曝光方法及其曝光装置、以及器件制造方法

专利名称：曝光方法及其曝光装置、以及器件制造方法
技术领域：
本发明涉及例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是相对于确定的框架机构顺序地直接安装的。
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以下程度的真空紫外光(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或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，在以真空紫外光作为曝光光束使用的曝光装置中，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并保持其气密性。
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或各个载置台系统后，通过安装用于保持气密性的载置台室来完成整个装置。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曝光光束具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而使曝光光束光路上的该气体的浓度下降，进而导致被曝光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，则必须尽可能地有效利用该气体以压低运转成本。
而当例如向曝光光束的光路供给氦气时，由于在氦气和外气(空气)中折射率有较大的差异，故如果在其曝光光束的光路上外气的混入率发生变化，将产生测量载置台系统位置用的激光干涉计的测量精度下降的问题。因此，即使是在容易进行曝光装置的安装调整时，也必须对曝光光束的光路要求足够的气密性。
此外，在使得曝光装置的安装调整容易进行时，为了减小曝光装置的设置面积(footprint)，还希望尽可能地小型化各载置台系统等。
鉴于上述所涉及的各点，本发明以提供容易安装调整载置台系统等的曝光技术作为第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，同时，对在曝光光束光路的至少一部分上供给透过该曝光光束的气体的情况，能有效地利用该气体并在该光路上高度地维持该气体的浓度(可高度地维持气密性)的曝光技术。
本发明第3目的是提供在容易安装调整载置台系统等且可以小型化载置台系统的同时，还能够准确地测量出可动部等的位置的曝光技术。
此外，提供能够利用上述这样的曝光技术低成本且高生产效率地制造各种元器件的元器件制造方法也是本发明的目的。
按照本发明的第1方案，可提供利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方曝光另一方的曝光方法。该曝光方法是使用带有配置了可动载置台并具有气密性的载置台室(如40A)的曝光装置，利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方(R1)曝光另一方(W1)的曝光方法，该曝光方法包括将第2物体搬入上述载置台室内；在载置台室内相对于可动载置台进行第2物体的位置对准；将经过位置对准的第2物体设置在可动载置台上；移动可动载置台并相对于曝光位置对准第2物体的位置；利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方曝光另一方。
按照所述本发明，该载置台室以及收纳在其内部的可动载置台例如可以以组件方式简单地装配。但是，在以组件方式将载置台室以及可动载置台组入曝光装置时，存在可动载置台和设置在其外部的搬运系统之间的位置关系与作为目标的位置关系出现较大偏离的问题。因此，通过例如按外形基准测量由该搬运系统交接到该载置台室内的被曝光物体(第2物体如基板)的位置，并根据该测量结果进行该被曝光物体相对于该可动载置台的位置确定(预对准)，可以相对于该可动载置台按大致的目标位置关系设置该被曝光物体。此后，检测出该被曝光物体上的位置对准用标记的位置，并根据该结果进行曝光位置例如掩模图形的像的相对于投影位置的位置对准。由此，第2物体可成为形成有图形的掩模或被转印有该图形的像的基板。进而，上述曝光装置具有不同于上述可动载置台的可动载置台(24)和收容该不同的载置台并具有气密性的不同于上述载置台室的载置台室(23)；此外，上述曝光装置还可以包括以下过程将第1物体搬入上述不同的载置台室(23)；在不同的载置台室内进行相对于不同的可动载置台的第1物体的对准；将经过对准的第1物体设置在不同的可动载置台上；移动不同的可动载置台并相对于曝光位置对准第1物体的位置。
此时，上述曝光装置具有将上述被曝光物体搬入上述载置台室内的搬运系统(WLDA、WLDB)和收容该搬运系统并具有气密性的搬运室(73)，上述载置台室和上述搬运室之间的空间被实质地与外气隔离，在上述载置台室以及上述搬运室内供给有透过上述曝光光束的气体，与上述载置台室内相比，上述搬运室内的相对于上述气体的不纯物的浓度允许值可以管理得更高一些，由此，可以提高该气体的使用效率。
按照本发明的第2方案，可提供利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方(R1)曝光其他方(W1)的曝光方法，该曝光方法包括利用搬运系统将第2物体搬运到可动载置台；在利用搬运系统将第2物体搬运到可动载置台的过程中按外形基准相对于搬运系统进行第2物体的位置对准；利用曝光光束经由被搬送到可动载置台上的第1物体以及第2物体之一方(R1)曝光另一方(W1)。
在本发明的曝光方法中，在搬运第2物体的过程中，相对于搬运系统(WLDA)进行该第2物体的位置对准。例如，为了进行曝光，在以组件方式安装进行第2物体的移动的可动载置台(40A)时，即使该可动载置台与该搬运系统的位置关系偏离较大，按照本发明的方法，也可以相对于该搬运系统较高精度地对准第2物体的位置。从而，可以作为整体地按大致准确的位置关系将第2物体交接到该可动载置台侧。
在本发明的方法中，第2物体相对于搬运系统的位置对准例如可以按外形基准进行。例如，当第2物体是具有缺口的基板时，可以以缺口位置为基准进行位置对准。
进而，第2方案的曝光方法包括在相对于搬运系统的位置对准后，按外形基准进行第2物体的相对于可动载置台的位置对准并将之载置在可动载置台上；以形成在第2物体上的位置对准标记为基准相对于曝光光束对准被载置在可动载置台上的第2物体的位置。此时，在基板的搬运过程中以及在将其设置在该可动载置台上时分别按二者各自的外形基准进行作为被曝光物体的第2物体的位置对准(预对准)。因而，在例如用组件方式构成了该可动载置台时，也能够相对于该可动载置台按接近规定的位置关系装载该被曝光物体。
在本发明中，当第1物体是形成有图形的掩模，第2物体(被曝光物体)是被转印图形的感光基板时，在第2物体的相对于该搬运系统的位置对准和第2物体的相对于该可动载置台的位置对准之间，最好对第2物体进行温度调整。例如，在对该可动载置台上的第1片感光基板进行曝光，而该搬运系统上的第2片感光基板处在待机状态时，该感光基板上的感光材料的温度可能会逐渐地变化。此时，可通过将该感光基板的温度加热或冷却到目标温度，实现有效地利用待机时间，并同时高分辨能力地使用感光材料。
按照本发明的第3方案，可提供利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方(R1)曝光另一方(W1)的曝光装置。该曝光装置具有移动第2物体的可动载置台(40A、40B)；收纳可动载置台的载置台室(38)；将第2物体搬入上述载置台室内的搬运系统(WLDA)；在载置台室内相对于可动载置台进行第2物体的位置对准的第1对准系统(92A)；将设置在可动载置台上的第2物体的位置对准在曝光位置的第2对准系统(27A)。
在该曝光装置中，利用第1对准系统可以对准由搬运系统交接到载置台室内的被曝光物体的位置。因此，在装配曝光装置时无需高精度地调整搬运系统和载置台室的位置关系，使曝光装置的装配变得容易，这也使以组件方式将载置台室以及可动载置台安装到曝光装置的框架上成为可能。第2物体例如可成为感光性基板。
作为一例，该情况下，该第1对准系统包含检测出第2物体的外形位置信息的外形检测系统(120、122)，该第2对准系统包含检测出该第2物体上的位置对准用标记的位置信息的标记检测系统(27A)，该搬运系统包含按外形基准进行第2物体的位置确定的第3对准系统(83A、84A)。
此外，该第1对准系统进一步具有搬入用的第1臂(116)和搬出用的第2臂(124)，该第1及第2臂最好具有可分别在该可动载置台的移动方向上自由滑动的保持部(118a、126a)。而在可动载置台上载置第2物体时，在让该第1臂下降将该第2物体载置到该可动载置台上后，进一步让该第1臂稍微下降，在让该保持部在外侧滑动后，通过移动该可动载置台，可以简单地把第2物体载置在该可动载置台上。为了能够容易地进行第2物体的向可动载置台上的载置，在可动载置台上备有保持第2物体的保持架(128)，保持架也可以形成有对应上述臂的保持部的缺口(128a-128e)。
另外，曝光装置具有第2物体(W1)的支撑板(129)亦可，也可以在搬出第2物体时，通过急停载置且移动第2物体的可动载置台(129)将第2物体搬出到支撑板(129)上。
进而，也可以代替第1臂(116)和搬出用的第2臂(124)，配备按一定间隔带有保持第2物体的爪部(130a-130c)的保持环(130)和支撑并搬送保持环的搬送臂(133)。
还有，第2物体可以包含第1基板(W1)和第2基板(W2)。此时，可动载置台可以具有移动第1基板(W1)的第1可动载置台(40A)和移动第2基板(W2)的第2可动载置台(40B)。第1对准系统可分别具有该第1及第2可动载置台用的各自的对准传感器，第2对准系统可分别具有该第1及第2可动载置台用的各自的对准传感器。这样，通过采用双载置台构成，可以提高曝光工序的生产效率。
此外，曝光装置最好具有收纳该搬运系统的搬运室(70)、实质性地与外气隔离该载置台室(38)和该搬运室(70)之间的空间的具有可挠性的覆盖部件(18F、18G)、以及向该载置台室以及该搬运室内供给透过该曝光光束的气体的气体供给装置(4～6)。此时，在上述载置台室以及搬运室的至少一方可配备氧气浓度传感器。
按照本发明的第4方案，可提供利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方(R1)曝光其他方(W1)的曝光装置。该曝光装置包括进行第2物体的位置确定的可动载置台(40A)；将该第2物体搬运到可动载置台上的搬运系统(WLDA)；搬运系统具有用于从外部取入该第2物体的具有2个以上位移自由度的搬运机构(79A)；检测保持在搬运机构上的该第2物体的外形的位置信息的外形检测系统(83A、84A)；用于向该可动载置台方向搬运由搬运机构交接的该第2物体的至少具有一个位移自由度的框架机构(77A、86A)。
由于在该曝光装置中搬运系统配备有搬运机构、外形检测系统以及框架机构，所以在把第2物体搬运到可动载置台的过程中，可相对于搬运系统对准第2物体的位置。因此，可按期望的位置关系相对于载置台室的可动载置台交接第2物体。另外，因在装配曝光装置时无需高精度地调整搬运系统和载置台室的位置关系，从而使曝光装置的装配变得容易，也使以组件方式将载置台室以及可动载置台安装到曝光装置的框架上成为可能。第2物体例如可以是感光性基板。
作为一例，此时的该搬运机构可具有旋转台(82)、可自由旋转地固定在该旋转台上的第1手柄(81)、可自由旋转地设置在该第1手柄前端部并保持该第2物体的第2手柄(80)。该框架机构可具有保持该第2物体的臂(77A)和在该可动载置台的方向驱动该臂的驱动装置(86A)。
曝光装置可以配备有收纳该可动载置台的具有气密性的载置台室(38)、收纳该搬运机构的具有气密性的第1搬运室(73)和收纳该臂机构的具有气密性的第2搬运室(72A)，在该第1搬运室和该第2物体的搬运线之间、该第1搬运室和该第2搬运室之间以及该第2搬运室和该载置台室之间分别形成有可自由开闭的开口。在各开口上可设置挡板。进而在第2搬运室(72A)中可以设置调节第2物体温度的温度调节装置(76A)。
为了在载置台室降低污染物质的浓度，在第2搬运室和上述载置台室之间形成的开口最好小于在第1搬运室和上述第2搬运室之间形成的开口。
按照本发明的第5方案，可提供利用曝光光束经由第1物体(R1)曝光第2物体(W2)的曝光方法。该曝光方法包括以下过程在包含曝光位置的第1区域进行作为该第2物体的第1基板(W1)的位置测量以及曝光，与之并行，在包含对准位置的第2区域进行作为该第2物体的第2基板(W2)的位置测量；能够交换该第1基板和第2基板地在该第1区域移动该第2基板；进行该第2基板的位置测量以及曝光。
按照所涉及的曝光方法，该第1基板以及第2基板的移动，可以利用例如按组件方式装配的载置台系统进行。此时，通过采用交换该第1基板和第2基板并进行曝光的方式，可以小型化载置台系统并减小设置面积。
按照本发明的第6方案，可提供利用曝光光束经由第1物体(R1)曝光第1基板(W1)及第2基板(W2)的曝光装置。该曝光装置具有载置第1基板(W1)的第1可动载置台(40A)；载置第2基板(W2)的第2可动载置台(40B)；在包含曝光位置的第1区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的位置测量的第1测量系统(144A、144B)；在第1区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的驱动的第1驱动系统(145A、146A、147A)；在包含对准位置的第2区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的位置测量的第2测量系统(144A、144C)；在第2区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的驱动的第2驱动系统(145B、146B、147B)；在该第1驱动系统和该第2驱动系统之间进行该第1可动载置台的至少一部分和该第2可动载置台的至少一部分的交换的载置台交换系统(149A、149B)。
按照所述曝光装置，通过交换该第1可动载置台(或第1基板的保持部)和该第2可动载置台(或第2基板的保持部)并移动该第2基板到该曝光位置，可以实施本发明第5方案的曝光方法。
载置台交换系统可以采用例如利用机械结合力或者磁力分别相对于第1驱动系统和该第2驱动系统可拆装第1可动载置台以及第2可动载置台这样的构成。例如，可以在第1可动载置台以及第2可动载置台或者第1驱动系统以及第2驱动系统之任一方或双方的内部安装电磁铁，以便在载置台的交换时，用于连结或者分离规定的驱动系统和与之对应的可动载置台。另外，也可以配备分别载置第1可动载置台以及第2可动载置台的第1及第2可动交换台，如前述的那样，可相对于第1驱动系统和该第2驱动系统拆装第1及第2可动交换台。
如本发明的曝光装置这样，第1以及第2可动载置台是可以交换的，在第1测量系统或第2测量系统使用干涉计时，为了准确地进行这些载置台的位置测量，可将干涉计的移动镜分别设置在各载置台的相对置的端部上(48AY、48CY以及48BY、48DY)。或者，在第1及第2可动载置台的交换时，为了不遮挡第1测量系统或第2测量系统的测量光束，也可以在第1区域和第2区域之间设置第1或第2测量系统的至少一部分(144D)。
进而，可配备其上经由气体轴承可滑动地载置第1可动载置台及第2可动载置台的可动基座和其上经由气体轴承可滑动地载置可动基座的平台。此时，当第1可动载置台及第2可动载置台移动时，可让可动基座在第1可动载置台及第2可动载置台之间满足动量守恒定律地移动。在配备有分别载置第1可动载置台及第2可动载置台的第1及第2可动交换台时，可在可动基座上经由气体轴承可滑动地载置可动交换台。
按照本发明的第7方案，可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。该曝光装置具有进行该第2物体的位置确定的可动载置台(40A)；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)；检测该第2物体上的位置对准用标记的位置的标记检测系统(27A)；以参照部件为基准测量该可动载置台规定方向的位置的第1测量系统(161A)，该第1测量系统(161A)与该标记检测系统一体配置。
由于该曝光装置是与标记检测系统(27A)一体配置由例如激光干涉计构成的第1测量系统，故可以小型化测量系统，例如，可以容易地组入组件方式的载置台系统。
此时，最好该参照物体(参照部件)是投影系统(PL)。由此，可以以曝光位置为基准并在该规定方向上测量该可动载置台的位置。进而，曝光装置可配备与上述标记检测系统一体配置、并以上述标记检测系统为基准测量与上述规定方向相交叉方向的上述可动载置台的位置的第2测量系统(161C)。另外，当该可动载置台是双载置台方式时，该标记检测系统以及该第1测量系统可相对于2个可动载置台带有2组检测器以及测量器(27A、27B、161A、161B)。由此可提高生产效率。第1测量系统(161A)以及第2测量系统(161C)可做成双通道方式的干涉计。此外，由于不需要测量可动载置台的纵摆量，故从第1测量系统以及第2测量系统之一方的干涉计(161C)射出的测量光束可照射到与可动载置台上载置的第2物体相同高度的位置上。
