曝光裝置及載物臺裝置、以及器件製造方法

2023-04-26 00:01:06

專利名稱：曝光裝置及載物臺裝置、以及器件製造方法
技術領域：
本發明涉及一種曝光裝置及載物臺裝置、以及器件製造方法，具體而言，涉及製造半導體器件、液晶顯示器件等電子器件的光刻工序中使用的曝光裝置；具有支撐該曝光裝置中的曝光對象物體並進行二維移動的載物臺的載物臺裝置；以及使用上述曝光裝置的器件製造方法。
但是，步進掃描式掃描型曝光裝置在向晶片上的多個照射區域(以下，為了方便稱為「照射」)順序轉印初縮掩模板的圖形時，為了提高生產能力，一般是通過交替掃描(往返掃描)初縮掩模板，來依次對下一照射進行曝光。為此，要求在對一個照射的初縮掩模板圖形的轉印結束後，從曝光結束點再次移動初縮掩模板，該移動距離和開始曝光前的預掃描時(目標速度(曝光時的掃描速度)之前的加速時間+加速結束後速度在規定誤差範圍內收斂到目標速度之前的穩定時間)的移動距離相同，使初縮掩模板返回到下一照射曝光用掃描開始位置，與此相對應，也要求晶片步進到下一照射(鄰接上述一個照射的非掃描方向的其他照射)，並使其沿掃描方向移動。
這種晶片在照射之間的移動動作，以往是按下述(1)～(3)的順序進行的。(1)曝光結束後，一旦把晶片載物臺(基片載物臺)移動到和下一照射的掃描開始位置相同的掃描方向的坐標位置後，(2)在非掃描方向上步進到下一照射的掃描開始位置，(3)開始下一照射的曝光掃描。因此，晶片基本是沿「コ」狀路徑移動。採用這種路徑的理由之一是，在上述(1)和(2)之間、或上述(2)和(3)之間、或上述(2)的動作中，需要把下一照射的曝光用控制信息(包括控制參數的設定信息)從上位裝置傳送給控制載物臺的載物臺控制單元(包括同步控制單元)。其中，上述控制信息，例如，包括初縮掩模板載物臺、晶片載物臺的位置控制的相關信息；在曝光之前，例如利用EGA方式晶片對準獲得的EGA參數(晶片的X、Y方向的偏移Ox、Oy，規定晶片移動的載物臺坐標系的垂直度誤差w，晶片的轉動誤差θ，晶片的X、Y方向放大縮小(定標)誤差rx、ry)的設定值(這些是決定曝光時的晶片位置用的數據)；曝光時的兩載物臺位置的相關校正參數(例如，初縮掩模板載物臺或晶片載物臺側的移動鏡的彎曲信息)；以及與曝光量控制相關的數據，例如，準分子雷射器的脈衝能量密度，脈衝發光數等數據；乃至所設定的曝光程序數據等。根據情況，也包括載物臺移動時的各機構的錯誤信息等。
但是，作為曝光裝置，生產能力(處理能力)的提高是最為重要的一個課題，從滿足該要求的角度來考慮，掃描曝光時的初縮掩模板的加減速度例如是0.5G→4G，最高速度應是350mm/s→1500mm/s，與此相對應，晶片載物臺的掃描曝光時的加減速度、最高速度應是與投影倍率成比例的數值。所以，在曝光前後所需的預掃描時及過掃描時的移動距離也需要相應地延長。
因此，本來是為了提高生產能力而增加了加減速度、最高速度，但結果卻有可能惡化生產能力。
在這種背景條件下，維持裝置的其他性能、同時又能提高生產能力的新曝光裝置的開發常為當今之急務。
如果能夠實現上述的預掃描及過掃描動作和上述的晶片載物臺的照射之間的步進動作的並行處理，以及晶片載物臺移動距離的縮短中的至少一方，就有可能提高生產能力。
但是，如果採用容易進行上述並行處理的順序和縮短上述移動距離的移動路徑，有可能惡化初縮掩模板載物臺和晶片載物臺的同步精度，致使足夠精度的曝光變困難，或使得曝光前的兩載物臺的同步穩定時間增加，或者有可能使上述的控制信息的傳送變困難。
本發明的第2目的是，提供一種提高生產能力的同時，又能抑制載物臺的驅動系統的使用電力的載物臺裝置。
本發明的第3目的是，提供一種能提高器件的生產性的器件製造方法。
根據本發明的第1觀點所提供的第1曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；載物臺控制系統，控制上述兩載物臺；和控制裝置，在最遲相對上述一個劃分區域的曝光結束後，到為了進行下一划分區域的曝光，通過上述載物臺控制系統在使上述兩載物臺在上述掃描方向上的減速開始之前的期間，把至少下一划分區域的曝光用所需的控制參數的設定信息傳送給上述載物臺控制系統。
這樣，通過控制裝置，在最遲相對物體上的一個劃分區域的曝光結束後，到為了進行下一划分區域的曝光，通過載物臺控制系統使上述兩載物臺(掩模板載物臺和物體載物臺)在掃描方向上開始減速之前的期間，把至少下一划分區域的曝光用控制參數的設定信息傳送給載物臺控制系統。因此，在對物體上的一個劃分區域的曝光結束後，到為了進行下一划分區域的曝光所需要的兩載物臺的同步穩定期間前之間，可以採用由使兩載物臺不停止的載物臺控制系統作成的兩載物臺的控制程序。即，載物臺控制系統為了從上位裝置獲卸載一划分區域的曝光用控制參數的設定信息，不需要使兩載物臺在加速前暫且停止，所以不存在停止時間，相應地可以提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。另外，該場合時，載物臺控制系統可以從上述掃描方向上的相關減速開始時起，開始進行兩載物臺的同步控制動作。
該場合時，上述控制裝置可以在對上述一個劃分區域進行曝光時，把上述設定信息發送給上述載物臺控制系統。
上述控制裝置在從對上述一個劃分區域進行曝光時起發送上述設定信息時，可以發送下一個及其以後的多個劃分區域的曝光用所需的控制參數的設定信息。
本發明的第1曝光裝置的上述載物臺控制系統可以在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。這樣，可以縮短上述曝光前的兩載物臺的同步穩定用時間，所以能夠進一步提高生產能力。
本發明的第1曝光裝置的上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在對一個劃分區域的曝光結束後，可以在上述曝光結束後開始減速之前確保上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動的後穩定期間，在不同行之間移動時，可以在對一個劃分區域的曝光結束後，馬上開始上述兩載物臺的減速動作。
根據本發明的第2觀點所提供的第2曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；載物臺控制系統，控制上述兩載物臺；和控制裝置，在垂直於上述物體上的上述掃描方向的非掃描方向上的任意行內的最終劃分區域的曝光結束後，到為了進行其他行的最初劃分區域的曝光，通過上述載物臺控制系統進行上述兩載物臺的移動控制期間，把上述其他行內的多個劃分區域的曝光用所需的控制參數的設定信息傳送給上述載物臺控制系統。
其中，「兩載物臺的移動控制」的概念包括對至少一方載物臺的停止控制。
這樣，通過控制裝置，在物體上的非掃描方向上的任意行內的最終劃分區域的曝光結束後，到為了進行其他行的最初劃分區域的曝光，而通過載物臺控制系統進行兩載物臺的移動控制期間，可以把其他行內的多個劃分區域的曝光用控制參數的設定信息傳送給上述載物臺控制系統。因此，即使在從對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後到兩載物臺開始減速前的時間短，在此期間傳送下一划分區域的曝光用所需的控制參數的設定信息變困難時，也能在從上述曝光結束後到下一划分區域的曝光所需要的兩載物臺的同步穩定期間之前，採用由使兩載物臺不停止的載物臺控制系統作成的兩載物臺的控制程序。因此，不需要使兩載物臺在加速前暫且停止，所以不存在停止時間，相應地可以提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。另外，該場合時，載物臺控制系統可以從上述掃描方向上的相關減速時起，開始進行兩載物臺的同步控制動作。
該場合時，上述載物臺控制系統可以在上述其他行的每個劃分區域開始曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。這樣，可以縮短上述下一行的每個劃分區域開始曝光前的兩載物臺的同步穩定用時間，所以能夠進一步提高生產能力。
根據本發明的第3觀點所提供的第3曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；載物臺控制系統，控制上述兩載物臺；和控制裝置，在與上述物體上的各劃分區域的規定點進行位置匹配所需要的排列信息的檢測動作結束後，到第1號劃分區域的曝光開始前的期間，把上述物體上的上述多個劃分區域的所有曝光用所需的控制參數的設定信息，傳送給上述載物臺控制系統。
這樣，通過控制裝置，物體上的多個劃分區域的所有曝光用所需的控制參數的設定信息，可以在與物體上的各劃分區域的規定點進行位置匹配所需要的排列信息的檢測動作結束後，到第1號劃分區域的曝光開始前的期間，被傳送給載物臺控制系統。因此，在第1號劃分區域的曝光開始後的曝光處理期間，不需要進行上述控制參數的設定信息的傳送，所以在從相對物體上的第1號劃分區域的曝光開始到最終劃分區域的曝光結束前期間，可以採用由使兩載物臺不停止的載物臺控制系統作成的兩載物臺的控制程序。因此，可以提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
該場合時，上述載物臺控制系統可以使上述物體上的每個劃分區域，在曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。這樣，可以縮短物體上的每個劃分區域開始曝光前的兩載物臺的同步穩定用時間，所以能夠進一步提高生產能力。
在上述第1～第3曝光裝置中，上述控制參數可以包括曝光前測定的與上述劃分區域的排列相關的參數，上述設定信息可以包括，考慮了由於相對規定的載物臺坐標系的劃分區域的排列誤差而產生的劃分區域間的移動量校正值的信息。
該場合時，上述劃分區域的排列誤差可以包括上述物體的轉動誤差、規定上述物體的移動的載物臺坐標系的垂直度誤差、上述物體在載物臺坐標系上的偏移量、上述物體的放大縮小誤差中的至少一個。
另外，本發明的第1～第3曝光裝置中，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，可以根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。
該場合時，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域之間進行上述兩載物臺的上述掃描方向上的移動動作時，可以根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值控制上述物體載物臺，或者，上述載物臺控制系統，與上述兩載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，可以根據按照至少2極是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
根據本發明的第4觀點所提供的第4曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺，同時在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，在上述兩載物臺在上述掃描方向上被減速時，開始進行下一划分區域曝光所需要的上述兩載物臺的同步控制。
這樣，控制上述兩載物臺的載物臺控制系統，在對物體上的一個劃分區域的曝光結束後，在上述掃描方向上使兩載物臺減速時，開始進行下一划分區域曝光所需要的兩載物臺的同步控制。因此，例如，與在兩載物臺的減速結束後馬上開始同步控制比，可以更早地完成曝光開始前的兩載物臺的同步穩定，能夠縮短同步穩定時間，提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
根據本發明的第5觀點所提供的第5曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺的同時，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，可以根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。
這樣，通過控制上述兩載物臺的載物臺控制系統，在垂直於掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，進行兩載物臺在掃描方向上減速後被加速的助走動作時，可以根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。即，此時的物體載物臺(及掩模板載物臺)的加速度曲線是梯形狀，所以速度的變化一定，沒有速度為零的期間，而且可以進行所謂的交替掃描，因此可以縮短上述助走動作所需的時間。另外，該場合時，可以抑制上述加速度率曲線的峰值(加速度的時間變化率即跳動(加速度率)的絕對值的最大值)，所以能夠縮小最大加速度相對物體載物臺的加速度的平均值的比，同時可以抑制加速度的急劇變化及其頻度。因此，能夠提高生產能力，同時抑制物體載物臺(及掩模板載物臺)的驅動系統，例如線性電機等的使用電力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
該場合時，上述已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線可以是不同形狀。
該場合時，上述載物臺控制系統，可以把在對上述劃分區域曝光結束後上述減速開始前使上述兩載物臺進行勻速移動的後穩定期間，設定得長於曝光開始前的上述兩載物臺的同步穩定期間，同時把劃分區域曝光結束後的加速度率曲線的峰值設定得大於曝光開始前的加速度率曲線的峰值。這樣，可以使兩載物臺的加速結束位置與規定的目標位置一致，並且抑制在該加速結束位置的控制滯後以及由此引起的兩載物臺的同步誤差，所以能夠縮短曝光前的同步穩定時間。
在本發明的第5曝光裝置中，上述已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線可以是相同形狀。
本發明的第5曝光裝置的上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域之間，進行上述兩載物臺在上述掃描方向上的移動動作時，可以根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述物體載物臺。
該場合時，上述四極化後的加速度率曲線可以是至少兩極值不同的形狀。
本發明的第5曝光裝置的上述載物臺控制系統，與上述兩載物臺的上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，可以根據按照至少2極是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
根據本發明的第6觀點所提供的第6曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺，同時，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在對一個劃分區域的曝光結束後，可以在上述曝光結束後開始減速之前確保上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動後的穩定期間，在不同行之間移動時，可以在相對一個劃分區域的曝光結束後，馬上開始上述兩載物臺的減速動作。
這樣，載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在對一個劃分區域的曝光結束後，可以在上述曝光結束後開始減速之前確保上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動的後穩定期間，而在不同行之間移動時，可以在對上述一個劃分區域的曝光結束後，馬上開始上述兩載物臺的減速動作。因此，在不同行之間移動時不存在上述後穩定期間，相應地可以提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
上述本發明的第1～第6曝光裝置的上述載物臺系統，控制兩載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。這樣，在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作和物體載物臺在非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作中的至少一部分可以重疊，所以，和物體載物臺在非掃描方向的上述劃分區域間的移動動作結束後，開始兩載物臺在掃描方向的加速動作的場合比，能夠提高生產能力。另外，在兩載物臺在掃描方向上的助走動作結束時，物體載物臺在非掃描方向的上述劃分區域間的移動動作結束，所以載物臺控制系統可以在同步穩定期間，只進行兩載物臺的同步調整，所以能縮短穩定期間。
根據本發明的第7觀點所提供的第7曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；兩個物體載物臺，分別支撐上述物體，並可以獨力地在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，和在上述任意一個物體載物臺上進行的規定處理並行，進行對由另一個物體載物臺支撐的物體上的多個劃分區域的曝光時，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域間，在上述掩模板載物臺和上述另一個物體載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述另一方物體載物臺。
