CN1244018C - 曝光方法和曝光装置 - Google Patents

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Abstract

保持基片的2个载片台WS1、WS2可以在定位系统24a下的位置信息测量区域PIS和投影光学系统PL下的曝光区域EPS之间独立地移动。在上述WS1上正在进行晶片交换以及对位期间，可以在载片台WS2上曝光晶片W2。晶片WS1的各拍照区域的位置在区域PIS中被作为相对形成在载片台WS1上的基准标记的相对位置求出。因为相对位置信息在晶片WS1被移动到区域EPS被曝光时，用于相对曝光图形的对位，所以在载片台移动时不需要连续监视载片台的位置。通过使用2个晶片载片台WS1、WS2并行处理曝光动作就可以提高生产率。

Description

曝光方法和曝光装置
本发明是西健尔等人于1999年6月29日递交的、申请号为97181117.2、发明名称为“曝光装置以及曝光方法”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及用光、电子束和其它带电粒子束曝光感应基片的曝光装置，更详细地说涉及为了在光刻工序中制造半导体元件和液晶显示元件等，将被形成在制造所使用的掩模上的图形的像通过投影光学系统投影在感应基片上的曝光装置以及曝光方法，特别涉及用2个基片载片台使2个基片同时进行曝光和定位的适宜的曝光装置以及曝光方法。
以往，在使用光刻工序制造半导体元件或者液晶显示元件等的情况下，使用各种曝光装置，而现在，一般使用将光掩模或者分划板(以下，统称为：“分划板”)的图形的像，通过投影光学系统转印在表面上涂有光刻胶等的感光材料的晶片或者玻璃板等的基片(以下，适宜称为：“感光基片”)上的投影曝光装置。近年来，作为该投影曝光装置，一种将感应基片搭载在可在2维自由移动的基片载片台上，通过该基片载片台使感应基片步进，重复使分划板的图形的像在感应基片上的各拍照区域上顺序曝光的动作，所谓步进扫描方式的缩小投影曝光装置(所谓的分步器)成为主流。
最近，比较多地使用了在该分步器等的静止型曝光装置上加以改良的步进扫描方式的投影曝光装置(例如记载于与美国专利第5,646,413号对应的特开平7-176468号公报上的扫描型曝光装置)。该步进扫描方式的投影曝光装置，具有①与分步器相比因为可以用更小的光学系统曝光大的范围，因此在投影光学系统的制造容易的同时，通过靠大范围曝光使拍照区域数减少就可以期待高生产率，②对于投影光学系统由于相对扫描分划板以及晶片因而具有平均化效果，可以期待改善失真和焦深等的优点。进而，随着半导体元件的集成度随着从16M(兆)到64M的DRAM，甚至将来的256M、1G时代的同步提高，因为必须大范围扫描，所以代替分步器，扫描型投影曝光装置将要成为主流。
在这种投影曝光装置中，在曝光之前需要高精度地进行分划板和晶片的对位(定位)。为了进行这一定位，在晶片上设置有在前面的光刻工序中形成(曝光转印)的位置检测用标记(定位标记)，通过检测这一定位标记的位置，就可以检测出晶片(或者晶片上的电路图形)的正确位置。
作为检测定位标记的定位显微镜，大致分为通过投影透镜进行标记检测的正中心轴方式的显微镜，和不通过投影透镜进行标记检测的偏离中心轴方式的显微镜，但在将要成为今后的主流的使用准分子激光器的投影曝光装置中，偏离方式的定位显微镜最适合。这是因为，由于投影透镜对于曝光光束正在进行色差的修正，因此在正中心轴方式的显微镜的情况下，定位光不能聚光，或者即使聚光也会因色差引起非常大的误差，而与此相反，偏离中心轴方式的定位显微镜，由于和投影透镜分开设置，因此可以不考虑这种色差进行自由的光学设计，以及可以使用各种定位系统的缘故。例如，也可以使用相位差显微镜和微分干扰显微镜等。
当使用该扫描型投影曝光装置曝光感应基片的情况下，例如，如在对应于美国专利第5,448,332号的特开平6-283403号公报上所记载的那样，对于曝光范围将被设置在扫描方向的前面的1列全部的检测点作为样本点，预先在曝光前全部测量该样本点中的聚焦位置，进行平均化处理和滤波处理，估算相位延迟在曝光时通过开启控制自动调焦以及自动矫正机构。而后，同时从上述1列的各样本点中的聚焦位置的测量值中用最小二乘近似法求非扫描方向的倾斜，通过开启控制进行非扫描方向的矫正控制，实施所谓的完全预测量控制法。
这种投影曝光装置，由于主要作为大量生产半导体元件等的机器使用，因此必然要求可以在一定时间内曝光处理很多个晶片的处理能力，即要求提高生产率。
与此有关，在上述的步进扫描方式的投影曝光装置的情况下，在曝光大的范围的情况下如上所述，因为在晶片内曝光的拍照数少因此估计生产率提高，但由于曝光是在分划板和晶片的同步等速移动中进行，因此在该等速移动区域的前后需要加减速度区域，在曝光和分步器的拍照尺寸同等大小的拍照时，有可能因分步器而降低生产率。
在这种投影曝光装置中的处理流程大致如下。
①首先，使用晶片装片器进行将晶片加载在晶片台上的晶片加载工序。
②接着，实施用搜索定位机构进行检出晶片的大致位置的搜索定位工序。该搜索定位工序，具体地说，例如，以晶片的外型为基准，或者通过检测晶片上的搜索定位标志进行。
③进行正确求出晶片上的各拍照区域的位置的精确定位工序。该精确定位工序，一般使用EGA(增强型图形适配器)方式，该方式，选择晶片内的多个样本拍照，顺序测量被附设在该样本拍照中的定位标志(晶片标志)的位置，根据该测量结果和拍照阵列的设计值，由所谓的最小二乘法等进行统计运算，求晶片上的全部拍照阵列数据(参照对应美国专利第4,780,617号的特开昭61-44429号等)，可以用高生产率以比较高的精度求各拍照区域的坐标位置。
④根据用上述的EGA方式等求得的各拍照区域的坐标位置和预先预测出的基准线数量，一边在曝光位置上顺序确定晶片上的各拍照区域的位置，一边通过投影光学系统实施将分划板的图形的像转印到晶片上的曝光工序。
⑤实施使用装片器卸载被曝光处理后的晶片台上的晶片的晶片卸载工序。该晶片卸载工序，和进行曝光处理的晶片的
上述①的晶片加载工序同时进行。即，由①和⑤构成晶片交换工序。
这样，在以往的投影曝光装置中，可以用1个晶片载片台反复进行如晶片交换→搜索定位→精确定位→曝光→晶片交换…那样的大体4个动作。
另外，这种投影曝光装置的生产率THOR[片/小时]，在将上述的晶片交换时间设为T1，搜索定位时间设为T2，精确定位时间设为T3，曝光时间设为T4的情况下，可以用如下式(1)表示。
THOR＝3600/(T1+T2+T3+T4)………(1)
上述T1～T4的动作，按照如T1→T2→T3→T4……这样的顺序(时序)反复执行。因此，如果使T1～T4的各个要素高速化则分母变小，可以提高生产率THOR。但是，上述的T1(晶片交换时间)和T2(搜索定位时间)，因为对于1个晶片只能进行一个动作，所以改进的效果比较小。另外，在T3(精确定位)的情况下，在使用上述的EGA方式时如果减少拍照的样本数，或者缩短拍照单体的测量时间就可以提高生产率，而相反由于使定位精度降低，因此不能简单地缩短T3。
另外，T4(曝光时间)，包含有晶片曝光时间和拍照间的步进时间。例如，在如步进扫描方式的扫描型投影曝光装置中，需要尽可能缩短晶片曝光时间以提高分划板和晶片的相对扫描速度，但由于同步精度下降，因此不能简单地提高扫描速度。
特别在如使用将要成为今后主流的准分子激光源的投影曝光装置那样的偏离中心轴定位显微镜的装置中，提高载片台的控制精度是不容易的。即，在这种投影曝光装置中，为了在通过投影光学系统的掩摸图形的曝光时，和定位时这两方面没有阿贝误差地正确地管理晶片载片台的位置，实现高精度的对位，需要设定激光干涉计的测长轴分别通过投影光学系统的投影中心和定位显微镜的检出中心，而且需要在曝光时的载片台的移动范围内和定位时的载片台的移动范围内这两个范围内，通过上述投影光学系统的投影中心的测长轴和通过使定位显微镜的检出中心的测长轴不同时脱离，因此载片台必然大型化。
另外，在这种投影曝光装置中，除了上述生产率以外，作为重要的条件，可以列举①解像度，②焦深(DOF：Depth of Forcus)，③线宽控制精度。解像度R，如果将曝光波长定为λ，将投影透镜的数值孔径定为N.A.(Numerical Aperture)，则比例为λ/N.A.，焦深DOF比例为λ/(N.A.)2。
因此，为了提高解像度R(使R的值小)，就需要减小曝光波长λ，或者增大数值孔径N.A.。尤其是最近半导体元件等的高密度化不断进展，由于设计标准已经达到0.2μmL/S(行和空格)以下，因此为了曝光这些图形使用KrF准分子激光作为照明光源。但是，如上所述半导体元件的集成度，将来必将达到更高，希望开发具有比KrF短波长的光源的装置。作为具备有这种更短波长的光源的下一代装置的候补装置，可以列举有代表性的将ArF准分子激光作为光源的装置，和电子射线曝光装置等，但在ArF准分子激光的情况下，在有氧的地方光几乎不能透过，既难有高输出，又使激光器的寿命缩短，装置成本高存在很多技术问题，另外，在电子射线曝光装置的情况下，由于与光束曝光装置相比存在生产率低的缺点，因此以短波长化为主要观点的下一代机器的开发不如想象那样容易实现。
作为提高解像度的其他方法，也可以考虑增大数值孔径N.A.，但如果增大N.A.，则存在投影光学系统的DOF变小的缺点。该DOF，可以分成UDOF(User Depth of Focus：在用户侧使用的部分：图形段差和光刻胶厚度等)，和装置本身的综合焦点差两大部分。至此，由于UDOF的比率大，因此获得DOF大的方向是曝光装置开发的主攻方向，作为获得该DOF大的技术例如变形照明等已实用化。
可是，为了制造器件，需要将组合了L/S(行和空格)，孤立L(行)，孤立S(空格)，以及CH(接触孔)等的图形形成在晶片上，但是为了在每个上述的L/S，孤立行等的图形形状上进行最适宜曝光的曝光参数不同。因此，以往，使用叫做ED-TREE(刻度不同的CH除外)的方法，求解像线宽对于目标值来说在规定的容许误差内，并且可以得到规定的DOF那样的共同的曝光参数(相干因数σ、N.A.，曝光控制精度，分划板复制精度等)，将其作为曝光装置的工作方法。但是，今后将考虑采用如以下那样的技术方法。
①通过提高加工技术(晶片上平坦化)，推进图形低段差化和光刻胶厚度减小，UDOF有可能从1μm数量级降到0.4μm以下。
②曝光波长短波长化为g射线(436nm)→i射线(365nm)→KrF(248nm)。但是，今后只研讨ArF(193)之前的光源，而且其技术性的含量更高。其后转移至EB曝光。
③可以设想代替步进扫描式的静止曝光，如步进扫描式的扫描曝光成为分步器的主流。该技术，可以用直径小的投影光学系统进行大范围曝光(尤其在扫描方向上)，此部分容易实现高N.A。
以上述那样的技术动向为背景，可以探讨这样的方法，作为提高极限解像度的方法，双重曝光法被看好，将该双重曝光法用在KrF以及将来的ArF曝光装置，将能曝光至0.1μmL/S。一般双重曝光方法可以大体分为以下3种方法。
(1)各个分划板上形成曝光参数不同的L/S，孤立线，用每一个最适宜曝光条件在同一晶片上进行双重曝光。
(2)如果导入相位移位法，则与孤立线相比I/S一方在同一DOF中极限解像度高。通过利用此方法，在第1分划板中用L/S形成全部的图形，在第2分划板中通过取掉L/S形成孤立线。
(3)一般，与L/S相比，孤立线可以用小的N.A。得到高的解像度(但是，DOF减小)。因此，用孤立线形成全部的图形，通过组合用第1和第2刻度分别形成的孤立线，形成L/S。上述的双重曝光法，具有提高解像度、提高DOF的双重效果。
但是，双重曝光法，因为需要使用多个分划板多次进行曝光处理，所以与以往的装置相比曝光时间(T4)成倍增加，存在生产率大幅度下降的缺点，因此在现实中，不太认真研究双重曝光法，以往通过曝光波长的紫外化，变形照明，相位移位刻度等，提高解像度、焦深(DOF)。
可是，如果将前面所述的双重曝光法用于KrF、ArF，则因为实现至0.1μmL/S的曝光，所以毫无疑问地是以大量生产256M、1G的DRAM为目的的下一代机器的开发的有力的选择对象，因此希望开发作为双重曝光法的课题的关键的提高生产率的新技术。
与此有关，上述的4个动作即晶片交换，搜索定位，精确定位，以及曝光动作内的多个动作之间即使一部分同时进行处理，与按时序进行这4个动作的情况相比，也可以提高生产率，因此设置多个基片载片台成为前提。设置多个该基片载片台的方法是公知的，虽然理论上认为简单，但堆积了为了发挥充分的效果所必须解决的很多问题。例如，在单独并排配置2个和现有的基片载片台大小大致相同的基片载片台时，装置的设置面积显著增大，存在引起配置曝光装置的净化间的成本提高的缺点。另外，因为为了实现高精度的叠加，对于同一基片载片台上的感应基片，需要在实行定位后，用该定位的结果进行掩模图形的像和感应基片的对位而后进行曝光，所以只仅仅在2个基片载片台内，使一方例如作为曝光专用，另一方作为定位专用等，不能解决现实的问题。
进而，在一边独立地移动控制2个基片载片台同时处理2个动作的情况下，需要移动控制两载片台使它们之间不接触(防止干扰)，或者使一载片台上的动作不致影响另一载片台上的动作(防止干扰)。
再有，在扫描型的投影曝光装置中，对于晶片W上的各拍照位置区域的曝光程序，由①扫描时加减速时间，②稳定时间，③曝光时间，④向相邻拍照的步进时间等的①～④的各参数决定，但因为一般分划板载片台的加减速度成为限速条件，所以从扫描方向的一侧向另一侧，从另一侧向一侧相互扫描分划板载片台，以及与这些动作一同和在和分划板载片台相反方向上相互扫描晶片(为此，在晶片1拍照区域扫描曝光后，向非扫描方向步进1拍照区域)是最有效率的。
但是，在进行上述以往的完全预测量控制(特开平6-283403号公报等)的情况下，以上述最有效率的曝光程序进行曝光是困难的。即，在曝光晶片中心附近的拍照区域的情况下，完全没有问题可以进行上述完全预测量控制，但在晶片外围附近的拍照区域，和在外围的不完整拍照区域中，存在通过该扫描方向进行完全预测量控制有困难的情况，这是因为在现实中为了进行完全预测量不得不使扫描方向从晶片内侧向外侧进行的缘故。因此，导致生产率降低。
特开平8-51069号(对应美国专利申请第26163号，1994年6月17日申请)，揭示了包含晶片位置监视跟踪装置的包含多个晶片泊位的步进扫描装置。作为晶片泊位具备成像泊位和特性测定泊位，各泊位具有保持晶片的夹具。在特性测定泊位中，对晶片的每一范围判定扫描的倾斜和深度。成像泊位具备成像透镜，在特性测定泊位中被特性测定后的晶片的各范围上印刷像。在这些泊位中的晶片的特性测定和成像并列进行。因此，与顺序进行特性测定和成像的以往的分步器相比可以使生产率提高2倍，这在该公报中已经叙述了。但是，在此类型的装置中，在特性测定泊位中收集到的晶片的数据为了在向晶片的成像泊位移动后也有效并且正确，必须始终用干涉计连续监视晶片。
本发明，就是在这种情况下完成的，发明的第1目的在于，提供可以进一步提高生产率的投影曝光装置。
发明的第2目的在于，提供可以进一步提高生产率的投影曝光方法。
发明的第3目的在于，提供可以通过曝光动作和定位动作等的并行处理谋求生产率的提高以及基片载片台的小型化和轻型化的投影曝光装置。
发明的第4目的在于，提供可以谋求生产率的提高以及载片台的小型和轻型化的投影曝光方法。
发明的第5目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，可以防止两载片台相互间的干扰的影响的投影曝光装置。
发明的第6目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，可以防止两载片台相互的干扰的投影曝光装置。
发明的第7目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，可以防止两载片台相互间的干扰的影响的投影曝光方法。
发明的第8目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，防止两载片台之间的干扰的投影曝光方法。
发明的第9目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，可以进行高精度的聚焦、矫正控制的投影曝光装置。
发明的第10目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，可以进行高精度的聚焦、矫正控制的投影曝光方法。
发明的第11目的在于，提供根据样本拍照区域的排列，即使在使用进行标记对位的EGA的情况下，也可以进一步提高生产率，同时进行高精度的聚焦、矫正控制的投影曝光方法。
发明的第12目的在于，提供在曝光感应基片的外围附近的拍照区域时，通过将不能预测量测量的内侧的聚焦信息作为预测量数据用于聚焦控制，在提高生产率的同时，可以进行高精度聚焦、矫正控制的投影曝光装置。
发明的第13目的在于，提供在进一步提高生产率的同时，可以进行高精度的聚焦、矫正控制的扫描曝光方法。
发明的第14目的在于，提供在可以提高生产率的同时，可以与基准线数量无关的确定基片载片台的大小的曝光方法。
如果部分地同时并行处理上述的3个动作，即晶片交换(包含搜索定位)，精确定位，以及曝光动作内的多个动作，则与按时序进行这些动作的情况相比，可以提高生产率。本发明就是在着眼于这种观点的同时解决以往技术的问题。
如果采用本发明的第1形态，，则是分别用规定图形曝露被划分在感应基片(W1，W2)上的多个区域(SA)的曝露装置，提供具备保持着感应基片(W1、W2)，并独立地移动于测量感应基片上的划分区域的测量位置信息的位置信息测量部分(PIS)和曝露区域(EPS)之间的多个载片台(WS1，WS2)的曝露装置。由于在位置信息测量部分上进行的感应基片的各划分区域(拍照区域(SA))的位置信息的测量和在曝露区域上进行的各划分区域的曝露并行地进行，因此在按照时序进行这些部分的处理工序的以往的曝露装置中显著提高生产率。为了高精度地维持在位置信息测量部分中测量出的位置信息，例如，即使在曝露区域也高精度地维持各划分区域的X、Y、Z方向位置，在本发明中，具有用于求各载片台(WS1，WS2)在感应基片上的各划分区域(SA)的载片台内的相对位置的基准标记(MK1，MK2，MK3)。使用对于在位置信息测量部分测量出的该基准标记的各划分区域的相对位置，在曝露区域中进行感应基片的各划分区域的对位。因此，用于分别测量存在于上述位置信息测量部分以及曝露区域中的载片台的位置的多个测量系统(例如，干涉计)，只在各部分中独立地测量载片台位置即可，不需要在两部分之间载片台移动时一个测量系统跟踪载片台位置，或者在测量系统系统之间进行数据的传输。
上述曝露装置，还分别在上述位置信息测量部分以及曝露区域中具备位置信息检出系统，可以通过该位置信息检出系统测量或者确定对应基准标记的感应基片的各划分区域的位置。当曝露装置是投影曝光装置的情况下，在上述位置信息检测区域中的位置信息检出系统可以设置成定位系统(24a，24b)以及检测感应基片的面位置的检测系统(130)，在曝露区域中的位置信息检出系统可以设置成通过投影光学系统检测出标记的检出器(52a，52b)。进而，曝露装置具备用于存储在位置信息测量部分中求得的感应基片的各划分区域的位置信息的存储装置(91)。
如果采用本发明的第2形态，则提供具有以下特征的投影曝光装置：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光装置中，具备：第1基片载片台(WS1)，保持着感应基片(W1)在2维平面内移动，并在其表面形成基准标记；第2基片载片台(WS2)，保持着感应基片(W2)和上述第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于上述第1基片载片台(WS1)移动，并在基准其表面上；至少1个标记检出系统(例如24a)，被和上述投影光学系统(PL)分开设置，检测出在上述基片载片台(WS1，WS2)上的基准标记或者被保持在上述基片载片台(WS1，WS2)上的感应基片(W1，W2)上的标记；控制装置(90)，控制两载片台(WS1，WS2)的动作，使得在上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)内的一方载片台(WS1，WS2)由上述标记检出系统(24a)进行标记检出动作期间，另一方的载片台(WS1，WS2)进行曝光动作。
如果采用该投影曝光装置，因为由控制装置控制两载片台(WS1，WS2)的动作，使得在第1基片载片台以及第2基片载片台内的一方的载片台由标记检出系统进行标记检出动作期间，另一方的载片台进行曝光动作，所以可以同时并行处理被保持在一方的基片载片台上的感应基片上标记检出动作和被保持另一方的基片载片台上的感应基片的曝光动作。因而，由于前面说明过的时间T2以及T3的动作，和时间T4的动作可以并行处理，因此与要求时间(T1+T2+T3+T4)的以往的时序处理相比可以提高生产率。
在该投影曝光装置中，当进一步具有和第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1以及WS2)进行感应基片(W1，W2)的交接的搬送系统(180～200)的情况下，进一步希望上述控制装置(90)如此控制两载片台(WS1，WS2)的动作，使得在上述一方的基片载片台(WS1或者WS2)和上述搬送系统(180～200)进行感应基片的交接以及由上述标记检出系统(24a)进行标记检出动作期间，上述另一方的基片载片台(WS1或者WS2)由上述投影光学系统(PL)进行曝光动作。在这种情况下，因为可以在一方的基片载片台一侧进行前面说过的时间T1、时间T2以及时间T3的动作，而在另一方的基片载片台一侧进行时间T4的动作，所以可以进一步提高生产率。
在上述投影曝光装置中，至少可以设置1个和投影光学系统分开设置的如定位系统那样的标记检出系统，但例在标记检出系统在和投影光学系统各分开设置2个的情况下，可以分别将2个标记检出系统(24a，24b)沿着上述投影光学系统(PL)的两侧配置，上述控制系统(90)，用一方的标记检出系统(24a)检测出第1基片载片台(WS1)上的基准标记或者被保持第1基片载片台(WS1)的上感应基片(W1)上的标记，用另一方的标记检出系统(24b)检测出第2基片载片台(WS2)上或者被保持在第2基片载片台上的感应基片(W2)上的标记。在这种情况下，在用位于中央的投影光学系统正在曝光一方的基片载片台上的感应基片期间(曝光动作)，使用一方的标记检出系统检出另一方的基片载片台上的感应基片的标记(定位动作)，当进行曝光动作和定位动作切换的情况下，使2个基片载片台沿着上述规定方向移动到另一方的标记检出系统一方，使位于投影光学系统下的一方的基片载片台移动到另一方的标记检出系统位置，使位于一方的标记检出系统位置上的另一方的基片载片台移动到投影光学系统下，由于这些动作很容易进行，因此，这样就可以相互使用2个标记检出系统。
如果采用本发明的第3形态，则可以提供具有以下特征的投影曝光方法：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光方法中，准备可以保持着感应基片(W1，W2)分别单独在2维平面内移动的2个基片载片台(WS1，WS2)；在上述2个基片载片台(WS1，WS2)中的一方的载片台(WS1，WS2)上，至少进行感应基片的交换动作和上述基片载片台上或者被保持在上述基片载片台上的感应基片上的标记的检出动作的之一期间，在上述2个基片载片台中的另一方的载片台(WS1或者WS2)上，对感应基片实行曝光动作。
如果采用该投影曝光方法，因为在一方的基片载片台上进行上述说明过的时间T1的动作以及时间(T2+T3)的动作中的至少一方的动作期间，与此并行地在另一方的基片载片台上进行时间T4的动作，所以与要求时间(T1+T2+T3+T4)的以往的时序的处理相比可以提高生产率。尤其是在一方的载片台一侧进行时间(T1+T2+T3)的动作期间，与此并行地在另一方的载片台一侧进行时间T4的动作的情况下，可以实现更高的生产率。
这种情况下，并不限制在2个基片载片台上进行的每一个的动作总是同时结束，但可以在2个基片载片台的每一个的动作结束时，切换2个基片载片台的动作就可以。由此，动作早结束的一方，处于待机状态，在两载片台中的动作结束时刻进行动作的切换。该待机时间，由于是使生产率下降的主要原因，因此尽可能的减少待机时间。
如果采用本发明的第4形态，则可以提供具有以下特征的曝光方法：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W)上由此曝光感应基片的曝光方法中，准备可以保持着感应基片(W)每一个独立地在同一平面内移动的2个基片载片台(WS1，WS2)；通过上述投影光学系统(PL)在被保持在上述2个基片载片台(WS1，WS2)内的一方的基片载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W)曝光上述掩模(R)的图形的像；在被保持在上述一方的基片载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W)的曝光中，测量被保持在上述2个基片载片台内的另一方的基片载片台(WS2或者WS1)上的感应基片(W)上的对位标记和上述另一方的载片台(WS2或者WS1)上的基准点的位置关系；在被保持在上述一方的基片载片台上的感应基片的曝光结束后，检测出对上述投影光学系统的投影区域内的规定的基准点的上述另一方的基片载片台上的基准点的位置偏差以及得到上述位置偏差时的上述另一方的基片载片台的坐标位置；根据上述被检测出的位置关系、上述被检测出的位置偏差以及上述被检测出的坐标位置控制上述另一方的基片载片台的移动，进行被保持在上述另一方的载片台上的感应基片和上述掩模的图形的像的对位。
如果采用上述曝光方法，则在通过上述投影光学系统(PL)在被保持在2个基片载片台(WS1，WS2)内的一方的基片载片台(WS1或者WS2)的感应基片(W)上进行上述掩模(R)的图形的像的曝光期间，①测量被保持在2个基片载片台内的另一方的基片载片台(WS2或者WS1)上的感应基片(W)上的对位标志和另一方的载片台(WS2或者WS1)上的基准点的位置关系。这样，因为可以并行地进行一方的基片载片台一侧的曝光动作和另一方的基片载片台一侧的定位动作(被保持在另一方的基片载片台中的感应基片上的对位标志和另一方的载片台上的基准点的位置关系的测量)，所以与按照时序进行这些动作的以往技术相比可以实现提高生产率。
而后，在被保持在上述一方的基片载片台上的感应基片的曝光结束之后，当在投影光学系统(PL)的投影区域内确定了上述另一方的基片载片台(WS2或者WS1)上的基准点的状态下，②检测对其投影区域内的规定的基准点另一方的基片载片台上的基准点的位置偏离以及③在检出其位置偏差时检测另一方的基片载片台的坐标位置。其后，根据①被检测出的位置关系、②被检测出的位置偏离、③被检测出的坐标位置，控制另一方的基片载片台(WS2或者WS1)的移动，进行被保持在另一方的载片台上的感应基片和上述掩模的图形的像的对位。
因此，即使在①的另一方的基片载片台上的规定的基准点和感应基片上的对位标记的位置关系被检测出时，管理该基片载片台的位置的干涉计(或者坐标系)，和在②、③的位置偏差被检测出以及基片载片台的坐标位置被检测出时管理载片台的位置的干涉计(或者坐标系)不同，也没有关系，可以高精度地进行掩模的图形的像和被搭载在上述另一方的基片载片台上的感应基片的对位。即，不需要用一个干涉计连续监视定位动作、从定位位置向曝光位置的移动动作以及曝光动作。
因而，例如当作为检出对位标记的标记检出系统使用偏离中心轴式(定位标记检出用的检出器位于偏离投影光学系统的正下方的位置)的定位系统的情况下，不需要测量投影光学系统的投影区域内的规定的基准点(掩模的图形的像的投影中心)和定位系统的检出中心的位置关系，即不需要测量基准线数量，其结果即使投影光学系统和定位系统有大的偏离也没关系。因而，可以与基准线数量无关地设定基片载片台的大小，即使使基片载片台小型化轻型化也没有问题，可以对感应基片的整个面通过标记位置测量、投影光学系统进行图形的曝光。这种情况下，也不受基准线数量的变动的影响。
如果采用本发明的第5形态，则在通过经投影光学系统在感应基片(W)上投影图形由此曝光感应基片的曝光装置中，具有以下部分：第1基片载片台(WS1)，保持着感应基片(W)在2维平面内移动，并在其表面上形成基准标记；第2基片载片台(WS2)，保持着感应基片(W)，在和第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于第1基片载片台(WS1)移动；标记检出系统(WA)，被和上述投影光学系统分开设置，用于检测上述基片载片台(WS1，WS2)上的基准标记或者被保持在该载片台的感应基片(W)上的定位标记；干涉计系统(26)，用于分别测量上述第1基片载片台以及第2基片载片台的2维位置；移动装置(201，22)，在第1位置和第2位置之间移动，其中第1位置是，使上述2个基片载片台的每一个，对应被保持在该载片台上的感应基片通过上述投影光学系统进行曝光时的载片台移动范围内的位置，第2位置是，在由上述标记检出系统进行载片台上的基准标记或者被保持在该载片台上的感应基片上的标记的检测时的载片台移动范围内的规定的位置；控制装置(28)，在监视上述干涉计系统(26)的测量值的同时，控制上述2个载片台的动作，使得在曝光被保持在第1基片载片台以及第2基片载片台中的一载片台上的感应基片期间，在上述第1基片载片台以及第2基片载片台中的另一载片台上由上述标记检出系统(WA)进行标记检出动作，之后，控制上述移动装置(201，22)，交换上述的一方基片载片台和另一方基片载片台的位置。
