曝光装置及装置制造方法

文档序号:2798745阅读:201来源:国知局
专利名称:曝光装置及装置制造方法
技术领域
本发明关于一种曝光装置及装置制造方法,更详细而言,关于经由光学系统而通过能量光束曝光物体的曝光装置,及使用该曝光装置的装置制造方法。
背景技术
先前制造半导体组件(集成电路等)、液晶显示组件等的电子装置(微型装置)的微影工艺,主要使用步进及反复方式的投影曝光装置(亦即步进机),或是步进及扫描方式的投影曝光装置(亦即扫描步进机(亦称为扫描仪))等。此种投影曝光装置具有保持晶圆或玻璃板等基板(以下统称为晶圆),并将该晶圆沿着指定的二维平面内驱动的载台装置。载台装置为了进行精确曝光,而要求精确控制载台的位置,此外,为了提高曝光动作的通量,而要求载台的高速且高加速度化。响应于此要求,近年来开发出使用电磁力驱动方式的平面马达,控制晶圆在二维平面内的位置的载台装置(例如参照专利文献1)。此外,例如在专利文献2的第五种实施形态中揭示有在形成于平台上面的凹部内布置编码器头的曝光装置。记载于专利文献2的曝光装置,通过对布置于晶圆载台的二维光栅,从正下方入射测量光束,而精确测量晶圆载台的位置信息。但是对揭示于专利文献2的第五种实施形态的在平台内布置编码器头的曝光装置,适用揭示于专利文献1的晶圆载台具有动子并且平台具有定子的平面马达时,在驱动晶圆载台时,可能因作用于平台的反作用力造成编码器系统的测量精度降低。先前技术文献专利文献专利文献1美国专利第6,437,463号说明书专利文献2美国专利申请公开第2008/0094594号说明书

发明内容
本发明第一实施例提供第一曝光装置,其经由被第一支撑构件所支撑的光学系统,而通过能量光束将物体曝光,且具备移动体,其保持前述物体,并可沿着指定的二维平面移动;引导面形成构件,其形成前述移动体沿着前述二维平面移动时的引导面;第一驱动系统,其驱动前述移动体;第二支撑构件,其经由前述引导面形成构件,从前述引导面形成构件离开而布置于与前述光学系统相反的一侧,并固定于前述第一支撑构件;及测量系统,其包括第一测量构件,前述第一测量构件用测量光束照射与前述二维平面平行的测量面,并接收来自前述测量面的光,并且前述测量系统依据该第一测量构件的输出获得前述移动体至少在前述二维平面内的位置信息,前述测量面设于前述移动体与前述第二支撑构件中的一个处,前述第一测量构件的至少一部分设于前述移动体与前述第二支撑构件的另一个处。根据该装置,测量系统包括第一测量构件,前述第一测量构件的至少一部分设于
5前述移动体与前述第二支撑构件的另一个处。前述第一测量构件用测量光束照射在设于移动体与第二支撑构件中的一个处的测量面上,并接收来自前述测量面的光,并且前述测量系统依据前述第一测量构件的输出获得前述移动体至少在前述二维平面内的位置信息。此夕卜,其上设有第一测量构件的至少一部分或测量面的第二支撑构件被固定于支撑光学系统的第一支撑构件。因而可抑制移动体周边环境气体变动等的影响,而通过测量系统并以光学系统的位置作为基准而精确测量移动体的位置信息。再者,由于经由引导面形成构件而在与光学系统相反的一侧,从引导面形成构件离开而布置第二支撑构件,因此不致因移动体的驱动力的反作用力而降低测量精度。在这种情况下,所谓引导面,是指在与移动体的前述二维平面正交的方向引导移动体,可为接触型,亦可为非接触型。例如非接触型的引导方式,包括使用气垫等气体静压轴承的结构,或使用磁浮的结构等。此外,并非限定于按照引导面的形状而引导移动体。例如使用前述的气垫等的气体静压轴承的结构是引导面形成构件的与移动体相对的面被加工成良好平面度,移动体按照其相对面的形状经由指定的间隙被非接触式引导。另外,将使用电磁力的马达等的一部分布置于引导面形成构件,并也在移动体上布置其一部分,两者互相配合而产生作用于与前述二维平面正交的方向的力的结构,通过该力在指定的二维平面上控制移动体的位置。例如亦包括以下的结构在引导面形成构件上设置平面马达,而在移动体上产生包括在二维平面内正交的两个方向及与二维平面正交的方向的方向上的力, 并且不设置前述气体静压轴承,而使移动体非接触浮起。本发明第二实施例提供第二曝光装置,其经由被第一支撑构件所支撑的光学系统,而通过能量光束将物体曝光,且具备移动体,其保持前述物体,并可沿着指定的二维平面移动;第二支撑构件,其固定于前述第一支撑构件;第一驱动系统,其驱动前述移动体; 移动体支撑构件,其布置于前述光学系统与前述第二支撑构件之间以从该第二支撑构件离开,前述移动体沿着前述二维平面移动时,前述移动体支撑构件在该移动体的与前述第二支撑构件的长度方向正交的方向上的至少两点支撑前述移动体;及测量系统,其包括第一测量构件,前述第一测量构件用测量光束照射与前述二维平面平行的测量面,并接收来自前述测量面的光,并且前述测量系统依据该第一测量构件的输出获得前述移动体至少在前述二维平面内的位置信息,前述测量面设于前述移动体与前述第二支撑构件中的一个处, 前述第一测量构件的至少一部分设于前述移动体与前述第二支撑构件的另一个处。根据该装置,测量系统包括第一测量构件,前述第一测量构件的至少一部分设于前述移动体与前述第二支撑构件的另一个处。前述第一测量构件用测量光束照射在设于移动体与第二支撑构件中的一个处的测量面上,并接收来自前述测量面的光,并且前述测量系统依据前述第一测量构件的输出获得前述移动体至少在前述二维平面内的位置信息。此夕卜,其上设有第一测量构件的至少一部分或测量面的第二支撑构件被固定于支撑光学系统的第一支撑构件。因而可抑制移动体周边环境气体变动等的影响,而通过测量系统并以光学系统的位置作为基准而精确测量移动体的位置信息。再者,由于第二支撑构件从移动体支撑构件离开而布置于与移动体支撑构件的光学系统相反的一侧,因此不致因移动体的驱动力的反作用力而降低测量精度。在这种情况下,所谓移动体支撑构件在该移动体与前述第二支撑构件的长度方向正交的方向上的至少两点支撑移动体,是指在与第二支撑构件的长度方向正交的方向上,例如仅两端部、两端部与其间的一部分、除了中央部与两端部的与第二支撑构件的长度方向正交的方向的部分、包括两端部且与第二支撑构件的长度方向正交的方向的全部等,而在对二维平面正交的方向上支撑移动体。在这种情况下,支撑的方法除了接触支撑外,还广泛包括经由气垫等气体静压轴承支撑的情况,或是磁浮等非接触支撑。本发明第三实施例提供一种装置制造方法,其包括使用本发明第一、第二曝光装置的任何一个将物体曝光;及将前述曝光的物体显影。


第一图是概略显示一种实施例的曝光装置的结构图。第二图是第一图的曝光装置的平面图。第三图是从+Y侧观察第一图的曝光装置的侧视图。第四(A)图是曝光装置具备的晶圆载台WSTl的平面图,第四(B)图是沿第四(A) 图的B-B线剖面的端视图,第四(C)图是沿第四㈧图的C-C线剖面的端视图。第五图是显示微动载台位置测量系统的结构图。第六图是用于说明第一图的曝光装置具备的主控制装置的输入输出关系的框图。第七图是显示对放置于晶圆载台WSTl上的晶圆进行曝光,在晶圆载台WST2上进行晶圆更换的状态图。第八图是显示对放置于晶圆载台WSTl上的晶圆进行曝光,而对放置于晶圆载台 WST2上的晶圆进行晶圆对准的状态图。第九图是显示晶圆载台WST2在平台14B上向右侧急停位置移动的状态图。第十图是显示晶圆载台WSTl与晶圆载台WST2向急停位置的移动结束的状态图。第—^一图是显示对放置于晶圆载台WST2上的晶圆进行曝光,在晶圆载台WSTl上进行晶圆更换的状态图。第十二(A)图是显示变形例的晶圆载台的平面图,第十二(B)图是沿第十二(A) 图的B-B线剖面图。
具体实施例以下,依据第一图至第十一图说明本发明一种实施例。第一图概略显示一种实施例的曝光装置100的结构。曝光装置100是步进及扫描方式的投影曝光装置,亦即扫描仪。如后述,本实施例设有投影光学系统PL,以下将与该投影光学系统PL的光轴AX平行的方向作为Z轴方向,在与其正交的平面内,将相对扫描标线片与晶圆的方向作为Y轴方向,将与Z轴及Y轴正交的方向作为X轴方向,并将X轴、Y轴及Z轴周围的旋转(倾斜)方向分别作为ΘΧ、ΘΥ及θ ζ方向,来进行说明。如第一图所示,曝光装置100具备布置于底座12上的+Y侧端部附近的曝光站(曝光处理区域)200、布置于底座12上的-Y侧端部附近的测量站(测量处理区域)300、包括两个晶圆载台WST1、WST2的载台装置50及它们的控制系统等。第一图中,在曝光站200中设有晶圆载台WST1,并在晶圆载台WSTl上保持晶圆W。此外,在测量站300中设有晶圆载台WST2,并在晶圆载台WST2上保持另外的晶圆W。曝光站200具备照明系统10、标线片载台RST、投影单元PU及局部浸液装置8等。页例如在美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所揭示,照明系统10包括光源、包括光学积分器等的照度均勻化光学系统、及具有标线片遮帘等(均无图标)的照明光学系统。照明系统10将标线片遮帘(亦称为屏蔽系统)所规定的标线片R上的缝隙状照明区域IAR,通过照明光(曝光的光)IL以大致均勻的照度照明。照明光IL例如使用氟化氩(ArF)准分子激光(波长193nm)。在标线片载台RST上,例如通过真空吸附固定在其图案面(第一图中的下面)形成有电路图案等的标线片R。标线片载台RST例如通过包括线性马达等的标线片载台驱动系统11 (第一图中无图示,参照第六图),可在扫描方向(第一图中纸面内左右方向的Y轴方向)以指定的行程及指定的扫描速度而驱动,并且亦可在X轴方向微小驱动。通过标线片雷射干涉仪(以下称为「标线片干涉仪」)13,并经由固定于标线片载台RST的移动镜15 (实际上是设有具有正交于Y轴方向的反射面的Y移动镜(或是后向反射镜)与具有正交于X轴方向的反射面的X移动镜),例如以0. 25nm程度的分辨率随时测量标线片载台RST在XY平面内的位置信息(包括ΘΖ方向的旋转信息)。标线片干涉仪 13的测量值送至主控制装置20(第一图中无图示,参照第六图)。另外,例如国际公开第 2007/083758号(对应美国专利申请公开第2007/(^88121号说明书)等所揭示,亦可通过编码器系统测量标线片载台RST的位置信息。例如美国专利第5,646,413号说明书等所详细揭示,在标线片载台RST的上方布置了一对通过图像处理方式的标线片对准系统RAl和RA2,其具有CXD等摄像组件,并将曝光波长的光(本实施例中是照明光IL)作为对准用照明光的(第一图中,标线片对准系统 RA2隐藏于标线片对准系统RAl的纸面背面侧)。在后述的测量板位于投影光学系统PL的正下方的状态下,主控制装置20经由投影光学系统PL检测形成于标线片R上的一对标线片对准标记(省略图示)和所述测量板上的一对第一基准标记的投影影像,其中,所述测量板在微动载台WFSl (或WFS2)上与上述标线片对准标记对应,该对标线片对准系统RAl和 RA2被用来检测投影光学系统PL在标线片R的图案的投影区域中心与测量板上的基准位置 (亦即该对第一基准标记的中心)之间的位置关系。标线片对准系统RAl和RA2的检测信号经由无图标的信号处理系统而供给至主控制装置20 (参照第六图)。另外,亦可不设标线片对准系统RAl和RA2。该情况下,例如美国专利申请公开第2002/0041377号说明书等所揭示,优选地,在后述的微动载台上搭载设置光透过部(受光部)的检测系统,而检测标线片对准标记的投影影像。投影单元PU布置于标线片载台RST的第一图中的下方。投影单元PU经由凸缘部 FLG而支撑,该凸缘部FLG通过无图示的支撑构件水平地支撑的主框架(亦称为计量框架) BD而固定于投影单元PU的外周部。主框架BD亦可构成通过在前述支撑构件上设置防振装置等,避免从外部传导振动,或是避免传导振动至外部。投影单元PU包括镜筒40、及保持于镜筒40内的投影光学系统PL。投影光学系统PL例如使用由沿着与Z轴方向平行的光轴AX而排列的多个光学组件(透镜组件)构成的折射光学系统。投影光学系统PL例如为两侧远心的(telecentric)并具有指定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。 因而,通过来自照明系统10的照明光IL照明标线片R上的照明区域IAR时,照明光IL通过投影光学系统PL的第一面(物体面)与图案面大致一致而布置的标线片R。而后,在与布置于投影光学系统PL的第二面(影像面)侧并在表面涂布抗蚀剂(感应剂)的晶圆W
