曝光装置、曝光方法、以及组件制造方法与流程

曝光装置、曝光方法、以及组件制造方法本申请是申请号为201080037585.4、申请日为2010年8月24日、发明名称为“曝光装置、曝光方法、以及组件制造方法”的发明专利申请的分案申请。技术领域本发明是关于曝光装置、曝光方法、以及组件制造方法，特别是关于在制造诸如半导体组件的微组件(电子元件)的微影制程中所使用的曝光装置及曝光方法、以及使用该曝光方法的组件制造方法。

背景技术：
一直以来，于制造诸如半导体组件(如集成电路)和液晶显示组件的电子组件(微组件)的微影制程，主要是使用步进重复(stepandrepeat)方式的投影曝光装置(所谓的步进机)、或步进扫描(stepandscan)方式的投影曝光装置(所谓的扫描步进机(亦称为扫描机))等。此种曝光装置，随着半导体组件高积体化的组件图案微细化，增加了具有高重迭精度(对准精度)的要求。因此，增加了形成有图案的晶圆或玻璃板等基板的位置测量的更高精度的要求。作为响应此种要求的装置，例如专利文献1中揭示了一种具备位置测量系统的曝光装置，此位置测量系统是使用搭载在基板台上的多个编码器型传感器(编码器读头)。此曝光装置中，编码器读头在与基板台对向配置的标尺上照射测量光束、并藉由接受来自标尺的返回光束来测量基板台的位置。然而，具备专利文献1所记载的位置测量系统的曝光装置，在实际的运用上，根据基板台的位置从多个编码器读头中切换和使用与标尺对向的编码器读头。再者，在切换使用的编码器读头时，亦必须确保基板台位置测量结果的连续性。先行技术文献[专利文献1]美国专利申请公开第2006/0227309号说明书

技术实现要素：
本发明是在上述情形下完成，并且根据第1方面提供了第1曝光装置，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，并且在该多个区划区域上分别形成图案，其装置包括：移动体，保持物体并沿既定平面移动；位置测量系统，具备设于该移动体上的多个读头，根据该多个读头中对与该移动体对向配置成与该既定平面略平行、一部分具有开口的测量面上照射测量光束并接收来自该测量面的返回光束以测量该移动体在各个测量方向的位置的既定数目的读头的测量结果，求出该移动体的位置信息；以及控制系统，根据以该位置测量系统求出的该位置信息驱动该移动体、并视该移动体的位置将用于算出该移动体位置信息的该既定数目的读头的至少一个切换为其它读头；该多个读头中，在该既定平面内在第1方向分离的二个读头的分离距离大于在该第1方向的该开口的宽度。根据此装置，能视移动体的位置从多个编码器读头中切换使用与标尺对向的编码器读头，以测量移动体的位置信息。根据本发明第2方面提供了第2曝光装置，其藉由能量束使配置在物体上的多个区划区域依序曝光，并在该多个区划区域上分别形成图案：该装置包括：移动体，保持物体沿既定平面移动；位置测量系统，具备设于该移动体上的多个读头，基于在该多个读头中既定数目的读头的测量结果，求出该移动体的位置信息，该既定数目的读头照射测量光束到与该移动体对向配置并与该既定平面略平行、一部分测量非有效区域的测量面上并接收来自该测量面的返回光束以测量在各个测量方向的移动体的位置；以及控制系统，根据以该位置测量系统求出的该位置信息，一边切换用于算出该移动体的位置信息的读头、一边驱动该移动体；该多个读头中、在该既定平面内分离于第1方向的二个读头的分离距离，是考虑在既定方向上的该测量非有效区域的尺寸加以确定的。根据此装置，由于前述二个读头的分离距离是考虑于既定方向的测量非有效区域的尺寸加以适当决定的，因此为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速在既定方向上移动期间，能在不切换读头的情形下测量移动体的位置信息。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第3方面提供了第3曝光装置，其藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以在该多个区划区域分别形成图案，该装置具备：移动体，保持物体沿既定平面移动；位置测量系统，具有设于该移动体的多个读头，基于在该多个读头中既定数目的读头的测量结果，求出该移动体的位置信息，该既定数目的读头照射测量光束到与该移动体对向配置并与该既定平面略平行、一部分具有开口的测量面上并接收来自该测量面的返回光束以测量该移动体在各个测量方向的位置；以及控制系统，根据以该位置测量系统求出的位置信息驱动该移动体，并视该移动体的位置将用于算出该移动体位置信息的该既定数目的读头的至少一个切换为其它读头；在该多个读头中的第1读头群与至少一个读头与该第1读头群不同的第2读头群所含的读头对向于该测量面的第1区域内，根据根据该第1读头群的测量结果求出的该移动体的位置信息，在该移动体为了将该图案形成于该多个区划区域中的受致于形成的区划区域而在该既定平面的第1方向等速移动后，在仅该第2读头群中所含的读头从该第1区域往与该测量面对向的第2区域移动的前，将用于算出该移动体位置信息的读头切换为该第2读头群。