本发明是关于曝光装置及曝光方法、以及元件制造方法，特别是制造电子元件(微型元件)的微影工艺中使用的曝光装置及曝光方法、以及使用该曝光装置及曝光方法的元件制造方法。
背景技术：
一直以来，制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等电子元件(微型元件)的微影工艺，主要是使用步进重复(step-and-repeat)方式的投影曝光装置(所谓的步进机(stepper))、或步进扫描(step-and-scan)方式的投影曝光装置(所谓的扫描步进机(亦称扫描机(scanner)))等。
此种曝光装置，一般是使用激光干涉仪测量保持被转印(或形成)图案的园片(wafer)或玻璃板等基板(以下总称为基板)并二维移动的园片载台的位置。然而，随着近年半导体元件的高集成化使图案微细化，而被要求更高精度的园片载台的位置控制性能，其结果，变得无法忽视因激光干涉仪的光束路上的环境气体的温度变化及/或温度梯度的影响所产生的空气波动导致的测量值短期变动。
为了改善此种问题，已提出了各种将具有与激光干涉仪相同程度以上的测量分析能力的编码器采用为园片载台的位置测量装置的曝光装置的相关发明(参照例如专利文献1)。然而，专利文献1等所揭示的液浸曝光装置中，仍有应改善的点，如因液体蒸发时的气化热等影响使园片载台(设于园片载台上面的光栅)有变形之虞。
作为改善此种问题者，已知有一种曝光装置，分别于进行园片曝光的曝光站与进行园片对准等测量动作的测量站具备编码器系统，该编码器系统是从设于由悬臂构成的测量臂前端的读头部对保持园片的台的背面所设的光栅照射测量光束(参照例如专利文献2)。
然而，专利文献2所揭示的曝光装置，是采用保持园片的微动载台(园片台)在例如两个粗动载台间通过中继构件(例如中间台或中继载台等)被交换的构成。因此，有因该园片交换导致装置产能降低的原因。随着园片逐渐大型化，一旦到了即将到来的直径450mm的450mm园片的时代，则产能会被要求更加提升，可预测以上述的台交换方式难以应对。
引文列表
专利文献
[专利文献1]美国专利申请公开第2008/0088843号说明书；
[专利文献2]美国专利申请公开第2010/0296070号说明书。
技术实现要素：
根据本发明的第1态样，是提供一种第1曝光装置，藉由能量束通过光学系统使物体曝光，其具备：第1及第2移动构件，能保持前述物体在既定平面内的区域内彼此独立移动，且分别于载置前述物体的面的下方位置设有第1光栅，前述区域包含进行前述能量束对前述物体的曝光的曝光站与从该曝光站在平行于既定平面的第1方向分离配置、对前述物体进行既定测量的测量站；第1测量系统，设于前述曝光站，具有以前述第1方向作为长度方向的第1测量构件，从该第1测量构件对前述第1及第2移动构件中位于前述曝光站的移动构件的前述第1光栅从下方照射第1测量光束，测量该移动构件的第1位置信息；第2测量系统，设于前述测量站，具有以前述第1方向作为长度方向的第2测量构件，从该第2测量构件对前述第1及第2移动构件中位于前述测量站的移动构件的前述第1光栅从下方照射第2测量光束，测量该移动构件的第2位置信息；第3移动构件，能与前述第1及第2移动构件独立在前述既定平面内移动，并且被设置以具有测量装置的光学构件的至少一部分，所述测量装置包含通过所述光学系统接收所述能量束的受光面，且根据通过所述受光面而接收的所述能量束的受光结果进行与曝光相关联的测量；以及驱动系统，分别驱动前述第1、第2及第3移动构件。
根据此装置，藉由驱动系统分别驱动第1、第2及第3移动构件，例如在保持曝光已结束的物体的第1移动构件及第2移动构件的一方从曝光站离开、保持已在测量站对物体进行既定测量的物体的第1移动构件及第2移动构件的另一方位于测量站与曝光站之间时，第3移动构件移动至光学系统下方。藉此，在保持于一方移动构件的物体的曝光结束后、至保持于另一方移动构件的物体的曝光开始为止的期间，能在曝光站，藉由测量装置根据通过受光面接收的能量束的受光结果进行与曝光相关联的测量。藉此，能利用在曝光与曝光之间的第1及第2移动构件的移动时间(及/或待机时间)，进行必要的与曝光相关联的测量。因此，能在不使产能降低的情形下，进行必要的与曝光相关联的测量。
根据本发明的第2态样，是提供一种元件制造方法，包含：使用上述第1曝光装置使物体曝光的动作；以及使曝光后的前述物体显影的动作。
根据本发明的第3态样，是提供一种第2曝光装置，是通过光学系统使基板曝光，其具备：第1、第2载台，分别具有于上面侧设有前述基板的载置区域且于下面侧设有第1光栅构件的保持构件、以及以于前述第1光栅构件下方形成空间的方式支承前述保持构件的本体部；与前述第1、第2载台不同的第3载台，配置于通过前述光学系统进行前述基板的曝光的曝光站；检测系统，配置于与前述曝光站不同的测量站，对前述基板照射检测光束而检测出前述基板的位置信息；驱动系统，移动前述第1、第2、第3载台，且使前述第1、第2载台分别从前述曝光站与前述测量站的一方移动至另一方；第1测量系统，具有设于前述曝光站的第1读头部与设于前述测量站的第2读头部，通过以配置于前述曝光站的前述第1、第2载台的一方位于与前述光学系统对向处而配置于前述空间内的前述第1读头部，对前述光栅第1光栅构件从下方照射第1测量光束，以测量前述一方载台的位置信息，且通过以配置于前述测量站的前述第1、第2载台的另一方位于与前述检测系统对向处而配置于前述空间内的前述第2读头部，对前述光栅第1光栅构件从下方照射第1测量光束，以测量前述另一方载台的位置信息；以及控制器，为了使前述第1、第2载台分别在前述曝光站与前述测量站移动，而根据以前述第1测量系统测量的位置信息控制前述驱动系统对前述第1、第2载台的驱动；前述控制器，是藉由前述驱动系统使前述第1、第2载台分别以取代配置于前述空间内的前述第1、第2读头部的一方而配置前述第1、第2读头部的另一方的方式从前述曝光站与前述测量站的一方移动至另一方。
根据此装置，藉由驱动系统使控制器将第1、第2载台从曝光站与测量站的一方移动至另一方，将放置于前述空间内的第1、第2读头部的一方更换而放置前述第1、第2读头部的另一方。
根据本发明的第4态样，是提供一种元件制造方法，包含：使用上述第2曝光装置使物体曝光的动作；以及使曝光后的前述物体显影的动作。
根据本发明的第5态样，是提供一种曝光方法，是通过光学系统使基板曝光，其包含：在曝光站内配置第1、第2载台的一方以面向光学系统，前述第1、第2载台分别具有于上面侧设有前述基板的载置区域且于下面侧设有第1光栅构件的保持构件，以及支承前述保持构件的本体部，使得前述第1光栅构件下方形成空间，在前述曝光站内配置有与前述第1、第2载台不同的第3载台且通过前述光学系统进行前述基板的曝光；为了在前述曝光站内使前述一方载台移动，藉由位于与前述光学系统对向处的前述一方载台的前述空间内所配置的第1读头部，对前述第1光栅构件从下方照射第1测量光束的第1测量系统，测量前述一方载台的位置信息的动作；为了在配置有对前述基板照射检测光束而检测出前述基板的位置信息的检测系统且与前述曝光站不同的测量站内，使前述第1、第2载台的另一方移动，以通过位于与前述检测系统对向处的前述另一方载台的前述空间内所配置的第2读头部，对前述第1光栅构件从下方照射第1测量光束的第1测量系统，测量前述另一方载台的位置信息的动作；以及以从前述测量站移动至前述曝光站的前述另一方载台位于与前述光学系统对向处而取代前述一方载台的方式，接续于为了从前述空间内使前述第1读头部退出的前述一方载台的移动，使前述另一方载台移动以使前述第1读头部进入前述空间内的动作。
根据本发明的第6态样，是提供一种元件制造方法，包含：使用上述曝光方法使基板曝光的动作；以及使前述曝光后的基板显影的动作。
附图说明
图1是概略显示一实施形态的曝光装置的构成的图。
图2是概略显示图1的曝光装置的概略俯视图。
图3(A)是显示图1的园片载台的俯视图，图3(B)是从－Y方向观看园片载台的图(前视图)。
图4(A)是从－Y方向观看图1的测量载台的图(前视图)，图4(B)是显示测量载台MST的俯视图。
图5是以投影光学系统为基准显示图1的曝光装置所具备的第1至第3顶侧编码器系统、对准检测系统、AF系统等的配置的图。
图6是显示以一实施形态的曝光装置的控制系统为中心构成的主控制器的输出/输入关系的方块图。
图7是显示图6的第1、第2微动载台位置测量系统的具体构成一例的图。
图8(A)是显示第1背侧编码器系统的测量臂前端部的立体图，图8(B)是显示图8(A)的测量臂前端部的俯视图。
图9是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其1)。
图10是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其2)。
图11是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其3)。
图12是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其4)。
图13是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其5)。
图14是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其6)。
图15是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其7)。
图16是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其8)。
图17是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其9)。
图18是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其10)。
图19是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其11)。
图20是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其12)。
图21是用以说明变形例的曝光装置构成的图且是用以说明使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其1)。
图22是用以说明以变形例的曝光装置进行的使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其2)。
图23是用以说明以变形例的曝光装置进行的使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其3)。
图24是用以说明以变形例的曝光装置进行的使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作的图(其4)。
具体实施方式
以下，根据图1～图20说明一实施形态。
图1中概略显示了一实施形态的曝光装置100的构成，图2显示了曝光装置100的概略俯视图。曝光装置100是步进扫描(step–and-scan)方式的投影曝光装置、即所谓的扫描机(scanner)。如后所述，本实施形态中，设有投影光学系统PL。以下，将与此投影光学系统PL的光轴AX平行的方向设为Z轴方向(Z方向)、将在与此正交的面内标线片R与园片W相对扫描的方向设为Y轴方向(Y方向)、将与Z轴及Y轴正交的方向设为X轴方向(X方向)，并将绕X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy及θz方向来进行说明。
曝光装置100，如图1所示，具备配置于底盘12上的+Y侧端部附近的曝光部200、配置于底盘12上的－Y侧端部附近的测量部300、在底盘12上独立在XY平面内二维移动的两个园片载台WST1、WST2及一个测量载台MST、以及此等的控制系统等。以下，为了说明方便，作为显示曝光部200、测量部300各个的场所的用语，使用与曝光部、测量部相同的符号称为曝光站200、测量站300。
底盘12，是藉由防振机构(省略图示)大致水平地(与XY平面平行地)支承于地面上。底盘12由具有平板状外形的构件构成。此外，图1中，园片载台WST1位于曝光站200，园片载台WST2位于测量站300，于园片载台WST1、WST2(更详细而言是后述的园片台WTB)上保持有园片W。又，测量载台MST位于曝光站200内或其近旁。测量载台MST在分别使用园片载台WST1、WST2的园片W的曝光动作中以不与在投影光学系统PL下方移动的园片载台WST1、WST2接触的方式位于从投影光学系统PL下方离开的既定位置(退避位置或待机位置)。又，在园片W的曝光动作结束前，测量载台MST以对在投影光学系统PL下方移动的园片载台WST1、WST2接近的方式相对移动，最迟在曝光动作的结束时点，一方的园片载台与测量载台MST位于彼此接近(或接触)的位置。进而，已彼此接近的一方的园片载台与测量载台MST相对投影光学系统PL移动，测量载台MST取代一方的园片载台而与投影光学系统PL对向配置。此外，用以使一方的园片载台与测量载台MST彼此接近并定位的相对移动动作的至少一部分亦可在园片W的曝光动作后进行。
曝光部200具备照明系10、标线片载台RST、投影单元PU、以及局部液浸装置8等。
照明系10，例如美国发明专利申请公开第2003/0025890号说明书等所揭示，包含光源与具有光学积分器等的照度均一化光学系统及标线片遮帘等(均未图示)的照明光学系统。照明系10，是籍由照明光(曝光用光)IL，以大致均一的照度来照明被标线片遮帘(亦称遮罩系统)设定(限制)的标线片R上的狭缝状照明区域IAR。此处，作为照明光IL，例如是使用ArF准分子激光(波长193nm)。
于标线片载台RST上，于其图案面(图1的下面)形成有电路图案等的标线片R被以例如真空吸附加以固定。标线片载台RST，能藉由包含例如线性电机等的标线片载台驱动系统11(图1中未图示，参照图16)在XY平面内微幅驱动，且于扫描方向(图1中纸面内左右方向的Y轴方向)以既定扫描速度驱动。
标线片载台RST的XY平面内的位置信息(含θz方向的旋转信息)，是以标线片激光干涉仪(以下称“标线片干涉仪”)13，通过固定于标线片载台RST的移动镜15(实际上设有具有正交于Y轴方向的反射面的Y移动镜(或后向反射器)与具有正交于X轴方向的反射面的x移动镜)以例如0.25nm程度的分析能力随时加以检测。标线片干涉仪13的测量值被送至主控制器20(图1中未图示，参照图6)。又，亦可取代标线片干涉仪13而使用揭示于例如美国发明专利第7,839,485号等的编码器来测量标线片载台RST的位置信息。此情形下，亦可将形成光栅的光栅构件(标尺板或网格板)与编码器读头中的一方设于标线片载台RST的下面侧，将另一方配置于标线片载台RST下方，或将光栅构件与编码器读头中的一方设于标线片载台RST的上面侧，将另一方配置于标线片载台RST上方。又，标线片载台RST亦可是与后述的园片载台WST同样的是粗微动构造。
投影单元PU配置于标线片载台RST的图1中的下方。投影单元PU，藉由被未图示支承构件水平支承的主支架(度量衡支架)BD通过设于其外周部的突缘部FLG支承。主支架BD构成搭载照明光学系统至少一部分或标线片载台RST的曝光装置100的本体支架的一部分，本实施形态中，藉由分别通过防振机构配置于设置面(例如地面等)的多个(例如三个或四个)支承构件(未图示)支承。此外，于设置面亦配置后述的底盘12等。又，防振机构亦可配置于各支承构件与主支架BD之间。再者，亦可如例如国际公开第2006/038952号所揭示，相对配置于投影单元PU上方的本体支架的一部分悬吊支承投影单元PU。
投影单元PU包含镜筒40、与被保持于镜筒40内的投影光学系统PL。作为投影光学系统PL，是使用例如由沿与Z轴平行的光轴AX排列的多个光学元件(透镜元件)构成的折射光学系统。投影光学系统PL是例如两侧远心且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因此，若以来自照明系10的照明光IL照明标线片R上的照明区域IAR，藉由通过投影光学系统PL的第1面(物体面)与图案面大致一致配置的标线片R的照明光IL，经由投影光学系统PL(投影单元PU)将该照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小像(电路图案的部分缩小像)，即形成于配置于投影光学系统PL的第2面(像面)侧、于表面涂布有光阻(感应剂)的园片W上的与前述照明区域IAR共轭的区域(以下亦称曝光区域)IA。接着，藉由标线片载台RST与园片载台WST1或WST2(更正确而言，是保持园片W的后述的微动载台WFS)的同步驱动，相对照明区域IAR(照明光IL)使标线片R移动于扫描方向(Y轴方向)，并相对曝光区域IA(照明光IL)使园片W移动于扫描方向(Y轴方向)，以进行园片W上的一个照射区域(区划区域)的扫描曝光，于该照射区域转印标线片R的图案。亦即，本实施形态中是以照明系10及投影光学系统PL于园片W上生成标线片R的图案，以照明光IL使园片W上的感应层(光阻层)曝光以于园片W上形成其图案。
局部液浸装置8是对应曝光装置100进行液浸方式的曝光而设置。局部液浸装置8，包含液体供应装置5、液体回收装置6(图1中皆未图示，参照图6)及嘴单元32等。嘴单元32，如图1所示，以围绕构成投影光学系统PL的最接近像面侧(园片W侧)的光学元件、此处是围绕保持透镜(以下，亦称“前端透镜”或“最终透镜“)191的镜筒40下端部周围的方式，经由未图示的支承构件悬吊支承于支承投影单元PU等的主支架BD。嘴单元32，具备液体Lq的供应口及回收口、与园片W对向配置且设有回收口的下面、以及分别与液体供应管31A及液体回收管31B(图1中皆未图示，参照图4)连接的供应流路及回收流路。于液体供应管31A，连接有其一端连接于液体供应装置5(图1中未图示、参照图6)的未图示供应管的另一端，于液体回收管31B，连接有其一端连接于液体回收装置6(图1中未图示、参照图6)的未图示回收管的另一端。又，嘴单元32于其内部具有供应流路与回收流路，液体供应管31A与液体回收管31B分别通过供应流路与回收流路连接于供应口与回收口。进而，嘴单元32于其下面具有从投影光学系统PL射出的照明光IL通过的开口部，回收口配置于该开口部周围。本实施形态中，虽于包围前端透镜的嘴单元32的内侧面设有供应口，但亦可在嘴单元32下面侧相对开口部于较回收口内侧处设置与该供应口不同的供应口。
