(57)【要約】【課題】高精度なウエハホルダの移動、及び高精度なパターンの転写を実現する。【解決手段】主制御装置２０により、ウエハホルダ７０のウエハＷに対する接触部分によって規定されるウエハ載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、ウエハ厚さ分布測定装置８０で計測されたウエハの厚み分布の情報とに基づいて、パターンの転写時のウエハステージＷＳＴの高さ方向位置を制御する。従って、パターンの転写時にはウエハ表面の高さ位置を例えば光学式センサを用いて常時計測する必要がないことから、光学式センサによるウエハ表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度なウエハホルダの移動、ひいては高精度なパターンの転写を実現可能となる。【選択図】図１
2006156508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の厚み分布の情報を計測する工程と；
前記物体が載置される載置装置の前記物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さ分布情報を計測する工程と；
前記各計測結果に基づいて、前記載置装置の高さ方向の制御目標値を決定する工程と；を含む目標値決定方法。
【請求項２】
前記制御目標値を決定する工程では、前記物体の厚み分布の情報に基づいて、前記物体が前記載置装置に載置されたときの前記物体表面の平坦度を予測し、
該予測結果を考慮して、前記載置装置の前記高さ方向の制御目標値を決定することを特徴とする請求項１に記載の目標値決定方法。
【請求項３】
前記物体表面の平坦度は、前記物体の厚み分布の情報に基づいて、前記載置装置の吸着特性を用いたチャッキングシミュレーションにより予測することを特徴とする請求項２に記載の目標値決定方法。
【請求項４】
前記物体の厚み分布の情報を計測する工程では、前記物体の厚み分布の情報を非光学式センサ又は光学式センサにより計測することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の目標値決定方法。
【請求項５】
前記載置装置の前記物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報を計測する工程では、前記載置装置に平坦度が保証された基準物体を載置させた状態で計測される、前記基準物体表面の前記所定の基準面からの高さの分布情報に基づいて、前記載置装置の物体載置面の高さ分布情報を計測することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の目標値決定方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の目標値決定方法により決定された制御目標値に従って、前記載置装置を移動することを特徴とする移動方法。
【請求項７】
前記載置装置は、前記高さ方向及び前記基準面に平行な面内で移動可能な移動体上に載置されていることを特徴とする請求項６に記載の移動方法。
【請求項８】
前記移動体の前記高さ方向に関する位置は、干渉計を介してモニタされていることを特徴とする請求項７に記載の移動方法。
【請求項９】
エネルギビームを投影光学系を介して載置装置に載置された物体に照射することにより、所定のパターンを前記物体に転写する露光方法であって、
前記投影光学系の最良結像面を目標面として請求項１〜５のいずれか一項に記載の目標値決定方法により、前記載置装置の高さ方向の制御目標値を決定する工程と；
該制御目標値に基づいて前記載置装置を移動しつつ、前記物体にパターンを転写する工程と；を含む露光方法。
【請求項１０】
前記投影光学系の最良結像面を計測する工程を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【請求項１１】
所定のパターンを投影光学系を介して物体上に転写する露光装置であって、
載置された物体を吸着する載置装置を有し、前記投影光学系の光軸方向及びこれに直交する２次元面内で移動可能な移動体と；
前記載置装置の前記物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、厚さ計測装置で計測された前記物体の厚み分布の情報とに基づいて、前記パターンの転写時の前記移動体の前記光軸方向に関する位置を制御する制御装置と；を備える露光装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記厚さ計測装置の計測結果に基づいて、前記物体が前記載置装置に保持されたときの前記物体表面の平坦度を予測し、該予測結果をも考慮して、前記移動体の位置を制御することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記投影光学系に前記物体が対向したときに、前記物体と前記投影光学系との間に液浸領域を形成する液浸装置を更に備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
載置された物体を吸着する載置装置を有し、投影光学系の光軸及びこれに直交する２次元面内で移動可能な移動体を備え、所定のパターンを前記投影光学系を介して前記物体上に転写する、少なくとも１台の露光装置と；
前記露光装置に接続され、前記物体の厚み分布の情報を計測する厚さ計測装置と；
前記露光装置の内部又は外部に設けられ、前記載置装置の前記物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、前記厚さ計測装置で計測された前記物体の厚み分布の情報とに基づいて、前記パターンの転写時の前記移動体の前記光軸方向に関する位置を制御する制御装置と；を備えるリソグラフィシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は目標値決定方法、移動方法及び露光方法、露光装置及びリソグラフィシステムに係り、更に詳しくは、物体が載置される載置装置の制御目標値を決定する目標値決定方法、該目標値決定方法により決定された制御目標値に従って載置装置を移動する移動方法及び前記目標値決定方法を用いる露光方法、該露光方法を実現可能な露光装置及びリソグラフィシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子（集積回路）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）のパターンの像を、投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光性の物体（以下、「ウエハ」と総称する）上に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパに改良を加え、レチクルとウエハとを同期して投影光学系に対して相対走査しつつ露光を行うステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。
