位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法
【課題】基板を露光する途中での、基板の取り外しを前提とする基板保持部材の採用を可能にする位置合わせ方法を提供する。
【解決手段】 基板Ｐ上に複数の区画領域（ＳＡ１、ＳＡ２等）を形成するに当たり、基板Ｐ上に区画領域を形成する度毎に、基板Ｐを該基板Ｐの面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、基板Ｐの同一の検出対象部（例えばエッジ）の位置情報を例えば複数のセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２、１２２Ｙ１を用いて検出し、その検出結果に基づいて、区画領域の形成の際に、基板Ｐを露光領域ＩＡに対して位置合わせする。
【解決手段】 基板Ｐ上に複数の区画領域（ＳＡ１、ＳＡ２等）を形成するに当たり、基板Ｐ上に区画領域を形成する度毎に、基板Ｐを該基板Ｐの面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、基板Ｐの同一の検出対象部（例えばエッジ）の位置情報を例えば複数のセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２、１２２Ｙ１を用いて検出し、その検出結果に基づいて、区画領域の形成の際に、基板Ｐを露光領域ＩＡに対して位置合わせする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に係り、特に、基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法、該アライメントのための計測を含む露光方法、該露光方法を用いるデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
近年、露光装置の露光対象物である基板、特に液晶表示素子用の基板（矩形のガラス基板）は、そのサイズが大型化する傾向にあり、これに伴い露光装置のステージ装置も大型化し、その重量も増大している。かかるステージの大型化に対処することを目的とした露光装置を、発明者は先に提案した（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
露光装置では、表面に感応剤が塗布されたガラスプレート、あるいはウエハなど（以下、基板と総称する）は、基板ステージ上に載置される。しかるに、例えば液晶用のガラス基板は、最新の第１０世代では一辺が３メートル以上になるなど一層大型化する傾向にあるため、これを保持する基板ステージのさらなる小型化を実現する新たな装置の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
基板ステージのさらなる小型化を実現するための１つの手法として、基板に比べて格段に小さい基板保持面を有する基板ステージの採用が検討されているが、この場合、１枚の基板上の全面に位置する複数の領域を露光する場合、その複数の領域の露光が開始されてから終了するまでの間に、基板を基板ステージから一旦取り外して、再度基板ステージに保持させる動作が必須となる。この場合、基板に対して第２層目以降の露光を行う場合と異なり、第１層目の露光を行う場合には、通常基板上にアライメントマークが存在しないため、露光位置に対する基板の位置合わせが問題となる。本発明は、かかる問題を改善すべくなされたもので、以下のような構成を採用する。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法であって、前記基板上に区画領域を形成する度毎に、前記基板を該基板の面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、前記基板の同一の検出対象部の位置情報を検出することと、前記検出対象部の位置情報の検出結果に基づいて、前記区画領域の形成の際に、前記基板を所定位置に対して位置合わせすることと、を含む位置合わせ方法が、提供される。
【０００８】
これによれば、基板のステップ移動を、該基板を保持した保持部材の移動によって行う場合に限らず、基板のみを、その保持部材に対して移動させる場合、すなわち、ステップ移動に際してその保持部材から基板を一旦外す場合であっても、区画領域の形成に際し、支障なく基板を所定位置に対して精度良く位置合わせすることが可能になる。従って、基板上のほぼ全面を露光する際に、途中での、基板の取り外しを前提とする基板よりも小さな保持部材の採用が可能になる。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、本発明の位置合わせ方法を用いて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う第１の露光方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、前記基板は、その外周縁部の少なくとも一部を吸着して支持する基板支持部材と一体化され、前記基板支持部材に設けられた反射面に計測ビームを照射する基板干渉計システムによって、前記基板の位置を計測し、その計測結果に基づいて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う第２の露光方法が、提供される。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、露光位置に対して前記基板の面に平行な所定面内の第１方向に基板を駆動してエネルギビームにより前記基板上の複数の被処理領域を露光する露光方法であって、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第１方向の位置で、前記所定面内で前記第１方向に直交する第２方向に基板を変位させて移動体上に前記基板を搬入することと、前記基板が搬入された前記第１方向の位置で、前記基板の前記露光位置に対する位置合わせのための計測を開始することと、を含む第３の露光方法が、提供される。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、上記第１ないし第３の露光方法のいずれかにより基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、上記第１ないし第３の露光方法のいずれかにより前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置１００の構成を概略的に示す図である。
【図２】露光装置１００を示す一部省略した平面図である。
【図３】図２に示されるアライメント検出系の配置等について説明するための図であって、図２から一部の構成部分をさらに省略した図である。
【図４】露光装置１００を図１の＋Ｘ方向から見た側面図（一部省略、一部断面にて示す図）である。
【図５】露光装置１００の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図６】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１）である。
【図７】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その２）である。
【図８】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その３）である。
【図９】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その４）である。
【図１０】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その５）である。
【図１１】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その６）である。
【図１２】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その７）である。
【図１３】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その８）である。
【図１４】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その９）である。
【図１５】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１０）である。
【図１６】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１１）である。
【図１７】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１２）である。
【図１８】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１３）である。
【図１９】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１４）である。
【図２０】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１５）である。
【図２１】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１６）である。
【図２２】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１７）である。
【図２３】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１８）である。
【図２４】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１９）である。
【図２５】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その２０）である。
【図２６】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その２１）である。
【図２７】基板支持部材を用いる変形例について説明するための図である。
【図２８】第２の実施形態に係る露光装置２００を概略的に示す一部省略した平面図である。
【図２９】図２９（Ａ）〜図２９（Ｆ）は、露光装置２００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１〜その６）である。
【図３０】図３０（Ａ）〜図３０（Ｆ）は、露光装置２００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その７〜その１２）である。
【図３１】第３の実施形態に係る露光装置３００を概略的に示す一部省略した平面図である。
【図３２】図３２（Ａ）〜図３２（Ｆ）は、露光装置３００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１〜その６）である。
【図３３】図３３（Ａ）〜図３３（Ｆ）は、露光装置３００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その７〜その１２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図２６に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、第１の実施形態に係る露光装置１００の構成が、後述するエア浮上ユニット群等を省略して、概略的に示され、図２には、露光装置１００の一部省略した平面図が示されている。図２は、図１の投影光学系ＰＬより下方の部分（後述する鏡筒定盤より下方の部分）の平面図に相当する。露光装置１００は、例えばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置（液晶パネル）などの製造に用いられる。露光装置１００は、液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とする投影露光装置である。
【００１７】
露光装置１００は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬなどが搭載されたボディＢＤ（図１等ではその一部のみが図示されている）、基板Ｐを保持する微動ステージ２６（基板テーブル）を含む基板ステージ装置ＰＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。以下においては、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向（Ｘ方向）とし、水平面内でこれに直交する方向をＹ軸方向（Ｙ方向）、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向（Ｚ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。
【００１８】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系ＩＯＰは、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッタ、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。また、照明光ＩＬの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。
【００１９】
マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着（あるいは静電吸着）により固定されている。マスクステージＭＳＴは、ボディＢＤの一部を構成する不図示のマスク定盤上に、例えばその底面に固定された不図示のエアベアリングを介して非接触状態で支持されている。マスクステージＭＳＴは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系１２（図１では図示せず、図５参照）により、走査方向（Ｘ軸方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向にそれぞれ適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、マスクステージＭＳＴに設けられた（又は形成された）反射面に測長ビームを照射する複数のレーザ干渉計を含むマスクレーザ干渉計システム（以下、「マスク干渉計システム」という）１４により計測される。
【００２０】
投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの図１における下方において、ボディＢＤの一部である鏡筒定盤１６に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示されている投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像の投影領域が例えば千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする単一の長方形状（帯状）のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系のそれぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。また、以下では投影光学系ＰＬの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域ＩＡと呼ぶ。
【００２１】
このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの像面側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡに形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板Ｐを保持する後述する基板ホルダＰＨ（微動ステージ２６）との同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭのパターンが転写される。すなわち、露光装置１００では、照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。
【００２２】
ボディＢＤは、図１、及び露光装置１００を＋Ｘ方向から見た概略側面図を一部省略して示す図４に示されるように、床面Ｆ上にＸ軸方向に所定距離離間して互いに平行にかつ長手方向をＹ軸方向として配置された直方体部材から成る一対（２つ）の基板ステージ架台（以下、架台と略記する）１８と、一対の架台１８上に一対のサイドフレーム２０を介して水平に支持された鏡筒定盤１６と、不図示のマスク定盤とを備えている。なお、架台１８は、２つに限らず、１つでも良いし、３つ以上でも良い。
【００２３】
各架台１８は、複数の防振装置２２を介して床面Ｆ上に設置されている（図１及び図４参照）。一対のサイドフレーム２０は、図２及び図４に示されるように、それぞれの下端が一対の架台１８上面のＹ軸方向の一端部と他端部に接続されている。鏡筒定盤１６は、ＸＹ平面に平行に配置されたＹ軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、一対のサイドフレーム２０により一対の架台１８上でＹ軸方向の両端部が下方から支持されている。
【００２４】
基板ステージ装置ＰＳＴは、図１に示されるように、粗動ステージ部２４、微動ステージ２６、及び重量キャンセル装置２８等を有している。重量キャンセル装置２８は、図１及び図４に示されるように、一対の架台１８の上に配置されたＸガイド８２のＸＹ平面に平行な上面上に配置されている。
【００２５】
粗動ステージ部２４は、図４に示されるように、２本（一対）のＸビーム３０Ａ、３０Ｂと、粗動テーブル３２と、２本のＸビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれを床面Ｆ上で支持する複数の脚部３４と、を有している。
【００２６】
Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面が矩形枠状の中空部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている（図１〜図４参照）。Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、図１中でＸビーム３０Ａについて示されるように、長手方向（Ｘ軸方向）両端部近傍と中央部との３箇所で、３つの脚部３４によって下方から床面Ｆ上で、一対の架台１８に対して非接触で支持されている。これにより、粗動ステージ部２４は、一対の架台１８に対して振動的に分離されている。なお、脚部３４の配置及び個数は、任意で良い。また、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂは、中空部材に限らず中実部材であっても良いし、ＹＺ断面がI型の棒状部材であっても良い。
【００２７】
Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの上面には、図４に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸリニアガイド３６が、Ｙ軸方向の中央に固定されている。本実施形態では、Ｘリニアガイド３６は、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有し、Ｘ固定子を兼ねている。なお、Ｘリニアガイド３６とは別に、磁石ユニットを有するＸ固定子を設けても良い。また、Ｘリニアガイドを、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂ上に複数本、例えば２本設けても良い。
【００２８】
粗動テーブル３２は、図４に示されるように、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂの上に配置されている。粗動テーブル３２は、中央にＺ軸方向に貫通する開口が形成された平面視矩形の板状部材から成る。図４では、粗動テーブル３２は、後述する重量キャンセル装置２８とともに、部分的に断面図にて示されている。粗動テーブル３２の下面には、図４に示されるように、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれに固定されたＸリニアガイド３６に不図示の気体静圧軸受（例えばエアベアリング）などを介して非接触で（所定の隙間（ギャップ、クリアランス）を介して）係合するスライダ４４が複数固定されている。スライダ４４は、各Ｘリニアガイド３６に対して、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば４個設けられており（図１参照）、粗動テーブル３２の下面には、例えば合計８個のスライダ４４が固定されている。粗動テーブル３２は、Ｘリニアガイド３６とスライダ４４とを含む複数のＸリニアガイド装置により、Ｘ軸方向に直進案内される。
【００２９】
また、この場合、各スライダ４４は、コイルユニットを含み、各スライダ４４が有する合計８個のコイルユニットによって、前述のＸ固定子とともに、粗動テーブル３２を、Ｘ軸方向に所定のストロークで駆動するＸリニアモータ４２（図５参照）が構成されている。
【００３０】
なお、スライダ４４とは別にＸ可動子を設けても良く、この場合には、スライダ４４は、転動体（例えば、複数のボールなど）を含み、各Ｘリニアガイド３６に対してスライド可能に係合しても良い。
【００３１】
なお、図１〜図４では不図示であるが、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂの所定の一方、例えばＸビーム３０Ａには、Ｘ軸方向を周期方向とするＸスケールが固定され、粗動テーブル３２には、Ｘスケールを用いて粗動テーブル３２のＸ軸方向に関する位置情報を求めるＸリニアエンコーダシステム４６（図５参照）を構成するエンコーダヘッドが固定されている。粗動テーブル３２のＸ軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置５０（図５参照）により制御される。
【００３２】
また、同様に図１ないし図４では不図示であるが、粗動テーブル３２には、粗動テーブル３２に対する微動ステージ２６のＸ軸及びＹ軸方向に関する相対移動量（相対変位量）を計測するためのギャップセンサ４８Ａ、４８Ｂ（図５参照）などが取り付けられている。主制御装置５０は、ギャップセンサ４８Ａ、４８Ｂによって計測される相対移動量が所定の制限値に達した場合に、微動ステージ２６及び粗動テーブル３２を直ちに停止する。ギャップセンサ４８Ａ、４８Ｂに代えて、あるいは加えて、微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する移動可能量をメカ的に制限するメカストッパ部材を設けても良い。
【００３３】
ここで、説明は前後するが、微動ステージ２６について説明する。微動ステージ２６は、図１及び図４から分かるように、平面視矩形の板状（又は箱形）部材から成り、その上面に基板ホルダＰＨ（以下、ホルダと略記する）が搭載されている。ホルダＰＨは、図２からわかるように、Ｘ軸方向の長さが基板Ｐと同等であり、Ｙ軸方向の幅（長さ）は基板Ｐの約１／３である。ホルダＰＨは、基板Ｐの一部（ここでは、基板ＰのＹ軸方向に関する約１／３の部分）を、例えば真空吸着（又は静電吸着）により吸着保持するとともに、加圧気体（例えば高圧空気）を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板Ｐの一部（基板Ｐの約１／３）を下方から非接触（浮上）支持することができる。ホルダＰＨによる基板Ｐに対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とにホルダＰＨを切り替え接続するホルダ吸排気切替装置５１（図５参照）を介して、主制御装置５０によって行われる。
【００３４】
微動ステージ２６は、複数のボイスコイルモータ（あるいはリニアモータ）を含む微動ステージ駆動系５２（図５参照）により、粗動テーブル３２上で６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向）に微少駆動される。
【００３５】
詳述すると、図１に示されるように、粗動テーブル３２の＋Ｘ側の端部の上面には、支持部材３３を介して固定子５６が設けられ、これに対向して、微動ステージ２６の＋Ｘ側の側面には、固定子５６とともにＸボイスコイルモータ５４Ｘを構成する可動子５８が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のＸボイスコイルモータ５４Ｘが、Ｙ軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
【００３６】
また、不図示ではあるが、粗動テーブル３２の＋Ｙ側の端部の上面には、支持部材を介してＹボイスコイルモータの固定子が設けられ、これに対向して、微動ステージ２６の＋Ｙ側の側面には、Ｙボイスコイルモータの可動子が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のＹボイスコイルモータ（以下、便宜上Ｙボイスコイルモータ５４Ｙと表記する）が、Ｘ軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
【００３７】
微動ステージ２６は、主制御装置５０によって、一対のＸボイスコイルモータ５４Ｘを用いて後述する重量キャンセル装置２８を介して粗動テーブル３２に同期駆動（粗動テーブル３２と同方向に同速度で駆動）されることにより、粗動テーブル３２と共にＸ軸方向に所定のストロークで移動し、一対のＹボイスコイルモータ５４Ｙを用いて、駆動されることにより、粗動テーブル３２に対しＹ軸方向にも微少ストロークで移動する。
【００３８】
また、微動ステージ２６は、主制御装置５０によって、一対のＸボイスコイルモータ５４Ｘのそれぞれ、又は一対のＹボイスコイルモータ５４Ｙのそれぞれに、互いに逆方向の駆動力が発生させられることにより、粗動テーブル３２に対しθｚ方向に移動する。
【００３９】
本実施形態では、上述したＸリニアモータ４２と、微動ステージ駆動系５２の各一対のＸボイスコイルモータ５４Ｘ及びＹボイスコイルモータ５４Ｙと、によって、微動ステージ２６は、投影光学系ＰＬ（図１参照）に対し、Ｘ軸方向に長ストロークで移動（粗動）可能、かつＸ軸、Ｙ軸及びθｚ方向の３自由度方向に微少移動（微動）可能となっている。
【００４０】
また、微動ステージ駆動系５２は、図１に示されるように、微動ステージ２６を残りの３自由度方向（θｘ、θｙ、及びＺ軸の各方向）に微少駆動するための複数、例えば４つのＺボイスコイルモータ５４Ｚを有している。複数のＺボイスコイルモータ５４Ｚのそれぞれは、粗動テーブル３２上面に固定された固定子５９と、微動ステージ２６の下面に固定された可動子５７とから成り、微動ステージ２６の下面の四隅部に対応する箇所に配置されている（図１では、４つのＺボイスコイルモータ５４Ｚのうち２つのみが示され、他の２つは図示省略。また、図４では４つのＺボイスコイルモータ５４Ｚのうち１つのみが示され、他の３つは図示省略）。上記各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚの固定子は、粗動テーブル３２にすべて取付けられている。各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚは、ムービングマグネット型、ムービングコイル型のいずれでも良い。なお、微動ステージ２６の位置を計測する位置計測系については、後述する。
【００４１】
Ｘビーム３０Ａの＋Ｙ側、及びＸビーム３０Ｂの−Ｙ側には、図４に示されるように、一対のフレーム１１０Ａ、１１０Ｂのそれぞれが、架台１８に接触しないように床面Ｆ上に設置されている。一対のフレーム１１０Ａ、１１０Ｂのそれぞれの上面には、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂが設置されている。
【００４２】
エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、図２及び図４に示されるように、ホルダＰＨのＹ軸方向の両側に配置されている。エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂのそれぞれは、図２に示されるように、Ｙ軸方向の幅が基板ＰのＹ軸方向の幅と同等で、Ｘ軸方向の長さが、ホルダＰＨがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、Ｘ軸方向に所定の間隔で、Ｙ軸方向にわずかの隙間を空けて分散配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されている。露光領域ＩＡの中心とエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂの中心とのＸ位置はほぼ一致している。各エア浮上ユニットの上面はホルダＰＨの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
【００４３】
エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂをそれぞれ構成する各エア浮上ユニットの支持面（上面）は、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニットは、気体供給装置８５（図５参照）からの加圧気体（例えば高圧空気）の供給により、基板Ｐの一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフは、図５に示される主制御装置５０によって制御される。ここで、図５では、作図の便宜上、単一の気体供給装置８５が図示されているが、これに限らず、各エア浮上ユニットに対して個別に高圧空気を供給するエア浮上ユニットと同数の気体供給装置を用いても良いし、あるいは、複数のエア浮上ユニットにそれぞれ接続された２つ以上の気体供給装置を用いても良い。図５では、これらの全てを代表して、単一の気体供給装置８５が示されている。いずれにしても、主制御装置５０によって、気体供給装置８５からの各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフが個別に制御される。
【００４４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、ホルダＰＨとホルダＰＨの両側（±Ｙ側）のエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂの少なくとも一方とによって基板Ｐの全体を浮上支持することができる。また、ホルダＰＨの片側（＋Ｙ側又は−Ｙ側）のエア浮上ユニット群８４Ａ又は８４Ｂによっても基板Ｐの全体を浮上支持することができる。
【００４５】
なお、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、それぞれ、上記のＹ軸方向の幅が基板ＰのＹ軸方向の幅と同等で、Ｘ軸方向の長さが、ホルダＰＨがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの大きさを、図２の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。
【００４６】
エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂのそれぞれを構成する複数のエア浮上ユニットが配置された上記矩形領域内には、図２に示されるように、複数、例えば３つの基板Ｙステップ送り装置８８と、１つの基板Ｘステップ送り装置９１とが、露光領域ＩＡの中心（投影光学系ＰＬの中心）を通るＸ軸に関して、非対称に配置されている。基板Ｙステップ送り装置８８及び基板Ｘステップ送り装置９１のそれぞれは、エア浮上ユニットと干渉することなく、上記矩形領域内に配置されている。ここで、基板Ｙステップ送り装置８８の数は、２つでも良いし、４つ以上でも良い。
【００４７】
基板Ｙステップ送り装置８８は、基板Ｐを保持（例えば吸着）してＹ軸方向に移動させるための装置であり、平面視で、エア浮上ユニット群８４Ａ、８８Ｂのそれぞれの内部にＸ軸方向に所定の間隔で３つ配置されている。各基板Ｙステップ送り装置８８は、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂ上に支持部材８９をそれぞれ介して固定されている（図４参照）。
【００４８】
各基板Ｙステップ送り装置８８は、−Ｙ側の１つを取り上げて図４に示されるように、基板Ｐの裏面を吸着してＹ軸方向に移動する可動部８８ａとフレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに固定された固定部８８ｂと、を備えている。可動部８８ａは、一例として可動部８８ａに設けられた可動子と固定部８８ｂに設けられた固定子とから成るリニアモータによって構成される駆動装置９０（図４では不図示、図５参照）によって、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに対してＹ軸方向に駆動される。基板Ｙステップ送り装置８８には、可動部８８ａの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置９２（図４では不図示、図５参照）が設けられている。なお、駆動装置９０は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
【００４９】
各基板Ｙステップ送り装置８８の可動部８８ａのＹ軸方向の移動ストロークは基板ＰのＹ軸方向の長さの約２／３（幾分短い）である。
【００５０】
また、各基板Ｙステップ送り装置８８の可動部８８ａ（基板吸着面）は基板Ｐの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Ｐから分離したりする必要があるので、駆動装置９０によってＺ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部８８ａが、基板Ｐを吸着してＹ軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Ｙステップ送り装置８８と可動部８８ａとを区別することなく用いる。
【００５１】
基板Ｘステップ送り装置９１は、基板Ｐを保持（例えば吸着）してＸ軸方向に移動させるための装置であり、平面視でエア浮上ユニット群８４Ａ、８８Ｂの内部に各１つ配置されている。各基板Ｘステップ送り装置９１は、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂ上に支持部材９３をそれぞれ介して固定されている（図４参照）。
【００５２】
各基板Ｘステップ送り装置９１は、図４に示されるように、基板Ｐの裏面を吸着してＸ軸方向に移動する可動部９１ａとフレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに固定された固定部９１ｂと、を備えている。可動部９１ａは、例えばリニアモータによって構成される駆動装置９５（図４では不図示、図５参照）によって、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに対してＸ軸方向に駆動される。基板Ｘステップ送り装置９１には、可動部９１ａの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置９７（図４では不図示、図５参照）が設けられている。なお、駆動装置９５は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
【００５３】
各基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａのＸ軸方向の移動ストロークは基板ＰのＸ軸方向の長さの約２倍である。各固定部９１ｂの＋Ｘ側の端部は、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂから、＋Ｘ側に所定長さ張り出している。
【００５４】
また、各基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａ（基板吸着面）は基板Ｐの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Ｐから分離したりする必要があるので、駆動装置９５によってＺ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部９１ａが、基板Ｐを吸着してＸ軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Ｘステップ送り装置９１と可動部９１ａとを区別することなく用いる。
【００５５】
なお、上記説明では、基板Ｙステップ送り装置８８及び基板Ｘステップ送り装置９１のそれぞれの可動部は、基板Ｐとの分離、接触を行なう必要があるため、Ｚ軸方向にも移動可能であるものとしたが、これに限らず、可動部（基板吸着面）による基板Ｐの吸着及び基板Ｐとの分離のために、微動ステージ２６がＺ軸方向に移動しても良い。
【００５６】
重量キャンセル装置２８は、図１及び図４に示されるように、Ｚ軸方向に延びる柱状の部材から成り、心柱とも称される。重量キャンセル装置２８は、後述するレベリング装置と称される装置を介して微動ステージ２６を下方から支持している。重量キャンセル装置２８は、粗動テーブル３２の開口内に配置されており、その上半部が粗動テーブル３２より上方に露出し、その下半部が粗動テーブル３２より下方に露出している。
【００５７】
重量キャンセル装置２８は、図４に示されるように、筐体６４、空気ばね６６及びＺスライダ６８などを有する。筐体６４は、＋Ｚ側が開口した有底の筒状部材から成る。筐体６４の下面には、軸受面が−Ｚ側を向いた複数のエアベアリング（以下、ベースパッドと呼ぶ）７０が取り付けられている。空気ばね６６は、筐体６４の内部に収容されている。空気ばね６６には、外部から加圧気体（例えば高圧空気）が供給される。Ｚスライダ６８は、Ｚ軸方向に延びる、例えば高さの低い円柱状の部材から成り、筐体６４内に挿入され、空気ばね６６上に載置されている。Ｚスライダ６８にはＺ軸方向以外の方向の運動を規制するためのガイド（不図示）が設けられている。ガイドとしては、例えばエアベアリング、又は平行板ばねなどが用いられる。平行板ばねは、例えば、Ｚスライダ６８の上端部と下端部とに放射状に配置され、Ｚスライダ６８と筐体６４とを接続する上下各３枚（合計６枚）のＸＹ平面に平行な厚さの薄いばね鋼板などから成る板ばねによって構成される。平行板ばねを用いることにより（板ばねの撓み量でストロークが決まるので、エアベアリングでガイドを構成する場合のように長いストロークには対応できないが）、Ｚスライダ６８は、Ｚ軸方向に短い、すなわち背の高さが低い構造にすることができる。また、筐体６４の周囲には、図１及び図４に示されるように、複数の腕（フィーラと呼ばれる）７１が放射状に配置されて固定されている。そして、各フィーラ７１の先端部上面には微動ステージ２６の下面に取り付けられた複数の光反射型センサ（レベリングセンサとも呼ばれる）７４のそれぞれで用いられるターゲット板７２が設置されている。光反射型センサ７４は、実際には、一直線上にない３箇所以上に配置されている。これらの複数の光反射型センサ７４によって、微動ステージ２６のＺ軸方向の位置、及びチルト量（θｘ及びθｙ方向の回転量）を計測するＺチルト計測系７６（図５参照）が構成されている。なお、図４では図面の錯綜を避けるために光反射型センサ７４は１つのみ示されている。
【００５８】
レベリング装置７８は、微動ステージ２６をＺスライダ６８上でチルト自在（ＸＹ平面に対してθｘ及びθｙ方向に揺動自在）に支持する装置である。レベリング装置７８は、図４中に球状部材で模式的に示されている球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体を有している。
【００５９】
この場合、レベリング装置７８は、例えば上面が（球面の上半部）が微動ステージ２６に固定されており、Ｚスライダ６８の上面にレベリング装置７８のθｘ方向及びθｙ方向の回転（傾斜）を許容する凹部が形成されているものとすることができる。あるいは、この反対に、レベリング装置７８は、例えば下面（球面の下半部）がＺスライダ６８に固定され、レベリング装置７８に対する微動ステージ２６のθｘ方向及びθｙ方向の傾斜を許容する凹部が、微動ステージ２６に形成されているものとすることもできる。いずれにしても、レベリング装置７８は、Ｚスライダ６８に下方から支持され、微動ステージ２６の水平面内の軸（例えばＸ軸とＹ軸）回りの微少角度範囲内での傾動を許容する。
【００６０】
重量キャンセル装置２８は、空気ばね６６が発生する重力方向上向きの力により、Ｚスライダ６８、及びレベリング装置７８を介して微動ステージ２６を含む系の重量（重力方向下向きの力）を打ち消す（キャンセルする）ことにより、上述した複数のＺボイスコイルモータ５４Ｚの負荷を軽減する。
【００６１】
重量キャンセル装置２８は、一対の連結装置８０を介して粗動テーブル３２に接続されている（図１参照）。一対の連結装置８０のＺ位置は、重量キャンセル装置２８のＺ軸方向に関する重心位置とほぼ一致している。各連結装置８０は、ＸＹ平面に平行な厚さの薄い鋼板などを含み、フレクシャ装置とも称される。一対の連結装置８０のそれぞれは、重量キャンセル装置２８の＋Ｘ側と−Ｘ側とに互いに対峙して配置されている。各連結装置８０は、重量キャンセル装置２８の筐体６４と粗動テーブル３２との間に、Ｘ軸に平行に配置され、両者を連結している。従って、重量キャンセル装置２８、重量キャンセル装置２８にレベリング装置７８を介して支持された上部構成部分（微動ステージ２６及びホルダＰＨ等）は、一対の連結装置８０のいずれかを介して粗動テーブル３２に牽引されることにより、粗動テーブル３２と一体的にＸ軸方向に移動する。この際、重量キャンセル装置２８には、そのＺ軸方向に関する重心位置を含むＸＹ平面に平行な平面内で牽引力が作用するので、移動方向（Ｘ軸）に直交する軸（Ｙ軸）周りのモーメント（ピッチングモーメント）が作用しない。
【００６２】
上述の如く、本実施形態では、粗動テーブル３２、重量キャンセル装置２８、微動ステージ２６、及びホルダＰＨ等を含んで、基板Ｐと一体でＸ軸方向に移動する移動体（以下、適宜、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）と表記する）が構成されている。
【００６３】
なお、レベリング装置７８、連結装置８０を含み、本実施形態の重量キャンセル装置２８の詳細な構成については、その一例が、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている（但し、本実施形態では、重量キャンセル装置２８がＹ軸方向に移動しないので、Ｙ軸方向の連結装置は不要である）。上記米国特許出願公開明細書では、Ｚスライダ６８の上面にシーリングパッドと呼ばれるエアベアリングが設けられ、該シーリングパッドによって、レベリング装置が下方から非接触で支持されている。本実施形態においても、かかる構成を採用しても勿論構わない。
【００６４】
Ｘガイド８２は、図１、図２及び図４に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする直方体形状をしている。Ｘガイド８２は、上述した一対の架台１８の上面（＋Ｚ側面）に、一対の架台１８を横断するように配置して固定されている。Ｘガイド８２の長手方向（Ｘ軸方向）の寸法は、Ｘ軸方向に所定間隔で配置された一対の架台１８のそれぞれのＸ軸方向寸法と、一対の架台１８間の隙間のＸ軸方向寸法との和よりも幾分長く（ほぼ同等に）設定されている。