8上的前述照明区域IAR共轭的区域(以下亦称为曝光区域)IA内经由投影光学系统PL(投影单元PU)形成在照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小影像(电路图案的一部分的缩小影像)。而后,通过标线片载台RST与晶圆载台WSTl (或WST2)的同步驱动,使标线片R在扫描方向(Y轴方向)上相对于照明区域IAR(照明光IL)移动,并且使晶圆W在扫描方向(Y轴方向)上相对于曝光区域IA(照明光IL)移动,进行晶圆W上的一个照射区域 (划分区域)的扫描曝光。因此,在照射区域上转印标线片R的图案。亦即,本实施例通过照明系统10及投影光学系统PL,而在晶圆W上生成标线片R的图案,并通过照明光(曝光的光)IL将晶圆W上的感应层(抗蚀层)曝光,而在晶圆W上形成其图案。在这种情况下, 主框架BD保持投影单元PU,本实施例通过分别经由防振机构而布置于设置面(底板面等) 的多个(例如三个或四个)支撑构件而大致水平地支撑主框架BD。另外,防振机构亦可布置于各支撑构件与主框架BD之间。此外,例如国际公开第2006/038952号公报所揭示,亦可由布置于投影单元PU上方的主框架构件(未示出)或是标线片基座等垂挂支撑主框架 BD (投影单元PU)。局部浸液装置8包括液体供给装置5、液体回收装置6 (在第一图中均无图示,参照第六图)及喷嘴单元32等。如第一图所示,喷嘴单元32经由未示出的支撑构件,被支撑投影单元PU等的主框架BD以垂挂方式支撑,使得其包围保持构成投影光学系统PL的最靠近像面侧(晶圆W侧)的光学组件的镜筒40的下端部周围,在这种情况下,光学组件为透镜(以下亦称为「顶端透镜」)191。喷嘴单元32具备液体Lq的供给口及回收口 ;与晶圆 W相对布置且设置回收口的下表面;以及分别与液体供给管31A及液体回收管31B (第一图中均无图示,参照第二图)连接的供给流通路及回收流通路。供给管(未示出)的一端连接液体供给管31A,供给管的另一端连接液体供给装置5,回收管(未示出)的一端连接液体回收管31B,回收管的另一端连接液体回收装置6。在本实施例中,主控制装置20控制液体供给装置5 (参照第七图),而向顶端透镜 191与晶圆W之间的空隙供给液体,并且控制液体回收装置6 (参照第七图),以从顶端透镜 191与晶圆W之间的空隙回收液体。在此操作中,主控制装置20控制供给的液体量与回收的液体量,以在不断替换顶端透镜191与晶圆W之间空隙中的液体的同时保持恒定量的液体Lq(参照第一图)。在本实施例中,上述液体使用透过氟化氩准分子激光(波长193nm的光)的纯水(折射率η 1. 44)。测量站300具备设于主框架BD的对准装置99。例如美国专利申请公开第 2008/0088843号说明书等所揭示,对准装置99包括第二图所示的五个对准系统AL1、 AIA ΑΙΛ。具体地,如第二图所示,在通过投影单元PU的中心(投影光学系统PL的光轴 ΑΧ,在本实施例中,亦与前述的曝光区域IA的中心一致)且与Y轴平行的直线(以下称为基准轴)LV上,以从光轴AX在-Y侧离开指定距离的位置设置检测中心的状态布置主要对准系统ALl。夹着主要对准系统ALl,在X轴方向的一侧与另一侧分别设有相对于基准轴LV 大致对称地布置检测中心的次要对准系统AL2p AL22与AL23、AL24。更具体地,五个对准系统AL1、AIA ΑΙΛ的检测中心,沿着在主要对准系统ALl的检测中心与基准轴LV垂直地交叉并与X轴平行的直线(以下称为基准轴)La而布置。注意,第一图中显示的对准装置 99的结构包括五个对准系统AL1、AIA ΑΙΛ及保持这些对准系统的保持装置(滑块)。 例如美国专利申请公开第2009/0233234号说明书等所揭示,次要对准系统AU1 AL&经由可移动式的滑块固定于主框架BD的下表面(参照第一图),可通过未示出的驱动机构至少在X轴方向调整次要对准系统的检测区域的相对位置。 在本实施例中,各个对准系统ALl、KL2, AL&例如使用影像处理方式的FIA (场影像对准(Field Image Alignment))系统。对准系统AL1、AI^ AU4的结构在例如国际公开第2008/056735号等中详细揭示。来自各个对准系统AL1、AI^ AL&的摄像信号,经由未示出的信号处理系统而供给至主控制装置20 (参照第六图)。另外,曝光装置100具有对晶圆载台WSTl进行晶圆的搬送作业的第一加载位置, 及对晶圆载台WST2进行晶圆的搬送作业的第二加载位置,不过未加以图示。在本实施例的情况下,第一加载位置设于平台14A侧,第二加载位置设于平台14B侧。如第一图所示,载台装置50具备底座12 ;布置于底座12上方的一对平台14A、 14B(第一图中平台14B隐藏于平台14A的纸面背面侧);在平行于由一对平台14A、14B的上表面所形成的XY平面的引导面上移动的两个晶圆载台WST1,WST2 ;经由配管/配线系统 (以下,方便起见称为软管)Ta2,Tb2 (第一图中未示出,参照第二图、第三图)而分别连接于晶圆载台WST1,WST2的软管载体TCa、TCb (软管载体TCb在第一图中未示出。参照第二图、 第三图等);及测量晶圆载台WST1,WST2的位置信息的测量系统等。分别对晶圆载台WSTl 和WST2经由软管Ta2、Tb2而从外部供给各种传感器类、马达等的致动器用的电力、对致动器的温度调整用冷媒、空气轴承用的加压空气等。另外,以下亦将电力、温度调整用冷媒、力口压空气等统称为用力。需要真空吸引力情况下,亦将真空用力(负压)包括于用力中。底座12由具有平板状外形的构件构成,并且如第一图所示,在底板面102上经由防振机构(省略图示)而大致水平地(平行于XY平面地)支撑。在底座12上表面沿X轴方向的中央部,如第三图所示地形成在与Y轴平行的方向延伸的凹部12a(凹沟)。在底座 12的上表面侧(在这种情况下,除了形成凹部1 的部分)容纳有包括将XY 二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个线圈的线圈单元CU。另外,前述防振机构未必需要设置。如第二图所示,各个平台14A、14B由从平面观察(从上方观察)其长度方向沿Y 轴方向的矩形板状的构件构成,并分别布置于基准轴LV的-X侧及+X侧。平台14A与平台 14B关于基准轴LV相对称,并在X轴方向隔以少许间隔而布置。平台14A、14B的各个上表面(+Z侧的面)通过加工成非常高的平坦度,使得上表面可发挥当晶圆载台WST1,WST2分别沿着XY平面移动时在Z轴方向上的引导面的功能。或是,亦可构成通过后述的平面马达对晶圆载台WST1、WST2作用的Z方向的力,而使晶圆载台WST1、WST2在平台14A、14B上磁浮。在本实施例的情况下,由于使用平面马达的结构可以不使用气体静压轴承,因此如前述,无须提高平台14A、14B上面的平坦度。如第三图所示,平台14A、14B经由未示出的空气轴承(或滚动轴承)而支撑于底座12的凹部12a的两侧部分的上表面12b上。平台14A、14B分别具有其上表面形成有上述引导面的厚度较薄的板状的第一部分HApHB1 ;及分别在该第一部分HApHB1的下表面一体地固定的较厚且X轴方向尺寸短的板状的第二部分14A2、14B2。平台14A的第一部分HA1的+X侧端部从第二部分14A2 的+X侧端面稍微伸出于+X侧,平台14B的第一部分HB1的-X侧的端部从第二部分14 的-χ侧的端面稍微伸出于-χ侧。不过,并非限定于如此构成,亦可不设伸出而构成。
在第一部分HApHB1的各个内部容纳有包括将XY二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个线圈的线圈单元(省略图标)。通过主控制装置20 (参照第六图)控制分别供给至构成各线圈单元的多个线圈的电流大小及方向。在平台14A的第二部分14A2的内部(底部),容纳有由将XY 二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个永久磁铁(及无图示的磁轭)构成的磁铁单元MUa,以对应于容纳于底座12的上表面侧的线圈单元CU。磁铁单元MUa与底座12的线圈单元CU —起构成例如美国专利申请公开第2003/0085676号说明书等揭示的电磁力(洛兰兹力)驱动方式的由平面马达构成的平台驱动系统60A(参照第六图)。平台驱动系统60A产生将平台 14A在XY平面内的三个自由度方向(Χ、Υ、θ ζ)驱动的驱动力。同样地,在平台14Β的第二部分14Β2的内部(底部),容纳有由多个永久磁铁(及未示出的磁轭)构成的磁铁单元MUb,磁铁单元MWd与底座12的线圈单元CU—起构成由将平台14Β驱动于XY平面内的三个自由度方向的平面马达构成的平台驱动系统60Β (参照第六图)。另外,构成各个平台驱动系统60Α、60Β的平面马达的线圈单元及磁铁单元的布置, 亦可与上述(动磁式)的情况相反(在底座侧具有磁铁单元、在平台侧具有线圈单元的动圈式)。平台14Α、14Β的三个自由度方向的位置信息,通过例如包括编码器系统的第一及第二平台位置测量系统69Α、69Β (参照第六图)分别独立地获得(测量)。第一及第二平台位置测量系统69Α,69Β的各个输出供给至主控制装置20 (参照第六图),主控制装置20使用(依据)平台位置测量系统69Α、69Β的输出来控制供给至构成平台驱动系统60Α、60Β的线圈单元的各线圈的电流大小及方向,并根据需要来控制平台14Α、14Β在各个XY平面内的三个自由度方向上的位置。当平台14Α、14Β用作后述的反作用物(Countermass)时,主控制装置20使用(依据)平台位置测量系统69Α、69Β的输出,并经由平台驱动系统60Α、60Β 驱动平台14Α、14Β返回其基准位置,使得平台14Α、14Β从基准位置的移动量在指定范围内。 