【０００３】
この種の投影露光装置を用いて露光を行う際には、デフォーカスに起因する露光不良の発生を極力抑制するために、投影光学系の光軸方向に関するウエハの位置を、焦点位置検出系（フォーカス検出系）、例えば斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、「多点ＡＦ系」と呼ぶ）により検出し、その検出結果に基づいて、ウエハ上の露光領域（露光光の照射領域）を投影光学系の最良結像面の焦点深度の範囲内に位置させる、ウエハのいわゆるフォーカス・レベリング制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この種の露光装置には、スループットの向上とともに、解像力（解像度）の向上が要請される。投影露光装置の解像力は、露光光の波長（露光波長）の短波長化及び投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくすること（大ＮＡ化）により実現できるが、これら露光波長の短波長化や大ＮＡ化は、焦点深度の狭小化につながる。
【０００５】
そこで、最近になって、実質的に露光波長を短くして、かつ空気中に比べて焦点深度を大きく（広く）する液浸露光法が注目されるようになってきた。この液浸露光法は、投影光学系の下面とウエハ表面との間を水又は有機溶媒等の液体で満たし、液体中で露光光の波長が、空気中の１／ｎ倍（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、その解像度と同一の解像度が液浸法によらず得られる投影光学系（このような投影光学系の製造が可能であるとして）に比べて焦点深度をｎ倍に拡大（実施的に空気中に比べて焦点深度をｎ倍に拡大）するものである。
【０００６】
液浸露光法を採用する露光装置に、多点ＡＦ系を採用し、その多点ＡＦ系により液体を介してウエハの投影光学系の光軸方向に関する位置を検出する場合には、ウエハ表面に塗布されたレジストの水中への溶け出しなどによるウエハ上に形成された回路パターン部分の反射率むらによる影響を受け、多点ＡＦ系による高精度な位置計測が困難となるおそれがある。また、その液体の温度変化に応じた屈折率の変動が多点ＡＦ系の計測結果に与える影響も無視できない。すなわち、例えば液体として水を用いる場合を考えると、水の温度変化に伴うその屈折率の変動は、空気の温度変化に伴う屈折率の変動に比べておよそ１２０倍程度と非常に大きいことから、露光光の照射により水の温度が変化した場合には、屈折率が変動し、多点ＡＦ系による高精度な位置計測が困難となるおそれもがある。
【０００７】
特に、回路パターン部分の反射率むらは、液浸露光装置以外の露光装置でも生じる可能性があり、同様に、多点ＡＦ系による高精度な位置計測を困難にする。
【０００８】
いずれにしても、多点ＡＦ系による高精度な位置計測が困難になると、ウエハの高精度なフォーカス・レベリングができなくなり、ひいてはデフォーカスによる露光不良を招く蓋然性が高かった。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，４４８，３３２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した事情の下になされたもので、第１の観点からすると、物体（Ｗ）の厚み分布の情報を計測する工程と；前記物体が載置される載置装置（７０）の前記物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さ分布情報を計測する工程と；前記各計測結果に基づいて、前記載置装置の高さ方向の制御目標値を決定する工程と；を含む目標値決定方法である。
【００１１】
これによれば、物体の厚み分布の情報が計測され、物体が載置される載置装置の物体載置面の所定の基準面からの高さ分布情報が計測される。そして、これらの計測結果に基づいて、載置装置の高さ方向の制御目標値が決定される。このため、物体が載置装置上に載置される前の段階で、その物体が載置装置に載置された状態における載置装置の制御目標値（物体の表面を所定の面に一致させるための載置装置の高さ方向の制御目標値）を予め決定しておくことができる。従って、物体が載置装置に載置された状態で、その物体の高さ方向の位置を計測する光学式センサなどが不要となる。この結果、前記光学式センサによる物体表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度な載置装置の高さ方向の位置制御が可能となる。
【００１２】
本発明は、第２の観点からすると、本発明の目標値決定方法により決定された制御目標値に従って、前記載置装置を移動することを特徴とする移動方法である。
【００１３】
これによれば、本発明の目標値決定方法により決定された制御目標値に従って、載置装置を移動するので、載置装置の移動中に物体の高さ方向の位置を常時計測し、該計測結果に基づいて物体表面を所定の高さ位置に合わせるような載置装置のフィードバック制御を行う必要がない。すなわち、載置装置の移動中に物体の表面の高さ位置を例えば光学式のセンサを用いて計測する必要がないため、光学式センサによる物体表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度な載置装置の移動を実現することが可能である。
【００１４】
本発明は、第３の観点からすると、エネルギビーム（ＩＬ）を投影光学系（ＰＬ）を介して載置装置（７０）に載置された物体（Ｗ）に照射することにより、所定のパターンを前記物体に転写する露光方法であって、前記投影光学系の最良結像面を目標面として本発明の目標値決定方法により、前記載置装置の高さ方向の制御目標値を決定する工程と；該制御目標値に基づいて前記載置装置を移動しつつ、前記物体にパターンを転写する工程と；を含む露光方法である。
【００１５】