按照本发明的第8方案，可提供利用曝光光束经由第1物体(R1)以及投影系统(PL)曝光第2物体(W1)的曝光装置，该曝光装置包括中介至少一个防振台(34)被支撑的基座部件(35)；在该基座部件上自由移动地载置并驱动该第1物体的可动载置台(24)；
检测基座部件和该投影系统的相对位移的检测系统(55A～55C)；根据检测系统的检测结果控制防振台的控制装置。
按照所涉及的曝光装置，在例如以组件方式装配该可动载置台时，由于能够将该可动载置台、特别是其上载置可动载置台并让其移动的基座部件与该投影系统的相对位置维持在规定的状态，故可得到高的曝光精度(位置确定精度、重合精度等)。特别地，通过采用能动式的防振台，当基座部件(35)振动时，控制装置可以控制防振台并主动且迅速地抑制该振动。因而，可以高精度地控制在基座部件上移动的可动载置台的位置、特别是与载置台的移动方向正交的方向(Z方向)的位置。
上述检测系统可做成包含配置在基座部件(35)上面的反射镜(26A-26C)和由投影系统支撑的参照镜的干涉计单元(55A-55C)。被干涉计单元检测出的信号例如由姿势控制系统处理，并将控制信号传送给防振台。
按照本发明的第9方案，可提供利用曝光光束经由第1物体及投影系统曝光第2物体的曝光装置，该曝光装置包括基座部件(32、33、39)；自由移动地载置在该基座部件上并驱动该第2物体的可动载置台(40A、40B)；收纳该可动载置台的载置台室(38)；中介至少一个防振台(36)配置在该基座部件上并支撑该投影系统的支撑板(37)；检测该载置台室与该投影系统的相对位移的检测系统(58A～58C)；根据检测系统的检测结果控制防振台的控制装置。
在所涉及的曝光装置中也是，当采用例如组件方式装配了该可动载置台时，由于能够按规定的状态维持该气密室以至于该可动载置台和该投影系统的相对位置，故可得到高的曝光精度(位置确定精度、重合精度等)。特别地，通过采用能动式的防振台，在可动载置台振动时，控制装置(姿势控制系统)可以控制防振台主动且迅速地抑制该振动。
检测系统可做成包含设置在载置台室上面的反射镜和由投影系统支撑的参照镜的干涉计单元(58A～58C)。
按照本发明的第10方案，可提供利用曝光光束经由第1物体及第2物体之一方曝光其他方的曝光装置，该曝光装置包括将第1物体及第2物体之一方的像投影到另一方的投影系统；驱动第2物体的可动载置台；收纳该可动载置台的载置台室(23或38)；至少在载置台室设置有一部分并检测该可动载置台的位置信息或速度信息的第1干涉计(25X或49X)；检测第1干涉计的设置在载置台室的部分与该投影系统的位移的第2干涉计。
在所涉及的曝光装置中也是，当采用如组件方式装配了该可动载置台时，由于能够高精度地测量该可动载置台和该投影系统的相对位置，故可得到高的曝光精度(位置确定精度、重合精度等)。
进而，第10方案的曝光装置和可以配备驱动第1物体的另一个可动载置台；收纳驱动第1物体的可动载置台的另一个载置台室；至少在另一个载置台室设置有一部分并检测该可动载置台的位置信息或速度信息的第3干涉计(49X或25X)；检测第3干涉计的设置在载置台室的部分与该投影系统的位移的第4干涉计。如果采用这样的构成，则在用具有气密性的载置台室收容的可动载置台移动第1物体(如掩模)及第2物体(如晶片)之任一时，哪一个载置台室都可以以组件方式组入曝光装置。
在该情况下，如果设该第1干涉计的测量值为△A，该第2干涉计的测量值为A，则该可动载置台的以该投影系统为基准的位置B可如下式这样，通过相加两个测量值求得。
B=A+△A (1)此外，本发明的器件制造方法是包含使用本发明的任一曝光方法将掩模图形(R1、R2)转印到工件(W1、W2)上的工序的器件制造方法。利用本发明可以低成本且高生产效率地制造各种器件。


图1是表示本发明的实施形态的一例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是表示相对图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(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是表示图3中的晶片装载器室70的左半面的内部的切开了一部分的平面图，图8B是切开了图8A的一部分的正面图。
图9A-D是利用图3的滑动臂77A搬运晶片的搬运动作的说明图。
图10A是表示实施形态的一例预对准机构92A的装载臂116的平面图，图10B是其正面图，图10C是沿图10B的CC线的断面图。
图11A是该预对准机构92A的装载臂116以及卸载臂124的平面图，图11B是其正面图。
图12A-D是利用装载臂116在晶片载置台上装载晶片时的动作说明图。
图13A是实施形态的一例晶片保持架的平面图，图13B是从正面看到的对应图13A的晶片载置台部分的断面图，图13C是让晶片W1从图13B开始上升时的状态图，图13D是让晶片保持架128从图13C进一步上升时的状态图。
图14A及B所示是本发明的实施形态的其他例的晶片搬出动作的说明图。
图15A-D是表示本发明的实施形态的其他例的晶片搬运机构的图。
图16是表示本发明的实施形态的其他例的晶片载置台系统的平面图。
图17是表示图16的晶片载置台系统的斜视图。
图18是表示图16的晶片载置台系统变形例的平面图。
图19是表示图18的晶片载置台系统的斜视图。
图20是表示本发明的实施形态的另外的其他例的投影曝光装置的切开了一部分的正面图。
图21A是可以在图20的投影曝光装置中使用的一例的晶片干涉计的平面图。图21B是其正面图。
图22A是表示图20的投影曝光装置的变形例要部的正面图，图22B是放大表示的图22A的对准传感器27A以及其周围的部件构成的正面图。
图23A是表示图22的晶片干涉计变形例的平面图，图23B是其正面图。
图24A及B是图23的晶片干涉计的测量轴的说明图。
图25是表示图22所示的实施形态变形例要部的构成图。
图26A及B是图25的实施形态中测量误差的说明图。
图27是表示用于消除图26的构成中的测量误差的构成例的图。
图28是表示图25的实施形态变形例要部的构成图。
图29A是表示图28的固定镜208、209的平面图，图29B是从侧面看到的图29A的光束LF1、LH1的图。
图30是使用了本发明实施形态的一例的投影曝光装置的一例半导体元器件制造工序的图。
下面，参照图面说明本发明的一例实施形态。本例是本发明适用于由分步扫描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地板1上的超净室内，在其楼下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)，但也可以使用其以外的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，本发明也适用于使用KrF准分子激光光源(波长248nm)或水银灯(i线等)等作为曝光光源3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能稳定同时又高度地去除了吸光物质的气体(以下也称为净化气)置换该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。
该吸光物质(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而使其各异，例如，也可以按有机系列的吸光物质浓度最严格地管理在1～100ppm以下，次之是水蒸气以及其他物质这样的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程度的透过曝光光束的气体(净化气)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，作为对应波长为150nm以下曝光光束的净化气体，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，也可以供给例如按一定比例混合了氮气和氦气这样的混合气体。
这里，假定在本例中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。另外，在使用氦气时，由于折射率的波动变小，故还能提高激光干涉计或对准传感器等各种传感器的测量精度。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有和该净化气体相同的气体。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该激光干涉计的测量值的修正。
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，例如供给给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其上限值时，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。
如图2所示的那样，该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、蓄积高纯度的净化气体的蓄积装置6、以及调整净化气体温度并向外部供给净化气体的给气装置5等构成。回收装置4经由排气管7A以稍低一点的气压和近乎不变流量的气体流量控制吸引所期望的气密室内的气体，并从所吸引过来的气体中分离出净化气体，且临时蓄积分离出来的净化气体，再根据需要中介配管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经由配管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，并利用包括HEPA(high efficiency particulateair-filter)过滤器等除尘过滤器或用于去除含有微量有机物质等的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将经过温度调整并除过尘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回收的净化气体只提供给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，只提供给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由蓄积装置6供给的新的净化气体。由此，可以在提高净化气体的利用效率的基础上，还能逐个气密室地高精度地控制吸光物质的浓度达到设定的浓度。在本实施形态中是以回收供给到曝光装置的净化气体为前提的，但是也可以根据例如净化气体的种类等而不设置回收机构。
以下，对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射出的作为曝光光束的、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被光束整形光学系统(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中。
复眼透镜10的出射面利用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开口光阑、小相干因子(σ值)用开口光阑、波带照明用开口光阑、具有若干个开口的变形照明用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10)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成为可变。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束器13，透过光束分束器13的光被由光电检测器构成的积分传感器14接收感光，根据该积分传感器14的检测信号，可控制曝光光IL的脉冲能量使晶片上获得合适的曝光能量。另一方面，被光束分束器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出射面上的可动视场光阑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是由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，对应与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。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上。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该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。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。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，而是只离开线网面一定间隔的面。
另外，作为光学积分器，也可以代替复眼透镜10而使用杆状透镜(内面反射型积分器)，在该杆状透镜上，其出射面与线网的图形面实质上共轭。因此，也可以接近其出射面配置固定视场光阑20以及可动视场光阑15的至少一方。
图1中，在该曝光光IL下，线网R1(或R2)照明区域内的图形的像，经由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(感应基板或被曝光基板)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。在进行该曝光时，也可以按分步扫描方式边拼接多片线网图形的像边进行曝光。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 on insulator)等直径为200mm或300mm等的圆板状的基板。此外，也可以共同地视线网R1、R2以及晶片W1、W2为被曝光体。
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个凹面镜而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构成的直筒型折射系统。进而，作为投影光学系统PL，也可以如专利申请2000-59268所公开的那样，使用具有从线网朝向晶片的光轴的光学系统和相对于该光轴具有近于正交的光轴的反射折射光学系统并在内部形成中间像的反射折射系统、或者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、R2的载置台系统、投影光学系统PL、以及支撑晶片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，中介于配置在地板1上近似正方形顶点的4处防振台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，可把平台32和晶片基座39视为第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是分别包含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型防振装置。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被机械阻尼器衰减，残存的低频振动则被电磁阻尼器衰减。此外，代替该水准器，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。
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的上面中介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近似位于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。
回到图1，也可以把支撑板35视为第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有线网载置台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是双保持架方式，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，或者也可以采用保持1个线网的单载置台方式。