【００６５】
Ｘガイド８２の上面（＋Ｚ側の面）は、ＸＹ平面に平行で平坦度が非常に高く仕上げられている。Ｘガイド８２上には、図１及び図４に示されるように、重量キャンセル装置２８が搭載され、ベースパッド７０を介して浮上支持（非接触状態で支持）されている。Ｘガイド８２の上面は、水平面（ＸＹ平面）とほぼ平行となるように調整されており、重量キャンセル装置２８が移動する際のガイド面として機能する。Ｘガイド８２の長手方向の寸法は、重量キャンセル装置２８（すなわち粗動テーブル３２）のＸ軸方向の移動可能量よりも幾分長く設定されている。Ｘガイド８２の上面の幅方向寸法（Ｙ軸方向寸法）は、複数のベースパッド７０全ての軸受面と対向可能な寸法に設定されている（図４参照）。Ｘガイド８２の材質、及び製造方法は特に限定されないが、例えば、鋳鉄などの鋳造により形成される場合、石材（例えば、斑レイ岩）により形成される場合、セラミックス、あるいはＣＦＲＰ（Carbon Fiver Reinforced Plastics）材などにより形成される場合などがある。また、Ｘガイド８２は、中実の部材、又は内部にリブをもつ中空の部材であってその形状が直方体の部材により形成されている。なお、Ｘガイド８２は直方体部材に限らず、ＹＺ断面がＩ型の棒状部材であっても良い。
【００６６】
図１及び図２に示されるように、微動ステージ２６のＹ軸方向の両側面のＸ軸方向中央付近には、それぞれ不図示の移動鏡支持部品を介してＸ軸に直交する反射面を有する平面ミラー（あるいはコーナーキューブ）から成る一対のＸ移動鏡９４Ｘが取り付けられている。一対のＸ移動鏡９４Ｘは、ホルダＰＨの−Ｘ側端面よりも＋Ｘ側で基板Ｐの上面（表面）よりも低い位置、具体的にはホルダＰＨの下面より僅かに低い位置に設けられている。
【００６７】
微動ステージ２６の−Ｙ側の側面には、図４に示されるように、不図示のミラー保持部品を介して、Ｙ軸に直交する反射面を有する長尺の平面ミラーから成るＹ移動鏡９４Ｙが固定されている。微動ステージ２６（ホルダＰＨ）のＸＹ平面内の位置情報は、一対のＸ移動鏡９４Ｘ、及びＹ移動鏡９４Ｙを用いるレーザ干渉計システム（以下、基板ステージ干渉計システムと呼ぶ）９８（図５参照）によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、基板ステージ干渉計システム９８は、図２及び図５に示されるように、一対のＸ移動鏡９４Ｘに対応する一対のＸレーザ干渉計（以下、Ｘ干渉計と略記する）９８Ｘ１、９８Ｘ２、及びＹ移動鏡９４Ｙに対応する一対のＹレーザ干渉計（以下、Ｙ干渉計と略記する）９８Ｙ１、９８Ｙ２を備えている。Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２、及びＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２の計測結果は、主制御装置５０に供給されている（図５参照）。
【００６８】
一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２のそれぞれは、図４に示されるように、−Ｘ側の架台１８にそれぞれの一端部（下端部）が固定された＋Ｘ方向から見てＬ字の形状を有するフレーム（Ｘ干渉計フレーム）１０２Ａ、１０２Ｂの他端（上端）に個別に固定されている。ここで、フレーム１０２Ａ、１０２Ｂとして、Ｌ字状のものが用いられているので、フレーム１０２Ａ、１０２Ｂと、前述のフレーム１１０Ａ、１１０Ｂ、及びＸ軸方向に移動する粗動テーブル３２との干渉を避けることができる。
【００６９】
また、一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２は、一対のＸ移動鏡９４Ｘに対向して、基板Ｐの上面よりも低い位置でＹ軸方向に関してホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａ又は８４Ｂとの隙間に収まる位置に配置されている。これにより、本実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴでは、一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２は、ホルダＰＨのＸ軸方向移動範囲外の位置に設置する場合に比べて、−Ｘ側の架台１８から近い位置に配置することが可能となっている。
【００７０】
また、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２のうちの所定の一方、例えばＸ干渉計９８Ｘ２としては、図１に示されるように、Ｚ軸方向に離間した２本の干渉計ビーム（計測ビーム）をＸ移動鏡９４Ｘに照射する多軸干渉計が用いられている。この理由については後述する。
【００７１】
なお、Ｘ干渉計としては、一対のＸ移動鏡９４Ｘのそれぞれに個別に干渉計ビーム（計測ビーム）を照射する一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２に限らず、一対のＸ移動鏡９４Ｘのそれぞれに照射される少なくとも各１本の計測ビームを含む複数の計測ビームを射出する多軸干渉計を用いることもできる。
【００７２】
一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２は、図２に示されるように、エア浮上ユニット群８４Ｂを構成する最もホルダＰＨに近い第１の列のエア浮上ユニット列と、これに隣接する第２列のエア浮上ユニット列との間で、かつ第１列のエア浮上ユニット列を構成するＸ軸方向中心近傍に位置する、隣接するエア浮上ユニット相互間の２箇所の隙間に対向する位置に配置されている。この２箇所の隙間は、露光領域ＩＡの中心を通るＹ軸に関して対称な隙間である。一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２は、図４に示されるように、前述のフレーム１１０Ｂの上面に設置された支持部材１０４の上面にＹ移動鏡９４Ｙに対向して、かつエア浮上ユニット群８４Ｂを構成するエア浮上ユニットとは分離されて（非接触で）固定されている。本実施形態では、一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２から、上述の２箇所の隙間をそれぞれ介して、計測ビーム（測長ビーム）がＹ移動鏡９４Ｙに照射されるようになっている。
【００７３】
Ｙ干渉計としては、Ｙ移動鏡９４Ｙに個別に干渉計ビーム（計測ビーム）を照射する一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２に限らず、Ｙ移動鏡９４Ｙに２本の計測ビームを照射する多軸干渉計を用いることもできる。
【００７４】
本実施形態では、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２は、Ｚ軸方向に関して基板Ｐの表面（露光の際には、この面が投影光学系ＰＬの像面に一致するように、基板Ｐのフォーカス・レベリング制御が行われる）よりも低い位置にあるため、Ｘ位置の計測結果にＸ軸方向の移動時の微動ステージ２６の姿勢変化（ピッチング）によるアッベ誤差が含まれる。主制御装置５０は、前述の多軸干渉計から成るＸ干渉計９８Ｘ２によって微動ステージ２６のピッチング量を検出し、その検出結果に基づいて、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２によるＸ位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしている。すなわち、かかるアッベ誤差の補正のため、Ｘ干渉計９８Ｘ２として、Ｚ軸方向に離間した２本干渉計ビーム（計測ビーム）をＸ移動鏡９４Ｘに照射する、すなわち微動ステージ２６のピッチング量を検出可能な多軸干渉計が用いられている。
【００７５】
また、微動ステージ２６のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報は、前述したＺチルト計測系７６（微動ステージ２６の下面に固定された一直線上にない３箇所以上の光反射型センサ７４）により、前述のフィーラ７１先端のターゲット板７２を用いて求められる。Ｚチルト計測系７６を含み、上述した微動ステージ２６の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。従って、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２として微動ステージ２６のピッチング量を検出しないタイプの干渉計を用いる場合などには、主制御装置５０は、Ｚチルト計測系７６によって求められた、微動ステージ２６のθｘ方向に関する位置情報（ピッチング量）に基づいて、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２によるＸ位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしても良い。
【００７６】
この他、微動ステージ２６単体のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報を計測せず、投影光学系ＰＬと一体とみなせる微動ステージ２６上方の部材（ボディの一部、例えば鏡筒定盤１６）に固定された不図示の射入射方式の多点焦点位置検出系（フォーカスセンサ）により、上方から直接基板Ｐのθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報を計測するのみでも良い。勿論、基板Ｐと微動ステージ２６とのθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報を計測しても良い。
【００７７】
ホルダＰＨの上方に位置する鏡筒定盤１６の下端部には、図１及び図２、並びに図２の一部を取り出した図３に示されるように、複数、例えば８つのアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８が設けられている。８つのアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８は、それぞれの検出視野（検出領域）が図３に黒丸にて模式的に示されるように、例えば、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向をそれぞれ行方向、列方向として、２行４列で、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側と−Ｘ側とに４個ずつ配置されている。この場合、−Ｙ側の第１行にアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ４が属し、＋Ｙ側の第２行にアライメント検出系ＡＬ５〜ＡＬ８が属する。また、第ｉ列には、それぞれアライメント検出系ＡＬｉとＡＬ（ｉ＋４）（ｉ＝１、２、３、４）とが属している（図３参照）。
【００７８】
ホルダＰＨは微動ステージ２６のＸ軸方向の移動によって、８個のアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８の下を通過できるようになっている。アライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８のうちの少なくとも一部は、基板Ｐ上のパターン領域の配置（ショット数、面取り数）に応じて、そのＸＹ方向の位置を変更できるようになっていても良い。
【００７９】
アライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８のそれぞれは、例えば、ＣＣＤカメラを備える顕微鏡を有しており、予め基板Ｐの所定の位置に設けられたマークが顕微鏡の視野内に入ると画像処理によってアライメント計測が実行され、マークの位置情報（ＸＹ平面内の位置ずれ情報）が、基板ステージ装置ＰＳＴの可動部の位置を制御する主制御装置５０に送られるようになっている。
【００８０】
図５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５０の入出力関係を示すブロック図が示されている。図５では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置５０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【００８１】
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として基板Ｐに対して第１層目以降の露光を行う場合について、図６〜図２６に基づいて説明する。なお、図６〜図２６において示される露光領域ＩＡは、露光時に照明光ＩＬが投影光学系ＰＬを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの位置関係を明確にするため常に図示されている。
【００８２】
まず、主制御装置５０の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（投入）が行なわれる。基板Ｐには、露光に先立って、例えばタイトラーによって、一例として図２に示されるように、複数、例えばＸ軸方向に４つ、Ｙ軸方向に４つ、合計１６個のマークＭ１１、Ｍ１２、……、Ｍ４４が、マーキングされている（設けられている）。これらのマークは、マークＭｊ１、Ｍｊ２、Ｍｊ３、Ｍｊ４、Ｍｊ+１ １、Ｍｊ+１ ２、Ｍｊ+１ ３、Ｍｊ+１ ４（ｊ＝１、２、３）の位置関係が、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ５、ＡＬ６、ＡＬ７、ＡＬ８の検出視野（以下、視野と略記する）の水平面内での位置関係に対応する配置で基板Ｐ上にマーキングされている。従って、ｊ行とｊ＋１行の合計８つのマークを、８つのアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８で同時にかつ個別に検出可能である。
【００８３】
主制御装置５０は、図６に示されるように、基板搬入装置によって−Ｙ側のエア浮上ユニット群８４Ｂの上方に搬入された基板Ｐを、エア浮上ユニット群８４Ｂを用いて浮上支持しつつ、−Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１を用いて吸着保持して、図６中に黒塗り矢印で示されるように、−Ｘ方向に搬送する。
【００８４】
次に、主制御装置５０は、エア浮上ユニット群８４Ｂによって浮上支持された基板Ｐを−Ｙ側の最も＋Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて吸着保持するとともに、その基板Ｐに対する基板Ｘステップ送り装置９１による吸着を解除する。そして、主制御装置５０は、基板Ｐを、基板Ｙステップ送り装置８８を用いて、図６中に破線の矢印で示されるように＋Ｙ方向に搬送する。
【００８５】
これにより、基板Ｐは、図７に示されるように、ホルダＰＨとホルダＰＨの−Ｙ側のエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部により基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。このとき、基板Ｐ上の少なくとも２つのマークが、いずれかのアライメント検出系の視野に入るように、かつホルダＰＨ上にくるように、基板Ｐが、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される。図７では、マークＭ３３、Ｍ３４、Ｍ４３、Ｍ４４の４つが、それぞれ、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６の視野内に入っている。
【００８６】
上記のホルダＰＨによる基板Ｐの吸着動作の開始の直後に、主制御装置５０によって、基板Ｙステップ送り装置８８による基板Ｐの吸着が解除され、基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）は、図８に示される−Ｙ側の移動限界位置である待機位置に戻されている。このとき、基板Ｘステップ送り装置９１（可動部９１ａ）も、主制御装置５０によって、図８に示される−Ｙ側の移動限界位置である待機位置に戻されている。
【００８７】
その後、主制御装置５０により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の位置が求められる。ここで、投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測は、微動ステージ２６に設けられた不図示の基準指標をアライメント検出系ＡＬによって計測するものであり、前記アライメント検出系とは別のアライメント検出系を用いても良い。
【００８８】
そして、主制御装置５０は、上記の計測（投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測等）の結果に基づいて、粗動テーブル３２を介して微動ステージ２６を駆動して基板Ｐ上の少なくとも２つのマークをいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ（この場合、マークＭ３３、Ｍ３４、Ｍ４３、Ｍ４４の４つを、それぞれ、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６の検出系の視野内に移動させ）、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐのアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置を求める。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置５０は、粗動テーブル３２を駆動するとともに微動ステージ２６を微小駆動して、そのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐを位置決めする。このとき、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。図８には、このようにして、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐが位置決めされた直後の状態が示されている。
【００８９】
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる
【００９０】
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐ上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。基板Ｐは、スキャン動作時には、Ｘ軸方向に、所定の加速時間加速され、その後所定時間等速駆動され（この等速駆動中に露光（スキャン露光）が行われ）、その後加速時間と同じ時間だけ減速される（以下、この基板Ｐの一連の動作をＸスキャン動作と呼ぶ）。また、基板は、ステップ動作時（ショット領域間移動時）には、Ｘ軸又はＹ軸方向に適宜駆動される（以下、それぞれＸステップ動作、Ｙステップ動作と呼ぶ）。本実施形態では、後述する各ショット領域ＳＡｎ（ｎ＝１、２、３、４、５、６）の最大露光幅（Ｙ軸方向の幅）は基板Ｐの約１／３である。
【００９１】
具体的には、露光動作は次のようにして行なわれる。
【００９２】
図８の状態から、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）は、図８中に白抜き矢印で示されるように、−Ｘ方向へ駆動され、基板ＰのＸスキャン動作が行われる。このとき、マスクＭ（マスクステージＭＳＴ）が基板Ｐ（微動ステージ２６）と同期して−Ｘ方向へ駆動されており、第１番目の領域（露光対象領域）が、投影光学系ＰＬによるマスクＭのパターンの投影領域である露光領域ＩＡを通過するので、その際に、第１番目の領域に対する走査露光が行われる。走査露光は、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の−Ｘ方向へ加速後の等速移動中に、マスクＭ、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに照明光ＩＬが照射されることで行われる。
【００９３】
上述のＸスキャン動作に際し、主制御装置５０は、微動ステージ２６に搭載されたホルダＰＨに基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）を吸着固定させ、エア浮上ユニット群８４Ｂ上に基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約２／３）を浮上支持させた状態で、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）を駆動する。この際、主制御装置５０は、Ｘリニアエンコーダシステム４６の計測結果に基づいて、Ｘリニアモータ４２を介して粗動テーブル３２をＸ軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム９８、Ｚチルト計測系７６の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系５２（各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚ）を駆動する。これにより、基板Ｐは微動ステージ２６と一体となって、重量キャンセル装置２８の上に浮上支持された状態で、粗動テーブル３２に牽引されてＸ軸方向に移動するとともに、粗動テーブル３２からの相対駆動によって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向（６自由度方向）に関して精密に位置制御される。また、主制御装置５０は、Ｘスキャン動作に際し、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）と同期して、マスク干渉計システム１４の計測結果に基づいて、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴを、Ｘ軸方向に走査駆動するとともに、Ｙ軸方向及びθｚ方向に微小駆動する。図９には、第１番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板Ｐの一部を保持する基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ１が形成されている。
【００９４】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作は、主制御装置５０が、−Ｙ側でかつＸ軸方向の真ん中に位置する基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって、図９に示される状態にある基板Ｐ裏面を吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ｂによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図９中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを＋Ｙ方向へ搬送することによって行われる。これにより、ホルダＰＨに対して基板Ｐのみが＋Ｙ方向に移動し、図１０に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ１に−Ｙ側で隣接する未露光の第２番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【００９５】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次のショット領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、基板ＰのＸステップ動作が行われる（図１０中の白抜き矢印参照）。基板ＰのＸステップ動作は、主制御装置５０が、Ｘスキャン動作と同様の状態で基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）を駆動して（但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで）行なう。
【００９６】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図１１に示されるように、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ７、ＡＬ８を、それぞれ用いて、マークＭ２３、Ｍ２４、Ｍ３３、Ｍ３４を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２で位置が検出されたマークＭ３３、Ｍ３４が含まれており、かつその２つのマークＭ３３、Ｍ３４が、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ７、ＡＬ８で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第２番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【００９７】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第２番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決め、及び微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。図１２には、このようにして、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。
【００９８】
そして、主制御装置５０は、図１２中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との＋Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。図１３には、第２番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ２が形成されている。
【００９９】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作は、主制御装置５０が、−Ｙ側でかつ最も＋Ｘ方向に位置する基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって、図１３に示される状態にある基板Ｐ裏面を吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ｂ及び８４Ａによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図１３及び図１４中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを＋Ｙ方向へ搬送することによって行われる。このとき、前記−Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８のストロークが短い場合には、主制御装置５０は、＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて基板Ｐの送りを引き継ぐようにしても良い（図１５中の黒塗り矢印参照）。この引き継ぎに備えて、主制御装置５０は、＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）を、予め−Ｙ方向に駆動してホルダＰＨの近傍で待機させておいても良い（図１３、図１４参照）。
【０１００】
上記の基板ＰのＹステップ動作により、ホルダＰＨに対して基板Ｐのみが＋Ｙ方向に移動し、図１５に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２に−Ｙ側で隣接する未露光の第３番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とによって浮上支持されている。
【０１０１】
そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１０２】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、基板ＰのＸステップ動作が行われる。
【０１０３】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図１５に示されるように、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６を、それぞれ用いて、マークＭ１３、Ｍ１４、Ｍ２３、Ｍ２４を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４で位置が検出されたマークＭ２３、Ｍ２４が含まれており、かつその２つのマークＭ２３、Ｍ２４が、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ５、ＡＬ６で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第３番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１０４】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決めが行われ、図１５中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図１６には、第３番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ３が形成されている。
【０１０５】
次に、主制御装置５０は、次の露光のための加速に備えて、基板Ｐを、図１６中に白抜き矢印で示されるように、少し＋Ｘ方向へ駆動する基板ＰのＸステップ動作を行うが、その途中で、図１７に示されるように、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ５、ＡＬ６、ＡＬ７、ＡＬ８の検出視野内に、それぞれマークＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４を位置決めし、そのうちの例えば４つのマーク、例えばマークＭ１３、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３を、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ５、ＡＬ６、ＡＬ７を用いて、同時にかつ個別に検出する。この場合、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから外されていないので、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行っても良い。しかし、次に一旦、基板ＰがホルダＰＨから外されると、その次の基板のアライメントが困難になる。そこで、かかる事態が生じないように、上記のアライメント計測で、マークＭ２１、Ｍ２２を含む複数のマークの位置を検出している。また、この場合、併せて、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ５で位置が検出されたマークＭ１３、Ｍ２３を含め、かつその２つのマークＭ１３、Ｍ２３を、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ５との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ７で検出している。従って、仮に、ショット領域ＳＡ３の露光後に、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したとしても、支障なく、第４番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１０６】
主制御装置５０は、上記のアライメントの結果に基づいて、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）を、第４番目の露光のための加速開始位置に位置決めして、Ｘステップを終える。主制御装置５０は、基板ＰのＸステップ動作と並行して、マスクステージＭＳＴを加速開始位置に戻している。
【０１０７】
そして、主制御装置５０は、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。図１８には、基板Ｐ上の第４番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ４が形成されている。
【０１０８】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作は、主制御装置５０が、＋Ｙ側でかつ最も−Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって、図１８に示される状態にある基板Ｐの裏面を吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ａによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図１８中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを−Ｙ方向へ搬送することによって行われる。このとき、前記＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８のストロークが短い場合には、主制御装置５０は、−Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて基板Ｐの送りを引き継ぐようにしても良い（図１９中の黒塗り矢印参照）。この引き継ぎに備えて、主制御装置５０は、＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）を、予め−Ｙ方向に駆動してホルダＰＨの近傍で待機させておいても良い（図１８参照）。これにより、ホルダＰＨに対して基板Ｐのみが−Ｙ方向に移動し、図１９に示されるように、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ２と該ショット領域ＳＡ２に＋Ｘ側で隣接する第５番目の領域とがホルダＰＨに対向し、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１０９】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じてＸステップ動作が行われる。
【０１１０】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図２０に示されるように、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ７、ＡＬ８を、それぞれ用いて、マークＭ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ５、ＡＬ６で位置が検出されたマークＭ２１、Ｍ２２が含まれており、かつその２つのマークＭ２１、Ｍ２２が、アライメント検出系ＡＬ５、ＡＬ６との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第５番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１１１】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。
【０１１２】
次いで、主制御装置５０により、図２０中に白抜き矢印で示されるように、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様のスキャン露光が行われる。図２１には、基板Ｐ上の第５番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ５が形成されている。
【０１１３】
次に、基板Ｐの最後の未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作に際し、主制御装置５０は、図２１に示される状態にある基板Ｐの裏面を−Ｙ側でかつＸ軸方向の真ん中に位置する基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ａ及び８４Ｂによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図２１中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを−Ｙ方向へ搬送する。これにより、ホルダＰＨに対して基板ＰのみがＹ軸方向に移動する（図２２参照）。
【０１１４】
基板Ｙステップ送り装置８８によって−Ｙ方向へ駆動され、最後の未露光のショット領域、及びこれに隣接するショット領域ＳＡ１が、ホルダＰＨ上に移動した基板Ｐは、その一部（基板Ｐ全体の約１／３）がホルダＰＨによる吸着によって再びホルダＰＨに固定され、一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）がエア浮上ユニット群８４Ｂの一部により浮上支持される。そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、前述した基板ＰのＸステップ動作が行われる（図２２中の白抜き矢印参照）。
【０１１５】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図２３に示されるように、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６を、それぞれ用いて、マークＭ３１、Ｍ３２、Ｍ４１、Ｍ４２を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ７、ＡＬ８で位置が検出されたマークＭ３１、Ｍ３２が含まれており、かつその２つのマークＭ３１、Ｍ３２が、アライメント検出系ＡＬ７、ＡＬ８との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第６番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１１６】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第６番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決め（微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決めを含む）が行われ、図２４中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にスキャン露光が行われる。図２５には、基板Ｐ上の第６番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ６が形成されている。
【０１１７】
一方、上記の基板Ｐの新たなアライメント計測が開始される直前に、図２３に示されるように、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Ｐがエア浮上ユニット群８４Ａ上に搬入（投入）されている。このとき、＋Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａは、＋Ｘ側の移動限界位置の近傍の位置、すなわち新たに投入される基板Ｐの下方の位置に移動してその位置で待機している。
【０１１８】
そして、上記のショット領域ＳＡ６に対する露光と並行して、新しく投入された基板Ｐが、主制御装置５０によって、−Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１で吸着保持されて−Ｘ側に搬送される（図２４参照）。
【０１１９】
一方、すべてのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対する露光が終わった基板Ｐは、主制御装置５０により、−Ｙ側でかつ最も−Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて、図２５中に点線の白抜き矢印で示されるように−Ｙ側に搬送され、ホルダＰＨ上から完全に退避してエア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれる（図２６参照）。これとほぼ同時に、新たに投入された基板Ｐは、主制御装置５０により、＋Ｙ側でかつ最も−Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて、図２５及び図２６中に点線の黒塗り矢印で示されるように−Ｙ側に搬送され、−Ｙ側の一部（１／３の部分）がホルダＰＨ上に位置させられ、ホルダＰＨによってその一部が吸着される（固定される）（図２６参照）。
【０１２０】
エア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれた露光済みの基板Ｐは、主制御装置５０によって、−Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１を用いて、図２６中に黒塗り矢印で示されるように、＋Ｘ方向に搬送され、不図示の基板搬出装置によって＋Ｘ方向に搬出される。
【０１２１】
上記の露光済みの基板Ｐの搬出と並行して、ホルダＰＨに一部が固定された基板Ｐに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域（最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域）に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第１枚目の基板Ｐに対する露光の際と同様の手順で、第２枚目の基板Ｐ上の残りの領域に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作、並びに第３枚目以降の基板に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作が繰り返される。
【０１２２】
