露光装置及びデバイス製造方法
【課題】露光装置のフットプリントの狭小化を図る。
【解決手段】投影光学系ＰＬ等を備える露光ステーション２００とアライメント装置９９等を備える計測ステーション３００とが、それぞれの基準軸ＬＶ，ＬＨが直交するように、配置されている。さらに、露光ステーション２００と計測ステーション３００とのそれぞれから離間する基準軸ＬＶ，ＬＨの交点上に、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２間で微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２をリレーするためのセンターテーブル１３０が設置されている。
【解決手段】投影光学系ＰＬ等を備える露光ステーション２００とアライメント装置９９等を備える計測ステーション３００とが、それぞれの基準軸ＬＶ，ＬＨが直交するように、配置されている。さらに、露光ステーション２００と計測ステーション３００とのそれぞれから離間する基準軸ＬＶ，ＬＨの交点上に、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２間で微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２をリレーするためのセンターテーブル１３０が設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に係り、特に、半導体素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、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】
この種の露光装置で用いられる、露光対象となるウエハ又はガラスプレート等の基板は、次第に（例えばウエハの場合、１０年おきに）大型化している。現在は、直径３００ｍｍの３００ｍｍウエハが主流となっているが、今や直径４５０ｍｍの４５０ｍｍウエハ時代の到来が間近に迫っている。４５０ｍｍウエハに移行すると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が現行の３００ｍｍウエハの２倍以上となり、コスト削減に貢献する。加えて、エネルギ、水、その他のリソースの効率的な利用により、１チップにかかるすべてのリソース使用を減少させられるものと期待されている。
【０００４】
一方、ウエハのサイズが４５０ｍｍにもなると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が多くなる分、１枚のウエハの露光処理に要する時間が増加するおそれがある。そこで、スループットを極力向上させるため、１つのウエハステージ上のウエハに対する露光処理と、別のウエハステージ上でのウエハ交換、アライメントなどの処理とを、並行して行う、ツインステージ方式（例えば特許文献１〜３等参照）の採用が考えられる。しかし、従来の構成のツインステージ方式の露光装置において４５０ｍｍウエハを導入すると、ウエハステージの大型化により、装置のフットプリント（占有床面積）が相当大きくなり、クリーンルームスペースの利用効率の低下を招き、ランニングコストが高くなるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５９０，６３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９６９，４４１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２０８，４０７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する露光が行われる露光位置の近傍の第１領域内で、前記物体を保持する保持部材を相対駆動可能に支持して、互いに交差する第１及び第２軸を含む二次元平面内で移動する第１移動体と；前記第１軸に平行な方向に延びる第１アーム部材の一部から前記第１移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第１移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第１位置計測系と；前記物体に対する所定計測が行われる計測位置の近傍の第２領域内で、前記保持部材を相対駆動可能に支持して、前記二次元平面内で移動する第２移動体と；前記第２軸に平行な方向に延びる第２アーム部材の一部から前記第２移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第２移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第２位置計測系と；前記第１アーム部材の中心軸の延長線と前記第２アーム部材の中心軸の延長線との交点の近傍の所定位置に配置され、前記第１移動体と前記第２移動体との間で受け渡される前記保持部材が一時的に載置されるリレー部材を含み、前記保持部材を前記第１、第２移動体間でリレーするリレー系と；を備える露光装置が、提供される。
【０００７】
これによれば、フットプリントを狭小化したツインステージ方式の露光装置を提供することが可能になる。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、本発明の露光装置により物体を露光することと；露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の露光装置を示す概略平面図である。
【図２】図１の露光装置を＋Ｘ側から見た概略側面図である。
【図３】図１の露光装置を＋Ｙ側から見た概略側面図である。
【図４】センターテーブル近傍を拡大して示す図である。
【図５】可動ブレードについて説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）は、ウエハステージを示す−Ｙ方向から見た側面図、図６（Ｂ）は、ウエハステージを示す平面図である。
【図７】図７（Ａ）は、粗動ステージを取り出して示す平面図、図７（Ｂ）は、粗動ステージが２部分に分離した状態を示す平面図である。
【図８】粗動ステージが分離した状態を示すウエハステージの正面図である。
【図９】図９（Ａ）は、Ｘヘッド７７ｘの概略構成を示す図、図９（Ｂ）は、Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの計測アーム内での配置を説明するための図である。
【図１０】図１の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、スキャン露光時のウエハの駆動方法を説明するための図、図１１（Ｂ）は、ステッピング時のウエハの駆動方法を説明するための図である。
【図１２】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１、第２の並行処理について説明するための図（その１）である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その２〜その５）である。
【図１４】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その１）である。
【図１５】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その２）である。
【図１６】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その３）である。
【図１７】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その４）である。
【図１８】図１３（Ｂ）の状態に対応する平面図である。
【図１９】図１３（Ｃ）の状態に対応する平面図である。
【図２０】図１３（Ｄ）の状態に対応する平面図である。
【図２１】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その６）である。
【図２２】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その７）である。
【図２３】図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その８〜その１０）である。
【図２４】図２３（Ａ）の状態に対応する平面図である。
【図２５】図２３（Ｂ）の状態に対応する平面図である。
【図２６】図２３（Ｃ）の状態に対応する平面図である。
【図２７】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その１１）である。
【図２８】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その１２）である。
【図２９】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その２）である。
【図３０】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その３）である。
【図３１】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その４）である。
【図３２】図３２（Ａ）〜図３２（Ｄ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その５〜その８）である。
【図３３】図３２（Ｂ）の状態に対応する平面図である。
【図３４】図３２（Ｃ）の状態に対応する平面図である。
【図３５】図３２（Ｄ）の状態に対応する平面図である。
【図３６】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その９）である。
【図３７】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１０）である。
【図３８】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１１）である。
【図３９】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１２）である。
【図４０】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１３）である。
【図４１】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１４）である。
【図４２】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１５）である。
【図４３】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１６）である。
【図４４】センターテーブルを回転可能に構成した変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その１）である。
【図４５】変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その２）である。
【図４６】変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その３）である。
【図４７】変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その４）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図４３に基づいて説明する。
【００１１】
図１には、一実施形態の露光装置１００の概略的な平面図が示され、図２には、図１の露光装置１００を＋Ｘ側から見た概略側面図が示され、図３には、＋Ｙ側から見た概略側面図が示されている。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向とする。
【００１２】
露光装置１００は、図１に示されるように、平面視（上方から見て）Ｌ字状のベース盤１２を有し、ベース盤１２上の−Ｙ側端部近傍に配置された露光ステーション（露光処理部）２００、ベース盤１２上の−Ｘ側端部近傍に配置された計測ステーション（計測処理部）３００、ベース盤１２上の屈曲部（＋Ｙ側端部かつ＋Ｘ側端部）近傍に配置されたセンターテーブル１３０、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２、及びこれらの制御系等を、備えている。ここで、ベース盤１２は、床面上に防振機構（図示省略）によってほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２は、平板状の部材から成り、その上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の移動の際のガイド面とされている。センターテーブル１３０は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交するＹ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＶ上で光軸ＡＸから所定距離＋Ｙ側に離れた点にその中心が位置している。
【００１３】
露光ステーション２００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ及び局所液浸装置８等を備えている。
【００１４】
照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。
【００１５】
レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図２における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図２では不図示、図１０参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図２における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。
【００１６】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３によって、レチクルステージＲＳＴに固定された移動鏡１５を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１３の計測値は、主制御装置２０（図２では不図示、図１０参照）に送られる。なお、例えば米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書などに開示されているように、エンコーダシステムによってレチクルステージＲＳＴの位置情報を計測しても良い。
【００１７】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図２における下方（−Ｚ側）に配置されている。投影ユニットＰＵは、不図示の支持部材によって水平に支持されたメインフレーム（メトロロジーフレームとも呼ばれる）ＢＤによってその外周部に設けられたフランジ部ＦＬＧを介して支持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬと、を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する屈折光学系が用いられている。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上で前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴとウエハＷを保持するウエハ微動ステージ（以下、微動ステージと略述する）ＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。本実施形態では、投影ユニットＰＵを支持するメインフレームＢＤが、それぞれ防振機構を介して設置面（床面など）に配置される複数（例えば３つ又は４つ）の支持部材によってほぼ水平に支持されている。なお、その防振機構は各支持部材とメインフレームＢＤとの間に配置しても良い。また、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号に開示されているように、投影ユニットＰＵの上方に配置される不図示のメインフレーム部材、あるいはレチクルベースなどに対して投影ユニットＰＵを吊り下げ支持しても良い。
【００１８】
局所液浸装置８は、液体供給装置５、液体回収装置６（いずれも図２では不図示、図１０参照）、及びノズルユニット３２等を含む。ノズルユニット３２は、図２に示されるように、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子、ここではレンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）１９１を保持する鏡筒４０の下端部周囲を取り囲むように不図示の支持部材を介して、投影ユニットＰＵ等を支持するメインフレームＢＤに吊り下げ支持されている。本実施形態では、主制御装置２０が液体供給装置５（図１０参照）を制御して、ノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体を供給するとともに、液体回収装置６（図１０参照）を制御して、ノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間から液体を回収する。このとき、主制御装置２０は、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置５と液体回収装置６を制御する。従って、先端レンズ１９１とウエハＷとの間には、一定量の液体Ｌｑ（図２参照）が常に入れ替わって保持される。本実施形態では、上記の液体として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水を用いるものとする。
【００１９】
この他、露光ステーション２００には、メインフレームＢＤから支持部材７２Ａを介してほぼ片持ち状態で支持された（一端部近傍が支持された）計測アーム７１Ａを含む微動ステージ位置計測系７０Ａが設けられている。ただし、微動ステージ位置計測系７０Ａについては、説明の便宜上、後述する微動ステージについての説明の後に、説明する。
【００２０】
計測ステーション３００は、図３に示されるように、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されたアライメント装置９９と、メインフレームＢＤに支持部材７２Ｂを介して片持ち状態で支持された（一端部近傍が支持された）計測アーム７１Ｂを含む微動ステージ位置計測系７０Ｂと、を備えている。微動ステージ位置計測系７０Ｂは、前述の微動ステージ位置計測系７０Ａとは、その向きが異なる（直交している）が同様に構成されている。
【００２１】
アライメント装置９９は、図１に示されるように、プライマリアライメント系ＡＬ１と、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４を含む。これをさらに詳述すると、プライマリアライメント系ＡＬ１は、センターテーブル１３０の中心で基準軸ＬＶと直交するＸ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＨ上で基準軸ＬＶから所定距離−Ｙ側に所定距離離れた位置に検出中心が配置されている。プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を挟んで、Ｙ軸方向の一側と他側に、基準軸ＬＨに関してほぼ対称にセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2と、ＡＬ２3，ＡＬ２4との検出中心がそれぞれ配置されている。すなわち、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4はその検出中心がＹ軸方向に沿って配置されている。セカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4は、ＸＹ平面内で移動可能な保持装置（スライダ）に保持されている。アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれとしては、画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4からの撮像信号は、主制御装置２０に供給されるようになっている（図１０参照）なお、図３では、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4及びこれらを保持する保持装置（スライダ）を含んでアライメント装置９９として示されている。なお、アライメント装置９９の詳細構成は、例えば米国特許出願公開第２００９／０２３３２３４号明細書に開示されている。
【００２２】
センターテーブル１３０は、図４に示されるように、ベース盤１２の内部に配置された駆動装置１３２と、該駆動装置１３２によって上下に駆動される軸１３４と、軸１３４の上端に固定された平面視Ｘ字形のテーブル本体１３６とを備えている。センターテーブル１３０の駆動装置１３２は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。
【００２３】
本実施形態の露光装置１００は、テーブル本体１３６に載置された微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２を、ウエハ交換のため、アンローディングポジション兼ローディングポジション、すなわちウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送するロボットアーム１４０を備えている（図１〜図３参照）。ロボットアーム１４０は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。
【００２４】
ウエハステージＷＳＴ１は、図２及び図６（Ａ）等からわかるように、その底面に設けられた複数の非接触軸受、例えばエアベアリング９４によりベース盤１２の上に浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図１０参照）により、ＸＹ二次元方向に駆動されるウエハ粗動ステージ（以下、粗動ステージと略述する）ＷＣＳ１と、粗動ステージＷＣＳ１に非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳ１に対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳ１とを有している。微動ステージＷＦＳ１は、微動ステージ駆動系５２Ａ（図１０参照）によって粗動ステージＷＣＳ１に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向（以下、６自由度方向、又は６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）と記述する）に駆動される。
【００２５】
ウエハステージＷＳＴ１（粗動ステージＷＣＳ１）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）は、図２に示されるように、ウエハステージ位置計測系１６Ａによって計測される。また、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に支持された微動ステージＷＦＳ１（又は微動ステージＷＦＳ２）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の位置情報は微動ステージ位置計測系７０Ａによって計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ａ及び微動ステージ位置計測系７０Ａの計測情報（以下では、計測値又は計測結果とも呼ぶ）、粗動ステージＷＣＳ１、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置制御のため、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００２６】
ウエハステージＷＳＴ２は、図３に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１と同様、その底面に設けられた複数の非接触軸受（例えばエアベアリング（図示省略））によりベース盤１２の上に浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ｂ（図１０参照）により、ＸＹ二次元方向に駆動される粗動ステージＷＣＳ２と、粗動ステージＷＣＳ２に非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳ２に対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳ２とを有している。微動ステージＷＦＳ２は、微動ステージ駆動系５２Ｂ（図１０参照）によって粗動ステージＷＣＳ２に対して６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）に駆動される。
【００２７】
ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）は、図３に示されるように、ウエハステージ位置計測系１６Ｂによって計測される。また、計測ステーション３００にある粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の位置情報は微動ステージ位置計測系７０Ｂによって計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ｂ及び微動ステージ位置計測系７０Ｂの計測情報は、粗動ステージＷＣＳ２、微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の位置制御のため、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００２８】
粗動ステージＷＣＳ１に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が支持されたとき、その微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と粗動ステージＷＣＳ１とのＸ、Ｙ、θｚの３自由度方向に関する相対位置情報は、粗動ステージＷＣＳ１と微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間に設けられた相対位置計測器２２Ａ（図１０参照）によって計測可能である。
【００２９】
同様に、粗動ステージＷＣＳ２に微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）が支持されたとき、その微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）と粗動ステージＷＣＳ２とのＸ、Ｙ、θｚの３自由度方向に関する相対位置情報は、粗動ステージＷＣＳ２と微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）との間に設けられた相対位置計測器２２Ｂ（図１０参照）によって計測可能である。
【００３０】
相対位置計測器２２Ａ，２２Ｂとしては、例えば微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２に設けられたグレーティングを計測対象とする、粗動ステージＷＣＳ１、ＷＣＳ２に、それぞれ設けられた少なくとも２つのヘッドを含み、該ヘッドの出力に基づいて、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置を計測するエンコーダなどを用いることができる。相対位置計測器２２Ａ，２２Ｂの計測情報は、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００３１】
上記各種計測系を含み、ステージ系の構成各部の構成等については、後に詳述する。
【００３２】
さらに、本実施形態の露光装置１００では、図５に示されるように、投影ユニットＰＵの近傍に、可動ブレードＢＬが設けられている。可動ブレードＢＬは、ブレード駆動系５８（図５では不図示、図１０参照）によって、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に駆動可能である。可動ブレードＢＬは、＋Ｙ側の上端部に他の部分より突出した突出部が形成された板状の部材から成る。
【００３３】
本実施形態において、可動ブレードＢＬの上面は、液体Ｌｑに対して撥液性である。本実施形態において、可動ブレードＢＬは、例えばステンレス等の金属製の基材と、その基材の表面に形成された撥液性材料の膜とを含む。撥液性材料は、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、テフロン（登録商標）等を含む。なお、膜を形成する材料が、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂でも良い。また、可動ブレードＢＬ全体が、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）、アクリル系樹脂、及びシリコン系樹脂の少なくとも一つで形成されても良い。本実施形態において、液体Ｌｑに対する可動ブレードＢＬの上面の接触角は、例えば９０度以上である。
【００３４】
可動ブレードＢＬは、粗動ステージＷＣＳ１に支持されている微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に−Ｙ側から係合可能であり、その係合状態で微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の上面とともに、見かけ上一体のフルフラットな面を形成する（例えば図１５参照）。可動ブレードＢＬは、主制御装置２０により、ブレード駆動系５８を介して駆動され、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間で液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しを行う。なお、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間の液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについてはさらに後述する。
【００３５】
ここで、ステージ系の各部の構成等について詳述する。まず、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２について説明する。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とは、その駆動系、位置計測系などを含み、全く同様に構成されている。従って、以下では、代表的にウエハステージＷＳＴ１を取り上げて説明する。
【００３６】
粗動ステージＷＣＳ１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、平面視で（＋Ｚ方向から見て）Ｘ軸方向を長手方向とする長方形板状の粗動スライダ部９１と、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面にそれぞれ固定された一対の側壁部９２ａ，９２ｂと、側壁部９２ａ,９２ｂそれぞれの上面に固定された一対の固定子部９３ａ、９３ｂと、を備えている。粗動ステージＷＣＳ１は、全体として、上面のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向の両側面が開口した高さの低い箱形の形状を有している。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１には、その内部にＹ軸方向に貫通した空間部が形成されている。
【００３７】
粗動ステージＷＣＳ１は、図７（Ａ）に示されるように、粗動スライダ部９１の長手方向（Ｘ軸方向）の中央のＹ軸方向の一側（＋Ｙ側）端部に前述の駆動軸１３４の直径より大きな幅のＵ字状の切り欠き９５が形成されている。また、粗動ステージＷＣＳ１は、図７（Ｂ）に示されるように、長手方向の中央の分離線を境として、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとの２つの部分に分離可能に構成されている（図８参照）。従って、粗動スライダ部９１は、第１部分ＷＣＳ１ａの一部を構成する第１スライダ部９１ａと、第２部分ＷＣＳ１ｂの一部を構成する第２スライダ部９１ｂとから構成されている。
【００３８】
ベース盤１２の内部には、図２及び図３に示されるように、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数のコイル１４を含む、コイルユニットが収容されている。
【００３９】
コイルユニットに対応して、粗動ステージＷＣＳ１の底面、すなわち第１スライダ部９１ａ、第２スライダ部９１ｂの底面には、図６（Ａ）に示されるように、マトリックス状に配置された複数の永久磁石１８から成る磁石ユニットが固定されている。磁石ユニットは、ベース盤１２のコイルユニットと共に、例えば米国特許第５，１９６，７４５号明細書などに開示されるローレンツ電磁力駆動方式の平面モータから成る粗動ステージ駆動系５１Ａａ、５１Ａｂ（図１０参照）を、それぞれ構成している。コイルユニットを構成する各コイル１４に供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。
【００４０】
第１、第２スライダ部９１ａ、９１ｂそれぞれの底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング９４が固定されている。粗動ステージＷＣＳ１の第１部分ＷＣＳ１ａ及び第２部分ＷＣＳ１ｂは、それぞれエアベアリング９４によって、ベース盤１２上に所定のクリアランス、例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａａ、５１Ａｂによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。
【００４１】
通常は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとは、一体化して不図示のロック機構を介してロックされている。すなわち、通常は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとは、一体的に動作する。そこで、以下では、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂが一体化して成る粗動ステージＷＣＳ１を駆動する平面モータから成る駆動系を、粗動ステージ駆動系５１Ａと呼ぶ（図１０参照）。
【００４２】
なお、粗動ステージ駆動系５１Ａとしては、ローレンツ電磁力駆動方式の平面モータに限らず、例えば可変磁気抵抗駆動方式の平面モータを用いることもできる。この他、粗動ステージ駆動系５１Ａを、磁気浮上型の平面モータによって構成しても良い。この場合、粗動スライダ部９１の底面にエアベアリングを設けなくても良くなる。
【００４３】