如果采用此构成，则由控制装置(28)，一边监视干涉计系统(26)的测量值，一边控制2个载片台的动作，使得在曝光被保持在一载片台上的感应基片期间，在另一载片台上由标记检出系统(例如，定位系统)(WA)进行标记检出动作，之后，控制移动装置(201，22)，交换一方基片载片台和另一方基片载片台的位置。因此，如果通过并行处理一基片载片台侧的曝光动作和另一载片台侧的定位动作，在可以提高生产率的同时，在位置交换后在处于第2位置的基片载片台上进行感应基片的更换，则在交换两载片台的动作和，曝光被保持在另一载片台上的感应基片期间，可以在一方的载片台上由标记检出系统(例如，定位系统)(WA)并行进行标记检出动作。
在上述曝光装置中，上述干涉计系统(26)，最好具备在上述投影光学系统(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1测长轴(Xe)以及第2测长轴(Ye)，和在上述标记检出系统(WA)的检出中心相互垂直交叉的第3测长轴(Xa)以及第4测长轴(Ya)，希望上述控制装置(28)，在交换上述一载片台和另一载片台的位置时，复位上述干涉计系统(26)的测长轴(Xe，Ye，Xa，Ya)。通过如此构成干涉计系统以及控制装置，因为干涉计系统(26)，具备在投影光学系统(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1测长轴(Xe)以及第2测长轴(Ye)，和在标记检出系统(定位系统)(WA)的检测中心相互垂直交叉的第3测长轴(Xa)以及第4测长轴(Ya)，所以无论在经投影光学系统向感应基片上进行图形的曝光时以及由标记检出系统检出位置检出标记时，都可以在没有阿贝误差的状态下正确地管理基片载片台(WS1，WS2)的位置。另外，因为控制装置(28)，在交换一载片台和另一载片台时，复位干扰系统(26)的测长轴(Xe，Ye，Xa，Ya)，因此在位置交换时，即使此前管理每一个的基片载片台的位置的干扰系统的测长轴脱离，如果将复位干涉计系统(26)的测长轴(Xe，Ye，Xa，Ya)的位置预先确定在规定的位置，则复位后，可以用该被复位的测长轴的测量值管理第1、第2基片载片台的位置。
如果采用本发明的第6形态，则在通过经投影光学系统(PL)在感应基片(W)上投影图形由此曝光感应基片的曝光装置中，具有以下部分：第1基片载片台(WS1)，保持着感应基片(W)在2维平面内移动，并在其表面形成有基准标记；第2基片载片台(WS2)，保持着感应基片(W)在和上述第1基片载片台(WS1)相同的平面内独立于上述第1基片载片台移动，并在其表面上形成有基准标记；标记检出系统(WA)，被和上述投影光学系统(PL)分开设置，用于检出被形成在上述基片载片台上的基准标记或者被保持在该载片台的感应基片上的定位标记；干涉计系统(26)，用于分别测量上述第1基片载片台以及第2基片载片台的2维位置；移动装置(201，221)，其使2个基片载片台的每一个在第1位置和第2位置和第3位置这3个位置之间移动，其中第1位置是对被保持在载片台上的感应基片(W)经过上述投影光学系统(PL)进行曝光的曝光时的载片台的移动范围内的规定的位置，第2位置是用上述标记检出系统(WA)进行载片台上或者被保持在该载片台的感应基片上的标记检出时的载片台移动范围内的规定的位置，第3位置是在基片载片台和外部的基片运送机构之间进行感应基片交接的位置；控制装置(28)，控制上述2个基片载片台(WS1，WS2)以及上述移动装置(201，221)，在由上述干涉计系统(26)管理上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)中的一方的载片台的位置，并经上述投影光学系统(PL)在被保持在该一方的载片台的感应基片(W)上曝光图形期间，在上述第1基片载片台以及第2基片载片台中的另一载片台上，根据上述标记检出系统(WA)的检出结果和上述干涉计系统(26)的测量值，顺序进行测量感应基片(W)的交换以及上述感应基片(W)上的定位标记和上述另一方的载片台上的基准标记的位置关系的定位动作，与此同时，控制上述2个载片台和上述移动装置，使得在上述2个载片台的动作都结束后，交换在上述2个载片台上进行的动作。
如果采用上述曝光装置，则可以用上述控制装置，控制2个基片载片台(WS1，WS2)以及移动装置(201，221)，使得在一方的基片载片台的位置被干涉计系统管理，并且在被保持在该一方的基片载片台的感应基片上经投影光学系统曝光图形期间，在另一方的基片载片台上，根据标记检出系统(WA)的检出结果和干涉计系统(26)的测量值，测量感应基片(W)的交换及其交换后的感应基片(W)上的定位标志和另一方的载片台上的基准标记的位置关系。因此，通过一方的基片载片台一侧的曝光动作和另一方的载片台一侧的感应基片的交换以及定位动作的并行处理，就可以进一步提高生产率。这种情况下，因为在和第1位置、第2位置不同的第3位置上进行感应基片的交换，所以该交换可以在和标记检出系统(例如，定位系统)、投影光学系统不同的位置上进行，没有标记检出系统、投影光学系统妨碍感应基片的交换的问题。
另外，在控制装置中，在2个载片台的动作同时结束之后，因为控制2个载片台和移动装置，使得交换在2个载片台上进行的动作，所以在上述2个载片台的动作结束之后，接着，在曝光被保持在另一方的载片台上的感应基片期间，可以并行在一方的载片台上由标记检出系统(WA)进行标记检出动作。
在此情况下，作为投影光学系统例如使用电子镜筒，也可以在感应基片上由电子束直接描绘图形，但通过进一步设置形成有图形的掩模(R)，也可以将被形成在上述掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)上的感应基片(W)上。
在本发明的曝光装置中，上述干涉计系统(26)，具备在上述投影光学系统(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1测长轴(Xe)以及第2测长轴(Ye)，和在上述标记检出系统(WA)的检出中心相互垂直交叉的第3测长轴(Xa)以及第4测长轴(Ya)，但希望上述控制装置(28)，对于上述2个载片台(WS1，WS2)的每一个，在向上述第1位置移动时复位上述干涉计系统(26)的第1以及第2测长轴(Xe以及Ye)，在向上述第2位置移动时复位上述干扰系统(26)的第3以及第4测长轴(Xa以及Ya)。通过这样构成干涉计以及控制装置，因为干涉计系统(26)具备，在投影光学系统(PL)的投影中心相互垂直交叉的第1测长轴(Xe)以及第2测长轴(Ye)，和在标记检出系统(WA)的检出中心相互垂直交叉的第3测长轴(Xa)以及第4测长轴(Ya)，所以即使在经过投影光学系统向感应基片上进行图形曝光时以及由标记检出系统进行位置检出标记的检出时，也可以在没有阿贝误差的状态下正确地管理基片载片台(WS1，WS2)的位置。另外，控制装置(28)，因为对于2个载片台(WS1，WS2)的每一个，在向第1位置移动时复位干涉计系统(26)的第1以及第2测长轴(Xe以及Ye)，在向第2位置移动时复位干涉计系统(26)的第3以及第4测长轴(Xa以及Ya)，所以无论哪个基片载片台，都可以在曝光开始前、定位测量开始前，使每一个动作所需要的测长轴复位，即使此前管理各个基片载片台的位置的干涉计系统的测长轴被暂时脱离，在复位后，也可以使用该被复位的测长轴的测量值管理曝光时、定位时的两载片台的位置。
在本发明的曝光装置中，希望进一步具有标记位置检出器(51A，52B)，其通过上述掩模(R)和上述投影光学系统(PL)检测出上述掩模(R)的由投影光学系统形成的像的投影中心和上述载片台上的基准标记的相对位置关系。在这种情况下，当将基片载片台(WS1，WS2)的位置确定在投影光学系统(PL)的投影区域内可以检测出基片载片台(18)上的规定的基准标记和掩模图形的像的投影中心的位置关系的位置上时，可以用标记位置检出器(52A，52B)通过掩模(R)和投影光学系统(PL)检测出掩模(R)的图形的像的投影中心和基片载片台上的基准标记的位置关系。这种情况下，将在投影光学系统(PL)的投影区域内可以检测出基片载片台(18)上的规定的基准标记和掩模图形的像的投影中心的位置关系的位置确定位第1位置，希望设置成在该第1位置上也进行第1、第2测长轴的复位。
在上述曝光装置中，上述各基片载片台(WS1，WS2)，具有载片台主体(WS1a，WS2a)，和装卸自如地被搭载在该主体(WS1a，WS2a)上并保持基片的基片保持部件(WS1b，WS2b)，当在该基片保持部件(WS1b，WS2b)的侧面设置干涉计用反射面并且在上述基片保持部件的上面形成有基准标记(WM，RM)的情况下，也可以设置成上述移动装置(201，221)代替上述基片载片台使上述基片保持部件在上述各地点间移动。
另外，在这些情况下作为移动装置，如果在第1位置、第2位置以及第3位置的这3个地点之间(或者在第1位置和第2位置之间)，不监视使用干涉计测量值就可以使基片载片台或者基片保持部件移动则可以使用任何构成，例如，移动装置也可以由机械臂(201，221)构成。
另外，在上述曝光装置中，成为干涉计系统的测长的基准的固定镜可以配置在任何位置，但最好将分别成为由涉计测长的基准的固定镜(14X，14Y，18X，18Y)安装于上述投影光学系统(PL)、上述标记检出系统(WA)。这种情况下，与固定镜在其它位置的情况相比，由时效性的固定镜的位置变动和装置的振动引起的固定镜的位置变动的影响很难在测长结果中产生误差。
在上述曝光装置中，只设置了第1基片载片台和第2基片载片台2个载片台，但除了上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)之外，还可以进一步设置至少1个基片载片台，其可以保持着感应基片在和上述2个基片载片台在同一平面内独立于这2个载片台移动。
如果采用本发明的第7形态，则可以在提供具有以下部分的曝光装置：在将掩模(R)的图形由投影光学系统形成的像分别投影在被划分在感应基片(W1，W2)上的多个拍照区域上由此曝光各拍照区域的投影曝光装置中，具有：第1基片载片台(WS1)，可以保持着感应基片(W1)在2维平面内移动；第2基片载片台(WS2)，可以保持着感应基片(WS2)在和上述第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于上述第1基片载片台(WS1)移动；位置信息检出系统(例如，24a，130)，被和上述投影光学系统(PL)分开设置，用于检测出被保持在上述基片载片台(WS1或者WS2)的上感应基片(W1或者W2)的至少一个拍照区域的位置信息；基片驱动系统(LS)，被设置在上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)的每一个上，用于调整被保持在载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W1或者W2)的表面位置；控制装置(90)，控制上述2个载片台(WS1，WS2)，使得在上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)中的一个的载片台上使用上述位置信息检出系统(24a，130)进行位置检出动作期间，在另一载片台(例如，WS2)中使用上述投影光学系统(PL)进行曝光动作，其后，控制上述一方的载片台(WS1)使得在该载片台(WS1)中用投影光学系统(PL)进行曝光动作，与此同时，使用在上述一方的载片台(WS1)的位置信息检出中得到的检出结果中的上述至少一个拍照区域的面位置信息控制上述一方的载片台(WS1)的基片驱动系统(LS1)，实行上述拍照区域的曝光时的对位。
如果采用上述曝光装置，因为，可以用控制装置控制2个载片台，使得在第1基片载片台以及第2基片载片台中的一方的载片台中使用位置信息检出系统进行位置信息的检出时，可以在另一方的载片台上使用投影光学系统进行曝光动作，所以，通过并行处理一方的载片台一侧的标记测量动作和另一载片台一侧的曝光动作，与按照时序进行这些动作的以往技术相比，可以实现提高生产率。进而，在控制装置中，在上述一方的载片台一侧的标记测量动作和另一载片台一侧的曝光动作的并行处理结束后，在控制一方的载片台使得在一方载片台中使用投影光学系统进行曝光动作的同时，根据在一方的载片台的位置信息检出中得到的拍照区域的面位置信息的检出结果控制一方的载片台的基片驱动系统。因此，在该的载片台的曝光动作中，使用在前面的位置信息检出时得到的拍照区域的面位置(Z方向位置)控制该载片台的基片驱动系统，就可以迅速使感应基片的面位置接近投影光学系统的成像面。
在上述曝光装置中，上述位置信息检出系统，可以包含测量被保持在上述基片载片台的感应基片上的标记的至少1个定位系统(24a)和用于用上述定位系统检测出标记测量动作中的感应基片面的位置信息的第1检出系统(130)。进而，具备第2检出系统(132)，其用上述投影光学系统检测出曝光动作中的感应基片面的位置信息，上述控制装置(90)，控制上述2个载片台，使得在上述第1基片载片台以及第2基片载片台其中的一方的载片台上由上述位置信息检出系统经常检测期间，在另一载片台上用上述投影光学系统进行曝光动作，其后，控制上述一方的载片台在该载片台上用上述投影光学系统进行曝光动作，与此同时，根据在上述一方的载片台的位置信息检出中得到的第1检出系统的检出结果和在上述一方的载片台的曝光动作中得到的上述第2检出系统的检出结果控制上述一方的载片台的基片驱动系统(LS)，实行在上述拍照区域的曝光时的对位。因为可以根据第2检出系统的检出结果进一步微调基片驱动系统使感应基片表面和成像面一致，所以可以进行迅速且高精度的聚焦、矫正控制。
希望上述投影曝光装置，是扫描型的投影曝光装置(例如，步进扫描型曝光装置)，其通过以下步骤将上述掩模的图形的像曝光在上述感应基片上，即，对于用照明光照明的照明区域(LA)使掩模(R)在扫描方向上移动，与此同步，对于与上述照明区域共轭的曝光区域(IF)使感应基片在上述扫描方向移动，这种情况下，上述控制装置(90)，控制上述2个载片台，使得在上述第1基片载片台以及第2基片载片台内的一方的载片台上由上述位置信息检出系统进行检测期间，在另一方的载片台上使用上述投影光学系统进行曝光动作，其后，在控制上述一方的载片台使用上述投影光学系统在该载片台上进行曝光动作之际，在被保持在上述一方的感应基片上的多个拍照区域内对上述曝光区域(IF)曝光被设定成从上述感应基片的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域，此时，根据在上述一方的载片台的位置信息检出中得到的上述第1检出系统(130)的检出结果和在上述一方的载片台的曝光动作中得到的上述第2检出系统(132)的检出结果，控制上述一方的载片台的基片驱动系统(LS)实行上述拍照区域的曝光时的对位。这种情况下，在一方的载片台的曝光动作中，当对于不能得到前面拍照区域曝光时的感应基片的面位置信息的曝光区域，曝光被设定成从上述感应基片的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域时，根据在一方载片台的标记测量动作中得到的第1检出系统的检出结果控制该载片台的基片驱动系统，就可以时感应基片的面位置迅速接近投影光学系统的成像面，与此同时，根据第2检出系统的检出结果进一步微调基片驱动系统就可以使感应基片表面和成像面一致。相反，在上述以外可以得到前面拍照区域曝光时的感应基片的面位置信息的拍照区域的曝光时，在曝光对象的拍照区域的讴歌开始之前，根据前面曝光时的感应基片的面位置信息控制一方的载片台的基片驱动系统，使感应基片的面位置迅速接近投影光学系统的成像面，其后，只用在曝光中得到的第2检出系统的检出结果进行感应基片的面位置调整(调整「聚焦，矫正」)。因而，无论在哪个拍照区域的曝光时，都可以迅速并且高精度地进行聚焦、矫正控制。
如果采用本发明的第8形态，则可以提供具有以下特征的投影曝光方法：在将掩模(R)的图形由投影光学系统(PL)形成的像分别投影在感应基片(W1或者W2)上的多个拍照区域上由此曝光各拍照区域的投影曝光方法中：准备可以保持着感应基片(W1或者W2)在同一2维平面内每一个独立地移动的2个基片载片台(W1，W2)；测量被保持在上述2个载片台(WS1，WS2)内的一方的载片台(例如，W1)的感应基片(例如，W1)的至少一个拍照区域的位置信息；在上述一方的载片台(WS1)上进行位置信息的测量期间，用上述掩模(R)的图形的像曝光被保持在上述2个载片台(WS1，WS2)中的另一方的载片台(WS2)的感应基片(W2)；在上述另一方的载片台(WS2)的曝光动作结束后，在曝光被保持在上述一方的载片台(WS1)的感应基片之际，使用上述被检测出的位置信息调整被保持在上述一方的载片台(WS1)的感应基片(W1)的面位置。
如果采用上述曝光方法，则在一方的载片台上，例如，进行检测感应基片的定位标记测量动作以及对感应基片的规定基准面的相对位置等的位置信息的检出动作期间，和此并行地用掩模的图形的像曝光被保持在2个载片台内的另一方的载片台上的感应基片。因此，通过一方的载片台一侧的标记测量动作和另一方的载片台一侧的曝光动作的并行处理，与按照时序进行这些动作的以往技术相比就可以实现生产率的提高。而后，在上述另一方的载片台的曝光动作结束后，即在上述2个载片台上的并行动作结束后，在曝光被保持在一方的载片台上的感应基片的同时，在该曝光中，使用前面检测出的被保持在一方的载片台上的感应基片的拍照区域的面位置的信息，调整被保持在上述一方的载片台上的感应基片的面位置。因此，在该一方的载片台的曝光动作中，根据前面检测出的面位置的信息就可以使被保持在该一方的载片台上的感应基片的面位置迅速接近投影光学系统的成像面。因而，可以迅速并且高精度地进行聚焦、矫正。
如果采用本发明的第9形态，则可以提供具有以下部分的投影光学系统：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光装置中，具备：第1基片载片台(WS1)，保特着感应基片(W1)在2维平面内移动，并在其表面上形成有基准标记；第2基片载片台(WS2)，保持着感应基片(W2)和上述第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于上述第1基片载片台(WS1)移动；至少1个标记检出系统(24a)，被和上述投影光学系统分开设置，检测出上述基片载片台(WS1，WS2)上的基准标记或者被保持在上述基片载片台(WS1，WS2)的感应基片(W1，W2)上的定位标记；干涉计系统，具备：第1测长轴(BI1X)，用于从通过上述投影光学系统(PL)的投影中心和上述标记检出系统(24a)的检测中心的第1轴的一侧测量上述第1基片载片台(WS1)的上述第2轴方向的位置，和第2测长轴(BI2X)，用于从上述第1轴方向的另一侧测量上述第2基片载片台(WS2)的上述第1轴方向的位置，和第3测长轴(BI3Y)，在上述投影光学系统(PL)的投影中心和上述第1轴垂直交叉，和第4测长轴(BI4Y)，在上述标记检出系统(24a)的检测中心和上述第1轴垂直交叉，用这些测长轴(BI1X～BI4Y)分别测量上述第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1以及WS2)的2维位置。
如果采用该投影曝光装置，则可以在第1基片载片台以及第2基片载片台上分别保持着感应基片并独立地移动于2维平面内，用和投影光学系统分开设置的如定位系统那样的标记检出系统，检测基片载片台上的基准标记以及/或者被保持在该基片载片台的感应基片上的标记，用测量干涉计系统的第1至第4测长轴分别测量第1基片载片台以及第2基片载片台的2维位置。作为该干涉计的测长轴，将第1测长轴以及第2测长轴沿着通过投影光学系统的投影中心和标记检出系统的检测中心的第1轴方向，设置在第1基片载片台以及第2基片载片台的一方和另一方，用第1测长轴测量第1基片载片台的第1轴方向位置，用第2测长轴测量第2基片载片台的第1轴方向位置。另外，第3测长轴，被设置成在投影光学系统的投影中心和第1轴垂直交叉，第4测长轴，被设置成在标记检出系统的检测中心和第1轴垂直交叉。因此，可以用标记检出系统检测出被形成在2个基片载片台上的基准标记，但在该标记检测时的第1基片载片台的2维位置由在标记检出系统的检测中心相互垂直交叉的第1测长轴和第4测长轴的干涉计测量，第2基片载片台的2维位置由在标记检出系统的检测中心相互垂直交叉的第2测长轴和第4测长轴的干涉计测量，在任何载片台的位置都可以在没有阿贝误差的状态下正确地测量。
另一方面，在由投影光学系统进行掩模图形的曝光时，第1基片载片台的2维位置由在投影光学系统的投影中心相互垂直交叉的第1测长轴和第3测长轴的干涉计测量，第2基片载片台的2维位置由在投影中心相互垂直交叉的第2测长轴和第3测长轴的干涉计分别测量，在任何载片台的位置都可以在没有阿贝误差的状态下正确地测量。特别是，因为第1测长轴和第2测长轴，由于以上述那样的位置关系配置，因此在使第1基片载片台以及第2基片载片台在第1轴方向移动期间测长轴并不脱离，所以根据这些测长轴的干涉计的测量值就可以使2个基片载片台在标记检出系统和投影光学系统之间往复移动，例如在第1基片载片台位于标记检出系统下期间，可以使第2基片载片台位于投影光学系统下，可以并行处理由标记检出系统进行各个基片载片台上或者感应基片上的标记的位置检出动作，和由投影光学系统进行的曝光动作，其结果可以提高生产率。
上述投影曝光装置，进一步具备控制装置(90)，其如此控制第1以及第2载片台，使得在用上述干涉计系统的第3测长轴(BI3X)的测量值管理第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1，WS2)中的一方的载片台的位置并且曝光该一方载片台上的感应基片期间，用上述标记检出系统的检出结果和上述干涉计系统的第4测长轴(BI4X)的测量值，求被保持在另一方的载片台的感应基片上的定位标记和另一方载片台上的基准标记(MK)的位置关系，在上述一方的载片台的感应基片的曝光后，用第3测长轴(BI3X)一边测量另一方的载片台的位置一边求另一方的载片台上的基准标记和上述投影光学系统的投影区域内的基准点的相对位置关系。
在该控制装置中，例如，如此控制2个基片载片台的动作，使得在用干涉计系统的第3测长轴的测量值管理第1基片载片台的位置，曝光被保持在第1基片载片台上的感应基片期间，用标记检出系统的检出结果和干涉计系统的第4测长轴的测量值检测出被保持在第2基片载片台上的感应基片上的定位标记和第2基片载片台上的基准标记的位置关系。进而，控制装置用第3测长轴的测长值测量第2基片载片台的位置，同时控制第2基片载片台移动到第2基片载片台上的基准标记和投影光学系统的投影区域内规定的基准点，例如，和投影中心的位置关系求得的位置，而后求这些位置的关系。即，在控制装置中，可以如此控制2个基片载片台的动作，使得对于被保持在第1载片台上的感应基片，在投影光学系统的投影中心用第3测长轴的测量值在没有阿贝误差的状态下管理第1载片台的位置并且由投影光学系统进行掩模的图形的像的投影期间，以标记检出系统的检出结果和标记检出系统的检出中心用第4测长轴的测量值在没有阿贝误差的状态下正确地检出被保持在第2载片台的感应基片上的定位标记和第2载片台上的基准标记的位置关系，这样一来因为并行进行第1载片台上的曝光动作和第2载片台上的定位动作，所以可以实现提高生产率。
加之，控制装置，在上述两载片台的动作结束时，用第3测长轴的测量值测量第2基片载片台的位置，同时使第2基片载片台移动到可以检测出投影光学系统的投影区域内的规定的基准点和第2基片载片台上的基准标记的位置关系的位置，根据这样的基准标记管理第2基片载片台的位置。因此，对于已测量了载片台上的基准标记和感应基片上的定位标记的位置关系(定位已结束)的第2基片载片台，即使在定位标记的测量时使用的第4测长轴处于不能测量的状态中，也可以在没有任何困难的情况下，用第3测长轴的测量值管理其位置，检测出第2基片载片台上的基准标记和投影光学系统的投影区域内的规定的基准点的位置关系，用该位置关系和上述定位测量结果和第3测长轴的测量值，就可以在一边进行投影光学系统的投影区域和感应基片的对位一边进行曝光。即，即使定位时管理第2基片载片台的位置的测长轴处于不能测量的状态，也可以由另一测长轴进行曝光时的第2基片载片台的位置管理，不需要由一个干涉计连续监视第1或者第2基片载片台的定位动作、从定位位置向曝光位置的移动动作以及曝光动作。其结果，可以使用于反射上述各测长轴的干涉计射线的载片台反射面小型化，由此可以使基片载片台小型化。
在上述投影曝光装置中，标记检出系统可以设置成定位系统。另外，希望在使另一方的载片台移动到可以求上述另一方的载片台上的基准标记和上述投影光学系统的投影区域内的规定的基准点的相对位置关系的位置时，复位第3测长轴的干涉计。通过在此时复位第3测长轴的干涉计就可以更容易地管理以投影区域内的基准点为基准的另一方的载片台上的基准标记位置以及另一方载片台上的感应基片的定位标记的位置。
在上述投影曝光装置中，具有与上述投影光学系统(PL)有关在上述标记检出系统(24a)的相反侧在上述第1轴上拥有检测中心的另一标记检出系统(24b)，
上述干涉计系统，具备在上述另一标记检出系统(24b)的检测中心和上述第1轴垂直交叉的第5测长轴(BI5Y)，
上述控制装置(90)，可以如此控制第1以及第2载片台，使得在使用上述干涉计系统的上述第3测长轴(BI3Y)的测量值管理上述一方的基片载片台的位置并曝光被保持在该一方的载片台上的感应基片期间，用上述标记检出系统的检测结果和上述干涉计系统的第4测长轴(BI4Y)的测量值求被保持在上述另一方的载片台的感应基片上的定位标记和另一方的载片台上的基准标记的位置关系，在一方载片台的曝光之后，用上述第5测长轴(BI5Y)的测量值一边测量一方的载片台的位置一边移动一方的载片台使得该基片载片台上的基准标记位于上述另一标记检出系统的检出区域内。
上述控制装置，例如，可以如此控制2个基片载片台的动作，使得对于被保持在第1基片载片台上的感应基片，在一边用在投影光学系统的投影中心与第1测长轴(第1测长轴以及第2测长轴)垂直交叉的第3测长轴的测量结果无阿贝误差地管理第1基片载片台的位置一边由投影光学系统使用掩模的图形的像进行曝光期间，用标记检出系统的检出结果和在标记检出系统的检测中心与第1轴方向的测长轴(第1测长轴以及第2测长轴)垂直交叉的第4测长轴的测量值无阿贝误差地正确地检测被保持在第2基片载片台上的感应基片上的定位标记和第2基片载片台上的基准标记的位置关系，这样就可以并行地进行一方的基片载片台上的曝光动作和第2基片载片台上的定位动作。
接着，控制装置，如果上述两载片台的动作结束，则如此控制第1基片载片台的动作，使得在用第5测长轴的测量值测量第1基片载片台的位置的同时，求另一标记检出系统的检测中心和第1基片载片台上的基准标记的相对位置。因此，对于结束了对感应基片的曝光的第1基片载片台，即使在曝光时使用的第3测长轴处于不能测量的状态，也没有关系，可以使用第1基片载片台上的基片标记和第5测长轴的测量值在没有阿贝误差的状态下管理第1基片载片台的位置。因而，使2个基片载片台错开第1轴方向，就可以使用第3测长轴的测量值测量定位动作结束后的第2基片载片台的位置，使用第5测长轴的测量值测量曝光动作结束后的第1基片载片台的位置，可以很容易地交换第1基片载片台一侧的曝光动作和第2基片载片台一侧的曝光动作。
在这种情况下，希望进一步具有在和上述第1基片载片台(WS1)以及上述第2基片载片台(WS2)之间进行感应基片(W1，W2)的交接的搬送系统(180～200)，上述控制装置，在上述另一标记检出系统(24b)的检测区域内确定上述一方的基片载片台上的基准标记位置，上述一方的载片台在该位置和上述搬送系统(180～200)之间进行基片的交接。在这种构成中，因为，加上上述曝光动作和定位动作的切换，还由控制装置，在使用干涉计系统的第5测长轴使一方的基片载片台上的基准标记位于另一标记检出系统的检测区域内的状态下控制在第1基片载片台和搬送系统之间进行基片的交接，所以，可以使作为定位开始动作的基准标记的位置测量和感应基片的交换在基片载片台的静止状态下进行。进而，因为，加上基片载片台从晶片交换位置向定位开始位置的移动时间为零，可以使前面说过的时间T1、T2以及T3的动作，例如，在第1基片载片台一侧进行，时间T4的动作在第2基片载片台一侧进行，所以能进一步提高生产率。
在本发明的投影曝光装置中，上述投影光学系统(PL)的投影区域内的规定的基准点是上述掩模的图形的像的投影中心，还可以进一步具有经过上述掩模(R)和上述投影光学系统检测出上述掩模的图形的像的投影中心和上述载片台上的基准标记(MK1，MK2，MK3)的相对位置关系的标记位置检出器(142，144)。标记位置检出器可以使用通过投影光学系统检出标记的检出器，例如，使用分划板定位显微镜。
