曝光方法及装置、曝光装置的制造方法以及器件制造方法

专利名称：曝光方法及装置、曝光装置的制造方法以及器件制造方法
技术领域：
本发明涉及到如在用于制造半导体元件、液晶显示元件、等离子显示元件或薄膜磁头等器件的印刷工序中将掩模图形转印到基板上时使用的曝光方法及其装置、以及与之关连的技术。
对制造半导体元件等时使用的汇总曝光型(逐次移动型)、或扫描曝光型(分步扫描方式等)曝光装置，要求其有很高的曝光精度。因此，在曝光装置中，对确定作为掩模的线网的位置的线网载置台系统、以及二维移动作为基板的晶片的晶片载置台系统，必须分别采用能高精度地确定位置以及能高精度地进行扫描的构成。以往的线网载置台系统以及晶片载置台系统相对于确定的框架机构是顺序地直接安装的。
而在最近的曝光装置中，正陆续使用用于进一步提高解像度的比KrF准分子激光器(波长248nm)波长更短的ArF准分子激光器(波长193nm)作为曝光光束，同时，还在探讨使用更短波长的F2激光(波长157nm)光等。但是，由于在普通的空气(特别是氧气)中这些波长200nm以下的真空紫外光(VUV光)的吸收率很高，故在使用该真空紫外光作为曝光光束时，需要分别按各载置台室(子室)密闭各个载置台系统，并对这些载置台室内供给氮气、氦气这样的对真空紫外光具有高透过率的气体，或进一步将这些载置台室内部的曝光光束的光路抽成近似真空。此点对投影光学系统内部相邻透镜间的空间也完全一样。因此，在以真空紫外光为曝光光束来使用的曝光装置中，在相对于框架机构安装投影光学系统、进而顺序安装好各个载置台系统后，需要安装相应的载置台室以包围各个载置台系统保持其气密性。
使用上述的例如以真空紫外光作为曝光光束的曝光装置，在相对于框架机构顺序安装好投影光学系统及各个载置台系统后，通过安装用于保持气密性的载置台室来完成装置。但是，在如此相对于一个框架机构顺序安装各载置台系统以及载置台室等的方法中，由于安装调整需要时间，同时，还需要长时间地调整各载置台系统与投影光学系统之间的相对位置，故存在曝光装置的制造成本上升之类的问题。此外，在这样地相对于一个框架机构顺序安装各载置台系统或载置台室等的方法中，还存在进行曝光装置的维护时调整工序复杂进而导致维护时间及成本增大之类的问题。
进而，在向各载置台室等的内部供给对于曝光光束有高透过率的气体的构成中，在容易进行曝光装置的安装调整的情况下，存在该高透过率气体的泄漏量大，进而使曝光光束光路上的其气体的浓度下降，导致被曝光的基板上的曝光光束强度低下的问题。而当该高透过率的气体是象氦气这样的高价气体时，为压低运转成本必须尽可能地有效利用其气体。
而在扫描曝光型的曝光装置中，在力求易于安装调整曝光装置的同时，还特别追求提高曝光工序的生产效率。关于此点，在同步移动作为掩模的线网和作为基板的晶片并进行扫描曝光时，要分别在线网载置台和晶片载置台上进行加速、以一定的速度(扫描速度)移动以及减速。并且，要提高该扫描曝光动作的生产效率，以往单纯地认为扫描速度是越高越好。但是，由于如果提高扫描速度则必须要加长加速时间以及减速时间，所以，有些情况光靠单纯地提高扫描速度并不一定就能获得高的生产效率。
鉴于上述所涉及的各点，本发明以提供载置台系统等的安装调整容易的曝光方法及其装置作为第1目的。
本发明第2目的是提供载置台系统等的安装调整容易的同时，对在曝光光束光路的至少一部上供给透过该曝光光束的气体的情况，也能有效地利用其气体并在该光路上高度地维持其气体的浓度的曝光方法及其装置。
本发明第3目的是提供载置台系统等的安装调整容易的同时，还能够简单准确地测量各部分的位置关系的曝光方法及其装置。
此外，提供在进行扫描曝光时能够提高生产效率的曝光方法及其装置也是本发明的目的之一。
进而，本发明的目的还有提供上述这样的曝光装置的有效的制造方法以及能够使用该曝光装置低成本、高生产效率地制造各种元器件的元器件制造方法；提供可在曝光装置上自由装拆地安装的载置台组件。
按照本发明的第1方案，提供利用曝光光束经由第1物体(R1)曝光第2物体(W1)的曝光装置，该曝光装置具有框架(32～37)；收纳保持并移动上述第1物体的第1载置台系统，同时又相对于上述框架可自由装拆地安装的第1载置台室(23)；收纳保持并移动上述第2物体的第2载置台系统(WST)，同时又相对于上述框架可自由装拆安装的第2载置台室(38)。
在所涉及的本发明的曝光装置中，第1以及第2载置台室被做成组件构成，通过例如并行安装好第1及第2载置台室后，再安装到框架机构上，可以简单而迅速地进行该曝光装置的安装调整。进而，由于可以容易地从框架机构上取下该第1及第2载置台室，故该曝光装置的维护也就很容易进行。
此时，在框架机构上安装将该第1物体的图形的像投影到该第2物体上的投影系统(PL)，作为该第2载置台系统，也可以使用具有驱动作为该第2物体的第1基板(W1)的第1基板载置台(40A)和驱动作为该第2物体的第2基板(W2)的第2基板载置台(40B)的双载置台系统。
该框架是一个具有例如载置该第2载置台室的第1基座部件(32、39)、相对于该第1基座部件经由防振台(34)配置并载置该第1载置台室的第2基座部件(35)、以及相对于该第1基座部件经由防振台(36)配置并安装有该投影系统的第3基座部件(37)的构件。这样，通过利用防振台，可以使各载置台系统产生的振动不给其他部分带来不良影响。
此外，最好能具有向该第1载置台室、第2载置台室以及该投影系统的内部供给透过曝光光束的气体的气体供给装置(4～6,7A,7B)；封闭(实质地与外部气体隔离)该第1载置台室和该投影系统之间的空间的第1覆盖部件(18C)；封闭(实质地与外部气体隔离)该投影系统和该第2载置台室之间的空间的第2覆盖部件(18D)。例如，在将该第1以及第2载置台室设置在该框架机构上后，通过安装该2个覆盖部件，可以容易地减少来自从该第1载置台室内到其第2载置台室内的曝光光束的光路的、透过该曝光光束的气体的泄漏量，高度地维持曝光光束的强度。
本发明的曝光装置也可以设置收纳将该第2物体搬运至第2载置台室内的搬运系统(WRDA)的搬运室(70)；向该第1载置台室、该第2载置台室以及该搬运室的内部供给透过曝光光束的气体的气体供给装置(4～6,7A,7B)。这样，可以控制得在该第2载置台室内透过曝光光束的气体的浓度高于该搬运室内的气体浓度。由此，在提高了该曝光光束的透过率的基础上，还可以减少该气体的使用量。
进而，曝光装置还可以具备将第1载置台室、上述第2载置台室以及上述搬运室分别连接到气体供给装置的给气管；设置在各自给气管上的电磁阀；以及控制这些电磁阀的驱动的气体控制系统。此外，还具备有测量第1载置台室、上述第2载置台室以及上述搬运室中的吸光物质浓度的传感器，气体供给装置可以根据用该传感器测量的吸光物质的浓度，向第1载置台室、上述第2载置台室以及上述搬运室提供气体。上述第2载置台室以及上述搬运室分别具备用于接收第2物体的开口、以及用于送出第2物体的开口和闭锁用于送出第2物体的开口的挡板。挡板在上下方向上分为2半，可对应第2物体的尺寸调节开口的张开量。
按照本发明的第2方案，提供利用曝光光束经由第1物体(R1)曝光第2物体(W1)的曝光装置，该曝光装置具有收纳移动上述第1物体的第1载置台(RST)的第1载置台室(23)；测量该第1载置台室(23)内的上述第1载置台(RST)的位置的第1测量系统(25Y)；收纳移动上述第2物体(W1)的第2载置台系统(WST)的第2载置台室(38)；测量该第2载置台室(38)内的上述第2载置台(WST)的位置的第2测量系统(50AY)；测量上述第1载置台室(23)以及上述第2载置台室(38)的位置的主测量系统(54Y、57Y)。
按照所涉及的曝光装置，由于其可分别利用第1及第2测量系统测量第1及第2载置台室内的各载置台的位置，并利用主测量系统测量各载置台室的位置，所以，可以简单而又准确地测量出各载置台系统的位置关系。
此时，可具有将该第1物体的图形的像投影到该第2物体上的投影系统(PL)，该主测量系统可具有测量第1载置台室和该投影系统的位置关系的第3测量系统(54Y)和测量第2载置台室和该投影系统的位置关系的第4测量系统(57Y)。由此，可以以该投影系统为基准，高精度地测量各载置台的位置以及它们之间的位置关系。
本发明的曝光装置进一步备有主控制系统(200)，主控制系统可根据来自第1测量系统和第3测量系统的测量结果求出第1载置台位置，根据来自第2测量系统和第4测量系统的测量结果求出第2载置台位置。并且，主控制系统可根据所求出的第1载置台及第2载置台的位置，边控制第1及第2载置台的位置或速度，边驱动第1载置台以及第2载置台。
该情况下，第1测量系统被安装在第1载置台室的侧面，第2测量系统可安装在第2载置台室的侧面。第1～第4测量系统可以分别是第1～第4干涉计，第3干涉计的反射镜被安装在第1载置台室的外面，第4干涉计的反射镜被安装在第2载置台室的外面。特别地，第3干涉计的反射镜可以安装在埋入在第1载置台室侧壁的第1干涉计上，埋入第2载置台室侧壁的第4干涉计的反射镜则可以安装在第2干涉计。
按照本发明的第3方案，提供边同步移动第1物体(R1)和第2物体(W1)，边利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光装置，该曝光装置具有使上述第1物体以及上述第2物体移动的载置台系统；控制载置台系统使得按一定的加速度将上述第1物体以及第2物体加速到规定的扫描速度，并且按上述规定的扫描速度移动上述第1物体以及第2物体的主控制系统；上述扫描速度是对应上述加速度而使曝光时间实质上达到最短的速度。
在该方案的曝光装置中，如果设作为驱动对象物的第1物体以及第2物体的一次扫描曝光所能曝光的分划区域(29)的扫描方向的宽度为LY、该驱动对象物的由曝光光束所形成的曝光区域(28)的扫描方向的宽度(狭缝宽度)为D、该加速度为Wα、该扫描速度为VW，作为一例，该扫描速度VW确定为按下式所规定的曝光时间ΔT能够实质上达到最小的速度。
ΔT=2×VW/Wα+(LY+D)/VW(1)该曝光时间ΔT的第1项是加速时间以及减速时间之和(加减速时间)，第2项是相对于该分划区域在曝光区域用扫描速度VW进行曝光的时间(狭义的曝光时间)。即，如果提高扫描速度VW则可以缩短狭义的曝光时间，但是，由于加减速时间变长，故需要通过确定扫描速度VW使二者之和ΔT为最短，来最佳化扫描速度以获得最高的生产效率。
按照本发明的第4方案，提供利用曝光光束经由第1物体(R1)曝光第2物体(W1)的曝光装置的制造方法。该曝光装置的制造方法包括以下工序装配框架(32～37)的第1工序；安装移动上述第1物体的第1载置台系统并将之收纳到第1载置台室(23)内、以及相对于上述框架可自由装拆地安装该第1载置台室的第2工序；
安装移动上述第2物体的第2载置台系统并将之收纳到第2载置台室(38)内，以及相对于上述框架可自由装拆地安装该第2载置台室的第3工序。
利用所涉及的曝光装置的制造方法，可以高效率地制造按照本发明的第1方案的曝光装置。特别地，由于可以在将第1载置台系统和第2载置台系统与框架分别装配后，再与载置台室一起安装到框架上，故可简化精密的载置台的安装作业。此外，安装后的维护作业也将变得容易。
该情况下，可进一步具有把将该第1物体的图形的像投影到第2物体上的投影系统(PL)安装到其框架机构上的第4工序，在该第2载置台室的上部预先设置该投影系统可通过的切口部(38a)，在该第4工序，最好能使该第2载置台室和该投影系统相对移动。由此，可以简单且高精度地将该第2载置台室及投影系统安装到框架机构上。
按照本发明的第5方案，提供利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光方法。该曝光方法包括以下过程边对第1物体照射曝光光束，边在第1载置台室内让保持第1物体的第1载置台移动；在第2载置台室内让保持第2物体的第2载置台与第1载置台同步移动；上述第1载置台室以及第2载置台室是分别包含具有第1载置台的第1载置台系统以及具有第2载置台的第2载置台系统的组件。
进而，该曝光方法包括对第1载置台室以及第2载置台室供给实质上不吸收曝光光束的气体的步骤。
按照本发明的第6方案，提供在具有移动第1物体的第1载置台和与第1物体同步移动第2物体的第2载置台的曝光装置中，利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光方法。该曝光方法包含以下过程测量收纳有上述第1载置台的第1载置台室内部的第1载置台的位置；
测量收纳有上述第2载置台的第2载置台室内部的第2载置台的位置；分别测量上述曝光装置中的上述第1载置台室以及第2载置台室的位置；根据测量到的第1载置台和第2载置台的位置以及测量到的第1载置台室和第2载置台室的位置，一边控制第1载置台以及第2载置台的位置或速度，一边利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体。
在该曝光方法中，在同步移动第1载置台及第2载置台进行曝光时，可根据这些载置台在载置台室内的位置和这些载置台室的位置求出这些载置台的位置，再按照所求得的位置来控制它们的位置或者速度。因此，曝光装置装配时的载置台的位置的调整将变得较为容易。所使用的曝光装置可进一步具备将第1物体的图形投影到第2物体上的投影系统。此时，上述曝光装置中的上述第1载置台室以及第2载置台室的位置可由相对于投影系统的上述第1载置台室的位置以及相对于投影系统的上述第2载置台室的位置来获得。并且，根据测量到的第1载置台室内部的第1载置台的位置和相对于投影系统的第1载置台室的位置，可求出相对于投影系统的第1载置台的位置；根据测量到的第2载置台室内部的第2载置台的位置和相对于投影系统的第2载置台室的位置，可求出相对于投影系统的第2载置台的位置。
按照本发明的第7方案，提供边同步移动第1物体和第2物体，边利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光方法。该曝光方法包含以下过程按一定的加速度将上述第1物体以及上述第2物体加速到规定的扫描速度；按上述的扫描速度边移动第1物体以及上述第2物体，边利用曝光光束照射第1物体；上述扫描速度是对应上述加速度而使曝光时间实质上达到最短时的速度。
在该曝光方法中，如(1)式所示的那样，通过确定使曝光时间达到最小的扫描速度，可最佳化扫描速度以获得最高的生产效率。