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，后者的粗动载置台由没有图示的直线电机在Y方向(扫描方向)上驱动，通过利用例如3个致动器相对于粗动载置台在X方向、Y方向、旋转方向微动前者的微动载置台，可以以所期望的扫描速度在+Y方向或-Y方向高精度地驱动线网R1、R2，同时，还可以修正同步误差。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，还分别备有多轴的干涉计，利用它们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(对应可动载置台)、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。在线网干涉计25X、25Y的背面设置有隅角棱镜型移动镜。此外，也可以不将线网干涉计25X、25Y的全部的单元收纳在线网室23内。即也可以在线网室23上设置线网干涉计25X、25Y的至少一部分，例如设置一部分光学元件。此点对后述的晶片干涉计49AX等也是一样的。
下面，在图1中，在位于4根立柱33的大约中间高度上的4处台阶部上，中介防振台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，支撑板37支撑着的投影光学系统PL可相对于支撑板37从+Y方向(图2的右方向)出入。防振台36是与防振台31A～31D同一构成(但耐荷重小)的能动型的防振装置，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)可视为框架机构。
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)被分束光学系统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(参照图2)。
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相对于该参照镜的该平面镜的Z方向的位移量的信号处理部。该位移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构成的。该姿势控制系统控制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方向的位移，求出对线网载置台24的导引面Z方向的位移量，以及环绕2轴的，即环绕X轴以及Y轴的倾斜角，并使这些位移量以及倾斜角收敛到允许范围内。由此，在例如因驱动线网载置台24时的微小振动等导致支撑板35振动时，可以高速地抑制该振动，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方向的位移量，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方向的位移量，并将测量值提供给主控制系统200。干涉计单元54X、54Y具有多轴的测量轴，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、以至于线网室23的向X方向、Y方向的位置偏离量(△XR1,△YR1)以及旋转角△θR1。
进而，还将利用线网干涉计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△θR1提供给主控制系统200，主控制系统200根据下面的计算，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θR2。
XR2=XR1+△XR1；YR2=YR1+△YR1(2A)θR2=θR1+△θR1(2B)主控制系统200根据如此算出的位置(XR2,YR2)以及旋转角θR2控制线网载置台24的位置以及速度。由此，尽管采用的是将线网载置台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，以离轴方式固定有作为标记检测系统的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。可以在线网室23内配置线网对准显微镜的全部或一部分，但也可以将其全部配置在线网室23的外部。而且，在使用与曝光光相同波长的对准光时，最好用净化气体置换线网对准显微镜的对准光的全部光路。
作为对准传感器27A、27B，除成像方式外，还可以使用使从衍射光栅状的标记产生的至少一对(例如，同级数)的衍射光发生干涉并进行检测的2光束干涉方式(LIA方式等)、或者让点状标记与狭缝光束相对扫描的激光分步对准方式(LSA方式等)等的传感器。
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，分别中介空气轴承，光滑地且可沿X轴导引部件41、42以及Y轴导引部件43A、43B二维自由滑动地载置有作为可动载置台的第1晶片载置台40A以及第2晶片载置台40B，而在晶片载置台40A以及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方向上分步移动。此时，通过反方向地分别移动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方向满足动量守恒定律地驱动晶片载置台40A、40B，形成分步移动时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方向的位移、以及环绕2轴(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轴晶片干涉计50AY。作为Y轴干涉计，实际中，是按一定的间隔在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。
其次，在图1以及图2中，由分束光学系统60分束出来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方向的端部的干涉计单元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(对应通常干涉计的移动镜)的Z方向的位移量，即测量对于晶片载置台40A及40B的投影光学系统PL的Z方向的位移量，其位移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处位置的因Z方向的位移而导致的投影光学系统PL的Z方向的位移量，以及环绕2轴的，即环绕X轴以及Y轴的倾斜角，并控制4个防振台36的电磁式阻尼器的伸缩量，使这些位移量以及倾斜角收敛到允许范围内。由此，在例如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，可以高速地抑制该振动，提高曝光精度。
另外，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X轴干涉计单元57AX、57BX，以及Y轴干涉计单元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方向的位移量，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背面的隅角棱镜型移动镜的Y方向的位移量，并将测量值提供给没有图示的主控制系统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的位置偏离量、以至于晶片室38的X方向、Y方向的位置偏离量(△XW1,△YW1)以及旋转角△θW1。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(△XW2,△YW2)以及旋转角△θW2。
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θW1也提供给主控制系统200，主控制系统200根据下面的计算，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θW3。
XW3=XW1+△XW1；YW3=YW1+△YW1(3A)θW3=θW1+△θW1(3B)主控制系统根据如此算出的位置(XW3,YW3)以及旋转角θW3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(△XW2、△YW2)以及旋转角△θW2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θW2所获得的座标，控制第2晶片载置台40B的位置及速度。由此，尽管采用的是将晶片载置台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。
如已经说明过的那样，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，故本例的线网室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，是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，由于本例的晶片载置台系统WST是双晶片载置台方式，例如其可以在第1晶片载置台40A侧对晶片W1的扫描曝光过程中，在第2晶片载置台40B侧对晶片W2进行交换及对准，所以，可以获得高的生产效率。
这里，上述的线网室23外部的干涉计单元54X、54Y以及晶片室38外侧的干涉计单元57AX、57BX、57Y等的光路在实际中被没有图示的圆筒型壳罩密闭起来，其内部供给有净化气体。
另外，为防止该光源部59发出的热传递到投影光学系统PL，也可以经由绝热材料将图1的光源部59设置在支撑板37上。进而，为了降低热的影响，也可以将光源部59例如设置在曝光本体部的外部。这在干涉计单元的接收部(感光元件)等是同样的。此外，光源部59也可以不是一个，例如，分为线网室23(线网载置台系统RST)用和晶片室38(晶片载置台系统WST)用，设置为2个以上。
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晶片装载器室70。在线网装载器室87内，设置有在该线网库和线网载置台系统RST之间进行线网交接的线网装载器系统(没有图示)，在晶片装载器室70内，设置有在该晶片盒和晶片载置台系统WST之间进行晶片交接的晶片装载器系统。
当收纳线网的线网箱(线网库)以及收纳晶片的晶片箱(晶片盒)是密闭型时，也可以预先用净化气体置换这些箱体内。此时，最好采用不让该箱体内的线网或者晶片与外气(空气)接触地将之搬入用上述净化气体置换过的气密室(线网室23、晶片室38)的构成。此外，期望使用脱气少的材料形成供给有净化气体的空间(气密室)的部件的内壁，或用脱气少的材料施行镀层。此点在线网装载器室87以及晶片装载器室70的内部都是一样的。另外，对于设置在该气密室内的机构部的构成部件，也期望能使用脱气少的材料来形成，或使用脱气少的材料施行镀层。
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，通过给气装置5以及给气管7D的高纯度的净化气体，分别经由带阀的给气管16A、16B、16C、16D、以及16E提供给第1子室9(其与辅助室8相连通着)、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，分别通过带阀的排气管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～16E、以及排气管17A～17E上配备的阀分别是可电磁地自由开关的阀，它们的开关动作相互独立地由利用计算机构成的净化气体控制系统(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体控制系统控制。而且，通过来自给气装置5的净化气体的供给动作、由回收装置4进行的气体回收动作以及选择这些阀的开关动作，形成可以按期望的流量对子室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)中的任何一个提供净化气体的构成。另外，还形成了可以对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来控制净化气体的温度、压力以及根据需要控制湿度的构成。
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的上端部之间的空间、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具有高的气体遮断性的膜状软性遮蔽部件18A、18B、18C、以及18D密闭起来，以分别与外气相隔离。软性遮蔽部件18A等对应本发明的覆盖部件。作为一例，软性遮蔽部件18A等是通过叠层加工(多层加工)伸缩性能良好的保护膜(如聚乙烯)和气体阻挡性能良好的薄膜素材(如乙烯-乙烯醇树脂(EVOH树脂))并在其内面镀敷脱气极少的稳定膜(如铝之类的金属膜)而形成的。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。含有吸光物质的气体几乎无法从外部混入到曝光光IL的光路上，故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，并提供给上述净化气体控制系统。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。与此同时、也可以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。
还有，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，例如子室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在线网装载器室87内。因此，在利用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，且线网装载器室87内的吸光物质的允许浓度比线网室23内的吸光物质的允许浓度设定的更高，故当线网室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，也能够在线网室23内较高地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并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各不相同。
同样地，还设置有可密闭晶片室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内的净化气体的一部分或几乎全部(在关闭了排气管17E的阀时)也充满在晶片装载器室70内。流经晶片装载器室70内的净化气体经由带阀的排气管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，较高地设定晶片装载器室70内的吸光物质的允许浓度，故当晶片室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，可以仍然由给气装置5向晶片室38供给净化气体。因此，即使在交换晶片时，也能够在晶片室38内较高地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所示是图1中的取晶片载置台系统WST以及晶片装载器系统的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中介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，中介空气衬垫可在X方向自由滑动地载置第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及第2X轴滑块44B、45B的X轴第1及第2直线电机(没有图示)，以及相对于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，对本例晶片载置台系统WST的一例测量系统进行说明。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。除了这样地使用移动镜48AX、48AY等外，也可以将晶片载置台40A、40B的侧面加工成镜面，并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方向及+X方向对置地设置有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2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。除了这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)。