在上述投影曝光装置中，标记检出系统，可以设置和投影光学系统分开设置的至少1个标记检出系统，但也可以在第1轴方向的一方和另一方分别配置2个标记检出系统(24a，24b)夹着投影光学系统(PL)。当以这种位置关系配置标记检出系统的情况下，在位于中央的投影光学系统中曝光一方的基片载片台上的感应基片期间(曝光动作)，可以使用其中一个标记检出系统在另一方的基片载片台上的感应基片上检测标记(定位动作)。而后，在交换曝光动作和定位动作时，正是由于使2个基片载片台错开第1轴方向，所以在可以使定位动作结束后的基片载片台移动到投影光学系统下的同时，可以使另一基片载片台移动到标记检出系统的位置。
在上述投影曝光装置中，还可以进一步具有控制装置(90)，其根据干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)的测量结果，独立地进行第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)的移动控制，使得第1基片载片台以及第2基片载片台的每一个由投影光学系统(PL)进行曝光动作和由标记检出系统(例如24a)进行标记检出动作。因为，控制装置，根据干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)的测量结果独立地进行第1基片载片台以及第2基片载片台的移动控制，使得第1基片载片台以及第2基片载片台的每一个由投影光学系统(PL)进行曝光动作和由标记检出系统(例如24a)进行标记检出动作，所以，无论对哪个基片载片台上的感应基片都可以确实由投影光学系统进行曝光动作和由标记检出系统进行检出动作。
这种情况下，如果使测长轴BI3Y和BI4Y的间隔过大，则因为在第1基片载片台以及第2基片载片台的移动时，如果测长轴BI3Y，BI4Y不能脱离基片载片台，将产生两载片台的干扰，所以为了避免这种现象，希望控制装置(90)，如此进行切换，使得对于第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1以及WS2)的每一个，在由标记检出系统(例如24a)进行标记检测时和由投影光学系统(PL)进行曝光时，使干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)的第3测长轴(BI3Y)和第4测长轴(BI4Y)可以脱离基片载片台。在这种构成的情况下，通过扩大第3测长轴(BI3Y)和第4测长轴(BI4Y)的间隔，就可以防止两载片台的干扰，与此同时，在第1基片载片台以及第2基片载片台的移动时，当测长轴BI3Y、BI4Y从基片载片台脱离的情况下，由控制装置进行测长轴的切换，由此，就可以使用干涉计系统正确地测量在各处理位置上的各基片载片台的2维位置。
如果根据本发明的第10形态，则可以提供将掩模(R)的图形由投影光学系统形成的像投影在感应基片上由此曝光感应基片的投影曝光方法，其特征在于：
使用可以保持着感应基片(W1，W2)在同一平面内每一个独立移动的2个基片载片台(WS1，WS2)，
一边由第1干涉计进行上述2个载片台内的载片台位置测量，一边曝光该一方载片台上的感应基片(W1，W2)，
在被保持在上述一方的载片台上的感应基片的曝光中，一边由第2干涉计进行另一方的载片台的位置测量，一边测量被保持在该另一方的载片台的基片上的定位标记和上述另一方的载片台上的基准标记的位置关系，
在上述一方的载片台上的基片的曝光结束后，使另一方的载片台移动到可以求上述另一方的载片台的基准标记和上述投影光学系统的投影区域内的规定的基准点的位置关系的位置，
根据上述求得的被保持在另一方的载片台上的基片上的定位标记和上述另一方的载片台上的基准标记的位置关系，和另一方的载片台的基准标记和上述投影光学系统的投影区域内的规定的基准点的位置关系，用第1干涉计进行被保持在另一方的载片台上的感应基片和掩模的图形的像的对位。
如果采用该投影曝光方法，例如，就可以并行进行被保持在第1基片载片台上的感应基片的曝光动作，和被保持在第2基片载片台上的感应基片的对位标记和该载片台上的基准标记的位置关系的测量(定位动作)。这时，第1基片载片台的位置由第1干涉计管理，第2基片载片台的位置由第2干涉计管理。而后，如果第1基片载片台一侧的曝光动作结束，就可以由此前管理第1基片载片台的位置的第1干涉计测量第2基片载片台的位置，与此同时，使第2基片载片台移动到可以检测出投影光学系统的投影区域内的规定的基准点和第2基片载片台的基准标记的相对位置的位置。接着，根据前面测量出的被保持在第2基片载片台上的感应基片上的对位标记和第2基片载片台上的基准标记的位置关系，使用第1干涉计进行被保持在第2基片载片台上的感应基片和掩模的图形的像的对位，在感应基片上投影曝光掩模的图形的像。
即，在并行进行被保持在一方的载片台上的感应基片的曝光动作和被保持在第2基片载片台上的感应基片的定位动作之后，第1基片载片台回避到规定的基片交换位置。和此动作并行，使第2基片载片台移动到对于投影光学系统的投影区域内的规定的基准点(例如，掩模的图形的像的投影中心)来说可以检测出第2基片载片台的基准标记的位置的位置，在此可以检测出两者的位置关系。而后，根据该检测结果和在前面定位动作时测量到的载片台上的基准标记和对位标记的位置关系，用第1干涉计管理位置，同时在曝光时进行被保持在第2基片载片台上的感应基片和掩模的图形的像的对位。
因而，在通过并行进行第1基片载片台上的感应基片的曝光动作和第2基片载片台上的感应基片的定位动作可以实现提高生产率的同时，即使管理定位时的第2基片载片台的位置的第2干涉计变为不能测量状态，也可以由第1干涉计进行曝光时的第2基片载片台的位置管理，在上述定位动作、从定位位置向曝光位置的移动动作以及曝光动作中，不需要在一个测长轴或者干涉计中连续监视载片台位置。其结果，可以时用于反射上述各干涉计的干涉计射线的载片台的反射面小型化，由此可以使基片载片台小型化。
如果根据本发明的第11形态，则可以提供具有以下部分的投影曝光装置：在将形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光装置中，具有：第1基片载片台(WS1)，可以保持着感应基片(W1)在2维平面内移动；第2基片载片台(WS2)，可以保持着感应基片(W2)在和上述第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于上述第1基片载片台移动；搬送系统(180～200)，和上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)进行感应基片的交接；控制装置(90)，如此控制两载片台的动作，使得在上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)内的一方的载片台和上述搬送系统(180～200)进行感应基片的交接期间，另一方的载片台进行曝光动作。
如果采用该曝光装置，就可以由控制装置这样控制两载片台的动作，即，在第1基片载片台以及第2基片载片台内的一方的载片台和搬送系统之间进行感应基片的交接期间，另一方的载片台进行曝光动作。因而，因为可以并行处理前面说过的时间T1的动作，和时间T4的动作，所以与需要时间(T1+T2+T3+T4)的以往的时序处理相比，可以提高生产率。
在上述各投影曝光装置中，使用1个掩模进行曝光就可以，但也可以设置可以同时搭载多个掩模(R)的掩模载片台(RST)，和驱动掩模载片台(RST)由选择地将多个掩模(R)中的一个设定在曝光位置的驱动系统。如果采用此构成，例如即使无论提高解像力，在使用所谓的双重曝光法切换2个掩模用适合每个曝光区域的曝光条件进行双重曝光的情况下，正是由于在掩模载片台上预先搭载2个掩模，用驱动系统在曝光位置上切换它们，因而在一方的基片载片台一侧进行由2个掩模进行的连续的双重曝光期间，可以和其并行地在另一方的基片载片台一侧进行定位等的其它的动作，由此就可以大幅度改善由双重曝光法引起的低生产率。
上述各投影曝光装置，与使掩模和感应基片处于静止的状态下通过投影光学系统在感应基片上投影曝光掩模的图形的分步器那样的静止型投影曝光装置相比，还是将掩模(R)搭载在可以在规定的方向移动的掩模载片台(RST)上，一边使上述掩模载片台(RST)和上述第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1以及WS2)内的任何一方同步移动，一边在上述感应基片(WS1，WS2)上投影曝光上述掩模图形的进一步具有载片台控制装置(38)的扫描型投影曝光装置一方效果好。即，这是因为在可以用在投影光学系统的掩模图形的投影区域内的像的平均化效果实现高精度的曝光的同时，可以使用比静止型投影曝光装置更小的投影光学系统曝光更大面积的缘故。
如果根据本发明的第12形态，则可以提供具有以下部分的投影曝光装置：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光装置中，具有：第1基片载片台(WS1)，可以保持着感应基片(W1)在2维平面内移动；第2基片载片台(WS2)，可以保持着感应基片(W2)和上述第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于上述第1基片载片台(WS1)移动；干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)，分别测量上述第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1，WS2)的2维位置；存储装置(91)，存储在上述第1基片载片台和第2基片载片台相互干扰情况的在上述干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)中的干扰条件；控制装置(90)，根据存储在上述存储装置(91)中的干扰条件，在监视上述干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)的测量值的同时，控制上述两载片台(WS1，WS2)不发生干扰。
如果采用上述投影曝光装置，则用干涉计系统测量可以保持着感应基片独立移动在2维平面内的第1基片载片台和第2基片载片台每一个的2维位置，根据存储在存储装置中的第1基片载片台和第2基片载片台相互干扰的条件，由控制装置在监视干涉计系统的测量值的同时移动控制两载片台不发生干扰。因而，即使在一边使2个载片台独立地移动一边并行处理2个动作的情况下，也可以防止2个载片台接触(干扰)。
在上述投影曝光装置中，进一步具有被和上述投影光学系统(PL)分开设置的，检测上述基片载片台(WS1，WS2)上的基准标记或者被保持在上述基片载片台(WS1，WS2)上的感应基片(W1，W2)上的标记的定位系统，和在和上述第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1，WS2)之间进行感应基片(W1，W2)的交接的搬送系统(180～200)，上述控制装置(90)，如此控制上述2个基片载片台(WS1，WS2)的动作，当在一边监视上述干涉计系统(例如测长轴BI1X～BI4Y)的测量值，一边进行上述一方的基片载片台(WS1或者WS2)和上述搬送系统(180～200)之间的感应基片(W1，W2)的交接动作以及由上述定位系统进行的标记检出动作中的至少一方的动作期间，上述另一方的基片载片台(WS2或者WS1)由上述投影光学系统(PL)进行曝光动作，这时，当两载片台(WS1，WS2)之间进入干扰位置的情况下，在上述两载片台(WS1，WS2)中控制动作结束所需时间长的一方的载片台(WS1或者WS2)优先移动成为两载片台(WS1，WS2)不干扰的位置关系，此间控制至动作结束所需时间短的一方的载片台(WS2或者WS1)待机。
如果采用这样的构成，则由控制装置控制两基片载片台的动作，使得一边根据干扰条件监视干涉计系统的测量值，一边在一方的基片载片台中进行感应基片的交接动作和标记检出动作中的至少一方的动作期间，在另一方的基片载片台中进行曝光动作，此时，如果两载片台之间进入干扰位置，则控制至两载片台的动作结束所需时间长的一方的载片台优先移动至两载片台不干扰的位置关系，控制至动作结束所需要的时间短的一方的载片台待机。因而，在使2个载片台一边独立移动一边并行处理2个动作之中，例如即使发生了如干扰那样的情况，通过比较至两载片台的动作结束的时间，使一方的载片台优先移动使另一方的载片台待机，就可以在不使生产率降低的情况下防止2载片台的干扰。
如果根据本发明的第13形态，则可以提供具有以下部分的投影曝光装置：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光装置中，具有：第1基片载片台(WS1)，保持着感应基片(W1)在2维平面内移动，并将基准标记形成在其表面上；第2基片载片台(WS2)，保持着感应基片(W2)和上述第1基片载片台(WS1)在同一平面内独立于上述第1基片载片台(WS1)移动，并在其表面形成基准标记；定位系统(例如24a)，被和上述投影光学系统(PL)分开设置，检测上述基片载片台(WS1或者WS2)上的基准标记或者被保持在上述基片载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W1或者W2)上的标记；控制系统(90)，如此控制2个载片台(WS1，WS2)，使得在对于上述第1基片载片台(WS1)以及上述第2基片载片台(WS2)中的一方的载片台(WS1或者WS2)上的感应基片由上述定位系统(24a)进行标记的检出动作，同时并行地对另一方的载片台(WS2或者WS1)上的感应基片进行曝光时，使在上述一方的载片台(WS1或者WS2)中的标记检出动作中对上述另一方的载片台(WS2或者WS1)有影响的动作和在上述另一方的载片台(WS2或者WS1)中的曝光动作中对上述一方的载片台(WS1或者WS2)有影响的动作同步进行，与此同时，如此控制上述2个基片载片台(WS1，WS2)的动作，使上述第1基片载片台(WS1)以及第2基片载片台(WS2)的每一个动作中相互没有影响的动作之间同步进行。
在上述投影曝光装置中，因为控制装置控制2个载片台，使在一方的载片台中的标记检出动作中影响另一方的载片台(干扰的只要原因)的动作，和在另一方的载片台中的曝光动作中影响一方的载片台(干扰的只要原因)的动作同步进行，所以在每一个的载片台上的动作中没有障碍。另外，控制装置，因为控制同步进行在两载片台的每一个的动作中相互不影响(非干扰的只要原因)的动作，所以在此情况下也不会妨碍在各个载片台上进行的动作。因而，可以使用2个基片载片台并行处理由定位系统进行的各个基片载片台上或者感应基片上的标记的位置检测动作，和由投影光学系统进行的曝光动作，在可以提高生产率的同时，因为不会相互影响2个基片载片台上进行的动作，因此可以以良好的状态并行处理2个动作。
这种情况下，作为相互不影响的动作的组合有多种，但是在对保持在另一方的基片载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W2或者W1)进行上述掩模(R)的图形的像的投影曝光中，为了进行上述一方的载片台(WS1或者WS2)上的标记或者被保持在上述一方的载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W1或者W2)的标记的测量，也可以使上述另一方的载片台(WS1或者WS2)静止。这些动作，因为是相互不影响的动作，所以可以无障碍地并行处理高精度的标记测量动作和曝光动作。
另一方面，作为相互影响的动作的组合有多种，但也可以使另一基片载片台(WS2或者WS1)为了下次曝光的移动，和上述一方的载片台(WS1或者WS2)为了下次的标记检测的移动同步。
这种情况下，进一步具有扫描系统(例如，38)，其相对上述投影光学系统(PL)同步扫描搭载上述掩模(R)并可以在规定方向移动的掩模载片台(RST)以及上述掩模载片台(RST)和上述第1基片载片台(WS1)或者上述第2基片载片台(WS2)，上述控制装置(90)，在上述另一方的基片载片台(WS2或者WS1)和上述掩模载片台(RST)同步地等速移动中，为了进行上述一方的载片台(WS1或者WS2)上的标记或者被保持在上述一方的载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W1或者W2)的标记的测量，也可以使上述一方的载片台(WS1或者WS2)静止。如果采用这种方式，在扫描系统中，因为曝光中使掩模载片台和另一方的基片载片台同步地等速移动，所以不影响进行标记测量的一方的载片台。在在该另一方的载片台的等速移动中(曝光中)进行标记测量的一方的载片台中，因为在不影响曝光中的另一方载片台的静止状态下进行标记测量，所以即使在扫描曝光中也可以通过使用2个载片台，在无障碍的状态下并行处理曝光动作和标记测量动作。
这种情况下，还具有搬送系统(180～200)，其在和上述第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1， WS2)的每一个之间进行感应基片(W1，W2)的交接，希望上述控制装置(90)，进一步如此控制上述上述2个基片载片台(WS1，WS2)的动作，使得在上述一方的基片载片台(WS1或者WS2)在进行和上述搬送系统(180～200)之间的感应基片(W1或者W2)的交接动作以及上述检出动作的至少一方的动作，并且并行地对被保持在上述另一方的基片载片台(WS2或者WS1)上的感应基片进行曝光动作时，同步地进行上述一方的基片载片台(WS1或者WS2)的交接动作以及上述标记检出动作中影响上述另一方的载片台(WS1或者WS2)的动作，和在上述另一方的载片台(WS1或者WS2)一侧的曝光动作中对上述一方的载片台(WS1或者WS2)有影响的动作，与此同时，控制上述上述2个基片载片台(WS1，WS2)的动作，使得在上述第1基片载片台以及上述第2基片载片台(WS1，WS2)的每一个的动作中同步进行相互不影响的动作。这样的情况下，因为可以在一方的载片台一侧进行前面说过的时间T1、时间T2以及时间T3的动作，在另一方的载片台一侧进行时间T4的动作，所以在可以进一步提高生产率的同时，可以在这两个载片台上无障碍地并行处理动作。
在上述投影曝光装置中，定位系统也可以和投影光学系统分开设置，而例如在定位系统和投影光学系统分别设置2个的情况下，上述定位系统(24a，24b)被沿着规定方向分别配置在上述投影光学系统(PL)的两侧；上述控制装置(90)，可以在上述第1基片载片台以及第2基片载片台(WS1，WS2)两方的动作结束时，切换两载片台(WS1，WS2)的动作。在这样构成的情况下，在用位于中央的投影光学系统曝光一方的基片载片台上的感应基片期间(曝光动作)，使用一方的定位系统进行另一方的基片载片台上的感应基片的标记检测(定位动作)，当切换曝光动作和定位动作时，正因为使2个基片载片台沿着上述规定方向向另一方的定位系统的方向移动，才使位于投影光学系统下的一方的基片载片台移动到另一方的定位系统位置，使处于一方的定位系统位置的另一方的基片载片台移动到投影光学系统下的动作容易进行，这样也可以无障碍地相互使用2个定位系统。
如果根据本发明的第14形态，则可以提供具有以下特征的投影曝光方法：在将掩模(R)的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光方法中，准备保持着感应基片(W1，W2)每一个独立地移动在2维平面内，在表面上分别形成有基准标记的2个基片载片台，在对被保持在上述一方的载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W1，W2)进行上述掩模的图形的曝光中，使上述另一方的载片台(WS2或者WS1)静止并检测出上述另一方的载片台(WS2或者WS1)上的基准标记或者被保持在上述另一方的载片台(WS2或者WS1)上的感应基片(W1或者W2)上的标记。
如果采用该投影曝光方法，则在2个基片载片台中，使得在对被保持在一方的载片台上的感应基片进行掩模的图形的像的投影曝光中，使另一方的载片台静止并检测出另一方的载片台上的基准标记以及被保持在另一方的载片台上的感应基片上的定位标记。因而，在使用2个载片台在一方的载片台上进行投影曝光动作期间，因为在另一方的载片台中在静止状态下进行标记检出动作，所以可以在相互不受在另一载片台上进行的动作的影响的状态下并行处理高精度的曝光动作和标记检出动作，可以提高生产率。
如果根据本发明的第15形态，则可以提供具有以下特征的投影曝光方法：在将掩模(R)的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片(W1，W2)上由此曝光感应基片的投影曝光方法中，准备可以保持着感应基片(W1，W2)在同一2维平面内每一个独立地移动的2个基片载片台，当在被保持在上述2个基片载片台(WS1，WS2)中的一方的载片台(WS1或者WS2)上的感应基片(W1，W2)上的多个位置上顺序投影曝光上述掩模(R)的图形的像，并且并行地顺序检测被保持在另一方的载片台(WS2或者WS1)上的感应基片(W1，W2)上的多个标记的情况下，确定被保持在上述另一方的载片台(WS2或者WS1)上的感应基片(W1，W2)上的标记的检出顺序，使得上述2个基片载片台(WS1，WS2)不干扰。
如果采用这种构成，则在可以保持着感应基片独立地在2维平面内移动的2个基片载片台中，当在一方的载片台的感应基片上的多个位置上顺序曝光掩模的图形的像，并且并行地顺序检测出被保持在另一方的载片台上的感应基片上的多个标记的情况下，确定被保持在另一方的载片台上的感应基片上的标记检出顺序，使2个基片载片台之间不干扰。因而，由于对照进行顺序投影曝光一方的载片台的动作，确定标记检出顺序，所以在可以防止2个载片台之间的干扰的同时，通过并行处理动作，就可以提高生产率。
如果根据本发明的第16的形态，则可以提供具有以下部分的投影曝光装置：在对于用照明光(EL)照明的照明区域(IA)使掩模(R)在扫描方向上移动，并同步地对于在上述照明区域(IA)中的曝光区域(IF)使感应基片(W)在上述扫描方向移动，由此用上述掩模(R)的图形的像曝光上述感应基片(W)的扫描型投影曝光装置中，具有：基片载片台(WS)，其可以保持着感应基片(W)在2维平面内移动；位置检出系统(151，161)，分别具有对于上述曝光区域(IF)在上述扫描方向的一侧和另一侧与上述扫描方向正交的非扫描方向的宽度比上述曝光区域(IF)宽的检出区域，用在该各检出区域内沿着上述非扫描方向设定的多个检出点(例如，FA1～FA9)的至少1个检测出对于上述感应基片(W)面的规定基准面的相对位置；基片驱动系统(LS)，被设置在上述基片载片台(WS)上，用于调整被保持在载片台(WS)上的感应基片(W)的面位置；控制装置(90)，在曝光被保持在上述基片载片台(WS)上的感应基片(W)时，根据上述位置检出系统(151，161)的检出结果控制上述基片驱动系统(LS)。
如果采用该投影曝光装置，则位置检出系统具有相对曝光区域被排列在在扫描方向的一方和另一方上分别和扫描方向正交的非扫描方向上的，其非扫描方向的宽度比曝光区域还宽的检出区域，在沿着各检出区域内的扫描方向设定的多个检出点中的至少1个点上检出感应基片对于规定基准面的相对位置，当在控制装置中曝光被保持在基片载片台上的感应基片时，根据位置检出系统的检出结果控制基片驱动系统。因此，例如，不同于在以往的只具有和曝光区域同样的检出区域的预测量传感器中，当从感应基片的外侧向内侧扫描的情况下，很难在感应基片的外围附近的区域进行预测量控制，这种情况下，也可以用在曝光区域的外侧发现的检出区域部分的检出点检出对于相邻部分的感应基片面的规定基准面的相对位置，通过根据该检出数据控制基片驱动系统就可以调整感应基片的面位置。因而，在可以防止由扫描基片的扫描方向的变更引起的生产率低下的同时，可以通过上述检出数据的灵活运用实现聚焦控制。
或者，在基片外围部分或者拍照区域的曝光中，根据在曝光区域的外侧发现的扫描方向一方和另一方的检出区域部分的检出点，检测出与其相邻的拍照区域的面位置信息并存储该信息，由此在上述相邻的拍照区域进行曝光时，即使假设该相邻拍照区域在由上述以往的预测量传感器进行预测量控制困难的拍照区域，也可以根据存储着的面位置信息迅速实现聚焦。
在这种情况下，在控制装置(90)中，就可以在位置检出系统的检出结果内根据感应向着扫描方向被设定在曝光区域前面的检出区域内的多个检出点(例如，FA1～FA9)的至少1个的检出结果控制基片驱动系统(LS)。即，可以将位置检出系统只作为预测量传感器使用。
另外，作为为了调整感应基片的面位置而开始基片驱动系统的控制的时刻可以想到多个时刻，但控制装置(90)，可以在从感应基片(W)的外侧向内侧扫描曝光感应基片(W)的外围附近的拍照区域(212)时，从多个检出点(例如，FA1～FA9)内的至少1个进入到感应基片(W)上的有效区域内的时刻开始，根据进入到感应基片(W)上的检出点(FA1～FA9)的检出结果，为了调整感应基片(W)的面位置开始基片驱动系统(LS)的控制。这是因为，通过从检出点的至少1个进入到有效区域状态开始进行基片驱动的系统，就可以迅速到达面位置(进入聚焦)的缘故。
另外，在进入到拍照区域的检出是1个点的情况下，在经过基片驱动系统调整感应基片的面位置(包含倾斜)的时候，控制装置(90)，可以在扫描曝光感应基片(W)的外围附近的拍照区域(212)之时，在进入到该拍照区域(212)的检出点(例如，FA3～FA7)是1点的情况下根据规定的固定值经过基片驱动系统(LS)调整感应基片(W)的倾斜。例如，作为规定的固定值可以举出倾斜为零，这种情况下，感应基片表面被设定在包含由上述检出点检出的和基准面正交方向的面位置上。因而，即使检出点是1点加载聚焦控制上，也可以进行矫正。
或者，控制装置(90)，在扫描感应基片(W)的外围附近的拍照区域(212)时，在进入该拍照区域(212)的检出点(例如，FA3～FA7)是1点的情况下，可以根据进入与该拍照区域(212)相邻的拍照区域上的另一检出点(例如，FA1，FA2，FA8，FA9)的检出结果和1点的检出结果通过基片驱动系统(LS)调整感应基片(W)的倾斜。这样，通过使用相邻拍照区域上的检出结果和1点的检出结果，即使曝光拍照区域内的检出点是1点，也可以进行比较正确的聚焦、矫正控制。另外，控制装置(90)，对感应基片(W)上的多个拍照区域(212)的每个，预先确定是否使用多个检出点(例如，FA1～FA9)内的某个检出点的检出结果，在扫描曝光感应基片(W)上的某个区域(212)时，只使用针对该拍照区域(212)确定的检出点的检出结果通过上述基片驱动系统(LS)调整上述感应基片(W)的面位置。这样，通过预先选择适合于各拍照区域的面位置的检出的检出点，就可以进行高效率误差少的面位置调整(聚焦、矫正控制)。
感应基片上的有效区域，希望是感应基片(W)上的整个面或者规定在感应基片(W)的边缘部分的禁止区域(画面禁止区域)的内侧。这种情况下，就可以从至少1个检出点进入感应基片，或者进入被规定在感应基片的边缘部分的禁止区域的内侧的时刻开始，进行为了调整感应基片的面位置的基片驱动系统的控制。尤其是通过设置被规定在感应基片的边缘部分的禁止区域的内侧，因为很难受感应基片的外围附近的弯曲和尘埃的影响，因此可以更正确地检出感应基片的面位置。
另外，判断是否是有效区域的判断基准有多种，但例如，可以是控制装置(90)，根据位置检出系统(151，161)的各检出点(例如，FA1～FA9)的位置信息，以及曝光对象的拍照区域(212)的位置信息，判断位置检出系统(151，161)的检出点(FA1～FA9)的某一个是否进入感应基片(W)上的有效区域。由此，就可以正确地判断位置检出系统的某一检出点是否进入感应基片上的有效区域，可以由基片驱动系统正确地开始感应基片的面位置调整的控制。
进而，作为判断是否是有效区域的判断基准，例如，还可以是控制装置(90)，通过将位置检出系统(151，161)的多个检出点(例如，FA1～FA9)的检出结果分别和规定的允许值比较，判断位置检出系统(151，161)的检出点(FA1～FA9)的某一个是否进入感应基片(W)上的有效区域。这种情况下，就是用检出值是否进入了规定的容许值的范围内来判断是否是有效区域，因为即使在有效区域内有感应基片的弯曲和尘埃等的影响的引起误差的主要原因，如果在容许值的范围之外可以去处其，所以具有应对不测情况的优点。
另外，作为控制装置通过基片驱动系统开始感应基片的倾斜调整的时刻，例如，可以在扫描曝光感应基片(W)的外围附近的拍照区域(212)时，从进入该拍照区域(212)的检出点(例如，FA1～FA9)变为多个的时刻开始，只根据进入该拍照区域(212)的检出点(FA1～FA9)的检出结果通过基片驱动系统(LS)开始感应基片(W)的倾斜调整。由此，当进入该拍照区域的检出点变为多个的情况下，因为知道拍照区域的面倾斜，所以可以进行正确的矫正控制。