本实施形态中，主控制器20控制液体供应装置5(参照图6)经由液体供应管31A及嘴单元32将液体供应至前端透镜191与园片W之间，并控制液体回收装置6(参照图6)经由嘴单元32及液体回收管31B从前端透镜191与园片W之间回收液体。此时，主控制器20是以所供应的液体的量与所回收的液体的量恒相等的方式控制液体供应装置5与液体回收装置6。因此，在前端透镜191与园片W之间随时交换保持有一定量的液体Lq(参照图1)。局部液浸装置8，能藉由通过嘴单元32供应的液体Lq于投影光学系统PL下形成液浸区域，且通过嘴单元32从液浸区域回收液体，仅于园片W的一部分保持液体Lq、亦即于与投影光学系统PL对向配置的园片载台WST1、WST2(微动载台WFS)上面进而较园片W的表面小的局部区域内保持液体Lq而形成液浸区域。因此，嘴单元32亦能称为液浸构件、液浸空间形成构件、liquid confinement member、或liquid containment member等。本实施形态中，作为上述液体是使用能使ArF准分子激光(波长193nm的光)透射的纯水。此外，纯水对ArF准分子激光的折射率n为大致1.44，于纯水中，照明光IL的波长，缩短至193nm×1/n＝约134nm。
本实施形态中，虽是将嘴单元32悬吊支承于主支架BD，但亦可于与主支架BD不同的支架构件、例如与主支架BD另外独立配置于前述设置面的支架构件设置嘴单元32。藉此，能抑制或防止从嘴单元32传达至投影光学系统PL的振动。又，亦可使在嘴单元32下面侧与液体Lq(液浸区域的界面)接触的嘴单元32一部分为可动，在园片载台WST1或WST2的移动时，以园片载台WST1或WST2与嘴单元32的相对速度变小的方式使嘴单元32的一部分移动。藉此，可抑制或防止特别是在园片W的曝光动作中液体Lq一部分从液浸区域分离而残留于园片载台WST1或WST2上面或园片W的表面。此情形下，虽亦可在园片载台WST1或WST2的移动中随时使嘴单元32的一部分移动，但亦可在曝光动作的一部分、例如仅在园片载台WST1或WST2的步进动作使嘴单元32的一部分移动。又，嘴单元32的一部分亦可是例如具有回收口与下面的至少一部分的可动单元、或是能相对嘴单元32移动且具有与液体接触的下面的板件等。
此外，于曝光部200具备第1微动载台位置测量系统110A，其包含具有从主支架BD通过支承构件72A被以大致悬臂状态支承(支承一端部近旁)的测量臂71A的第1背侧编码器系统70A与后述的第1顶侧编码器系统80A(图1中未图示、参照图16等)。其中，为了说明的方便，关于第1微动载台位置测量系统110A留待后述的微动载台的说明后再予说明。
测量部300具备：设于主支架BD的对准检测系统ALG、设于主支架BD的焦点位置检测系统(以下，简称为AF系统)(90a,90b)(图1中未图示，参照图6等)、以及包含具有从主支架BD通过支承构件72B被以大致悬臂状态支承(支承一端部近旁)的测量臂71B的第2背侧编码器系统70B与后述的第2顶侧编码器系统80B(图1中未图示、参照图6等)的第2微动载台位置测量系统110B。此外，为了说明的方便，关于第2微动载台位置测量系统110B留待后述的微动载台的说明后再予说明。又，对准检测系统ALG亦称为标记检测系统或对准装置等。
对准检测系统ALG，如图2及图5所示，在通过投影单元PU的中心(投影光学系统PL的光轴AX、本实施形态中亦与前述曝光区域IA的中心一致)且与Y轴平行的直线(以下称为基准轴)LV上，以检测中心位于自光轴AX往－Y侧相隔既定距离的位置的状态配置。作为对准检测系统ALG，可使用例如影像处理方式的FIA(Field Image Alignment(场像对准))系统，其能将不会使园片上的光阻感光的宽频检测光束照射于对象标记，并以摄影元件(CCD(电荷耦合装置)等)拍摄藉由来自该对象标记的反射光而成像于受光面的对象标记的像、以及未图示的指标(设于各对准系内的指标板上的指标图案)像，并输出该等的拍摄信号。来自对准检测系统ALG的摄影信号，供应至主控制器20(参照图6)。此外，亦可使用揭示于例如美国发明专利申请公开第2009/0233234号说明书般、检测区域设定在X方向上不同位置的多个标记检测系统作为对准检测系统ALG。又，对准检测系统ALG不限于摄影方式，亦可是例如将同调测量掩膜设于对准标记(绕射光栅)，并检测从该标记产生的绕射光的方式等。
作为AF系统，如图2及图5所示设有由送光系统90a及受光系统90b构成的斜入射方式的焦点位置检测系统。与AF系统(90a、90b)相同的焦点位置检测系统(焦点位置检测机构)揭示于例如美国发明专利第5,448,332号说明书中的第3实施形态中。此AF系统(90a、90b)，求出被检测面的光轴AX方向的位置(亦即，最佳成像面起的散焦量)。本实施形态中，作为其一例，送光系统90a及受光系统90b是于往通过对准检测系统ALG的检测中心的与X轴平行的直线(基准轴)LA上相对基准轴LV配置成对称。送光系统90a与受光系统90b的X轴方向的间隔，设定为较园片W的直径小的间隔。
来自AF系统(90a、90b)的检测光束的照射点、亦即AF系统(90a,90b)的检测点，是一致于来自对准检测系统ALG的检测光束的照射点、亦即对准检测系统ALG的检测中心。因此，本实施形态中，能以AF系统(90a,90b)与对准检测系统ALG并行进行其检测动作。此外，亦可取代AF系统(90a,90b)，使用例如美国发明专利第5,448,332号说明书等所揭示的多点焦点位置检测系统。在使用多点焦点位置检测系统时，其多个检测点例如是在被检测面上与照射区域的X轴方向尺寸相同范围内以既定间隔配置。本实施形态中，此多个检测点中在X轴方向配置于中心的检测点配置于与对准检测系统ALG的检测中心实质上相同的位置。
园片载台WST1及WST2的各个，由图1及图3(B)等可知，具有：粗动载台WCS；以及微动载台WFS，透过致动器(包含例如音圈电机与EI线圈的至少一方)以非接触状态支承于粗动载台WCS且能相对粗动载台WCS移动。此处，园片载台WST1及WST2(粗动载台WCS)藉由包含后述平面电机的粗动载台驱动系统51A、51B(参照图6)以既定行程被驱动于X轴及Y轴方向且被微幅驱动于θz方向。又，园片载台WST1及WST2所分别具备的微动载台WFS藉由包含前述致动器的微动载台驱动系统52A、52B(参照图6)分别相对粗动载台WCS被驱动于六自由度方向(X轴、Y轴、Z轴、θx、θy、θz的各方向)。此外，亦可藉由后述的平面电机将粗动载台WCS驱动于六自由度方向。
又，位于曝光站200的园片载台WST1或WST2所具备的粗动载台WCS所支承的微动载台WFS的六自由度方向的位置信息是以第1微动载台位置测量系统110A(参照图1、图6)加以测量。
又，在园片载台WST1或WST2所具备的粗动载台WCS位于测量站300时，粗动载台WCS所支承的微动载台WFS的六自由度方向的位置信息是藉由第2微动载台位置测量系统110B(参照图1、图6)加以测量。
又，在曝光站200与测量站300之间、亦即第1微动载台位置测量系统110A的测量范围与第2微动载台位置测量系统110B的测量范围间的园片载台WST1或WST2的位置信息，是藉由后述的测量系统80D(参照图6)。
又，测量载台MST的XY平面内的位置信息是藉由后述的测量台位置测量系统16(参照图6)加以测量。
第1微动载台位置测量系统110A、第2微动载台位置测量系统110B、测量系统80D的测量值(位置信息)分别为了园片载台WST1、WST2的位置控制而供应至主控制器20(参照图6)。特别是，第1微动载台位置测量系统110A及第2微动载台位置测量系统110B的测量值，用于园片载台WST1、WST2的微动载台WFS的位置控制。又，测量台位置测量系统16的测量值为了测量台MTB的位置控制而供应至主控制器20(参照图6)。
此处，详述载台系统的构成等。首先说明园片载台WST1、WST2。园片载台WST1、WST2由图1及图2可知，虽是左右对称但为相同构成，因此此处举园片载台WST1为代表来说明。
园片载台WST1所具备的粗动载台WCS，如图3(B)所示，具备粗动滑件部91、一对侧壁部92a、92b、以及一对固定件部93a、93b。粗动滑件部91，由在俯视下(从+Z方向所视)X轴方向长度较Y轴方向长些许的长方形板状构件构成。一对侧壁部92a、92b，分别由以Y轴方向为长度方向的长方形板状构件构成，分别以与YZ平面平行的状态固定在粗动滑件部91的长度方向一端部与另一端部上面。一对固定件部93a、93b，分别朝内侧而固定在侧壁部92a、92b各自的上面的Y轴方向中央部。粗动载台WCS，其全体为一具有上面的X轴方向中央部及Y轴方向两侧面开口的高度较低的直方体形状。亦即，于粗动载台WCS的内部形成有贯通于Y轴方向的空间部。于此空间部内在后述的曝光时、对准时等插入测量臂71A、71B。此外，侧壁部92a、92b的Y轴方向长度亦可与固定件部93a、93b大致相同。亦即，侧壁部92a、92b亦可仅设于粗动滑件部91的长边方向一端部与另一端部的上面的Y轴方向中央部。又，粗动载台WCS只要是能支承微动载台WFS而可动即可，能称为园片载台WST1的本体部、或可动体或移动体等。
于底盘12内部，如图1所示收容有包含以XY二维方向为行方向、列方向配置成矩阵状的多个线圈17的线圈单元。此外，底盘12是于投影光学系统PL下方配置成其表面与XY平面大致平行。
对应于线圈单元，于粗动载台WCS底面、亦即粗动滑件部91底面，如图3(B)所示设有由以XY二维方向为行方向、列方向配置成矩阵状的多个永久磁石18构成的磁石单元。磁石单元与底盘12的线圈单元一起构成例如美国专利第5,196,745号说明书等所揭示的电磁力(劳伦兹力)驱动方式的平面电机所构成的粗动载台驱动系统51A(参照图6)。供应至构成线圈单元的各线圈17的电流的大小及方向藉由主控制器20控制。
于粗动滑件部91的底面，于上述磁石单元周围固定有多个空气轴承94。粗动载台WCS藉由多个空气轴承94于底盘12上方通过既定间隙(clearance、gap)、例如数μm程度的间隙被悬浮支承，并藉由粗动载台驱动系统51A驱动于X轴方向、Y轴方向、以及θz方向。
此外，作为粗动载台驱动系统51A，并不限于电磁力(劳伦兹力)驱动方式的平面电机，例如亦可使用可变磁气电阻驱动方式的平面电机。此外，亦可藉由磁浮型的平面电机构成粗动载台驱动系统51A，而能藉由该平面电机将粗动载台WCS驱动于六自由度方向。此时，亦可不于粗动滑件部91的底面设置空气轴承。
一对固定件部93a、93b的各个由外形为板状的构件构成，其内部收容有由用以驱动微动载台WFS的多个线圈所构成的线圈单元CUa、CUb。供应至构成线圈单元CUa、CUb的各线圈的电流的大小及方向由主控制器20控制。
微动载台WFS，如图3(B)所示，具备本体部81、分别固定在本体部81的长边方向一端部与另一端部的一对可动件部82a、82b、以及一体固定于本体部81上面的俯视矩形的板状构件构成的园片台WTB。
本体部81由俯视以X轴方向为长边方向的八角形板状构件构成。于本体部81下面，水平(与园片W表面平行)地配置固定有既定厚度的既定形状、例如俯视矩形或较本体部81大一圈的八角形板状构件所构成的标尺板83。于标尺板83下面的至少较园片W大一圈的区域设有二维光栅(以下单称为光栅)RG。光栅RG包含以X轴方向为周期方向的反射型绕射光栅(X绕射光栅)与以Y轴方向为周期方向的反射型绕射光栅(Y绕射光栅)。X绕射光栅及Y绕射光栅的光栅线的间距设定为例如1μm。
本体部81与标尺板83最好是以例如热膨胀率相同或相同程度的材料形成，该材料最好是低热膨胀率。又，光栅RG表面亦可被保护构件例如光能透射的透明材料且低热膨胀率的罩玻璃覆盖来加以保护。此外，光栅RG只要在不同的两方向周期性排列，其构成等可为任意，周期方向亦可不与X、Y方向一致，例如周期方向亦可相对X、Y方向旋转45度。
本实施形态中，虽微动载台WFS具有本体部81与园片台WTB，但例如亦可不设置本体部81而藉由前述的致动器驱动园片台WTB。又，微动载台WFS只要于其上面的一部分具有园片W的载置区域即可，能称为园片载台WST的保持部或台、可动部等。
一对可动件部82a、82b具有分别固定于本体部81的X轴方向一端面与另一端面的YZ剖面矩形框状的壳体。以下，为了说明方便，将此等壳体使用与可动件部82a、82b相同的符号标记为壳体82a、82b。
壳体82a，具有Y轴方向尺寸(长度)及Z轴方向尺寸(高度)均较固定件部93a大些许的于Y轴方向细长的YZ剖面为矩形的空间(开口部)。于壳体82a的空间内以非接触方式插入有粗动载台WCS的固定件部93a的－X侧端部。于壳体82a的上壁部82a1及底壁部82a2的内部设有磁石单元MUa1、MUa2。
可动件部82b虽与可动件部82a为左右对称但构成相同。于壳体(可动件部)82b的空间内以非接触方式插入有粗动载台WCS的固定件部93b的+X侧端部。于壳体82b的上壁部82b1及底壁部82b2的内部设有与磁石单元MUa1、MUa2相同构成的磁石单元MUb1、MUb2。
上述的线圈单元CUa、CUb，以分别对应于磁石单元MUa1、MUa2及MUb1、MUb2的方式分别收容于固定件部93a及93b内部。
磁石单元MUa1、MUa2及MUb1、MUb2、以及线圈单元CUa、CUb的构成，详细揭示于例如美国专利申请公开第2010/0073652号说明书及美国专利申请公开第2010/0073653号说明书等。
本实施形态中，包含前述可动件部82a所具有的一对磁石单元MUa1、MUa2及固定件部93a所具有的线圈单元CUa与可动件部82b所具有的一对磁石单元MUb1、MUb2及固定件部93b所具有的线圈单元CUb在内，构成与上述美国专利申请公开第2010/0073652号说明书及美国专利申请公开第2010/0073653号说明书同样的将微动载台WFS相对粗动载台WCS以非接触状态悬浮支承且以非接触方式往六自由度方向驱动的微动载台驱动系统52A(参照图6)。
此外，当使用磁浮型的平面电机作为粗动载台驱动系统51A(参照图6)的情形，由于能藉由该平面电机将微动载台WFS与粗动载台WCS一体地微幅驱动于Z轴、θx及θy各方向，因此微动载台驱动系统52A亦可构成为能将微动载台WFS驱动于X轴、Y轴及θz各方向、亦即XY平面内的三自由度方向。此外，例如亦可于粗动载台WCS的一对侧壁部92a、92b的各个将各一对电磁石与微动载台WFS的八角形斜边部对向设置，并与各电磁石对向地于微动载台WFS设置磁性体构件。藉此，由于能藉由电磁石的磁力在XY平面内驱动微动载台WFS，因此亦可藉由可动件部82a、82b与固定件部93a、93b构成一对Y轴线性电机。
于园片台WTB的上面中央设有藉由真空吸附等保持园片W的园片保持具(未图示)。园片保持具亦可与园片台WTB一体形成，亦可相对园片台WTB透过例如静电夹具机构或夹钳机构等、或藉由接着等来固定。此处，虽省略了图示，但于本体部81设有可透过设于园片保持具的孔上下动的上下动销。此上下动销能在上面位于园片保持具上面的上方的第1位置与位于园片保持具上面的下方的第2位置之间移动于上下方向。
于园片台WTB上面的园片保持具(园片W的载置区域)外侧，如图3(A)所示，安装有其中央形成有较园片保持具大一圈的大圆形开口且具有矩形外形(轮廓)的板片(拨液板)28。板片28是由例如玻璃或陶瓷(例如首德公司的Zerodur(商品名))、Al2O3或TiC等)构成，于其表面施加对液体Lq的拨液化处理。具体而言，是藉由例如氟树脂材料、聚四氟乙烯(铁氟龙(注册商标))等氟系树脂材料、丙烯酸系树脂材料或硅系树脂材料等来形成拨液膜。此外，板片28是以其表面全部(或一部分)与园片W表面实质上成为同一面的方式固定在园片台WTB的上面。
板件28具有位于园片台WTB的X轴方向中央且于其中央形成有上述圆形开口的具有矩形外形(轮廓)的第1拨液区域28a、以及在X轴方向隔着该第1拨液区域28a而位于园片台WTB的+X侧端部、－X侧端部的长方形的一对第2拨液区域28b。此外，本实施形态中，由于如前所述是使用水来作为液体Lq，因此以下将第1拨液区域28a及第2拨液区域28b亦分别称为第1拨水板28a及第2拨水板28b。
于第1拨水板28a的+Y侧端部近旁设有测量板30。于此测量板30中央设有基准标记FM，以隔着基准标记FM的方式设有一对空间像测量狭缝图案(狭缝状测量用图案)SL。又，与各空间像测量狭缝图案SL对应的，设有将透射过该等的照明光IL导至园片载台WST外部(设于后述的测量载台MST的受光系统)的送光系统(未图示)。又，于测量板的上面，于至少中央部的区域(或全区)形成有反射来自前述的AF系统(90a,90b)的检测光束的反射面。测量板30例如配置于与配置园片保持具的开口不同的板件28的开口内，测量板30与板件28的间隔被密封构件等封闭以避免液体流入园片台WTB。又，测量板30于园片台WTB设成其表面与板件28的表面实质上成为同一面。此外，亦可将与狭缝图案SL不同的至少一个开口部(光透射部)形成于测量板30，且以感测器检测出通过投影光学系统PL与液体透射开口部的照明光IL，例如能测量投影光学系统PL的光学特性(包含波面像差等)及/或照明光IL的特性(包含光量、在前述曝光区域IA内的照度分布等)等。
于一对第2拨水板28b分别形成有第1、第2顶侧编码器系统80A、80B用的标尺391,392。详述之，标尺391,392分别是以例如以Y轴方向为周期方向的绕射光栅与以X轴方向为周期方向的绕射光栅所组合而成的反射型二维绕射光栅所构成。二维绕射光栅的光栅线间距，于Y轴方向及X轴方向的任一方向均设定为例如1μm。又，由于一对第2拨水板28b分别具有标尺(二维光栅)391,392，因此称为光栅构件、标尺板、或网格板等，本实施形态中，例如于低热膨胀率的玻璃板表面形成二维光栅，以覆盖该二维光栅的方式形成拨液膜。此外，图3(A)中，为了图示方便，光栅的间距图示成较实际的间距大。又，二维光栅只要在不同的两方向周期性排列，其构成等可为任意，周期方向亦可不与X、Y方向一致，例如周期方向亦可相对X、Y方向旋转45度。