ただし、第２枚目の基板Ｐについては、前述の第１枚目の基板で４番目に露光が行われた基板上の最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域が最初に露光される上記の説明からもわかるように、本実施形態では、１枚目（奇数枚目）の基板Ｐと２枚目（偶数枚目）の基板Ｐではショット領域の露光順が異なっている。１枚目（奇数枚目）の基板Ｐでは、露光順はショット領域ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４、ＳＡ５、ＳＡ６であるのに対し、２枚目（偶数枚目）の基板Ｐでは、露光順はショット領域ＳＡ４、ＳＡ５、ＳＡ６、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の順となる。また、この場合、１枚目（奇数枚目）の基板Ｐは、−Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから−Ｙ側に搬出される。一方、２枚目（偶数枚目）の基板Ｐは、＋Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから＋Ｙ側に搬出される。但し、露光の順番、及びホルダＰＨに対する基板Ｐの搬出入方向は、これに限られるものではない。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１００によると、主制御装置５０は、基板Ｐ上にショット領域を形成する度毎に、基板ＰをＸＹ平面内でステップ移動（Ｙステップ又はＸステップ）し、該ステップ移動の前後で、基板Ｐ上の同一のマーク（マーキングされたマーク）を少なくとも２つ含む複数のマークの位置情報をアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８の一部を用いて検出し、それらのマークの位置情報の検出結果、すなわちアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の被処理領域の露光（ショット領域の形成）の際に、基板Ｐを露光位置（露光領域ＩＡ）に対して位置合わせする。このため、基板ＰをホルダＰＨと一体でＸ軸方向に移動する基板ＰのＸステップ動作を行う場合のみならず、基板Ｙステップ送り装置８８を用いて基板Ｐのみを、ホルダＰＨに対してＹ軸方向に移動させるＹステップ動作を行う場合、すなわち、ステップ移動に際してホルダＰＨから基板Ｐを一旦外す場合であっても、ショット領域の形成に際し、支障なく基板Ｐを露光位置（露光領域ＩＡ）に対して精度良く位置合わせすることが可能になる。従って、基板Ｐ上のほぼ全面を露光する際に、途中における基板Ｐの取り外しを前提とする、基板Ｐよりも小さな保持面を有するホルダＰＨを採用しても特に支障は生じない。
【０１２４】
また、本実施形態に係る露光装置１００によると、微動ステージ２６に搭載されたホルダＰＨが、基板Ｐの被露光面（被処理面）と反対側の面の一部を保持する。すなわち、ホルダＰＨの基板保持面は、基板Ｐよりも小さく、具体的には、約１／３に設定されている。このため、主制御装置５０の指示に基づき、基板Ｙステップ送り装置８８が、基板Ｐを微動ステージ２６（ホルダＰＨ）から搬出する際に、基板ＰはＹ軸方向に変位するようにＸＹ平面内で搬送されるが、その際、基板Ｙステップ送り装置８８は、基板ＰのＹ軸方向のサイズ（幅又は長さ）よりも小さい距離、すなわち基板ＰのＹ軸方向のサイズの約１／３であるホルダＰＨのＹ軸方向の幅と同一距離だけ基板ＰをＹ軸方向に変位させるだけで、基板Ｐの搬出が終了する（例えば図２５、図２６参照）。このように、本実施形態では、基板Ｐの搬出の際の基板の移動距離（搬出距離）が基板のサイズよりも小さいので、基板の搬出時間を、従来に比べて短縮することが可能になる。
【０１２５】
また、本実施形態に係る露光装置１００によると、基板Ｐ上の最終ショット領域に対するスキャン露光が終了した時点で微動ステージ２６（ホルダＰＨ）があるＸ軸方向の位置で、Ｙ軸方向の一側に露光済みの基板ＰをスライドさせてホルダＰＨ上から搬出（退避）し、これと並行して（ほぼ同時に）Ｙ軸方向の他側から露光前の基板ＰをスライドさせてホルダＰＨ上に搬入（投入）することが可能になる（図２５及び図２６参照）。
【０１２６】
また、露光前の基板Ｐを微動ステージ２６（ホルダＰＨ）に搬入する際にも、基板ＰはＹ軸方向に変位するように、主制御装置５０の指示に基づき、基板Ｙステップ送り装置８８によってＸＹ平面内で搬送されるが、その際、基板Ｙステップ送り装置８８は、基板ＰのＹ軸方向のサイズ（幅又は長さ）よりも小さい距離、すなわちホルダＰＨのＹ軸方向の幅（基板ＰのＹ軸方向のサイズの約１／３）と同一距離だけ基板ＰをＹ軸方向に変位させるだけで、基板Ｐの搬入が終了する。従って、基板の搬出時間に加えて、基板の搬入時間をも従来に比べて短縮することが可能なり、結果的に基板の交換時間を短縮することが可能になる。
【０１２７】
また、露光装置１００では、主制御装置５０により、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダＰＨのＸ軸方向の位置で、基板ＰのホルダＰＨ上からのＹ軸方向一側へのスライド搬出が行われる。また、主制御装置５０により、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダＰＨのＸ軸方向の位置で、基板ＰのホルダＰＨ上へのＹ軸方向他側からのスライド搬入が行われる。さらに、主制御装置５０により、そのスライド搬入された基板ＰのＸ軸方向の位置で、基板Ｐの露光位置に対する位置合わせのための計測、すなわち前述のマークの計測が開始される。すなわち、基板Ｐの搬入後にマークの計測に用いられるアライメント検出系が、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じて、最短の時間でアライメント計測が開始されるように定められている。
【０１２８】
従って、本実施形態に係る露光装置１００によると、従来の基板交換の際のように、ホルダＰＨは決められた基板交換位置（例えば、＋Ｘ方向の移動限界位置近傍の位置）へ移動する必要がなく、これにより、基板交換時間を一層短縮することができる。これに加え、その基板交換が行われるホルダＰＨの位置に拘らず、常に最短の時間でアライメント計測を開始することができ、この点においてもスループットの向上を図ることが可能になる。
【０１２９】
また、上記実施形態では、１枚目（奇数枚目）の基板Ｐは、−Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから−Ｙ側に搬出される。一方、２枚目（偶数枚目）の基板Ｐは、＋Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから＋Ｙ側に搬出される。これにより、奇数枚目の基板Ｐ及び偶数枚目の基板Ｐのいずれにおいても、最短の時間でホルダＰＨからの基板Ｐの搬出が可能になる。
【０１３０】
ここで、上記実施形態中の説明では、露光済みの基板ＰのホルダＰＨからの搬出方向が、奇数枚目の基板と偶数枚目の基板とで、反対方向になる場合について例示したが、基板上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順によっては、偶数枚目の基板及び奇数枚目の基板両方で、基板はホルダＰＨ上から−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に搬出されることは当然にあり得る。すなわち、本実施形態では、主制御装置５０は、基板の交換時間が最短となるように、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダＰＨのＸ軸方向の位置で、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じた方向に基板Ｐを搬出する。従って、基板上に形成すべきショット領域（被処理領域）の配置と処理の順番とに拘らず、常に一定のＸ位置で、同じ方向に搬出する場合に比べて、基板交換時間の短縮が可能である。
【０１３１】
露光装置１００では、上述した第１層目の露光の際に、基板Ｐ上のショット領域毎に、マスクのパターンとともにアライメントマークが転写される。このため、露光装置１００において、基板Ｐに対して第２層目以降の露光を行う場合には、それらのアライメントマークを用いて、従来と同様のアライメント計測が行われ、その計測結果に基づいて、露光の際の基板Ｐの位置制御（Ｘスキャン、Ｘステップ及びＹステップを含む）が行われることになる。
【０１３２】
また、本実施形態に係る露光装置１００では、基板Ｐが載置され、その基板Ｐの平坦度を確保した状態で吸着保持するホルダＰＨの基板保持面（基板載置面）は従来のホルダの約１／３の面積で足りるので、ホルダＰＨを小型、軽量化することが可能になる。また、軽量化されたホルダＰＨを支持する微動ステージ２６も小型、軽量化され、各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚによる微動ステージ２６の高速、高加減速駆動、及び位置制御性の向上が可能となる。また、ホルダＰＨは小型化されることによって、その基板保持部の平面度の加工時間が短縮され、加工精度が向上する。また、本実施形態では、微動ステージ２６はＹ軸方向に関してステップ移動は行なわず、粗動テーブル３２に牽引されてＸ軸方向に長ストロークで移動し、粗動テーブル３２に対して６自由度方向に微少駆動される。従って、粗動テーブル３２は、ラフな駆動精度で足り、その構造もシンプルで良く、小型、軽量、低コスト化が可能である。また、基板ＰのＹステップ動作に際しては、基板Ｙステップ送り装置８８により、基板ＰのみをＹ軸方向へラフな精度でステップ移動させる。従って、基板Ｙステップ送り装置８８の構造もシンプルで良く、小型、軽量、低コスト化が可能である。
【０１３３】
また、本実施形態に係る露光装置１００が備える基板ステージ装置ＰＳＴは、基板Ｐにクロススキャン方向（Ｙ軸方向）に複数のショット領域を配置する多面取りレイアウトに有効である。
【０１３４】
また、ホルダＰＨのＹ軸方向両側のエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂの支持面のＹ軸方向のサイズは、基板ＰのＹ軸方向のサイズと同等に限らず、それより大きくても良いし、僅かに小さくても良い。
【０１３５】
なお、上記実施形態では、露光後にショット領域が形成される領域以外の部分にアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８の視野の配置に対応して基板Ｐのアライメントに用いられるマークが形成されている場合について例示したが、これに限らず、例えば複数のアライメント検出系の視野が固定である場合には、複数のショット領域が形成される領域の外周部に、その複数のアライメント検出系で検出が可能となる配置で、タイトラーによりマークを形成するようにしても良い。あるいは、基板Ｐの裏面に、複数のアライメント検出系で検出が可能となる配置でマークを設けても良い。この場合、複数のアライメント検出系は、例えばホルダＰＨの内部に設けられる。
【０１３６】
また、上記実施形態では、基板Ｐの回転に起因するアライメント誤差の発生を防止するため、基板Ｐのステッピングの前後で、少なくとも２つの同じマークを、位置関係が既知の異なるアライメント検出系で検出する場合について例示したが、これに限らず、例えば基板Ｐの回転が殆ど生じない、あるいは基板Ｐの回転が無視できる場合などには、基板Ｐのステッピングの前後で、少なくとも１つの同じマークを、位置関係が既知の異なるアライメント検出系で検出しても良い。
【０１３７】
なお、上記実施形態において、重量キャンセル装置（心柱）が、微動ステージと一体型である場合について説明したが、これに限らず、微動ステージとは分離したものであっても良い。レベリングセンサのターゲット用のフィーラはなくても良い。また、レベリング機構と重量キャンセル機構部は上下逆配置でも良い。このように、重量キャンセル装置の構造は、前述の実施形態に限定されるものではない。
【０１３８】
《変形例》
上記実施形態の露光装置において、基板Ｐを一体的に保持するとともにエア浮上ユニットによって基板Ｐと一体的に浮上させることができる枠状の基板支持部材を用いても良い。一例として、第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の構成の露光装置に、この基板支持部材を適用した場合について、図２７に基づいて説明する。
【０１３９】
基板支持部材６９は、図２７に示されるように、平面視で矩形（ほぼ正方形状）の輪郭を有し、中央部にＺ軸方向に貫通する平面視矩形の開口部を有する、厚さ方向寸法が小さい（薄い）枠状部材から成る。基板支持部材６９は、Ｘ軸方向を長手方向とするＸＹ平面に平行な平板状の部材であるＸ枠部材６１ｘを、Ｙ軸方向に所定間隔で一対有し、一対のＸ枠部材６１ｘは、＋Ｘ側、−Ｘ側の端部のそれぞれにおいて、Ｙ軸方向を長手方向とするＸＹ平面に平行な平板状の部材であるＹ枠部材６１ｙにより接続されている。一対のＸ枠部材６１ｘ、及び一対のＹ枠部材６１ｙのそれぞれは、例えばＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）などの繊維強化合成樹脂材料、あるいはセラミックスなどにより形成することが、剛性の確保、及び軽量化の観点から好ましい。
【０１４０】
−Ｙ側のＸ枠部材６１ｘの上面には、−Ｙ側の面に反射面を有する平面ミラーから成るＹ移動鏡１９４Ｙが固定されている。また、−Ｘ側のＹ枠部材６１ｙの上面には、−Ｘ側の面に反射面を有する平面ミラーから成るＸ移動鏡１９４Ｘが固定されている。この場合、ホルダＰＨ及び微動ステージ２６のいずれにも、Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡を設けなくても良い。
【０１４１】
基板支持部材６９（すなわち基板Ｐ）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、Ｘ移動鏡１９４Ｘの反射面に測長ビームを照射する一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２、及びＹ移動鏡１９４Ｙの反射面に測長ビームを照射する一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２を含む前述の基板ステージ干渉計システム９８により、例えば０．５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。この変形例では、Ｙ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２は、エア浮上ユニット群８４Ｂの−Ｙ側のサイドフレーム２０に取り付けられ、前述の第１の実施形態のＹ干渉計の光路より上方の空間を通ってＹ移動鏡１９４ＹにＹ軸に平行な測長ビームを照射する。
【０１４２】
なお、Ｘ干渉計、Ｙ干渉計は、それぞれ基板支持部材６９の移動可能範囲内で、少なくとも一つの測長ビームが対応する移動鏡に照射されるように、その台数及び／または測長ビームの光軸の数、又は間隔が設定される。従って、各干渉計の台数（光軸数）は２台に限定されず、基板支持部材の移動ストロークによっては、例えば１台（１軸）のみ、あるいは３台（３軸）以上であっても良い。
【０１４３】
基板支持部材６９は、基板Ｐの端部（外周縁部）を下方から真空吸着保持する複数、例えば４つの保持ユニット６５を有している。４つの保持ユニット６５は、一対のＸ枠部材６１ｘのそれぞれの互いに対向する対向面に２つずつ、Ｘ軸方向に離間して取り付けられている。なお、保持ユニットの数及び配置は、これに限られず、例えば基板の大きさ、撓み易さなどに応じて適宜追加しても良い。また、保持ユニットは、Ｙ枠部材に取り付けられても良い。保持ユニット６５は、例えばその上面に基板Ｐを真空吸着により吸着するための吸着パッドが設けられた断面Ｌ字状の基板載置部材と、該基板載置部材をＸ枠部材６１ｘに接続する平行板ばねとを有し、基板載置部材が、Ｘ枠部材６１ｘに対してＸ軸方向、及びＹ軸方向に関しては、平行板ばねの剛性によりその位置が拘束され、かつ板バネの弾性により、θｘ方向に回転することなくＺ軸方向に変位（上下動）する構成になっている。かかる保持ユニット６５及びこれを備えた基板支持部材６９と同様の構成の基板保持枠については、例えば米国特許出願公開第２０１１／００４２８７４号明細書に詳細に開示されている。
【０１４４】
図２７の変形例では、基板ＰのＸステップ若しくはＹステップ動作、又は基板Ｐの基板ステージ装置ＰＳＴに対する搬出入に際しては、主制御装置５０は、基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａ又は基板Ｙステップ送り装置８８の可動部８８ａによって、基板支持部材６９のいずれかのＸ枠部材６１ｘ又はいずれかのＹ枠部材６１ｙを、吸着保持しても良いし、基板Ｐを吸着保持しても良い。
【０１４５】
図２７の変形例では、基板Ｐの位置を、基板支持部材６９に固定されたＸ移動鏡１９４Ｘ、Ｙ移動鏡１９４Ｙを介して基板ステージ干渉計システム９８によって、計測することができるので、この変形例に係る露光装置を用いて、基板Ｐに対する第１層目の露光を行う場合であっても、基板ステージ干渉計システム９８によって計測される基板Ｐの位置情報に基づいて、設計値に従って、基板Ｐの各ショット領域の露光のための加速開始位置への位置決めを十分な精度で行うことが可能になる。従って、この変形例によると、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Ｐにマークを形成する必要がない。
【０１４６】
なお、基板支持部材６９のＹ枠部材６１ｙ、Ｘ枠部材６１ｘに、Ｘ移動鏡９４Ｘ、Ｙ移動鏡９４Ｙの反射面に相当する反射面を形成することができるのであれば、必ずしもＸ移動鏡９４Ｘ、Ｙ移動鏡９４Ｙを設ける必要はない。この場合には、その分、基板支持部材６９を軽量化することができる。
【０１４７】
基板支持部材は、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にのみ用いても良いし、第２層目以降の露光の際にも用いるようにしても良い。前者の場合、第２層目以降の露光に際しては、基板ステージ干渉計システム９８によって、微動ステージ２６の位置を計測する必要があるので、例えば前述したコーナーキューブから成る一対のＸ移動鏡９４Ｘ、及び長尺鏡から成るＹ移動鏡９４Ｙを、前述した第１の実施形態と同様の位置に取り付けておく必要がある。また、この場合に、基板ステージ干渉計システム９８を、第１層目の露光の際の基板支持部材９６（基板Ｐ）及び第２層目の露光の際の微動ステージ２６の位置情報の計測に兼用しても良いが、これに限らず、基板支持部材９６（基板Ｐ）の位置を計測する基板干渉計システムを、基板ステージ干渉計システム９８とは別に設けても良い。
【０１４８】
なお、基板支持部材として、枠状の部材に限らず、枠の一部が欠けたような形状の基板支持部材を用いても良い。例えば上記米国特許出願公開第２０１１／００４２８７４号明細書の第８の実施形態中に開示されているような平面視Ｕ字状の基板保持枠を用いても良い。また、基板のスキャン露光時の動作に悪影響を与えない構成であれば、基板支持部材６９のＸＹ平面内の駆動、例えばＸ軸方向の長ストローク駆動をアシストする駆動機構を新たに設けても良い。
【０１４９】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図２８〜図３０（Ｆ）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。本第２の実施形態に係る露光装置は、第１層目の露光に際しての基板Ｐの位置合わせに関連する構成部分が前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と相違するが、その他の部分については、第１の実施形態と同様である。
【０１５０】
図２８には、本第２の実施形態に係る露光装置２００の平面図が、簡略化して示されている。この図２８では、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂ、ホルダＰＨ、露光領域ＩＡ、及び後述するエッジセンサ以外の部分の図示は省略されている。
【０１５１】
露光装置２００は、前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の構成部分に加えて、図２８に示される、一対のＸ位置計測用のエッジセンサ（以下、Ｘセンサと略記する）１２２Ｘ１、１２２Ｘ２と、３つのＹ位置計測用のエッジセンサ（以下、Ｙセンサと略記する）１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３とを備えている。
【０１５２】
一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２は、ホルダＰＨに設けられている。一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２のそれぞれは、ホルダＰＨの内部にＹ軸方向を長手方向として配置されたＹ軸方向を周期方向とする格子を有するスケール１２０Ｘに対して計測ビームをそれぞれ照射して、それぞれの計測ビームの照射点におけるＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を計測する一対のエンコーダヘッド（不図示）の＋Ｚ側の面に一体的に固定されている。Ｘセンサ１２２Ｘ１及びＸセンサ１２２Ｘ２のそれぞれは、ホルダＰＨによる基板Ｐの吸着を妨げず、かつエンコーダヘッドと一体でＹ軸方向に移動可能となるようにホルダＰＨに取り付けられている。本実施形態では、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２は、基板Ｐの−Ｘ側のエッジのＸ位置（ホルダＰＨに対する基板ＰのＸ位置）及びθｚ方向の回転を検出するのに用いられる。Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２のそれぞれが固定された一対のエンコーダヘッドの計測値は、例えば基板Ｐのθｚ方向の回転を検出する際に用いられる。
【０１５３】
Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂ上方の鏡筒定盤１６の下面に設けられている。Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれは、鏡筒定盤１６に取り付けられ、Ｙ軸方向を周期方向とする格子を有しＹ軸方向を長手方向とする不図示のスケールに対して計測ビームをそれぞれ照射して、それぞれの計測ビームの照射点におけるＹ軸方向の位置を計測する３つのエンコーダヘッドの−Ｚ側の面に個別に固定されている。Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれは、それぞれＹ軸方向を長手方向とするＹガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃに沿ってエンコーダヘッドと一体で移動可能である。Ｙガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃのそれぞれは、例えばリニアモータによってＹ軸方向に駆動される。本実施形態では、Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれは、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を検出するのに用いられる。
【０１５４】
一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２及び３つのＹセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３の計測結果は、主制御装置５０に供給されている。また、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２及び３つのＹセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれが固定された５つのエンコーダヘッドの計測結果も、主制御装置５０に供給されている。主制御装置５０は、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２による計測結果と、これらが固定された一対のエンコーダヘッドの計測結果とに基づいて、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２のそれぞれの検出点における基板Ｐの計測対象エッジ（−Ｘ側のエッジ）のＸ位置、及びθｚ回転を求め、Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれの検出点における基板Ｐの計測対象エッジ（−Ｙ側のエッジ）のＹ位置を求める。
【０１５５】
本第２の実施形態に係る露光装置２００では、基板Ｐに対する第１層目の露光の際の基板のアライメントの方法が、前述の第１の実施形態と相違するが、その他については、第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の手順で同様の動作が行われる。以下では、相違点を中心として、基板Ｐに対して第１層目の露光を行う場合について、図２９（Ａ）〜図３０（Ｆ）に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。なお、図２９（Ａ）〜図３０（Ｆ）において示される露光領域ＩＡは、露光時に照明光ＩＬが投影光学系ＰＬを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、図２９（Ａ）〜図３０（Ｆ）においては、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、一部省略して示されている。
【０１５６】
ここでは、基板Ｐに、図２８に示される６つのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６を形成する場合について、説明する。
【０１５７】
まず、前述と同様に、主制御装置５０の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（投入）が行われ、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される（図２９（Ａ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部により基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。このとき、図２９（Ａ）に示されるように、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２は、基板Ｐの第１番目の領域（ショット領域ＳＡ１が形成される領域）のＹ軸方向の一端と他端に対応する、−Ｘ側のエッジの位置に、主制御装置５０によって設定されている。ここで、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２の間隔は、Ｙステップ時における基板Ｐの移動距離とほぼ同一距離に設定されている。
【０１５８】
その後、主制御装置５０は、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の位置を求める。次いで、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置及びθｚ回転を計測するとともに、最も＋Ｘ側のＹセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐのアライメント計測を行う。そして、主制御装置５０は、上記各エッジ位置の計測結果と投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測の結果とに基づいて、粗動テーブル３２を駆動するとともに微動ステージ２６を微小駆動して、そのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐを位置決めする。このとき、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。図２９（Ａ）には、このようにして、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐが位置決めされた直後の状態が示されている。
【０１５９】
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐ上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。本第２の実施形態では、後述する各ショット領域ＳＡｎ（ｎ＝１、２、３、４、５、６）の最大露光幅（Ｙ軸方向の幅）は基板Ｐの約１／３である。
【０１６０】
図２９（Ａ）の状態から、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）とが、図２９（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、−Ｘ方向へ駆動され、前述と同様に、基板ＰのＸスキャン動作が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ１が形成される（図２９（Ｂ）参照）。
【０１６１】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための＋Ｙ方向のＹステップ動作が、前述の第１の実施形態と同様に行われる。これにより、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ１に−Ｙ側で隣接する未露光の第２番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図２９（Ｃ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１６２】
そして、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置及びθｚ回転を計測するとともに、最も＋Ｘ側のＹセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する。
【０１６３】
上記の３つのエッジセンサを用いた投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの位置計測（アライメント計測）では、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測する。従って、主制御装置５０は、基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の同一計測対象位置（計測点）のＸ軸方向の位置の変化（変位）量を、計測することができる。また、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。すなわち、主制御装置５０は、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ軸方向の変位量を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第２番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１６４】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０は、この計測結果に基づいて、基板Ｐ上の第２番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決め、及び微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動を行う。図２９（Ｃ）には、このようにして、基板Ｐ（ホルダＰＨ（微動ステージ２６））が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。
【０１６５】
そして、主制御装置５０は、図２９（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との＋Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ２が形成される（図２９（Ｄ）参照）。
【０１６６】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための＋Ｙ方向のＹステップ動作が前述と同様に行われる。これにより、図２９（Ｅ）に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２に−Ｙ側で隣接する未露光の第３番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１６７】
そして、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置を計測するとともに、Ｙセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第３番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１６８】
そして、主制御装置５０により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の第３番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図２９（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図２９（Ｆ）には、基板Ｐ上の第３番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ３が形成されている。
【０１６９】
次に、主制御装置５０は、次の露光のための加速に備えて、基板Ｐを、図２９（Ｆ）中に白抜き矢印で示されるように、少し＋Ｘ方向へ駆動する基板ＰのＸステップ動作を行うが、その際に、図２９（Ｆ）に示されるように、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ３とによる同時計測を行なって、先にショット領域ＳＡ３の形成に先立って、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したＹセンサ１２２Ｙ１の計測値と、次の領域の露光に先立って基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置の計測に用いられるＹセンサ１２２Ｙ３の計測値との関係を求める（Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ３間のキャリブレーションを行う）。このキャリブレーションに際しては、基板Ｐの回転がほぼ零になるように調整することが望ましい。この場合、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから外されていないので、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行っても良い。しかし、次に一旦、基板ＰがホルダＰＨから外されると、基板のその次のアライメントが困難になる。そこで、かかる事態が生じないように、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ３とによる同時計測及びＹセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ３間のキャリブレーションを行っている。従って、仮に、ショット領域ＳＡ３の露光後に、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したとしても、支障なく、第４番目の領域の露光のための新たなアライメント計測（投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの位置計測）を精度良く行うことができる。なお、基板Ｐ上のショット領域の配置によっては、Ｘステップに際して、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ３とによる同時計測が困難な場合も考えられる。かかる場合には、基板の移動に伴って、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ２とによる同時計測、及びこれに続く、Ｙセンサ１２２Ｙ２と１２２Ｙ３とによる同時計測を行って、両方の同時計測結果に基づいて、Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ３間のキャリブレーションを行っても良い。
【０１７０】
主制御装置５０は、上記の計測結果に基づいて、基板Ｐ（ホルダＰＨ（微動ステージ２６））を、第４番目の領域の露光のための加速開始位置に位置決めして、Ｘステップを終える。図３０（Ａ）には、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。主制御装置５０は、基板ＰのＸステップ動作と並行して、マスクステージＭＳＴを加速開始位置に戻している。
【０１７１】
そして、主制御装置５０は、図３０（Ａ）中の白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ４が形成される（図３０（Ｂ）参照）。
【０１７２】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に、行われる。これにより、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２と該ショット領域ＳＡ２に＋Ｘ側で隣接する第５番目の領域とがホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３０（Ｃ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１７３】
そして、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置を計測するとともに、Ｙセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第５番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１７４】
そして、主制御装置５０により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の第５番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３０（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ５が形成される（図３０（Ｄ）参照）。
【０１７５】
次に、基板Ｐの最後の未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に行われる。これにより、基板Ｐは、最後の未露光のショット領域、及びこれに隣接するショット領域ＳＡ１が、ホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３０（Ｅ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。そして、主制御装置５０により、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いた基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置の計測及びθｚ方向の回転、並びにＹセンサ１２２Ｙ３を用いた基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測が、行われる。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第６番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１７６】
そして、主制御装置５０により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の第６番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決め（微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決めを含む）が行われ、図３０（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ６が形成される（図３０（Ｆ）参照）。
【０１７７】
一方、上記の基板Ｐの新たなアライメント計測が開始される直前に、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Ｐがエア浮上ユニット群８４Ａ上に搬入（投入）され、上記のショット領域ＳＡ６に対する露光と並行して、新しく投入された基板Ｐが、搬送される。一方、すべてのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対する露光が終わった基板Ｐは、主制御装置５０により、ホルダＰＨ上からエア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれ、不図示の基板搬出装置によって＋Ｘ方向に搬出される。
【０１７８】
上記の露光済みの基板Ｐのエア浮上ユニット群８４Ｂの上へのスライド搬送とほぼ同時に、新たに投入された基板Ｐは、主制御装置５０により、−Ｙ側の一部（１／３の部分）がホルダＰＨ上に位置させられ、ホルダＰＨによってその一部が吸着される（固定される）。そして、上記の露光済みの基板Ｐの搬出と並行して、ホルダＰＨに一部が固定された基板Ｐに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域（最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域）に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第１枚目の基板Ｐに対する露光の際と同様の手順で、第２枚目の基板Ｐ上の残りの領域に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作、並びに第３枚目以降の基板に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作が繰り返される。
【０１７９】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る露光装置２００によると、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置２００によると、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Ｐにマークを形成する必要がない。
【０１８０】
なお、上記第２の実施形態では、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２がホルダＰＨに設けられている場合について例示したが、ホルダＰＨに設けない場合には、例えば、上述のＹセンサ１２２Ｙ１〜１２２Ｙ３と同様の構成の一対のＸセンサを微動ステージ２６の外部に設けても良い。
【０１８１】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態に係る露光装置３００について、図３１〜図３３（Ｆ）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。本第３の実施形態に係る露光装置は、第１層目の露光に際しての基板Ｐの位置合わせに関連する構成部分が前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と相違するが、その他の部分については、第１の実施形態と同様である。
【０１８２】
図３１には、本第３の実施形態に係る露光装置３００の平面図が、簡略化して示されている。この図３１では、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂ、ホルダＰＨ、露光領域ＩＡ、及び後述する検出ユニット、並びに干渉計以外の部分の図示は省略されている。
【０１８３】
露光装置３００は、前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の構成部分に加えて、図３１に示される、一対のＸ位置計測用の検出ユニット（以下、Ｘ検出ユニットと略記する）１２４Ｘ１、１２４Ｘ２と、３つのＹ位置計測用の検出ユニット（以下、Ｙ検出ユニットと略記する）１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３とを備えている。