按照本发明的第8方案，提供载置台组件，该载置台组件包括保持物体并同时使之移动的载置台装置；收纳载置台装置的载置台室；安装在载置台室的壁面并测量载置台室内的载置台的位置的测量系统。
本发明的载置台组件可收容载置台装置，并可装拆地安装在曝光装置上。因此，关于曝光装置的载置台部分，由于只要将载置台组件安装在框架上即可，故可以简化曝光装置的制造作业。载置台组件可进一步具备收纳用于把物体装填到载置台室内的装载器的装载器室并将其连接到载置台室上。此外，载置台组件是含有将载置台室和收纳在其内部的载置台装置配成一套的概念，当然，使用后述的已经在箱状的载置台室的底面配置载置台装置的组件构造也可以，还可以不使载置台室和载置台装置形成特定的连接关系。后者的情况，在将载置台组件安装到例如曝光装置的框架上时，可以顺序地在框架上安装载置台装置和载置台室。
此外，本发明的元器件制造方法是包含使用本发明任意一种曝光装置将掩模图形(R1、R2)转印到工件(W1、W2)上的工序的方法。利用本发明可以低成本且高生产效率地制造各种元器件。


图1是表示本发明的实施形态之一例的投影曝光装置的切开了一部分的概略构成图。
图2是图1的投影曝光装置的切开了一部分的右侧面图；图3是表示图2的晶片室38以及晶片装载器室70内部的晶片载置台系统以及晶片装载器系统的切开了一部分的平面图。
图4是表示图3的晶片室38以及晶片装载器室70的外观的平面图。
图5是表示对于图3的晶片室38以及晶片装载器室70的净化气体的吹出口以及排气口等的平面图。
图6是表示图2(或者图3)的投影光学系统PL、晶片室38、以及晶片装载器室70在安装调整时的状态的斜视图。
图7A是表示投影光学系统PL和晶片室之间的软性遮蔽部件18D的图。
图7B是表示搬运口52A、74A之间的软性遮蔽部件18F的图。
图8A是表示软性遮蔽部件18F的构成例的平面图。
图8B是表示软性遮蔽部件18F的构成例的断面图。
图9A是表示对图3的晶片装载器室70的一个搬运口74A进行开闭的挡板75A的正面图。
图9B是从侧面观察图9A时所看到的断面图。
图9C表示在图9A所示的构造中只有第1挡板75A1在下方打开的状态。
图9D表示在图9A所示的构造中第1挡板75A1和第2挡板75A2打开的状态。
图10所示是实施形态的投影曝光装置安装调整时的状态图。
图11所示是作为实施形态的曝光对象的晶片的曝光图形之一例的平面图。
图12A所示是相对于狭缝宽度D的曝光区域28在扫描方向的长度为LY的曝光区域29扫描时的平面图。
图12B所示是线网载置台扫描速度VR的时间变化的图表。
图12C所示是线网载置台扫描速度VR的时间变化的图表，所示是较图12B扫描速度更快的情况。
图13所示是在设定了种种线网载置台的加速度时，线网载置台的扫描速度与曝光对准时间之间的关系的模拟结果之一例的图。
图14所示是线网载置台的加速度与投影曝光装置的生产效率之间的关系之一例的图。
图15所示是本发明实施形态的其他例的晶片载置台系统的平面图。
图16是图15之一部的正面图。
图17所示是本发明实施形态的其他例的晶片室的分解斜视图。
图18所示是安装图17的晶片室时的状态的斜视图。
图19所示是表示本发明实施形态的投影曝光装置在安装调整时的作业流向的之一例流程图。
图20所示是使用了实施形态的投影曝光装置的半导体元器件的制造工序之一例的图。
下面，参照图面说明一例本发明的实施形态。本例是适用于由分步扫描方式或者分步拼接方式构成的扫描曝光方式的投影曝光装置的实施形态。图1是本例投影曝光装置的正面图，图2是该投影曝光装置的侧面图，在该图1及图2中，作为一个例子，本例投影曝光装置的大部分设置在半导体制造工厂的地板1上的超净室内，在其楼下的机械室的准超净室内的地板2上设置有该投影曝光装置的曝光光源3。作为曝光光源3，通常使用ArF准分子激光光源(波长193nm)，但也可以使用此外的F2激光光源(波长157nm)、Kr2激光光源(波长146nm)、YAG激光的高次谐波发生装置、半导体激光的高次谐波发生装置等产生真空紫外光(在本例中为波长200nm以下的光)的光源。此外，本发明也适用作为曝光光源3使用KrF准分子激光光源(波长248nm)或水银灯(i线等)等的情况。
如本例这样，在使用真空紫外光作为曝光光束时，由于真空紫外光因通常大气中所存在的氧气、水蒸气、碳氢化合物类气体(二氧化碳等)、有机物以及卤化物等吸光物质(不纯物)而被大量吸收，故为了防止曝光光束的衰减，最好在曝光光束的光路上抑制这些吸光物质的气体浓度在平均10ppm～100ppm程度以下。因此，在本例中，用透过曝光光束的气体，即氮气(N2)、或者由氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、或者氡气(Rn)构成的稀有气体等相对于曝光光束有高透过率且化学性质稳定同时又高度去除吸光物质的气体(以下也称为净化气)置换其曝光光束光路上的气体。氮气以及稀有气体也统称为惰性气体。
吸光物质(不纯物)的浓度(或者其允许值)可以对应曝光光束光路上所存在的吸光物质种类使其各异，例如，也可以按有机系列的吸光物质浓度在1～100ppm以下最严格地管理，次之是水蒸气，再次之为其他物质这样顺序减缓其浓度的管理。这里，氮气虽然也可以作为在真空紫外区域中波长达150nm程度下透过曝光光束的气体(净化气)来使用，但其对波长为150nm以下的光几乎是作为吸光物质而起作用的。因此，作为相对于150nm以下的曝光光束的净化气最好使用稀有气体。此外，在稀有气体中，从折射率的稳定性、以及高热传导率等观点看最好使用氦气，但由于氦气的价位太高，故在重视运转成本等情况下也可以使用其他的稀有气体。另外，作为净化气体，不但可以供给单一种类的气体，也可以供给如按一定比例混合有氮气和氦气这样的混合气体。
这里，假定本例重视折射率的稳定性(成像特性的稳定性)、以及高的热传导率(高冷却效果)等，是使用氦气作为其净化气体的实施形态。因此，在地板2上，设置有用于对投影曝光装置以及附属于它的装置内的若干个气密室供给高纯度的净化气体，且回收流经这些气密室的气体并进行再利用的气体供给装置的本体部。进而在本例中，作为在各载置台系统所使用的空气轴承(空气衬垫)中使用的起缓冲作用的气体，也使用和该净化气体一样的气体，同时，在作为各载置台系统等的测量系统所使用的激光干涉计的测量光束的光路上也供给着和该净化气体一样的气体。此时，备有测量该测量光束光路上的气体(净化气体)的折射率的机构，并根据该测量值进行其激光干涉计的测量值的校正。
此外，即使是同一吸光物质，也可以使其在若干个气密室内有各不相同的浓度(上限值)，例如，在收容投影光学系统以及照明光学系统的气密室对其浓度管理最严(使其浓度降低)，而在其他气密室则比较宽松地管理其浓度(浓度升高)。此时，也可以采用将供给投影光学系统以及照明光学系统的至少一方的气密室的净化气体的至少一部分，接着供给别的气密室，如载置台室或上述空气衬垫等这样的构成。进而，利用这样的构成，还可以在配置在下流侧的其他气密室中吸光物质的浓度超过上限值时，将从净化气体中取除吸光物质的化学过滤器设置在这些气密室的前面。
其气体供给装置的本体部由包含真空泵且回收含有不纯物质的净化气体的回收装置4、蓄积高纯度净化气体的蓄积装置6、以及温度调整净化气体并向外部供给净化气体的给气装置5等构成。回收装置4经过排气管7A以稍低一点的气压利用流量近乎不变的气体流量控制来吸引所期望的气密室内的气体，并从所吸引来的气体中分离出净化气，且临时蓄积分离出来的净化气，再根据需要通过配管7B将其所蓄积的净化气体供给到给气装置5。蓄积装置6根据需要将其内部高压挤压的、或者液化蓄积的净化气体通过配管7C供给到给气装置5。给气装置5调整经由配管7B以及7C供给的净化气体的温度，并利用HEPA(high efficiency particulate air-filter)过滤器等除尘过滤器或用于去除含有微量有机物质等上述吸光物质的化学过滤器等的过滤部，从其净化气体中除去上述吸光物质。进而，给气装置5以略高于大气压的高压(正压)经由给气管7D将经温度调整并除尘过的净化气体供给到期望的气密室。
此外，也可以将用该回收装置4回收的净化气体只供给到对有机系列的吸光物质等的浓度管理较为宽松的气密室，例如，只供给到收纳线网装载器系统或晶片装载器系统的气密室，而对通过曝光光束的气密室内则总是供给由蓄积装置6提供的新的净化气体。由此，在提高净化气体的利用效率的基础上，还可以逐个气密室地高精度地控制其吸光物质的浓度达到设定的浓度。
以下就本例的投影曝光装置的构成做详细的说明。首先在图2中，从地板2上的曝光光源3出射的作为曝光光束的、由波长为193nm的脉冲激光光构成的曝光光(曝光用的照明光)IL经辅助室8内的反射镜反射到上方，利用其上方的地板1上的第1子室9内的光束匹配单元(没有图示)调整光轴并入射到第1照明系统IS1。在该第1照明系统IS1，曝光光IL利用光束整形光学系统(没有图示)修整断面形状，并利用可以切换透过率的减光滤光片部(没有图示)调整脉冲能量，而后，入射到作为均匀照度分布用的光学积分器(均一化或均匀化)的复眼透镜10。
复眼透镜10的出射面通过后继的光学系统相对于作为被照明体的线网R1(或R2)的图形面(以下称为“线网面”)配置在重合于光学付立叶变换面(照明光学系统的瞳面)的平面上。在该瞳面上，配置有用于确定曝光光的数值孔径的光阑切换部件11，在该光阑切换部件11上，可自由交换地配置有由普通照明用的开口光阑、小相干因子(σ值)用的开口光阑、波带照明用的开口光阑、具有若干个开口的变形照明用的开口光阑等构成的多个照明系统的开口光阑(σ光阑)，通过统辖控制装置整体的动作的主控制系统(200)的控制，在曝光光IL的光路上设置对应于照明条件的σ光阑。
也可以代替光阑切换部件11，或者与其组合，将衍射光学元件、变焦距透镜、以及旋转三棱镜(圆锥棱镜)等光学元件的至少一个配置在较光学积分器(复眼透镜)更靠近曝光光源侧，以使照明光学系统瞳面上的光通量分布可变。由此，可以提高曝光光IL的利用效率。
通过该σ光阑的曝光光IL经第1中继透镜系统12入射到反射率大而透过率小的光束分离器13，透过光束分离器13的光被由光电检测器构成的积分器传感器14接收感光，根据该积分器传感器14的检测信号，可控制曝光光IL的脉冲能量使晶片上能够获得合适的曝光能量。另一方面，被光束分离器13反射的曝光光IL近乎水平地入射到配置在第1照明系统IS1出射面的可动视场光阑15上。可动视场光阑15的配置面与线网面近乎共轭，该可动视场光阑15在开始以及结束对作为曝光基板的晶片W1(或者W2)的各感光区域进行扫描曝光时，起着开闭视场以使原来的电路图形以外的图形不被曝光的作用。由于配置有开闭视场时存在产生振动的可能性的可动视场光阑15的第1照明光学系统IS1是用与曝光本体部不同的别体第1子室9内支撑的，故可提高在曝光本体部的曝光精度(重合精度、转印真实度等)。
另外，可动视场光阑15也可以采用不仅在扫描曝光的开始以及结束时开闭其视场，即变更与扫描方向有关的视场的宽度，而且还可以先于扫描曝光，对应于转印对象的电路图形的非扫描方向相关的大小，变更其视场的非扫描方向的宽度的构成。由整形光学系统(没有图示)～可动视场光阑15构成第1照明系统IS1，而第1照明系统IS1则被收纳在高气密性的箱状的第1子室9内。
通过了可动视场光阑15的曝光光IL入射到安装在曝光本体部框架机构上的第2子室19内的第2照明系统IS2。在第2照明系统IS2的入射面，即离线网面的共轭面散焦一定量的面上配置有固定视场光阑20，在固定视场光阑20上，形成有用于在与扫描方向正交的非扫描方向上将其线网面的照明区域限定在细长的狭缝状区域的开口。通过了固定视场光阑20的曝光光IL经由第2照明系统IS2内的第2中继透镜系统21A、透镜系统21B、弯折光路用的反射镜22、以及聚光透镜系统21C，照明在作为掩模的线网R1的图形面的照明区域。由固定视场光阑20～聚光透镜系统21C构成第2照明系统IS2，而第2照明系统IS2又被收纳在高气密性的箱状第2子室19内。由第1照明系统IS1及第2照明系统IS2构成照明光学系统。此外，固定视场光阑20的配置面也可以不是离开上述线网面的共轭面的散焦的面，而是离开线网面一定间隔的面。
图1中，在其曝光光IL下，线网R1(或R2)照明区域内的图形的像，通过作为投影系统的投影光学系统PL以投影倍率β(β为1/4倍或1/5倍等)投影到作为感光基板(被曝光基板)的涂布有光致抗蚀剂的晶片(wafer)W1(或W2)上的狭缝状的曝光区域。在该状态下，通过以投影倍率β作为速度比在规定的扫描方向上同步移动线网R1以及晶片W1，可以在晶片W1的一个感光区域上转印线网R1的图形像。线网R1、R2以及晶片W1、W2分别对应本发明的第1物体及第2物体，晶片W1、W2是诸如半导体(硅等)或SOI(silicon oninsulator)等直径为200mm或300mm等的圆板状的基板。
作为投影光学系统PL，如国际公开WO00/39623号所公开的那样，可以使用沿一根光轴配置若干个折射透镜和在各自的光轴近傍处具有开口的2个凹面镜构成的直筒型反射折射系统，或沿一根光轴配置若干个折射透镜而成的直筒型折射系统。进而，作为投影光学系统PL也可以使用双筒型的反射折射系统等。以下，取Z轴平行于投影光学系统PL的光轴AX，取在垂直于Z轴的平面(在本例与水平面近乎重合)内沿扫描曝光时线网R1及晶片W1的扫描方向(即垂直于图1纸面的方向)为Y轴，取沿非扫描方向(即平行于图1纸面的方向)为X轴进行说明。
这里，对包括支撑本例的线网R1和R2的载置台系统、支撑投影光学系统PL、以及晶片W1和W2的载置台系统的曝光本体部的整体构成进行说明。即，经由配置在地板1上近似正方形顶点的4处位置的防振台31A～31D(3处位置也可以)设置高刚性的平台32，在平台32的中央部设置晶片基座39，平台32和晶片基座39对应于本发明的第1基座部件。进而，在平台32上设置有电气式的水准器(没有图示)，防振台31A～31D是分别包括空气阻尼器或油压式阻尼器等可耐大重量的机械式阻尼器和由音圈电机等致动器构成的电磁式阻尼器的能动性防振装置。作为一例，可驱动4个防振台31A～31D中的电磁式阻尼器，并根据需要控制机械式阻尼器的空气压或者油压等，使利用该水准器检测出来的相对于平台32的上面的水平面的倾斜角(环绕2个轴的倾斜角)收敛到允许的范围内。此时，来自地板的高频振动在其传动到曝光本体部之前由机械阻尼器进行衰减，残存的低频振动则由电磁阻尼器进行衰减。此外，也可以使用诸如光学地检测出对应部件的倾斜的检测器(如激光干涉计)、或静电容量式的传感器等代替该水准器。