這樣，和在上述任意一個物體載物臺上進行的規定處理並行，進行對由另一個物體載物臺支撐的物體上的多個劃分區域的曝光時，通過載物臺控制系統，在垂直於掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域間，在掩模板載物臺和另一個物體載物臺在掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制這些載物臺(掩模板載物臺和另一方物體載物臺)。即，此時的另一個物體載物臺(及掩模板載物臺)的加速度曲線是梯形狀，所以速度的變化一定，沒有速度為零的期間，而且可以進行所謂的交替掃描，因此可以縮短上述助走動作所需的時間。另外，該場合時，可以抑制上述加速度率曲線的峰值(加速度的時間變化率即跳動(加速度率)的絕對值的最大值)，所以能夠縮小最大加速度相對另一方物體載物臺的加速度的平均值的比，同時可以抑制加速度的急劇變化及其頻度。此時，上述一個物體載物臺和另一個物體載物臺分別是任意的。所以，通過切換兩載物臺，可以進行相同的並行處理。
因此，能夠提高生產能力，同時抑制各物體載物臺(及掩模板載物臺)的驅動系統，例如線性電機等的使用電力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
該場合時，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域間，上述掩模板載物臺和上述另一個載物臺在上述掃描方向上進行移動動作時，可以根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述另一個物體載物臺。
本發明的第7曝光裝置的上述載物臺控制系統，使上述掩模板載物臺和上述另一個載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，可以根據按照至少兩極值是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述另一個物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
本發明的第7曝光裝置中，和上述另一個載物臺上的曝光動作並行進行的一個載物臺側的上述規定處理，可以認為是各種處理。例如，還具有檢測形成於上述物體上的標誌的標誌檢測系統時，上述規定處理可以包括利用上述標誌檢測系統檢測形成於物體上的標誌的標誌檢測處理，該物體被放置在上述任意一個物體載物臺上。
根據本發明的第8觀點所提供的第8曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，並可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺，其中，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域間，在對一個劃分區域的曝光結束後，上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動的後穩定期間，開始在上述物體載物臺上進行，使上述掃描方向的移動動作和上述非掃描方向的移動動作同時並行的移動動作。
這樣，載物臺控制系統進行以下控制，使在非掃描方向的同一行內的劃分區域間，掃描方向的移動動作和非掃描方向的移動動作同時並行的移動動作，在對一個劃分區域的曝光結束後，兩載物臺在掃描方向上勻速移動的後穩定期間(勻速過掃描)，開始在物體載物臺上進行，所以可以使產生於非掃描方向的加減速控制提早結束，提早量是該後穩定期間(勻速過掃描)。這樣，在下一划分區域曝光所需要的掃描方向的同步控制開始之前，可以結束非掃描方向的步進，所以，載物臺控制系統在下一划分區域曝光用同步控制時間(前穩定時間)期間，可以只進行掃描方向的同步控制。此外，進行同步控制時，基本不存在非掃描方向的減速影響，所以能夠縮短同步穩定時間，及與其對應的勻速過掃描時間(後穩定時間)。因此，能夠提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
該場合時，上述載物臺控制系統可以在對下一划分區域的曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間開始之前，在上述物體載物臺上進行上述同時並行的移動動作。
上述載物臺控制系統，可以控制上述物體載物臺，以便在同步穩定期間開始之前，結束上述非掃描方向的移動動作。
上述載物臺控制系統，可以在對上述一個劃分區域的曝光結束後，在上述物體載物臺上馬上開始上述同時並行的移動動作。
根據本發明的第9觀點所提供的載物臺裝置，具有載物臺，用於支撐物體，並可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述載物臺，使上述載物臺在規定的第1軸方向減速後被加速的第1軸方向移動動作、和在垂直於上述第1軸方向的第2軸方向移動的第2軸方向移動動作同時並行進行，同時，在進行上述第1軸方向移動動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述載物臺。
這樣，通過載物臺控制系統，載物臺在第1軸方向減速後被加速的第1軸方向移動動作、和在垂直於第1軸方向的第2軸方向移動的第2軸方向移動動作同時並行，載物臺是沿U字狀或V字狀軌跡移動。此時，載物臺在進行第1軸方向移動動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值而被控制。此時的載物臺的加速度曲線是梯形狀，所以，速度的變化一定，不存在速度為零的期間，由此可以縮短第1軸方向移動動作所需時間。另外，可以抑制上述加速度率曲線的峰值，所以能夠縮小最大加速度相對載物臺的加速度的平均值的比，同時能夠抑制加速度的急劇變化及其頻度。因此，可以提高生產能力，抑制載物臺的驅動系統的使用電力，例如線性電機等。
上述載物臺控制系統，在進行上述第2軸方向移動動作時，可以根據至少兩極值是不同的形狀、合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述載物臺。
另外，在光刻工序，通過使用本發明的第1～第8曝光裝置中的任一個進行曝光，能夠以高生產能力把掩模板的圖形轉印到晶片W上的各劃分區域。結果，可以提高高集成度的器件的生產效率。所以，根據本發明的另外其他觀點，可以提供使用本發明的第1～第8曝光裝置中的任一個的器件製造方法。
圖2A是表示內接於投影光學系統的有效視場的晶片上的狹縫狀照明區域和照射區域S的關係的平面圖。
圖2B是表示載物臺移動時間和載物臺速度的關係的線圖。
圖3是表示

圖1的主控制裝置50的處理算法的流程圖。
圖4是表示用第1實施方式的曝光裝置對晶片上的多個照射區域進行曝光時的照明狹縫中心的移動軌跡圖。
圖5是表示依次曝光照射區域S1、S2、S3時，晶片上照明狹縫St的中心P通過各照射區域的軌跡圖。
圖6A是表示進行第1模式移動動作時的晶片載物臺的加速度率曲線圖。
圖6B是表示進行第1模式移動動作時的晶片載物臺的加速度曲線圖。
圖6C是表示進行第1模式移動動作時的晶片載物臺的速度曲線圖。
圖6D是表示進行第1模式移動動作時的晶片載物臺WST的位移曲線圖。
圖7A是表示以往的曝光裝置(現有裝置)的晶片載物臺的加速度率曲線圖。
圖7B是表示現有裝置的晶片載物臺的加速度曲線圖。
圖7C是表示現有裝置的晶片載物臺的速度曲線圖。
圖7D是表示現有裝置的晶片載物臺WST的位移曲線圖。
圖8A是表示進行第2模式移動動作時的晶片載物臺的加速度率曲線圖。
圖8B是表示進行第2模式移動動作時的晶片載物臺的加速度曲線圖。
圖8C是表示進行第2模式移動動作時的晶片載物臺的速度曲線圖。
圖8D是表示進行第2模式移動動作時的晶片載物臺WST的位移曲線圖。
圖9A是表示第1掃描加速控制方法的晶片載物臺在掃描方向上的相關加速度率曲線圖。
圖9B是表示晶片載物臺在掃描方向上的相關加速度曲線圖。
圖9C是表示晶片載物臺在掃描方向上的相關速度曲線圖。
圖9D是表示晶片載物臺在掃描方向上的相關位移曲線圖。
圖10A是表示第2掃描加速控制方法的晶片載物臺在掃描方向上的相關加速度率曲線圖。
圖10B是表示晶片載物臺在掃描方向上的相關加速度曲線圖。
圖10C是表示晶片載物臺在掃描方向上的相關速度曲線圖。
圖10D是表示晶片載物臺在掃描方向上的相關位移曲線圖。
圖11是表示本發明的第2實施方式的曝光裝置的概略構成圖。
圖12是表示兩個晶片載物臺和初縮掩模板載物臺與投影光學系統和對準檢測系統的位置關係的斜視圖。
圖13是表示圖11所示裝置的平臺附近的概略平面圖。
圖14是表示使用兩個晶片載物臺進行晶片交換·對準程序和曝光程序時的狀態的平面圖。
圖15是表示進行圖14的晶片交換·對準程序和曝光程序切換時的狀態的平面圖。
圖16是說明器件製造方法的實施方式的流程圖。
圖17是表示圖16的步驟204的具體實例的流程圖。
圖1是概略表示本發明的第1實施方式涉及的曝光裝置10的整體構成圖。該曝光裝置10作為製造半導體器件的光刻裝置，是目前利用步進掃描方式進行曝光動作的投影曝光裝置的主流產品。該曝光裝置10把形成於作為掩模板的初縮掩模板R上的電路圖形的一部分像，通過投影光學系統PL投影到作為物體的晶片W上，同時使初縮掩模板R和晶片W相對投影光學系統PL的視場，在一維方向(此處是指圖1的紙面內左右方向，即Y方向)上作相對掃描，從而，以步進掃描方式把初縮掩模板R的整體電路圖形轉印到晶片W上的多個照射區域上(以下，適當地略稱為「照射」)。
上述光源11是曝光用光源，例如，使用波長248nm的KrF準分子雷射器或波長193nm的ArF準分子雷射器。其中，把來自光源11的紫外區域的脈衝雷射光束(以下，稱為「準分子雷射器」、「脈衝照明光」或「脈衝紫外光」)作為曝光用照明光使用，是為了獲得批量製造微電路器件所需要的最小線寬約0.25～0.10μm的圖形分辨力，該微電路器件具有相當於256M～4Gbit級以上的半導體存儲器器件(D-RAM)的集成度和細微度。因此，作為光源11，也可以使用輸出F2雷射等的真空紫外區域的脈衝雷射光束的雷射光源。
光源11通常被設置在與設有曝光裝置主體12的超潔室隔離開的其他房間(清潔度低的服務間)等。曝光裝置主體12被設置在超潔室內，收容在其內部空間被進行了高度防塵處理及高精度溫度控制的的環境室13內。
上述光源11具有未圖示的操作面板和與該操作面板連接的控制用計算機11A，該控制用計算機11A在普通的曝光動作期間，響應後述的主控制裝置50的指令，控制光源11的脈衝發光。
來自光源11的脈衝雷射光束(準分子雷射光束)的波長寬度(光譜半值寬)被狹窄化，以使由於構成後述的照明光學系統和投影光學系統的各種折射光學元件造成的色差能夠在允許範圍內。應狹窄化的中心波長的絕對值和狹窄化寬度(0.2pm～300pm之間)值被顯示在上述操作面板上，同時根據需要可以用該操作面板進行微調。另外，用該操作面板還可以設定脈衝發光模式(代表性模式有自激振蕩、外部觸發振蕩、維修用振蕩三種模式)。
以準分子雷射器為光源的步進掃描式曝光裝置，例如，特開平2-229423號公報、特開平6-132195號公報及其對應的美國專利第5,477,304號公報、特開平7-142354號公報及其對應的美國專利第5,534,970號公報等公開的內容。因此，上述各專利公開公報所公開的基礎技術可以原樣或部分變更後適用於圖1的曝光裝置10。另外，援用上述各美國專利的公開內容作為本說明書的一部分記述內容。
上述曝光裝置主體12具有照明光學系統18(18A～18R)、初縮掩模板載物臺RST、投影光學系統PL、成像特性校正裝置、載物臺裝置、晶片傳輸系統和對準系統等。
上述照明光學系統18包括被稱為BMU(光束匹配單元)的光軸調整用光學系統的一部分，通過送光光學系統連接光源11。如圖1所示，上述送光光學系統具有遮光管34，一端連接光源11，另一端被導入到環境室13內部；和連接該遮光管34的另一端的光束感光系統32。在該光束感光系統32內設有多個可動反射鏡(未圖示)，為使通過遮光管34導入的光源11發出的準分子雷射光束能相對以下說明的照明光學系統的光軸，經常以規定的位置關係入射，而把準分子雷射光束入射到照明光學系統的入射位置和入射角度調整為最佳值。
如圖1所示，上述照明光學系統18具有可變減光器18A、光束整形光學系統18B、第1複眼透鏡系統18C、振動(反射)鏡18D、聚光透鏡系統18E、照明NA校正板18F、第2複眼透鏡系統18G、照明系統孔徑光闌板18H、分光鏡18J、第1中繼透鏡18K、固定初縮掩模板遮簾18L、可動初縮掩模板遮簾18M、第2中繼透鏡18N、照明焦闌(遠心)校正板(可傾斜的石英平行平板)18P、(反射)鏡子18Q、以及主聚光透鏡系統18R等。下面，說明該照明光學系統18的上述各構成部分。
可變減光器18A用來調整準分子雷射光束的每個脈衝的平均能量，例如，可以使用能切換減光率不同的多個光學濾光器來構成，以逐步地變更減光率，或使用通過調整透光率連續變化的兩個光學濾光器的重疊程度，來連續地可變減光率的器件。構成該可變減光器18A的光學濾光器，是通過由主控制裝置50控制的驅動機構35來驅動的。
光束整形光學系統18B的作用是，把通過可變減光器18A調整為規定的峰值強度的準分子雷射光束的截面形狀，整形為和第1複眼透鏡系統18C的入射端的整體形狀相似的形狀，並有效入射到該第1複眼透鏡系統18C，例如，可以由柱面透鏡和光束擴展器(均省略圖示)等構成，其中，第1複眼透鏡系統18C構成設於該準分子雷射光束的光路後方的後述雙複眼透鏡系統的入射端。
上述雙複眼透鏡系統用於使照明光的強度分布一致，由依次配置在光束整形光學系統18B後方的準分子雷射光束光路上的第1複眼透鏡系統18C、聚光透鏡18E及第2複眼透鏡系統18G構成。在第1複眼透鏡系統18C和聚光透鏡18E之間配置著振動鏡18D，用來平滑產生於被照射面(初縮掩模板面或晶片面)上的幹涉條紋和微弱斑紋。該振動鏡18D的振動(偏轉角)通過驅動系統36，被主控制裝置50控制著。
在第2複眼透鏡系統18G的入射端配置有照明NA校正板18F，用於調整照明光的被照射面的數值孔徑的方向性(照明NA差)。
關於把類似本實施方式的雙複眼透鏡系統和振動鏡18D組合後的結構，除前述的特開平7-142354號公報及其對應的美國專利第5,534,970號公報等以外，例如，在特開平1-259533號公報及其對應的美國專利第5,307,207號公報、特開平1-235289號公報及其對應的美國專利第5,307,207號公報等上已詳細公開。援用上述各美國專利的公開內容作為本說明書的一部分記述內容。
在上述第2複眼透鏡系統18G的射出側焦點面的附近，配置著由圓板狀部件構成的照明系統孔徑光闌板18H。在該照明系統孔徑光闌板18H上，以大致等角度間隔配置有孔徑光闌，例如，由普通的圓形孔徑構成的孔徑光闌，由小的圓形孔徑構成的、用於縮小相干因數σ值的孔徑光闌，環形照明用環形孔徑光闌，以及例如使4個孔徑偏心配置而成的變形光源法用變形孔徑光闌等。該照明系統孔徑光闌板18H通過由主控制裝置50控制的未圖示的電機等的驅動而轉動，從而使任一個孔徑光闌在脈衝照明光的光路上有選擇地被設定，使柯拉照明的光源面形狀被限制為環形、小圓形、大圓形、或四孔等。
在照明系統孔徑光闌板18H後方的脈衝照明光的光路上，配置著反射率大、透過率小的分光鏡18J，在其更後方的光路上，中間隔著固定初縮掩模板遮簾18L和可動初縮掩模板遮簾18M，配置著由第1中繼透鏡18K和第2中繼透鏡18N組成的中繼光學系統。
固定初縮掩模板遮簾18L被配置在從面對初縮掩模板R的圖形面的共軛面稍微散焦的面上，形成規定初縮掩模板R上的照明區域的規定形狀的孔徑部件。本實施方式的該孔徑部件形成為狹縫形或矩形，該狹縫形或矩形在垂直於掃描曝光時的初縮掩模板R的移動方向(Y軸方向)的X軸方向直線延伸。
另外，在固定初縮掩模板遮簾18L的附近，配置著與掃描方向相對應的方向的位置及寬度具有可變孔徑的可動初縮掩模板遮簾18M，在掃描曝光開始時及結束時，通過該可動初縮掩模板遮簾18M進一步限制照明區域，從而防止不需要部分的曝光。該可動初縮掩模板遮簾18M通過驅動系統43由主控制裝置50控制著。
在構成上述中繼光學系統的第2中繼透鏡18N的出口處配置有照明焦闌校正板18P，在其更後方的脈衝照明光的光路上配置有鏡子18Q，把通過第2中繼透鏡18N和照明焦闌校正板18P後的脈衝照明光向初縮掩模板R反射，在該鏡子18Q後方的脈衝照明光的光路上配置有主聚光鏡系統18R。
下面，簡單說明如上構成的照明光學系統18的作用，來自光源11的準分子雷射光束通過遮光管34、光束感光系統32入射到照明光學系統內，該準分子雷射光束通過可變減光器18A被調整為規定光束強度後，入射到光束整形光學系統18B。該準分子雷射光束經由光束整形光學系統18B將其截面形狀整形為有效入射到第1複眼透鏡系統18C的形狀。然後，該準分子雷射光束被入射到第1複眼透鏡系統18C，在第1複眼透鏡系統18C的射出側焦點面形成由多個點光源(光源像)組成的面光源、即二維光源。從該二維光源發散的脈衝紫外光通過振動鏡18D、聚光透鏡系統18E、照明NA校正板18F，入射到第2複眼透鏡系統18G。這樣，在第2複眼透鏡系統18G的射出側焦點面形成三維光源，該三維光源由把多個微小的光源像均一分布在規定形狀的區域內的各個光源像組成。從該三維光源射出的脈衝紫外光在通過照明系統孔徑光闌板18H上的任一個孔徑光闌後，到達反射率大、透過率小的分光鏡18J。
由該分光鏡18J反射後的曝光光的脈衝紫外光，通過第1中繼透鏡18K以相同強度分布照明固定初縮掩模板遮簾18L。但是，在該強度分布上，可以以約幾％的對比度重疊依賴於來自光源11的脈衝紫外光的可幹涉性的幹涉條紋和微弱的斑紋。為此，在晶片面上，可以產生由於幹涉條紋和微弱斑紋造成的曝光量不勻，但是，如前面列舉的特開平7-142354號公報及其對應的美國專利第5,534,970號所述，該曝光量不勻通過使振動鏡18D與掃描曝光時的初縮掩模板R和晶片W的移動和脈衝紫外光的振蕩產生同步振動，可以被平滑。
這樣，通過固定初縮掩模板遮簾18L的孔徑後的脈衝紫外光，在通過可動初縮掩模板遮簾18M的孔徑後，通過第2中繼透鏡18N和照明焦闌校正板18P經由鏡子18Q使光路向垂直下方彎曲後，經過主聚光鏡系統18R，以均一照度分布照明由初縮掩模板載物臺RST支撐的初縮掩模板R上的規定照明區域(在X軸方向直線延伸的狹縫狀或矩形照明區域)。其中，照射在初縮掩模板R上的矩形狹縫狀照明光被設定成，在圖1中的投影光學系統PL的圓形投影視場中央向X軸方向(非掃描方向)呈細長狀延伸，該照明光的Y軸方向(掃描方向)的寬度基本被設定為一定值。