一対の固定子部９３ａ、９３ｂそれぞれは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、外形が板状の部材から成り、その内部に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を駆動するための複数のコイルから成るコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂが収容されている。ここで、微動ステージＷＦＳ１と微動ステージＷＦＳ２とは、全く同様に構成され、同様にして、粗動ステージＷＣＳ１に非接触で支持され、駆動されるが、以下では、微動ステージＷＦＳ１を代表的に取り上げて説明する。
【００４４】
固定子部９３ａは、＋Ｘ側の端部が側壁部９２ａ上面に固定され、固定子部９３ｂは、−Ｘ側の端部が側壁部９２ｂ上面に固定されている。
【００４５】
微動ステージＷＦＳ１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、平面視でＸ軸方向を長手方向とする八角形板状の部材から成る本体部８１と、本体部８１の長手方向の一端部と他端部にそれぞれ固定された一対の可動子部８２ａ、８２ｂと、を備えている。
【００４６】
本体部８１は、その内部を後述するエンコーダシステムの計測ビーム（レーザ光）が進行可能とする必要があることから、光が透過可能な透明な素材で形成されている。また、本体部８１は、その内部におけるレーザ光に対する空気揺らぎの影響を低減するため、中実に形成されている（内部に空間を有しない）。なお、透明な素材は、低熱膨張率であることが好ましく、本実施形態では一例として合成石英（ガラス）などが用いられる。なお、本体部８１は、その全体が透明な素材で構成されていても良いが、エンコーダシステムの計測ビームが透過する部分のみが透明な素材で構成されていても良く、この計測ビームが透過する部分のみが中実に形成されていても良い。
【００４７】
微動ステージＷＦＳ１の本体部８１（より正確には、後述するカバーガラス）の上面中央には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダ（不図示）が設けられている。本実施形態では、例えば環状の凸部（リム部）内に、ウエハＷを支持する複数の支持部（ピン部材）が形成される、いわゆるピンチャック方式のウエハホルダが用いられ、一面（表面）がウエハ載置面となるウエハホルダの他面（裏面）側に後述するグレーティングＲＧなどが設けられる。なお、ウエハホルダは、微動ステージＷＦＳ１と一体に形成されていても良いし、本体部８１に対して、例えば静電チャック機構あるいはクランプ機構等を介して、又は接着等により固定されていても良い。
【００４８】
さらに、本体部８１の上面には、ウエハホルダ（ウエハＷの載置領域）の外側に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、ウエハＷ（ウエハホルダ）よりも一回り大きな円形の開口が中央に形成され、かつ本体部８１に対応する八角形状の外形（輪郭）を有するプレート（撥液板）８３が取り付けられている。プレート８３の表面は、液体Ｌｑに対して撥液化処理されている（撥液面が形成されている）。プレート８３は、その表面の全部（あるいは一部）がウエハＷの表面と同一面となるように本体部８１の上面に固定されている。また、プレート８３の−Ｙ側端部には、図６（Ｂ）に示されるように、その表面がプレート８３の表面と、すなわちウエハＷの表面とほぼ同一面となる状態でＸ軸方向に細長い長方形の計測プレート８６が設置されている。計測プレート８６の表面には、前述した一対の第１基準マークと、プライマリアライメント系ＡＬ１により検出される第２基準マークとが少なくとも形成されている（第１及び第２基準マークはいずれも図示省略）。なお、プレート８３を本体部８１に取り付ける代わりに、例えばウエハホルダを微動ステージＷＦＳ１と一体に形成し、微動ステージＷＦＳ１の、ウエハホルダを囲む周囲領域（プレート８３と同一の領域（計測プレート８６の表面を含んでも良い））の上面に撥液化処理を施して、撥液面を形成しても良い。
【００４９】
図６（Ａ）に示されるように、本体部８１の上面には、２次元グレーティング（以下、単にグレーティングと呼ぶ）ＲＧが水平（ウエハＷ表面と平行）に配置されている。グレーティングＲＧは、透明な素材から成る本体部８１の上面に、固定（あるいは形成）されている。グレーティングＲＧは、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｘ回折格子）と、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｙ回折格子）と、を含む。本実施形態では、本体部８１上で２次元グレーティングが固定あるいは形成される領域（以下、形成領域）は、一例として、ウエハＷよりも一回り大きな円形となっている。
【００５０】
グレーティングＲＧは、保護部材、例えばカバーガラス８４によって覆われている。本実施形態では、カバーガラス８４の上面に、ウエハホルダを吸着保持する前述の静電チャック機構が設けられている。なお、本実施形態では、カバーガラス８４は、本体部８１の上面のほぼ全面を覆うように設けられているが、グレーティングＲＧを含む本体部８１の上面の一部のみを覆うように設けても良い。また、保護部材（カバーガラス８４）は、本体部８１と同一の素材によって形成しても良いが、これに限らず、保護部材を、例えば金属、セラミックスで形成しても良い。また、グレーティングＲＧを保護するのに十分な厚みを要するため板状の保護部材が望ましいが、素材に応じて薄膜状の保護部材を用いても良い。
【００５１】
なお、グレーティングＲＧの形成領域のうち、ウエハホルダの周囲にはみ出す領域に対応するカバーガラス８４の一面には、グレーティングＲＧに照射されるエンコーダシステムの計測ビームがカバーガラス８４を透過しないように、すなわち、ウエハホルダ裏面の領域の内外で計測ビームの強度が大きく変動しないように、例えばその形成領域を覆う反射部材（例えば薄膜など）を設けることが望ましい。
【００５２】
この他、一面にグレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の他面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置し、かつその透明板の一面側に保護部材（カバーガラス８４）を設ける、あるいは、保護部材（カバーガラス８４）を設けずに、グレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の一面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置しても良い。特に前者では、透明板の代わりにセラミックスなどの不透明な部材にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良いし、あるいは、ウエハホルダの裏面にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良い。あるいは、従来の微動ステージにウエハホルダとグレーティングＲＧを保持するだけでも良い。また、ウエハホルダを、中実のガラス部材によって形成し、該ガラス部材の上面（ウエハ載置面）にグレーティングＲＧを配置しても良い。
【００５３】
本体部８１は、図６（Ａ）からもわかるように、長手方向の一端部と他端部との下端部に外側に突出した張り出し部が形成された全体として八角形板状部材から成り、その底面の、グレーティングＲＧに対向する部分に凹部が形成されている。本体部８１は、グレーティングＲＧが配置された中央の領域は、その厚さが実質的に均一な板状に形成されている。
【００５４】
本体部８１の＋Ｘ側、−Ｘ側の張り出し部それぞれの上面には、断面凸形状のスペーサ８５ａ、８５ｂが、それぞれの凸部８９ａ、８９ｂを、外側に向けてＹ軸方向に延設されている。
【００５５】
可動子部８２ａは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向寸法（長さ）及びＸ軸方向寸法（幅）が、共に固定子部９３ａよりも短い（半分程度の）２枚の平面視矩形状の板状部材８２ａ１、８２ａ２を含む。板状部材８２ａ１、８２ａ２は、本体部８１の＋Ｘ側の端部に対し、前述したスペーサ８５ａの凸部８９ａを介して、Ｚ軸方向（上下）に所定の距離だけ離間した状態でともにＸＹ平面に平行に固定されている。この場合、板状部材８２ａ２は、スペーサ８５ａと本体部８１の＋Ｘ側の張り出し部とによって、その−Ｘ側端部が挟持されている。２枚の板状部材８２ａ１、８２ａ２の間には、粗動ステージＷＣＳ１の固定子部９３ａの−Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。板状部材８２ａ１、８２ａ２の内部には、後述する磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２が、収容されている。
【００５６】
可動子部８２ｂは、スペーサ８５ｂにＺ軸方向（上下）に所定の間隔が維持された２枚の板状部材８２ｂ１、８２ｂ２を含み、可動子部８２ａと左右対称ではあるが同様に構成されている。２枚の板状部材８２ｂ１、８２ｂ２の間には、粗動ステージＷＣＳ１の固定子部９３ｂの＋Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。板状部材８２ｂ１、８２ｂ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と同様に構成された磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２が、収容されている。
【００５７】
ここで、前述したように、粗動ステージＷＣＳ１は、Ｙ軸方向に両側面が開口しているので、微動ステージＷＦＳ１を粗動ステージＷＣＳ１に装着する際には、板状部材８２ａ１、８２ａ２、及び８２ｂ１、８２ｂ２間に固定子部９３ａ、９３ｂがそれぞれ位置するように、微動ステージＷＦＳ１のＺ軸方向の位置決めを行い、この後に微動ステージＷＦＳ１をＹ軸方向に移動（スライド）させれば良い。
【００５８】
微動ステージ駆動系５２Ａは、前述した可動子部８２ａが有する一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と、固定子部９３ａが有するコイルユニットＣＵａと、前述した可動子部８２ｂが有する一対の磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２と、固定子部９３ｂが有するコイルユニットＣＵｂと、を含む。
【００５９】
本実施形態では、微動ステージ駆動系５２Ａにより、微動ステージＷＦＳ１を、粗動ステージＷＣＳ１に対して非接触状態で浮上支持するとともに、粗動ステージＷＣＳ１に対して、非接触で６自由度方向に駆動することができる。
【００６０】
本実施形態の露光装置１００では、ウエハＷに対するステップ・アンド・スキャン方式の露光動作時には、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の位置情報を含む）は、主制御装置２０により、後述する微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３（図１０参照）を用いて計測される。微動ステージＷＦＳ１の位置情報は、主制御装置２０に送られ、主制御装置２０は、この位置情報に基づいて微動ステージＷＦＳ１の位置を制御する。
【００６１】
これに対し、ウエハステージＷＳＴ１（微動ステージＷＦＳ１）が微動ステージ位置計測系７０Ａの計測領域外に位置する際には、ウエハステージＷＳＴ１（及び微動ステージＷＦＳ１）の位置情報は、主制御装置２０により、ウエハステージ位置計測系１６Ａ（図２及び図１０参照）を用いて計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ａは、図２に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１側面の反射面に測長ビームを照射してウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）を計測するレーザ干渉計を含んでいる。なお、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内での位置情報は、上述のウエハステージ位置計測系１６Ａに代えて、その他の計測装置、例えばエンコーダシステムによって計測しても良い。この場合、例えばベース盤１２の上面に二次元スケールを配置し、粗動ステージＷＣＳ１の底面にエンコーダヘッドを設けることができる。
【００６２】
前述の如く、微動ステージＷＦＳ２は、上述した微動ステージＷＦＳ１と全く同様に構成されており、微動ステージＷＦＳ１に代えて、粗動ステージＷＣＳ１に非接触で支持させることができる。この場合、粗動ステージＷＣＳ１と、粗動ステージＷＣＳ１によって支持された微動ステージＷＦＳ２とによって、ウエハステージＷＳＴ１が構成され、微動ステージＷＦＳ２が備える一対の可動子部（各一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２）と粗動ステージＷＣＳ１の一対の固定子部９３ａ、９３ｂ（コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂ）とによって、微動ステージ駆動系５２Ａが構成される。そして、この微動ステージ駆動系５２Ａによって、微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ１に対して、非接触で６自由度方向に駆動される。
【００６３】
また、微動ステージＷＦＳ２、ＷＦＳ１は、それぞれ粗動ステージＷＣＳ２に非接触で支持させることができ、粗動ステージＷＣＳ２と、粗動ステージＷＣＳ２によって支持された微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１とによってウエハステージＷＳＴ２が構成される。この場合、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が備える一対の可動子部（各一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２）と粗動ステージＷＣＳ２の一対の固定子部９３ａ、９３ｂ（コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂ）とによって、微動ステージ駆動系５２Ｂ（図１０参照）が構成される。そして、この微動ステージ駆動系５２Ｂによって、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２に対して、非接触で６自由度方向に駆動される。
【００６４】
なお、粗動ステージＷＣＳ２は、粗動スライダ部９１の切り欠き９５が＋Ｘ側に向かって開口する向きで、ベース盤１２上に配置されている（図１参照）。
【００６５】
次に、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に移動可能に保持される（ウエハステージＷＳＴ１を構成する）微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２の位置情報の計測に用いられる微動ステージ位置計測系７０Ａ（図１０参照）の構成について説明する。ここでは、微動ステージ位置計測系７０Ａが微動ステージＷＦＳ１の位置情報を計測する場合について説明する。
【００６６】
微動ステージ位置計測系７０Ａは、図２に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１が投影光学系ＰＬの下方に配置された状態で、粗動ステージＷＣＳ１の内部の空間部内に挿入されるアーム部材（計測アーム７１Ａ）を備えている。計測アーム７１Ａは、メインフレームＢＤに支持部材７２Ａを介して片持ち支持（一端部近傍が支持）されている。なお、アーム部材は、ウエハステージの移動の妨げにならない構成を採用する場合には、片持ち支持に限らず、その長手方向の両端部で支持されても良い。
【００６７】
計測アーム７１Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする、幅方向（Ｘ軸方向）よりも高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法が大きい縦長の長方形断面を有する四角柱状（すなわち直方体状）の部材であり、光を透過する同一の素材、例えばガラス部材が複数貼り合わされて形成されている。計測アーム７１Ａは、後述するエンコーダヘッド（光学系）が収容される部分を除き、中実に形成されている。計測アーム７１Ａは、前述したようにウエハステージＷＳＴ１が投影光学系ＰＬの下方に配置された状態では、先端部が粗動ステージＷＣＳ１の空間部内に挿入され、図２に示されるように、その上面が微動ステージＷＦＳ１の下面（より正確には、本体部８１（図２では不図示、図６（Ａ）等参照）の下面）に対向している。計測アーム７１Ａの上面は、微動ステージＷＦＳ１の下面との間に所定のクリアランス、例えば数ｍｍ程度のクリアランスが形成された状態で、微動ステージＷＦＳ１下面とほぼ平行に配置される。なお、計測アーム７１Ａの上面と微動ステージＷＦＳの下面との間のクリアランスは、数ｍｍ以上でも以下でも良い。
【００６８】
微動ステージ位置計測系７０Ａは、図１０に示されるように、エンコーダシステム７３と、レーザ干渉計システム７５とを備えている。エンコーダシステム７３は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を計測するＸリニアエンコーダ７３ｘ、及び微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹリニアエンコーダ７３ｙａ、７３ｙｂを含む。エンコーダシステム７３では、例えば米国特許第７，２３８，９３１号明細書、及び米国特許出願公開第２００７／２８８１２１号明細書などに開示されるエンコーダヘッド（以下、適宜ヘッドと略述する）と同様の構成の回折干渉型のヘッドが用いられている。ただし、本実施形態では、ヘッドは、後述するように光源及び受光系（光検出器を含む）が、計測アーム７１Ａの外部に配置され、光学系のみが計測アーム７１Ａの内部に、すなわちグレーティングＲＧに対向して配置されている。以下、適宜、計測アーム７１Ａの内部に配置された光学系をヘッドと呼ぶ。
【００６９】
エンコーダシステム７３は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を１つのＸヘッド７７ｘ（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）で計測し、Ｙ軸方向の位置を一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ（図９（Ｂ）参照）で計測する。すなわち、グレーティングＲＧのＸ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を計測するＸヘッド７７ｘによって、前述のＸリニアエンコーダ７３ｘが構成され、グレーティングＲＧのＹ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂによって、一対のＹリニアエンコーダ７３ｙａ、７３ｙｂが構成されている。
【００７０】
ここで、エンコーダシステム７３を構成する３つのヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂの構成について説明する。図９（Ａ）には、３つのヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂを代表して、Ｘヘッド７７ｘの概略構成が示されている。また、図９（Ｂ）には、Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの計測アーム７１Ａ内での配置が示されている。
【００７１】
図９（Ａ）に示されるように、Ｘヘッド７７ｘは、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、一対の反射ミラーＲ１ａ，Ｒ１ｂ、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂ、四分の一波長板（以下、λ／４板と表記する）ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂ、反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂ、及び反射ミラーＲ３ａ，Ｒ３ｂ等を有し、これらの光学素子が所定の位置関係で配置されている。Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂも同様の構成の光学系を有している。Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれは、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、ユニット化されて計測アーム７１Ａの内部に固定されている。
【００７２】
図９（Ｂ）に示されるように、Ｘヘッド７７ｘ（Ｘリニアエンコーダ７３ｘ）では、計測アーム７１Ａの−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられた光源ＬＤｘから−Ｚ方向にレーザビームＬＢｘ０が射出され、計測アーム７１Ａの一部にＸＹ平面に対して４５°の角度で斜設された反射面ＲＰを介してＹ軸方向に平行にその光路が折り曲げられる。このレーザビームＬＢｘ０は、計測アーム７１の内部の中実な部分を、Ｙ軸方向に平行に進行し、反射ミラーＲ３ａ（図９（Ａ）参照）に達する。そして、レーザビームＬＢｘ０は、反射ミラーＲ３ａによりその光路が折り曲げられて、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。レーザビームＬＢｘ０は、偏光ビームスプリッタＰＢＳで偏光分離されて２つの計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2となる。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した計測ビームＬＢｘ1は反射ミラーＲ１ａを介して微動ステージＷＦＳ１に形成されたグレーティングＲＧに到達し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射された計測ビームＬＢｘ2は反射ミラーＲ１ｂを介してグレーティングＲＧに到達する。なお、ここで「偏光分離」とは、入射ビームをＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離することを意味する。
【００７３】
計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2の照射によってグレーティングＲＧから発生する所定次数の回折ビーム、例えば１次回折ビームそれぞれは、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂを介して、λ／４板ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂにより円偏光に変換された後、反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂにより反射されて再度λ／４板ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂを通り、往路と同じ光路を逆方向に辿って偏光ビームスプリッタＰＢＳに達する。
【００７４】
偏光ビームスプリッタＰＢＳに達した２つの１次回折ビームは、各々その偏光方向が元の方向に対して９０度回転している。このため、計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2それぞれの１次回折ビームは同軸上に合成ビームＬＢｘ12として合成される。合成ビームＬＢｘ１２は、反射ミラーＲ３ｂでその光路が、Ｙ軸に平行に折り曲げられて、計測アーム７１Ａの内部をＹ軸に平行に進行し、前述の反射面ＲＰを介して、図９（Ｂ）に示される、計測アーム７１の−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられたＸ受光系７４ｘに送光される。
【００７５】
Ｘ受光系７４ｘでは、合成ビームＬＢｘ１２として合成された計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2の１次回折ビームが不図示の偏光子（検光子）によって偏光方向が揃えられ、相互に干渉して干渉光となり、この干渉光が不図示の光検出器によって検出され、干渉光の強度に応じた電気信号に変換される。ここで、微動ステージＷＦＳ１が計測方向（この場合、Ｘ軸方向）に移動すると、２つのビーム間の位相差が変化して干渉光の強度が変化する。この干渉光の強度の変化は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向に関する位置情報として主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００７６】
図９（Ｂ）に示されるように、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂには、それぞれの光源ＬＤｙａ、ＬＤｙｂから射出され、前述の反射面ＲＰで光路が９０°折り曲げられたＹ軸に平行なレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０が入射し、前述と同様にして、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂから、偏向ビームスプリッタで偏光分離された計測ビームそれぞれのグレーティングＲＧ（のＹ回折格子）による１次回折ビームの合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２が、それぞれ出力され、Ｙ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される。ここで、光源ＬＤｙａ、ＬＤｙｂから射出されるレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０とＹ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２とは、図９（Ｂ）における紙面垂直方向に重なる光路をそれぞれ通る。また、上述のように、光源から照射されるレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０とＹ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２とが、Ｚ軸方向に離れた平行な光路を通るように、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂでは、それぞれの内部で光路が適宜折り曲げられている（図示省略）。
【００７７】
本実施形態では、Ｘヘッド７７ｘは、計測アーム７１Ａのセンターライン（Ｘ軸方向の中心を通るＹ軸方向の直線）からＸ軸方向に関して等距離にある２点から、計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２を、グレーティングＲＧ上の同一の照射点に照射する（図９（Ａ）参照）。計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２の照射点、すなわちＸヘッド７７ｘの検出点は、ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致している（図２参照）。なお、計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２は、実際には、本体部８１と空気層との境界面などで屈折するが、図９（Ａ）等では、簡略化して図示されている。
【００７８】
図９（Ｂ）に示されるように、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれは、センターラインの＋Ｘ側、−Ｘ側に配置されている。Ｙヘッド７７ｙａは、センターラインに平行な直線（ビームＬＢｙａ０の光路に一致）上でＸヘッド７７ｘの検出点を通るＸ軸に平行な直線からの距離が等しい２点から、グレーティングＲＧ上の共通の照射点に一対の計測ビームを照射する。この一対の計測ビームの照射点がＹヘッド７７ｙａの検出点となる。
【００７９】
Ｙヘッド７７ｙｂは、センターラインに関して、Ｙヘッド７７ｙａの一対の計測ビームの射出点に対称な２点から、一対の計測ビームを、グレーティングＲＧ上の共通の照射点に照射する。Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの検出点は、上記のＸ軸に平行な直線上に配置される。
【００８０】
ここで、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を、２つのＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの計測値の平均に基づいて決定する。従って、本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置は、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの検出点の中点を実質的な計測点として計測される。その中点は、測ビームＬＢｘ１，ＬＢＸ２のグレーティングＲＧ上の照射点と一致する。
【００８１】
すなわち、本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報の計測に関して、共通の検出点を有し、この検出点は、ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致する。従って、本実施形態では、主制御装置２０は、エンコーダシステム７３を用いることで、微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷの所定のショット領域にレチクルＲのパターンを転写する際、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内の位置情報の計測を、常に露光位置の直下（微動ステージＷＦＳ１の裏面側）で行うことができる。また、主制御装置２０は、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの計測値の差に基づいて、微動ステージＷＦＳのθｚ方向の回転量を計測する。
【００８２】
レーザ干渉計システム７５は、Ｚ軸に平行な３本の測長ビームを計測アーム７１の先端部から、微動ステージＷＦＳ１の下面に入射させる。レーザ干渉計システム７５は、これら３本の測長ビームそれぞれを照射する３つのレーザ干渉計７５ａ〜７５ｃ（図１０参照）を備えている。
【００８３】
レーザ干渉計システム７５では、３本の測長ビームは、その重心が、照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致する、二等辺三角形（又は正三角形）の各頂点に相当する３点からＺ軸に平行に射出される。本実施形態では、主制御装置２０は、レーザ干渉計システム７５を用いて、微動ステージＷＦＳ１のＺ軸方向の位置、θｚ方向及びθｙ方向の回転量の情報を計測する。なお、レーザ干渉計７５ａ〜７５ｃは、実際には、計測アーム７１Ａの−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられている。レーザ干渉計７５ａ〜７５ｃから−Ｚ方向に射出された３本の測長ビームは、前述の反射面ＲＰを介して計測アーム７１内をＹ軸方向に沿って進行し、その光路がそれぞれ折り曲げられて、上述の３点から射出される。
【００８４】
本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１の下面に、エンコーダシステム７３からの各計測ビームを透過させ、レーザ干渉計システム７５からの各測長ビームの透過を阻止する、波長選択フィルタ（図示省略）が設けられている。この場合、波長選択フィルタは、レーザ干渉計システム７５からの各測長ビームの反射面をも兼ねる。波長選択フィルタは、波長選択性を有する薄膜などが用いられ、本実施形態では、例えば透明板（本体部８１）の一面に設けられ、グレーティングＲＧはその一面に対してウエハホルダ側に配置される。
【００８５】
以上の説明からわかるように、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３及びレーザ干渉計システム７５を用いることで、微動ステージＷＦＳ１の６自由度方向の位置を計測することができる。この場合、エンコーダシステム７３では、計測ビームの空気中での光路長が極短くかつほぼ等しいため、空気揺らぎの影響が殆ど無視できる。従って、エンコーダシステム７３により、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内（θｚ方向も含む）の位置情報を高精度に計測できる。また、エンコーダシステム７３によるＸ軸方向、及びＹ軸方向の実質的なグレーティング上の検出点、及びレーザ干渉計システム７５によるＺ軸方向の微動ステージＷＦＳ１下面上の検出点は、それぞれ露光領域ＩＡの中心（露光位置）に一致するので、いわゆるアッベ誤差の発生が実質的に無視できる程度に抑制される。従って、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いることで、アッベ誤差なく、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置を高精度に計測できる。また、粗動ステージＷＣＳ１が投影ユニットＰＵの下方にあり、粗動ステージＷＣＳ１に微動ステージＷＦＳ２が移動可能に支持されている場合には、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いることで、微動ステージＷＦＳ２の６自由度方向の位置を計測することができ、特に、微動ステージＷＦＳ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置については、アッベ誤差なく、高精度に計測できる。
【００８６】
また、計測ステーション３００が備える微動ステージ位置計測系７０Ｂは、図３に示されるように、微動ステージ位置計測系７０Ａと同様に構成されている。すなわち、微動ステージ位置計測系７０Ｂが備える計測アーム７１Ｂは、Ｘ軸方向を長手方向とし、その−Ｘ側の端部近傍が、支持部材７２Ｂを介してメインフレームＢＤに片持ち支持されている。
【００８７】
粗動ステージＷＣＳ２がアライメント装置９９の下方にあり、粗動ステージＷＣＳ２に微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が移動可能に支持されている場合には、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いることで、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１の６自由度方向の位置を計測することができ、特に、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置については、アッベ誤差なく、高精度に計測できる。
【００８８】