根据此装置，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速移动于第1方向的期间，能在不切换读头的情形下测量移动体的位置信息。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第4方面提供了第1曝光方法，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以于该多个区划区域分别形成图案，该方法包含：根据设于移动体上的多个读头的既定数目的读头的测量结果，求出保持该物沿既定平面移动的该移动体的位置信息的动作，该既定数目的读头照射测量光束到与该移动体对向配置并与该既定平面略平行的测量面上、并接收来自该测量面的返回光束以测量该移动体在各个测量方向上的位置；根据该位置信息，为了将该图案形成于该多个区划区域中的受致于形成的区划区域，而将该移动体等速移动于该既定平面内的第1方向的动作；以及在该等速移动后，视该移动体的位置将用于算出该移动体位置信息的该既定数目的读头的至少一个切换为其它读头的动作。根据此方法，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速在第1方向上移动期间，能在不切换读头的情形下测量移动体的位置信息。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第5方面提供了第2曝光方法，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以于该多个区划区域分别形成图案，该方法包含：根据设于移动体上的多个读头的既定数目的读头的测量结果，求出保持该物沿既定平面移动的该移动体的位置信息的动作，该既定数目的读头照射测量光束到与该移动体对向配置并与该既定平面略平行的测量面上、并接收来自该测量面的返回光束以测量该移动体于各个测量方向的位置；根据该求出的位置信息，朝用以对该多个区划区域中的受致于形成的区划区域形成该图案的等速移动开始点步进驱动该移动体的动作；以及在该步进驱动后，为了于该受致于形成的区划区域形成该图案而使该移动体在既定平面中的第1方向上等速移动之前，视该移动体的位置将用于算出该移动体位置信息的该既定数目的读头的至少一个，切换为其它读头的动作。根据此方法，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体在第1方向上等速移动期间，能在不切换读头的情形下测量移动体的位置信息。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第6方面提供了第3曝光方法，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以于该多个区划区域分别形成图案，该方法包含：在设于保持该物体沿既定平面移动的移动体的多个读头中的第1读头群与至少一个读头与该第1读头群不同的第2读头群中所含的读头对向于与该既定平面略平行设置的测量面的第1区域内，根据该第1读头群的测量结果求出该移动体的位置信息，根据该位置信息为了于该多个区划区域中的受致于形成的区划区域形成该图案而使该移动体等速移动于该既定平面内的第1方向的动作；以及该等速移动后，在该移动体从该第1区域往仅该第2读头群中所含的读头对向于该测量面的第2区域移动之前，将用于算出该位置信息的读头切换为该第2读头群的动作。根据此方法，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速移动于第1方向期间，能在不切换读头的情形下测量移动体的位置信息。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第7方面提供了第4曝光方法，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以于该多个区划区域分别形成图案，该方法包含：根据该第1读头群的测量结果，求出设于移动体上的多个读头的第1区域内保持该物体沿既定平面移动的该移动体的位置信息的动作，第1读头群与至少一个读头与该第1读头群不同的第2读头群中所含的读头对向在与该既定平面略平行设置的测量面，根据该位置信息，朝着用以对该多个区划区域中的受致于形成的区划区域形成图案的等速移动开始点，步进驱动该移动体的动作；以及该步进驱动后，在该移动体为了在该受致于形成的区划区域形成该图案从既定平面中的该开始点在该第1方向上等速移动、而从该第1区域往仅该第2读头群中所含的读头与该测量面对向的第2区域移动前，将该位置信息的测量所使用的读头切换为该第2读头群的动作。根据此方法，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速移动于第1方向的期间，能在不切换读头的情形下测量移动体的位置信息。