另外，作为判断位置检出系统的检出点是否进入某个拍照区域的判断基准由多种，但例如，可以是控制装置(90)，根据感应基片(W)的外围位置信息、位置检出系统(151，161)的各检出点(例如，FA1～FA9)的位置信息，以及曝光对象的拍照区域(212)的位置信息，判断位置检出系统(151，161)的检出点的某个是否进入该拍照区域(212)。由此，因为可以正确地判断位置检出系统的某个检出点是否进入感应基片上的某个拍照区域，所以在权利要求9或者10所述的发明中，可以正确地判断进入拍照区域的检出点的数。另外，控制装置(90)，可以在扫描曝光感应基片(W)的外围附近发拍照区域(212)时，在进入该拍照区域(212)的检出点(例如，FA1～FA9)是1点的情况下，根据包含这1检出点(FA1～FA9内的1点)和与之相邻的至少1个检出点(FA1～FA9内的相邻的点)的规定数的检出点(FA1～FA9)的检出结果，通过基片驱动系统(LS)开始感应基片(W)的倾斜调整，其后，使在倾斜调整中使用的检出点(FA1～FA9)顺序移动到该拍照区域(212)内部一侧。即使进入该拍照区域的检出点是1个，也可以根据包含与这1检出点相邻的至少1个检出点的检出点的检出结果开始感应基片的倾斜调整，由于随着该拍照区域内部的检出点增加，使在倾斜调整中使用的检出点顺序移动到该拍照区域内部一侧，因此可以进行更正确的倾斜调整。
如果根据本发明的第17形态，则可以提供具有以下特征的扫描曝光方法，在对于用照明光(EL)照明的照明区域(IA)使掩模(R)在扫描方向移动，与此同步，对于同在上述照明区域(IA)中的曝光区域(IF)使感应基片(W)在上述扫描方向上移动，由此用上述掩模(W)的图形的像曝光上述感应基片(W)的扫描曝光方法中，在感应基片(W)的扫描曝光时，从倾斜规定角度的方向向上述感应基片(W)表面投影缝隙像，使得在其宽度比上述曝光区域(IF)宽的检出区域(ABE，AFE)内沿着上述非扫描方向配置多个缝隙像，其中检出区域，是对于上述曝光区域(IF)分别位于上述扫描方向的一方和另一方的和上述扫描方向正交的非扫描方向的区域，接受来自上述感应基片(W)的上述各缝隙像的反射光束，根据该光电转换信号分别算出在被投影了上述缝隙像的各检出点(例如，AF1～AF9)中的上述感应基片(W)面对于规定的基准面的相对位置，根据该算出的结果，调整上述曝光区域(IF)内的上述感应基片(W)的面位置。
如果采用此扫描曝光方法，则从倾斜规定角度的方向向感应基片表面上投影缝隙像，使得在宽度比曝光区域宽的检出区域内沿着非扫描方向配置多个缝隙像，其中检出区域，是相对曝光区域分别位于扫描方向的一方和另一方的和扫描方向正交的非扫描方向的区域，根据接受来自感应基片的各缝隙像的反射光束得到的光电转换信号，分别算出在投影了缝隙像的各检出点的感应基片与规定的基准面的相对位置。而后，根据该算出结果调整在曝光区域内的感应基片的面位置。因此，例如，当在曝光感应基片的外围附近的区域时从感应基片的外侧像内侧扫描的情况下，可以根据在曝光区域的外侧发现的检出点中的缝隙像的反射光束的光电转换信号，算出在该检出点中的感应基片面对于规定的基准面的相对位置。其结果，可以用在上述曝光区域的外侧发现的检出点算出相邻部分的感应基片面对规定基准面的相对位置，根据该算出结果就可以调整感应基片的面位置，在可以防止由感应基片的扫描方向的变更引起的生产率降低的同时，通过灵活运用上述算出数据就可以实现聚焦控制。
如果根据本发明的第18形态，则可以提供具有以下特征的投影曝光装置：在对于用照明光(EL)照明的照明区域(LA)使掩模(R)在扫描方向移动，与此同步，对于同在上述照明区域(IA)中的曝光区域(IF)使感应基片(W1或者W2)在上述扫描方向上移动，由此用上述掩模(R)的图形由投影光学系统形成的像曝光上述感应基片(W1或者W2)上的多个拍照区域(210)的每一个的扫描曝光方法中，如此选择上述多个拍照区域(210)内的几个作为样本拍照的区域，使得对于上述感应基片(W1或者W2)上的多个拍照区域(210)内的上述曝光区域来说，包含被设定成从上述感应基片(W1或者W2)的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域(210)；分别测量上述几个样本拍照区域的坐标位置；在测量上述几个样本拍照区域的坐标位置时，检测出上述几个样本拍照区域的每个对上述感应基片(W1或者W2)的规定基准面的相对位置；根据上述被测量出的样本拍照区域的坐标位置确定上述感应基片(W1，W2)上的多个拍照区域(210)的排列；在分别曝光对于上述曝光区域(IF)被设定成从上述感应基片(W1或者W2)的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域(210)时，根据上述已确定的拍照区域(210)的排列进行和上述掩模(R)的图形的像的对位，与此同时，根据在上述坐标位置的测量时被检出的相对位置调整上述感应基片(W1或者W2)的面位置。
如果采用该投影曝光装置，则作为样本拍照区域选择多个拍照区域内的几个，使得对于感应基片上的多个拍照区域内的曝光区域包含被设定成从外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域。而后，分别测量这几个样本拍照区域的坐标位置，在测量这几个样本拍照区域的坐标位置时，检测出几个样本拍照区域的每个对感应基片的规定基准面的相对位置。接着，根据已被测量出的样本拍照区域的坐标位置确定感应基片上的多个拍照区域的排列。
而后，在分别曝光对于曝光区域被设定成从感应基片的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域时，在根据前面已经确定的拍照区域的排列进行和该拍照区域的掩模的图形的像的对位的同时，根据在坐标位置的测量时被检出的相对位置调整感应基片的面位置。
因此，即使分别曝光对于曝光区域被设定成从感应基片的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域的情况下，因为也可以根据在坐标位置的测量时检测出的相对位置调整感应基片的面位置，所以可以避免在这样的拍照区域的曝光时，将其扫描方向改变为从内侧向外侧牺牲生产率的那样的缺点。
在这种情况下，在测量外围附近的样本区域的坐标位置时，不一定要在使感应基片在和曝光时同一方向移动的状态下检测出感应基片相对规定基准面的相对位置，但在对于样本区域内的曝光区域(IF)测量被设定成从感应基片(W1或者W2)的外侧向内侧扫描的外围附近的拍照区域(210)的坐标位置时，希望在和曝光系统的方向上一边使感应基片(W1或者W2)移动，一边检测出感应基片(W1或者W2)对规定基准面的相对位置。这是因为可以进行除去依存于感应基片(W1或者W2)的移动方向的偏移等的聚焦控制的缘故。
上述各形态的曝光装置、投影曝光装置以及曝光方法，在步进扫描型的投影曝光中极其有效，特别适合在曝光时要求高分辨率的双重曝光。
如果根据本发明的第19形态，则提供了具有以下部分的曝光装置：在感应基片上形成规定图形的曝光装置中，具备，
第1基片载片台，保持着感应基片在2维平面内移动；
第2基片载片台，保持着感应基片，独立于上述第1载片台在2维平面内移动；
第1干涉计系统，具有不从形成在上述第1载片台上的反射镜脱离的测长轴，测量上述第1载片台的位置信息；
第2干涉计系统，具有不从形成在上述第2载片台上的反射镜脱离的测长轴，测量上述第2载片台的位置信息。在根据第19形态的曝光装置中，例如，如图7所示，晶片载片台(WS1或者WS2)，在包含定位以及晶片交换的所有动作的曝光动作中，干涉计的测长轴(BI1X或者BI2X)都不脱离被形成在载片台上的反射面。因此，通过干涉计的不间断的跟踪就可以始终测量载片台的位置。
进而，本发明从上述第1形态至第19形态的发明中，还通过适宜地组合/或者提取出这些发明的概念发展为第20至第30形态。即，本发明的第20形态，涉及包含多个基片载片台和由电磁力驱动的载片台驱动系统的曝光装置。
本发明的第21形态，涉及包含掩模载片台以及多个基片载片台，和管理这些载片台位置的干涉计的曝光装置。
本发明的第22形态，涉及多个基片载片台在曝光区域和定位区域信息检测区域移动的曝光装置。
本发明的第23形态，涉及包含多个基片载片台和检测出被保持在这些载片台上的基片定位信息的多个检出系统的曝光装置。
本发明的第24形态，涉及包含多个基片载片台和搬送被保持在这些载片台上的基片的多个检出系统的曝光装置。
本发明的第25形态，涉及包含多个基片载片台和抑制因这些载片台上的移动引起曝光装置振动的控制系统的曝光装置。
本发明的第26形态，涉及具备多个基片载片台和求出被保持在这些载片台上的基片的与面位置有关的信息的多个测量系统的曝光装置。
本发明的第27的形态，涉及具备多个基片载片台，使基片相对曝光光束移动的扫描型曝光装置。
本发明的第28形态，涉及具备多个基片载片台，可以用掩模的第1以及第2图形实行多重曝光的曝光装置。
本发明的第29形态，涉及具备在用多个检出点检出与基片的面位置有关的信息的同时，可以在曝光中变更检出点的检出系统的扫描型曝光装置。
本发明的第30形态，涉及具备第1以及第2基片载片台，并具备控制这些载片台的控制装置，使得分别在一方的载片台上进行曝光，在另一方的载片台上进行定位时，第1以及第2载片台相互不干扰的曝光装置。
进而，本发明还包含以下的第31～34的形态。
如果根据本发明的第31形态，则可以提供具有以下特征的曝光装置：在感应基片上形成规定图形的曝光装置中，具备，测量区域(PIS)，用于测量感应基片(W)的定位信息；曝光区域(ESP)，用于曝光感应基片(W)；第1基片载片台(WS1)，具有第1基准标记(FM1)，可以保持着感应基片(W)移动；第2基片载片台(WS2)，具有第2基准标记(FM1)，可以保持着感应基片(W)独立于上述第1基片载片台移动；控制装置，控制上述第1基片载片台和上述第2基片载片台的一方在上述测量区域(PIS)上使用上述基准标记进行动作，和该一方的载片台的动作并行，控制另一方在上述曝光区域(EPS)上使用基准标记进行动作。
如果根据本发明的第32形态，则可以提供具有以下特征的曝光装置：在感应基片(W)上形成规定图形的曝光装置中，具备，第1保持部件(WS1b)，保持感应基片；第2保持部件(WS2b)，保持感应基片；第1可动部件(WS1a)，在上述两个保持部件中共用，为了进行被保持在该2个保持部件中的一方的感应基片的曝光，支撑上述一方的保持部件在2维平面内移动；第2可动部件(WS2a)，在上述两个保持部件中共用，为了进行被保持在该2个保持部件中的另一方的感应基片的测量，支撑上述另一方的保持部件在2维平面内移动；第1干涉计系统(Xe，Ye)，用于得到被上述第1可动部件支撑的一方的保持部件的位置信息；第2干涉计系统(Xa，Ya)，用于得到被上述第2可动部件支撑的另一方的保持部件的位置信息。该形态下的曝光装置，例如，在实施例6中具体化。
如果根据本发明的第33形态，则可以提供具有以下特征的曝光方法：在将被形成在掩模(R)上的图形由投影光学系统(PL)形成的像投影在感应基片上由此曝光感应基片的方法中：在被保持在可以每一个独立移动的2个载片台(WS1，WS2)中的一方的感应基片(W)的曝光中，检测出被保持在上述2个载片台中的另一方的感应基片上的多个划分区域的位置信息；在被保持在上述一方的载片台上的感应基片的曝光结束后，为了曝光被保持在上述另一方的载片台上的感应基片上的多个划分区域，求被形成在掩模上的图形的像的投影位置信息。该形态的曝光方法，例如，在实施例2中具体化。
如果根据本发明的第34形态，则可以提供具有以下特征的曝光方法，在感应基片(W)上形成规定图形的曝光装置中，具有，第1保持部件(WS1)，被用于曝光动作或者测量动作，保持感应基片；第2保持部件(WS2)，被用于测量动作或者曝光动作，保持感应基片；交换机构(201，221)，交换在2个保持部件中被用于曝光动作的一方的保持部件，和被用于测量动作中的另一方的保持部件；第1干涉计系统(Xe，Ye)，用于得到被用于上述曝光的保持部件的位置信息；第2干涉计系统(Xa，Ya)，用于得到被用于上述测量动作的保持部件的位置信息。该形态下的曝光装置，例如，在实施例5中具体化。
图1是展示实施例1的投影曝光装置的概略构成的图。
图2是展示2个晶片载片台、分划板载片台、投影光学系统和定位系统的位置关系的斜视图，展示了晶片载片台WS1在位置信息测量区域，晶片载片台WS2在曝光区域的情况。
图3是展示晶片载片台的驱动机构的构成的平面图。
图4是展示分别被设置在投影光学系统和定位系统中的AF/AL系统的图。
图5是展示表示AF/AL系统和TTR定位系统的构成的投影曝光装置的概略构成的图。
图6是展示图5的图形形成板的形状的图。
图7是展示使用2个晶片载片台进行晶片交换、定位程序和曝光程序的状态的平面图。
图8是展示进行图7的晶片交换、曝光程序的切换状态的图。
图9是展示保持2个分划板的双重曝光用分划板载片台的图。
图10A是展示使用图9的图形A的分划板进行晶片曝光的状态图，图10B是展示使用图9的图形B的分划板进行晶片的曝光的状态图。
图11是展示在被保持在2个晶片载片台的一方晶片上对每个拍照区域进行曝光程序的图。
图12是展示在被保持在2个晶片载片台的另一方晶片上对每个拍照区域进行标记检出顺序的图。
图13是展示在晶片内放入全部拍照区域阵列情况下的扫描型投影曝光装置曝光程序的晶片平面图。
图14A是展示在图13的A位置进行预测量用的AF测量的放大平面图。
图14B是展示在图13的B位置进行预测量用的AF测量的放大平面图。
图14C是展示在图13的C位置进行预测量用的AF测量的放大平面图。
图15是展示在晶片外围附近的拍照区域中的比较例的预测量控制结果的曲线图。
图16是展示在晶片内放入全部的拍照区域阵列情况下的扫描型投影曝光装置的定位程序的晶片平面图。
图17是展示在实施例1中的预测量控制结果的曲线图。
图18是展示在实施例中在测量重现性上存在误差情况下的预测量控制结果的曲线图。
图19A是用于说明由定位系统在基准标记板上进行基准标记的检出动作的图，是展示在定位系统24a的正下方安排基准标记板FM1上的基准标记MK2的位置的情况图。
图19B是展示基准标记MK2的形状的一例以及用定位系统24a检测出其获得图象的情况的图。
图19C是展示用FIA系统的传感器取得标记MK2的图象时用图象处理系统得到的波形信号的图。
图20A是用于说明由分划板定位显微镜进行基准标记板上的标记测量动作的图，是展示由分划板定位显微镜使用曝光光束进行基准标记板FM1上标记MK1、MK3和与之对应的分划板上标记MK1、RMK3的晶片面投影像的相对位置检出情况的图。
图20B是展示分划板R上的标记RMK在晶片面上投影像的图。
图20C是展示基准标记板上的标记MK的图。
图20D是展示图20A中的图象获取情况的图。
图20E是展示经处理取得的图象得到的波形信号的图。
图21是展示根据最后被算出的曝光位置和各拍照区域的相对位置关系进行晶片上的各拍照区域的曝光状态的概念图。
图22是用于说明实施例2的动作的图，是展示在晶片载片台WS1上晶片W1的定位结束后进行具有测长轴BI3Y的干涉计的复位的状态的图。
图23是用于说明实施例2的动作的图，是展示将晶片载片台WS1移动到装卸位置，在晶片载片台WS2一侧进行曝光程序动作时的状态图。
图24是说明在2个晶片载片台上进行主要引起干扰的动作和非干扰动作时的定时控制动作的流程图。
图25A是说明独立地移动控制2个晶片载片台每一个时的非干扰条件的载片台的平面图。
图25B是说明独立地移动控制2个晶片载片台每一个时的干扰条件的载片台的平面图。
图26是说明满足干扰条件的情况下和不满足的情况下的2个晶片载片台的移动控制动作的流程图。
图27A是展示进行定位的样本拍照区域的晶片的平面图。
图27B是展示进行曝光的拍照区域SA的晶片的平面图。
图28A是展示进行定位程序时的拍照区域顺序的晶片的平面图。
图28B是展示进行曝光程序时的曝光程序的晶片的平面图。
图29是展示在实施例2中的投影曝光装置的概略过程的图。
图30是展示对曝光区域进行预测量控制用的AF检出点的配置的斜视图。
图31是展示从扫描方向看图30的斜视图。
图32是图31的平面图。
图33是从非扫描方向看图32的斜视图。
图34是说明涉及实施例2的使用AF/AL系统的预测量控制方法的晶片W的平面图。
图35展示在聚焦测量时的曝光区域IF和AF检出点的位置关系。
图36是用于指定在每个拍照区域SA的AF测量中使用的AF检出点位置的选择图。
图37是展示曝光属于A组的拍照区域SA时使用的AF检出点和晶片面的预测量控制开始时的位置的图。
图38是展示为了改变使用的AF检出点的数使AF检出点移动进行晶片面的聚焦测量情况下的AF检出点。
图39是展示全部使用可以测量的AF检出点进行晶片面的聚焦测量情况下的F检出点的图。
图40是展示曝光属于C组的拍照区域SA时使用的AF检出点和晶片面的预测量控制开始时的位置的图。
图41是在图40中的预测量控制结果的曲线图。
图42是展示拍照阵列比晶片W的外周大的情况下的与预测量控制有关的比较例。
图43是展示拍照阵列比晶片W的外周大的情况下的与预测量控制有关的比较例。
图44是概略地展示在实施例5中的曝光装置的整体构成的图。
图45是图44的一方的晶片载片台的概略平面图。
图46是展示图44的装置的概略平面图。
图47是展示在图44的装置中的动作的流程图。
图48是展示在实施例6中的曝光装置的主要部分的构成的概念平面图。
[实施例1]
以下，根据图1至图18说明本发明的实施例1。
在图1中，展示了涉及实施例1的投影曝光装置10的概略构成。该投影曝光装置10，是所谓的步进扫描方式的扫描曝光型的投影曝光装置。步进扫描方式的投影曝光装置的构造以及制造方法，在美国专利第5,646,413号和美国专利第5,448,332号中公开，本发明引用它们作为本文的叙述的一部分。
该投影曝光装置10，具备：载片台装置，具有作为第1、第2基片载片台的晶片载片台WS1、WS2，可以独立地分别保持着在基座盘12上作为感应基片的晶片W1、W2在2维方向上移动；投影光学系统PL，被设置在该载片台装置的上方；分划板驱动机构，在投影光学系统PL的上方驱动作为掩模的分划板R主要在规定的扫描方向，在此是Y轴方向(在图中的纸面垂直方向)移动；照明系统，从上方照明分划板R；以及控制各部分的控制系统等。
上述载片台装置，具备：2个晶片载片台WS1、WS2，在基座盘12上通过未图示的空气轴承悬浮支撑，可以独立地在X轴方向(图1中纸面左右方向)以及Y轴方向(在图中纸面垂直方向)的2维方向移动；载片台驱动系统，驱动这些晶片载片台WS1、WS2；干涉计系统，测量晶片载片台WS1、WS2的位置。在图2中展示了晶片载片台WS1在位置信息测量区域PIS，晶片载片台WS2在曝光区域EPS的情况。晶片载片台WS1、WS2都可以在这些区域PIS以及EPS之间移动。
如进一步进行详细叙述，则是在晶片载片台WS1、WS2的底面的多个位置上设置未图示的空气垫(例如，真空予负荷型空气轴承)，在通过该空气垫的空气喷射力和真空予负荷力的平衡保持例如数微米间隔的状态下，悬浮支撑基座盘12。
在基座盘12上，如图3的平面图所示，平行地设置在X轴方向延伸的2条X轴线性导杆(例如，如所谓的动圈型线性电机的固定侧磁体那样的导杆)122、124，在该X轴线性导杆122、124上，分别安装可以沿着这两个X轴线性导杆移动的2个移动部件114、118以及116、120。在这4个移动部件114、118、116、120的底面部分上，分别安装了未图示的驱动线圈可以从上方以及侧面包围X轴线性导杆122或者124，用这些驱动线圈和X轴线性导杆122或者124，就可以分别构成在X轴方向驱动各移动部件114、116、118、120的动圈型线性电机。但是，在以下说明中，为了方便，称上述移动部件114、116、118、120为X轴线性电机。
其中2个X轴线性电机114、116，分别被设置于在Y轴方向延伸的Y轴线性导杆(例如，如动磁型线性电机的定子线圈那样的导杆)110的两端，另外，剩下的2个X轴线性电机118、120，被固定于在Y轴方向延伸的同样的Y轴线性导杆112的两端。因而，Y轴线性导杆110，被X轴线性电机114、116沿着X轴线性导杆122、124驱动，另外，Y轴线性导杆112，被X轴线性电机118、120沿着X轴线性导杆122、124驱动。
另一方面，在晶片载片台WS1的底部，安装着从上方以及下方包围一方的Y轴线性导杆110的未图示的磁铁，用该磁铁和Y轴线性导杆110构成在Y轴方向驱动晶片载片台WS1的动磁型线性电机。另外，在晶片载片台WS2的底部，安装着从上方以及下方包围另一方的Y轴线性导杆112的未图示的磁铁，用该磁铁和Y轴线性导杆112构成在Y轴方向驱动晶片载片台WS2的动磁型线性电机。
即，在本实施例1中，用上述的X轴线性导杆122、124，X轴线性电机114、116、118、120，Y轴线性导杆110、112以及晶片载片台WS1、WS2底部的未图示的磁铁等构成了使晶片载片台WS1、WS2独立地移动于XY2维的载片台驱动系统。该载片台驱动系统，由图1的载片台控制装置38控制。
进而，通过适当改变被设置在Y轴线性导杆110两端的一对X轴线性电机114、116的扭矩，就可以使晶片载片台WS1稍微偏移，或者消除偏移。同样地，通过适当改变被设置在Y轴线性导杆112两端的一对X轴线性电机118、120的扭矩，就可以使晶片载片台WS2稍微偏移，或者消除偏移。
在上述晶片载片台WS1、WS2上，通过来图示的晶片托架用真空吸附等固定晶片W1、W2。晶片托架，由未图示的Z·θ驱动机构，在和XY平面正交的Z轴方向以及θ方向(绕Z轴转动的转动方向)上微动。另外，在晶片载片台WS1、WS2的上面，配置形成有各种基准标记的基准标记板FM1、FM2，使它们分别和晶片W1、W2大致等高。这些基准标记板FMA、FM2，例如在检出各晶片载片台的基准位置时使用。
另外，晶片载片台WS1的X轴方向一侧的面(在图1中的左侧面)20和Y轴方向一侧的面(在图1中的纸面里侧的面21)，成为起镜面作用的反射面，同样地，晶片载片台WS2的X轴方向另一侧的面(图1中右侧面)22和Y轴方向一侧的面23，成为起镜面作用的反射面。在这些反射面上，投射构成后述的干涉计系统的各测长轴(BI1X，BI2X)的干扰光束，通过用各干涉计接收该反射光，测量来自各反射面的基准位置(一般在投影光学系统侧面和定位光学系统的侧面配置固定反射镜，以其为基准面)的位置变化，由此，分别测量晶片载片台WS1、WS2的2维位置。另外，有关干涉计系统的测长轴的构成，在以后叙述。
作为上述投影光学系统PL，在此，由具有Z轴方向共同的光轴的多个透镜部件构成，在两侧焦阑使用具有规定的缩小倍率的，例如具有1/5的折射光学系统。因此，在步进扫描方式的扫描曝光时的晶片载片台的扫描方向的移动速度，变为分划板载片台的移动速度的1/5。
在该投影曝光装置PL的X轴方向的两侧，如图1所示，具有同样功能的离轴(off-axis)方式的定位系统24a、24b，被配置在分别离开投影光学系统PL的光轴中心(和分划板图形的像的投影中心一致)同样距离的位置上。这些定位系统24a、24b，具有LSA(激光分步对准)系统、FIA(像场图像对准)系统、LIA(激光干涉对准)系统的3种定位传感器，可以进行基准标记板上的基准标记以及晶片上的定位标记的X、Y的2维方向的位置测量。LSA以及LIA在美国专利第5,151,750号中公开，FIA在美国专利第5,493,403号中公开，本发明引用这些公开的专利作为本文叙述的一部分。
在此，LSA系统，是将激光照射在标记上，利用反射和散射的光测量标记位置的最普通的传感器，一直被广泛用于晶片加工中。FIA系统，是用卤素灯等的宽带光照射标记，通过图象处理该标记图象测量标记位置的传感器，被有效地用于铝层和晶片表面的非对称标记。另外，LIA系统，是使略微改变了频率的激光从2方向照射衍射光栅型的标记，使发生的2个衍射光干扰，从其相位检测出标记位置信息的传感器，被有效地用于低色差和表面粗糙的晶片。
在本实施例1中，与相应的结果对应地分别使用这3种定位传感器，检测出晶片上的3点的一维标记的位置，进行测量晶片的大致位置的所谓的搜索定位，和进行晶片上的各拍照区域的准确位置测量的精确定位等。
这种情况下，定位系统24a，被用于检测被保持在晶片载片台WS1上的晶片W1上的定位标记以及被形成在基准标记板FM1上的基准标记的位置等。另外，定位系统24b，被用于检测被保持在晶片载片台WS2上的晶片W2上的定位标记以及被形成在基准标记板FM2上的基准标记的位置等。
构成这些定位系统24a、24b的各定位传感器的信息，由定位控制装置80进行A/D转换，经过运算处理被数字化后的波形信号检测出标记位置。将其结果送到作为控制装置的主控制装置90，主控制装置90根据其结果，指示载片台控制装置进行曝光时的同步位置修正等。
进而，在本实施例1的曝光装置10中，虽然在图1中省略了图示，但在分划板R的上方，如图5所示设置了一对分划板定位显微镜142、144，其由使用了为了通过投影光学系统PL同时观察分划板R上的分划板标记(图示省略)和基准标记板FM1、FM2上的标记的曝光波长的TTR(Through The Reticle，通过中间排模)定位光学系统构成。这些分划板定位显微镜142、144的检出信号，被提供给主控制装置90。这种情况下，配置可以自如移动的用于将来自分划板R的检出光分别导入分划板定位显微镜142以及144的偏向反射镜146以及148，如果开始曝光程序，则在来自主控制装置90的指令下，可以由未图示的反射镜驱动装置使偏向反射镜148退回。进而，和分划板定位显微镜142、144相同的构成，由于已在例如与美国专利第5,646,413号对应的特开平7-176468号公报等上公开，因而在此省略详细说明。
另外，虽然在图1中省略了图示，但在投影光学系统PL、定位系统24a、24b的每一个中，如图4所示，设置了用于检查调焦位置的自动调焦/自动矫正测量机构(以下，称为「AF/AL系统」)130、132、134。其中，作为第2检出系统的AF/AL系统132，设置其是因为为了通过扫描曝光将分划板R上的图形正确地复制在晶片(W1或者W2)上，需要分划板R上的图形形成面和晶片W的曝光面与投影光学系统PL共用，所以需要检出晶片W的曝光面在焦深的范围内是否与投影光学系统PL的像面一致(是否对焦)的缘故。在本实施例1中，作为AF/AL系统132，使用了所谓的多点AF系统。AF/AL系统，被揭示于美国专利第5,502,311号上，本发明引用该专利作为本文叙述的一部分。
在此，根据图5以及图6说明构成该AF/AL系统的多点AF系统的详细构成。该AF/AL系统(多点AF系统)132，如图5所示，由以光纤束150、聚光透镜152、图形形成板154、透镜156、反射镜158以及照射物镜160组成的照射光学系统151，和以聚光物镜162、转动方向振动板164、成像透镜166、受光器168组成的聚光光学系统构成。
在此，对于该AF/AL系统(多点AF系统)132的上述构成的各部分共同说明其作用。与曝光的光束EL不同的不使晶片W1(或者W2)上的光刻胶感光的波长的照明光，被从未图示的照明光源通过光纤束150导入，从该光纤束150射出的照明光，经聚光透镜152照明图形形成板154。透过该图形形成板154的照明光，经透镜156、反射镜158以及照射物镜160投影在晶片W的投影面上，图形成像板154的图形的像被相对光轴AX倾斜地投影成像在晶片W1(或者W2)的曝光面上。在晶片W1上被反射的照明光，经聚光物镜162、转动方向振动板164以及成像透镜166投影在受光器168的受光面上，在受光器168的受光面上再次成像图形形成板154上的图形的像。在此，主控制装置90，通过加振装置172在给予转动方向振动板164规定的振动的同时，像信号处理装置170提供来自受光器168的多个(具体地说，和图形形成板154的缝隙图形数相同)受光元件的检出信号。另外，信号处理装置170，将用加振装置172的驱动信号同步检测各检出信号得到的多个聚焦信号通过载片台控制装置38提供给主控制装置90。
这种情况下，在图形形成板154上，如图6所示，例如形成5×9＝45个的上下方向的缝隙状的孔径图形93-11～93-59，这些缝隙状的孔径图形的像被相对于X轴以及Y轴倾斜(45°)地投影在晶片W的曝光面上。其结果，形成了如图4所示那样的相对X轴以及Y轴倾斜45°的矩阵排列的缝隙像。进而，在图4中的符号IF，表示在和由照明系统照明的分划板上的照明区域共轭的晶片上的照明范围。从图4可知，可以在比投影光学系统PL下的照明范围IF在2维上大得多的范围上照射检出用光束。
作为第1检出系统的AF/AL系统130、134，也和该AF/AL系统132的构成相同。即，在本实施例1中，用于在曝光时的焦点检出的AF/AL系统132和在大致相同的区域被用于定位标记的测量时的AF/AL机构130、134都可以成为可以照射检出光束的构成。因此，在由定位系统24a，24b的定位传感器进行测量时，由于用在和曝光时同样的AF/AL系统的测量和控制进行自动调焦/自动矫正的同时进行定位标记的位置测量，因此可以进行高精度的定位测量。换言之，在曝光和定位期间，不会发生因载片台的姿态引起的偏移(误差)。
