(57)【要約】【課題】移動体の正確な速度を取得可能とする干渉計システム、ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】移動体に固定され、第１光屈折率を有する第１導波部と、前記移動体に固定され、前記第１光屈折率とは異なる第２光屈折率を有する第２導波部と、前記第１導波部を通過した第１電磁波と、当該第１電磁波と同一波長を有し前記第２導波部を通過した第２電磁波とを干渉させる干渉部と、前記干渉部で生じる干渉波を用いて前記第１電磁波と前記第２電磁波との位相差を検出する検出装置と、検出された前記位相差を用いて前記移動体の移動速度に関する情報を取得する速度取得装置とを備える。【選択図】図１
2010129780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に固定され、第１光屈折率を有する第１導波部と、
前記移動体に固定され、前記第１光屈折率とは異なる第２光屈折率を有する第２導波部と、
前記第１導波部を通過した第１電磁波と、当該第１電磁波と同一波長を有し前記第２導波部を通過した第２電磁波とを干渉させる干渉部と、
前記干渉部で生じる干渉波を用いて前記第１電磁波と前記第２電磁波との位相差を検出する検出装置と、
検出された前記位相差を用いて前記移動体の移動速度に関する情報を取得する速度取得装置と
を備える干渉計システム。
【請求項２】
前記第１電磁波及び前記第２電磁波は、前記移動体の移動方向と平行な方向に進行する請求項１に記載の干渉計システム。
【請求項３】
前記第１電磁波及び前記第２電磁波は、同一方向に進行する請求項１又は請求項２に記載の干渉計システム。
【請求項４】
前記第１導波部及び前記第２導波部は、前記移動体の移動方向と平行な方向に長手になっている請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項５】
前記第１電磁波は、前記第１導波部内を往復し、前記第２電磁波は、前記第２導波部内を往復する請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項６】
単一の電磁波から前記第１電磁波及び前記第２電磁波を分波する分波部を更に備える請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項７】
前記第１導波部及び前記第２導波部は、一体的に形成されている請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項８】
前記移動体の位置に関する情報を取得する位置取得装置と、
前記速度取得装置で取得された前記移動体の移動速度に関する情報を用いて前記位置に関する情報を補正する補正装置と
を更に備える請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項９】
前記第１導波部及び前記第２導波部は、光ファイバである請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項１０】
前記第１導波部と前記第２導波部の一方は固体であり他方は気体である請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の干渉計システム。
【請求項１１】
移動体として所定面に沿って移動可能なステージ本体と、
前記ステージ本体の移動速度に関する情報を取得する請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の干渉計システムと
を備えるステージ装置。
【請求項１２】
前記干渉計システムは、複数設けられている請求項１１に記載のステージ装置。
【請求項１３】
複数の前記干渉計システムは、前記所定面における第１方向についての前記ステージ本体の移動速度に関する情報を取得する第１干渉計システムを有する請求項１２に記載のステージ装置。
【請求項１４】
複数の前記干渉計システムは、前記所定面における前記第１方向とは異なる第２方向についての前記ステージ本体の移動速度に関する情報を取得する第２干渉計システムを有する請求項１３に記載のステージ装置。
【請求項１５】
複数の前記干渉計システムによって取得された前記移動速度に関する情報の平均値を求め、前記平均値を前記ステージ本体の移動速度とする速度管理装置を更に備える請求項１１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項１６】
基板を用いて露光処理を行う露光装置であって、
所定面に沿って移動可能に設けられ、前記基板を保持するステージ装置を備え、
前記ステージ装置として、請求項１０から請求項１５のうちいずれか一項に記載のステージ装置が用いられる露光装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、干渉計システム、ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ工程で用いられる露光装置は、露光光が照射される感光性の基板や当該観光性の基板に投影されるパターンを有するマスクを保持しながら移動するステージを備えている。ステージの位置情報は、干渉計システムによって計測される場合が多い。下記特許文献には、干渉計システムに関する技術の一例が開示されている。  
【特許文献１】特開２００５−２３３９６６号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／００１０１７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の干渉計システムでは、ステージに設置された反射面に測定光（ビーム）を照射し、その反射面で反射した測定光と、所定の参照光とを干渉させ、この干渉結果に基づいてステージの位置に関する情報を取得している。
【０００４】
そのため、光が進行する空間の環境（例えば、温度、圧力等）が変動すると、その光の屈折率等が変化して位置情報の計測精度が劣化する可能性がある。ステージの位置情報の計測精度が劣化すると、例えばパターンの像と基板との位置関係を所望状態にすることが困難となり、その結果、露光不良が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、移動体の正確な速度を取得可能とする干渉計システム、ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。ただし、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００７】
本発明に係る干渉計システム（１００、２００、３００）は、移動体（Ａ）に固定され、第１光屈折率を有する第１導波部（１１２、２１２、３０１）と、前記移動体に固定され、前記第１光屈折率とは異なる第２光屈折率を有する第２導波部（１１３、７０２）と、前記第１導波部を通過した第１電磁波（Ｂｐ）と、当該第１電磁波と同一波長を有し前記第２導波部を通過した第２電磁波（Ｂｓ）とを干渉させる干渉部（１１１）と、前記干渉部で生じる干渉波（Ｂｉ）を用いて前記第１電磁波と前記第２電磁波との位相差を検出する検出装置（１２０）と、検出された前記位相差を用いて前記移動体の移動速度に関する情報を取得する速度取得装置（１３０）とを備える。