在平台32上面位于近似正方形的顶点地固定有4根立柱33，在4根立柱33的上面经由4处防振台34固定着在中央部设置有通过曝光光IL的开口的支撑板35。防振台34是与防振台31A～31D同样构成(但耐荷重小)的能动型防振装置，也可以将立柱33、防振台34、以及防振台31A～31D位于近似正三角形的顶点地配置在3处位置上。如图2所示的那样，在支撑板35上设置有收纳第2照明系统IS2的第2子室19。
返回到图1，支撑板35也对应本发明的第2基座部件，其上面被加工成平整度极其良好的导引面，在其导引面上，中介空气轴承光滑地可二维自由滑动地载置着线网载置台24，在线网载置台24上利用真空吸附等保持着线网R1。如图2所示的那样，在与线网载置台24上的线网R1的扫描方向SD邻接的区域还保持有另外的线网R2，形成例如可以高效地进行双重曝光等这样的构成。虽然如此构成的本例线网载置台24是双保持器方式，但也可以采用对每个线网都使用可动载置台的双载置台方式。
线网载置台24由例如保持线网R1、R2的微动载置台和围住该微动载置台的框状的粗动载置台构成，后者的粗动载置台利用没有图示的直线电机在Y方向(扫描方向)上驱动，前者的微动载置台利用如3个致动器相对于粗动载置台在X方向、Y方向、旋转方向微动，以所望的扫描速度在+Y方向或者-Y方向高精度地驱动线网R1、R2，同时，还校正同步误差。此时，利用没有图示的移动部件能够满足动量守恒定律地相对于Y方向驱动线网载置台24，形成在扫描曝光时几乎不产生振动的构成。此外，为测量出线网载置台24在X方向的位置信息，配置有由激光干涉计构成的X轴的线网干涉计25X，为测量出线网载置台24在Y方向的位置信息，如图2所示的那样，配置有由激光干涉计构成的Y轴的线网干涉计25Y。线网干涉计25X、25Y在分别以内部的参照镜(没有图示)为基准测量线网干涉计24的位置的同时，还分别配备有多轴的干涉计，利用它们还可以测量线网载置台24的环绕X轴的旋转角(纵摆量)、环绕Y轴的旋转角(横摇量)以及环绕Z轴的旋转角(偏转量)。
在本例中，由线网载置台24、该驱动装置(没有图示)、线网干涉计25X、25Y等构成线网载置台系统RST，线网载置台系统RST由高气密性的箱状线网室23(第1载置台室)覆盖，在线网室23的上板的中央部形成有使曝光光通过的窗部。进而，利用线网干涉计25X、25Y测量线网载置台24(线网R1、R2)相对于线网室23的位置关系(对X方向、Y方向的位置以及旋转角)，线网干涉计25X、25Y的一部分被分别埋入线网室23的侧面。
图1中，在位于4根立柱33的大约中间高度上的4处台阶部，利用防振台36固定有作为第3基座部件的支撑板37，在设置在支撑板37的U字型缺口部(没有图示)上，通过凸缘设置有投影光学系统PL。即，投影光学系统PL相对于支撑板37可从+Y方向(图2的右方向)出入地由支撑板37支撑着。防振台36是与防振台31A～31D同一构成(但耐荷重小)的能动性的防振装置，在将立柱33配置在3处位置上时，防振台36也配置在3处位置上。在本例中，平台32、晶片基座39、立柱33、防振台34、支撑板35、防振台36以及支撑板37的集合体(32～37)对应于本发明的框架机构。
进而，在投影光学系统PL的上端部以及下端部呈挟住支撑板37状地固定有环状的第1基准板101及第2基准板102，在支撑板37的上面的端部设置有激光干涉计的光源部59，从该光源部59射出的波长稳定的激光光束(如波长为633nm的He-Ne激光光束)通过分束光学系统60分束成多轴(在本例中约为11轴)测量用的激光光束。其中的第1以及第2激光光束提供给第1基准板101上在X方向呈挟住投影光学系统PL状地配置的干涉计单元55B、55C，第3激光光束提供给配置在第1基准板101的Y方向的端部的干涉计单元55A。
干涉计单元55A～55C具有将激光光束照射到各自内部的参照镜和配置在线网室23底面部(支撑板35的上面)的平面镜(对应于通常的干涉计的移动镜(为求移动的物体，即为求其位置而安装在该物体上的反射镜))26A～26C的光学系统；对来自该参照镜以及平面镜的2个激光光束的干涉光进行光电变换的光电变换部；利用来自该光电变换部的光电变换信号以10nm～100nm程度的分解能力求出对于该参照镜的该平面镜的Z方向的变位量的信号处理部。其变位量信息提供给没有图示的姿势控制系统。以下出现的干涉计单元也都是同样的构成。其姿势控制系统控制4个防振台34的电磁式阻尼器的伸缩量，以能够根据该3处平面镜26A～26C的Z方向的变位，求出对线网载置台24的导引面Z方向的变位量，以及环绕2轴的，即环绕X轴以及Y轴的倾斜角，并使这些变位量以及倾斜角收敛到允许范围内。由此，例如在因驱动线网载置台24时的微小振动等导致支撑板35振动时，可以高速地抑制其振动，提高曝光精度。
此外，在图1和图2中，分别在支撑板37上面的-X方向的端部以及+Y方向的端部设置了由激光干涉计构成的线网用的X轴干涉计单元54X、以及Y轴干涉计单元54Y，对这些干涉计单元54X、54Y也供给由分束光学系统60分离出来的2条激光光束，与之相对应，在投影光学系统PL的X方向以及Y方向的侧面上固定有参照镜53X以及53Y。此时，干涉计单元54X、54Y对应主测量系统的一部分，X轴的干涉计单元54X以参照镜53X为基准，测量固定在线网干涉计25X背面上的隅角棱镜型移动镜的向X方向的变位量，Y轴的干涉计单元54Y以参照镜53Y为基准，测量固定在线网干涉计25Y背面上的隅角棱镜型移动镜的向Y方向的变位量，并将测量值提供给主控制系统200。干涉计单元54X、54Y带有多轴的测量轴，主控制系统200根据所提供的测量值，以投影光学系统PL为基准，计算出线网干涉计25X、25Y、乃致于线网室23的向X方向、Y方向的位置偏离量(ΔXR1,ΔYR1)以及旋转角ΔθR1。
进而，也将利用线网干涉计25X、25Y测量的以线网室23为基准的线网载置台24(线网R1、R2)的向X方向、Y方向的位置(XR1、XR2)以及旋转角ΔθR1提供给主控制系统200，主控制系统通过下面的计算，计算出以投影光学系统PL为基准的线网载置台24的向X方向、Y方向的位置(XR2,YR2)以及旋转角ΔθR2。
XR2=XR1+ΔXR1；YR2=YR2+ΔYR1 (2A)θR2=θR1+ΔθR1 (2B)主控制系统200根据这样算出的位置(XR2,YR2)以及旋转角θR2来控制线网载置台24的位置以及速度。由此，尽管是将线网载置台24密闭在线网室23内的构造，但却可以以投影光学系统PL为基准高精度地驱动线网载置台24。
另外，为了进行晶片的对准，在投影光学系统PL的下端部的-X方向以及+X方向的侧面用离轴方式固定有成像方式的对准传感器27A以及27B。虽然没有图示，但在线网载置台24的上方，配置有用于进行线网对准的线网对准显微镜。
其次，在图1以及图2中，固定在平台32上的晶片基座39的上面被加工成平整度极其良好的导引面，在该导引面上，中介空气轴承，光滑地且可沿X轴导引部件41、42以及Y轴导引部件43A、43B二维自由滑动地分别载置着第1晶片载置台40A以及第2晶片载置台40B，而在第1晶片载置台40A以及第2晶片载置台40B上则利用真空吸附等分别保持着第1晶片W1及第2晶片W2。晶片载置台40A、40B由例如直线电机方式等驱动在Y方向连续移动，同时又在X方向以及Y方向分步移动。此时，分别通过反方向地移动X轴导引部件41、42以及Y轴导引部件43A、43B，可相对于X方向、Y方向能够满足动量守恒定律地驱动晶片载置台40A、40B，形成在分步移动以及扫描曝光时几乎不产生振动的构成。
此外，为了进行调平以及聚焦，晶片载置台40A、40B内的Z调平机构(试料台)采用可以进行晶片W1、W2的Z方向的变位、以及环绕2轴的(即环绕X轴以及Y轴)倾斜的构成。这样，本例的晶片载置台采用的是双晶片载置台方式。而且，为了检测出晶片载置台40A及40B的X方向的位置信息，如图1所示的那样，相对置地配置有由激光干涉计构成的X轴的晶片干涉计49AX及49BX，为了检测出晶片载置台40A及40B的Y方向的位置信息，如图2所示的那样，配置有Y轴的晶片干涉计50AY。作为Y轴干涉计，实际中，按一定的间隔在X方向配置有3轴数量的(详细后述)。
晶片干涉计49AX、49BX、50AY在分别以内部的参照镜(没有图示)为基准测量晶片载置台40A及40B的位置的同时，还分别配备有多轴的干涉计，利用这些干涉计还可以测量晶片载置台40A及40B的环绕X轴的旋转角(纵摆量)、环绕Y轴的旋转角(横摇量)以及环绕Z轴的旋转角(偏转量)。此外，在线网载置台24以及晶片载置台40A及40B中，也可以只在产生阿贝误差的方向，或存在测量误差可能超过规定的允许值情况的方向(轴)测量其旋转角(纵摆量或者横摇量)。
在本例中，由晶片载置台40A及40B、该驱动装置(X轴导引部件41、42,Y轴导引部件43A、43B等)、晶片干涉计49AX、49BX、50AY等构成晶片载置台系统WST，晶片载置台系统WST由高气密性的箱状的晶片室38(第2载置台室)覆盖，在晶片室38的上板的中央部的开口上插入有投影光学系统PL的前端部。进而，利用晶片干涉计49AX、49BX、50AY测量相对于晶片室38的晶片载置台40A及40B(晶片W1、W2)的位置关系(对X方向、Y方向的位置以及旋转角)，晶片干涉计49AX、49BX、50AY的一部分被分别埋入晶片室38的侧面。
在图1以及图2中，利用分束光学系统60分束的多束激光光束内的第6以及第7激光光束被提供给第2基准板102上在X方向呈挟住投影光学系统PL状地配置的干涉计单元58B、58C，第8激光光束提供给配置在第2基准板102的Y方向端部的干涉计单元58A。
这些干涉计单元58A～58C分别相对于各自内部的参照镜测量配置在晶片室38上面的平面镜(对应于通常的干涉计的移动镜)的Z方向的变位量，即测量对于晶片载置台40A及40B的投影光学系统PL的Z方向的变位量，其变位量的信息提供给没有图示的姿势控制系统。该姿势控制系统求出在该3处位置的Z方向的变位而导致的投影光学系统PL的Z方向的变位量，以及环绕2轴的，即环绕X轴以及Y轴的倾斜角，以控制4个防振台36的电磁式阻尼器的伸缩量，使这些变位量以及倾斜角收敛到允许范围内。由此，例如在因来自外部的微小振动等导致支撑板37(投影光学系统PL)振动时，可以高速地抑制其振动，提高曝光精度。
在图1以及图2中，在支撑板37的底面±X方向的端部、以及+Y方向的端部分别设置有由激光干涉计构成的晶片用的X轴干涉计单元57AX、57BX，以及Y轴的干涉计单元57Y，对这些干涉计单元57AX、57BX、57Y也供给有利用分束光学系统60分离出来的3条激光光束，与之相对应，在投影光学系统PL的X方向以及Y方向的侧面固定有参照镜56AX、56BX以及56Y。此时，干涉计单元57AX、57BX、57Y对应主测量系统的一部分，X轴的干涉计单元57AX、57BX分别以参照镜56AX、56BX为基准，测量固定在晶片干涉计49AX、49BX背面的隅角棱镜型移动镜的X方向的变位量，Y轴的干涉计单元57Y以参照镜56Y为基准，测量固定在晶片干涉计50AY背面上的隅角棱镜型移动镜的Y方向的变位量，并将测量值提供给主控制系统200。干涉计单元57AX、57BX、57Y带有多轴的测量轴，主控制系统200根据所提供的测量值，以投影光学系统PL为基准，计算出晶片干涉计49AX、50AY、乃致于晶片室38的X方向、Y方向的位置偏离量(ΔXW1,ΔYW1)以及旋转角ΔθW1。与之并列地，也计算出晶片干涉计49BX、50AY的X方向、Y方向的位置偏离量(ΔXW2,ΔYW2)以及旋转角ΔθW2。
进而，将利用一方的晶片干涉计49AX、50AY测量的以晶片室38为基准的、第1晶片载置台40A(晶片W1)的X方向、Y方向的位置(XW1、YW1)以及旋转角ΔθW1提供给主控制系统200、主控制系统200通过下面的计算，计算出以投影光学系统PL为基准的晶片载置台40A的X方向、Y方向的位置(XW3,YW3)以及旋转角ΔθW3。
XW3=XW1+ΔXW1；YW3=YW1+ΔYW1(3A)ΘW3=θW1+ΔθW1(3B)主控制系统200根据这样算出的位置(XW3,YW3)以及旋转角θW3来控制晶片载置台40A的位置以及速度。同样地，可根据利用上述的位置偏离量(ΔXW2、ΔYW2)以及旋转角ΔθW2来修正利用另一侧的晶片干涉计49BX、50AY测量的以晶片室38为基准的、第2晶片载置台40B(晶片W2)的X方向、Y方向的位置(XW2、YW2)以及旋转角ΔθW2所获得的座标，控制第2晶片载置台40B的位置及速度。由此，尽管是将晶片载置台40A、40B密闭在晶片室38内的构造，但却可以以投影光学系统PL为基准、高精度地驱动晶片载置台40A、40B。
如已经说明的那样，由于也以投影光学系统PL为基准来高精度地驱动线网室23内的线网载置台24，本例的线网室23内的线网载置台24与晶片室38内的晶片载置台40A、40B同时以投影光学系统PL为基准，即根据同一基准边高精度地保持相对的位置关系边进行驱动。由此，在将线网R1、R2的图形像曝光到晶片W1、W2上时可以获得高的曝光精度(重合精度、转印真实度等)。此外，本例的晶片载置台系统WST是双晶片载置台方式，由于其可在对第1晶片载置台40A侧的晶片W1的扫描曝光过程中，对第2晶片载置台40B侧的晶片W2进行交换以及对准，所以可以获得高的生产效率。
另外，在图2中，在地板1上投影曝光装置的平台32的-Y方向的侧面，设置有与外气(即超净室内的空气)处于同一环境并配置了线网库、晶片盒等的界面柱71，在界面柱71的上端部和支撑板35上的线网室23之间配置有高气密性的箱状的线网装载器室87，而在界面柱71的下端部和平台32上的晶片室38之间设置有高气密性的箱状的晶片装载器室70。在线网装载器室87内，该线网库和线网载置台系统RST之间配置有交接线网的线网装载器系统(没有图示)，在晶片装载器室70内，在该晶片盒和晶片载置台系统WST之间设置有进行晶片的交接的晶片装载器系统。