この他、本実施形態における露光装置１００には、投影ユニットＰＵの近傍に、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）ＡＦ（図２では不図示、図１０参照）が設けられている。多点ＡＦ系ＡＦの検出信号は、不図示のＡＦ信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図１０参照）。主制御装置２０は、多点ＡＦ系ＡＦの検出信号に基づいて、多点ＡＦ系ＡＦの複数の検出点それぞれにおけるウエハＷ表面のＺ軸方向の位置情報（面位置情報）を検出し、その検出結果に基づいて走査露光中のウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行する。なお、ウエハアライメント検出系ＡＬＧの近傍に多点ＡＦ系を設けて、ウエハアライメント（ＥＧＡ）時にウエハＷ表面の面位置情報（凹凸情報）を事前に取得し、露光時には、その面位置情報と、後述する微動ステージ位置計測系７０の一部を構成するレーザ干渉計システム７５（図１０参照）の計測値とを用いて、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行することとしても良い。なお、レーザ干渉計システム７５ではなく、微動ステージ位置計測系７０を構成する後述のエンコーダシステム７３の計測値を、フォーカス・レベリング制御で用いても良い。
【００８９】
また、レチクルステージＲＳＴの上方には、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに詳細に開示されるように、ＣＣＤ等の撮像素子を有し、露光波長の光（本実施形態では照明光ＩＬ）をアライメント用照明光とする画像処理方式の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２（図２においてはレチクルアライメント系ＲＡ2は、レチクルアライメント系ＲＡ１の紙面奥側に隠れている。）が配置されている。一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２は、投影光学系ＰＬの直下に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上の後述する計測プレートが位置する状態で、主制御装置２０により、レチクルＲに形成された一対のレチクルアライメントマーク（図示省略）の投影像と対応する計測プレート上の一対の第１基準マークとを投影光学系ＰＬを介して検出することで、投影光学系ＰＬによるレチクルＲのパターンの投影領域の中心と計測プレート上の基準位置、すなわち一対の第１基準マークの中心との位置関係を検出するために用いられる。レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２の検出信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図１０参照）。
【００９０】
図１０には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、前述の局所液浸装置８、粗動ステージ駆動系５１Ａ，５１Ｂ、及び微動ステージ駆動系５２Ａ，５２Ｂなど、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【００９１】
本実施形態の露光装置１００では、デバイスの製造に際し、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に保持された一方の微動ステージ（ここでは、一例としてＷＦＳ１であるものとする）に保持されたウエハＷに対して、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、そのウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンがそれぞれ転写される。このステップ・アンド・スキャン方式の露光動作は、主制御装置２０により、事前に行われた、ウエハアライメントの結果（例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）により得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を第２基準マークを基準とする座標に変換した情報）、及びレチクルアライメントの結果等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へ微動ステージＷＦＳ１が移動されるショット間移動動作と、レチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で各ショット領域に転写する走査露光動作と、を繰り返すことにより、行われる。なお、上記の露光動作は、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体Ｌｑを保持した状態で、すなわち液浸露光により行われる。また、＋Ｙ側に位置するショット領域から−Ｙ側に位置するショット領域の順で行われる。なお、ＥＧＡについては、例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに詳細に開示されている。
【００９２】
本実施形態の露光装置１００では、上述の一連の露光動作中、主制御装置２０により、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いて、微動ステージＷＦＳ１（ウエハＷ）の位置が計測され、この計測結果に基づいてウエハＷの位置が制御される。
【００９３】
なお、上述の走査露光動作時は、ウエハＷをＹ軸方向に高加速度で駆動する必要があるが、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０は、走査露光動作時には、図１１（Ａ）に示されるように、原則的に粗動ステージＷＣＳ１を駆動せず、微動ステージＷＦＳ１のみをＹ軸方向に（必要に応じて他の５自由度方向にも併せて）駆動する（図１１（Ａ）の黒塗り矢印参照）ことで、ウエハＷをＹ軸方向に走査する。これは、粗動ステージＷＣＳ１を駆動する場合に比べ、微動ステージＷＦＳ１のみを動かす方が駆動対象の重量が軽い分、高加速度でウエハＷを駆動できて有利だからである。また、前述のように、微動ステージ位置計測系７０Ａは、その位置計測精度がウエハステージ位置計測系１６Ａよりも高いので、走査露光時には微動ステージＷＦＳ１を駆動した方が有利である。なお、この走査露光時には、微動ステージＷＦＳ１の駆動による反力（図１１（Ａ）の白抜き矢印参照）の作用により、粗動ステージＷＣＳ１が微動ステージＷＦＳ１と反対側に駆動される。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１がカウンタマスとして機能し、ウエハステージＷＳＴ１の全体から成る系の運動量が保存され、重心移動が生じないので、微動ステージＷＦＳ１の走査駆動によってベース盤１２に偏荷重が作用するなどの不都合が生じることがない。
【００９４】
一方、Ｘ軸方向にショット間移動（ステッピング）動作を行う際には、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向への移動可能量が少ないことから、主制御装置２０は、図１１（Ｂ）に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１をＸ軸方向に駆動することによって、ウエハＷをＸ軸方向に移動させる。
【００９５】
本実施形態では、一方の微動ステージ上で、上述したウエハＷに対する露光が行われるのと並行して、他方の微動ステージ上では、ウエハ交換及びウエハアライメントが少なくとも一部行われる。
【００９６】
《並行処理動作（その１）》
以下、本実施形態の露光装置１００において、２つの微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を用いて行われる並行処理動作（その１）について、説明する。
【００９７】
図１２には、微動ステージＷＦＳ１が露光ステーション２００にあり、その微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、微動ステージＷＦＳ２が計測ステーション３００にあり、その微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている状態が示されている。
【００９８】
上記の微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントは、概略次のようにして行われる。すなわち、ウエハアライメントに際し、主制御装置２０は、まず、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に微動ステージＷＦＳ２上の計測プレート８６を位置決めすべく、微動ステージＷＦＳ２を駆動し、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて、第２基準マークを検出する。そして、主制御装置２０は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示されるように、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２及び微動ステージＷＦＳ２）を例えば＋Ｘ方向に移動させ、その移動経路上における複数箇所にウエハステージＷＳＴを位置決めし、位置決めの都度、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の少なくとも１つを用いてアライメントショット領域（サンプルショット領域）におけるアライメントマークの位置情報を、計測する（求める）。例えば、４回の位置決めを行う場合を考えると、主制御装置２０は、例えば１回目の位置決め時に、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、３箇所のサンプルショット領域におけるアライメントマーク（以下、サンプルマークとも呼ぶ）を、２回目の位置決め時にアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いてウエハＷ上の５つのサンプルマークを、３回目の位置決め時にアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて５つのサンプルマークを、４回目の位置決め時に、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて３つのサンプルマークを、それぞれ検出する。これにより、合計１６箇所のアライメントショット領域におけるアライメントマークの位置情報を、１６箇所のアライメントマークを単一のアライメント系で順次検出する場合などに比べて、格段に短時間で得ることができる。この場合において、上記のウエハステージＷＳＴ２の移動動作と連動して、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3はそれぞれ、検出領域（例えば、検出光の照射領域に相当）内に順次配置されるＸ軸方向に沿って配列された複数のアライメントマーク（サンプルマーク）を検出する。このため、上記のアライメントマークの計測に際して、ウエハステージＷＳＴ２をＹ軸方向に移動させる必要が無い。
【００９９】
本実施形態では、主制御装置２０は、第２基準マークの検出を含み、ウエハアライメントの際には、計測アーム７１Ｂを含む微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いてウエハアライメント時における粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ２のＸＹ平面内の位置計測を行う。ただし、これに限らず、ウエハアライメント時の微動ステージＷＦＳ２の移動を粗動ステージＷＣＳ２と一体で行う場合には、前述したウエハステージ位置計測系１６Ｂを介してウエハＷの位置を計測しながらウエハアライメントを行っても良い。また、計測ステーション３００と露光ステーション２００とが離間しているので、ウエハアライメント時と露光時とでは、微動ステージＷＦＳ２の位置は、異なる座標系上で管理される。また、例えば図１等から明らかなように、ウエハアライメント時におけるウエハＷの向きと、露光時におけるウエハＷの向きとは、９０度異なるので、ウエハアライメント時の座標系（アライメント座標系）と露光時の座標系（露光座標系）とでは、Ｘ座標とＹ座標とを入れ替える必要がある。そこで、主制御装置２０は、ウエハアライメントの結果得られたウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を、第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後の配列座標に変換する。
【０１００】
このようにして微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するウエハアライメントが終了する。このとき、露光ステーション２００では、微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに対する露光が終了間近の状態にある。そこで、主制御装置２０は、ウエハＷに対する露光が終了するまで、ウエハステージＷＳＴ２を計測ステーション３００の内部又はその近くの待機位置で待機させる。
【０１０１】
図１３（Ａ）には、ウエハＷに対する露光が終了する前の露光ステーション２００の内部及びその周辺の様子が示されている。
【０１０２】
主制御装置２０は、露光終了に先立って、図１４中の白抜き矢印で示されるように、ブレード駆動系５８を介して可動ブレードＢＬを図５に示される位置から所定量下方に駆動する。これにより、可動ブレードＢＬ上面と投影光学系ＰＬの下方に位置する微動ステージＷＦＳ１（及びウエハＷ）上面とが同一面上に位置する。そして、主制御装置２０は、この状態で、露光が終了するのを待つ。
【０１０３】
そして、露光が終了すると、主制御装置２０は、次のようにして、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しを行う。
【０１０４】
すなわち、露光が終了すると、主制御装置２０は、ブレード駆動系５８を介して可動ブレードＢＬを＋Ｙ方向に所定量駆動し（図１５中の白抜き矢印参照）、可動ブレードＢＬを、微動ステージＷＦＳ１に接触又は３００μｍ程度のクリアランスを介して近接させる。すなわち、主制御装置２０は、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１とをスクラム状態に設定する。
【０１０５】
次に、主制御装置２０は、図１６に示されるように、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１とのスクラム状態を維持しつつ、ウエハステージＷＳＴ１と一体で可動ブレードＢＬを＋Ｙ方向に駆動する（図１６の白抜き矢印参照）。これにより、先端レンズ１９１との間に保持されていた液体Ｌｑにより形成される液浸空間が、微動ステージＷＦＳ１上から可動ブレードＢＬ上に移動する（微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬに渡される）。図１６には、液浸空間（液体Ｌｑ）が微動ステージＷＦＳ１上から可動ブレードＢＬ上に移動している最中（微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬに渡される直前）の状態が示されている。この状態では、先端レンズ１９１と、微動ステージＷＦＳ１及び可動ブレードＢＬとの間に、液体Ｌｑが保持されている。
【０１０６】
可動ブレードＢＬとウエハステージＷＳＴ１とがさらに＋Ｙ方向に移動すると、図１７に示されるように、液浸空間が可動ブレードＢＬ上に完全に移動する。すなわち、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しが完了する。
【０１０７】
液浸空間の受け渡しが完了すると、主制御装置２０は、図１７中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を保持する粗動ステージＷＣＳ１をさらに＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１をセンターテーブル１３０上に位置させる（図１３（Ｂ）参照）。この時、粗動ステージＷＣＳ１は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ１を支持した状態となる。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１により、微動ステージＷＦＳ１がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。図１８には、このときの露光装置１００の状態が平面図にて示されている。ただし、可動ブレードＢＬの図示は省略されている。他の平面図においても同様である。
【０１０８】
そして、主制御装置２０は、図１３（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、センターテーブル１３０の駆動装置１３２を介してテーブル本体１３６を上方に駆動して、下方から微動ステージＷＦＳ１を支持させる。同時に、主制御装置２０は、図１３（Ｂ）及び図１８に示されるように、ロボットアーム１４０を黒塗り矢印の方向（−Ｙ方向）に駆動して、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の下方に位置させる。
【０１０９】
センターテーブル１３０が微動ステージＷＦＳ１を支持した後、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図１９に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとに分離する。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ１から離脱可能となる。そこで、主制御装置２０は、図１３（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を支持しているテーブル本体１３６を下方に駆動する。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０からロボットアーム１４０に受け渡される。受け渡し完了後、主制御装置２０は、図１３（Ｃ）及び図１９中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０を＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１をウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送する。
【０１１０】
図１３（Ｄ）及び図２０には、微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された直後の状態が示されている。ロボットアーム１４０を用いた微動ステージＷＦＳ１のウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰへの搬送と並行して、主制御装置２０は、図１３（Ｄ）及び図２０に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１（第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂ）を、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路から退避させるため、露光ステーション２００の内部又は近くに移動させる。このとき、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとを合体後、不図示のロック機構をロックする。ロック後、主制御装置２０は、粗動ステージＷＣＳ１を−Ｙ方向に駆動する。
【０１１１】
粗動ステージＷＣＳ１の退避後、主制御装置２０は、前述の待機位置で待機しているウエハステージＷＳＴ２を、図２０中に白抜き矢印で示されるように、＋Ｘ方向に駆動して、センターテーブル１３０の位置に移動させる。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる（図２１参照）。
【０１１２】
次いで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、時計回りに９０度回転させる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。その結果、ウエハステージＷＳＴ２は、図２２に示されるように、−Ｙ方向を向く。
【０１１３】
次に、主制御装置２０は、図２２中に白抜き矢印で示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を＋Ｙ方向に駆動して、露光ステーション２００の内部又は近くにある粗動ステージＷＣＳ１をウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）に近接させる（ほぼ接触させる）。次いで、主制御装置２０は、微動ステージ駆動系５２Ａ，５２Ｂを介して微動ステージＷＦＳ２を、図２３（Ａ）及び図２４中に黒塗り矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ２を粗動ステージＷＣＳ２から粗動ステージＷＣＳ１に移載（スライド移動）する。
【０１１４】
次に、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１を、図２３（Ｂ）及び図２５中に白抜き矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、先端レンズ１９１との間で保持されている液浸空間を、可動ブレードＢＬから微動ステージＷＦＳ２に渡す。この液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しは、前述した微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸領域の受け渡しと逆の手順で行われる。
【０１１５】
そして、主制御装置２０は、露光開始に先立って、前述の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２、及び微動ステージＷＦＳ２の計測プレート８６上の一対の第１基準マークなどを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメントを行う。主制御装置２０は、レチクルアライメントの結果と先に実行済みのウエハアライメントの結果（第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後のウエハＷ上の各ショット領域の配列座標）とに基づいてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンをそれぞれ転写する。この露光は、レチクルアライメント後、微動ステージＷＦＳ２を一旦−Ｙ側に戻し、ウエハＷ上の＋Ｙ側のショット領域から−Ｙ側のショット領域の順で行われる。
【０１１６】
上記の液浸空間の受け渡し、レチクルアライメント及び露光と並行して、以下のａ．〜ｆ．のような動作が行われている。
【０１１７】
ａ． すなわち、主制御装置２０により、先にロボットアーム１４０を用いて微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された後、不図示のアンロードアーム及びロードアームによって、微動ステージＷＦＳ１上の露光済みのウエハＷが、露光前の新たなウエハＷに交換される。図２４には、ウエハ交換が完了した状態が示されている。
【０１１８】
ここで、アンロードアーム及びロードアームは、一例としていわゆるベルヌーイ・チャックをそれぞれ有している。ここで、ウエハ交換位置には、不図示のテーブルが設置されており、ウエハ交換は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）がテーブル上に載置された状態で行われる。微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）がテーブル上にあるとき、微動ステージＷＦＳ１のウエハホルダ（図示省略）とウエハＷの裏面とにより形成される減圧室（減圧空間）が、不図示の給気管路及び配管を介して、加圧気体の供給源に接続された給気用ポンプに接続されている。また、微動ステージＷＦＳ２のウエハホルダ（図示省略）とウエハＷの裏面とにより形成される減圧室（減圧空間）が、不図示の排気管路及び配管を介してバキュームポンプに接続されている。ウエハのアンロードに際しては、給気用ポンプを主制御装置２０が作動させることにより、ウエハホルダによるウエハＷの吸着解除と、下方からの加圧気体の吹き出しによる、ベルヌーイ・チャックによるウエハＷの吸着保持動作に対するアシストが行われる。なお、ウエハが吸着されているときを含み、ポンプの停止状態（非作動状態）では、不図示のチェック弁の作用により、給気管路は閉じられている。一方、ウエハのロードに際しては、バキュームポンプを主制御装置２０が作動させることにより、減圧室内の気体が排気管路及び配管を介して外部に排気され、減圧室内が負圧となって、ウエハホルダによるウエハＷの吸着が開始される。そして、減圧室内が所定の圧力（負圧）となったとき、主制御装置２０によりバキュームポンプが停止される。バキュームポンプが停止されると、不図示のチェック弁の作用により、排気管路は閉じられる。従って、減圧室の減圧状態が維持され、減圧室の気体を真空吸引するためのチューブなどを微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦ２）に接続しなくても、ウエハＷがウエハホルダに保持される。このため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦ２）を、粗動ステージから分離して支障なく搬送することができる。
【０１１９】
ｂ． ウエハ交換後、主制御装置２０によって、ロボットアーム１４０が、図２３（Ａ）及び図２４中に黒塗り矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２のスライド移動と並行して、−Ｙ方向に駆動され、新たなウエハＷがロードされた微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の上方に搬送される。
【０１２０】
ｃ．次いで、主制御装置２０により、不図示のロック機構が解除され、図２５に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。次いで、主制御装置２０により、図２３（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、先にテーブル本体１３６の上方に搬送された微動ステージＷＦＳ１が、ロボットアーム１４０からセンターテーブル１３０に受け渡される。
【０１２１】
ｄ． その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６がさらに上方に駆動され、微動ステージＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２によって保持される際の高さ（面位置）に位置決めされ、図２６に白抜き矢印で示されるように、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、接近する方向に駆動されて、両部分が合体される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２に支持される。そして、主制御装置２０により、図２３（Ｃ）及び図２６中に、それぞれ白抜き矢印、黒塗り矢印で示されるように、テーブル本体１３６が下方に駆動されるるとともに、ロボットアーム１４０が＋Ｙ方向に駆動される。
【０１２２】
ｅ． 次いで、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）が、図２７中に白抜き矢印で示されるように、反時計回りに９０度回転させられる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ１を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。これにより、ウエハステージＷＳＴ２は＋Ｘ方向を向く。次に、主制御装置２０により、図２８中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴ２が−Ｘ方向に駆動され、計測ステーション３００内に移動する。
【０１２３】
ｆ． その後、粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ１上の第２基準マークの検出、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷのアライメント等が、前述と同様の手順で行われる。そして、主制御装置２０により、ウエハアライメントの結果から得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標が、第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後の配列座標に変換される。この場合も、微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いて、アライメントの際の微動ステージＷＦＳ１の位置計測が行われる。図２８には、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷのアライメントが行われている状態が示されている。
【０１２４】
図２８に示される状態は、前述の図１２に示される状態と同様、すなわち露光ステーション２００にある微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、計測ステーション３００にある微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている最中の状態である。
【０１２５】
以降、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を順次用いて、前述と同様の並行処理が、繰り返し行われ、複数枚のウエハＷに対する露光処理が連続して行われる。
【０１２６】
《並行処理動作（その２）》
次に、本実施形態の露光装置１００において、２つの微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を用いて行われる並行処理動作（その２）について、説明する。
【０１２７】
図１２には、微動ステージＷＦＳ１が露光ステーション２００にあり、その微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、微動ステージＷＦＳ２が計測ステーション３００にあり、その微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている状態が示されている。
【０１２８】
この場合、微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するウエハアライメントが終了する。次いで、主制御装置２０は、図２９中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を保持する粗動ステージＷＣＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）を＋Ｘ方向に駆動して、センターテーブル１３０の位置に移動させる。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる。
【０１２９】
次いで、主制御装置２０は、図３０中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を、時計回りに９０度回転させる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。その結果、ウエハステージＷＳＴ２は、図３１に示されるように、−Ｙ方向を向く（図３２（Ａ）参照）。
【０１３０】
次に、主制御装置２０は、図３２（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、センターテーブル１３０の駆動装置１３２を介してテーブル本体１３６を上方に駆動して、下方から微動ステージＷＦＳ２を支持させる。
【０１３１】
そして、この状態で、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図３３に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２を、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離する。これにより、微動ステージＷＦＳ２が粗動ステージＷＣＳ２から離脱可能となる。そこで、主制御装置２０は、図３２（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を支持しているテーブル本体１３６を下方に駆動する。そして、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとを、図３４中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動して両部分を合体後、不図示のロック機構をロックする。この状態で、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了するまで待機する。
【０１３２】
露光の終了後、主制御装置２０は、先に図１４〜図１７を用いて説明したような手順で、ウエハステージＷＳＴ１と可動ブレードＢＬとを駆動して、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しを行う。そして、主制御装置２０は、図３２（Ｃ）及び図３４中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を保持する粗動ステージＷＣＳ１をさらに＋Ｙ方向に駆動して、粗動ステージＷＣＳ２に近接させる（ほぼ接触させる）。次いで、主制御装置２０は、図３２（Ｃ）及び図３４中に黒塗り矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１を粗動ステージＷＣＳ１から粗動ステージＷＣＳ２に移載（スライド移動）するとともに、粗動ステージＷＣＳ１及びＷＣＳ２を＋Ｙ方向に駆動して、図３２（Ｄ）及び図３５に示される位置、すなわち粗動ステージＷＣＳ１の内部空間にセンターテーブル１３０が収容される位置まで移動させる。
【０１３３】
次いで、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図３６に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとに分離した後、微動ステージＷＦＳ２を支持しているテーブル本体１３６を所定量上方に駆動する。これにより、微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ１により支持可能となる高さの位置に移動する。そして、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとを、図３７中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動して両部分を合体後、不図示のロック機構をロックする。これにより、粗動ステージＷＣＳ１により微動ステージＷＦＳ２が支持される。
【０１３４】