亦即,平台驱动系统60Α、60Β用作微调马达(Trim Motor)。第一及第二平台位置测量系统69A、69B的结构并无特别限定,例如可使用一种编码器系统,其中,编码器头被布置于底座12 (或在第二部分14A2、14 布置编码器头,在底座 12上布置标尺),编码器头通过在布置于第二部分14A2、14B2的各个下表面的标尺(Scale) (例如二维光栅)上照射测量光束和使用通过该照射而获得的反射光(来自二维光栅的衍射光),获得(测量)平台14A、14B在各个XY平面内的三个自由度方向上的位置信息。另夕卜,平台14A、14B的位置信息亦可通过例如光干涉仪系统,或是组合光干涉仪系统与编码器系统的测量系统而获得(测量)。如第二图所示,作为晶圆载台之一的WSTl具备保持晶圆W的微动载台(亦称为台)WFS1、及包围微动载台WFSl的周围的矩形框状的粗动载台WCS1。另一个晶圆载台WST2 如第二图所示,具备保持晶圆W的微动载台WFS2、及包围微动载台WFS2的周围的矩形框状粗动载台WCS2。从第二图可看出,晶圆载台WST2除了相对于晶圆载台WSTl以左右反转的状态布置外,包括其驱动系统及位置测量系统等的全部结构与晶圆载台WSTl相同。因此, 以下采用晶圆载台WSTl为代表作说明,关于晶圆载台WST2仅在特别有必要说明时才作说明。粗动载台WCSl如第四(A)图所示,具有由在Y轴方向彼此离开而平行布置、长度方向沿X轴方向的立方体状的构件构成的一对粗动滑块部90a、90b ;及由长度方向沿Y轴方向的立方体状的构件构成、并在Y轴方向的一端与另一端连结一对粗动滑块部90a、90b 的一对连结构件92a、92b。亦即,粗动载台WCSl形成在中央部具有贯穿于Z轴方向的矩形开口部的矩形框状。如第四⑶图及第四(C)图所示,在粗动滑块部90a、90b的各个内部(底部)容纳有磁铁单元96a、96b。磁铁单元96a、96b对应于容纳在平台14A、14B的第一部分14A:、 HB1W各个内部的线圈单元,并且均由将XY 二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个磁铁构成。磁铁单元96a、96b与平台14A、14B的线圈单元一起构成例如美国专利申请公开第2003/0085676号说明书等揭示的由对粗动载台WCSl可在六个自由度方向上产生驱动力的电磁力(洛兰兹力)驱动方式的平面马达而构成的粗动载台驱动系统62A(参照第六图)。此外,与此同样地,通过晶圆载台WST2的粗动载台WCS2 (参照第二图)具有的磁铁单元与平台14A、14B的线圈单元,构成由平面马达构成的粗动载台驱动系统62B(参照第六图)。在这种情况下,因为Z轴方向的力作用于粗动载台WCSl (或WCS2)上,因此粗动载台在平台14A、14B上磁浮。因而不需要使用要求较高加工精度的气体静压轴承,从而亦不需要提高平台14A、14B上面的平坦度。另外,本实施例的粗动载台WCS1,WCS2中仅粗动滑块部90a、90b具有平面马达的磁铁单元的结构,不过不限于此,亦可与连结构件92a、92b —起布置磁铁单元。此外,驱动粗动载台WCS1,WCS2的致动器不限于电磁力(洛兰兹力)驱动方式的平面马达,亦可使用例如可变磁阻驱动方式的平面马达等。此外,粗动载台WCS1,WCS2的驱动方向不限于六个自由度方向,例如亦可仅为XY平面内的三个自由度方向(Χ,Υ、ΘΖ)。此时,例如可通过气体静压轴承(例如空气轴承)使粗动载台WCS1,WCS2在平台14Α、14Β上浮起。此外,本实施例的粗动载台驱动系统62Α、62Β使用动磁式的平面马达,不过不限于此,亦可使用在平台上布置磁铁单元、在粗动载台上布置线圈单元的动圈式的平面马达。在粗动滑块部90a的-Y侧的侧面及粗动滑块部90b的+Y侧的侧面,分别固定有在微小驱动微动载台WFSl时发挥引导功能的引导构件94a、94b。如第四(B)图所示,引导构件9 由在X轴方向延伸的剖面为L字状的构件构成,其下表面布置于与粗动滑块部90a 的下表面的同一面上。引导构件94b对弓I导构件9 左右对称,不过结构相同且布置相同。在引导构件94a的内部(底面),沿X轴方向以指定间隔容纳有分别包括将XY 二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个线圈的一对线圈单元CUa、CUb (参照第四 ㈧图)。另外,在引导构件94b的内部(底部)容纳有包括将XY 二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个线圈的一个线圈单元CUc(参照第四(A)图)。通过主控制装置 20(参照第六图)控制供给至构成线圈单元CUa CUc的各线圈的电流大小及方向。连结构件92a、92b形成为中空的、在其内部容纳有用于供给用力至微动载台WFSl 的未示出的配管构件及配线构件等。亦可在连结构件9 及/或92b的内部容纳各种光学构件(例如空间影像测量器、照度不均勻测量器、照度监视器、波面像差测量器等)。在这种情况下,通过构成粗动载台驱动系统62A的平面马达在平台14A上伴随加减速而在Y轴方向驱动晶圆载台WSTl时(例如在曝光站200与测量站300的间移动时), 平台14A通过晶圆载台WSTl驱动的反作用力的作用,亦即按照所谓作用反作用定律(动量守恒定律),而在与晶圆载台WSTl相反的方向上被驱动。此外,亦可通过平台驱动系统60A在Y轴方向产生驱动力,而形成不满足前述作用反作用定律的状态。此外,将晶圆载台WST2在平台14B上驱动于Y轴方向时,平台14B亦通过晶圆载台WST2的驱动力的反作用力的作用,亦即按照所谓作用反作用定律(运动量守恒定律),而在与晶圆载台WST2相反的方向被驱动。亦即,平台14A、14B发挥反作用物的功能,将晶圆载台WST1、WST2及平台14A、14B全体构成的系统的动量予以守恒,而不产生重心移动。因此,不致因晶圆载台WST1、WST2在Y轴方向的移动而发生对平台14A、14B的作用偏负荷等的问题。另外,关于晶圆载台WST2,亦可通过平台驱动系统60B在Y轴方向产生驱动力,而形成不满足前述作用反作用定律的状态。此外,通过晶圆载台WST1、WST2在X轴方向移动时,通过其驱动力的反作用力的作用,平台14A、14B发挥反作用物的功能。如第四(A)图及第四(B)图所示,微动载台WFSl具备由从平面观察为矩形的构件构成的本体部80、固定于本体部80的+Y侧的侧面的一对微动滑块部84a、84b,以及固定于本体部80的-Y侧的侧面的微动滑块部84c。本体部80以热膨胀率较小的材料如陶瓷或玻璃等而形成,在其底面位于与粗动载台WCSl的底面为同一平面的状态下,通过粗动载台WCSl而非接触性地被支撑。本体部 80为了减轻重量,亦可形成中空。另外,本体部80的底面亦可不与粗动载台WCSl的底面为
同一平面。在本体部80的上表面中央布置有通过真空吸附等而保持晶圆W的晶圆保持器 (无图示)。在本实施例中,例如使用在环状的凸部(凸缘部)内形成支撑晶圆W的多个支撑部(支杆构件)的所谓支杆夹头方式的晶圆保持器,并且在一面(表面)是晶圆放置面的晶圆保持器的另一面(背面)侧设置后述的二维光栅RG等。另外,晶圆保持器亦可与微动载台WFSl (本体部80) —体地形成,亦可例如经由静电夹盘(Chuck)机构或夹钳(Cramp) 机构等的保持机构而可装卸地固定到本体部80。此时,光栅RG设于本体部80的背面侧。 此外,晶圆保持器亦可通过粘合剂等而固定于本体部80。如第四(A)图所示,在本体部80 的上面安装有在晶圆保持器(晶圆W的放置区域)的外侧、中央形成比晶圆W(晶圆保持器)大一圈的圆形开口且具有对应于本体部80的矩形状外形(轮廓)的板(拒液板)82。 板82的表面实施对液体Lq拒液化处理(形成拒液面)。本实施例中,板82的表面例如包括由金属、陶瓷或玻璃等构成的基底、及形成于其基底表面的拒液性材料的膜。拒液性材料例如包括PFA(四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚合物(Tetrafluoro ethylene-per fluoro alkylvinyl ether copolymer))、PTFE(高分子聚四氣乙j;希(Poly tetra fluoro ethylene))、铁氟龙(登录商标)等。另外形成膜的材料亦可为丙烯基系树脂、硅系树脂。 此外,整个板82亦可由PFA、PTFE、铁氟龙(登录商标)、丙烯基系树脂及硅系树脂的至少一个而形成。本实施例中,板82的上表面对液体Lq的接触角例如超过90度。亦在前述的连结构件92b表面实施同样的拒液化处理。板82以其表面的全部(或是一部分)与晶圆W的表面成为同一面的方式而固定于本体部80的上表面。此外,板82及晶圆W的表面位于与前述连结构件92b的表面大致同一面上。此外,在板82的+X侧且+Y侧的角落附近形成圆形的开口,在该开口内以与晶圆W的表面大致成为同一面的状态无间隙地布置测量板FMl。在测量板FMl的上面形成有分别通过前述一对标线片对准系统RA1、RA2 (参照第一图、第六图)而检测的一对第一基准标记、及通过主要对准系统ALl而测量的第二基准标记(均未示出)。如第二图所示,在晶圆载台WST2的微动载台WFS2上,在板82的-X侧且+Y侧的角落附近,以与晶圆W的表面大致成为同一面的状态固定有与测量板FMl同样的测量板FM2。另外,亦可将板82安装于微动载台WFSl (本体部80)的方式改为例如与微动载台WFSl —体形成晶圆保持器,在微动载台WFSl的包围晶圆保持器的周围区域(与板82同一区域(亦可包括测量板的表面)) 的上表面实施拒液化处理,而形成拒液面。如第四⑶图所示,在微动载台WFSl的本体部80的下面中央部,以其下面位于与其它部分(周围部分)大致同一面上(板的下面不致比周围部分突出于下方)的状态,而布置大小程度覆盖晶圆保持器(晶圆W的放置区域)与测量板FMl (在微动载台WFS2的情况下是测量板FiC)的指定形状的薄板状的板。在板的一面(上面(或下面))形成有二维光栅RG(以下简称为光栅RG)。光栅RG包括以X轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(X 衍射光栅)、及以Y轴方向为周期方向的反射型衍射光栅(Y衍射光栅)。板例如通过玻璃而形成,光栅RG例如以138nm 4 μ m间的间距,例如Wlym间距,刻上衍射光栅的刻度而作成。另外,光栅RG亦可覆盖本体部80的整个下表面。此外,用于光栅RG的衍射光栅的种类,除了机械性形成沟等之外,例如亦可为在感光性树脂上曝光干涉条纹而产生。另外, 薄板状的板的结构并非限定于此。如第四(A)图所示,一对微动滑块部84a、84b是从平面观察为大致正方形的板状构件,且在本体部80的+Y侧的侧面,在X轴方向以指定距离隔开而布置。微动滑块部84c 是从平面观察在X轴方向为细长的长方形的板状构件,且以在其长度方向一端与另一端位于与微动滑块部84a、84b中心大致同一直线的Y轴平行的直线上的状态,固定于本体部80 的-Y侧的侧面。