【０００８】
本発明によれば、第１導波部（１１２）を通過した第１電磁波（Ｂｐ）と、第２導波部（１１３）を通過した第２電磁波（Ｂｓ）とが干渉し、その干渉波（Ｂｉ）から第１電磁波（Ｂｐ）と第２電磁波（Ｂｓ）との位相差が検出され、当該位相差に基づいて移動体（Ａ）の移動速度が検出される。
【０００９】
本発明に係るステージ装置（１、２）は、移動体（Ａ）として所定面（１５Ｇ、１７Ｇ）に沿って移動可能なステージ本体（１ａ、２ａ）と、前記ステージ本体の移動速度に関する情報を取得する上記の干渉計システム（１００、２００、３００）とを備える。  
本発明によれば、上記干渉計システムによって少なくともステージの移動速度に関する情報が取得される。
【００１０】
本発明に係る露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｐ）を用いて露光処理を行う露光装置であって、所定面（１５Ｇ、１７Ｇ）に沿って移動可能に設けられ、前記基板を保持するステージ装置（１、２）を備え、前記ステージ装置として、上記のステージ装置が用いられる。  
本発明によれば、基板を保持するステージ装置の移動速度に関する情報が取得される。
【００１１】
本発明に係るデバイス製造方法は、上記の露光装置（ＥＸ）を用いて基板（Ｐ）を露光することと、前記露光された基板を現像することとを含む。
【００１２】
本発明によれば、露光装置を用いて基板が露光されるため、マスクステージ装置及び基板ステージ装置の少なくとも一方のステージの移動速度に関する情報が取得される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動体に固定される第１導波部を少なくとも通過した第１電磁波と、同じく移動体に固定されると共に第１導波部と異なる屈折率を有する第２導波部を少なくとも通過した第２電磁波との位相差に基づいて移動体（ステージ）の速度に関する情報を取得することができる。このため、移動体の正確な速度を取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る干渉計システム、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、ＸＹ直交座標系あるいはＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹ直交座標系あるいはＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。そして、水平面内の所定方向をＸ方向、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ方向とする。
【００１５】
図１は、本実施形態の干渉計システム１００の全体構成を示した模式図である。  
この図に示すように、本実施形態の干渉計システム１００は、移動体Ａ上に固定される導光部１１０と、移動体Ａの外部に固定される光源部１２１、検出部１２２及び制御装置１３０とを備えている。本実施形態の干渉計システム１００は、移動体ＡのＸ方向の速度を計測するものとして用いられている。本実施形態では、移動体ＡはＸ方向にのみ移動するものとする。また、少なくとも導光部１１０と光源部１２１と検出部１２２とが同一のＸＹ平面に沿って配置されているものとする。
【００１６】
導光部１１０は、分岐結合プリズム１１１と、第１導光プリズム１１２と、第２導光プリズム１１３とを備えている。これら分岐結合プリズム１１１、第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３は、光源部１２１から射出されるビームＢを透過可能な材料、例えばガラスや水晶等によって形成されている。
【００１７】
分岐結合プリズム１１１は、平面視で台形状に形成されたプリズムである。分岐結合プリズム１１１は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面１１１ａと、光反射面１１１ｂとを有している。ＰＢＳ面１１１ａは、分岐結合プリズム１１１の内部に配置され、Ｘ軸方向に対して反時計回りに４５°傾けられている。ＰＢＳ面１１１ａは、−Ｘ方向（干渉計１２０の方向）から入射されるビーム（電磁波）を＋Ｘ方向と＋Ｙ方向とに分岐して射出すると共に、＋Ｘ方向から入射される光と＋Ｙ方向から入射される光とを結合して−Ｘ方向へ射出する。ＰＢＳ面１１１ａでは、−Ｘ方向から入射されたビームＢのうちＰ偏光成分Ｂｐを＋Ｘ方向に透過させると共に、入射されたビームのうちＳ偏光成分Ｂｓを＋Ｙ方向に反射させる。光反射面１１１ｂは、分岐されたＳ偏光成分Ｂｓを＋Ｘ方向へ反射する。
【００１８】
第１導光プリズム１１２は、分岐結合プリズム１１１の＋Ｘ側に配置されたプリズムである。第１導光プリズム１１２は、Ｘ方向（移動体Ａの移動方向）に長手となるように形成されており、第１屈折率ｎ１を有する導光体である。第１導光プリズム１１２の−Ｘ側の端部は、Ｙ軸方向に沿って平坦に形成されており、分岐結合プリズム１１１の＋Ｘ側の面にほぼ隙間無く当接した状態で接合されている。第１導光プリズム１１２の＋Ｘ側の端部には、Ｘ軸に対して時計回りに４５°傾けられた光反射面１１２ａと、Ｘ軸に対して反時計回りに４５°傾けられた光反射面１１２ｂとが形成されている。
【００１９】
第２導光プリズム１１３は、分岐結合プリズム１１１の＋Ｘ側であって第１導光プリズム１１２の＋Ｙ側に配置され、例えば第１導光プリズム１１２と同一形状、同一寸法に形成されたプリズムである。第２導光プリズム１１３は、第２屈折率ｎ２を有する導光体である。第１導光プリズム１１２と同様、第２導光プリズム１１３の−Ｘ側の端部は、Ｙ軸方向に沿って平坦に形成されており、分岐結合プリズム１１１の＋Ｘ側の面にほぼ隙間無く当接した状態で接合されている。第２導光プリズム１１２の＋Ｘ側の端部には、Ｘ軸に対して時計回りに４５°傾けられた光反射面１１３ａと、Ｘ軸に対して反時計回りに４５°傾けられた光反射面１１３ｂとが形成されている。
【００２０】
本実施形態では、分岐結合プリズム１１１、第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３が接合されて一体化された構成になっている。３つのプリズムが一体化されていることにより、各プリズム間でビームを直接入射させることができるようになっている。勿論、これら３つのプリズムは必ずしも一体化させる必要は無く、分離された構成であっても構わない。
【００２１】
光源部１２１は、例えばレーザ光源（不図示）を有している。レーザ光源は、所定の周波数のビームＢ（レーザビーム）を＋Ｘ方向（導光部１１０の方向）に射出する。検出部１２２は、例えば、位相差検出装置（不図示）を有している。位相差検出装置は、検出部１２２に＋Ｘ方向から入射される干渉光に基づいて、当該干渉光に含まれる光の位相差を検出する。光源部１２２から射出するビームＢとしては、可視光に限定されるものではなく、可視光を含む全ての電磁波を用いることができる。光源部１２１から射出するビームＢとして可視光の範囲から逸脱する電磁波を用いる場合には、本実施形態の説明において、光を電磁波と読み替えるものとする。
【００２２】