以下，根据图1以及图2说明分划板驱动机构。该分划板驱动机构，具备：在分划板基座盘32上可以保持着分划板R在XY的2维方向上移动的分划板载片台RST、驱动该分划板载片台RST的未图示的线性电机、管理该分划板载片台RST的位置的分划板干涉计系统。
如果更详细地叙述，则是在分划板载片台RST上，如图2所示，在扫描方向上顺序配置2个分划板R1、R2，该分划板载片台RST，通过未图示的空气轴承等被悬浮支撑在分划板基座盘32上，由未图示的线性电机等组成的驱动机构30(参照图1)进行X轴方向的微小驱动、θ方向的微小振动以及Y轴方向的扫描驱动。进而，驱动机构30，是将和上述的载片台装置相同的线性电机作为驱动源的机构，但在图1中为了图示的方便以及说明上的方便只展示了单个的块。因此，分划板载片台RST上的分划板R1、R2例如在双重曝光时被有选择地使用，无论对于哪个分划板都成为可以和晶片一侧同步扫描的构成。
在该分划板载片台RST上，在X轴方向的一侧的端部，沿着Y轴方向设置由和分划板载片台RST相同的材料(例如陶瓷等)组成的平行平板移动镜34，在该移动镜34的X轴方向的一侧的面上通过镜面加工形成反射面。向着该移动镜34的反射面照射来自用构成图1的干涉计系统36的测长轴BI6X表示的干涉计的光束，在干涉计中接收该反射光并和晶片载片台一侧同样地测量对基准面的相对位置，由此测量分划板载片台RST的位置。在此，经验该测长轴BI6X的干涉计，具有实际上可以独立地测量的2条干涉计光轴，可以进行分划板载片台的X轴方向的位置测量，和偏移量的测量。具有该测长轴BI6X的干涉计，被用于根据来自具有后述的晶片载片台一侧的测长轴BI1X、BI2X的干涉计16、18的晶片载片台WS1、WS2的偏移信息和X位置信息，控制分划板载片台RST在消除分划板和晶片的相对转动(转动误差)的方向上转动，或者进行X方向同步控制。
另一方面，在作为分划板载片台RST的扫描方向的Y轴方向的另一侧(图1中的纸面前方)，配置有一对角隅棱镜型反射镜35、37。而后，从未图示的一对双程干涉计，对角隅棱镜型反射镜35、37照射在图2中用测长轴BI7Y、BI8Y表示的干涉计光束，并从角隅棱镜型反射镜35、37返回到分划板基座盘32上的反射面，这里反射的各反射光返回同一光路，由各双程干涉计接收，测量对各个角隅棱镜型反射镜35、37的基准位置(在基准位置上上述分划板基座盘32上的反射镜)的相对位置变化。而后，这些双程干涉计的测量值被提供给图1的载片台控制装置38，根据其平均值测量分划板载片台RST的Y轴方向的位置。该Y轴方向位置的信息，用于根据具有晶片侧的测长轴BI3Y的干涉计的测量值计算分划板载片台RST和晶片载片台WS1或者WS2的相对位置，以及根据其进行扫描曝光时的扫描方向(Y轴方向)的分划板和晶片的同步控制。
即，在本实施例1中，是使用以干涉计36以及测长轴BI7Y、BI8Y表示的一对双程干涉计构成分划板干涉计系统。
以下，参照图1至图3说明管理晶片载片台WST1、WST2的位置的干涉计系统。如这些图所示，沿着通过投影光学系统PL的投影中心和定位系统24a、24b每一个的检测中心的第1轴，向晶片载片台WS1的X轴方向一侧的面照射来自图1的干涉计16的用第1测长轴BI1X表示的干涉计光束，同样地，沿着第1轴，向晶片载片台WS2的X轴方向的另一侧的面照射来自图1的干涉计18的用第2测长轴BI2X表示的干涉计光束。而后，在干涉计16、18中通过接收这些反射光，测量来自各反射面的基准位置的相对位置变化。在此，干涉计16、18，如图2所示，是具有各3条光轴的3轴干涉计，除了在晶片载片台WS1、WS2的X轴方向的测量以外，可以进行分划板测量以及θ测量。成为各光轴的输出值可以独立地测量的装置。在此，作为进行晶片载片台WS1、WS2的θ转动的未图示的θ载片台以及进行Z轴方向的微小驱动以及倾斜驱动的基片驱动装置的Z矫正载片台RS1、RS2，实际上，因为处于反射面(20～23)之下，所以晶片载片台的倾斜控制时的驱动量，全部可以通过这些干涉计16、18监视(基片驱动系统)。
进而，由于第1测长轴BI1X、第2测长轴BI2X的各干涉计光束，在晶片载片台WS1、WS2的移动范围的整个区域中总是照射着晶片载片台WS1、WS2，因而，在对X轴方向使用投影光学系统进行曝光时，无论是使用定位系统24a、24b等的哪一个，晶片载片台WS1、WS2的位置都可以根据第1测长轴BI1X、第2测长轴BI2X的测量值管理。
另外，如图2以及图3所示，设置有具有在投影光学系统PL的投影中心和第1轴(X轴)垂直交叉的第3测长轴BI3Y的干涉计，和分别具有作为在定位系统24a、24b的每一个的检出中心分别和第1轴(X轴)垂直交叉的第4测长轴的测长轴BI4Y、BI5Y的干涉计(但是，在图中只图示了测长轴)。
在本实施例1的情况下，在使用投影光学系统PL进行曝光时的晶片载片台WS1、WS2的Y方向位置测量中，使用通过投影光学系统的投影中心，即通过光轴AX的测长轴BI3Y的干涉计的测量值；在使用定位系统24a时的晶片载片台WS1的Y方向位置测量中，使用定位系统24a的检出中心，即通过光轴SX的测长轴BI4Y的测量值；在使用定位系统24b时的晶片载片台WS2的Y方向位置测量中，使用定位系统24b的检出中心，即通过光轴SX的测长轴BI5Y的测量值。
因而，根据各使用条件，Y轴方向的干涉计测长轴可以离开晶片载片台WS1、WS2的反射面，但因为至少一个测长轴，即测长轴BI1X、BI2X并未离开每一个的晶片载片台WS1、WS2的反射面，所以可以在使用的干涉计光轴进入了反射面的适宜的位置进行Y一侧的干涉计的复位。对于该干涉计的复位方法，在以后详细叙述。
进而，上述Y测量用的测长轴BI3Y、BI4Y、BI5Y的各干涉计，是具有各2条光轴的2轴干涉计，除了晶片载片台WS1、WS2的Y轴方向的测量以外，可以测量扭矩。各光轴的输出值可以独立地进行测量。
在本实施例1中，用干涉计16、18以及具有测长轴BI3Y、BI4Y的3个干涉计的合计5个干涉计，构成管理晶片载片台WS1、WS2的2维坐标位置的干涉计系统。
另外，在本实施例1中，如后述那样，在晶片载片台WS1、WS2内的一方执行曝光程序期间，另一方执行晶片交换、晶片定位程序，但此时根据各干涉计的输出值并对应主控制装置90的指令由载片台控制装置38管理晶片载片台WS1、WS2的移动，使得两载片台不干扰。
进而，在如图1所示的主控制装置90中，设置有作为存储用于管理晶片载片台WS1、WS2的移动的条件方式(例如，干扰条件)等的存储装置的存储器91。
以下，根据图1说明照明系统。该照明系统，如图1所示，由曝光光束源40，快门42，反射镜44，光束扩展器46、48，第1蝇眼透镜50，透镜52，振动反射镜54，透镜56，第2蝇眼透镜58，透镜60，固定遮光片62，可动遮光片64，中继透镜66、68等构成。
在此，对该照明系统的上述构成各部分同时说明其作用。从作为光源的KrF准分子激光器和由减光系统(减光板、孔径光阑等)构成的光源部分40射出的激光光束，在透过快门42后，被反射镜44偏转方向，并被光束扩展器46、48整形为适当的光束直径后，射入第1蝇眼透镜50。被射入到该第1蝇眼透镜50的光束，被排列成2维的蝇眼透镜部件分割成多条光束，通过透镜52、振动反射镜54、透镜56再次从与各光束不同的角度射入第2蝇眼透镜58。从该蝇眼透镜58射出的光，通过透镜60，到达被设置在与分划板R共轭的位置上的固定遮光片62，在此在规定形状上固定了其断面形状之后，从分划板R的共轭面通过仅被配置在散焦的位置上的可移动遮光片64，经过中继透镜66、68作为均匀的照明光，照射被分划板R上的上述固定遮光片62规定的规定形状上，在此是照明矩形形状的照明区域IA(参照图2)。
以下，根据图1说明控制系统。该控制系统，由以作为总体控制装置整体的控制器的主控制装置90为中心，并由配置在该主控制装置90下的曝光量控制装置70以及载片台控制装置38等构成。
在此，说明以控制系统的上述构成各部分的动作为中心，在本实施例1中的投影曝光装置10的曝光时的动作。曝光量控制装置70，在开始分划板R和晶片(W1或者W2)的同步扫描之前，指示快门驱动装置72驱动快门驱动部分74开启快门42部分。
其后，由载片台控制装置38，对应主控制装置90的指示开始分划板R和晶片(W1或者W2)的同步扫描，即分划板载片台RST和晶片载片台(WS1或者WS2)的同步扫描。该同步扫描，通过一边监视上述扫描系统的测长轴BI3Y和测长轴BI1X或者BI2X以及分划板干涉计系统的测长轴BI7Y、BI8Y和测长轴BI6X的测量值，一边由载片台控制装置38控制分划板驱动部分30以及构成晶片载片台的驱动系统的各线性电机进行。
而后，在规定的容许误差之内等速度地控制两载片台时，在曝光量控制装置70中，指示激光器控制装置76开始脉冲发光。由此，用来自照明系统的照明光，照明在其下面真空蒸镀有铬的图形的分划板R的上述矩形的照明区域IA，由投影光学系统PL将其照明区域内的图形的像缩小到1/5，而后投影曝光在其表面上涂布了光刻胶的晶片(W1或者W2)上。在此，从图2可知，与分划板上的图形区域相比照明区域IA的扫描方向的缝隙刻度窄，通过如上所述地同步扫描分划板R和晶片(W1或者W2)，顺序在晶片上的拍照区域SA上形成图形的整个表面的像。
在此，与上述的脉冲发光的开始同时，曝光量控制装置70，指示反射镜驱动装置78使振动反射镜54振动，至分划板R上的图形区域完全通过照明区域IA(参照图2)之前，即至图形的整个表面的像被形成在晶片上的拍照区域SA上之前，通过连续地进行该振动反射镜的振动，减少在2个蝇眼透镜50、58中发生的干扰条纹不匀。有关振动反射镜的构造及其控制方法被揭示在美国专利第5,534,970号中，本发明引用该专利作为本文叙述的一部分。
另外，由遮光片控制装置39与分划板R和晶片W的扫描同步地驱动控制可动遮光片64，使得在上述扫描曝光中不从比拍照边界部分的分划板上的曝光区域还靠外的部分泄露照明光，这一连串的同步动作由载片台控制装置38管理。
可是，由上述的激光器控制装置76控制的脉冲发光，由于在晶片W1、W2上的任意点通过照明范围宽度(W)期间需要发光n次(n是正整数)，因此如果设振动频率为f，设晶片扫描速度为V，则需要满足下式(1)。有关脉冲发光的控制被揭示在美国专利第5,591,958号公报上，本发明引用该专利作为本文叙述的一部分。
f/n＝V/w  ……(1)
另外，如果设被照射在晶片上的1个脉冲的照射能量为P，设光刻胶敏感度为E，则需要满足下式(2)。
nP＝E  ……(2)
这样，就可以如此构成曝光量控制装置70，在通过对照射能量P和振动频率f的可变量全部进行运算，对激光控制装置76发出指令，控制被设置在曝光光束源40内的减光系统，由此使照射能量P和振动频率f可变，或者控制快门驱动装置72和反射镜驱动装置78。
进而，在主控制装置90中，当在扫描曝光时修正进行同步扫描的分划板载片台和晶片载片台的移动开始位置(同步位置)的情况下，对移动控制各载片台的载片台控制装置38发出指示对应修正量的载片台位置的修正。
进而，在本实施例1的投影曝光装置中，设置有在和晶片载片台WS1之间进行晶片交换的第1搬送系统，和在和晶片载片台WS2之间进行晶片搬送的第2搬送系统。
第1搬送系统，如图7所示，在和位于左侧的晶片装片导轨位置上的晶片载片台WS1之间进行后述的晶片交换。第1搬送系统，由第1装片器，和被设置在晶片载片台WS1上的3根上下移动的部件组成的第1提升中心180构成，其中第1装片器包含：在Y轴方向延伸的第1装片导轨182；沿着该装片导轨182移动的第1滑块186以及第2滑块190；被安装在第1滑块186上的第1卸片臂184；被安装在第2滑块190上的第1装片臂。
在此，简单地说明采用该第1搬送系统的晶片的交换动作。在此，如图7所示，说明交换位于左侧晶片装片导轨位置的晶片载片台WS1上晶片W1′和由第1晶片装片器搬送的晶片W1的情况。
首先，在控制装置90中，通过未图示的开关结束晶片载片台WS1上的未图示的晶片托架的真空，解除晶片W1′的吸附。
以下，在主控制装置90中，通过未图示的提升中心驱动系统驱动提升中心上升规定量。由此，晶片W1′被提升至规定位置。在这种状态下，在主控制装置90中，在未图示的晶片装片器控制装置中支撑第1卸片器184的移动。由此，由晶片装片器控制装置驱动控制第1滑块186，第1卸片器184沿着装片导轨182移动到晶片载片台WS1位于晶片W1′的正下方。
在这种状态下，在主控制装置90中，驱动提升中心180下降到规定位置。在该提升中心180的下降途中，因为晶片W1′被交接到第1卸片器184上，所以在主控制装置90中，指示装片器控制装置开始第1卸片器184的真空。由此，晶片W1′被吸附保持在第1卸片器184上。
接着，在主控制装置90中，向晶片装片器控制装置指示第1卸片器184退回和第1装片臂188移动开始。由此，和第1滑块186一体的第1卸片器184开始向图7的-Y方向移动，与此同时，第2滑块190和保持晶片W1的第1装片臂188一体地向+Y方向移动。而后，在第1装片臂188来到晶片载片台WS1的上方时，由晶片装片器控制装置控制第2滑块190停止，同时解除第1装片臂188的真空。
在这种状态下，在控制装置90中，驱动提升中心180上升，由提升中心180从下方提升晶片W1。接着，在主控制装置90中向晶片装片器控制装置发出回避装片臂的指示。由此，第2滑块190开始和第1装片臂188一体地在-Y方向移动，并进行第1装片臂188的回避。和该第1装片臂188的开始回避同时，在主控制装置90中，开始驱动提升中心180下降，将晶片W1搭载在晶片载片台WS1上的未图示的晶片托架上，并开通该晶片托架的真空。由此，结束晶片交换的一连串程序。
第2搬送系统，同样地，如图8所示，在和右侧的晶片装片位置的晶片载片台WS2之间进行和上述同样的晶片交换，该第2搬送系统，由第2晶片装片器，和被设置在晶片载片台WS2上的未图示的第2提升中心构成，其中，第2晶片装片器包含：在Y轴方向延伸的第2装片导轨192；沿着第2装片导轨192移动的第3滑块196以及第4滑块200；被安装在第3滑块196上的第2卸片器194；被安装在第4滑块200上的第2装片臂198等。
以下，根据图7以及图8说明作为本实施例1的特征的由2个晶片载片台进行的并行处理。在图7中，展示了在通过投影光学系统PL对晶片载片台WS2上的晶片W2进行曝光动作期间，在左侧装片位置上如上述那样在晶片载片台WS1和第1搬送系统之间进行晶片交换的状态的平面图。这种情况下，在晶片载片台WS1上，接着晶片交换动作进行后述那样的定位动作。进而，在图7中，曝光动作中的晶片载片台WS2的位置控制，根据干涉计系统的测长轴BI2X、BI3Y的测量值进行，进行晶片交换和定位动作的晶片载片台WS1的位置控制，根据干涉计系统的测长轴BI1X、BI4Y的测量值进行。
在该图7所示的左侧的装片位置中，配置成晶片载片台WS1的基准标记板FM1上的基准标记来到定位系统24a的正下方(参照图19A)。因此，在主控制装置90中，在由定位系统24a测量基准标记板FM1上的基准标记之前，实施干涉计系统的测长轴BI4Y的干涉计的复位。
在图19B中，展示了基准标记MK2的形状的一例以及用定位系统24a的FIA系统传感器检测出其的图形获取的情况。在该图19B中，符号Sx表示CCD的图形获取范围，用符号M表示的十字形的标记，是FIA系统传感器内的指标。在此，只展示了X轴方向的图形获取范围，但不用说在实际上对Y轴方向进行同样的图形获取。
在图19C中，展示了在用FIA系统的传感器获取图19B的标记MK2的图形时，在定位控制装置80内的图形处理系统中获得的波形信号。在定位控制装置80中，通过解析该波形信号检出以指标中心为基准的标记MK2的位置，在主控制装置90中，根据上述标记MK2的位置和测长轴BI1X和BI4Y的干涉计的测量结果，算出使用测长轴BI1X和BI4Y的坐标系中的基准标记板FM1上的标记MK2的坐标位置。
接着上述的晶片交换、干涉计的复位，进行搜索定位。所说的在该晶片交换后进行的搜索定位，只因为在晶片W1的搬送中进行予定位位置误差大，所以要在晶片载片台WS1上再次进行的予定位。具体地说，使用定位系统24a的LSA系统的传感器等，测量被形成在搭载在载片台WS1上的晶片W1上的3个搜索定位标记(未图示)，根据其测量结果进行晶片W1的X、Y、θ方向的对位。该搜索定位时的各部分的动作，由主控制装置90控制。
在该搜索定位结束后，在此进行使用EGA求晶片W1上的各拍照区域SA的排列的精确定位。EGA的方法被揭示在美国专利第4,780,617号上，本发明引用该公报作为本文叙述的一部分。具体地说，在一边用干涉计系统(测长轴BI1X，BI4Y)，管理晶片载片台WS1的位置，一边以设计上的拍照阵列数据(定位标记位置数据)为条件，顺序移动晶片载片台WS1时，用定位系统24a的FIA系统的传感器等测量晶片W1上的规定的样本拍照的定位标记位置，根据该测量结果和拍照阵列的设计坐标数据通过最小二乘法的统计运算，运算全部的拍照阵列数据。进而，该EGA时的各部分的动作由主控制装置90控制，上述运算由主控制装置90进行。
而后，在主控制装置90中，通过从各拍照的坐标位置减去上述的基准标记MK2的坐标位置，算出对于标记MK2的各拍照的相对位置关系。
在本实施例1的情况下，如上所述，在由定位系统24a进行测量时，一边进行和曝光时同样的AF/AL系统132(参照图4)的测量、和通过控制执行自动聚焦/自动矫正，一边进行定位标记的位置测量，由此就可以在定位和曝光期间不产生由载片台的姿态引起的偏移(误差)。
在晶片载片台WS1一侧上，在进行上述的晶片交换、定位动作期间，在晶片载片台WS2一侧，使用如图9所示的2个分划板R1、R2，一边改变曝光条件一边连续地通过步进扫描方式进行双重曝光。
具体地说，和上述晶片W1一侧同样地事先算出对于标记MK2的各拍照的相对位置关系，根据其结果，和由分划板定位显微镜144、142生产的基准标记板FM1上的标记MK1、MK3和与之对应的分划板上的标记RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相对位置检出的结果，在投影光学系统PL的光轴下方顺序确定晶片W2上的拍照区域的位置，同时通过在各拍照区域每次曝光时，在扫描方向上同步扫描分划板载片台RST和晶片载片台WS2，进行扫描曝光。
在分划板交换后连续地进行对这样的晶片W2上的全部拍照区域的曝光。作为具体的双重曝光的曝光程序，如图10A所示，在使用分划板R2(A图形)在A1～A12之前顺序扫描曝光晶片W1的各拍照区域后，在使用驱动系统30使分划板载片台RST在扫描方向上移动规定量将分划板R1(图形B)设定在曝光位置上后，按照图10B所示的B1～B12的顺序进行扫描曝光。这时，因为在分划板R2和分划板R1中曝光条件(AF/AL，曝光量)和透过率不同，所以需要在分划板定位时测量各种条件，对应其结果进行条件的变更。该晶片W2的双重曝光中的各部分的动作也由主控制装置90控制。
在上述图7所示的2个晶片载片台WS1、WS2上并行进行的曝光程序和晶片交换定位程序，先结束的晶片载片台一方变为待机状态，在两方的动作结束时控制晶片载片台WS1、WS2移动到图8所示的位置。而后，曝光程序结束的晶片载片台WS2上的晶片W2，在右侧装片位置完成晶片交换，定位程序结束的晶片载片台WS1上的晶片W1，在投影光学系统PL下进行曝光程序。
在如图8所示的右侧装片位置，和左侧装片位置一样地在定位系统24b下安置有基准标记板FM2上的基准标记MK2，用于实行上述的晶片交换动作和定位程序。当然，具有干涉计系统的测长轴BI5Y的干涉计的复位动作，在由定位系统24b检测出基准标记板FM2上的标记MK2之前实行。
以下，说明从图7的状态转移到图8的状态时，由主控制装置90进行的干涉计的复位动作。晶片载片台WS1，在左侧装片位置进行了定位后，被移动基准板FM1上的基准标记来到图8所示的投影光学系统PL的光轴AX中心(投影中心)的正下方的的位置(参照图20A)，因为在该移动过程中测长轴BI4Y的干涉计光束，不能射入晶片载片台WS1的反射面21，所以在定位结束后立即使晶片载片台移动到图8的位置是困难的。因此，在本实施例中，采取了以下有效措施。
即，如上所述，在本实施例1中，当在左侧装片位置上有晶片载片台WS1时，设定基准板FM1来到定位系统24a的正下方，因为在该位置测长轴BI4Y的干涉计被复位，所以一旦使晶片载片台WS1返回该位置，根据从该位置预先知道的定位系统24a的检测中心和投影光学系统PL的光轴中心(投影中心)的距离(为了方便设为BL)，一边监视干涉计光束并未离开的测长轴BI1X的干涉计16的测量值，一边使晶片载片台WS1向X轴方向右侧只移动距离BL。由此，就可以使晶片载片台WS1移动到图8所示的位置。
而后，在主控制装置90中，如图20A所示，通过分划板定位显微镜144、142使用曝光光束检出基准标记板FM1上标记MK1、MK3和与之对应的分划板上标记RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相对位置。
如上所述，为了用已知的值BL移动晶片载片台WS1，如图20A所示，分划板标记RMK1以及RMK3要大致与MK1和MK3一致或者位于它们附近。
在图20B中展示分划板R上的标记RMK(RMK1、RMK2)的晶片面投影像，在图20C上展示基准标记板上的标记MK(MK1、MK3)。另外，在图20D上展示了在图20A的状态下，在分划板定位显微镜144、142上同时检测出分划板R上的标记RMK(RMK1、RMK2)的晶片面上投影像和基准标记板上的标记MK(MK1、MK3)的图象获取的情况。在该图20D中，符号SRx表示构成分划板定位显微镜的CCD的图象获取范围。在图20E上，展示了在未图示的图象处理系统中处理上述获取的图象得到的波形信号。
在此，在图20B中所示的分划板标记RMK以及在图20C中所示的标记MK的形状只不过是一个例子，可以取任意形状。在基准板FM上，配置MK2在MK1以及MK3的中央位置，MK1和MK3的间隔在用分划板定位显微镜观察它们时，分别调整它们和分划板上的标记RMK1和RMK2的间隔一致。图20D展示了分划板定位标记RMK正好位于基准板的标记MK的中央位置的情况。在主控制装置90中，在获取该波形信号波形之前，复位测长轴BI3Y的干涉计。复位动作，可以在下次使用的测长轴能够照射晶片载片台侧面时实行。
由此，检测出在使用了测长轴BI1X、BI3Y的坐标系(第2载片台坐标系)中的基准标记板FM1上的标记MK1、MK3的坐标位置，和分划板R上标记RMK的晶片面上投影像坐标位置。
例如，用定位显微镜观测标记MK1(以及MK3)时的晶片载片台WS1在第2载片台坐标系中的测定值是(X1，Y1)，并且用定位显微镜检测出相对分划板定位标记RMK1位置的标记MK1的相对位置以及相对分划板定位标记RMK3的投影位置的标记MK1的相对位置。在此，分划板R上的标记RMK1以及RMK3被投影在晶片面上的2个像的中心位置，意味分划板图形的曝光位置，即，投影光学系统的投影中心，另外，因为MK2位于标记MK1以及MK3的中央，所以通过计算也可以求得晶片载片台WS1在(X1，Y1)时的分划板图形的曝光位置和基准板FM的标记MK2的相对位置。
而后，在主控制装置90中，从前面求得的各拍照位置对于基准板FM1上标记MK2的相对位置关系，和曝光位置和基准板FM1上标记MK1、MK3坐标位置的相对关系，最终算出曝光位置和各拍照位置的相对位置关系。根据其结果，如图21所示，进行晶片W1上的各拍照的曝光。
即使进行干涉计的复位动作也可以进行高精度定位的理由如下。在由定位系统24a测量基准标记板FM1上的基准标记后，通过测量晶片W1上的各拍照区域的定位标记，由同一传感器算出基准标记、和通过晶片标记的测量算出的假想位置的间隔。由于在此时求得了基准标记和应曝光的位置的相对距离，所以如果在曝光前由分划板定位显微镜142、144取曝光位置和基准标记位置的对应，则由于在该值上加上述相对距离，即使Y轴方向的干涉计的干涉计光束在晶片载片台的驱动中离开并再次进行了复位时也可以进行高精度的曝光动作。
进而，因为基准标记MK1～MK3总是在相同的基准板上，所以如果预先求复制误差则只需对误差进行管理而没有变动的因素。另外，虽然RMK1、RMK2也具有因分划板复制引起误差的可能性，但例如在特开平5-67271号公报上揭示的那样，如果在分划板定位时使用多个标记减轻复制误差，或者预先测量分划板复制误差，就可以同样只对应误差管理。
另外，在晶片载片台WS1从定位结束位置移动到图8的位置期间，当测长轴BI4Y离开的情况下，自然也可以一边监视测长轴BI1X、BI4Y的测量值，一边在定位结束后立即使WS1直线移动到图8的位置。这种情况下，在遇到在和晶片载片台WS1的Y轴正交的反射面21上使投影光学系统PL的光轴AX通过的测长轴BI3Y时以后，从检测出由分划板定位显微镜144、142产生的基准标记板FM1上标记MK1、MK3和与之对应的分划板上的标记RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相对位置开始，在以前的某个时刻进行干涉计的复位动作。
和上述同样地，使晶片载片台WS2从曝光结束位置移动到图8所示的右侧的装片位置，就可以进行测长轴BI5Y的干涉计的复位动作。
另外，在图11中，展示了顺序曝光被保持在晶片载片台WS1上的晶片W1上的各拍照区域的曝光程序的定时的一例，在图12中，展示了和其并行进行的被保持在晶片载片台WS2上的晶片W2上的定位程序的定时。在本实施例1中，通过一边使2个晶片载片台WS1、WS2独立地在2维方向移动，一边对各晶片载片台上的晶片W1、W2并行地进行曝光程序和晶片交换·定位程序，就可以提高生产率。
可是，在使用2个晶片载片台同时并行处理2个动作的情况下，存在在一方的晶片载片台上进行的动作作为干扰的主要原因，对在另一方的晶片载片台上进行的动作产生影响的情况。另外，相反，也有在一方的晶片载片台上的动作对在另一方的晶片载片台上的动作没有影响的动作。因此，在本实施例1中，在并行处理的动作内，分为成为干扰的主要原因的动作和没有干扰的动作，通过各动作的定时的调整，实现成为干扰的主要原因的动作之间，或者不成为干扰的主要原因的动作之间同时进行。
例如，扫描曝光中，由于等速同步扫描晶片W1和分划板R，因此不仅未成为干扰的主要原因，而且需要极力排除其他的主要干扰。因此，如此调整定时，使得在一方的晶片载片台WS1上的扫描曝光中，在另一方的晶片载片台WS2上的晶片W2中进行的定位程序变为静止状态。即，在定位程序中的标记测量，因为在使晶片载片台WS2在标记位置上静止的状态下进行，所以对扫描曝光不构成干扰，可以在扫描曝光中并行地进行标记测量。如果在图11以及图12中看它们，则可知，在图11中对晶片W1用动作符号「1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23」表示的扫描曝光，和在图12中在对晶片W2用动作符号「1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23」表示的各定位标记位置的标记测量动作相互同步地进行。另一方面，即使在定位程序中，扫描曝光中，也可以进行在等速移动的无干扰下的高精度测量。
另外，在晶片交换时也可以考虑同样的方法。特别是，由于从装片臂向提升中心交换晶片时产生的振动等，成为干扰的重要原因，所以可以使晶片传递在扫描曝光前，或者和在等速进行同步扫描的前后的加减速时(成为干扰的重要原因)同时进行。上述的定时调整，由主控制装置90进行。
以下说明，在本实施例1的投影曝光装置10中，使用被设置在定位系统24a中的AF/AL系统130，或者被设置在定位系统24b中的AF/AL系统134，在定位时进行晶片的AL测量，根据其结果，和由被设置在投影光学系统PL中的AF/AL系统132产生的晶片的AF测量结果在曝光时进行聚焦、矫正控制的方法。
对晶片W上的各拍照区域的曝光程序，如上所述，由①扫描时加减速度时间，②稳定时间，③曝光时间，④步进到相邻拍照区域的时间等的①～④的各参数确定，但由于一般分划板载片台的加速减速成为确定速度的条件，所以在没有通过纵向步进(向图13的Y方向的步进)进行2拍照步进的情况下，在±Y方向上相互扫描晶片(顺序扫描曝光与图13的X方向相邻的拍照区域)是效率最高的。
在图13中，展示了被这样确定的晶片W1上的拍照区域210的曝光程序。该图13是在晶片W1内包括了全部的拍照阵列情况的例子。
即使在本实施例中，也是在各拍照区域的曝光之前，进行如对应美国专利第5,448,332号公报的特开平6-283403号公报等所述的完全预测量控制，但如果要以图13所示的效率最高的曝光程序进行曝光，则在用图13中的符号A、B、C表示的各位置，因为用于预测量的AF检出点处于晶片W1的外围，所以产生一部分不能测量晶片W1面上的AF检出点。这种情况下，不能进行上述的完全预测量控制。
进一步详细叙述。在图14A、14B、14C中，分别展示了在用图13中用A、B、C表示的各位置进行预测量的AF测量时的放大平面图。进而，实际上，与分划板上的照明区域IA共轭的曝光区域IF以及AF检出点AF1～AF5等是固定的，是对这些点进行晶片W1扫描，但为了方便，在图14A、图14B、图14C中，展示了对晶片面扫描曝光区域IF以及AF检出点。因而，在以下说明中，将实际的晶片W1的扫描方向和相反方向作为扫描方向。
