头641?64 5。以下，根据需要，还将Y头GS1- 65 5和Y头64广64 5分别称为Y头65和Y头64。
[0068]头单元62A、62C构成使用Y刻度晶片台WST(晶片载台WTB)的Y轴方向的位置(Y位置)进行计测的多眼Y线性编码器70A、70C(参照图10)。此外，以下，将Y线性编码器适当地简称为“Y编码器”或“编码器”。
[0069]如图8所示，头单元62B配置于投影单元I3U的+Y侧，具备在基准轴LV上以间隔WD配置的多个(在此四个)X头665?66 8。另外，头单元62D配置于初级对准系统ALl的-Y侦牝具备在基准轴LV上以间隔to配置的多个(在此四个)x头eei'eep以下，根据需要，还将X头665?66 8和X头66广66 4称为X头66。
[0070]头单元62B、62D构成使用X刻度39X^39X0#晶片台WST(晶片载台WTB)的X轴方向的位置(X位置)进行计测的多眼X线性编码器70B、70D(参照图10)。此外，以下，将X线性编码器适当地简称为“X编码器”或“编码器”。
[0071]在此，头单元62A、62C分别具备的五个Y头65、64(更准确地说，Y头65、64发出的计测光束在刻度上的照射点)的X轴方向的间隔WD被确定为在进行曝光时等至少一个头始终与对应的Y刻度39YP39Y2相对(向对应的Y刻度39Y ρ39Υ2照射计测光束)。同样地，头单元62B、62D分别具备的相邻的X头66 (更准确地说，X头66发出的计测光束在刻度上的照射点)的Y轴方向的间隔WD被确定为在进行曝光时等至少一个头始终与对应的X刻度39Χ^ 39Χ 2相对(向对应的X刻度39Χ戚39Χ 2照射计测光束)。因此，例如在图11的(A)示出的曝光动作中的一个状态下，Y头653、643分别与Y刻度39ΥΡ39Υ2相对(向Y刻度39ΥΡ39Υ2照射计测光束)，X头66 5与X刻度39Χ i相对(向X刻度39X源射计测光束)。
[0072]此外，头单元62B的最-Y侧的X头665与头单元62D的最+Y侧的X头66 4的间隔以通过晶片台WST沿Y轴方向的移动而能够在这两个X头之间进行切换(相连)的方式被设定为比晶片载台WTB向Y轴方向的宽度窄。
[0073]如图8所示，头单元62E具备多个(在此四个)Y头67^ 67 4。
[0074]头单元62F具备多个(在此四个)Y头68广68 4。Y头68广68 4配置于关于基准轴LV而与Y头674?67 3寸称的位置。以下，根据需要，还将Y头67 4?67种Y头68广684分别称为Y头67和Y头68。
[0075]在进行对准计测时，至少各一个Y头67、68分别与Y刻度39Y2、39Yi相对。例如在图11的(B)示出的对准计测中的一个状态下，Y头673、682分别与Y刻度39Y2、39Yi相对。通过Y头67、68 ( S卩，由Y头67、68构成的Y编码器70E、70F)对晶片台WST的Y位置(和θζ旋转)进行计测。
[0076]另外，在本实施方式中，在进行次级对准系统的基线(base line)计测时等，在X轴方向上与次级对准系统AL2P AL24相邻的Y头67 3、682分别与FD杆46的一对基准光栅52相对，通过该与一对基准光栅52相对的Y头673、682，在各基准光栅52的位置处对FD杆46的Y位置进行计测。以下，将由分别与一对基准光栅52相对的Y头673、682构成的编码器称为Y线性编码器70E2、70F2(参照图10)。另外，为了便于识别，将由与Y刻度39Y2、39Yi相对的Y头67、68构成的Y编码器称为Y编码器TOE1JOFp
[0077]将所述编码器70A?70F的计测值提供给主控制装置20。主控制装置20根据编码器70A?70D中的三个的计测值或编码器TOE1JF1JOB和70D中的三个的计测值，计算出晶片台WST的XY平面内的位置(Χ、Υ、θζ)。在此，X头66、Υ头65、64(或68、67)的计测值(分别记为Cx、CY1、CY2)如下那样依赖于晶片台WST的位置(X、Y、Θ z)。