又，于标尺391,392的边缘部的既定位置，虽未图示，但分别形成有在园片台WTB1位于既定位置(后述的并列开始位置)时后述的曝光坐标回归用位置测量系统的一对成像感测器(imaging sensor)的摄影对象即标记。
此外，为了保护一对第2拨水板28b的绕射光栅等，以具备拨水性的低热膨胀率的玻璃板来覆盖亦为有效。此处，能使用厚度与园片相同程度、例如厚度1mm者来作为玻璃板，例如于园片台WTB上面设置成其玻璃板表面与园片面实质上相同高度(同一面)。又，当至少在园片W的曝光动作中，将一对第2拨水板28b从园片W分离配置成不与前述的液浸区域的液体接触的程度时，一对第2拨水板28b其表面亦可非拨液性。亦即，一对第2拨水板28b可均是分别形成标尺(二维光栅)的单纯光栅构件。
本实施形态中，虽于园片台WTB设置板件28，但板件28亦可不设置。此情形下，只要于园片台WTB的上面设置配置园片保持具的凹部，例如将前述的表面非拨液性的一对光栅构件在园片台WTB上于X方向隔着凹部配置即可。如前所述，此一对光栅构件只要从凹部分离配置成不与液浸区域的液体接触的程度即可。又，亦可将凹部形成为在凹部内保持于园片保持具的园片W的表面与园片台WTB上面实质上成为同一面。此外，亦可使园片台WTB的上面全部或一部分(至少包含包围凹部的周围区域)成为拨液性。又，在将形成标尺(二维光栅)391,392的一对光栅构件接近凹部来配置时，亦可取代表面非拨液性的一对光栅构件，使用前述的一对第2拨水板28b。
此外，于各第2拨水板28b的标尺端附近，分别设有用以决定后述的编码器读头与标尺间的相对位置的未图示的定位图案。此定位图案由例如反射率不同的光栅线构成，当编码器读头扫描此定位图案上时，编码器的输出信号强度会变化。因此，预先决定临限值，检测出输出信号的强度超过该临限值的位置。以此检测出的位置为基准，设定编码器读头与标尺间的相对位置。
如图2所示，于园片载台WST1的粗动载台WCS，连接有配管、配线一体化的管22A的一端，管22A的另一端连接于管载体TC1。管载体TC1是将例如电力(电流)、冷媒、压缩空气及真空等的力通过管22A供应至园片载台WST1(粗动载台WCS)者。又，供应至粗动载台WCS的力的一部分(例如真空等)被供应至微动载台WFS。管载体TC1，藉由例如由线性电机构成的载体驱动系统24A(参照图6)被往Y轴方向驱动。载体驱动系统24A的固定件，亦可如图2所示一体设于底盘12的－X端部的一部分，或亦可为了减少因管载体TC1的驱动产生的反力对园片载台WST1造成的影响，而与底盘12分离在底盘12的－X侧以Y轴方向为长度方向设置。又，管载体亦可配置于底盘12上，此情形下，能藉由驱动粗动载台WCS的后述平面电机驱动管载体。此外，管载体亦能称为缆线载体、或从动件(follower)等。又，园片载台WST不一定要是粗微动构造。
管载体TC1，虽藉由主控制器20透过载体驱动系统24A而追随园片载台WST1往Y轴方向被驱动。管载体TC1的往Y轴方向的驱动，不需严格地追随园片载台WST1的Y轴方向驱动，只要在某容许范围内追随即可。
园片载台WST2与上述的园片载台WST1虽为左右对称但为相同构成。因此，园片载台WST2(粗动载台WCS)是藉由与粗动载台驱动系统51A相同构成的平面电机所构成的粗动载台驱动系统51B(参照图6)被往X轴方向、Y轴方向及θz方向驱动。又，藉由园片载台WST2所具备的粗动载台WCS以非接触状态支承微动载台WFS，且藉由与微动载台驱动系统52A相同构成的微动载台驱动系统52B(参照图6)被以非接触方式往六自由度方向驱动。又，如图2所示，于园片载台WST2通过管22B连接有管载体TC2，管载体TC2，藉由主控制器20透过由线性电机构成的载体驱动系统24B(参照图6)追随园片载台WST2被往Y轴方向驱动。
又，如上所述，本实施形态中，由于分别构成园片载台WST1、WST2的微动载台WFS具备园片台WTB，因此以下为了说明方便，将包含构成园片载台WST1的园片台WTB的微动载台WFS标记为园片台WTB1，将包含构成园片载台WST2的园片台WTB的微动载台WFS标记为园片台WTB2(参照例如图1、图2等)。又，将园片台WTB1、WTB2适当总称为园片台WTB。
其次将说明测量载台MST。图4(A)及图4(B)分别显示了测量载台MST的前视图(从－Y方向观看的图)及俯视图(从+Z方向观看的图)。如此等图4(A)及图4(B)所示，测量载台MST具备滑件部60与支承部62与测量台MTB。滑件部60由在俯视下(从+Z方向观看)以X轴方向为长度方向的长方形板状构件构成。支承部62，由直方体构件构成，固定于滑件部60上面的－X侧端部。测量台MTB，由长方形板状构件构成，悬臂支承于该支承部62上，且透过测量台驱动系统52C(参照图6)被微幅驱动于例如六自由度方向(或XY平面内的三自由度方向)。
虽未图示，但于滑件部60底面设有由多个永久磁石构成的磁石单元，其是与底盘12的线圈单元(线圈17)一起构成电磁力(劳伦兹力)驱动方式的平面电机所构成的测量载台驱动系统51B(参照图6)。于滑件部60的底面，于上述磁石单元周围固定有多个空气轴承(未图示)。测量载台MST藉由前述的空气轴承于底盘12上方通过既定间隙(clearance、gap)、例如数μm程度的间隙被悬浮支承，并藉由测量载台驱动系统51C驱动于X轴方向及Y轴方向。此外，测量载台MST虽为空气悬浮方式，但亦可是例如利用平面电机的磁浮方式。
于测量台MTB，于其－Y侧端部的除了带状部分(以下亦适当称为移交部)的部分的+X侧半部设有各种测量用构件。作为该测量用构件，例如图4(B)所示，是采用具有针孔状受光部来在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的照度不均感测器95、用以测量投影光学系统PL所投影的图案空间像(投影像)的空间像测量器96、例如国际公开第03/065428号等所揭示的夏克－哈特曼(Shack－Hartman)方式的波面像差测量器97、以及具有既定面积的受光部以在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的照度监测器98等。
照度不均感测器95，例如能使用与美国发明专利第4,465,368号说明书等所揭示者相同的构造。又，空间像测量器96，例如能使用与美国发明专利申请公开第2002/0041377号说明书等所揭示者相同的构造。波面像差感测器97，例如能使用国际公开第99/60361号(对应欧洲专利第1079223号)所揭示者。照度监测器98，能使用与例如美国发明专利申请公开第2002/0061469号说明书等所揭示者相同的构造。
又，于测量台MTB以能对向于前述的一对送光系统(未图示)的配置，一对受光系统(未图示)设于移交部。本实施形态中，构成空间像测量装置451、452(参照图6)，其是在园片载台WST1或WST2与测量载台MST于Y轴方向接近至既定距离以内的状态(包含接触状态)下，将透射过园片载台WST1或WST2上的测量板30的各空间像测量狭缝图案SL的照明光IL以各送光系统(未图示)导引，而以测量载台MST内的各受光系统(未图示)的受光元件接收光。
此外，本实施形态中虽将四个测量用构件(95,96,97,98)设于测量台MTB，但测量用构件的种类、及/或数量等并不限于此。测量用构件，例如可使用用以测量投影光学系统PL的透射率的透射率测量器、及/或能采用用以观察前述局部液浸装置8、例如嘴单元32(或前端透镜191)等的测量器等。再者，亦可将与测量用构件相异的构件、例如用以清扫嘴单元32、前端透镜191等的清扫构件等装载于测量载台MST。
此外，本实施形态中，对应所进行的以通过投影光学系统PL与液体(水)Lq的曝光用光(照明光)IL来使园片W曝光的液浸曝光，使用照明光IL的测量所使用的上述照度不均感测器95、空间像测量器96、波面像差感测器97、以及照度监测器98，即是通过投影光学系统PL及水来接收照明光IL。又，各感测器，例如亦可仅有通过投影光学系统PL及水来接收照明光IL的受光面(受光部)及光学系统等的一部分配置于测量台MTB，或亦可将感测器整体配置于测量台MTB。
于测量台MTB的除了移交部以外部分的－X侧半部，设有以X轴方向及Y轴方向作为周期方向的二维光栅69。于测量台MTB的上面，以覆盖二维光栅69及各种测量用构件的状态固定有其表面被拨液膜(拨水膜)覆盖的透明构件构成的板件63。板件63以与前述的板件28相同的材料形成。于测量台MTB的下面(－Z侧的面)设有与前述的光栅RG相同的光栅RGa。
此外，当将测量载台驱动系统51C以磁浮型的平面电机构成时，例如亦可将测量载台设为于六自由度方向可动的单体载台。又，亦可不于测量台MTB设置板件63。此情形下，只要于测量台MTB上面形成分别配置前述多个感测器的受光面(光透射部)的多个开口，例如以在开口内受光面与测量台MTB的上面实质上成为同一面的方式将包含受光面的感测器至少一部分设于测量台MTB即可。
测量载台MST能从－X侧对测量臂71A卡合，在其卡合状态下，测量台MTB位于紧挨测量臂71A上方。此时，测量台MTB的位置信息，藉由对光栅RGa照射测量光束的后述测量臂71A所具有的多个编码器读头测量。
又，测量台MTB能从+Y侧对粗动载台WCS所支承的微动载台WFS(园片台WTB1或WTB2)接近至例如300μm左右以下的距离或接触，在其接近或接触状态下，是与园片台WTB1或WTB2上面一起形成外观上成一体的全平坦面(参照例如图10)。测量台MTB(测量载台MST)藉由主控制器20，透过测量载台驱动系统51C被驱动，而在与园片台WTB1或WTB2之间进行液浸区域(液体Lq)的移交。亦即，用以规定形成于投影光学系统PL下的液浸区域的边界(boundary)的一部分从园片台WTB1或WTB2上面与测量台MTB上面的一方被置换至另一方。此外，关于测量台MTB与园片台WTB1或WTB2间的液浸区域(液体Lq)的移交，留待后述。
其次，说明用于测量被位于曝光站200的园片载台WST1或WST2所具备的粗动载台WCS可移动地保持的微动载台WFS(园片台WTB1或WTB2)的位置信息的第1微动载台位置测量系统110A(参照图6)的构成。此处，例如以测量园片载台WST1所具备的园片台WTB1的位置信息的情形为例，说明第1微动载台位置测量系统110A。
第1微动载台位置测量系统110A的第1背侧编码器系统70A如图1所示，具备在园片载台WST1配置于投影光学系统PL下方的状态下插入设于粗动载台WCS内部的空间部内的测量臂71A。
测量臂71A如图1所示，具有通过支承构件72A以悬臂状态支承于主支架BD的臂构件711与收容于臂构件711的内部的后述的编码器读头(光学系统的至少一部分)。亦即，藉由包含测量臂71A的臂构件711与支承构件72A的测量构件(亦称为支承构件或度量衡臂)将其读头部支承成第1背侧编码器系统70A的读头部(包含光学系统的至少一部分)配置得较园片台WTB1的光栅RG低。藉此，对光栅RG从下方照射第1背侧编码器系统70A的测量光束。臂构件711由以Y轴方向为长度方向的具有长方形剖面的中空柱状构件构成。臂构件711例如如图2所示，宽度方向(X轴方向)的尺寸是基端部近旁最宽，从基端部至自长度方向中央略靠基端部的位置随着往前端侧而逐渐变细，从自长度方向中央略靠基端部的位置至前端为止则为大致一定。本实施形态中，虽将第1背侧编码器系统70A的读头部配置于园片台WTB1的光栅RG与底盘12的表面之间，但例如亦可于底盘12下方配置读头部。
臂构件711是由低热膨胀率的材料、最好是0膨胀的材料(例如首德公司的Zerodur(商品名)等)构成。臂构件711是中空且基端部较宽广，因此刚性较高，在俯视下的形状亦如上述设定，是以在园片载台WST1配置于投影光学系统PL下方的状态下，在臂构件711的前端部插入粗动载台WCS的空间部内的状态虽园片载台WST1会移动，但此时能防止成为园片载台WST1移动的妨碍。又，在与后述的编码器读头之间传送光(测量光束)的送光侧(光源侧)及受光侧(检测器侧)的光纤等通过臂构件711的中空部内。此外，臂构件711例如亦可仅有光纤等通过的部分为中空，其他部分是以中实构件形成。此外，为了将臂构件711的特定频率的振动抑制得较小，亦可于其前端部例如设有具有该特定频率作为固有共振频率的质量阻尼器(亦称为动态阻尼器)。此外，亦可藉由质量阻尼器以外的振动抑制构件来抑制或防止臂构件711的振动。又，此振动抑制构件是补偿因臂构件711的振动而产生的第1背侧编码器系统70A的测量误差的补偿装置之一，后述的第1顶侧编码器系统80A亦是补偿装置之一。
在园片载台WST1配置于投影光学系统PL下方的状态下，测量臂71A的臂构件711前端部插入粗动载台WCS的空间部内，如图1所示，其上面对向于设在微动载台WFS的下面(更正确而言为本体部81的下面)的光栅RG(图1中未图示，参照图3(B)等)。臂构件711的上面在与微动载台WFS的下面之间形成有既定间隙(gap、clearance)、例如数mm程度的间隙的状态下与微动载台WFS下面大致平行配置。此外，臂构件711的上面与微动载台WFS的下面之间的间隙亦可为数mm以上或以下。
如图7所示，第1背侧编码器系统70A包含测量位于曝光站200的微动载台WFS的X轴、Y轴及Z轴方向的位置的三维编码器73a、测量微动载台WFS的X轴及Z轴方向的位置的XZ编码器73b、以及测量微动载台WFS的Y轴及Z轴方向的位置的YZ编码器73c。
XZ编码器73b及YZ编码器73c的各个具备分别收纳于测量臂71A的臂构件711内部的以X轴及Z轴方向为测量方向的二维读头、以及以Y轴及Z轴方向为测量方向的二维读头。以下，为了说明方便，将XZ编码器73b及YZ编码器73c分别具备的二维读头使用与各编码器相同的符号而标记为XZ读头73b、YZ读头73c。此等XZ读头73b及YZ读头73c的各个，能使用与例如美国发明专利第7,561,280号说明书所揭示的位移测量读头相同构成的编码器读头(以下适当简称为读头)。又，三维编码器73a具备收纳于测量臂71A的臂构件711内部的以X轴、Y轴及Z轴方向为测量方向的三维读头。以下，为了说明方便，将三维编码器73a具备的三维读头使用与其编码器相同的符号而标记为三维读头73a。作为三维读头73a，能使用例如将XZ读头73b与YZ读头73c组合成各测量点(检测点)为相同点且能进行X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的测量而构成的三维读头。
图8(A)是以立体图显示臂构件711的前端部，图8(B)是显示从+Z方向观看臂构件711的前端部上面的俯视图。如图8(A)及图8(B)所示，三维读头73a，是从在平行于X轴的直线LX1上位于从直线LY1(与位于从臂构件711的中心线CL起既定距离的Y轴平行)起等距离(设为距离a)位置的两点(参照图8(B)的白圆圈)对光栅RG上照射测量光束LBxa1、LBxa2(参照图8(A))。又，三维读头73a是在直线LY1上位于从直线LX1起均为距离a的位置的两点对光栅RG上照射测量光束LBya1、LBya2。测量光束LBxa1、LBxa2照射于光栅RG上的相同照射点，又，于该照射点亦被照射测量光束LBya1、LBya2。本实施形态中，测量光束LBxa1、LBxa2及测量光束LBya1、LBya2的照射点、亦即三维读头73a的检测点(参照图8(B)中的符号DP1)位于照射于园片W的照明光IL的照射区域(曝光区域)IA中心即曝光位置的正下方(参照图1)。此处，直线LY1一致于前述的基准轴LV。
XZ读头73b配置于往三维读头73a的+Y侧分离既定距离的位置。如图8(B)所示，XZ读头73b是在直线LY2(位于从直线LX1起往+Y侧既定距离，与X轴平行)上位于从直线LY1起均为距离a的位置的两点(参照图8(B)的白圆圈)对光栅RG上的共通照射点照射在图8(A)中分别以虚线显示的测量光束LBxc1、LBxc2。测量光束LBxc1、LBxc2的照射点、亦即XZ读头73b的检测点于图8(B)以符号DP3显示。
YZ读头73c，配置于往三维读头73a的－X侧分离既定距离的位置。YZ读头73c是在直线LY2(相对中心线CL与直线LY成对称)上从直线LX1起均为距离a的位置的两点(参照图8(B)的白圆圈)对光栅RG上照射测量光束LByb1、LByb2。测量光束LByb1、LByb2照射于光栅RG上的相同照射点。测量光束LByb1、LByb2的照射点、亦即YZ读头73c的检测点(参照图8(B)中的符号DP2)是从紧挨曝光位置下方的点往－X侧分离既定距离的点。
在第1背侧编码器系统70A，藉由使用光栅RG的X绕射光栅及Y绕射光栅测量微动载台WFS的X轴、Y轴及Z轴方向的位置的三维读头73a分别构成三维编码器，藉由使用光栅RG的X绕射光栅测量微动载台WFS的X轴及Z轴方向的位置的XZ读头73b构成XZ编码器，藉由使用光栅RG的Y绕射光栅测量微动载台WFS的Y轴及Z轴方向的位置的YZ读头73c构成YZ编码器73d。以下，为了说明方便，是将上述各编码器使用与各读头相同的符号标记为三维编码器73a(编码器73a)、XZ编码器73b(编码器73b)、YZ编码器73c(编码器73c)。
第1背侧编码器系统70A的编码器73a,73b,73c的输出被供应至主控制器20(参照图7)。
主控制器20使用编码器73a的三轴方向(X、Y、Z)的测量值运算微动载台WFS的X轴、Y轴、Z轴方向的位置，使用编码器73a、73c的Y轴方向的测量值运算微动载台WFS的θz方向的位置，使用编码器73a、73c的Z轴方向的测量值运算微动载台WFS的θy方向的位置，使用编码器73a、73b的Z轴方向的测量值运算微动载台WFS的θx方向的位置。此外，亦能使用编码器73a、73b的X轴方向的测量值运算微动载台WFS的θz方向的位置，
此处，本实施形态中，三维读头73a的检测点DP1在俯视下一致于曝光位置，因此是在该检测点DP1测量微动载台WFS的X轴、Y轴、Z轴方向的位置。