一对微动滑块部84a、84b分别被前述的引导构件9 支撑,微动滑块部8 被引导构件94b支撑。亦即,微动载台WFS以相对于粗动载台WCS不在同一直在线上的三处而支撑。在微动滑块部8 84c的各个内部,对应于粗动载台WCSl的引导构件94a、94b 具有的线圈单元OTa CUc,容纳有由将XY 二维方向作为行方向及列方向而矩阵状布置的多个永久磁铁(及无图示的磁轭)构成的磁铁单元98a、98b、98c。磁铁单元98a与线圈单元Cfe —起,磁铁单元9 与线圈单元CUb —起,磁铁单元98c与线圈单元⑶c 一起,分别构成例如美国专利申请公开第2003/0085676号说明书等揭示的可在X、Y、Z轴方向产生驱动力的电磁力(洛兰兹力)的驱动方式的三个平面马达,通过这三个平面马达构成将微动载台WFSl在六个自由度方向(Χ、Υ、Ζ、ΘΧ、及θ ζ)驱动的微动载台驱动系统64A (参照第六图)。晶圆载台WST2中亦同样地具有由粗动载台WCS2具有的线圈单元与微动载台WFS2 具有的磁铁单元而构成的三个平面马达,并通过这三个平面马达构成将微动载台WFS2在六个自由度方向(Χ、Υ、Ζ、ΘΧ、Qy及θ ζ)驱动的微动载台驱动系统64Β (参照第六图)。微动载台WFSl可在X轴方向沿着在X轴方向延伸的引导构件94a、94b移动比其它五个自由度方向长的行程。微动载台WFS2亦同。通过以上的结构,微动载台WFSl可相对于粗动载台WCSl在六个自由度方向移动。 此外,此时通过微动载台WFSl驱动的反作用力的作用,与前述同样的作用反作用定律(运动量守恒定律)成立。亦即,粗动载台WCSl发挥微动载台WFSl的反作用物的功能,粗动载台WCSl在与微动载台WFSl相反的方向被驱动。微动载台WFS2与粗动载台WCS2的关系亦同。另外,在本实施例中,主控制装置20在将微动载台WFSl (或WFS2)伴随加减速而在X轴方向增大驱动时(例如在曝光中进行照射区域间的步进动作时等),通过构成粗动载台驱动系统62A(或62B)的平面马达,而将微动载台WFSl (或WFS2)在X轴方向驱动。此夕卜,同时,经由粗动载台驱动系统62A (或62B),主控制装置20赋予粗动载台WCSl (或WCS2) 被驱动与微动载台WFSl (或WFS2)同一方向的初速(将粗动载台WCSl (或WCS2)驱动于与微动载台WFSl (或WFS2)同一方向)。因此,使粗动载台WCSl (或WCS2)发挥所谓反作用物的功能,并且可缩短粗动载台WCSl (或WCS2)伴随微动载台WFSl (或WFS2)在X轴方向的移动(起因于驱动力的反作用力)而向相反方向的移动距离。特别是在微动载台WFSl (或 WFS2)进行包括向X轴方向的步进移动的动作,亦即微动载台WFSl (或WFS2)进行交互地反复向X轴方向的加速与减速的动作情况下,可使粗动载台WCSl (或WCS2)的移动中所需的关于X轴方向的行程为最短。此时,主控制装置20亦可将包括微动载台与粗动载台的晶圆载台WSTl (或WST2)整个系统的重心在X轴方向进行等速运动的初速赋予粗动载台 WCSl (或WCS2)。如此,粗动载台WCSl (或WCS2)将微动载台WFSl (或WFS2)的位置作为基准,而在指定的范围内来回运动。因此,粗动载台WCSl (或WCS2)在X轴方向的移动行程, 只须备有在其指定的范围中添加若干边缘的距离即可。关于此方面的详细内容,例如揭示于美国专利申请公开第2008/0143994号说明书等。此外,如前述,由于微动载台WFSl通过粗动载台WCSl以不在同一直线的三处被支撑,因此主控制装置20通过适当控制例如分别作用于微动滑块部8 8 的Z轴方向的驱动力(推力),可以任意的角度(旋转量)将微动载台WFSl (亦即晶圆W)相对于XY平面沿ΘΧ及/或θ y方向倾斜。此外,主控制装置20例如通过产生沿+ ΘΧ方向(第四(B) 图系在纸面左转方向)分别作用于微动滑块部84a、84b的驱动力,和产生沿-θ χ方向(第四(B)图系在纸面右转方向)作用于微动滑块部8 的驱动力,可使微动载台WFSl的中央部沿+Z方向(凸状地)弯曲。此外,主控制装置20也可以通过例如产生沿-0y、+ 0y方向(分别从+Y侧观察为左转、右转)分别作用于微动滑块部84a、84b的驱动力,使微动载台WFSl的中央部沿+Z方向(凸状地)弯曲。对于微动载台WFS2主控制装置20也可以同样地进行。另外,在本实施例中,微动载台驱动系统64A、64B使用动磁式的平面马达,不过不限于此,亦可使用在微动载台的微动滑块部上布置线圈单元,而在粗动载台的引导构件上布置磁性单元的动圈式平面马达。如第四(A)图所示,在粗动载台WCSl的连结构件92a与微动载台WFSl的本体部 80之间架设有一对软管86a、86b,用于传导从外部供给至连结构件92a的用力至微动载台 WFS1。另外,包括第四(A)图的各附图中均省略其图示,不过实际上一对软管86a、86b分别通过多条软管而构成。各个软管86a、86b的一端连接于连结构件92a的+X侧的侧面,另一端分别经由在本体部80的上表面具有从-X侧的端面沿+X方向以指定的长度所形成的指定深度的一对凹部80a(参照第四(C)图)而连接于本体部80的内部。如第四(C)图所示, 软管86a、86b不致于突出于微动载台WFSl的上表面上方。如第二图所示,在粗动载台WCS2的连结构件92a与微动载台WFS2的本体部80之间,亦架设有一对软管86a、86b,用于传导从外部供给至连结构件92a的用力至微动载台WFS2。在本实施例中,由于微动载台驱动系统64A,64B使用动磁式的三个平面马达,因此经由软管86a、86b而在粗动载台与微动载台之间传导电力以外的用力。另外,亦可取代软管86a、86b,而改为采用例如国际公开第2004/100237号揭示的结构、方法,以非接触方式在粗动载台与微动载台之间传导用力。如第二图所示,软管载体TCa之一经由软管Ta2而连接于粗动载台WCSl的连结构件92a内部的配管构件、配线构件。如第三图所示,软管载体TCa布置于在底座12的-X侧的端部所形成的阶部上。软管载体TCa在底座12的阶梯部上通过线性马达等的致动器,而追随晶圆载台WSTl在Y轴方向被驱动。如第三图所示,软管载体中的另一个TCb布置于底座12的+X侧的端部所形成的阶梯部上,并经由软管作2而连接于粗动载台WCS2的连结构件92a内部的配管构件、配线构件(参照第二图)。软管载体TCb在底座12的阶梯部上通过线性马达等的致动器,而追随晶圆载台WST2在Y轴方向被驱动。如第三图所示,软管Tal、Tbl的一端分别连接至软管载体TCa、TCb,软管Tal、Tbl 的另一端连接至设置在外部的未示出的用力供给装置(例如电源、气槽、压缩机或真空泵等)。从用力供给装置经由软管Tal而供给至软管载体TCa的用力,经由软管Ta2、容纳在粗动载台WCSl的连结构件9 中的未示出的配管构件、配线构件及软管86a、86b,而供给至微动载台WFSl。同样地,从用力供给装置经由软管Tbl而供给至软管载体TCb的用力,经由软管Tb2、容纳在粗动载台WCS2的连结构件92a中的未示出的配管构件、配线构件及软管 86a、86b而供给至微动载台WFS2。接下来,就测量晶圆载台WST1,WST2的位置信息的测量系统作说明。曝光装置100 具有测量微动载台WFS1、WFS2的位置信息的微动载台位置测量系统70 (参照第六图)、及测量粗动载台WCS1、WCS2各个位置信息的粗动载台位置测量系统68A、68B (参照第六图)。微动载台位置测量系统70具有第一图所示的测量杆71。如第三图所示,测量杆 71布置于一对平台14A、14B的各个第一部分14A1、14B1的下方。如第一图及第三图所示, 测量杆71由Y轴方向为长度方向的剖面矩形的梁状构件构成,在其长度方向的两端部分别经由垂挂构件74而在垂挂状态下固定于主框架BD。亦即,主框架BD与测量杆71是一体。 另外,梁状构件采用不致妨碍晶圆载台的移动的结构的情况下,不限于两端支撑,亦可在其长度方向的一端单边支撑。此外,梁状构件只须布置于前述底座12的下方即可。再者,梁状构件支撑于主框架BD,不过亦可例如经由防振机构而设于设置面(底板面等)。此时宜设置测量主框架BD与梁状构件的相对性位置关系的测量装置。梁状构件亦可称为测量用构件等。测量杆71的+Z侧半部(上半部)布置于平台14A、14B的各个第二部分14A2、14B2 相互之间,-Z侧半部(下半部)则容纳于底座12中所形成的凹部12a内。此外,在测量杆 71与平台14A、14B及底座12的各个之间形成有指定的游隙,测量杆71与主框架BD以外的构件成为机械性非接触状态。测量杆71通过热膨胀率较低的材料(例如不胀钢或陶瓷等)而形成。另外,测量杆71的形状并非特别限定。例如剖面亦可为圆形(圆柱状)或梯形或三角形状。此外,亦未必需要通过棒状或梁状构件等的长形构件而形成。
如第五图所示,在测量杆71中设有测量位于投影单元PU下方的微动载台(WFS1 或WFS2)的位置信息时使用的第一测量头群72、及测量位于对准装置99下方的微动载台 (WFS1或WFS2)的位置信息时使用的第二测量头群73。另外为了容易理解附图,第五图以虚线(二点链线)表示对准系统AL1、AU1 AL24。此外,第五图中省略对准系统AU1 AL24的附图标记。如第五图所示,第一测量头群72布置于投影单元PU的下方,且包括X轴方向测量用一维编码器头(以下简称为X头或编码器头)7 、一对Y轴方向测量用一维编码器头 (以下简称为Y头或编码器头)75ya、75yb,以及三个Z头76a、7b6、76c。X头75x、Y头75ya、75yb及三个Z头76a 76c以其位置不变化的状态而布置于测量杆71的内部。X头7 布置于基准轴LV上,Y头75ya、75yb在X头75x的-X侧及+X 侧分别离开相同距离而布置。本实施例的三个编码器头75x、75ya、75yb分别使用例如与国际公开第2007/083758号(对应美国专利申请公开第2007/(^88121号说明书)等所揭示的编码器头同样的将光源、受光系统(包括光测量器)及各种光学系统予以单元化而构成的衍射干涉型的头。各个X头75x、Y头75ya、75yb在晶圆载台WSTl (或WST2)位于投影光学系统PL (参照第一图)的正下方时,经由平台14A与平台14B间的空隙,或是形成于平台14A、14B各个第一部分14A1、14B1的光透过部(例如开口),照射测量光束于布置在微动载台WFSl (或 WFS2)下面的光栅RG(参照第四(B)图)。再者,各个X头75x、Y头75ya、75yb通过接收来自光栅RG的衍射光,而获得微动载台WFSl (或WFS2)在XY平面内的位置信息(亦包括 θ ζ方向的旋转信息)。亦即,通过使用光栅RG具有的X衍射光栅测量微动载台WFSl (或 WFS2)在X轴方向的位置的X头75χ,而构成X线性编码器51 (参照第六图)。此外,通过使用光栅RG的Y衍射光栅测量微动载台WFSl (或WFS2)在Y轴方向的位置的一对Y头75ya、 75yb,而构成一对Y线性编码器52、53 (参照第六图)。