另一方面，透過分光鏡18J後的脈衝照明光通過未圖示的聚光透鏡，入射到由光電轉換元件組成的集成傳感器46上，並在此進行光電轉換。該積分傳感器46的光電轉換信號通過未圖示的峰值保持電路及A/D轉換器供給主控制裝置50。積分傳感器46可以使用在遠紫外區域有敏感度、並且具有檢測光源11的脈衝發光的高響應頻率的PIN型光電二極體等。可以預先求出該積分傳感器46的輸出和晶片W表面上的脈衝紫外光的照度(曝光量)的相關係數，存儲在主控制裝置50內的存儲器上。
如圖1所示，上述初縮掩模板載物臺RST配置在位於主聚光鏡系統18R下方的初縮掩模板基座平臺28的上方。在該初縮掩模板基座平臺28的上表面，沿著掃描方向(Y軸方向、第1軸方向)設有未圖示的導向器。在初縮掩模板基座平臺28的中央部位形成孔徑28a。
在初縮掩模板基座平臺28上配置有初縮掩模板載物臺RST，吸附保持初縮掩模板R，並沿著未圖示的導向器向Y方向移動。該初縮掩模板載物臺RST實際上是由構成初縮掩模板驅動系統29的線性電機等驅動，其構成包括初縮掩模板粗動載物臺，使初縮掩模板基座平臺28在Y軸方向以大的行程進行直線移動；和初縮掩模板微動載物臺，相對該初縮掩模板粗動載物臺，通過音圈電機(VCM)、壓電元件等在X軸方向(第2軸方向)、Y軸方向及θz方向(Z軸轉動方向)進行微小移動。在初縮掩模板微動載物臺上吸附支撐著上述初縮掩模板R。這樣，初縮掩模板載物臺RST由兩個載物臺構成，以下說明的內容是，通過初縮掩模板驅動系統29沿Y軸方向進行大幅度驅動的同時，在X、Y及θz方向進行微小驅動的單一載物臺。
在初縮掩模板載物臺RST上固定有移動鏡31，反射來自初縮掩模板雷射幹涉儀(以下，稱為「初縮掩模板幹涉儀」)30的雷射光束，初縮掩模板載物臺RST在移動面內的位置通過初縮掩模板幹涉儀30能夠以約0.5～1nm的分辯率被時常檢測到。實際上，在初縮掩模板載物臺RST上設有具有垂直於Y軸方向的反射面的移動鏡和具有垂直於X軸方向的反射面的移動鏡，對應這些移動鏡設有初縮掩模板Y幹涉儀和初縮掩模板X幹涉儀，但在圖1中是將它們統一表示為移動鏡31、初縮掩模板幹涉儀30。例如，也可以對初縮掩模板載物臺RST的端面進行鏡面加工來形成反射面(相當於移動鏡31的反射面)。另外，為檢測初縮掩模板載物臺RST在掃描方向(在本實施方式中是Y軸方向)的位置，也可以用至少一個三(面直角)稜鏡(例如反射鏡)來取代在X軸方向延伸的反射面。初縮掩模板Y幹涉儀和初縮掩模板X幹涉儀中的一方，例如，初縮掩模板Y幹涉儀是具有2軸測長軸的2軸幹涉儀，根據該初縮掩模板Y幹涉儀的測定值，除初縮掩模板載物臺RST的Y位置外，也可測定θz方向的轉動。
利用初縮掩模板X幹涉儀30測定的初縮掩模板載物臺RST(即初縮掩模板R)的位置信息(或速度信息)被傳送給初縮掩模板載物臺控制器33。初縮掩模板載物臺控制器33控制驅動初縮掩模板載物臺RST的初縮掩模板驅動系統29，以使從初縮掩模板X幹涉儀30輸出的位置信息(或速度信息)與指令值(目標位置、目標速度)基本一致。
上述投影光學系統PL可以使用1/4(或1/5)縮小倍率的折射光學系統，該折射光學系統僅由物體面(初縮掩模板R)側和像面(晶片W)側雙方具有焦闌圓形投影視場、以石英和螢石為光學玻璃的折射光學元件(透鏡元件)組成。該投影光學系統PL的光軸AX方向是Z軸方向。該場合時，來自被初縮掩模板R上的電路圖形區域中的脈衝紫外光照明的部分的成像光束，通過投影光學系統PL被縮小1/4或1/5投影在被靜電吸附在後述的晶片載物臺WST的晶片架上的晶片W的抗蝕層上。
投影光學系統PL自然也可以是類似特開平3-282527號公報及其對應的美國專利第5220454號等所公開的、把折射光學元件和反射光學元件(凹面鏡和分光鏡等)組合而成的所謂反射折射系統，援用上述美國專利的公開內容作為本說明書的一部分記述內容。
上述成像特性校正裝置用於微調投影光學系統PL的各種光學特性(成像性能)，在本實施方式中，具有焦闌透鏡系統G2，設置在接近投影光學系統PL內的物體面的位置，可以向光軸AX方向進行微小移動，並可向垂直於光軸AX的面做微小傾斜；MAC，由使該焦闌透鏡系統G2向光軸AX方向(包括傾斜)微動的驅動機構96成；和成像特性校正控制器102，用於控制該MAC(即驅動機構96)。根據該成像特性校正裝置，可以調整投影像的倍率或投影偏差(向同性畸變像差、或鼓形、枕形、梯形等向異性畸變像差等)。成像特性校正控制器102也在主控制裝置50的管理之下。主控制裝置50或成像特性校正控制器102通過控制來自光源11的準分子聚光光束的波長位移量，也可以調整投影光學系統PL的成像性能。
在接近投影光學系統PL內的像面的位置配置有像差校正板G3，用於降低投影的像中，特別是像高大的部分(接近投影視場內周邊的部分)容易產生的非點像差、彗差。
另外，在本實施方式中，在投影光學系統PL的透鏡系統G2和初縮掩模板R之間設有像畸變校正板G1，用於有效降低形成於圓形視場內的實效像投影區域(由固定初縮掩模板遮簾18L的孔徑規定)的投影像中含有的隨機投影偏差成分。該校正板G1把具有約幾毫米厚的平行石英板的表面進行局部研磨，使通過該研磨部分的成像光束產生微小偏轉。這種校正板G1的作成方法的一個實例，在特開平8-203805號公報及其對應的美國專利第6,268,903號/6,377,333號等中已被詳細公開，本實施方式中基本應用了該公報公開的方法，援用上述各美國專利的公開內容作為本說明書的一部分記述內容。
下面，說明載物臺裝置。如圖1所示，該載物臺裝置具有構成未圖示的支架的平臺22；和晶片載物臺WST，配置在該平臺22上，用作在XY面內可移動的物體載物臺。
晶片載物臺WST通過設在其底面的未圖示的氣體靜壓軸承，相對平臺22的上面被浮起支撐著，例如，隔著約數μm的間隙，並通過X線性電機及Y線性電機、或平面電機等在XY二維平面內被自由地驅動著。該圖1中，為了便於圖示，把上述的線性電機等執行機構圖示為晶片驅動系統48。該晶片驅動系統48(即上述的X線性電機及Y線性電機等)被晶片載物臺控制器78所控制。
如圖1所示，上述晶片載物臺WST具有移動載物臺52，使平臺22在XY平面內可以自由移動；水平驅動機構58，被用作搭載在該移動載物臺52上的驅動機構；和晶片工作檯TB，由該水平驅動機構58支撐著，以保持晶片。移動載物臺52平視時(從上方看)形成為矩形。
上述晶片工作檯TB由搭載在移動載物臺52上的構成水平驅動機構58的3個執行機構ZAC支撐著。在晶片工作檯TB上設有基本呈圓形的未圖示的晶片架，晶片W被靜電吸附在該晶片架上，由該晶片架保持著，並被校正了平坦度。該晶片架採用溫度控制方式，以抑制晶片W因曝光時的熱積累而產生的膨脹變形。
上述水平驅動機構58由以下部分構成，3個執行機構(壓電元件、音圈電機等)ZAC，在正三角形的3個頂點附近分別支撐著晶片工作檯TB，同時利用各支撐點在垂直於XY平面的Z軸方向可以獨力驅動晶片工作檯TB；和執行機構控制裝置56，通過獨力控制這3個執行機構ZAC，使晶片工作檯TB向光軸AX方向(Z軸方向微動)，同時相對於XY平面傾斜。從晶片載物臺控制器78輸出對執行機構控制裝置56的驅動指令。
在圖1中省略了圖示，但在投影光學系統PL的附近設有聚焦·水平檢測系統，用於檢測投影光學系統PL的成像面和晶片W表面在Z軸方向的偏差(聚焦誤差)和傾斜(水平誤差)，晶片載物臺控制器78響應來自聚焦·水平檢測系統的聚焦誤差信號和水平誤差信號，向執行機構控制裝置56輸出驅動指令。該聚焦·水平檢測系統的一個實例，在特開平7-201699號公報及其對應的美國專利第5,473,424號/6,377,333號等已被詳細公開。該聚焦·水平檢測系統的輸出通過晶片載物臺控制器78供給同步控制系統80，並通過同步控制系統80供給主控制裝置50。援用上述美國專利的公開內容作為本說明書的一部分記述內容。
上述晶片工作檯TB的位置通過雷射幹涉儀系統76被逐次測定。下面詳細敘述測定方法，在晶片工作檯TB的-Y側及+X側的各端面進行了鏡面加工，分別形成反射面。向這些反射面分別投射來自構成雷射幹涉系統76的Y雷射幹涉儀、X雷射幹涉儀的雷射光束，各自的反射光通過這些幹涉儀分別被感光，從而分別測定晶片工作檯TB的Y軸方向的位置和X軸方向的位置。這樣，雖設有多個雷射幹涉儀，但在圖1僅代表性地表示為雷射幹涉儀系統76。也可以設置由平面(反射)鏡構成的移動鏡，以取代形成於晶片工作檯TB上的上述各反射面。
上述X雷射幹涉儀和Y雷射幹涉儀是具有多個測長軸的多軸幹涉儀，除晶片工作檯TB的X、Y軸位置外，也可測定轉動(擺動(Z軸轉動即θz轉動)、(前後)俯仰(X軸的轉動即θx轉動)、(左右)側傾(Y軸的轉動即θy轉動))。因此，以下說明是用雷射幹涉儀系統76來測定晶片工作檯TB的X、Y、θz、θx、θy的5自由度方向的位置。另外，多軸幹涉儀通過傾斜45°設於晶片工作檯TB上的反射面，向設置在搭載了投影光學系統PL的支撐架(未圖示)上的反射面照射雷射光束，檢測投影光學系統PL在光軸方向(Z軸方向)上的相對位置信息。
進行晶片工作檯TB的Z軸方向的微小驅動及傾斜驅動的水平驅動機構58，實際上位於上述反射面的下方，所以通過雷射幹涉儀系統76可以全部監視晶片工作檯TB俯仰控制時的驅動量。
通過上述雷射幹涉儀系統76所檢測的晶片工作檯TB(即晶片載物臺WST)的位置信息被傳送給晶片載物臺控制器78。晶片載物臺控制 78根據規定運算求得XY坐標位置，根據該所求得的坐標位置和應控制位置的目標位置信息，向晶片驅動系統48輸出驅動晶片載物臺WST的指令信號。
在上述晶片工作檯TB上設有基準標誌板FM，其表面高度和晶片W的表面基本相同。在該基準標誌板FM上形成有用後述的各種對準檢測系統可以檢測的基準標誌，這些基準標誌用於檢查(校驗)各種對準檢測系統的檢測中心點、測定這些檢測中心點和投影光學系統的投影中心的距離(基線)、檢查初縮掩模板R相對晶片坐標系的位置、或進行與初縮掩模板R的圖形面共軛的最佳成像面的Z方向的位置檢查等。
上述晶片傳輸系統在未圖示的晶片包管單元和晶片載物臺WST之間傳輸晶片。該晶片傳輸系統具有機械手操作臂(晶片裝載臂和卸載臂)，在移動到規定的裝載位置(轉交位置)的晶片載物臺WST上的晶片架之間進行晶片W的轉接。
本實施方式的曝光裝置10的對準系統使用的是離軸對準系統ALG，不經過投影光學系統PL，就能光學檢測形成於晶片W上的各照射區域的對準標誌和基準標誌板FM上的基準標誌。如圖1所示，該離軸對準系統ALG配置在投影光學系統PL的側方。該離軸對準系統ALG對晶片W上的抗蝕層，通過物鏡來照射非感光性照明光(均勻照明或點照明)，通過物鏡光電檢測對準標誌和來自基準標誌的反射光。經過光電檢測的標誌檢測信號被輸入給信號處理電路68，但該信號處理電路68通過晶片載物臺控制器78、同步控制系統80和主控制裝置50被輸入有雷射幹涉儀系統76的測定值。信號處理電路68運用規定的算法對上述光電檢測的標誌檢測信號進行波形處理，根據該處理結果和雷射幹涉儀系統76的測定值，求出標誌的中心與對準檢測系統ALG內的檢測中心(指標標誌、攝像面上的基準象素、感光狹縫、或點光等)相吻合的晶片載物臺WST的坐標位置(照射對準位置)、或相對檢測中心的晶片標誌、基準標誌的位置偏移量。所求出的照射對準位置或位置偏移量信息被傳送給主控制裝置50，用於晶片載物臺WST對準時的定位、對晶片W上的各照射區域的曝光用掃描開始位置(或加速開始位置)的設定等。
另外，本實施方式的曝光裝置10在控制系統內設有同步控制系統80，用於初縮掩模板載物臺RST和晶片載物臺WST同步移動。該同步控制系統80特別是在掃描曝光時，在使初縮掩模板載物臺RST和晶片載物臺WST進行同步移動時，為了使由初縮掩模板載物臺控制器33對驅動系統29的控制和由晶片載物臺控制器78對晶片驅動系統48的控制能相互連動，對由初縮掩模板幹涉儀30、雷射幹涉儀系統76測定的初縮掩模板R和晶片W的各位置和各速度狀態進行實時監視，以使它們的相互關係達到規定效果。該同步控制系統80是被來自主控制裝置50的各種命令和參數的設定信息控制的。這樣，本實施方式通過同步控制系統80、初縮掩模板載物臺控制器33和晶片載物臺控制器78，構成用於控制兩載物臺RST、WST的載物臺控制系統。
本實施方式的曝光裝置10的上述控制系統實際上被構築成分散型系統，具有多個單元側計算機(微處理器等)，分別控制上述光源11及曝光裝置主體12各部單元(照明光學系統、初縮掩模板載物臺RST、晶片載物臺WST、晶片傳輸系統等)的各部分；和主控制裝置50，由總括控制這些單元側計算機的終端站等組成的控制裝置。
在本實施方式中，上述多個單元側計算機通過與主控制裝置50連攜，來執行對多個晶片的一系列的曝光處理。該一系列的曝光處理的整體程序是通過主控制裝置50，根據存儲在未圖示的存儲器中的、被稱為工藝程序的規定曝光條件的設定文件而被總括控制的。
工藝程序作為參數組的包被存儲在操作者作成的曝光處理文件名下面，該參數組的包中包括應曝光的晶片的相關信息(處理數目、照射尺寸、照射排列數據、對準標誌配置數據、對準條件等)、所使用的初縮掩模板的相關信息(圖形的分類數據、各標誌的配置數據、電路圖形區域的尺寸等)、與曝光條件相關的信息(曝光量、聚焦偏移量、掃描速度偏移量、投影倍率偏移量、各種像差和像畸變的校正量、照明光學系統的孔徑數和相干因數σ值等的設定值、投影光學系統的孔徑數的設定值等)。
主控制裝置50解讀所指示的工藝程序，把晶片曝光處理所需的各構成要素的動作作為命令依次指令給對應的單元側計算機。此時，各單元側計算機正常結束一個命令後，把其要旨情況發送給主控制裝置50，接受到該信息的主控制裝置50向單元側計算機發送下一命令。
下面，參照圖2A及圖2B，簡單說明由載物臺控制系統(晶片載物臺控制器78、初縮掩模板載物臺控制器33、同步控制系統80)進行的一個照射區域的曝光時的晶片載物臺的基本掃描順序，該載物臺控制系統用於使初縮掩模板載物臺RST和晶片載物臺WST相對掃描方向(Y軸方向)進行移動。
圖2A是表示內接於投影光學系統PL的有效視場PL』的晶片上的狹縫狀照明區域(初縮掩模板R上的照明區域和共軛區域，以下稱為「照明狹縫」)ST和作為一個劃分區域的照射區域S的關係的平面圖，圖2B表示載物臺移動時間和載物臺速度的關係。實際曝光是通過使照射區域S相對照明狹縫ST向箭頭Y的相反方向移動而進行的，但在圖2A中，為了使圖2B的載物臺移動時間和載物臺速度關係表能夠對應起來，而表示成使照明狹縫ST相對照射區域S移動。
首先，作為基本(一般的)掃描順序，使照明狹縫ST的中心P位於從照射區域S的端部離開規定量的位置處，開始晶片載物臺WST的加速。此時，初縮掩模板載物臺RST在與晶片載物臺WST相反的方向以晶片載物臺WST的加速度的投影倍率的倒數倍的加速度同時開始加速。在晶片載物臺WST和初縮掩模板載物臺RST接近規定速度的時刻，開始初縮掩模板R和晶片W的同步控制。把從這兩個載物臺WST、RST開始加速起到開始同步控制前的時間T1稱為加速時間。開始同步控制後，在晶片和初縮掩模板的位移誤差達到規定關係之前，進行初縮掩模板載物臺RST對晶片載物臺WST的跟蹤控制，並開始曝光。把開始該同步控制後、到開始曝光前的時間T2稱為穩定時間。
把從上述開始加速到開始曝光前的時間(T1+T2)稱為預掃描時間。如果設加速時間T1時的平均加速度為a，設穩定時間為T2，則預掃描時的移動距離用(1/2)·a·T12+a·T1·T2表示。
另外，把照射長度設為L，把照明狹縫ST的掃描方向的寬度設為w，則通過勻速移動進行曝光時的曝光時間T3表示為T3＝(L+w)/(a·T1)，移動距離為L+w。
在該曝光時間T3結束時刻，初縮掩模板圖形對照射區域S的轉印結束，為了提高生產能力，步進掃描方式通常是交替掃描(往返掃描)初縮掩模板R，來依次對照射區域進行曝光，所以需要使初縮掩模板R從曝光結束時再移動和上述預掃描時的移動距離相同的距離，使初縮掩模板R返回下一照射區域曝光用掃描開始位置。此時，晶片(晶片載物臺)對應初縮掩模板(初縮掩模板載物臺)在掃描方向上移動。如果設勻速曝光過掃描時間(後穩定時間)為T4，設減速曝光過掃描時間為T5，則進行上述過程的曝光過掃描時間總計為(T4+T5)。如果把減速過掃描時間T5時的減速度設為b，則在該過掃描時間的移動距離為-(1/2)·b·T52-b·T5·T4，通過設定T4、T5及減速度設b，使該距離為(1/2)·a·T12+a·T1·T2。
一般的控制系統是a＝-b，設定T1＝T5、T2＝T4是最容易的控制方法。
下面，以表示主控制裝置50(更準確講是主控制裝置50內的CPU)的處理算法的圖3的流程圖為中心，並適當參照其他附圖來說明通過本實施方式的曝光裝置10把初縮掩模板R的圖形依次轉印到晶片W上的多個照射區域時的動作。其中，對圖4所示的多個(例如76個)照射區域，說明以該圖所示路徑進行曝光時的情況。圖4中的路徑表示上述照明狹縫ST的中心P通過各照射區域時的軌跡，該軌跡中的實線部分表示各照射區域曝光時的照明狹縫ST的中心P(以下也稱為「點P」)的路徑，虛線部分表示非掃描方向的同一行內的鄰接照射區域間的點P的移動軌跡，單點劃線部分表示不同行間的點P的移動軌跡。實際上，點P是固定的，是晶片W在移動，但在圖4中，為了便於理解說明，而圖示成點P(照明狹縫ST的中心)在晶片W上移動的狀態。
在進行圖3的流程圖的處理前，利用主控制裝置50通過各單元計算機，進行未圖示的初縮掩模板對準系統(例如標度顯微鏡)、晶片載物臺TB上的基準標誌板FM、以及使用對準檢測系統ALG的初縮掩模板對準、對準檢測系統ALG的基線測定、以及晶片對準(EGA等)等的準備作業。
關於上述初縮掩模板對準、基線測定等，例如，在特開平7-176468號公報及其對應的美國專利第5,646,413號公報上已詳細公開，關於EGA，在特開昭61-44429號公報及其對應的美國專利第4,780,617號公報等上已詳細公開，援用上述各美國專利的公開內容作為本說明書的一部分記述內容。
該準備作業結束後，即開始執行圖3的流程圖。
首先，在步驟102，把表示曝光對象的照射區域所屬行的序號的計數n、和表示行內的照射序號的計數m，一起初始化為1(1←m、1←n)。