【０１８４】
一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、ＸＺ断面Ｌ字状の部材から成り、ホルダＰＨの内部にＸ軸方向を長手方向として配置されたガイド１２６ａ、１２６ｂに沿って移動可能になっている。一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、ホルダＰＨによる基板Ｐの吸着を妨げず、かつＸ軸方向に移動可能となるようにホルダＰＨ上に取り付けられ、例えばリニアモータによってホルダＰＨ上でＸ軸方向に駆動される。
【０１８５】
一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、−Ｘ側の面に反射面が設けられ、基板Ｐの−Ｘ側の端部の側面及び裏面に吸着固定可能である。この場合、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、主制御装置５０によって、基板Ｐに対する吸着、及び吸着の解除、すなわち取り付け、取り外しが行われる。一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、基板Ｐの裏面に対向する面に段部が設けられており、この段部の存在により、その反射面と基板ＰとのＸ軸方向の位置関係が一定になるように基板Ｐに吸着固定される。
【０１８６】
本第３の実施形態に係る露光装置３００では、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれに計測ビームを照射して、基板ＰのＸ位置を計測する一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２が設けられている。Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２は、Ｘ軸に平行な計測ビームをＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれの反射面における基板Ｐの側面（端面）とほぼ同じ高さの位置に照射する。計測ビームと基板Ｐの上面とのＺ軸方向の間隔ΔＺは、小さいほど望ましく、例えば１ｍｍ以下であることが望ましい。ΔＺが１ｍｍを超える場合には、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の少なくとも一方は、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１又は１２４Ｘ２のピッチング（θｙ回転）を計測可能な多軸干渉計を用いることが望ましい。
【０１８７】
Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂ上方の鏡筒定盤１６の下面に設けられている。Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、ＹＺ断面Ｕ字状の部材から成り、鏡筒定盤１６に取り付けられたＹ軸方向を長手方向とするガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃに沿って移動可能である。Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、基板Ｐの−Ｙ側の端部の側面及び裏面に吸着固定可能なＹＺ断面Ｌ字状の吸着部をその下端部に有し、−Ｙ側の面に反射面が設けられている。この場合、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、主制御装置５０によって、基板Ｐに対する吸着、及び吸着の解除、すなわち取り付け、取り外しが行われる。Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、例えばリニアモータによってＹ軸方向に駆動される。
【０１８８】
Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、Ｙ軸方向に関してその反射面と基板Ｐとの位置関係が一定になるように基板Ｐに吸着固定される。
【０１８９】
本第３の実施形態に係る露光装置３００では、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれに計測ビームを照射して、基板ＰのＹ位置を計測する３つのＹ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３が設けられている。Ｙ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂの上方の空間を通ってＹ軸に平行な計測ビームをＹ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれの反射面における基板Ｐの側面（端面）とほぼ同じ高さの位置に照射する。計測ビームと基板Ｐの上面とのＺ軸方向の間隔は、小さいほど望ましく、例えば１ｍｍ以下であることが望ましい。ここで、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３の移動が妨げられるおそれがある場合には、エア浮上ユニット群８４Ｂの上面の一部にＹ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３の移動経路に沿って凹部（不図示）が形成される。
【０１９０】
一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２及び３つのＹ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３の計測結果は、主制御装置５０に供給されている。主制御装置５０は、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２による計測結果に基づいて、一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２のそれぞれの計測ビームの照射点における基板ＰのＸ位置、及び基板Ｐのθｚ回転を求め、Ｙ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３のそれぞれの計測結果に基づいて、それぞれの計測ビームの照射点における基板ＰのＹ位置を求める。
【０１９１】
本第３の実施形態に係る露光装置３００では、基板Ｐに対する第１層目の露光の際の基板のアライメントの方法が、前述の第１の実施形態と相違するが、その他については、第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の手順で同様の動作が行われる。以下では、相違点を中心として、基板Ｐに対して第１層目の露光を行う場合について、図３２（Ａ）〜図３３（Ｆ）に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。なお、図３２（Ａ）〜図３３（Ｆ）において示される露光領域ＩＡは、露光時に照明光ＩＬが投影光学系ＰＬを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、図３２（Ａ）〜図３３（Ｆ）において、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、一部が省略して示されている。
【０１９２】
ここでは、基板Ｐに、図３１に示される６つのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６を形成する場合について、説明する。
【０１９３】
まず、前述と同様に、主制御装置５０の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（投入）が行われ、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される（図３２（Ａ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部により基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。このとき、図３２（Ａ）に示されるように、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２は、主制御装置５０によって、基板Ｐの第１番目の領域（ショット領域ＳＡ１が形成される領域）のＹ軸方向の一端と他端に対応する、−Ｘ側のエッジの位置に取り付けられている。また、最も＋Ｘ側のＹ検出ユニット１２４Ｙ１は、主制御装置５０によって、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付けられている。
【０１９４】
その後、主制御装置５０により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の位置が求められる。
【０１９５】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いて、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置、すなわち基板Ｐの−Ｘ側の端面の２箇所のＸ位置及びθｚ回転を計測するとともに、最も＋Ｘ側のＹ干渉計１３０Ｙ１を用いて、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１のＹ位置、すなわち基板Ｐの（−Ｙ側の端面の）Ｙ位置を計測する（図３２（Ａ）参照）。このとき、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の間隔は、Ｙステップ時における基板Ｐの移動距離とほぼ同一距離に設定されている。
【０１９６】
そして、主制御装置５０は、上記基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の位置の計測結果と投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測の結果とに基づいて、粗動テーブル３２を駆動するとともに微動ステージ２６を微小駆動して、そのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐを位置決めする。この位置決めは、まず、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１が基板Ｐに取り付けられている状態で、Ｙ干渉計１３０Ｙ１の計測結果に基づいて微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｙ軸方方向の位置決めがなされ、その後基板Ｐに対する吸着が解除された後、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸及びθｚ方向（あるいはＸ軸、θｚ、Ｚ軸、θｘ、θｙの各方向）の精密な微少位置決めが行われる。以下では、説明を省略するが、本第３の実施形態では、後述するスキャン露光時など、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３の全てが基板Ｐに取り付けられていないとき、すなわちＹ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３のいずれによっても基板ＰのＹ位置が計測できないときの基板ＰのＹ位置の計測は、基板ＰがホルダＰＨに吸着されているときには、前述の基板ステージ干渉計システム９８のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２によって行われる。
【０１９７】
図３２（Ａ）には、上述のようにして、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐが位置決めされた直後の状態が示されている。
【０１９８】
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐ上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。本第３の実施形態では、各ショット領域ＳＡｎ（ｎ＝１、２、３、４、５、６）の最大露光幅（Ｙ軸方向の幅）は基板Ｐの約１／３である。
【０１９９】
図３２（Ａ）の状態から、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）とが、図３２（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、−Ｘ方向へ駆動され、前述と同様に、基板Ｐのスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ１が形成される（図３２（Ｂ）参照）。本第３の実施形態では、スキャン露光中の基板ＰのＸ位置及びθｚ回転の制御は、主制御装置５０によって、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の計測結果、及び／又は基板ステージ干渉計システム９８のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２の計測結果に基づいて行われる。
【０２００】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのた＋Ｙ方向のＹステップ動作が、前述の第１の実施形態と同様に基板Ｙステップ送り装置８８を用いて行われる（図３２（Ｂ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ１を用いてモニタしつつ、基板Ｐを＋Ｙ方向に駆動する。これにより、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ１に−Ｙ側で隣接する未露光の第２番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３２（Ｃ）参照）。すなわち、このようにして、基板ＰのＹステップ及びＹ位置のラフな位置決めが行われる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２０１】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所に取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）及びθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ１を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。
【０２０２】
上記の３つの干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２、及び１３０Ｙ１を用いた投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの位置計測（アライメント計測）では、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に一方のＸ干渉計１３０Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のＸ干渉計１３０Ｘ１を用いて計測する。従って、主制御装置５０は、基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の同一計測対象位置（計測点）のＸ軸方向の位置の変化（変位）量を、計測することができる。また、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板ＰのＹ位置を計測したＹ干渉計１３０Ｙ１を用いて、基板ＰのＹ位置を計測する。すなわち、主制御装置５０は、基板ＰのＹ軸方向の変位量を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第２番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２０３】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０は、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第２番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決め、及び微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｙ軸、Ｘ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決めを行う。図３２（Ｃ）には、このようにして、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。
【０２０４】
そして、主制御装置５０は、図３２（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との＋Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ２が形成される（図３２（Ｄ）参照）。
【０２０５】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための＋Ｙ方向のＹステップ動作が前述と同様に行われる（図３２（Ｄ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ１を用いてモニタしつつ、基板Ｐを＋Ｙ方向に駆動する。これにより、図３２（Ｅ）に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２に−Ｙ側で隣接する未露光の第３番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２０６】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所にそれぞれ取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）及びθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ１を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のＸ干渉計１３０Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のＸ干渉計１３０Ｘ１を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ２）の露光前に基板ＰのＹ位置を計測したＹ干渉計１３０Ｙ１を用いて、基板ＰのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第３番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２０７】
そして、基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第３番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３２（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図３２（Ｆ）には、基板Ｐ上の第３番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ３が形成されている。
【０２０８】
次に、主制御装置５０は、次の露光のための加速に備えて、基板Ｐを、図３２（Ｆ）中に白抜き矢印で示されるように、少し＋Ｘ方向へ駆動する基板ＰのＸステップ動作を行う。このＸステップ動作に先立って、主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を、基板Ｐから取り外す。この場合、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから外されていないので、主制御装置５０は、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行うことができる。基板ＰのＸステップ動作は、その位置決めのために行われる。主制御装置５０は、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の計測値に基づいて、基板ＰのＸ位置とともにθｚ回転をモニタしつつ、上記の基板ＰのＸステップ動作を行う。
【０２０９】
主制御装置５０は、基板ＰのＸステップ後、図３３（Ａ）に示されるように、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付けた状態で、Ｙ干渉計１３０Ｙ３を用いて基板ＰのＹ位置を計測し、基板ＰのＹ位置の微調整を行う。これにより、基板Ｐの第４番目の領域の露光のための加速開始位置への位置決めが終了する。図３３（Ａ）には、基板Ｐ（ホルダＰＨ（微動ステージ２６））が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。この場合、主制御装置５０は、上述の基板ＰのＸステップ動作と並行して、マスクステージＭＳＴを加速開始位置に戻している。ここで、本第３の実施形態では、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２及びＹ検出ユニット１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３のいずれか、例えばＹ検出ユニット１２４Ｙ３を基板Ｐに取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いて、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置を検出するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ３を用いてＹ検出ユニット１２４Ｙ３のＹ位置を検出することで、基板Ｐの基準位置、例えば基板中心のＸ、Ｙ、θｚ方向の位置を求めることができる。従って、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから仮に取り外しても支障なく、第４番目の露光のための加速開始位置へ基板Ｐを位置決めすることができる。
【０２１０】
そして、主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を基板Ｐから取り外し、図３３（Ａ）中の白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ４が形成される（図３３（Ｂ）参照）。
【０２１１】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に、行われる（図３３（Ｂ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ３を用いてモニタしつつ、基板Ｐを−Ｙ方向に駆動する。これにより、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ２と該ショット領域ＳＡ２に＋Ｘ側で隣接する第５番目の領域とがホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３３（Ｃ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２１２】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所にそれぞれ取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）及びθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ１を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第５番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２１３】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第５番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３０（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ５が形成される（図３３（Ｄ）参照）。
【０２１４】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの最後の未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に行われる（図３３（Ｄ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ３を用いてモニタしつつ、基板Ｐを−Ｙ方向に駆動する。これにより、図３３（Ｅ）に示されるように、基板Ｐは、最後の未露光領域、及びこれに隣接するショット領域ＳＡ１が、ホルダＰＨ上に対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２１５】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所にそれぞれ取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）、及び基板Ｐのθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ３を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のＸ干渉計１３０Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のＸ干渉計１３０Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ５）の露光前に基板ＰのＹ位置を計測したＹ干渉計１３０Ｙ３を用いて、基板ＰのＹ位置を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第６番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２１６】
そして、基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第６番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３３（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ６が形成される（図３２（Ｆ）参照）。
【０２１７】
一方、上記の基板Ｐの新たなアライメント計測が開始される直前に、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Ｐがエア浮上ユニット群８４Ａ上に搬入（投入）され、上記のショット領域ＳＡ６に対する露光と並行して、新しく投入された基板Ｐが、搬送される。一方、すべてのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対する露光が終わった基板Ｐは、主制御装置５０により、ホルダＰＨ上からエア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれ、不図示の基板搬出装置によって＋Ｘ方向に搬出される。
【０２１８】
上記の露光済みの基板Ｐのエア浮上ユニット群８４Ｂの上へのスライド搬送とほぼ同時に、新たに投入された基板Ｐは、主制御装置５０により、−Ｙ側の一部（１／３の部分）がホルダＰＨ上に位置させられ、ホルダＰＨによってその一部が吸着される（固定される）。そして、上記の露光済みの基板Ｐの搬出と並行して、ホルダＰＨに一部が固定された基板Ｐに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域（最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域）に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第１枚目の基板Ｐに対する露光の際と同様の手順で、第２枚目の基板Ｐ上の残りの領域に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作、並びに第３枚目以降の基板に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作が繰り返される。
【０２１９】
以上説明したように、本第３の実施形態に係る露光装置３００によると、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置３００によると、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Ｐにマークを形成する必要がない。
【０２２０】
なお、上記第３の実施形態では、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が、ホルダＰＨに設けられている場合について例示したが、ホルダＰＨに設けない場合には、例えば、上述のＹ検出ユニット１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３と同様の構成の一対のＹ検出ユニットを微動ステージ２６の外部に設けても良い。
【０２２１】
また、上記第３の実施形態では、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂ上方の鏡筒定盤１６の下面に設けられるものとしたが、これに限らず、一方のエア浮上ユニット群８４Ｂの一部にガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが配置可能な空隙を設け、その空隙内にガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ等とともに、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３を配置しても良い。
【０２２２】
また、上記第３の実施形態では、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２及びＹ干渉計１３０Ｙ１〜１３０Ｙ３のそれぞれを用いて、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２及びＹ検出ユニット１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３の位置を検出する場合について例示した。しかし、これに限らず、少なくとも１つの検出ユニットの位置をエンコーダで計測しても良い。
【０２２３】
なお、上記各実施形態では、ホルダＰＨの基板保持面のＹ軸方向のサイズは、基板ＰのＹ軸方向のサイズの１／３に限らず、１／２、１／４等であっても良く、要は、ホルダＰＨの基板保持面のＹ軸方向のサイズは、基板ＰのＹ軸方向のサイズよりある程度以上小さければ良い。実際には、基板Ｐ上に形成されるショット領域のサイズと同等に（僅かに大きく）設定される。
【０２２４】
なお、上記各実施形態では、ホルダＰＨのＹ軸方向の一側と他側に、粗動テーブル３２及び微動ステージ２６等と分離して配置されたフレーム上にエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂが設置される場合について説明したが、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂのうち少なくとも一方を、粗動テーブル３２上に搭載してＸ軸方向に可動な構成としても良いし、あるいは粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニット群を搭載して、Ｘ軸方向に可動な構成としても良い。この場合、エア浮上ユニット群が搭載された粗動テーブル３２又は粗動テーブルに追従して移動する別の移動体上に、エア浮上ユニット群の内部に配置された前述の基板Ｙステップ送り装置８８を設けても良い。
【０２２５】
なお、上記各実施形態では、基板Ｐの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂを用いる場合について説明したが、これに限らず、コロ又はボール等を用いた接触型の転がり軸受を備えた基板の垂れ下がり防止装置を、上記各実施形態のエア浮上ユニットの少なくとも一部と入れ替えても良い。基板Ｐの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット、転がり軸受以外の軸受部材を備えた基板の垂れ下がり防止装置を用いても良い。
【０２２６】
また、上記各実施形態では、微動ステージ２６にホルダＰＨが搭載された場合について説明したが、これに限らず、微動ステージの素材としてセラミックスなどを用いる場合には、その上部にエッチング加工等を施して、基板を保持する上記ホルダＰＨと同等の機能を有する保持部を微動ステージと一体で構成しても良い。
【０２２７】
また、上記各実施形態が共通に備えている構成部分にも、露光装置が必ずしも備えていなくても良いものもある。例えば、重量キャンセル装置は、必須ではない。この場合、ホルダを移動させるための移動ステージが必要になるが、その移動ステージは、いわゆる粗微動ステージであっても良いし、単独の６ＤＯＦステージであっても良い。要は、移動ステージは、ホルダをＸＹ平面内で（少なくともＸ軸方向に）駆動できれば良く、６自由度方向に駆動可能でれば、一層望ましい。
【０２２８】
なお、上記各実施形態では、露光装置が、基板Ｐのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置である場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置、さらには投影光学系を用いないプロキシミティ方式の露光装置にも、上記各実施形態は適用が可能である。
【０２２９】
また、上記各実施形態の露光装置では、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えば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。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。
【０２３０】
また、上記各実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数の投影光学系（投影光学ユニット）を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの数はこれに限らず、１つ以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えばオフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。
【０２３１】
また、上記各実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。
【０２３２】
なお、上記各実施形態においては、光透過性のマスク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を用いたが、このマスクに代えて、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）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。
【０２３３】
なお、上記各実施形態に係る露光装置は、サイズ（外径、対角線、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。これは、基板の大型化に対応すべく本発明がなされているからである。
【０２３４】
また、上記各実施形態に係る露光装置を用いて、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造することができる。まず、パターン像を感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程で上記各実施形態の露光装置を用いて、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。このパターン形成工程が複数回繰り返されることで、基板上には複数層のパターンが重ね合わせて形成される。第１層目の露光及び第２層目以降の露光のそれぞれに際してのアライメントは、前述の如く行われる。その後、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、及びモジュール組立工程等を経ることによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２３５】
本発明の位置合わせ方法は、基板に対して第１層目の露光を行う際の基板の位置合わせに適している。また、本発明の露光方法は、基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法は、液晶表示素子等の製造に適している。
【符号の説明】
【０２３６】
６９…基板支持部材、９８…基板ステージ干渉計システム、１２２Ｘ１、１２２Ｘ２…Ｘセンサ、１２２Ｙ１〜１２２Ｙ３…Ｙセンサ、１２４Ｘ１、１２４Ｘ２…Ｘ検出ユニット、１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３…Ｙ検出ユニット、１３０Ｘ１、１３０Ｘ２…Ｘ干渉計、１３０Ｙ１〜１３０Ｙ３…Ｙ干渉計、Ｐ…基板、ＳＡ１〜ＳＡ６…ショット領域、Ｍ１１〜Ｍ４４…マーク、ＡＬ１〜ＡＬ８…アライメント検出系、ＩＬ…照明光。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ方法、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に係り、特に、基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法、該アライメントのための計測を含む露光方法、該露光方法を用いるデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
近年、露光装置の露光対象物である基板、特に液晶表示素子用の基板（矩形のガラス基板）は、そのサイズが大型化する傾向にあり、これに伴い露光装置のステージ装置も大型化し、その重量も増大している。かかるステージの大型化に対処することを目的とした露光装置を、発明者は先に提案した（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
露光装置では、表面に感応剤が塗布されたガラスプレート、あるいはウエハなど（以下、基板と総称する）は、基板ステージ上に載置される。しかるに、例えば液晶用のガラス基板は、最新の第１０世代では一辺が３メートル以上になるなど一層大型化する傾向にあるため、これを保持する基板ステージのさらなる小型化を実現する新たな装置の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
基板ステージのさらなる小型化を実現するための１つの手法として、基板に比べて格段に小さい基板保持面を有する基板ステージの採用が検討されているが、この場合、１枚の基板上の全面に位置する複数の領域を露光する場合、その複数の領域の露光が開始されてから終了するまでの間に、基板を基板ステージから一旦取り外して、再度基板ステージに保持させる動作が必須となる。この場合、基板に対して第２層目以降の露光を行う場合と異なり、第１層目の露光を行う場合には、通常基板上にアライメントマークが存在しないため、露光位置に対する基板の位置合わせが問題となる。本発明は、かかる問題を改善すべくなされたもので、以下のような構成を採用する。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法であって、前記基板上に区画領域を形成する度毎に、前記基板を該基板の面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、前記基板の同一の検出対象部の位置情報を検出することと、前記検出対象部の位置情報の検出結果に基づいて、前記区画領域の形成の際に、前記基板を所定位置に対して位置合わせすることと、を含む位置合わせ方法が、提供される。
【０００８】
これによれば、基板のステップ移動を、該基板を保持した保持部材の移動によって行う場合に限らず、基板のみを、その保持部材に対して移動させる場合、すなわち、ステップ移動に際してその保持部材から基板を一旦外す場合であっても、区画領域の形成に際し、支障なく基板を所定位置に対して精度良く位置合わせすることが可能になる。従って、基板上のほぼ全面を露光する際に、途中での、基板の取り外しを前提とする基板よりも小さな保持部材の採用が可能になる。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、本発明の位置合わせ方法を用いて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う第１の露光方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、前記基板は、その外周縁部の少なくとも一部を吸着して支持する基板支持部材と一体化され、前記基板支持部材に設けられた反射面に計測ビームを照射する基板干渉計システムによって、前記基板の位置を計測し、その計測結果に基づいて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う第２の露光方法が、提供される。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、露光位置に対して前記基板の面に平行な所定面内の第１方向に基板を駆動してエネルギビームにより前記基板上の複数の被処理領域を露光する露光方法であって、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第１方向の位置で、前記所定面内で前記第１方向に直交する第２方向に基板を変位させて移動体上に前記基板を搬入することと、前記基板が搬入された前記第１方向の位置で、前記基板の前記露光位置に対する位置合わせのための計測を開始することと、を含む第３の露光方法が、提供される。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、上記第１ないし第３の露光方法のいずれかにより基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、上記第１ないし第３の露光方法のいずれかにより前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置１００の構成を概略的に示す図である。
【図２】露光装置１００を示す一部省略した平面図である。
【図３】図２に示されるアライメント検出系の配置等について説明するための図であって、図２から一部の構成部分をさらに省略した図である。
【図４】露光装置１００を図１の＋Ｘ方向から見た側面図（一部省略、一部断面にて示す図）である。
【図５】露光装置１００の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図６】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１）である。