X头75x、Y头75ya、75yb的各个测量值供给至主控制装置20 (参照第六图),主控制装置20使用(依据)X头75x的测量值测量微动载台WFSl (或WFS2)在X轴方向的位置,并依据一对Y头75ya、75yb的测量值的平均值而测量(算出)微动载台WFSl (或WFS2)在Y轴方向的位置。此外,主控制装置20 使用一对Y线性编码器52、53的各个测量值,而测量(算出)微动载台WFSl (或WFS2)在 θ ζ方向的位置(Ζ轴周围的旋转量)。此时,从X头7 照射的测量光束在光栅RG上的照射点(测量点)与晶圆W上的曝光区域IA(参照第一图)中心的曝光位置一致。此外,分别从一对Y头75ya、75yb照射的测量光束在光栅RG上的一对照射点(测量点)的中点,与从X头7 照射的测量光束在光栅RG上的照射点(测量点)一致。主控制装置20依据二个Y头75ya、75yb的测量值的平均算出微动载台WFSl (或WFS2)在Y轴方向的位置信息。因而微动载台WFSl (或WFS2) 在Y轴方向的位置信息,实质上在照射于晶圆W的照明光IL的照射区域(曝光区域)IA中心的曝光位置测量。亦即,X头75x的测量中心及二个Y头75ya、75yb的实质性测量中心与曝光位置一致。因此,主控制装置20通过使用X线性编码器51及Y线性编码器52、53, 可随时在曝光位置的正下方(背面)进行微动载台WFSl (或WFS2)在XY平面内的位置信息(包括θ ζ方向的旋转信息)的测量。Z头76a 76c例如使用与⑶驱动装置等使用的光学拾取装置同样的光学式位移传感器的头。三个Z头76a 76c布置于与等腰三角形(或正三角形)的各顶点对应的位置。各个Z头76a 76c用与Z轴平行的测量光束从下方照射微动载台WFSl (或WFS2)的下表面,并接收通过形成有光栅RG的板的表面(或反射型衍射光栅的形成面)而反射的反射光。因此,各个Z头76a 76c构成在各照射点测量微动载台WFSl (或WFS2)的面位置 (Z轴方向的位置)的面位置测量系统M (参照第六图)。三个Z头76a 76c的各个测量值供给至主控制装置20 (参照第六图)。此外,将分别从三个Z头76a 76c照射的测量光束在光栅RG上的三个照射点作为顶点的等腰三角形(或正三角形)的重心,与晶圆W上的曝光区域IA(参照第一图)中心的曝光位置一致。因此,主控制装置20依据三个Z头76a 76c的测量值的平均值,可随时在曝光位置的正下方取得微动载台WFSl (或WFS2)在Z轴方向的位置信息(面位置信息)。此外,主控制装置20使用(依据)三个Z头76a 76c的测量值,加上微动载台 WFSl(或WFS2)在Z轴方向的位置,测量(算出)ΘΧ方向及方向的旋转量。第二测量头群73具有构成X线性编码器55 (参照第六图)的X头77x、构成一对 Y线性编码器56、57(参照第六图)的一对Y头77ya、77yb,及构成面位置测量系统58 (参照第六图)的三个Z头78a、78b、78c。以X头77x作为基准的一对Y头77ya、77yb及三个 Z头78a 78c的各自位置关系,与将前述的X头7 作为基准的一对Y头75ya、75yb及三个Z头76a 76c的各自位置关系相同。从X头77x照射的测量光束在光栅RG上的照射点(测量点),与主要对准系统ALl的测量中心一致。亦即,X头77x的测量中心及二个Y 头77ya、77yb的实质性测量中心与主要对准系统ALl的测量中心一致。因此,主控制装置 20可随时以主要对准系统ALl的测量中心测量微动载台WFS2(或WFS1)在XY平面内的位置信息及面位置信息。另外,本实施例的X头75x、77x及Y头75ya、75yb、77ya、77yb分别将图上未显示的光源、受光系统(包括光测量器)及各种光学系统予以单元化而布置于测量杆71的内部, 不过编码器头的结构不限于此。例如亦可将光源及受光系统布置于测量杆的外部。该情况下,亦可例如经由光纤等分别连接布置于测量杆内部的光学系统与光源及受光系统。此外, 亦可构成将编码器头布置于测量杆的外部,仅将测量光束经由布置于测量杆内部的光纤而引导至光栅。此外,晶圆在θ ζ方向的旋转信息亦可使用一对X线性编码器测量(此时只要一个Y线性编码器即可)。此外,微动载台的面位置信息亦可例如使用光干涉仪而测量。 此外,亦可取代第一测量头群72及第二测量头群73的各头,而将包括至少一个将X轴方向及Z轴方向作为测量方向的)(Ζ编码器头,与至少一个将Y轴方向及Z轴方向作为测量方向的Π编码器头的合计三个编码器头设计成与前述的X头及一对Y头相同的布置。此外,亦可将测量杆71分割成多个。例如亦可分割成具有第一测量头群72的部分与具有第二测量头群73的部分,各个部分(测量杆)将主框架BD (的测量基准面)作为基准,测量与主框架BD的相对位置,而将其位置关系控制为一定。该情况下,可在各部分(测量杆)的两端设置包括多个编码器头及Z头(面位置测量系统)的头单元,而算出各部分 (测量杆)在Z轴方向的位置及ΘΧ、θ y方向的旋转量。粗动载台位置测量系统68A (参照第六图)在晶圆载台WSTl在平台14A上移动于曝光站200与测量站300的间时,测量粗动载台WCSl (晶圆载台WST1)的位置信息。粗动载台位置测量系统68A的结构并无特别限定,包括编码器系统或光干涉仪系统(亦可组合光干涉仪系统与编码器系统)。在粗动载台位置测量系统68A包括编码器系统的情况下,例如可构成沿着晶圆载台WSTl的移动路径,从以垂挂状态固定于主框架BD的多个编码器头, 照射测量光束于固定(或形成)在粗动载台WCSl上面的标尺(例如二维光栅),并接收其衍射光而测量粗动载台WCSl的位置信息。在粗动载台位置测量系统68A包括光干涉仪系统的情况下,可构成从分别具有平行于X轴及Y轴的测量轴的X光干涉仪及Y光干扰仪照射测量光束于粗动载台WCSl的侧面,并接收其反射光而测量晶圆载台WSTl的位置信息。粗动载台位置测量系统68B (参照第六图)具有与粗动载台位置测量系统68A相同的结构,测量粗动载台WCS2(晶圆载台WST2)的位置信息。主控制装置20依据粗动载台位置测量系统68A、68B的测量值,个别地控制粗动载台驱动系统62A、62B,来控制粗动载台 WCS1、WCS2(晶圆载台WST1、WST2)的各个位置。此外,曝光装置100亦具备分别测量粗动载台WCSl与微动载台WFSl的相对位置、 及粗动载台WCS2与微动载台WFS2的相对位置的相对位置测量系统66A、66B (参照第六图)。相对位置测量系统66A、66B的结构并无特别限定,例如可通过包括静电电容传感器的间隙传感器而构成。该情况下,间隙传感器例如可通过固定于粗动载台WCSl (或WCS2)的探针部与固定于微动载台WFSl (或WFS2)的标的部而构成。另外,相对位置测量系统的结构不限于此,例如亦可使用线性编码器系统及光干涉仪系统等而构成相对位置测量系统。第六图中显示主要构成曝光装置100的控制系统,并显示统筹控制各部结构的主控制装置20的输入输出关系的框图。主控制装置20包括工作站(或是微电脑)等,而统筹控制前述的局部浸液装置8、平台驱动系统60A、60B、粗动载台驱动系统62A、62B及微动载台驱动系统64A、64B等曝光装置100的各部结构。其次,依据第七图至第十一图说明使用二个晶圆载台WST1、WST2的并行处理动作。另外,以下的动作中,通过主控制装置20如前述地控制液体供给装置5与液体回收装置6,并通过在投影光学系统PL的顶端透镜191的正下方保持一定量的液体Lq,而随时形成浸液区域。第七图显示在曝光站200中,对放置于晶圆载台WSTl的微动载台WFSl上的晶圆 W进行步进及扫描方式的曝光,同时在第二加载位置,在晶圆搬送机构(未示出)与晶圆载台WST2的微动载台WFS2之间进行晶圆更换。主控制装置20依据事前进行的晶圆对准结果(例如将通过增强型全晶圆对准 (EGA)而获得的晶圆W上的各照射区域的排列坐标,转换成将测量板FMl上的第二基准标记作为基准的坐标的信息)和标线片对准的结果等,反复进行使晶圆载台WSTl向晶圆W上的各照射区域曝光用的开始扫描位置(开始加速位置)移动的照射区域间移动(照射间步进)动作,及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印于晶圆W上的各照射区域的扫描曝光动作,执行步进及扫描方式的曝光动作。在该步进及扫描动作中,伴随晶圆载台WSTl 例如扫描曝光时在Y轴方向的移动,如前述,平台14A、14B发挥反作用物的功能。此外,为了进行照射间步进动作而通过主控制装置20在X轴方向驱动微动载台WFSl时,通过主控制装置20对粗动载台WCSl赋予初速,从而粗动载台WCSl发挥对微动载台的内部反作用物的功能。因此,晶圆载台WSTl (粗动载台WCS1、微动载台WFS1)的移动不致造成平台14A、 14B振动,且不致对晶圆载台WST2带来不良影响。上述的曝光动作在顶端透镜191与晶圆W(依据照射区域的位置可以为晶圆W及板8 之间保持液体Lq的状态,亦即通过浸液曝光而进行。本实施例的曝光装置100在上述一连串的曝光动作中,通过主控制装置20使用微动载台位置测量系统70的第一测量头群72测量微动载台WFSl,并依据该测量结果控制微动载台WFSl (晶圆W)的位置。在微动载台WFS2在第二加载位置更换晶圆时,通过未示出的晶圆搬送机构,从微动载台WFS2上卸载曝光后的晶圆,并且将新的晶圆加载微动载台WFS2上而进行。此时,第二加载位置是在微动载台WFS2上进行晶圆更换的位置,在本实施例中定义为在主要对准系统ALl的正下方定位测量板FM2的微动载台WFS2(晶圆载台WST2)的位置。上述的晶圆更换中及其晶圆更换后,晶圆载台WST2在第二加载位置停止时,主控制装置20在开始对新的晶圆W进行晶圆对准(及其它的前处理测量)之前,执行微动载台位置测量系统70的第二测量头群73,亦即编码器55、56、57 (及面位置测量系统58)的重设 (原点的再设定)。晶圆更换(加载新的晶圆W)与编码器55、56、57(及面位置测量系统58)的重设结束后,主控制装置20使用主要对准系统ALl检测测量板FM2上的第二基准标记。而后, 主控制装置20检测将主要对准系统ALl的指针中心作为基准的第二基准标记的位置,并依据其检测结果及检测时通过编码器阳,56,57测量微动载台WFS2的位置的结果,算出将基准轴La及基准轴LV作为坐标轴的正交坐标系统(对准坐标系统)中的第二基准标记的位置坐标。其次,主控制装置20使用编码器55、56、57,测量微动载台WFS2(晶圆载台WST2) 在对准坐标系统中的位置坐标,并进行EGA(参照第八图)。详细而言,例如在美国专利申请公开第2008/0088843号说明书等所揭示,主控制装置20使晶圆载台WST2,亦即使支撑微动载台WFS2的粗动载台WCS2例如在Y轴方向移动,在其移动路径上的多处实施微动载台WFS2的定位,定位时使用对准系统ALl、ΑΙΛ ΑΙΛ中的至少一个,检测在对准照射区域 (抽样照射区域)对准标记在对准坐标系统中的位置坐标。第八图显示进行对准标记在对准坐标系统中的位置坐标的检测时的微动载台WFS2的情形。