次いで、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１を、図３７中に白抜き矢印で示されるように、投影光学系ＰＬに向かって−Ｙ方向に移動させ、その移動の途中で、可動ブレードＢＬから微動ステージＷＦＳ２に、先端レンズ１９１との間で保持されている液浸空間を渡す。この液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しは、前述した微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸領域の受け渡しと逆の手順で行われる。
【０１３５】
そして、主制御装置２０は、露光開始に先立って、前述の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１、ＲＡ２、及び微動ステージＷＦＳ２の計測プレート８６上の一対の第１基準マークなどを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメントを行う。主制御装置２０は、レチクルアライメントの結果と先に実行済みのウエハアライメントの結果（第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後のウエハＷ上の各ショット領域の配列座標）とに基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンをそれぞれ転写する。
【０１３６】
上記の液浸空間の受け渡し、レチクルアライメント及び露光と並行して、以下のｇ．〜ｍ．のような動作が行われている。
【０１３７】
ｇ． すなわち、主制御装置２０により、図３７に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１の−Ｙ方向に駆動と並行して、微動ステージＷＦＳ１を支持した粗動ステージＷＣＳ２が−Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。図３８には、このときの露光装置１００の状態が平面図にて示されている。次いで、主制御装置２０によって、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）によって微動ステージＷＦＳ１が下方から支持される。
【０１３８】
ｈ． 次に、主制御装置２０によって、不図示のロック機構が解除され、図３９に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２から離脱可能となる。粗動ステージＷＣＳ２の分離と並行して、主制御装置２０により、ロボットアーム１４０が図３９中に黒塗り矢印で示されるように−Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１を支持するテーブル本体１３６の下方に移動される。
【０１３９】
ｉ． 次に、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１を支持しているテーブル本体１３６が下方に駆動される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）からロボットアーム１４０に受け渡される。次いで、主制御装置２０により、図４０中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０が＋Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送される。図４０には、微動ステージＷＦＳ１が、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された状態が示されている。
【０１４０】
ｊ． 次に、不図示のアンロードアーム及びロードアームによって、微動ステージＷＦＳ１上の露光済みのウエハＷが、露光前の新たなウエハＷに交換される。図４１には、ウエハ交換が完了した状態が示されている。
【０１４１】
ｋ． 次に、主制御装置２０により、図４２中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０が−Ｙ方向に駆動され、新たなウエハＷがロードされた微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の上方に搬送される。次いで、主制御装置２０により、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、ロボットアーム１４０からセンターテーブル１３０に受け渡される。
【０１４２】
ｌ． その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６がさらに上方に駆動され、微動ステージＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２により支持可能となる高さの位置に位置決めされる。次いで、主制御装置２０により、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、図４３中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動されて、両部分が合体された後、不図示のロック機構がロックされる。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２に装着される。その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６の下降駆動、及びロボットアーム１４０の＋Ｙ方向への移動（退避）が行われる（図４３中の黒塗り矢印参照）。
【０１４３】
ｍ． 次いで、主制御装置２０により、前述のｅ．及びｆ．と同様の処理が行われる。すなわち、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）が、反時計回りに９０度回転させられた後、計測ステーション３００へ移動させられ、粗動ステージＷＣＳ２に支持されている微動ステージＷＦＳ１上の新たなウエハＷに対するアライメントが実行される。
【０１４４】
以降、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を順次用いて、前述と同様の並行処理が、繰り返し行われ、複数枚のウエハＷに対する露光処理が連続して行われる。
【０１４５】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、投影光学系ＰＬ等を備える露光ステーション２００とアライメント装置９９等を備える計測ステーション３００とが、それぞれの基準軸ＬＶ，ＬＨが直交するように、配置されている。すなわち、露光ステーション２００内に備えられる計測アーム７１Ａの長手方向と計測ステーション３００内に備えられる計測アーム７１Ｂの長手方向とが直交する。さらに、露光ステーション２００と計測ステーション３００とのそれぞれから離間する基準軸ＬＶ，ＬＨの交点上に、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２間で微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２をリレーするためのセンターテーブル１３０が設置されている。このように露光ステーション２００と計測ステーション３００とを直交配置することにより、ツインステージ方式の露光装置１００のフットプリントの狭小化を図ることが可能となる。
【０１４６】
また、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０は、露光ステーション２００において露光が行われたウエハＷを保持する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）を、粗動ステージＷＣＳ１からセンターテーブル１３０のテーブル本体１３６に渡し、ロボットアーム１４０により、テーブル本体１３６上の微動ステージをウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送することができる。また、主制御装置２０は、露光ステーション２００において露光が行われたウエハＷを保持する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）を、粗動ステージＷＣＳ１から粗動ステージＷＣＳ２に移載し、粗動ステージＷＣＳ２からセンターテーブル１３０のテーブル本体１３６に渡し、ロボットアーム１４０により、テーブル本体１３６上の微動ステージをウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送することができる。いずれにしても、露光ステーション２００と計測ステーション３００とを結ぶ経路から外れた位置にあるウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに、露光済みのウエハＷを保持する微動ステージが搬送された後に露光済みのウエハを新たなウエハに交換するウエハ交換が行われる。従って、１つの微動ステージ上に保持されたウエハに対する露光動作と少なくとも一部並行して、ウエハ交換を、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰで行うことが可能となり、スループットを殆ど低下させることなく、ウエハ処理を実現することが可能である。
【０１４７】
また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸＹ平面に実質的に平行な一面にグレーティングＲＧが形成された計測面がそれぞれ設けられている。微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）により、ＸＹ平面に沿って相対移動可能に保持される。そして、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）が、粗動ステージＷＣＳ１の空間部内にグレーティングＲＧが形成された計測面に対向して配置され、計測面に一対の計測ビームをそれぞれ照射し、該計測ビームの計測面からの光（例えば各計測ビームのグレーティングＲＧによる一次回折ビームの合成ビームＬＢｘ１２、ＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２）を受光するＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂを有している。そして、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）により、そのＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂの出力に基づいて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の少なくともＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）が計測される。このため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のグレーティングＲＧが形成された計測面にＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂから一対の計測ビームをそれぞれ照射して、いわゆる裏面計測により微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報を精度良く計測することが可能となる。そして、主制御装置２０により、微動ステージ駆動系５２Ａ（及び粗動ステージ駆動系５１Ａ）（又は微動ステージ駆動系５２Ｂ（及び粗動ステージ駆動系５１Ｂ））を介して、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）で計測された位置情報に基づいて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、単独で若しくはＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）と一体で駆動される。また、上述の如く、微動ステージ上に上下動部材を設ける必要がないので、上記の裏面計測を採用しても特に支障は生じない。
【０１４８】
また、本実施形態の露光装置１００によると、露光ステーション２００において、粗動ステージＷＣＳ１に相対移動可能に保持された微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上に載置されたウエハＷがレチクルＲ及び投影光学系ＰＬを介して露光光ＩＬで露光される。この際、粗動ステージＷＣＳ１に移動可能に保持されている微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報は、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に配置されたグレーティングＲＧに対向する計測アーム７１Ａを有する微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３を用いて計測される。この場合、粗動ステージＷＣＳ１には、その内部に空間部が形成され、微動ステージ位置計測系７０Ａの各ヘッドは、この空間部内に配置されているので、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と微動ステージ位置計測系７０Ａの各ヘッドとの間には、空間が存在するのみである。従って、各ヘッドを微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）（グレーティングＲＧ）に近接して配置することができ、これにより、微動ステージ位置計測系７０Ａによる微動ステージ（又はＷＦＳ２）の位置情報の高精度な計測が可能になる。また、この結果、主制御装置２０による粗動ステージ駆動系５１Ａ及び／又は微動ステージ駆動系５２Ａを介した微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の高精度な駆動が可能になる。
【０１４９】
また、この場合、計測アーム７１Ａから射出される、微動ステージ位置計測系７０Ａを構成するエンコーダシステム７３、レーザ干渉計システム７５の各ヘッドの計測ビームのグレーティングＲＧ上の照射点は、ウエハＷに照射される露光光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心（露光位置）に一致している。従って、主制御装置２０は、いわゆるアッベ誤差の影響を受けることなく、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報を高精度に計測することができる。また、計測アーム７１ＡをグレーティングＲＧの直下に配置することによって、エンコーダシステム７３の各ヘッドの計測ビームの大気中の光路長を極短くできるので、空気揺らぎの影響が低減され、この点においても、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報を高精度に計測することができる。
【０１５０】
また、本実施形態では、計測ステーション３００には、微動ステージ位置計測系７０Ａと同様に構成された微動ステージ位置計測系７０Ｂが設けられている。そして、計測ステーション３００において、粗動ステージＷＣＳ２に保持された微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）上のウエハＷに対するウエハアライメントがアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4などによって行われる際、粗動ステージＷＣＳ２に移動可能に保持されている微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）のＸＹ平面内の位置情報が、微動ステージ位置計測系７０Ｂによって高精度に計測される。この結果、主制御装置２０による粗動ステージ駆動系５１Ｂ及び／又は微動ステージ駆動系５２Ｂを介した微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の高精度な駆動が可能になる。
【０１５１】
従って、例えば、そのウエハＷを照明光ＩＬで露光することで、そのウエハＷの全面に渡ってパターンを精度良く形成することが可能になる。
【０１５２】
また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を精度良く駆動することができるので、この微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に載置されたウエハＷをレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）に同期して精度良く駆動し、走査露光により、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に精度良く転写することが可能になる。
【０１５３】
なお、上記実施形態の露光装置１００では、露光ステーション２００と計測ステーション３００とを直交配置する構成を採用したが、これに限らず、基準軸ＬＶ，ＬＨが９０度以外の角度で交差するように配置する構成を採用することも可能である。これによっても、基準軸ＬＶ，ＬＨが平行する露光ステーション２００と計測ステーション３００との配置に対して、フットプリントの小さいツインステージ方式の露光装置を構成することが可能となる。
【０１５４】
また、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰを、露光ステーション２００とセンターテーブル１３０との結ぶ基準軸ＬＶの延長上に配置したが、これに限らず、例えば、計測ステーション３００とセンターテーブル１３０との結ぶ基準軸ＬＨの延長上に配置することも可能である。
【０１５５】
なお、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴ２が、すなわち微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を支持する粗動ステージＷＣＳ２がセンターテーブル１３０の位置にて回転して、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の向きを変える構成を採用したが、これに限らず、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）を、軸１３４を中心として回動（若しくは回転）可能に構成し、テーブル本体１３６が微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を支持して回転することにより、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の向きを変える構成を採用することも可能である。この場合、一例として、アライメントが終了したウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２を、粗動ステージＷＣＳ２から、粗動ステージＷＣＳ１に受け渡す場合には、次のような手順の処理が行われることとすることができる。
【０１５６】
まず、図４４に示されるように、主制御装置２０により、粗動ステージＷＣＳ１（第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂ）が、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路から退避させられた後、センターテーブル１３０が図４４中に白抜き矢印で示されるように、反時計回りに９０度回転させられる。図４４には、回転前の状態が仮想線で示されている。次いで、主制御装置２０により、待機位置で待機しているウエハステージＷＳＴ２が、図４４中に白抜き矢印で示されるように、＋Ｘ方向に駆動され、図４５に示される位置（センターテーブル１３０の位置）に移動する。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる。
【０１５７】
次いで、主制御装置２０により、テーブル本体１３６が上方に駆動され、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）によって微動ステージＷＦＳ２が下方から支持される。次に、主制御装置２０により、不図示のロック機構が解除され、図４６に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。その後、主制御装置２０により、図４７中に白抜き矢印で示されるように、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、計測ステーション３００に向けて駆動され、退避させられる。次いで、主制御装置２０により、図４７中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を下方から支持したセンターテーブル１３０が、時計回りに９０度回転させられて、もとの状態に戻される。
【０１５８】
その後、主制御装置２０により、粗動ステージＷＣＳ１が、図４７中に黒塗り矢印で示されるように、センターテーブル１３０の位置に向けて駆動される。このとき、センターテーブル１３０の高さが適切に調整されることで、粗動ステージＷＣＳ１の移動により、微動ステージＷＣＳ２が、センターテーブル１３０から粗動ステージＷＣＳ１に装着される。このようして、アライメントが終了したウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ２から、センターテーブル１３０を介して、粗動ステージＷＣＳ１に受け渡される。その他の場合も、センターテーブル１３０の回転、上下動、及び粗動ステージＷＣＳ１又はＷＣＳ２の分離との適宜な組み合わせで、微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２のセンターテーブル１３０を介した受け渡しが行われることとなる。
【０１５９】
なお、上記実施形態におけるセンターテーブル１３０上の微動ステージの搬出入に着目すれば、露光済みのウエハＷを保持する微動ステージがセンターテーブル１３０上から主制御装置２０の制御下にあるロボットアーム１４０によって搬出され、新たなウエハＷを保持する微動ステージがロボットアーム１４０によってセンターテーブル１３０上に搬入されている。従って、ロボットアーム１４０によってウエハＷは微動ステージと一体で交換されているとも言える。なお、微動ステージが３つ以上ある場合には、ウエハＷと微動ステージとを、別の微動ステージと別のウエハとに交換することができる。
【０１６０】
なお、上記実施形態では、微動ステージ位置計測系７０Ａ，７０Ｂが、全体が例えばガラスによって形成され、内部を光が進行可能な計測アーム７１Ａ，７１Ｂを備える場合を説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、計測アームは、少なくとも前述の各レーザビームが進行する部分が、光を透過可能な中実な部材によって形成されていれば良く、その他の部分は、例えば光を透過させない部材であっても良いし、中空構造であっても良い。また、例えば計測アームとしては、グレーティングに対向する部分から計測ビームを照射できれば、例えば計測アームの先端部に光源や光検出器等を内蔵していても良い。この場合、計測アームの内部にエンコーダの計測ビームを進行させる必要は無い。
【０１６１】
また、計測アームは、各レーザビームが進行する部分（ビーム光路部分）が中空などでも良い。あるいは、エンコーダシステムとして、格子干渉型のエンコーダシステムを採用する場合には、回折格子が形成される光学部材を、セラミックス又はインバーなどの低熱膨張性のアームに設けるだけでも良い。これは、特にエンコーダシステムでは、空気揺らぎの影響を極力受けないように、ビームが分離している空間が極めて狭く（短く）なっているからである。さらに、この場合、温度制御した気体を、微動ステージ（ウエハホルダ）と計測アームとの間（及びビーム光路）に供給して温度安定化を図っても良い。さらに、計測アームは、その形状は特に問わない。また、微動ステージ位置計測系７０Ａ，７０Ｂは、必ずしも、計測アームを備えている必要はなく、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２の空間部内にグレーティングＲＧに対向して配置され、該グレーティングＲＧに少なくとも１本の計測ビームを照射し、該計測ビームのグレーティングＲＧからの回折光を受光するヘッドを有し、該ヘッドの出力に基づいて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の少なくともＸＹ平面内の位置情報を計測できれば足りる。
【０１６２】
また、上記実施形態では、エンコーダシステム７３が、Ｘヘッドと一対のＹヘッドとを備える場合について例示したが、これに限らず、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の２方向を計測方向とする二次元ヘッド（２Ｄヘッド）を、１つ又は２つ設けても良い。２Ｄヘッドを２つ設ける場合には、それらの検出点がグレーティング上で露光位置を中心として、Ｘ軸方向に同一距離離れた２点になるようにしても良い。
【０１６３】
なお、微動ステージ位置計測系７０Ａは、レーザ干渉計システム７５を備えることなく、エンコーダシステム７３のみで微動ステージの６自由度方向に関する位置情報を計測できるようにしても良い。この場合、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダを用いることができる。例えば、２次元のグレーティングＲＧ上の同一直線上に無い３つの計測点に、Ｘ軸方向とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダと、Ｙ軸方向とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダとを含む合計３つのエンコーダから計測ビームを照射し、グレーティングＲＧからのそれぞれの戻り光を受光することで、グレーティングＲＧが設けられた移動体の６自由度方向の位置情報を計測することとすることができる。また、エンコーダシステム７３の構成は上記実施形態に限られないで任意で構わない。
【０１６４】
なお、上記実施形態では、微動ステージの上面、すなわちウエハに対向する面にグレーティングが配置されているものとしたが、これに限らず、グレーティングは、ウエハを保持するウエハホルダに形成されていても良い。この場合、露光中にウエハホルダが膨張したり、微動ステージに対する装着位置がずれたりした場合であっても、これに追従してウエハホルダ（ウエハ）の位置を計測することができる。また、グレーティングは、微動ステージの下面に配置されていても良く、この場合、エンコーダヘッドから照射される計測ビームが微動ステージの内部を進行しないので、微動ステージを光が透過可能な中実部材とする必要がなく、微動ステージを中空構造にして内部に配管、配線等を配置することができ、微動ステージを軽量化できる。
【０１６５】
なお、上記実施形態では、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、全６自由度方向に駆動可能であったが、これに限らず少なくともＸＹ平面に平行な二次元平面内を移動できれば良い。また、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２に接触支持されていても良い。従って、微動ステージを粗動ステージ又はリレーステージに対して駆動する微動ステージ駆動系は、例えばロータリモータとボールねじ（又は送りねじ）とを組み合わせたものであっても良い。
【０１６６】
なお、ウエハステージの移動範囲全域でその位置計測が可能となるように微動ステージ位置計測系を構成しても良い。この場合にはウエハステージ位置計測系１６が不要になる。また、上記実施形態において、ベース盤１２をウエハステージの駆動力の反力の作用により移動可能なカウンタマスとしても良い。この場合、粗動ステージをカウンタマスとして使用してもしなくても良いし、粗動ステージを上記実施形態と同様にカウンタマスとして使用するときでも粗動ステージを軽量化することができる。
【０１６７】
なお、上記実施形態では、計測ステーション３００において、ウエハＷに対する計測の一例としてアライメントマーク計測（ウエハアライメント）が行われるものとしたが、これに加えて（あるいはこれに代えて）ウエハＷ表面の投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向の位置を計測する面位置計測が行われても良い。この場合、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書に開示されるように、面位置計測と同時に、ウエハを保持する微動ステージの上面の面位置計測を行い、これらの結果を用いて、露光時のウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行っても良い。
【０１６８】
なお、上記実施形態では、露光装置が液浸型の露光装置である場合について説明したが、これに限られるものではなく、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置にも本発明は好適に適用することができる。
【０１６９】
なお、上記実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。ステッパなどであっても、露光対象の物体が搭載されたステージの位置をエンコーダで計測することにより、干渉計を用いてこのステージの位置を計測する場合と異なり、空気揺らぎに起因する位置計測誤差の発生を殆ど零にすることができ、エンコーダの計測値に基づいて、ステージを高精度に位置決めすることが可能になり、結果的に高精度なレチクルパターンの物体上への転写が可能になる。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも本発明は適用することができる。
【０１７０】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
【０１７１】
また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【０１７２】
また、本発明の露光装置では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。
【０１７３】
また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いても良い。かかる可変成形マスクを用いる場合には、ウエハ又はガラスプレート等が搭載されるステージが、可変成形マスクに対して走査されるので、このステージの位置をエンコーダシステム及びレーザ干渉計システムを用いて計測することで、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１７４】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【０１７５】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
【０１７６】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
【０１７７】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【０１７８】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置により前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
以上説明したように、本発明の露光装置は、エネルギビームを物体上に照射して物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、電子デバイスを製造するのに適している。
【符号の説明】
【０１８０】
２０…主制御装置、７０Ａ，７０Ｂ…微動ステージ位置計測系、７１Ａ，７１Ｂ…計測アーム、ＲＧ…グレーティング、７７ｘ…Ｘヘッド、７７ｙａ、７７ｙｂ…Ｙヘッド、１００…露光装置、１３０…センターテーブル、１３２…駆動装置、１３４…駆動軸、１３６…テーブル本体、１４０…ロボットアーム、２００…露光ステーション、３００…計測ステーション、ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４…アライメント系、Ｗ…ウエハ、ＷＣＳ１，ＷＣＳ２…粗動ステージ、ＷＦＳ１，ＷＦＳ２…微動ステージ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に係り、特に、半導体素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、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】
この種の露光装置で用いられる、露光対象となるウエハ又はガラスプレート等の基板は、次第に（例えばウエハの場合、１０年おきに）大型化している。現在は、直径３００ｍｍの３００ｍｍウエハが主流となっているが、今や直径４５０ｍｍの４５０ｍｍウエハ時代の到来が間近に迫っている。４５０ｍｍウエハに移行すると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が現行の３００ｍｍウエハの２倍以上となり、コスト削減に貢献する。加えて、エネルギ、水、その他のリソースの効率的な利用により、１チップにかかるすべてのリソース使用を減少させられるものと期待されている。
【０００４】
一方、ウエハのサイズが４５０ｍｍにもなると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が多くなる分、１枚のウエハの露光処理に要する時間が増加するおそれがある。そこで、スループットを極力向上させるため、１つのウエハステージ上のウエハに対する露光処理と、別のウエハステージ上でのウエハ交換、アライメントなどの処理とを、並行して行う、ツインステージ方式（例えば特許文献１〜３等参照）の採用が考えられる。しかし、従来の構成のツインステージ方式の露光装置において４５０ｍｍウエハを導入すると、ウエハステージの大型化により、装置のフットプリント（占有床面積）が相当大きくなり、クリーンルームスペースの利用効率の低下を招き、ランニングコストが高くなるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５９０，６３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９６９，４４１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２０８，４０７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する露光が行われる露光位置の近傍の第１領域内で、前記物体を保持する保持部材を相対駆動可能に支持して、互いに交差する第１及び第２軸を含む二次元平面内で移動する第１移動体と；前記第１軸に平行な方向に延びる第１アーム部材の一部から前記第１移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第１移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第１位置計測系と；前記物体に対する所定計測が行われる計測位置の近傍の第２領域内で、前記保持部材を相対駆動可能に支持して、前記二次元平面内で移動する第２移動体と；前記第２軸に平行な方向に延びる第２アーム部材の一部から前記第２移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第２移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第２位置計測系と；前記第１アーム部材の中心軸の延長線と前記第２アーム部材の中心軸の延長線との交点の近傍の所定位置に配置され、前記第１移動体と前記第２移動体との間で受け渡される前記保持部材が一時的に載置されるリレー部材を含み、前記保持部材を前記第１、第２移動体間でリレーするリレー系と；を備える露光装置が、提供される。