然後，在步驟104，把晶片上的第一照射、即第一行的第一號的照射區域的曝光所需的各種設定信息傳送給同步控制系統80。該設定信息包括與上述初縮掩模板載物臺、晶片載物臺的位置控制相關的信息，例如，在曝光之前進行的、例如利用EGA方式晶片對準獲得的EGA參數(晶片的X、Y方向的偏移Ox、Oy，規定晶片移動的載物臺坐標系的垂直度誤差w，晶片的轉動誤差θ，晶片的X、Y方向放大縮小(定標)誤差rx、ry)的設定值(這些是決定曝光時的晶片位置用的數據)；曝光時的兩載物臺位置的相關校正參數(例如，初縮掩模板載物臺(或晶片載物臺)側的移動鏡的彎曲信息)；以及與曝光量控制相關的數據，例如，準分子雷射器的脈衝能量密度，脈衝發光數等數據；乃至所設定的曝光程序數據等。根據情況，也包括載物臺移動時的各機構的錯誤信息等。
在步驟106，對同步控制系統80下達初縮掩模板載物臺RST及晶片載物臺WST的移動指示。
根據來自上述主控制裝置50的指示，同步控制系統80向晶片載物臺控制器78下達指示，使晶片W移動到晶片W上的第一照射的曝光用掃描開始位置(加速開始位置)。這樣，通過晶片載物臺控制器78並經由驅動系統48，使晶片載物臺WST移動到上述加速開始位置。然後，同步控制系統80監視幹涉儀系統76及初縮掩模板幹涉儀30的測定值，同時分別通過晶片載物臺控制器78、初縮掩模板載物臺控制器33，控制上述的初縮掩模板驅動系統29和晶片驅動系統48，開始初縮掩模板載物臺RST和晶片載物臺WST在Y軸方向上的相對掃描。
此時，主控制裝置50在步驟108等待兩載物臺RST、WST向目標掃描速度的加速結束。兩載物 RST、WST的加速一結束，即開始光源11的發光。
基本與該光源11開始發光同時，同步控制系統80開始兩載物臺RST、WSI的曝光前同步穩定動作。
這樣，在完成兩載物臺RST、WST的同步穩定、開始曝光前，光源11開始發光，通過主控制裝置50，根據初縮掩模板幹涉儀30的測定值，和初縮掩模板載物臺RST同步，控制可動初縮掩模板遮簾18M的規定遮光片的移動，防止初縮掩模板R的圖形區域外的剩餘部分被曝光，這點和普通的掃描步進器相同。
兩載物臺RST、WST一達到勻速同步狀態，利用來自照明光學系統18的紫外脈衝光開始照明初縮掩模板R的圖形區域，並開始上述的掃描曝光。
同步控制系統80進行同步控制，特別是在上述掃描曝光時，使初縮掩模板載物臺RST在Y軸方向的移動速度Vr和晶片載物臺WST在Y軸方向的移動速度Vw(＝Vy)，維持在與投影光學系統PL的投影倍率(1/4倍或1/5倍)相適應的速度比。
初縮掩模板R的圖形區域的不同區域被紫外脈衝光逐次照明，完成對全部圖形區域的照明，從而結束晶片W上的第一照射的掃描曝光。這樣，初縮掩模板R的圖形通過投影光學系統PL被縮小轉印在第一照射區域上。
在上述掃描曝光過程中，主控制裝置50等待在步驟112的曝光結束。
上述的第一照射的掃描曝光一結束，步驟112的的判斷被肯定，前進到步驟114，停止雷射光束的照射。該照射停止也可以停止光源11的發光，也可以關閉光源11內的未圖示的快門。
在步驟116，參照計數m，例如根據照射圖判斷該計數值m是否是第n行(此處是第一行)的最後照射序號。此時，因為m＝1，所以此處的判斷被否定，前進到步驟118，待計數m增1後，轉入步驟120，把第n行第m號的照射(此處是第一行第二號照射、即第二照射)曝光所需的各種設定信息傳送給同步控制系統80。在傳送該各種設定信息的期間，通過同步控制系統80進行與曝光結束後的掃描方向相關的晶片載物臺WST和初縮掩模板載物臺RST的勻速過掃描(後穩定)動作。因此，同步控制系統80可以正常接收傳送來的各種設定信息，並存儲在內部存儲器中。
傳送上述設定信息後，主控制裝置50在步驟122把第一模式下的兩載物臺RST、WST的移動(以下略稱「第一模式的移動」)指示給同步控制系統80，然後返回步驟108，等待兩載物臺RST、WST向目標掃描速度的加速結束。
在該步驟108的等待狀態期間，通過同步控制系統80進行第一模式的移動動作。下面，詳細說明該第一模式的移動動作。第一模式的移動動作
作為一個實例，說明順序曝光圖5所示位於同一行的鄰接照射、第一照射S1、第二照射S2時，兩載物臺在照射之間的移動動作。
在圖6A中，用實線表示與晶片載物臺WST進行第一模式的移動動作時的掃描方向(Y軸方向)相關的加速度率(jerk)曲線Jy(t)，用虛線表示與其非掃描方向(X軸方向)相關的加速度率曲線Jx(t)。其中，所謂加速度率是指加速度變化的比例、即因位置時間形成的3次微分。
在圖6B中，用實線表示與圖6A對應的晶片載物臺WST的掃描方向相關的加速度曲線Ay(t)，用虛線表示與其非掃描方向相關的加速度曲線Ax(t)。在圖6C中，用實線表示與圖6A及圖6B對應的晶片載物臺WST的掃描方向相關的速度曲線Vy(t)，用虛線表示與其非掃描方向相關的速度曲線Vx(t)。在圖6D中，用實線表示與圖6A及圖6B和圖6C對應的晶片載物臺WST的掃描方向相關的位移曲線Py(t)，用虛線表示與其非掃描方向相關的位移曲線Px(t)。在這些圖6A～圖6D中，橫軸表示時間(t)。
在該第一模式的移動動作中，初縮掩模板RST是按照上述的加速度率曲線Jy(t)、加速度曲線Ay(t)、速度曲線Vy(t)及位移曲線Py(t)的投影倍率的倒數倍大小的各時間變化曲線來移動，所以省略其詳細說明。
在本實施方式中，實際上是根據圖6A的加速度率曲線，由同步控制系統80生成速度或位置的指令值，根據該指令值，利用晶片載物臺控制器78通過晶片驅動系統48來控制晶片載物臺WST，以下，為了便於理解說明，以圖6C的速度曲線為中心，適當參照其他附圖進行說明。
首先來考慮掃描方向。如上所述，在從照射S1的曝光結束時刻t1(此時的點P位於圖5中的點A位置)到經過勻速過掃描時間T4後的時間t2(＝t1+T4)，晶片載物臺WST開始減速(在圖5中的+Y方向具有速度時的-Y方向的速度)。減速開始後，該減速度逐漸變大(-Y方向的加速度的絕對值變大)，並達到規定的一定值(-Aa)，在此後的一定時間ΔT維持該一定值(參照圖6B)。但是，從減速開始時間t2到時間ty5期間是減速時間。
此時，以圖5中的點A(O、Ay)為基準點，晶片載物臺WST按圖6C所示，在從曝光結束時刻t1到時間T4期間以一定速度Vscan向+Y方向前進，然後，以經過時間T4的時刻t2為時間的基準點，以根據圖6C的速度曲線Vy(t)所得的速度，僅使時間Ty5進一步向+Y方向前進。在經過該時間Ty5後的時刻t3，形成開始對作為另一划分區域的照射S2的預掃描的分支點B(Bx、By)(參照圖5)。
然後，晶片載物臺WST以加速開始點t3為時間的基準，在時間Ty1期間以根據速度曲線Vy(t)所得的速度向-Y方向加速。
在上述時間(Ty5+Ty1)期間，加速度率曲線Jy(t)如圖6A所示，形成在中央部隔著加速度率＝0的區間、存在下側凸的倒山形(谷)和上側凸的山形形狀的曲線，即形成已兩極化的編碼反轉後的曲線。
即，在第一模式移動動作中，把該加速度率曲線Jy(t)作為在對某照射的曝光結束後、到對下一照射的曝光用同步穩定期間(T2)前、進行晶片載物臺WST在掃描方向上的助走動作時的指令值的基本，所以在對應的期間，加速度曲線Ay(t)形成圖6B中用實線表示的梯形狀。因此，關於該助走期間，在該期間中的最高減速度(最大瞬間減速度)或最高加速度(最大瞬間加速度)的絕對值Aymax＝Aa，和平均加速度的絕對值Ayave之間，滿足關係Ayave＜Aymax＝Aa＜2Ayave。
另一方面，作為比較例，圖7A～圖7D表示與圖6A～圖6D相對應的現有曝光裝置的晶片載物臺的加速度率曲線、加速度曲線、速度曲線、位移曲線(在這些圖中，橫軸是時間)。從圖7A可以得知，進行上述晶片載物臺在掃描方向上的助走動作期間，作為加速度率曲線，使用的是四極化後的加速度率曲線。因此，加速度曲線在對應的期間呈現圖7B中實線所示的大致三角形。所以，關於該該助走期間，在最高加速度(最大瞬間加速度)或最高減速度(最大瞬間減速度)的絕對值Aymax、和平均加速度的絕對值Ayave之間，滿足關係
Aymax2Ayave。
這樣，本實施方式的曝光裝置10可以提高平均加速度(或平均減速度)的絕對值相對最大加速度(或最大減速度)的絕對值的比率，換言之，能夠抑制最大加速度(或最大減速度)，所以，可以使進行該加速(或減速)時驅動晶片載物臺WST的線性電機等執行機構或其驅動放大器等小型化，並且能夠因降低消耗電力而抑制發熱。在初縮掩模板載物臺RST一側也能獲得相同效果，此外，在在初縮掩模板載物臺RST一側，還能抑制加速度率波動(急劇的變化和該變化頻度)，所以能有效抑制初縮掩模板R產生錯位。
按如上所述進行加速，達到圖6C中所示的時刻t4時，晶片載物臺WST達到目標掃描速度-Vscan(其中，負號表示-Y方向的速度)，之後，經過作為初縮掩模板R和晶片W的同步控制期間的時間T2，開始曝光。曝光時間T3是用T3＝(照射區域長度Ly+照明狹縫寬度w)/Vscan表示。
下面，考慮非掃描方向的移動動作(照射之間的步進動作)。如圖6C所示，在照射S1的曝光結束的時刻t1，馬上按照速度曲線Vx(t)開始向晶片載物臺WST的-X方向加速。從加速開始到經過時間Tx5的時刻，達到最高速度-Vxman(其中，負號表示-X方向的速度)。此時，晶片載物臺WST的X坐標是-Bx，點P位於圖5中的點B(Bx、By)。然後，從該時刻起按照速度曲線Vx(t)開始減速(在-X方向具有速度時的+X方向的加速)。從減速開始時刻(加速完成時刻)到經過時間Tx1時，減速完成，速度變為0(即，停止在非掃描方向上的移動)。此時，晶片載物臺的X坐標變為-Lx(Lx是步進長度)，P點達到圖5中的點C(Lx、Cy)。
即，關於掃描方向，如圖6C所示，在從前一照射的曝光結束時刻t1起到經過時間(T4+Ty5+Ty1)後的時刻t4完成下一照射的曝光所需要的加速，但是，關於非掃描方向，如圖6C所示，在從前一照射的曝光結束時刻起到經過時間(Tx5+Tx1)後的時刻完成加減速，這樣，假定Ty1＝Tx1並且Ty5＝Tx5成立，可知在掃描方向的穩定時間T2時開始同步控制之前，僅提前T4完成步進動作。此時的晶片載物臺WST的軌跡呈現圖5所示的拋物線狀。
上述的非掃描方向的步進動作比掃描方向的穩定時間時的同步控制開始提前結束，是指以下現象，使掃描方向的速度為零的點、即減速結束、開始下一照射的曝光所需要的加速的點、亦即圖5的B點(Bx、By)的X坐標Bx在照射S1和S2的境界處更接近於S2，與晶片載物臺WST的掃描方向的過掃描及預掃描動作並行，進行非掃描方向的移動動作(步進動作)，晶片載物臺控制器78和同步控制系統80控制晶片載物臺WST的X、Y各方向的移動。
進行上述非掃描方向的步進時的加速度率曲線Jx(t)，如圖6A虛線所示，包括2組形狀不同且相互逆向的加速度率曲線，形成合計四極化的加速度率曲線，並且，該加速度率曲線不包含加速度率為零的區間。即，該場合時，根據圖6B和圖6C即可明確，在掃描方向上，加速度Ax(t)和速度Vx(t)時常變化，在非掃描方向上，晶片載物臺WST時常移動。換言之，晶片載物臺WST中途不停止地與掃描方向上的助走動作並行進行步進動作。
因此，基本可以在最短時間內進行晶片載物臺WST的照射間的移動動作(包括掃描方向和非掃描方向)，可以提高生產能力。
但是，如前所述，由於預掃描時間中包含著使初縮掩模板R完全跟蹤晶片W所需的穩定時間T2，所以非掃描方向上的加減速控制最好儘可能地在穩定時間T2的開始時刻前結束。為了實現這一點，從圖6C可以明確，本實施方式的晶片載物臺控制器78和同步控制系統80，在繼曝光結束後晶片載物臺WST在掃描方向上的勻速過掃描時間T4期間，進行控制，以使開始晶片載物臺WST在非掃描方向上的移動動作，提前結束產生於非掃描方向上的加減速控制，提前量是該勻速過掃描時間T4。即，非掃描方向上的步進要在掃描方向上的同步控制的開始之前結束，所以同步控制系統80可以在穩定時間T2期間，只用於掃描方向的同步控制。此外，進行同步控制時，基本沒有非掃描方向的減速影響，所以能夠縮短穩定時間T2，也能縮短與其對應的勻速過掃描時間T4(後穩定時間)，從這一點講，能夠提高生產能力。
返回圖3的說明，在進行以上所說明的第一模式的移動動作期間，如前所述，主控制裝置50在步驟108等待兩載物臺RST、WST的加速結束。上述第一模式的移動動作一結束，步驟108的判斷被肯定，以後反覆步驟110→112→114→116→118→120→122→108的環狀處理(包括判斷)，直至在步驟116的判斷被肯定。這樣，對從第n行第2號照射(此處是第1行第2號)的照射(第二照射)到第n行(此處是第1行)的最後照射，利用交替掃描分別進行掃描曝光，對這些照射依次轉印初縮掩模板R的圖形。
這樣，第1行的最後照射的掃描曝光一結束，步驟116的判斷被肯定，則轉入步驟124。
在步驟124，把計數m初始化為1，同時對計數n增1(m←1、n←n+1)。
在下一步驟126，參照計數n，判斷該計數值n是否大於最終行序號N。此時，在n＝2時，該步驟126的判斷被否定，並前進到步驟128，把第n行(此處是第2行)的第1號照射的曝光所需的各種設定信息傳送給同步控制系統80，之後，前進到步驟130，向同步控制系統80下達了第二模式的兩載物臺RST、WST的移動(以下，略稱為「第二模式的移動」)指示後，返回步驟108，等待兩載物臺RST、WST的目標掃描速度的加速結束。在該步驟108的等待狀態期間，通過同步控制系統80進行第二模式的移動動作。下面說明該第二模式的移動動作。第二模式的移動動作
該第二模式的移動動作，是對應於圖4中用單點劃線表示的點P在不同行間的移動軌跡，在最終行以外的行(由非掃描方向上並列的多個照射組成的行)內的最終照射(為了方便，稱為「照射A」)的曝光結束後、不同行(下一行)的最初照射(為了方便，稱為「照射B」)的曝光開始前進行的兩載物臺的移動動作。
該不同行間的移動動作，需要結合晶片掃描曝光前的加速條件和初縮掩模板掃描前的加速條件，所以晶片載物臺在曝光開始前，要暫且停止非掃描方向及掃描方向上的移動。
因此，上述照射A、B間的晶片載物臺WST的掃描方向的移動動作的程序，通常採用以下順序，照射A曝光後的勻速過掃描(後穩定)→移動到與照射A的曝光用掃描開始位置相對應的位置(曝光後的減速完成位置)→移動到照射B的曝光用掃描開始位置(加速開始位置)→停止在該加速開始位置→加速→曝光前的同步穩定。該場合時，和上述以往的掃描方向上的劃分區域間的助走動作相同，加速度率曲線變為有四個極值。
但是，本實施方式的第二模式的移動動作中，沒有上述照射A的曝光後的後穩定期間。以下，將說明其理由。
圖8A～圖8D以時間為橫軸，分別表示在上述照射A和照射B的同樣的不同行的照射之間、前一照射曝光後的減速結束的時刻以後，晶片載物臺WST在掃描方向上的加速度率曲線Jy(t)、加速度曲線Ay(t)、速度曲線Vy(t)、位移曲線Py(t)。
根據圖8A可以明確，該第二模式的移動動作中，在構成開始移動後已兩極化的編碼反轉後的一組加速度率曲線的、+側凸出的加速度率曲線和-側凸出的加速度率曲線之間，設有時間T0的加速度率為零的區間，在構成移動結束之前已兩極化的編碼反轉後的一組加速度率曲線的、-側凸出的加速度率曲線和+側凸出的加速度率曲線之間，設有時間T0的加速度率為零的區間。所以，對應各組加速度率曲線的加速度曲線形成圖8B所示的梯形曲線，並形成和前述相同的最大加速度(的絕對值)被抑制後的形狀。這樣，進行晶片載物臺WST在不同行的照射之間的移動動作時，可以抑制加速時所需的電力。
此時，有意識地抑制最大加速度的絕對值Amax，有2處能確保加速度的一定時間T0，所以去掉前述的後穩定期間，以使掃描方向的助走所需的時間不長於必要時間。
這樣，對生產能力基本沒有壞的影響。實質上，根據圖4可以判明，假定照射數為76個時，使用上述的行間移動程序的場所只不過9處。
初縮掩模板載物臺RST可以在晶片載物臺WST已移動到對上述照射A的曝光後的減速結束位置的時刻，結束向掃描開始位置的移動，所以，只要在開始晶片載物臺WST的照射B曝光前的加速之前，初縮掩模板載物臺RST一直是停止的即可。
圖8A～圖8D中，雖省略了圖示，但在上述停止期間後，和前述的圖6A～圖6D相同，開始晶片載物臺WST的加速，並與此同步開始初縮掩模板載物臺RST的加速。
返回圖3的說明，在通過同步控制系統80進行以上所說明的第二模式的移動動作期間，如前所述，主控制裝置50在步驟108等待兩載物臺RST、WST的加速結束。上述第二模式的移動動作一結束，步驟108的判斷被肯定，以後，在對從第二行第一號照射到最終行(第N行)的最後照射SM的曝光結束之前，反覆上述步驟108以後的處理。
這樣，晶片W上的照射的掃描曝光和照射之間的步進動作，可以通過完全交替掃描來反覆進行，在完成初縮掩模板R對晶片W上的最終照射SM的圖形轉印後，步驟126的判斷被肯定，即結束本程序的一系列處理。
本實施方式是按圖4所示路徑依次交替地進行掃描曝光。此時，總曝光行是偶數行，所以從圖4左下方的照射S1開始曝光，最初的一行按從左到右的順序被曝光，下一行按從右到左的順序交替地進行步進，最終在左上方的照射SM的曝光結束的時刻，晶片載物臺WST移動到規定的晶片交換位置，反覆進行上述動作即構成程序。在進行上述交替掃描時，在同一行間的鄰接照射之間，進行上述的良好效率的晶片載物臺WST的照射之間的移動控制。
a.如上所述，根據本實施方式的曝光裝置10，通過主控制裝置50，在對晶片W上的一個照射區域的曝光結束後，到用於進行下一照射區域的曝光，通過載物臺控制系統(80、33、78)使實施兩載物臺RST、WST在掃描方向上開始減速之前的期間，把下一照射區域的曝光所需的控制參數的設定信息傳送給構成載物臺控制系統的同步控制系統80(參照圖3的步驟120、128)。因此，在對晶片W上的一個照射區域的曝光結束後，到用於下一照射區域的曝光的兩載物臺RST、WST的同步穩定之前期間，可以通過載物臺控制系統(80、33、78)採用使兩載物臺RST、WST不停止的控制程序。即，載物臺控制系統為了從上位裝置獲卸載一照射區域的曝光用所需要控制參數的設定信息，不需要使兩載物臺在加速前暫且停止，所以不存在停止時間，相應地可以提高生產能力。此時，同步控制系統80可以按上述定時獨力傳送可能會時常被取樣的初縮掩模板幹涉儀30、雷射幹涉儀系統76及來自上述聚焦·水平檢測系統的信息以外的所有必要信息。自然，通過提高同步控制系統80的處理速度，可以使同步控制系統80一側具有根據移動鏡彎曲等信息來運算所需要的校正值的功能，但是，進行同步控制所需的響應速度也要求高速化，所以為了實現快速處理，最好採用下述處理方式，即，對校驗和初期設定信息、用戶的設定信息等中用於載物臺控制的參數設定信息全部用主控制裝置50(上位單元)預先進行運算處理，和載物臺控制信息及曝光信息相同，把與同步控制相關的參數的設定信息作為行列式、以可以最快速處理的狀態，轉送給同步控制系統80。