该情况下,各个对准系统ALl、AU1 ΑΙΛ与上述晶圆载台WST2向Y轴方向的移动动作连动,而检测在检测区域(例如相当于检测光的照射区域)内依序布置的沿着X轴方向而排列的多个对准标记(抽样标记)。因而,在测量上述对准标记时,不在X轴方向驱动晶圆载台WST2。而后,主控制装置20依据附设于晶圆W上的抽样照射区域的多个对准标记的位置坐标与设计上的位置坐标,执行例如美国专利第4,780,617号说明书等揭示的统计运算 (EGA运算),而算出多个照射区域在对准坐标系统中的位置坐标(排列坐标)。此外,本实施例的曝光装置100,由于测量站300与曝光站200分离,因此主控制装置20从晶圆对准结果所获得的晶圆W上各照射区域的位置坐标,减去之前所检测的第二基准标记的位置坐标,而获得将第二基准标记的位置作为原点的晶圆W上的复数个照射区域的位置坐标。通常上述的晶圆更换及晶圆对准程序比曝光程序早结束。因而,晶圆对准结束时, 主控制装置20将晶圆载台WST2驱动于+X方向,并向平台14B上的指定的待机位置移动。 此时,将晶圆载台WST2驱动于+X方向时,微动载台WFS从微动载台位置测量系统70可测量的范围脱离(亦即从第二测量头群73照射的各测量光束超出光栅RG)。因而,主控制装置20依据微动载台位置测量系统70 (编码器55、56、57)的测量值与相对位置测量系统66B 的测量值,获得粗动载台WCS2的位置,之后,依据粗动载台位置测量系统68B的测量值控制晶圆载台WST2的位置。亦即,从使用编码器55、56、57测量晶圆载台WST2在XY平面内的位置,切换成使用粗动载台位置测量系统68B的测量。而后,主控制装置20在对微动载台 WFSl上的晶圆W曝光结束前,使晶圆载台WST2在上述指定的待机位置待机。对微动载台WFSl上的晶圆W曝光结束时,主控制装置20开始将晶圆载台WST1、 WST2朝向第十图所示的各个右侧急停位置驱动。晶圆载台WSTl朝向右侧急停位置而在-X 方向驱动时,微动载台WFSl从微动载台位置测量系统70 (编码器51、52、53及面位置测量系统54)可测量范围脱离(亦即从第一测量头群72照射的测量光束超出光栅RG)。因而, 主控制装置20依据微动载台位置测量系统70 (编码器51、52、5;3)的测量值与相对位置测量系统66A的测量值,获得粗动载台WCSl的位置,之后,依据粗动载台位置测量系统68A的测量值控制晶圆载台WSTl的位置。亦即,主控制装置20从使用编码器51、52、53测量晶圆载台WSTl在XY平面内的位置,切换成使用粗动载台位置测量系统68A的测量。此外,此时主控制装置20使用粗动载台位置测量系统68B测量晶圆载台WST2的位置,并依据其测量结果如第九图所示,将晶圆载台WST2在平台14B上沿+Y方向(参照第九图中的空心箭头) 驱动。通过该晶圆载台WST2的驱动力的反作用力的作用,平台14B发挥反作用物的功能。此外,主控制装置20与晶圆载台WST1、WST2朝向上述右侧急停位置移动的同时, 依据相对位置测量系统66A的测量值,将微动载台WFSl沿+X方向驱动,而接近或接触于粗动载台WCSl,并且依据相对位置测量系统66B的测量值将微动载台WFS2沿-X方向驱动,而接近或接触于粗动载台WCS2。而后,在两个晶圆载台WST1、WST2移动于右侧急停位置的状态下,如第十图所示, 晶圆载台WSTl与晶圆载台WST2成为在X轴方向接近或接触的急停状态。与此同时,微动载台WFSl与粗动载台WCSl成为急停状态,粗动载台WCS2与微动载台WFS2成为急停状态。 而后,通过微动载台WFS1、粗动载台WCSl的连结构件92b、粗动载台WCS2的连结构件92b 及微动载台WFS2的上表面形成在外观上一体的全平面的表面。随着晶圆载台WSTl及WST2在保持上述三个急停状态下移动于_X方向,形成于顶端透镜191与微动载台WFSl之间的浸液区域(液体Lq)向微动载台WFS1、粗动载台WCSl 的连结构件92b、粗动载台WCS2的连结构件92b及微动载台WFS2上依序移动。第十图显示浸液区域(液体Lq)的移动开始之前的状态。另外,在保持上述三个急停状态下驱动晶圆载台WSTl与晶圆载台WST2时,优选地以防止或抑制液体Lq漏出的方式设定晶圆载台WSTl 与晶圆载台WST2的间隙(游隙)、微动载台WFSl与粗动载台WCSl的间隙(游隙)、及粗动载台WCS2与微动载台WFS2的间隙(游隙)。此时所谓接近,亦包括成为上述急停状态的二个构件间的间隙(游隙)为零的情况,亦即为两者接触的情况。浸液区域(液体Lq)向微动载台WFS2上的移动完成时,晶圆载台WSTl移动于平台14A上。因此,主控制装置20为了使其移动于第十一图所示的第一加载位置,而使用粗动载台位置测量系统68A测量其位置,使晶圆载台WSTl在平台14A上移动于-Y方向,进一步移动于+X方向。该情况下,晶圆载台WSTl向-Y方向移动时,通过其驱动力的反作用力的作用,平台14A发挥反作用物的功能。此外,亦可在晶圆载台WSTl向+X方向移动时,通过其驱动力的反作用力的作用,使平台14A发挥反作用物的功能。晶圆载台WSTl到达第一加载位置后,主控制装置20将晶圆载台WSTl在XY平面内的位置测量,从使用粗动载台位置测量系统68A的测量切换成使用编码器55、56、57的测量。与上述晶圆载台WSTl移动的同时,主控制装置20驱动晶圆载台WST2,并将测量板FM2定位于投影光学系统PL的正下方。在此之前,主控制装置20测量晶圆载台WST2在 XY平面内的位置,从使用粗动载台位置测量系统68B的测量切换成使用编码器51、52、53的测量。而后,使用标线片对准系统RA1、RA2检测测量板FM2上的一对第一基准标记,并检测与第一基准标记对应的标线片R上的标线片对准标记在晶圆面上投影影像的相对位置。另夕卜,该检测经由投影光学系统PL及形成浸液区域的液体Lq而进行。主控制装置20依据此时所检测的相对位置信息,及将先前获得的微动载台WFS2 上的第二基准标记作为基准的晶圆W上各照射区域的位置信息,算出标线片R的图案的投影位置(投影光学系统PL的投影中心)与放置于微动载台WFS2上的晶圆W上的各照射区域的相对位置关系。主控制装置20依据其算出结果,与前述放置于微动载台WFSl上的晶圆W的情况同样地,管理微动载台WFS2 (晶圆载台WST2)的位置,并且以步进及扫描方式转印标线片R的图案于放置在微动载台WFS2上的晶圆W上的各照射区域。第十一图显示如此在晶圆W上的各照射区域转印标线片R的图案时的情况。在对上述微动载台WFS2上的晶圆W进行曝光动作的同时,主控制装置20在第一加载位置执行在晶圆搬送机构(无图示)与晶圆载台WSTl之间的晶圆更换,而在微动载台 WFSl上放置新的晶圆W。此时,第一加载位置是在晶圆载台WSTl上进行晶圆更换的位置, 在本实施例中定义为在主要对准系统ALl的正下方定位测量板FMl的微动载台WFSl (晶圆载台WST1)的位置。而后,主控制装置20使用主要对准系统ALl检测测量板FMl上的第二基准标记。 另外,在检测第二基准标记之前,在晶圆载台WSTl在第一加载位置的状态下,主控制装置 20执行微动载台位置测量系统70的第二测量头群73,亦即编码器55、56、57(及面位置测量系统58)的重设(原点的再设定)。其后,主控制装置20管理晶圆载台WSTl的位置,并且对微动载台WFSl上的晶圆W,进行与前述同样的使用对准系统AL1、AIA ΑΙΛ的晶圆对准(EGA)。对微动载台WFSl上的晶圆W的晶圆对准(EGA)结束,且对微动载台WFS2上的晶圆W的曝光亦结束时,主控制装置20将晶圆载台WST1、WST2朝向左侧急停位置驱动。该左侧急停位置指晶圆载台WST1、WST2在与第十图所示的右侧急停位置为相对于前述的基准轴LV左右对称的位置的位置关系。朝向左侧急停位置驱动中的晶圆载台WSTl的位置测量,按照与前述晶圆载台WST2的位置测量相同的顺序进行。在该左侧急停位置,晶圆载台WSTl与晶圆载台WST2也成为前述的急停状态,与此同时,微动载台WFSl与粗动载台WCSl也成为急停状态,粗动载台WCS2与微动载台WFS2也成为急停状态。而后,通过微动载台WFS1、粗动载台WCSl的连结构件92b、粗动载台WCS2 的连结构件92b及微动载台WFS2的上表面形成外观上为一体的全平面的表面。主控制装置20在保持上述三个急停状态下,将晶圆载台WST1、WST2沿与之前相反的+X方向驱动。同时,形成于顶端透镜191与微动载台WFS2之间的浸液区域(液体Lq)与之前相反地向微动载台WFS2、粗动载台WCS2的连结构件92b、粗动载台WCSl的连结构件 92b、微动载台WFSl上依序移动。当然保持急停状态而移动时,亦与之前同样地,进行晶圆载台WST1、WST2的位置测量。浸液区域(液体Lq)的移动完成时,主控制装置20按照与前述同样的顺序开始对晶圆载台WSTl上的晶圆W进行曝光。与该曝光动作同时,主控制装置 20与前述同样地将晶圆载台WST2向第二加载位置驱动,而将晶圆载台WST2上的曝光后的晶圆W更换成新的晶圆W,并对新的晶圆W执行晶圆对准。以后,主控制装置20反复执行上述的使用晶圆载台WST1,WST2的并行处理动作。如以上的说明,本实施例的曝光装置100在曝光动作时及晶圆对准时(主要是对准标记的测量时),在测量保持晶圆W的微动载台WFSl (或WFS2)的位置信息(XY平面内的位置信息及面位置信息)时,分别使用固定于测量杆71的第一测量头群72及第二测量头群73。而后,由于构成第一测量头群72的编码器头75x、75ya、75yb及Z头76a 76c,以及构成第二测量头群73的编码器头77x、77ya、77yb及Z头78a 78c,可分别对布置于微动载台WFSl (或WFS2)的底面的光栅RG,从正下方以最短距离照射测量光束,因此,因晶圆载台WST1,WST2的周边环境气体的温度变动,例如因空气变动造成的测量误差小,可精确测量微动载台WFS的位置信息。此外,第一测量头群72在实质地与晶圆W上的曝光区域IA中心的曝光位置一致的点测量微动载台WFSl (或WFS2)在XY平面的位置信息及面位置信息,第二测量头群73 在实质地与主要对准系统ALl的检测区域中心一致的点测量微动载台WFS2(或WFS1)在XY 平面内的位置信息及面位置信息。因此,可抑制因测量点与曝光位置在XY平面内的位置误差而产生阿贝误差,基于这一点,亦可精确获得微动载台WFSl或WFS2的位置信息。此外,具有第一测量头群72及第二测量头群73的测量杆71,由于在垂挂状态下固定于固定有镜筒40的主框架BD,因此,可将保持于镜筒40的投影光学系统PL的光轴作为基准,实施晶圆载台WSTl (或WST2)的精确位置控制。此外,由于测量杆71与除主框架BD 以外的构件(例如平台14A、14B、底座12等)机械性非接触状态,因此不致传导平台14A、 14B、晶圆载台WST1、WST2等被驱动时的振动等。因此,通过使用第一测量头群72及第二测量头群73可精确测量晶圆载台WSTl (或WST2)的位置信息。此外,由于本实施例的晶圆载台WSTl、WST2在微动载台WFSl (或WFS2)的周围布置粗动载台WCSl (或WCS2),因此相比于在粗动载台上搭载微动载台的粗微动结构的晶圆载台,可缩小晶圆载台WST1、WST2的高度方向(Z轴方向)的尺寸。因而,可缩短构成粗动载台驱动系统62A,62B的平面马达的推力的作用点(亦即粗动载台WCSl (或WCS2)的底面与平台14A、14B上表面之间),与晶圆载台WST1、WST2的重心在Z轴方向的距离,可减低驱动晶圆载台WST1、WST2时的俯仰力矩(或倾覆力矩)。因此晶圆载台WST1、WST2的动作稳定。此外,在本实施例的曝光装置100中,形成晶圆载台WSTl、WST2沿着XY平面移动时使用的引导面的平台,由二个平台14A、14B构成以对应于二个晶圆载台WST1、WST2。由于在通过平面马达(粗动载台驱动系统62A,62B)驱动晶圆载台WST1、WST2时,这二个平台 14AU4B独立发挥反作用物的功能,因此,即使例如将晶圆载台WSTl与晶圆载台WST2在平台14A、14B上分别于Y轴方向上彼此相反的方向驱动,仍可分别地消除平台14A、14B分别作用的反作用力。