另外，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X方向2轴、Z方向也是2轴(没有图示)的测量光束，所以，可以测量晶片载置台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时是共用投影光学系统PL，但在对准第1晶片载台40A上的晶片W1时是使用-X方向的对准传感器27A，而在对准第2晶片载台40B上的晶片W2时则使用+X方向的对准传感器27B。并且，在使用了投影光学系统PL的曝光时晶片载置台40A、40B的Y方向的位置测量中，使用的是中央晶片干涉计50AY的测量值，而在使用对准传感器27A或27B时晶片载置台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，在双晶片载置台方式中，除了可以小型化并高速驱动各个晶片载置台40A、40B外，还具有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，在利用一方的对准传感器27A进行对准后将第1晶片载置台40A移动到曝光位置时，或者在利用另一方的对准传感器27B进行对准后将第2晶片载置台40B移动到曝光位置时，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的状态下，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，利用已经说明过的干涉计单元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轴的旋转角也以投影光学系统PL为基准，利用已经说明过的干涉计单元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5个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，除了该测量系统外，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上形成有开在+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所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，设置有用与干涉计单元58A同样的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的位移量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，根据用其位移量FZA、FZB修正用AF传感器88A、88B检测出的聚焦位置FZn后所得到的值，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，当对于曝光区域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的范围内，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被分别配置在位置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)之间设定由对准传感器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WLDA、WLDB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晶片装载器室70(搬运室)，在晶片装载器室70内收纳有该晶片装载器系统WLDA、WLDB。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(第2搬运室)中间的预备室73(第1搬运室)。
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之间也分别形成有搬运口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X方向上则进一步并列地形成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中，在由预备室73的挡板85A、85B开闭的搬运口97A、97B附近的A4位置及B4位置分别设置有收纳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具有一样高可挠性的圆筒状膜状软性遮蔽部件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，还可以用高纯度的净化气体充满自晶片室38内部到晶片装载器室70内部的空间。
另外，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，设置有包含3点接触型加热器以及冷却器的温度调整装置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、以及向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的前端部吸附保持有作为搬运对象的晶片。
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因有净化气体流出到外部，或外气的流入等可能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97A、97B(这里称为IF开口)的大小(开口面积)。例如，希望将IF开口的大小做得比由挡板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更小。此时，虽然可以不限制由挡板78A、78B规定的待机室72A、72B和预备室73之间的搬运口170A、170B(这里称为中间开口)的大小，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，或者满足这两者。
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，但最好与IF开口或本体开口的大小关系能满足上述条件。
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，与本体开口相比只要把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别有效。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，将该一个气密室内浓度宽松一方的搬运口做得比严格一方的搬运口更小为好。
还有，也可以把IF开口、中间开口以及本体开口做成大小相等，在搬运晶片等时，利用前述那样的挡板使其大小不同，或者也可以按各开口(搬运口)使其大小不同，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尺寸为好。
进而，在与界面柱71之间设置晶片室38以外的至少另一个气密室时，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，但最好是在晶片室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，与上面同样地在包含线网室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(smif pod))，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)。
在晶片搬入时，作为搬运机构的搬运机器人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，作为外形检测系统的摄像装置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该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)的位置以及其中心位置，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)且该晶片的中心位置处于规定的位置。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WLDA。与该第1晶片装载器系统WLDA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WLDB。晶片装载器系统WLDB也由温度调整装置76B、滑动臂77B、该搬运装置(没有图示)、第2搬运机器人79B以及摄像装置83B、84B构成。晶片装载器系统WLDA、WLDB对应搬运系统。该晶片的第1次预对准可视为晶片相对于该搬运系统的基于外形基准的对准。
在图3的构成例中，在预备室73内只配置一台搬运机器人79A，也可以由2个晶片装载器系统WLDA、WLDB共有该搬运机器人79A(搬运机构)。此时，外形检测系统只配置一组摄像装置83A、84A即可。因为由投影光学系统PL进行的曝光是相对于晶片载置台40A、40B交互地进行的，所以，该构成还可以在几乎不降低生产效率的同时，整体上小型化晶片装载器系统。
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WLDA、WLDB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，设置有连通图2的给气管16E以及给气装置5的3处吹出口94、95A、95B，并由这些吹出口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，故可以稳定该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，则该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，可以防止对准精度以及曝光精度的恶化。
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体控制系统。在挡板75A、78A或挡板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的某一个测量出的浓度超过允许值时，其净化气体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等呈打开的状态，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，则待机室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。另外，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。
作为净化气体的其他的管理方法，也可以在与晶片室38邻接的待机室72A、72B中设定其内部的吸光物质(不纯物质)的允许浓度与晶片室38内是同等程度，而在配置在比待机室72A、72B更靠近晶片盒侧的预备室73等处，则设定其内部吸光物质的允许浓度高于晶片室38内的允许浓度。由此，可使管理单纯化。
此外，为了防止从吸光物质浓度的允许值要求宽松(大)的气密室向其允许值要求严格(小)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，即允许值越是严格(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，由于作为外气的主要成分的空气容易滞留在下部，故通过从上方供给该轻质净化气体，可以有效地从下方排出该空气，能够高纯度地维持晶片室38内的净化气体。但例如对外气是比空气轻的气体的情况，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)地供给由该轻质气体构成的净化气体。
在使用KrF准分子激光(波长248nm)等作为曝光光时，希望也能在其光路上供给氦气或氮气等净化气体。但此时的净化气体的浓度即使是降低到如90～99％左右，也可以在晶片上得到高的曝光强度，同时，激光干涉计等的传感器也能得到高的测量精度。但是，最好尽可能远离该传感器的光路地配置对应气密室的净化气体的供给管或排气管的位置，以使该情况下该传感器的光路的折射率的波动不变大。
下面，参照图8～图12对本例的温度调整装置76A(温度控制系统)以及预对准机构92A(第1对准系统)的构成及动作进行详细说明。
图8A是表示图3的晶片装载器室70内左半面状态的放大平面图，图8B是切开图8A的一部分的正面图，如图8B所示的那样，一方的温度调整装置76A配备有上下驱动部114；固定在114上并具有加热器等的加热装置以及帕尔帖元件等冷却元件的加热冷却部113；固定在113上的3根支撑杆112。支撑杆112由热传导率良好的材料(金属)形成，虽然没有图示，但在支撑杆112的上端部附近固定有热敏电阻等测温元件，由该测温元件测量的温度检测数据提供给没有图示的晶片装载器控制系统。本例的支撑杆112用脱气少的材料形成。
此时，如果设此后被曝光的晶片是晶片W1，则如图8A所示的那样，晶片W1由作为搬运机构的搬运机器人79A从晶片装载器室70外部的A4位置经由在预备室73内进行第一次预对准的A3位置搬运到待机室72A内的A2位置。如图8B所示的那样，在虚线所示的A2位置的下方，温度调整装置76A的支撑杆112正处于待机状态，通过在该状态下让旋转轴82下降，可以从搬运机器人79A将晶片W1交接到支撑杆112上。晶片W1在结束此前的晶片对准以及曝光前，一直在支撑杆112上待机。在该待机过程中，该晶片装载器控制系统经由加热冷却部113控制支撑杆112以及晶片W1的温度，以使由安装在支撑杆112上的测温元件(没有图示)检测出来的温度(可以大致视为是晶片W1的温度)能够接近涂布在晶片W1上的光致抗蚀剂的适合于曝光的温度(作为预曝光数据设定的)。由此，因晶片W1能够总是以保持适合于曝光温度的状态待机，所以，可以总是以光致抗蚀剂能获得最高解像度的状态进行曝光。
在图8中，虽然省略了图3中的滑动臂77A，但在图8的状态之后，将如图9所示的那样，晶片W1被交接到滑动臂77A。
图9A是表示图3的待机室72A内部的平面图，图9B是切开图9A的一部分的正面图，如图9B所示的那样，当晶片W1处在温度调整装置76A的支撑杆112上待机的状态时，滑动臂77A位于晶片W1的底面部。此外，滑动臂77A被连结在上部的滑块86A上，滑块86A根据需要上下地驱动滑动臂77A，同时，如图9A所示的那样，在A2位置和A1位置之间，近乎直线地移动滑动臂77A。滑动臂77A以及滑块86A对应本发明的框架机构。另外，本例待机室72A和图3的晶片室38之间的搬运口74A(图3的搬运口52A也同样)较宽地形成有上下方向的宽度，用于开闭它的挡板75A由进行大致下半边开闭的第1挡板75A1和进行大致上半边开闭的第2挡板75A2构成。
进而，在将晶片W1搬运到晶片室38侧时，图9B中，在让滑动臂77A上升并从支撑杆112上将晶片W1交接到滑动臂77A后，如对应图9B的图9D所示的那样，只打开第1挡板75A1。由此，可打开搬运口74A的大致下半边的区域，即可通过晶片W1以及滑动臂77A的区域。虽然也存在搬运晶片载置台40A侧的晶片保持架的情况，但在这样搬运比晶片W1大的附属物的情况下，则可以同时打开第1挡板75A1和第2挡板75A2。通过这样按需要的最小限打开邻接气密室的搬运口74A等，可以有效地利用净化气体。
此后，如对应图9A的图9C所示的那样，通过向搬运口74A方向驱动滑动臂77A，可以把晶片W1搬运到晶片室38内的A1位置。如图10所示的那样，呈包围A1位置状地配置有预对准机构92A。
图10A所示是该预对准机构92A的搬入用装载臂116的平面图，图10B是省略了图10A的一部分的正面图，图10C是沿图10B的CC线的断面图，如图10A、B所示的那样，装载臂116具有上下地伸展的旋转升降轴119；安装在该旋转升降轴119上并具有按90°间隔打开的2个爪状保持部117a、117b的第1臂117；与该第1臂117相对可在0°～180°程度的范周内旋转地安装在旋转升降轴119上并具有爪状保持部118a的第2臂118；在上下方向以及旋转方向上驱动该旋转升降轴119的驱动部115。此时，在3处的保持部117a、117b、118a上载置有晶片W1，同时，第2臂118的旋转角设定为使该保持部118a离开晶片W1的外圆周部的缺口NP的位置。
作为一例，晶片W1是直径为300mm的所谓12英寸晶片，在其外圆周部上作为一处切口部形成有缺口部NP，但此外也有形成例如2处以上的缺口部NP，或形成作为比较宽范围的切口部的定向平面的情况。这样，即使是缺口部的位置或形状变化，也可以通过旋转第2臂118，避开该缺口部而保持晶片。在本例中，第2臂118相对于第1臂117以旋转了90°的状态固定着，而在由第2臂118进一步旋转90°的位置处形成有缺口部NP。进而，第2臂118如用双点划线的位置G1所示那样，采用的是相对于旋转升降轴119可沿晶片W1的移动方向(水平方向)滑动的构成。