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第8方面提供了第4曝光装置，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以在该多个区划区域分别形成图案，该装置具备：移动体，保持物体沿既定平面移动；位置测量系统，具有设于该移动体的多个读头，根据该多个读头中对与该移动体对向配置成与该既定平面略平行的测量面照射测量光束、接收来自该测量面的返回光束以测量该移动体于各个测量方向的位置的既定数目的读头的测量结果，求出该移动体的位置信息；以及控制系统，根据以该位置测量系统求出的位置信息驱动该移动体且为了于该多个区划区域中的受致于形成的区划区域形成该图案，而在该移动体于该既定平面内的第1方向等速移动以外时，将用于算出该移动体位置信息的该既定数目的读头的至少一个切换为其它读头。根据此装置，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速移动于第1方向的期间，读头不会被切换。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第9方面提供了第5曝光方法，藉由能量束使物体上配置成矩阵状的多个区划区域依序曝光，以于该多个区划区域分别形成图案，该装置包含：根据设于移动体上的多个读头中的既定数目的读头的测量结果求出，保持该物体沿既定平面移动的该移动体的位置信息的动作，该既定数目的读头照射测量光束至与该移动体对向配置并与该既定平面略平行、一部分具有开口的测量面上、并接收来自该测量面的返回光束以测量该移动体于各个测量方向的位置；以及在为了于该受致于形成的区划区域形成该图案而该移动体等速移动于该既定平面中的第1方向以外时，视该移动体的位置将用于算出该移动体位置信息的该既定数目的读头的至少一个切换为其它读头的动作。根据此方法，为了在物体上的受致于形成的区划区域形成图案而使移动体等速移动于第1方向期间，读头不会被切换。因此，能以良好精度将图案形成于物体上。根据本发明第10方面提供了组件制造方法，其包含：使用本发明第1至第5曝光方法中的任一者于物体上形成图案的动作；以及使形成有该图案的该物体显影的动作。附图说明图1是概略显示一实施例的曝光装置的构成的图。图2是显示配置在投影光学系统周围的编码器系统的构成的图。图3是显示配置在对准系统周围的编码器系统的构成的图。图4是将晶圆载台的一部分加以剖断的放大图。图5是显示晶圆载台上的编码器读头的配置的图。图6是显示图1的曝光装置中与载台控制相关联的控制系统的主要构成的方块图。图7是显示编码器读头及标尺板的配置与编码器系统的测量区域的关系的图(其1)。图8是放大显示图7的晶圆W1的图。图9是显示在步进扫描方式的曝光中曝光中心于晶圆上的移动轨迹的图(其1)。图10(A)是显示编码器读头切换程序的一例的图(其1)、图10(B)是显示在编码器读头切换前后的晶圆载台的驱动速度的时间变化的图、图10(C)及图10(D)是显示编码器读头切换程序的一例的图(其2及其3)。图11(A)及图11(B)是用以说明接续运算及接续处理的图。图12是显示在编码器读头切换时的接续处理的概况的图。图13是显示编码器读头及标尺板的配置与编码器系统的测量区域的关系的图(其2)。图14是放大显示图13的晶圆W2的图。图15是显示在步进扫描方式的曝光中曝光中心于晶圆上的移动轨迹的图(其2)。图16(A)～图16(C)是显示编码器读头切换程序的一例的图(其4～其6)。图17(A)及图17(B)是用以说明随着晶圆载台的加速所产生的编码器系统测量误差的原理的图。具体实施方式以下，根据图1至图17(B)说明本发明的一实施例。图1中显示了一实施例的曝光装置100的概略构成。曝光装置100是步进扫描方式的投影曝光装置，亦即，所谓的扫描机。如后所述，本实施例中设有投影光学系统PL，以下，设与投影光学系统PL的光轴AX平行的方向为Z轴方向、在与此正交的面内相对扫描标线片与晶圆的方向为Y轴方向、与Z轴及Y轴正交的方向为X轴方向，并设绕X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别为θx、θy及θz方向来进行说明。曝光装置100具备照明系统10、保持标线片R的标线片载台RST、投影单元PU、装载晶圆W的晶圆载台WST1、包含WST2的晶圆载台装置50及此等的控制系统等。照明系统10是例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所揭示，包含：光源、含光学积分器等的照度均一化光学系统、以及具有标线片遮帘等(皆未未图标)的照明光学系统。照明系统10藉由照明光(曝光用光)IL以大致均一的照度照明被标线片遮帘(遮蔽系统)规定的标线片R上狭缝状照明区域IAR。此处，照明光IL，例如使用ArF准分子雷射光(波长193nm)。于标线片载台RST上，以例如真空吸附方式固定有其图案面(图1的下面)形成有电路图案等的标线片R。标线片载台RST能藉由例如包含线性马达等的标线片载台驱动系统11(图1中未图示，参照图6)于XY平面内进行微驱动，并以既定的扫描速度驱动于扫描方向(图1中与纸面正交的方向的Y轴方向)。