【図７】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その２）である。
【図８】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その３）である。
【図９】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その４）である。
【図１０】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その５）である。
【図１１】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その６）である。
【図１２】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その７）である。
【図１３】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その８）である。
【図１４】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その９）である。
【図１５】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１０）である。
【図１６】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１１）である。
【図１７】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１２）である。
【図１８】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１３）である。
【図１９】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１４）である。
【図２０】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１５）である。
【図２１】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１６）である。
【図２２】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１７）である。
【図２３】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１８）である。
【図２４】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１９）である。
【図２５】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その２０）である。
【図２６】露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その２１）である。
【図２７】基板支持部材を用いる変形例について説明するための図である。
【図２８】第２の実施形態に係る露光装置２００を概略的に示す一部省略した平面図である。
【図２９】図２９（Ａ）〜図２９（Ｆ）は、露光装置２００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１〜その６）である。
【図３０】図３０（Ａ）〜図３０（Ｆ）は、露光装置２００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その７〜その１２）である。
【図３１】第３の実施形態に係る露光装置３００を概略的に示す一部省略した平面図である。
【図３２】図３２（Ａ）〜図３２（Ｆ）は、露光装置３００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その１〜その６）である。
【図３３】図３３（Ａ）〜図３３（Ｆ）は、露光装置３００で行われる基板処理のための一連の動作について説明するための図（その７〜その１２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図２６に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、第１の実施形態に係る露光装置１００の構成が、後述するエア浮上ユニット群等を省略して、概略的に示され、図２には、露光装置１００の一部省略した平面図が示されている。図２は、図１の投影光学系ＰＬより下方の部分（後述する鏡筒定盤より下方の部分）の平面図に相当する。露光装置１００は、例えばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置（液晶パネル）などの製造に用いられる。露光装置１００は、液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とする投影露光装置である。
【００１７】
露光装置１００は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬなどが搭載されたボディＢＤ（図１等ではその一部のみが図示されている）、基板Ｐを保持する微動ステージ２６（基板テーブル）を含む基板ステージ装置ＰＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。以下においては、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向（Ｘ方向）とし、水平面内でこれに直交する方向をＹ軸方向（Ｙ方向）、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向（Ｚ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。
【００１８】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系ＩＯＰは、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッタ、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。また、照明光ＩＬの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。
【００１９】
マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着（あるいは静電吸着）により固定されている。マスクステージＭＳＴは、ボディＢＤの一部を構成する不図示のマスク定盤上に、例えばその底面に固定された不図示のエアベアリングを介して非接触状態で支持されている。マスクステージＭＳＴは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系１２（図１では図示せず、図５参照）により、走査方向（Ｘ軸方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向にそれぞれ適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、マスクステージＭＳＴに設けられた（又は形成された）反射面に測長ビームを照射する複数のレーザ干渉計を含むマスクレーザ干渉計システム（以下、「マスク干渉計システム」という）１４により計測される。
【００２０】
投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの図１における下方において、ボディＢＤの一部である鏡筒定盤１６に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示されている投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像の投影領域が例えば千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする単一の長方形状（帯状）のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系のそれぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。また、以下では投影光学系ＰＬの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域ＩＡと呼ぶ。
【００２１】
このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの像面側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡに形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板Ｐを保持する後述する基板ホルダＰＨ（微動ステージ２６）との同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭのパターンが転写される。すなわち、露光装置１００では、照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。
【００２２】
ボディＢＤは、図１、及び露光装置１００を＋Ｘ方向から見た概略側面図を一部省略して示す図４に示されるように、床面Ｆ上にＸ軸方向に所定距離離間して互いに平行にかつ長手方向をＹ軸方向として配置された直方体部材から成る一対（２つ）の基板ステージ架台（以下、架台と略記する）１８と、一対の架台１８上に一対のサイドフレーム２０を介して水平に支持された鏡筒定盤１６と、不図示のマスク定盤とを備えている。なお、架台１８は、２つに限らず、１つでも良いし、３つ以上でも良い。
【００２３】
各架台１８は、複数の防振装置２２を介して床面Ｆ上に設置されている（図１及び図４参照）。一対のサイドフレーム２０は、図２及び図４に示されるように、それぞれの下端が一対の架台１８上面のＹ軸方向の一端部と他端部に接続されている。鏡筒定盤１６は、ＸＹ平面に平行に配置されたＹ軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、一対のサイドフレーム２０により一対の架台１８上でＹ軸方向の両端部が下方から支持されている。
【００２４】
基板ステージ装置ＰＳＴは、図１に示されるように、粗動ステージ部２４、微動ステージ２６、及び重量キャンセル装置２８等を有している。重量キャンセル装置２８は、図１及び図４に示されるように、一対の架台１８の上に配置されたＸガイド８２のＸＹ平面に平行な上面上に配置されている。
【００２５】
粗動ステージ部２４は、図４に示されるように、２本（一対）のＸビーム３０Ａ、３０Ｂと、粗動テーブル３２と、２本のＸビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれを床面Ｆ上で支持する複数の脚部３４と、を有している。
【００２６】
Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面が矩形枠状の中空部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている（図１〜図４参照）。Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれは、図１中でＸビーム３０Ａについて示されるように、長手方向（Ｘ軸方向）両端部近傍と中央部との３箇所で、３つの脚部３４によって下方から床面Ｆ上で、一対の架台１８に対して非接触で支持されている。これにより、粗動ステージ部２４は、一対の架台１８に対して振動的に分離されている。なお、脚部３４の配置及び個数は、任意で良い。また、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂは、中空部材に限らず中実部材であっても良いし、ＹＺ断面がI型の棒状部材であっても良い。
【００２７】
Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの上面には、図４に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸリニアガイド３６が、Ｙ軸方向の中央に固定されている。本実施形態では、Ｘリニアガイド３６は、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有し、Ｘ固定子を兼ねている。なお、Ｘリニアガイド３６とは別に、磁石ユニットを有するＸ固定子を設けても良い。また、Ｘリニアガイドを、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂ上に複数本、例えば２本設けても良い。
【００２８】
粗動テーブル３２は、図４に示されるように、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂの上に配置されている。粗動テーブル３２は、中央にＺ軸方向に貫通する開口が形成された平面視矩形の板状部材から成る。図４では、粗動テーブル３２は、後述する重量キャンセル装置２８とともに、部分的に断面図にて示されている。粗動テーブル３２の下面には、図４に示されるように、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂのそれぞれに固定されたＸリニアガイド３６に不図示の気体静圧軸受（例えばエアベアリング）などを介して非接触で（所定の隙間（ギャップ、クリアランス）を介して）係合するスライダ４４が複数固定されている。スライダ４４は、各Ｘリニアガイド３６に対して、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば４個設けられており（図１参照）、粗動テーブル３２の下面には、例えば合計８個のスライダ４４が固定されている。粗動テーブル３２は、Ｘリニアガイド３６とスライダ４４とを含む複数のＸリニアガイド装置により、Ｘ軸方向に直進案内される。
【００２９】
また、この場合、各スライダ４４は、コイルユニットを含み、各スライダ４４が有する合計８個のコイルユニットによって、前述のＸ固定子とともに、粗動テーブル３２を、Ｘ軸方向に所定のストロークで駆動するＸリニアモータ４２（図５参照）が構成されている。
【００３０】
なお、スライダ４４とは別にＸ可動子を設けても良く、この場合には、スライダ４４は、転動体（例えば、複数のボールなど）を含み、各Ｘリニアガイド３６に対してスライド可能に係合しても良い。
【００３１】
なお、図１〜図４では不図示であるが、Ｘビーム３０Ａ、３０Ｂの所定の一方、例えばＸビーム３０Ａには、Ｘ軸方向を周期方向とするＸスケールが固定され、粗動テーブル３２には、Ｘスケールを用いて粗動テーブル３２のＸ軸方向に関する位置情報を求めるＸリニアエンコーダシステム４６（図５参照）を構成するエンコーダヘッドが固定されている。粗動テーブル３２のＸ軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置５０（図５参照）により制御される。
【００３２】
また、同様に図１ないし図４では不図示であるが、粗動テーブル３２には、粗動テーブル３２に対する微動ステージ２６のＸ軸及びＹ軸方向に関する相対移動量（相対変位量）を計測するためのギャップセンサ４８Ａ、４８Ｂ（図５参照）などが取り付けられている。主制御装置５０は、ギャップセンサ４８Ａ、４８Ｂによって計測される相対移動量が所定の制限値に達した場合に、微動ステージ２６及び粗動テーブル３２を直ちに停止する。ギャップセンサ４８Ａ、４８Ｂに代えて、あるいは加えて、微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する移動可能量をメカ的に制限するメカストッパ部材を設けても良い。
【００３３】
ここで、説明は前後するが、微動ステージ２６について説明する。微動ステージ２６は、図１及び図４から分かるように、平面視矩形の板状（又は箱形）部材から成り、その上面に基板ホルダＰＨ（以下、ホルダと略記する）が搭載されている。ホルダＰＨは、図２からわかるように、Ｘ軸方向の長さが基板Ｐと同等であり、Ｙ軸方向の幅（長さ）は基板Ｐの約１／３である。ホルダＰＨは、基板Ｐの一部（ここでは、基板ＰのＹ軸方向に関する約１／３の部分）を、例えば真空吸着（又は静電吸着）により吸着保持するとともに、加圧気体（例えば高圧空気）を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板Ｐの一部（基板Ｐの約１／３）を下方から非接触（浮上）支持することができる。ホルダＰＨによる基板Ｐに対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とにホルダＰＨを切り替え接続するホルダ吸排気切替装置５１（図５参照）を介して、主制御装置５０によって行われる。
【００３４】
微動ステージ２６は、複数のボイスコイルモータ（あるいはリニアモータ）を含む微動ステージ駆動系５２（図５参照）により、粗動テーブル３２上で６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向）に微少駆動される。
【００３５】
詳述すると、図１に示されるように、粗動テーブル３２の＋Ｘ側の端部の上面には、支持部材３３を介して固定子５６が設けられ、これに対向して、微動ステージ２６の＋Ｘ側の側面には、固定子５６とともにＸボイスコイルモータ５４Ｘを構成する可動子５８が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のＸボイスコイルモータ５４Ｘが、Ｙ軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
【００３６】
また、不図示ではあるが、粗動テーブル３２の＋Ｙ側の端部の上面には、支持部材を介してＹボイスコイルモータの固定子が設けられ、これに対向して、微動ステージ２６の＋Ｙ側の側面には、Ｙボイスコイルモータの可動子が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のＹボイスコイルモータ（以下、便宜上Ｙボイスコイルモータ５４Ｙと表記する）が、Ｘ軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
【００３７】
微動ステージ２６は、主制御装置５０によって、一対のＸボイスコイルモータ５４Ｘを用いて後述する重量キャンセル装置２８を介して粗動テーブル３２に同期駆動（粗動テーブル３２と同方向に同速度で駆動）されることにより、粗動テーブル３２と共にＸ軸方向に所定のストロークで移動し、一対のＹボイスコイルモータ５４Ｙを用いて、駆動されることにより、粗動テーブル３２に対しＹ軸方向にも微少ストロークで移動する。
【００３８】
また、微動ステージ２６は、主制御装置５０によって、一対のＸボイスコイルモータ５４Ｘのそれぞれ、又は一対のＹボイスコイルモータ５４Ｙのそれぞれに、互いに逆方向の駆動力が発生させられることにより、粗動テーブル３２に対しθｚ方向に移動する。
【００３９】
本実施形態では、上述したＸリニアモータ４２と、微動ステージ駆動系５２の各一対のＸボイスコイルモータ５４Ｘ及びＹボイスコイルモータ５４Ｙと、によって、微動ステージ２６は、投影光学系ＰＬ（図１参照）に対し、Ｘ軸方向に長ストロークで移動（粗動）可能、かつＸ軸、Ｙ軸及びθｚ方向の３自由度方向に微少移動（微動）可能となっている。
【００４０】
また、微動ステージ駆動系５２は、図１に示されるように、微動ステージ２６を残りの３自由度方向（θｘ、θｙ、及びＺ軸の各方向）に微少駆動するための複数、例えば４つのＺボイスコイルモータ５４Ｚを有している。複数のＺボイスコイルモータ５４Ｚのそれぞれは、粗動テーブル３２上面に固定された固定子５９と、微動ステージ２６の下面に固定された可動子５７とから成り、微動ステージ２６の下面の四隅部に対応する箇所に配置されている（図１では、４つのＺボイスコイルモータ５４Ｚのうち２つのみが示され、他の２つは図示省略。また、図４では４つのＺボイスコイルモータ５４Ｚのうち１つのみが示され、他の３つは図示省略）。上記各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚの固定子は、粗動テーブル３２にすべて取付けられている。各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚは、ムービングマグネット型、ムービングコイル型のいずれでも良い。なお、微動ステージ２６の位置を計測する位置計測系については、後述する。
【００４１】
Ｘビーム３０Ａの＋Ｙ側、及びＸビーム３０Ｂの−Ｙ側には、図４に示されるように、一対のフレーム１１０Ａ、１１０Ｂのそれぞれが、架台１８に接触しないように床面Ｆ上に設置されている。一対のフレーム１１０Ａ、１１０Ｂのそれぞれの上面には、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂが設置されている。
【００４２】
エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、図２及び図４に示されるように、ホルダＰＨのＹ軸方向の両側に配置されている。エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂのそれぞれは、図２に示されるように、Ｙ軸方向の幅が基板ＰのＹ軸方向の幅と同等で、Ｘ軸方向の長さが、ホルダＰＨがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、Ｘ軸方向に所定の間隔で、Ｙ軸方向にわずかの隙間を空けて分散配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されている。露光領域ＩＡの中心とエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂの中心とのＸ位置はほぼ一致している。各エア浮上ユニットの上面はホルダＰＨの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
【００４３】
エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂをそれぞれ構成する各エア浮上ユニットの支持面（上面）は、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニットは、気体供給装置８５（図５参照）からの加圧気体（例えば高圧空気）の供給により、基板Ｐの一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフは、図５に示される主制御装置５０によって制御される。ここで、図５では、作図の便宜上、単一の気体供給装置８５が図示されているが、これに限らず、各エア浮上ユニットに対して個別に高圧空気を供給するエア浮上ユニットと同数の気体供給装置を用いても良いし、あるいは、複数のエア浮上ユニットにそれぞれ接続された２つ以上の気体供給装置を用いても良い。図５では、これらの全てを代表して、単一の気体供給装置８５が示されている。いずれにしても、主制御装置５０によって、気体供給装置８５からの各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフが個別に制御される。
【００４４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、ホルダＰＨとホルダＰＨの両側（±Ｙ側）のエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂの少なくとも一方とによって基板Ｐの全体を浮上支持することができる。また、ホルダＰＨの片側（＋Ｙ側又は−Ｙ側）のエア浮上ユニット群８４Ａ又は８４Ｂによっても基板Ｐの全体を浮上支持することができる。
【００４５】
なお、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、それぞれ、上記のＹ軸方向の幅が基板ＰのＹ軸方向の幅と同等で、Ｘ軸方向の長さが、ホルダＰＨがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの大きさを、図２の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。
【００４６】
エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂのそれぞれを構成する複数のエア浮上ユニットが配置された上記矩形領域内には、図２に示されるように、複数、例えば３つの基板Ｙステップ送り装置８８と、１つの基板Ｘステップ送り装置９１とが、露光領域ＩＡの中心（投影光学系ＰＬの中心）を通るＸ軸に関して、非対称に配置されている。基板Ｙステップ送り装置８８及び基板Ｘステップ送り装置９１のそれぞれは、エア浮上ユニットと干渉することなく、上記矩形領域内に配置されている。ここで、基板Ｙステップ送り装置８８の数は、２つでも良いし、４つ以上でも良い。
【００４７】
基板Ｙステップ送り装置８８は、基板Ｐを保持（例えば吸着）してＹ軸方向に移動させるための装置であり、平面視で、エア浮上ユニット群８４Ａ、８８Ｂのそれぞれの内部にＸ軸方向に所定の間隔で３つ配置されている。各基板Ｙステップ送り装置８８は、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂ上に支持部材８９をそれぞれ介して固定されている（図４参照）。
【００４８】
各基板Ｙステップ送り装置８８は、−Ｙ側の１つを取り上げて図４に示されるように、基板Ｐの裏面を吸着してＹ軸方向に移動する可動部８８ａとフレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに固定された固定部８８ｂと、を備えている。可動部８８ａは、一例として可動部８８ａに設けられた可動子と固定部８８ｂに設けられた固定子とから成るリニアモータによって構成される駆動装置９０（図４では不図示、図５参照）によって、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに対してＹ軸方向に駆動される。基板Ｙステップ送り装置８８には、可動部８８ａの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置９２（図４では不図示、図５参照）が設けられている。なお、駆動装置９０は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
【００４９】
各基板Ｙステップ送り装置８８の可動部８８ａのＹ軸方向の移動ストロークは基板ＰのＹ軸方向の長さの約２／３（幾分短い）である。
【００５０】
また、各基板Ｙステップ送り装置８８の可動部８８ａ（基板吸着面）は基板Ｐの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Ｐから分離したりする必要があるので、駆動装置９０によってＺ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部８８ａが、基板Ｐを吸着してＹ軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Ｙステップ送り装置８８と可動部８８ａとを区別することなく用いる。
【００５１】
基板Ｘステップ送り装置９１は、基板Ｐを保持（例えば吸着）してＸ軸方向に移動させるための装置であり、平面視でエア浮上ユニット群８４Ａ、８８Ｂの内部に各１つ配置されている。各基板Ｘステップ送り装置９１は、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂ上に支持部材９３をそれぞれ介して固定されている（図４参照）。
【００５２】
各基板Ｘステップ送り装置９１は、図４に示されるように、基板Ｐの裏面を吸着してＸ軸方向に移動する可動部９１ａとフレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに固定された固定部９１ｂと、を備えている。可動部９１ａは、例えばリニアモータによって構成される駆動装置９５（図４では不図示、図５参照）によって、フレーム１１０Ａ又は１１０Ｂに対してＸ軸方向に駆動される。基板Ｘステップ送り装置９１には、可動部９１ａの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置９７（図４では不図示、図５参照）が設けられている。なお、駆動装置９５は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
【００５３】
各基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａのＸ軸方向の移動ストロークは基板ＰのＸ軸方向の長さの約２倍である。各固定部９１ｂの＋Ｘ側の端部は、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂから、＋Ｘ側に所定長さ張り出している。
【００５４】
また、各基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａ（基板吸着面）は基板Ｐの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Ｐから分離したりする必要があるので、駆動装置９５によってＺ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部９１ａが、基板Ｐを吸着してＸ軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Ｘステップ送り装置９１と可動部９１ａとを区別することなく用いる。
【００５５】
なお、上記説明では、基板Ｙステップ送り装置８８及び基板Ｘステップ送り装置９１のそれぞれの可動部は、基板Ｐとの分離、接触を行なう必要があるため、Ｚ軸方向にも移動可能であるものとしたが、これに限らず、可動部（基板吸着面）による基板Ｐの吸着及び基板Ｐとの分離のために、微動ステージ２６がＺ軸方向に移動しても良い。
【００５６】
重量キャンセル装置２８は、図１及び図４に示されるように、Ｚ軸方向に延びる柱状の部材から成り、心柱とも称される。重量キャンセル装置２８は、後述するレベリング装置と称される装置を介して微動ステージ２６を下方から支持している。重量キャンセル装置２８は、粗動テーブル３２の開口内に配置されており、その上半部が粗動テーブル３２より上方に露出し、その下半部が粗動テーブル３２より下方に露出している。
【００５７】
重量キャンセル装置２８は、図４に示されるように、筐体６４、空気ばね６６及びＺスライダ６８などを有する。筐体６４は、＋Ｚ側が開口した有底の筒状部材から成る。筐体６４の下面には、軸受面が−Ｚ側を向いた複数のエアベアリング（以下、ベースパッドと呼ぶ）７０が取り付けられている。空気ばね６６は、筐体６４の内部に収容されている。空気ばね６６には、外部から加圧気体（例えば高圧空気）が供給される。Ｚスライダ６８は、Ｚ軸方向に延びる、例えば高さの低い円柱状の部材から成り、筐体６４内に挿入され、空気ばね６６上に載置されている。Ｚスライダ６８にはＺ軸方向以外の方向の運動を規制するためのガイド（不図示）が設けられている。ガイドとしては、例えばエアベアリング、又は平行板ばねなどが用いられる。平行板ばねは、例えば、Ｚスライダ６８の上端部と下端部とに放射状に配置され、Ｚスライダ６８と筐体６４とを接続する上下各３枚（合計６枚）のＸＹ平面に平行な厚さの薄いばね鋼板などから成る板ばねによって構成される。平行板ばねを用いることにより（板ばねの撓み量でストロークが決まるので、エアベアリングでガイドを構成する場合のように長いストロークには対応できないが）、Ｚスライダ６８は、Ｚ軸方向に短い、すなわち背の高さが低い構造にすることができる。また、筐体６４の周囲には、図１及び図４に示されるように、複数の腕（フィーラと呼ばれる）７１が放射状に配置されて固定されている。そして、各フィーラ７１の先端部上面には微動ステージ２６の下面に取り付けられた複数の光反射型センサ（レベリングセンサとも呼ばれる）７４のそれぞれで用いられるターゲット板７２が設置されている。光反射型センサ７４は、実際には、一直線上にない３箇所以上に配置されている。これらの複数の光反射型センサ７４によって、微動ステージ２６のＺ軸方向の位置、及びチルト量（θｘ及びθｙ方向の回転量）を計測するＺチルト計測系７６（図５参照）が構成されている。なお、図４では図面の錯綜を避けるために光反射型センサ７４は１つのみ示されている。
【００５８】
レベリング装置７８は、微動ステージ２６をＺスライダ６８上でチルト自在（ＸＹ平面に対してθｘ及びθｙ方向に揺動自在）に支持する装置である。レベリング装置７８は、図４中に球状部材で模式的に示されている球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体を有している。
【００５９】
この場合、レベリング装置７８は、例えば上面が（球面の上半部）が微動ステージ２６に固定されており、Ｚスライダ６８の上面にレベリング装置７８のθｘ方向及びθｙ方向の回転（傾斜）を許容する凹部が形成されているものとすることができる。あるいは、この反対に、レベリング装置７８は、例えば下面（球面の下半部）がＺスライダ６８に固定され、レベリング装置７８に対する微動ステージ２６のθｘ方向及びθｙ方向の傾斜を許容する凹部が、微動ステージ２６に形成されているものとすることもできる。いずれにしても、レベリング装置７８は、Ｚスライダ６８に下方から支持され、微動ステージ２６の水平面内の軸（例えばＸ軸とＹ軸）回りの微少角度範囲内での傾動を許容する。
【００６０】
重量キャンセル装置２８は、空気ばね６６が発生する重力方向上向きの力により、Ｚスライダ６８、及びレベリング装置７８を介して微動ステージ２６を含む系の重量（重力方向下向きの力）を打ち消す（キャンセルする）ことにより、上述した複数のＺボイスコイルモータ５４Ｚの負荷を軽減する。
【００６１】
重量キャンセル装置２８は、一対の連結装置８０を介して粗動テーブル３２に接続されている（図１参照）。一対の連結装置８０のＺ位置は、重量キャンセル装置２８のＺ軸方向に関する重心位置とほぼ一致している。各連結装置８０は、ＸＹ平面に平行な厚さの薄い鋼板などを含み、フレクシャ装置とも称される。一対の連結装置８０のそれぞれは、重量キャンセル装置２８の＋Ｘ側と−Ｘ側とに互いに対峙して配置されている。各連結装置８０は、重量キャンセル装置２８の筐体６４と粗動テーブル３２との間に、Ｘ軸に平行に配置され、両者を連結している。従って、重量キャンセル装置２８、重量キャンセル装置２８にレベリング装置７８を介して支持された上部構成部分（微動ステージ２６及びホルダＰＨ等）は、一対の連結装置８０のいずれかを介して粗動テーブル３２に牽引されることにより、粗動テーブル３２と一体的にＸ軸方向に移動する。この際、重量キャンセル装置２８には、そのＺ軸方向に関する重心位置を含むＸＹ平面に平行な平面内で牽引力が作用するので、移動方向（Ｘ軸）に直交する軸（Ｙ軸）周りのモーメント（ピッチングモーメント）が作用しない。
【００６２】
上述の如く、本実施形態では、粗動テーブル３２、重量キャンセル装置２８、微動ステージ２６、及びホルダＰＨ等を含んで、基板Ｐと一体でＸ軸方向に移動する移動体（以下、適宜、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）と表記する）が構成されている。
【００６３】
なお、レベリング装置７８、連結装置８０を含み、本実施形態の重量キャンセル装置２８の詳細な構成については、その一例が、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている（但し、本実施形態では、重量キャンセル装置２８がＹ軸方向に移動しないので、Ｙ軸方向の連結装置は不要である）。上記米国特許出願公開明細書では、Ｚスライダ６８の上面にシーリングパッドと呼ばれるエアベアリングが設けられ、該シーリングパッドによって、レベリング装置が下方から非接触で支持されている。本実施形態においても、かかる構成を採用しても勿論構わない。
【００６４】
Ｘガイド８２は、図１、図２及び図４に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする直方体形状をしている。Ｘガイド８２は、上述した一対の架台１８の上面（＋Ｚ側面）に、一対の架台１８を横断するように配置して固定されている。Ｘガイド８２の長手方向（Ｘ軸方向）の寸法は、Ｘ軸方向に所定間隔で配置された一対の架台１８のそれぞれのＸ軸方向寸法と、一対の架台１８間の隙間のＸ軸方向寸法との和よりも幾分長く（ほぼ同等に）設定されている。
【００６５】
Ｘガイド８２の上面（＋Ｚ側の面）は、ＸＹ平面に平行で平坦度が非常に高く仕上げられている。Ｘガイド８２上には、図１及び図４に示されるように、重量キャンセル装置２８が搭載され、ベースパッド７０を介して浮上支持（非接触状態で支持）されている。Ｘガイド８２の上面は、水平面（ＸＹ平面）とほぼ平行となるように調整されており、重量キャンセル装置２８が移動する際のガイド面として機能する。Ｘガイド８２の長手方向の寸法は、重量キャンセル装置２８（すなわち粗動テーブル３２）のＸ軸方向の移動可能量よりも幾分長く設定されている。Ｘガイド８２の上面の幅方向寸法（Ｙ軸方向寸法）は、複数のベースパッド７０全ての軸受面と対向可能な寸法に設定されている（図４参照）。Ｘガイド８２の材質、及び製造方法は特に限定されないが、例えば、鋳鉄などの鋳造により形成される場合、石材（例えば、斑レイ岩）により形成される場合、セラミックス、あるいはＣＦＲＰ（Carbon Fiver Reinforced Plastics）材などにより形成される場合などがある。また、Ｘガイド８２は、中実の部材、又は内部にリブをもつ中空の部材であってその形状が直方体の部材により形成されている。なお、Ｘガイド８２は直方体部材に限らず、ＹＺ断面がＩ型の棒状部材であっても良い。
【００６６】
図１及び図２に示されるように、微動ステージ２６のＹ軸方向の両側面のＸ軸方向中央付近には、それぞれ不図示の移動鏡支持部品を介してＸ軸に直交する反射面を有する平面ミラー（あるいはコーナーキューブ）から成る一対のＸ移動鏡９４Ｘが取り付けられている。一対のＸ移動鏡９４Ｘは、ホルダＰＨの−Ｘ側端面よりも＋Ｘ側で基板Ｐの上面（表面）よりも低い位置、具体的にはホルダＰＨの下面より僅かに低い位置に設けられている。
【００６７】
微動ステージ２６の−Ｙ側の側面には、図４に示されるように、不図示のミラー保持部品を介して、Ｙ軸に直交する反射面を有する長尺の平面ミラーから成るＹ移動鏡９４Ｙが固定されている。微動ステージ２６（ホルダＰＨ）のＸＹ平面内の位置情報は、一対のＸ移動鏡９４Ｘ、及びＹ移動鏡９４Ｙを用いるレーザ干渉計システム（以下、基板ステージ干渉計システムと呼ぶ）９８（図５参照）によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、基板ステージ干渉計システム９８は、図２及び図５に示されるように、一対のＸ移動鏡９４Ｘに対応する一対のＸレーザ干渉計（以下、Ｘ干渉計と略記する）９８Ｘ１、９８Ｘ２、及びＹ移動鏡９４Ｙに対応する一対のＹレーザ干渉計（以下、Ｙ干渉計と略記する）９８Ｙ１、９８Ｙ２を備えている。Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２、及びＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２の計測結果は、主制御装置５０に供給されている（図５参照）。
【００６８】
一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２のそれぞれは、図４に示されるように、−Ｘ側の架台１８にそれぞれの一端部（下端部）が固定された＋Ｘ方向から見てＬ字の形状を有するフレーム（Ｘ干渉計フレーム）１０２Ａ、１０２Ｂの他端（上端）に個別に固定されている。ここで、フレーム１０２Ａ、１０２Ｂとして、Ｌ字状のものが用いられているので、フレーム１０２Ａ、１０２Ｂと、前述のフレーム１１０Ａ、１１０Ｂ、及びＸ軸方向に移動する粗動テーブル３２との干渉を避けることができる。
【００６９】
また、一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２は、一対のＸ移動鏡９４Ｘに対向して、基板Ｐの上面よりも低い位置でＹ軸方向に関してホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａ又は８４Ｂとの隙間に収まる位置に配置されている。これにより、本実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴでは、一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２は、ホルダＰＨのＸ軸方向移動範囲外の位置に設置する場合に比べて、−Ｘ側の架台１８から近い位置に配置することが可能となっている。
【００７０】
また、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２のうちの所定の一方、例えばＸ干渉計９８Ｘ２としては、図１に示されるように、Ｚ軸方向に離間した２本の干渉計ビーム（計測ビーム）をＸ移動鏡９４Ｘに照射する多軸干渉計が用いられている。この理由については後述する。
【００７１】
なお、Ｘ干渉計としては、一対のＸ移動鏡９４Ｘのそれぞれに個別に干渉計ビーム（計測ビーム）を照射する一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２に限らず、一対のＸ移動鏡９４Ｘのそれぞれに照射される少なくとも各１本の計測ビームを含む複数の計測ビームを射出する多軸干渉計を用いることもできる。
【００７２】
一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２は、図２に示されるように、エア浮上ユニット群８４Ｂを構成する最もホルダＰＨに近い第１の列のエア浮上ユニット列と、これに隣接する第２列のエア浮上ユニット列との間で、かつ第１列のエア浮上ユニット列を構成するＸ軸方向中心近傍に位置する、隣接するエア浮上ユニット相互間の２箇所の隙間に対向する位置に配置されている。この２箇所の隙間は、露光領域ＩＡの中心を通るＹ軸に関して対称な隙間である。一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２は、図４に示されるように、前述のフレーム１１０Ｂの上面に設置された支持部材１０４の上面にＹ移動鏡９４Ｙに対向して、かつエア浮上ユニット群８４Ｂを構成するエア浮上ユニットとは分離されて（非接触で）固定されている。本実施形態では、一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２から、上述の２箇所の隙間をそれぞれ介して、計測ビーム（測長ビーム）がＹ移動鏡９４Ｙに照射されるようになっている。
【００７３】
Ｙ干渉計としては、Ｙ移動鏡９４Ｙに個別に干渉計ビーム（計測ビーム）を照射する一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２に限らず、Ｙ移動鏡９４Ｙに２本の計測ビームを照射する多軸干渉計を用いることもできる。
【００７４】
本実施形態では、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２は、Ｚ軸方向に関して基板Ｐの表面（露光の際には、この面が投影光学系ＰＬの像面に一致するように、基板Ｐのフォーカス・レベリング制御が行われる）よりも低い位置にあるため、Ｘ位置の計測結果にＸ軸方向の移動時の微動ステージ２６の姿勢変化（ピッチング）によるアッベ誤差が含まれる。主制御装置５０は、前述の多軸干渉計から成るＸ干渉計９８Ｘ２によって微動ステージ２６のピッチング量を検出し、その検出結果に基づいて、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２によるＸ位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしている。すなわち、かかるアッベ誤差の補正のため、Ｘ干渉計９８Ｘ２として、Ｚ軸方向に離間した２本干渉計ビーム（計測ビーム）をＸ移動鏡９４Ｘに照射する、すなわち微動ステージ２６のピッチング量を検出可能な多軸干渉計が用いられている。