另外，如图10A所示的那样，在位于A1位置的晶片W1的外圆周部的上方配置有具备3处摄像元件121A～121C的摄像部120，中央的摄像元件121B位于缺口部NP的上方。并且，在晶片W1的底面侧如图10B、C所示的那样，可在箭头G2的方向退避地配置有3处具有用例如发光二极管构成的发光元件123A～123C的照明部122。照明部122及摄像部120构成外形检测系统。作为发光元件123A～123C也可以使用在入射端汇集了来自卤素灯的光线的光纤的出射端等，在进行晶片W1的外形检测时，发光元件123A～123C与摄像元件121A～121C相对置地配置，同时，将摄像元件121A～121C的摄像信号提供给对准控制系统(没有图示)，对准控制系统处理该摄像信号并求出晶片W1的缺口部NP的方向以及晶片W1的中心位置。在这样地结束了晶片W1的外形检测后，照明部122退避，以便能将晶片W1载置到晶片载置台40A上。
进而，对准控制系统利用驱动部115驱动旋转升降轴119旋转，以使该缺口部NP的方向朝向预先设定的方向，同时，进行晶片载置台40A的定位，以使晶片W1的中心位置重合于图3的晶片载置台40A上预先确定的位置，例如重合于没有图示的晶片保持架的中心。由此，结束晶片W1的第2次预对准、即基于外形基准的相对于晶片载置台40A的位置对准，在该状态下，晶片W1被装载到晶片载置台40A上。
但是，在实际中，此前在晶片载置台40A上一直都载置着曝光完的晶片，该曝完光的晶片(设为W5)如图11所示的那样，在A5位置被交接给搬出用卸载臂124。
图11A是表示预对准机构92A的装载臂116以及卸载臂124的平面图，图11B是图11A的正面图，为了便于说明，在图11A上用虚线示出了晶片W1、W5。如图11A、B所示的那样，卸载臂124与装载臂116一样，也具有第1臂125、第2臂126以及旋转升降轴127，并通过驱动部115驱动旋转升降轴127。此外，卸载臂124也具有用于从底面保持晶片W5的3处爪状保持部125a、125b、126a，第2臂126如用虚线的位置G3所示的那样，可在晶片W5的移动方向上滑动，但卸载臂124是呈包围装载臂116状地构成的。
此时，在图11A中，图3的晶片载置台40A上的曝光完的晶片(晶片W5)在相对于预对准位置A1的斜方向离开的位置A5处被交接给卸载臂124。此后，下一个曝光对象晶片W1经由图3所示的滑动臂77A被交接给装载臂116，同时，该滑动臂77A上，交接有来自卸载臂124的曝完光的晶片W5，并将晶片W5搬出到图3的待机室72A侧。接着，进行晶片W1的预对准，在照明部122退避后，晶片W1被装载到晶片载置台40A上。这样，本例的预对准的A1位置(B1也同样)也就是荷载位置。
图12所示是将晶片W1由装载臂116交接到晶片载置台40A上时的动作之一例，首先，如图12A所示的那样，在进行过预对准的A1位置降下装载臂116的旋转升降轴119，如图13B所示的那样，晶片W1被载置在下方的晶片载置台40A的晶片保持架128上。
图13A是表示该晶片保持架128的平面图，图13B是图13A的断面图，如在图13A中很容易看明白的那样，这里省略了晶片W1，并进一步省略了装载臂116。如图13A、B所示的那样，晶片保持架128由没有图示的真空泵通过吸附孔129F以及吸附槽128f吸附并保持在晶片载置台40A上的凹部中，其上的晶片W1也由没有图示的真空泵通过晶片保持架128内的吸附孔128g以及晶片载置台40A上的吸附孔129G进行吸附及保持。此外，在晶片保持架128的上面，与外圆周部的台阶部128a一起，还按大约90度的间隔形成有用于插入图10的装载臂116的保持部117a、117b、118a以及图11的卸载臂124的保持部125a、125b、126a的切口部128b～128e。
在该状态下，如图12B所示的那样，让第2臂118如箭头G4所示的那样地滑动，以使保持部118a离开晶片W1的底面部。此后，如图12C中用箭头G5所示的那样，让晶片载置台40A相对于装载臂116斜向移动，以使装载臂116的3处保持部117a、117b、118a全部离开晶片W1的底面部。该状态下，如果让装载臂116上升，则如用图12D中的箭头G6所示的那样，由于晶片载置台40A已经可以自由地移动，故晶片载置台40A移动到图3的对准传感器27A的下方。
此后，在结束晶片W1的对准以及曝光并从晶片载置台40A上搬出晶片W1时，经由大致与图12A～D的动作相反的动作，如图13C所示的那样，将晶片W1交接到卸载臂124。此时，通过吸附孔128g的吸附被解除，晶片W1被传递给图3的滑动臂77A。进而，在搬出晶片保持架128自体时，如图13D所示的那样，在也解除经由吸附槽128f的吸附后，采用与晶片W1同样地做法将晶片保持架128交接给卸载臂124即可。
这样，在本例中，由于配备的预对准机构92A配备了带有可在晶片的移动方向上滑动的保持部118a、126a的装载臂116以及卸载臂124，故可以用高速且简单的控制来进行对于晶片载置台40A的晶片的搬入及搬出。进而，由于在预对准机构92A上配备有外形检测系统，并可以根据该检测结果按近于目标位置关系地相对于晶片载置台40A设置晶片，所以可以迅速地进行此后的使用对准传感器27A的对准。
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WLDA、WLDB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，对第2晶片载置台40B上第2晶片W2的进行扫描曝光的过程，在第1晶片载置台40A移动到A1位置后，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，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位置处，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位置处，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上曝完光的晶片W1被交付给图4的预对准机构92A的卸载臂(没有图示)，同时，滑动臂77A上未被曝光的晶片则被交付给该预对准机构92A的装载臂(没有图示)。接着，在该卸载臂上曝完光的晶片被交接到滑动臂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处部位的形状，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)、以及进行使用该检测结果的精细对准标记的检测。此时，例如用增强整片对准(EGA)方式进行晶片的精细对准。在EGA方式中，由例如日本特开昭61-44429号专利(特公平4-47968号专利)所公开的那样，可以通过测量附设在从晶片上选择的规定个数的感光区域(采样感光)的对准标记(晶片标记)的座标位置，并统计处理该测量结果，求出全部感光区域的座标。
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，在第2晶片载置台40B上的晶片W2结束扫描曝光之前，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交接给滑动臂77A的曝完光的晶片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，已曝光晶片用的晶片盒处于待机状态，晶片W1便被收纳在该晶片盒中。此后，在A4位置移动收纳有未曝光晶片的晶片盒，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。
另外，在第2晶片载置台40B上曝完光的晶片W2被搬运到晶片室38内的B1位置处的同时，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位置附近由搬运机器人79B以及滑动臂77B从B4位置经B3、B2位置搬运未曝光但经过了温度控制的晶片。进而，在经由图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上的曝完光的晶片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，曝完光的晶片W2经由滑动臂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WLDA、WLDB是以组件构成的方式分别组入到晶片室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。再者，在本例中是把包含装载臂116和卸载臂124的预对准机构92A、92B配置在晶片室38内的，但是也可以构成为与晶片装载器系统WLDA、WLDB一起把该预对准机构92A、92B采用组件结构组入晶片装载器室70内。此时，为了缩短晶片的交换时间，只要在晶片载置台到达晶片的交换位置之前，预先使卸载臂以及保持完成了预对准的晶片的装载臂在该交换位置的上方空间等待即可。
由此，即使正在进行晶片的曝光处理，也能够防止由伴随着例如晶片交换的准备作业(包括装载臂和卸载臂的驱动等)而产生的振动等导致曝光精度的降低。采用该结构时，由于晶片室38和晶片装载器室70的相对位置关系的变动有可能发生预对准精度的降低，所以最好是根据需要而设置检测该位置关系的传感器(间隙传感器等)，根据该检测结果和预对准结果，调整例如晶片载置台与装载臂的相对位置关系来进行晶片的交接。
进而，在本例中，当图3中未曝光的晶片、或者曝完光的晶片通过搬运口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、即与外气相连通。因而，能够常时高度地维持晶片室38内部的净化气体的浓度。
下面，参照图6、图7对图3中的晶片室38以及晶片装载器室70的一例装配方法进行详细说明。
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的正面部则进一步形成可在与图3的界面柱71之间搬运晶片的搬运口97A、97B，该搬运口97A、97B可利用图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WLDA、WLDB一起安装晶片装载器室70。此后，在将投影光学系统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沿沟槽部38a相对移动地在该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对着晶片室38的搬运口52A、52B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)以让搬运口52A(或者52B)和搬运口74A(或者74B)之间的空间与外气相隔离。
同样地，也进行此外的照明光学系统以及线网室23等的安装调整。此后，通过进行综合调整(电气调整、动作确认)，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。这些动作最好都在超净室内进行。
晶片的搬出也可以用图14所示那样的另外的方法进行。图14中，在晶片载置台40A上中介晶片保持架128保持有晶片W1，在相对于晶片载置台40A前侧的进行对准的A1位置的更近前侧，由没有图示的自由移动的滑块支撑着平板状的晶片支撑板129。晶片支撑板129的高度设定为稍低于晶片保持架128，在晶片支撑板129的上面配备有由半圆形的台阶部(没有图示)构成的止动器以及吸附保持晶片的机构(真空吸附用的吸附孔等)。在该状态下，晶片载置台40A按规定的速度在A1位置的方向(由箭头G6指示的方向)移动，在A1位置附近，在解除由晶片保持架128进行的晶片吸附的同时，急剧地使晶片载置台40A停止(参照图14A下方的点划线位置)。此时，晶片W1将因惯性而移动到晶片支撑板129的上面，并如图14B所示的那样，由上述的止动器使之停止。此后，例如开始晶片W1的吸附，并由没有图示的滑块搬出晶片支撑板129，由此可高速地进行晶片W1的搬出。
另外，在上述的实施形态中，晶片是作为单体进行搬运的，但也可以将晶片与易于搬运的附属物一体搬运。
图15A是表示与附属物一体搬运晶片时的晶片载置台的平面图，图15B是其一部分的侧面图，图15C是在图15A以晶片载置台40A的部分为断面的正面图，如图15A、B、C所示的那样，在晶片载置台40A的上面的凹部中，保持有带有台阶部132a的圆板状晶片保持架132，在其上方由保持环130支撑着晶片W1。即保持环130在包围晶片W1的同时，还利用按90度间隔设置在保持环130上3处位置的爪状的保持部130a、130b、130c支撑着晶片W1的底面。此外，在保持环130的上面由2根叉状的搬运臂133的前端部133a、133b支撑着相隔180度设置的手柄部131A、131B。
在装载晶片W1时，让搬运臂133从图15C的状态下降，如图15D所示的那样，如果将保持环130的保持部130a～130c载置在晶片保持架132的台阶部132a上，则在该过程中晶片W1将被载置在晶片保持架132的上面。此后，通过例如稍微让晶片载置台40A向近前移动并让搬运臂133上升，即可结束晶片W1的装载。在进行晶片W1的搬出时，进行相反的动作即可。
这样，在图15的实施形态中，由于晶片W1的搬运是和作为附属物的保持环130一体进行的，所以，通过例如加大保持环130的手柄部131A、131B就能准确且容易地利用搬运臂133进行保持环130以及晶片W1的搬运。
下面，对本发明实施形态的其他例进行说明。首先，参照图16～图19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16～图19中，对应图1～图3的部分附加同一符号并略去其详细说明。
图16是表示晶片载置台系统另外构成例的平面图，图17是图16所示的晶片载置台系统的斜视图，如图17所示的那样，在没有图示的平台上载置有堆积第1可动基座141A以及第2可动基座141B而构造的晶片基座140，在晶片基座140上并行地中介空气轴承载置有可在X方向、Y方向自由滑动的可动交换台149A、149B，在可动交换台149A、149B上固定着分别保持晶片W1、W2的晶片载置台40A、40B。本例的晶片载置台40A、40B是从图3的晶片载置台40A、40B上取除了用于在Y方向驱动的机构后的载置台，具备进行聚焦以及调平的功能。在其上方+Y方向侧配置有投影光学系统PL，-Y方向侧以离轴方式配置有摄像方式的对准传感器27。
进而，沿导引部件142中介气体轴承可在X方向自由滑动地载置有第2可动基座141B，其上中介气体轴承可在Y方向自由滑动地载置有第1可动基座141A，第1可动基座141A的Y方向的位置由直线电机143C调整，第2可动基座141B的X方向的位置也由直线电机143A、143B进行调整。即，这里所采用是，如果晶片基座140上的可动交换台149A、149B在X方向、Y方向移动，则本例的晶片基座140在满足动量守恒定律并反方向地移动的同时，还可根据需要将X方向、Y方向的位置例如还原到可移动范围的中央(中立位置)的构成。由此，可以抑制振动的发生。
另外，在图16中，晶片基座140上靠近Y方向在X方向按一定的间隔地固定有第1对Y轴导轨145A、146A以及第2对Y轴导轨145B、146B，在Y轴导轨145A、146A及Y轴导轨145B、146B之间分别可用直线电机方式在Y方向驱动地配置有第1X轴导引部件147A及第2X轴导引部件147B。进而，沿X轴导引部件147A及147B分别可用直线电机方式在X方向驱动地配置有第1X轴滑块148A以及第2X轴滑块148B，相对X轴滑块148A、148B连结有可动交换台149A、149B。在本例中，可动交换台149A、149B采用可根据需要从X轴滑块148A、148B分离并连结到另一X轴滑块148B、148A上的构成。
可动交换台149A、149B采用例如可利用磁力从X轴滑块148A、148B上装拆的构成。例如，可以在可动交换台149A、149B以及X轴滑块148A、148B的某一方或者双方的内部装上电磁铁，在进行载置台交换时消去电磁力，从而分离可动交换台149A和X轴滑块148A以及分离可动交换台149B和X轴滑块148B。进而，在将可动交换台149A、149B移动到进行交换的规定位置后，可通过让电磁铁充磁来分别将可动交换台149A连结到X轴滑块148B以及将可动交换台149B连结到X轴滑块148A上。可动交换台149A、149B与X轴滑块148A、148B的可装拆的结合关系不仅仅限于使用磁力，使用吸引力或机械的结合力都可以。此外，在平版印刷装置中，使用由洛伦兹致动器构成的连接部件相对于用于驱动这些可动单元的一对传动装置交换一对可动单元的技术已在美国专利第5969441号中公开，这里援引其作为本文记载的一部分。
第1Y轴导轨145A、146A、X轴导引部件147A以及X轴滑块148A构成第1驱动系统DRVA，第2Y轴导轨145B、146B、X轴导引部件147B以及X轴滑块148B构成第2驱动系统DRVB，第1可动交换台149A(晶片载置台40A)和第2可动交换台149B(晶片载置台40B)相互进行交换，并由第1驱动系统DRVA或第2驱动系统DRVB在X方向、Y方向以及旋转方向上进行驱动。此时，第1驱动系统DRVA在投影光学系统PL的下方进行晶片载置台40A、40B的驱动，第2驱动系统DRVB在对准传感器27的下方进行晶片载置台40A、40B的驱动。