上述的读头73a～73d，由于测量光束在空气中的光路长极短且大致相等，因此几乎能忽视空气波动的影响。因此，能藉由第1背侧编码器系统70A高精度地测量微动载台WFS的六自由度方向的位置信息。又，第1背侧编码器系统70A的X轴、Y轴及Z轴方向的实质的光栅上的检测点，由于分别位于曝光区域IA的中心(曝光位置)正下方(在俯视下一致于曝光区域IA的中心)，因此能抑制所谓阿贝误差的产生至实质上能忽视的程度。因此，主控制器20，能藉由使用第1背侧编码器系统70A，在无阿贝误差的情形下高精度地测量微动载台WFS的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的位置。此外，第1背侧编码器系统70A虽亦可仅测量园片台WTB1(或园片载台WST1)的六自由度方向的位置信息，但最好能如本实施形态般，使用与六自由度方向的位置信息测量所必要的多个测量光束不同的至少一个测量光束来测量园片台WTB1(或园片载台WST1)的位置信息。此情形下，主控制器20，能使用藉由与测量六自由度方向的位置信息所必须的多个测量光束不同的至少一个测量光束以第1背侧编码器系统70A测量的园片台WTB1(或园片载台WST1)的位置信息，更新用以补偿因光栅RG而产生的第1背侧编码器系统70A的测量误差的信息。
其次，说明构成第1微动载台位置测量系统110A一部分的第1顶侧编码器系统80A的构成等。第1顶侧编码器系统80A能与第1背侧编码器系统70A并行地测量园片台WTB1(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息。
曝光装置100中，例如如图2所示，于投影单元PU(嘴单元32)的+X侧、－X侧分别配置有一对读头部62A、62C。读头部62A、62C如后述分别包含多个读头，此等读头通过支承构件以悬吊状态固定于主支架BD(图2中未图示，参照图1等)。
读头部62A、62C如图5所示，具备各五个的四轴读头651～655,641～645。于四轴读头651～655的壳体内部，收容有以X轴及Z轴方向作为测量方向的XZ读头65X1～65X5、以及以Y轴及Z轴方向作为测量方向的YZ读头65Y1～65Y5。同样地，于四轴读头641～645的壳体内部，收容有XZ读头64X1～64X5、以及YZ读头64Y1～64Y5。XZ读头65X1～65X5及64X1～64X5、以及YZ读头65Y1～65Y5及64Y1～64Y5的各个，能使用例如与美国发明专利第7,561,280号说明书所揭示的位移测量感测器读头相同构成的编码器读头。
XZ读头65X1～65X4,64X1～64X5(更正确而言，是XZ读头65X1～65X5,64X1～64X5所发出的测量光束的标尺391,392上的照射点)，是以既定间隔WD(参照图2)配置于通过投影光学系统PL的光轴AX(在本实施形态中亦与前述的曝光区域IA中心一致)且与X轴平行的直线(以下称为基准轴)LH上。又，YZ读头65Y1～65Y5,64Y1～64Y5(更正确而言，是YZ读头65Y1～65Y5,64Y1～64Y5所发出的测量光束的标尺391,392上的照射点)，是于与基准轴LH平行且从基准轴LH往－Y侧分离既定距离的直线LH1上配置于与对应的XZ读头65X1～65X5,64X1～64X5相同的X位置。以下，视必要情形将XZ读头65X1～65X5,64X1～64X5及YZ读头65Y1～65Y5,64Y1～64Y5亦分别标记为XZ读头65X,64X及YZ读头65Y,64Y。此外，基准轴LH一致于前述的直线LX1。
读头部62A、62C构成分别使用标尺391,392测量园片台WTB1的X轴方向位置(X位置)及Z轴方向位置(Z位置)的多透镜(此处为五透镜)的XZ线性编码器、及测量Y轴方向位置(Y位置)及Z位置的多透镜(此处为五透镜)的YZ线性编码器。以下为了说明方便，将此等编码器使用与XZ读头65X,64X及YZ读头65Y,64Y分别相同的符号标记为XZ线性编码器65X,64X及YZ线性编码器65Y,64Y(参照图7)。
本实施形态中，藉由XZ线性编码器65X与YZ线性编码器65Y构成测量园片台WTB1在X轴、Y轴、Z轴及θx的各方向的位置信息的多透镜(此处为四眼)的四轴编码器65(参照图7)。同样地，藉由XZ线性编码器64X与YZ线性编码器64Y构成测量园片台WTB1在X轴、Y轴、Z轴及θx的各方向的位置信息的多透镜(此处为四眼)的四轴编码器64(参照图7)。
此处，读头部62A、62C分别具备的四个XZ读头65X,64X(更正确而言，是XZ读头65X,64X所发出的测量光束的标尺391,392上的照射点)及四个YZ读头65Y,64Y(更正确而言，是YZ读头65Y,64Y所发出的测量光束的标尺391,392上的照射点)的X轴方向的间隔WD，设定为较标尺391,392的X轴方向宽度狭窄。因此，在曝光时等，分别四个的XZ读头65X,64X,YZ读头65Y,64Y中至少各一个读头会随时对向于对应的标尺391,392(对其照射测量光束)。此处，标尺的宽度是指绕射光栅(或此形成区域)的宽度、更正确而言是指能藉由读头测量位置的范围。
是以，藉由四轴编码器65与四轴编码器64，构成在园片载台WST1位于曝光站200时测量粗动载台WCS所支承的园片台WTB1(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息的第1顶侧编码器系统80A。此处，园片台WTB1(微动载台WFS)的θz方向的位置，是使用以四轴编码器65及四轴编码器64的各个测量的在Z轴方向的位置的差来求出，园片台WTB1(微动载台WFS)的θz方向的位置，是使用以四轴编码器65及四轴编码器64的各个测量的在Y轴方向的位置的差来求出。
本实施形态中，进一步于读头部62A、62C各自的－Y侧，相对基准轴LV对称地配置有与四轴读头651～655及641～645相同的构成的一对四轴读头656、646。构成四轴读头656的XZ读头65X6及YZ读头65Y6，配置于与XZ读头65X3相同的X位置。构成四轴读头646的XZ读头64X6及YZ读头64Y6，配置于与XZ读头64X3相同的X位置。
一对四轴读头656、646，构成在从后述的测量台MTB与园片台WTB1或WTB2的接近或接触的状态(并列)的开始时至第1微动载台位置测量系统110A对园片台WTB1或WTB2的位置测量开始为止的期间，使用一对标尺391,392测量园片台WTB1或WTB2在六自由度方向的位置信息的一对编码器，藉由此一对编码器构成第3微动载台位置测量系统110C(参照图6)。
构成第1顶侧编码器系统80A、第3微动载台位置测量系统110C的各编码器的测量值被供应至主控制器20(参照图6、图7等)。
又，虽图示省略，但主控制器20在将园片载台WST1驱动于X轴方向时，是将测量园片台WTB1的位置信息的XZ读头65X,64X及YZ读头65Y,64Y依序切换为相邻的XZ读头65X,64X及YZ读头65Y,64Y。亦即，为了顺畅地进行此XZ读头及YZ读头的切换(接续)，是如前所述，读头部62A、62C所含的相邻的XZ读头及YZ读头的间隔WD设定为较标尺391,392的X轴方向宽度狭窄。
由至此为止的说明可知，本实施形态中，在园片载台WST1位于曝光站200时，粗动载台WCS所支承的园片台WTB1(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息，能藉由第1背侧编码器系统70A与第1顶侧编码器系统80A并行地测量。
在园片载台WST2位于曝光站200时，藉由分别对园片台WTB2背面的光栅RG照射测量光束的三维读头73a、XZ读头73b及YZ读头73c测量园片台WTB2的六自由度方向的位置信息的第1背侧编码器系统70A是与前述相同地构成。又，此情形下，藉由分别对园片台WTB2上面的一对标尺391,392照射测量光束的读头部62A,62C所具有的各五个四轴读头分别构成的五透镜四轴编码器65与四轴编码器64来测量粗动载台WCS所支承的园片台WTB2(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息的第1顶侧编码器系统80A是与前述相同地构成。
亦即，本实施形态中，不论园片载台WST1、WST2的任一者是否位于曝光站200，均藉由对向于微动载台WFS(被位于曝光站200的粗动载台WCS所支承)所具备的光栅RG的臂构件711所内藏的读头73a～73c构成测量微动载台WFS的六自由度方向的位置信息的第1背侧编码器系统70A，藉由分别对向于微动载台WFS(被位于曝光站200的粗动载台WCS所支承)所具备的一对标尺391,392的读头部62A,62C构成测量微动载台WFS的六自由度方向的位置信息的第1顶侧编码器系统80A。
然而，第1顶侧编码器系统80A与第1背侧编码器系统70A各有如下所述的优点、缺点。
第1顶侧编码器系统80A，因例如用于θx、θy、θz方向的位置测量的多个读头的检测点彼此的间隔较第1背侧编码器系统70A宽广等理由，至少在θx、θy、θz方向的位置测量方面，第1顶侧编码器系统80A的坐标较第1背侧编码器系统70A的坐标更为可靠。
另一方面，第1背侧编码器系统70A具有光栅RG的变形及读头73a～73c的漂移等长期变动少、测量信号的静态成分可靠性高等的优点。
因此，本实施形态中，包含后述的曝光时在内，在园片载台WST1或WST2位于曝光站200时，藉由第1背侧编码器系统70A与第1顶侧编码器系统80A并行地进行微动载台WFS(园片台WTB1或WTB2)的位置信息的测量，而根据可靠性较高者的位置信息进行园片台WTB1或WTB2的位置控制。以下，例如在X轴、Y轴及Z轴方向是根据以第1背侧编码器系统70A测量的位置信息，在θx、θy、θz方向是根据以第1顶侧编码器系统80A测量的位置信息来进行园片台WTB1或WTB2的位置控制。
其次，说明被位于测量站300的粗动载台WCS可移动地保持的微动载台WFS的位置信息测量所使用的第2微动载台位置测量系统110B(参照图6)的构成。此处，例如以测量园片载台WST2所具备的园片台WTB2的位置信息的情形为例，说明第2微动载台位置测量系统110B。
第2微动载台位置测量系统110B的第2背侧编码器系统70B，具备在园片载台WST2配置于对准检测系统ALG下方的状态下插入设在粗动载台WCS内部的空间部内的测量臂71B(参照图1)。
测量臂71B如图1所示，具有通过支承构件72B以悬臂状态支承于主支架BD的臂构件712与收容于臂构件712的内部的后述的编码器读头(光学系统)。测量臂71B虽臂构件712的长度较前述的臂构件711长，但整体是与前述的测量臂71A概略构成为左右对称。
如前所述在园片载台WST2配置于对准检测系统ALG下方的状态下，如图1所示，测量臂71B的臂构件712前端部插入粗动载台WCS的空间部内，其上面对向于设在微动载台WFS(园片台WTB2)下面(更正确而言为本体部81的下面)的光栅RG(图1中未图示，参照图3(B)等)。臂构件712的上面在与微动载台WFS的下面之间形成有既定间隙(gap、clearance)、例如数mm程度的间隙的状态下与微动载台WFS下面大致平行配置。
如图7所示，第2背侧编码器系统70B与前述的第1背侧编码器系统70A同样地，包含分别测量微动载台WFS的X轴、Y轴及Z轴方向的位置的三维编码器75a、测量微动载台WFS的X轴及Z轴方向的位置的XZ编码器75b、以及测量微动载台WFS的Y轴及Z轴方向的位置的YZ编码器75c。
XZ编码器75b及XZ编码器75c的各个具备分别收纳于臂构件712内部的以X轴及Z轴方向为测量方向的二维读头、以及以Y轴及Z轴方向为测量方向的二维读头。以下，为了说明方便，将XZ编码器75b及XZ编码器75c分别具备的二维读头使用与各编码器相同的符号而标记为XZ读头75b、YZ读头75c。三维编码器75a具备以X轴、Y轴及Z轴方向为测量方向的三维读头。以下，为了说明方便，将三维编码器75a具备的三维读头使用与其编码器相同的符号而标记为三维读头75a。作为上述的二维读头75b、75c、三维读头75a，能使用与前述的二维读头73b、73c、三维读头73a相同的构成。
三维读头75a及二维读头75b及75c，是以虽与前述的三维读头73a及二维读头73b、73c为左右对称但相同的位置关系配置于臂构件712的内部。三维读头75a的检测中心在俯视时为与位于对准位置正下方的、亦即对准检测系统ALG的检测中心一致。
第2背侧编码器系统70B的编码器75a,75b,75c的输出供应至主控制器20(参照图6、图7)。
当园片载台WST位于测量站300时，例如后述的园片对准时等，主控制器20，是根据第2背侧编码器系统70B的读头75a～75d的测量值，进行与前述同样的园片台WTB2的六自由度方向的位置测量。此情形的位置测量，只要将前述曝光位置置换为对准位置，则前述的说明可直接套用。
此外，本实施形态中，三维读头75a的检测点位于紧挨对准位置下方，在该检测点测量微动载台WFS的X轴、Y轴、Z轴方向的位置。
又，第2背侧编码器系统70B的X轴、Y轴、Z轴方向的实质的光栅RG上的检测点由于分别一致于对准检测系统ALG的检测中心(对准位置)，因此能抑制所谓阿贝误差的产生至实质上能忽视的程度。因此，主控制器20，能藉由使用第2背侧编码器系统70B，在无阿贝误差的情形下高精度地测量微动载台WFS的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的位置。
其次，说明构成第1微动载台位置测量系统110B一部分的第2顶侧编码器系统80B的构成等。第2顶侧编码器系统80B能与第2背侧编码器系统70B并行地测量园片台WTB2(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息。
曝光装置100中，例如如图2所示，于读头部62C、62A各自的－Y侧且与对准检测系统ALG大致相同的Y位置，分别配置有读头部62E、62F。读头部62E、62F如后述分别包含多个读头，此等读头通过支承构件以悬吊状态固定于主支架BD。
读头部62F、62E如图5所示，具备各五个的四轴读头681～685,671～675。于四轴读头681～685的壳体内部，与前述的四轴读头651～655等同样地收容有XZ读头68X1～68X5与YZ读头68Y1～68Y5。同样地，于四轴读头671～675的壳体内部，收容有XZ读头67X1～67X5与YZ读头67Y1～67Y5。XZ读头68X1～68X5及67X1～67X5、以及YZ读头68Y1～68Y5及67Y1～67Y5的各个，能使用例如与美国发明专利第7,561,280号说明书所揭示的位移测量感测器读头相同构成的编码器读头。
XZ读头67X1～67X5,68X1～68X5(更正确而言，是XZ读头67X1～67X5,68X1～68X5所发出的测量光束的标尺391,392上的照射点)，是沿前述的基准轴LA配置于与XZ读头64X1～64X5,65X1～65X5的各个大致相同的X位置。
YZ读头67Y1～67Y5,68Y1～68Y5(更正确而言，是YZ读头67Y1～67Y5,68Y1～68Y5所发出的测量光束的标尺391,392上的照射点)，是于与基准轴LA平行且从基准轴LA往－Y侧分离既定距离的直线LA1上配置于与对应的XZ读头67X1～67X5,68X1～68X5相同的X位置。以下，视必要情形将XZ读头68X1～68X5,67X1～67X5及YZ读头68Y1～68Y5,67Y1～67Y5亦分别标记为XZ读头68X,67X及YZ读头68Y,67Y。
读头部62F、62E构成分别使用标尺391,392测量园片台WTB2在X位置及Z位置的多透镜(此处为五透镜)的XZ线性编码器、及测量Y位置及Z位置的多透镜(此处为五透镜)的YZ线性编码器。以下为了说明方便，将此等编码器使用与XZ读头68X,67X及YZ读头68Y,67Y分别相同的符号而亦标记为XZ线性编码器68X,67X及YZ线性编码器68Y,67Y(参照图7)。
本实施形态中，藉由XZ线性编码器68X与YZ线性编码器68Y构成测量园片台WTB2在X轴、Y轴、Z轴及θx的各方向的位置信息的多透镜(此处为五透镜)的四轴编码器68(参照图7)。同样地，藉由XZ线性编码器67X与YZ线性编码器67Y构成测量园片台WTB2在X轴、Y轴、Z轴及θx的各方向的位置信息的多透镜(此处为五透镜)的四轴编码器67(参照图7)。
此处，因与前述相同的理由，在对准测量时等，分别五个的XZ读头68X,67X,YZ读头68Y,67Y中至少各一个读头会随时对向于对应的标尺391,392(对其照射测量光束)。是以，藉由四轴编码器68与四轴编码器67，构成在园片载台WST2位于测量站300时测量粗动载台WCS所支承的园片台WTB2(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息的第2顶侧编码器系统80B。
构成第2顶侧编码器系统80B的各编码器的测量值被供应至主控制器20(参照图6、图7等)。
由至此为止的说明可知，本实施形态中，在园片载台WST2位于测量站300时，粗动载台WCS所支承的园片台WTB2(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息，能藉由第2背侧编码器系统70B与第2顶侧编码器系统80B并行地测量。
在园片载台WST1位于测量站300时，藉由分别对园片台WTB1背面的光栅RG照射测量光束的三维读头75a、XZ读头75b及YZ读头75c测量园片台WTB1的六自由度方向的位置信息的第2背侧编码器系统70B是与前述相同地构成。又，此情形下，藉由分别对园片台WTB1上面的一对标尺391,392照射测量光束的读头部62F,62E所具有的各五个四轴读头分别构成的五透镜四轴编码器68与四轴编码器67来测量粗动载台WCS所支承的园片台WTB1(微动载台WFS)的六自由度方向的位置信息的第2顶侧编码器系统80B是与前述相同地构成。
亦即，本实施形态中，不论园片载台WST1、WST2的任一者是否位于测量站300，均藉由对向于微动载台WFS(被位于测量站300的粗动载台WCS所支承)所具备的光栅RG的臂构件712所内藏的读头75a～75c构成测量微动载台WFS的六自由度方向的位置信息的第2背侧编码器系统70B，藉由分别对向于微动载台WFS(被位于测量站300的粗动载台WCS所支承)所具备的一对标尺391,392的读头部62A,62C构成测量微动载台WFS的六自由度方向的位置信息的第2顶侧编码器系统80B。