これによれば、物体にパターンを転写する以前に、本発明の目標値決定方法により、投影光学系の最良結像面を目標面として載置装置の高さ方向の制御目標値が決定され、その制御目標値に基づいて、載置装置を移動しつつ、物体にパターンが転写される。このため、転写の際には、物体表面の高さ位置を常時計測することなく、物体の厚み分布の情報と、載置装置の高さ分布の情報とに基づいて、物体表面を投影光学系の最良結像面と一致させるように制御することが可能となる。従って、転写の際に、物体表面の高さ位置をモニタする光学式センサが不要となり、その光学式センサによる物体表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度な載置装置の高さ方向の移動、ひいてはデフォーカスのない高精度なパターンの転写を実現することが可能となる。
【００１６】
本発明は、第４の観点からすると、所定のパターンを投影光学系（ＰＬ）を介して物体（Ｗ）上に転写する露光装置であって、載置された物体を吸着する載置装置（７０）を有し、前記投影光学系の光軸方向及びこれに直交する２次元面内で移動可能な移動体（ＷＳＴ）と；前記載置装置の前記物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、厚さ計測装置で計測された前記物体の厚み分布の情報とに基づいて、前記パターンの転写時の前記移動体の前記光軸方向に関する位置を制御する制御装置（２０）と；を備える露光装置である。
【００１７】
これによれば、制御装置は、載置装置の物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、厚さ計測装置で計測された物体の厚み分布の情報とに基づいて、パターンの転写時の前記移動体の前記光軸方向に関する位置を制御する。従って、パターンの転写時には、例えば光学式センサを用いて物体表面の高さ位置を常時計測する必要がないことから、その光学式センサによる物体表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度な載置装置の移動、ひいては高精度なパターンの転写を実現可能である。
【００１８】
本発明の露光装置では、前記投影光学系に前記物体が対向したときに、前記物体と前記投影光学系との間に液浸領域を形成する液浸装置（２３２）を更に備えることとすることができる。かかる場合には、上述したように、パターンの転写時には物体表面の高さ位置を常時計測する必要がないことから、例えば、光学式センサを用いて物体表面を計測する場合のように、液浸領域の液体の温度変化に起因する屈折率変動の影響を受けて計測精度が低下するようなことがないので、高精度なパターン転写を実現することが可能である。
【００１９】
本発明は、第５の観点からすると、載置された物体を吸着する載置装置（７０）を有し、投影光学系（ＰＬ）の光軸（ＡＸ）及びこれに直交する２次元面内で移動可能な移動体（ＷＳＴ）を備え、所定のパターンを前記投影光学系を介して前記物体上に転写する、少なくとも１台の露光装置（１００、１００1〜１００3）と；前記露光装置に接続され、前記物体の厚み分布の情報を計測する厚さ計測装置（８０，８０’）と；前記露光装置の内部又は外部に設けられ、前記載置装置の前記物体に対する接触部分によって規定される物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、前記厚さ計測装置で計測された前記物体の厚み分布の情報とに基づいて、前記パターンの転写時の前記移動体の前記光軸方向に関する位置を制御する制御装置（２０）と；を備えるリソグラフィシステムである。
【００２０】
これによれば、厚さ計測装置により物体の厚み分布の情報が計測され、制御装置では、露光装置を構成する載置装置の物体載置面の所定の基準面からの高さの分布情報と、前記
厚さ計測装置で計測された前記物体の厚み分布の情報とに基づいて、前記パターンの転写時の前記移動体の前記光軸方向に関する位置を制御する。これにより、パターンの転写時においては物体表面の高さ位置を常時計測する必要がなくなり、転写の際に、物体表面の高さ位置をモニタする光学式センサなどを設ける必要がなくなる。この結果、前記光学式センサによる物体表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度な載置装置の高さ方向の移動、ひいてはデフォーカスのない高精度なパターンの転写を実現することが可能となる。この場合、厚さ計測装置１台に対し、露光装置を複数備える場合には、複数の露光装置で並行してパターン転写を行うことが可能となるので、結果的に高スループットな物体に対するパターン転写を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態のリソグラフィシステム１０００の構成が一部省略して示されている。
【００２２】
リソグラフィシステム１０００は、露光装置１００と、該露光装置の近傍に配置された厚さ計測装置としてのウエハ厚み分布計測装置８０とを備えている。本実施形態では、ウエハ厚み分布計測装置８０は、露光装置１００の主制御装置２０に回線を介して電気的に接続されている。
【００２３】
前記露光装置１００としては、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（スキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））が用いられている。この露光装置１００は、光源及び照明光学系を含み、エネルギビームとしての照明光（露光光）ＩＬによりレチクルＲを照明する照明系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、物体としてのウエハＷが載置されるウエハステージＷＳＴ、前記レチクルステージＲＳＴ及び前記投影ユニットＰＵなどが搭載されたボディＢＤ、並びに露光装置の構成各部を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含む主制御装置２０等を備えている。この露光装置１００を構成する各部のうち、光源及び主制御装置２０を除く露光装置本体を構成する各部は、不図示のエンバイロンメンタル・チャンバの内部に収容されている。
【００２４】
前記照明系１０は、光源、及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り（マスキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる）で規定される矩形又は円弧状の照明領域にエネルギビームとしての照明光ＩＬを照射し、回路パターンが形成されたレチクルＲを均一な照度で照明する。照明系１０と同様の照明系は、例えば特開平６−３４９７０１号公報（対応する米国特許第５，５３４，９７０号）などに開示されている。光源としては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を発するＡｒＦエキシマレーザが用いられている。この光源は、実際には、露光装置本体が設置されるクリーンルームとは別のサービスルームなどに設置され、不図示の走光光学系を介してエンバイロンメンタル・チャンバ内部の照明光学系に接続されている。