在本例的投影曝光装置中，由于作为曝光光IL所使用的是真空紫外光，所以，为了提高其曝光光IL的透过率以及提高在晶片W1、W2上的照度并获得高的生产效率，在其曝光光IL的光路上提供有高透过率的净化气体(本例中是氦气)。即，在图2中，通过了给气装置5以及给气管7D的高纯度的净化气体，分别经由各自带有阀的给气管16A、16B、16C、16D，以及16E提供给第1子室9(其连通着辅助室)、第2子室19、线网室23、投影光学系统PL、以及晶片室38的内部。进而，流经过第1子室9、第2子室19、线网室23、投影光学系统PL、以及晶片室38内部的含有不纯物质的净化气体，分别通过各自带有阀的排气管17A、17B、17C、17D，以及17E经由排气管7A回收到回收装置4。
这里，给气管16A、16B、16C、16D、16E以及排气管17A、17B、17C、17D、17E上配备的阀分别是可电磁地自由开关的阀，这些开关动作相互独立地由计算机构成的净化气控制系统(没有图示)进行控制，同时，回收装置4、给气装置5以及蓄积装置6的动作也由该净化气控制系统控制。而且，构成为利用来自给气装置5的净化气供给动作、通过回收装置4的气体回收动作以及选择这些阀的开关动作，可以对子室9、19的内部、线网室23的内部、晶片室38的内部以及投影光学系统PL的内部(例如若干个透镜室)中的任何一个按期望的流量提供净化气体。另外，构成为响应配置在向各气密室内送风的送风口附近的环境传感器的输出，还可以控制净化气的温度、压力以及根据需要的湿度。
此时，第1子室9与第2子室19之间的空间、第2子室19与线网室23之间的空间、线网室23与投影光学系统PL上端部之间的空间、以及投影光学系统PL与晶片室38之间的空间分别利用具有较大可挠性且对气体遮断性高的膜状软性遮蔽部件18A、18B、18C、以及18D密闭起来，以分别隔离开外气。软性遮蔽部件18A等对应本发明的覆盖部件。由此，从曝光光源3到作为被曝光基板的晶片W1、W2的曝光光IL的光路几乎完全被密闭起来。所以，含有吸光物质的气体几乎不能从外部混入到曝光光IL的光路上来，可以抑制曝光光的衰减量至极低。
另外，在子室9、19、线网室23、投影光学系统PL以及晶片室38的内部分别设置有用于检测出吸光物质中的氧气浓度的氧气浓度传感器，氧气浓度被连续地按一定的采样比率进行检测，并被提供给上述净化气控制系统。此时，通过测量氧气浓度可代表性地测量出吸光物质的浓度，作为氧气浓度传感器，可以使用诸如极谱记录仪式氧气浓度计、氧化锆式氧气浓度计、或者黄磷发光式氧气传感器等。也可以与此同时、或者单独地测量水蒸气或二氧化碳等吸光物质的浓度。进而，在将该各气密室内吸光物质浓度的测量值提供给净化气体控制系统，并检测出在哪一个气密室吸光物质的浓度超过规定的允许浓度时，将根据该净化气体控制系统的指令向检测出该吸光物质的气密室内进行净化气体的供给，直到其吸光物质的浓度达到允许浓度以下为止。
另外，软性遮蔽部件18A～18D由诸如合成树脂等形成，由于各自具有较大的可挠性，故不会在相邻的气密室间，如子室19与线网室23之间、线网室23与投影光学系统PL之间以及投影光学系统PL与晶片室38之间相互传递振动。从而，可以在保持气密性的基础上减轻振动的影响。
在本例中，进一步设置有可密闭线网室23和线网装载器室87之间的空间的软性遮蔽部件18E，供给到线网室23的净化气体的一部分也充满线网装载器室87内。因此，在通过线网装载器系统进行线网R1、R2的交换时，即使打开线网装载器室87的搬运口的挡板，也不会过大地降低线网室23内的净化气体的浓度。此时，在线网装载器室87内也配置有吸光物质浓度传感器，并且比线网室23内的吸光物质的允许浓度更高地设定线网装载器室87内的吸光物质的允许浓度，当线网室23内的吸光物质的浓度是允许浓度以下而线网装载器室87内的吸光物质浓度超过允许浓度时，仍然由给气装置5向线网室23供给净化气体。由此，即使在交换线网时，也能够较高地在线网室23内维持净化气体的浓度，同时，还可以减少净化气体的使用量。当然，也可以沿线网R1、R2的搬运线路将线网装载器室87分割成若干个气密室，在这些气密室内配置线网装载器系统的构成部分。此时，也可以使该若干个气密室内吸光物质的浓度或者其允许值不同。
同样地，也设置可密闭晶片室38和晶片装载器室70之间的空间的软性遮蔽部件，供给到晶片室38的净化气体的一部分或几乎全部(在关闭排气管17E的阀时)也充满晶片装载器室70内。流经晶片装载器室70的净化气体经由带有阀的排气管17E以及排气管7A被回收到回收装置4。而且，在晶片装载器室70内也配置有吸光物质的浓度传感器，与晶片室38内相比，较高地设定了晶片装载器室70内的吸光物质的允许浓度，当晶片室38内的吸光物质的浓度是允许浓度以下而晶片装载器室70内的吸光物质浓度超过允许浓度时，仍然由给气装置5向晶片室38供给净化气体。因此，即使在交换晶片时，也能够较高地在晶片室38内维持净化气体的浓度，同时，还可以减少净化气体的使用量。
下面，参照图3～图5对本例的双晶片载置台方式的晶片载置台系统以及晶片装载器系统的构成进行详细说明。图3是图1中所表示的晶片载置台系统WST以及晶片装载器系统的取一部分为断面的平面图，如该图3所示的那样，本例的晶片室38内的晶片载置台系统WST通过空气轴承浮动支撑在晶片基座39上的导引面上，同时，具有可在X方向以及Y方向独立并自由移动的2个晶片载置台40A、40B和它们的驱动系统以及测量它们的位置的干涉计系统，在晶片载置台40A、40B上分别通过没有图示的晶片保持架保持着晶片W1、W2。更详细地讲，就是在扫描曝光时的扫描方向SD(Y方向)上呈挟持晶片基座39状地、与X轴平行地配置1对X轴导引部件41、42，相对于这些X轴导引部件41、42，通过空气衬垫可在X方向自由滑动地载置有第1X轴滑块44A、45A以及第2X轴滑块44B、45B。
进而，相对于第1X轴滑块44A、45A，中介空气衬垫在Y方向上可自由移动地配置有第1Y轴导轨43A，相对于第2X轴滑块44B、45B，中介空气衬垫在Y方向上可自由移动地配置有第2Y轴导轨43B，相对于Y轴导轨43A、43B，中介空气衬垫在Y方向可自由滑动地配置有晶片载置台40A、40B。此外，相对于X轴导引部件41、42，设置有用于大致满足动量守恒定律地相对驱动第1X轴滑块44A、45A以及第2X轴滑块44B、45B的X轴第1及第2直线电机(没有图示)，相对于Y轴导引部件43A、43B，设置有用于大致满足动量守恒定律地在Y方向上相对驱动晶片载置台40A、40B的2个直线电机(没有图示)。
此外，在第1晶片载置台40A的+X方向侧的上面固定有形成对准传感器27A的基线测量用基准标记的基准标记部件47，在晶片载置台40A的-X方向侧的上面固定有用于测量曝光光的光通量或照度分布等的测量部件46，在第2晶片载置台40B的上面也固定有和它们一样的基准标记部件以及测量部件。
在此，对本例的晶片载置台系统WST的测量系统之一例进行说明。在图3中，在第1晶片载置台40A的-X方向以及+Y方向的侧面固定有X轴的移动镜48AX以及Y轴的移动镜48AY，在第2晶片载置台40B的+X方向以及+Y方向的侧面也固定有X轴的移动镜以及Y轴的移动镜。除了使用这样的移动镜48AX、48AY等外，也可以将晶片载置台40A、40B的侧面加工成镜面，在该镜面部上照射测量用的激光光束。
该情况下，本例中在平行于X轴的直线(以下称为“最小误差轴”)上配布着投影光学系统PL的光轴AX(曝光区域的中心)、第1对准传感器27A的光轴(检测中心)和第2对准传感器27B的光轴(检测中心)。进而，在该最小误差轴上-X方向以及+X方向对置地设置X轴的晶片干涉计49AX、49BX，来自第1晶片干涉计49AX的2束测量光束沿最小误差轴照射到第1晶片载置台40A的X轴的移动镜48AX上。与之对称地，来自第1晶片干涉计49BX的2束测量光束沿最小误差轴照射到第2晶片载置台40B的X轴的移动镜上。除这2束测量光束外，实际上偏离Z方向的测量光束也照射在移动镜48AX等上，晶片干涉计49AX、49BX分别测量晶片载置台40A、40B的X方向的位置、环绕Z轴的旋转角(偏转量)以及环绕Y轴的旋转角(横摇量)。
通过光轴AX并平行于Y轴的测量光束从Y轴的晶片干涉计50AY照射到晶片载置台40A的Y轴移动镜48AY上。此外，还设置有分别具有通过对准传感器27A、27B各自的检测中心并平行于Y轴的测量光束的晶片干涉计50BY、50CY。由于中央的晶片干涉计50AY具有在X方向2轴、Z方向也是2轴(没有图示)的测量光束，所以能够测量晶片载置台40A、40B的Y方向的位置、环绕Z轴的旋转角(偏转量)以及环绕X轴的旋转角(纵摆量)。在本例中，虽然在曝光晶片载置台40A、40B上的晶片W1、W2时共用投影光学系统PL，但在对准第1晶片载台40A上的晶片W1时使用-X方向的对准传感器27A，在对准第2晶片载台40B上的晶片W2时使用+X方向的对准传感器27B。并且，在使用了投影光学系统PL曝光时的晶片载置台40A、40B的Y方向的位置测量中，使用中央的晶片干涉计50AY的测量值，而在使用对准传感器27A或27B时的晶片载置台40A、40B的Y方向的位置测量中，则分别使用激光干涉计50BY或50CY的测量值。
这样，在本例中，通过在X方向(非扫描方向)设置若干个Y轴晶片干涉计50AY～50CY，可以总是在晶片载置台40A、40B的Y轴移动镜48AY等上照射某一个Y轴的测量光束。为此，其在双晶片载置台方式中，存在可以小型化并高速驱动各个晶片载置台40A、40B的同时，还可以高精度地检测出各晶片载置台40A、40B的位置的优点。
例如，在利用一侧的对准传感器27A进行对准后移动第1晶片载置台40A到曝光位置时，或在利用另一侧的对准传感器27B进行对准后移动第2晶片载置台40B到曝光位置时，需要在Y轴两侧的晶片干涉计50BY、50CY和Y轴中央的晶片干涉计50AY之间进行测量值的交接。作为一个例子，该测量值的交接可如下面这样进行。即，当从图3的状态移动第1晶片载置台40A到-X方向时，只要在利用晶片干涉计49AX测量的晶片载置台40A的偏转量为0的状态，在下一个晶片干涉计50BY的测量值上加上偏置，使下一个晶片干涉计50BY的测量值吻合于到目前为止所使用的晶片干涉计50AY的测量值即可。
另外，在图3中，在X轴的晶片干涉计49AX、49BX的背面分别固定有由隅角棱镜构成的2轴的移动镜61AX、61BX，这些移动镜61AX、61BX的X方向的位置以及环绕Z轴的旋转角以投影光学系统PL为基准，利用已经说明了的干涉计单元57AX,57BX进行测量。而在Y轴中央的晶片干涉计50AY的背面也固定有分别由隅角棱镜构成的2轴的移动镜61AY,该移动镜61AY的Y方向的位置以及环绕Z轴的旋转角以投影光学系统PL为基准，利用已经说明了的干涉计单元57Y进行测量。
在本例中，利用由晶片干涉计49AX、49BX、50AY～50CY构成的合计为5个的干涉计构成管理晶片室38内的晶片载置台40A、40B的二维座标位置、以及环绕3轴的旋转角的第1测量系统，利用干涉计单元57AX、57BX、57Y构成管理对应投影光学系统PL的晶片干涉计49AX、49BX、50AY(晶片室38)的二维座标位置、以及环绕Z轴的旋转角的第2测量系统(主测量系统)。进而，通过第1测量系统以及第2测量系统，以投影光学系统PL为基准，高精度地测量2个晶片载置台40A、40B各自的X方向、Y方向的位置，以及环绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角，并根据该测量值来确定对准时的位置，以及高精度地进行扫描曝光时的位置或速度的控制。
此外，在本例中，除了其测量系统外，如图4所示的那样，还配备有各种传感器等。图4是表示图3的晶片室38以及晶片装载器室70的平面图，在该图4中，晶片室38形成有开在+Y方向的、可以使投影光学系统PL在Y方向出入的沟槽部38a。另外，在晶片室38的上板上设置有基于投影光学系统PL的狭缝状的曝光区域28；或者相对于此，对于光轴AX倾斜地在位于扫描方向SD(Y方向)近前侧的区域(先读区域)的晶片W1(或者W2)上的若干个测量点上投影狭缝像的投射系统88A；由接收来自该被检面的反射光并检测出在这些测量点的聚焦位置(Z方向的位置)的感光系统88B构成的斜入射方式的多点自动聚焦传感器(AF传感器)88A、88B。由AF传感器88A、88B检测出来的聚焦位置FZn(n=1、2、…)信息提供给载置台驱动系统(没有图示)。
在投射系统88A以及感光系统88B的上面分别固定有隅角棱镜型移动镜89A、89B，在图2的投影光学系统PL下部的第2基准板102上，设置有以与干涉计单元58A同样地构成来高精度地检测出相对于投影光学系统PL的移动镜89A、89B的变位量FZA、FZB的干涉计单元(没有图示)，其检测出的结果FZA、FZB也提供给载置台驱动系统。此时，在该载置台驱动系统，根据用其变位量FZA、FZB修正用AF传感器88A、88B检测出的聚焦位置FZn后得到的值，计算出在晶片W1(或者W2)上的各个测量点的离开投影光学系统PL的像面的散焦量，并控制晶片载置台40A(40B)内的Z调平机构使这些散焦量收敛到允许范围内。由此，在图4中，在对于曝光区域28扫描晶片W1(或W2)上的一个感光区域29时，由于感光区域29的全体面均收敛到焦点深度范围内，故可以高解像度地在感光区域29的全体面上投影线网图形的缩小像。
另外，在晶片室38的上部，配备有用于对于图3的晶片干涉计49AX、49BX、50AY～50CY分束并提供激光光束的激光光源部91；用于测量晶片载置台40A、40B上的晶片W1、W2的特性的传感器部90以及用于在晶片室38内进行晶片W1、W2的预对准的第1及第2预对准机构92A、92B。此时，由于第1晶片载置台40A上的晶片W1的预对准是在晶片室38内的-X方向端部的A1位置进行，第2晶片载置台40B上的晶片W2的预对准是在+X方向端部的B1位置进行，所以，预对准机构92A、92B分别被配置在位置A1、B1(预对准位置)的上方。并且在位置A1、B1和进行曝光的曝光区域28(光轴AX)之间设定利用对准传感器27A、27B进行晶片对准的位置。