标线片载台RST的XY平面(移动面)内的位置信息(包含θz方向的位置(θz旋转量)信息)，是以图1中所示、对移动镜15(实际上，是设有具有与Y轴方向正交的反射面的Y移动镜(或复归反射器)及具有与X轴方向正交的的反射面的X移动镜)照射测距光束的标线片雷射干涉仪(以下，称“标线片干涉仪”)16以例如0.25nm程度的解析能力随时检测。此外，为测量标线片R的至少3自由度方向的位置信息，可取代标线片干涉仪16、或与其组合使用例如美国专利申请公开第2007/0288121号说明书等所揭示的编码器系统。投影单元PU是保持于配置在标线片载台RST的图1下方(－Z侧)、构成未图示的机体的一部分的主机架(亦称为测量框架(metrologyframe))。投影单元PU具有镜筒40、以及由保持于该镜筒40的多个光学组件构成的投影光学系统PL。投影光学系统PL是使用例如由沿着与Z轴方向平行的光轴AX排列的多个组件(透镜组件)构成的折射光学系统。投影光学系统PL是例如两侧远心、且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因此，当照明区域IAR被来自照明系统10的照明光IL照明时，即藉由通过图案面与投影光学系统PL的第1面(物体面)配置成大致一致的标线片R的照明光IL，透过投影光学系统PL将该照明区域IAR内的标线片R的电路图案缩小像(部分电路图案的缩小像)形成于配置在投影光学系统PL的第2面(像面)侧、表面涂有抗蚀剂(感应剂)的晶圆W上的与前述照明区域IAR共轭的区域(曝光区域)IA。接着，藉由同步驱动标线片载台RST与晶圆载台WST1、WST2使标线片R相对照明区域IAR(照明光IL)移动于扫描方向(Y轴方向)，并相对曝光区域IA(照明光IL)使晶圆W移动于扫描方向(Y轴方向)，据以进行晶圆W上的一个照射区域(区划区域)的扫描曝光，于该照射区域传印标线片R的图案。亦即，本实施例藉由照明系统10及投影光学系统PL于晶圆W上生成标线片R的图案，并以照明光IL使晶圆W上的感应层(抗蚀层)曝光而于晶圆W上形成该图案。此外，主机架可以是习知所使用的闸型、及例如美国专利申请公开第2008/0068568号说明书等所揭示的悬吊支承型的任一种。于镜筒40的－Z侧端部周围，和例如镜筒40的下端面大致同一面高、以和XY平面平行的配置有标尺板21。标尺板21，于本实施例中，如图2所示，由例如L字状的四个部分(零件)211、212、213、214构成，于形成在其中央的例如矩形开口21a内插入镜筒40的－Z侧端部。此处，标尺板21的X轴方向及Y轴方向的宽度分别为a及b、开口21a的X轴方向及Y轴方向的宽度则分别为ai及bi。从标尺板21于+X方向分离的位置，如图1所示，在与标尺板21大致同一平面上配置有标尺板22。标尺板22，如图3所示，亦例如由L字状的四个部分(零件)221、222、223、224构成，于其中央形成的例如矩形开口22a内插入后述对准系统ALG的－Z侧端部。标尺板22的X轴方向及Y轴方向的宽度分别为a及b、开口22a的X轴方向及Y轴方向的宽度则分别为ai及bi。此外，本实施例中，虽将于X轴及Y轴方向的标尺板21、22的宽度及开口21a、22a的宽度分别设为相同，但不一定必须为相同宽度，于亦可于X轴及Y轴方向的至少一方使其宽度不同。本实施例中，标尺板21、22是被悬吊支承于用以支承投影单元PU及对准系统ALG的未图标的主机架(metrologyframe)。于标尺板21、22下面(－Z侧的面)，形成有由以X轴为基准的45度方向(以Y轴为基准的－45度方向)为周期方向的既定间距、例如1μm的光栅、与以X轴为基准的－45度方向(以Y轴为基准的－135度方向)为周期方向的既定间距、例如1μm的光栅构成的反射型二维绕射光栅RG(参照图2、图3及图4)。不过，二维绕射光栅RG及后述编码器读头的构成上，在构成标尺板21、22的部分211至214、221至224各个的外缘近旁包含宽度t的非有效区域。标尺板21、22的二维绕射光栅RG，分别涵盖至少在曝光动作时及对准(测量)时的晶圆载台WST1、WST2的移动范围。晶圆载台装置50，如图1所示，具备：由多个(例如三个或四个)防振机构(图示省略)大致水平支承于地面上的载台基座12、配置在载台基座12上的晶圆载台WST1、WST2、驱动晶圆载台WST1、WST2的晶圆载台驱动系统27(图1中仅显示一部分、参照图6)以及测量晶圆载台WST1、WST2的位置的测量系统等。测量系统具备图6中所示的编码器系统70、71及晶圆雷射干涉仪系统(以下，简称为晶圆干涉仪系统)18等。此外，关于编码器系统70、71及晶圆干涉仪系统18，留待后述。然而，本实施例中，并不一定须设置晶圆干涉仪系统18。如图1所示，载台基座12由具平板状外形的构件构成，其上面的平坦度非常高，以作为晶圆载台WST1、WST2移动时的导引面。于载台基座12内部，收容有包含以XY二维方向为行方向、列方向配置成矩阵状的多个线圈14a的线圈单元。此外，亦可设置与载台基座12不同的用以悬浮支承此的另一基座构件，令其具有使载台基座12因晶圆载台WST1、WST2的驱动力的反作用力而依据动量守恒定律移动的配衡质量(反作用力抵销器)的功能。