本實施方式的曝光裝置10的構成是，如上所述，在對晶片上的一個照射區域的曝光結束後，把下一照射區域的曝光用所需的控制參數的設定信息發送給同步控制系統80。但是，如果硬體構成上允許(例如，進一步提高同步控制系統的處理速度等)，也可以不在對晶片上的一個照射區域的曝光結束後，而是在該曝光動作進行過程中發送上述設定信息(也可以在曝光過程中開始發送設定信息)。此外，本發明並不受此限定，如上所述只要硬體構成上允許，也可以在任意定時(例如，對上述一個照射區域的曝光前的同步控制動作過程中(前穩定過程中))開始發送上述設定信息。最好形成下述構成，在上述的曝光過程中、或同步控制動作過程中開始發送信息時，發送下一照射區域以後的多個照射區域的曝光用所需的控制參數的設定信息。
b.根據本實施方式的曝光裝置10，載物臺控制系統(80、33、78)在對晶片W上的一個照射區域的曝光結束後，使兩載物臺RST、WST在掃描方向上減速時，開始下一照射區域的曝光所需的兩載物臺的同步控制。所以，例如和在兩載物臺的減速結束後馬上開始同步控制同步控制的場合比，可以更早地完成曝光開始前的兩載物臺的同步穩定，因此由於縮短同步穩定時間，可以提高生產能力。
c.根據本實施方式的曝光裝置10，載物臺控制系統(80、33、78)可以在下一照射區域的曝光前的兩載物臺RST、WST的同步穩定期間之前，完成與上述設定信息相適應的兩載物臺RST、WST的位置設定。因此，可以縮短曝光前的兩載物臺RST、WST的同步穩定時間，能夠進一步提高生產能力。
d.根據本實施方式的曝光裝置10，通過圖6A～圖6D可以明確，在垂直於掃描方向的非掃描的同一行內的照射區域間，通過載物臺控制系統(80、33、78)進行兩載物臺RST、WST在掃描方向上減速後被加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制晶片載物臺WST(及初縮掩模板載物臺RST)在掃描方向上的動作。即，由於此時的晶片載物臺WST的加速度曲線是圖6B所示的梯形狀，所以如圖6C所示，速度的變化一定，沒有速度為零的期間，而且可以進行所謂的交替掃描，因此可以縮短上述助走動作所需的時間。另外，該場合時，如圖6A所示，可以抑制加速度率曲線的峰值(加速度的時間變化率即跳動(加速度率)的絕對值的最大值)，所以能夠縮小最大加速度相對晶片載物臺WST的加速度的平均值的比，同時可以抑制加速度的急劇變化及其頻度。因此，能夠提高生產能力，同時抑制晶片載物臺WST的驅動系統，例如線性電機等的使用電力。
e.根據本實施方式的曝光裝置10，載物臺控制系統(80、33、78)按照來自主控制裝置50的指示，在垂直於掃描方向的非掃描方向的同一行內的照射區域之間，在對一個照射區域的曝光結束後，可以在曝光結束後開始減速之前確保兩載物臺在掃描方向上勻速移動的後穩定期間(勻速過掃描期間) (參照圖6C中的T4)，而在不同行之間移動時，可以在對一個照射區域的曝光結束後，馬上開始兩載物臺的減速動作(參照圖8B)。因此，在不同行之間移動時不存在上述後穩定期間，相應地可以提高生產能力。
f.根據本實施方式的曝光裝置10，通過圖6C可以明確，載物臺系統(80、33、78)控制兩載物臺，以便在對晶片W上的一個照射區域的曝光結束後，為了進行下一照射區域的曝光，使兩載物臺RST、WST在掃描方向上減速後被加速的助走動作，和晶片載物臺WST在垂直於掃描方向的非掃描方向上移動的照射區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使晶片載物臺WST向非掃描方向移動的動作，在下一照射區域曝光前的兩載物臺RST、WST的同步穩定期間之前結束。這樣，在對晶片W上的一個照射區域的曝光結束後，為了進行下一照射區域的曝光，使兩載物臺在掃描方向上減速後被加速的助走動作和晶片載物臺WST在非掃描方向上移動的照射區域間的移動動作中的至少一部分可以重疊，所以，在和晶片載物臺在非掃描方向的照射區域間的移動動作結束後，開始兩載物臺在掃描方向的加速動作的場合比，能夠提高生產能力。另外，載物臺控制系統可以在同步穩定期間，只進行兩載物臺的同步調整，所以能縮短穩定時間。
另外，如果著重考慮本實施方式涉及的載物臺裝置、即晶片載物臺WST及其驅動系統以及其控制系統(80、78)，通過其控制系統(80、78)，晶片載物臺WST在Y軸方向(第1軸方向)減速後被加速的Y軸方向移動動作、和在垂直於Y軸方向的X軸方向(第2軸方向)移動的第2軸方向移動動作同時並行，晶片載物臺WST是沿U字狀或V字狀軌跡移動。此時，由圖6A可知，晶片載物臺WST在進行Y軸方向移動動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值而被控制。此時的晶片載物臺WST的加速度曲線是梯形狀(參照圖6B)，所以，速度的變化一定，不存在速度為零的期間(參照圖6C)，由此可以縮短Y軸方向移動動作所需時間。另外，可以抑制加速度率曲線的峰值，所以能夠縮小最大加速度相對晶片載物臺的加速度的平均值的比，同時能夠抑制加速度的急劇變化及其頻度。因此，可以提高生產能力，抑制晶片載物臺的晶片驅動系統48，例如線性電機等的使用電力。此時，上述載物臺控制系統，在進行X軸方向移動動作時，可以根據至少兩極值是不同的形狀、合計四極化的加速度率曲線所得的指令值，控制晶片載物臺(參照圖6A)。
上述實施方式中說明的是，主控制裝置50在每次曝光晶片W上的照射區域時把下一照射區域的曝光用所需的各種設定信息(包括控制參數的設定信息)傳送給同步控制裝置80，但本發明並不受此限定。上述實施方式的曝光裝置10中，例如，可以用下述處理步驟取代圖3的步驟128，即，在進行具有圖8B所示的加速度為零的較長區間的行間的移動(在進行周邊照射時的折返用行間的移動)時，主控制裝置50用一個命令把存在於下一行內的所有照射曝光用的前述各種設定信息全部傳送(轉交)給同步控制系統80。該場合時，通過主控制裝置50，在晶片W上的非掃描方向的任意行內的最終照射區域的曝光結束後，為了進行其他行的最初照射區域的曝光，在利用載物臺控制系統(80、33、78)進行兩載物臺RST、WST的移動控制期間，下一行內的多個照射區域的曝光用所需的各種設定信息(包括控制參數的設定信息)被傳送給載物臺控制系統(更準確講是同步控制系統80)。
因此，即使在從對晶片W上的一個照射區域的曝光結束後到兩載物臺開始減速前的時間短，在此期間傳送下一照射區域的曝光用所需的控制參數的設定信息變困難時，也能在從曝光結束後到下一照射區域的曝光所需要的兩載物臺的同步穩定期間之前，採用由使兩載物臺不停止的載物臺控制系統作成的兩載物臺的控制程序。因此，不需要使兩載物臺在加速前暫且停止，所以不存在停止時間，相應地可以提高生產能力。該場合時，載物臺控制系統可以從與上述掃描方向相關的減速時起，開始進行兩載物臺的同步控制動作。
在進行上述的行間移動(在周邊照射時用於折返的行間的移動)時，即使在主控制裝置50用一個命令把存在於下一行內的所有照射曝光用所需的前述各種設定信息全部傳送給同步控制系統80時，同步控制系統80可以在上述定時獨力傳送可能會時常被取樣的初縮掩模板幹涉儀30、雷射幹涉儀系統76及來自上述聚焦·水平檢測系統的信息以外的所有必要信息，同時為了實現快速處理，最好把與同步控制相關的參數設定信息作為行列式、以可以最快速處理的狀態，轉送給同步控制系統80。另外，基於和上述相同的理由，載物臺控制系統最好在每次進行下一行的照射區域的曝光開始前的兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。
此外，上述實施方式的曝光裝置10，在同步控制系統80所具有的存儲器有富裕的情況時，主控制裝置50可以在與晶片上的各照射區域的規定點進行位置匹配所需要的排列信息的檢測動作結束後，例如前述的晶片對準結束後，到第一照射的曝光開始前的期間，把晶片W上的多個(例如76個)照射區域的所有曝光用控制參數的設定信息，傳送給同步控制系統80。這樣，不再需要前述的圖3中的步驟120、128的處理。另外，在第一照射的曝光開始後的曝光處理期間，不需要進行前述的控制參數的設定信息的傳送處理，所以在從對晶片W上的第一照射的曝光開始到對最終照射的曝光結束期間，可以採用由使兩載物臺不停止的載物臺控制系統作成的兩載物臺的控制程序，可以提高生產能力。基於和上述相同的理由，載物臺控制系統最好在每個照射區域的曝光開始前的兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。
同步控制系統(同步控制單元)80的處理速度如果能進一步提高，可以使上述信息的轉交與由同步控制系統80進行的兩載物臺的同步控制動作並行進行。因此，選擇在前面說明的哪一定時進行上述信息在主控制裝置50和同步控制系統80之間的轉交，可以對同步控制系統的存儲器容量、快速處理的能力(處理速度)和同步控制系統的設計難易度等進行綜合判斷來決定。
上述實施方式的曝光裝置10對上述的控制參數的設定信息的傳送處理進行了研究，特別對兩載物臺的控制也進行了前述的b.～f.的各種研究，但並不能以此來限定本發明。即，可以單獨進行對上述a.及b.～f.的研究，或進行任意組合研究。
上述實施方式中，晶片W的非掃描方向的加速是在一個照射的掃描曝光結束後、掃描方向的勻速移動時開始的，但並不受此限定，也可以在晶片W的減速過程中開始晶片W的非掃描方向的加速。此時，晶片W在下一照射的掃描曝光前，沿著與掃描方向交叉的方向被加速，掃描方向的移動速度被設定為與晶片W的敏感度特性相適應的速度，所以曝光時能維持該速度並同步控制初縮掩模板即可，因此控制容易進行。
在上述實施方式的曝光裝置10進行的、依次向晶片W上的多個照射區域S1、S2……轉印初縮掩模板R的圖形的步進掃描式掃描曝光方法，在通過初縮掩模板R的往復移動而轉印了初縮掩模板R的圖形的晶片W上的任意兩個照射區域，例如，照射區域S1、S2的掃描曝光之間，最好使晶片W不停止地移動。該場合時，晶片W上依次轉印有初縮掩模板R的圖形的鄰接區域，例如，在照射區域S1、S2的掃描曝光之間，晶片W不停止移動，所以相應地進一步提高了生產能力。從該意義上講，晶片W在應轉印初縮掩模板R的圖形的晶片W上的最後照射區域的掃描曝光結束之前，最好使晶片W的掃描方向及非掃描方向中至少一方以非零的速度移動。結果，在對多個照射區域全部進行步進掃描式掃描曝光期間，晶片不會停止，所以能提高生產能力。
但是，例如，根據圖6A及圖6B等也能相想像得到，在照射區域間移動時，在晶片載物臺及初縮掩模板載物臺的掃描方向上，即使固定掃描速度、加速時間，如果變更加速度率內分比(加速度率相對加速時間(或減速時間)不是零的時間的比率)，最大瞬間加速度將隨之而變化。
本發明者等對這一點，進行了照射區域間移動時的掃描方向上的載物臺的加速度率、加速度、速度及位移曲線的公式化，以下，將對此進行說明。
首先，對減速和加速與最初的上述實施方式的第一模式的移動動作相同的(曲線)分布圖是對稱形狀(以下，稱為第一掃描加速控制方法)時的情況加以說明。圖9A～圖9D分別表示該場合時的晶片載物臺在掃描方向上的加速度率曲線、加速度曲線、速度曲線、及位移曲線。
指定掃描速度V[m/s]、加速時間T[s]、加速度率內分比R為輸入變數。
但是，也可以指定用最大瞬間加速度A來取代加速時間T和加速度率內分比R。
此時，用下面的公式(1)、(2)來表示A、V、T、R的關係。T=-V(1-R2)A(1)]]>R=2(1-VAT)(2)]]>此時的內部變數是第一折曲點時刻T1、第二折曲點時刻T2及加速度率的最大值(前半部分)J1，並分別用下面的公式(3)、(4)、(5)來表示。T1=12RT(3)]]>T2＝RT …(4)J1=-2V(1-12R)RT2(5)]]>通過公式(4)求得加速度率內分比R是R＝T2/T。
各區間的加速度率、加速度、速度位移如下所示。
第一區間(O≤t≤T1)Jerk(t)=2J1RTt(6)]]>Acc(t)=J1RTt2(7)]]>Vel(t)=13J1RTt3+V(8)]]>Pos(t)=112J1RTt4+Vt(9)]]>第二區間(T1≤t≤T2)Jerk(t)=-2J1RTt+2J1(10)]]>Acc(t)=-J1RT(t-RT)2+12J1RT(11)]]>Vel(t)=-13J1RT(t-RT)3+12J1RT(t-12RT)+V(12)]]>Pos(t)=-112J1RT(t-RT)4+14J1RT(t-12RT)2+Vt+196J1R3T3(13)]]>第三區間(T2≤t≤T)Jerk(t)＝0…(14)Acc(t)=12J1RT(15)]]>Vel(t)=12J1RT(t-12RT)+V(16)]]>Pos(t)=14J1RT(t-12RT)2+Vt+196J1R3T3(17)]]>第四區間(T≤t≤2T)Jerk(t)＝-Jerk(2T-t) …(18)Acc(t)＝Acc(2T-t) …(19)Vel(t)＝-Vel(2T-t)…(20)Pos(t)＝Pos(2T-t) …(21)根據該第一掃描加速控制方法，如前所述，在從減速完成到加速開始期間不存在掃描軸停止時間，可以提高生產能力，同時相對平均加速度，可以把最大瞬間加速度抑制在2倍以下，這樣，能做到執行機構和放大器的小型化，並提高其設計自由度。而在初縮掩模板載物臺一側，除上述效果外，還可有效抑制初縮掩模板的錯位。
下面，說明減速和加速時的分布圖是非對稱時的情況(以下，稱為第二掃描加速控制方法)。
圖10A～圖10D分別表示該場合時的晶片載物臺在掃描方向上的加速度率曲線、加速度曲線、速度曲線、及位移曲線。
指定掃描速度V[m/s]、減速時間TD[s]、加速時間TA[s]、減速加速度率內分比RD、以及加速加速度率內分比RA為輸入變數。
但是，也可以指定用最大瞬間加速度A來取代減速時間TD、加速時間TA和加速度率內分比RD、RA。
此時，用下面的公式(22)、(23)、(24)來表示A、V、TA、TD、RA、RD的關係。TD=-V(1-RD2)A(22)]]>TA=-V(1-RA2)A(23)]]>RA=2(1-VATA)(24)]]>此時的內部變數是減速加速度率內分比RD、減速行程LD[m]、加速行程LA[m]、勻速時間T0[s]、第一折曲點時刻T1、第二折曲點時刻T2、減速完成加速開始時刻T3、第四折曲點時刻T4、第五折曲點時刻T5、加速完成時刻T』、自減速開始後的經過時間Ts[s]、到加速完成前的剩餘時間TR[S]加速度率最大值(減速時)J1[m/s3]、以及加速度率最大值(加速時)J2[m/s3]，並分別用下面的公式(25)～(38)來表示。RD=2-TATD(2-RA)(25)]]>LD=12VTD(1+12RD)-148VTDR3(1-12RD)(26)]]>LA=12VTA(1+12RA)-148VTAR3(1-12RA)(27)]]>T0=LA-LDV(28)]]>T1=12RDTD+T0(29)]]>T2＝RDTD+T0…(30)T3＝T0+TD…(31)T4＝T3+(1-RA)TA…(32)T5=T3+(1-12RA)TA(33)]]>T＝T0+TD+TA…(34)tS＝t-T0…(35)tR＝T′-t…(36)J1=-2V(1-12RD)RDTD2(37)]]>J2=2V(1-12RA)RATA2(38)]]>此時，減速加速度率內分比RD＝(T2-T0)/(T3-T0)，加速加速度率內分比RA＝(T』-T4)/(T』-T3)。
各區間的加速度率、加速度、速度位移如下所示。
第一區間(O≤t≤T0)Jerk(t)＝0…(39)Acc(t)＝0 …(40)Vel(t)＝V …(41)Pos(t)＝Vt…(42)第二區間(T0≤t≤T1)Jerk(t)=2J1RDTDts(43)]]>Acc(t)=J1RDTDts2(44)]]>Vel(t)=13J1RDTDtS3+V(45)]]>Pos(t)=112J1RDTDtS4+Vt(46)]]>第三區間(T1≤t≤T2)Jerk(t)=-2J1RDTDtS+2J1(47)]]>Acc(t)=-J1RDTD(tS-RDTD)2+12J1RDTD(48)]]>Vel(t)=-13J1RDTD(tS-RDTD)3+12J1RDTD(tS-12RDTD)+V(49)]]>Pos(t)=-112J1RDTD(tS-RDTD)4+14J1RDTD(tS-12RDTD)2+Vt+196J1RD3TD3(50)]]>第四區間(T2≤t≤T3)Jerk(t)＝0 …(51)Acc(t)=12J1RDTD(52)]]>Vel(t)=12J1RDTD(tS-12RDTD)+V(53)]]>Pos(t)=14J1RDTD(tS-12RDTD)2+Vt+196J1RD3TD3(54)]]>第五區間(T3≤t≤T4)Jerk(t)＝0 …(55)Acc(t)=-12J2RATA(56)]]>Vel(t)=12J2RATA(tR-12RATA)-V(57)]]>Pos(t)=14J2RATA(tR-12RATA)+VtR-196J2RA3TA3(58)]]>第六區間(T4≤t≤T5)Jerk(t)=-2J2RATAtS+2J2(59)]]>Acc(t)=J2RATA(tR-RATA)2-12J2RATA(60)]]>Vel(t)=13J2RATA(tR-RATA)3+12J2RATA(tR-12RATA)-V(61)]]>Pos(t)=112J2RATA(tR-RATA)4-14J2RATA(tR-12RATA)2+VtR-196J2RA3TA3(62)]]>第七區間(T5≤t≤T』(＝T6))Jerk(t)=2J2RATAtR(63)]]>Acc(t)=-J2RATAtR2(64)]]>Vel(t)=13J2RATAtR3-V(65)]]>Pos(t)=-112J2RATAtR4+VtR(66)]]>以上被公式化的第二掃描加速控制方法，如圖10B所示，加速度曲線ACC(t)的山是一個梯形狀，並且是圖10A所示加速度率曲線被兩極化的編碼反轉後所得，此點和前述的第一掃描加速控制方法相同。但是，減速和加速時的分布圖是非對稱的。即，減速區域和加速區域的加速度率曲線的形狀互不相同。此時，在減速區域，考慮到生產能力，以大的加速度率進行減速，在曝光前的加速區域，考慮到要縮短其後的同步穩定期間，而使加速度率變小。但是，通過是加速區域和減速區域的加速度率不同，可以使減速區域的行程(相當於位移)和加速區域的行程不產生差異，即，使交替掃描時的掃描開始位置和掃描結束位置一致，實現把減速開始前的勻速過掃描時間T0設定得較長的調整。這樣，使兩載物臺的加速結束位置在規定的目標位置上一致，並且可以抑制在該加速結束位置的控制滯後及其所引起的兩載物臺的同步誤差，因此，能夠縮短曝光前的同步穩定時間。