然而，第2顶侧编码器系统80B与第2背侧编码器系统70B各有与前述的第1顶侧编码器系统80A与第1背侧编码器系统70A相同的优点、缺点。
因此，本实施形态中，包含后述的对准时等在内，在园片载台WST1或WST2位于测量站300时，藉由第2背侧编码器系统70B与第2顶侧编码器系统80B并行地进行微动载台WFS(园片台WTB1或WTB2)的位置信息的测量，而根据可靠性较高者的位置信息进行园片台WTB1或WTB2的位置控制。以下，例如在X轴、Y轴及Z轴方向是根据以第2背侧编码器系统70B测量的位置信息，在θx、θy、θz方向是根据以第2顶侧编码器系统80B测量的位置信息来进行园片台WTB1或WTB2的位置控制。
此外，关于第2微动载台位置测量系统110B的第2背侧编码器系统70B、第2顶侧编码器系统80B，除了至此为止所说明的内容以外，能直接适用先前的第1背侧编码器系统70A、第1顶侧编码器系统80A的说明。
本实施形态中，亦设有第3顶侧编码器系统80C(参照图6)，其测量测量台MTB(测量载台MST)从图2所示的待机位置移动至后述的并列位置时、或与其相反地从并列位置返回至待机位置时的测量台MTB的六自由度方向的位置信息。如图2所示，第3顶侧编码器系统80C，包含在能对向于位于待机位置的测量载台MST的测量台MTB所设的二维光栅69(参照图4(B))的位置于X轴方向相邻配置的一对四轴读头661、662、于该一对四轴读头661、662的－Y方向相隔既定距离配置的一对四轴读头663、664、以及于该一对四轴读头663、664与前述的读头部62C的两个四轴读头644、645的中间位置于X轴方向相邻配置的一对四轴读头665、666。
一对四轴读头661、662、一对四轴读头663、664、一对四轴读头665、666，分别通过支承构件以悬吊状态固定于主支架BD。
四轴读头661、662、663、664、665、666的各个，与前述的四轴读头65、65、66、68同样地，包含沿Y轴方向配置有各自的检测点的各一个XZ读头与YZ读头。一对四轴读头661、662、一对四轴读头663、664、以及一对四轴读头665、666，分别构成使用设于测量台MTB的二维光栅69测量测量台MTB的六自由度方向的位置信息的一对四轴编码器。藉由此等三对的四轴编码器构成第3顶侧编码器系统80C。构成第3顶侧编码器系统80C的各编码器的测量值供应至主控制器20(参照图6等)。
藉由第3顶侧编码器系统80C、以及前述的以对测量台MTB背面的光栅Rga照射测量光束的测量臂71A所具有的前述读头73a～73c构成的多个编码器系统构成测量台位置测量系统16(参照图6)。此外，测量台位置测量系统16亦可不一定要有前述的读头73a～73c，例如亦可仅有第3顶侧编码器系统80C。此情形下，亦可藉由变更图2所示的读头的配置(位置)或追加至少一个读头，而在前述的并列动作中亦能藉由第3顶侧编码器系统80C测量测量载台MST的位置信息。
本实施形态中，进一步设有用以在园片载台WST1或WST2在测量站300与曝光站200间移动时测量该移动中的园片载台WST1或WST2的XY平面内的位置的测量系统80D(参照图6)。此测量系统80D，具有于底盘12内部的基准轴LH与基准轴LA间的区域内以既定间隔配置的多个霍尔元件(Hall element)。测量系统80D是在园片载台WST1或WST2在XY平面内移动后，利用设于各粗动载台WCS底面的磁石产生的磁场变化来测量园片载台WST1或WST2的XY平面内的大致的位置者。此测量系统80D的测量信息被供应至主控制器20(参照图6)。此外，在第1、第2微动载台位置测量系统110A、110B无法测量园片载台WST1或WST2的位置信息的范围内、亦即前述测量范围外，测量园片载台WST1或WST2的位置信息的测量装置不限于测量系统80D，例如亦可使用干涉仪系统、或检测方式及/或构成与前述的第1、第2顶侧编码器系统相同或不同的编码器系统等其他测量装置。
曝光装置100中，除此之外还设有曝光坐标组用测量系统34，其配置于曝光站200近旁的位置，是用以在园片载台WST1或WST2从测量站300往曝光站200侧移动，如后述般园片台WTB1或WTB2接近或接触于测量台MTB的时点，为了第3微动载台位置测量系统110C的原点回归而测量园片台WTB1或WTB2的绝对坐标。如后述，使用已进行原点回归(重设)的第3微动载台位置测量系统110C的测量值，进行第1微动载台位置测量系统110A的第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的原点回归。
如图2所示，曝光坐标组用测量系统34包含：一对成像感测器36a、36b，是往读头部62A、62C的－Y侧分离既定距离(例如园片台WTB1的Y轴方向长度的1/3程度的距离)的位置而在基准轴LV的+X侧及－X侧，从基准轴LV起分离较园片台WTB1的X轴方向长度的1/2短些许的相同距离而配置；与该一对成像感测器36a、36b各自的+Y侧相邻配置的一对Z感测器38a、38b、以及往Z感测器38a的－Y侧分离例如园片台WTB1的Y轴方向长度的1/2程度的距离而配置的Z感测器38c。此等成像感测器36a、36b及Z感测器38a～38c分别通过支承构件以悬吊状态固定于主支架BD。
一对成像感测器36a、36b当园片台WTB1(或WTB2)位于既定位置、此处是指位于后述的开始对测量台MTB接近或接触的状态(并列)的位置(并列开始位置)时，拍摄分别设于园片台WTB1(或WTB2)的X轴方向两侧的边缘部的前述的标记，并以其检测中心为基准测量该拍摄对象的标记的X,Y位置。Z感测器38a～38c，例如由与在CD驱动装置等所使用的光学读取相同的光学式位移感测器的读头构成，分别测量园片台WTB1(或WTB2)上面的Z位置。此等成像感测器36a、36b及Z感测器38a～38c的测量值被供应至主控制器20。
是以，在主控制器20，是以曝光坐标组用测量系统34与第3微动载台位置测量系统110C同时测量园片台WTB1或WTB2的六自由度方向的位置，使用成像感测器36a、36b及Z感测器38a～38c的测量值(绝对位置)，将构成第3微动载台位置测量系统110C的一对四轴读头656、646所构成的一对编码器的测量值重设，藉此进行第3微动载台位置测量系统110C的原点回归。接着，在其后以原点回归后的第3微动载台位置测量系统110C的测量值为基准，使测量位于曝光站200的园片台WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置的第1微动载台位置测量系统110A的第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的原点回归，藉此能进行在曝光时管理园片台WTB1(或WTB2)的位置的坐标系(曝光时坐标系)的回归。
曝光装置100，进一步设有测量坐标组用测量系统35(参照图6)，其配置于测量站300近旁的位置，是为了进行第2微动载台位置测量系统110B的第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的原点回归，而在园片载台WST2或WST1移动至后述的卸载位置时测量园片台WTB2或WTB1的绝对坐标。
如图2所示，测量坐标组用测量系统35包含：一对成像感测器36c、36d，是往读头部62F、62E的－Y侧分隔既定距离且从基准轴LV起分离较园片台WTB2的X轴方向长度的1/2短些许的相同距离而配置；与该一对成像感测器36c、36d各自的+Y侧相邻且接近读头部62F、62E的－Y侧而配置的一对Z感测器38d、38e、以及往Z感测器38d的－Y侧分离例如园片台WTB2的Y轴方向长度的1/2程度的距离而配置的Z感测器38f。此等成像感测器36c、36d及Z感测器38f～38f分别通过支承构件以悬吊状态固定于主支架BD。
一对成像感测器36c、36d拍摄分别设于园片台WTB2(或WTB1)的X轴方向两侧的边缘部的前述标记，并以其检测中心为基准测量该拍摄对象的标记的X,Y位置。Z感测器38d～38f，例如由与前述的Z感测器38a～38c相同的光学式位移感测器的读头构成，分别测量园片台WTB2(或WTB1)上面的Z位置。此等成像感测器36c、36d及Z感测器38d～38f的测量值被供应至主控制器20。
是以，在主控制器20，在园片载台WST2或WST1移动至后述的卸载位置时，使用测量坐标组用测量系统35与第2微动载台位置测量系统110B同时测量园片台WTB2或WTB1的位置，使用成像感测器36c、36d及Z感测器38d～38f的测量值(绝对位置)，使第2微动载台位置测量系统110B的第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的原点回归，藉此能进行在包含对准测量等的后述一连串测量时管理位于测量站300的园片台WTB2(或WTB1)的位置的坐标系(测量时坐标系)的回归。
本实施形态的曝光装置100，如图5所示，于基准轴LV上曝光位置与对准位置间的既定位置、例如基准轴LV上从对准检测系统ALG起既定距离、例如往+Y方向分离园片台WTB2的Y轴方向长度2/3左右的距离的位置设定有卸载位置UP1，在从卸载位置UP1往+X侧、－X侧分别相隔既定距离的位置设定有待机位置UP2、UP3。
于卸载位置UP1设有第1卸载滑件(未图示)，其由从上方接近藉由前述的上下动销而在园片保持具上方支承的曝光完毕的园片W并在多处挟持其侧面而往上方持起的臂构件构成。第1卸载滑件能以对园片表面为非接触的状态保持园片。第1卸载滑件通过未图示的防振构件安装于主支架BD。
于园片待机位置UP2设有第2卸载滑件(未图示)，其从下方接取保持于第1卸载滑件的园片W并加以保持，能上下动而通过底盘12上方的+X侧端部的路径将该园片搬送至与外部装置的园片移交位置。同样地，于园片待机位置UP3设有第3卸载滑件(未图示)，其从下方接取保持于第1卸载滑件的园片W并加以保持，能上下动而通过底盘12上方的－X侧端部的路径将该园片搬送至与外部装置的园片移交位置。第2、第3卸载滑件支承于与主支架BD在振动上分离的其他支架。此外，用以卸载园片的装置不限于上述构成，只要能保持园片W并移动即可。又，园片W的卸载位置亦不限于投影光学系统PL与对准检测系统ALG之间，例如亦可如后述的变形例般，相对对准检测系统ALG在与投影光学系统PL相反侧进行卸载。
又，本实施形态中，如图2所示，装载位置LP设定于测量板30上的基准标记FM定位于对准检测系统ALG的视野(检测区域)内的位置(亦即，进行对准检测系统ALG的基线测量(Pri－BCHK)的前半处理的位置)。
图6，是显示以曝光装置100的控制系统为中心构成，统筹控制构成各部的主控制器20的输出入关系的方块图。主控制器20包含工作站(或微计算机)等，系统筹控制曝光装置100的构成各部。图7是显示图6的第1、第2微动载台位置测量系统110A、110B的具体构成一例。
其次，根据图9～图20说明本实施形态的曝光装置100中使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理动作。此外，以下动作中，是藉由主控制器20，以前述方式进行局部液浸装置8的液体供应装置5及液体回收装置6的控制，藉以随时将水充满于紧挨投影光学系统PL的前端透镜191下方。不过，以下为了使说明易于理解，省略与液体供应装置5及液体回收装置6的控制相关的说明。又，以下为了使说明易于理解，省略与液体供应装置5及液体回收装置6的控制相关的说明。又，图9～图20中，底盘12、管载体TC1、TC2等的图示省略。又，之后的动作说明虽会利用到多个图式，但于各图式中有时会对同一构件赋予符号，有时则不会赋予。亦即各图式所记载的符号虽相异，但不论该等图式中有无符号，均为同一构成。此点与截至目前为止的说明中所使用的各图式亦相同。又，图9以后是简化显示测量载台MST。
又，第1至第2背侧编码器系统70A、70B及第1至第3顶侧编码器系统80A～80C的各读头、AF系统、对准检测系统等，虽是在使用该等时或在其使用的前一刻从OFF状态设定成ON状态，但在以后的动作说明中，此点相关的说明省略。
图9是显示保持结束后述的园片对准测量及聚焦映射的曝光前的园片(设为W2)的园片载台WST2在既定的待机位置待机，且藉由主控制器20沿着该图中黑箭头所示的路径一边移动园片载台WST1、一边曝光保持于园片台WTB1上的园片(设为W1)的+X侧半部的区域的样子。此园片W1的+X侧半部的区域的曝光，是依从－Y侧的照射区域往+Y侧的照射区域的顺序进行。在此之前，园片W1，是沿着图16中针对园片载台WST2显示的黑箭头所示的路径一边移动、一边使其－X侧半部的区域依从+Y侧的照射区域往－Y侧的照射区域的顺序结束曝光。藉此，在园片W1的所有照射区域的曝光结束的时点，园片载台WST1返回至与曝光开始前的位置大致相同的位置。此外，此时的园片载台WST2的位置是根据前述的测量系统80D的测量值被主控制器20管理。
本实施形态中，虽采用上述的照射区域的曝光顺序，但在为了进行曝光的园片载台WST1移动的路径整体长度设为依照相同的照射图将相同大小的园片曝光的情形，与例如美国发明专利申请公开第2008/0088843号说明书等所揭示的现有液浸扫描器等并无大差别。
上述曝光中，将第1微动载台位置测量系统110A的测量值、亦即分别对向于标尺391,392的四轴读头65、64的测量值、亦即前述的以第1顶侧编码器系统80A测量的园片台WTB1的六自由度方向的位置信息(位置的测量值)及以第1背侧编码器系统70A测量的园片台WTB1的六自由度方向的位置信息(位置的测量值)供应至主控制器20，根据其中可靠性较高者的测量值，藉由主控制器20进行园片台WTB1的位置的伺服控制。又，在此曝光中的园片台WTB的Z轴方向的位置、θy旋转及θx旋转的控制(园片W的聚焦调平控制)是根据事前进行的前述的聚焦映射(此点留待后述)的结果进行。
在上述的步进扫描方式的曝光动作中，在园片载台WST1往X轴方向移动后，伴随该移动进行第1顶侧编码器系统80A的读头的切换(多个读头间的测量值的接续)。如此，主控制器20依照园片载台WST1的位置坐标，适当切换所使用的第1顶侧编码器系统80A的编码器，来执行进行园片载台WST1的驱动。
与上述的园片的+X侧半部的照射区域的曝光并行地，在其曝光前被从待机位置UP3搬送至移交位置的曝光完毕的园片(设为W0)藉由未图示的搬送机械臂移交至园片搬送系统(未图示)以往装置外搬出。
主控制器20，与上述的园片W1的+X侧半部的照射区域的曝光并行地，根据第3顶侧编码器系统80C的测量值，将测量载台MST在XY平面内从图9中以假想线所示的待机位置往以实线所示的并列位置驱动。藉此，主控制器20，切换第3顶侧编码器系统80C的四轴读头来进行测量载台MST的驱动。藉此，使曝光中彼此分离的园片载台WST1与测量载台MST移行至园片台WTB1与测量台MTB接触或接近的状态(亦称为并列状态)。在此往接触或接近的状态的移行时，测量载台MST从横侧(侧方)卡合于测量臂71A。为了能从此测量载台MST横侧对测量臂71A卡合，测量载台MST的测量台MTB在滑件部60上通过支承部62被悬臂支承。
接着，主控制器20，保持上述的园片台WTB1与测量台MTB的接触或接近的状态，如图10中以两个白箭头所示使测量载台MST往－Y方向移动，并使园片载台WST1除了－Y方向以外亦往－X方向移动。藉此，形成于投影单元PU下的液浸区域14(液体Lq)从园片台WTB1上移动(被移交)至测量台MTB，藉由投影光学系统PL与测量台MTB保持液浸区域14(液体Lq)。又，此时之所以亦使园片载台WST1往－X方向亦移动，是为了能在曝光结束后在更短时间开始次一动作、亦即园片载台WST1与园片载台WST2的交换动作。
在上述的液浸区域14(液体Lq)从园片台WTB1上往测量台MTB的移交结束的阶段，主控制器20能根据使用设于测量台MTB背面的光栅RGa的第1背侧编码器系统70A的测量值通过测量台驱动系统52B(参照图6)控制测量台MTB的位置。因此，主控制器20能一边控制测量台MTB的六自由度方向的位置、一边进行所需的曝光相关联的测量动作。
在移行至上述的接触或接近的状态后，液浸区域14(液体Lq)从园片台WTB1上往测量台MTB上移动结束前一刻，园片载台WST1从第1微动载台位置测量系统110A的测量范围脱离，而无法藉由第1顶侧编码器系统80A及第1背侧编码器系统70A测量园片台WTB1位置。在其前一刻，主控制器20将用于园片载台WST1(园片台WTB1)的位置控制的位置测量系统从第1微动载台位置测量系统110A切换为前述的测量系统80D。
其后，主控制器20如图11中白箭头所示，在此时点亦将园片载台WST1往－X方向驱动至与待机于前述的待机位置的园片载台WST2不对向的位置(参照图12)。
其次，主控制器20如图12中分别以白箭头所示，与将园片载台WST1往－Y方向驱动并行地将园片载台WST2往+Y方向驱动。藉此，解除前述的接触或接近的状态后，园片载台WST1移动至前述的待机位置UP3下方。与此并行地，园片载台WST2是移动至园片台WTB2的+Y侧的面的－X侧端部在Y轴方向对与投影光学系统PL一起保持液浸区域14(液体Lq)保持的测量台MTB的－Y侧的面的+X侧端部接触或接近的位置(参照图13)。
其次，主控制器20如图13中分别以白箭头所示，与将园片载台WST1往+X方向驱动并行地将园片载台WST2往－X方向驱动。藉此，园片载台WST2移动至曝光坐标组用测量系统34的成像感测器36a、36b及Z感测器38a～38c同时对向于园片台WTB2的位置，且园片载台WST1从待机位置UP3下方移动至卸载位置UP1(参照图14)。