【００７５】
また、微動ステージ２６のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報は、前述したＺチルト計測系７６（微動ステージ２６の下面に固定された一直線上にない３箇所以上の光反射型センサ７４）により、前述のフィーラ７１先端のターゲット板７２を用いて求められる。Ｚチルト計測系７６を含み、上述した微動ステージ２６の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。従って、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２として微動ステージ２６のピッチング量を検出しないタイプの干渉計を用いる場合などには、主制御装置５０は、Ｚチルト計測系７６によって求められた、微動ステージ２６のθｘ方向に関する位置情報（ピッチング量）に基づいて、Ｘ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２によるＸ位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしても良い。
【００７６】
この他、微動ステージ２６単体のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報を計測せず、投影光学系ＰＬと一体とみなせる微動ステージ２６上方の部材（ボディの一部、例えば鏡筒定盤１６）に固定された不図示の射入射方式の多点焦点位置検出系（フォーカスセンサ）により、上方から直接基板Ｐのθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報を計測するのみでも良い。勿論、基板Ｐと微動ステージ２６とのθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報を計測しても良い。
【００７７】
ホルダＰＨの上方に位置する鏡筒定盤１６の下端部には、図１及び図２、並びに図２の一部を取り出した図３に示されるように、複数、例えば８つのアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８が設けられている。８つのアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８は、それぞれの検出視野（検出領域）が図３に黒丸にて模式的に示されるように、例えば、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向をそれぞれ行方向、列方向として、２行４列で、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側と−Ｘ側とに４個ずつ配置されている。この場合、−Ｙ側の第１行にアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ４が属し、＋Ｙ側の第２行にアライメント検出系ＡＬ５〜ＡＬ８が属する。また、第ｉ列には、それぞれアライメント検出系ＡＬｉとＡＬ（ｉ＋４）（ｉ＝１、２、３、４）とが属している（図３参照）。
【００７８】
ホルダＰＨは微動ステージ２６のＸ軸方向の移動によって、８個のアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８の下を通過できるようになっている。アライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８のうちの少なくとも一部は、基板Ｐ上のパターン領域の配置（ショット数、面取り数）に応じて、そのＸＹ方向の位置を変更できるようになっていても良い。
【００７９】
アライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８のそれぞれは、例えば、ＣＣＤカメラを備える顕微鏡を有しており、予め基板Ｐの所定の位置に設けられたマークが顕微鏡の視野内に入ると画像処理によってアライメント計測が実行され、マークの位置情報（ＸＹ平面内の位置ずれ情報）が、基板ステージ装置ＰＳＴの可動部の位置を制御する主制御装置５０に送られるようになっている。
【００８０】
図５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５０の入出力関係を示すブロック図が示されている。図５では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置５０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【００８１】
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置１００で行われる基板処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として基板Ｐに対して第１層目以降の露光を行う場合について、図６〜図２６に基づいて説明する。なお、図６〜図２６において示される露光領域ＩＡは、露光時に照明光ＩＬが投影光学系ＰＬを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの位置関係を明確にするため常に図示されている。
【００８２】
まず、主制御装置５０の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（投入）が行なわれる。基板Ｐには、露光に先立って、例えばタイトラーによって、一例として図２に示されるように、複数、例えばＸ軸方向に４つ、Ｙ軸方向に４つ、合計１６個のマークＭ１１、Ｍ１２、……、Ｍ４４が、マーキングされている（設けられている）。これらのマークは、マークＭｊ１、Ｍｊ２、Ｍｊ３、Ｍｊ４、Ｍｊ+１ １、Ｍｊ+１ ２、Ｍｊ+１ ３、Ｍｊ+１ ４（ｊ＝１、２、３）の位置関係が、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ５、ＡＬ６、ＡＬ７、ＡＬ８の検出視野（以下、視野と略記する）の水平面内での位置関係に対応する配置で基板Ｐ上にマーキングされている。従って、ｊ行とｊ＋１行の合計８つのマークを、８つのアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８で同時にかつ個別に検出可能である。
【００８３】
主制御装置５０は、図６に示されるように、基板搬入装置によって−Ｙ側のエア浮上ユニット群８４Ｂの上方に搬入された基板Ｐを、エア浮上ユニット群８４Ｂを用いて浮上支持しつつ、−Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１を用いて吸着保持して、図６中に黒塗り矢印で示されるように、−Ｘ方向に搬送する。
【００８４】
次に、主制御装置５０は、エア浮上ユニット群８４Ｂによって浮上支持された基板Ｐを−Ｙ側の最も＋Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて吸着保持するとともに、その基板Ｐに対する基板Ｘステップ送り装置９１による吸着を解除する。そして、主制御装置５０は、基板Ｐを、基板Ｙステップ送り装置８８を用いて、図６中に破線の矢印で示されるように＋Ｙ方向に搬送する。
【００８５】
これにより、基板Ｐは、図７に示されるように、ホルダＰＨとホルダＰＨの−Ｙ側のエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部により基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。このとき、基板Ｐ上の少なくとも２つのマークが、いずれかのアライメント検出系の視野に入るように、かつホルダＰＨ上にくるように、基板Ｐが、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される。図７では、マークＭ３３、Ｍ３４、Ｍ４３、Ｍ４４の４つが、それぞれ、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６の視野内に入っている。
【００８６】
上記のホルダＰＨによる基板Ｐの吸着動作の開始の直後に、主制御装置５０によって、基板Ｙステップ送り装置８８による基板Ｐの吸着が解除され、基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）は、図８に示される−Ｙ側の移動限界位置である待機位置に戻されている。このとき、基板Ｘステップ送り装置９１（可動部９１ａ）も、主制御装置５０によって、図８に示される−Ｙ側の移動限界位置である待機位置に戻されている。
【００８７】
その後、主制御装置５０により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の位置が求められる。ここで、投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測は、微動ステージ２６に設けられた不図示の基準指標をアライメント検出系ＡＬによって計測するものであり、前記アライメント検出系とは別のアライメント検出系を用いても良い。
【００８８】
そして、主制御装置５０は、上記の計測（投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測等）の結果に基づいて、粗動テーブル３２を介して微動ステージ２６を駆動して基板Ｐ上の少なくとも２つのマークをいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ（この場合、マークＭ３３、Ｍ３４、Ｍ４３、Ｍ４４の４つを、それぞれ、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６の検出系の視野内に移動させ）、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐのアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置を求める。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置５０は、粗動テーブル３２を駆動するとともに微動ステージ２６を微小駆動して、そのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐを位置決めする。このとき、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。図８には、このようにして、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐが位置決めされた直後の状態が示されている。
【００８９】
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる
【００９０】
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐ上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。基板Ｐは、スキャン動作時には、Ｘ軸方向に、所定の加速時間加速され、その後所定時間等速駆動され（この等速駆動中に露光（スキャン露光）が行われ）、その後加速時間と同じ時間だけ減速される（以下、この基板Ｐの一連の動作をＸスキャン動作と呼ぶ）。また、基板は、ステップ動作時（ショット領域間移動時）には、Ｘ軸又はＹ軸方向に適宜駆動される（以下、それぞれＸステップ動作、Ｙステップ動作と呼ぶ）。本実施形態では、後述する各ショット領域ＳＡｎ（ｎ＝１、２、３、４、５、６）の最大露光幅（Ｙ軸方向の幅）は基板Ｐの約１／３である。
【００９１】
具体的には、露光動作は次のようにして行なわれる。
【００９２】
図８の状態から、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）は、図８中に白抜き矢印で示されるように、−Ｘ方向へ駆動され、基板ＰのＸスキャン動作が行われる。このとき、マスクＭ（マスクステージＭＳＴ）が基板Ｐ（微動ステージ２６）と同期して−Ｘ方向へ駆動されており、第１番目の領域（露光対象領域）が、投影光学系ＰＬによるマスクＭのパターンの投影領域である露光領域ＩＡを通過するので、その際に、第１番目の領域に対する走査露光が行われる。走査露光は、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の−Ｘ方向へ加速後の等速移動中に、マスクＭ、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに照明光ＩＬが照射されることで行われる。
【００９３】
上述のＸスキャン動作に際し、主制御装置５０は、微動ステージ２６に搭載されたホルダＰＨに基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）を吸着固定させ、エア浮上ユニット群８４Ｂ上に基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約２／３）を浮上支持させた状態で、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）を駆動する。この際、主制御装置５０は、Ｘリニアエンコーダシステム４６の計測結果に基づいて、Ｘリニアモータ４２を介して粗動テーブル３２をＸ軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム９８、Ｚチルト計測系７６の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系５２（各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚ）を駆動する。これにより、基板Ｐは微動ステージ２６と一体となって、重量キャンセル装置２８の上に浮上支持された状態で、粗動テーブル３２に牽引されてＸ軸方向に移動するとともに、粗動テーブル３２からの相対駆動によって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向（６自由度方向）に関して精密に位置制御される。また、主制御装置５０は、Ｘスキャン動作に際し、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）と同期して、マスク干渉計システム１４の計測結果に基づいて、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴを、Ｘ軸方向に走査駆動するとともに、Ｙ軸方向及びθｚ方向に微小駆動する。図９には、第１番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板Ｐの一部を保持する基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ１が形成されている。
【００９４】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作は、主制御装置５０が、−Ｙ側でかつＸ軸方向の真ん中に位置する基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって、図９に示される状態にある基板Ｐ裏面を吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ｂによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図９中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを＋Ｙ方向へ搬送することによって行われる。これにより、ホルダＰＨに対して基板Ｐのみが＋Ｙ方向に移動し、図１０に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ１に−Ｙ側で隣接する未露光の第２番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【００９５】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次のショット領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、基板ＰのＸステップ動作が行われる（図１０中の白抜き矢印参照）。基板ＰのＸステップ動作は、主制御装置５０が、Ｘスキャン動作と同様の状態で基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）を駆動して（但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで）行なう。
【００９６】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図１１に示されるように、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ７、ＡＬ８を、それぞれ用いて、マークＭ２３、Ｍ２４、Ｍ３３、Ｍ３４を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２で位置が検出されたマークＭ３３、Ｍ３４が含まれており、かつその２つのマークＭ３３、Ｍ３４が、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ７、ＡＬ８で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第２番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【００９７】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第２番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決め、及び微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。図１２には、このようにして、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。
【００９８】
そして、主制御装置５０は、図１２中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との＋Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。図１３には、第２番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ２が形成されている。
【００９９】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作は、主制御装置５０が、−Ｙ側でかつ最も＋Ｘ方向に位置する基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって、図１３に示される状態にある基板Ｐ裏面を吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ｂ及び８４Ａによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図１３及び図１４中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを＋Ｙ方向へ搬送することによって行われる。このとき、前記−Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８のストロークが短い場合には、主制御装置５０は、＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて基板Ｐの送りを引き継ぐようにしても良い（図１５中の黒塗り矢印参照）。この引き継ぎに備えて、主制御装置５０は、＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）を、予め−Ｙ方向に駆動してホルダＰＨの近傍で待機させておいても良い（図１３、図１４参照）。
【０１００】
上記の基板ＰのＹステップ動作により、ホルダＰＨに対して基板Ｐのみが＋Ｙ方向に移動し、図１５に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２に−Ｙ側で隣接する未露光の第３番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とによって浮上支持されている。
【０１０１】
そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１０２】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、基板ＰのＸステップ動作が行われる。
【０１０３】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図１５に示されるように、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６を、それぞれ用いて、マークＭ１３、Ｍ１４、Ｍ２３、Ｍ２４を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４で位置が検出されたマークＭ２３、Ｍ２４が含まれており、かつその２つのマークＭ２３、Ｍ２４が、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ５、ＡＬ６で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第３番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１０４】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決めが行われ、図１５中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図１６には、第３番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ３が形成されている。
【０１０５】
次に、主制御装置５０は、次の露光のための加速に備えて、基板Ｐを、図１６中に白抜き矢印で示されるように、少し＋Ｘ方向へ駆動する基板ＰのＸステップ動作を行うが、その途中で、図１７に示されるように、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ５、ＡＬ６、ＡＬ７、ＡＬ８の検出視野内に、それぞれマークＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４を位置決めし、そのうちの例えば４つのマーク、例えばマークＭ１３、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３を、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ５、ＡＬ６、ＡＬ７を用いて、同時にかつ個別に検出する。この場合、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから外されていないので、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行っても良い。しかし、次に一旦、基板ＰがホルダＰＨから外されると、その次の基板のアライメントが困難になる。そこで、かかる事態が生じないように、上記のアライメント計測で、マークＭ２１、Ｍ２２を含む複数のマークの位置を検出している。また、この場合、併せて、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ５で位置が検出されたマークＭ１３、Ｍ２３を含め、かつその２つのマークＭ１３、Ｍ２３を、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ５との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ７で検出している。従って、仮に、ショット領域ＳＡ３の露光後に、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したとしても、支障なく、第４番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１０６】
主制御装置５０は、上記のアライメントの結果に基づいて、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）を、第４番目の露光のための加速開始位置に位置決めして、Ｘステップを終える。主制御装置５０は、基板ＰのＸステップ動作と並行して、マスクステージＭＳＴを加速開始位置に戻している。
【０１０７】
そして、主制御装置５０は、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。図１８には、基板Ｐ上の第４番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ４が形成されている。
【０１０８】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作は、主制御装置５０が、＋Ｙ側でかつ最も−Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって、図１８に示される状態にある基板Ｐの裏面を吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ａによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図１８中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを−Ｙ方向へ搬送することによって行われる。このとき、前記＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８のストロークが短い場合には、主制御装置５０は、−Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて基板Ｐの送りを引き継ぐようにしても良い（図１９中の黒塗り矢印参照）。この引き継ぎに備えて、主制御装置５０は、＋Ｙ側の基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）を、予め−Ｙ方向に駆動してホルダＰＨの近傍で待機させておいても良い（図１８参照）。これにより、ホルダＰＨに対して基板Ｐのみが−Ｙ方向に移動し、図１９に示されるように、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ２と該ショット領域ＳＡ２に＋Ｘ側で隣接する第５番目の領域とがホルダＰＨに対向し、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１０９】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じてＸステップ動作が行われる。
【０１１０】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図２０に示されるように、アライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４、ＡＬ７、ＡＬ８を、それぞれ用いて、マークＭ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ５、ＡＬ６で位置が検出されたマークＭ２１、Ｍ２２が含まれており、かつその２つのマークＭ２１、Ｍ２２が、アライメント検出系ＡＬ５、ＡＬ６との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ３、ＡＬ４で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第５番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１１１】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。
【０１１２】
次いで、主制御装置５０により、図２０中に白抜き矢印で示されるように、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様のスキャン露光が行われる。図２１には、基板Ｐ上の第５番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ５が形成されている。
【０１１３】
次に、基板Ｐの最後の未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのＹステップ動作が行われる。この基板ＰのＹステップ動作に際し、主制御装置５０は、図２１に示される状態にある基板Ｐの裏面を−Ｙ側でかつＸ軸方向の真ん中に位置する基板Ｙステップ送り装置８８（可動部８８ａ）によって吸着保持し、その基板Ｐに対するホルダＰＨの吸着を解除した後、ホルダＰＨからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群８４Ａ及び８４Ｂによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Ｐを浮上させた状態で、図２１中に黒塗り矢印で示されるように、基板Ｙステップ送り装置８８により基板Ｐを−Ｙ方向へ搬送する。これにより、ホルダＰＨに対して基板ＰのみがＹ軸方向に移動する（図２２参照）。
【０１１４】
基板Ｙステップ送り装置８８によって−Ｙ方向へ駆動され、最後の未露光のショット領域、及びこれに隣接するショット領域ＳＡ１が、ホルダＰＨ上に移動した基板Ｐは、その一部（基板Ｐ全体の約１／３）がホルダＰＨによる吸着によって再びホルダＰＨに固定され、一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）がエア浮上ユニット群８４Ｂの一部により浮上支持される。そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測、すなわち基板Ｐ上に予め設けられている次の領域用のマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、前述した基板ＰのＸステップ動作が行われる（図２２中の白抜き矢印参照）。
【０１１５】
アライメント計測では、主制御装置５０は、図２３に示されるように、アライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ５、ＡＬ６を、それぞれ用いて、マークＭ３１、Ｍ３２、Ｍ４１、Ｍ４２を、同時にかつ個別に検出する。ここで、計測対象の複数のマークの一部に、先にアライメント検出系ＡＬ７、ＡＬ８で位置が検出されたマークＭ３１、Ｍ３２が含まれており、かつその２つのマークＭ３１、Ｍ３２が、アライメント検出系ＡＬ７、ＡＬ８との位置関係が既知の別のアライメント検出系ＡＬ１、ＡＬ２で検出される。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第６番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１１６】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、その結果に基づいて、基板Ｐ上の第６番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決め（微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決めを含む）が行われ、図２４中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にスキャン露光が行われる。図２５には、基板Ｐ上の第６番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ６が形成されている。
【０１１７】
一方、上記の基板Ｐの新たなアライメント計測が開始される直前に、図２３に示されるように、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Ｐがエア浮上ユニット群８４Ａ上に搬入（投入）されている。このとき、＋Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａは、＋Ｘ側の移動限界位置の近傍の位置、すなわち新たに投入される基板Ｐの下方の位置に移動してその位置で待機している。
【０１１８】
そして、上記のショット領域ＳＡ６に対する露光と並行して、新しく投入された基板Ｐが、主制御装置５０によって、−Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１で吸着保持されて−Ｘ側に搬送される（図２４参照）。
【０１１９】
一方、すべてのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対する露光が終わった基板Ｐは、主制御装置５０により、−Ｙ側でかつ最も−Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて、図２５中に点線の白抜き矢印で示されるように−Ｙ側に搬送され、ホルダＰＨ上から完全に退避してエア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれる（図２６参照）。これとほぼ同時に、新たに投入された基板Ｐは、主制御装置５０により、＋Ｙ側でかつ最も−Ｘ側の基板Ｙステップ送り装置８８を用いて、図２５及び図２６中に点線の黒塗り矢印で示されるように−Ｙ側に搬送され、−Ｙ側の一部（１／３の部分）がホルダＰＨ上に位置させられ、ホルダＰＨによってその一部が吸着される（固定される）（図２６参照）。
【０１２０】
エア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれた露光済みの基板Ｐは、主制御装置５０によって、−Ｙ側の基板Ｘステップ送り装置９１を用いて、図２６中に黒塗り矢印で示されるように、＋Ｘ方向に搬送され、不図示の基板搬出装置によって＋Ｘ方向に搬出される。
【０１２１】
上記の露光済みの基板Ｐの搬出と並行して、ホルダＰＨに一部が固定された基板Ｐに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域（最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域）に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第１枚目の基板Ｐに対する露光の際と同様の手順で、第２枚目の基板Ｐ上の残りの領域に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作、並びに第３枚目以降の基板に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作が繰り返される。
【０１２２】
ただし、第２枚目の基板Ｐについては、前述の第１枚目の基板で４番目に露光が行われた基板上の最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域が最初に露光される上記の説明からもわかるように、本実施形態では、１枚目（奇数枚目）の基板Ｐと２枚目（偶数枚目）の基板Ｐではショット領域の露光順が異なっている。１枚目（奇数枚目）の基板Ｐでは、露光順はショット領域ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４、ＳＡ５、ＳＡ６であるのに対し、２枚目（偶数枚目）の基板Ｐでは、露光順はショット領域ＳＡ４、ＳＡ５、ＳＡ６、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３の順となる。また、この場合、１枚目（奇数枚目）の基板Ｐは、−Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから−Ｙ側に搬出される。一方、２枚目（偶数枚目）の基板Ｐは、＋Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから＋Ｙ側に搬出される。但し、露光の順番、及びホルダＰＨに対する基板Ｐの搬出入方向は、これに限られるものではない。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１００によると、主制御装置５０は、基板Ｐ上にショット領域を形成する度毎に、基板ＰをＸＹ平面内でステップ移動（Ｙステップ又はＸステップ）し、該ステップ移動の前後で、基板Ｐ上の同一のマーク（マーキングされたマーク）を少なくとも２つ含む複数のマークの位置情報をアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８の一部を用いて検出し、それらのマークの位置情報の検出結果、すなわちアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の被処理領域の露光（ショット領域の形成）の際に、基板Ｐを露光位置（露光領域ＩＡ）に対して位置合わせする。このため、基板ＰをホルダＰＨと一体でＸ軸方向に移動する基板ＰのＸステップ動作を行う場合のみならず、基板Ｙステップ送り装置８８を用いて基板Ｐのみを、ホルダＰＨに対してＹ軸方向に移動させるＹステップ動作を行う場合、すなわち、ステップ移動に際してホルダＰＨから基板Ｐを一旦外す場合であっても、ショット領域の形成に際し、支障なく基板Ｐを露光位置（露光領域ＩＡ）に対して精度良く位置合わせすることが可能になる。従って、基板Ｐ上のほぼ全面を露光する際に、途中における基板Ｐの取り外しを前提とする、基板Ｐよりも小さな保持面を有するホルダＰＨを採用しても特に支障は生じない。
【０１２４】
また、本実施形態に係る露光装置１００によると、微動ステージ２６に搭載されたホルダＰＨが、基板Ｐの被露光面（被処理面）と反対側の面の一部を保持する。すなわち、ホルダＰＨの基板保持面は、基板Ｐよりも小さく、具体的には、約１／３に設定されている。このため、主制御装置５０の指示に基づき、基板Ｙステップ送り装置８８が、基板Ｐを微動ステージ２６（ホルダＰＨ）から搬出する際に、基板ＰはＹ軸方向に変位するようにＸＹ平面内で搬送されるが、その際、基板Ｙステップ送り装置８８は、基板ＰのＹ軸方向のサイズ（幅又は長さ）よりも小さい距離、すなわち基板ＰのＹ軸方向のサイズの約１／３であるホルダＰＨのＹ軸方向の幅と同一距離だけ基板ＰをＹ軸方向に変位させるだけで、基板Ｐの搬出が終了する（例えば図２５、図２６参照）。このように、本実施形態では、基板Ｐの搬出の際の基板の移動距離（搬出距離）が基板のサイズよりも小さいので、基板の搬出時間を、従来に比べて短縮することが可能になる。
【０１２５】
また、本実施形態に係る露光装置１００によると、基板Ｐ上の最終ショット領域に対するスキャン露光が終了した時点で微動ステージ２６（ホルダＰＨ）があるＸ軸方向の位置で、Ｙ軸方向の一側に露光済みの基板ＰをスライドさせてホルダＰＨ上から搬出（退避）し、これと並行して（ほぼ同時に）Ｙ軸方向の他側から露光前の基板ＰをスライドさせてホルダＰＨ上に搬入（投入）することが可能になる（図２５及び図２６参照）。
【０１２６】
また、露光前の基板Ｐを微動ステージ２６（ホルダＰＨ）に搬入する際にも、基板ＰはＹ軸方向に変位するように、主制御装置５０の指示に基づき、基板Ｙステップ送り装置８８によってＸＹ平面内で搬送されるが、その際、基板Ｙステップ送り装置８８は、基板ＰのＹ軸方向のサイズ（幅又は長さ）よりも小さい距離、すなわちホルダＰＨのＹ軸方向の幅（基板ＰのＹ軸方向のサイズの約１／３）と同一距離だけ基板ＰをＹ軸方向に変位させるだけで、基板Ｐの搬入が終了する。従って、基板の搬出時間に加えて、基板の搬入時間をも従来に比べて短縮することが可能なり、結果的に基板の交換時間を短縮することが可能になる。
【０１２７】
また、露光装置１００では、主制御装置５０により、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダＰＨのＸ軸方向の位置で、基板ＰのホルダＰＨ上からのＹ軸方向一側へのスライド搬出が行われる。また、主制御装置５０により、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダＰＨのＸ軸方向の位置で、基板ＰのホルダＰＨ上へのＹ軸方向他側からのスライド搬入が行われる。さらに、主制御装置５０により、そのスライド搬入された基板ＰのＸ軸方向の位置で、基板Ｐの露光位置に対する位置合わせのための計測、すなわち前述のマークの計測が開始される。すなわち、基板Ｐの搬入後にマークの計測に用いられるアライメント検出系が、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じて、最短の時間でアライメント計測が開始されるように定められている。
【０１２８】
従って、本実施形態に係る露光装置１００によると、従来の基板交換の際のように、ホルダＰＨは決められた基板交換位置（例えば、＋Ｘ方向の移動限界位置近傍の位置）へ移動する必要がなく、これにより、基板交換時間を一層短縮することができる。これに加え、その基板交換が行われるホルダＰＨの位置に拘らず、常に最短の時間でアライメント計測を開始することができ、この点においてもスループットの向上を図ることが可能になる。
【０１２９】
また、上記実施形態では、１枚目（奇数枚目）の基板Ｐは、−Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから−Ｙ側に搬出される。一方、２枚目（偶数枚目）の基板Ｐは、＋Ｙ側からホルダＰＨに搬入され、ホルダＰＨから＋Ｙ側に搬出される。これにより、奇数枚目の基板Ｐ及び偶数枚目の基板Ｐのいずれにおいても、最短の時間でホルダＰＨからの基板Ｐの搬出が可能になる。
【０１３０】
ここで、上記実施形態中の説明では、露光済みの基板ＰのホルダＰＨからの搬出方向が、奇数枚目の基板と偶数枚目の基板とで、反対方向になる場合について例示したが、基板上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順によっては、偶数枚目の基板及び奇数枚目の基板両方で、基板はホルダＰＨ上から−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に搬出されることは当然にあり得る。すなわち、本実施形態では、主制御装置５０は、基板の交換時間が最短となるように、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じたホルダＰＨのＸ軸方向の位置で、基板Ｐ上に形成すべきショット領域の配置、及び露光順に応じた方向に基板Ｐを搬出する。従って、基板上に形成すべきショット領域（被処理領域）の配置と処理の順番とに拘らず、常に一定のＸ位置で、同じ方向に搬出する場合に比べて、基板交換時間の短縮が可能である。
【０１３１】
露光装置１００では、上述した第１層目の露光の際に、基板Ｐ上のショット領域毎に、マスクのパターンとともにアライメントマークが転写される。このため、露光装置１００において、基板Ｐに対して第２層目以降の露光を行う場合には、それらのアライメントマークを用いて、従来と同様のアライメント計測が行われ、その計測結果に基づいて、露光の際の基板Ｐの位置制御（Ｘスキャン、Ｘステップ及びＹステップを含む）が行われることになる。