制御装置１３０は、光源部１２１、検出部１２２を制御すると共に検出部１２２にて検出された位相差に基づいて移動体Ａの移動速度に関する情報を取得する。移動速度に関する情報とは、移動体Ａの移動速度そのものを示す情報や移動体Ａの移動速度を有する情報を含むものである。例えば、制御装置１３０は、検出部１２２にて検出される位相差と、移動体Ａの移動速度に関する情報とを関連付けたデータベースを予め記憶し、当該データベースを用いて移動体Ａの移動速度に関する情報を取得することができる。また、制御装置１３０は、検出部１２２にて検出される位相差をパラメータとして移動体Ａの移動速度に関する情報を算出するための演算式を予め記憶しておき、当該演算式を用いて移動体Ａの移動速度に関する情報を取得するように設定することもできる。
【００２３】
次に、このように構成された干渉計システム１００の動作を説明する。  
制御装置１３０は、光源部１２１を制御してビームＢを射出させる。射出されたビームＢは、光源部１２１から＋Ｘ方向に進行し、Ｘ軸方向に移動する移動体Ａに固定された導光部１１０の分岐結合プリズム１１１に入射する。
【００２４】
分岐結合プリズム１１１に入射したビームＢは、分岐結合プリズム１１１のＰＢＳ面１１１ａにおいてＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとに分岐される。分岐されたＰ偏光成分Ｂｐは＋Ｘ方向へ射出され、分岐されたＳ偏光成分Ｂｓは＋Ｙ方向へ射出される。
【００２５】
ＰＢＳ面１１１ａから射出されたＰ偏光成分Ｂｐは、そのまま＋Ｘ方向に進行し、第１導光プリズム１１２に入射する。Ｐ偏光成分Ｂｐは、そのまま第１導光プリズム１１２内を＋Ｘ方向に進行し、光反射面１１２ａによって−Ｙ方向に反射され、光反射面１１２ｂによって−Ｘ方向に反射される。２つの光反射面１１２ａ及び１１２ｂによって反射されたＰ偏光成分Ｂｐは、第１導光プリズム１１２内を−Ｘ方向に進行し、分岐結合プリズム１１１に入射する。入射したＰ偏光成分Ｂｐは、そのまま−Ｘ方向に進行し、ＰＢＳ面１１１ａの所定位置１１１ｃに入射する。
【００２６】
一方、ＰＢＳ面１１１ａから射出されたＳ偏光成分Ｂｓは、光反射面１１１ｂによって＋Ｘ方向へ反射され、第２導光プリズム１１３に入射する。Ｓ偏光成分Ｂｓは、第２導光プリズム１１３内を＋Ｘ方向に進行し、光反射面１１３ａによって−Ｙ方向に反射され、光反射面１１３ｂによって−Ｘ方向に反射される。２つの光反射面１１３ａ及び１１３ｂによって反射されたＳ偏光成分Ｂｓは、第２導光プリズム１１３内を−Ｘ方向に進行し、分岐結合プリズム１１１に入射する。入射したＳ偏光成分Ｂｓは、光反射面１１１ｂによって−Ｙ方向へ反射され、ＰＢＳ面１１１ａの所定位置１１１ｃに入射する。
【００２７】
このように、第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３においては、それぞれＰ偏光成分Ｂｐ及びＳ偏光成分Ｂｓが同一方向に往復するように進行する。なお、光源部１２１からビームＢを射出する際、制御装置１３０は、第１導光プリズム１１２を往復したＰ偏光成分Ｂｐと、第２導光プリズム１１３を往復したＳ偏光成分ＢｓとがＰＢＳ面１１１ａの同一の所定位置１１１ｃに入射するように、干渉計１２０からビームＢを射出する際に当該ビームＢの入射位置を調整する。
【００２８】
所定位置１１１ｃに入射するＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間には、位相差が形成されている。以下、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間で位相差が形成される原理を説明する。本実施形態では、光の随伴効果と呼ばれる現象によってＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間に位相差が形成される。
【００２９】
光の随伴効果は、運動物体中の光線がその運動体の速度（観測座標系からの速度）と屈折率とを関数にして運動体に引きずられるように観察される現象である。図２は、停止しているプリズム１４０Ａに光Ｌを透過させた場合と、光Ｌの進行方向に運動しているプリズム１４０Ｂに光Ｌを透過させた場合とを比較したときの図である。同図に示すように、観測座標系から見た場合、光Ｌは、停止しているプリズム１４０Ａを透過する場合よりも、当該光Ｌの進行方向に運動しているプリズム１４０Ｂを透過する場合の方が、速度が大きくなって観察される。
【００３０】
以下、図３〜図１０を参照して、光の随伴効果によってＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間に位相差が形成される理論を説明する。ここでは、図１で示すＸＹ座標系について、観察者に固定の固定座標系（上記の観測座標系に相当）Ｓ及び当該固定座標系Ｓに対して等速度ｖでＸ軸方向に相対移動している移動座標系Ｓ’を想定する。
【００３１】
このとき、固定座標系Ｓの任意の座標を（ｘ，ｙ，ｚ）とし、時間をｔとすると、移動座標系Ｓ’についての（ｘ’，ｙ’，ｚ’）及びｔ’は、ローレンツ変換にしたがって［数１］のように表される。
【００３２】
【数１】
2010129780.tif 000003
【００３３】
これをもとにすると、固定座標系Ｓで長さｌ０の物体が速度ｖで移動していると長さはｌとして観測され、当該ｌは下記［数２］によって表される。
【００３４】
【数２】
2010129780.tif 000004
【００３５】
ここで、移動座標系Ｓ’に屈折率ｎのプリズムが固定されているものとし、真空での光速をｃとすると、移動座標系Ｓ’における光の位相速度は全ての方向に対して下記［数３］によって表される。
【００３６】
【数３】
2010129780.tif 000005
【００３７】
この場合において、時刻ｔ＝ｔ’＝０の時に、ｘ＝０、ｙ＝０で発光した図３に示すｘｙ平面内の素元波は、時刻ｔ＋Δｔにおいては楕円として表される。この場合、楕円の中心点は（ａΔｔ，０）であり、楕円の半長軸の長さはｂｗ’Δｔであり、楕円の半短軸はｂ１／２ｗ’Δｔである。ただし、ａ、ｂについては、下記［数４］によって表される。
【００３８】
【数４】
2010129780.tif 000006
【００３９】
以上を踏まえ、図４に示すように、移動座標系Ｓ’に上記の第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３が固定されているものとする。図４において、第１導光プリズム１１２と第２導光プリズム１１３との間の図中上下方向の位置関係は、図１に示す同方向の位置関係とは逆になって示されている。ここで、固定座標系Ｓで測定した第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３のＸ方向の寸法をＬとし、移動座標系Ｓ’で測定した当該寸法をＬ’とすると、ＬとＬ’との間には、下記［数５］の関係が成立する。
【００４０】
【数５】
2010129780.tif 000007
【００４１】
ここで、図５に示すように、固定座標系Ｓにおける時刻ｔ及び移動座標系Ｓ’における時刻ｔ’が共に０である場合、両座標系の原点が一致するものとする。このとき、図５に示すように、ｘ＝０の点Ｐ、Ｑにおいて発光があるものとする。このとき、第１導光プリズム１１２内の素元波速度ｗ１’及び第２導光プリズム１１３内の素元波速度ｗ２’は、下記［数６］で表される。また、［数６］において素元波面が形成する楕円形状の中心点と長軸、短軸を求めるための係数は下記［数７］で表される。