另外，在本例中，设置有用于测量晶片载置台40A、40B的位置的由激光干涉计构成的X轴晶片干涉计144A以及Y轴的2个晶片干涉计144B、144C,X轴晶片干涉计144A以投影光学系统PL为中心地供给沿X轴的多轴测量光束LB1、以对准传感器27的检测中心为中心地供给沿X轴的多轴测量光束LB3、以及供给它们的中间位置的测量光束LB2。在图16的状态中，测量光束LB1内的3轴的激光光束照射在晶片载置台40A的X轴移动镜48AX上，1轴的激光光束照射在投影光学系统PL的参照镜56AX上，并以投影光学系统PL为基准测量晶片载置台40A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)。此外，测量光束LB3内的2轴的激光光束照射在晶片载置台40B的X轴移动镜48BX上，1轴的激光光束照射在对准传感器27的参照镜56BX上，并以对准传感器27为基准测量晶片载置台40B的X方向的位置以及偏转量。
进而，Y轴的第1晶片干涉计144B以投影光学系统PL的光轴为中心地供给沿Y轴的多轴测量光束LB4，以及将由此偏离X方向的测量光束LB6供给到-Y方向。也可以如用虚线所示的那样，与测量光束LB4一起供给偏离Z方向的测量光束LB5。在图16的状态中，测量光束LB4内的2轴的激光光束照射在晶片载置台40A的Y轴移动镜48AY上，1轴的激光光束照射在投影光学系统PL的参照镜56AY上，并以投影光学系统PL为基准测量晶片载置台40A的Y方向的位置以及偏转量。本例中，由于将对应移动镜48AX的激光光束的入射位置设定为与晶片W1的表面相同的高度，所以不产生纵摆量引起的阿贝误差。但是，要更高精度地进行位置测量，最好还提供测量光束LB5，以便测量晶片载置台40A的环绕X轴的旋转角(纵摆量)。
与之对称地，Y轴的第2晶片干涉计144C以对准传感器27的检测中心为中心地供给沿Y轴的多轴测量光束LB7、以及将由此偏离X方向的测量光束LB8供给到+Y方向。在图16的状态中，测量光束LB7内的2轴的激光光束照射在晶片载置台40B的Y轴移动镜48DY上，1轴的激光光束照射在对准传感器27的参照镜56BY上，并以对准传感器27为基准测量晶片载置台40B的Y方向的位置以及偏转量。
在本例中，晶片载置台40A、40B可以和可动交换台149A、149B一起分别连结在另外的X轴导引部件147B以及147A上，此时，为了能够测量Y方向的位置，还在晶片载置台40A、40B上分别固定了第2Y轴移动镜48CY以及48BY。另外，为了在晶片载置台40A、40B的交换中也能够测量X方向、Y方向的位置，还可以使用X轴的测量光束LB2以及Y轴的测量光束LB6、LB8。并且，在晶片干涉计144A～144C的测量值上要加上预先求出的偏离量，以使以投影光学系统PL为基准的位置测量结果与以对准传感器27为基准的位置测量结果能够相等。
在本例中交换晶片载置台40A、40B时，存在X轴的测量光束LB2以及LB3被遮挡而不能测量例如一方的晶片载置台40B的X方向的位置的可能性。此时，为了将该晶片载置台40B的X方向的位置维持在某个确定的值，在Y轴导轨146B的附近配置了用于在窄范围内高精度地测量其上的晶片载置台40B(或40A)的X座标的光电式、磁式或者静电容量式等线性编码器150。当然，也可以代替使用线性编码器150，在Y方向由晶片干涉计144A供给例如被分为4组以上的测量光束，且例如与第1晶片载置台40A的移动镜48AX相比，将第2晶片载置台40B的移动镜48BX的Y方向的长度做得更长。该情况下，在交换可动交换台149A、149B时，可通过将第1可动交换台149A置于晶片干涉计144A侧(-X方向侧)、将第2可动交换台149B置于+X方向侧，实现常时地测量X方向的位置。
另外，本例中，在距对准传感器27近的位置的-Y方向，在+X方向侧设定有晶片的装载位置，在该装载位置的晶片载置台和没有图示的晶片装载器系统之间如用箭头G7表示的那样，可进行晶片的交接。即，在本例的投影曝光装置中，装载位置(在本例中也就是预对准位置)是1处，晶片装载器系统是一个。
本例中，在用第1驱动系统DRVA驱动晶片载置台40A并进行曝光时，由第2驱动系统DRVB在+X方向以及-Y方向移动晶片载置台40B，在箭头G7所示的方向与没有图示的晶片装载器系统之间进行晶片的交接。此后，移动晶片载置台40B到对准传感器27的下方进行晶片W2的对准，靠近X轴导引部件147A、147B并进行了晶片载置台40A、40B的交换后，利用第1驱动系统DRVA驱动晶片载置台40B来对晶片W2进行曝光。此时，在本例中，晶片载置台40A、40B可以分别在X方向、Y方向完全独立地以满足动量守恒定律的状态进行驱动，并抑制振动的发生，同时，因为对准传感器27是一个，故可以小型化晶片基座140，减小曝光装置的设置面积。
此外，在图17中，本例的晶片载置台系统作为整体被收纳于没有图示的具有气密性的晶片室内，其上面的与投影光学系统PL以及对准传感器27的外周部之间的间隙由与图2的软性遮蔽部件18D同样的软性遮蔽部件(没有图示)密封。由此，也可以以组件方式或箱状方式高效地装配本例的晶片载置台系统。
图16的投影曝光装置中，是将可动交换台149A、149B作为整体进行交换的，但也可以设置例如交换用的机器人臂(没有图示)，将可动交换台149A、149B分别固定在X轴导引部件147A、147B上，只交换晶片载置台40A、40B部分。进而，也可以交换保持晶片W1、W2的晶片保持架(没有图示)，一体地交换晶片保持架和其上的晶片W1、W2。
但是，在图16、图17的曝光装置中，当交换晶片载置台40A、40B时，由于是作为检测对象来切换2组Y轴干涉计移动镜48AY、48CY以及48BY、48DY的，故可能会有在Y方向位置的测量结果上叠加偏离量的可能性。该偏离量是可以预先高精度地求出的。此时，最好如下这样，即，例如在预先测量好各移动镜48AY、48CY、48BY、48DY的测量面的弯曲量(平面度)，并使用由对准传感器27检测出的结果，边用曝光用的晶片干涉计144B监视晶片载置台40A(或40B)的位置，边控制其移动状态时，修正由该2组移动镜的弯曲量造成的测量值的变动量。该情况下，由于在测量横摇量或纵摆量的干涉计上，其测量光束以一定的间隔在Z方向分离开，所以，希望在各测量光束的位置测量出上述的弯曲量。
下面，除了这样高精度地预先求出偏离量的方式外，还可以采用共同化Y轴移动镜的构成。
图18以及图19所示就是这样共同化了Y轴的移动镜的变形例，在图18、图19中，对应图16、图17的部分附加同样的符号并省略其详细说明。
图18是该变形例的晶片载置台系统，图19是其斜视图，如图18、图19所示的那样，本例的晶片载置台40A、40B分别只在+Y方向侧配备一个Y轴移动镜48AY、48BY。而且，作为用于测量对于对准传感器27的Y方向的位置的激光干涉计，在投影光学系统PL和对准传感器27之间配置在-Y方向照射多轴的测量光束LB10的晶片干涉计144D，在图18的状态中，测量光束LB10中的2轴的激光光束照射在移动镜48BY上，1轴的激光光束照射在对准传感器27的参照镜56BY上。在该构成中，由于晶片载置台40A、40B不能通过中央附近，故由投影光学系统PL用的Y轴晶片干涉计144B供给与测量光束LB6对称的测量光束LB9，可测量在+X方向移动的晶片载置台40A、40B的Y座标。其他的构成与图16、图17同样。
在该变形例中，也相互交换晶片载置台40A、40B并进行顺序曝光及对准，但在进行其交换时，需要避开中央部的晶片干涉计144D。尽管如此，但由于该晶片干涉计144D的存在，使得在交换了晶片载置台40A、40B时也能照样使用Y轴移动镜48AY、48BY进行位置测量，所以具有在对准时以及曝光时能够继续并高精度地测量晶片载置台40A、40B的Y方向的位置的优点。此外，该变形例的晶片载置台也可以以组件方式或箱状方式高效率地进行装配。
下面，参照图20～图24对本发明的另外实施形态的投影曝光装置进行说明。本例也是本发明适用于分步扫描方式的扫描曝光型投影曝光装置的一个实施形态，在图20～图24中，在对应图1～图3的部分附加同样的符号并略去其详细说明。
图20是表示本例投影曝光装置的切开了一部分的正面图，在该图20中，地板上经由4处(或3处等)防振台31设置有平台32、立柱33A、33B、防振台36以及支撑板37，中介支撑板37上的立柱151A、151B以及立柱33上的立柱154设置有箱状地密闭的线网室23N。进而，在立柱151A、151B上呈挟住线网室23N的底面部地设置有作为线网基座的支撑板35，在立柱154上呈挟住线网室23N的+Y方向的底面部地设置有基座部件155。本例中，由平台32、立柱33A、33B、防振台36支撑板37，立柱151A、151B、154构成框架机构。
进而，中介软性遮蔽部件18B覆盖线网室23N的上面开口地配置有收纳了照明光学系统的一部分的子室19，并由子室19供给曝光光IL。另外，在支撑板35的上面(导引面)中介气体轴承可二维自由滑动地配置有线网载置台24，在线网载置台24的内部邻接扫描方向(Y方向)保持有2片线网R1、R2。线网载置台24由基座部件155上的直线电机方式的驱动部156经由连结部件157满足动量守恒定律地驱动。在支撑板35的-Y方向侧设置有Y轴的线网干涉计158，线网干涉计158以投影光学系统PL侧面的3轴隅角棱镜型的参照镜159为基准测量线网载置台24的Y方向的位置，并将测量值提供给没有图示的主控制系统。
此时，由于如果例如因振动等转动支撑板35，则相对于支撑板35投影光学系统PL相对地旋转，故主控制系统通过以3轴的参照镜159为基准的位置测量结果的差，计算出环绕投影光学系统PL的Z轴的旋转角(偏转量)、以及环绕X轴的旋转角(纵摆量)，并根据该结果修正相对投影光学系统PL的线网载置台24的位置关系。同样地，还备有X轴的线网干涉计，利用该线网干涉计可以高精度地测量相对投影光学系统PL的线网载置台24的X方向的位置。在本例中，线网载置台24、驱动部156、连结部件157以及线网干涉计158等构成线网载置台系统RSTN，线网载置台系统RSTN被密闭在线网室23N内，并在线网室23N内经由没有图示的配管供给净化气体(氦气等)。此时，覆盖线网室23N和立柱151A、151B之间地安装有软性遮蔽部件165A、165B，覆盖线网室23N和投影光学系统PL的前端部之间地安装有软性遮蔽部件165C，形成不使外气混入净化气体的构成。软性遮蔽部件165A～165C利用与软性遮蔽部件18B相同的材料形成。
另外，在平台32的上面包围投影光学系统PL的下端部地设置有箱状地密闭的晶片室38N，在晶片室38N的底面上中介气体轴承可在X方向、Y方向自由滑动地并列载置有2个晶片载置台40B、40A(在图20中出现的是晶片载置台40B)，在晶片载置台40B、40A上分别保持着晶片W1、W2。本例的晶片载置台40A、40B由直线电机方式的驱动部163满足动量守恒定律地驱动，但此时也可以例如从地板上通过平台32以及晶片室38N的底面设置连结部件164，让驱动晶片载置台40A、40B时的反作用力逃逸到地板上去。
还有，在晶片室38N的上面，包围投影光学系统PL的下部侧面地配置有传感器安装板160。传感器安装板160由固定在支撑板37底面的2根立柱153支撑，在传感器安装板160底面的-Y方向侧设置有Y轴的晶片干涉计161，晶片干涉计161以投影光学系统PL侧面的3轴的隅角棱镜型参照镜162为基准，测量晶片载置台40A、40B的Y方向的位置，并将测量值提供给没有图示的主控制系统。
该情况下也是，该主控制系统通过差分以3轴的参照镜162为基准的位置测量结果，计算出环绕投影光学系统PL的Z轴的旋转角(偏转量)、以及环绕X轴的旋转角(纵摆量)，并根据该结果修正相对投影光学系统PL的晶片载置台40A、40B的位置关系。同样地，也备有X轴的线网干涉计，并利用该晶片干涉计高精度地测量相对投影光学系统PL的晶片载置台40A、40B的X方向的位置。本例中，晶片载置台40A、40B驱动部163、以及晶片干涉计161等构成晶片载置台系统WSTN，晶片载置台系统WSTN被密闭在晶片室38N内，在晶片室38N内的晶片载置台40A、40B的周围经由没有图示的配管供给有净化气体(氦气等)。同样地，投影光学系统PL内也供给有净化气体。
此时，在晶片室38N内，覆盖包含投影光学系统PL的最下端部的平面部地安装有软性遮蔽部件165E，覆盖晶片室38N和立柱33A、33B之间地安装有软性遮蔽部件165D，形成不使外气混入晶片室38N内的晶片载置台40A、40B的周围的净化气体的构成。此外，在传感器安装板160的底面配置有对准传感器27以及按斜入射方式配置的多点自动聚焦传感器(AF传感器)152。其他的照明光学系统以及晶片装载器系统等与图1及图2的实施形态相同。
在本例中，图20的线网室23N的底面以及晶片室38N的上面也形成有可在横方向滑动投影光学系统PL的沟槽部，在分别以组件方式(箱状方式)安装调整好线网室23N以及晶片室38N后，通过相对框架机构安装线网室23N以及晶片室38N，可以高效率地装配投影曝光装置。另外，在本例中，由于是分别以投影光学系统PL为基准直接测量线网载置台24以及晶片载置台40A、40B的位置，所以，可以提高测量精度，获得高的曝光精度。
下面，参照图21对图20的投影曝光装置用的晶片干涉计的一例构成进行说明。
图21A是表示投影光学系统PL以及晶片载置台40A的平面图，图21B是其正面图，在图21A、B中，配置有用于测量晶片载置台40A的Y方向位置的Y轴晶片干涉计170，晶片干涉计170具有多轴的激光光束的射出部171；将来自这些射出部171的多轴的激光光束分别分离乃至于再合成为参照光束和测量光束的光束分束部172；反射参照光束的反射部173；为让其按双通道方式干涉而使测量光束往返的光学单元174；接收返回的参照光束和测量光束的多轴的干涉光的由光电变换元件构成的多个接收器175。此时，作为一例，用参照光束和测量光束呈不同的偏光状态并使之产生微小频率差异的外差干涉方式进行测量。
进而，从晶片干涉计170射出的2轴的参照光束LBR被作为投影光学系统PL的参照镜的2轴的反射单元176A、176B反射并又再次被反射部173反射后，又被反射单元176A、176B反射并返回到光束分束部172。另一方面，从光束分束部172射出的多轴的测量光束LBM经由反光镜M21在两次往返于光学单元174和晶片载置台40A的Y轴移动镜48BY之间后，回到光束分束部172，返回来的参照光束LBR以及测量光束LBM的干涉光被接收器175接收。通过处理接收器175的输出信号，可以以投影光学系统PL为基准高精度地测量晶片载置台40A的Y方向的位置、环绕Z轴的旋转角以及环绕X轴的旋转角。
象这样独立地设置晶片干涉计170固然可以，但为了减小包含晶片干涉计的传感器系统的设置面积，也可以如图22所示的那样，将晶片干涉计一体化于对准传感器地进行设计。在图22中，对应图20的部分附加同样的符号并略去其详细说明。
图22A所示是图20的实施形态变形例的要部，在图22A中，传感器安装板160上呈在X方向挟住投影光学系统PL状地设置有2个对准传感器27A、27B，对准传感器27A、27B上分别各自一体地安装有X轴的晶片干涉计161A、161B，投影光学系统PL的侧面设置有2个X轴的参照镜162A、162B。此外，在传感器安装板160的两端部设置有干涉单元180A、180B，在配置在干涉单元180A、180B之间的2个晶片载置台40A、40B的-X方向的端部以及+X方向的端部分别固定有X轴的移动镜48AX、48BX，在晶片载置台40A、40B上保持有晶片W1、W2。
图22B所示是图22A中的对准传感器27A的周边部的放大图，如该图22B所示的那样，晶片干涉计161A具有与图21的例同样的射出部171、光束分束部172、反射部173、接收部175、在-X方向反射测量光束的反光镜部181，投影光学系统PL的参照镜162A由与图21的例一样的反射单元176A、176B构成。此外，干涉单元180A具有与图21的双通道用光学单元174一样的光学单元182和在+X方向折返测量光束的光路的反射系统183，来自晶片干涉计161A的测量光束2次往返于干涉单元180A和晶片载置台40A的移动镜48AX之间后返回到晶片干涉计161A，并在此与参照光束干涉。进而，通过处理接收器175的检测信号，可以以投影光学系统PL为基准测量晶片载置台40A的X方向的位置、环绕Z轴的旋转角以及环绕Y轴的旋转角。在这样的构成中，由于相对于对准传感器27A一体化了晶片干涉计161A，故具有可减小传感器系统的设置面积并能够简单地设置传感器系统的优点。
另外，关于图22的构成，也可以不在对准传感器27A上设置晶片干涉计161A的全部。即，作为晶片干涉计161A的一部分的射出部171(测量用光源)或接收器175(感光部)等也可以设置在其他的部件上，例如与传感器安装板160或者支撑板37一体化地设置。此时，可以降低其发热等造成的对对准传感器27A的不良影响。
进而，图23A所示是在图22B的对准传感器27A和投影光学系统PL之间配置了AF传感器的照射部(或者也可以叫做感光部)152A时的平面图，图23B是图23A的正面图，图23A中，在对准传感器27A上，一体化地设置有对准时用于测量晶片载置台40A的Y轴移动镜48AY的位置的Y轴的晶片干涉计161C。从晶片干涉计161C射出到+Y方向的测量光束经由双通道用的光学单元184和在Y方向上与Y轴的移动镜48AY之间折返测量光束的反射系统185,2次往返并回到晶片干涉计161C，在此与内部生成的的参照光束合成并进行光电变换，根据该检测信号，可以以对准传感器27A为基准测量晶片载置台40A的Y方向的位置、以及环绕Z轴的旋转角(偏转量)。