返回到图3，在本例中，如上述那样，在对晶片载置台40A、40B内的某一方执行曝光程序的过程中，另外一方在与晶片装载器系统WRDA、WRDB之间进行晶片交换后，执行晶片对准程序。为此，在晶片室38的-Y方向侧相隔一定间隔设置高气密性的箱状的晶片装载器室70，晶片装载器室70内收纳有该晶片装载器系统WRDA、WRDB。进而，在晶片室38内，第1晶片载置台系统40A(晶片W1)在曝光后如用虚线所示的那样移动到-X方向的A1位置，第2晶片载置台系统40B(晶片W2)在曝光后如用虚线所示的那样移动到+X方向的B1位置。在晶片室38侧面的A1位置以及B1位置附近形成有狭缝状的搬运口52A及52B，与搬运口52A、52B相对置地，在晶片装载器室70的侧面也形成有狭缝状的搬运口74A及74B，而晶片装载器室70的内部则被分割成连接第1搬运口74A的第1待机室72A、连接第2搬运口74B的第2待机室72B以及2个待机室72A、72B中间的预备室73。
进而，在搬运口74A、74B的内侧可自由开闭地设置有挡板75A、75B，在待机室72A、72B和预备室73之间分别也形成有搬运口170A、170B，并设置有用于开闭这些搬运口170A、170B的挡板78A、78B。在预备室73的-Y方向的侧面并列地形成2个搬运口97A、97B，以及设置有用于开闭这些搬运口97A、97B的挡板85A、85B。与该晶片装载器室70的-Y方向相连接地设置有界面柱71，在界面柱71内的与外气相同的环境下，在利用预备室73的挡板85A、85B开闭的搬运口97A、97B的附近的位置A4及位置B4分别设置了收纳1批晶片的晶片盒(没有图示)。
另外，为遮蔽外气进入晶片室38的搬运口52A、52B和晶片装载器室70的搬运口74A、74B之间的空间，分别安装有与图1的软性遮蔽部件18D具有一样高的可挠性的圆筒状的膜状软性遮蔽部件18F、18G。由此，在不使晶片装载器室70内的振动传递到晶片室38内的同时，还可以以高纯度的净化气体充满自晶片室38的内部到晶片装载器室70的内部的空间。
为了控制到达第1待机室72A内的中央部A2位置(温度控制位置)的晶片的温度，设置有包括3点接触型加热器在内的温度调整装置76A，为了通过搬运口52A、74A在A2位置和A1位置之间进行晶片的交接，还配置有第1滑动臂77A，在待机室72A内的上部，配置有用于进行向滑动臂72A的Z方向微动、以及Y方向的移动的搬运装置(没有图示)。此外，在预备室73内的-X方向侧，配置有用于在界面柱71以及待机室72A的内部之间进行晶片的交接的第1搬运机器人79A。搬运机器人79A具备进行旋转以及上下运动的旋转轴82、在该旋转轴82上备有进行旋转的第1臂81和在该第1臂81的前端部进行旋转的第2臂80，且在该第2臂80的前端部吸附保持作为搬运对象的晶片。
在晶片搬入时，搬运机器人79A将从界面柱71内的A4位置通过有挡板85A的搬运口97A搬入到预备室73内的晶片设置到旋转轴82上的A3位置。在设置在A3位置的晶片的外圆周部相隔180度的2处位置上，具有视场地配置有2个摄像装置83A、84A，摄像装置83A、84A的摄像信号提供给没有图示的晶片装载器控制系统，该晶片装载器控制系统处理其摄像信号并检测出位于A3位置的晶片外圆周部的缺口部(切口部)的位置，进而控制搬运机器人79A的动作，使该缺口部的位置处于规定的位置(例如+Y方向)。由此，可进行晶片的第一次预对准。
温度调整装置76A、滑动臂77A、该搬运装置(没有图示)、搬运机器人79A以及摄像装置83A、84A构成第1晶片装载器系统WRDA。与该第1晶片装载器系统WRDA对称地，配置有用于在晶片室38内的B1位置、待机室72B内的B2位置、预备室73内的B3位置以及界面柱71内的B4位置之间进行晶片的交接的第2晶片装载器系统WRDB。第2晶片装载器系统WRDB也由温度调整装置76B、滑动臂77B、该搬运装置(没有图示)、搬运机器人79B以及摄像装置83B、84B构成。
与图3同样地，图5是表示本例的晶片载置台系统WST以及晶片装载器系统WRDA、WRDB的平面图，在该图5中，晶片室38的上部，如用虚线所示的那样，配置有连通图2的给气管16E以及给气装置5的3处吹出口94、95A、95B，由这些吹出口94、95A、95B以下冲方式向晶片室38的内部供给正压的净化气体。此时，吹出口94被设定在含有Y轴晶片干涉计50AY的光路区域的上部，吹出口95A、95B被设定在含有X轴的2个晶片干涉计49AX、49BX的光路区域的上部，由于在晶片干涉计49AX、49BX、50AY的光路上，总是实质性地提供高纯度的净化气体，故可以稳定其光路的折射率并提高测量精度。
但是，由于如果净化气体的纯度发生比较大的变化，则其晶片干涉计的光路的折射率也将对应其变化而变化，故当净化气体的纯度变化并超过规定的允许值时，也可以中止对准及曝光动作，让晶片载置台40A、40B待机，直到其净化气体的纯度稳定在高纯度上时为止。由此，可以防止对准精度及曝光精度的恶化。
另外，在图5的晶片装载器室70的预备室73的底面，如用虚线所示的那样，设置有连通图2的排气管17F的排气口96，在晶片室38、待机室72A、72B以及预备室73的内部，分别设置有测量作为吸光物质的氧气的浓度的氧气浓度传感器93A、93B、93C、93D，氧气浓度传感器93A～93D的测量值提供给没有图示的净化气控制系统。在挡板75A、78A以及挡板75B、78B呈打开状态时，供给到晶片室38内部的净化气体如用箭头C1、C2以及箭头D1、D2所示的那样，经由待机室72A、72B流入预备室73，流入预备室73的净化气体从排气口96经图2的排气管17F回收到回收装置4。而在挡板75A、78A、75B、78B呈关闭状态时，从晶片室38内吹出的净化气体根据需要经图2的排气管17E回收到回收装置4。
此时，由氧气浓度传感器93A～93D检测出的氧气浓度的允许值按晶片室38的内部、待机室72A、72B的内部，预备室73的内部的顺序进行从低到高的设定，在用氧气浓度传感器93A～93D之一测量出的浓度超过允许值时，其净化气控制系统利用吹出口94、95A、95B以比平时更多的流量向晶片室38的内部提供净化气体。由此，在交换晶片时，即便挡板75A、75B等为打开的状态，也能够在晶片室38内高度地维持净化气体的浓度，并同时减少净化气体的使用量。
作为向晶片室38内提供净化气体时的流量的一个例子，是在从晶片室38顺序搬出1片晶片时，补足在晶片室38内所增加的空间的体积部分这种程度。由此，可以减少净化气体的使用量。在本例中，该晶片室38(曝光室)内部的吸光物质(在此为氧气)的浓度允许值(设为dA)被设定为待机室72A、72B内部吸光物质浓度允许值(设为dB)的1/10～1/100左右，待机室72A、72B内部的吸光物质浓度的允许值dB又被设定为预备室73内部吸光物质浓度允许值(设为dC)的1/10～1/100左右。进而，作为一个例子，设定晶片室38内的允许值dA为100～10ppm程度、待机室72A、72B内的允许值dB为103ppm程度，预备室73内的允许值dC为105ppm程度。
此时，为了便于净化气体的浓度管理，可以只最严格地设定晶片室38内的允许值dA，对其他的气密室(待机室72A、72B以及预备室73)则共同地设定为与晶片室38内相同程度以上的允许值。该情况下，也可以将待机室72A、72B和预备室73做成一个气密室。此外，如果作为检测对象的吸光物质(不纯物质)的种类较多，也可以按每个吸光物质地使其浓度的允许值各异，并通过关注允许值最严格的物质的浓度来控制净化气体的流量等。
此外，为了防止从吸光物质浓度的允许值大(要求宽松)的气密室向其允许值小(要求严格)的气密室倒流净化气体，也可让各个气密室内的净化气体的压力各异，即越是其允许值严格(小)的气密室，其内部的净化气体压力就越高。在本例中，虽然是以下冲气流方式向晶片室38内供给净化气体，但如本例这样，在净化气体是氦气这样的轻气体时，也可以从其晶片室38内的底面部向上吹入(所谓的溢流方式)地供给净化气体。
这里，对图3所示的晶片载置台系统WST以及晶片装载器系统WRDA、WRDB的整体动作之一例进行说明。首先，假定是在结束对第1晶片载置台40A上的第1晶片W1的扫描曝光后，再进行对于第2晶片载置台40B上第2晶片W2的扫描曝光的过程，在第1晶片载置台40A移动到A1位置后，在对准传感器27B之下进行过晶片对准的第2晶片载置台40B移动到投影光学系统PL的曝光区域侧，并开始对第2晶片载置台40B上的晶片W2的扫描曝光。到该时刻为止，位于界面柱71内A4位置的未曝光的晶片被搬运机器人79A搬运到预备室73内的A3位置，在这里，利用摄像装置83A、84A以缺口部为基准进行旋转角以及中心位置的第1次的预对准。而后，A3位置的晶片被搬运机器人79A搬运到待机室72A内的温度调整装置76A上的A2位置，在此将其加热或冷却到适合于曝光的温度后，由滑动臂77A搬运至晶片室38内的A1位置附近。
在该A1位置，晶片载置台40A上曝光完了的晶片W1被交付给图4的预对准机构92A的卸载臂(没有图示)上，同时，滑动臂77A上未被曝光的晶片则被交付给其预对准机构92A的装料臂(没有图示)上。接着，在该卸载臂上的曝光完了的晶片被传递到滑动臂77A上后，利用没有图示的摄像装置观察该装载臂上的未曝光的晶片外圆周部的3个部位的形状，并进行该未曝光晶片的第2次预对准。此后，该未曝光的晶片在A1位置被载置到晶片载置台40A上，并通过晶片载置台40A移动到对准传感器27A的下方，利用对准传感器27A检测该未曝光晶片上的搜索对准标记(搜索对准)、以及进行使用该结果的精细对准标记的检测。此时，用例如增强整片对准(EGA)方式进行晶片的精细对准。
在本例中，统称搜索对准及精细对准为晶片对准。结束了晶片对准的第1晶片载置台40A上的晶片，在结束第2晶片载置台40B上的晶片W2的扫描曝光之前，一直在对准传感器27A的下方待机。另一方面，在A1位置被从晶片载置台40A传递到滑动臂77A的曝光完了的晶片W1在被移动到待机室72A内的A2位置后，又被搬运机器人79A从A2位置搬运到界面柱71内的A4位置。此时，在A4位置，曝光完了的晶片用的晶片盒处于待机状态，晶片W1便被收纳在晶片盒中。此后，在A4位置，收纳了未曝光晶片的晶片盒移动，并通过搬运机器人79A将该晶片盒内未曝光的晶片搬运到预备室73内的A3位置处。
在第2晶片载置台40B上进行了曝光的晶片W2被搬运到晶片室38内的B1位置，同时，第1晶片载置台40A移动到投影光学系统PL的曝光区域侧，并开始晶片载置台40A上的晶片的扫描曝光。此时，在B1位置附近，利用搬运机器人79B以及滑动臂77B从B4位置经B3、B2位置搬运经过了温度控制但未曝光的晶片。进而，在通过图4的预对准机构92B进行完滑动臂77B上的未曝光晶片和晶片载置台40B上的曝光完了的晶片W2的交换后，在位置B1进行未曝光晶片的第2次预对准。另一方面，曝光完了的晶片W2通过滑动臂77B以及搬运机器人79B被从B2位置搬运到B4位置。
这样，在本例中，虽然晶片载置台系统WST以及晶片装载器系统WRDA、WRDB是分别以组件构成的方式组入到晶片室38以及晶片装载器室70内的，但由于是在晶片室38内的A1位置、B1位置进行第2次的预对准，故晶片室38和晶片装载器室70组装时的位置关系并不需要那么严密。即，在能够容易地进行投影曝光装置的安装调整的同时，还可以高精度地进行晶片对准。
进而在本例中，当图3中未曝光的晶片、或者曝光完了的晶片通过搬运口74A、74B等时，对应的挡板75A、75B、78A、78B、85A、85B均呈打开状态，而在晶片不通过期间对应的挡板75A、75B～85A、85B则呈关闭状态。另外，在挡板75A、75B开着时，可控制挡板78A、78B或者85A、85B关闭起来，使晶片室38的内部不直接与界面柱71的内部即外气相连通。因而，能够总是高度地维持晶片室38内部的净化气体的浓度。
下面，参照图6～图9对图3中的软性遮蔽部件18F、18G以及挡板75A等的构成进行详细说明。
图6是表示图3中的晶片室38、晶片装载器室70以及投影光学系统PL在安装调整时的状态的斜视图，在该图6中，在晶片室38的上面，激光光源部91、预对准机构92A、92B、AF传感器88A、88B以及对准传感器27A、27B等作为凸起部突出出来，在它们之间，形成有可在水平方向相对移动投影光学系统PL的沟槽部38a。此外，在晶片装载器室70的上面，设置有收纳用于驱动图3的滑动臂77A、77B的驱动装置的驱动部70a、70b，在晶片装载器室70的底面配置有防振台70C。而在晶片装载器室70的正面部形成有与图3的界面柱71之间搬运晶片的搬运口97A、97B，该搬运口97A、97B可由图3的挡板85A、85B进行开闭。
在安装调整本例的投影曝光装置时，晶片室38与其中的晶片载置台系统WST一起装配，与此近乎并行地，与其中的晶片装载器系统WRDA、WRDB一起安装晶片装载器室70。此后，在投影光学系统PL安装到图2的框架机构后，如用图6的箭头所示的那样，让投影光学系统PL可沿沟槽部38a相对移动地在其框架机构上设置晶片室38，与此相继，让晶片装载器室70的搬运口74A、74B与晶片室38的搬运口52A、52B相对置地设置晶片装载器室70。然后，如图7A所示那样，安装软性遮蔽部件18D以密闭投影光学系统PL的下端部与晶片室38的沟槽部38a之间的缝隙，安装软性遮蔽部件18F(或18G)以从外气隔离开搬运口52A(或者52B)和搬运口74A(或者74B)之间的空间。
图8A是表示一方的软性遮蔽部件18F的平面图，图8B是从其正面看到的断面图，如该图8A及图8B所示的那样，在圆筒状的软性遮蔽部件18F的两端部上固定有环状的吸附部98、99，在吸附部98、99的端面形成有连通在真空泵VP上的真空吸附用沟槽部98a、98b。并且，在图6的搬运口52A和搬运口74A之间安装软性遮蔽部件18F时，以围住一方的搬运口52A地在晶片室38上配置一方的吸附部98，围住另一方的搬运口74A地在晶片装载器室70上配置另一方的吸附部99的状态，开始连通沟槽部98a、99a的真空泵的吸引，在曝光工序中，其真空泵VP连续地进行吸引。另一个软性遮蔽部件18G也用同样的方法来安装。由此，搬运口52A、74A之间，以及搬运口52B、74B之间的空间被分另以高的密闭度与外气隔离开。而在例如进行维护时等则可以容易地从晶片室38的附近移动晶片装载器室70。
但是，也存在如在停电时等该真空泵将关闭，软性遮蔽部件18F、18G脱开，外气(吸光物质)混入净化气体的情况。为防止这种情况发生，在利用真空泵吸引软性遮蔽部件18F、18G的同时，最好并用诸如凸缘部等机械性地固定的方式同时进行固定。