【００４２】
【数６】
2010129780.tif 000008
【００４３】
【数７】
2010129780.tif 000009
【００４４】
また、図６に示すように、時刻ｔ＝ｔ１において、第１導光プリズム１１２内の光波面が第１導光プリズム１１２の右端面に達したとすると、光波面等の寸法関係は、下記［数８］で表される。
【００４５】
【数８】
2010129780.tif 000010
【００４６】
また、図７に示すように、時刻ｔ＝ｔ２において、第２導光プリズム１１３内の光波面が第２導光プリズム１１３の右端面に達したとすると、光波面等の寸法関係は、下記［数９］で表される。
【００４７】
【数９】
2010129780.tif 000011
【００４８】
また、図８に示すように、時刻ｔ＝ｔ３において、第１導光プリズム１１２内の光波面が第１導光プリズム１１２の左端面に達したとすると、光波面等の寸法関係は、下記［数１０］で表される。
【００４９】
【数１０】
2010129780.tif 000012
【００５０】
また、図９に示すように、時刻ｔ＝ｔ４において、第２導光プリズム１１３内の光波面が第２導光プリズム１１３の左端面に達したとすると、光波面等の寸法関係は、下記［数１１］で表される。
【００５１】
【数１１】
2010129780.tif 000013
【００５２】
一方、ｔ＝ｔ４のとき、第１導光プリズム１１２内を進行していた光波面は既に第１導光プリズム１１２の外に出ている。このときの光波面の位置は、下記［数１２］で表される。また、光波面の光路長差は、下記［数１３］で表される。
【００５３】
【数１２】
2010129780.tif 000014
【００５４】
【数１３】
2010129780.tif 000015
【００５５】
一方、図１０に示すように、固定座標系Ｓにおける光路長差は、下記［数１４］で表される。
【００５６】
【数１４】
2010129780.tif 000016
【００５７】
したがって、第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３が＋Ｘ方向に速度ｖで移動している場合の光路長差と速度０である場合の光路長差の差は、下記［数１５］及び［数１６］で表される。なお、［数１６］は、［数１５］についてｖを用いた式で表したものである。
【００５８】
【数１５】
2010129780.tif 000017
【００５９】
【数１６】
2010129780.tif 000018
【００６０】
上記［数１５］及び［数１６］で表された光路長差δが固定座標系Ｓにおいて測定される光路長差であり、この値が位相差δとなる。このようにして、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間には、位相差δが生じることとなる。
【００６１】
図１に戻って、分岐結合プリズム１１１のＰＢＳ面１１１ａの所定位置１１１ｃに入射したＰ偏光成分Ｂｐは、ＰＢＳ面１１１ａによって−Ｘ方向に反射される。ＰＢＳ面１１１ａの所定位置１１１ｃに入射したＳ偏光成分Ｂｓは、−Ｘ方向に透過される。反射されたＰ偏光成分Ｂｐ及び透過されたＳ偏光成分Ｂｓは、重ね合わされて結合される。
【００６２】
Ｐ偏光成分Ｂｐ及びＳ偏光成分Ｂｓは、単一のビームＢの成分であるため同一周波数を有している。加えて、Ｐ偏光成分Ｂｐ及びＳ偏光成分Ｂｓとの間には上述したように位相差δが形成されている。したがって、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとが所定位置１１１ｃにおいて干渉し、−Ｘ方向に進行する干渉光Ｂｉが生成される。このように所定位置１１１ｃは本実施形態においてＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとが干渉する干渉部となる。干渉光Ｂｉは、分岐結合プリズム１１１から−Ｘ方向に射出される。この干渉光Ｂｉは、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとが結合されることによって生じる光であり、Ｐ偏光成分Ｂｐの光路長とＳ偏光成分Ｂｓの光路長との差、すなわちＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの位相差に関する情報を含む光である。
【００６３】
分岐結合プリズム１１１から−Ｘ方向に射出された干渉光Ｂｉは、検出部１２２に入射する。検出部１２２は、不図示の位相差検出装置によって、干渉光ＢｉからＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの位相差を検出する。検出部１２２における位相差の検出方法は、上記［図１６］によって表された式に基づいてｖの値を求めるものであり、従来の干渉計における位相差の検出方法と同じ方法を用いることができるため、詳しい説明は省略する。
【００６４】
検出部１２２は、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間の位相差を含む情報を制御装置１３０へ出力する。制御装置１３０は、当該位相差を含む情報に基づいて移動体Ａの移動速度に関する情報を取得する。本実施形態においては、移動体Ａの移動速度に関する情報として、移動体Ａの移動速度そのものを取得する。
【００６５】
また、上記［数１６］に示すように、移動速度ｖを取得するために必要なパラメータは、位相差のみである。このため、移動速度ｖは、位相差が決定すれば一義的に決定する。したがって、制御装置１３０に移動速度ｖと位相差とを関連付けしたデータベースを記憶させておき、制御装置１３０は、当該データベースに基づいて移動速度ｖを取得しても良い。
【００６６】
本実施形態によれば、分岐結合プリズム１１１、第１導光プリズム１１２及び第２導光プリズム１１３が導光部１１０として一体的に形成されており、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとを導光部１１０内で干渉させた後に干渉光Ｂｉを空気中に射出することになる。そのため、空気中において干渉光Ｂｉの光路上で空気揺らぎが生じた場合であっても、干渉光Ｂｉを構成するＰ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間の位相差には影響を及ぼさずに済む。これにより、空気揺らぎの影響を受けることなく移動体Ａの速度をより正確に取得することができる。
【００６７】
［第２実施形態］  
次に、本発明の第２実施形態を説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一または同等の構成部分については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００６８】
図１１は、本実施形態の干渉計システム２００の全体構成を示した模式図である。  
【００６９】
この図に示すように、本実施形態の干渉計システム２００は、第１導光プリズム２１２のＸ方向の寸法が上記第１実施形態の場合に比べて短く形成された構成となっている。具体的には、第１導光プリズム２１２は、−Ｘ側の端面から光反射面２１２ａ及び光反射面２１２ｂが形成された構成になっている。