该情况下，从晶片干涉计161C射出的测量光束在Z方向以同晶片W1的表面(晶片面)相同的高度入射到移动镜48AY，在环绕X轴的纵摆量方向形成不产生阿贝误差的构成。由此，在以对准传感器27A(27B也一样)为基准进行Y方向的位置测量时，无需测量纵摆量而可以简化Y轴的晶片干涉计161C的构成。
与之相反，如图23A所示的那样，X轴的移动镜48AX的上面大致与晶片面同高，故用与晶片面相同的高度将X轴的测量光束照射到移动镜48AX上将十分困难。因此，关于X方向的位置测量，可以供给偏离Z方向的2轴的测量光束并测量环绕Y轴的旋转角(横摇量)，并基于该测量值进行起因于横摇量的阿贝误差的修正。
另外，在图23的构成例中，由于从晶片干涉计161A提供给投影光学系统PL的参照镜162A的参照光束通过AF传感器的照射部152A的周围，所以，具有可以以极小的配置面积设置对准传感器27A、晶片干涉计161A以及AF传感器的优点。
图24A所示是图23的Y轴的移动镜48AY，图24B所示是图23的X轴的移动镜48AX，在图23的构成例中，如图24所示的那样，分别在与晶片面WS相同的高度向移动镜48AY提供1轴的测量光束LBB、LBC，用于进行以对准传感器27A、27B为基准的Y方向的位置测量。此时，由于本例是双通道方式，故各测量光束LBB、LBC分别由2条光束构成。此点对以下的测量光束也一样。进而，向移动镜48AY提供3轴(在双通道方式中为6根)的测量光束LBA，用于进行以投影光学系统PL为基准的Y方向的位置测量，按最低限度向投影光学系统PL的参照镜162C提供1轴的参照光束LBRC。这里，参照镜162C是与图21的反射单元176A一样的光学系统，测量光束LBA内的2个轴与晶片面WS是同高。
此外，如图24B所示的那样，向移动镜48AX提供3轴(在双通道方式中为6根)的测量光束LBD，用于进行以投影光学系统PL为基准的X方向的位置测量，按最低限度向投影光学系统PL的参照镜162A提供1轴的参照光束LBRA。虽然图23的参照镜162A是2轴数量，但图24B的参照镜162A则用最低限度的1轴数量。X轴的测量光束LBD以比任何一个晶片面WS都要低的高度进行照射。进而，在本例中，对图22的第2晶片载置台40B的X轴移动镜48BX也照射3轴的测量光束。此外，如果设在测量激光干涉计的光路上的净化气体的折射率时使用的是1轴数量的测量光束，则作为晶片干涉计的整体，除参照光束外，如下面这样，需要12轴数量的测量光束。
对准传感器用的2轴+投影光学系统用的3轴×3+测量折射率用的1轴=12轴下面，参照图25～图29对图22的实施形态的变形例进行说明。在该图25～图29中，对应图22的部分附加同样的符号并略去其详细说明。
图25所示是该变形例的要部，在该图25中，安装在投影光学系统PL下端的传感器安装板160上设置有对准传感器27A，在对准传感器27A上一体化地安装有X轴的晶片干涉计201，在投影光学系统PL的侧面，设置有与图22的反射单元176A一样的X轴固定镜208(参照图29A)。进而，在对准传感器27A上还设置有偏光光束分束器202；由平面反光镜构成的参照镜203、205A；由光电检测器构成的接收器204、212；1/4波长片205B、205C；以及90度弯折激光光束的光路的反射部件206。此外，在传感器安装板160的-X方向的端部设置有在X方向反转激光光束的光路的2个2面反射镜207A及207B，在晶片载置台40A的-X方向的端部固定有X轴的移动镜48AX。本例的2面反射镜207A、207B的顶点在Z方向仅偏离DZ1。
在本例中，从没有图示的激光光源入射的包含2个偏振光成分(正交的线偏振光)的激光光束LF在晶片干涉计201内被分束为用实线表示的第1光束LF1和用虚线表示的第2光束LG1。并且，第1光束LF1的第1偏振光成分(参照光束)被偏振光光束分束器202反射，在经由1/4波长片205B被参照镜203反射后，透过偏振光光束分束器202入射到接收器204。进而，第1光束LF1的第2偏振光成分(测量光束)经由偏振光光束分束器202、1/4波长片205C、反射部件206、2面反射镜207A入射到投影光学系统PL的固定镜208上，被固定镜208反射的该第2偏振光成分经由2面反射镜207A、反射部件206被参照镜205反射并再次回到固定镜208。返回到固定镜208的第1光束LF1的第2偏振光成分经由2面反射镜207A、反射部件206、1/4波长片205C、偏振光光束分束器202与上述的第1偏振光成分合成并入射到接收器204。利用该接收器204的检测信号，可以按双通道方式测量投影光学系统PL的固定镜208的X座标。
另一方面，关于第2光束LG1，在晶片干涉计201中组入有用于按双通道方式进行检测的光学单元(参照图28)，该第2光束LG1的第1偏振光成分(参照光束)被没有图示的反射镜反射并入射到接收器212。此外，第2光束LG1的第2偏振光成分(测量光束)经由偏振光光束分束器202、1/4波长片205C、反射部件206、2面反射镜207B入射到晶片载置台40A的移动镜48AX上。并且，被移动镜48AX反射的该第2偏振光成分经由2面反射镜207B、反射部件206、1/4波长片205C、偏振光光束分束器202并在晶片干涉计201中没有图示的光学单元被偏移光路地反射后，再次往返于偏振光光束分束器202、1/4波长片205C、反射部件206、以及2面反射镜207B和移动镜48AX之间并回到晶片干涉计201，返回来的第2偏振光成分与上述的第1偏振光成分合成并入射到接收器212。利用该检测信号，可以按双通道方式测量出晶片载置台40A的移动镜48AX的X座标。进而，通过从晶片载置台40A的移动镜48AX的X座标减去投影光学系统PL的固定镜208的X座标，可以求出以投影光学系统PL为基准的晶片载置台40A的X座标(相对座标)。
在图25的例子中，即使固定在对准传感器27A上的反射部件206的反射面与2面反射镜207A、207B的反射面之间的X方向的间隔DX1发生变动，晶片载置台系统40A的相对座标也不发生变化。与此相反，如果因振动等导致反射部件206的反射面与投影光学系统PL的固定镜208的反射面之间的X方向的间隔DX2变动，则该变动量将原样不变地导致晶片载置台系统40A的相对座标的变动，以至于形成对准误差。因而，希望能尽可能短地设定该间隔DX2。
另外，当2个2面反射镜207A、207B的顶点的Z方向的间隔DZ1不是0时，如果因振动等导致传感器安装板160稍微倾斜而使2面反射镜207A、207B倾斜，则若取该倾斜角为θ(rad)，在晶片载置台系统40A的相对座标上将产生大致为θ·DZ1的误差(即所谓的正弦误差)。因而，为了防止该正弦误差的发生，希望能使2面反射镜207A、207B的顶点一致，或者将2面反射镜207的顶点配置在平行于X轴的轴上，以使该间隔DZ1为0。
这里，参照图26及图27对2个2面反射镜207A、207B的顶点偏离时的测量误差进行说明。
图26A是假想性地用一体化的光学模块220表示图25的2面反射镜207A、207B和由与它们对应的2面反射镜构成的参照镜216A、216B的图，在该图26A中，设2面反射镜207A、207B的顶点的间隔为L。此时，由于是用第1光束LF1测量2面反射镜207A和参照镜216A之间的间隔的变动量，用第2光束LG1测量2面反射镜207B和参照镜216B之间的间隔的变动量，故假定如双点划线的模块220A所示的那样，如果因振动等缩小了2面反射镜207B和参照镜216B之间的间隔，则连结2面反射镜207A、207B的顶点的直线将呈倾斜了θ(rad)角度的状态，那么，第1光束LF1以及第2光束LG1的光路将分别偏移到虚线所示的光路LF1A以及LG1A。因而将产生大约L·θ的测量误差。
此外，如用图26B的双点划线的模块220B所示的那样，在光学模块220整体地倾斜了θ角度时，也将同样地产生大约L·θ的测量误差。
与此相反，虽然图27在假想性地用一体化的光学模块220表示图25的2面反射镜207A、207B和参照镜216A、216B这一点上与图26是一样的，但在图27的例中，第1光束LF1以及第2光束LG1在光学模块220内的面221上被分别分离成2束这一点与图26不同。该情况下，如用双点划线的模块220C所示的那样，即使一体地旋转光学模块220也不会产生测量误差。
下面，参照图28、图29对图25的实施形态的变形例进行说明。在该图28、图29中，对应图25的部分附加同样的符号并略去其详细说明。
图28所示是该变形例的要部，在该图28中，安装在投影光学系统PL下端的传感器安装板160上设置有对准传感器27A，在对准传感器27A上一体化地安装有X轴的晶片干涉计201A，在投影光学系统PL的-X方向的侧面设置有X轴的固定镜208(参照图29A)，在对准传感器27A的-X方向的侧面也设置有X轴的固定镜209，在晶片载置台40A的侧面设置有移动镜48AX。对准传感器27A还具备例如在宽带域的照明光AL下形成被检测标记的像的透镜系统210及211。
图29A是表示对准传感器27A附近的区域的平面图，如该图29A所示的那样，固定镜209与固定镜208同样地具备让入射的激光光束隔开一定间隔往返的功能，固定镜209的宽度设定为窄于固定镜208的宽度。另外，图29B是图29A的侧面图，如图29B所示的那样，由固定镜209反射第3光束LH1，由固定镜208反射第1光束LF1(详细后述)。
回到图28，在晶片干涉计201A中，配置有固定镜208、209用的偏振光光束分束器213A和移动镜48AX用的偏振光光束分束器213B。并且，在前者的偏振光光束分束器213A上设置有1/4波长片214A、217A、参照镜215A、218A以及2面反射镜216A，在后者的偏振光光束分束器213B上配置有1/4波长片214B、217B、参照镜215B、以及2面反射镜216B，在晶片干涉计201A中还配置有3个接收器212、204F、204H以及用于90度弯折来自2个偏振光光束分束器213A、213B的激光光束的共用的反射部件206。此外，在传感器安装板160的-X方向的端部，使顶点的高度在Z方向为同一高度地配置有2个2面反射镜207A、207B。
在图28的构成例中，对晶片干涉计201A提供来自没有图示的激光光源并分别包含2个偏振光成分(正交的线偏振光)的第1光束LF1、第2光束LG1以及第3光束LH1。并且，第1光束LF1的第1偏振光成分(参照光束)被偏振光光束分束器213A反射并往返于1/4波长片214A、参照镜215A后，经由2面反射镜216A以及偏振光光束分束器213A入射到接收器204F。进而，第1光束LF1的第2偏振光成分(测量光束)经由偏振光光束分束器213A、1/4波长片217A、反射部件206、2面反射镜207A入射到投影光学系统PL的固定镜208上，被固定镜208反射的该第2偏振光成分经由2面反射镜207A、反射部件206被参照镜218A反射并再次回到固定镜208。返回到固定镜208的第1光束LF1的第2偏振光成分经由2面反射镜207A、反射部件206、1/4波长片217A、被偏振光光束分束器213A反射，经2面反射镜216A与上述的第1偏振光成分合成并入射到接收器204F。利用该接收器204F的检测信号，可以按双通道方式测量投影光学系统PL的固定镜208的X座标。
同样地，虽然第3光束LH1也大致与第1光束LF1同样地通过偏振光光束分束器213A，但第3光束LH1在被对准传感器27A的侧面的固定镜209反射的同时，合成2个偏振光成分(参照光束以及测量光束)并入射到接收器204H这一点上则不同。根据该接收器204H的检测信号，可以按双通道方式测量出对准传感器27A的固定镜209的X座标。
另一方面，第2光束LG1的第1偏振光成分(参照光束)被偏振光光束分束器213B反射并往返于1/4波长片214B、参照镜215B后，经由2面反射镜216B、偏振光光束分束器213B、以及1/4波长片214B入射到参照镜215B，被参照镜215B反射的该第1偏振光成分再被偏振光光束分束器213B反射并入射到接收器212。进而，第2光束LG1的第2偏振光成分(测量光束)经由偏振光光束分束器213B、1/4波长片217B、反射部件206、2面反射镜207B入射到晶片载置台40A的移动镜48AX上。被移动镜48AX反射的该第2偏振光成分经由2面反射镜207B、反射部件206、1/4波长片217B被偏振光光束分束器213B反射后，再经由2面反射镜216B被偏振光光束分束器213B反射，并经由反射部件206、2面反射镜207B回到移动镜48AX。进而，被移动镜48AX反射的该第2偏振光成分经由2面反射镜207B、反射部件206、1/4波长片217B以及偏振光光束分束器213B与上述的第1偏振光成分合成并入射到接收器212。利用该接收器212的检测信号，可以按双通道方式测量出晶片载置台40A的移动镜48AX的X座标。
这样，在图28的构成例中，设置有用于测量晶片载置台40A(移动镜48AX)的X座标XW1、对准传感器27A(固定镜209)的X座标XA1、以及投影光学系统PL(固定镜208)的X座标XPL1的3轴的干涉计。因而，在曝光时以投影光学系统PL为基准测量晶片载置台40A的X方向的位置的场合，可以把从上述的晶片载置台40A的X座标XW1减去投影光学系统PL的X座标XPL1后的值(=XW1-XPL1)作为晶片载置台40A的新的X座标。
另一方面，在对准晶片W1时，在以对准传感器27A为基准测量晶片载置台40A的X方向的位置的情况下，作为第1方法可以原样地使用上述的值(=XW1-XPL1)。进而，为了修正对准传感器27A与投影光学系统PL之间的间隔的变动量以便能更高精度地测量晶片载置台40A的X方向的位置，首先从投影光学系统PL的X座标XPL1减去对准传感器27A的X座标XA1，求出对准传感器27A与投影光学系统PL之间的X方向的间隔DX2(=XPL1-XA1)。然后，通过将从上述的晶片载置台40A的X座标XW1减去该间隔DX2的值(=XW1-DX2)作为晶片载置台40A的新的X座标，可以在因振动等导致间隔DX2变动的情况下，以对准传感器27A为基准高精度地测量晶片载置台40A的X方向的位置。
另外，在图28的构成例中，因为2个2面反射镜207A、207B的顶点的Z方向的高度是同样的高度，故即使在传感器安装板160产生了倾斜的情况下，由于在固定镜208、209的X座标的测量值和移动镜48AX的X座标的测量值之间只产生倾斜角θ的2次误差(即所谓的余弦误差)，所以，也可以高度地维持晶片载置台40A的位置的测量精度。进而，在图28的构成例中，即使在准传感器27A和传感器安装板160(干涉计的台架)是作为一体倾斜的情况下，由于对准传感器27A的倾斜角(光学远心性的偏离量)与晶片干涉计201A的倾斜角相同，所以，也不会产生测量误差。
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的，能够获得高的生产效率，但是，例如在想进一步小型化曝光装置时，也可以将线网载置台系统以及晶片载置台系统的至少一方做成单保持架方式的单载置台方式，故本发明也适用于该情况。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上设置配置有投影光学系统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。此时，也可以不设置支撑平台32的防振台31A～31D，在此基础上或者是单独地，也可以在由防振台36所支撑的晶片基座39与固定有投影光学系统PL的支撑板37之间设置防振机构。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，但也可以根据曝光波长只用净化气体充满其中的一部分，例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。进而，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30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30所示是半导体器件的一例制造工序，在该图30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)。晶片W是例如直径为300mm的晶片(12英寸晶片)，作为一例，感光区域SE的大小是非扫描方向的宽度为25mm、扫描方向的宽度为33mm的矩形区域。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，是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，并不是仅限于用于制造半导体元器件的曝光装置，例如，也可以广泛地适用于形成在矩形玻璃平板上的液晶显示元件、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)。
此外，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。