【００２５】
上述のようにして構成された照明系１０では、回路パターン等が描かれたレチクルＲ上で、レチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域（Ｘ軸方向に細長い長方形状の照明領域）を照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００２６】
前記レチクルステージＲＳＴは、レチクルベース３６上に、その底面に設けられた不図示のエアベアリングなどによって例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されている。このレチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着（又は静電吸着）により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、ここでは、リニアモータ等を含むレチクルステージ駆動部１１により、後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直なＸＹ平面内で２次元的に（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に）微小駆動可能であるとともに、レチクルベース３６上を所定の走査方向（ここでは、図１における紙面左右方向であるＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。
【００２７】
本実施形態の場合、レチクルステージＲＳＴの駆動時（特に走査駆動時）のリニアモータの固定子に作用する反力に起因する振動の影響を極力低減するための対策が講じられている。具体的には、前述のリニアモータの固定子は、例えば特開平８−３３０２２４号公報（対応する米国特許第５，８７４，８２０号）などに開示されるように、ボディＢＤとは別に設けられた不図示の支持部材（リアクションフレーム）によってそれぞれ支持され、レチクルステージＲＳＴの駆動の際にリニアモータの固定子に作用する反力は、それらのリアクションフレームを介してクリーンルームの床面Ｆに伝達される（逃がされる）ようになっている。この他、例えば、特開平８−６３２３１号公報（対応する米国特許第６，２４６，２０４号）などに開示される運動量保存則を利用した反力キャンセル機構をレチクルステージＲＳＴの反力キャンセル機構として採用しても良い。
【００２８】
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１６によって移動鏡１５を介して例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。この場合、後述する投影ユニットＰＵを構成する鏡筒４０の側面に固定された固定鏡１４を基準として位置計測が行われる。実際には、レチクルステージＲＳＴ上にはＹ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられ、これに対応してＸ軸方向位置計測用のレチクルＹ干渉計とＸ軸方向位置計測用のレチクルＸ干渉計とが設けられ、更にこれらに対応してレチクルＹ干渉計用の固定鏡とレチクルＸ干渉計用の固定鏡とが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡１５、レチクル干渉計１６、固定鏡１４として、それぞれ示されている。レチクルＹ干渉計及びレチクルＸ干渉計のうちの一方、例えばレチクルＹ干渉計は測長軸を２軸有する２軸干渉計であり、このレチクルＹ干渉計の計測値に基づきレチクルステージＲＳＴのＹ位置に加えθｚ方向の回転も計測できるようになっている。なお、例えば、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡１５の反射面に相当）を形成しても良い。また、レチクルステージＲＳＴの走査方向（本実施形態ではＹ軸方向）の位置検出に用いられるＹ移動鏡の代わりに、少なくとも１つのコーナキューブ型ミラー（例えばレトロリフレクタ）を用いても良い。
【００２９】
レチクル干渉計１６の計測値は、主制御装置２０に送られている。主制御装置２０は、レチクル干渉計１６の計測値に基づいてレチクルステージ駆動部１１を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御する。
【００３０】
前記投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方でボディＢＤの一部に保持されている。このボディＢＤは、クリーンルームの床面Ｆ上に載置されたフレームキャスタＦＣ上に設置された第１コラム３２と、この第１コラム３２の上に固定された第２コラム３４とを備えている。
【００３１】
前記フレームキャスタＦＣは、クリーンルームの床面Ｆ上に水平に設置されたベースプレートＢＳと、該ベースプレートＢＳの上面に設けられた複数本、例えば３本（又は４本）の脚部３９（但し、図１における紙面奥側の脚部は図示省略）とを含んで構成されている。
【００３２】
前記第１コラム３２は、フレームキャスタＦＣを構成する各脚部３９の上に個別に設けられた複数例えば３個（又は４個）の防振機構５６と、これらの防振機構５６によって水平に支持された鏡筒定盤（メインフレーム）３８とを含んで構成されている。
【００３３】
前記鏡筒定盤３８は、例えば鋳物から成り、そのほぼ中央部に不図示の円形開口が形成されている。この円形開口内に、投影ユニットＰＵが上方から挿入され、投影ユニットの外周部の下端部近傍に設けられたフランジＦＬＧを介して、鏡筒定盤３８に支持されている。
【００３４】
前記第２コラム３４は、鏡筒定盤３８の上面の投影ユニットＰＵを取り囲む位置にそれぞれ配置され上下方向に伸びる、複数本、例えば３本の脚４１（但し、図１における紙面奥側の脚は図示省略）と、これらの脚４１によって水平に支持された前述のレチクルベース３６とによって構成されている。このレチクルベース３６には、その中央部に照明光ＩＬの通路となる開口３６ａが形成されている。