图9A是表示进行图3的晶片装载器室70的一个搬运口74A的开闭的挡板75A的平面图，图9B是从侧面看到的图9A的断面图，本例的挡板75A被分为下部的第1挡板75A1和上部的第2挡板75A2。在关闭搬运口74A时，第1挡板75A1及第2挡板75A2相互啮合地关闭，图3的晶片室38的搬运口52A和待机室72A的内部几乎被完全遮断。而在通过搬运口52A、74A按单个个体地搬运晶片时，如图9C所示那样，只有第1挡板75A1在下方开启，保持在滑动臂77A上的晶片W1通过搬运口74A的近乎下半部分的区域。
晶片也可以在例如安装在保持架上的状态进行搬运，在该情况下，如图9D所示那样，在第1挡板75A1向下方打开的同时，第2挡板75A2向上方打开，搬运口74A呈全开状态。并且，载置有晶片W1的晶片保持架100A以保持在滑动臂77A上的状态在该搬运口74A中通过。此外，也可以代替在晶片保持架100A上载置并搬运晶片W1，以在小型容器内收纳了晶片W1的状态来搬运其容器。为了将晶片保持架100A作为单体来清扫，在将该晶片保持架100A搬出晶片室38的外部时，也可以使用该搬运口74A。
本例中，同时搬运晶片和附属物时、或只搬运其附属物时全部打开搬运口74A，与此相反，在以单体形式搬运晶片W1时只打开搬运口74A的一部分，因此，可减少从图3的晶片室38的内部流入到待机室72A的内部的净化气体的流量，故可以在晶片室38内部高度地维持净化气体的浓度，进而高度地维持在晶片W1、W2上的曝光光的强度，在提高了曝光工序的生产效率的同时，还可以降低曝光装置的运转成本。为了能够抑制净化气体有较少的泄漏量，希望尽可能地缩小各搬运口。
另外，在与界面柱71(外气)连接的气密室(本例中是预备室73)中，在进行晶片等的搬运时会有净化气体流出到外部，或因外气的流入等导致吸光物质浓度的恶化(增加)。因此，在搬运晶片时，希望减小由挡板85A、85B规定的界面柱71和预备室73之间的搬运口(这里称IF开口)的大小(开口面积)。例如，希望将IF开口的大小比由挡板75A、75B规定的晶片室38和待机室72A、72B之间的搬运口(这里称为本体开口)52A、52B或74A、74B做得更小。此时，由挡板78A、78B规定的待机室72A、72B和预备室73之间的搬运口(这里称为中间开口)虽然可以不限制其大小，但最好是与上述的IF开口同等程度以上，或者是与上述的本体开口(52A、52B或74A、74B)同等程度以下，或者满足这二者。
在本例中，在晶片室38和界面柱71之间设置有2个气密室(预备室73和待机室72A或72B)，即，在IF开口和本体开口之间存在一个中间开口，当然，也可以在晶片室38和界面柱71之间设置3个以上的气密室，存在于IF开口和本体开口之间的2个以上的中间开口其大小即可以是同等程度，也可以不同，但最好希望与IF开口或本体开口的大小关系满足上述条件。
另外，还可以在晶片室38和界面柱71之间只设置1个气密室，此时，与本体开口相比把IF开口做小即可。进而，当在晶片室38和界面柱71之间至少设置2个气密室时，也可以越靠近晶片室越要扩大搬运口，即也可以按IF开口、中间开口以及本体开口的顺序扩大它们的搬运口的大小。这种做法对在晶片室38的吸光物质的浓度的管理最严、而越靠近界面柱71各气密室的吸光物质的浓度管理越宽松的情况特另有效。即，在晶片室38以外的一个气密室的前后吸光物质的浓度不同，且在该一个气密室浓度是与其前后浓度内较严格一方同等以上时，该一个气密室内使浓度宽松一方的搬运口比严格一方的搬运口更小为好。
也可以是把IF开口、中间开口以及本体开口的大小做成相等，在搬运晶片等时，利用前述那样的挡板使其大小不同，也可以让各开口(搬运口)其大小不同，而挡板只用于搬运通道的开闭。在本例中，因为晶片装载器支撑晶片的背面，故各开口其横向宽度对应晶片尺寸而大致相等。因而，可在各开口(搬运口)通过调整其高度(例如在图9D中用d表示的宽度)来使大小(开放面积)达到不同。但当通过各开口(搬运口)的晶片装载器(搬运臂)的尺寸不同时，则以考虑其尺寸来调整上述高度，或设定满足上述条件的搬运臂的尺寸为好。
进而，在晶片室38以外在和界面柱71之间设置另外的至少一个气密室时，希望在连接界面柱71的气密室中能使其压力比外气更高以谋求阻止外气的流入。另外，虽然晶片室38的压力与该气密室的压力可以是同等程度，但最好能在晶片室38使其压力最高，此时，也可以是越靠近晶片室38，其气密室的压力越高。特别地，在相互邻接的2个气密室吸光物质的浓度不同时，希望在其浓度管理严格一方的气密室的压力能高于其他方的气密室。由此，可以谋求阻止从浓度管理宽松(吸光物质的允许浓度高)的气密室向浓度管理严格(吸光物质的允许浓度低)的气密室流入净化气体。
此外，也可以将线网装载器87的一部分或全部配置在不同于线网室23的至少一个气密室内，与上面同样地在包括线网室23的若干个气密室设定其搬运口的大小和压力。此时，可以采用将线网收纳在密闭型盒内(例如底开型的斯密夫盒)，使线网不与外气接触地搬入该至少一个的气密室内的构成。进而，也可以在该若干个气密室的一个上设置至少一个保持一片线网的缓冲盒(保管架)。
另外，也可以机械地使各搬运口(开口部)细长，所谓使各搬运口立体化，还可以利用净化气体的粘性来减少该净化气体的泄漏量。
下面参照图11～图14对用图1、图2的投影曝光装置进行扫描曝光时的载置台系统扫描速度的最佳化方法之一例进行说明。图11所示是在本例中作为曝光对象的晶片W(对应于图1的晶片W1、W2)的感光配布的一例，在该图11中，晶片W是直径约为300mm的圆板状基板(所谓的12英寸晶片)，该晶片W的有效曝光区域在X方向(非扫描方向)以及Y方向(扫描方向)分别用一定的节距分割为X方向的宽度为LX、Y方向的长度为LY的多个感光区域29(对应于分划区域)，在曝光时，对于投影光学系统PL产生的狭缝状的曝光区域28在+Y方向或-Y方向上扫描各感光区域29。
在本例中，作为一例，感光区域29的宽度LX为25mm、长度LY是33mm，曝光区域28的扫描方向的宽度(狭缝宽度)是10mm，晶片W的表面在Y方向被分为8列，在第1列以及第8列中X方向包含7个感光区域29，在第2列以及第7列中X方向包含9个感光区域29，在第3列～第6列中在X方向分别包含11个感光区域29，在晶片W的整个面上形成有76个感光区域29。另外，在本例中，感光区域29为内部形成X方向2行Y方向2列的同一芯片图形的4个芯片，这样做有如下好处，例如，即使晶片W的外圆周部的感光区域29的一部分溢出到有效曝光区域的外侧，如果有效曝光区域内能容纳下其感光区域内残存的1～3个芯片图形区域，则就能从其感光区域切出可以使用的芯片图形。
图12A是对于狭缝宽度为D的曝光区域28扫描在扫描方向的长度为LY的感光区域29时的平面图，在该图12A中，感光区域29(晶片W)相对于曝光区域28从离开间隔SY的位置以加速度Wα开始加速，一直到感光区域29的前端部到达曝光区域28止，晶片W的速度将达到并稳定在规定的扫描速度VW。此后，在感光区域29通过曝光区域28的过程中，晶片W的速度一直维持在其扫描速度VW，从感光区域29的后端部通过了曝光区域28开始，晶片W以大约是-Wα的减速度一直减速到接近于0。
此时，其晶片W的加速度Wα，即图1的晶片载置台40A的加速度上限由本例中线网载置台24侧的加速度上限来规定。即，这是因为，由于从本例中投影光学系统PL的线网到晶片的投影倍率β是1/4倍、1/5倍等缩小倍率，故相对于扫描曝光过程中晶片载置台40A(晶片W)的加速度，线网载置台24的加速度将成为其4倍、5倍，所以，如果提高加速度则线网载置台24一侧将很快达到上限。线网载置台24的加速度的上限是其吸附保持着的线网R1、R2即将脱离吸附时的加速度，或者是线网载置台24的机构性极限的加速度。因此，如果设线网载置台24的加速度上限为Rα，此时的扫描速度为VR，则如下式所示的那样，利用投影倍率β求出的晶片载置台40A的加速度上限(设其为Wα)为Rα·β(β＜1)，晶片载置台40A的扫描速度VW为β·VR。当投影光学系统PL进行反转投影时，线网载置台24和晶片载置台40A的移动方向将互逆。
Wα=Rα·β,VW=β·VR …(4)此外，由于扫描曝光时晶片载置台40A的加速时间以及减速时间之和(加减速时间)大约为2·VW/Wα，用曝光区域28扫描感光区域29的狭义的曝光时间是(LY+D)/VW，所以，对应感光区域29的曝光时间ΔT可使用(4)式大致用下式来表示。
ΔT=2·VW/Wα+(LY+D)/VW=2·VR/Rα+(LY+D)/(β·VR)…(5)此时，虽然如果单独提高线网载置台24的扫描速度VR，可以缩短狭义的曝光时间，但由于加减速时间变长，有时候实际的曝光时间ΔT反而会变得更长。具体地，如图12B的情况那样，在线网载置台24的扫描速度VR是VR1时，设在时间t为0～t1之间进行加速，在t1～t2之间进行曝光，在t2～t3之间进行减速。与此相对应，如图12C那样，如果设扫描速度VR是比VR1更快的VR2，虽然此时进行曝光的时间t4～t5比图12B的时间t1～t2有所缩短，但由于加减速时间(0～t4以及t5～t6)变得比图12B的加减速时间(0～t1以及t2～t3)更长，故整体的曝光时间(0～t6)反而变得比图12B的情况更长。
因此，需要最佳化扫描速度VR使(5)式的曝光时间ΔT为最小，若使得用VR微分该ΔT的表达式为0，则结果如下式d(ΔT)/d(VR)=2/Rα-(LY+D)/(β·VR2)=0…(6)通过对扫描速度VR求解该第(5)式，使曝光时间ΔT为最小的扫描速度VR的最佳值VRadp成为下式。
VRadp={(LY+D)Rα/(2·β)}1/2…(7)但是，在实际的曝光时间ΔT中，除了(4)式外，最好考虑在图1的线网载置台24以及晶片载置台40A分别达到规定的扫描速度后，直到取得两个载置台的同步为止的稳定时间Tsysnc。此时，在稳定时间Tsysnc对应扫描速度VR变化时，需要进行(7)式的最佳值VRadp的修正。
如果设在晶片上的曝光光实用的最大脉冲能量密度为PIL，发光频率为fIL，则对于狭缝宽度D的曝光区域28把扫描速度VW作为最佳值β·VRadp进行曝光时的晶片上各点的累积曝光能量密度P1大致如下面这样，比例于最佳值β·Vradp而下降。
P1={D/(β·VRadp)}fIL·PIL…(8)因而，在把晶片W上的光致抗蚀剂的最佳曝光能量密度设为P2，且P2比P1更小时，可通过进行例如图2的第1照明系统IS1内减光滤光片的透过率的切换、或曝光光源3的输出控制，得到其最佳曝光能量密度P2。但是，对光致抗蚀剂的灵敏度低下且P2比P1更高的情况，需要使扫描速度VR比最佳值VRadp更小。即，如果光致抗蚀剂的灵敏度变低，则线网载置台24(以及晶片载置台40A)的律速条件便为该光致抗蚀剂的最佳曝光能量密度，如果光致抗蚀剂的灵敏度变高，则可根据(7)式或者修正了(7)式的表达式来最佳化扫描速度VR。
在实际上对于图11的晶片W的76个感光区域29进行扫描曝光时，为了利用计算机模拟求出线网载置台24的扫描速度VR的最佳值VRadp，在以各种值设定了线网载置台24的加速度Rα时，让扫描速度VR(mm/s)的值逐渐地变化，对76个感光区域累积计算分别在(4)式加上了稳定时间Tsysnc的曝光时间ΔT以及晶片W的分步移动的时间并求出曝光步进时间TES(sec)，所求出的结果示于图13。
图13中，横轴表示扫描速度VR(mm/s)、纵轴表示曝光步进时间TES(sec)，此时的各个参数值分别是感光区域29的宽度LX=25mm，长度LY=33mm，投影倍率β=1/4，曝光区域28的狭缝宽度D=10mm，稳定时间Tsysnc=20ms。此外，图13的11条曲线从上至下顺序表示线网载置台24的加速度Rα为2G、2.25G、2.5G、2.75G、3G、3.25G、3.5G、3.75G、4G、4.5G以及5G时的计算结果。由这些曲线可知，无论加速度Rα设定为2G～5G范围内的哪一个值，用于使曝光步进时间TES为最小的扫描速度VR的最佳值大致都在1200～2400mm/s程度范围内。具体地，加速度Rα为2.5G、2.75G、以及3.75G时，扫描速度VR的最佳值分别是点F1的1450mm/s左右、点F2的1580mm/s左右以及点F3的1850mm/s左右。
下面，图14中的曲线F4给出了使用根据图13的结果进行了最佳化的扫描速度，在用图1以及图2的双晶片载置台方式的投影曝光装置对图11的晶片W进行扫描曝光时的生产效率的计算结果。该图14中，横轴是线网载置台24的加速度Rα，纵轴是每个小时能够曝光多少片晶片的生产效率TP(wafers/h)。为了与曲线F4(双晶片载置台方式)进行比较，曲线F5给出了用传统的单晶片载置台方式的投影曝光装置以其加速度Rα以及与该加速度对应的扫描速度进行曝光时的生产效率TP的计算结果。比较曲线F5和曲线F4可知，通过采用双晶片载置台方式可以获得单晶片载置台方式的约1.4～1.5倍程度的生产效率。
虽然增加线网载置台24的加速度Rα对双晶片载置台方式以及单晶片载置台方式都能同时提高生产效率TP，但如果线网载置台24的加速度Rα超过2.5G～3G，则与加速度Rα的增加率相比，生产效率TP的增加率变小。因而，为了尽可能地简洁化载置台系统的构成，且可获得高的生产效率，最好把线网载置台24的加速度Rα设定在2.5G～3G的程度。
下面，参照图10以及图19的流程图对图1、图2实施形态的投影曝光装置的安装调整方法(制造方法)之一例进行说明。
图10示出图1以及图2的投影曝光装置在安装调整过程中的状态，首先，在图19的步骤201，如图10所示那样，在例如半导体制造工厂超净室内的地板1上，堆积平台32、立柱33、防振台34、支撑板35、防振台36以及支撑板37并装配框架机构(32～37)。在其后的步骤202，如图2所示那样，在楼下的地板2上设置曝光光源3、以及包括回收装置4、给气装置5以及蓄积装置6的气体供给装置。
在其后的步骤203，在图10的框架机构的侧面设置第1子室9，在其内部组入第1照明系统IS1，在该框架机构的上面设置第2子室19，在其内部组入第2照明系统IS2。进而，在步骤204，通过没有图示的切口部在该框架机构的支撑板37上搭载投影光学系统PL，在进行完没有图示的控制系统与各种驱动部的配线后，在步骤205，在框架机构的支撑板35上固定调整用的支撑件108，该支撑件108上载置形成了评价用图形等的测试线网R3，在平台32上固定调整用的支撑件109，在该支撑件109上载置测试印刷用的晶片W3。进而，使之进行来自楼下的曝光光源的曝光光的照射，以进行照明系统IS1、IS2以及投影光学系统PL的光学特性(光轴对正、聚焦调整、排除诸象差等)的调整。