【０００７】
これによれば、フットプリントを狭小化したツインステージ方式の露光装置を提供することが可能になる。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、本発明の露光装置により物体を露光することと；露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の露光装置を示す概略平面図である。
【図２】図１の露光装置を＋Ｘ側から見た概略側面図である。
【図３】図１の露光装置を＋Ｙ側から見た概略側面図である。
【図４】センターテーブル近傍を拡大して示す図である。
【図５】可動ブレードについて説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）は、ウエハステージを示す−Ｙ方向から見た側面図、図６（Ｂ）は、ウエハステージを示す平面図である。
【図７】図７（Ａ）は、粗動ステージを取り出して示す平面図、図７（Ｂ）は、粗動ステージが２部分に分離した状態を示す平面図である。
【図８】粗動ステージが分離した状態を示すウエハステージの正面図である。
【図９】図９（Ａ）は、Ｘヘッド７７ｘの概略構成を示す図、図９（Ｂ）は、Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの計測アーム内での配置を説明するための図である。
【図１０】図１の露光装置が備える主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、スキャン露光時のウエハの駆動方法を説明するための図、図１１（Ｂ）は、ステッピング時のウエハの駆動方法を説明するための図である。
【図１２】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１、第２の並行処理について説明するための図（その１）である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その２〜その５）である。
【図１４】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その１）である。
【図１５】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その２）である。
【図１６】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その３）である。
【図１７】微動ステージと可動ブレードとの間で行われる液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについて説明するための図（その４）である。
【図１８】図１３（Ｂ）の状態に対応する平面図である。
【図１９】図１３（Ｃ）の状態に対応する平面図である。
【図２０】図１３（Ｄ）の状態に対応する平面図である。
【図２１】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その６）である。
【図２２】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その７）である。
【図２３】図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その８〜その１０）である。
【図２４】図２３（Ａ）の状態に対応する平面図である。
【図２５】図２３（Ｂ）の状態に対応する平面図である。
【図２６】図２３（Ｃ）の状態に対応する平面図である。
【図２７】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その１１）である。
【図２８】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第１の並行処理について説明するための図（その１２）である。
【図２９】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その２）である。
【図３０】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その３）である。
【図３１】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その４）である。
【図３２】図３２（Ａ）〜図３２（Ｄ）は、微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その５〜その８）である。
【図３３】図３２（Ｂ）の状態に対応する平面図である。
【図３４】図３２（Ｃ）の状態に対応する平面図である。
【図３５】図３２（Ｄ）の状態に対応する平面図である。
【図３６】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その９）である。
【図３７】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１０）である。
【図３８】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１１）である。
【図３９】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１２）である。
【図４０】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１３）である。
【図４１】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１４）である。
【図４２】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１５）である。
【図４３】微動ステージＷＦＳ１及びＷＦＳ２を用いて行われる第２の並行処理について説明するための図（その１６）である。
【図４４】センターテーブルを回転可能に構成した変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その１）である。
【図４５】変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その２）である。
【図４６】変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その３）である。
【図４７】変形例における微動ステージ受け渡し手順を説明するための図（その４）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図４３に基づいて説明する。
【００１１】
図１には、一実施形態の露光装置１００の概略的な平面図が示され、図２には、図１の露光装置１００を＋Ｘ側から見た概略側面図が示され、図３には、＋Ｙ側から見た概略側面図が示されている。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向とする。
【００１２】
露光装置１００は、図１に示されるように、平面視（上方から見て）Ｌ字状のベース盤１２を有し、ベース盤１２上の−Ｙ側端部近傍に配置された露光ステーション（露光処理部）２００、ベース盤１２上の−Ｘ側端部近傍に配置された計測ステーション（計測処理部）３００、ベース盤１２上の屈曲部（＋Ｙ側端部かつ＋Ｘ側端部）近傍に配置されたセンターテーブル１３０、２つのウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２、及びこれらの制御系等を、備えている。ここで、ベース盤１２は、床面上に防振機構（図示省略）によってほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２は、平板状の部材から成り、その上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の移動の際のガイド面とされている。センターテーブル１３０は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交するＹ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＶ上で光軸ＡＸから所定距離＋Ｙ側に離れた点にその中心が位置している。
【００１３】
露光ステーション２００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ及び局所液浸装置８等を備えている。
【００１４】
照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。
【００１５】
レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図２における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図２では不図示、図１０参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図２における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。
【００１６】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３によって、レチクルステージＲＳＴに固定された移動鏡１５を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１３の計測値は、主制御装置２０（図２では不図示、図１０参照）に送られる。なお、例えば米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書などに開示されているように、エンコーダシステムによってレチクルステージＲＳＴの位置情報を計測しても良い。
【００１７】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図２における下方（−Ｚ側）に配置されている。投影ユニットＰＵは、不図示の支持部材によって水平に支持されたメインフレーム（メトロロジーフレームとも呼ばれる）ＢＤによってその外周部に設けられたフランジ部ＦＬＧを介して支持されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬと、を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えば、両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する屈折光学系が用いられている。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上で前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴとウエハＷを保持するウエハ微動ステージ（以下、微動ステージと略述する）ＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系１０、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。本実施形態では、投影ユニットＰＵを支持するメインフレームＢＤが、それぞれ防振機構を介して設置面（床面など）に配置される複数（例えば３つ又は４つ）の支持部材によってほぼ水平に支持されている。なお、その防振機構は各支持部材とメインフレームＢＤとの間に配置しても良い。また、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号に開示されているように、投影ユニットＰＵの上方に配置される不図示のメインフレーム部材、あるいはレチクルベースなどに対して投影ユニットＰＵを吊り下げ支持しても良い。
【００１８】
局所液浸装置８は、液体供給装置５、液体回収装置６（いずれも図２では不図示、図１０参照）、及びノズルユニット３２等を含む。ノズルユニット３２は、図２に示されるように、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子、ここではレンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）１９１を保持する鏡筒４０の下端部周囲を取り囲むように不図示の支持部材を介して、投影ユニットＰＵ等を支持するメインフレームＢＤに吊り下げ支持されている。本実施形態では、主制御装置２０が液体供給装置５（図１０参照）を制御して、ノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体を供給するとともに、液体回収装置６（図１０参照）を制御して、ノズルユニット３２を介して先端レンズ１９１とウエハＷとの間から液体を回収する。このとき、主制御装置２０は、供給される液体の量と回収される液体の量とが常に等しくなるように、液体供給装置５と液体回収装置６を制御する。従って、先端レンズ１９１とウエハＷとの間には、一定量の液体Ｌｑ（図２参照）が常に入れ替わって保持される。本実施形態では、上記の液体として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水を用いるものとする。
【００１９】
この他、露光ステーション２００には、メインフレームＢＤから支持部材７２Ａを介してほぼ片持ち状態で支持された（一端部近傍が支持された）計測アーム７１Ａを含む微動ステージ位置計測系７０Ａが設けられている。ただし、微動ステージ位置計測系７０Ａについては、説明の便宜上、後述する微動ステージについての説明の後に、説明する。
【００２０】
計測ステーション３００は、図３に示されるように、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されたアライメント装置９９と、メインフレームＢＤに支持部材７２Ｂを介して片持ち状態で支持された（一端部近傍が支持された）計測アーム７１Ｂを含む微動ステージ位置計測系７０Ｂと、を備えている。微動ステージ位置計測系７０Ｂは、前述の微動ステージ位置計測系７０Ａとは、その向きが異なる（直交している）が同様に構成されている。
【００２１】
アライメント装置９９は、図１に示されるように、プライマリアライメント系ＡＬ１と、４つのセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４を含む。これをさらに詳述すると、プライマリアライメント系ＡＬ１は、センターテーブル１３０の中心で基準軸ＬＶと直交するＸ軸に平行な直線（以下、基準軸と呼ぶ）ＬＨ上で基準軸ＬＶから所定距離−Ｙ側に所定距離離れた位置に検出中心が配置されている。プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心を挟んで、Ｙ軸方向の一側と他側に、基準軸ＬＨに関してほぼ対称にセカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2と、ＡＬ２3，ＡＬ２4との検出中心がそれぞれ配置されている。すなわち、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4はその検出中心がＹ軸方向に沿って配置されている。セカンダリアライメント系ＡＬ２1，ＡＬ２2，ＡＬ２3，ＡＬ２4は、ＸＹ平面内で移動可能な保持装置（スライダ）に保持されている。アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4のそれぞれとしては、画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系が用いられている。アライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4からの撮像信号は、主制御装置２０に供給されるようになっている（図１０参照）なお、図３では、５つのアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4及びこれらを保持する保持装置（スライダ）を含んでアライメント装置９９として示されている。なお、アライメント装置９９の詳細構成は、例えば米国特許出願公開第２００９／０２３３２３４号明細書に開示されている。
【００２２】
センターテーブル１３０は、図４に示されるように、ベース盤１２の内部に配置された駆動装置１３２と、該駆動装置１３２によって上下に駆動される軸１３４と、軸１３４の上端に固定された平面視Ｘ字形のテーブル本体１３６とを備えている。センターテーブル１３０の駆動装置１３２は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。
【００２３】
本実施形態の露光装置１００は、テーブル本体１３６に載置された微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２を、ウエハ交換のため、アンローディングポジション兼ローディングポジション、すなわちウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送するロボットアーム１４０を備えている（図１〜図３参照）。ロボットアーム１４０は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。
【００２４】
ウエハステージＷＳＴ１は、図２及び図６（Ａ）等からわかるように、その底面に設けられた複数の非接触軸受、例えばエアベアリング９４によりベース盤１２の上に浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａ（図１０参照）により、ＸＹ二次元方向に駆動されるウエハ粗動ステージ（以下、粗動ステージと略述する）ＷＣＳ１と、粗動ステージＷＣＳ１に非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳ１に対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳ１とを有している。微動ステージＷＦＳ１は、微動ステージ駆動系５２Ａ（図１０参照）によって粗動ステージＷＣＳ１に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向（以下、６自由度方向、又は６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）と記述する）に駆動される。
【００２５】
ウエハステージＷＳＴ１（粗動ステージＷＣＳ１）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）は、図２に示されるように、ウエハステージ位置計測系１６Ａによって計測される。また、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に支持された微動ステージＷＦＳ１（又は微動ステージＷＦＳ２）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の位置情報は微動ステージ位置計測系７０Ａによって計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ａ及び微動ステージ位置計測系７０Ａの計測情報（以下では、計測値又は計測結果とも呼ぶ）、粗動ステージＷＣＳ１、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置制御のため、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００２６】
ウエハステージＷＳＴ２は、図３に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１と同様、その底面に設けられた複数の非接触軸受（例えばエアベアリング（図示省略））によりベース盤１２の上に浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ｂ（図１０参照）により、ＸＹ二次元方向に駆動される粗動ステージＷＣＳ２と、粗動ステージＷＣＳ２に非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳ２に対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳ２とを有している。微動ステージＷＦＳ２は、微動ステージ駆動系５２Ｂ（図１０参照）によって粗動ステージＷＣＳ２に対して６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）に駆動される。
【００２７】
ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報も含む）は、図３に示されるように、ウエハステージ位置計測系１６Ｂによって計測される。また、計測ステーション３００にある粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）の位置情報は微動ステージ位置計測系７０Ｂによって計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ｂ及び微動ステージ位置計測系７０Ｂの計測情報は、粗動ステージＷＣＳ２、微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の位置制御のため、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００２８】
粗動ステージＷＣＳ１に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が支持されたとき、その微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と粗動ステージＷＣＳ１とのＸ、Ｙ、θｚの３自由度方向に関する相対位置情報は、粗動ステージＷＣＳ１と微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間に設けられた相対位置計測器２２Ａ（図１０参照）によって計測可能である。
【００２９】
同様に、粗動ステージＷＣＳ２に微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）が支持されたとき、その微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）と粗動ステージＷＣＳ２とのＸ、Ｙ、θｚの３自由度方向に関する相対位置情報は、粗動ステージＷＣＳ２と微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）との間に設けられた相対位置計測器２２Ｂ（図１０参照）によって計測可能である。
【００３０】
相対位置計測器２２Ａ，２２Ｂとしては、例えば微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２に設けられたグレーティングを計測対象とする、粗動ステージＷＣＳ１、ＷＣＳ２に、それぞれ設けられた少なくとも２つのヘッドを含み、該ヘッドの出力に基づいて、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置を計測するエンコーダなどを用いることができる。相対位置計測器２２Ａ，２２Ｂの計測情報は、主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００３１】
上記各種計測系を含み、ステージ系の構成各部の構成等については、後に詳述する。
【００３２】
さらに、本実施形態の露光装置１００では、図５に示されるように、投影ユニットＰＵの近傍に、可動ブレードＢＬが設けられている。可動ブレードＢＬは、ブレード駆動系５８（図５では不図示、図１０参照）によって、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に駆動可能である。可動ブレードＢＬは、＋Ｙ側の上端部に他の部分より突出した突出部が形成された板状の部材から成る。
【００３３】
本実施形態において、可動ブレードＢＬの上面は、液体Ｌｑに対して撥液性である。本実施形態において、可動ブレードＢＬは、例えばステンレス等の金属製の基材と、その基材の表面に形成された撥液性材料の膜とを含む。撥液性材料は、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、テフロン（登録商標）等を含む。なお、膜を形成する材料が、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂でも良い。また、可動ブレードＢＬ全体が、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）、アクリル系樹脂、及びシリコン系樹脂の少なくとも一つで形成されても良い。本実施形態において、液体Ｌｑに対する可動ブレードＢＬの上面の接触角は、例えば９０度以上である。
【００３４】
可動ブレードＢＬは、粗動ステージＷＣＳ１に支持されている微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に−Ｙ側から係合可能であり、その係合状態で微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の上面とともに、見かけ上一体のフルフラットな面を形成する（例えば図１５参照）。可動ブレードＢＬは、主制御装置２０により、ブレード駆動系５８を介して駆動され、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間で液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しを行う。なお、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）との間の液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しについてはさらに後述する。
【００３５】
ここで、ステージ系の各部の構成等について詳述する。まず、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２について説明する。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ１とウエハステージＷＳＴ２とは、その駆動系、位置計測系などを含み、全く同様に構成されている。従って、以下では、代表的にウエハステージＷＳＴ１を取り上げて説明する。
【００３６】
粗動ステージＷＣＳ１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、平面視で（＋Ｚ方向から見て）Ｘ軸方向を長手方向とする長方形板状の粗動スライダ部９１と、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面にそれぞれ固定された一対の側壁部９２ａ，９２ｂと、側壁部９２ａ,９２ｂそれぞれの上面に固定された一対の固定子部９３ａ、９３ｂと、を備えている。粗動ステージＷＣＳ１は、全体として、上面のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向の両側面が開口した高さの低い箱形の形状を有している。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１には、その内部にＹ軸方向に貫通した空間部が形成されている。
【００３７】
粗動ステージＷＣＳ１は、図７（Ａ）に示されるように、粗動スライダ部９１の長手方向（Ｘ軸方向）の中央のＹ軸方向の一側（＋Ｙ側）端部に前述の駆動軸１３４の直径より大きな幅のＵ字状の切り欠き９５が形成されている。また、粗動ステージＷＣＳ１は、図７（Ｂ）に示されるように、長手方向の中央の分離線を境として、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとの２つの部分に分離可能に構成されている（図８参照）。従って、粗動スライダ部９１は、第１部分ＷＣＳ１ａの一部を構成する第１スライダ部９１ａと、第２部分ＷＣＳ１ｂの一部を構成する第２スライダ部９１ｂとから構成されている。
【００３８】
ベース盤１２の内部には、図２及び図３に示されるように、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数のコイル１４を含む、コイルユニットが収容されている。
【００３９】
コイルユニットに対応して、粗動ステージＷＣＳ１の底面、すなわち第１スライダ部９１ａ、第２スライダ部９１ｂの底面には、図６（Ａ）に示されるように、マトリックス状に配置された複数の永久磁石１８から成る磁石ユニットが固定されている。磁石ユニットは、ベース盤１２のコイルユニットと共に、例えば米国特許第５，１９６，７４５号明細書などに開示されるローレンツ電磁力駆動方式の平面モータから成る粗動ステージ駆動系５１Ａａ、５１Ａｂ（図１０参照）を、それぞれ構成している。コイルユニットを構成する各コイル１４に供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される（図１０参照）。
【００４０】
第１、第２スライダ部９１ａ、９１ｂそれぞれの底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング９４が固定されている。粗動ステージＷＣＳ１の第１部分ＷＣＳ１ａ及び第２部分ＷＣＳ１ｂは、それぞれエアベアリング９４によって、ベース盤１２上に所定のクリアランス、例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１Ａａ、５１Ａｂによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。
【００４１】
通常は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとは、一体化して不図示のロック機構を介してロックされている。すなわち、通常は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとは、一体的に動作する。そこで、以下では、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂが一体化して成る粗動ステージＷＣＳ１を駆動する平面モータから成る駆動系を、粗動ステージ駆動系５１Ａと呼ぶ（図１０参照）。
【００４２】
なお、粗動ステージ駆動系５１Ａとしては、ローレンツ電磁力駆動方式の平面モータに限らず、例えば可変磁気抵抗駆動方式の平面モータを用いることもできる。この他、粗動ステージ駆動系５１Ａを、磁気浮上型の平面モータによって構成しても良い。この場合、粗動スライダ部９１の底面にエアベアリングを設けなくても良くなる。
【００４３】
一対の固定子部９３ａ、９３ｂそれぞれは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、外形が板状の部材から成り、その内部に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を駆動するための複数のコイルから成るコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂが収容されている。ここで、微動ステージＷＦＳ１と微動ステージＷＦＳ２とは、全く同様に構成され、同様にして、粗動ステージＷＣＳ１に非接触で支持され、駆動されるが、以下では、微動ステージＷＦＳ１を代表的に取り上げて説明する。
【００４４】
固定子部９３ａは、＋Ｘ側の端部が側壁部９２ａ上面に固定され、固定子部９３ｂは、−Ｘ側の端部が側壁部９２ｂ上面に固定されている。
【００４５】
微動ステージＷＦＳ１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、平面視でＸ軸方向を長手方向とする八角形板状の部材から成る本体部８１と、本体部８１の長手方向の一端部と他端部にそれぞれ固定された一対の可動子部８２ａ、８２ｂと、を備えている。
【００４６】
本体部８１は、その内部を後述するエンコーダシステムの計測ビーム（レーザ光）が進行可能とする必要があることから、光が透過可能な透明な素材で形成されている。また、本体部８１は、その内部におけるレーザ光に対する空気揺らぎの影響を低減するため、中実に形成されている（内部に空間を有しない）。なお、透明な素材は、低熱膨張率であることが好ましく、本実施形態では一例として合成石英（ガラス）などが用いられる。なお、本体部８１は、その全体が透明な素材で構成されていても良いが、エンコーダシステムの計測ビームが透過する部分のみが透明な素材で構成されていても良く、この計測ビームが透過する部分のみが中実に形成されていても良い。
【００４７】
微動ステージＷＦＳ１の本体部８１（より正確には、後述するカバーガラス）の上面中央には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダ（不図示）が設けられている。本実施形態では、例えば環状の凸部（リム部）内に、ウエハＷを支持する複数の支持部（ピン部材）が形成される、いわゆるピンチャック方式のウエハホルダが用いられ、一面（表面）がウエハ載置面となるウエハホルダの他面（裏面）側に後述するグレーティングＲＧなどが設けられる。なお、ウエハホルダは、微動ステージＷＦＳ１と一体に形成されていても良いし、本体部８１に対して、例えば静電チャック機構あるいはクランプ機構等を介して、又は接着等により固定されていても良い。
【００４８】
さらに、本体部８１の上面には、ウエハホルダ（ウエハＷの載置領域）の外側に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、ウエハＷ（ウエハホルダ）よりも一回り大きな円形の開口が中央に形成され、かつ本体部８１に対応する八角形状の外形（輪郭）を有するプレート（撥液板）８３が取り付けられている。プレート８３の表面は、液体Ｌｑに対して撥液化処理されている（撥液面が形成されている）。プレート８３は、その表面の全部（あるいは一部）がウエハＷの表面と同一面となるように本体部８１の上面に固定されている。また、プレート８３の−Ｙ側端部には、図６（Ｂ）に示されるように、その表面がプレート８３の表面と、すなわちウエハＷの表面とほぼ同一面となる状態でＸ軸方向に細長い長方形の計測プレート８６が設置されている。計測プレート８６の表面には、前述した一対の第１基準マークと、プライマリアライメント系ＡＬ１により検出される第２基準マークとが少なくとも形成されている（第１及び第２基準マークはいずれも図示省略）。なお、プレート８３を本体部８１に取り付ける代わりに、例えばウエハホルダを微動ステージＷＦＳ１と一体に形成し、微動ステージＷＦＳ１の、ウエハホルダを囲む周囲領域（プレート８３と同一の領域（計測プレート８６の表面を含んでも良い））の上面に撥液化処理を施して、撥液面を形成しても良い。
【００４９】