在园片载台WST2移动至图14所示的位置后，主控制器20将用于园片台WTB2(园片载台WST2)的位置控制的位置测量系统从前述的测量系统80D暂时切换至第3微动载台位置测量系统110C。亦即，主控制器20是以曝光坐标组用测量系统34与第3微动载台位置测量系统110C同时测量园片台WTB2的六自由度方向的位置，并使用曝光坐标组用测量系统34(成像感测器36a、36b及Z感测器38a～38c)的测量值(绝对位置)，将构成第3微动载台位置测量系统110C的一对四轴读头656、646所构成的一对编码器的测量值重设，藉此进行第3微动载台位置测量系统110C的原点回归。其后，园片台WTB2的位置控制，是根据第3微动载台位置测量系统110C的测量值进行。又，在园片载台WST2移动至图14所示的位置的状态下，园片台WTB2为了进行液浸区域的移交而成为在Y轴方向对测量台MTB接触或接近的状态(并列状态)。亦即，本实施形态中，是被设定为在园片台WTB2对测量台MTB的并列开始位置，进行第3微动载台位置测量系统110C的原点回归(测量值的重设)，以能在此并列开始位置进行第3微动载台位置测量系统110C的原点回归的方式于园片台WTB2上的既定位置设有前述的标记。
本实施形态中，主控制器20在开始前述的投影光学系统PL与测量台MTB对液浸区域14(液体Lq)的保持后，在至园片台WTB2对测量台MTB的并列开始为止的期间的一部分期间，亦可视必要情形，使用测量台MTB所具有的测量用构件、亦即前述的照度不均感测器95、空间像测量器96、波面像差测量器97及照度监测器98的至少一个，进行通过投影光学系统PL及液体Lq并通过各测量器的受光面接收照明光IL的与曝光相关联的测量、亦即照度不均测量、空间像测量、波面像差测量及剂量测量的至少一个。
另一方面，在园片载台WST1到达卸载位置UP1后，主控制器20解除园片保持具对曝光完毕的园片W的吸附，将未图示的上下动销上升驱动既定量而持起园片W1。此时的上下动销的位置维持至园片载台WST1到达装载位置LP、开始次一园片的装载为止。
接着，主控制器20藉由第1卸载滑件将该园片W1如前述般从上方保持并往上持起，从园片载台WST1上卸载。园片W1，在其后于卸载位置UP1上方的位置被维持至园片载台WST1接近装载位置LP为止。
其次，主控制器20在维持园片台WTB2与测量台MTB的接触或接近的状态下，如图14中分别以两个向上白箭头所示，将园片载台WST2与测量载台MST往+Y方向驱动。藉此，形成于投影单元PU下的液浸区域14(液体Lq)从测量台MTB上移动(被移交)至园片台WTB2上，藉由投影光学系统PL与园片台WTB2保持液浸区域14(液体Lq)(参照图15)。
在上述的液浸区域14的移交结束的时点，是成为测量臂71A插入园片载台WST2的空间部内，园片台WTB2的背面(光栅RG)对向于测量臂71A的读头73a～73d，且读头部62A、62C对向于标尺391,392的状态(参照图15)。亦即，园片台WTB2的位置亦能藉由第3微动载台位置测量系统110C与第1微动载台位置测量系统110A来测量。因此，主控制器20是根据以第3微动载台位置测量系统110C测量的园片台WTB2的六自由度方向的位置坐标再度设定第1微动载台位置测量系统110A的第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的测量值，来将第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的原点回归。以此方式，进行管理在曝光站200内移动的园片台WTB2的位置的曝光时坐标系的回归。此外，只要能进行第1微动载台位置测量系统110A与曝光坐标组用测量系统34对园片台WTB2的六自由度方向的位置的同时测量，即亦可藉由与前述的第3微动载台位置测量系统110C的原点回归相同的方法将第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的原点回归。
主控制器20，在上述的曝光时坐标系的回归后，根据第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A中可靠性较高者的位置信息管理园片台WTB2的位置。
与上述的为了移交液浸区域14的园片载台WST2与测量载台MST的+Y方向的驱动并行地，主控制器20将园片载台WST1往装载位置LP驱动。在此驱动的途中，变得无法以测量系统80D测量园片载台WST1(园片台WTB1)的位置。因此，在园片载台WST1从测量系统80D的测量范围脱离前、例如在园片载台WST1到达图15中假想线(两点链线)所示的位置的时点，主控制器20将用于园片台WTB1(园片载台WST1)位置控制的位置测量系统从前述的测量系统80D切换为第2微动载台位置测量系统110B。亦即，在园片载台WST1到达图15中假想线(两点链线)所示的位置的时点，测量臂71B插入园片载台WST1的空间部内，园片台WTB1的背面(光栅RG)对向于测量臂71B的读头75a～75c，且读头部62F、62E对向于标尺391,392。又，此时，能进行测量坐标组用测量系统35对园片台WTB1的六自由度方向的绝对位置的测量。因此，主控制器20使用测量坐标组用测量系统35与第2微动载台位置测量系统110B进行园片台WTB1的六自由度方向的位置的同时测量。接着，与前述同样地，主控制器20根据以测量坐标组用测量系统35测量的园片台WTB1的绝对位置再度设定第2微动载台位置测量系统110B的第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的测量值，来将第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的原点回归。以此方式，进行管理在测量站300内移动的园片台WTB1的位置的测量时坐标系的回归。
测量坐标组用测量系统35，由于能进行园片台WTB1的六自由度方向的绝对位置的测量，因此从上述的测量系统80D对第2微动载台位置测量系统110B的切换、亦即测量时坐标系的回归能在短时间进行。
主控制器20，在上述的测量时坐标系的回归后，一边根据第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B中可靠性较高者的位置信息管理园片台WTB1的位置，一边将园片载台WST1定位于装载位置LP(参照图15)。
园片载台WST1被往装载位置LP驱动而从卸载位置UP1离开后，如图15中以涂黑箭头示意所示，位于卸载位置UP1上方的园片W1往待机位置UP2移动。此移动，藉由主控制器20以下述顺序进行。
亦即，将第2卸载滑件往位于卸载位置UP1上方的园片W1的下方移动，在将该园片W1从第1卸载滑件往第2卸载滑件移交后，使保持有园片W1的第2卸载滑件移动至待机位置UP2。此园片W1，是维持被第2卸载滑件保持于待机位置UP2的既定高度位置的状态直到对次一园片的一连串测量动作、亦即对准测量及聚焦映射等结束，园片载台WST2移动至既定的待机位置为止。
在装载位置LP，新的曝光前的园片W3(此处是例举某批量(一批量为25片或50片)中间的园片)以下述的顺序被装载于园片台WTB1上。亦即，被未图示的装载臂保持的园片W被移交至维持从装载臂上升既定量的状态的上下动销，在装载臂退避后，藉由上下动销下降，而园片W的载置于园片保持具上，藉由未图示的真空夹具加以吸附。此情形下，由于维持上下动销已上升既定量的状态，因此能较上下动销收纳于园片保持具内部的情形更短时间进行园片装载。图15是显示新的曝光前的园片W3被装载于园片台WTB1上的状态。
另一方面，与园片载台WST1往装载位置LP的移动及园片W3的装载并行地，园片载台WST2是在维持测量台MTB与园片台WTB2的接近或接触状态下，如图15中以两个白箭头分别显示，往园片W2的曝光开始位置、亦即为了第1照射区域的曝光的加速开始位置移动。在此移动开始前，如图15所示，在园片载台WST2的测量板30位于配置于紧挨投影光学系统PL下方的位置的状态下，主控制器20视必要停止两载台WST2,MST，进行BCHK后半的处理及聚焦校准后半的处理。
此处，所谓BCHK后半的处理，意指使用包含测量板30的前述的空间像测量装置451、452测量被投影光学系统PL投影的标线片R(或标线片载台RST上的未图示标记板)上的一对测量标记的投影像(空间像)的处理。此情形，例如可与美国发明专利申请公开第2002/0041377号说明书等揭示的方法同样的，通过使用一对空间像测量狭缝图案SL的狭缝扫描方式的空间像测量动作，分别测量一对测量标记的空间像，并将该测量结果(与园片台WTB2的XY位置对应的空间像强度)储存于存储器。
又，所谓聚焦校准后半的处理，意指以藉由测量园片台WTB2在X轴方向一侧与另一侧的端部的面位置信息的一对XZ读头65X3,64X3测量的面位置信息作为基准，一边控制测量板30(园片台WTB2)在投影光学系统PL的光轴方向的位置(Z位置)，一边使用空间像测量装置451、452以狭缝扫描方式测量标线片R上的测量标记的空间像，并根据其测量结果测定投影光学系统PL的最佳聚焦位置的处理。
此时，由于液浸区域14形成于投影光学系统PL与测量板30(园片台WTB)之间，因此上述空间像的测量是通过投影光学系统PL及液体Lq进行。又，空间像测量装置45的测量板30等搭载于园片载台WST2(园片台WTB2)，受光元件等搭载于测量载台MST，因此上述空间像的测量是在保持园片载台WST与测量载台MST接触或接近的状态下进行。
藉由上述测定，求出在园片台WTB2的中心线与基准轴LV一致的状态下的一对XZ读头65X3,64X3的测量值(亦即，园片台WTB2在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)。此测量值，是与投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应。
在进行上述的BCHK后半的处理及聚焦校准后半的处理后，主控制器20根据BCHK前半的处理(关于此留待后述)的结果与BCHK后半的处理的结果，算出对准检测系统ALG的基线。又，与此同时，主控制器20根据在聚焦校准前半的处理(关于此留待后述)所得的园片台WTB2的中心线与基准轴LV一致的状态下的一对XZ读头68X3,67X3的测量值(园片台WTB2在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)与AF系统(90a,90b)在测量板30表面的检测点的检测结果(面位置信息)的关系、以及与在上述的聚焦校准后半的处理所得的投影光学系统PL的最佳聚焦位置对应的园片台WTB2的中心线与基准轴LV一致的状态下的一对XZ读头65X3,64X3的测量值(亦即，园片台WTB2在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)，求出AF系统(90a,90b)的检测点中的偏置，并藉由例如光学手法将AF系统的检测原点调整成该偏置成为零。
此情形下，就产能提升的观点来看，亦可仅进行上述的BCHK后半的处理及聚焦校准后半的处理的一方，亦可不进行两方的处理而移行至次一处理。当然，在不进行BCHK后半的处理的情形，亦无需进行前述的BCHK前半的处理。
在以上作业结束后，如图16所示，主控制器20使测量载台MST往－X方向且+Y方向驱动，解除两载台WST,MST接触或接近的状态。
接着，主控制器20进行步进扫描方式的曝光，将标线片图案转印至新的园片W2上。此曝光动作，是藉由主控制器20，根据事前进行的园片对准(EGA)的结果(园片上所有照射区域的排列坐标)、及对准检测系统ALG的最新基线等，反复将园片载台WST往为了园片W上的各照射区域曝光的扫描开始位置(加速开始位置)移动的照射间移动动作、以及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印于各照射区域的扫描曝光动作，藉此来进行。此外，上述曝光动作是在于前端透镜191与园片W之间保持有液体(水)Lq的状态下进行。
又，本实施形态中，例如由于最初曝光的第1照射区域被设定于位于园片W2的－X侧半部的+Y端部的照射区域，因此首先为了往该加速开始位置移动，园片载台WST是往+X方向且+Y方向移动。
接着，沿着如图16中黑箭头所示的路径，一边使园片载台WST2移动一边将园片W2的－X侧半部的区域依从+Y侧的照射区域往－Y侧的照射区域的顺序曝光。
与上述园片W2的－X侧半部区域的曝光并行地，在园片载台WST1侧接续前述的园片W3的装载动作进行以下的一连串测量动作。
首先，当园片载台WST1位于装载位置LP时，进行对准检测系统ALG的基线测量(BCHK)前半的处理。此处，所谓BCHK的前半处理是意指如以下的处理。亦即，主控制器20以对准检测系统ALG检测(观察)位于前述的测量板30中央的基准标记FM，并将该对准检测系统ALG的检测结果与该检测时的微动载台位置测量系统110B的测量值赋予对应关系后储存于存储器。本实施形态中，亦可与前述的园片W的装载动作至少一部分并行地进行BCHK前半的处理。
接续于BCHK前半的处理，当园片载台WST1位于装载位置LP时，进行聚焦校准前半的处理。
亦即，主控制器20一边检测出以第2顶侧编码器系统80B的一对XZ读头68X3,67X3检测的园片台WTB1在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息(标尺391,392的Z位置信息)，一边以从该等信息取得的基准平面为基准，使用AF系统(90a,90b)检测出前述的测量板30表面的面位置信息。藉此，求出在园片台WTB1的中心线一致于基准轴LV的状态下的一对XZ读头68X3,67X3的测量值(园片台WTB1在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息)与AF系统(90a,90b)在测量板30表面的检测点的检测结果(面位置信息)的关系。
接着，主控制器20开始使用第2顶侧编码器系统80B的四轴读头67、68、以及AF系统(90a,90b)的聚焦映射。
此处，说明以本实施形态的曝光装置100进行的聚焦映射。在此聚焦映射时，主控制器20根据分别对向于标尺391,392的第2顶侧编码器系统80B的两个四轴读头67、68的测量值管理园片台WTB1的XY平面内的位置。
接着，在此状态下，主控制器20将园片载台WST1如图16中白箭头所示，隔着X轴方向的步进移动交互反复－Y方向及+Y方向的高速扫描，并在该高速扫描中，以既定取样间隔撷取以两个四轴编码器67、68的各个测量的园片台WTB1表面(板件28表面)的X轴方向两端部(一对第2拨水板28b)在X轴、Y轴及Z轴方向的位置信息与以AF系统(90a,90b)检测的各检测点中园片W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)，并使该撷取的各信息相互赋予对应关系依序存放于未图示的存储器。
接着，主控制器20结束上述的取样，将AF系统(90a,90b)各检测点的面位置信息，换算为以同时撷取的以两个四轴编码器67、68各个测量的在Z轴方向的位置信息作为基准的数据。
进一步详述此点，根据一方的四轴读头67的Z位置的测量值，取得板件28的－X侧端部近旁的区域(形成有标尺392的第2拨水板28b)上的既定点(相当于与AF系统(90a,90b)的检测点大致相同的X轴上的点：以下将此点称为左测量点)的面位置信息。又，根据另一方的四轴读头68的Z位置的测量值，取得板件28的+X侧端部近旁的区域(形成有标尺391的第2拨水板28b)上的既定点(相当于与AF系统(90a,90b)的检测点大致相同的X轴上的点：以下将此点称为右测量点)的面位置信息。因此，主控制器20是将AF系统(90a,90b)的各检测点的面位置信息，换算为以连结左测量点的面位置与右测量点的面位置的直线(以下为说明方便称为台面基准线)作为基准的面位置数据。此种换算，主控制器20是针对所有取样时撷取的信息进行。
此处，本实施形态的曝光装置100，能与上述的第2顶侧编码器系统80B的测量并行地，藉由第2背侧编码器系统70B测量在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向及θy方向(以及θz方向)的园片台WTB1(微动载台WFS)的位置信息。因此，主控制器20，以与上述的以两个四轴编码器68、67的各个测量的园片台WTB1表面(板件28表面)的X轴方向两端部在X轴、Y轴及Z轴方向的位置信息与以AF系统(90a,90b)检测的各检测点中园片W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)的撷取相同的时点，亦撷取藉由第2背侧编码器系统70B的在上述各方向(X、Y、Z、θy(及θz))的位置的测量值。接着，主控制器20，求出从同时撷取的第2顶侧编码器系统80B的测量信息得到的台面基准线的数据(Z、θy)与第2背侧编码器系统70B的测量信息(Z、θy)的关系。藉此，能将以上述台面基准线作为基准的面位置数据，换算为以藉由背面测量而得的园片台WTB1的Z位置及θy旋转所决定的、对应上述台面基准线的基准线(以下为说明方便称为背面测量基准线)作为基准的面位置数据。
藉由以此方式预先取得上述的换算数据，例如在曝光时等以前述的XZ读头64X及65X测量园片台WTB1(或WTB2)表面(形成有标尺392的第2拨水板28b上的点、以及形成有标尺391的第2拨水板28b上的点)，算出园片台WTB1(或WTB2)的Z位置与相对XY平面的倾斜(主要为θy旋转)。藉由使用此算出的园片台WTB1(或WTB2)的Z位置与相对XY平面的倾斜与前述的面位置数据(以台面基准线作为基准的面位置数据)，而不需实际取得园片W表面的面位置信息即能进行园片W的面位置控制。因此，由于即使将AF系统配置于离开投影光学系统PL的位置亦不会有任何问题，因此即使是作业距离(曝光时的投影光学系统PL与园片W的间隔)较窄的曝光装置等，亦能非常合适地适用本实施形态的聚焦映射。
在上述的聚焦映射结束后，进行例如EGA方式的园片对准。具体而言，主控制器20根据第2微动载台位置测量系统110B的测量值，一边伺服控制园片台WTB1的位置，一边如图17中白箭头所示将园片载台WST1往XY二维方向步进驱动，同时在各步进位置使用对准检测系统ALG检测出附设于园片上各照射区域的对准标记，将对准检测系统ALG的检测结果与该检测时的第2微动载台位置测量系统110B的测量值赋予关联后存放于未图示的存储器。