所以，在前述的第一實施方式的曝光裝置10中，可以把該第二掃描加速控制方法適用於第一模式移動動作時的晶片載物臺WST的掃描方向控制、初縮掩模板載物臺RST的掃描方向控制。這樣，可以抑制曝光前的加速度率最大值，提高初縮掩模板載物臺和晶片載物臺的同步精度，同時通過縮短同步穩定時間而提高生產能力。此外，可以把勻速過掃描時間設定得較長，所以能夠確保前述的主控制裝置50對同步控制系統80傳送各種設定信息時的時間較長。因此，和上述第一實施方式比，能夠傳送更多的信息，根據這些信息可以進一步高精度地進行初縮掩模板和晶片的同步控制。
採用前述的第一掃描加速控制方法和第二掃描加速控制方法中的任一個時，載物臺控制系統在進行非掃描方向上的不同行的劃分區域間的前述助走動作時，可以根據按照已四極化的加速度率曲線所得的指令值來控制晶片載物臺。該場合時，上述已四極化的加速度率曲線可以是至少有兩極值不同的形狀。
關於用此前所說明的各種方法進行的兩載物臺的控制，上述載物臺控制系統可以和上述兩載物臺在上述照射區域間的上述助走動作並行，根據按照至少有兩極值是不同的形狀、合計已四極化的加速度率曲線所得的指令值，進行使晶片載物臺在非掃描方向上移動的照射區域間的移動動作。
本申請的發明者(西)主要從提高雙重曝光時的生產能力的觀點，而在先提出了下述曝光裝置，具有兩個晶片載物臺(基片載物臺)，在一個晶片載物臺上進行對晶片的曝光動作時，在另一個晶片載物臺上並行進行晶片交換、對準等其他動作(參照特開平10-163097號公報及特開平10-163098號公報、以及它們相對應的美國專利第6,400,441號/6,341,007號公報等)。顯而易見，這些公報及對應的美國專利所記載的曝光裝置不是雙重曝光，如果用於普通曝光，會比雙重曝光時更能提高生產能力。上述公報及對應的美國專利所記載的曝光裝置如果採用上述第一實施方式說明的掃描曝光方法，無論是普通曝光還是雙重曝光時，都能更進一步地提高生產能力。援用上述各美國專利的公開內容作為本說明書的記載中的一部分。
但是，從主控制裝置50等上位單元向同步控制系統80等傳送的設定信息，如前所述，也可以包括與載物臺移動時的各機構部分的錯誤控制相關的信息。以下說明的第二實施方式，其目的在於更積極有效地利用了與這種錯誤控制相關的信息等。《第二實施方式》下面，根據附圖11～圖15說明本發明的第二實施方式。
圖11表示第二實施方式涉及的曝光裝置100的概略構成。其中，對和前述的第一實施方式相同或同等的部分，使用相同標號並簡略或省略其說明。該曝光裝置100是所謂的步進掃描式掃描曝光型投影曝光裝置。
該曝光裝置100具有載物臺裝置101，具有用作物體載物臺的兩個晶片載物臺WST1、WST2，分別支撐作為物體的晶片W1、W2，並獨力地在二維方向移動；配置在該載物臺裝置101上的投影光學系統PL；初縮掩模板驅動機構，位於投影光學系統PL的上方，主要用於把作為掩模的初縮掩模板R1(或R2)向規定的掃描方向驅動，此處是向Y軸方向(圖11中的紙面垂直方向)驅動；照明光學系統18，從上方照明初縮掩模板R1(或R2)，和控制這些各部分的控制系統等。
上述載物臺裝置101具有構成未圖示的支架的平臺22；上述兩個晶片載物臺WST1、WST2，配置在該平臺22上，在XY面內可以移動；和幹涉儀系統，測定晶片載物臺WST1、WST2的位置。
晶片載物臺WST1、WST2通過分別設在其底面的未圖示的氣體靜壓軸承，懸浮在平臺22的上面，例如隔著約數μm的間隙被支撐著，並通過包含X線性電機及Y線性電機、或平面電機等執行機構等晶片載物臺驅動系統，在XY二維平面內被獨力自由地驅動著。晶片驅動系統由圖11的載物臺控制裝置160控制。
晶片W1、W2通過未圖示的晶片架被靜電吸附或真空吸附被固定在上述晶片載物臺WST1、WST2上。通過上述水平機構58和同樣未圖示的水平驅動機構，使晶片架在垂直於XY平面的Z軸方向和相對XY面傾斜的方向被微小地驅動。在晶片載物臺WST1、WST2的上面，設置著形成有各種基準標誌的基準標誌板FM1、FM2，並使其高度和晶片W1、W2基本相同。這些基準標誌板FM1、FM2，例如用來檢測各晶片載物臺的基準位置。
如圖12所示，晶片載物臺WST1的X軸方向的一側面(圖11中的左側面)120和Y軸方向的一側面(圖11中的紙面裡側的面)121，是被加工成鏡面的反射面；同樣，晶片載物臺WST2的X軸方向的另一側面(圖11的右側面)122和Y軸方向的一側面123也是被加工成鏡面的反射面。向這些反射面投射來自構成後述的幹涉系統的各測長軸(BI1X、BI2X等)幹涉儀光束，通過用各幹涉儀感光各反射光，測定各反射面距基準位置(一般，在投影光學系統側面和對準檢測系統側面配置固定(反射)鏡，以其為基準面)的位移，從而分別測定晶片載物臺WST1、WST2的二維位置。關於幹涉儀系統的測長軸的構成，將在後面詳細敘述。
如圖11所示，在投影光學系統PL的X軸方向的兩側設有具有相同功能的離軸式對準檢測系統124a、124b，這些對準檢測系統分別位於距投影光學系統PL的光軸中心(和初縮掩模板圖像的投影中心一致)離開相同距離的位置處。這些對準檢測系統124a、124b具有LSA(Laser Step Alignment)系、FIA(Filed Image Alignment)系、LIA(Laser Interferometric Alignment)系3種對準傳感器，可以測定基準標誌板上的基準標誌和晶片上的對準標誌在X、Y二維方向上的位置。
LSA系是最通用的傳感器，把雷射光束照射到標誌上，利用衍射·散射後的光來測定標誌位置，以往被廣泛用於加工晶片。FIA系傳感器，用滷素燈等寬帶光照明標誌，通過對該標誌圖像進行圖像處理來測定標誌位置，被有效用於鋁層和晶片表面的非對稱標誌。LIA系傳感器，從兩個方向向衍射光柵狀標誌照射頻率被略微改變後的雷射光束，使所產生的兩個衍射光相互幹涉，根據其相位來檢測標誌的位置信息，被有效用於低階梯差和表面粗糙的晶片。
第二實施方式根據適宜目的靈活使用這三種對準傳感器，進行著所謂的搜索對準，檢測晶片上3點的一維標誌的位置，測定晶片上的大致位置；和精密對準，測定晶片上的各照射區域的準確位置。
對準檢測系統124a用於對由晶片載物臺WST1保持的晶片W1上的對準標誌和形成於基準標誌板FM1上的基準標誌位置的測定等。對準檢測系統124b用於對由晶片載物臺WST2保持的晶片W2上的對準標誌和形成於基準標誌板FM2上的基準標誌位置的測定等。
來自構成這些對準檢測系統124a、124b的各對準傳感器的信息，經由對準控制裝置180進行A/D轉換，對被數位化後的波形信號進行運算處理，檢測出標誌位置。該結果被傳送給主控制裝置190，根據該結果，從主控制裝置190向載物臺控制裝置160下達曝光時的同步位置修正等指示。
雖然省略了圖示，如上述特開平10-163098號公報及其對應的美國專利第6,400,441/6,341,007號公報等的公開所示，投影光學系統PL、對準檢測系統124a、124b分別設有用於檢查調焦位置的自動調焦/自動調平(AF/AL)測定機構。
下面，根據圖11及圖12說明初縮掩模板驅動機構。
該初縮掩模板驅動機構具有初縮掩模板載物臺RST，支撐初縮掩模板R1、R2，可以沿XY的二維方向在初縮掩模板基座平臺28上移動；驅動系統29，由用於驅動該初縮掩模板載物臺RST的未圖示的線性電機等組成；和初縮掩模板雷射幹涉儀30，通過固定在初縮掩模板載物臺RST上的移動鏡31，測定初縮掩模板載物臺RST的位置。
下面進行更詳細的敘述，如圖12所示，在初縮掩模板載物臺RST上，可以沿掃描方向(Y軸方向)串連設置兩個初縮掩模板R1、R2，該初縮掩模板載物臺RST通過未圖示的氣體靜壓軸承等被懸浮支撐在初縮掩模板基座平臺28上，通過驅動系統29進行在X軸方向的微小驅動、θz方向的微小轉動及Y軸方向的掃描驅動。驅動系統29是以線性電機為驅動源的機構，為了圖示及說明方便，圖11中單純圖示了方框。初縮掩模板載物臺RST上的初縮掩模板R1、R2，例如，被選用為雙重曝光時，任一方的初縮掩模板均可和晶片側同步進行掃描。
在初縮掩模板載物臺RST上的X軸方向的另一側(+X側)的端部，沿Y軸方向延伸設置著由和初縮掩模板載物臺RST相同的材料(例如陶瓷等)構成的平行平板移動鏡31x，該移動鏡31x的X軸方向的另一側的面通過鏡面加工形成反射面。來自用測長軸BI6X表示的幹涉儀(省略圖示)的幹涉儀光束被照射到該移動鏡31x的反射面，通過用該幹涉儀感光該反射光，來測定相對於基準面的相對位移，從而測定初縮掩模板載物臺RST的位置。具有該測長軸BI6X的幹涉儀，實際上具有可獨力測定的兩個幹涉儀光軸，可以測定初縮掩模板載物臺的X軸方向的位置和擺動量。具有該測長軸BI6X的幹涉儀的測定值的作用是，根據用幹涉儀116、118測得的晶片載物臺WST1、WST2的擺動信息和X位置信息，在消除初縮掩模板和晶片的相對轉動(轉動誤差)的方向進行初縮掩模板載物臺RST的轉動控制，或X軸方向的同步控制，其中，該幹涉儀116、118具有後述的晶片載物臺側的BI1X、BI2X。
另一方面，在初縮掩模板載物臺RST的掃描方向即Y軸方向的另一側(圖11中的紙面的前面側)，設有一對三稜鏡31y1、31y2。從未圖示的一對雙光路幹涉儀，向這些三稜鏡31y1、31y2照射圖12中用測長軸BI7Y、BI8Y表示的幹涉儀光束，經由三稜鏡31y1、31y2返回初縮掩模板基座平臺28上的反射面(未圖示)，在此反射後的各反射光返回同一光路，光被各自的雙光路幹涉儀接受，從而測定距各三稜鏡31y1、31y2的基準位置(基準位置處的上述初縮掩模板基座平臺28上的反射面)相對位移。這些雙光路幹涉儀的測定值被供給圖11的載物臺控制裝置160，根據其平均值測定初縮掩模板載物臺RST的Y軸方向的位置。該Y軸方向的位置信息的用途是，根據具有晶片側的測長軸BI3Y的幹涉儀的測定值，進行初縮掩模板載物臺RST和晶片載物臺WST1或WST2的相對位置的算出、以及基於此的掃描曝光時的掃描方向(Y軸方向)的初縮掩模板和晶片的同步控制。
這樣，在該第二實施方式中，通過用測長軸BI6X表示的幹涉儀及用BI7Y、BI8Y表示的一對雙光路幹涉儀，合計三個幹涉儀構成圖11所示的初縮掩模板雷射幹涉儀30。
下面，參照圖11～圖13，說明管理晶片載物臺WST1、WST2的位置的幹涉儀系統。
如這些圖所示，沿著從投影光學系統PL的投影中心和對準檢測系統124a、124b的各檢測中心通過的X軸，向晶片載物臺WST1的X軸方向一側的面，照射用圖11中的幹涉儀116的測長軸BI1X表示的幹涉儀光束，同樣，沿X軸向晶片載物臺WST2的X軸方向另一側的面，照射用圖11中的幹涉儀118的測長軸BI2X表示的幹涉儀光束。通過用幹涉儀116、118接受這些反射光，來測定距各反射面的基準位置的相對位移，從而測定晶片載物臺WST1、WST2的X軸方向位置。
如圖12所示，幹涉儀116、118是各具有3個光軸的3軸幹涉儀，除了測定晶片載物臺WST1、WST2的X軸方向以外，也能測定左右傾斜(橫向(θy轉動))及擺動(θz轉動)。此時，進行晶片載物臺WST1、WST2的Z軸方向的微小驅動和傾斜驅動的未圖示的水平驅動機構，實際上位於反射面(120～123)之下，所以進行晶片載物臺的傾斜控制時的驅動量可以全部用這些幹涉儀116、118來監視。
測長軸BI1X、BI2X的各幹涉儀光束，在晶片載物臺WST1、WST2的移動範圍的全區域內時常照到晶片載物臺WST1、WST2，所以，在X軸方向，使用投影光學系統PL進行曝光時，在使用對準檢測系統124a、124b中的任一方時，都能根據測長軸BI1X、BI2X的測定值管理晶片載物臺WST1、WST2的位置。
如圖12及圖13所示，設有幹涉儀132，其測長軸BI3Y在投影光學系統PL的投影中心(光軸AX)和X軸垂直交叉；和幹涉儀131、133，各自的測長軸BI4Y、BI5Y在對準檢測系統124a、124b的各檢測中心(光軸SX)分別和X軸垂直交叉。
該實施方式為了測定使用投影光學系統PL進行曝光時的晶片載物臺WST1、WST2的Y軸方向的位置，使用幹涉儀132的測定值，其測長軸BI3Y通過投影光學系統PL的投影中心、即光軸AX；為了測定使用對準檢測系統124a時的晶片載物臺WST1的Y軸方向的位置，使用幹涉儀131的測定值，其測長軸BI4Y通過對準檢測系統124a的檢測中心、即光軸SX；為了測定使用對準檢測系統124b時的晶片載物臺WST2的Y軸方向的位置，使用幹涉儀133的測定值，其測長軸BI5Y通過對準檢測系統124b的檢測中心、即光軸SX。
因此，根據各使用條件，Y軸方向的幹涉儀測長軸會偏離晶片載物臺WST1、WST2的反射面，但至少一個測長軸、即測長軸BI1X、BI2X不會偏離各晶片載物臺WST1、WST2的反射面，所以能夠在所使用的幹涉儀光軸進入反射面上的適宜位置進行對Y側的幹涉儀的重新設定。
上述Y測定用測長軸BI3Y、BI4Y、BI5Y的各幹涉儀132、131、133是各有兩個光軸的2軸幹涉儀，除了測定晶片載物臺WST1、WST2的Y軸方向外，還可以測定前後傾斜(縱向(θx)轉動)。本實施方式通過幹涉儀116、118、131、132、133，合計5個幹涉儀來構成管理晶片載物臺WST1、WST2的二維坐標位置的幹涉系統。
另外，在圖11所示主控制裝置190設有存儲器191，存儲用於管理晶片載物臺WST1、WST2的移動的條件公式(例如幹涉條件)等。
如後面所述，在該第二實施方式中，在晶片載物臺WST1、WST2中的一方執行曝光程序時，另一方執行晶片交換、晶片對準程序，為了使此時的兩載物臺不相互幹涉，根據各幹涉儀的輸出值，按照主控制裝置190的指令，通過載物臺控制裝置160來管理晶片載物臺WST1、WST2的移動。
上述控制系統是以總括控制裝置整體的主控制裝置190為中心，由處於該主控制裝置190的控制之下的曝光量控制裝置170和載物臺控制裝置160等構成。
下面，以控制系統的上述構成的各部分的動作為中心，說明本實施方式的曝光裝置110進行曝光時的動作。
首先，通過載物臺控制裝置160，按照主控制裝置190的指示，開始初縮掩模板R1(或R2)和晶片W1(或W2)、即初縮掩模板載物臺RST和晶片載物臺WST1(或WST2)的同步掃描。該同步掃描是通過監視上述的幹涉儀系統的測長軸BI3Y和測長軸BI1X或BI2X、及初縮掩模板雷射幹涉儀30的測長軸BI7Y、BI8Y和測長軸BI6X的測定值，同時通過載物臺控制裝置160控制初縮掩模板驅動單元29和晶片載物臺驅動系統而實現的。
在把兩載物臺勻速度控制在規定的允許誤差以內的時刻，曝光量控制裝置170使光源11開始發光。這樣，利用來自照明光學系統18的照明光，照明其下面被鉻蒸鍍上圖形的初縮掩模板R1(或R2)的矩形照明區域IA(參照圖12)，該照明區域IA內的圖形的像通過投影光學系統PL被縮小為1/4(或1/5)倍，並投影到其表面被凃敷了光致抗蝕劑的晶片W1(或W2)上，在晶片上形成其縮小像(局部倒像)。這裡，根據圖12可以明確，和初縮掩模板R1(或R2)上的圖形區域比，照明區域IA的掃描方向的狹縫寬度狹窄，通過同步掃描初縮掩模板R1(或R2)和晶片W1(或W2)，在晶片上的照射區域依次形成圖形的整體圖像。
此時，在開始前述的脈衝發光的同時，曝光量控制裝置170驅動振動鏡18D，在初縮掩模板R1(或R2)上的圖形區域完全通過照明區域IA(參照圖12)之前，即圖形的整體像在晶片上的照射區域形成圖形的整體圖像之前，連續進行該控制，以降低兩個複眼透鏡系統產生的幹涉條紋的斑紋。
在上述掃描曝光過程中，為了使照明光不洩漏到照射邊緣部的初縮掩模板R1(或R2)上的遮光區域以外，通過驅動系統43驅動控制可動遮簾18M，使初縮掩模板R1(或R2)和晶片W1(或W2)的掃描能同步進行，該一系列的同步動作是由載物臺控制裝置160來管理的。
進行上述的掃描曝光時，如上述的特開平10-163098號公報及其對應的美國專利第6,400,441/6,341,007號等的公開所示，為了能達到與抗蝕層敏感度對應的累積曝光量，利用主控制裝置190或曝光量控制裝置170，對照射能量和振蕩頻率的可變量全部進行運算，通過控制設於光源11內的減光系統，可改變照射能量和振蕩頻率，或控制光源11內的快門和振動鏡。
另外，本實施方式的曝光裝置110設有在與晶片載物臺WST1之間進行晶片交換的第一傳輸系統，和在與晶片載物臺WST2之間進行晶片交換的第二傳輸系統。
如圖14所示，第一傳輸系統在位於左側的晶片裝載位置的晶片載物臺WST1之間，按後面所述進行晶片交換。第一傳輸系統由第一晶片裝載器和第一中央頂起器181構成，其中，第一晶片裝載器的構成包括沿Y軸方向延伸的第一裝載導向器182；沿該裝載導向器182移動的第一滑塊186和第二滑塊187；安裝在第一滑塊186上的第一卸載臂184；安裝在第二滑塊187上的第一裝載臂188等，第一中央頂起器181由設在晶片載物臺WST1上的3個上下移動部件組成。
下面，簡單說明通過該第一傳輸系統進行的晶片交換動作。
按照圖14所示，說明交換位於左側晶片裝載位置的晶片載物臺WST1上的晶片W1』、和由第一晶片裝載器傳輸過來的晶片W1進行交換時的情況。
首先，主控制裝置190通過未圖示的開關切斷晶片載物臺WST1上未圖示的晶片架的真空，解除對晶片W1』的吸附。
然後，主控制裝置190通過未圖示的中央頂起驅動系統，使中央頂起器181上升規定量。這樣，晶片W1』即被提起到規定位置。在該狀態下，主控制裝置190指示未圖示的晶片裝載控制裝置移動第一卸載臂184。這樣，通過晶片裝載控制裝置驅動控制第一滑塊186，第一卸載臂184沿裝載導向器182移動到晶片載物臺WST1上，並位於晶片W1』的正下方。
在該狀態下，主控制裝置190驅動中央頂起器181下降到規定位置。在該中央頂起器181下降的過程中，晶片W1』被轉交給第一卸載臂184，所以主控制裝置190指示晶片裝載控制裝置使第一卸載臂184的真空開始接通。這樣，晶片W1』被第一卸載臂184所吸附並保持。