図６（Ａ）に示されるように、本体部８１の上面には、２次元グレーティング（以下、単にグレーティングと呼ぶ）ＲＧが水平（ウエハＷ表面と平行）に配置されている。グレーティングＲＧは、透明な素材から成る本体部８１の上面に、固定（あるいは形成）されている。グレーティングＲＧは、Ｘ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｘ回折格子）と、Ｙ軸方向を周期方向とする反射型回折格子（Ｙ回折格子）と、を含む。本実施形態では、本体部８１上で２次元グレーティングが固定あるいは形成される領域（以下、形成領域）は、一例として、ウエハＷよりも一回り大きな円形となっている。
【００５０】
グレーティングＲＧは、保護部材、例えばカバーガラス８４によって覆われている。本実施形態では、カバーガラス８４の上面に、ウエハホルダを吸着保持する前述の静電チャック機構が設けられている。なお、本実施形態では、カバーガラス８４は、本体部８１の上面のほぼ全面を覆うように設けられているが、グレーティングＲＧを含む本体部８１の上面の一部のみを覆うように設けても良い。また、保護部材（カバーガラス８４）は、本体部８１と同一の素材によって形成しても良いが、これに限らず、保護部材を、例えば金属、セラミックスで形成しても良い。また、グレーティングＲＧを保護するのに十分な厚みを要するため板状の保護部材が望ましいが、素材に応じて薄膜状の保護部材を用いても良い。
【００５１】
なお、グレーティングＲＧの形成領域のうち、ウエハホルダの周囲にはみ出す領域に対応するカバーガラス８４の一面には、グレーティングＲＧに照射されるエンコーダシステムの計測ビームがカバーガラス８４を透過しないように、すなわち、ウエハホルダ裏面の領域の内外で計測ビームの強度が大きく変動しないように、例えばその形成領域を覆う反射部材（例えば薄膜など）を設けることが望ましい。
【００５２】
この他、一面にグレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の他面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置し、かつその透明板の一面側に保護部材（カバーガラス８４）を設ける、あるいは、保護部材（カバーガラス８４）を設けずに、グレーティングＲＧが固定又は形成される透明板の一面をウエハホルダの裏面に接触又は近接して配置しても良い。特に前者では、透明板の代わりにセラミックスなどの不透明な部材にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良いし、あるいは、ウエハホルダの裏面にグレーティングＲＧを固定又は形成しても良い。あるいは、従来の微動ステージにウエハホルダとグレーティングＲＧを保持するだけでも良い。また、ウエハホルダを、中実のガラス部材によって形成し、該ガラス部材の上面（ウエハ載置面）にグレーティングＲＧを配置しても良い。
【００５３】
本体部８１は、図６（Ａ）からもわかるように、長手方向の一端部と他端部との下端部に外側に突出した張り出し部が形成された全体として八角形板状部材から成り、その底面の、グレーティングＲＧに対向する部分に凹部が形成されている。本体部８１は、グレーティングＲＧが配置された中央の領域は、その厚さが実質的に均一な板状に形成されている。
【００５４】
本体部８１の＋Ｘ側、−Ｘ側の張り出し部それぞれの上面には、断面凸形状のスペーサ８５ａ、８５ｂが、それぞれの凸部８９ａ、８９ｂを、外側に向けてＹ軸方向に延設されている。
【００５５】
可動子部８２ａは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向寸法（長さ）及びＸ軸方向寸法（幅）が、共に固定子部９３ａよりも短い（半分程度の）２枚の平面視矩形状の板状部材８２ａ１、８２ａ２を含む。板状部材８２ａ１、８２ａ２は、本体部８１の＋Ｘ側の端部に対し、前述したスペーサ８５ａの凸部８９ａを介して、Ｚ軸方向（上下）に所定の距離だけ離間した状態でともにＸＹ平面に平行に固定されている。この場合、板状部材８２ａ２は、スペーサ８５ａと本体部８１の＋Ｘ側の張り出し部とによって、その−Ｘ側端部が挟持されている。２枚の板状部材８２ａ１、８２ａ２の間には、粗動ステージＷＣＳ１の固定子部９３ａの−Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。板状部材８２ａ１、８２ａ２の内部には、後述する磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２が、収容されている。
【００５６】
可動子部８２ｂは、スペーサ８５ｂにＺ軸方向（上下）に所定の間隔が維持された２枚の板状部材８２ｂ１、８２ｂ２を含み、可動子部８２ａと左右対称ではあるが同様に構成されている。２枚の板状部材８２ｂ１、８２ｂ２の間には、粗動ステージＷＣＳ１の固定子部９３ｂの＋Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。板状部材８２ｂ１、８２ｂ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と同様に構成された磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２が、収容されている。
【００５７】
ここで、前述したように、粗動ステージＷＣＳ１は、Ｙ軸方向に両側面が開口しているので、微動ステージＷＦＳ１を粗動ステージＷＣＳ１に装着する際には、板状部材８２ａ１、８２ａ２、及び８２ｂ１、８２ｂ２間に固定子部９３ａ、９３ｂがそれぞれ位置するように、微動ステージＷＦＳ１のＺ軸方向の位置決めを行い、この後に微動ステージＷＦＳ１をＹ軸方向に移動（スライド）させれば良い。
【００５８】
微動ステージ駆動系５２Ａは、前述した可動子部８２ａが有する一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と、固定子部９３ａが有するコイルユニットＣＵａと、前述した可動子部８２ｂが有する一対の磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２と、固定子部９３ｂが有するコイルユニットＣＵｂと、を含む。
【００５９】
本実施形態では、微動ステージ駆動系５２Ａにより、微動ステージＷＦＳ１を、粗動ステージＷＣＳ１に対して非接触状態で浮上支持するとともに、粗動ステージＷＣＳ１に対して、非接触で６自由度方向に駆動することができる。
【００６０】
本実施形態の露光装置１００では、ウエハＷに対するステップ・アンド・スキャン方式の露光動作時には、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の位置情報を含む）は、主制御装置２０により、後述する微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３（図１０参照）を用いて計測される。微動ステージＷＦＳ１の位置情報は、主制御装置２０に送られ、主制御装置２０は、この位置情報に基づいて微動ステージＷＦＳ１の位置を制御する。
【００６１】
これに対し、ウエハステージＷＳＴ１（微動ステージＷＦＳ１）が微動ステージ位置計測系７０Ａの計測領域外に位置する際には、ウエハステージＷＳＴ１（及び微動ステージＷＦＳ１）の位置情報は、主制御装置２０により、ウエハステージ位置計測系１６Ａ（図２及び図１０参照）を用いて計測される。ウエハステージ位置計測系１６Ａは、図２に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１側面の反射面に測長ビームを照射してウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）を計測するレーザ干渉計を含んでいる。なお、ウエハステージＷＳＴ１のＸＹ平面内での位置情報は、上述のウエハステージ位置計測系１６Ａに代えて、その他の計測装置、例えばエンコーダシステムによって計測しても良い。この場合、例えばベース盤１２の上面に二次元スケールを配置し、粗動ステージＷＣＳ１の底面にエンコーダヘッドを設けることができる。
【００６２】
前述の如く、微動ステージＷＦＳ２は、上述した微動ステージＷＦＳ１と全く同様に構成されており、微動ステージＷＦＳ１に代えて、粗動ステージＷＣＳ１に非接触で支持させることができる。この場合、粗動ステージＷＣＳ１と、粗動ステージＷＣＳ１によって支持された微動ステージＷＦＳ２とによって、ウエハステージＷＳＴ１が構成され、微動ステージＷＦＳ２が備える一対の可動子部（各一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２）と粗動ステージＷＣＳ１の一対の固定子部９３ａ、９３ｂ（コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂ）とによって、微動ステージ駆動系５２Ａが構成される。そして、この微動ステージ駆動系５２Ａによって、微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ１に対して、非接触で６自由度方向に駆動される。
【００６３】
また、微動ステージＷＦＳ２、ＷＦＳ１は、それぞれ粗動ステージＷＣＳ２に非接触で支持させることができ、粗動ステージＷＣＳ２と、粗動ステージＷＣＳ２によって支持された微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１とによってウエハステージＷＳＴ２が構成される。この場合、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が備える一対の可動子部（各一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２）と粗動ステージＷＣＳ２の一対の固定子部９３ａ、９３ｂ（コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂ）とによって、微動ステージ駆動系５２Ｂ（図１０参照）が構成される。そして、この微動ステージ駆動系５２Ｂによって、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２に対して、非接触で６自由度方向に駆動される。
【００６４】
なお、粗動ステージＷＣＳ２は、粗動スライダ部９１の切り欠き９５が＋Ｘ側に向かって開口する向きで、ベース盤１２上に配置されている（図１参照）。
【００６５】
次に、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に移動可能に保持される（ウエハステージＷＳＴ１を構成する）微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２の位置情報の計測に用いられる微動ステージ位置計測系７０Ａ（図１０参照）の構成について説明する。ここでは、微動ステージ位置計測系７０Ａが微動ステージＷＦＳ１の位置情報を計測する場合について説明する。
【００６６】
微動ステージ位置計測系７０Ａは、図２に示されるように、ウエハステージＷＳＴ１が投影光学系ＰＬの下方に配置された状態で、粗動ステージＷＣＳ１の内部の空間部内に挿入されるアーム部材（計測アーム７１Ａ）を備えている。計測アーム７１Ａは、メインフレームＢＤに支持部材７２Ａを介して片持ち支持（一端部近傍が支持）されている。なお、アーム部材は、ウエハステージの移動の妨げにならない構成を採用する場合には、片持ち支持に限らず、その長手方向の両端部で支持されても良い。
【００６７】
計測アーム７１Ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする、幅方向（Ｘ軸方向）よりも高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法が大きい縦長の長方形断面を有する四角柱状（すなわち直方体状）の部材であり、光を透過する同一の素材、例えばガラス部材が複数貼り合わされて形成されている。計測アーム７１Ａは、後述するエンコーダヘッド（光学系）が収容される部分を除き、中実に形成されている。計測アーム７１Ａは、前述したようにウエハステージＷＳＴ１が投影光学系ＰＬの下方に配置された状態では、先端部が粗動ステージＷＣＳ１の空間部内に挿入され、図２に示されるように、その上面が微動ステージＷＦＳ１の下面（より正確には、本体部８１（図２では不図示、図６（Ａ）等参照）の下面）に対向している。計測アーム７１Ａの上面は、微動ステージＷＦＳ１の下面との間に所定のクリアランス、例えば数ｍｍ程度のクリアランスが形成された状態で、微動ステージＷＦＳ１下面とほぼ平行に配置される。なお、計測アーム７１Ａの上面と微動ステージＷＦＳの下面との間のクリアランスは、数ｍｍ以上でも以下でも良い。
【００６８】
微動ステージ位置計測系７０Ａは、図１０に示されるように、エンコーダシステム７３と、レーザ干渉計システム７５とを備えている。エンコーダシステム７３は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を計測するＸリニアエンコーダ７３ｘ、及び微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹリニアエンコーダ７３ｙａ、７３ｙｂを含む。エンコーダシステム７３では、例えば米国特許第７，２３８，９３１号明細書、及び米国特許出願公開第２００７／２８８１２１号明細書などに開示されるエンコーダヘッド（以下、適宜ヘッドと略述する）と同様の構成の回折干渉型のヘッドが用いられている。ただし、本実施形態では、ヘッドは、後述するように光源及び受光系（光検出器を含む）が、計測アーム７１Ａの外部に配置され、光学系のみが計測アーム７１Ａの内部に、すなわちグレーティングＲＧに対向して配置されている。以下、適宜、計測アーム７１Ａの内部に配置された光学系をヘッドと呼ぶ。
【００６９】
エンコーダシステム７３は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を１つのＸヘッド７７ｘ（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）で計測し、Ｙ軸方向の位置を一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂ（図９（Ｂ）参照）で計測する。すなわち、グレーティングＲＧのＸ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向の位置を計測するＸヘッド７７ｘによって、前述のＸリニアエンコーダ７３ｘが構成され、グレーティングＲＧのＹ回折格子を用いて微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を計測する一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂによって、一対のＹリニアエンコーダ７３ｙａ、７３ｙｂが構成されている。
【００７０】
ここで、エンコーダシステム７３を構成する３つのヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂの構成について説明する。図９（Ａ）には、３つのヘッド７７ｘ、７７ｙａ、７７ｙｂを代表して、Ｘヘッド７７ｘの概略構成が示されている。また、図９（Ｂ）には、Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの計測アーム７１Ａ内での配置が示されている。
【００７１】
図９（Ａ）に示されるように、Ｘヘッド７７ｘは、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、一対の反射ミラーＲ１ａ，Ｒ１ｂ、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂ、四分の一波長板（以下、λ／４板と表記する）ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂ、反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂ、及び反射ミラーＲ３ａ，Ｒ３ｂ等を有し、これらの光学素子が所定の位置関係で配置されている。Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂも同様の構成の光学系を有している。Ｘヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれは、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、ユニット化されて計測アーム７１Ａの内部に固定されている。
【００７２】
図９（Ｂ）に示されるように、Ｘヘッド７７ｘ（Ｘリニアエンコーダ７３ｘ）では、計測アーム７１Ａの−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられた光源ＬＤｘから−Ｚ方向にレーザビームＬＢｘ０が射出され、計測アーム７１Ａの一部にＸＹ平面に対して４５°の角度で斜設された反射面ＲＰを介してＹ軸方向に平行にその光路が折り曲げられる。このレーザビームＬＢｘ０は、計測アーム７１の内部の中実な部分を、Ｙ軸方向に平行に進行し、反射ミラーＲ３ａ（図９（Ａ）参照）に達する。そして、レーザビームＬＢｘ０は、反射ミラーＲ３ａによりその光路が折り曲げられて、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。レーザビームＬＢｘ０は、偏光ビームスプリッタＰＢＳで偏光分離されて２つの計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2となる。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過した計測ビームＬＢｘ1は反射ミラーＲ１ａを介して微動ステージＷＦＳ１に形成されたグレーティングＲＧに到達し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射された計測ビームＬＢｘ2は反射ミラーＲ１ｂを介してグレーティングＲＧに到達する。なお、ここで「偏光分離」とは、入射ビームをＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離することを意味する。
【００７３】
計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2の照射によってグレーティングＲＧから発生する所定次数の回折ビーム、例えば１次回折ビームそれぞれは、レンズＬ２ａ，Ｌ２ｂを介して、λ／４板ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂにより円偏光に変換された後、反射ミラーＲ２ａ，Ｒ２ｂにより反射されて再度λ／４板ＷＰ１ａ，ＷＰ１ｂを通り、往路と同じ光路を逆方向に辿って偏光ビームスプリッタＰＢＳに達する。
【００７４】
偏光ビームスプリッタＰＢＳに達した２つの１次回折ビームは、各々その偏光方向が元の方向に対して９０度回転している。このため、計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2それぞれの１次回折ビームは同軸上に合成ビームＬＢｘ12として合成される。合成ビームＬＢｘ１２は、反射ミラーＲ３ｂでその光路が、Ｙ軸に平行に折り曲げられて、計測アーム７１Ａの内部をＹ軸に平行に進行し、前述の反射面ＲＰを介して、図９（Ｂ）に示される、計測アーム７１の−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられたＸ受光系７４ｘに送光される。
【００７５】
Ｘ受光系７４ｘでは、合成ビームＬＢｘ１２として合成された計測ビームＬＢｘ1，ＬＢｘ2の１次回折ビームが不図示の偏光子（検光子）によって偏光方向が揃えられ、相互に干渉して干渉光となり、この干渉光が不図示の光検出器によって検出され、干渉光の強度に応じた電気信号に変換される。ここで、微動ステージＷＦＳ１が計測方向（この場合、Ｘ軸方向）に移動すると、２つのビーム間の位相差が変化して干渉光の強度が変化する。この干渉光の強度の変化は、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向に関する位置情報として主制御装置２０（図１０参照）に供給される。
【００７６】
図９（Ｂ）に示されるように、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂには、それぞれの光源ＬＤｙａ、ＬＤｙｂから射出され、前述の反射面ＲＰで光路が９０°折り曲げられたＹ軸に平行なレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０が入射し、前述と同様にして、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂから、偏向ビームスプリッタで偏光分離された計測ビームそれぞれのグレーティングＲＧ（のＹ回折格子）による１次回折ビームの合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２が、それぞれ出力され、Ｙ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される。ここで、光源ＬＤｙａ、ＬＤｙｂから射出されるレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０とＹ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２とは、図９（Ｂ）における紙面垂直方向に重なる光路をそれぞれ通る。また、上述のように、光源から照射されるレーザビームＬＢｙａ０、ＬＢｙｂ０とＹ受光系７４ｙａ、７４ｙｂに戻される合成ビームＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２とが、Ｚ軸方向に離れた平行な光路を通るように、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂでは、それぞれの内部で光路が適宜折り曲げられている（図示省略）。
【００７７】
本実施形態では、Ｘヘッド７７ｘは、計測アーム７１Ａのセンターライン（Ｘ軸方向の中心を通るＹ軸方向の直線）からＸ軸方向に関して等距離にある２点から、計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２を、グレーティングＲＧ上の同一の照射点に照射する（図９（Ａ）参照）。計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２の照射点、すなわちＸヘッド７７ｘの検出点は、ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致している（図２参照）。なお、計測ビームＬＢｘ１、ＬＢｘ２は、実際には、本体部８１と空気層との境界面などで屈折するが、図９（Ａ）等では、簡略化して図示されている。
【００７８】
図９（Ｂ）に示されるように、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれは、センターラインの＋Ｘ側、−Ｘ側に配置されている。Ｙヘッド７７ｙａは、センターラインに平行な直線（ビームＬＢｙａ０の光路に一致）上でＸヘッド７７ｘの検出点を通るＸ軸に平行な直線からの距離が等しい２点から、グレーティングＲＧ上の共通の照射点に一対の計測ビームを照射する。この一対の計測ビームの照射点がＹヘッド７７ｙａの検出点となる。
【００７９】
Ｙヘッド７７ｙｂは、センターラインに関して、Ｙヘッド７７ｙａの一対の計測ビームの射出点に対称な２点から、一対の計測ビームを、グレーティングＲＧ上の共通の照射点に照射する。Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの検出点は、上記のＸ軸に平行な直線上に配置される。
【００８０】
ここで、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置を、２つのＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの計測値の平均に基づいて決定する。従って、本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１のＹ軸方向の位置は、Ｙヘッド７７ｙａ、７７ｙｂそれぞれの検出点の中点を実質的な計測点として計測される。その中点は、測ビームＬＢｘ１，ＬＢＸ２のグレーティングＲＧ上の照射点と一致する。
【００８１】
すなわち、本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報の計測に関して、共通の検出点を有し、この検出点は、ウエハＷに照射される照明光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致する。従って、本実施形態では、主制御装置２０は、エンコーダシステム７３を用いることで、微動ステージＷＦＳ１上に載置されたウエハＷの所定のショット領域にレチクルＲのパターンを転写する際、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内の位置情報の計測を、常に露光位置の直下（微動ステージＷＦＳ１の裏面側）で行うことができる。また、主制御装置２０は、一対のＹヘッド７７ｙａ、７７ｙｂの計測値の差に基づいて、微動ステージＷＦＳのθｚ方向の回転量を計測する。
【００８２】
レーザ干渉計システム７５は、Ｚ軸に平行な３本の測長ビームを計測アーム７１の先端部から、微動ステージＷＦＳ１の下面に入射させる。レーザ干渉計システム７５は、これら３本の測長ビームそれぞれを照射する３つのレーザ干渉計７５ａ〜７５ｃ（図１０参照）を備えている。
【００８３】
レーザ干渉計システム７５では、３本の測長ビームは、その重心が、照射領域（露光領域）ＩＡの中心である露光位置に一致する、二等辺三角形（又は正三角形）の各頂点に相当する３点からＺ軸に平行に射出される。本実施形態では、主制御装置２０は、レーザ干渉計システム７５を用いて、微動ステージＷＦＳ１のＺ軸方向の位置、θｚ方向及びθｙ方向の回転量の情報を計測する。なお、レーザ干渉計７５ａ〜７５ｃは、実際には、計測アーム７１Ａの−Ｙ側の端部の上面（又はその上方）に設けられている。レーザ干渉計７５ａ〜７５ｃから−Ｚ方向に射出された３本の測長ビームは、前述の反射面ＲＰを介して計測アーム７１内をＹ軸方向に沿って進行し、その光路がそれぞれ折り曲げられて、上述の３点から射出される。
【００８４】
本実施形態では、微動ステージＷＦＳ１の下面に、エンコーダシステム７３からの各計測ビームを透過させ、レーザ干渉計システム７５からの各測長ビームの透過を阻止する、波長選択フィルタ（図示省略）が設けられている。この場合、波長選択フィルタは、レーザ干渉計システム７５からの各測長ビームの反射面をも兼ねる。波長選択フィルタは、波長選択性を有する薄膜などが用いられ、本実施形態では、例えば透明板（本体部８１）の一面に設けられ、グレーティングＲＧはその一面に対してウエハホルダ側に配置される。
【００８５】
以上の説明からわかるように、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３及びレーザ干渉計システム７５を用いることで、微動ステージＷＦＳ１の６自由度方向の位置を計測することができる。この場合、エンコーダシステム７３では、計測ビームの空気中での光路長が極短くかつほぼ等しいため、空気揺らぎの影響が殆ど無視できる。従って、エンコーダシステム７３により、微動ステージＷＦＳ１のＸＹ平面内（θｚ方向も含む）の位置情報を高精度に計測できる。また、エンコーダシステム７３によるＸ軸方向、及びＹ軸方向の実質的なグレーティング上の検出点、及びレーザ干渉計システム７５によるＺ軸方向の微動ステージＷＦＳ１下面上の検出点は、それぞれ露光領域ＩＡの中心（露光位置）に一致するので、いわゆるアッベ誤差の発生が実質的に無視できる程度に抑制される。従って、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いることで、アッベ誤差なく、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置を高精度に計測できる。また、粗動ステージＷＣＳ１が投影ユニットＰＵの下方にあり、粗動ステージＷＣＳ１に微動ステージＷＦＳ２が移動可能に支持されている場合には、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いることで、微動ステージＷＦＳ２の６自由度方向の位置を計測することができ、特に、微動ステージＷＦＳ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置については、アッベ誤差なく、高精度に計測できる。
【００８６】
また、計測ステーション３００が備える微動ステージ位置計測系７０Ｂは、図３に示されるように、微動ステージ位置計測系７０Ａと同様に構成されている。すなわち、微動ステージ位置計測系７０Ｂが備える計測アーム７１Ｂは、Ｘ軸方向を長手方向とし、その−Ｘ側の端部近傍が、支持部材７２Ｂを介してメインフレームＢＤに片持ち支持されている。
【００８７】
粗動ステージＷＣＳ２がアライメント装置９９の下方にあり、粗動ステージＷＣＳ２に微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１が移動可能に支持されている場合には、主制御装置２０は、微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いることで、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１の６自由度方向の位置を計測することができ、特に、微動ステージＷＦＳ２又はＷＦＳ１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置については、アッベ誤差なく、高精度に計測できる。
【００８８】
この他、本実施形態における露光装置１００には、投影ユニットＰＵの近傍に、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されるものと同様の構成の斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、多点ＡＦ系と略述する）ＡＦ（図２では不図示、図１０参照）が設けられている。多点ＡＦ系ＡＦの検出信号は、不図示のＡＦ信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図１０参照）。主制御装置２０は、多点ＡＦ系ＡＦの検出信号に基づいて、多点ＡＦ系ＡＦの複数の検出点それぞれにおけるウエハＷ表面のＺ軸方向の位置情報（面位置情報）を検出し、その検出結果に基づいて走査露光中のウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行する。なお、ウエハアライメント検出系ＡＬＧの近傍に多点ＡＦ系を設けて、ウエハアライメント（ＥＧＡ）時にウエハＷ表面の面位置情報（凹凸情報）を事前に取得し、露光時には、その面位置情報と、後述する微動ステージ位置計測系７０の一部を構成するレーザ干渉計システム７５（図１０参照）の計測値とを用いて、ウエハＷのいわゆるフォーカス・レベリング制御を実行することとしても良い。なお、レーザ干渉計システム７５ではなく、微動ステージ位置計測系７０を構成する後述のエンコーダシステム７３の計測値を、フォーカス・レベリング制御で用いても良い。
【００８９】
また、レチクルステージＲＳＴの上方には、例えば米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに詳細に開示されるように、ＣＣＤ等の撮像素子を有し、露光波長の光（本実施形態では照明光ＩＬ）をアライメント用照明光とする画像処理方式の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２（図２においてはレチクルアライメント系ＲＡ2は、レチクルアライメント系ＲＡ１の紙面奥側に隠れている。）が配置されている。一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２は、投影光学系ＰＬの直下に微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上の後述する計測プレートが位置する状態で、主制御装置２０により、レチクルＲに形成された一対のレチクルアライメントマーク（図示省略）の投影像と対応する計測プレート上の一対の第１基準マークとを投影光学系ＰＬを介して検出することで、投影光学系ＰＬによるレチクルＲのパターンの投影領域の中心と計測プレート上の基準位置、すなわち一対の第１基準マークの中心との位置関係を検出するために用いられる。レチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２の検出信号は、不図示の信号処理系を介して主制御装置２０に供給される（図１０参照）。
【００９０】
図１０には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、前述の局所液浸装置８、粗動ステージ駆動系５１Ａ，５１Ｂ、及び微動ステージ駆動系５２Ａ，５２Ｂなど、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【００９１】
本実施形態の露光装置１００では、デバイスの製造に際し、露光ステーション２００にある粗動ステージＷＣＳ１に保持された一方の微動ステージ（ここでは、一例としてＷＦＳ１であるものとする）に保持されたウエハＷに対して、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、そのウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンがそれぞれ転写される。このステップ・アンド・スキャン方式の露光動作は、主制御装置２０により、事前に行われた、ウエハアライメントの結果（例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）により得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を第２基準マークを基準とする座標に変換した情報）、及びレチクルアライメントの結果等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へ微動ステージＷＦＳ１が移動されるショット間移動動作と、レチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で各ショット領域に転写する走査露光動作と、を繰り返すことにより、行われる。なお、上記の露光動作は、先端レンズ１９１とウエハＷとの間に液体Ｌｑを保持した状態で、すなわち液浸露光により行われる。また、＋Ｙ側に位置するショット領域から−Ｙ側に位置するショット領域の順で行われる。なお、ＥＧＡについては、例えば米国特許第４，７８０，６１７号明細書などに詳細に開示されている。
【００９２】
本実施形態の露光装置１００では、上述の一連の露光動作中、主制御装置２０により、微動ステージ位置計測系７０Ａを用いて、微動ステージＷＦＳ１（ウエハＷ）の位置が計測され、この計測結果に基づいてウエハＷの位置が制御される。
【００９３】