【００３５】
前記投影ユニットＰＵは、円筒状でその外周部の下端部近傍にフランジＦＬＧが設けられた鏡筒４０と、該鏡筒４０に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとによって構成されている。
【００３６】
前記投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックで、Ｚ軸方向の共通の光軸ＡＸを有する複数のレンズ（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系ＰＬは、所定の投影倍率（例えば１／４倍又は１／５倍）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域が照明されると、このレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上に形成される。
【００３７】
なお、本実施形態の露光装置１００では、液浸露光法により露光が行われるため、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが実質的に増大することに伴いレチクル側の開口が大きくなる。このため、レンズのみで構成する屈折光学系においては、ペッツヴァルの条件を満足することが困難となり、投影光学系ＰＬが大型化する傾向にある。かかる投影光学系ＰＬの大型化を避けるために、ミラーとレンズとを含んで構成される反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を投影光学系ＰＬとして用いても良い。
【００３８】
投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）のレンズ(以下、「先玉」ともいう)９１の近傍には、液浸装置２３２を構成する液体供給ノズル５１Ａと、液体回収ノズル５１Ｂとが設けられている。液体供給ノズル５１Ａ及び液体回収ノズル５１Ｂのそれぞれは、鏡筒定盤３８に保持されており、それぞれの先端は、先玉９１と後述するウエハステージＷＳＴ（より詳しくはウエハテーブルＷＴＢ）との間の空間に臨んだ状態で配置されている。
【００３９】
前記液体供給ノズル５１Ａには、その一端が不図示の液体供給装置に接続された不図示の供給管の他端が接続されており、前記液体回収ノズル５１Ｂには、その一端が不図示の液体回収装置に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。
【００４０】
前記液体供給装置は、液体のタンク、加圧ポンプ及び温度制御装置並びに供給管に対する液体の供給・停止を制御するためのバルブ等を含んで構成されている。バルブとしては、例えば液体の供給・停止のみならず、流量の調整も可能となるように流量制御弁を用いることが望ましい。前記温度制御装置は、液体タンク内の液体の温度を、露光装置本体が収納されているチャンバ（不図示）内の温度と同程度の温度に調整する。
【００４１】
前記液体回収装置は、液体のタンク及び吸引ポンプ並びに回収管を介した液体の回収・停止を制御するためのバルブ等を含んで構成されている。バルブとしては、前述した液体供給装置側のバルブに対応して流量制御弁を用いることが望ましい。
【００４２】
上記の液体としては、ここでは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する超純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いるものとする。超純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、ウエハ上のフォトレジストや光学レンズ等に対する悪影響がないという利点がある。また、超純水は環境に対する悪影響がないうえ、不純物の含有量が極めて少ないため、ウエハＷの表面及び先玉９１の表面をも洗浄する作用も期待できる。
【００４３】
水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４である。この水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。
【００４４】
前記液体供給装置及び液体回収装置は、それぞれコントローラを具備しており、それぞれのコントローラは、主制御装置２０によって制御されるようになっている。液体供給装置のコントローラは、主制御装置２０からの指示に応じ、供給管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体供給ノズル５１Ａを介して先玉９１とウエハＷとの間に水を供給する。また、このとき、液体回収装置のコントローラは、主制御装置２０からの指示に応じ、回収管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体回収ノズル５１Ｂを介して先玉９１とウエハＷとの間から液体回収装置（液体のタンク）の内部に水を回収する。このとき、主制御装置２０は、先玉９１とウエハＷとの間に液体供給ノズル５１Ａから供給される水の量と、液体回収ノズル５１Ｂを介して回収される水の量とが常に等しくなるように、液体供給装置のコントローラ、液体回収装置のコントローラに対して指令を与える。そのため、先玉９１とウエハＷとの間には常に一定量の水Ｌｑ（図１参照）が保持される。この場合、先玉９１とウエハＷとの間に保持された水Ｌｑは、常に入れ替わっている。
【００４５】
上記の説明から明らかなように、本実施形態の液浸装置２３２は、上記液体供給装置、液体回収装置、供給管、回収管、液体供給ノズル５１Ａ及び液体回収ノズル５１Ｂ等を含んで構成された、局所液浸の液浸装置である。
【００４６】
なお、上記の説明では、その説明を簡単にするため、液体供給ノズルと液体回収ノズルとがそれぞれ１つずつ設けられているものとしたが、これに限らず、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されるように、ノズルを多数有する構成を採用することとしても良い。要は、投影光学系ＰＬを構成する最下端の光学部材（先玉）９１とウエハＷとの間に液体を供給することができるのであれば、その構成はいかなるものであっても良い。
【００４７】
前記ウエハステージＷＳＴは、図１に示されるように、投影ユニットＰＵの下方に水平に配置されたステージベース７１の上面に、その底面に設けられた複数のエアベアリングを介して非接触で浮上支持されている。
【００４８】