然後，主控制裝置190指示晶片裝載控制裝置使第一卸載臂184退讓，並使第一裝載臂188開始移動。這樣，第一卸載臂184開始和第一滑塊186一體地向圖14的-Y方向移動，同時第二滑塊187開始和保持晶片W1的第一裝載臂188一體地向+Y方向移動。第一裝載臂188來到晶片載物臺WST1上方時，通過晶片裝載控制裝置使第二滑塊187停止，同時解除第一裝載臂188的真空。
在該狀態下，主控制裝置190驅動中央頂起器181使其上升，通過中央頂起器181把晶片W1從下方帶到上方。之後，主控制裝置190指示晶片裝載控制裝置使裝載臂退讓。這樣，第二滑塊187開始和第一裝載臂188一體地向-Y方向移動，第一裝載臂188退讓。在該第一裝載臂188開始退讓的同時，主控制裝置190開始驅動中央頂起器181使其下降，把晶片W1放置在晶片載物臺WST1上的未圖示的晶片架上，並接通該晶片架的真空。由此，晶片交換的一系列程序即完成。
同樣，如圖15所示，第二傳輸系統在位於右側晶片裝載位置的晶片載物臺WST2之間進行和上述相同的晶片交換。該第二傳輸系統由第二晶片裝載器和設在晶片載物臺WST2上的未圖示的第二中央頂起器構成，其中，第二晶片裝載器的構成包括沿Y軸方向延伸的第二裝載導向器192；沿該第二裝載導向器192移動的第三滑塊196和第四滑塊200；安裝在第三滑塊196上的第二卸載臂194、安裝在第四滑塊200上的第二裝載臂198等。
下面，根據圖14及圖15，說明通過兩個晶片載物臺WST1、WST2進行的並行處理。
圖14表示的平面圖是，在通過投影光學系統PL對晶片載物臺WST2上的晶片W2進行曝光動作期間，按上面所述，在左側裝載位置，在晶片載物臺WST1和第一傳輸系統之間交換晶片時的狀態。在晶片載物臺WST1上，進行繼晶片交換之後的後述的對準動作。在圖14中，曝光動作時的晶片載物臺WST2的位置控制是根據幹涉儀系統的測長軸BI2X、BI3Y的測定值進行的，進行晶片交換和對準動作的晶片載物臺WST1的位置控制是根據幹涉儀系統的測長軸BI1X、BI4Y的測定值進行的。
在該圖14所示的左側裝載位置，配置成使晶片載物臺WST1的基準標誌板FM1上的基準標誌到達對準檢測系統124a的正下方的狀態。因此，主控制裝置190在通過對準檢測系統124a測定基準標誌板FM1上的基準標誌之前，進行幹涉儀系統的測長軸BI4Y的幹涉儀131的重新設定。
在上述的晶片交換、幹涉儀131的重新設定之後，進行搜索對準。在該晶片交換後進行的搜索對準，是由於僅靠晶片W1傳送中進行的預對準，位置誤差較大，所以在晶片載物臺WST1上再次進行預對準。具體而言，使用對準檢測系統124a的LSA系傳感器等，測定形成於設在載物臺WST1上的晶片W1上的3個搜索對準標誌(未圖示)的位置，根據該測定結果，進行晶片W1上的X、Y、θ方向的對位。進行該搜索對準時的各部分的動作是由主控制裝置190控制。
在該搜索對準結束後，進行EGA方式的晶片對準(精對準)，以求出晶片W1上的各照射區域的排列坐標。具體而言，通過幹涉儀系統(測長軸BI1X、BI4Y)管理晶片載物臺WST1的位置，同時以設計上的照射排列數據(對準標誌位置數據)為基礎，依次移動晶片載物臺WST1，同時用對準檢測系統124a的FIA系傳感器等測定晶片W1上的規定樣品照射的對準標誌位置，根據該測定結果和照射排列的設計坐標數據，通過用最小二乘法進行統計運算，來運算所有的照射排列數據。進行該EGA時的各部分的動作是由主控制裝置190控制，上述運算是通過主控制裝置190來進行的。最好把該運算結果轉換成以基準標誌板FM1的基準標誌位置為基準的坐標系。
該實施方式通過對準檢測系統124a進行測定時，和曝光時相同，通過AF/AL機構的測定、控制，來進行自動調焦/自動調平，同時進行對準標誌的位置測定，可以使對準和曝光之間不產生因載物臺的姿勢而造成的偏移(誤差)。
在晶片載物臺WST1側進行上述的晶片交換、對準動作期間，在晶片載物臺WST2側，使用兩個初縮掩模板R1、R2，邊改變曝光條件，邊利用步進掃描方式連續進行雙重曝光。
具體而言，和前述的晶片W1側相同，預先進行EGA方式精對準，根據由該結果獲得的晶片W2上的照射排列數據(以基準標誌板FM2上的基準標誌為基準)，依次進行晶片W2的鄰接照射間的移動(步進)，對晶片W2上的各照射區域，依次進行前述的掃描曝光。進行上述的照射間移動動作時，進行和前述的第一實施方式中的說明相同的晶片載物臺WST2的移動控制。在該第二實施方式，和前述的第一實施方式中的說明相同，把對晶片上的照射區域進行曝光時的初縮掩模板載物臺和晶片載物臺的同步控制用各種設定信息(包含控制參數的設定信息)，對各照射區域的曝光結束後的勻速過掃描時間中的每個照射區域，或對不同行的照射間的移動動作中的每個下一行，從主控制裝置190傳送給載物臺控制裝置160。此時，來自可能會通過載物臺控制裝置160時常進行取樣的初縮掩模板幹涉儀30、雷射幹涉儀系統及前述的AF/AL測定機構的信息以外的必要信息，全部在上述定時由主控制裝置190傳送，同時為了實現快速處理，與同步控制相關的參數的設定信息最好作為行列式以能夠最快速處理的狀態轉交給載物臺控制裝置160。另外，為了縮短同步穩定時間和提高生產能力，載物臺控制裝置160最好在每個照射的曝光開始前的兩載物臺同步穩定期間之前，完成與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。
對上述的晶片W2上的所有照射區域的曝光，在初縮掩模板交換後也能連續進行。具體而言，作為雙重曝光的曝光順序，例如，使用初縮掩模板R2對晶片W1的各照射區域依次進行掃描曝光後，使初縮掩模板載物臺RST向掃描方向移動規定量，把初縮掩模板R1設定在曝光位置後，按和上述相反的順序進行掃描曝光。此時，在初縮掩模板R2和初縮掩模板R1的曝光條件(AF/AL、曝光量)和透過率不同，所以需要在進行初縮掩模板對準時分別測定條件，根據該結果來變更條件。
該晶片W2的雙重曝光時的各部分的動作也是由主控制裝置190進行控制的。
在上述的圖14所示的兩個晶片載物臺WST1、WST2上並行進行的曝光程序和晶片交換·對準程序，是在先結束的晶片載物臺方處於等待狀態，兩方的動作結束後的時刻，把晶片載物臺WST1、WST2控制移動到圖15所示的位置。曝光程序結束後的晶片載物臺WST2上的晶片W2，在右側裝載位置進行晶片交換，對準程序結束後的晶片載物臺WST1上的晶片W1，在投影光學系統PL的下面進行曝光程序。
在圖15所示的右側裝載位置，和左側裝載位置相同，配置成使基準標誌板FM2上的基準標誌到達對準檢測系統124b下方的狀態，再進行前述的晶片交換動作和對準程序。自然，幹涉儀系統的測長軸BI5Y的幹涉儀的重新設定動作，是在利用對準檢測系統124b檢測基準標誌板FM2上的基準標誌之前進行的。
由主控制裝置190控制的上述一系列並行處理動作過程中進行的幹涉儀的重新設定動作，和上述特開平10-163098號公報及其對應的美國專利第6,400,441/6,341,007號等所公開的動作完全相同。
如上所述，根據本第二實施方式的曝光裝置110，在執行和對各晶片進行曝光所需要的初縮掩模板RST在掃描方向上的移動動作並行進行的、晶片載物臺WST1、WST2的照射間移動動作時，和前述的第一實施方式的說明相同，進行晶片載物臺WST1、WST2的移動控制，所以通過縮短晶片載物臺WST1、WST2的照射之間的移動時間，可以實現高生產能力下的雙重曝光。其理由是，例如，如特開平10-163098號公報及其對應的美國專利第6,400,441/6,341,007號等的公開所示，具有雙晶片載物臺的曝光裝置，例如，把各處理時間設為T1(晶片交換時間)、T2(搜索對準時間)、T3(精對準時間)、T4(一次曝光時間)時，邊並列處理T1、T2、T3和T4邊進行雙重曝光時，如果是8英寸晶片，由於曝光時間多，所以該曝光時間成為制約條件，決定著整體生產能力，但本第二實施方式，通過縮短晶片載物臺WST1、WST2的照射之間的移動時間，可以縮短曝光時間T4。
另外，本第二實施方式使用多個初縮掩模板R1、R2進行雙重曝光時，能夠獲得高分辯率和提高DOF(焦點深度)的效果。本第二實施方式通過同時並行處理一個晶片載物臺上的曝光動作和另一個晶片載物臺上的對準、晶片交換動作等，可以大幅度改善生產能力，能夠獲得不降低生產能力就能得到高分辯率和提高DOF(焦點深度)的效果。
自然，本第二實施方式的曝光裝置110進行非雙重曝光的普通曝光時，除能獲得和前述第一實施方式相同的效果外，通過在兩個晶片載物臺上的同時並行處理，可以進一步提高生產能力。
象本第二實施方式這樣，使用兩個晶片載物臺WST1、WST2，同時並行處理不同動作時，在一個載物臺上進行的動作有可能影響另一個載物臺的動作(外來幹擾)。該情況時，最好進行上述特開平10-163098號公報的圖11～圖13及其說明部分公開的、在兩個載物臺WST1、WST2上進行的動作定時調整。例如，進行兩個晶片載物臺的加減速定時的調整，例如，在對一個晶片載物臺上的晶片進行掃描曝光時，進行另一個晶片載物臺上的晶片的對準測定動作等，並行進行雙方互不影響(或影響小)的各動作。
儘管說明有些滯後，但本第二實施方式的曝光裝置110為了避免晶片載物臺WST1、WST2間的衝突，進行了以下研究。
即，從主控制裝置190向載物臺控制裝置160傳送每行或每塊晶片的控制信息時，該所傳送的信息中，包括載物臺移動時的各機構部分的相關錯誤信息(檢測錯誤用、或錯誤應對用信息)和兩晶片載物臺的預想位置坐標等。因此，在前述的並行處理動作中，進行對準的一個晶片載物臺產生類似在進行曝光的另一個晶片載物臺的移動範圍內停止的某種錯誤時，載物臺控制裝置160可以在兩者距離為規定距離以內的階段，使另一個晶片載物臺緊急停止，從而使上述一個晶片載物臺和上述另一個晶片載物臺不產生衝突。
上述第二實施方式中，對把本發明涉及的載物臺裝置適用於使用雙重曝光方法進行晶片曝光的裝置的情況進行了說明，但也可以適用於相同技術的縫合，該場合時，在一個晶片載物臺側用兩個初縮掩模板進行兩次曝光的期間，在獨力可動的另一個晶片載物臺側並行進行晶片交換和晶片對準，由此，可以獲得高於普通曝光裝置的縫合的生產能力。
但是，本發明涉及的載物臺裝置的適用範圍並不受此限定，對利用單重曝光法進行曝光的場合，本發明也非常適用。
上述的第二實施方式敘述的是並行處理對準動作和晶片交換動作與曝光動作的場合，但並不受此限定，例如，對每次進行基線檢查(BCHK)、晶片交換時所執行的對準等程序，同樣也可以和曝光動作並行處理。
上述各實施方式中的曝光用照明光，使用的是波長100nm以上的紫外光，具體而言，說明的是使用KrF準分子雷射光束、ArF準分子雷射光束或F2雷射光束(波長157nm)時的情況，但並不受此限定，例如，也可以使用g線、i線等和KrF準分子雷射光束同屬遠紫外區域的遠紫外(DUV)光束等。另外，也可以使用YAG雷射器的高次諧波等。
另外，也可以使用把由DFB半導體雷射器或光纖雷射器振蕩的紅外區域、或可見區域的單一波長雷射，例如用摻鉺(或鉺和鐿雙方)的光纖放大器進行放大，再用非線形光學結晶變換為紫外光波長的高次諧波。紫外單一波長振蕩雷射器，例如，可以使用摻鐿的光纖雷射器。
上述各實施方式的曝光裝置中，曝光用照明光不限定于波長100nm以上的光，自然也可使用波長不足100nm的光。例如，近年，為了曝光70nm以下的圖形，所開發的EUV曝光裝置，以SOR和等離子雷射器為光源，使產生軟X線區域(例如，5～15nm的波長區域)的EUV(Extreme Ultraviolet)光，同時使用了在該曝光波長(例如13.5nm)下設計的全反射縮小光學系統、及反射型掩模板。該裝置所考慮的結構是使用圓弧照明，同步掃描掩模板和晶片進行曝光，該也包括在本發明的適用範圍之內。
另外，使用電子束或離子束等帶電粒子束的曝光裝置也可以適用本發明。例如，作為電子束曝光裝置，可以使用掩模板投影式曝光裝置，在掩模板上以相互分離約250nm的多個子視場上分解形成電路圖形，在掩模板上把電子束依次沿第一方向移動，同時使掩模板沿垂直於第一方向的第二方向移動，與此同步，使晶片相對把分解圖形進行縮小投影的電子光學系統進行相對移動，在晶片上接合分解圖形的縮小像，形成合成圖形。
上述實施方式中說明了本發明適用於步進掃描式縮小投影曝光裝置(步進掃描曝光裝置)的情況，但是，例如，本發明也可以適用於鏡投影對準接近式曝光裝置(例如，使掩模板和晶片相對被照射了X線的圓弧狀照明區域一體地進行相對移動的掃描型X線曝光裝置)等。
另外，投影光學系統不僅能使用縮小系統，也可使用等倍系統或放大系統(例如，液晶顯示製造用曝光裝置等)。投影光學系統還可使用折射系統、反射系統、及折射反射系統中的任一個。光學元件(特別是折射元件)可以使用的玻璃和凃敷材料的種類受到曝光用照明光的波長限制，而且每種玻璃可以製造的最大口徑也不同，所以考慮到根據曝光裝置的規格所決定的曝光波長及其波長寬度(光譜半值寬)、及投影光學系統的視場尺寸和孔徑數等，選擇折射系統、反射系統、及折射反射系統中的任一個。
一般，如果曝光波長大約在190nm以上，作為玻璃可以使用合成石英和螢石，所以反射系統及折射反射系統自不待言，折射系統也比較容易採用。另外，波長約200nm以下的真空紫外光，根據其被狹窄化後的波長寬度，也可以使用折射系統，特別是在波長約190nm以下時，作為玻璃，除螢石以外沒有合適材料，並且其波長的狹窄化也困難，所以採用反射系統或折射反射系統比較有利。EUV光採用僅由多個(例如，約3～6個)反射元件組成的反射系統。電子束曝光裝置可以使用由電子透鏡和偏轉器組成的電子光學系統。真空紫外區域的曝光用照明光，用降低其衰減的氣體(例如，氮氣、氦氣等惰性氣體)來充滿光路，或把其光路作成真空，用EUV光或電子束來使其光路成為真空。
本發明不僅適用於半導體器件製造用曝光裝置，也可適用於向方型玻璃板上轉印液晶顯示元件圖形的液晶用曝光裝置、等離子顯示器和有機EL等顯示裝置、薄膜磁頭、攝像元件(CCD等)、微型機器及DNA晶片等製造用曝光裝置、以及掩模板或初縮掩模板製造用曝光裝置等。另外，不僅適用於半導體器件等微型器件，也可適用於光曝光裝置、EUV曝光裝置、接近式X線曝光裝置、以及為了製造電子束曝光裝置等使用的初縮掩模板或掩模板而向玻璃基片或矽晶片等轉印電路圖形的曝光裝置。其中，使用光曝光裝置(DUV光或EUV光)等曝光裝置，一般使用透過型初縮掩模板，而初縮掩模板基片可以使用石英玻璃、摻氟的石英玻璃、螢石、或水晶等。EUV曝光裝置使用反射型掩模板，而接近式X線曝光裝置或掩模板投影式電子束曝光裝置等使用透過型掩模板(臘模板、薄膜板)，而掩模板基片使用矽晶片等。
另外，本發明涉及的載物臺裝置不僅可適用於前述的曝光裝置為代表的、半導體器件等微型器件製造工序中使用的光刻裝置，例如，也可以適用於雷射修理裝置、檢查裝置等。微型器件製造工序中使用的各種裝置以外的裝置也可適用本發明。《器件製造方法》下面，說明在光刻工序中使用了上述的各實施方式的曝光裝置的器件製造方法的實施方式。
圖16表示器件(IC和LSI等半導體晶片、液晶面板、CCD、薄膜磁頭、微型機器等)的製造實例的流程圖。如圖16所示，首先在步驟201(設計步驟)，進行器件的功能·性能設計(例如，半導體器件的電路設計等)，並進行實現該功能的圖形設計。然後，在步驟202(掩模製造步驟)，製造形成了所設計的電路圖形的掩模板。另一方面，在步驟203(晶片製造步驟)，使用矽等材料製造晶片。
然後，在步驟204(晶片處理步驟)，使用在步驟201～203準備的掩模板和晶片，按後面所述，利用光刻技術等在晶片上形成實際的電路等。之後，在步驟205(器件組裝步驟)，使用在步驟204處理後的晶片進行器件組裝。在該步驟205，根據需要可以包括切片工序、焊接工序以及封裝工序(封入晶片)等工序。
最後，在步驟206(檢查步驟)，對在步驟205作成的器件進行動作確認測試、耐久性試驗等檢查。經過該工序後的器件即完成製造，可以出廠。
圖17表示半導體器件的上述步驟204的詳細流程實例。在圖17中，在步驟211(氧化步驟)，使晶片的表面氧化。在步驟212(CVD步驟)，在晶片表面形成絕緣膜。在步驟213(電極形成步驟)，通過蒸鍍在晶片上形成電極。在步驟214(離子注入步驟)，向晶片中注入離子。以上的各步驟211～步驟214，構成晶片處理的各階段的前處理工序，在各階段選擇進行所需要的處理。
在晶片工藝的各階段，上述前處理工序結束後，即進行以下的後處理工序。在該後處理工序，首先在步驟215(抗蝕膜形成步驟)，向晶片凃敷感光劑。在步驟216(曝光步驟)，利用上述說明的光刻系統(曝光裝置)及曝光方法，把掩模板的電路圖形轉印到晶片上。在步驟217(顯影步驟)，使曝光後的晶片顯影。在步驟218(蝕刻步驟)，通過蝕刻去掉抗蝕劑殘留部分以外的部分的外露部件。在步驟219(抗蝕劑清除步驟)，清除蝕刻完畢後不需要的抗蝕劑。
通過反覆進行這些前處理工序和後處理工序，在晶片上形成多重電路圖形。
使用以上說明的本實施方式的器件製造方法，在曝光工序(步驟216)使用了上述各實施方式的曝光裝置，所以能夠在晶片W上的各照射區域高生產率地轉印初縮掩模板的圖形。結果，可以提高高集成度的器件生產率(包括成品合格率)。
上述的本發明的實施方式，是目前非常好的實施方式，但對光刻系統的本行業人士來說，只要不脫離本發明的精神和範圍，對上述實施方式進行的更多附加、變形、置換，都是容易想像得到的。所有這種附加、變形、置換，都包括在通過權利要求書最準確地寫明的本發明的範圍內。
權利要求
1.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，其特徵在於，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；載物臺控制系統，控制上述兩載物臺；和控制裝置，在最遲相對上述一個劃分區域的曝光結束後，到為了進行下一划分區域的曝光，通過上述載物臺控制系統使上述兩載物臺在上述掃描方向上的減速開始之前的期間，至少把下一划分區域的曝光所需的控制參數的設定信息傳送給上述載物臺控制系統。
2.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述控制裝置在對上述一個劃分區域進行曝光時，也向上述載物臺控制系統發送上述設定信息。