なお、上述の走査露光動作時は、ウエハＷをＹ軸方向に高加速度で駆動する必要があるが、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０は、走査露光動作時には、図１１（Ａ）に示されるように、原則的に粗動ステージＷＣＳ１を駆動せず、微動ステージＷＦＳ１のみをＹ軸方向に（必要に応じて他の５自由度方向にも併せて）駆動する（図１１（Ａ）の黒塗り矢印参照）ことで、ウエハＷをＹ軸方向に走査する。これは、粗動ステージＷＣＳ１を駆動する場合に比べ、微動ステージＷＦＳ１のみを動かす方が駆動対象の重量が軽い分、高加速度でウエハＷを駆動できて有利だからである。また、前述のように、微動ステージ位置計測系７０Ａは、その位置計測精度がウエハステージ位置計測系１６Ａよりも高いので、走査露光時には微動ステージＷＦＳ１を駆動した方が有利である。なお、この走査露光時には、微動ステージＷＦＳ１の駆動による反力（図１１（Ａ）の白抜き矢印参照）の作用により、粗動ステージＷＣＳ１が微動ステージＷＦＳ１と反対側に駆動される。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１がカウンタマスとして機能し、ウエハステージＷＳＴ１の全体から成る系の運動量が保存され、重心移動が生じないので、微動ステージＷＦＳ１の走査駆動によってベース盤１２に偏荷重が作用するなどの不都合が生じることがない。
【００９４】
一方、Ｘ軸方向にショット間移動（ステッピング）動作を行う際には、微動ステージＷＦＳ１のＸ軸方向への移動可能量が少ないことから、主制御装置２０は、図１１（Ｂ）に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１をＸ軸方向に駆動することによって、ウエハＷをＸ軸方向に移動させる。
【００９５】
本実施形態では、一方の微動ステージ上で、上述したウエハＷに対する露光が行われるのと並行して、他方の微動ステージ上では、ウエハ交換及びウエハアライメントが少なくとも一部行われる。
【００９６】
《並行処理動作（その１）》
以下、本実施形態の露光装置１００において、２つの微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を用いて行われる並行処理動作（その１）について、説明する。
【００９７】
図１２には、微動ステージＷＦＳ１が露光ステーション２００にあり、その微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、微動ステージＷＦＳ２が計測ステーション３００にあり、その微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている状態が示されている。
【００９８】
上記の微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントは、概略次のようにして行われる。すなわち、ウエハアライメントに際し、主制御装置２０は、まず、プライマリアライメント系ＡＬ１の直下に微動ステージＷＦＳ２上の計測プレート８６を位置決めすべく、微動ステージＷＦＳ２を駆動し、プライマリアライメント系ＡＬ１を用いて、第２基準マークを検出する。そして、主制御装置２０は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに開示されるように、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２及び微動ステージＷＦＳ２）を例えば＋Ｘ方向に移動させ、その移動経路上における複数箇所にウエハステージＷＳＴを位置決めし、位置決めの都度、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4の少なくとも１つを用いてアライメントショット領域（サンプルショット領域）におけるアライメントマークの位置情報を、計測する（求める）。例えば、４回の位置決めを行う場合を考えると、主制御装置２０は、例えば１回目の位置決め時に、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて、３箇所のサンプルショット領域におけるアライメントマーク（以下、サンプルマークとも呼ぶ）を、２回目の位置決め時にアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いてウエハＷ上の５つのサンプルマークを、３回目の位置決め時にアライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いて５つのサンプルマークを、４回目の位置決め時に、プライマリアライメント系ＡＬ１，セカンダリアライメント系ＡＬ２2，ＡＬ２3を用いて３つのサンプルマークを、それぞれ検出する。これにより、合計１６箇所のアライメントショット領域におけるアライメントマークの位置情報を、１６箇所のアライメントマークを単一のアライメント系で順次検出する場合などに比べて、格段に短時間で得ることができる。この場合において、上記のウエハステージＷＳＴ２の移動動作と連動して、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２2，ＡＬ２3はそれぞれ、検出領域（例えば、検出光の照射領域に相当）内に順次配置されるＸ軸方向に沿って配列された複数のアライメントマーク（サンプルマーク）を検出する。このため、上記のアライメントマークの計測に際して、ウエハステージＷＳＴ２をＹ軸方向に移動させる必要が無い。
【００９９】
本実施形態では、主制御装置２０は、第２基準マークの検出を含み、ウエハアライメントの際には、計測アーム７１Ｂを含む微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いてウエハアライメント時における粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ２のＸＹ平面内の位置計測を行う。ただし、これに限らず、ウエハアライメント時の微動ステージＷＦＳ２の移動を粗動ステージＷＣＳ２と一体で行う場合には、前述したウエハステージ位置計測系１６Ｂを介してウエハＷの位置を計測しながらウエハアライメントを行っても良い。また、計測ステーション３００と露光ステーション２００とが離間しているので、ウエハアライメント時と露光時とでは、微動ステージＷＦＳ２の位置は、異なる座標系上で管理される。また、例えば図１等から明らかなように、ウエハアライメント時におけるウエハＷの向きと、露光時におけるウエハＷの向きとは、９０度異なるので、ウエハアライメント時の座標系（アライメント座標系）と露光時の座標系（露光座標系）とでは、Ｘ座標とＹ座標とを入れ替える必要がある。そこで、主制御装置２０は、ウエハアライメントの結果得られたウエハＷ上の各ショット領域の配列座標を、第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後の配列座標に変換する。
【０１００】
このようにして微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するウエハアライメントが終了する。このとき、露光ステーション２００では、微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに対する露光が終了間近の状態にある。そこで、主制御装置２０は、ウエハＷに対する露光が終了するまで、ウエハステージＷＳＴ２を計測ステーション３００の内部又はその近くの待機位置で待機させる。
【０１０１】
図１３（Ａ）には、ウエハＷに対する露光が終了する前の露光ステーション２００の内部及びその周辺の様子が示されている。
【０１０２】
主制御装置２０は、露光終了に先立って、図１４中の白抜き矢印で示されるように、ブレード駆動系５８を介して可動ブレードＢＬを図５に示される位置から所定量下方に駆動する。これにより、可動ブレードＢＬ上面と投影光学系ＰＬの下方に位置する微動ステージＷＦＳ１（及びウエハＷ）上面とが同一面上に位置する。そして、主制御装置２０は、この状態で、露光が終了するのを待つ。
【０１０３】
そして、露光が終了すると、主制御装置２０は、次のようにして、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しを行う。
【０１０４】
すなわち、露光が終了すると、主制御装置２０は、ブレード駆動系５８を介して可動ブレードＢＬを＋Ｙ方向に所定量駆動し（図１５中の白抜き矢印参照）、可動ブレードＢＬを、微動ステージＷＦＳ１に接触又は３００μｍ程度のクリアランスを介して近接させる。すなわち、主制御装置２０は、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１とをスクラム状態に設定する。
【０１０５】
次に、主制御装置２０は、図１６に示されるように、可動ブレードＢＬと微動ステージＷＦＳ１とのスクラム状態を維持しつつ、ウエハステージＷＳＴ１と一体で可動ブレードＢＬを＋Ｙ方向に駆動する（図１６の白抜き矢印参照）。これにより、先端レンズ１９１との間に保持されていた液体Ｌｑにより形成される液浸空間が、微動ステージＷＦＳ１上から可動ブレードＢＬ上に移動する（微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬに渡される）。図１６には、液浸空間（液体Ｌｑ）が微動ステージＷＦＳ１上から可動ブレードＢＬ上に移動している最中（微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬに渡される直前）の状態が示されている。この状態では、先端レンズ１９１と、微動ステージＷＦＳ１及び可動ブレードＢＬとの間に、液体Ｌｑが保持されている。
【０１０６】
可動ブレードＢＬとウエハステージＷＳＴ１とがさらに＋Ｙ方向に移動すると、図１７に示されるように、液浸空間が可動ブレードＢＬ上に完全に移動する。すなわち、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しが完了する。
【０１０７】
液浸空間の受け渡しが完了すると、主制御装置２０は、図１７中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を保持する粗動ステージＷＣＳ１をさらに＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１をセンターテーブル１３０上に位置させる（図１３（Ｂ）参照）。この時、粗動ステージＷＣＳ１は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ１を支持した状態となる。すなわち、粗動ステージＷＣＳ１により、微動ステージＷＦＳ１がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。図１８には、このときの露光装置１００の状態が平面図にて示されている。ただし、可動ブレードＢＬの図示は省略されている。他の平面図においても同様である。
【０１０８】
そして、主制御装置２０は、図１３（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、センターテーブル１３０の駆動装置１３２を介してテーブル本体１３６を上方に駆動して、下方から微動ステージＷＦＳ１を支持させる。同時に、主制御装置２０は、図１３（Ｂ）及び図１８に示されるように、ロボットアーム１４０を黒塗り矢印の方向（−Ｙ方向）に駆動して、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の下方に位置させる。
【０１０９】
センターテーブル１３０が微動ステージＷＦＳ１を支持した後、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図１９に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとに分離する。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ１から離脱可能となる。そこで、主制御装置２０は、図１３（Ｃ）中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を支持しているテーブル本体１３６を下方に駆動する。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０からロボットアーム１４０に受け渡される。受け渡し完了後、主制御装置２０は、図１３（Ｃ）及び図１９中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０を＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１をウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送する。
【０１１０】
図１３（Ｄ）及び図２０には、微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された直後の状態が示されている。ロボットアーム１４０を用いた微動ステージＷＦＳ１のウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰへの搬送と並行して、主制御装置２０は、図１３（Ｄ）及び図２０に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１（第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂ）を、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路から退避させるため、露光ステーション２００の内部又は近くに移動させる。このとき、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとを合体後、不図示のロック機構をロックする。ロック後、主制御装置２０は、粗動ステージＷＣＳ１を−Ｙ方向に駆動する。
【０１１１】
粗動ステージＷＣＳ１の退避後、主制御装置２０は、前述の待機位置で待機しているウエハステージＷＳＴ２を、図２０中に白抜き矢印で示されるように、＋Ｘ方向に駆動して、センターテーブル１３０の位置に移動させる。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる（図２１参照）。
【０１１２】
次いで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴ２を、時計回りに９０度回転させる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。その結果、ウエハステージＷＳＴ２は、図２２に示されるように、−Ｙ方向を向く。
【０１１３】
次に、主制御装置２０は、図２２中に白抜き矢印で示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を＋Ｙ方向に駆動して、露光ステーション２００の内部又は近くにある粗動ステージＷＣＳ１をウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）に近接させる（ほぼ接触させる）。次いで、主制御装置２０は、微動ステージ駆動系５２Ａ，５２Ｂを介して微動ステージＷＦＳ２を、図２３（Ａ）及び図２４中に黒塗り矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ２を粗動ステージＷＣＳ２から粗動ステージＷＣＳ１に移載（スライド移動）する。
【０１１４】
次に、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１を、図２３（Ｂ）及び図２５中に白抜き矢印で示されるように、−Ｙ方向に駆動して、先端レンズ１９１との間で保持されている液浸空間を、可動ブレードＢＬから微動ステージＷＦＳ２に渡す。この液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しは、前述した微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸領域の受け渡しと逆の手順で行われる。
【０１１５】
そして、主制御装置２０は、露光開始に先立って、前述の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１，ＲＡ２、及び微動ステージＷＦＳ２の計測プレート８６上の一対の第１基準マークなどを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメントを行う。主制御装置２０は、レチクルアライメントの結果と先に実行済みのウエハアライメントの結果（第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後のウエハＷ上の各ショット領域の配列座標）とに基づいてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンをそれぞれ転写する。この露光は、レチクルアライメント後、微動ステージＷＦＳ２を一旦−Ｙ側に戻し、ウエハＷ上の＋Ｙ側のショット領域から−Ｙ側のショット領域の順で行われる。
【０１１６】
上記の液浸空間の受け渡し、レチクルアライメント及び露光と並行して、以下のａ．〜ｆ．のような動作が行われている。
【０１１７】
ａ． すなわち、主制御装置２０により、先にロボットアーム１４０を用いて微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された後、不図示のアンロードアーム及びロードアームによって、微動ステージＷＦＳ１上の露光済みのウエハＷが、露光前の新たなウエハＷに交換される。図２４には、ウエハ交換が完了した状態が示されている。
【０１１８】
ここで、アンロードアーム及びロードアームは、一例としていわゆるベルヌーイ・チャックをそれぞれ有している。ここで、ウエハ交換位置には、不図示のテーブルが設置されており、ウエハ交換は、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）がテーブル上に載置された状態で行われる。微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）がテーブル上にあるとき、微動ステージＷＦＳ１のウエハホルダ（図示省略）とウエハＷの裏面とにより形成される減圧室（減圧空間）が、不図示の給気管路及び配管を介して、加圧気体の供給源に接続された給気用ポンプに接続されている。また、微動ステージＷＦＳ２のウエハホルダ（図示省略）とウエハＷの裏面とにより形成される減圧室（減圧空間）が、不図示の排気管路及び配管を介してバキュームポンプに接続されている。ウエハのアンロードに際しては、給気用ポンプを主制御装置２０が作動させることにより、ウエハホルダによるウエハＷの吸着解除と、下方からの加圧気体の吹き出しによる、ベルヌーイ・チャックによるウエハＷの吸着保持動作に対するアシストが行われる。なお、ウエハが吸着されているときを含み、ポンプの停止状態（非作動状態）では、不図示のチェック弁の作用により、給気管路は閉じられている。一方、ウエハのロードに際しては、バキュームポンプを主制御装置２０が作動させることにより、減圧室内の気体が排気管路及び配管を介して外部に排気され、減圧室内が負圧となって、ウエハホルダによるウエハＷの吸着が開始される。そして、減圧室内が所定の圧力（負圧）となったとき、主制御装置２０によりバキュームポンプが停止される。バキュームポンプが停止されると、不図示のチェック弁の作用により、排気管路は閉じられる。従って、減圧室の減圧状態が維持され、減圧室の気体を真空吸引するためのチューブなどを微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦ２）に接続しなくても、ウエハＷがウエハホルダに保持される。このため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦ２）を、粗動ステージから分離して支障なく搬送することができる。
【０１１９】
ｂ． ウエハ交換後、主制御装置２０によって、ロボットアーム１４０が、図２３（Ａ）及び図２４中に黒塗り矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２のスライド移動と並行して、−Ｙ方向に駆動され、新たなウエハＷがロードされた微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の上方に搬送される。
【０１２０】
ｃ．次いで、主制御装置２０により、不図示のロック機構が解除され、図２５に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。次いで、主制御装置２０により、図２３（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、先にテーブル本体１３６の上方に搬送された微動ステージＷＦＳ１が、ロボットアーム１４０からセンターテーブル１３０に受け渡される。
【０１２１】
ｄ． その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６がさらに上方に駆動され、微動ステージＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２によって保持される際の高さ（面位置）に位置決めされ、図２６に白抜き矢印で示されるように、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、接近する方向に駆動されて、両部分が合体される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２に支持される。そして、主制御装置２０により、図２３（Ｃ）及び図２６中に、それぞれ白抜き矢印、黒塗り矢印で示されるように、テーブル本体１３６が下方に駆動されるるとともに、ロボットアーム１４０が＋Ｙ方向に駆動される。
【０１２２】
ｅ． 次いで、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）が、図２７中に白抜き矢印で示されるように、反時計回りに９０度回転させられる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ１を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。これにより、ウエハステージＷＳＴ２は＋Ｘ方向を向く。次に、主制御装置２０により、図２８中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴ２が−Ｘ方向に駆動され、計測ステーション３００内に移動する。
【０１２３】
ｆ． その後、粗動ステージＷＣＳ２に支持された微動ステージＷＦＳ１上の第２基準マークの検出、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷのアライメント等が、前述と同様の手順で行われる。そして、主制御装置２０により、ウエハアライメントの結果から得られるウエハＷ上の各ショット領域の配列座標が、第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後の配列座標に変換される。この場合も、微動ステージ位置計測系７０Ｂを用いて、アライメントの際の微動ステージＷＦＳ１の位置計測が行われる。図２８には、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷのアライメントが行われている状態が示されている。
【０１２４】
図２８に示される状態は、前述の図１２に示される状態と同様、すなわち露光ステーション２００にある微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、計測ステーション３００にある微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている最中の状態である。
【０１２５】
以降、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を順次用いて、前述と同様の並行処理が、繰り返し行われ、複数枚のウエハＷに対する露光処理が連続して行われる。
【０１２６】
《並行処理動作（その２）》
次に、本実施形態の露光装置１００において、２つの微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を用いて行われる並行処理動作（その２）について、説明する。
【０１２７】
図１２には、微動ステージＷＦＳ１が露光ステーション２００にあり、その微動ステージＷＦＳ１に保持されたウエハＷに上述した露光が行われ、微動ステージＷＦＳ２が計測ステーション３００にあり、その微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するアライメントが行われている状態が示されている。
【０１２８】
この場合、微動ステージＷＦＳ２に保持されたウエハＷに対するウエハアライメントが終了する。次いで、主制御装置２０は、図２９中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を保持する粗動ステージＷＣＳ２（ウエハステージＷＳＴ２）を＋Ｘ方向に駆動して、センターテーブル１３０の位置に移動させる。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる。
【０１２９】
次いで、主制御装置２０は、図３０中に白抜き矢印で示されるように、ウエハステージＷＳＴ２を、時計回りに９０度回転させる。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態で、センターテーブル１３０の軸を中心として回転する。その結果、ウエハステージＷＳＴ２は、図３１に示されるように、−Ｙ方向を向く（図３２（Ａ）参照）。
【０１３０】
次に、主制御装置２０は、図３２（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、センターテーブル１３０の駆動装置１３２を介してテーブル本体１３６を上方に駆動して、下方から微動ステージＷＦＳ２を支持させる。
【０１３１】
そして、この状態で、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図３３に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２を、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離する。これにより、微動ステージＷＦＳ２が粗動ステージＷＣＳ２から離脱可能となる。そこで、主制御装置２０は、図３２（Ｂ）中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を支持しているテーブル本体１３６を下方に駆動する。そして、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとを、図３４中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動して両部分を合体後、不図示のロック機構をロックする。この状態で、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ１上のウエハＷに対する露光が終了するまで待機する。
【０１３２】
露光の終了後、主制御装置２０は、先に図１４〜図１７を用いて説明したような手順で、ウエハステージＷＳＴ１と可動ブレードＢＬとを駆動して、微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸空間の受け渡しを行う。そして、主制御装置２０は、図３２（Ｃ）及び図３４中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を保持する粗動ステージＷＣＳ１をさらに＋Ｙ方向に駆動して、粗動ステージＷＣＳ２に近接させる（ほぼ接触させる）。次いで、主制御装置２０は、図３２（Ｃ）及び図３４中に黒塗り矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ１を＋Ｙ方向に駆動して、微動ステージＷＦＳ１を粗動ステージＷＣＳ１から粗動ステージＷＣＳ２に移載（スライド移動）するとともに、粗動ステージＷＣＳ１及びＷＣＳ２を＋Ｙ方向に駆動して、図３２（Ｄ）及び図３５に示される位置、すなわち粗動ステージＷＣＳ１の内部空間にセンターテーブル１３０が収容される位置まで移動させる。
【０１３３】
次いで、主制御装置２０は、不図示のロック機構を解除し、図３６に示されるように、粗動ステージＷＣＳ１を、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとに分離した後、微動ステージＷＦＳ２を支持しているテーブル本体１３６を所定量上方に駆動する。これにより、微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ１により支持可能となる高さの位置に移動する。そして、主制御装置２０は、第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂとを、図３７中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動して両部分を合体後、不図示のロック機構をロックする。これにより、粗動ステージＷＣＳ１により微動ステージＷＦＳ２が支持される。
【０１３４】
次いで、主制御装置２０は、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１を、図３７中に白抜き矢印で示されるように、投影光学系ＰＬに向かって−Ｙ方向に移動させ、その移動の途中で、可動ブレードＢＬから微動ステージＷＦＳ２に、先端レンズ１９１との間で保持されている液浸空間を渡す。この液浸空間（液体Ｌｑ）の受け渡しは、前述した微動ステージＷＦＳ１から可動ブレードＢＬへの液浸領域の受け渡しと逆の手順で行われる。
【０１３５】
そして、主制御装置２０は、露光開始に先立って、前述の一対のレチクルアライメント系ＲＡ１、ＲＡ２、及び微動ステージＷＦＳ２の計測プレート８６上の一対の第１基準マークなどを用いて、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順（例えば、米国特許第５，６４６，４１３号明細書などに開示される手順）で、レチクルアライメントを行う。主制御装置２０は、レチクルアライメントの結果と先に実行済みのウエハアライメントの結果（第２基準マークを基準とし、かつＸ座標とＹ座標とを入れ替えた座標変換後のウエハＷ上の各ショット領域の配列座標）とに基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を行い、ウエハＷ上の複数のショット領域にレチクルＲのパターンをそれぞれ転写する。
【０１３６】
上記の液浸空間の受け渡し、レチクルアライメント及び露光と並行して、以下のｇ．〜ｍ．のような動作が行われている。
【０１３７】
ｇ． すなわち、主制御装置２０により、図３７に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を支持した粗動ステージＷＣＳ１の−Ｙ方向に駆動と並行して、微動ステージＷＦＳ１を支持した粗動ステージＷＣＳ２が−Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。図３８には、このときの露光装置１００の状態が平面図にて示されている。次いで、主制御装置２０によって、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）によって微動ステージＷＦＳ１が下方から支持される。
【０１３８】
ｈ． 次に、主制御装置２０によって、不図示のロック機構が解除され、図３９に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２から離脱可能となる。粗動ステージＷＣＳ２の分離と並行して、主制御装置２０により、ロボットアーム１４０が図３９中に黒塗り矢印で示されるように−Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１を支持するテーブル本体１３６の下方に移動される。
【０１３９】
ｉ． 次に、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１を支持しているテーブル本体１３６が下方に駆動される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）からロボットアーム１４０に受け渡される。次いで、主制御装置２０により、図４０中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０が＋Ｙ方向に駆動され、微動ステージＷＦＳ１がウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送される。図４０には、微動ステージＷＦＳ１が、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送された状態が示されている。
【０１４０】
ｊ． 次に、不図示のアンロードアーム及びロードアームによって、微動ステージＷＦＳ１上の露光済みのウエハＷが、露光前の新たなウエハＷに交換される。図４１には、ウエハ交換が完了した状態が示されている。
【０１４１】
ｋ． 次に、主制御装置２０により、図４２中に黒塗り矢印で示されるように、ロボットアーム１４０が−Ｙ方向に駆動され、新たなウエハＷがロードされた微動ステージＷＦＳ１が、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）の上方に搬送される。次いで、主制御装置２０により、テーブル本体１３６が上方に駆動される。これにより、微動ステージＷＦＳ１が、ロボットアーム１４０からセンターテーブル１３０に受け渡される。
【０１４２】
ｌ． その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６がさらに上方に駆動され、微動ステージＷＦＳ１が、粗動ステージＷＣＳ２により支持可能となる高さの位置に位置決めされる。次いで、主制御装置２０により、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、図４３中に白抜き矢印で示されるように、相互に接近する方向に駆動されて、両部分が合体された後、不図示のロック機構がロックされる。これにより、微動ステージＷＦＳ１が粗動ステージＷＣＳ２に装着される。その後、主制御装置２０により、テーブル本体１３６の下降駆動、及びロボットアーム１４０の＋Ｙ方向への移動（退避）が行われる（図４３中の黒塗り矢印参照）。
【０１４３】
ｍ． 次いで、主制御装置２０により、前述のｅ．及びｆ．と同様の処理が行われる。すなわち、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ２（粗動ステージＷＣＳ２）が、反時計回りに９０度回転させられた後、計測ステーション３００へ移動させられ、粗動ステージＷＣＳ２に支持されている微動ステージＷＦＳ１上の新たなウエハＷに対するアライメントが実行される。
【０１４４】
以降、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１、ＷＦＳ２を順次用いて、前述と同様の並行処理が、繰り返し行われ、複数枚のウエハＷに対する露光処理が連続して行われる。
【０１４５】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、投影光学系ＰＬ等を備える露光ステーション２００とアライメント装置９９等を備える計測ステーション３００とが、それぞれの基準軸ＬＶ，ＬＨが直交するように、配置されている。すなわち、露光ステーション２００内に備えられる計測アーム７１Ａの長手方向と計測ステーション３００内に備えられる計測アーム７１Ｂの長手方向とが直交する。さらに、露光ステーション２００と計測ステーション３００とのそれぞれから離間する基準軸ＬＶ，ＬＨの交点上に、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２間で微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２をリレーするためのセンターテーブル１３０が設置されている。このように露光ステーション２００と計測ステーション３００とを直交配置することにより、ツインステージ方式の露光装置１００のフットプリントの狭小化を図ることが可能となる。