另外，与步骤201～205的动作并行，在步骤206，如图10所示的那样，在例如其他的装配室进行线网室23以及其内部所收纳的线网载置台系统RST的安装调整，同时还进行线网装载器室87以及其内部所收纳的线网装载器系统的安装调整。进而，在步骤207，进行晶片室38以及其内部所收纳的晶片载置台系统WST的安装调整，同时也进行晶片装载器室70以及其内部所收纳的晶片装载器系统的安装调整。在步骤208，进行界面柱71以及组入其内部的线网库或晶片盒等的安装调整。此外，在步骤206～208还分别进行与没有图示的控制系统之间的配线等。
进而，在步骤209，在从框架机构取走调整用的支撑件108、109后，在该框架机构的支撑板35上组入线网室23以及线网装载器室87，在平台32上组入晶片室38以及晶片装载器室70，在框架机构的侧面设置界面柱71。此时，如图6所示的那样，由于在晶片室38的上部形成有沟槽部38a，故通过让晶片室38相对于投影光学系统PL在横方向上沿其沟槽部38a移动，可以简单且迅速地设置晶片室38。
下面，返回到图10，为了以投影光学系统PL为基准测量线网室23、以及晶片室38的位置，需要组入作为主测量系统的干涉计单元54Y、57Y等，为了以投影光学系统PL为基准测量线网室23、以及晶片室38的高度，需要组入干涉计单元55A、58A等。与之相继，在步骤210，如图2所示的那样，配置用于对子室9、19、线网室23、投影光学系统PL、晶片室38以及晶片装载器室70供给净化气体的给气管16A～16E、排气管17A～17F、给气管7D以及排气管7A，设置用于隔离外气和子室9～晶片装载器室70之间的空间的软性遮蔽部件18A～18G(参照图3)。此后，通过进行综合调整(电气调整、动作确认等)，可以在短时间内以组件方式或箱体方式制造出图1、图2的投影曝光装置。
接着，对本发明实施形态的其他例子进行说明。首先，参照图15、图16对上述投影曝光装置的晶片载置台系统WST的另外的构成例进行说明。与图3的晶片载置台系统WST由2个晶片载置台40A、40B共用X轴导引部件41、42不同，在该构成例中，2个晶片载置台40A、40B各自独立地具备X轴导引部件，在图15、图16中，给对应图1～图3的部分附加有同一符号并略去其详细说明。
图15是晶片载置台系统的另外构成例的平面图，图16是图15的一部分的正面图，图15中，在扫描方向SI)(Y方向)呈挟着晶片基座39状地中介空气衬垫106A(参照图16)可沿滑轨103A、104A在X方向可自由滑动地设置有一对第1X轴导引部件41A、42A，并与之平行地沿滑轨103B、104B可自由滑动地设置有一对第2X轴导引部件41B、42B。进而，相对于X轴导引部件41A、42A中介空气衬垫106D(参照图16)可在X方向自由滑动地载置有第1X轴滑块44A、45A，相对于第2X轴导引部件41B、42B可自由滑动地载置有第2X轴滑块44B、45B。
此外，相对于第1X轴滑块44A、45A中介空气衬垫105A～105C(参照图16)在Y方向上可自由移动地配置有第1Y轴导轨43A，相对于第2X轴滑块44B、45B中介空气衬垫在Y方向上可自由移动地配置有第2Y轴导轨43B，相对于Y轴导轨43A、43B中介空气衬垫在Y方向可自由滑动地配置有晶片载置台40A、40B，在晶片载置台40A、40B上保持有晶片W1、W2。此外，相对于第1X轴导引部件41A、42A设置有用于相对驱动第1X轴滑块44A、45A使其大致满足动量守恒定律的直线电机(没有图示)，以及设置有用于相对于第2X轴导引部件41B、42B相对驱动第2X轴滑块44B、45B使其大致满足动量守恒定律的直线电机(没有图示)。这样，在本例中，由于相对于2个晶片载置台40A、40B，相互独立地配置有X轴导引部件41A、42A以及X轴导引部件41B、42B，所以，即便是对X方向，也可以分别近于完全满足动量守恒定律地驱动2个晶片载置台40A、40B。
另外，除了相对于Y轴导引部件43A、43B分别在Y方向上相对驱动晶片载置台40A、40B的直线电机(没有图示)外，还设置有用于修正Y轴导引部件43A、43B的Y方向位置的直线电机107A等，在X轴导引部件41A、42A以及X轴导引部件41B、42B侧也设置有用于修正X方向位置的直线电机(没有图示)。
还有，在图15中，与第1晶片载置台40A的移动镜48AX、48AY对称地，在第2晶片载置台40B的+X方向以及+Y方向的侧面固定有X轴的移动镜48BX以及Y轴的移动镜48BY。在本例中，也是在X轴的移动镜48AX、48BX上由X轴的晶片干涉计49AX、49BX供给多轴的测量光束，在Y轴的移动镜48AY、48BY上用切换的方式由Y轴的晶片干涉计50AY～50EY供给多轴的测量光束。此时，在具有通过的中央曝光中心的光轴的晶片干涉计50AY和具有通过两端的对准传感器27A、27B的检测中心的光轴的晶片干涉计50DY、50EY之间，配置有用于交接测量值的晶片干涉计50BY、50CY。由此，可以进一步小型化晶片载置台40A、40B。
下面，参照图17、图18对上述实施形态的线网室23以及晶片室38的另外的构成例进行说明。首先，图1、图2的实施形态的线网室23、晶片室38分别覆盖着线网载置台系统RST以及晶片载置台系统WST的侧面部到上面部，但也可以代之将线网室23以及晶片室38做成具有厚隔壁的近于完全的箱状构造，用线网室23以及晶片室38将线网载置台系统RST以及晶片载置台系统WST的底面部也覆盖住。但是，对于线网室23，需要在其底部的中央处设置用于让曝光光IL通过的开口。采用这样的近于完全的箱状构造可以提高线网室23、晶片室38的气密性，高度地维持净化气体的浓度，同时，也可以提高净化气体的利用效率。
在这样采用了近于完全的箱状构造时，为了稳定地支撑线网室23以及晶片室38，最好根据运动学支撑原理相对于设置面(支撑板35、平台32)采用3点支撑。在进行这样的3点支撑时，存在如果在内部移动线网载置台24或晶片载置台40A、40B，则因偏荷重而使线网室23或晶片室38的底面的隔壁变形，结果导致对准传感器或AF传感器等微小地变形，从而产生测量误差的可能性。为防止这一现象，最好使其底部隔壁的刚性(箱的刚性)能足够地高。
但是，在为了例如使其轻量化而不能得到这样足够的箱状刚性时，也可以将一个箱状构造分开为包含驱动机构部分和几乎不包含驱动机构的部分。
图17所示是图6的晶片室38分开为2部分的构成例，该图17中，给对应图6的部分附加相同符号并略去详细说明。图17中，在用于覆盖侧面部以及上面部的箱状的静止部38A中，安装有实质上不包含驱动部的部件如对准传感器27A、27B、AF传感器88A、88B以及传感器部90。另一方面，在相当于底面部的平板状可动部38B的近前，设置有含有驱动部的预对准机构92A、92B，与它们相对应设置有晶片用搬运口52A、52B。此外，可动部38B的平面部载置有含有驱动部的图1的晶片载置台系统WST。
在该构成例的安装调整时，首先分别装配静止部38A和可动部38B。然后，以在可动部38B上用例如3点支撑(动力支撑)载置静止部38A的状态进行了内部晶片干涉计或对准传感器27A、27B等的调整后，如图18所示的那样，安装膜状软性遮蔽部件18H以完全覆盖静止部38A和可动部38B的间隙部分。此后，当在图1的平台32上用3点支撑来设置一体化了的晶片室(38A、38B)时，作为一例，将静止部38A固定在载置有投影光学系统PL的支撑板37上，并取下静止部38A和可动部38B之间的支撑部件。由此，可动部38B产生的振动不会传递到静止部38A的AF传感器88A、88B等上，能够高精度地实行配置或自动聚焦动作等。此外，在该构成例中，由于静止部38A和投影光学系统PL的相对变位极小，故图1的作为主测量系统的干涉计单元57AX、57BX等也可以是不测量晶片干涉计49AX、49BX等的背面部(与参照镜一体的部分)，而改为测量静止部38A的另外的位置，增加了主测量系统设计的自由度。
如图17所示的那样，静止部38A和可动部38B并不是完全地分离开的，也可以将静止部38A和可动部38B用3处防振机构连接，并用软性遮蔽部件18H覆盖住这些防振机构的周围。由此，可以通过简单的构成减轻振动的影响。
另外，在上述的实施形态中，例如，如图3所示的那样，并列地驱动第1晶片载置台40A和第2晶片载置台40B，也配置有2组对准传感器27A、27B，不过也可以省去对准传感器27B(只设置对准传感器27A)，在投影光学系统PL的下方配置驱动晶片载置台40A、40B的第1驱动系统，在对准传感器27A的下方配置驱动晶片载置台40A、40B的第2驱动系统。该情况下，当曝光了第1驱动系统驱动的晶片载置台40A上的晶片W1后，对晶片载置台40B上的晶片W2进行曝光时，进行晶片载置台40A与晶片载置台40B的交换，以能用该第1驱动系统驱动晶片载置台40B。由此，可以减小晶片载置台系统的设置面积(footprint)。
上述实施形态的线网载置台系统RST以及晶片载置台系统WST是双保持架方式或双载置台方式，并能够获得高生产效率，但也可以将线网载置台系统以及晶片载置台系统分别做成单载置台方式(单保持架方式)。双载置台方式的详细说明，在例如本专利申请人的国际公开WO98/24115中已经开示，这里援引其作为本文记载的一部分。
此外，本发明的框架机构也并非仅限于图1所示的构造。例如，可以代替在用防振台31A～31D支撑的平台32上设置设有投影光学系统PL的立柱33和晶片基座39，采用不同的防振台分别支撑立柱33和晶片基座39这样的构成。另外，在前述的实施形态中虽然是与立柱33相分离地配置晶片基座39，但也可以采用例如经由防振台36用立柱33支撑晶片基座39，或经由框架等相对于支撑板37垂吊晶片基座39这样的构成。进而，还可以在支撑板35上只配置线网载置台24中的微动载置台，而粗动载置台则设置在不同于立柱33的其他基座部件上。还有，在前述的实施形态中，是用净化气体充满曝光光IL通过的光路的近乎全区域上，不过，也可以根据曝光波长只用净化气体充满其中的一部分，如只充满投影光学系统和照明光学系统，或者还可以不设置回收该净化气体的机构。尽管线网室23或晶片室38采用了气密室，但当不对其内部供给净化气体时，采用单纯的外壳也没关系。
下面，参照图20对使用上述实施形态的投影曝光装置的半导体器件的制造工序之一例进行说明。
图20所示是半导体器件的制造工序之一例，在该图20中，首先，由硅半导体等制造晶片W。然后，在晶片W上涂布光致抗蚀剂(步骤S10)，在下一个步骤S12，将图1的线网R1移动到照明区域的下方，并在晶片W上的全部感光区域SE上扫描曝光线网R1的图形(用符号A表示)。接着，在步骤S14，通过进行显象以及刻蚀或离子注入等，在晶片W的各感光区域SE上形成规定的图形。
而后，在步骤S16，在晶片W上涂布光致抗蚀剂，在其后的步骤S18，代替图1的线网R1将线网R2移动到照明区域的下方，并在晶片W上的全部感光区域SE上扫描曝光线网R2的图形(用符号B表示)。进而，在步骤S20，通过进行晶片W的显象以及刻蚀或离子注入等，在晶片W的各感光区域上形成规定的图形。
以上的曝光工序～图形形成工序(步骤S16～步骤S20)在制造所需的半导体器件时要反复进行所需的次数。进而，经过一个一个地切离晶片W上的各芯片CP的划片工序(步骤S22)、键合工序以及封装工序(步骤S24)等，制造出作为产品的半导体器件SP。
此外，在上述的实施形态中，将本发明应用于扫描曝光方式的投影曝光装置，但本发明不仅限于此，对分步重复方式等汇总曝光型(静止曝光型)的投影曝光装置、接近方式的曝光装置、或者以X射线等EUV光作为曝光光束的曝光装置、以及用电子射线或离子束(能量线)作为光源(能量源)的带电粒子射线曝光装置也同样地适用。
作为曝光装置的用途，并不是仅限于制造半导体元器件用的曝光装置，例如，也可以广泛地适用于形成在矩形玻璃平板的液晶显示元件、或等离子显示等显示装置用的曝光装置，以及用于制造摄像元件(CCD等)、微型机械、或者薄膜磁头等各种元器件的曝光装置。进而，本发明还适用于使用光刻工序制造形成有各种元器件的掩模图形的掩模(光掩模、线网等)时的曝光工序(曝光装置)。
在晶片载置台系统或线网载置台系统使用直线电机时，也可以用使用空气轴承的气动悬浮型、或者磁悬浮型等任意一种方式来保持可动载置台。
当然，本发明并非只限于上述的实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以取得各种各样的构成。
按照本发明的曝光方法以及装置，由于是组件方式，故容易进行载置台系统的安装调整，同时，可以简单且迅速地进行曝光装置整体的安装调整。此外，当在载置台室、投影系统之间设置有覆盖它们的覆盖部件时，对向该载置台室内部提供透过曝光光束的气体的情况，可以有效地利用该气体并能够高度地维持其光路上的该气体的浓度。
按照本发明的曝光方法以及装置，在采用组件方式而能够容易地进行载置台系统等的安装调整的同时，还能够简单而准确地测量出载置台系统等的位置关系。本发明的载置台组件使曝光装置的安装以及维护变得容易。
按照本发明的曝光方法以及装置，由于最佳化了扫描速度，故在进行扫描曝光时可以提高生产效率。进而，根据本发明的元器件制造方法，因使用本发明的曝光装置而能够低成本且高生产效率地制造各种元器件。
权利要求
1．一种曝光装置，是利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光装置，其特征在于具有框架；收纳保持并移动上述第1物体的第1载置台系统，同时相对于上述框架可装拆地安装的第1载置台室；收纳保持并移动上述第2物体的第2载置台系统，同时相对于上述框架可装拆地安装的第2载置台室。
2．权利要求1所记载的曝光装置，其特征在于具有安装在上述框架上的、将上述第1物体的图形的像投影到上述第2物体上的投影系统。
3．权利要求2所记载的曝光装置，其特征在于上述第2物体包括第1基板及第2基板；上述第2载置台系统具有保持并移动上述第1基板的第1基板载置台和保持并移动上述第2基板的第2基板载置台。
4．权利要求2所记载的曝光装置，其特征在于上述框架具有载置有上述第2载置台室的第1基座部件；相对于上述第1基座部件经由防振台配置并载置有上述第1载置台室的第2基座部件；相对于上述第1基座部件经由防振台配置并安装有上述投影系统的第3基座部件。