另外,在上述实施例中,尽管就使用由在平台上的指定范围内沿XY 二维方向移动的粗动载台与在粗动载台上微小驱动的微动载台而构成的粗微动载台作为晶圆载台的情况作了说明,不过不限于此,晶圆载台的结构可作各种变形。第十二(A)图显示上述实施例的晶圆载台的一个变形例的平面图,第十二(B)图显示第十二(A)图沿B-B线的剖面图。 在第十二(A)图所示的变形例的晶圆载台WST3中,对应于上述实施例的微动载台的构件 180(在上面保持晶圆W、并在下面具有光栅RG的平板状的构件)和对应于粗动载台的从平面观察为矩形框状的构件190 —体地固定,而整体形状形成平板状。晶圆载台WST3分别在 +Υ、_Υ侧的端部具有磁铁单元196a、196b。晶圆载台WST3通过由磁铁单元196a、196b与平台的线圈单元(省略图标)而构成的可在六个自由度方向产生推力的平面马达,在平台上沿着XY平面驱动(亦即,平面马达发挥粗微动兼用的驱动系统的功能)。另外,此时平面马达亦可为动磁式,亦可为动圈式,任何一种均可适用。此外,尽管上述实施例的曝光装置具有对应于二个晶圆载台的二个平台,不过平台数量不限于此,例如亦可为一个或三个以上。此外,晶圆载台的数量亦不限于二个,亦可为一个或三个以上。例如亦可将美国专利申请公开第2007/0201010号说明书所揭示的具有空间影像测量器、照度不均勻测量器、照度监视器、波面像差测量器等的测量载台布置于平台上。此外,使平台或基座构件分离为多个部分的边界线的位置,并非限于上述实施例的位置。在上述实施例中,边界线设定于包括基准轴LV而与光轴AX相交的线,不过,例如曝光站中有边界时,其部分的平面马达的推力减弱情况下,亦可将边界线设定于别处。此外,例如亦可通过美国专利申请公开第2007/0201010号说明书所揭示的自重消除器可以在底座上支撑测量杆71长度方向的中间部分(亦可在多个位置)。此外,在底座12上驱动平台14A、14B的马达不限于电磁力(洛兰兹力)驱动方式的平面马达,例如亦可为可变磁阻驱动方式的平面马达(或线性马达)。此外,马达不限于平面马达,亦可为包括固定于平台的侧面的动子与固定于底座的定子的音圈马达。此外,平台亦可为例如美国专利申请公开第2007/0201010号说明书等揭示的经由自重消除器而在底座上支撑。再者,平台的驱动方向不限定于三个自由度方向,亦可为例如六个自由度方向、仅Y轴方向或是仅XY两个轴方向。此种情况下,亦可通过气体静压轴承(例如空气轴承)等使平台在底座上浮起。此外,平台的移动方向仅为Y轴方向即可时,平台亦可例如搭载于在Y轴方向上延伸布置的Y引导构件上以在Y轴方向可以移动。此外,在上述实施例中,在微动载台的下表面,亦即与平台的上表面相对的表面布置光栅,不过不限于此,亦可将微动载台的本体部作为光可透过的实心构件,而将光栅布置于本体部的上表面。该情况下与上述实施例比较,由于晶圆与光栅的距离接近,因此可缩小因包括曝光点的晶圆的被曝光面与通过编码器51、52、53测量微动载台的位置的基准面 (光栅的布置面)在Z轴方向的差异而产生的阿贝(Abbe)误差。此外,光栅亦可形成于晶圆保持器的背面。该情况下,即使在曝光中晶圆保持器膨胀或安装位置对微动载台有偏差时,仍可根据该膨胀或偏差而测量晶圆保持器(晶圆)的位置。此外,上述实施例中,就编码器系统具备X头与一对Y头的情况作了说明,不过不限于此,例如亦可将X轴方向及Y轴方向的二个方向作为测量方向的二维头(2D头)布置于一个或二个测量杆内。设置二个2D头的情况下,这些检测点亦可设置在光栅上以曝光位置为中心而在X轴方向离开相同距离的两点。此外,上述实施例中每一个头群的头数分别为一个X头、二个Y头,不过亦可进一步增加。此外,曝光站200侧的第一测量头群72亦可进一步具有多个头群。例如可在布置于与曝光位置(晶圆W曝光中的照射区域)对应的位置的头群各个周围(+x、+Y、-X、-Y方向的四个方向)进一步设头群。而后,亦可以所谓预读测量前述照射区域曝光之前的微动载台(晶圆W)的位置。此外,构成微动载台位置测量系统70的编码器系统的结构不限于上述实施例,可为任意结构。例如亦可使用可测量X轴、 Y轴及Z轴各方向的位置信息的3D头。此外,上述实施例从编码器头射出的测量光束、从Z头射出的测量光束分别经由二个平台间的间隙或者形成于各平台的光透过部而照射于微动载台的光栅。该情况下,作为光透过部,亦可例如考虑将平台14Α或14Β的移动范围作为反作用物,而将比各测量光束的光束直径稍大的孔分别形成于平台14Α、14Β,使测量光束通过这些多个开口部。此外, 例如亦可使用铅笔型的头作为各编码器头和各Z头,而在各平台中形成插入这些头的开口部。另外,在上述实施例中,说明了伴随驱动晶圆载台WST1、WST2的粗动载台驱动系统62Α、62Β采用平面马达,而通过具有平面马达的定子部的平台14Α、14Β,形成沿着晶圆载台WST1、WST2的XY平面而移动时的引导面(产生Z轴方向的力的面)的情况。但是,上述实施例并非限定于此。此外,上述实施例在微动载台WFS1、WFS2上设测量面(光栅RG),并在测量杆71上设置由编码器头(及Z头)构成的第一测量头群72 (及第二测量头群73), 不过上述实施例并非限定于此。亦即,亦可与上述相反地,将编码器头(及Z头)设于微动载台WFS1,而在测量杆71侧形成测量面(光栅RG)。此种相反布置例如可适用于电子束曝光装置或EUV曝光装置等采用的在所谓H型载台上组合磁浮的载台而构成的载台装置。由于该载台装置的载台通过引导杆支撑,因此在载台的下方布置与载台相对而设置的标尺杆 (Scale bar)(相当于在测量杆的表面形成衍射光栅),并在与其相对的载台的下面布置编码器头的至少一部分(光学系统等)。该情况下,通过该引导杆构成引导面形成构件。当然亦可为其它结构。在测量杆71侧设置光栅RG的位置,例如亦可为测量杆71,亦可为设于平台14A(14B)上的整个表面或至少一个表面的非磁性材料等的板。另外,上述实施例由于将测量杆71—体地固定于主框架BD,因此有可能因内部应力(包括热应力)而在测量杆71上产生扭曲等,而使测量杆71与主框架BD的相对位置变化。因此,此时的对策是测量测量杆71的位置(对主框架BD的相对位置或对基准位置的位置变化),亦可以通过致动器等微调整测量杆71的位置或是修正测量结果等。此外,上述实施例说明测量杆71与主框架BD为一体的情况,不过不限于此,测量杆71与主框架BD亦可实体性分离。此时可设置测量测量杆71关于主框架BD(或是基准位置)的位置(或是位移)的测量装置(例如编码器及/或干涉仪等),以及调整测量杆 71的位置的致动器等,主控制装置20及其它控制装置依据测量装置的测量结果,将主框架 BD (及投影光学系统PL)与测量杆71的位置关系维持在指定的关系(例如,恒定的关系)。此外,亦可在测量杆71中设置通过光学性方法而测量测量杆71的变动的测量系统(传感器)、温度传感器、压力传感器、振动测量用的加速度传感器等。或是亦可设置测量测量杆71的变动的应变传感器(应变计)或位移传感器等。而后,亦可使用这些传感器获得的值,来修正由微动载台位置测量系统70及/或粗动载台位置测量系统68A、68B所获得
25的位置信息。此外,在上述实施例中,说明了经由各个粗动载台WCS1、WCS2具备的连结构件 92b,在微动载台WFSl与微动载台WFS2之间过渡浸液区域(液体Lq),将浸液区域(液体 Lq)始终维持于投影光学系统PL下方的情况。但是不限于此,亦可使与例如美国专利申请公开第2004/0211920号说明书的第三种实施例所揭示的同样结构的未示出的快门构件, 通过与晶圆载台WST1、WST2的更换而移动于投影光学系统PL下方,而将浸液区域(液体 Lq)始终维持于投影光学系统PL下方。此外,在上述实施例中,说明了将上述实施例适用于曝光装置的载台装置(晶圆载台)50的情况,不过并非限定于此者,亦可适用于标线片载台RST。另外,上述实施例中,光栅RG亦可通过保护构件,例如通过玻璃盖覆盖作保护。玻璃盖亦可设成覆盖本体部80下表面的大致全部,亦可设成仅覆盖包括光栅RG的本体部80 下表面的一部分。此外,因为保护光栅RG需要充分的厚度,应采用板状的保护构件,不过亦可依素材而使用薄膜状的保护构件。除此之外,亦可将一个表面固定或形成光栅RG的透明板的另一表面接触或接近晶圆保持器的背面而布置,且在其透明板的一个表面侧设置保护构件(玻璃盖),或是不设保护构件(玻璃盖),而将固定或形成光栅RG的透明板的一个表面接触或接近晶圆保持器的背面而布置。特别是前者,亦可取代透明板而改为在陶瓷等不透明的构件上固定或形成光栅RG,或是亦可在晶圆保持器的背面固定或形成光栅RG。后者的情况,即使在曝光中晶圆保持器膨胀或安装位置相对微动载台偏差时,仍可根据该膨胀或偏差而测量晶圆保持器 (晶圆)的位置。或是亦可在先前的微动载台上仅保持晶圆保持器与光栅RG。此外,亦可通过实心的玻璃构件形成晶圆保持器,而在该玻璃构件的上面(晶圆放置面)布置光栅RG。另外,上述实施例说明了晶圆载台组合粗动载台与微动载台的粗微动载台的情况,不过并非限定于此者。此外,上述实施例的微动载台WFS1、WFS2可在全部六个自由度方向被驱动,不过不限于此,只须至少可在平行于XY平面的的二维平面内移动即可。再者,微动载台WFS1、WFS2亦可由粗动载台WCSl或WCS2接触支撑。因此,相对于粗动载台WCSl或 WCS2驱动微动载台WFS1、WFS2的微动载台驱动系统,亦可为例如旋转马达与滚珠螺杆(或进给螺杆)的组合。另外,亦可以以可在晶圆载台的整个移动范围区域实施其位置测量的方式而构成微动载台位置测量系统。该情况下不需要粗动载台位置测量系统。另外,上述实施例的曝光装置使用的晶圆亦可为450mm晶圆、300mm晶圆等各种尺寸的晶圆的任何一种。另外,上述实施例说明了曝光装置为浸液型的曝光装置的情况,不或并非限定于此者,上述实施例亦可合适地适用于不经由液体(水)而进行晶圆W的曝光的干式曝光装置。另外,上述实施例说明了曝光装置是扫描步进机的情况,不过不限于此,亦可在步进机等静止型曝光装置中适用上述实施例。