[0078]Cx= (P x_X) cos Θ z+(qx_Y) sin θ z，…(la)
[0079]Cyi=-(p Y1_X) sin Θ z+(qY1_Y) cos θ z，…(lb)
[0080]Cy2= -(ρΥ2-Χ) sin Θ z+(qY2_Y)cos Θ z.…(Ic)
[0081]其中，(Px、qx)、(pY1、qY1)、(pY2,qY2)分别为X 头 66、Y 头 65 (或 68)、Y 头 64 (或 67)的X、Y设置位置(更准确地说，计测光束的照射点的X、Y位置)。因此，主控制装置20将三个头的计测值Cx、CY1、Cy2代入到联立方程式(Ia)?(Ic)，并对它们进行求解，由此计算出晶片台WST在XY平面内的位置(Χ、Υ、θ ζ)。根据其计算结果，对晶片台WST进行驱动控制。
[0082]另外，主控制装置20根据线性编码器70E2、70F2的计测值对FD杆46 (晶片台WST)的θ ζ方向的旋转进行控制。在此，线性编码器70&、70&的计测值(分别记为CY1、CY2)如式(Ib)、(Ic)那样依赖于FD杆46的(Χ、Υ、θ ζ)位置。因而，根据计测值CY1、CY2如下那样求出FD杆46的θ ζ位置。
[0083]sin θ z = - (Cy1-Cy2) / (pY1_pY2).…(2)
[0084]其中，为了简单起见，假设为qY1= qY2。
[0085]此外，作为各编码器头(Y头、X头)，例如能够使用美国专利申请公开第2008/0088843号说明书所公开的干涉型编码器头。在这种编码器头中，将两个计测光束照射到对应的刻度，将各自的返回光合成为一个干涉光而受光，使用光检测器对该干涉光的强度进行计测。根据该干涉光的强度变化，对刻度向计测方向(衍射光栅的周期方向)的位移进行计测。
[0086]另外，如图7和图9所示，在本实施方式的曝光装置100中，设置有由照射系统90a和受光系统90b构成的多点焦点位置检测系统(以下，简称为“多点AF系统”)。作为多点AF系统，例如采用具有与美国专利第5448332号说明书等所公开的结构相同的结构的斜入射方式。在本实施方式中，作为一例，在所述头单元62E的-X端部的+Y侧配置有照射系统90a，在与其对置的状态下，在所述头单元62F的+X端部的+Y侧配置有受光系统90b。此夕卜，多点AF系统(90a、90b)固定于保持投影单元的主框架的下表面。
[0087]在图7和图9中，分别照射检测光束的多个检测点并没有分别进行图示，表示为在照射系统90a与受光系统90b之间沿X轴方向延伸的细长的检测区域(光束区域)AF。检测区域AF的X轴方向的长度被设定为与晶片W的直径相同程度，因此仅将晶片W沿Y轴方向扫描一次，就能够在晶片W的大致整个面上对Z轴方向的位置信息(面位置信息)进行计测。
[0088]如图9所示，在多点AF系统(90a、90b)的检测区域AF的两端部附近，以关于基准轴LV对称的配置，设置有构成面位置传感器系统180的一部分的各一对Z位置计测用的头(以下，简称为“Z头”)72a、72b以及72c、72d。这些Z头72a?72d固定于未图示的主框架的下表面。
[0089]作为Z头72a?72d，例如使用与在⑶驱动装置等中使用的光学拾波器相同的光学式位移传感器的头。Z头72a?72d从上方对晶片载台WTB照射计测光束，接收其反射光，对照射点处的晶片载台WTB的面位置进行计测。此外，在本实施方式中，采用Z头的计测光束通过构成所述Y刻度391、39￥2的反射型衍射光栅而被反射的结构。
[0090]并且，如图9所示，所述头单元62A、62C在与分别具备的五个Y头65」、6?α、j =I?5)相同的乂位置上，错开￥位置而分别具备五个2头76」、741(1、]_ = I?5)。而且，分别属于头单元62A、62C的五个Z头76”7七配置成相互关于基准轴LV对称。此外，作为各Z头76」、74，采用与所述Z头72a?72d相同的光学式位移传感器的头。