前記ステージベース７１の＋Ｚ側の面（上面）７１ａは、その平坦度が非常に高くなるように加工されており、ウエハステージＷＳＴの移動基準面（ガイド面）とされている。
【００４９】
前記ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの図１における下方で、リニアモータ（あるいは平面モータ）などのアクチュエータを含む不図示のＸＹ駆動部によって上記ガイド面７１ａに沿ってＸＹ面内で駆動されるＸＹステージ２８と、該ＸＹステージ２８上にＺ・チルト駆動部ＶＺを介して搭載され、該Ｚ・チルト駆動部ＶＺによってＺ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の３自由度方向に微小駆動される移動体としてのウエハテーブルＷＴＢとを含んで構成されている。ウエハテーブルＷＴＢの上面に、載置装置としてのウエハホルダ７０が設けられ、該ウエハホルダ７０上にウエハＷが載置され、真空吸着（又は静電吸着）等により固定されている。
【００５０】
前記Ｚ・チルト駆動部ＶＺは、例えば、ＸＹステージ２８上でウエハテーブルＷＴＢを３点で支持する３つのアクチュエータ（例えば、ボイスコイルモータ又はＥＩコア）等を含んで構成される。なお、Ｚ・チルト駆動部ＶＺは、図１に示されるようにＸＹステージ２８上に存在するが、以下では、図示及び説明の便宜上から、ＸＹステージ２８を駆動するＸＹ駆動部と上記Ｚ・チルト駆動部ＶＺとによって、図１のウエハステージ駆動部２７が構成されているものとして適宜説明を行うものとする。
【００５１】
前記ウエハテーブルＷＴＢの内部には、図２に示されるように、空間像計測装置５９を構成する光学系の一部が配置されている。この空間像計測装置５９は、図２に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢに設けられたステージ側構成部分、すなわちスリット板９０と、ウエハテーブルＷＴＢ内部に設けられた不図示の複数のレンズからなるリレー光学系、光路折り曲げ用のミラー、及び送光レンズ８７等と、ウエハステージＷＳＴの外部に設けられたステージ外構成部分、すなわち受光レンズ８９、光電変換素子から成る光センサ２４等を備えている。
【００５２】
これを更に詳述すると、スリット板９０は、図２に示されるように、ウエハステージＷＳＴの一端部上面に設けられた上部が開口した突設部５８に対し、その開口を塞ぐ状態で上方から嵌め込まれている。このスリット板９０は、ＡｒＦエキシマレーザ光の透過性の良い、合成石英、あるいはホタル石などを素材とする受光ガラスと、該受光ガラスの上面に形成されその一部に所定幅のスリット状の開口パターン（以下、適宜「スリット開口」と呼ぶ）が形成されたクロムなどの金属から成る遮光膜とを有している。
【００５３】
前記受光レンズ８９は、前記送光レンズ８７よりも大型の形状を有し、送光レンズ８７によってウエハテーブルＷＴＢの外部に送り出される照明光束の光路上に配置されている。この受光レンズ８９の上方には、光センサ２４が配置されている。これら受光レンズ８９及び光センサ２４は、所定の位置関係を保ってケース９２内に収納され、該ケース９２は鏡筒定盤３８の下面に固定されている。光センサ２４としては、微弱な光を精度良く検出することが可能な光電変換素子（受光素子）、例えばフォト・マルチプライヤ・チューブ（ＰＭＴ、光電子増倍管）などが用いられる。
【００５４】
本実施形態では、上述のようにして構成された空間像計測装置５９を用いて、計測マークの投影像（空間像）の計測がスリットスキャン方式によって実行される。その際、計測用レチクル等に形成された計測用マークの投影光学系ＰＬによる空間像（投影像）の計測の際に、空間像に対してスリット板９０が走査され、スリット板９０のスリット開口を介して空間像（これに対応する照明光ＩＬ）がウエハテーブルＷＴＢ内部に入射する。この入射した照明光ＩＬは、不図示のリレー光学系、送光レンズ８７を介してウエハテーブルＷＴＢの外部に導き出され、光センサ２４によって受光され、該光センサ２４からその受光量に応じた光電変換信号（光量信号）Ｐが図１の主制御装置２０に出力される。
【００５５】
上記の説明からわかるように、本実施形態では、空間像の計測の際には、送光レンズ８７が、受光レンズ８９及び光センサ２４に対して移動する。そこで、空間像計測装置５９では、所定の範囲内で移動する送光レンズ８７を介した光がすべて受光レンズ８９に入射するように、リレー光学系を構成する各レンズ等の大きさが設定されている。
【００５６】
空間像計測装置５９では、スリット板９０、不図示のリレー光学系及び送光レンズ８７により、スリット板９０の開口パターンを介した光をウエハテーブルＷＴＢ外に導出する光導出部が構成され、受光レンズ８９及び光センサ２４によって、ウエハテーブルＷＴＢ外へ導出された光を受光する受光部が構成されている。これら光導出部と受光部とは、機械的に分離され、その結果光センサ２４がウエハテーブルＷＴＢの外部に設けられているので、光センサ２４の発熱に起因するウエハテーブルＷＴＢに対する悪影響が抑制されるようになっている。また、ウエハテーブルＷＴＢの外部と内部とがライトガイド等によって接続されていないので、ライトガイドに起因するウエハテーブルＷＴＢの位置制御性に対する悪影響もない。勿論、熱の影響等を無視、あるいは排除できるような場合には、光センサ２４をウエハテーブルＷＴＢの内部に設けてもよい。
【００５７】
本実施形態では、例えば露光に先立って、主制御装置２０により空間像計測装置５９を用いて最良結像面の計測が行われる。この最良結像面の検出は、大略次のａ．〜ｆ.のような手順で行われる。
【００５８】
ａ．  計測用マーク（例えばラインアンドスペースパターンから成るマークとする）が形成された計測用レチクルを、レチクルステージＲＳＴ上にロードし、その計測用マークを照明光ＩＬにより照明し、前記計測用マークの像を投影光学系ＰＬにより像面に投影した状態で、その投影像（空間像）に対してスリット板９０のスリット開口が走査されるように、ウエハテーブルＷＴＢをＸＹ面内で所定方向に移動し、その移動中にスリット開口を介した光を受光系を介して光センサ２４で受光して計測用マークの空間像の強度信号を得る。
ｂ．  上記ａ．のような空間像計測を、投影光学系ＰＬの光軸方向に関するウエハテーブルＷＴＢの位置（以下、便宜上「Ｚ位置」と呼ぶ）を、ステップ的に変更しながら、所定ステップ、例えば１５ステップ程度繰り返す。
ｃ．そして、前記１５ステップ程度の各Ｚ位置での空間像の計測結果として得られた各空間像の光強度信号波形をそれぞれフーリエ変換し、各Ｚ位置での空間像の光強度信号波形から得られる例えばコントラスト（一次周波数成分と零次周波数成分との振幅比）などの所定の情報をそれぞれ求める。