根据本发明的曝光方法以及曝光装置，在用组件方式装配载置台系统的情况下，也能够相对于载置台以正确的位置关系交接第1物体或第2物体。因而，在容易进行载置台系统的安装调整的同时，还可以简单且迅速地进行曝光装置整体的安装调整。
进而，当在载置台室和搬运室之间设置有覆盖它们的覆盖部件时，在向该载置台室内部提供透过曝光光束的气体的情况下，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。
另外，按照本发明的曝光方法以及曝光装置，因为是在搬运过程中进行第1物体或第2物体的位置对准，故可以提高相对于载置台系统的位置对准精度。因而，可以以组件方式构成载置台系统，并可以简单且迅速地进行曝光装置整体的安装调整。
按照本发明的曝光方法以及曝光装置，因其能够小型化载置台系统或测量系统，故在采用组件方式装配载置台系统等时，可以减小曝光装置的设置面积。
此外，按照本发明的曝光装置，在能够采用例如组件方式容易地进行载置台系统等的装配的同时，还具有可以高精度地测量载置台系统和投影系统的位置关系的优点。
进而，根据本发明的元器件制造方法，因使用本发明的曝光方法而能够低成本且高生产效率地制造各种元器件。
权利要求
1．一种曝光方法，是使用备有配置了可动载置台并具有气密性的载置台室的曝光装置，利用曝光光束经由第1物体及第2物体的一方曝光另一方的曝光方法，其特征在于包含以下过程将第2物体搬入载置台室内；在载置台室内相对于可动载置台进行第2物体的位置对准；将经过位置对准的第2物体设置在可动载置台上；移动可动载置台并相对于曝光位置对准第2物体的位置；利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方曝光另一方。
2．权利要求1所记载的曝光方法，其特征在于上述曝光装置具有将上述被曝光物体搬入上述载置台室内的搬运系统和收容该搬运系统并具有气密性的搬运室；上述载置台室和上述搬运室之间的空间被实质性地与外气隔离开；在上述载置台室以及上述搬运室内供给有透过上述曝光光束的气体，且与上述载置台室内相比，上述搬运室内的相对于上述气体的不纯物的浓度的允许值被管理得更高一些。
3．权利要求1所记载的曝光方法，其特征在于上述曝光装置具有与上述可动载置台不同的可动载置台，和收容该不同的载置台并具有气密性的不同于上述载置台室的载置台室；上述曝光装置还进一步包括以下过程将第1物体搬入上述不同的载置台室；在不同的载置台室内进行相对于不同的可动载置台的第1物体的位置对准；将经过对准的第1物体设置在不同的载置台上；移动不同的可动载置台并相对于曝光位置对准第1物体的位置。
4．权利要求1所记载的曝光方法，其特征在于装配载置台室以及可动载置台被以组件方式组入在曝光装置中。
5．权利要求1所记载的曝光方法，其特征在于第1物体是形成有图形的掩模，第2物体是被转印该图形的像的基板。
6．一种曝光方法，该曝光方法是利用曝光光束经由第1物体及第2物体之一方曝光其他方的曝光方法，其特征在于包含以下过程利用搬运系统将第2物体搬运到可动载置台；在利用搬运系统将第2物体搬运到可动载置台的过程中按外形基准进行第2物体的相对于搬运系统的位置对准；利用曝光光束经由被搬送到可动载置台上的第1物体以及第2物体之一方曝光另一方。
7．权利要求6所记载的曝光方法，其特征在于在进行了相对于搬运系统的位置对准后，进行第2物体的相对于可动载置台的位置对准并将其载置在可动载置台上；以形成在第2物体上的位置对准标记为基准，相对于曝光光束对准载置在可动载置台上的第2物体的位置。
8．权利要求7所记载的曝光方法，其特征在于第2物体的相对于搬运系统或可动载置台的位置对准是按第2物体的外形基准进行的。
9．权利要求6所记载的曝光方法，其特征在于第1物体是形成有图形的掩模，第2物体是被转印该图形的像的基板，在相对于上述搬运系统对准第2物体的位置和相对于上述可动载置台对准第2物体的位置过程中，进一步包含进行第2物体的温度调整的过程。
10．权利要求6所记载的曝光方法，其特征在于用组件方式在曝光装置中装配有上述可动载置台。
11．一种曝光装置，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体及第2物体之一方曝光另一方的曝光装置，其特征在于具有移动第2物体的可动载置台；收纳可动载置台的载置台室；将第2物体搬入上述载置台室内的搬运系统；在载置台室内相对于可动载置台进行第2物体的位置对准的第1对准系统；将设置在可动载置台上的第2物体的位置对准到曝光位置上的第2对准系统。
12．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于上述第1对准系统包含检测上述第2物体的外形的位置信息的外形检测系统；上述第2对准系统包含检测上述第2物体上的位置对准用标记的位置信息的标记检测系统。
13．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于上述搬运系统包含按外形基准进行上述第2物体的位置对准的第3对准系统。
14．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于在利用上述搬运系统搬运上述第2物体的搬运路途上，配备有进行上述第2物体的温度控制的温度控制系统。
15．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于上述第1对准系统进一步具有搬入用的第1臂和搬出用的第2臂；上述第1及第2臂具有可分别在上述可动载置台的移动方向上自由滑动的保持部。
16．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于上述第2物体包含第1基板和第2基板，上述可动载置台具有移动第1基板的第1可动载置台和移动第2基板的第2可动载置台；上述第1对准系统包含上述第1可动载置台用的对准系统和第2可动载置台用的对准系统，上述第2对准系统也包含上述第1可动载置台用的对准系统和第2可动载置台用的对准系统。
17．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于具有实质性地从外气中隔离上述载置台室和上述搬运室之间的空间的具有可挠性的覆盖部件；向上述载置台室以及上述搬运室内供给透过上述曝光光束的气体的气体供给装置。
18．权利要求17所记载的曝光装置，其特征在于进一步上述载置台室以及搬运室的至少一方配备有氧气浓度传感器。
19．权利要求15所记载的曝光装置，其特征进一步在于可动载置台上具有保持第2物体的保持架，保持架形成有对应上述臂的保持部的缺口。
20．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有第2物体的支撑板，并在搬出第2物体时，通过突然停止移动并载置第2物体的可动载置台将第2物体搬出到支撑板上。
21．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有按一定的间隔配备保持第2物体的爪部的保持环；支撑并搬运保持环的搬运臂。
22．权利要求11所记载的曝光装置，其特征在于上述载置台室和可动载置台以组件方式装配在曝光装置中。
23．一种曝光装置，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体以及第2物体之一方曝光另一方的曝光装置，其特征在于具有进行第2物体的位置确定的可动载置台；将第2物体搬运到可动载置台上的搬运系统；搬运系统具有用于从外部取入该第2物体的具有2个以上位移自由度的搬运机构；检测保持在搬运机构上的该第2物体的外形的位置信息的外形检测系统；用于向该可动载置台方向搬运由搬运机构交接的该第2物体的至少具有一个位移自由度的框架机构。
24．权利要求23所记载的曝光装置，其特征在于上述该搬运机构具有旋转台和可自由旋转地固定在该旋转台上的第1手柄以及可自由旋转地设置在该第1手柄前端部并在前端部保持上述第2物体的第2手柄。上述框架机构具有保持上述第2物体的臂和在上述可动载置台的方向驱动该臂的驱动装置。
25．权利要求23所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有对从上述搬运机构交接过来的上述第2物体进行温度调整的温度控制系统。
26．权利要求23所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有收纳上述可动载置台并具有气密性的载置台室；收纳上述搬运机构并具有气密性的第1搬运室；收纳上述臂机构并具有气密性的第2搬运室；在上述第2搬运室和上述载置台室之间、上述第1搬运室和上述第2物体的搬运线之间、以及上述第1搬运室和上述第2搬运室之间分别形成有可开闭的开口。
27．权利要求26所记载的曝光装置，其特征在于形成于第2搬运室和上述载置台室之间的开口小于形成于第1搬运室和上述第2搬运室之间的开口。
28．权利要求26所记载的曝光装置，其特征在于进而在第2搬运室中设置有调节第2物体的温度的温度调节装置。
29．权利要求23所记载的曝光方法，其特征在于上述可动载置台以组件方式装配在曝光装置中。
30．一种曝光方法，该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，其特征在于包括以下过程在包含曝光位置的第1区域进行作为该第2物体的第1基板的位置测量及曝光；与之并行，在包含对准位置的第2区域进行作为该第2物体的第2基板的位置测量；可交换该第1基板和该第2基板地将该第2基板移动到该第1区域；进行该第2基板的位置测量及曝光。
31．一种曝光装置，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体曝光第1基板及第2基板的曝光装置，其特征在于具有载置第1基板的第1可动载置台；载置第2基板的第2可动载置台；在包含曝光位置的第1区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的位置测量的第1测量系统；在第1区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的驱动的第1驱动系统；在包含对准位置的第2区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的位置测量的第2测量系统；在第2区域进行该第1可动载置台或该第2可动载置台的驱动的第2驱动系统；在该第1驱动系统和该第2驱动系统之间进行该第1可动载置台的至少一部分和该第2可动载置台的至少一部分的交换的载置台交换系统。
32．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于具有将上述第1物体的图形的像投影到上述第2物体上的投影系统和检测上述第2物体上的位置对准用标记的位置的标记检测系统，上述第1测量系统以上述投影系统为基准进行作为测量对象的可动载置台的位置测量，上述第2测量系统以上述标记检测系统为基准进行作为测量对象的可动载置台的位置测量。
33．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于上述第2测量系统包含由上述投影光学系统和上述标记检测系统之间向作为检测对象的可动载置台照射测量光束的干涉计。
34．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于载置台交换系统是安装在第1以及第2可动载置台或第1以及第2驱动系统至少一方内部的电磁铁。
35．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有分别载置第1可动载置台以及第2可动载置台的第1及第2可动交换台。
36．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于第1测量系统以及第2测量系统含有干涉计，且干涉计的移动镜设置在第1及第2可动载置台的对置的端部上。
37．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于在第1区域和第2区域之间设置有第1或第2测量系统的至少一部分。
38．权利要求31所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有在其上经由空气轴承可自由滑动地载置第1可动载置台以及第2可动载置台的可动基座；在其上经由空气轴承可自由滑动地载置可动基座的平台。
39．权利要求38所记载的曝光装置，其特征在于当第1可动载置台以及第2可动载置台在可动基座上移动时，可动基座在第1可动载置台以及第2可动载置台之间满足动量守恒定律。
40．一种曝光装置，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，其特征在于具有进行第2物体的位置确定的可动载置台；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；检测该第2物体上的位置对准用标记的位置的标记检测系统；与该标记检测系统一体地配置的第1测量系统，且该第1测量系统是以参照物体为基准测量该可动载置台在规定方向的位置的测量系统。
41．权利要求40所记载的曝光装置，其特征在于上述规定的参照物体是上述投影系统；设置有与上述标记检测系统一体地配置，并以上述标记检测系统为基准测量与上述规定方向相交方向的上述可动载置台的位置的第2测量系统。
42．权利要求41所记载的曝光装置，其特征在于上述第2物体包含第1基板和第2基板，上述可动载置台具有移动第1基板的第1可动载置台和移动第2基板的第2可动载置台；上述标记检测系统分别包含第1及第2可动载置台用的检测器，上述第1测量系统分别包含上述第1及第2可动载置台用的测量器。
43．权利要求41所记载的曝光装置，其特征在于第1测量系统及第2测量系统分别为双通道方式的干涉计。
44．权利要求43所记载的曝光装置，其特征在于第1测量系统或第2测量系统的干涉计射出的测量光束照射在与载置在可动载置台上的第2物体同样高度的位置上。
45．一种曝光装置，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体及投影系统曝光第2物体的曝光装置，其特征在于具有至少一个防振台；支撑在防振台上的基座部件；可自由移动地载置在该基座部件上并移动该第1物体的可动载置台；检测该基座部件和该投影系统的相对位移的检测系统；根据检测系统的检测结果控制防振台的控制装置。
46．权利要求45所记载的曝光装置，其特征在于检测系统是包含配置在基座部件上面的反射镜和由投影系统支撑的参照镜的干涉计单元。
47．权利要求45所记载的曝光装置，其特征在于防振台是能动式防振台。
48．一种曝光装置，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体及投影系统曝光第2物体的曝光装置，其特征在于具有基座部件；可自由移动地载置在该基座部件上并驱动该第2物体的可动载置台；收纳该可动载置台的载置台室；经由一个或数个防振台配置在上述基座部件上并支撑上述投影系统的支撑板；检测该载置台室与上述投影系统的相对位移的检测系统；根据上述检测系统的检测结果控制上述防振台。
49．权利要求48所记载的曝光装置，其特征在于上述检测系统是包含设置在载置台室上面的反射镜和由投影系统支撑的参照镜的干涉计单元。
50．权利要求48所记载的曝光装置，其特征在于防振台是能动式防振台。
51．一种曝光装置，该曝光装置是利用曝光光束经由第1物体及第2物体之一方曝光其他方的曝光装置，其特征在于具有将第1物体及第2物体之一方的像投影到另一方的投影系统；驱动第2物体的可动载置台；收纳该可动载置台的载置台室；至少在载置台室设置有一部分并检测该可动载置台的位置信息或速度信息的第1干涉计；检测第1干涉计的设置在载置台室的部分与该投影系统的位移的第2干涉计。
52．权利要求51所记载的曝光装置，其特征在于进一步具有驱动第1物体的另一个可动载置台；收纳驱动第1物体的可动载置台的另一个载置台室；在另一个载置台室设置至少有一部分并检测该可动载置台的位置信息或速度信息的第3干涉计；检测第3干涉计的设置在载置台室的部分与该投影系统的位移的第4干涉计。
53．一种器件制造方法，其特征在于包含使用权利要求51所记载的曝光装置将掩模图形转印在工件上的工序。
54．一种器件制造方法，其特征在于包含使用权利要求31所记载的曝光装置将掩模图形转印在工件上的工序。
55．一种器件制造方法，其特征在于包含使用权利要求30所记载的曝光方法将掩模图形转印在工件上的工序。
全文摘要
利用曝光光束经由掩模来曝光基板的曝光装置具有:移动基板的可动载置台;收纳可动载台的载置台室;在载置台室内搬运基板的搬运系统;在载置台室内相对于可动载置台对准基板位置的第1对准系统。用第1对准系统可以对准由搬运系统交接到载置台室内的被曝光体的位置。可以以组件方式将载置台室及可动载置台装配到曝光装置的框架上。曝光装置具有将设置在可动载置台上的基板对准到曝光位置上的第2对准系统。
文档编号G03F7/20GK1309332SQ01104530
公开日2001年8月22日 申请日期2001年2月15日 优先权日2000年2月15日
发明者西健尔 申请人:株式会社尼康