3.根據權利要求2所述的曝光裝置，其特徵在於，上述控制裝置在從對上述一個劃分區域進行曝光時發送上述設定信息的情況下，發送下一個及其以後的多個劃分區域的曝光所需的控制參數的設定信息。
4.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前，結束根據上述設定信息的兩載物臺的位置設定。
5.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述控制參數包括曝光前測定的與上述劃分區域的排列相關的參數，上述設定信息包括，考慮了由於相對規定的載物臺坐標系的劃分區域的排列誤差而產生的劃分區域間的移動量校正值的信息。
6.根據權利要求5所述的曝光裝置，其特徵在於，上述劃分區域的排列誤差包括上述物體的轉動誤差、規定上述物體的移動的載物臺坐標系的垂直度誤差、上述物體在載物臺坐標系上的偏移量、上述物體的放大縮小誤差中的至少一個。
7.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述兩個載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。
8.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在對一個劃分區域的曝光結束後，在上述曝光結束後開始減速之前確保上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動的後穩定期間，在不同行之間移動時，在對一個劃分區域的曝光結束後，馬上開始上述兩載物臺的減速動作。
9.根據權利要求1所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。
10.根據權利要求9所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域之間進行上述兩載物臺在上述掃描方向上的移動動作時，根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值控制上述物體載物臺。
11.根據權利要求9所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，使上述兩載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，根據按照至少2極是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
12.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求1所述的曝光裝置進行曝光。
13.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；載物臺控制系統，控制上述兩載物臺；和控制裝置，在垂直於上述物體上的上述掃描方向的非掃描方向上的任意行內的最終劃分區域的曝光結束後，到為了進行其他行的最初劃分區域的曝光，通過上述載物臺控制系統進行上述兩載物臺的移動控制期間，把上述其他行內的多個劃分區域的曝光用所需的控制參數的設定信息傳送給上述載物臺控制系統。
14.根據權利要求13所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述其他行的每個劃分區域開始曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。
15.根據權利要求13所述的曝光裝置，其特徵在於，上述控制參數包括曝光前測定的與上述劃分區域的排列相關的參數，上述設定信息包括，考慮了由於相對規定的載物臺坐標系的劃分區域的排列誤差而產生的劃分區域間的移動量校正值的信息。
16.根據權利要求15所述的曝光裝置，其特徵在於，上述劃分區域的排列誤差包括上述物體的轉動誤差、規定上述物體的移動的載物臺坐標系的垂直度誤差、上述物體在載物臺坐標系上的偏移量、上述物體的放大縮小誤差中的至少一個。
17.根據權利要求13所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述兩載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。
18.根據權利要求13所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。
19.根據權利要求18所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域之間進行上述兩載物臺在上述掃描方向上的移動動作時，根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值控制上述物體載物臺。
20.根據權利要求18所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，使上述兩載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，根據按照至少2極是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
21.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求13所述的曝光裝置進行曝光。
22.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；載物臺控制系統，控制上述兩載物臺；和控制裝置，在與上述物體上的各劃分區域的規定點進行位置匹配所需要的排列信息的檢測動作結束後，到第1號劃分區域的曝光開始前的期間，把上述物體上的上述多個劃分區域的所有曝光用所需控制參數的設定信息，傳送給上述載物臺控制系統。
23.根據權利要求22所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，使上述物體上的每個劃分區域，在曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前，結束與上述設定信息相適應的兩載物臺的位置設定。
24.根據權利要求22所述的曝光裝置，其特徵在於，上述控制參數包括曝光前測定的與上述劃分區域的排列相關的參數，上述設定信息包括，考慮了由於相對規定的載物臺坐標系的劃分區域的排列誤差而產生的劃分區域間的移動量校正值的信息。
25.根據權利要求24所述的曝光裝置，其特徵在於，上述劃分區域的排列誤差包括上述物體的轉動誤差、規定上述物體的移動的載物臺坐標系的垂直度誤差、上述物體在載物臺坐標系上的偏移量、上述物體的放大縮小誤差中的至少一個。
26.根據權利要求22所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述兩載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。
27.根據權利要求22所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。
28.根據權利要求27所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域之間進行上述兩載物臺在上述掃描方向上的移動動作時，根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值控制上述物體載物臺。
29.根據權利要求27所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，使上述兩載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，根據按照至少2極是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
30.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求22所述的曝光裝置進行曝光。
31.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺，同時在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，在上述兩載物臺在上述掃描方向上被減速時，開始進行下一划分區域曝光所需要的上述兩載物臺的同步控制。
32.根據權利要求31所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述兩載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。
33.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求31所述的曝光裝置進行曝光。
34.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺的同時，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述兩載物臺。
35.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求34所述的曝光裝置進行曝光。
36.根據權利要求35所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，把在對上述劃分區域曝光結束後上述減速開始前使上述兩載物臺進行勻速移動的後穩定期間，設定得長於曝光開始前的上述兩載物臺的同步穩定期間，同時把劃分區域曝光結束後的加速度率曲線的峰值設定得大於曝光開始前的加速度率曲線的峰值。
37.根據權利要求34所述的曝光裝置，其特徵在於，上述已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線可以是相同形狀。
38.根據權利要求34所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域之間，進行上述兩載物臺在上述掃描方向上的移動動作時，可以根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述物體載物臺。
39.根據權利要求38所述的曝光裝置，其特徵在於，上述四極化後的加速度率曲線，是至少兩極不同的形狀。
40.根據權利要求34所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，使上述兩載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，根據按照至少2極是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
41.根據權利要求34所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述兩載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。
42.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求34所述的曝光裝置進行曝光。
43.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺，同時，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域之間，在對一個劃分區域的曝光結束後，在上述曝光結束後開始減速之前確保上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動的後穩定期間，在不同行之間移動時，在相對一個劃分區域的曝光結束後，馬上開始上述兩載物臺的減速動作。
44.根據權利要求43所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述兩載物臺，以便在對上述物體上的一個劃分區域的曝光結束後，為了進行下一划分區域的曝光，使上述兩載物臺在上述掃描方向上減速後被加速的助走動作，和上述物體載物臺在垂直於上述掃描方向的非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作可以同時並行進行，並且，使上述物體載物臺向上述非掃描方向移動的動作，在上述下一划分區域曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間之前結束。
45.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求43所述的曝光裝置進行曝光。
46.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；兩個物體載物臺，分別支撐上述物體，並可以獨力地在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，和在上述任意一個物體載物臺上進行的規定處理並行，進行對由另一個物體載物臺支撐的物體上的多個劃分區域的曝光時，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域間，在上述掩模板載物臺和上述另一個物體載物臺在上述掃描方向上減速後進行加速的助走動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述掩模板載物臺和上述另一個物體載物臺。
47.根據權利要求46所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在上述非掃描方向不同的行的劃分區域間，上述掩模板載物臺和上述另一個載物臺在上述掃描方向上進行移動動作時，可以根據按照四極化後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述另一方物體載物臺。
48.根據權利要求46所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，使上述掩模板載物臺和上述另一方載物臺在上述掃描方向上的上述劃分區域間的上述助走動作並行，根據按照至少兩極值是不同形狀的合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，進行使上述另一方物體載物臺在上述非掃描方向上移動的劃分區域間的移動動作。
49.根據權利要求46所述的曝光裝置，其特徵在於，還具有標誌檢測系統，檢測形成於上述物體上的標誌，上述規定處理包括利用上述標誌檢測系統檢測形成於物體上的標誌檢測處理，該物體被放置在上述任意一個物體載物臺上。
50.一種包括光刻工序的器件製造方法，其特徵在於，在上述光刻工序，使用權利要求46所述的曝光裝置進行曝光。
51.一種曝光裝置，在規定的掃描方向上同步移動掩模板和物體，把上述掩模板的圖形依次轉印到上述物體上的多個劃分區域中，其特徵在於，具有掩模板載物臺，支撐上述掩模板，至少可以在上述掃描方向上移動；物體載物臺，支撐上述物體，並可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述兩載物臺，上述載物臺控制系統，在垂直於上述掃描方向的非掃描方向的同一行內的劃分區域間，在對一個劃分區域的曝光結束後，上述兩載物臺在上述掃描方向上勻速移動的後穩定期間，開始在上述物體載物臺上進行使上述掃描方向的移動動作和上述非掃描方向的移動動作同時並行的移動動作。
52.根據權利要求51所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在對下一划分區域的曝光前的上述兩載物臺的同步穩定期間開始之前，在上述物體載物臺上進行上述同時並行的移動動作。
53.根據權利要求52所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統控制上述物體載物臺，以便在同步穩定期間開始之前，結束上述非掃描方向的移動動作。
54.根據權利要求53所述的曝光裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在相對上述一個劃分區域的曝光結束後，在上述物體載物臺上馬上開始上述同時並行的移動動作。
55.一種載物臺裝置，具有載物臺，用於支撐物體，並可以在二維平面內進行移動；和載物臺控制系統，控制上述載物臺，使上述載物臺在規定的第1軸方向減速後被加速的第1軸方向移動動作、和在垂直於上述第1軸方向的第2軸方向移動的第2軸方向移動動作同時並行進行，同時，在進行上述第1軸方向移動動作時，根據按照已兩極化的編碼反轉後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述載物臺。
56.根據權利要求55所述的載物臺裝置，其特徵在於，上述載物臺控制系統，在進行上述第2軸方向移動動作時，根據至少兩極值是不同的形狀、合計四極化後的加速度率曲線所得的指令值，控制上述載物臺。
全文摘要
通過控制裝置，在相對晶片上的一個劃分區域的曝光結束後，到為了進行下一划分區域的曝光，通過載物臺控制系統使初縮掩模板載物臺和晶片載物臺在掃描方向上開始減速之前的期間，把下一划分區域的曝光用控制參數的設定信息傳送給載物臺控制系統。因此，載物臺控制系統為了從上位裝置獲卸載一划分區域的曝光用控制參數的設定信息，不需要使兩載物臺在加速前暫且停止，所以不存在停止時間，相應地可以提高生產能力。該場合時，不會產生什麼妨礙，所以不會損壞其他的裝置性能。
文檔編號H01L21/027GK1470945SQ0314131
公開日2004年1月28日 申請日期2003年6月10日 優先權日2002年6月10日
發明者西健爾, 奧村正彥, 奧野浩生, 彥, 生 申請人:株式會社尼康