【００７０】
このように、第１導光プリズム２１２と第２導光プリズム１１３との間でＸ方向の寸法が異なる場合であっても、Ｐ偏光成分ＢｐとＳ偏光成分Ｂｓとの間に位相差δを生じさせることが可能である。
【００７１】
［第３実施形態］  
次に、本発明の干渉計システムの第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同様または同等の構成部分については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００７２】
本発明の干渉計システム３００においては、Ｐ偏光成分Ｂｐ及びＳ偏光成分Ｂｓの光路長が長い程、移動体Ａの移動速度を精度高く取得することができる。そこで、本実施形態では、図１２に示すように、第１実施形態における第１導光プリズム１１２と同様の屈折率ｎ１を有する光ファイバ部材３０１及び第１実施形態における第２導光プリズム１１３と同様の屈折率ｎ２を有する光ファイバ部材３０２を用いた構成となっている。
【００７３】
光ファイバ部材３０２は、一端３０２ａが分岐結合プリズム１１１のＰ偏光成分Ｂｐの光射出部に接続されていると共に、他端３０２ｂが分岐結合プリズム１１１のＰ偏光成分Ｂｐの光入射部に接続されている。光ファイバ部材３０１は、一端３０１ａが分岐結合プリズム１１１のＳ偏光成分Ｂｓの光射出部に接続されていると共に、他端３０１ｂが分岐結合プリズム１１１のＳ偏光成分Ｂｓの光入射部に接続されている。光ファイバ部材３０１及び３０２は、それぞれ巻回されながら積層されて移動体Ａに固定された構成になっている。
【００７４】
このような構成を有する本実施形態の干渉計システムによれば、光ファイバ部材３０１及び３０２を巻回させて積層させることによって、Ｐ偏光成分Ｂｐの光路長及びＳ偏光成分Ｂｓの光路長をそれぞれ長く確保することができる。このため、移動体Ａの移動速度をより高い精度で取得することができる。
【００７５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態として、露光装置について説明する。図１３は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図１３において、露光装置ＥＸは、パターンを有するマスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ装置１と、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ装置２と、マスクステージ装置１を移動可能な第１駆動システム１８と、基板ステージ装置２を移動可能な第２駆動システム２１と、マスクステージ装置１及び基板ステージ装置２の位置情報を計測するレーザ干渉計を含む計測システム３と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。
【００７６】
本実施形態においては、露光装置ＥＸが、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である場合を例にして説明する。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子５の像面側の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳが形成される。
【００７７】
露光装置ＥＸは、液浸空間ＬＳを形成するための液浸部材６を備えている。液浸部材６は、終端光学素子５の近傍に配置されている。液浸部材６としては、例えば国際公開第２００６／１０６９０７号パンフレット等に開示されているものを用いることができる。液浸空間ＬＳは、終端光学素子５及び液浸部材６と、終端光学素子５及び液浸部材６と対向する位置に配置された物体との間に形成される。
【００７８】
本実施形態においては、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。
【００７９】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光時において、マスクＭ及び基板Ｐは、Ｚ方向とほぼ平行な投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ１（露光光ＥＬの光路）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動される。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。
【００８０】
露光装置ＥＸは、床面ＦＬ上に設けられた第１コラム７、及び第１コラム７上に設けられた第２コラム８を含むボディ９を備えている。第１コラム７は、床面ＦＬ上に設けられた複数の第１支柱１０と、それら第１支柱１０に第１防振装置１１を介して支持された第１定盤１２とを備えている。第２コラム８は、第１定盤１２上に設けられた複数の第２支柱１３と、それら第２支柱１３に第２防振装置１４を介して支持された第２定盤１５とを備えている。また、露光装置ＥＸは、床面ＦＬ上に第３防振装置１６を介して支持されている第３定盤１７を備えている。第１防振装置１１、第２防振装置１４、及び第３防振装置１６のそれぞれは、所定のアクチュエータ及びダンパ機構を備えたアクティブ防振装置を含む。
【００８１】
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００８２】
マスクステージ装置１は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第１駆動システム１８により、マスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ１ａを有する。マスクステージ１ａは、第２定盤１５上を移動する。第２定盤１５は、マスクステージ１ａを移動可能に支持するガイド面１５Ｇを有する。ガイド面１５Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。マスクステージ１ａは、照明系ＩＬからの露光光ＥＬが照射される位置を含むＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、照明系ＩＬからの露光光ＥＬが照射される位置は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ１と交わる位置を含む。また、マスクステージ１ａに保持されているマスクＭも、照明系ＩＬからの露光光ＥＬが照射される位置を含むＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ１ａは、Ｘ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向に移動可能である。
【００８３】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒１９に保持されている。鏡筒１９はフランジ２０を有しており、投影光学系ＰＬはフランジ２０を介して第１定盤１２に支持されている。第１定盤１２とフランジ２０（鏡筒１９）との間に防振装置を設けることができる。
【００８４】
