０，θｚ＝φｚ０と固定したまま、傾斜角θｙ（＝φｙ０，φｙ１，φｙ２）（図１４（Ａ）中のφ０，φ１，φ２）について、前述と同様の基準マークＦＭ１の位置計測を行い（図１３（Ｃ）参照）、前述の(3)と同様にして、傾斜角毎にｓｘを算出する。そして、その算出値（図１４（Ａ）中のｓ０，ｓ１，ｓ２）を、先に定めたオフセット関数δＳｘ（θｙ）を用いて、式（１１ａ）に従ってスケーリングＳｘに換算する。
【０１３２】
次に、主制御装置２０は、その換算値（図１４（Ａ）中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２）に対しフィッティング法を適用し、極小値をとる傾斜角θｙを求めることにより、基準回転角θｙ０（図１４（Ａ）中のθ０）を求めることができる。
上述の(4)〜(6)により、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）が求まる。
【０１３３】
以上説明した本第２の実施形態によると、前述した第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、本第２の実施形態によると、予め、例えば露光装置の立ち上げ時（組み立て時）などに上述した(1)〜(3)の手順により、オフセット関数δＳｘ（θｙ），δＳｙ（θｘ），δＳｙ（θｚ）［，δＳｘ（θｚ）］を定めておけば、その後の、露光装置のメンテナンス時、あるいは故障発生時などのウエハステージのリセット時などには、上述の(4)〜(6)の手順により、１つの基準マークＦＭｎ（ＦＭ１〜ＦＭ３のいずれか）、例えばＦＭ１を検出するだけで、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）を求めることができる。従って、第１の実施形態に比べて、ウエハステージのリセット時などにおけるウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢の計測時間、ひいては設定時間の短縮が可能である。
【０１３４】
なお、上記第２の実施形態において、オフセット関数δＳｘ（θｙ），δＳｙ（θｘ），δＳｙ（θｚ）［，δＳｘ（θｚ）］の設定において、ウエハテーブルＷＴＢの移動と姿勢の変更は、順不同でおこなうことができる。オフセット関数を用いた基準姿勢の計測でも、３つの基準角θｘ０，θｙ０，θｚ０を順不同で計測することができる。
【０１３５】
なお、上記第２の実施形態では、ｓｘ又はｓｙの計測値をスケーリングＳｘ又はＳｙに換算するためにオフセット関数を用いたが、それとは別に、図１４（Ｂ）に示されるように、ｓｘ又はｓｙの計測値（図１４（Ｂ）中のｓ０，ｓ１，ｓ２）に対してフィッティング法を適用し、フィッティング曲線（図１４（Ｂ）中のｓｆｉｔ）を求め、ｓｘ又はｓｙが極値をとる姿勢（図１４（Ｂ）中のθ’０）を求める。その姿勢から、オフセット関数δＳｘ又はδＳｙを使って、スケーリングが極値をとる姿勢（図１４（Ｂ）中のθ０）を算出することも可能である。
なお、以上のような「オフセット関数」を用いる方法は、ＦＭが構成された部材が長期に亘って安定した状態であることが好ましい。ただし、必ずしもそれに限定されるものでもない。
【０１３６】
《変形例》
この他、次のような、上記第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせたようなウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢の計測及び設定方法を採用しても良い。
【０１３７】
すなわち、例えば前述の第１の実施形態におけるスケーリングＳｙ，Ｓｘを求めるための計測に際して得られた、基準マークＦＭ１の位置の計測値から、その位置（Ｘ，Ｙ）と、回転角θｚ、傾斜角θｙ，θｚのそれぞれとの関係を示すフィッティング曲線Ｙ＝ｆ（θｚ），Ｙ＝ｇ（θｘ）、及びＸ＝ｈ（θｙ）を、上記のフィッティング曲線ｓｆｉｔと同様の手法により求める。そして、フィッティング曲線Ｓｙ（θｚ），Ｙ＝ｆ（θｚ）それぞれの極小値に対応するθｚの値の差、フィッティング曲線Ｓｙ（θｘ），Ｙ＝ｆ（θｘ）それぞれの極小値に対応するθｘの値の差、フィッティング曲線Ｓｘ（θｙ），Ｘ＝ｆ（θｙ）それぞれの極小値に対応するθｙの値の差を、それぞれオフセットとして予め算出しておく。
【０１３８】
そして、その後は、基準マークＦＭ１の位置の計測を、ウエハテーブルＷＴＢのθｚ，θｘ，及びθｚを変化させながら行い、フィッティング曲線Ｙ＝ｆ（θｚ），Ｙ＝ｇ（θｘ）、及びＸ＝ｈ（θｙ）を算出し、それらのフィッティング曲線と対応するオフセットとに基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの基準姿勢（θｘ０，θｙ０，θｚ０）を求めるようにする。
【０１３９】
これによっても、上記第２の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１４０】
この変形例では、例えば露光装置の起動時のように、完全リセットのため計測精度が要求される場合に、第１の実施形態と同様のスケーリング計測を行い、この際に、上記のオフセットを求めておくと良い。
【０１４１】