ｄ．  そして、Ｚ位置を横軸としコントラスト値を縦軸とする直交座標系上に、上記ｃ．の結果として得られた複数点（例えば１５点）の座標位置（Ｚ位置、コントラスト値）をプロットし、これら複数点を最小自乗近似して得られる近似曲線に基づいてベストフォーカス位置を検出する。
ｅ.  上記ａ.〜ｄ.の手順を、投影光学系ＰＬの視野内の前述した照明領域にほぼ一致する領域内の複数の評価点に対応して位置する計測用マークのそれぞれについて、繰り返し行う。
ｆ.  そして、上記ａ.〜ｅ.の結果として得られた、複数の評価点におけるベストフォーカス位置のデータに基づいて最小自乗法による近似面を求めることで、投影光学系の最良結像面を算出する。
【００５９】
本実施形態と同様の像面の計測方法については、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書（及びこれに対応する特開２００２−１４００５号公報及び特開２００２−１９８３０３号公報）などに詳細に開示されているので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【００６０】
前記ウエハテーブルＷＴＢの上面には、図３の平面図に示されるように、ウエハホルダ７０を取り囲む状態で４枚の補助プレート２５ａ〜２５ｄが設けられている。これら４枚の補助プレート２５ａ〜２５ｄによって、その中央部にウエハホルダ７０（ウエハＷ）の直径よりも０．１〜１ｍｍ程度直径が大きな円形開口が形成された板状のプレートが構成される。補助プレート２５ａ〜２５ｄのそれぞれは、ウエハホルダ７０上に載置されたウエハＷの上面とほぼ面一となるようにその高さが設定されている。このため、ウエハＷの上面と補助プレート２５ａ〜２５ｄそれぞれの上面とによって、ウエハテーブルＷＴＢとほぼ同一面積の正方形の領域が形成され、ウエハＷ上に存在する水ＬｑがウエハテーブルＷＴＢの移動によりウエハＷ上を外れた場合にも補助プレート２５ａ〜２５ｄのいずれかに受け渡され、水漏れなどが発生しないようになっている。
【００６１】
なお、補助プレート２５ａ〜２５ｄのいずれかの一部に、前述した空間像計測装置５９の一部（突設部５８等）が設けられているが、図３では便宜上、その図示が省略されている。
【００６２】
前記ウエハホルダ７０は、図３に示されるように、円形板状のベース部１２６、該ベース部１２６の上面（図３における紙面手前側の面）の外周部近傍の所定幅の環状領域を除く中央部の所定面積の領域に所定の間隔で設けられた複数の突起状のピン１３２，１３２，……、これら複数のピン１３２が配置された前記領域を取り囲む状態で外周縁近傍に設けられた環状の凸部（以下、「リム部」と称する）１２８等を備えている。
【００６３】
このウエハホルダ７０は、低膨張率の材料、例えばセラミックス等のある程度弾性を有する材料から成り、全体として円盤状のセラミックス等の材料の表面をエッチングすることによって、底面部を構成する円形板状のベース部１２６と、このベース部１２６上面に凸設されたリム部１２８及び複数のピン１３２が一体的に形成されている。
【００６４】
前記リム部１２８は、その外径がウエハＷの外径よりも僅かに小さく、例えば１〜２ｍｍ程度小さく設定され、その上面は、ウエハＷが載置された際に、ウエハＷの裏面との間に隙間が生じないよう、水平且つ平坦に加工されている。
【００６５】
前記ピン１３２は、それぞれの先端部分がリム部１２８とほぼ同一面上に位置するようにされた突起状の形状を有している。ピン１３２は、ベース部１２６上面に所定間隔で配置されている。
【００６６】
ウエハホルダ７０の中央部近傍には、上下方向（紙面直交方向）の所定形状の貫通孔１２６ａが、ピン１３２と機械的に干渉しない状態で形成されている。この貫通孔１２６ａの内部には、上下動ピン（センタアップ）１３４が挿入され、センタアップ１３４は、図１のウエハステージ駆動部１２４を構成する不図示の上下動機構を介して、Ｚ軸方向に昇降（上下動）されるようになっている。ウエハロード時、ウエハアンロード時には、センタアップ１３４が上下動機構により駆動されることで、センタアップ１３４によってウエハＷを下方から支持したり、ウエハＷを支持したままの状態でセンタアップ１３４を上下動させたりすることができるようになっている。
【００６７】
また、ベース部１２６の上面には、図３に示されるように、複数の給排気口１３６が、ベース部１２６上面の中心部近傍から放射方向（ほぼ１２０°の中心角の間隔を有する３本の半径線の方向）に沿って形成されている。これら給排気口１３６も、ピン１３２と機械的に干渉しない位置に形成されている。給排気口１３６は、ウエハホルダ７０内に設けられた配管をそれぞれ介して給排気路１３８Ａ，１３８Ｂ，１３８Ｃにそれぞれ接続され、これらの給排気路１３８Ａ，１３８Ｂ，１３８Ｃがウエハホルダ７０の外周面に接続された後述する給排気機構１８０を構成する給排気枝管１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃと連通状態とされている。
【００６８】
上述のようにして構成されたウエハホルダ７０には、図２に示されるように、ウエハホルダ７０上に載置され、複数のピン１３２及びリム部１２８によって下方から支持されたウエハＷを、複数のピン１３２及びリム部１２８それぞれの上端面（上端部）に対して吸着保持する真空吸着機構を含む給排気機構１８０が接続されている。
【００６９】
前記給排気機構１８０は、第１真空ポンプ１４６Ａ、真空室１４６Ｂａ及び第２真空ポンプ１４６Ｂｂ、並びに給気装置１４６Ｃと、これらの第１真空ポンプ１４６Ａ、真空室１４６Ｂａ及び第２真空ポンプ１４６Ｂｂ、並びに給気装置１４６Ｃを前記給排気路１３８Ａ〜１３８Ｃにそれぞれ接続する給排気管１４０とを備えている。
【００７０】
前記給排気管１４０は、給排気本管１４０ｄと、該給排気本管１４０ｄの一端から３つに枝分かれした前述の給排気枝管１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃと、給排気本管１４０ｄの他端から３つに枝分かれした第１排気枝管１４０ｅ、第２排気枝管１４０ｆ、給気枝管１４０ｇとから構成されている。
【００７１】
前記第１排気枝管１４０ｅの給排気本管１４０ｄとは反対側の端部には、電磁弁（電磁バルブ）Ｖ１を介して第１真空ポンプ１４６Ａが接続されており、前記第２排気枝管１４０ｆの給排気本管１４０ｄとは反対側の端部には電磁弁Ｖ２を介して真空室１４６Ｂａの一側が接続されている。この真空室１４６Ｂａの他側には、第２真空ポンプ１４６Ｂｂが接続されている。また、前記給気枝管１４０ｇの給排気本管１４０ｄとは反対側の端部には、電磁弁Ｖ３を介して給気装置１４６Ｃが接続されている。