本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ１はＺ方向と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００８５】
基板ステージ装置２は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第２駆動システム２１により、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ２ａを有する。基板ステージ２ａは、第３定盤１７上を移動する。第３定盤１７は、基板ステージ２ａを移動可能に支持するガイド面１７Ｇを有する。ガイド面１７Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ２ａは、終端光学素子５（投影光学系ＰＬ）からの露光光ＥＬが照射される位置を含むＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、終端光学素子５からの露光光ＥＬが照射される位置は、終端光学素子５の射出面５Ｋと対向する位置を含み、終端光学素子５の光軸（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ１）と交わる位置を含む。また、基板ステージ２ａに保持されている基板Ｐも、終端光学素子５（投影光学系ＰＬ）からの露光光ＥＬが照射される位置を含むＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ２ａは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００８６】
基板ステージ２ａは、基板Ｐを保持する基板ホルダ２Ｈと、基板ホルダ２Ｈの周囲に配置された上面２Ｔとを有する。基板ステージ２ａの上面２Ｔは、ＸＹ平面とほぼ平行な平坦面である。基板ホルダ２Ｈは、基板ステージ２ａ上に設けられた凹部２Ｃに配置されている。基板ホルダ２Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ホルダ２Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ２ａの上面２Ｔとは、ほぼ同一平面内に配置され、ほぼ面一である。
【００８７】
本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐ上のショット領域の位置情報を求めるための第１検出装置２３を備えている。第１検出装置２３は、基板Ｐ上のアライメントマークと、基板ステージ２ａに設けられている第１基準マークとを検出可能である。本実施形態においては、第１検出装置２３は、投影光学系ＰＬ（終端光学素子５）の−Ｙ側に隣接して配置されている。本実施形態においては、第１検出装置２３は、第１定盤１２に支持されている。
【００８８】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側に投影されるマスクＭのパターンの像の位置情報を求めるための第２検出装置２４を備えている。第２検出装置２４は、マスクＭ上の一対のアライメントマークと、それらアライメントマークに対応するように基板ステージ装置２に設けられている第２基準マークの投影光学系ＰＬを介した共役像とを同時に観察可能である。
【００８９】
計測システム３は、マスクステージ１ａの位置情報及び移動速度を計測するマスクステージ用干渉計システム３Ｍと、基板ステージ２ａの位置情報及び移動速度を計測する基板ステージ用干渉計システム３Ｐとを含む。
【００９０】
本実施形態の露光装置ＥＸにおいては、図１４に示すように、マスクステージ用干渉計システム３Ｍとして、例えば上記第１実施形態の干渉計システム１００を３つ（１００Ａ〜１００Ｃ）備えている。より詳細には、マスクステージ１ａ（移動体Ａ）のＸ方向への移動を検出する干渉計システム１００Ａ，１００ＢがＹ方向に配列されて備えられており、マスクステージ１ａのＹ方向への移動を計測する干渉計システム１００Ｃが備えられている。干渉計システム１００Ａは、マスクステージ１ａのＹ方向の一端部の移動を検出する。干渉計システム１００Ｂは、マスクステージ１ａのＹ方向の他端部の移動を計測する。これらの干渉計システム１００Ａ，１００Ｂの計測結果に基づいてマスクステージ１ａのθＺ方向の移動を計測することができる。なお、各干渉計システム１００Ａ〜１００Ｃの制御装置１３０は、例えば図１３に示す制御装置４に全て集約させることができる。
【００９１】
なお、マスクステージ１ａの上記Ｙ方向の一端部に干渉計システムを複数配置し、これら複数の干渉計システムによって移動速度に関する情報をそれぞれ取得する構成であっても構わない。この場合、複数の干渉計システムによって得られる値の平均値を求め、当該平均値をステージ本体の移動速度とする速度管理装置を設けるようにすることが好ましい。なお、この速度管理装置は、上記同様、例えば図１３に示す制御装置４に集約された構成とすることができる。
【００９２】
また、本実施形態の露光装置ＥＸにおいては、基板ステージ用干渉計システム３Ｐとして、上記マスクステージ用干渉計システム３Ｍと同様に、上記第１実施形態の干渉計システム１００を３つ備えている。すなわち、基板ステージ２ａ（移動体Ａ）のＸ方向への移動を検出する干渉計システムがＹ方向に２つ配列されて備えられており、基板ステージ２ａのＹ方向への移動を検出する干渉計システムが備えられている。
【００９３】
制御装置４は、上記第３実施形態の制御装置１３０の機能を含むと共に、露光装置ＥＸ全体の制御を行う。より詳細には、制御装置４は、上記マスクステージ用干渉計システム３Ｍを用いてマスクステージ１ａの位置情報及び移動速度を取得し、この取得した情報及び第２検出装置２４が取得する情報に基づいてマスクステージ１ａのアライメントを行う。また、制御装置４は、上記基板ステージ用干渉計システム３Ｐを用いて基板ステージ２ａの位置情報及び移動速度を取得し、この取得した情報及び第１検出装置２３が取得する情報に基づいて基板ステージ２ａのアライメントを行う。そして、制御装置４は、上記アライメントを行いながら、基板Ｐの露光を行う。
【００９４】
本発明のステージ装置は、マスクステージ１ａ、第２定盤１５、第１駆動システム１８、マスクステージ用干渉計システム３Ｍ及び制御装置４を備えるマスクステージ装置１である。また、本発明のステージ装置は、基板ステージ２ａ、第３定盤１７、第２駆動システム２１、基板ステージ用干渉計システム３Ｐ及び制御装置４を備える基板ステージ装置２である。
【００９５】
以下に、上述の露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法の一例について、図１５のフローチャート図を参照しながら説明する。露光シーケンスが開始され、マスクＭがマスクステージ１ａに搬入され、基板Ｐが基板ステージ２ａに搬入されると、制御装置４は、所定の計測処理を開始する。本実施形態においては、計測処理は、第１、第２検出装置２３、２４を用いた検出動作を含む。
【００９６】