晶圆载台WST1，如图1所示，具有：载台本体部91、以及配置在该载台本体部91上方、藉由未图标的Z倾斜驱动机构以非接触方式支承于载台本体部91的晶圆台WTB1。此场合，晶圆台WTB1藉由Z倾斜驱动机构以3点调整电磁力等朝上方的力(斥力)与包含自重的朝下方的力(引力)的平衡，以非接触非常加以支承，且被微驱动于至少Z轴方向、θx方向及θy方向的3自由度方向。于载台本体部91的底部设有滑件部91a。滑件部91a具有由在XY平面内XY二维排列的多个磁石构成的磁石单元、与罩住该磁石单元的外罩、以及设在该外罩底面周围的多个空气轴承。于晶圆台WTB1上透过未图示的晶圆保持具装载晶圆W、以未图示的夹头机构、以例如真空吸附(或静电吸附)分方加以固定。虽未图示，但于晶圆台WTB1上一对角线，隔着晶圆保持具设有第1基准标记板与第2基准标记板。于第1、第2基准标记板上面分别形成有以后述一对标线片对准系统13A、13B及对准系统ALG加以检测的多个基准标记。此处，设第1、第2基准标记板的多个基准标记的位置关系为已知。晶圆载台WST2的构成与晶圆载台WST1相同。编码器系统70、71分别用以求出(测量)晶圆载台WST1、WST2在包含投影光学系统PL正下方区域的曝光时间移动区域、与包含对准系统ALG正下方区域的测量时间移动区域的6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)的位置信息。此处，详述编码器系统70、71的构成等。此外，曝光时间移动区域(第1移动区域)在透过投影光学系统PL进行晶圆曝光的曝光站(第1区域)内、晶圆载台于曝光动作中移动的区域，该曝光动作不仅是例如晶圆上待转印图案的所有照射区域的曝光，亦包含为进行该曝光的准备动作(例如，前述基准标记的检测)等。测量时间移动区域(第2移动区域)在以对准系统ALG进行晶圆对准标记的检测据以进行其位置信息的测量的测量站(第2区域)内、晶圆载台于测量动作中移动的区域，该测量动作不仅是例如晶圆的多个对准标记的检测，亦包含以对准系统ALG进行的基准标记的检测(以及于Z轴方向的晶圆位置信息(段差信息)的测量)等。于晶圆台WTB1、WTB2，分别如图2及图3的俯视图所示，在上面四角分别配置有编码器读头(以下，适当的简称为读头)601～604。此处，读头601、602于X轴方向的分离距离与读头603、604于X轴方向的分离距离彼此相等为A。此外，读头601、604于Y轴方向的分离距离与读头602、603于Y轴方向的分离距离彼此相等为B。此等分离距离A、B较标尺板21的开口21a的宽度ai及bi来得大。严格来说，考虑前述非有效区域的宽度t，为A≧ai+2t、b≧bi+2t。读头601～604，如图4中代表性的举读头601为例所示，分别被收容在形成于晶圆台WTB1、WTB2的Z轴方向既定深度的孔内部。如图5所示，读头601以X轴为基准的135度方向(亦即以X轴为基准的－45度方向)及Z轴方向为测量方向的二维读头。同样的，读头602～604亦分别是以X轴为基准的225度方向(亦即以X轴为基准的45度方向)及Z轴方向、以X轴为基准的315度方向(亦即以X轴为基准的－45度方向)及Z轴方向、以X轴为基准的45度方向及Z轴方向为测量方向的二维读头。读头601～604，由图2及图4可知，分别对对向的标尺板21的部分211～214或标尺板22的部分221～224表面形成的二维绕射光栅RG照射测量光束，并接收来自二维绕射光栅的反射、绕射光束，据以测量于各个测量方向的晶圆台WTB1、WTB2(晶圆载台WST1、WST2)的位置。此处，作为读头601～604，可分别使用例如与美国专利第7,561,280号说明书所揭示的位移测量传感器读头相同构成的传感器读头。以上述方式构成的读头601～604，由于测量光束在空气中的光路长极短，因此可几乎忽视空气波动的影响。不过，本实施例中，光源及光检测器设在各读头的外部、具体而言设在载台本体部91内部(或外部)，而仅光学系统设在各读头的内部。而光源及光检测器与光学系统经由未图标的光纤、光学连接。为提升晶圆台WTB(微动载台)的定位精度，亦可作成为在载台本体部91(粗动载台)与晶圆台WTB(微动载台)之间(以下，简称为粗微动载台间)进行雷射光等的空中传输，或将读头设于载台本体部91(粗动载台)而以该读头测量载台本体部91(粗动载台)的位置、且以另一传感器测量粗微动载台间的相对位移。在晶圆载台WST1、WST2位于前述曝光时间移动区域内时，读头601构成为对标尺板21(的部分211)照射测量光束(测量光)、并接收来自形成在标尺板21表面(下面)的以X轴为基准的135度方向、亦即以X轴为基准的－45度方向(以下，仅称为－45度方向)为周期方向的光栅的绕射光束，以测量晶圆台WTB1、WTB2的－45度方向及Z轴方向位置的二维编码器701、711(参照图6)。同样的，读头602～604分别构成对标尺板21(的部分212～214)照射测量光束(测量光)、并接收来自形成在标尺板21表面(下面)的以X轴为基准的225度方向、亦即以X轴为基准的+45度方向(以下，仅称为45度方向)、315度方向、亦即以X轴为基准的－45度方向、以及以45度方向为周期方向的光栅的绕射光束，以测量晶圆台WTB1、WTB2的225度(45度)方向及Z轴方向位置、315度(－45度)方向及Z轴方向位置、以及45度方向及Z轴方向位置的二维编码器702～704、712～714(参照图6)。