【０１３２】
また、本実施形態に係る露光装置１００では、基板Ｐが載置され、その基板Ｐの平坦度を確保した状態で吸着保持するホルダＰＨの基板保持面（基板載置面）は従来のホルダの約１／３の面積で足りるので、ホルダＰＨを小型、軽量化することが可能になる。また、軽量化されたホルダＰＨを支持する微動ステージ２６も小型、軽量化され、各ボイスコイルモータ５４Ｘ、５４Ｙ、５４Ｚによる微動ステージ２６の高速、高加減速駆動、及び位置制御性の向上が可能となる。また、ホルダＰＨは小型化されることによって、その基板保持部の平面度の加工時間が短縮され、加工精度が向上する。また、本実施形態では、微動ステージ２６はＹ軸方向に関してステップ移動は行なわず、粗動テーブル３２に牽引されてＸ軸方向に長ストロークで移動し、粗動テーブル３２に対して６自由度方向に微少駆動される。従って、粗動テーブル３２は、ラフな駆動精度で足り、その構造もシンプルで良く、小型、軽量、低コスト化が可能である。また、基板ＰのＹステップ動作に際しては、基板Ｙステップ送り装置８８により、基板ＰのみをＹ軸方向へラフな精度でステップ移動させる。従って、基板Ｙステップ送り装置８８の構造もシンプルで良く、小型、軽量、低コスト化が可能である。
【０１３３】
また、本実施形態に係る露光装置１００が備える基板ステージ装置ＰＳＴは、基板Ｐにクロススキャン方向（Ｙ軸方向）に複数のショット領域を配置する多面取りレイアウトに有効である。
【０１３４】
また、ホルダＰＨのＹ軸方向両側のエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂの支持面のＹ軸方向のサイズは、基板ＰのＹ軸方向のサイズと同等に限らず、それより大きくても良いし、僅かに小さくても良い。
【０１３５】
なお、上記実施形態では、露光後にショット領域が形成される領域以外の部分にアライメント検出系ＡＬ１〜ＡＬ８の視野の配置に対応して基板Ｐのアライメントに用いられるマークが形成されている場合について例示したが、これに限らず、例えば複数のアライメント検出系の視野が固定である場合には、複数のショット領域が形成される領域の外周部に、その複数のアライメント検出系で検出が可能となる配置で、タイトラーによりマークを形成するようにしても良い。あるいは、基板Ｐの裏面に、複数のアライメント検出系で検出が可能となる配置でマークを設けても良い。この場合、複数のアライメント検出系は、例えばホルダＰＨの内部に設けられる。
【０１３６】
また、上記実施形態では、基板Ｐの回転に起因するアライメント誤差の発生を防止するため、基板Ｐのステッピングの前後で、少なくとも２つの同じマークを、位置関係が既知の異なるアライメント検出系で検出する場合について例示したが、これに限らず、例えば基板Ｐの回転が殆ど生じない、あるいは基板Ｐの回転が無視できる場合などには、基板Ｐのステッピングの前後で、少なくとも１つの同じマークを、位置関係が既知の異なるアライメント検出系で検出しても良い。
【０１３７】
なお、上記実施形態において、重量キャンセル装置（心柱）が、微動ステージと一体型である場合について説明したが、これに限らず、微動ステージとは分離したものであっても良い。レベリングセンサのターゲット用のフィーラはなくても良い。また、レベリング機構と重量キャンセル機構部は上下逆配置でも良い。このように、重量キャンセル装置の構造は、前述の実施形態に限定されるものではない。
【０１３８】
《変形例》
上記実施形態の露光装置において、基板Ｐを一体的に保持するとともにエア浮上ユニットによって基板Ｐと一体的に浮上させることができる枠状の基板支持部材を用いても良い。一例として、第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の構成の露光装置に、この基板支持部材を適用した場合について、図２７に基づいて説明する。
【０１３９】
基板支持部材６９は、図２７に示されるように、平面視で矩形（ほぼ正方形状）の輪郭を有し、中央部にＺ軸方向に貫通する平面視矩形の開口部を有する、厚さ方向寸法が小さい（薄い）枠状部材から成る。基板支持部材６９は、Ｘ軸方向を長手方向とするＸＹ平面に平行な平板状の部材であるＸ枠部材６１ｘを、Ｙ軸方向に所定間隔で一対有し、一対のＸ枠部材６１ｘは、＋Ｘ側、−Ｘ側の端部のそれぞれにおいて、Ｙ軸方向を長手方向とするＸＹ平面に平行な平板状の部材であるＹ枠部材６１ｙにより接続されている。一対のＸ枠部材６１ｘ、及び一対のＹ枠部材６１ｙのそれぞれは、例えばＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）などの繊維強化合成樹脂材料、あるいはセラミックスなどにより形成することが、剛性の確保、及び軽量化の観点から好ましい。
【０１４０】
−Ｙ側のＸ枠部材６１ｘの上面には、−Ｙ側の面に反射面を有する平面ミラーから成るＹ移動鏡１９４Ｙが固定されている。また、−Ｘ側のＹ枠部材６１ｙの上面には、−Ｘ側の面に反射面を有する平面ミラーから成るＸ移動鏡１９４Ｘが固定されている。この場合、ホルダＰＨ及び微動ステージ２６のいずれにも、Ｘ移動鏡、Ｙ移動鏡を設けなくても良い。
【０１４１】
基板支持部材６９（すなわち基板Ｐ）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、Ｘ移動鏡１９４Ｘの反射面に測長ビームを照射する一対のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２、及びＹ移動鏡１９４Ｙの反射面に測長ビームを照射する一対のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２を含む前述の基板ステージ干渉計システム９８により、例えば０．５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。この変形例では、Ｙ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２は、エア浮上ユニット群８４Ｂの−Ｙ側のサイドフレーム２０に取り付けられ、前述の第１の実施形態のＹ干渉計の光路より上方の空間を通ってＹ移動鏡１９４ＹにＹ軸に平行な測長ビームを照射する。
【０１４２】
なお、Ｘ干渉計、Ｙ干渉計は、それぞれ基板支持部材６９の移動可能範囲内で、少なくとも一つの測長ビームが対応する移動鏡に照射されるように、その台数及び／または測長ビームの光軸の数、又は間隔が設定される。従って、各干渉計の台数（光軸数）は２台に限定されず、基板支持部材の移動ストロークによっては、例えば１台（１軸）のみ、あるいは３台（３軸）以上であっても良い。
【０１４３】
基板支持部材６９は、基板Ｐの端部（外周縁部）を下方から真空吸着保持する複数、例えば４つの保持ユニット６５を有している。４つの保持ユニット６５は、一対のＸ枠部材６１ｘのそれぞれの互いに対向する対向面に２つずつ、Ｘ軸方向に離間して取り付けられている。なお、保持ユニットの数及び配置は、これに限られず、例えば基板の大きさ、撓み易さなどに応じて適宜追加しても良い。また、保持ユニットは、Ｙ枠部材に取り付けられても良い。保持ユニット６５は、例えばその上面に基板Ｐを真空吸着により吸着するための吸着パッドが設けられた断面Ｌ字状の基板載置部材と、該基板載置部材をＸ枠部材６１ｘに接続する平行板ばねとを有し、基板載置部材が、Ｘ枠部材６１ｘに対してＸ軸方向、及びＹ軸方向に関しては、平行板ばねの剛性によりその位置が拘束され、かつ板バネの弾性により、θｘ方向に回転することなくＺ軸方向に変位（上下動）する構成になっている。かかる保持ユニット６５及びこれを備えた基板支持部材６９と同様の構成の基板保持枠については、例えば米国特許出願公開第２０１１／００４２８７４号明細書に詳細に開示されている。
【０１４４】
図２７の変形例では、基板ＰのＸステップ若しくはＹステップ動作、又は基板Ｐの基板ステージ装置ＰＳＴに対する搬出入に際しては、主制御装置５０は、基板Ｘステップ送り装置９１の可動部９１ａ又は基板Ｙステップ送り装置８８の可動部８８ａによって、基板支持部材６９のいずれかのＸ枠部材６１ｘ又はいずれかのＹ枠部材６１ｙを、吸着保持しても良いし、基板Ｐを吸着保持しても良い。
【０１４５】
図２７の変形例では、基板Ｐの位置を、基板支持部材６９に固定されたＸ移動鏡１９４Ｘ、Ｙ移動鏡１９４Ｙを介して基板ステージ干渉計システム９８によって、計測することができるので、この変形例に係る露光装置を用いて、基板Ｐに対する第１層目の露光を行う場合であっても、基板ステージ干渉計システム９８によって計測される基板Ｐの位置情報に基づいて、設計値に従って、基板Ｐの各ショット領域の露光のための加速開始位置への位置決めを十分な精度で行うことが可能になる。従って、この変形例によると、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Ｐにマークを形成する必要がない。
【０１４６】
なお、基板支持部材６９のＹ枠部材６１ｙ、Ｘ枠部材６１ｘに、Ｘ移動鏡９４Ｘ、Ｙ移動鏡９４Ｙの反射面に相当する反射面を形成することができるのであれば、必ずしもＸ移動鏡９４Ｘ、Ｙ移動鏡９４Ｙを設ける必要はない。この場合には、その分、基板支持部材６９を軽量化することができる。
【０１４７】
基板支持部材は、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にのみ用いても良いし、第２層目以降の露光の際にも用いるようにしても良い。前者の場合、第２層目以降の露光に際しては、基板ステージ干渉計システム９８によって、微動ステージ２６の位置を計測する必要があるので、例えば前述したコーナーキューブから成る一対のＸ移動鏡９４Ｘ、及び長尺鏡から成るＹ移動鏡９４Ｙを、前述した第１の実施形態と同様の位置に取り付けておく必要がある。また、この場合に、基板ステージ干渉計システム９８を、第１層目の露光の際の基板支持部材９６（基板Ｐ）及び第２層目の露光の際の微動ステージ２６の位置情報の計測に兼用しても良いが、これに限らず、基板支持部材９６（基板Ｐ）の位置を計測する基板干渉計システムを、基板ステージ干渉計システム９８とは別に設けても良い。
【０１４８】
なお、基板支持部材として、枠状の部材に限らず、枠の一部が欠けたような形状の基板支持部材を用いても良い。例えば上記米国特許出願公開第２０１１／００４２８７４号明細書の第８の実施形態中に開示されているような平面視Ｕ字状の基板保持枠を用いても良い。また、基板のスキャン露光時の動作に悪影響を与えない構成であれば、基板支持部材６９のＸＹ平面内の駆動、例えばＸ軸方向の長ストローク駆動をアシストする駆動機構を新たに設けても良い。
【０１４９】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図２８〜図３０（Ｆ）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。本第２の実施形態に係る露光装置は、第１層目の露光に際しての基板Ｐの位置合わせに関連する構成部分が前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と相違するが、その他の部分については、第１の実施形態と同様である。
【０１５０】
図２８には、本第２の実施形態に係る露光装置２００の平面図が、簡略化して示されている。この図２８では、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂ、ホルダＰＨ、露光領域ＩＡ、及び後述するエッジセンサ以外の部分の図示は省略されている。
【０１５１】
露光装置２００は、前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の構成部分に加えて、図２８に示される、一対のＸ位置計測用のエッジセンサ（以下、Ｘセンサと略記する）１２２Ｘ１、１２２Ｘ２と、３つのＹ位置計測用のエッジセンサ（以下、Ｙセンサと略記する）１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３とを備えている。
【０１５２】
一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２は、ホルダＰＨに設けられている。一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２のそれぞれは、ホルダＰＨの内部にＹ軸方向を長手方向として配置されたＹ軸方向を周期方向とする格子を有するスケール１２０Ｘに対して計測ビームをそれぞれ照射して、それぞれの計測ビームの照射点におけるＹ軸方向の位置（Ｙ位置）を計測する一対のエンコーダヘッド（不図示）の＋Ｚ側の面に一体的に固定されている。Ｘセンサ１２２Ｘ１及びＸセンサ１２２Ｘ２のそれぞれは、ホルダＰＨによる基板Ｐの吸着を妨げず、かつエンコーダヘッドと一体でＹ軸方向に移動可能となるようにホルダＰＨに取り付けられている。本実施形態では、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２は、基板Ｐの−Ｘ側のエッジのＸ位置（ホルダＰＨに対する基板ＰのＸ位置）及びθｚ方向の回転を検出するのに用いられる。Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２のそれぞれが固定された一対のエンコーダヘッドの計測値は、例えば基板Ｐのθｚ方向の回転を検出する際に用いられる。
【０１５３】
Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂ上方の鏡筒定盤１６の下面に設けられている。Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれは、鏡筒定盤１６に取り付けられ、Ｙ軸方向を周期方向とする格子を有しＹ軸方向を長手方向とする不図示のスケールに対して計測ビームをそれぞれ照射して、それぞれの計測ビームの照射点におけるＹ軸方向の位置を計測する３つのエンコーダヘッドの−Ｚ側の面に個別に固定されている。Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれは、それぞれＹ軸方向を長手方向とするＹガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃに沿ってエンコーダヘッドと一体で移動可能である。Ｙガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃのそれぞれは、例えばリニアモータによってＹ軸方向に駆動される。本実施形態では、Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれは、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を検出するのに用いられる。
【０１５４】
一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２及び３つのＹセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３の計測結果は、主制御装置５０に供給されている。また、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２及び３つのＹセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれが固定された５つのエンコーダヘッドの計測結果も、主制御装置５０に供給されている。主制御装置５０は、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２による計測結果と、これらが固定された一対のエンコーダヘッドの計測結果とに基づいて、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２のそれぞれの検出点における基板Ｐの計測対象エッジ（−Ｘ側のエッジ）のＸ位置、及びθｚ回転を求め、Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ２、１２２Ｙ３のそれぞれの検出点における基板Ｐの計測対象エッジ（−Ｙ側のエッジ）のＹ位置を求める。
【０１５５】
本第２の実施形態に係る露光装置２００では、基板Ｐに対する第１層目の露光の際の基板のアライメントの方法が、前述の第１の実施形態と相違するが、その他については、第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の手順で同様の動作が行われる。以下では、相違点を中心として、基板Ｐに対して第１層目の露光を行う場合について、図２９（Ａ）〜図３０（Ｆ）に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。なお、図２９（Ａ）〜図３０（Ｆ）において示される露光領域ＩＡは、露光時に照明光ＩＬが投影光学系ＰＬを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、図２９（Ａ）〜図３０（Ｆ）においては、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、一部省略して示されている。
【０１５６】
ここでは、基板Ｐに、図２８に示される６つのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６を形成する場合について、説明する。
【０１５７】
まず、前述と同様に、主制御装置５０の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（投入）が行われ、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される（図２９（Ａ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部により基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。このとき、図２９（Ａ）に示されるように、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２は、基板Ｐの第１番目の領域（ショット領域ＳＡ１が形成される領域）のＹ軸方向の一端と他端に対応する、−Ｘ側のエッジの位置に、主制御装置５０によって設定されている。ここで、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２の間隔は、Ｙステップ時における基板Ｐの移動距離とほぼ同一距離に設定されている。
【０１５８】
その後、主制御装置５０は、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の位置を求める。次いで、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置及びθｚ回転を計測するとともに、最も＋Ｘ側のＹセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐのアライメント計測を行う。そして、主制御装置５０は、上記各エッジ位置の計測結果と投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測の結果とに基づいて、粗動テーブル３２を駆動するとともに微動ステージ２６を微小駆動して、そのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐを位置決めする。このとき、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動が行われる。図２９（Ａ）には、このようにして、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐが位置決めされた直後の状態が示されている。
【０１５９】
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐ上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。本第２の実施形態では、後述する各ショット領域ＳＡｎ（ｎ＝１、２、３、４、５、６）の最大露光幅（Ｙ軸方向の幅）は基板Ｐの約１／３である。
【０１６０】
図２９（Ａ）の状態から、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）とが、図２９（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、−Ｘ方向へ駆動され、前述と同様に、基板ＰのＸスキャン動作が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ１が形成される（図２９（Ｂ）参照）。
【０１６１】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための＋Ｙ方向のＹステップ動作が、前述の第１の実施形態と同様に行われる。これにより、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ１に−Ｙ側で隣接する未露光の第２番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図２９（Ｃ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１６２】
そして、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置及びθｚ回転を計測するとともに、最も＋Ｘ側のＹセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する。
【０１６３】
上記の３つのエッジセンサを用いた投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの位置計測（アライメント計測）では、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測する。従って、主制御装置５０は、基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の同一計測対象位置（計測点）のＸ軸方向の位置の変化（変位）量を、計測することができる。また、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。すなわち、主制御装置５０は、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ軸方向の変位量を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第２番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１６４】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０は、この計測結果に基づいて、基板Ｐ上の第２番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決め、及び微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決め駆動を行う。図２９（Ｃ）には、このようにして、基板Ｐ（ホルダＰＨ（微動ステージ２６））が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。
【０１６５】
そして、主制御装置５０は、図２９（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との＋Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ２が形成される（図２９（Ｄ）参照）。
【０１６６】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための＋Ｙ方向のＹステップ動作が前述と同様に行われる。これにより、図２９（Ｅ）に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２に−Ｙ側で隣接する未露光の第３番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１６７】
そして、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置を計測するとともに、Ｙセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ１を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第３番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１６８】
そして、主制御装置５０により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の第３番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図２９（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図２９（Ｆ）には、基板Ｐ上の第３番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ３が形成されている。
【０１６９】
次に、主制御装置５０は、次の露光のための加速に備えて、基板Ｐを、図２９（Ｆ）中に白抜き矢印で示されるように、少し＋Ｘ方向へ駆動する基板ＰのＸステップ動作を行うが、その際に、図２９（Ｆ）に示されるように、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ３とによる同時計測を行なって、先にショット領域ＳＡ３の形成に先立って、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したＹセンサ１２２Ｙ１の計測値と、次の領域の露光に先立って基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置の計測に用いられるＹセンサ１２２Ｙ３の計測値との関係を求める（Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ３間のキャリブレーションを行う）。このキャリブレーションに際しては、基板Ｐの回転がほぼ零になるように調整することが望ましい。この場合、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから外されていないので、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行っても良い。しかし、次に一旦、基板ＰがホルダＰＨから外されると、基板のその次のアライメントが困難になる。そこで、かかる事態が生じないように、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ３とによる同時計測及びＹセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ３間のキャリブレーションを行っている。従って、仮に、ショット領域ＳＡ３の露光後に、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したとしても、支障なく、第４番目の領域の露光のための新たなアライメント計測（投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの位置計測）を精度良く行うことができる。なお、基板Ｐ上のショット領域の配置によっては、Ｘステップに際して、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ３とによる同時計測が困難な場合も考えられる。かかる場合には、基板の移動に伴って、Ｙセンサ１２２Ｙ１と１２２Ｙ２とによる同時計測、及びこれに続く、Ｙセンサ１２２Ｙ２と１２２Ｙ３とによる同時計測を行って、両方の同時計測結果に基づいて、Ｙセンサ１２２Ｙ１、１２２Ｙ３間のキャリブレーションを行っても良い。
【０１７０】
主制御装置５０は、上記の計測結果に基づいて、基板Ｐ（ホルダＰＨ（微動ステージ２６））を、第４番目の領域の露光のための加速開始位置に位置決めして、Ｘステップを終える。図３０（Ａ）には、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。主制御装置５０は、基板ＰのＸステップ動作と並行して、マスクステージＭＳＴを加速開始位置に戻している。
【０１７１】
そして、主制御装置５０は、図３０（Ａ）中の白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ４が形成される（図３０（Ｂ）参照）。
【０１７２】
次に、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に、行われる。これにより、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２と該ショット領域ＳＡ２に＋Ｘ側で隣接する第５番目の領域とがホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３０（Ｃ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０１７３】
そして、主制御装置５０は、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いて、基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置を計測するとともに、Ｙセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第５番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１７４】
そして、主制御装置５０により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の第５番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３０（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ５が形成される（図３０（Ｄ）参照）。
【０１７５】
次に、基板Ｐの最後の未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に行われる。これにより、基板Ｐは、最後の未露光のショット領域、及びこれに隣接するショット領域ＳＡ１が、ホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３０（Ｅ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。そして、主制御装置５０により、一対のＸセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２を用いた基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置の計測及びθｚ方向の回転、並びにＹセンサ１２２Ｙ３を用いた基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測が、行われる。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第６番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０１７６】
そして、主制御装置５０により、そのアライメント計測の結果に基づいて、基板Ｐ上の第６番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決め（微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決めを含む）が行われ、図３０（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ６が形成される（図３０（Ｆ）参照）。
【０１７７】
一方、上記の基板Ｐの新たなアライメント計測が開始される直前に、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Ｐがエア浮上ユニット群８４Ａ上に搬入（投入）され、上記のショット領域ＳＡ６に対する露光と並行して、新しく投入された基板Ｐが、搬送される。一方、すべてのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対する露光が終わった基板Ｐは、主制御装置５０により、ホルダＰＨ上からエア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれ、不図示の基板搬出装置によって＋Ｘ方向に搬出される。
【０１７８】
上記の露光済みの基板Ｐのエア浮上ユニット群８４Ｂの上へのスライド搬送とほぼ同時に、新たに投入された基板Ｐは、主制御装置５０により、−Ｙ側の一部（１／３の部分）がホルダＰＨ上に位置させられ、ホルダＰＨによってその一部が吸着される（固定される）。そして、上記の露光済みの基板Ｐの搬出と並行して、ホルダＰＨに一部が固定された基板Ｐに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域（最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域）に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第１枚目の基板Ｐに対する露光の際と同様の手順で、第２枚目の基板Ｐ上の残りの領域に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作、並びに第３枚目以降の基板に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作が繰り返される。
【０１７９】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る露光装置２００によると、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置２００によると、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Ｐにマークを形成する必要がない。
【０１８０】
なお、上記第２の実施形態では、Ｘセンサ１２２Ｘ１、１２２Ｘ２がホルダＰＨに設けられている場合について例示したが、ホルダＰＨに設けない場合には、例えば、上述のＹセンサ１２２Ｙ１〜１２２Ｙ３と同様の構成の一対のＸセンサを微動ステージ２６の外部に設けても良い。
【０１８１】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態に係る露光装置３００について、図３１〜図３３（Ｆ）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。本第３の実施形態に係る露光装置は、第１層目の露光に際しての基板Ｐの位置合わせに関連する構成部分が前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と相違するが、その他の部分については、第１の実施形態と同様である。
【０１８２】
図３１には、本第３の実施形態に係る露光装置３００の平面図が、簡略化して示されている。この図３１では、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂ、ホルダＰＨ、露光領域ＩＡ、及び後述する検出ユニット、並びに干渉計以外の部分の図示は省略されている。
【０１８３】
露光装置３００は、前述の第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の構成部分に加えて、図３１に示される、一対のＸ位置計測用の検出ユニット（以下、Ｘ検出ユニットと略記する）１２４Ｘ１、１２４Ｘ２と、３つのＹ位置計測用の検出ユニット（以下、Ｙ検出ユニットと略記する）１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３とを備えている。
【０１８４】
一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、ＸＺ断面Ｌ字状の部材から成り、ホルダＰＨの内部にＸ軸方向を長手方向として配置されたガイド１２６ａ、１２６ｂに沿って移動可能になっている。一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、ホルダＰＨによる基板Ｐの吸着を妨げず、かつＸ軸方向に移動可能となるようにホルダＰＨ上に取り付けられ、例えばリニアモータによってホルダＰＨ上でＸ軸方向に駆動される。
【０１８５】
一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、−Ｘ側の面に反射面が設けられ、基板Ｐの−Ｘ側の端部の側面及び裏面に吸着固定可能である。この場合、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、主制御装置５０によって、基板Ｐに対する吸着、及び吸着の解除、すなわち取り付け、取り外しが行われる。一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれは、基板Ｐの裏面に対向する面に段部が設けられており、この段部の存在により、その反射面と基板ＰとのＸ軸方向の位置関係が一定になるように基板Ｐに吸着固定される。
【０１８６】
本第３の実施形態に係る露光装置３００では、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれに計測ビームを照射して、基板ＰのＸ位置を計測する一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２が設けられている。Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２は、Ｘ軸に平行な計測ビームをＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のそれぞれの反射面における基板Ｐの側面（端面）とほぼ同じ高さの位置に照射する。計測ビームと基板Ｐの上面とのＺ軸方向の間隔ΔＺは、小さいほど望ましく、例えば１ｍｍ以下であることが望ましい。ΔＺが１ｍｍを超える場合には、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の少なくとも一方は、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１又は１２４Ｘ２のピッチング（θｙ回転）を計測可能な多軸干渉計を用いることが望ましい。
【０１８７】
Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂ上方の鏡筒定盤１６の下面に設けられている。Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、ＹＺ断面Ｕ字状の部材から成り、鏡筒定盤１６に取り付けられたＹ軸方向を長手方向とするガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃに沿って移動可能である。Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、基板Ｐの−Ｙ側の端部の側面及び裏面に吸着固定可能なＹＺ断面Ｌ字状の吸着部をその下端部に有し、−Ｙ側の面に反射面が設けられている。この場合、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、主制御装置５０によって、基板Ｐに対する吸着、及び吸着の解除、すなわち取り付け、取り外しが行われる。Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、例えばリニアモータによってＹ軸方向に駆動される。
【０１８８】
Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれは、Ｙ軸方向に関してその反射面と基板Ｐとの位置関係が一定になるように基板Ｐに吸着固定される。
【０１８９】
本第３の実施形態に係る露光装置３００では、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれに計測ビームを照射して、基板ＰのＹ位置を計測する３つのＹ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３が設けられている。Ｙ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂの上方の空間を通ってＹ軸に平行な計測ビームをＹ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３のそれぞれの反射面における基板Ｐの側面（端面）とほぼ同じ高さの位置に照射する。計測ビームと基板Ｐの上面とのＺ軸方向の間隔は、小さいほど望ましく、例えば１ｍｍ以下であることが望ましい。ここで、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３の移動が妨げられるおそれがある場合には、エア浮上ユニット群８４Ｂの上面の一部にＹ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３の移動経路に沿って凹部（不図示）が形成される。
【０１９０】
一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２及び３つのＹ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３の計測結果は、主制御装置５０に供給されている。主制御装置５０は、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２による計測結果に基づいて、一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２のそれぞれの計測ビームの照射点における基板ＰのＸ位置、及び基板Ｐのθｚ回転を求め、Ｙ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３のそれぞれの計測結果に基づいて、それぞれの計測ビームの照射点における基板ＰのＹ位置を求める。
【０１９１】
本第３の実施形態に係る露光装置３００では、基板Ｐに対する第１層目の露光の際の基板のアライメントの方法が、前述の第１の実施形態と相違するが、その他については、第１の実施形態に係る露光装置１００と同様の手順で同様の動作が行われる。以下では、相違点を中心として、基板Ｐに対して第１層目の露光を行う場合について、図３２（Ａ）〜図３３（Ｆ）に基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。なお、図３２（Ａ）〜図３３（Ｆ）において示される露光領域ＩＡは、露光時に照明光ＩＬが投影光学系ＰＬを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Ｐと投影光学系ＰＬとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、図３２（Ａ）〜図３３（Ｆ）において、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂは、一部が省略して示されている。