这种情况下，设：在曝光区域IF的扫描方向(纸面的上下方向)的一方一侧，在非扫描方向上配置(参照图14A)作为第2检出系统的AF检出点AF1～AF5，另外，在曝光区域IF的扫描方向的另一方一侧，在非扫描方向上配置(参照图14B)作为第2检出系统的AF检出点AB1～AB5。
在图14A中，当一边在+Y方向扫描一边进行AF测量的情况下，因为检出点AF1以及AF2离开晶片W1面，另外，图14B和图14C也一样，检出点(AB1～AB5，AF4以及AF5)离开晶片W1面，所以不能进行上述的预测量控制。
这种情况下，以往，为了在上述A、B、C的位置上检出点不离开晶片W1面，使扫描方向反转从晶片W1的内侧向外侧进行扫描(称为内扫描)，但如果使扫描方向反转，则如上述那样变更确定的曝光程序的结果，产生生产率下降的缺点。
在此，在图15中展示由于晶片载片台WS移动晶片的表面的边缘进入AF系统的检测区域时的AF系统输出(晶片表面的Z方向位置)的结果的一例。
为了防止这样的生产率下降，如图15(比较例)所示，如果采用预测量用的AF检出点(例如，AF1～FA5)全部存在于晶片面上，在到达可以测量时刻D开始AF测量，实施自动聚焦、自动矫正控制的方法，则在跟踪结束点E～F之间发生因AF/AL跟踪的相位延迟引起的误差。进而，在该图15中的点E，是展示进行正常的预测量控制情况下的跟踪结束位置的点，由此可知，在这样的AF测量中使AF/AL控制精度劣化。
因此，在本实施例1中，就是要通过在晶片曝光时的预测量控制之前，用被设置在定位系统24a上的AF/AL系统130，或者被设置在定位系统24b上的AF/AL系统134，在和曝光同等条件下进行在定位时的晶片W1的AF测量，防止因上述的AF/AL的跟踪的相位延迟引起的误差的控制精度的劣化。进而，在上述的AF/AL系统130或者AF/AL系统134中，具有作为可以在和被设置在上述的投影光学系统PL上的同样的条件下AF/AL测量晶片W1表面的第1检出系统的检出点(相当于AF～AF5：参照图14A)以及AF检出点(相当于AB1～AB5：参照图14B)。
即，如图16所示，在进行定位的晶片上，EGA的测量数是AL1～AL6(6点)，在此期间在和曝光程序相同的方向上用测量点C、A、B进行AF测量。这种情况下，因为也没有相互影响2个晶片载片台的动作的情况，所以在进行步进动作之间(干扰重要原因的动作之间)，或者同步进行曝光动作和定位动作(非干扰重要原因动作)之间，以相互不干扰的顺序移动载片台。这种情况下，假设成为曝光时间＞定位时间+预测量测量时间的状态。
在图17中，展示了作为在图16的点A处的本发明的特征的在定位时由AF测量的检出点AF1～AF5的测量结果。在图17中，为了使图简化，展示了将晶片面位置设置在矫正为0的位置。
这种情况下，如图14A所示，在检出点AF4以及AF5中，因为可以正常地进行AF测量，所以即使在图17中该AF测量值也表示晶片面位置。与此对应，检出点AF3、AF2、AF1，为随着在扫描方向移动顺序表示晶片面位置的情况。这样一来，如果预先进行晶片外围附近的拍照区域的聚焦测量，则因为知道在下次的曝光程序中，在例如图16中的A、B、C的各位置表示哪个测量值，所以在实际的曝光时的预测量控制时，如图18所示，与图15的情况相比，可以在晶片面位置的测量重现性的误差范围内使晶片位置接近目标位置(0)，即，可以迅速进入聚焦。
同样，自动聚焦的跟踪控制应答，如特开平6-283403号公报所示，作为1次应答，是可以以绝对误差的30％部分跟踪的条件，通过减小初始的绝对值误差，跟踪结束点F提前(因为允许值相同)，可以比进行正常预测量控制时的跟踪结束点E更早地结束跟踪。
如上所述，如果采用本发明的投影曝光装置10，因为，设置成使保持着晶片的2个晶片载片台独立移动，在一方的载片台上进行晶片交换以及定位动作，在另一方的载片台上并行地进行曝光动作，在上述定位时，使用定位系统AF/AL系统进行晶片面的AF测量，在两方的动作结束时刻，交换相互的动作，所以，可以在晶片外围事先实施聚焦测量，通过使用其结果，即使上是在曝光时在预测量位置上没有晶片的表面那样的晶片外围的附近从晶片的外侧向内侧扫描曝光的拍照区域，也可以迅速地实现聚焦，可以防止预测量控制的跟踪的延迟。因而，在可以以高精度进行聚焦控制、矫正控制的同时，即使是从晶片的外侧向内侧扫描曝光晶片外围附近的拍照区域的情况下，也不需要采用内扫描，因为可以以最有效率的曝光程序曝光各拍照区域所以可以提高生产率。
另外，上述定位时的AF测量，因为可以从和外围拍照的扫描曝光时相同的方向一边扫描一边曝光，所以可以实现消除了依存于载片台的行走方向等的偏移等的聚焦控制。
另外，如果采用上述实施例1的投影曝光装置10，因为，具备分别独立地保持2个晶片的2个晶片载片台，使这2个晶片载片台独立地在XYZ方向移动，设置成在一方的晶片载片台上实行晶片交换和定位动作期间，在另一方的晶片载片台上实行曝光动作，在两方的动作结束时刻交换相互的动作，所以可以大幅度提高生产率。
另外，在交换上述的动作时，因为在复位在交换后的动作中使用的测长轴的干涉计的同时，还进行被配置在晶片载片台上的基准标记板的测量程序，所以即使干涉计系统的测长轴从晶片载片台的反射面(或在和移动镜分别设置的情况下，从该移动镜)脱离也没有太大问题，因为使晶片载片台的反射面(或和移动镜分别设置情况下的移动镜)减短，所以可以容易实现晶片载片台的小型化，具体地说，可以小型化到使晶片载片台的一边仅比晶片直径略大，由此，加上能容易地将可独立地移动的2个晶片载片台装入，可以提高各晶片载片台的位置确定性能。
进而，因为，设置成对于进行曝光动作的一方的晶片载片台，在和测长用干涉计复位的同时由装入投影曝光装置PL的分划板定位显微镜142、144(曝光光束定位传感器)进行基准标记板上的标记测量，对于进行晶片交换和定位动作的一方晶片载片台，在和测长用干涉计复位同时由定位系统24a或者24b(偏心轴式定位传感器)进行基准板上的标记测量，所以，无论在由各定位系统进行的定位，还是由投影光学系统进行的曝光时都可以切换管理晶片载片台位置的干涉计测长轴。在这种情况下，因为设置成①在用定位系统24a或者24b进行基准标记板上的测量时，在第1载片台坐标系上检测出该标记的坐标位置，②在其后检测出晶片上的样本拍照的定位标记，根据EGA运算在第1载片台坐标系上求出各拍照的排列坐标(曝光用坐标位置)，③从上述①和②的结果求基准标记板上标记和各拍照的曝光用坐标位置的相对关系，④在曝光前用分划板定位显微镜142、144通过投影光学系统PL在第2载片台坐标系上检测出基准标记板上的标记和分划板投影坐标位置的相对位置关系，⑤用上述③和④进行各拍照区域的曝光，所以，即使切换管理晶片载片台的位置的干涉计测长轴也可以进行高精度的曝光。其结果，不进行测量以往的投影光学系统的投影中心和定位系统的检出中心的间隔的基准线测量，就可以进行对位，也不需要搭载如特开平7-176468号公报所述那样的大的基准标记板。
另外，如果采用上述实施例1，因为具备夹着投影光学系统PL进行标记检出的至少2个定位系统，所以通过使2个晶片载片台相互不错开，就可以并行地进行互相使用各定位系统进行的定位动作和曝光动作。
因此，如果采用实施例1，因为可以将进行晶片交换的装片器配置在定位系统的近旁，特别是可以配置在各定位位置，所以可以平稳地从晶片交换移动到定位程序，可以得到更高的生产率。
进而，如果采用上述实施例1，因为可以得到上述那样的高生产率，所以即使将偏离中心轴式的定位系统远离投影光学系统PL配置，也几乎没有生产率劣化的影响。因此，可以设计配置高N.A.(数值孔径)并且像差小的直筒性的光学系统。
另外，如果采用上述实施例1，因为在每个光学系统中有来自2个定位系统以及测量投影光学系统PL的各光轴的大致中心的干涉计的干涉计光束，因此，无论在定位时和经过投影光学系统的图形曝光时的哪一个的情况下，都可以在没有阿贝误差的状态下分别正确地测量2个晶片载片台位置，可以独立地移动2个晶片载片台。
进而，因为沿着2个晶片载片台WS1、WS2排列的方向从两侧向着投影光学系统PL的投影中心设置的测长轴BI1X、BI2X，总是对着晶片载片台WS1、WS2照射，测量各晶片载片台的X轴方向位置，所以可以移动控制2个晶片载片台不相互干扰。
而且，如此设置干涉计，使得在相对上述测长轴BI1X、BI2X，向着定位系统的检出中心和投影光学系统PL的投影中心位置垂直交叉的方向(这里是Y轴方向)上照射测长轴BI3Y、BI4Y、BI5Y，由此即使使晶片载片台移动，测长轴从反射面离开，也可以通过复位干涉计正确地控制晶片载片台的位置。
而后，在2个晶片载片台WS1、WS2上，分别设置基准标记板FM1、FM2，将通过预先用定位系统测量基准标记板上的标记位置和晶片上的标记位置得到的修正坐标系的空间间隔，与曝光前的基准板测量位置分别相加，由此不进行以往那样的测量投影光学系统和定位系统的间隔的基本基准线测量就可以进行晶片的对位，也不需要搭载如特开平7-176468号公报所述那样的大的基准标记板。
另外，如果采用上述实施例1，因为使用多个分划板进行双重曝光，所以可以得到高解像度和提高DOF(焦深)的效果。但是，该双重曝光方法，因为必须至少重复2次曝光工序，所以曝光时间增加生产率大幅度降低，但通过使用实施例1的投影曝光装置，因为可以大幅度改善生产率，所以在不使生产率降低的情况下可以得到高解像度和提高DOF效果。例如，在T1(晶片交换时间)、T2(搜索定位时间)、T3(精确定位时间)、T4(1次的曝光时间)中，当把在8英寸晶片中的各处理时间设为T1：9秒，T2：9秒，T3：12秒，T4：28秒的情况下，如果由使用1个晶片载片台完成一连串的曝光处理的以往技术进行双重曝光，则生产率变为THOR＝3600/(T1+T2+T3+T4×2)＝3600/(30+28×2)＝41[片/小时]，与使用1个晶片载片台实施一次曝光方法的以往装置的生产率(THOR＝3600/(T1+T2+T3+T4)＝3600/58＝62[片/小时])相比，生产率减低到66％。可是，当使用本实施例1的投影曝光装置一边并行处理T1、T2、T3和T4一边进行双重曝光的情况下，因为可以只考虑曝光时间，使生产率为THOR＝3600/(28+28)＝64[片/小时]，所以可以在维持高解像度和提高DOF的效果的同时改善生产率。另外，曝光时间长这一点，可以增加EGA点数，提高定位精度。
进而，在上述实施例1中，说明了本发明被适用在使用双重曝光方法进行晶片曝光的装置的情况，而这是因为，如上所述，用本发明的装置，当在一方的晶片载片台一侧用2个分划板进行2次曝光(双重曝光)期间，在可以独立地移动的另一方的晶片载片台一侧并行地实施晶片交换和晶片定位的情况下，在可以得到比以往的一次曝光高的生产率的同时，具有实现大幅度提高解像度特别巨大的效果的缘故。但是，本发明的适用范围并不限于此，对用一次曝光方法曝光的情况下也可以很好地适用本发明，例如，如果8英寸晶片的各处理时间(T1～T4)和上述相同，则在如本发明那样使用2个晶片载片台用一次曝光方法进行曝光处理的情况下，在将T1、T2、T3作为一组(合计30秒)，和T4(28秒)并行处理时，生产率变为THOR＝3600/30＝120[片/小时]，与使用1个晶片载片台实施1次曝光方法的以往的生产率(THOR＝62[片/小时]相比，几乎可以得到高1倍的生产率。
[实施例2]
以下，根据图22以及图23说明本发明的实施例2。其中，对于和上述的实施例1相同或者相等的构成部分使用同一符号，同时简略或省略其说明。
该实施例2中的投影曝光装置，如图22所示，因为晶片载片台WS1的一边的长度(WS2的一边的长度也和其相同)，变得比测长轴BI4Y和BI3Y的相互距离BL(测长轴BI5Y和BI3Y的相互距离也和其相同)长，所以具有在晶片载片台WS1(或者WS2)从定位程序的结束位置到曝光程序的开始位置移动期间，测长光束BI4Y(或者BI5Y)不从载片台的反射面脱离这一特征。因此，如后述那样，在干涉计的复位后，可以进行基准标记板的基准标记的测量这一点，和上述的实施例1的情况不同，但其他部分的构成等和上述实施例1的投影曝光装置10相同。
在图22中，展示了在WS1上晶片W1的定位结束之后进行测长轴BI3Y的干涉计的复位的情况。
从图22可知，因为管理晶片载片台WS1的位置的测长轴BI1X、BI4Y的干涉计在由定位系统24a进行晶片W1的精确定位(由上述的EGA进行)动作后，干涉计光束不从被形成在晶片载片台WS1的Y轴方向一端面上的反射面脱离，所以在主控制装置90中一边监视测长轴BI1X、BI4Y的干涉计的测量值，一边使晶片载片台WS1从定位动作结束位置移动到基准标记板FM1位于投影透镜PL下的图22的位置。这时，在将基准标记板FM1的位置确定在投影透镜PL的正下方之前，测长轴BI3Y的干涉计光束被晶片载片台WS1的反射面反射。
这种情况下，晶片载片台WS1的位置控制，因为可以根据测长轴BI1X、BI4Y的干涉计的测量值进行，所以和上述实施例1的情况不同，在主控制装置90中，可以正确管理晶片载片台WS1的位置，在此时(将基准标记板FM1的位置确定在投影透镜PL正下方之前)，复位测长轴BI3Y的干涉计。复位结束后，晶片载片台WS1的位置控制，根据测长轴BI1X、BI3Y的干涉计的测量值进行(进行从第1载片台坐标系到第2载片台坐标系的坐标系的切换)。
其后，在主控制装置90中在如图22所示的位置上确定晶片载片台WS1的位置，使用分划板显微镜142、144和上述的实施例1的情况同样地，用曝光光束检测出基准标记板FM1上的标记MK1、MK3和与之对应的分划板上标记RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相对位置，即检测出标记MK1、MK3和曝光位置(投影光学系统PL的投影中心)的相对位置关系，其后，从预先求得的对基准标记板FM1上的标记MK2的各拍照的相对位置关系和曝光位置和基准标记板FM1上标记MK1、MK3坐标位置的相对位置关系，最终求得曝光位置和各拍照的相对位置关系，与该结果对应地进行曝光(上述的双重曝光)(参照图21)。
在该曝光中，相对于曝光位置，测长轴BI4Y从反射面脱离不能测量，但因为已经进行了用于晶片载片台WS1的位置控制的测长轴的切换所以不会产生问题。
这样，在一方的晶片载片台WS1一侧进行曝光程序的动作期间，另一方的晶片载片台WS2，根据测长轴BI2X、BI5Y的干涉计的测量值完成位置控制，实行W交换程序以及晶片定位程序。这种情况下，在晶片载片台WS1一侧，如上所述，因为进行双重曝光，所以晶片载片台WS2一侧的晶片交换程序以及晶片定位程序的动作的一方先结束，晶片载片台WS2其后变为待机状态。
在晶片W1的曝光全部结束的时刻，在主控制装置90中一边监视测长轴BI1X、BI3Y的干涉计的测量值，一边使晶片载片台WS1移动到测长轴BI4Y的干涉计光束可以反射到晶片载片台WS1的反射面的位置，并复位测长轴BI4Y的干涉计。在复位动作结束后，在主控制装置90中再次将用于晶片载片台WS1的控制的测长轴切换到测长轴BI1X、BI4Y，并使晶片载片台WS1移动到装片位置。
在该移动中，这次是测长轴BI3Y的干涉计光束脱离反射面变为不能测量，但因为已经进行了用于晶片载片台WS1的位置控制的测长轴的切换所以不会产生问题。
在主控制装置90中，与向晶片载片台WS1的装片位置移动同时，使晶片载片台WS2的基准标记板FM2定位到投影光学系统PL下，开始晶片载片台WS2的移动。在此移动过程中，和上述一样实行测长轴BI3Y的干涉计的复位，其后，和上述一样，用分划板显微镜142、144检测出基准标记板FM2上的标记MK1、MK3和与之对应的分划板上的标记RMK1、RMK3的晶片面上投影像的相对位置，即进行标记MK1、MK3和曝光位置(投影光学系统PL的投影中心)的相对位置关系的检测，其后，从预先求得的对基准标记板FM2上的标记MK2的各拍照的相对位置关系和曝光位置和基准标记板FM2上标记MK1、MK3坐标位置的相对位置关系，最终求得曝光位置和各拍照的相对位置关系，与该结果对应地进行曝光(上述的双重曝光)。
在图23中，展示了如此移动晶片载片台WS1到装片位置，在晶片载片台WS2一侧进行曝光程序的动作时的情况。
在该装片位置上，和实施例1的情况相同，基准标记板FM1上的标记MK2到达定位系统24a下，在主控制装置90中，在晶片交换结束的同时在第1载片台坐标系(BI1X，BI4Y)上，和实施例1的情况同样地检测出标记MK2的坐标位置。接着对晶片W1上的标记实施EGA测量，算出在同样的坐标系中的各拍照的坐标位置。即，从各拍照的坐标位置减去基准板FM1上的标记MK2的坐标位置，算出相对标记MK2的各拍照的相对位置。在此时结束EGA动作，等待晶片载片台WS2上晶片W2的曝光结束，再次进入图22的状态。
如果采用上述说明的实施例2的投影曝光装置，则除了可以得到和上述实施例1相同的效果之外，因为，在定位程序的动作结束后，在切换到曝光程序的动作时载片台移动的过程中，使在切换前和切换后分别使用的测长轴同时在晶片反射面上被反射，另外，在曝光动作结束后，在切换到曝光程序的动作时的载片台移动的过程中，在切换前和切换后分别使用的测长轴同时在晶片反射面上被反射，所以，在测长用干涉计复位后可以用装入投影光学系统PL的曝光光束定位传感器(分划板定位显微镜142、144)进行基准标记板上的标记测量，可以在晶片交换时在其前实行测长用干涉计的复位，在晶片交换结束时用偏离中心轴定位传感器(定位系统24a、24b)进行基准板上的标记测量。因而，在由各定位系统进行定位动作和由投影光学系统PL进行的曝光动作和切换动作的过程中，以及由投影光学系统PL进行曝光动作和晶片交换动作的切换的过程中，可以将载片台控制的干涉计切换到拥有在切换动作中使用的测长轴的干涉计。因而，与和在基准标记板上的标记测量同时不进行测长轴的切换的实施例1相比，可以实现进一步提高生产率。
进而，在上述实施例1、2中，说明了本发明被适用在使用双重曝光方法进行晶片曝光的装置中的情况，而这是因为，如上所述，用本发明的装置，当在一方的晶片载片台一侧用2个分划板进行2次曝光(双重曝光)期间，在可以独立地移动的另一方的晶片载片台一侧并行地实施晶片交换和晶片定位的情况下，在可以得到比以往的一次曝光高的生产率的同时，具有实现大幅度提高解像度特别巨大的效果的缘故。但是，本发明的适用范围并不限于此，对用一次曝光方法曝光的情况下也可以很好地适用本发明，例如，如果假设8英寸晶片的各处理时间(T1～T4)和上述相同，则在如本发明那样使用2个晶片载片台用一次曝光方法进行曝光处理的情况下，在将T1、T2、T3作为一组(合计30秒)，和T4(28秒)并行处理时，生产率变为THOR＝3600/30＝120[片/小时]，与使用1个晶片载片台实施1次曝光方法的以往的生产率(THOR＝62[片/小时]相比，几乎可以得到高1倍的生产率。
另外，在上述实施例中，虽然说明了用步进扫描方式进行扫描曝光的情况，但本发明不仅限于此，当然也同样适用与采用步进且重复方式进行静止曝光的情况以及EB曝光装置和X射线曝光装置，进而即使在片和片组合在一起的组合(stitching)曝光时也同样使用。
[实施例3]
在实施例1中，因为使用2个晶片载片台WS1、WS2同时并行处理不同的动作，所以在一方载片台中进行的动作有可能影响(干扰)另一方的载片台的动作。因此，如上所述，需要调整在2个载片台WS1、WS2上进行的动作的定时。
在本实施例中，说明使用图11、图12以及图24，在2个载片台WS1、WS2上进行的动作的定时调整。如实施例1中所述，在图11中，展示了顺序曝光被保持在载片台WS1上的晶片W1上的各拍照区域的曝光程序的定时的一例，在图12中展示了和曝光程序并行处理的被保持在载片台WS2上的晶片W2上的定位程序的定时。
如上所述，在2个载片台WS1、WS2上进行的动作中，有在一方的载片台上进行的动作对另一载片台上的动作有影响的主要引起干扰的的动作，和相反，在一方载片台上进行的动作不影响另一载片台上的动作的不引起干扰动作。因而，在本实施例中，在进行并行处理的动作内，分为引起干扰的动作和不引起干扰的动作，设法调整定时使得尽可能同时进行引起干扰的动作，或者不引起干扰动作。
在开始图24所示的动作的定时调整时，首先，主控制装置90，在使被保持在载片台WS1上的晶片W1的曝光开始位置和进行曝光动作的投影光学系统PL的曝光位置一致的同时，在进行定位动作的定位系统24b的检测位置已和被保持在载片台WS2上的晶片W2上的标记的检测开始位置对准的状态下，等待在载片台上执行的动作的开始指令被输入。
而后，主控制装置90，在该动作开始指令被输入时，在步骤S2中判断在晶片W1上进行的曝光动作是否是不引起干扰的动作(不引起干扰动作)。在此，在晶片W1上进行的扫描曝光动作，因为以等速同步扫描晶片W1和分划板R，所以是不影响另一载片台的不引起干扰动作。但是，在其等速扫描前后的加减速度区域和拍照区域间移动时的步进动作中，因为加速/减速驱动载片台WS1所以成为主要引起干扰动作。另外，在晶片W2进行定位动作的情况下，因为在定位系统中对准标记在静止状态下进行标记测量，所以为不影响另一载片台的动作的不引起干扰动作，但移动于测量标记之间的步进动作，因为加速/减速驱动载片台WS2，因此成为主要引起干扰动作。
在此，在步骤S2中，当在晶片W1上进行的动作是如扫描曝光中那样的不引起干扰动作的情况下，因为当在另一载片台WS2上进行步进动作等的引起干扰动作时降低曝光精度，所以作为在晶片W2上并行处理的动作需要排除引起干扰动作。因而，主控制装置90，当确定了步骤S2的判断的情况下，判断在晶片W2上接着进行动作是否是可以同时实行的不引起干扰动作(步骤S4)。在晶片W2上，作为可以同时实行的不引起干扰动作，例如，有在静止状态下进行的标记检出动作。在这种情况下，使其同时执行上述的不引起干扰动作(步骤S6)。
另外，在步骤S4中，因为动作定时偏离，或者没有能检出的标记的情况下，因为没有可以同时实行的不引起干扰动作，所以移至步骤S8实行在晶片W1上的扫描曝光动作，使晶片W2上的处理动作待机。而后，在主控制装置90中，在步骤S10中判断晶片W1、W2上的不引起干扰动作是否结束，如果未结束则返回步骤S6重复上述动作，如果结束则在下次的步骤S12中判断是否有下一次的处理动作。在步骤S12中，在有下次处理动作的情况下，返回步骤S2重复上述动作，另外，在没有下次的处理动作的情况下结束。
另外，主控制装置90，在步骤S2中，当使载片台WS1通过步进移动移动到晶片W1上的拍照区域间的情况下，判断其为引起干扰动作，并移至步骤S14。主控制装置90，判断在晶片W2上进行的动作是否是可以同时执行的引起干扰动作(步骤S14)。作为在晶片W2上可以同时执行的引起干扰动作，例如，有测量标记间的步进移动等。因此，在步骤S16中使其可以同时执行上述的引起干扰动作。
另外，在步骤S14中，当动作定时偏离，或者没有测量标记间的步进移动的情况下，因为没有可以同时执行的引起干扰动作，所以移至步骤S18实行在晶片W1上的步进动作，并使在晶片W2上的处理动作待机。而后，在主控制装置90中，在步骤S20中判断在晶片W1、W2上的引起干扰动作是否结束，如果未结束则返回步骤S16重复上述动作，如果结束则移至步骤S12判断是否有下一次应处理的动作。在步骤S12中，在有下次要处理动作的情况下，再次返回步骤S2重复上述动作，另外，在没有下次的处理动作的情况下结束。
再次，使用图11以及图12，说明在上述的2个晶片W1、W2上的动作定时的一调整例。首先，在图11所示的晶片W1上，顺序进行沿着点划线的箭头用动作号「1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23」表示的扫描曝光动作(不引起干扰动作)。另外，我们知道，在图12所示的晶片W2上，和该扫描曝光动作同步地，在用动作号「1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21，23，…」表示的各定位位置上在静止状态下进行标记测量动作(不引起干扰动作)。另一方面，即使在定位程序中，因为扫描曝光中以等速度进行没有干扰，所以可以进行高精度的测量。
进而，在图12的定位程序(EGA)中，在每个拍照区域测量2点的定位标记，但有时动作号没有进入图中的定位标记。这在例如在最初的定位拍照中的下侧的标记(图中的动作号3)的附近，有下次的定位拍照的上侧标记(图中的动作号4的前)的情况下，因为或者和上述下侧标记同时测量上侧标记，或者在以对另一方的晶片载片台WS1同等精度没有影响的加速度使晶片载片台WS2稍稍移动后测量上侧标记，所以用同样的号码表示。假设对于除此以外的定位标记的动作号码也同样地进行测量。
进而，在图11所示的晶片W1上，进行扫描曝光拍照区域间的步进移动(引起干扰的动作)在用动作号码「2，4，6，8，10，12，14，16，18，20，22，24」表示的定时进行，在图12的晶片W2上，和该晶片W1的步进移动同步地，在用动作号码「2，4，6，8，10，12，14，16，18，20，22，24，…」表示的定时进行测量标记间的步进移动(不引起干扰的动作)。
另外，如图7所示，在晶片W1上进行晶片的交换动作，在晶片W2上进行扫描曝光的情况下，将晶片从第1装片臂188传递到提升中心180时产生的转动等成为干扰的主要原因。但是，这种情况下可以考虑主控制装置90这样进行定时调整，使晶片W2在扫描曝光的前后待机。另外，在晶片W2中，因为在晶片和分划板的同步扫描变为等速前后的加速或减速时，是干扰的主要原因，所以可以这样进行定时调整，使得在此时同步进行晶片W1的交接。
这样，主控制装置90，通过如此调整动作定时，使得在被分别保持在2个载片台上的晶片W1、W2上并行处理的动作中，尽可能同步进行引起干扰的动作，或者不引起干扰的动作，即使在2个载片台上并行处理每一个的动作的情况下，也可以不相互干扰。上述的定时调整，全部由主控制装置90进行。
以下，用图25A、25B说明2个晶片载片台WS1、WS2之间是否接触的干扰条件。在图25A中，展示了晶片载片台WS2处于投影光学系统PL下，用上述的TTR定位系统观察晶片载片台WS2上的基准标记板FM2上的基准标记的状态。设这时的晶片载片台WS2的坐标位置(x，y)为(0，0)。如果假设从基准标记板FM2上的基准标记到晶片载片台WS2的左端的X坐标为(-Wa)，那么晶片载片台WS2的左端的坐标位置就是(-Wa，y)。
另外，晶片载片台WS1的坐标位置，同样假设在使晶片载片台WS1上的基准标记板FM1移动到投影光学系统PL下并测量基准标记时的坐标位置为(0，0)，设从这里到图25A所示的晶片载片台WS1的位置的移动量为(-Xb)，如果使从基准标记板FM1的基准标记到晶片载片台WS1的右端的X坐标为(Wb)，那么晶片载片台WS1的右端的坐标位置就是(-Xb+Wb，y)。
在此，作为两个晶片载片台WS1、WS2相互不干扰的条件，因为是晶片载片台WS2的左端和晶片载片台WS1的右端不接触的状态，所以可以用0＜-Wa-(-Xb+Wb)的条件式表示。
另外，与此相反，在图25B中，假设了使晶片载片台WS1向图25A的状态的方向(-Xa)移动规定距离，2个晶片载片台WS1、WS2重合的状态(实际上2个晶片载片台不重合，但在独立地控制各晶片载片台时，有可能将各载片台的目标值设定成图25B那样。这种情况下的晶片载片台WS2的左端的坐标位置为(-Xa-Wa，y)，作为两个晶片载片台WS1、WS2相互干扰的条件，因为是晶片载片台WS2的左端和晶片载片台WS1的右端接触或者重合的状态，所以可以用0＞-Xa-Wa(-Xb+Wb)的条件式表示。
而后，如果用将基准点设置为相同的坐标的一般式表示上述条件，则变为：
Wa+Wb＜Xb-Xa  ……条件式1
当满足该条件式1的情况下，2个晶片载片台可以在不干扰的情况下自由移动。
另外，当满足以下的条件式2的情况下，2个晶片载片台之间接触发生干扰。
Wa+Wb≥Xb-Xa  ……条件式2
因而，主控制装置90，在预想尽可能地一边控制各晶片载片台WS1、WS2移动满足条件式1的同时，满足条件式2的情况下，需要控制其中一方的载片台待机以防止发生载片台之间的干扰的现象。上述的条件式1以及2，为了容易说明分成2个进行说明，但因为一方的条件式和另一方的条件式是否定关系，所以实质上是1个条件。
而后，用图26的流程图说明根据上述条件式由主控制装置90进行不使两个晶片载片台干扰的移动控制的程序。首先，主控制装置90，在开始控制动作时，用以同一基准位置(这里，是投影光学系统PL的光轴位置)为原点(0，0)的干涉计的值测量2个晶片载片台WS1、WS2的坐标位置，将所需要的参数(在此，是Wa，Wb)代入被预先存储在存储器91中的上述条件式1。
而后，主控制装置90，如果开始载片台的移动控制，则在根据干涉计的测长轴(BI1X，BI2X)掌握2个晶片载片台WS1、WS2的现在位置的同时，可以根据被输入载片台控制装置38的驱动目标值，通过运算预测未来的载片台WS1、WS2的坐标位置。主控制装置90，从这些坐标位置求两个载片台WS1、WS2从基准位置开始的移动方向和移动距离(这里，是Xb和Xa)，通过代入上述条件式1，就可以判断是否满足条件式1(Wa+Wb＜Xb-Xa)(步骤S30)。