[0091]如图10所示，所述Z头72a?72174^ 74 5、76广76 5经由信号处理和选择装置170与主控制装置20连接，主控制装置20经由信号处理和选择装置170从Z头72a?72(^71' 74 5、76i?76 5中选择任意的Z头并将其设为动作状态，经由信号处理和选择装置170接收通过该设为动作状态的Z头检测出的面位置信息。在本实施方式中，包含Z头72a?72174' 7476 5以及信号处理和选择装置170而构成对晶片台WST的Z轴方向和相对于XY平面的倾斜方向的位置信息进行计测的面位置传感器系统180。
[0092]在本实施方式中，主控制装置20使用面位置传感器系统180(参照图10)，在晶片台WST的有效行程区域、即为了进行曝光和对准计测而晶片台WST进行移动的区域内，对其2自由度方向(Ζ、Θ y)的位置坐标进行计测。
[0093]在进行曝光时，主控制装置20至少使用各一个Z头76j、74i(j、i为I?5中的任一个)的计测值，计算出载台面上的基准点(载台面与光轴AX的交叉点)处的、晶片台WST的高度Ztl与横摇Θ yC在图11的(A)示出的曝光动作中的一个状态下，使用与Y刻度39Y1、39￥2分别相对的Z头76 3、743的计测值。在此，Z头76 (j、i为I?5中的任一个)的计测值(分别记作ZpZ2)如下那样依赖于晶片台WST的KU、Θ X、Θ y)位置。
[0094]Z1= -tan Θ y.p j+tan θ χ.Q^Z0,...(3a)
[0095]Z2= -tan Θ y.p 2+tan θ χ.q2+Z0....
[0096]其中，包含刻度表面将晶片载台WTB的上表面设为理想的平面。此外，(Pl、qi)、(p2、Q2)分别为Z头76”74的X、Y设置位置(更准确地说为计测光束的照射点的X、Y位置)。根据式(3a)、(3b)，导出以下式(4a)、(4b)。
[0097]Z0= (Z !+Za-tan θ χ.(qj+q^〕/2，...(4a)
[0098]tan Θ y =〔Z「Z2_tan θ χ.(q「q2)〕/ (p「p2).…(4b)
[0099]因而，主控制装置20使用Z头76」、7七的计测值Z P Z2，通过式(4a)、(4b)计算出晶片台WST的高度Ztl和横摇0y。其中，纵摇θχ使用其他传感器系统(在本实施方式中为干涉仪系统118)的计测结果。
[0100]在图12示出的聚焦校正和聚焦映射时，主控制装置20使用与Y刻度39ΥΡ39Υ40对的四个Z头72a?72d的计测值(分别记作Za、Zb、Zc、Zd)，如下那样计算出多点AF系统(90a,90b)的多个检测点的中心(X、Y) = (0x’、0y’ )处的晶片载台WTB的高度Ztl和横摇θ y°
[0101]Z0= (Za+Zb+Zc+Zd)/4，...(5a)
[0102]tan Θ y = - (Za+Zb-Zc-Zd) / (pa+pb_pc_pd).…(5b)
[0103]在此，(pa、qa)、(pb、qb)、(p。、qc)、(pd、qd)分别为Z 头 72a ?72d 的 X、Y 设置位置(更准确地说为计测光束的照射点的X、Y位置)。其中，设为Pa= P b、P。= P d、Qa= q。、Qb=qd、(pa+pc)/2 = (pb+pd) / 2 = Ox，、(qa+qb) / 2 = (qc+qd)/2 = 0y，。此外，与之前同样地，纵摇ΘΧ使用其他传感器系统(在本实施方式中为干涉仪系统118)的计测结果。
[0104]在图10中示出曝光装置100的控制系统的主要结构。该控制系统以由统一控制装置整体的微型计算机(或工作站)构成的主控制装置20为中心而构成。
[0105]在如上所述地构成的本实施方式的曝光装置中，例如按照与美国专利申请公开第2008/0088843号说明书的实施方式中公开的过程相同的过程，由主控制装置20执行使用了晶片台WST的通常顺序的处理。
[0106]接着，说明异常时的晶片台WST的驱动控制。<