此外，在晶圆载台WST1、WST2位于前述测量时间移动区域内时，读头601构成为对标尺板22(的部分221)照射测量光束(测量光)、并接收来自以135度方向(－45度方向)为周期方向的光栅的绕射光束的二维编码器701、711(参照图6)。编码器(以下，适当的简称为编码器)701～704、711～714的供应至主控制装置20(参照图6)。主控制装置20根据与形成有二维绕射光栅RG的标尺板21(构成的部分211～214)下面对向的至少三个编码器(亦即，输出有效测量値的至少三个编码器)的测量値，求出晶圆台WTB1、WTB2在包含紧邻投影光学系统PL下方区域的曝光时间移动区域内的位置信息。同样的，主控制装置20根据与形成有二维绕射光栅RG的标尺板22(构成的部分221～224)下面对向的至少三个编码器(亦即，输出有效测量值的至少三个编码器)的测量値，求出晶圆台WTB1、WTB2在包含紧邻对准系统ALG下方区域的测量时间移动区域内的位置信息。此外，本实施例的曝光装置100中，晶圆载台WST1、WST2(晶圆台WTB1、WTB2)的位置可藉由晶圆干涉仪系统18(参照图6)而与编码器系统70、71分开独立的加以测量。晶圆干涉仪系统18的测量结果，是辅助性的用于修正(校正)编码器系统70、71的测量値的长期变动(例如标尺的经时变形等造成)的情形时、或编码器系统70、71的输出异常时的备用等。此处，省略晶圆干涉仪系统18的详细说明。对准系统ALG，如图1所示，是在投影光学系统PL的+X侧相隔既定间隔配置的离轴方式的对准系统。本实施例中，作为对准系统ALG，例如使用以卤素灯等的宽带光照明标记，并藉由对此标记影像进行影像处理据以测量标记位置的影像处理方式对准传感器的一种的FIA(FieldImageAlignment)系统。来自对准系统ALG的摄影讯号透过未图标的对准讯号处理系统供应至主控制装置20(参照图6)。此外，对准系统ALG不限于FIA系统，当然亦可单独或适当组合使用例如对标记照射相干的(coherent)检测光，并检测从该标记产生的散射光或绕射光、或使从标记产生的二个绕射光(例如同次数的绕射光、或绕射于同方向的绕射光)干涉后加以检测的对准传感器。作为对准系统ALG，亦可使用例如美国专利申请公开第2008/0088843号说明书等所揭示的具有多个检测区域的对准系统。此外，于本实施例的曝光装置100，设有与对准系统ALG一起配置于测量站、与例如美国专利第5,448,332号说明书等所揭示者相同构成的斜入射方式的多点焦点位置检测系统(以下，简称为多点AF系统)AF(图1中未图示，参照图6)。以多点AF系统AF进行的测量动作，其至少一部分与以对准系统ALG进行的标记检测动作平行进行，且使用前述编码器系统于该测量动作中测量晶圆台的位置信息。多点AF系统AF的检测讯号经由AF讯号处理系统(未图标)供应至主控制装置20(参照图6)。主控制装置20根据多点AF系统AF的检测讯号与前述编码器系统的测量信息，检测晶圆W表面的Z轴方向的位置信息(段差信息/凹凸信息)，曝光动作根据该事前检测信息与前述编码器系统的测量信息(Z轴、θx及θy方向的位置信息)实施扫描曝光中晶圆W的所谓的聚焦、调平控制。此外，亦可在曝光站内于投影单元PU近旁设置多点AF系统，于曝光动作时一边测量晶圆表面的位置信息(凹凸信息)一边驱动晶圆台，来实施晶圆W的聚焦、调平控制。曝光装置100中，进一步的于标线片R的上方设有例如美国专利第5,646,413号说明书等所揭示的使用曝光波长的光的TTR(ThroughTheReticle)方式的一对标线片对准系统13A、13B(图1中未图示，参照图6)。标线片对准系统13A、13B的检测讯号经由未图标的对准讯号处理系统供应至主控制装置20。此外，亦可取代标线片对准系统而使用设在晶圆载台WST上的未图示的空间像测量器进行标线片对准。图6是曝光装置100的与载台控制关联的控制系统的部分省略的方块图。此控制系统以主控制装置20为中心而构成。主控制装置20包含由CPU(中央运算处理装置)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取内存)等构成的所谓的微电脑(或工作站)，统筹控制装置全体。以上述方式构成的曝光装置100，在组件的制造时，藉由主控制装置20使装载了晶圆的晶圆载台WST1、WST2的一方在测量站(测量时间移动区域)内移动，以实施使用对准系统ALG及多点AF系统的晶圆测量动作。亦即，针对在测量时间移动区域内晶圆载台WST1、WST2的一方所保持的晶圆W，进行使用对准系统ALG的标记检测、所谓的晶圆对准(例如美国专利第4,780,617号说明书等所揭示的全晶圆加强型对准(EGA)等)、与使用多点AF系统的晶圆面信息(段差/凹凸信息)的测量。