接着，主控制器20使用以上述方式获得的多个对准标记的检测结果与所对应的第2微动载台位置测量系统110B的测量值，透过例如美国发明专利第4,780,617号说明书所揭示的EGA方式进行统计运算，算出EGA参数(X偏置、Y偏置、正交度、园片旋转、园片X定标、园片Y定标等)，并根据其算出结果，求出园片W2的所有照射区域的排列坐标。接着，主控制器20将该排列坐标换算为以基准标记FM位置作为基准的坐标。在此时点亦继续进行园片W2的－X侧半部区域的曝光。
此外，上述说明中，虽是在聚焦映射结束后进行园片对准，但并不限于此，亦可在园片对准结束后进行聚焦映射，或者聚焦映射与园片对准至少一部分并行地进行。
接着，在一连串测量动作结束后，主控制器20将保持有园片W3的园片载台WST1如图18中白箭头所示往与图9所示的园片载台WST2的待机位置相对基准轴LV成对称的待机位置于－X方向且+Y方向驱动。图19显示园片载台WST1往待机位置移动并在该位置待机的状态。此待机位置在大致紧挨前述的园片的待机位置UP3下方，在往此待机位置移动的途中，测量园片载台WST1位置的测量系统从第2微动载台位置测量系统110B切换成测量系统80D。
与上述的园片载台WST1往待机位置的移动及其后的在待机位置的待机并行地，藉由主控制器20，沿着分别于图18及图19中以黑箭头所示的路径一边移动园片载台WST2、一边进行保持于园片台WTB2上的园片W2的+X侧半部区域的曝光。
园片载台WST1移动至待机位置后，主控制器20在使在待机位置UP2上方保持有曝光完毕的园片W1的第2卸载滑件下降驱动既定量后，如图20中涂黑箭头所示，往－Y方向驱动，将园片W1搬送至与园片搬送系统的移交位置。
比较图20与图9后可清楚得知，图20的状态，虽是园片载台WST1与园片载台WST2替换且园片载台WST1的待机位置设定于与园片载台WST2的待机位置相对基准轴LV成左右对称的位置，但保持于两个园片载台WST1、WST2上的两片园片W的处理进展状况相同。
其后，一边交互使用园片载台WST1、WST2、一边藉由主控制器20反复与上述相同的动作。
不过在此反复时，园片载台WST2在所保持的园片W的曝光结束时，被往+X方向驱动后，由于是与园片载台WST1替换，因此是被往－Y方向驱动。此情形下，园片载台WST1为了与园片载台WST2替换，而被往+Y方向驱动。
接着，园片载台WST2在替换后，移动至卸载位置UP1后，从该园片载台WST2被卸载的曝光完毕的园片，在卸载位置UP1的－X侧的待机位置UP3待机。接着，在新的园片对园片载台WST2上的装载、前述的一连串测量动作结束，园片载台WST2移动至紧挨待机位置UP2下方的待机位置的时点，在待机位置UP3待机的曝光完毕的园片沿－Y方向的路径搬送至与园片搬送系统的移交位置。
如以上所详细说明，根据本实施形态的曝光装置100，例如在于曝光站200有一方的园片载台WST1(或WST2)、于测量站300有另一方的园片载台WST2(或WST1)的情形，能与在曝光站200中保持于园片台WTB1(或WTB2)的园片W被照明光IL通过投影光学系统PL及液体Lq被曝光的动作并行地，在测量站300对保持于园片台WTB2(或WTB1)的园片W进行前述的一连串测量。又，在对保持于园片台WTB1(或WTB2)的园片W的曝光结束后，在园片台WTB1(或WTB2)与测量台MTB之间进行紧挨投影光学系统PL下方的液体Lq(液浸区域14)的移交，藉由投影光学系统PL与测量台MTB保持该液体。此液体Lq的移交，能在对保持于园片台WTB1(或WTB2)的园片W的曝光结束后一刻进行。藉此，无需将被供应至紧挨投影光学系统PL下方的液体Lq从园片台WTB1及WTB2的一方移交至另一方。藉此，例如在如为了园片交换等而使园片台WTB1(或WTB2)返回至测量站300时将供应至紧挨投影光学系统PL下方的液体Lq从园片台WTB1及WTB2的一方移交至另一方的情形般，无需使园片台WTB1(或WTB2)大幅绕转。又，根据本实施形态的曝光装置100，主控制器20是在于投影光学系统PL与测量台MTB间保持有液体Lq的状态下，以包含保持曝光完毕的园片W的园片台WTB1(或WTB2)的园片载台WST1(或WST2)与包含保持已结束前述的一连串测量的园片W的园片台WTB2(或WTB1)的园片载台WST2(或WST1)在Y轴方向位置替换的方式，透过粗动载台驱动系统51A、51B驱动园片载台WST1及WST2。此情形下，主控制器20是以在Y轴方向位置替换的方式，将包含园片台WTB1的园片载台WST1与包含园片台WTB2的园片载台WST2沿包含在Y轴方向平行的彼此逆向的路径的各自的移动路径并行驱动(参照图12)。本实施形态中，是采用此种包含在Y轴方向平行的彼此逆向的路径的各自的移动路径，在园片载台WST1、WST2通过此移动路径的前后，主控制器20藉由粗动载台驱动系统51A、51B将园片载台WST1、WST2分别以取代配置于粗动载台WCS空间内的臂构件711、712(亦即读头73a～73c、75a～75c)的一方而配置臂构件711、712(亦即读头73a～73c、75a～75c)的另一方的方式从曝光站200与测量站300的一方移动至另一方(例如参照图9及图18)。此情形下，为了园片载台WST1或WST2从曝光站200与测量站300之间的区域(中间区域)往曝光站200移动，是藉由主控制器20，根据以测量系统80D测量的园片载台WST1或WST2的位置信息，控制粗动载台驱动系统51A、51B对园片载台WST1或WST2的驱动。又，园片载台WST1与园片载台WST2，在前述的中间区域内通过互异的移动路径从曝光站200与测量站300的一方移动至另一方，在本实施形态中该相异的移动路径位置在X方向上相异，亦即在底盘12上分离设定于X方向的一端侧与另一端侧。本实施形态中，管载体由于从－X方向连接于园片载台WST1，并从+X方向连接于园片载台WST2，因此园片载台WST1在X方向其移动路径设定于投影光学系统PL的－X侧，园片载台WST2在X方向其移动路径设定于投影光学系统PL的+X侧。
又，主控制器20，在例如包含保持上述曝光完毕的园片W的园片载台WST1及WST2中的一方与保持已结束前述的一连串测量的园片W的园片载台WST1及WST2中的另一方在Y轴方向的位置替换时在内，至在保持于园片载台WST1及WST2中的一方的园片W的曝光结束后保持于园片载台WST1及WST2中的另一方的园片W的曝光开始为止的一部分的期间中，能使用测量台MTB所具有的测量用构件、亦即前述的照度不均感测器95、空间像测量器96、波面像差测量器97及照度监测器98的至少一个，进行照度不均测量、空间像测量、波面像差测量及剂量测量的至少一个。藉此，能在不使产能降低的情形下视必要进行与曝光相关联的测量。
本实施形态中，园片载台WST1及WST2的移动路径，还包含于X轴方向将园片载台WST1及WST2往彼此逆向驱动的路径(参照图13)。
因此，不但能提升产能，亦能使装置小型。
本实施形态的曝光装置100，其具备：第1背侧编码器系统70A，当园片载台WST(或WST2)位于曝光站200时，测量被粗动载台WCS保持成能移动于六自由度方向的园片台WTB1(或WTB2)、亦即微动载台WFS的六自由度方向的位置的第1微动载台位置测量系统110A，是从下方对设于园片台WTB1(或WTB2)背面(－Z侧的面)的光栅RG照射测量光束，接收该测量光束的来自光栅RG的返回光(反射绕射光)，在园片台WTB1(或WTB2)在曝光站200内的既定范围(至少包含为了保持于园片台WTB1(或WTB2)的园片W的曝光的曝光站200内的范围)移动时，测量园片台WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息；以及第1顶侧编码器系统80A，具有设于主支架BD的读头部62A、62C，从读头部62A、62C对设于园片台WTB1(或WTB2)的一对标尺391,392(二维光栅)照射测量光束，接收该测量光束的来自标尺391,392(二维光栅)的返回光(反射绕射光)，在园片台WTB1(或WTB2)在曝光站200内的上述既定范围移动时，能与第1背侧编码器系统70A的前述位置信息的测量并行地测量园片台WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息。接着，主控制器20在园片台WTB1(或WTB2)移动于曝光站200内的上述既定范围时，例如在曝光时，是根据第1背侧编码器系统70A的位置信息及第1顶侧编码器系统80A的位置信息中可靠性较高者的位置信息驱动园片台WTB1(或WTB2)。
又，本实施形态的曝光装置100，其具备：第2背侧编码器系统70B，当园片载台WST1(或WST2)位于测量站300时，测量被粗动载台WCS保持成能移动于六自由度方向的园片台WTB1(或WTB2)、亦即微动载台WFS的六自由度方向的位置的第2微动载台位置测量系统110B，是从下方对设于园片台WTB1(或WTB2)背面(－Z侧的面)的光栅RG照射测量光束，接收该测量光束的来自光栅RG的返回光(反射绕射光)，在园片台WTB1(或WTB2)在测量站300内的既定范围(至少包含为了进行前述的一连串测量处理而园片台WTB1(或WTB2)所移动的范围的测量站300内的范围、例如在与曝光站200的前述既定范围对应的测量站300的范围)移动时，测量园片台WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息；以及第2顶侧编码器系统80B，具有设于主支架BD的读头部62F、62E，从读头部62F、62E对设于园片台WTB1(或WTB2)上的一对标尺391,392(二维光栅)照射测量光束，接收该测量光束的来自标尺391,392(二维光栅)的返回光(反射绕射光)，在园片台WTB1(或WTB2)在测量站300内的上述既定范围移动时，能与第2背侧编码器系统70B的前述位置信息的测量并行地测量园片台WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息。接着，在前述的切换部150B被设定于第1模式的情形，主控制器20在园片台WTB1(或WTB2)移动于测量站300内的上述既定范围时，例如在对准时，是根据第2背侧编码器系统70B的位置信息及第2顶侧编码器系统80B的位置信息中可靠性较高者的位置信息伺服驱动园片台WTB1(或WTB2)。
再者，由于卸载位置UP1设定于曝光位置与对准位置之间、更具体而言，设定于保持曝光完毕的园片W的园片载台WST1或WST2沿其移动路径被往－Y方向驱动后被驱动于X轴方向的位置，因此能在园片的曝光结束后的短时间后将曝光完毕的园片从园片台WTB1(或WTB2)上卸载后，返回至装载位置LP。又，在曝光结束后，对测量台MTB移交液浸区域14(液体Lq)后，园片台WTB1(或WTB2)是在不接触液体的情形下往卸载位置UP1返回、进而返回至装载位置LP。因此，能以高速且高加速进行此时的园片台WTB1(或WTB2)的移动。再者，装载位置LP设定于进行对准检测系统ALG的BCHK前半的处理的位置，因此能与园片对园片台WTB1(或WTB2)上的装载的至少一部分并行地或装载后立即开始包含对准检测系统ALG的BCHK前半的处理的一连串测量处理。又，此测量处理，由于是在液体不接触于园片台WTB1(或WTB2)的情况下进行，因此能一边高速且高加速使园片台WTB1(或WTB2)移动、一边进行。
再者，园片W上的多个照射区域的曝光顺序，由于是在从－X侧半部(或+X侧半部)的+Y侧依序往－Y侧的照射区域进行曝光后，从+X侧半部(或－X侧半部)的－Y侧依序往+Y侧的照射区域进行曝光，因此在曝光结束的时点，园片台WTB1(或WTB2)会位于最接近卸载位置UP1的位置。因此，在曝光结束后，能在最短时间进行园片台WTB1(或WTB2)往卸载位置UP1的移动。
由以上说明可清楚得知，根据本实施形态的曝光装置100，可根据高精度的对准结果及聚焦映射的结果，以步进扫描方式重迭精度良好地进行对园片W的液浸曝光的高解像度的曝光。又，曝光对象的园片W即使是例如450mm园片等，亦能维持高产能。具体而言，曝光装置100能将对450mm园片的曝光处理，以与前述的美国发明专利申请公开第2008/0088843号说明书等揭示的液浸扫描器对300mm园片的曝光处理同等或其以上的高产能来实现。
此外，上述实施形态中，作为并用第1背侧编码器系统70A与第1顶侧编码器系统80A，使用两者的测量信息中可靠性较高者的测量信息控制在曝光站200的园片台WTB1(或WTB2)的位置的一例，虽说明了在θx、θy、以及θz方向使用第1顶侧编码器系统80A的测量信息，在剩余的X轴、Y轴、以及Z轴方向是使用第1背侧编码器系统70A的测量信息，但这此仅为一例。
例如，在对应450mm的曝光装置，从园片台的大小来考量，由于第1背侧编码器系统70A的测量臂71A(臂构件711)为悬臂支承构造且其长度为500mm或其以上，因此例如在100Hz～400Hz左右的频带的暗振动(机体的振动)的影响会变大。相对于此，第1顶侧编码器系统80A，则可想见机体的振动导致的影响小，除了极低频带以外，测量误差较小。因此，着眼于此点，亦可在输出信号的频带中选择性地使用第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的测量信息中可靠性较高者的测量信息。此情形下，例如亦能使用具有相同截止频率的低通滤波器及高通滤波器来选择性地使用(切换)第1背侧编码器系统70A与第1顶侧编码器系统80A的输出，但不限于此，例如亦可不使用滤波器而使用对顶侧编码器系统的输出信号与背侧编码器系统的输出信号赋予权重而加算后的并合位置信号。又，亦可依据振动以外的要因区分使用顶侧编码器系统与背侧编码器系统、或将两者并用。
此外，针对伴随园片台WTB1(或WTB2)移动的既定动作，当明显是第1背侧编码器系统70A或第1顶侧编码器系统80A的测量信息(位置信息)可靠性较高的情形，亦可在其动作之间将该可靠性较高者的位置信息用于园片台WTB1或WTB2的位置控制。例如，在第1微动载台位置测量系统110A，例如在扫描曝光中亦可仅使用背侧编码器系统70A。
不论是何者，根据本实施形态，由于能藉由第1背侧编码器系统70A与第1顶侧编码器系统80A进行并行的园片台WTB1或WTB2的位置测量，因此能进行一方的编码器系统的单独使用、两者的系统并用等因应两者的优点、缺点的各种使用方法。
又，上述实施形态中，在第2微动载台位置测量系统110B中，选择第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的测量信息(位置信息)中可靠性较高者的位置信息的方法能采用与上述相同的方法。
又，上述实施形态中，虽说明了第1微动载台位置测量系统110A除了第1背侧编码器系统70A以外还具备第1顶侧编码器系统80A，但不限于此，测量在曝光站200的园片台WTB1或WTB2的位置的测量系统，亦可是仅第1背侧编码器系统70A，亦可取代第1顶侧编码器系统80A而将其他构成的编码器系统或干涉仪系统等与第1背侧编码器系统70A组合使用。在仅使用第1背侧编码器系统70A的情形，最好是进行为了确保第1背侧编码器系统70A的坐标系的θx、θy、以及θz方向或六自由度方向的长期稳定性而所需的校准。
又，上述实施形态中，虽说明了第2微动载台位置测量系统110B具备第2背侧编码器系统70B与第2顶侧编码器系统80B，但不限于此，测量在测量站300的园片台WTB1或WTB2的位置的测量系统，亦可仅是第2背侧编码器系统70B，亦可取代第2顶侧编码器系统80B而将其他构成的编码器系统或干涉仪系统等与第2背侧编码器系统70B组合使用。在仅使用第2背侧编码器系统70B的情形，最好是进行为了确保第2背侧编码器系统70B的坐标系的θx、θy、以及θz方向或六自由度方向的长期稳定性而所需的校准。
又，上述实施形态中，虽曝光坐标组用测量系统34及测量坐标组用测量系统35分别具备Z感测器与检测园片台上的标记的X,Y二维方向位置的一对成像感测器，但不限于此，亦可取代成像感测器，设置能测量园片台的XY二维方向的绝对位置的绝对编码器。
又，上述实施形态中，虽卸载位置UP1设定于曝光站200与测量站300之间，但不限于此，亦可如其次的变形例的曝光装置般，将卸载位置设定于装载位置LP近旁。
<变形例>
图21是显示变形例的曝光装置的并行处理动作一瞬间的状态。此图21对应于前述的实施形态的图14的状态。从此图21可知，此变形例的曝光装置中，卸载位置UP与装载位置LP设定于测量臂的近旁。更具体而言，以前述的实施形态的曝光装置的装载位置LP为基准，装载位置LP设定于往+X侧分离既定距离的位置，卸载位置UP设定于往－X侧分离既定距离的位置。又，未设有如前述的待机位置UP2、UP3的园片的待机位置。又，本变形例的曝光装置中，测量坐标组用测量系统35(成像感测器36c、36d及Z感测器38d～38f)配置于读头部62F,62E的+Y侧。其他部分的构成等与前述的实施形态的曝光装置100相同。
此处，根据图21～图24，说明此变形例的曝光装置中、使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的一连串并行处理动作中包含园片交换动作的一部分动作。
以与前述的实施形态相同的顺序，进行使用园片载台WST1、WST2与测量载台MST的并行处理，在园片载台WST2到达图21所示的位置的时点，主控制器20将用于园片台WTB2(园片载台WST2)位置控制的位置测量系统与前述同样地从测量系统80D暂时切换为第3微动载台位置测量系统110C。其后，园片台WTB2的位置控制，是根据第3微动载台位置测量系统110C的测量值进行。又，在园片载台WST2移动至图21所示的位置的状态下，园片台WTB2为了进行液浸区域的移交而成为在Y轴方向对测量台MTB接触或接近的状态(并列状态)。
其次，主控制器20在维持园片台WTB2与测量台MTB的接触或接近的状态下，如图21中分别以两个向上白箭头所示，将园片载台WST2与测量载台MST往+Y方向驱动。藉此，形成于投影单元PU下的液浸区域14(液体Lq)从测量台MTB上移动(被移交)至园片台WTB2上，藉由投影光学系统PL与园片台WTB2保持液浸区域14(液体Lq)(参照图23)。