制御装置４は、第２駆動システム２１を用いて、基板Ｐを保持した基板ステージ２ａをＸＹ方向に移動し、第１検出装置２３の検出領域に、基板ステージ２ａ上の第１基準マークを配置するために、第１検出装置２３の下面と対向する位置に第１基準マークを配置する。そして、制御装置４は、計測システム３（基板ステージ用干渉計システム３Ｐ）を用いて、基板ステージ２ａのＸ方向及びＹ方向の位置情報及び移動速度を計測しつつ、第１検出装置２３を用いて、基板ステージ２ａ上に設けられた基準マークを検出する（ステップＳＰ１）。これにより、制御装置４は、計測システム３によって規定される座標系内における基板ステージ２ａ上の基準マークのＸ方向及びＹ方向に関する位置情報を、空気揺らぎの影響を受けることなく正確に求めることができる。
【００９７】
また、制御装置４は、第２駆動システム２１を用いて、基板Ｐを保持した基板ステージ２ａをＸＹ方向に移動し、第１検出装置２３の検出領域に、基板Ｐのアライメントマークを配置するために、第１検出装置２３の下面と対向する位置にアライメントマークを配置する。そして、制御装置４は、計測システム３（基板ステージ用干渉計システム３Ｐ）を用いて、基板Ｐを保持した基板ステージ２ａのＸ方向及びＹ方向の位置情報及び移動速度を計測しつつ、第１検出装置２３を用いて、基板Ｐ上に設けられた所定数のアライメントマークを検出する（ステップＳＰ２）。これにより、制御装置４は、計測システム３によって規定される座標系内における各アライメントマークのＸ方向及びＹ方向に関する位置情報を、空気揺らぎの影響を受けることなく正確に求めることができる。
【００９８】
制御装置４は、基板Ｐ上の各アライメントマークの位置情報に基づいて、第１検出装置２３の検出基準に対する、基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める（ステップＳＰ３）。基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれの位置情報を演算処理によって求める際には、例えば特開昭６１−４４４２９号公報に開示されているような、いわゆるＥＧＡ（エンハンスド・グローバル・アライメント）方式を用いて求めることができる。これにより、制御装置４は、計測システム３で規定されるＸＹ座標系内において、第１検出装置２３の検出基準に対する、基板Ｐ上の各ショット領域の位置（位置関係）を求めることができる。すなわち、制御装置４は、計測システム３で規定されるＸＹ座標系内における基板Ｐ上の複数のショット領域それぞれの位置座標（配列座標）を決定することができる。
【００９９】
また、制御装置４は、計測システム３（マスクステージ用干渉計システム３Ｍ）を用いて、マスクステージ１ａに保持されたマスクＭの位置情報を検出するとともに、計測システム３（基板ステージ用干渉計システム３Ｐ）を用いて、基板Ｐを保持した基板ステージ２ａの位置情報を計測しつつ、第２検出装置２４を用いて、マスクＭに設けられているアライメントマーク及び基板ステージ２ａ上に設けられた第２基準マークの投影光学系ＰＬを介した共役像を検出する（ステップＳＰ４）。これにより、制御装置４は、計測システム３によって規定される座標系内における投影光学系ＰＬの空間像（投影像）のＸ方向及びＹ方向の位置を求めることができる。
【０１００】
マスクＭのパターンとマスクＭに形成されているアライメントマークとは、所定の位置関係で形成されている。また、基板ステージ２ａ上の第１基準マークと第２基準マークとの位置関係は既知である。したがって、制御装置４は、計測システム３によって規定される座標系内での第１検出装置２３の検出基準とマスクＭのパターンの像の投影位置との関係（ベースライン情報）を導出することができる（ステップＳＰ５）。
【０１０１】
制御装置４は、計測システム３によって規定される座標系内での第１検出装置２３の検出基準と基板Ｐ上の各ショット領域との位置関係（検出基準に対するショット領域の配列情報）、及び計測システム３によって規定される座標系内での第１検出装置２３の検出基準とマスクＭのパターンの像の投影位置との関係（ベースライン情報）に基づいて、計測システム３によって規定される座標系内でのマスクＭのパターンの像の投影位置と、基板Ｐ上の各ショット領域との関係を導出する（ステップＳＰ６）。
【０１０２】
制御装置４は、基板Ｐ上のショット領域の露光を開始するために、計測システム３を用いて、基板Ｐを保持した基板ステージ２ａの位置情報（基板Ｐ上のショット領域の位置情報）を計測しつつ、第２駆動システム２１を用いて、基板ステージ２ａに保持されている基板Ｐを最初の露光開始位置へ移動する。
【０１０３】
また、制御装置４は、基板Ｐの露光を開始するために、計測システム３を用いて、マスクステージ１ａに保持されたマスクＭの位置情報（マスクＭのパターンの位置情報）を計測しつつ、第１駆動システム１８を用いて、マスクステージ１ａに保持されているマスクＭを露光開始位置へ移動する。
【０１０４】
そして、制御装置４は、計測システム３を用いて、マスクステージ１ａ及び基板ステージ２ａの位置情報及び移動速度を計測しつつ、マスクＭ及び基板Ｐを移動しながら、ショット領域に対する露光を実行する（ステップＳＰ７）。すなわち、制御装置４は、マスクステージ用干渉計システム３Ｍの計測結果に基づいて第１駆動システム１８を駆動し、マスクステージ１ａに保持されているマスクＭの位置制御を行うとともに、基板ステージ用干渉計システム３Ｐの計測結果に基づいて第２駆動システム２１を駆動し、基板ステージ２ａに保持されている基板Ｐの位置制御を行いながら、基板Ｐを露光する。
【０１０５】
制御装置４は、基板Ｐのショット領域を投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ方向に移動しつつ、露光光ＥＬを照射することによって、投影領域ＰＲに形成されるパターンの像で基板Ｐ上のショット領域を露光する。制御装置４は、複数のショット領域を順次露光する。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態の露光装置ＥＸによれば、上記実施形態の干渉計システムによって、マスクステージ１ａの移動速度及び基板ステージ２ａの移動速度が計測され、当該計測結果に基づいてマスクステージ１ａ及び基板ステージ２ａの位置制御を行うことができる。
【０１０７】
さらに、本実施形態の露光装置ＥＸによれば、上記第１実施形態の干渉計システム１００を備えるため、マスクステージ１ａの正確な位置情報及び基板ステージ２ａの正確な位置情報を取得することができる。したがって、本実施形態の露光装置ＥＸによれば、空気揺らぎの存在に関わらずマスクステージ１ａ及び基板ステージ２ａを所望の位置に精度よく移動させることができる。
【０１０８】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、図１６に示すように、光源部１２１から射出射されたビームＢの光軸と検出器１２２に入射する干渉光Ｂiの光軸とがほぼ直交するような構成としてもよい。この場合、ＰＢＳ面１１１ａの所定位置１１１ｃ部分においては、−Ｘ方向に入射するＰ偏光成分Ｂｐを−Ｙ方向へ反射させ、−Ｙ方向に入射するＳ偏光成分Ｂｓを透過させる構成となる。このような構成としては、光源部１２１から射出されたビームＢがＰＢＳ面１１１aに入射する位置の偏光膜の構成を、所定位置１１１ｃ部分とは逆の関係となるようにしてもよいし、各成分の光を１／４波長板等を通過させることで、ＰＢＳ面１１１ａに−Ｘ側から入射する際の偏光方向とＰＢＳ面１１１ａに＋Ｘ側から入射する際の偏光方向が９０度回転するように構成してもよい。