此时，以编码器系统70(编码器701～704)或编码器系统71(编码器711～714)求取(测量)晶圆载台WST1、WST2的6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)的位置信息。晶圆对准等的测量动作后，一方的晶圆载台(WST1或WST2)移动至曝光时间移动区域，藉由主控制装置20，使用标线片对准系统13A、13B、晶圆台(WTB1或WTB2)上的基准标记板(未图标)等，以和一般扫描步进机相同的程序(例如美国专利第5,646,413号说明书等所揭示的程序)进行标线片对准等。接着，由主控制装置20根据晶圆对准等的测量结果进行步进扫描方式的曝光动作，将标线片R的图案分别转印至晶圆W上的多个照射区域。步进扫描方式的曝光动作，藉由交互的反复实施进行标线片载台RST与晶圆载台WST1或WST2的同步移动的扫描曝光动作、与将晶圆载台WST1或WST2移动至为进行照射区域曝光的加速开始位置的照射间移动(步进)动作，据以进行。在曝光动作时，以编码器系统70(编码器701～704)或编码器系统71(编码器711～714)求出(测量)一方的晶圆载台(WST1或WST2)的6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)的位置信息。此外，本实施例的曝光装置100具备二个晶圆载台WST1、WST2。因此，进行下述平行处理动作，亦即与对一方的晶圆载台、例如装载于晶圆载台WST1上的晶圆进行步进扫描方式的曝光，并与此平行的，进行对另一方的晶圆载台WST2上装载的晶圆进行晶圆对准等。本实施例的曝光装置100，如前所述，主控制装置20在曝光时间移动区域内及测量时间移动区域内的任一者时，皆使用编码器系统70(参照图6)求出(测量)晶圆载台WST1的6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)的位置信息。此外，主控制装置20，在曝光时间移动区域内及测量时间移动区域内的任一者时，皆使用编码器系统71(参照图6)求出(测量)晶圆载台WST2的6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)的位置信息。接着，进一步说明使用编码器系统70、71的XY平面内的3自由度方向(X轴方向、Y轴方向及θz方向(亦简记为X、Y、θz))的位置测量原理等。此处，编码器读头601～604或编码器701～704的测量结果或测量値，是指编码器读头601～604或编码器701～704的非Z轴方向的测量方向的测量结果。同样的，当晶圆载台WST1于曝光时间移动区域内、且相对曝光中心P位置－X侧且+Y侧区域(以曝光中心P为原点的第2象限内区域(然而，不含区域A0))的第2区域A2内时，读头601、602、603分别对向于标尺板21的部分211、212、213。当晶圆载台WST1于曝光时间移动区域内、且相对曝光中心P位置－X侧且－Y侧区域(以曝光中心P为原点的第3象限内区域(然而，不含区域A0))的第3区域A3内时，读头602、603、604分别对向于标尺板21的部分212、213、214。当晶圆载台WST1于曝光时间移动区域内、且相对曝光中心P位置+X侧且－Y侧区域(以曝光中心P为原点的第4象限内区域(然而，不含区域A0))的第4区域A4内时，读头603、604、601分别对向于标尺板21的部分213、214、211。本实施例中，除针对前述编码器读头601～604及标尺板21的构成及配置的条件(A≧ai+2t、B≧bi+2t)外，亦考虑晶圆上形成图案的照射区域的尺寸(W、L)，再加上条件A≧ai+W+2t、B≧bi+L+2t。此处，W、L分别为照射区域的X轴方向、Y轴方向的宽度。W、L分别与扫描曝光区间的距离、往X轴方向步进的距离相等。在此条件下，如图7及图13所示，当晶圆载台WST1位于以曝光中心P为中心的十字状区域A0(包含以通过曝光中心P的Y轴方向为长边方向的宽度A－ai－2t的区域、与以X轴方向为长边方向的宽度B－bi－2t的区域的区域(以下，称第0区域))内的情形时，晶圆载台WST1上的所有读头601～604对向于标尺板21(对应的部分211～214)。因此，在第0区域A0内，从所有读头601～604(编码器701～704)将有效测量值送至主控制装置20。此外，本实施例中除上述条件(A≧ai+2t、B≧bi+2t)外，亦可考虑形成图案的晶圆上照射区域的尺寸(W、L)，而再加上条件A≧ai+W+2t、B≧bi+L+2t。此处，W、L分别为照射区域的X轴方向、Y轴方向的宽度。W、L分别与扫描曝光区间的距离、往X轴方向的步进距离相等。主控制装置20根据读头601～604(编码器701～704)的测量结果，算出晶圆载台WST1在XY平面内的位置(X、Y、θz)。此处，编码器701～704的测量値(分别记载为C1～C4)如次式(1)～(4)所示，依存于晶圆载台WST1的位置(X、Y、θz)。