当满足条件式1的情况下，因为2个晶片载片台WS1、WS2之间不发生干扰，所以可以独立地控制两个载片台WS1、WS2移动(步骤S32)。
另外，当在步骤S30中不满足条件式1的情况下，因为在晶片载片台WS1、WS2之间发生干扰，所以在主控制装置90中，比较在各个载片台WS1、WS2上进行的动作至结束的时间(步骤S34)。在此，当载片台WS1一方先结束的情况下，主控制装置90使载片台WS1待机，优先移动控制晶片载片台WS2(步骤S36)。而后，主控制装置90，在移动控制晶片载片台WS2期间，始终判断是否已经为满足上述条件式1的状态(步骤S38)，在未满足条件式1期间返回步骤S36优先移动控制晶片载片台WS2一方。另外，当在步骤S38中满足了条件式1的情况下，主控制装置90，解除处于待机状态的晶片载片台WS1(步骤S40)，分别独立地移动控制晶片载片台WS1、WS2(步骤S32)。
进而，在步骤S34中，当载片台WS2的一方先结束的情况下，主控制装置90使载片台WS2的一方待机，优先移动控制晶片载片台WS1(步骤S42)。主控制装置90，在移动控制晶片载片台WS1期间，始终判断是否达到满足上述条件式1的状态(步骤S44)，在未满足条件式1期间优先移动控制晶片载片台WS1。当在步骤S44中变为了满足条件式1的状态时，主控制装置90，解除处于待机状态的晶片载片台WS2(步骤S40)，独立地移动控制晶片载片台WS1、WS2(步骤S32)。
而后，主控制装置90，在继续控制载片台的移动控制的情况下，从步骤S46返回步骤S30重复上述移动控制，当不移动控制载片台的情况下结束控制动作。
这样，主控制装置90，通过经上述条件式和载片台控制装置38移动控制2个载片台WS1、WS2，就可以使两个载片台之间不干扰。
可是，当实施上述的双重曝光的情况下，因为重复2次曝光动作，所以进行曝光动作的载片台一侧的动作结束时间比进行定位动作的载片台一侧还晚。因此，当载片台之间发生干扰时，使动作先结束的定位一侧的载片台处于待机，并使曝光一侧的载片台优先移动。
可是，在定位一侧的载片台中，因为可以不只进行上述的精确定位动作，而且并行处理晶片交换和搜索动作，或者此外的动作，所以有望尽可能缩短定位一侧的载片台的动作时间。
在此，如图27B所示，可以进行曝光动作的晶片W2一侧成为生产率的限速条件，所以设定了最有效率的步进顺序(E1～E12)。与此相反，如图27A所示，在由EGA进行定位动作的晶片W1一侧，将曝光拍照内的多个拍照区域选择为样本拍照。在此，例如在假设选择了用「A 」表示的4拍照区域时，如图28A所示的定位一侧的晶片W1那样，确定定位一侧(W1)的步进顺序，使得与在晶片W2的曝光动作中的步进顺序对应地移动。进而，在如图28B所示的晶片W2中，用数字(1～12)表示在抑制干扰的影响所需要的曝光时的动作号码，用箭头(→)表示不被干扰影响的步进动作。
如图28A所示，当由EGA在晶片W1上进行精确定位动作的情况下，对于动作号码1～5，对与进行同一图(B)所示的扫描曝光动作的晶片W2对应的拍照区域进行定位动作，以确定移动顺序。这样，将定位拍照的移动顺序设置成与曝光拍照相同，因为使2个晶片载片台在保持等间隔的状态下并行移动，所以可以在满足干扰条件的情况下具有移动控制。
另外，在图28A所示的晶片W1上，这样确定定位程序，在移动号码从5步进移动到6时，跳跃到1行上的拍照区域A3，在动作号码7时，跳跃到拍照区域A4。这是因为，当用进行扫描曝光的图28B的晶片W2的动作号码6以及7表示的拍照区域被夹持着来到投影光学系统PL下时，由于晶片载片台WS2处于脱离晶片载片台WS1的位置(因为定位系统固定晶片一侧移动，所以在动作号码6、7的位置上晶片W2位于最右侧位置)，所以可以比较自由地移动晶片载片台WS1一侧进行定位动作的缘故。这样，通过使晶片W1一侧如图28A那样移动进行定位动作，就可以进一步缩短精确定位时间。
另外，和在上述定位程序中的样本拍照不同，即使在每个拍照区域内检测出1点的定位标记将全部拍照区域设置为样本拍照区域的情况下，也可以使其不发生生产率劣化。这就要顺序测量与晶片W2的曝光程序对应的拍照区域的定位标记，在如上述那样，在载片台之间并未发生干扰，而进行这样的EGA的情况下，可以期待通过平均化效果进一步提高定位精度。
如上所述，如果采用本实施例的投影曝光装置10，则在分别独立地保持着2个晶片的2个晶片载片台上进行的动作内，因为控制两个载片台动作，使得同步地进行相互引起干扰的动作，或者相互不引起干扰的动作，所以可以在不使进行扫描曝光时的同步精度和定位时的标记测量精度下降的情况下，并行处理定位动作和曝光动作，可以提高生产率。
另外，如果采用上述实施例，因为，在独立地移动控制2个晶片载片台在XY的2维方向移动的情况下，预先存储2个晶片载片台干扰的条件(干扰条件)，移动控制2个晶片载片台尽可能满足该干扰条件，所以，由于可以使两个载片台的移动范围重叠，因此可以减小移动量。
进而，如果采用上述实施例，因为，当使2个晶片载片台独立地在XY方向上移动时，在相互的载片台中满足了干扰条件的情况下，在切换动作之前使先动作结束的一方的载片台一侧待机，并优先移动控制另一方的载片台，所以，可以在不使生产率劣化的状态下防止载片台之间的干扰。
另外，如果采用上述实施例，因为，在进行标记测量的定位程序中，在晶片上的多个拍照区域内，选择任意的拍照区域作为定位拍照区域，如此确定定位拍照的测量顺序使得尽可能在两个载片台之间没有干扰，所以，可以最大限度地抑制上述那样的载片台之间的干扰条件和使一方的载片台待机的情况。
另外，在上述实施例中，因为如此确定定位拍照顺序和曝光拍照顺序，使2个晶片载片台的移动方向尽可能在相同的方向，所以可以使2个晶片载片台的移动范围尽可能小，可以谋求装置的小型化。但是，在可以将投影光学系统和定位系统设置成离开某拍照区域距离的情况下，也可以将移动于基板盘上的2个晶片载片台的移动方向设置成相互相反的方向，左右对称地移动。由此，因为加在支撑基板盘的除振机构上的负荷被相互抵消，所以可以将除振机构的输出抑制在很小，因为载片台倾斜和振动的发生减小可以缩短振动收敛时间，所以可以进一步提高动作精度和生产率。
另外，在上述实施例中，叙述了并行处理定位动作以及晶片交换动作，和曝光动作的情况，但不用说本发明并不限于此，作为有可能和曝光动作并行进行的动作，例如，对于基准线检测(BCHK)、在每次进行晶片交换时进行的检验等的程序，也可以同样地和曝光动作并行处理。
[实施例4]
以下，根据图29至图43说明本发明的实施例4。本实施例4，是一边使用1个晶片载片台WS进行预测量AF/AL，一边根据其测量结果通过聚焦·矫正控制进行曝光的例子。
在图29中，展示了涉及实施例4的投影曝光装置214的概略构成该投影曝光装置214，和实施例1一样是步进扫描方式的扫描曝光型的投影曝光装置，和图1所示的实施例1的投影曝光装置10的基本构成部分相同，在相同部分上标同一符号并省略构成说明。和实施例1的投影曝光装置10的不同点是，由1个晶片载片台WS构成，用于预测量控制的晶片W上的面位置的AF/AL，被设置在曝光区域IF的扫描方向的一方和另一方，由被配置成在比曝光区域IF的非扫描方向的宽度还宽的范围上配置多个检出点那样的倾斜入射式照射光学系统151和聚光系统161构成。另外，在本实施例4的晶片WS上，具备作为保持晶片W进行在Z轴方向微小驱动以及倾斜驱动的基片驱动系统的Z矫正载片台LS。
在用斜视图表示的图30上看预测量控制用的AF检出点在曝光区域IF上的配置时，在曝光区域IF的扫描方向(+Y方向)上，设置在非扫描方向(±X方向)上用检出点AF1～AF9构成的检出区域AFE(参照图35)，并被排列在比曝光区域IF的非扫描的幅面还大的范围上。另外，在曝光区域IF的扫描方向(-Y方向)上设置在非扫描方向(±X方向)上用检出点AB1～AB9构成的检出区域ABE(参照图35)，并被排列在比曝光区域IF的非扫描方向的幅面还大的范围上。这些检出点AF1～AF9以及检出点AB1～AB9，被配置在分别扫描曝光区域IF的扫描方向(+Y方向，-Y方向)的前面，在拍照区域的曝光之前检测出在各检出点中的晶片W面相对规定的基准面偏离了多少的相对位置。
图31，是从扫描方向看图30的侧面图，图32，是图32的平面图，图33是从非扫描方向看图32的侧面图。
如图32及图33所示，从倾斜入射式的AF/AL系统的照射光学系统151a以及151b射出的光束，形成沿着晶片W面上的非扫描方向延伸的检出点AB1～AB9和检出点AF1～AF9，被晶片面反射的光束被倾斜入射式的AF/AL系统的聚光光学系统161a以及161b接收。这是因为随着投影光学系统PL的投影透镜的N.A.(数值孔径)增大投影透镜下面和晶片W间的工作行程变得狭窄，所以不能用倾斜入射AF系统测量曝光区域IF内，但即使在这种情况下为了实行完全预测量，也要设置成这样。
另外，如图31及图33所示，本实施例4的投影光学系统PL的下端附近的形状，变为反圆锥台，其构成是，来自照射光学系统151a以及151b的多束照射光照射在晶片W的各个检出点位置，来自晶片W表面的反射光穿过投影光学系统PL的两肋，在聚光光学系统161a以及161b中被接收。这是因为使AF光束不在投影光学系统PL的下端附近的缘故，在使N.A.的宽阔部分与投影光学系统PL的45°方向一致的同时，为了修正构成投影光学系统PL的投影透镜的像差，在投影光学系统PL的最下面和扫描方向一致地将平行平板216配置成长方形。而后，在该平行平板216的扫描方向的前后，在2处配置沿着一维的非扫描方向延伸的AF检出点作为+Y扫描用和-Y扫描用。将其和例如，在与美国专利第5,448,332号对应的特开平6-283403号公报上记载的2维检出型的AF结构相比，与在曝光位置上不能进行AF相反、因为在非扫描方向上形成长的点群的同时，可以在1维上排列检出点，所以具有容易修正各AF点因Z方向面内弯曲引起的偏移误差的优点。进而，在采用通过2方向入射在非扫描方向上形成干扰条纹的方法等的情况下，因为是根据该干扰条纹的间隔误差、位置变动在1维图象处理中检测出AF/AL位置的1维处理的预测量控制方法，所以具有容易适用本发明的优点。另外，因为已知2处光束检出区域AFE、ABE，所以如果设置不遮挡各个光束的盖子，在盖子内使为用于温度调节的气体流动由此提高温度变化的AF/AL精度，就具有进一步减小检出误差的结果。
以下，用本实施例4的投影曝光装置214，说明拍照阵列大于晶片W外围情况下的预测量控制。例如，图42，是展示拍照阵列大于晶片W的外围情况下的与预测量控制有关的比较例的图。在图42中，对于进行扫描曝光的曝光区域IF，在扫描方向(纸面上方的箭头方向：实际上曝光区域IF以及AF检出点AF1～AF5是固定的，相对它们扫描晶片W，但为了方便图中展示成曝光区域IF以及AF检出点相对晶片面扫描)的前方，排列在非扫描方向上的AF检出点AF1～AF5。由该AF检出点AF1～AF5构成的检出区域AFB，为了进行完全预测量而进行AF测量，该检出区域AFB的宽度被设置成和曝光区域IF的非扫描方向的宽度大致相同。在用该图42(比较例)构成的投影曝光装置进行预测量控制的情况下，如图43所示，随着载片台的移动可以得到AF1～AF5的AF输出值。该图43的横轴表示载片台的移动时间〔t〕，纵轴表示对于晶片面位置的Z方向的相对位置〔μm〕。如图43的曲线图所示，对于在晶片面W上的检出点AF5～AF3，随着检出点在扫描方向上移动，顺序表示晶片面位置，但对于检出带内AF2以及AF1因为直到最后都没有通过晶片面上，所以不能得到正常的输出值。这样，如果要用图42以及图43的比较例的5点实施全拍照区域的预测量控制，则在晶片外围附近的拍照区域中发生错误，就有不能AF/AL控制的可能。为了回避此现象，需要在不完整拍照区域中改变AF/AL控制程序，或者一边从晶片W内侧向外侧扫描一边进行预测量控制，或者使用相邻拍照区域的晶片面位置的测量数据进行曝光处理。
与此相反，在本实施例4中，如图30所示，通过相对曝光区域IF扩大AF检出点的非扫描方向的宽度，就可以测量相邻的拍照区域的晶片面位置，通过利用该测量结果就可以进行很难发生错误的预测量控制。
在图34中，展示了说明使用了实施例4的AF/AL系统的预测量控制法的晶片W的平面图。该图34，是展示用可以以最高速度曝光晶片W的顺序实施预测量控制的情况的各拍照区域的分组图。在图35中，展示了在聚焦测量时的曝光区域IF和AF检出点的位置关系。在此，对每个拍照区域使用哪个AF检出点(AF1～AF9，AB1～AF9)进行AF测量，要通过如「A，B，C，D，E，F，AF，AB 」那样的分组，如图36的表所示那样预先确定在每个组中使用的检出点位置。在图36所示的表的横方向上，表示使用的AF检出点(AF1～AF9，AB1～AB9)的位置，在纵方向上表示分组各拍照区域的组名。而后，由主控制装置90，使用在那些横向位置上标有○标记的AF检出点(传感器)进行预测量控制。
例如，图37展示了在曝光A组的拍照区域212时(例如曝光图34的左上角的拍照区域时)使用的AF检出点和晶片面的预测量控制开始时的位置关系。这种情况下，由控制装置90控制使用在扫描方向上距离曝光区域IF只有L的位置上的检出点AF7、AF8、AF9。在此，在图37所示的预测量控制开始时，因为由主控制装置90指定的3个AF检出点(AF7，AF8，AF9)全部位于晶片面上，所以直至用虚线表示的拍照区域212的曝光结束前，根据在这3个AF检出点AF7、AF8、AF9上测量出的测量值进行预测量控制。
该图36以及图37的情况，是预先固定根据拍照区域使用的AF检出点的「AF检出固定法」。在图37的例子中的拍照区域212内的实测值，只有检出点AF7，由于使用了相邻的拍照区域上的检出点AF8、AF9的测量值，所以可以由预测量进行AF/AL控制。
另外，当在拍照区域内在预测量控制时没有不完整的AF点的情况下，即，在图34所示的组合AF和组合AB的情况下，只使用位于在图36的表中被指定的拍照区域内的检出点AF3～AF7，AB3～AB7进行测量，不使用拍照区域外的检出点AF1、AF2、AB8、AB9。
另外，在图34所示的组合E的情况下，如图36的表中被指定的那样，用检出点AF1～AF5进行测量。在该组合E中，如图34所示，因为在预测量过程中检出点AF6以及AF7可以测量，所以使用了该检出点AF6和AF7的测量值的一方精度变高，而在拍照阵列的设定时不需要变更在一次曝光动作内使用的AF检出点这一点，具有可以简化主控制装置90的控制处理的优点。因而，当在控制处理中有富余的情况下，使用检出点AF6以及AF7的测量值，可以进行更高精度的聚焦、矫正控制。
以下，说明上述以外的预测量控制法。图38是「AF检出点移动型」，其不改变使用的AF检出点的数，在晶片面W上使可以进行AF测量的传感器顺序对着扫描方向移动，使AF检出点移动对规定的拍照区域进行晶片面的聚焦测量。作为预测量控制的AF测量方法，原理上是最优秀的测量方法。当实施该「AF检出点移动型」，主控制装置90如此进行控制，使得一边使晶片W在扫描方向上移动，一边为了掌握在被定在晶片W的边缘部分的禁止带内侧的有效区域内是否存在某个检出点，根据晶片的外周位置信息，和AF检出点的位置信息，和作为曝光对象的拍照区域的位置信息进行AF检出点的切换。例如，在图38的情况下，最初用检出点AF7、AF8、AF9这3点进行测量，接着是检出点AF6、AF7、AF8，再接着变为检出点AF4、AF5、AF6，最后是检出点AF4、AF5、AF7，如此在晶片面上的有效区域内，进行传感器的切换以尽可能地选择拍照区域212内的3个检出点。由此，即使曝光区域IF从外侧向内侧扫描曝光设置有拍照区域的晶片W的外周部分(实际上，对不移动的曝光区域晶片W一侧移动进行相对扫描)，也可以通过进行预测量控制使晶片面位置迅速进入投影光学系统PL的成像面，可以进行迅速并且高速的聚焦、矫正控制。切换的方法，也可以如上所述那样地进行组合，也可以始终监视全部传感器的输出，使用在允许值内的检出点。
另外，在图39中，是与使用的AF检出点的数无关，如果是可以测量的检出点就全部使用的「AF传感器数，位置可变型」。这种情况下，具有通过使用多个AF检出点，平均化效果提高，难于受到晶片外围部分的弯曲等影响的特征。另外，在AF测量中重现性差的情况中，此效果更高。该图39的情况也和图38一样，主控制装置90如此进行控制，即，为了一边使晶片W在扫描方向上移动一边掌握在被设定在晶片W的外周边缘部分的禁止带的内侧的有效区域内是否存在某个AF检出点，根据AF检出点的位置信息，和作为曝光对象的拍照区域的位置信息进行AF检出点的切换。这里，因为不限制AF检出点的数，所以在AF1～AF9的检出点中，可以使用被包含在有效区域内的全部检出点进行AF/AL测量。由此，即使在从外侧向内侧扫描曝光晶片外围附近的拍照区域时，也可以通过进行预测量控制迅速使晶片面位置进入投影光学系统PL的成像面，可以进行迅速且高精度的聚焦、矫正控制。
使用如上所述的预测量控制方法，例如，通过附加与美国专利第5,448,332号对应的特开平6-283403号公报所述的技术，就可以与晶片外围附近和晶片内的拍照区域的类别无关地根据可以最迅速进行的曝光程序，对晶片面的各拍照区域，进行高速且高精度的扫描曝光。
以下，说明在进行上述的预测量控制时，采用哪个数据作为预测量数据。例如，在将曝光区域IF的扫描方向的宽度设为6～8mm，将在曝光时的晶片的扫描速度设为80～90mm/sec时，也要取决于晶片面的波纹频率，但希望预测量AF检出点达到曝光时的晶片扫描速度之前的加速+调整距离(L＝8～10mm)没有影响生产率的起始阶段。这需要用数据文件内的晶片外周位置、拍照区域的坐标位置、从曝光区域IF到AF检出点的距离L的信息算出预测量的位置，在与晶片外周的图形禁止带(通常3mm左右：参照图30)相比预测量开始位置在内侧的情况下采用其传感器。但晶片外周容易受到弯曲、尘埃的影响，即使已作为被设定在数据文件上的预测量开始位置，也有不能正确表示晶片面的位置的情况。
在此，用图40以及图41，说明有关使上述情况中的控制误差尽可能小的方法。在图40中，在上述的「AF检出点固定法」中，例如使用如组C那样的AF检出点AF6～AF9的情况下，如果进行上述数据文件的计算，则预测量控制开始坐标是图41中的①，但假设①受图形禁止带的影响，很散焦。这种情况下的各传感器输出值，如图41所示，当如果在①位置开始预测量控制，因检出点AF6的影响，由预测量产生的测量结果相对目标有相当的误差的情况下，因为是位于AF检出点的最右端的传感器，所以对矫正控制有重大影响。
假设，在预测量检出点以80mm/sec移动，在扫描时设置成可以进行其70％的控制的情况下，被设置在右端的检出点AF6在Z轴方向上有数μm以下的误差，则通过预测量控制时的平均化效果可以以小的误差完成。可是，当在Z轴方向有数十μm的误差的情况下，如果以附加了该值的结果作为目标值进行矫正控制，则要产生不能容许的大的误差。因此，希望设置成，在监视预测量检出点的测量开始时数据时的结果在容许范围内的情况下开始预测量控制，如果超过容许范围则在成为容许范围内的点②之前不使用预测量控制的测量结果。
另外，在上述的「AF传感器位置移动型」和「AF传感器数，位置可变型」中，可以只使用已在容许范围内的AF检出点。
进而，对于各检出点之间的测量误差也设定容许范围，如果使用除取超过其容许范围成问题的AF检出点的AF检出点，则例如，可以减少由被设置在晶片里面侧的尘埃等的影响产生AF误差的频度。但是，这些方法，因为需要预先使晶片面进入向目标AF对位的容许范围内，所以需要根据晶片定位时的聚焦测量结果全程执行AF或者全程执行AF/AL。
如上所述，如果采用本实施例4的投影曝光装置214，则在使分划板R上的图形经过投影光学系统PL在晶片W上扫描曝光时，对比晶片W上的曝光区域IF在非扫描方向上还大的区域配置多个AF检出点。而后，在曝光晶片W外周附近的拍照区域212之前，在多个AF检出点的一部分进入晶片面W上时刻开始聚焦的预测量测量，因为根据其测量结果开始聚焦控制，所以可以将在以往的扫描型投影曝光装置的预测量控制中不能测量的内侧的聚焦信息作为预测量数据用在聚焦控制中。因而，可以不使生产率劣化地进行高精度的聚焦控制。
另外，当在多个AF检出点中的晶片面上的AF检出点是一点的情况下，因为在曝光时的矫正控制，使用相邻拍照区域的矫正信息，或者使用固定值(例如，X方向的倾斜量、Y方向的倾斜量均为「0」，所以即使在晶片的外围附近的不完整拍照区域中也可以开始预测量控制。
进而，在用1点的晶片W面上的AF检出点实行预测量控制时，当和该点不同的AF检出点进入到晶片W面上时，在对应位置上开始预测量测量，在至曝光开始前可以使用两方的预测量测量结果进行矫正控制的情况下，从上述相邻拍照区域的矫正和由固定值进行的矫正切换到拍照区域内预测量基础上进行矫正控制。由此，即使是对外围部分的不完整拍照区域的预测量控制，也可以以高精度进行聚焦、矫正控制。
另外，在进行预测量测量时使用的AF检出点，因为在确定了晶片W上的拍照区域阵列时，根据晶片W的外围位置信息、多个AF检出点信息、晶片W上的拍照区域的坐标位置确定，或者在晶片扫描时始终实行在预测量控制中使用的通过AF检出点进行的检出，在某个检出点检出结果达到了容许值范围内时开始预测量控制，所以当接受到了从设计坐标上超出了预想范围的晶片的外围边缘的影响的情况下，在此时刻不开始聚焦控制，可以防止发生大的聚焦、矫正误差。
进而，在上述实施例4中，说明了使用1个晶片载片台的情况，但即使是使用在上述实施例1～3中说明过的2个晶片载片台的情况下，不用说也可以实施。这种情况下，不一定需要使用定位系统事前进行聚焦测量，但也可以以进一步实现高精度为目的用定位系统进行聚焦测量。另外，当不由定位系统进行聚焦测量的情况下，具有可以将其动作时间作为另一动作时间使用的优点。
〔实施例5〕
以下，根据图44至图47说明本发明的实施例5。
在图44中，展示了实施例5的曝光装置100的构成。该曝光装置100，是步进重复方式的缩小投影曝光装置(所谓的分步器)。
该投影曝光装置100，具备以下构成：照明系统IOP；分划板载片台RST，保持着作为掩模的分划板R；投影光学系统PL，将被形成在分划板R上的图形的像投影在作为感应基片的晶片W上；第1晶片载片台，保持着晶片W可以在基板12上在XY2维方向移动；第2晶片载片台WS2，保持着晶片W在基板12上可以和晶片载片台WS1独立地在XY2维方向上移动；干涉计系统26，测量2个晶片载片台WS1、WS2每一个的位置；主控制装置28，总体控制由包含CPU、ROM、RAM、I/O接口等构成的整个装置。
上述照明系统IOP，由光源(水银灯或者准分子激光等)，和由蝇眼透镜、中继透镜、聚光透镜等组成的照明光学系统构成。该照明系统IOP，用来自光源的曝光用的照明光均匀分布地照明分划板R的下面(图形形成面)的图形。在此，作为曝光用照明光IL，使用水银灯的i线等的亮线，或者KrF、ArF等的准分子激光等。
在分划板载片台RST上通过未图示的固定装置固定分划板R，该分划板载片台RST，可以由未图示的驱动系统，在X轴方向(图44中的纸面左右方向)、Y轴方向(图44中的和纸面垂直的方向)以及θ方向(XY面内的振动方向)上微小移动。由此，该分划板载片台RST，可以在分划板R的图形的中心(分划板中心)和投影光学系统PL的光轴大致一致的状态下确定分划板位置(分划板定位系统)。在图44中，展示了该分划板定位系统进行定位的状态。
投影光学系统PL，其光轴Ae被设定在与分划板载片台RST的移动面正交的Z轴方向，这里在两侧光阑上，使用具有规定的缩小β(β例如1/5)的装置。因此，在进行分划板R的图形和晶片W上的拍照区域对位(定位)的状态下，如果用照明光在均匀的照度下照明分划板R时，图形形成面的图形由投影光学系统PL以缩小倍率β缩小，投影在涂布了光刻胶的晶片上，在晶片W上的各拍照区域上形成图形的缩小像。
另外，在本实施例中，在投影光学系统PL的X轴方向一侧(图44中的左侧)的侧面上，固定有成为晶片载片台WS1、WS2的曝光时的X轴方向位置管理的基准的X固定镜14X，同样在投影光学系统PL的Y轴方向一侧(图44中的正面里侧)的侧面上，固定有成为晶片载片台WS1、WS2的曝光时的Y轴方向位置管理的基准的Y固定镜14Y(参照图46)。
在上述晶片载片台WS1、WS2的底面，分别设置未图示的气体静压轴承，通过这些气体静压轴承，晶片载片台WS1、WS2分别被悬浮支撑在基板12上方和基板12上面间隔数微米(μm)左右。在这些的晶片载片台WS1、WS2的X轴方向一侧(图44的左侧)的面以及Y轴方向一侧(图44中的纸面里侧)的面上，分别进行镜面加工，分别形成具有作为用于反射干涉计系统26的测长光束的移动镜功能的反射面。
另外，在晶片载片台WS1、WS2的底面上，分别固定有磁铁，由被装入基板内的规定范围(具体地说，是投影光学系统PL下方附近区域以及定位显微镜WA下方附近的规定区域)中的未图示的驱动线圈发生的电磁力，使晶片载片台WS1、WS2在XY这2维方向上移动于基板12上。即，由晶片载片台WS1、WS2底面的磁铁和被装入基板12内的驱动线圈构成作为晶片载片台WS1、WS2的驱动装置的所谓动磁型线性电机。该线性电机的驱动线圈的驱动电流，由主控制装置28控制。
在晶片载片台WS1、WS2上通过未图示的晶片托架由真空吸附等分别保持晶片。另外，在这些晶片载片台WS1、WS2上，分别固定其表面和晶片W的表面等高的基准标记板FM1、FM2。在一方的基准标记板FM1的表面上，如图45的平面图所示，在其长手方向中央部分形成为了用后述的测量晶片定位显微镜WA测量的标记WM，在该标记WM的长手方向两侧形成用于通过投影光学系统PL测量和分划板R的相对位置的一对标记RM。在另一方的基准板FM2上也形成和此完全相同的标记WM、RM。
进而，在本实施例中，设置有作为定位系统的偏离中心轴方式的定位显微镜WA，其检测出在从投影光学系统PL对于XY轴大致倾斜45°的方向上离开规定距离，例如3000mm的位置上，被形成在晶片W上的位置检出用标记(定位标记)。在晶片W上，通过在前层的曝光、加工处理可以形成段差，在其中，还包含用于测定晶片上的各拍照区域位置的位置检出用标记(定位标记)，用定位显微镜WA就可以测量该定位标记。
作为定位显微镜WA，在此，使用了图像处理方式的所谓的FIA(像场图像对准)系统的定位显微镜。如果采用它，则从发出碘钨灯等的宽光谱的照明光的未图示的光源发出的照明光，在通过来图示的物透镜之后被照射在晶片W(或者基准标记板FM)上，来自该晶片W表面的未图示的晶片标记区域的反射光顺序通过物镜、未图示的指标板在未图示的CCD等的摄像面上形成晶片掩模的像，以及指标板上的指标的像。这些像的光电转换信号由信号处理装置160内的未图示的信号处理电路处理，用未图示的运算电路算出晶片标记和指标的相对位置，该相对位置被传送到主控制装置28。在主控制装置28中，根据该相对位置和干涉计系统26的测量值算出晶片W上的定位标记的位置。
另外，在定位显微镜WA的X轴方向一侧(图44中的左侧)的表面上，固定有晶片载片台WS1、WS2定位动作时用作X轴方向位置管理的基准的X固定镜18X，同样在定位显微镜WA的Y轴方向一侧(图44中的纸面里侧)的面上，固定有作为晶片载片台WS1、WS2定位动作时Y轴方向位置管理的基准的Y固定镜18Y。
进而，作为定位显微镜并不限于FIA，还可以是LIA(激光干涉对准)系列和LSA(激光分步对准)系列的其他光定位系统，也可以使用相位差显微镜和微分干扰显微镜等的其他光学系统，和利用隧道效应效果检出试料表面的原子水平的凹凸的STM(Scanning TunnelMicroscope：扫描型隧道效应显微镜)以及利用原子间力(引力和排斥力)检出试料表面的原子分子水平的凹凸的AFM(原子力显微镜)等的非光学装置等。
进而，在本实施例的投影曝光装置100中，在分划板R的上方，设置有作为标记位置检出器的分划板定位显微镜52A、52B，用于同时观察通过投影光学系统PL的基准标记板FM上的基准标记RM的像和分划板R上的分划板定位标记(省略图示)。分划板定位显微镜52A、52B的检出信号S1、S2，被提供给主控制装置28。这种情况下，用于将来自分划板R的检出光分别导入分划板显微镜52A、52B的偏向反射镜54A、54B被和各分划板定位显微镜52A、52B形成一体化组件，形成一对显微镜块56A、56B。这些显微镜块56A、56B，如果开始曝光程序，则用主控制装置28的指令，通过未图示的反射镜驱动装置，回避到不离开分划板图形面的位置。
接着，详细说明管理晶片载片台WS1、WS2的位置的图44的干涉计系统26。该干涉计系统26，实际上，如图46所示，其构成包含：X轴方向位置测量用的第1激光干涉计26Xe；Y轴方向位置测量用的第2激光干涉计26Ye；X轴方向位置测量用的第3激光干涉计26Xa；Y轴方向位置测量用的第4激光干涉计26Ya，但在图44中将它们用有代表性的干涉计系统26图示。
第1激光干涉计26Xe，对Y固定镜14X投射通过投影光学系统PL的投影中心的Y轴方向的标准光束Xe1，同时对晶片载片台(WS1或者WS2)的反射面投射测长光束Xe2，根据这2条光束的反射光重合为1条而使其干扰的干扰状态测量对固定镜14X的晶片载片台反射面的位置变化。