即使为步进机等,通过编码器测量搭载曝光对象的物体的载台位置,仍可使因空气变动而发生的位置测量误差几乎为零。因而,可依据编码器的测量值将载台精确地定位,结果可将精确的标线片图案转印至物体上。此外,上述实施例亦可适用于合成照射区域与照射区域的步进及缝合(Step and stitch)方式的缩小投影曝光装置。此外,上述实施例的曝光装置中的投影光学系统,不仅为缩小系统,亦可为等倍系统或扩大系统,投影光学系统不仅为折射系统,亦可为反射系统或反射折射系统,其投影像亦可为倒立影像或正立影像。此外,照明光IL不限于氟化氩准分子激光(波长193nm),亦可为氟化氪(KrF)准分子激光(波长M8nm)等的紫外光,或是氟(F》激光(波长157nm)等的真空紫外光。例如美国专利第7,023,610号说明书所揭示,亦可使用将真空紫外光为从DFB半导体激光器或光纤激光器振荡的红外光带或可视光带的单一波长激光,例如以掺杂铒(或铒与镱两者) 的光纤放大器放大,并使用非线形光学结晶而转换波长为紫外光的高次谐波。此外,上述实施例的曝光装置的照明光IL不限于波长为IOOnm以上的光,当然亦可使用波长未达IOOnm的光。例如亦可在使用软X射线区域(例如5 15nm的波长带) 的EUV(极紫外)光的EUV曝光装置中适用上述实施例。另外,上述实施例亦可适用于使用电子线或离子束等带电粒子线的曝光装置。此外,上述的实施例中,使用在光透过性的基板上形成指定的遮光图案(或相位图案、减光图案)的光透过型屏蔽(标线片),不过亦可取代该标线片,而使用例如美国专利第6,778,257号说明书所揭示,依据须曝光的图案的电子数据,形成透过图案或反射图案或是发光图案的电子屏蔽(包括可变成形屏蔽、主动屏蔽(Active mask)、或是亦称为影像产生器的例如一种非发光型影像显示组件(空间光调制器)的DMD (数字微反射镜装置) 等)。使用此种可变成形屏蔽的情况下,由于搭载晶圆或玻璃板等的载台对可变成形屏蔽扫描,因此通过使用编码器系统测量该载台的位置,可获得与上述实施例同等的效果。此外,例如国际公开第2001/035168号所揭示,在通过将干涉条纹形成于晶圆W 上,而在晶圆W上形成线及空间图案的曝光装置(微影系统)中亦可适用上述实施例。再者,例如美国专利第6,611,316号说明书所揭示,在将二个标线片图案经由投影光学系统合成于晶圆上,通过一次扫描曝光而在晶圆上的一个照射区域大致同时实施双重曝光的曝光装置中,亦可适用上述实施例。另外,上述实施例中应形成图案的物体(照射能量光束的曝光对象的物体)不限于晶圆,亦可为玻璃板、陶瓷基板、薄膜构件或是光罩素板等其它物体。曝光装置的用途不限于用在半导体制造用的曝光装置,亦可广泛适用于例如在方形玻璃板上转印液晶显示组件图案的液晶用曝光装置;或用于制造有机EL、薄膜磁头、摄像组件(C⑶等)、微型机器及DNA芯片等的曝光装置。此外,除了半导体组件等的微型装置夕卜,为了制造光曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置、及电子线曝光装置等使用的标线片或屏蔽,而在玻璃基板或硅晶圆等上转印电路图案的曝光装置中,亦可适用上述实施例。另外,关于上述说明所引用的曝光装置等的全部公报、国际公开、美国专利申请公开说明书及美国专利说明书的揭示内容,以引用的方式纳入本文中。半导体组件等的电子装置经过以下步骤而制造进行装置的功能、性能设计的步骤;依据该设计步骤制作标线片的步骤;从硅材料制作晶圆的步骤;通过前述实施例的曝光装置(图案形成装置)及其曝光方法,将屏蔽(标线片)的图案转印至晶圆的微影步骤; 将曝光的晶圆予以显像的显像步骤;通过蚀刻除去抗蚀剂残留部分以外的部分的露出构件的蚀刻步骤;蚀刻后除去不需要的抗蚀剂的抗蚀剂除去步骤;装置组合步骤(包括切割制程、接合制程及封装制程);以及检查步骤等。该情况下,由于微影步骤使用上述实施例的曝光装置执行前述的曝光方法而在晶圆上形成装置图案,因此可生产性良好地制造高集成度的装置。工业适用性如以上说明,本发明的曝光装置适合通过能量光束将物体曝光。此外,本发明的装置制造方法适合制造电子装置。
权利要求
1.一种曝光装置,其经由被第一支撑构件所支撑的光学系统,通过能量光束将物体曝光,所述装置包括移动体,其保持所述物体,并可沿着指定的二维平面移动;弓丨导面形成构件,其形成所述移动体沿着所述二维平面移动时的引导面;第一驱动系统,其驱动所述移动体;第二支撑构件,其经由所述引导面形成构件,从所述引导面形成构件离开而布置于与所述光学系统相反的一侧,并固定于所述第一支撑构件;及测量系统,其包括第一测量构件,所述第一测量构件用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面,并接收来自所述测量面的光,并且所述测量系统依据该第一测量构件的输出获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息,所述测量面设于所述移动体与所述第二支撑构件中的一个处,所述第一测量构件的至少一部分设于所述移动体与所述第二支撑构件的另一个处。
2.根据权利要求第1项所述的曝光装置,其中所述第二支撑构件是平行于所述二维平面布置的梁状构件。
3.根据权利要求第2项所述的曝光装置,其中所述梁状构件在其长度方向的两端部以垂挂状态固定到所述第一支撑构件。
4.根据权利要求第1 3项中任一项所述的曝光装置,其中在所述测量面上布置其周期方向在平行于所述二维平面的方向上的光栅,所述第一测量构件包括编码器头,所述编码器头用所述测量光束照射所述光栅,并接收来自所述光栅的衍射光。
5.根据权利要求第1 4项中任一项所述的曝光装置,其中所述引导面形成构件是平台,所述平台布置在所述第二支撑构件的所述光学系统侧,从而与所述移动体相对,并且, 所述平台具有平行于在与所述移动体相对的一侧的一个表面上形成的所述二维平面的所述引导面。
6.根据权利要求第5项所述的曝光装置,其中所述平台具有所述测量光束能够通过的光透过部。
7.根据权利要求第5或6项所述的曝光装置,其中第一驱动系统包括平面马达,所述平面马达具有设于所述移动体的动子与设于所述平台的定子,通过在该定子与所述动子之间产生的驱动力而驱动所述移动体。
8.根据权利要求第7项所述的曝光装置,其中进一步具备基座构件,所述基座构件支撑所述平台使得所述平台能够在平行于所述二维平面的平面内移动。
9.根据权利要求第8项所述的曝光装置,其中进一步具备平台驱动系统,所述平台驱动系统包括设于所述基座构件的定子与设于所述平台的动子,并且通过在该动子与所述定子之间产生的驱动力,而相对于所述基座构件驱动所述平台。
10.根据权利要求第1 9项中任一项所述的曝光装置,其中所述测量面设于所述移动体上,所述第一测量构件的所述至少一部分布置于所述第二支撑构件上。
11.根据权利要求第10项所述的曝光装置,其中所述移动体具有第一表面和第二表面,所述第一表面与所述光学系统相对且平行于所述二维平面,在所述第一表面上放置所述物体,所述第二表面在与所述第一表面相反的一侧且平行于所述二维平面,在所述第二表面上布置所述测量面。
12.根据权利要求第10或11项所述的曝光装置,其中所述移动体包括第一移动构件,其通过所述第一驱动系统而驱动;及第二移动构件,其保持所述物体,并由所述第一移动构件支撑从而能够相对于所述第一移动构件移动;所述测量面布置于所述第二移动构件。
13.根据权利要求第12项所述的曝光装置,其中进一步具备第二驱动系统,所述第二驱动系统在包括在所述二维平面内彼此正交的第一轴方向及第二轴方向的六个自由度方向上相对所述第一移动构件驱动所述第二移动构件。
14.根据权利要求第10 13项中任一项所述的曝光装置,其中所述测量系统具有一个或二个或更多个所述第一测量构件,所述第一测量构件在所述测量面上实质的测量轴通过的测量中心与作为照射于所述物体的能量光束的照射区域中心的曝光位置一致。
15.根据权利要求第10 14项中任一项所述的曝光装置,其中进一步包括标记测量系统,所述标记测量系统检测布置于所述物体上的标记,其中,所述测量系统进一步具有一个或二个或更多个第二测量构件,所述第二测量构件在所述测量面上实质的测量轴通过的测量中心,与所述标记测量系统的测量中心一致。
16.根据权利要求第1 15项中任一项所述的曝光装置,其中所述移动体通过所述第一驱动系统在六个自由度方向上被驱动。
17.根据权利要求第1 16项中任一项所述的曝光装置,其中所述测量系统能够进一步获得所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
18.根据权利要求第17项所述的曝光装置,其中所述测量系统至少在不在同一直线的三处获得所述移动体在与所述二维平面正交的方向上的位置信息。
19.一种曝光装置,其经由被第一支撑构件所支撑的光学系统,而通过能量光束将物体曝光,所述装置包括移动体,其保持所述物体,并能够沿着指定的二维平面移动;第二支撑构件,其固定于所述第一支撑构件;第一驱动系统,其驱动所述移动体;移动体支撑构件,其布置于所述光学系统与所述第二支撑构件之间以从该第二支撑构件离开,所述移动体沿着所述二维平面移动时,所述移动体支撑构件以该移动体的与所述第二支撑构件的长度方向正交的方向上的至少两点支撑所述移动体;及测量系统,其包括第一测量构件,所述第一测量构件用测量光束照射与所述二维平面平行的测量面,并接收来自所述测量面的光,并且所述测量系统依据该第一测量构件的输出获得所述移动体至少在所述二维平面内的位置信息,所述测量面设于所述移动体与所述第二支撑构件中的一个处,所述第一测量构件的至少一部分设于所述移动体与所述第二支撑构件的另一个处。
20.根据权利要求第19项所述的曝光装置,其中所述移动体支撑构件是平台,其布置在所述第二支撑构件的所述光学系统侧从而与所述移动体相对,并且所述平台具有平行于在与所述移动体相对的一侧的一个表面上形成的所述二维平面的所述引导面。
21.根据权利要求第1或19项所述的曝光装置,其中进一步包括控制系统,所述控制系统使用由所述测量系统获得的测量信息,经由所述第一驱动系统而控制所述移动体的位置。
22. 一种装置制造方法,其包括使用根据权利要求第1 21项中任一项所述的曝光装置将物体曝光;及将所曝光的物体显影。
全文摘要
本发明使用布置于微动载台(WFS1,WFS2)下面的光栅,通过布置于平台(14A、14B)下方的测量杆(71)具有的多个编码器头、Z头等,在投影光学系统(PL)的正下方及主要对准系统(AL1)的正下方,分别测量曝光中及对准中的晶圆载台(WST1和WST2)的各个位置信息。因此可执行晶圆载台(WST1,WST2)的位置信息的高精度测量。
文档编号G03F7/20GK102460305SQ20108002724
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月21日 优先权日2009年6月19日
发明者一之濑刚 申请人:株式会社尼康
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