C1＝－(cosθz+sinθz)X/√2+(cosθz－sinθz)Y/√2+√2psinθz…(1)C2＝－(cosθz－sinθz)X/√2－(cosθz+sinθz)Y/√2+√2psinθz…(2)C3＝(cosθz+sinθz)X/√2－(cosθz－sinθz)Y/√2+√2psinθz…(3)C4＝(cosθz－sinθz)X/√2+(cosθz+sinθz)Y/√2+√2Psinθz…(4)其中，如图5所示，p为从晶圆台WTB1(WTB2)的中心于读头的X轴及Y轴方向的距离。主控制装置20，依据晶圆载台WST1所在的区域A0～A4特定出与标尺板21对向的三个读头(编码器)，并从上式(1)～(4)中选择该等测量値依据的式来组合连立方程式，使用三个读头(编码器)的测量值解连立方程式，据以算出晶圆载台WST1于XY平面内的位置(X、Y、θz)。例如，晶圆载台WST1位于第1区域A1内的情形时，主控制装置20从读头601、602、604(编码器701、702、704)的测量值依据的式(1)、(2)及(4)组合连立方程式，将各读头的测量值代入式(1)、(2)及(4)各式左边以解连立方程式。此外，当晶圆载台WST1位置第0区域A0内的情形时，主控制装置20从读头601～604(编码器701～704)中选择任意三个即可。例如，在晶圆载台WST1从第1区域移动至第0区域后，选择与第1区域对应的读头601、602、604(编码器701、702、704)即可。主控制装置20根据上述算出结果(X、Y、θz)，于曝光时间移动区域内驱动晶圆载台WST1(进行位置控制)。当晶圆载台WST1位于测量时间移动区域内的情形时，主控制装置20使用编码器系统70测量3自由度方向(X、Y、θz)的位置信息。此处，关于测量原理等，除曝光中心P更换为对准系统ALG的检测中心、标尺板21(的部分211～214)更换为标尺板22(的部分221～224)外，与晶圆载台WST1位于之前的曝光时间移动区域内的情形相合。进一步的，主控制装置20依据晶圆载台WST1、WST2的位置，将与标尺板21、22对向的读头601～604中的三个，切换为至少一个不同的三个加以使用。此处，在切换编码器读头时，进行例如美国专利申请公开第2008/0094592号说明书等所揭示的确保晶圆载台位置测量结果的连续性的接续处理。接着，进一步说明在步进扫描方式的曝光动作时读头601～604的切换与接续处理。作为第1例，针对图7所示的对晶圆W1的曝光动作加以说明。此处，在晶圆W1上，例如，如图8中放大所示，于X轴方向排列有偶数、Y轴方向排列有奇数的合计36个照射区域S1～S36。对晶圆W1，沿图9所示的路径进行步进扫描方式的曝光。此外，图9中的路径为显示曝光中心(曝光区域IA的中心)P通过各照射区域上的轨迹。此轨迹中的实线部表示各照射区域的扫描曝光时的曝光中心P的移动轨迹，点线部(虚线部)则显示在扫描方向及非扫描方向的相邻照射区域间的曝光中心P的步进移动实时的轨迹。虽然实际上，曝光中心P固定而晶圆与图9的路径反向移动，但本说明书中为便于说明，假设中心相对固定的晶圆移动。本实施例的曝光装置100，读头601～604中与标尺板21对向的三个依据晶圆载台WST1的位置切换使用。因此，在晶圆载台WST1从图7所示的区域A1～A4中的一个区域经由区域A0往其它区域移动时，即切换使用的读头。因此，图9中显示与晶圆W1上的曝光中心P的轨迹重迭而晶圆载台WST1位于该轨迹中曝光中心P的位置时，与标尺板21对向的读头组对应的区域B0～B4。图9中的区域B0～B4，分别对应图7中晶圆载台WST1的移动区域A0～A4。例如，在区域Bi内的照射区域的扫描曝光、或往下个照射区域的步进移动时，晶圆载台WST1在区域Ai内移动。因此，在曝光中心P位于区域B1内时，是读头604、601、602对向于标尺板21。同样的，在曝光中心P位于区域B2、B3、B4及B0内时，则是分别为读头601、602、603、读头602、603、604、读头603、604、601及全读头601～604对向于标尺板21。承上所述，在因照射区域的扫描曝光或照射区域间的步进移动，曝光中心P在图9所示的轨迹上移动而从区域B1～B4中的一个区域经由区域B0移动至其它区域时，切换使用的读头。因此，图9中，对晶圆W1的读头切换的发生位置以双层圆加以表示。例如，首先，曝光中心P在对第1照射区域S1～第3照射区域S3进行曝光处理而从区域B1往区域B0移动后，对圆C1内所示的区域B0内的第4照射区域S4进行曝光处理后而往区域B2内的第5照射区域S5步进移动时，即发生读头的切换(第1切换)。此处，如前所述，在曝光中心P位于区域B1、B0、B2内时，分别是读头604、601、602、全读头601～604、读头601、602、603对向于标尺板21。因此，第1切换将使用的读头从读头604、601、602切换为读头601、602、603。图10(A)用以详细说明第1切换的图9中的圆C1内部的放大图，在第1切换前后的晶圆载台WST1于Y轴方向的速度Vy的时间变化则显示于图10(B)。图10(A)用以详细说明第1切换的图9中的圆C1内部的放大图，在第1切换前后的晶圆载台WST1于Y轴方向的速度Vy的时间变化则显示于图10(B)。主控制装置20在对第3照射区域S3进行曝光处理后，根据读头604、601、602(编码器704、701、702)的测量结果对晶圆载台WST1进行驱...