5．权利要求2所记载的曝光装置，其特征在于具有分别向上述第1载置台室、第2载置台室以及上述投影系统的内部供给透过上述曝光光束的气体的气体供给装置；封闭上述第1载置台室和上述投影系统之间的空间的第1覆盖部件；封闭上述投影系统和上述第2载置台室之间的空间的第2覆盖部件。
6．权利要求1所记载的曝光装置，其特征在于具有将上述第2物体搬运至第2载置台室内的搬运系统；收纳该搬运系统的搬运室；分别向上述第1载置台室、第2载置台室以及上述搬运室的内部供给透过上述曝光光束的气体的气体供给装置。
7．权利要求6所记载的曝光装置，其特征在于气体供给装置提供气体使得在上述第2载置台室内上述气体的浓度高于上述搬运室内的。
8．权利要求7所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有将第1载置台室、上述第2载置台室以及上述搬运室分别连接到气体供给装置的给气管；设置在各自给气管上的电磁阀；控制这些电磁阀的驱动的气体控制系统。
9．权利要求7所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有测量第1载置台室、上述第2载置台室以及上述搬运室中吸光物质的浓度的传感器，且气体供给装置根据该传感器所测量到的吸光物质的浓度向第1载置台室、上述第2载置台室以及上述搬运室供给气体。
10．权利要求6所记载的曝光装置，其特征在于上述第2载置台室以及上述搬运室分别具有用于接收第2物体的开口以及用于送出第2物体的开口；闭锁用于送出第2物体的开口的挡板。
11．权利要求10所记载的曝光装置，其特征在于搬运室具有第1搬运室及第2搬运室，且第1搬运室具有用于与第2载置台室流通的第1开口；用于与第2搬运室流通的第2开口；用于分别闭锁第1开口及第2开口的第1及第2挡板。
12．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于第1挡板和第2挡板不同时开放。
13．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于第1开口比第2开口狭小。
14．权利要求1所记载的曝光装置，其特征在于其具有向上述第1载置台室内搬运上述第1物体的第1搬运系统；收纳第1搬运系统并同时可装拆地安装在上述框架上的第1搬运室；向上述第2载置台室内搬运上述第2物体的第2搬运系统；收纳第2搬运系统并同时可装拆地安装在上述框架上的第2搬运室。
15．权利要求1所记载的曝光装置，其特征在于在为曝光上述第2物体而同步移动上述第1物体和上述第2物体时，上述第1载置台系统或第2载置台系统根据移动上述第1物体或上述第2物体时的加速度，用实质上可以使曝光时间达到最短地确定的扫描速度来移动上述第1物体或上述第2物体。
16．一种曝光装置，是利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光装置，其特征在于具有收纳移动上述第1物体的第1载置台的第1载置台室；测量该第1载置台室内的上述第1载置台的位置的第1测量系统；收纳移动上述第2物体的第2载置台的第2载置台室；测量该第2载置台室内的上述第2载置台的位置的第2测量系统；测量上述该第1载置台室以及上述第2载置台室的位置的主测量系统。
17．权利要求16所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有将上述第1物体的图形的像投影到第2物体上的投影系统；而上述主测量系统具有测量上述第1载置台室与上述投影系统的位置关系的第3测量系统；测量上述第2载置台室与上述投影系统的位置关系的第4测量系统。
18．权利要求17所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有主控制系统；且主控制系统根据第1测量系统和第3测量系统的测量结果求出第1载置台位置，根据第2测量系统和第4测量系统的测量结果求出第2载置台位置。
19．权利要求16所记载的曝光装置，其特征在于第1测量系统安装在第1载置台室的侧面，第2测量系统安装在第2载置台室的侧面。
20．权利要求19所记载的曝光装置，其特征在于主控制系统根据所求出的第1载置台以及第2载置台的位置，边控制第1及第2载置台的位置或速度，边驱动第1载置台及第2载置台。
21．权利要求20所记载的曝光装置，其特征在于第1～第4测量系统分别为第1～第4干涉计，第3干涉计的反射镜安装在第1载置台室的外面上，第4干涉计的反射镜安装在第2载置台室的外面上。
22．权利要求21所记载的曝光装置，其特征在于第3干涉计的反射镜安装在埋入第1载置台室侧壁的第1干涉计上，埋入第2载置台室侧壁的第4干涉计的反射镜安装在第2干涉计上。
23．权利要求22所记载的曝光装置，其特征在于第1～第4测量系统分别为第1～第4干涉计，在第1载置台室的底面备有第3干涉计的反射镜，在第2载置台室的上面备有第4干涉计的反射镜。
24．权利要求16所记载的曝光装置，其特征在于上述第2物体包含第1基板及第2基板；上述第2载置台系统具有保持并移动第1基板的第1基板载置台和保持并移动第2基板的第2基板载置台。
25．权利要求24所记载的曝光装置，其特征在于进一步在第2载置台室内备有第1基板载置台用的第1预对准机构和第2基板载置台用的第2预对准机构。
26．一种曝光装置，该曝光装置是边同步移动第1物体和第2物体，边利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光装置，其特征在于具有使上述第1物体或上述第2物体移动的载置台系统；控制载置台系统使得以一定的加速度将上述第1物体以及第2物体加速到规定的扫描速度，并且以上述规定的扫描速度移动上述第1物体或第2物体的主控制系统；上述扫描速度是根据上述加速度使曝光时间实质上达到最短而确定的速度。
27．权利要求25所记载的曝光装置，其特征在于如果设由上述第1物体以及第2物体的一次扫描曝光所能曝光的分划区域的扫描方向的宽度为LY，上述第1物体以及第2物体的由上述曝光光束形成的曝光区域的扫描方向的宽度为D，上述加速度为Wα，上述扫描速度为VW，则上述扫描速度VW确定为由式ΔT=2×VW/Wα+(LY+D)/VW给出的ΔT的值实质上达到最小的速度。
28．权利要求27所记载的曝光装置，其特征在于在按上述扫描速度移动上述第1物体或第2物体后，用与上述加速度相同大小的减速度来进行减速。
29．权利要求26所记载的曝光装置，其特征在于第1物体是具有图形的掩模，上述第2物体是涂布了光致抗蚀剂的基板，上述扫描速度是进一步考虑光致抗蚀剂的曝光最佳能量而确定的速度。
30．权利要求26所记载的曝光装置，其特征在于上述载置台系统具有边保持边移动第1物体的第1载置台和边保持边移动第2物体的第2载置台；上述第2物体具有第1基板以及第2基板；上述第2载置台具有保持并移动第1基板的第1基板载置台和保持并移动第2基板的第2基板载置台。
31．权利要求30所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有在上述基板上投影上述第1物体的图形的投影系统，当设投影系统的投影倍率为β时，用Wα=β×Rα表示的第1载置台的加速度Rα是2.5G～3G。
32．一种曝光装置的制造方法，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光装置，其特征在于该曝光装置的制造方法包括以下工序装配框架的第1工序；装配移动上述第1物体的第1载置台系统并将之收纳在第1载置台室内，并可装拆地相对于上述框架安装该第1载置台室的第2工序；装配移动上述第2物体的第2载置台系统并将之收纳在第2载置台室内，并可装拆地相对于上述框架安装该第2载置台室的第3工序。
33．权利要求32所记载的曝光装置的制造方法，其特征在于进一步具有把将上述第1物体的图形的像投影到第2物体上的投影系统安装到上述框架机构上的第4工序，在上述第4工序，通过在上述第2载置台室的上面设置的可通过上述投影系统的切口部，使上述第2载置台室和上述投影系统相对移动。
34．权利要求32所记载的曝光装置的制造方法，其特征在于进一步具有把将上述第1物体的图形的像投影到第2物体上的投影系统安装到上述框架机构上的第4工序；在用第1覆盖部件覆盖上述第1载置台室和上述投影系统之间的空间的同时，还用第2覆盖部件覆盖上述投影系统和上述第2载置台室之间的空间的第5工序。
35．权利要求32所记载的曝光装置的制造方法，其特征在于第1载置台室形成为箱状，且在第2工序中，在第1载置台室的底面上安装第1载置台系统。
36．权利要求34所记载的曝光装置的制造方法，其特征在于第2载置台室形成为箱状，且在第3工序中，在第2载置台室的底面上安装第2载置台系统。
37．权利要求34所记载的曝光装置的制造方法，其特征在于进一步具有在框架上安装照明系统的第6工序和使用上述照明系统调整上述投影系统的光学特性的第7工序，在第7工序之后，实施第2及第3工序。
38．一种曝光方法，是利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光方法，其特征在于包含以下过程一边对第1物体照射曝光光束，一边让保持第1物体的第1载置台在第1载置台室内移动；让保持第2物体的第2载置台在第2载置台室内与第1载置台同步移动；上述第1载置台室以及第2载置台室是分别包含具有第1载置台的第1载置台系统以及具有第2载置台的第2载置台系统的组件。
39．权利要求38所记载的曝光方法，其特征在于该曝光方法进一步包括对第1载置台室以及第2载置台室提供实质上不吸收曝光光束的气体的步骤。
40．权利要求38所记载的曝光方法，其特征在于曝光光束具有200nm以下的波长。
41．一种曝光方法，是在具有移动第1物体的第1载置台和与第1物体同步移动第2物体的第2载置台的曝光装置中，利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体的曝光方法，其特征在于该曝光方法包含以下过程测量收纳上述第1载置台的第1载置台室内部的第1载置台的位置；测量收纳上述第2载置台的第2载置台室内部的第2载置台的位置；分别测量上述曝光装置中的上述第1载置台室以及第2载置台室的位置；根据测量到的第1载置台和第2载置台的位置以及测量到的第1载置台室和第2载置台室的位置，一边控制第1载置台以及第2载置台的位置或速度，一边利用曝光光束经由第1物体曝光第2物体。
42．权利要求41所记载的曝光方法，其特征在于进一步具有将第1物体的图形投影到第2物体上的投影系统；上述曝光装置中上述第1载置台室以及第2载置台室的位置是相对于投影系统的第1载置台室的位置以及相对于投影系统的第2载置台室的位置。
43．权利要求42所记载的曝光方法，其特征在于进一步根据测量到的第1载置台室内部的第1载置台的位置和相对于投影系统的第1载置台室的位置，求出相对于投影系统的第1载置台的位置；进一步根据测量到的第2载置台室内部的第2载置台的位置和相对于投影系统的第2载置台室的位置，求出相对于投影系统的第2载置台的位置。
44．一种曝光方法，该曝光方法是边同步移动第1物体和第2物体，边利用曝光光束通过第1物体曝光第2物体的曝光方法，其特征在于该曝光方法包含以下过程按一定的加速度将上述第1物体或上述第2物体加速到规定的扫描速度；按上述扫描速度边移动第1物体或上述第2物体，边利用曝光光束照射第1物体；上述扫描速度是根据上述加速度而使曝光时间实质上达到最短的速度。
45．权利要求44所记载的曝光方法，其特征在于进一步如果设由上述第1物体以及第2物体的一次扫描曝光所能曝光的分划区域的扫描方向的宽度为LY，上述第1物体或第2物体的由上述曝光光束所形成的曝光区域扫描方向的宽度为D，上述加速度为Wα，上述扫描速度为VW，则上述扫描速度VW确定为由式ΔT=2×VW/Wα+(LY+D)/VW给出的ΔT的值实质上达到最小的速度。
46．权利要求45所记载的曝光方法，其特征在于进一步在按上述扫描速度移动上述第1物体或第2物体后，用与上述加速度相同大小的减速度减速第1物体或第2物体度。
47．一种载置台组件，其特征在于该载置台组件具有一边保持物体一边使之移动的载置台装置；收纳载置台装置的载置台室；安装在载置台室的壁面上并测量载置台室内的载置台的位置的测量系统。
48．权利要求47所记载的载置台组件，其特征在于进一步具备连接载置台室并收纳用于把物体装填到载置台室内的装载器的装载器室。
49．权利要求48所记载的载置台组件，其特征在于分别具有用于使载置台室和装载器室相互流通的开口且具有至少闭锁一方的开口的挡板。
50．权利要求47所记载的载置台组件，其特征在于上述物体具有第1基板及第2基板，上述载置台系统具有保持并移动第1基板的第1载置台和保持并移动第2基板的第2载置台。
51．权利要求47所记载的载置台组件，其特征在于能够可装拆地安装在曝光装置上。
52．一种曝光装置，具有权利要求51所记载的载置台组件和投影系统。
53．权利要求52所记载的曝光装置，其特征在于曝光装置具有测量载置台室的位置的干涉计；在载置台室的外壁安装有该干涉计用的反射镜。
54．一种元器件制造方法，包含使用权利要求1所记载的曝光装置将掩模图形转印到工件上的工序。
55．一种元器件制造方法，包括使用权利要求16所记载的曝光装置将掩模图形转印到工件上的工序。
56．一种元器件制造方法，包括使用权利要求26所记载的曝光装置将掩模图形转印到工件上的工序。
57．一种曝光装置，是用权利要求32所记载的方法制造的。
全文摘要
为了制造曝光装置,在由平台、立柱、支撑板装配成框架机构后,设置具有照明系统的子室,在支撑板上搭载投影光学系统PL。与该作业并行,进行线网室及线网载置台系统的安装调整,以及晶片室及晶片载置台系统的安装调整。在搭载了投影光学系统的框架机构上以组件方式组入线网室及晶片室,在线网室、晶片室的内部配置供给透过曝光光的净化气体的配管等,用具有可挠性的膜状软性遮蔽部件密闭投影光学系统和晶片室之间的空间。
文档编号G03F7/20GK1319785SQ0110175
公开日2001年10月31日 申请日期2001年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者西健尔 申请人:株式会社尼康