勿論、前述の第１の実施形態の計測方法と、第２の実施形態の計測方法とを組み合わせても良い。この場合も、例えば露光装置の起動時のように、完全リセットのため計測精度が要求される場合に、第１の実施形態と同様のスケーリング計測を行い、この際に、上記のオフセット関数を定めておくことが望ましい。
【０１４２】
なお、上記各実施形態及び変形例では、アライメント系ＡＬＧとしてＦＩＡ系のセンサを用いる場合について説明したが、これに限らず、干渉計システム５８の計測値とその検出結果とに基づいて、アライメント座標系上での基準マークの位置を求めることができるものであれば、いかなる検出方式のアライメントセンサであっても良い。また、基準マークは、基準マーク板に限らず、ウエハテーブルＷＴＢに吸着保持される基準ウエハなどに形成されていても良いことは勿論である。
【０１４３】
また、上記各実施形態及び変形例では、Ｚ軸方向を除く、５自由度方向のウエハテーブルＷＴＢの位置情報を干渉計システム５８によって計測する場合について説明したが、これに限らず、Ｙ軸方向（又はＸ軸方向）とθｚ方向（及びθｘ方向又はθｙ方向）のウエハテーブルＷＴＢの位置情報を干渉計で計測し、それ以外の方向に関するウエハテーブルＷＴＢの位置情報を他の計測装置、例えばエンコーダなどで計測する計測システムを備えた移動体駆動システムなどにも本発明は、好適に適用できる。
【０１４４】
なお、上記各実施形態では、照明光ＩＬとして超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光などを用いるものとしたが、これに限らず、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）、あるいはＡｒ2レーザ光（波長１２６ｎｍ）などの真空紫外光を用いても良い。また、例えば、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（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）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。
【０１４５】
更に、照明光ＩＬとしてＥＵＶ光、Ｘ線、あるいは電子線やイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置、投影光学系を用いない、例えばプロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナー、及び例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号などに開示される、投影光学系ＰＬとウエハとの間に液体が満たされる液浸型露光装置などにも本発明を適用しても良い。
【０１４６】
また、本発明は、例えば、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報及びこれらに対応する米国特許６，４００，４４１号明細書と、特表２０００−５０５９５８号公報及びこれに対応する米国特許５，９６９，４４１号明細書及び米国特許６，２６２，７９６号明細書に記載されているツインステージ型の露光装置に適用しても良い。
【０１４７】
また、本発明は、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種の計測部材やセンサを有する計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
【０１４８】
また、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク、あるいは光反射性の基板上に所定の反射パターンを形成した光反射型マスクを用いたが、それらに限定されるものではない。例えば、そのようなマスクに代えて、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（光学系の一種とする）を用いるようにしても良い。このような電子マスクは、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されている。なお、上述の電子マスクとは、非発光型画像表示素子と自発光型画像表示素子との双方を含む概念である。
【０１４９】
また、例えば、２光束干渉露光と呼ばれているような、複数の光束の干渉によって生じる干渉縞を基板に露光するような露光装置にも適用することができる。そのような露光方法及び露光装置は、例えば、国際公開第０１／３５１６８号パンフレットに開示されている。
【０１５０】
なお、上記各実施形態では、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置にも本発明は好適に適用できる。
【０１５１】
なお、本発明は、半導体製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、有機ＥＬ、ＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【０１５２】
なお、これまでは、基板上にパターンを形成する露光装置について説明したが、スキャン動作により、基板上にパターンを形成する方法は、露光装置に限らず、例えば、特開２００４−１３０３１２号公報などに開示される，インクジェットヘッド群と同様のインクジェット式の機能性液体付与装置を備えた素子製造装置を用いても実現可能である。