在上述的液浸区域14的移交结束的时点，是成为测量臂71A插入园片载台WST2的空间部内，园片台WTB2的背面(光栅RG)对向于测量臂71A的读头73a～73c，且读头部62A、62C对向于标尺391,392的状态(参照图23)。亦即，园片台WTB2的位置亦能藉由第3微动载台位置测量系统110C与第1微动载台位置测量系统110A来测量。因此，主控制器20是与前述同样地根据以第3微动载台位置测量系统110C测量的园片台WTB2的六自由度方向的位置坐标将第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A的原点回归。以此方式，进行管理在曝光站200内移动的园片台WTB2的位置的曝光时坐标系的回归。
主控制器20，在上述的曝光时坐标系的回归后，根据第1背侧编码器系统70A及第1顶侧编码器系统80A中可靠性较高者的位置信息管理园片台WTB2的位置。
与上述的为了移交液浸区域14的园片载台WST2与测量载台MST的+Y方向的驱动并行地，主控制器20将园片载台WST1如图21中向下白箭头所示往卸载位置UP(及装载位置LP)驱动。在此驱动的途中，变得无法以测量系统80D测量园片载台WST1(园片台WTB1)的位置。因此，在园片载台WST1从测量系统80D的测量范围脱离前、例如在园片载台WST1到达图22所示的位置的时点，主控制器20将用于园片台WTB1(园片载台WST1)位置控制的位置测量系统从前述的测量系统80D切换为第2微动载台位置测量系统110B。亦即，在园片载台WST1到达图22所示的位置的时点，测量臂71B插入园片载台WST1的空间部内，园片台WTB1的背面(光栅RG)对向于测量臂71B的读头75a～75c，且读头部62F、62E对向于标尺391,392。又，此时，能进行测量坐标组用测量系统35对园片台WTB1的六自由度方向的绝对位置的测量。因此，主控制器20使用测量坐标组用测量系统35与第2微动载台位置测量系统110B进行园片台WTB1的六自由度方向的位置的同时测量。接着，与前述同样地，主控制器20根据以测量坐标组用测量系统35测量的园片台WTB1的绝对位置再度设定第2微动载台位置测量系统110B的第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的测量值，来将第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B的原点回归。以此方式，进行管理在测量站300内移动的园片台WTB1的位置的测量时坐标系的回归。
测量坐标组用测量系统35，由于能进行园片台WTB1的六自由度方向的绝对位置的测量，因此从上述的测量系统80D对第2微动载台位置测量系统110B的切换、亦即测量时坐标系的回归能在短时间进行。
主控制器20，在上述的测量时坐标系的回归后，一边根据第2背侧编码器系统70B及第2顶侧编码器系统80B中可靠性较高者的位置信息管理园片台WTB1的位置，一边将园片载台WST1如图22中白箭头所示往－Y方向且－X方向驱动而定位于卸载位置UP(参照图23)。
在卸载位置UP，曝光完毕的园片W1，是以如下述的顺序从园片载台WST1上卸载。亦即，解除藉未图示的真空夹具对园片W1的吸附后，上下动销上升而将园片W1从园片保持具上持起。接着，由机械臂等未图示的卸载臂插入园片W1与保持具之间，藉由卸载臂上升既定量园片W1从上下动销被移交至卸载臂。接着，藉由卸载臂如图23中涂黑箭头所示，搬出至与外部搬送系统的移交位置。此情形下，上下动销为了次一园片的装载而维持已上升既定量的状态。
其次，主控制器20将园片载台WST1如图24中白箭头所示往+X方向驱动既定量，而定位于装载位置LP。在装载位置LP，新的曝光前的园片W3(此处是例举某批量(一批量为25片或50片)中间的园片)以与前述相同的方式被装载于园片台WTB1上。图24是显示新的曝光前的园片W3被装载于园片台WTB1上的状态。
另一方面，与园片载台WST1往卸载位置UP的移动、园片W1的卸载、园片载台WST1往装载位置LP的移动、以及园片W1的装载并行地，园片载台WST2是在维持测量台MTB与园片台WTB2的接近或接触状态下，如图23及图24中以两个白箭头分别显示，往园片W2的曝光开始位置、亦即为了第1照射区域的曝光的加速开始位置移动。在此移动前，如图23所示，在园片载台WST2的测量板30位于配置于紧挨投影光学系统PL下方的位置的状态下，主控制器20视必要停止两载台WST2,MST，进行BCHK后半的处理及聚焦校准后半的处理。
在以上作业结束后，主控制器20使测量载台MST往－X方向且+Y方向驱动，解除两载台WST,MST接触或接近的状态后，开始与前述相同的园片W2的曝光。
与上述园片W2的曝光并行地，主控制器20进行一连串测量动作。亦即，主控制器20将装载有园片W3的园片载台WST1往－X方向驱动既定量，定位于测量板30上的基准标记FM定位于对准检测系统ALG的视野(检测区域)内的位置。接着，进行对准检测系统ALG的基线测量(BCHK)前半的处理后，主控制器20进行聚焦校准前半的处理。其后，进行与上述实施形态相同的聚焦映射及EGA方式的园片对准。
虽详细说明省略，但其后与前述的实施形态相同的使用园片载台WST1、WST2及测量载台MST的并行处理动作是藉由主控制器20进行。
以上说明的变形例的曝光装置中，不论是否使用两个园片载台WST1、WST2，均可不设置待机位置UP2、UP3，且能以单一的机械臂构成园片的卸载系统。因此，能使特别是园片的卸载系统构成简单。此外，变形例的曝光装置中，亦可将卸载位置与装载位置设定于相同位置，此情形下，最好是将卸载位置兼装载位置设定于测量板30上的基准标记FM定位于对准检测系统ALG的视野(检测区域)内的位置。
又，上述实施形态及变形例(以下称为上述实施形态)中，亦可另外设置测量园片载台WST1、WST2分别具备的粗动载台WCS的位置信息的测量系统及/或测量测量载台MST的滑件部60及支承部62的位置信息的测量系统、例如干涉仪系统等。此情形下，亦可设置测量粗动载台WCS与微动载台WFS的相对位置信息的测量系统及/或测量测量载台MST的滑件部60及支承部62与测量台MTB的相对位置信息的测量系统。
又，上述实施形态中，在曝光站200与测量站300间的区域(中间区域)的园片载台WST1或WST2的位置信息，虽是藉由具有多个霍尔元件的测量系统80D(参照图6)来测量，但不限于此，亦可藉由干涉仪系统或编码器系统构成测量系统80D。或者，与测量系统80D另外地、例如与顶侧编码器系统80A或第3微动载台位置测量系统110C等同样地设置中间区域位置测量用编码器系统，其具有设于园片载台WST1、WST2外部的多个读头，在园片载台WST1或WST2位于前述中间区域时，透过前述多个个读头对园片台WTB 1、WTB2上的标尺391,392通过前述多个读头分别照射测量光束，以测量园片载台WST1或WST2的位置信息。此编码器系统的多个读头，是以涵盖先前说明的园片载台WST1、WST2的中间区域的移动路径的方式配置。此情形下，主控制器20为了将园片载台WST1或WST2从前述中间区域移动至曝光站200或测量站300，亦可根据以测量系统80D测量的园片载台WST1或WST2的位置信息与以上述中间区域位置测量用编码器系统测量的园片载台WST1或WST2的位置信息，控制粗动载台驱动系统51A、51B对园片载台WST1或WST2的驱动。
又，上述实施形态中，虽说明了第1、第2背侧编码器系统70A,70B具备测量臂71A,71B(分别具有内藏有仅编码器读头的光学系统至少一部分的臂构件711、712)，但不限于此，例如作为测量臂，只要能从对向于光栅RG的部分照射测量光束，则例如亦可于臂构件的前端部内藏光源或光检测器等。此情形下，无需使光纤通过臂构件内部。再者，臂构件其外形及剖面则非所问，或亦可于其自由端设有抑制特定振动数的阻尼构件。又，第1、第2背侧编码器系统70A,70B在于臂构件711、712未设有光源及/或检测器的情形，亦可不利用臂构件711、712的内部。
又，上述实施形态中，虽例示了第1、第2背侧编码器系统70A,70B分别具备一个三维读头、XZ读头及YZ读头的情形，但当然读头的组合配置不限于此。又，第1、第2背侧编码器系统70A,70B亦可采用与X读头及/或Y读头另外具备Z读头的读头部(光学系统)。
上述实施形态中，由于于微动载台WFS的下面(背面)配置有光栅RG，因此亦可使微动载台WFS为中空构造以图轻量化，且于其内部配置配管、配线等。其理由在于，由于从编码器读头照射的测量光束不在微动载台WFS内部行进，因此无需采用光能透射微动载台WFS的中实构件。然而，并不限于此，当采用光能透射微动载台WFS的中实构件时，亦可于微动载台的上面、亦即对向于园片的面配置光栅，光栅亦可形成于保持园片的园片保持具。后者的情形，即使是曝光中园片保持具膨胀或对微动载台的装着位置偏离，亦能追随此来测量园片保持具(园片)的位置。
又，上述实施形态中的第1至第3顶侧编码器系统80A～80C的构成不限于在上述实施形态所说明者。例如，第1至第3顶侧编码器系统80A～80C的至少一部分亦可采用例如美国发明专利申请公开第2006/0227309号说明书等所揭示，于园片台WTB设置多个编码器读头部(各编码器读头部例如能与前述的四轴读头同样地构成)，与此对向地于园片台WTB的外部配置光栅部(例如二维光栅或配置成二维的一维光栅部)的构成的编码器系统。此情形下，多个编码器读头亦可分别配置于园片台WTB的四角(corner)，或者于园片台WTB外侧且在其中心(园片保持具的中心)交叉的两条对角线上隔着园片台WTB分别配置一对编码器读头部。又，光栅部例如亦可将分别形成二维光栅的四个光栅板安装于一个固定构件(板件等)，且以该四个光栅板配置于投影光学系统PL(或嘴单元32)周围的方式藉由包含固定具的支承构件将固定构件悬吊支承于主支架BD。
此外，上述实施形态中，各背侧编码器系统的读头部的构成等不限于前述者而可为任意。又，各顶侧编码器系统的读头配置或数目等可为任意。
此外，亦可藉由变更第3顶侧编码器系统80C的读头的配置(位置)或者追加至少一个读头，而在前述的并列动作中藉由第3顶侧编码器系统测量80C测量载台MST的位置信息。
此外，上述实施形态中，微动载台WFS虽能驱动于全六自由度方向，但不限于此，只要能移动于平行于XY平面的二维平面内即可。又，微动载台驱动系统52A、52B不限于上述动磁式，亦可是移动线圈式。进而，微动载台WFS亦可被粗动载台WCS接触支承。因此，将微动载台WFS相对粗动载台WCS驱动的微动载台驱动系统，亦可是例如将旋转电机与滚珠螺杆(或进给螺杆)组合而成者。
此外，上述实施形态中，使用测量载台MST的多个测量用构件(感测器)的测量动作，其全部不需要在从园片载台WST1与园片载台WST2的一方往另一方的置换中进行，例如亦可在从园片载台WST1对园片载台WST2的置换中进行多个测量的一部分，并在从园片载台WST2对园片载台WST1的置换中进行剩余的测量。
又，上述实施形态中，测量载台MST亦可不一定要具有前述的各种测量用构件(感测器)，亦可单纯仅将其用于代替园片载台而于投影光学系统PL下维持液浸区域。此情形下，亦可将前述的各种测量用构件(感测器)的至少一部分设于园片载台。
又，上述实施形态中，亦可设置将曝光前的园片装载于园片台WTB上前在装载位置上方加以非接触支承且装载于园片台WTB1或WTB2上的装置(亦称为夹具单元)。夹具单元亦可具备例如贝努里夹具(或亦称为浮动夹具)来作为从上方以非接触方式支承园片的支承构件。夹具单元(贝努里夹具)例如亦可仅具有搬送功能或除了搬送功能外还具有调温功能、预对准功能、以及弯曲修正功能(平坦化功能)的至少一个，只要依照附加于夹具单元(贝努里夹具)的功能的种类或数目等决定其构成即可，实现包含搬送功能的四个功能的构成，只要能实现各功能则其构成不限。此外，不限于利用贝努里效果的夹具，亦可使用能以非接触支承园片的夹具。
又，上述实施形态中，虽说明了在测量站300与曝光站20之间使分别具备微动载台WFS与支承有该微动载台WFS的粗动载台WCS的园片载台WST1与园片载台WST2往返移动的构成的情形，但不限于此，亦可附加两个微动载台在两个粗动载台之间能替换的构成，并将该两个微动载台交互在测量站300与曝光站200之间往返移动。或者，亦可使用三个以上的微动载台。能进行对一微动载台WFS上的园片的曝光处理与使用另一微动载台WFS的上述的测量处理的并行处理。此情形下，亦可两个粗动载台的一方仅在曝光站200内移动，两个粗动载台的另一方仅在测量站300内移动。
又，上述实施形态中，虽说明了液浸型曝光装置的情形，但并不限于此，曝光装置，亦可是在不通过液体(水)的状态下进行园片W曝光的干燥型。此种情形下，主控制器20，例如是在保持于一方的园片载台(WST1或WST2)的园片W的曝光结束后，至该一方的园片载台从投影光学系统PL下方离开、开始保持于另一方的园片载台(WST2或WST1)的园片W的曝光为止的期间，能使用测量台MTB所具有的测量用构件(亦即前述的照度不均感测器95、空间像测量器96、波面像差测量器97及照度监测器98的至少一个)，进行与将照明光IL通过投影光学系统PL并通过各测量器的受光面而受光的曝光相关联的测量、亦即照度不均测量、空间像测量、波面像差测量及剂量测量的至少一个。藉此，能在不使产能降低的情形下视必要进行与曝光相关联的测量。
又，上述实施形态中，虽说明了曝光装置是步进扫描方式的情形，但并不限于此，亦能将上述实施形态适用于步进器等静止型曝光装置。又，亦能将上述实施形态适用于用以合成照射区域与照射区域的步进接合方式的缩小投影曝光装置。
又，上述实施形态的曝光装置中的投影光学系统并不仅可为缩小系，亦可为等倍及放大系的任一者，投影光学系统PL不仅可为折射系，亦可是反射系及反折射系的任一者，其投影像亦可是倒立像与正立像的任一者。
又，照明光IL不限于ArF准分子激光(波长193nm)，亦能使用KrF准分子激光(波长248nm)等紫外光、或F2激光(波长157nm)等真空紫外光。亦可使用例如美国发明专利第7,023,610号说明书所揭示的谐波，其是以涂布有例如铒(或铒及镱两者)的光纤放大器，将从DFB半导体激光或纤维激光振荡出的红外线区可见区的单一波长激光放大来作为真空紫外光，并使用非线形光学结晶将其转换波长成紫外光。
又，上述实施形态中，作为曝光装置的照明光IL，并不限于波长100nm以上的光，亦可使用波长未满100nm的光。例如，亦能将上述实施形态适用于使用软X线区域(例如5～15nm的波长域)的极紫外(EUV，Extreme Ultra Violet)光的EUV曝光装置。此外，上述实施形态亦适用于使用电子射线或离子光束等的带电粒子射线的曝光装置。
又，上述实施形态中，虽使用于具光透射性的基板上形成既定遮光图案(或相位图案，减光图案)的光透射性掩膜(mask)(标线片)，但亦可使用例如美国发明专利第6,778,257号说明书所揭示的电子掩膜来代替此掩膜，该电子掩膜(亦称为可变成形掩膜、主动掩膜、或图像产生器，例如包含非发光型图像显示元件(空间光调变器)的一种的数字微型反射镜元件(DMD，Digital Micro-mirror Device)等)是根据欲曝光图案的电子数据来形成透射图案、反射图案、或发光图案。在使用此种可变成形掩膜时，由于搭载园片或玻璃板的载台相对可变成形掩膜被扫描，因此能藉由使用前述的第1、第2微动载台位置测量系统110A、110B测量此载台的位置，来得到与上述实施形态同等的效果。
又，上述实施形态亦能适用于，例如国际公开第2001/035168号所揭示，藉由将干涉纹形成于园片W上、而在园片W上形成线与间隔图案的曝光装置(微影系统)。
进而，例如亦能将上述实施形态适用于例如美国发明专利第6,611,316号所揭示的曝光装置，其是将两个标线片图案透过投影光学系统在园片上合成，藉由一次的扫描曝光来对园片上的一个照射区域大致同时进行双重曝光。
又，上述实施形态中待形成图案的物体(能量束所照射的曝光对象的物体)并不限于园片，亦可是玻璃板、陶瓷基板、膜构件、或者掩膜基板等其他物体。
曝光装置用途并不限定于半导体制造用的曝光装置，亦可广泛适用于例如用来制造将液晶显示元件图案转印于方型玻璃板的液晶用曝光装置，或制造有机EL、薄膜磁头、摄影元件(CCD等)、微型机器及DNA芯片(chip)等的曝光装置。又，除了制造半导体元件等微型元件以外，为了制造用于光曝光装置、EUV(极紫外光)曝光装置、X射线曝光装置及电子射线曝光装置等的标线片或掩膜，亦能将上述实施形态适用于用以将电路图案转印至玻璃基板或硅园片等的曝光装置。
半导体元件等电子元件，是经由进行元件的功能、性能设计的步骤，根据此设计步骤制作标线片的步骤，从硅材料制作园片的步骤，使用前述的实施形态的曝光装置(图案形成装置)及其曝光方法将形成于掩膜(标线片)的图案转印至园片的微影步骤，将曝光后园片加以显影的显影步骤，将残存光阻的部分以外部分的露出构件以刻蚀加以去除的刻蚀步骤，去除经刻蚀后不要的光阻的光阻除去步骤，元件组装步骤(含切割步骤、接合步骤、封装步骤)、及检查步骤等加以制造。此场合，由于是于微影工艺，使用上述实施形态的曝光装置实施前述曝光方法于园片上形成元件图案，因此能以良好的生产性制造高集成度的元件。
又，上述实施形态的曝光装置(图案形成装置)，是藉由组装各种次系统(包含本案权利要求中所列举的各构成要素)，以能保持既定的机械精度、电气精度、光学精度的方式所制造。为确保此等各种精度，于组装前后，是进行对各种光学系统进行用以达成光学精度的调整、对各种机械系统进行用以达成机械精度的调整、对各种电气系统进行用以达成电气精度的调整。从各种次系统至曝光装置的组装工艺，是包含机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然，从各种次系统至曝光装置的组装工艺前，是有各次系统分别的组装工艺。当各种次系统至曝光装置的组装工艺结束后，即进行综合调整，以确保曝光装置全体的各种精度。此外，曝光装置的制造最好是在温度及清洁度等皆受到管理的洁净室进行。
又，援用与上述说明中所引用的曝光装置等相关的所有国际公开公报、美国发明专利申请公开说明书及美国发明专利说明书的揭示作为本说明书记载的一部分。