【０１０９】
また、図１７に示すように、導光部１１０のうち分岐結合プリズム１１１のみを移動体Ａの外部に配置する構成であっても構わない。図１７では、分岐結合プリズム１１１を第１導光プリズム１１２の−Ｘ方向に配置した構成となっている。このような構成を採用することによって、検出器１２２に入射する干渉光Ｂｉの光軸が移動することを防止することができる。
【０１１０】
また、第１導波プリズムと第２導波プリズムの一方を固体とし、他方を気体としてもよい。気体の種類は、固体（ガラスや水晶等のビーム透過部材）側の屈折率と異なる屈折率を有するものであれば特に限定されるものではなく、適宜選択が可能である。なお、ビームが進行する気体空間の環境が空気ゆらぎ等で変動すると、前述のように位置情報の計測精度が劣化する可能性があるので、気体中を進行するビーム光路を短くする（例えば、図１１のような構成）などしてその影響を受けないように構成するとよい。
【０１１１】
また、図１８に示すように、上記第１実施形態の干渉計システム１００に加え、移動体Ａの位置に関する情報を取得するための第２干渉計６０１及び反射鏡６０２を備えた構成としても構わない。第２干渉計６０１は、移動体Ａに固定されると共に＋Ｘ方向に配置される反射鏡６０２に向けてビームＢ２（測定光）を照射し、反射鏡６０２で反射したビームＢ２と、所定の参照光とを干渉させ、この干渉結果に基づいて移動体Ａの位置情報（位置に関する情報）を取得する。この場合、第２干渉計６０１において取得される位置情報に基づいて、干渉計１２０において取得される移動体Ａの速度に関する情報を、制御装置（補正装置）１３０が補正する構成であっても構わない。これらの第２干渉計６０１と反射鏡６０２は、従来の干渉計システムであり、例えばマイケルソン・モーレー型の干渉計システムを用いることができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１１２】
なお、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）、米国特許第６，８９７，９６３号等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも、本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
【０１１３】
また、本発明は、米国特許第６，３４１，００７号、米国特許第６，４００，４４１号、米国特許第６，５４９，２６９号、米国特許第６，５９０,６３４号、米国特許第６，２０８，４０７号、米国特許第６，２６２，７９６号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０１１４】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【０１１５】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【０１１６】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【０１１７】
また、例えば米国特許第６，６１１，３１６号に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
【０１１８】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【０１１９】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光ＥＬはレンズ等の光学部材を介して基板に照射される。
【０１２０】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１２１】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１９に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態に従って、マスクのパターンの像で基板に露光し、露光した基板を現像する基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１２２】
なお、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１２３】
なお、上述のように本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１実施形態の干渉計システムの概略構成を示す模式図。
【図２】光の随伴効果を説明するための模式図。
【図３】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図４】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図５】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図６】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図７】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図８】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図９】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図１０】干渉光に位相差が生じる過程を示す模式図。
【図１１】第２実施形態の干渉計システムの概略構成を示す模式図。
【図１２】第３実施形態の干渉計システムの概略構成を示す模式図。
【図１３】露光装置の一例を示す模式図。
【図１４】マスクステージを平面視した模式図。
【図１５】露光装置の動作の一例を説明するためのフローチャート。
【図１６】本発明に係る干渉計システムの他の構成を示す模式図。
【図１７】本発明に係る干渉計システムの他の構成を示す模式図。
【図１８】本発明に係る干渉計システムの他の構成を示す模式図。
【図１９】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２５】
ＥＸ…露光装置  １…マスクステージ装置  １ａ…マスクステージ  ２…基板ステージ装置  ２ａ…基板ステージ  ３…計測システム  ３Ｍ…マスクステージ用干渉計システム  ３Ｐ…基板ステージ用干渉計システム  ４…制御装置  １００（１００Ａ〜１００Ｃ）、２００、３００…干渉計システム  １１０…導光部  １１１…分岐結合プリズム  １１１ａ…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面  １１１ｂ…光反射面  １１１ｃ…所定位置  １１２、２１２…第１導光プリズム  １１３…第２導光プリズム  １２０…干渉計  １２１…光源  １２２…検出器  １３０…制御装置  ３０１、３０２…光ファイバ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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