另外，第2激光干涉计26Ye，对Y固定镜14Y投射通过投影光学系统PL的投影中心的Y轴方向的标准光束Ye1，同时对晶片载片台(WS1或者WS2)的反射面投射测长光束Ye2，根据这2条光束的反射光重合为1条而使其干扰的干扰状态测量对固定镜14Y的晶片载片台反射面的位置变化。
另外，第3激光干涉计26Xa，对X固定镜18X投射通过定位显微镜WA的检出中心的X轴方向的标准光束Xa1，同时对晶片载片台(WS1或者WS2)的反射面投射测长光束Xa2，根据这2条光束的反射光重合为1条而使其干扰的干扰状态测量对固定镜18X的晶片载片台反射面的位置变化。
另外，第4激光干涉计26Ya，对X固定镜18Y投射通过定位显微镜WA的检出中心的X轴方向的标准光束Ya1，同时对晶片载片台(WS1或者WS2)的反射面投射测长光束Ya2，根据这2条光束的反射光重合为1条而使其干扰的干扰状态测量对固定镜18Y的晶片载片台反射面的位置变化。
在此，如果说将由标准光束Xe1以及测长光束Xe2组成的第1激光干涉计26Xe的测长轴称为第1测长轴Xe，将由标准光束Ye1以及测长光束Ye2组成的第2激光干涉计26Ye的测长轴称为第2测长轴Ye，将由标准光束Xa1以及测长光束Xa2组成的第3激光干涉计26Xa的测长轴称为第3测长轴Xa，将由标准光束Ya1以及测长光束Ya2组成的第4激光干涉计26Ya的测长轴称为第4测长轴Ya，那么第1测长轴Xe和第2测长轴Ye，在投影光学系统PL的投影中心(和光轴Ae中心一致)垂直交叉，第3测长轴Xa和第4测长轴Ya，在单位显微镜WA的检出中心垂直交叉。由此，如后述那样，无论在晶片W上的位置检出用标记(定位标记)的测量时，还是向晶片W上进行图象曝光时，都不受由晶片载片台偏移等产生的误差的影响，可以在每一个的测长轴方向上正确地测量晶片载片台的位置。进而，要想提高测定精度，作为上述第1至第4激光干涉计，进一步希望使用2频率的外差式干涉计。
回到图44，干涉计系统26的测量值被提供给主控制装置28，在主控制装置28中，一边监视该干涉计系统26的测量值，一边通过上述线性电机控制晶片载片台WS1、WS2。
从图46所知，在本实施例5的情况下，在对晶片载片台WS1或者WS2上的晶片W通过投影光学系统PL进行分划板图象的曝光期间，用第2激光干涉计26Xe、26Ye管理晶片载片台的位置，在用定位显微镜WA进行W上的位置检出用标记(定位标记)的测量期间，用第3、第4激光干涉计26Xa、26Ya管理晶片载片台的位置。但是，曝光结束后，或者定位标记的测量结束后，因为各测长轴不能打到各个晶片载片台的反射面，所以由干涉计系统26进行的晶片载片台的位置管理变得困难。
因此，在本实施例的投影曝光装置100中，设置有：第1机械臂201，作为可以使晶片载片台WS1在图46中用假想线表示的第3位置，和在图44中用实线表示的第2位置，和在图46中晶片载片台WS2所在的第1位置这3处之间自如移动的移动装置；第2机械臂221，同样地可以使晶片载片台WS2在上述第1位置、第2位置、第3位置这3处之间自如地移动。该第1、第2机械臂201、221也由主控制装置28控制，该第1、第2机械臂201、221的晶片载片台的位置控制精度，大致达到±1μm。作为这些机械臂201、221，因为使用了公知的有关节机械臂结构，所以省略详细说明，但为了实现上述的位置控制精度，也可以将在图46中用符号24A、24B表示的那样的上下移动销作为定程器一起设置。
在此，如果简单地说明第3位置、第2位置以及第1位置，那么所谓第3位置，是表示在构成外部的基片搬送机构的一部分的搬送臂和晶片载片台(WS1，WS2)之间进行晶片传递的晶片交换位置；所谓第2位置，是表示在晶片W的装片结束后，对于晶片载片台上的晶片W进行定位的位置，意味第3测长轴Xa和第4测长轴Ya同时射到晶片载片台的反射面的任意位置，所谓第1位置，表示是在角的定位结束后，对晶片载片台上的晶片W进行曝光的位置，意味第1测长轴Xe和第2测长轴Ye同时射到晶片载片台的反射面的任意位置。
在本实施例中，如上所述，假设图46中所示的位置，被分别定为第1位置、第2位置、第3位置，但第2位置，如果满足上述的定义，则也可以定在任何位置，例如，也可以将基准标记板FM上的标记WM变为定位显微镜WA的检出区域内的位置作为第2位置。同样，第1位置如果也满足上述的定义，则也可以定在任何位置，例如，可以将基准标记板FM变为投影光学系统PL的投影区域内的位置作为第1位置。
以下，说明上述那样构成的本实施例的投影曝光装置100的整体动作的流程。
①作为前提，假设晶片载片台WS1在第3位置，晶片载片台WS2在第1位置。首先，在晶片载片台WS1和搬送臂500之间进行晶片交换。此晶片交换，因为可以和上述实施例一样用晶片载片台WS1上的提升中心(晶片提升机构)和搬送臂500进行，所以这里省略详细说明，但如上所述因为机械臂是位置确定精度大致在±1μm以下，所以假设搬送臂500的位置确定精度也和此大致相同。在该晶片交换之前，晶片W被未图示的予定位装置大致确定X、Y、θ方向的位置，向晶片载片台上的装片的位置并没有大的偏移，例如相对基准标记板FM1的晶片W的装片位置也在上述的±1μm以下的误差范围内。
在此晶片交换中，晶片载片台WS1并未用激光干涉计管理位置，但因为第1机械臂201抓位了晶片载片台WS1，所以不产生晶片载片台WS1到随便的位置的缺点。进而，在被第1机械臂201抓位期间，假设驱动晶片载片台WS1的线性电机停止(以下相同)。
如果晶片交换(向晶片载片台WS1的晶片装片)结束，则在主控制装置28中，控制第1机械臂201，使晶片载片台WS1向着在图46中用实线表示的第2位置移动，在该位置中，同时复位第3、第4激光干涉计26Xa、26Ya。如果该复位结束，因为第1机械臂201到此结束工作，所以该第1机械臂201根据来自主控制装置28的指示，由来图示的驱动系统驱动离开晶片载片台WS1，回避到没有影响的位置。
上述第3、第4激光干涉计26Xa、26Ya的复位结束后，在主控制装置28中，一边监视干涉计26Xa、26Ya的测量值，一边通过上述的线性电机控制晶片载片台WS1的位置，将晶片载片台WS1上的基准标记板FM1上的标记WM的位置确定在定位显微镜WA的检出区域内。在此，由第1机械臂201确定到的第2位置的位置确定精度，如上所述，大概可能在±1μm以下，因为在该第2位置上干涉计测长轴被复位，所以其后用0.01μm的分辩能力根据设计值(晶片载片台WS1的反射面和基准标记板上的标记WM的设计上的相对位置关系)就可以进行位置控制，其结果，对于由定位显微镜WA进行的标记WM测量，可以以足够的精度确定晶片载片台WS1的位置。进而，当把第2位置设定在将晶片载片台WS1上的基准标记板FM1上的标记WM的位置确定在定位显微镜WA的检出区域内的位置上时，因为不需要上述干涉计复位后的晶片载片台WS1的移动，所以生产率有望进一步提高。
接着，用定位显微镜WA测量以该定位显微镜WA的检出中心(指标中心)为基准的基准标记板FM1上的标记WM的位置(ΔWX，ΔWY)，在主控制装置28中求该测量中的第3、第4激光干涉计26Xa、26Ya的测量值的平均值(X0，Y0)。由此，当激光干涉计26Xa、26Ya的测量值表示(X0-ΔWX，Y0-ΔWY)时，可知基准标记板FM1上的标记WM在定位显微镜WA的检出中心(指标中心)的正下方。上述第3、第4激光干涉计26Xa、26Ya的复位后的一连串动作以下称为W-SET。
这样，当在一方的晶片载片台WS1上进行晶片交换、干涉计复位以及W-SET的一连串的动作期间，在另一方晶片载片台WS2上，进行下面的动作。
即，晶片载片台WS2，如上所述，被用第2机械臂221向第1位置移动，向该第1位置的位置确定控制也在±1μm以内的精度进行。在晶片载片台WS2向该第1位置移动结束的同时，在主控制装置28中使第1、第2激光干涉计26Xe、26Ye复位。
如果该第1、第2激光干涉计26Xe、26Ye的复位结束，因为第2机械臂221到此结束工作，所以该第2机械臂221根据来自主控制装置28的指示，由未图示的驱动系统驱动离开晶片载片台WS2，回避到没有影响的位置。
接着，在主控制装置28中，一边监视激光干涉计26Xe、26Ye的测量值，一边通过线性电机控制晶片载片台WS2的位置，使得将基准标记板FM2上的标记RM的位置经过投影光学系统重合在投影光学系统PL的投影区域内被形成在分划板R上的分划板定位标记(省略图示)上。这种情况下，由第2机械臂221进行的向第1位置的定位精度，如上所述，大概可以是±1μm以内，因为在该第1位置上使干涉计测长轴复位，所以其后用0.01μm的分辨能力根据设计值(晶片载片台WS2的反射面和基准标记板FM2上的标记RM的设计上的相对位置关系)就可以进行位置控制，其结果，可以用用分划板定位显微镜52A、52B同时观测分划板定位标记和基准标记板FM上的标记RM所需要的足够精度确定晶片载片台WS2的位置。
接着，用分划板显微镜52A、52B，测量分划板R上的分划板定位标记和基准标记板FM2上的标记RM的相对间隔(ΔRX，ΔRY)，即测量作为晶片载片台WS2上的基准点的基准标记RM中心对于作为投影光学系统PL的投影区域内的规定的基准点的中心的分划板R的图形的像的投影中心的位置偏移(ΔRX，ΔRY)，在主控制装置28中，在获得该分划板定位显微镜52A、52B的测量值的同时，读取此时激光干涉计26Xe、26Ye的测量值(X1，Y1)。由此，知道激光干涉计26Xe、26Ye的测量值变为(X1-ΔRX，Y1-ΔRY)的位置，是分划板定位标记和基准标记板FM2上的标记RM正好通过投影光学系统PL重合的位置。以下称上述第1、第2激光干涉计26Xe、26Ye的复位后的一连串的动作为R-SET。
②接着，并行进行晶片载片台WS1一侧的晶片定位和晶片载片台WS2一侧的曝光。即，上述第3、第4激光干涉计26Xa、26Ya的复位后，晶片载片台WS1的位置根据激光干涉计26Xa、26Ya的测量值管理，在主控制装置28中，一边监视干涉计26Ya、26Xa的测量值一边顺序移动晶片载片台WS1，根据定位显微镜WA的输出在(Xa、Ya)坐标系上进行在晶片W上的多个拍照区域内被预先设定的样本拍照区域的位置检出用标记(定位标记)位置的测量。这种情况下，因为求得基准标记板FM1上的标记WM来到定位显微镜WA的检出中心的正下方时的测量值(X0-ΔX，Y0-ΔY)，所以为了根据该值，和基准标记WA和各定位标记的相对位置的设计值，将确定晶片W上的各定位标记确定在晶片定位显微镜WA的检出区域内，通过运算求可以使晶片载片台WS1移动到激光干涉计26Ya、26Xa的测量值表示的某个位置，根据此演算结果顺序移动晶片载片台WS1。
为了进行晶片W的X、Y、θ的对位，最少使用X测量标记2个和Y测量标记1个(或者X测量标记1个和Y测量标记2个)进行测量即可，但这里，作为EGA样本拍照，假设用不在一直线上的X测量标记3个以上、不在一直线上的Y测量标记3个以上进行测量。
而后，使用该测量出的各样本拍照的定位标记(晶片标记)位置和设计上的拍照区域的排列数据，进行如与美国专利第4,780,617号对应的特开昭61-44429号所揭示那样的采用最小二乘法的统计运算，求晶片W上的上述多个拍照区域的全部排列数据。但是，希望从计算结果中获取前面求出的基准标记板FM1上的标记WM来到定位显微镜WA的检出中心的正下方时的干涉计的值(X0-ΔX，Y0-ΔY)和差，变换为以基准标记板FM1上的基准标记WA为基准的数据。由此，充分了解到需要基准标记板FM1上的标记WM和晶片W上的各拍照区域的基准点的相对位置关系。
这样，就可以在晶片载片台WS1一侧进行精确定位(EGA)，同时并行地在晶片载片台WS2一侧如以下那样进行分划板R的图形的像和晶片W上的拍照区域的既成的图形的重合曝光。
即，在主控制装置28中，根据上述位置偏移误差的测量结果，和此时的晶片载片台WS2的坐标位置(Xe，Ye)，和预先通过定位动作和上述同样算出的以基准标记板FM2上的基准标记WA为基准的各拍照的排列坐标数据，一边监视干涉计26Ye、26Xe的测量值，一边将晶片W上的各拍照区域位置确定在曝光位置，在开关控制照明光学系统内的快门的同时，用步进扫描方式顺序在晶片W上曝光光束网图形。在此，尽管在对晶片载片台WS2上的晶片W曝光前，复位了干涉计26Xe、26Ye(干涉计的测长轴一旦脱离)，但如果详细叙述可以高精度对位的理由，则是因为，基准标记板FM2上的标记WM和标记RM的间隔已知，由此前进行精确定位(EGA)和上述同样地算出基准标记板FM2上的标记WM和晶片W上的各拍照区域的基准点的相对位置关系，再测量分划板R上的分划板定位标记在晶片载片台WS2上的何处(即，作为投影光学系统PL的投影区域内的基准点的分划板的图形的像的投影中心(和投影光学系统PL的投影中心一致)和作为晶片载片台WS2上的基准点的标记RM的相对位置关系)，所以，根据这些测量结果，就可以知道第1、第2激光干涉计26Xe、26Ye的测量值的哪一个，可实现分划板R的图形的像和晶片W上各拍照区域的准确重合。
③如上述那样，如果在晶片载片台WS1一侧精确定位(EGA)结束，在晶片载片台WS2一侧对晶片W上的全部拍照区域的分划板图形的曝光结束，则使晶片载片台WS1向投影光学系统PL的下方的第1位置移动，使晶片载片台WS2移动到作为晶片交换位置的第3位置。
即，晶片载片台WS1根据来自主控制装置28的指示由第1机械臂201捕捉，被移动到第1位置。向第1位置的位置确定控制也在±1μm以内的精度进行。在向该第1位置移动晶片载片台WS1的动作结束的同时，在主控制装置28中使第1、第2激光干涉计26Xe、26Ye复位。
如果该复位结束，因为第1机械臂201到此结束工作，所以该第1机械臂201根据来自主控制装置28的指示由未图示的驱动系统驱动离开晶片载片台WS1回避到不引起干扰的位置。
接着，在主控制装置28中，和上述的晶片载片台WS2一侧同样地进行R-SET。由此，测量分划板定位标记和基准标记板FM1上的标记RM的相对间隔(ΔRX，ΔRY)，即测量作为晶片载片台WS2上的基准点的基准标记RM中心对作为投影光学系统PL的投影区域内的规定的基准点的分划板R的图形的像的投影中心的位置偏移(ΔRX，ΔRY)以及该偏移测量时的载片台坐标位置(X1，Y1)。
在晶片载片台WS1一侧如上所述，在进行干涉计复位以及R-SET期间，对应来自主控制装置28的指示，第2机械臂221捕捉曝光动作结束后的晶片载片台WS2，为了晶片交换使晶片载片台WS2移动到晶片交接位置(第3位置)，此后和晶片载片台WS1同样地进行晶片交换、干涉计复位以及W-SET。
④接着，在主控制装置28中，和上述一样地控制两载片台的动作，使得在晶片载片台WS1一侧用步进扫描方式在晶片W上顺序曝光光束网图形，同时并行地在晶片载片台WS2一侧进行精确定位(EGA)。
⑤其后，由主控制装置28控制两个载片台WS1、WS2的动作，和第1、第2机械臂的动作，顺序重复此前说明过的①～④的动作。
以上说明的在两个载片台WS1、WS2上进行的并行动作的流程被展示在图47上。
如上所述，如果采用本实施例5的投影曝光装置100，因为可以并行进行晶片载片台WS1以及晶片载片台WS2内的一方的载片台一侧的曝光动作和另一方的载片台一侧的载片台一侧的精确定位动作，所以与按照时间顺序进行晶片交换、精确定位、曝光的以往技术相比，可以期待生产率大幅度提高。这是因为，通常，在曝光处理程序中，精确定位动作和曝光感动作所需要的时间长的缘故。
另外，如果采用本实施例，因为以干涉计系统26的测长轴脱离为前提，所以各晶片载片台的反射面(使用移动镜的情况下是移动镜)的长度比晶片直径略长，和以测长轴不脱离为前提的以往技术相比，晶片载片台可以小型化和轻型化，由此可以期待载片台控制性能的提高。
进而，在上述实施例中，因为以干涉计系统的测长轴脱离为前提，在定位前、曝光前，分别测定载片台上的基准标记板FM上的标记位置，所以投影光学系统PL的投影中心和定位显微镜WA的检测中心的中心距离(基准线数量)无论多长都没有关系，使投影光学系统PL和定位显微镜WA的间隔离开足够的距离，晶片载片台WS1和晶片WS2也不会发生干扰等，可以同时进行晶片定位和曝光。
另外，在上述实施例中，因为干涉计系统具备在投影光学系统PL的投影中心垂直交叉的第1测长轴Xe和第2测长轴Ye，以及在定位显微镜WA的检出中心垂直的第3测长轴Xa和第4测长轴Ya，所以无论在定位动作时还是在曝光时都可以正确管理晶片载片台的2维位置。
再加上，在投影光学系统PL的侧面、定位显微镜WA的侧面固定了干涉计用固定镜14X、14Y、18X、18Y，所以在定位测量中、曝光中只要不限制固定镜的变动，即使因时效性变化和装置的振动等固定镜位置变动，也不会因该变动产生晶片载片台的位置控制加速下降等的问题。因而，例如，即使将定位显微镜WA制成可以上下移动的结构也不会发生任何问题。
进而，在上述实施例5中，说明了用第1、第2机械臂201、221使晶片载片台WS2移动于第1位置、第2位置以及第3位置这3处位置之间的情况，但本发明并不限于此，例如在设置成在第2位置进行晶片交换时，也可以用第1、第2机械臂201、221，使晶片载片台WS1、晶片载片台WS2移动于第1位置和第2位置之间。这种情况下，在主控制装置28中，在控制两个载片台并行进行了晶片载片台WS1以及晶片载片台WS2内的一方的载片台上的晶片曝光动作，和另一方的载片台上的晶片W的定位动作之后，用第1、第2机械臂201、221交换两个载片台的位置。
另外，在上述实施例5中，说明了根据EGA测量对载片台上的晶片W进行步进扫描方式曝光的情况，但并不限于此，也可以用芯片接着芯片一边反复定位、曝光一边在晶片W上的各拍照区域上顺序投影曝光光束网的图形的像。即使这种情况下，也因为可以测量各定位标记对在定位时被形成在载片台上的基准标记板FM上的标记WM的相对位置，所以可以根据该相对位置和上述同样地在各拍照区域上使分划板图形的像重合。这种芯片接着芯片的方式，希望在晶片W上的拍照区域数少的情况下采用。当拍照区域数多的情况下，从防止生产率下降的观点考虑，希望采用上述EGA方法。
另外，在上述实施例5中，说明了第1机械臂201使一方的载片台WS1在第1位置、第2位置以及第3位置这3个位置之间移动，第2机械臂221使另一方的载片台WS2在第1位置、第2位置以及第3位置这3个位置之间移动的情况下，但本发明并不限于此，例如通过采用一个的机械臂201使载片台WS1(或者WS2)从第1位置运动到第3位置的途中停放在第1位置、第2位置以及第3位置以外的位置，另一个的机械臂221使该载片台WS1(或者WS2)从第1位置移动到第3位置等的方式，可以将一个机械臂201专用于搬送两个载片台到第2位置和第1位置，将另一个机械臂221专用于搬送两个载片台到第3位置和第2位置。
另外，作为构成干涉计系统26的各激光干涉计，可以使用多轴的干涉计，不仅测量晶片载片台的X、Y的行进位置，而且还测量偏移和倾斜。
[实施例6]
以下，根据图48说明本发明的实施例6。这里，和上述实施例5相同或者相等的构成部分使用同一符号并省略其说明。
本实施例6，晶片载片台WS1由载片台主体WS1a，和可以在该载片台WS1a上离合的同一形状的基板保持部件WS1b这2部分构成并可以分离，同样地，晶片载片台WS2由载片台主体WS2a，和可以在该载片台WS2a上离合的同一形状的基板保持部件WS2b这2部分构成并可以分离，这是实施例6的特征。
在基片保持部件WS1b、WS2b上，在通过未图示的晶片托架吸附保持晶片W的同时，在其侧面分别形成作为干涉计用反射镜功能的反射面。另外，在这些基板保持部件WS1b、WS2b上，分别在其上面设置有基准标记板FM1、FM2。
在本实施例6中，和上述实施例5大致相同，在晶片载片台WS1、WS2上进行并行处理，但在一方的载片台一侧定位动作结束，在另一方的载片台一侧曝光动作结束时刻，由主控制装置28控制第1、第2机械臂201、221，在将定位动作结束的载片台一侧的基板保持部件WS1b(或者WS2b)搬送(移动)到停在第1位置上的载片台主体WS2a上的同时，将曝光结束后的载片台一侧的基板保持部件WS2b(或者WS1b)搬送到停止在第2位置上的载片台主体WS1a，如此进行基板保持部件WS1b、WS2Bd交换。在交换基板保持部件WS1b、WS2b时，因为由于干涉计系统26的测长轴脱离不能进行晶片载片台WS1、WS2的位置管理，所以其间载片台定程器30a、30b处理将两个载片台主体WS1a、WS2a保持在定程器位置上。这种情况下，晶片交换由来图示的搬送臂在第2位置进行。
在本实施例6中，从图48很容易想象，作为第2位置，被确定为例如基板标记板FM上的标记WM成为定位显微镜WA的基础区域内的位置，作为第1位置，被设定为基准标记板FM上的标记FM成为投影光学系统PL的投影区域内的位置，因而，可以用主控制装置28在使基板保持部件WS1b、WS2b向载片台主体上移动的同时，进行干涉计系统26的测长轴的复位以及R-SET或者W-SET。
使用本实施例6也可以获得和上述实施例5同样的效果。进而，在上述实施例6中，说明了第1、第2机械臂201、221使基板保持部件在第1位置和第2位置之间移动的情况，但也可以和上实施例1一样，设置成第1、第2机械臂201、221使基板保持部件在第1位置、第2位置以及第3位置这3个位置之间移动。这种情况下，因为可以在和投影光学系统PL、定位显微镜WA没关系的位置进行晶片交换，所以例如即使在定位显微镜WA下方的工作距离窄的情况下，也不会发生定位显微镜WA妨碍晶片交换的故障等问题。
进而，在上述实施例5、6中，作为干涉计系统26的测长轴一旦脱离时的对策，说明了使用机械臂和载片台定程器的情况，但并不限于此，例如也可以在晶片载片台下面预先刻两维光栅，从扫描行走面之下用光学式的编码器读取位置，只要是可以在干涉计测长轴一旦脱离的状态下正确将载片台移动到下个位置的装置，或者可以将载片台主体保持于已停止的规定位置上的装置，可以使用任何装置。
另外，在上述实施例5、实施例6中，说明了设置了2个独立移动的晶片载片台的情况，但也可以设置3个以上的独立移动的晶片载片台。当设置了3个晶片载片台的情况下，也可以并行进行例如曝光动作、定位动作、晶片平坦度测量动作。另外，也可以设置多个投影光学系统PL和定位显微镜WA。当有多个投影光学系统的情况下，可以同时并行进行和定位动作不同的两种图形的曝光动作，适合于所谓的双重曝光。
进而，在上述实施例中，展示了本发明被使用于步进扫描方式的投影曝光装置的情况，但是本发明的使用范围并不限于此，不用说本发明适用于步进扫描方式的投影曝光装置，除此之外，例如还可以适用于电子束直接复制装置等的曝光装置。
如上所述，如果采用本发明的投影曝光装置以及投影曝光方法，就可以进一步提高生产率。如果采用本发明的投影曝光装置以及投影曝光方法，则具有可以实现生产率提高以及基片载片台的小型化和轻量化这一以往没有的优异效果。如果采用本发明的投影曝光装置以及通用曝光方法，则在可以进一步提高生产率的同时，可以防止两载片台相互之间的干扰影响。
如果采用本发明的投影曝光装置以及投影曝光方法，则在可以进一步提高生产率的同时，可以防止两载片台之间的干扰。如果采用本发明的曝光方法，在可以提高生产率的同时，可以与扫描量无关地决定基片载片台的大小。如果采用本发明的曝光装置，通过并行处理一方的基片载片台上的曝光动作和另一方的载片台上的定位动作，就可以提高生产率。
如果采用本发明的投影曝光装置以及投影曝光方法，就可以在进一步提高生产率的同时，进行高精度的聚焦、矫正控制。如果采用本发明的投影曝光方法，即使在使用根据样本拍照区域的排列进行掩模对位的EGA的情况下，也可以在进一步提高生产率的同时，进行高精度的聚焦、矫正控制。如果采用本发明的投影曝光装置，通过将在曝光感应基片的外周附近的拍照区域时不能预测量的内侧的聚焦信息作为预测量数据用于聚焦控制，就可以在提高生产率的同时，进行高精度的聚焦、矫正控制。
如果采用本发明的扫描曝光方式，就可以在进一步提高生产率的同时，进行高精度的聚焦、矫正。因而，本发明的曝光装置、曝光装置以及曝光方法，非常适合于用光刻法制造半导体元件和液晶显示元件。

Claims (16)

1.一种投影曝光方法，通过投影光学系统将形成在掩模上的图形投影在感应基片上而曝光感应基片，该方法包括：
制备在保持掩模的同时可移动的掩模载片台；
制备第1基片载片台和第2基片载片台，在保持感应基片的同时，每一个载片台都可以独立地在2维平面上移动；
使用掩模干涉计系统测量掩模载片台的位置信息；
使用第1干涉计系统测量所述第1基片载片台的位置信息；
执行第1曝光操作，其中掩模载片台和第1基片载片台根据掩模干涉计系统和第1干涉计系统测得的位置信息按各自的扫描方向同步移动；
在所述第1曝光操作期间，使用第2基片载片台执行基片交换操作和检测操作中的至少一个操作；
在所述基片交换操作和所述检测操作中的至少一个操作过程期间，使用第2干涉计系统测量第2基片载片台的位置信息；
使用第1干涉计系统开始测量第2基片载片台的位置信息；
在开始之后，执行第2曝光操作，其中，掩模载片台和第2基片载片台根据掩模干涉计系统和第1干涉计系统测得的位置信息按各自的扫描方向同步移动。
2.按照权利要求1的投影曝光方法，其特征在于：掩模干涉计系统具有平行于掩模载片台扫描方向的测量轴和垂直于扫描方向的测量轴。
3.按照权利要求2的投影曝光方法，其特征在于：所述掩模载片台具有与平行于扫描方向的所述测量轴对应的角隅棱镜型反射镜，所述掩模干涉计系统使用角隅棱镜型反射镜测量所述掩模载片台的位置信息。
4.按照权利要求2的投影曝光方法，其特征在于：所述掩模干涉计系统使用垂直于扫描方向的测量轴测量掩模载片台的旋转。
5.按照权利要求4的投影曝光方法，其特征在于：所述掩模载片台具有沿扫描方向延伸的反射面，所述掩模干涉计系统使用所述反射面测量掩模载片台的位置信息。
6.按照权利要求2的投影曝光方法，其特征在于：第1干涉计系统具有5个测量轴。
7.按照权利要求6的投影曝光方法，其特征在于：所述第1干涉计系统具有平行于扫描方向的测量轴，在第1曝光操作期间测量第1基片载片台的倾斜角度在第2曝光操作期间测量第2基片载片台的倾斜角度。
8.按照权利要求6的投影曝光方法，其特征在于：所述第1干涉计系统具有垂直于扫描方向的测量轴，在第1曝光操作期间测量第1基片载片台的旋转角度和倾斜角度，在第2曝光操作期间测量第2基片载片台的旋转角度和倾斜角度。
9.按照权利要求1的投影曝光方法，其特征在于：在所述检测操作期间检测保持于第2基片载片台上的感应基片的对准信息。
10.按照权利要求1的投影曝光方法，其特征在于：执行第1曝光操作的第1基片载片台的移动区与执行基片交换操作和检测操作中的至少一个操作的第2基片载片台的移动区重叠。
11.按照权利要求1的投影曝光方法，其特征在于：在基片交换操作和检测操作中的至少一个操作期间，所述第2干涉计系统测量第2基片载片台的旋转角度和倾斜角度。
12.一种用于制造半导体元件或液晶显示元件的方法，该方法包括应用权利要求1中所述方法的曝光工艺。
13.一种投影曝光装置，用于通过将掩模的图形像投影在感应基片上而曝光所述感应基片，该投影曝光装置包括：
将所述图形像投影在所述基片上的投影系统，所述掩模被置于该投影系统的一侧，感应基片被置于该投影系统的另一侧；
设置于上述投影系统所述一侧的掩模载片台，该掩模载片台在保持掩模的同时可以移动；
监测所述掩模载片台的掩模干涉计系统；
设置于上述投影系统的所述另一侧的基片载片台系统，该基片载片台系统包括第1基片载片台和第2基片载片台，两者在保持感应基片的同时可以独立地在2维平面上移动；
第1干涉计系统，该第1干涉计系统在第1曝光操作期间监测所述第1基片载片台，在该第1曝光操作期间，所述掩模载片台和第1基片载片台根据由所述掩模干涉计系统和第1干涉计系统所获得的信息沿各自的扫描方向同步移动，从而曝光所述第1基片载片台上保持的所述感应基片的每个区域；
第2干涉计系统，该第2干涉计系统监测所述第2基片载片台从而在进行第1曝光操作的同时进行所述第2基片载片台的基片交换操作和检测操作中的至少一种操作；
搬送系统，该搬送系统在所述基片交换操作期间将所述感应基片搬送到第2基片载片台；
检测系统，该检测系统在所述检测操作期间对所述第2基片载片台上保持的所述感应基片的多个标记进行检测；以及
控制系统，该控制系统控制所述掩模载片台和基片载片台系统，从而所述第1干涉计系统开始监测第2基片载片台以在结束第1曝光操作后进行第2曝光操作，并且所述掩模载片台和第2基片载片台根据所述掩模干涉计系统和第1干涉计系统所监测的信息沿各自的扫描方向同步移动，从而曝光所述第2基片载片台上保持的感应基片的每个区域；
14.按照权利要求13所述的投影曝光装置，其特征在于：
所述掩模干涉计系统具有与所述掩模载片台的扫描方向平行的测量轴和与所述扫描方向垂直的测量轴，所述第1干涉计系统具有5个测量轴，其中包括与所述扫描方向平行的测量轴以及和所述扫描方向垂直的测量轴。
15.按照权利要求14所述的投影曝光装置，其特征在于：
所述掩模载片台具有角隅棱镜型反射镜和沿所述扫描方向延伸的反射面，所述掩模干涉计系统利用所述角隅棱镜型反射镜测量所述掩模载片台在所述扫描方向的位置信息，并利用所述反射面测量所述掩模载片台在与所述扫描方向垂直的方向的位置信息。
16.用于制造半导体元件或液晶显示元件的方法，包括利用权利要求13所述装置的曝光工艺。
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