【０１９２】
ここでは、基板Ｐに、図３１に示される６つのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６を形成する場合について、説明する。
【０１９３】
まず、前述と同様に、主制御装置５０の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（投入）が行われ、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置される（図３２（Ａ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部により基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。このとき、図３２（Ａ）に示されるように、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２は、主制御装置５０によって、基板Ｐの第１番目の領域（ショット領域ＳＡ１が形成される領域）のＹ軸方向の一端と他端に対応する、−Ｘ側のエッジの位置に取り付けられている。また、最も＋Ｘ側のＹ検出ユニット１２４Ｙ１は、主制御装置５０によって、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付けられている。
【０１９４】
その後、主制御装置５０により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の位置が求められる。
【０１９５】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いて、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置、すなわち基板Ｐの−Ｘ側の端面の２箇所のＸ位置及びθｚ回転を計測するとともに、最も＋Ｘ側のＹ干渉計１３０Ｙ１を用いて、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１のＹ位置、すなわち基板Ｐの（−Ｙ側の端面の）Ｙ位置を計測する（図３２（Ａ）参照）。このとき、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の間隔は、Ｙステップ時における基板Ｐの移動距離とほぼ同一距離に設定されている。
【０１９６】
そして、主制御装置５０は、上記基板ＰのＸＹ平面内の３自由度方向の位置の計測結果と投影光学系ＰＬに対する微動ステージ２６のアライメント計測の結果とに基づいて、粗動テーブル３２を駆動するとともに微動ステージ２６を微小駆動して、そのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐを位置決めする。この位置決めは、まず、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１が基板Ｐに取り付けられている状態で、Ｙ干渉計１３０Ｙ１の計測結果に基づいて微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｙ軸方方向の位置決めがなされ、その後基板Ｐに対する吸着が解除された後、微動ステージ２６（ホルダＰＨ）の粗動テーブル３２に対する、Ｘ軸及びθｚ方向（あるいはＸ軸、θｚ、Ｚ軸、θｘ、θｙの各方向）の精密な微少位置決めが行われる。以下では、説明を省略するが、本第３の実施形態では、後述するスキャン露光時など、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３の全てが基板Ｐに取り付けられていないとき、すなわちＹ干渉計１３０Ｙ１、１３０Ｙ２、１３０Ｙ３のいずれによっても基板ＰのＹ位置が計測できないときの基板ＰのＹ位置の計測は、基板ＰがホルダＰＨに吸着されているときには、前述の基板ステージ干渉計システム９８のＹ干渉計９８Ｙ１、９８Ｙ２によって行われる。
【０１９７】
図３２（Ａ）には、上述のようにして、基板Ｐ上の第１番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）に基板Ｐが位置決めされた直後の状態が示されている。
【０１９８】
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐ上の複数の領域に対して順次露光処理が行われる。本第３の実施形態では、各ショット領域ＳＡｎ（ｎ＝１、２、３、４、５、６）の最大露光幅（Ｙ軸方向の幅）は基板Ｐの約１／３である。
【０１９９】
図３２（Ａ）の状態から、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）とが、図３２（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、−Ｘ方向へ駆動され、前述と同様に、基板Ｐのスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ１が形成される（図３２（Ｂ）参照）。本第３の実施形態では、スキャン露光中の基板ＰのＸ位置及びθｚ回転の制御は、主制御装置５０によって、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の計測結果、及び／又は基板ステージ干渉計システム９８のＸ干渉計９８Ｘ１、９８Ｘ２の計測結果に基づいて行われる。
【０２００】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるためのた＋Ｙ方向のＹステップ動作が、前述の第１の実施形態と同様に基板Ｙステップ送り装置８８を用いて行われる（図３２（Ｂ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ１を用いてモニタしつつ、基板Ｐを＋Ｙ方向に駆動する。これにより、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ１に−Ｙ側で隣接する未露光の第２番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３２（Ｃ）参照）。すなわち、このようにして、基板ＰのＹステップ及びＹ位置のラフな位置決めが行われる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２０１】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所に取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）及びθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ１を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。
【０２０２】
上記の３つの干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２、及び１３０Ｙ１を用いた投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの位置計測（アライメント計測）では、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に一方のＸ干渉計１３０Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のＸ干渉計１３０Ｘ１を用いて計測する。従って、主制御装置５０は、基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の同一計測対象位置（計測点）のＸ軸方向の位置の変化（変位）量を、計測することができる。また、主制御装置５０は、先に前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板ＰのＹ位置を計測したＹ干渉計１３０Ｙ１を用いて、基板ＰのＹ位置を計測する。すなわち、主制御装置５０は、基板ＰのＹ軸方向の変位量を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第２番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２０３】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０は、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第２番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への位置決め、及び微動ステージ２６の粗動テーブル３２に対する、Ｙ軸、Ｘ軸及びθｚ方向（あるいは６自由度方向）の精密な微少位置決めを行う。図３２（Ｃ）には、このようにして、ホルダＰＨ（微動ステージ２６）が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。
【０２０４】
そして、主制御装置５０は、図３２（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との＋Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ２が形成される（図３２（Ｄ）参照）。
【０２０５】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための＋Ｙ方向のＹステップ動作が前述と同様に行われる（図３２（Ｄ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ１を用いてモニタしつつ、基板Ｐを＋Ｙ方向に駆動する。これにより、図３２（Ｅ）に示されるように、基板Ｐは、ショット領域ＳＡ２に−Ｙ側で隣接する未露光の第３番目の領域（露光対象領域）（及びこれに＋Ｘ側で隣接する領域）がホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２０６】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所にそれぞれ取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）及びθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ１を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のＸ干渉計１３０Ｘ２を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のＸ干渉計１３０Ｘ１を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ２）の露光前に基板ＰのＹ位置を計測したＹ干渉計１３０Ｙ１を用いて、基板ＰのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第３番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２０７】
そして、基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第３番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３２（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。図３２（Ｆ）には、基板Ｐ上の第３番目の領域に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ）が停止した状態が示されている。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ３が形成されている。
【０２０８】
次に、主制御装置５０は、次の露光のための加速に備えて、基板Ｐを、図３２（Ｆ）中に白抜き矢印で示されるように、少し＋Ｘ方向へ駆動する基板ＰのＸステップ動作を行う。このＸステップ動作に先立って、主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を、基板Ｐから取り外す。この場合、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから外されていないので、主制御装置５０は、先のアライメント結果に基づいて次の露光のための基板の位置決めを行うことができる。基板ＰのＸステップ動作は、その位置決めのために行われる。主制御装置５０は、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２の計測値に基づいて、基板ＰのＸ位置とともにθｚ回転をモニタしつつ、上記の基板ＰのＸステップ動作を行う。
【０２０９】
主制御装置５０は、基板ＰのＸステップ後、図３３（Ａ）に示されるように、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付けた状態で、Ｙ干渉計１３０Ｙ３を用いて基板ＰのＹ位置を計測し、基板ＰのＹ位置の微調整を行う。これにより、基板Ｐの第４番目の領域の露光のための加速開始位置への位置決めが終了する。図３３（Ａ）には、基板Ｐ（ホルダＰＨ（微動ステージ２６））が、スキャン開始位置に位置決めされた状態が示されている。この場合、主制御装置５０は、上述の基板ＰのＸステップ動作と並行して、マスクステージＭＳＴを加速開始位置に戻している。ここで、本第３の実施形態では、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２及びＹ検出ユニット１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３のいずれか、例えばＹ検出ユニット１２４Ｙ３を基板Ｐに取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いて、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置を検出するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ３を用いてＹ検出ユニット１２４Ｙ３のＹ位置を検出することで、基板Ｐの基準位置、例えば基板中心のＸ、Ｙ、θｚ方向の位置を求めることができる。従って、ショット領域ＳＡ３の露光後、基板Ｐは、ホルダＰＨから仮に取り外しても支障なく、第４番目の露光のための加速開始位置へ基板Ｐを位置決めすることができる。
【０２１０】
そして、主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を基板Ｐから取り外し、図３３（Ａ）中の白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速を開始して、前述と同様にしてスキャン露光を行なう。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ４が形成される（図３３（Ｂ）参照）。
【０２１１】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に、行われる（図３３（Ｂ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ３を用いてモニタしつつ、基板Ｐを−Ｙ方向に駆動する。これにより、基板Ｐ上のショット領域ＳＡ２と該ショット領域ＳＡ２に＋Ｘ側で隣接する第５番目の領域とがホルダＰＨに対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる（図３３（Ｃ）参照）。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ａの一部とエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２１２】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所にそれぞれ取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）及びθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ１を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のエッジセンサ１２２Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のエッジセンサ１２２Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ１）の露光前に基板Ｐの−Ｙ側のエッジのＹ位置を計測したエッジセンサ１２２Ｙ３を用いて、基板Ｐの同一のエッジのＹ位置を計測する。このため、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第５番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２１３】
そして、投影光学系ＰＬに対する基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第５番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３０（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ５が形成される（図３３（Ｄ）参照）。
【０２１４】
次に、主制御装置５０によって、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が基板Ｐから取り外され、基板Ｐの最後の未露光領域をホルダＰＨ上へ移動させるための−Ｙ方向のＹステップ動作が、前述と同様に行われる（図３３（Ｄ）中の白抜き矢印参照）。主制御装置５０は、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ３を、基板Ｐの−Ｙ側の端部に取り付け、Ｙステップ動作中、そのＹ位置の変化をＹ干渉計１３０Ｙ３を用いてモニタしつつ、基板Ｐを−Ｙ方向に駆動する。これにより、図３３（Ｅ）に示されるように、基板Ｐは、最後の未露光領域、及びこれに隣接するショット領域ＳＡ１が、ホルダＰＨ上に対向し、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Ｐは、ホルダＰＨとエア浮上ユニット群８４Ｂの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置５０によりホルダＰＨが、排気から吸気（吸引）に切り替えられる。これにより、ホルダＰＨにより基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の約１／３）が吸着固定され、エア浮上ユニット群８４Ｂの一部によって基板Ｐの一部（基板Ｐ全体の残りの約２／３）が浮上支持された状態となる。
【０２１５】
そして、主制御装置５０は、一対のＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２を基板Ｐの−Ｘ側の端部の２箇所にそれぞれ取り付け、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２を用いてＸ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２のＸ位置（基板Ｐの−Ｘ側のエッジの２箇所のＸ位置）、及び基板Ｐのθｚ回転を計測するとともに、Ｙ干渉計１３０Ｙ３を用いて基板ＰのＹ位置を計測する。この場合も、前述と同様に、前ショット領域の露光前に一方のＸ干渉計１３０Ｘ１を用いて計測した基板Ｐの−Ｘ側のエッジ上の位置とほぼ同一の位置（計測点）を、他方のＸ干渉計１３０Ｘ２を用いて計測し、前ショット領域（この場合、ショット領域ＳＡ５）の露光前に基板ＰのＹ位置を計測したＹ干渉計１３０Ｙ３を用いて、基板ＰのＹ位置を計測する。従って、一旦、基板ＰをホルダＰＨから取り外したにも拘らず、支障なく、第６番目の領域の露光のための新たなアライメント計測を精度良く行うことができる。
【０２１６】
そして、基板Ｐの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置５０により、アライメント計測の結果に基づいて、前述と同様の手順で、基板Ｐ上の第６番目の領域の露光のためのスキャン開始位置（加速開始位置）への基板Ｐの位置決めが行われ、図３３（Ｅ）中に白抜き矢印で示されるように、基板Ｐ（基板ステージ（２６、２８、３２、ＰＨ））とマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）との−Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にしてスキャン露光が行われる。この露光によって、基板Ｐ上には感応層が露光されたショット領域ＳＡ６が形成される（図３２（Ｆ）参照）。
【０２１７】
一方、上記の基板Ｐの新たなアライメント計測が開始される直前に、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Ｐがエア浮上ユニット群８４Ａ上に搬入（投入）され、上記のショット領域ＳＡ６に対する露光と並行して、新しく投入された基板Ｐが、搬送される。一方、すべてのショット領域ＳＡ１〜ＳＡ６に対する露光が終わった基板Ｐは、主制御装置５０により、ホルダＰＨ上からエア浮上ユニット群８４Ｂの上に運ばれ、不図示の基板搬出装置によって＋Ｘ方向に搬出される。
【０２１８】
上記の露光済みの基板Ｐのエア浮上ユニット群８４Ｂの上へのスライド搬送とほぼ同時に、新たに投入された基板Ｐは、主制御装置５０により、−Ｙ側の一部（１／３の部分）がホルダＰＨ上に位置させられ、ホルダＰＨによってその一部が吸着される（固定される）。そして、上記の露光済みの基板Ｐの搬出と並行して、ホルダＰＨに一部が固定された基板Ｐに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板ＰとマスクＭとの＋Ｘ方向の加速が開始され、前述と同様にして最初の領域（最も−Ｙ側でかつ＋Ｘ側の領域）に対するスキャン露光が行われる。以後、前述した第１枚目の基板Ｐに対する露光の際と同様の手順で、第２枚目の基板Ｐ上の残りの領域に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作、並びに第３枚目以降の基板に対するアライメント（Ｘステップ、Ｙステップ）、露光等の動作が繰り返される。
【０２１９】
以上説明したように、本第３の実施形態に係る露光装置３００によると、前述した第１の実施形態に係る露光装置１００と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置３００によると、基板Ｐに対する第１層目の露光の際にも、事前にタイトラーなどを用いて基板Ｐにマークを形成する必要がない。
【０２２０】
なお、上記第３の実施形態では、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２が、ホルダＰＨに設けられている場合について例示したが、ホルダＰＨに設けない場合には、例えば、上述のＹ検出ユニット１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３と同様の構成の一対のＹ検出ユニットを微動ステージ２６の外部に設けても良い。
【０２２１】
また、上記第３の実施形態では、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３は、エア浮上ユニット群８４Ｂ上方の鏡筒定盤１６の下面に設けられるものとしたが、これに限らず、一方のエア浮上ユニット群８４Ｂの一部にガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが配置可能な空隙を設け、その空隙内にガイド１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ等とともに、Ｙ検出ユニット１２４Ｙ１、１２４Ｙ２、１２４Ｙ３を配置しても良い。
【０２２２】
また、上記第３の実施形態では、Ｘ干渉計１３０Ｘ１、１３０Ｘ２及びＹ干渉計１３０Ｙ１〜１３０Ｙ３のそれぞれを用いて、Ｘ検出ユニット１２４Ｘ１、１２４Ｘ２及びＹ検出ユニット１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３の位置を検出する場合について例示した。しかし、これに限らず、少なくとも１つの検出ユニットの位置をエンコーダで計測しても良い。
【０２２３】
なお、上記各実施形態では、ホルダＰＨの基板保持面のＹ軸方向のサイズは、基板ＰのＹ軸方向のサイズの１／３に限らず、１／２、１／４等であっても良く、要は、ホルダＰＨの基板保持面のＹ軸方向のサイズは、基板ＰのＹ軸方向のサイズよりある程度以上小さければ良い。実際には、基板Ｐ上に形成されるショット領域のサイズと同等に（僅かに大きく）設定される。
【０２２４】
なお、上記各実施形態では、ホルダＰＨのＹ軸方向の一側と他側に、粗動テーブル３２及び微動ステージ２６等と分離して配置されたフレーム上にエア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂが設置される場合について説明したが、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂのうち少なくとも一方を、粗動テーブル３２上に搭載してＸ軸方向に可動な構成としても良いし、あるいは粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニット群を搭載して、Ｘ軸方向に可動な構成としても良い。この場合、エア浮上ユニット群が搭載された粗動テーブル３２又は粗動テーブルに追従して移動する別の移動体上に、エア浮上ユニット群の内部に配置された前述の基板Ｙステップ送り装置８８を設けても良い。
【０２２５】
なお、上記各実施形態では、基板Ｐの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット群８４Ａ、８４Ｂを用いる場合について説明したが、これに限らず、コロ又はボール等を用いた接触型の転がり軸受を備えた基板の垂れ下がり防止装置を、上記各実施形態のエア浮上ユニットの少なくとも一部と入れ替えても良い。基板Ｐの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット、転がり軸受以外の軸受部材を備えた基板の垂れ下がり防止装置を用いても良い。
【０２２６】
また、上記各実施形態では、微動ステージ２６にホルダＰＨが搭載された場合について説明したが、これに限らず、微動ステージの素材としてセラミックスなどを用いる場合には、その上部にエッチング加工等を施して、基板を保持する上記ホルダＰＨと同等の機能を有する保持部を微動ステージと一体で構成しても良い。
【０２２７】
また、上記各実施形態が共通に備えている構成部分にも、露光装置が必ずしも備えていなくても良いものもある。例えば、重量キャンセル装置は、必須ではない。この場合、ホルダを移動させるための移動ステージが必要になるが、その移動ステージは、いわゆる粗微動ステージであっても良いし、単独の６ＤＯＦステージであっても良い。要は、移動ステージは、ホルダをＸＹ平面内で（少なくともＸ軸方向に）駆動できれば良く、６自由度方向に駆動可能でれば、一層望ましい。
【０２２８】
なお、上記各実施形態では、露光装置が、基板Ｐのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置である場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置、さらには投影光学系を用いないプロキシミティ方式の露光装置にも、上記各実施形態は適用が可能である。
【０２２９】
また、上記各実施形態の露光装置では、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えば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。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。
【０２３０】
また、上記各実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数の投影光学系（投影光学ユニット）を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの数はこれに限らず、１つ以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えばオフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。
【０２３１】
また、上記各実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。
【０２３２】
なお、上記各実施形態においては、光透過性のマスク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を用いたが、このマスクに代えて、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）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。
【０２３３】
なお、上記各実施形態に係る露光装置は、サイズ（外径、対角線、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。これは、基板の大型化に対応すべく本発明がなされているからである。
【０２３４】
また、上記各実施形態に係る露光装置を用いて、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造することができる。まず、パターン像を感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程で上記各実施形態の露光装置を用いて、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。このパターン形成工程が複数回繰り返されることで、基板上には複数層のパターンが重ね合わせて形成される。第１層目の露光及び第２層目以降の露光のそれぞれに際してのアライメントは、前述の如く行われる。その後、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、及びモジュール組立工程等を経ることによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２３５】
本発明の位置合わせ方法は、基板に対して第１層目の露光を行う際の基板の位置合わせに適している。また、本発明の露光方法は、基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法は、液晶表示素子等の製造に適している。
【符号の説明】
【０２３６】
６９…基板支持部材、９８…基板ステージ干渉計システム、１２２Ｘ１、１２２Ｘ２…Ｘセンサ、１２２Ｙ１〜１２２Ｙ３…Ｙセンサ、１２４Ｘ１、１２４Ｘ２…Ｘ検出ユニット、１２４Ｙ１〜１２４Ｙ３…Ｙ検出ユニット、１３０Ｘ１、１３０Ｘ２…Ｘ干渉計、１３０Ｙ１〜１３０Ｙ３…Ｙ干渉計、Ｐ…基板、ＳＡ１〜ＳＡ６…ショット領域、Ｍ１１〜Ｍ４４…マーク、ＡＬ１〜ＡＬ８…アライメント検出系、ＩＬ…照明光。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法であって、
前記基板上に区画領域を形成する度毎に、前記基板を該基板の面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、前記基板の同一の検出対象部の位置情報を検出することと、
前記検出対象部の位置情報の検出結果に基づいて、前記区画領域の形成の際に、前記基板を所定位置に対して位置合わせすることと、を含む位置合わせ方法。
【請求項２】
前記ステップ移動前の前記検出対象部の位置情報の検出は、前記区画領域の形成前に行われる請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項３】
前記検出対象部は、前記区画領域に先立って前記基板上に形成されたマークであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、位置関係が既知の複数のマーク検出系のそれぞれで前記マークを検出することを含む請求項１又は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項４】
前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、前記複数のマーク検出系で、同一のマークを検出することを含む請求項３に記載の位置合わせ方法。
【請求項５】
前記検出対象部は、前記基板のエッジであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、同一のエッジ検出系を用いて前記エッジの位置を検出することを含む請求項１又は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項６】
前記検出対象部は、前記基板のエッジであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、複数のエッジ検出系を用いて同一のエッジの異なる位置を検出することと、複数のエッジ検出系の検出結果同士をキャリブレーションすることとを含む請求項１又は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項７】
前記検出対象部は、前記基板に着脱される検出ユニットであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、前記基板に取り付けられた検出ユニットの位置を位置検出系を用いて検出することを含む請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項８】
エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、
前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、請求項１〜７のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、
前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う露光方法。
【請求項９】
エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、前記基板は、その外周縁部の少なくとも一部を吸着して支持する基板支持部材と一体化され、前記基板支持部材に設けられた反射面に計測ビームを照射する基板干渉計システムによって、前記基板の位置を計測し、その計測結果に基づいて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、
前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う露光方法。
【請求項１０】
露光位置に対して前記基板の面に平行な所定面内の第１方向に基板を駆動してエネルギビームにより前記基板上の複数の被処理領域を露光する露光方法であって、
前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第１方向の位置で、前記所定面内で前記第１方向に直交する第２方向に基板を変位させて移動体上に前記基板を搬入することと、
前記基板が搬入された前記第１方向の位置で、前記基板の前記露光位置に対する位置合わせのための計測を開始することと、を含む露光方法。
【請求項１１】
前記基板を搬入することでは、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第２方向の一方向に前記基板を変位させて前記移動体上に前記基板を搬入する請求項１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第１方向の位置で、前記第２方向に基板を変位させて前記移動体上から前記基板を搬出することを、さらに含む請求項１０又は１１に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記搬出することでは、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第２方向の一方向に前記基板を変位させて前記移動体上から前記基板を搬出する請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の露光方法により基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１５】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の露光方法により前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
【請求項１】
基板上に複数の区画領域を形成するに当たり、前記基板を所定位置に位置合わせする位置合わせ方法であって、
前記基板上に区画領域を形成する度毎に、前記基板を該基板の面に平行な面内でステップ移動し、該ステップ移動の前後で、前記基板の同一の検出対象部の位置情報を検出することと、
前記検出対象部の位置情報の検出結果に基づいて、前記区画領域の形成の際に、前記基板を所定位置に対して位置合わせすることと、を含む位置合わせ方法。
【請求項２】
前記ステップ移動前の前記検出対象部の位置情報の検出は、前記区画領域の形成前に行われる請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項３】
前記検出対象部は、前記区画領域に先立って前記基板上に形成されたマークであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、位置関係が既知の複数のマーク検出系のそれぞれで前記マークを検出することを含む請求項１又は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項４】
前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、前記複数のマーク検出系で、同一のマークを検出することを含む請求項３に記載の位置合わせ方法。
【請求項５】
前記検出対象部は、前記基板のエッジであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、同一のエッジ検出系を用いて前記エッジの位置を検出することを含む請求項１又は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項６】
前記検出対象部は、前記基板のエッジであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、複数のエッジ検出系を用いて同一のエッジの異なる位置を検出することと、複数のエッジ検出系の検出結果同士をキャリブレーションすることとを含む請求項１又は２に記載の位置合わせ方法。
【請求項７】
前記検出対象部は、前記基板に着脱される検出ユニットであり、前記基板のステップ移動の前後での前記検出対象部の位置情報の検出は、前記基板に取り付けられた検出ユニットの位置を位置検出系を用いて検出することを含む請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項８】
エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、
前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、請求項１〜７のいずれか一項に記載の位置合わせ方法を用いて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、
前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に前記各区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う露光方法。
【請求項９】
エネルギビームにより基板を露光して、前記基板上に複数層のパターンが重ね合わせられた複数の区画領域を形成する露光方法であって、前記基板上に前記複数の区画領域を形成するための第１層目の露光に際しては、前記基板は、その外周縁部の少なくとも一部を吸着して支持する基板支持部材と一体化され、前記基板支持部材に設けられた反射面に計測ビームを照射する基板干渉計システムによって、前記基板の位置を計測し、その計測結果に基づいて、露光位置に対する前記基板の位置合わせを行い、
前記基板上に形成された複数の区画領域に重ね合わせてパターン領域を形成する第２層目以降の露光に際しては、前層以前の露光の際に区画領域のパターンとともに前記基板に形成されたマークの位置を検出することで前記露光位置に対する前記基板の位置合わせを行う露光方法。
【請求項１０】
露光位置に対して前記基板の面に平行な所定面内の第１方向に基板を駆動してエネルギビームにより前記基板上の複数の被処理領域を露光する露光方法であって、
前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第１方向の位置で、前記所定面内で前記第１方向に直交する第２方向に基板を変位させて移動体上に前記基板を搬入することと、
前記基板が搬入された前記第１方向の位置で、前記基板の前記露光位置に対する位置合わせのための計測を開始することと、を含む露光方法。
【請求項１１】
前記基板を搬入することでは、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第２方向の一方向に前記基板を変位させて前記移動体上に前記基板を搬入する請求項１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第１方向の位置で、前記第２方向に基板を変位させて前記移動体上から前記基板を搬出することを、さらに含む請求項１０又は１１に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記搬出することでは、前記基板上の被処理領域の配置と処理の順番とに応じた前記第２方向の一方向に前記基板を変位させて前記移動体上から前記基板を搬出する請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の露光方法により基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１５】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の露光方法により前記基板としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１３−５４１４４（Ｐ２０１３−５４１４４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１２１１（Ｐ２０１１−１９１２１１）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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