【０１４６】
また、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０は、露光ステーション２００において露光が行われたウエハＷを保持する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）を、粗動ステージＷＣＳ１からセンターテーブル１３０のテーブル本体１３６に渡し、ロボットアーム１４０により、テーブル本体１３６上の微動ステージをウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送することができる。また、主制御装置２０は、露光ステーション２００において露光が行われたウエハＷを保持する微動ステージ（ＷＦＳ１又はＷＦＳ２）を、粗動ステージＷＣＳ１から粗動ステージＷＣＳ２に移載し、粗動ステージＷＣＳ２からセンターテーブル１３０のテーブル本体１３６に渡し、ロボットアーム１４０により、テーブル本体１３６上の微動ステージをウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに搬送することができる。いずれにしても、露光ステーション２００と計測ステーション３００とを結ぶ経路から外れた位置にあるウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰに、露光済みのウエハＷを保持する微動ステージが搬送された後に露光済みのウエハを新たなウエハに交換するウエハ交換が行われる。従って、１つの微動ステージ上に保持されたウエハに対する露光動作と少なくとも一部並行して、ウエハ交換を、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰで行うことが可能となり、スループットを殆ど低下させることなく、ウエハ処理を実現することが可能である。
【０１４７】
また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２のＸＹ平面に実質的に平行な一面にグレーティングＲＧが形成された計測面がそれぞれ設けられている。微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、粗動ステージＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）により、ＸＹ平面に沿って相対移動可能に保持される。そして、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）が、粗動ステージＷＣＳ１の空間部内にグレーティングＲＧが形成された計測面に対向して配置され、計測面に一対の計測ビームをそれぞれ照射し、該計測ビームの計測面からの光（例えば各計測ビームのグレーティングＲＧによる一次回折ビームの合成ビームＬＢｘ１２、ＬＢｙａ１２、ＬＢｙｂ１２）を受光するＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂを有している。そして、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）により、そのＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂの出力に基づいて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の少なくともＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）が計測される。このため、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のグレーティングＲＧが形成された計測面にＸヘッド７７ｘ、Ｙヘッド７７ｙａ，７７ｙｂから一対の計測ビームをそれぞれ照射して、いわゆる裏面計測により微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報を精度良く計測することが可能となる。そして、主制御装置２０により、微動ステージ駆動系５２Ａ（及び粗動ステージ駆動系５１Ａ）（又は微動ステージ駆動系５２Ｂ（及び粗動ステージ駆動系５１Ｂ））を介して、微動ステージ位置計測系７０Ａ（又は７０Ｂ）で計測された位置情報に基づいて、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）が、単独で若しくはＷＣＳ１（又はＷＣＳ２）と一体で駆動される。また、上述の如く、微動ステージ上に上下動部材を設ける必要がないので、上記の裏面計測を採用しても特に支障は生じない。
【０１４８】
また、本実施形態の露光装置１００によると、露光ステーション２００において、粗動ステージＷＣＳ１に相対移動可能に保持された微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）上に載置されたウエハＷがレチクルＲ及び投影光学系ＰＬを介して露光光ＩＬで露光される。この際、粗動ステージＷＣＳ１に移動可能に保持されている微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）のＸＹ平面内の位置情報は、主制御装置２０により、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に配置されたグレーティングＲＧに対向する計測アーム７１Ａを有する微動ステージ位置計測系７０Ａのエンコーダシステム７３を用いて計測される。この場合、粗動ステージＷＣＳ１には、その内部に空間部が形成され、微動ステージ位置計測系７０Ａの各ヘッドは、この空間部内に配置されているので、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）と微動ステージ位置計測系７０Ａの各ヘッドとの間には、空間が存在するのみである。従って、各ヘッドを微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）（グレーティングＲＧ）に近接して配置することができ、これにより、微動ステージ位置計測系７０Ａによる微動ステージ（又はＷＦＳ２）の位置情報の高精度な計測が可能になる。また、この結果、主制御装置２０による粗動ステージ駆動系５１Ａ及び／又は微動ステージ駆動系５２Ａを介した微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の高精度な駆動が可能になる。
【０１４９】
また、この場合、計測アーム７１Ａから射出される、微動ステージ位置計測系７０Ａを構成するエンコーダシステム７３、レーザ干渉計システム７５の各ヘッドの計測ビームのグレーティングＲＧ上の照射点は、ウエハＷに照射される露光光ＩＬの照射領域（露光領域）ＩＡの中心（露光位置）に一致している。従って、主制御装置２０は、いわゆるアッベ誤差の影響を受けることなく、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報を高精度に計測することができる。また、計測アーム７１ＡをグレーティングＲＧの直下に配置することによって、エンコーダシステム７３の各ヘッドの計測ビームの大気中の光路長を極短くできるので、空気揺らぎの影響が低減され、この点においても、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の位置情報を高精度に計測することができる。
【０１５０】
また、本実施形態では、計測ステーション３００には、微動ステージ位置計測系７０Ａと同様に構成された微動ステージ位置計測系７０Ｂが設けられている。そして、計測ステーション３００において、粗動ステージＷＣＳ２に保持された微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）上のウエハＷに対するウエハアライメントがアライメント系ＡＬ１、ＡＬ２1〜ＡＬ２4などによって行われる際、粗動ステージＷＣＳ２に移動可能に保持されている微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）のＸＹ平面内の位置情報が、微動ステージ位置計測系７０Ｂによって高精度に計測される。この結果、主制御装置２０による粗動ステージ駆動系５１Ｂ及び／又は微動ステージ駆動系５２Ｂを介した微動ステージＷＦＳ２（又はＷＦＳ１）の高精度な駆動が可能になる。
【０１５１】
従って、例えば、そのウエハＷを照明光ＩＬで露光することで、そのウエハＷの全面に渡ってパターンを精度良く形成することが可能になる。
【０１５２】
また、本実施形態の露光装置１００によると、微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）を精度良く駆動することができるので、この微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）に載置されたウエハＷをレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）に同期して精度良く駆動し、走査露光により、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に精度良く転写することが可能になる。
【０１５３】
なお、上記実施形態の露光装置１００では、露光ステーション２００と計測ステーション３００とを直交配置する構成を採用したが、これに限らず、基準軸ＬＶ，ＬＨが９０度以外の角度で交差するように配置する構成を採用することも可能である。これによっても、基準軸ＬＶ，ＬＨが平行する露光ステーション２００と計測ステーション３００との配置に対して、フットプリントの小さいツインステージ方式の露光装置を構成することが可能となる。
【０１５４】
また、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハ交換位置ＵＬＰ／ＬＰを、露光ステーション２００とセンターテーブル１３０との結ぶ基準軸ＬＶの延長上に配置したが、これに限らず、例えば、計測ステーション３００とセンターテーブル１３０との結ぶ基準軸ＬＨの延長上に配置することも可能である。
【０１５５】
なお、上記実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴ２が、すなわち微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を支持する粗動ステージＷＣＳ２がセンターテーブル１３０の位置にて回転して、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の向きを変える構成を採用したが、これに限らず、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）を、軸１３４を中心として回動（若しくは回転）可能に構成し、テーブル本体１３６が微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２を支持して回転することにより、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２の向きを変える構成を採用することも可能である。この場合、一例として、アライメントが終了したウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２を、粗動ステージＷＣＳ２から、粗動ステージＷＣＳ１に受け渡す場合には、次のような手順の処理が行われることとすることができる。
【０１５６】
まず、図４４に示されるように、主制御装置２０により、粗動ステージＷＣＳ１（第１部分ＷＣＳ１ａと第２部分ＷＣＳ１ｂ）が、ウエハステージＷＳＴ２の移動経路から退避させられた後、センターテーブル１３０が図４４中に白抜き矢印で示されるように、反時計回りに９０度回転させられる。図４４には、回転前の状態が仮想線で示されている。次いで、主制御装置２０により、待機位置で待機しているウエハステージＷＳＴ２が、図４４中に白抜き矢印で示されるように、＋Ｘ方向に駆動され、図４５に示される位置（センターテーブル１３０の位置）に移動する。これにより、粗動ステージＷＣＳ２により、微動ステージＷＦＳ２がセンターテーブル１３０の真上に搬送される。このとき、粗動ステージＷＣＳ２は、その内部空間にセンターテーブル１３０を収容し、かつそのセンターテーブル１３０の真上で微動ステージＷＦＳ２を支持した状態となる。
【０１５７】
次いで、主制御装置２０により、テーブル本体１３６が上方に駆動され、センターテーブル１３０（テーブル本体１３６）によって微動ステージＷＦＳ２が下方から支持される。次に、主制御装置２０により、不図示のロック機構が解除され、図４６に示されるように、粗動ステージＷＣＳ２が第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとに分離される。その後、主制御装置２０により、図４７中に白抜き矢印で示されるように、第１部分ＷＣＳ２ａと第２部分ＷＣＳ２ｂとが、計測ステーション３００に向けて駆動され、退避させられる。次いで、主制御装置２０により、図４７中に白抜き矢印で示されるように、微動ステージＷＦＳ２を下方から支持したセンターテーブル１３０が、時計回りに９０度回転させられて、もとの状態に戻される。
【０１５８】
その後、主制御装置２０により、粗動ステージＷＣＳ１が、図４７中に黒塗り矢印で示されるように、センターテーブル１３０の位置に向けて駆動される。このとき、センターテーブル１３０の高さが適切に調整されることで、粗動ステージＷＣＳ１の移動により、微動ステージＷＣＳ２が、センターテーブル１３０から粗動ステージＷＣＳ１に装着される。このようして、アライメントが終了したウエハＷを保持する微動ステージＷＦＳ２が、粗動ステージＷＣＳ２から、センターテーブル１３０を介して、粗動ステージＷＣＳ１に受け渡される。その他の場合も、センターテーブル１３０の回転、上下動、及び粗動ステージＷＣＳ１又はＷＣＳ２の分離との適宜な組み合わせで、微動ステージＷＦＳ１又はＷＦＳ２のセンターテーブル１３０を介した受け渡しが行われることとなる。
【０１５９】
なお、上記実施形態におけるセンターテーブル１３０上の微動ステージの搬出入に着目すれば、露光済みのウエハＷを保持する微動ステージがセンターテーブル１３０上から主制御装置２０の制御下にあるロボットアーム１４０によって搬出され、新たなウエハＷを保持する微動ステージがロボットアーム１４０によってセンターテーブル１３０上に搬入されている。従って、ロボットアーム１４０によってウエハＷは微動ステージと一体で交換されているとも言える。なお、微動ステージが３つ以上ある場合には、ウエハＷと微動ステージとを、別の微動ステージと別のウエハとに交換することができる。
【０１６０】
なお、上記実施形態では、微動ステージ位置計測系７０Ａ，７０Ｂが、全体が例えばガラスによって形成され、内部を光が進行可能な計測アーム７１Ａ，７１Ｂを備える場合を説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、計測アームは、少なくとも前述の各レーザビームが進行する部分が、光を透過可能な中実な部材によって形成されていれば良く、その他の部分は、例えば光を透過させない部材であっても良いし、中空構造であっても良い。また、例えば計測アームとしては、グレーティングに対向する部分から計測ビームを照射できれば、例えば計測アームの先端部に光源や光検出器等を内蔵していても良い。この場合、計測アームの内部にエンコーダの計測ビームを進行させる必要は無い。
【０１６１】
また、計測アームは、各レーザビームが進行する部分（ビーム光路部分）が中空などでも良い。あるいは、エンコーダシステムとして、格子干渉型のエンコーダシステムを採用する場合には、回折格子が形成される光学部材を、セラミックス又はインバーなどの低熱膨張性のアームに設けるだけでも良い。これは、特にエンコーダシステムでは、空気揺らぎの影響を極力受けないように、ビームが分離している空間が極めて狭く（短く）なっているからである。さらに、この場合、温度制御した気体を、微動ステージ（ウエハホルダ）と計測アームとの間（及びビーム光路）に供給して温度安定化を図っても良い。さらに、計測アームは、その形状は特に問わない。また、微動ステージ位置計測系７０Ａ，７０Ｂは、必ずしも、計測アームを備えている必要はなく、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２の空間部内にグレーティングＲＧに対向して配置され、該グレーティングＲＧに少なくとも１本の計測ビームを照射し、該計測ビームのグレーティングＲＧからの回折光を受光するヘッドを有し、該ヘッドの出力に基づいて微動ステージＷＦＳ１（又はＷＦＳ２）の少なくともＸＹ平面内の位置情報を計測できれば足りる。
【０１６２】
また、上記実施形態では、エンコーダシステム７３が、Ｘヘッドと一対のＹヘッドとを備える場合について例示したが、これに限らず、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の２方向を計測方向とする二次元ヘッド（２Ｄヘッド）を、１つ又は２つ設けても良い。２Ｄヘッドを２つ設ける場合には、それらの検出点がグレーティング上で露光位置を中心として、Ｘ軸方向に同一距離離れた２点になるようにしても良い。
【０１６３】
なお、微動ステージ位置計測系７０Ａは、レーザ干渉計システム７５を備えることなく、エンコーダシステム７３のみで微動ステージの６自由度方向に関する位置情報を計測できるようにしても良い。この場合、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダを用いることができる。例えば、２次元のグレーティングＲＧ上の同一直線上に無い３つの計測点に、Ｘ軸方向とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダと、Ｙ軸方向とＺ軸方向に関する位置情報を計測可能なエンコーダとを含む合計３つのエンコーダから計測ビームを照射し、グレーティングＲＧからのそれぞれの戻り光を受光することで、グレーティングＲＧが設けられた移動体の６自由度方向の位置情報を計測することとすることができる。また、エンコーダシステム７３の構成は上記実施形態に限られないで任意で構わない。
【０１６４】
なお、上記実施形態では、微動ステージの上面、すなわちウエハに対向する面にグレーティングが配置されているものとしたが、これに限らず、グレーティングは、ウエハを保持するウエハホルダに形成されていても良い。この場合、露光中にウエハホルダが膨張したり、微動ステージに対する装着位置がずれたりした場合であっても、これに追従してウエハホルダ（ウエハ）の位置を計測することができる。また、グレーティングは、微動ステージの下面に配置されていても良く、この場合、エンコーダヘッドから照射される計測ビームが微動ステージの内部を進行しないので、微動ステージを光が透過可能な中実部材とする必要がなく、微動ステージを中空構造にして内部に配管、配線等を配置することができ、微動ステージを軽量化できる。
【０１６５】
なお、上記実施形態では、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、全６自由度方向に駆動可能であったが、これに限らず少なくともＸＹ平面に平行な二次元平面内を移動できれば良い。また、微動ステージＷＦＳ１，ＷＦＳ２は、粗動ステージＷＣＳ１，ＷＣＳ２に接触支持されていても良い。従って、微動ステージを粗動ステージ又はリレーステージに対して駆動する微動ステージ駆動系は、例えばロータリモータとボールねじ（又は送りねじ）とを組み合わせたものであっても良い。
【０１６６】
なお、ウエハステージの移動範囲全域でその位置計測が可能となるように微動ステージ位置計測系を構成しても良い。この場合にはウエハステージ位置計測系１６が不要になる。また、上記実施形態において、ベース盤１２をウエハステージの駆動力の反力の作用により移動可能なカウンタマスとしても良い。この場合、粗動ステージをカウンタマスとして使用してもしなくても良いし、粗動ステージを上記実施形態と同様にカウンタマスとして使用するときでも粗動ステージを軽量化することができる。
【０１６７】
なお、上記実施形態では、計測ステーション３００において、ウエハＷに対する計測の一例としてアライメントマーク計測（ウエハアライメント）が行われるものとしたが、これに加えて（あるいはこれに代えて）ウエハＷ表面の投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向の位置を計測する面位置計測が行われても良い。この場合、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書に開示されるように、面位置計測と同時に、ウエハを保持する微動ステージの上面の面位置計測を行い、これらの結果を用いて、露光時のウエハＷのフォーカス・レベリング制御を行っても良い。
【０１６８】
なお、上記実施形態では、露光装置が液浸型の露光装置である場合について説明したが、これに限られるものではなく、液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置にも本発明は好適に適用することができる。
【０１６９】
なお、上記実施形態では、スキャニング・ステッパに本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。ステッパなどであっても、露光対象の物体が搭載されたステージの位置をエンコーダで計測することにより、干渉計を用いてこのステージの位置を計測する場合と異なり、空気揺らぎに起因する位置計測誤差の発生を殆ど零にすることができ、エンコーダの計測値に基づいて、ステージを高精度に位置決めすることが可能になり、結果的に高精度なレチクルパターンの物体上への転写が可能になる。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置にも本発明は適用することができる。
【０１７０】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、この投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
【０１７１】
また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【０１７２】
また、本発明の露光装置では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。
【０１７３】
また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いても良い。かかる可変成形マスクを用いる場合には、ウエハ又はガラスプレート等が搭載されるステージが、可変成形マスクに対して走査されるので、このステージの位置をエンコーダシステム及びレーザ干渉計システムを用いて計測することで、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１７４】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【０１７５】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。
【０１７６】
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。
【０１７７】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【０１７８】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置により前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
以上説明したように、本発明の露光装置は、エネルギビームを物体上に照射して物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、電子デバイスを製造するのに適している。
【符号の説明】
【０１８０】
２０…主制御装置、７０Ａ，７０Ｂ…微動ステージ位置計測系、７１Ａ，７１Ｂ…計測アーム、ＲＧ…グレーティング、７７ｘ…Ｘヘッド、７７ｙａ、７７ｙｂ…Ｙヘッド、１００…露光装置、１３０…センターテーブル、１３２…駆動装置、１３４…駆動軸、１３６…テーブル本体、１４０…ロボットアーム、２００…露光ステーション、３００…計測ステーション、ＡＬ１，ＡＬ２１〜ＡＬ２４…アライメント系、Ｗ…ウエハ、ＷＣＳ１，ＷＣＳ２…粗動ステージ、ＷＦＳ１，ＷＦＳ２…微動ステージ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体にエネルギビームを照射する露光が行われる露光位置の近傍の第１領域内で、前記物体を保持する保持部材を相対駆動可能に支持して、互いに交差する第１及び第２軸を含む二次元平面内で移動する第１移動体と；
前記第１軸に平行な方向に延びる第１アーム部材の一部から前記第１移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第１移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第１位置計測系と；
前記物体に対する所定計測が行われる計測位置の近傍の第２領域内で、前記保持部材を相対駆動可能に支持して、前記二次元平面内で移動する第２移動体と；
前記第２軸に平行な方向に延びる第２アーム部材の一部から前記第２移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第２移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第２位置計測系と；
前記第１アーム部材の中心軸の延長線と前記第２アーム部材の中心軸の延長線との交点の近傍の所定位置に配置され、前記第１移動体と前記第２移動体との間で受け渡される前記保持部材が一時的に載置されるリレー部材を含み、前記保持部材を前記第１、第２移動体間でリレーするリレー系と；を備える露光装置。
【請求項２】
前記第１移動体は、前記第１領域と前記所定位置との間を移動し、
前記第２移動体は、前記第２領域と前記所定位置との間を移動する請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１位置計測系の計測情報に基づいて、前記第１移動体と該第１移動体に支持される前記保持部材との少なくとも一方を駆動する制御系をさらに備える請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記制御系は、さらに、前記第２位置計測系の計測情報に基づいて、前記第２移動体と該第２移動体に支持される前記保持部材との少なくとも一方を駆動する請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１位置計測系の検出中心は、前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記計測位置に検出中心が配置され、前記物体上のマークを検出するマーク検出系をさらに備え、
前記第２位置計測系の検出中心は、前記マーク検出系の検出中心に一致する請求項１〜５いずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記リレー部材は、前記保持部材を保持して上下動可能であり、
前記リレー系は、前記リレー部材との間で前記保持部材を受け渡し可能で、少なくとも前記第１軸及び前記第２軸の少なくとも一方に平行な方向に移動可能な搬送部材をさらに含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記リレー部材は、前記保持部材を保持して前記二次元平面に垂直な軸回りに少なくとも一方向に回転可能である請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記リレー系は、露光済みの物体を保持する前記保持部材を前記リレー部材を介して外部に搬出した後、前記計測が終了した物体を保持する保持部材を前記第２移動体から前記リレー部材を介して前記第１移動体にリレーする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記リレー系は、露光済みの物体を保持する前記保持部材を前記リレー部材を介して外部に搬出するのに先だって、前記計測が終了した物体を保持する保持部材を前記第２移動体から前記リレー部材を介して前記第１移動体にリレーする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記計測面には、グレーティングが形成され、
前記第１及び第２位置計測系は、前記グレーティングからの回折光を受光する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置により物体を露光することと；
露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
【請求項１】
物体にエネルギビームを照射する露光が行われる露光位置の近傍の第１領域内で、前記物体を保持する保持部材を相対駆動可能に支持して、互いに交差する第１及び第２軸を含む二次元平面内で移動する第１移動体と；
前記第１軸に平行な方向に延びる第１アーム部材の一部から前記第１移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第１移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第１位置計測系と；
前記物体に対する所定計測が行われる計測位置の近傍の第２領域内で、前記保持部材を相対駆動可能に支持して、前記二次元平面内で移動する第２移動体と；
前記第２軸に平行な方向に延びる第２アーム部材の一部から前記第２移動体に支持された前記保持部材の計測面に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻り光を受光することによって、前記第２移動体に支持された前記保持部材の位置情報を計測する第２位置計測系と；
前記第１アーム部材の中心軸の延長線と前記第２アーム部材の中心軸の延長線との交点の近傍の所定位置に配置され、前記第１移動体と前記第２移動体との間で受け渡される前記保持部材が一時的に載置されるリレー部材を含み、前記保持部材を前記第１、第２移動体間でリレーするリレー系と；を備える露光装置。
【請求項２】
前記第１移動体は、前記第１領域と前記所定位置との間を移動し、
前記第２移動体は、前記第２領域と前記所定位置との間を移動する請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１位置計測系の計測情報に基づいて、前記第１移動体と該第１移動体に支持される前記保持部材との少なくとも一方を駆動する制御系をさらに備える請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記制御系は、さらに、前記第２位置計測系の計測情報に基づいて、前記第２移動体と該第２移動体に支持される前記保持部材との少なくとも一方を駆動する請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１位置計測系の検出中心は、前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記計測位置に検出中心が配置され、前記物体上のマークを検出するマーク検出系をさらに備え、
前記第２位置計測系の検出中心は、前記マーク検出系の検出中心に一致する請求項１〜５いずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記リレー部材は、前記保持部材を保持して上下動可能であり、
前記リレー系は、前記リレー部材との間で前記保持部材を受け渡し可能で、少なくとも前記第１軸及び前記第２軸の少なくとも一方に平行な方向に移動可能な搬送部材をさらに含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記リレー部材は、前記保持部材を保持して前記二次元平面に垂直な軸回りに少なくとも一方向に回転可能である請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記リレー系は、露光済みの物体を保持する前記保持部材を前記リレー部材を介して外部に搬出した後、前記計測が終了した物体を保持する保持部材を前記第２移動体から前記リレー部材を介して前記第１移動体にリレーする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記リレー系は、露光済みの物体を保持する前記保持部材を前記リレー部材を介して外部に搬出するのに先だって、前記計測が終了した物体を保持する保持部材を前記第２移動体から前記リレー部材を介して前記第１移動体にリレーする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記計測面には、グレーティングが形成され、
前記第１及び第２位置計測系は、前記グレーティングからの回折光を受光する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置により物体を露光することと；
露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
【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３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【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】
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【図２１】
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【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
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【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
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【図３６】
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【図３８】
【図３９】
【図４０】
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【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【公開番号】特開２０１１−１００８７８（Ｐ２０１１−１００８７８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５０９１（Ｐ２００９−２５５０９１）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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