【０１５３】
上記公開公報に開示されるインクジェットヘッド群は、所定の機能性液体（金属含有液体、感光材料など）をノズル（吐出口）から吐出して基板（例えばＰＥＴ、ガラス、シリコン、紙など）に付与するインクジェットヘッドを複数有している。このインクジェットヘッド群のような機能性液体付与装置を用意して、パターンの生成に用いることとすれば良い。この機能性液体付与装置を備えた素子製造装置では、基板を固定して、機能性液体付与装置を走査方向にスキャンしても良いし、基板と機能性液体付与装置とを相互に逆向きに走査しても良い。
【０１５４】
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置を用いて前述の方法によりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、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。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
以上説明したように、本発明の計測方法及び設定方法、並びに移動体駆動システムは、移動体の基準状態を計測し、移動体を基準状態に設定するのに適している。また、本発明のパターン形成方法及びパターン形成装置は、移動体上に載置された物体上に精度良くパターンを形成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るステージ装置を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る干渉計の構成を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態の露光装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、基準姿勢におけるウエハテーブルを示す図である。特に、図５（Ａ）は、基準マークＦＭ１の中心をアライメント系の検出中心に位置決めした状態を示す図である。
【図６】ウエハテーブルが、基準姿勢を保ったまま、図５（Ａ）の位置から＋Ｙ方向に距離ＤＹだけ移動し、基準マークＦＭ２の中心をアライメント系の検出中心に位置決めされた状態を示す図である。
【図７】ウエハテーブルが、図５（Ａ）の状態から、基準マークＦＭ１の中心を中心として角度θｚ回転している状態を示す図である。
【図８】ウエハテーブルＷＴＢが、図７の姿勢を保ったまま、アライメント系の検出中心に基準マークＦＭ２が一致するように、所定方向に直線的に移動した状態を示す図である。
【図９】図９（Ａ）は、ウエハテーブルが、基準姿勢から角度θｚ回転した状態で、基準マークＦＭ１がアライメント系の検出領域内に位置するように移動した状態を示す図、図９（Ｂ）は、ウエハテーブルが、基準姿勢から角度θｘ傾斜した状態を示す図である。
【図１０】図１０は、図９（Ａ）の状態から、ウエハテーブルが、その姿勢を保ったまま、＋Ｙ方向に距離ＤＹ移動した状態を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、ウエハテーブルが、先に求めた基準姿勢（θｚ０，θｘ０）に維持した状態で、基準マークＦＭ１がアライメント系ＡＬＧの検出領域内に位置するように移動した状態を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、ウエハテーブルＷＴＢが、その姿勢を保ったまま、図１１（Ａ）の状態から−Ｘ方向に距離ＤＸ移動した状態を示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、第２の実施形態におけるウエハテーブルの基準姿勢の計測手順を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、第２の実施形態におけるウエハテーブルの基準姿勢の算出手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…露光装置、２０…主制御装置、５０…ステージ装置、５４Ｘ，５４Ｙ…反射面、５８…干渉計システム、５８Ｘ1，５８Ｙ…干渉計ユニット、１３０…ウエハステージ駆動系、ＡＬＧ…アライメント系、ＦＭ１，ＦＭ２，ＦＭ３…基準マーク、Ｗ…ウエハ、ＷＸ，ＷＹ…測定ビーム、ＷＴＢ…ウエハテーブル。
【図１】
2009016412.tif 000003
【図２】
2009016412.tif 000004
【図３】
2009016412.tif 000005
【図４】
2009016412.tif 000006
【図５】
2009016412.tif 000007
【図６】
2009016412.tif 000008
【図７】
2009016412.tif 000009
【図８】
2009016412.tif 000010
【図９】
2009016412.tif 000011
【図１０】
2009016412.tif 000012
【図１１】
2009016412.tif 000013
【図１２】
2009016412.tif 000014
【図１３】
2009016412.tif 000015
【図１４】
2009016412.tif 000016