【００７２】
また、図示は省略されているが、給排気本管１４０ｄの一部には、給排気管１４０内部の気圧を計測するための気圧計が接続されている。この気圧計による計測値は図１の主制御装置２０に供給され、主制御装置２０は、気圧計による計測値とウエハのロード、アンロードの制御情報とに基づいて、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ３の開閉と、真空ポンプ１４６Ａ，１４６Ｂｂ及び給気装置１４６Ｃの動作とを制御するようになっている。
【００７３】
本実施形態では、ウエハホルダ７０上へのウエハのロード時には、不図示のウエハローダにより、ウエハＷがセンタアップに受け渡され、そのウエハを受け取ったセンタアップ１３４が主制御装置２０により下降駆動され、ウエハホルダ７０上にウエハＷが載置される。次いで、主制御装置２０により、給排気機構１８０の高速排気用の真空室１４６Ｂａに通じる電磁弁Ｖ２が開かれ、ベース部１２６、リム部１２８及びウエハＷで囲まれた空間内の気体が真空ポンプ１４６Ｂｂにより高速に吸引（排気）される。この際、本実施形態では、スループットの向上を図るため、真空室１４６Ｂａを使用することによって吸引圧力を、例えば−８００ｈＰａ程度と高く（高度な真空状態に）設定するようになっている。
【００７４】
そして、ウエハＷが高速に吸着保持されると、主制御装置２０は、電磁弁Ｖ２を閉じ、通常時に使用するもう１つの真空ポンプ１４６Ａに通じる電磁弁Ｖ１を開く。これ以降はその真空ポンプの吸引力によりウエハＷが吸着保持されることとなる。
【００７５】
一方、ウエハＷをアンロードするに際しては、主制御装置２０は、まず、開いていた電磁弁を閉じ、ウエハの吸引を停止した後、給気装置１４６Ｃに接続された電磁弁（給気弁）Ｖ３を開き、ウエハＷの底面に向けて気体を吹き付けて、ウエハの吸引状態を瞬時に解除する。これと同時に、主制御装置２０はセンタアップ１３４を所定量上昇させ、不図示のウエハアンローダがウエハＷの下側に入り込むのを待ち、ウエハアンローダに対するウエハの受け渡しが終了した後、そのウエハＷを受け取ったウエハアンローダが退避することで、ウエハアンロードが終了する。
【００７６】
図２に戻り、前記ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸＹ面内での位置情報は、ウエハテーブルＷＴＢの上部に固定された移動鏡１７ＸＹにＸＹ面に平行な測長ビームを照射するウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）１８によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。このウエハ干渉計１８は、鏡筒定盤３８に吊り下げ状態で固定されており、投影ユニットＰＵを構成する鏡筒４０の側面に固定された固定鏡５７ＸＹの反射面を基準とする移動鏡１７ＸＹの反射面の位置の情報、すなわちウエハ干渉計１８内部の測長ビームと、固定鏡５７ＸＹに照射される参照ビームとが分岐される分岐点からの、測長ビームＢＩ１の光路長と参照ビームＢＩ２の光路長との差の情報を、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ面内での位置情報として計測する。
【００７７】
ウエハテーブルＷＴＢの上面には、実際には、図３に示されるように、走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡１７Ｙと非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡１７Ｘとが設けられ、これに対応してレーザ干渉計及び固定鏡も、Ｘ軸方向位置計測用とＹ軸方向位置計測用のものがそれぞれ設けられているが、図２ではこれらが代表的に移動鏡１７ＸＹ、ウエハ干渉計１８、固定鏡５７ＸＹとして図示されている。なお、例えば、ウエハステージＷＳＴの端面を鏡面加工して反射面（Ｙ移動鏡１７Ｙ、Ｘ移動鏡１７Ｘの反射面に相当）を形成しても良い。また、ウエハ干渉計１８のうち、Ｘ軸方向位置計測用のレーザ干渉計及びＹ軸方向位置計測用のレーザ干渉計の少なくとも一方は、測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウエハステージＷＳＴのＸ、Ｙ位置の他、回転（θｚ方向の回転（ヨーイング）を少なくとも含む）の計測が可能となっている。
【００７８】
なお、Ｘ軸方向位置計測用のレーザ干渉計及びＹ軸方向位置計測用のレーザ干渉計として、ともに多軸干渉計を用い、ヨーイングのみならず、ピッチング（θｘ方向の回転）、ローリング（θｙ方向の回転）をも計測できるようにしても良い。
【００７９】
また、図２に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢの端面には、ＸＹ平面に対して４５°傾斜した反射面を有する反射鏡１７Ｚが設置されており、ウエハ干渉計１８からは、この反射鏡１７Ｚに対してもＸＹ面に平行な方向の測長用干渉計ビームＢＩ３が照射されている。その測長用干渉計ビームＢＩ３は、反射鏡１７Ｚの反射面で反射され、９０°向きを変えて＋Ｚ方向に進み、鏡筒定盤３８の下面（−Ｚ側面）に固定されたＸＹ面内に平行にＸ軸方向に延びる平面鏡から成る固定鏡５７Ｚに照射される。そして、この測長ビームＢＩ３は、固定鏡５７Ｚで反射された後、−Ｚ方向に進んで反射鏡１７Ｚの反射面で再び反射されてウエハ干渉計１８に戻る。ウエハ干渉計１８では、この戻り光束を受光して、前述の分岐点からの測長用干渉計ビームＢＩ３の光路長と参照ビームＢＩ２の光路長との差の情報を、固定鏡５７Ｚと反射鏡１７Ｚの反射面との距離の情報、すなわちウエハテーブルＷＴＢのＺ位置情報として計測している。
【００８０】
なお、実際には、図３に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢの−Ｘ側面と＋Ｙ側面に反射鏡１７Ｚ1と反射鏡１７Ｚ2がそれぞれ設けられているが、図１，図２ではこれらが代表的に反射鏡１７Ｚとして図示されている。反射鏡１７Ｚ1上の１箇所（又は箇所）及び反射鏡１７Ｚ2上の２箇所（又は１箇所）の任意の３箇所で、ウエハテーブルＷＴＢのＺ位置情報を、干渉計１８により計測可能となっている。従って、干渉計１８により、ウエハテーブルＷＴＢのＺ軸方向の位置のほかＹ方向チルト（ＸＹ面に対するθｘ方向の傾斜（回転）、すなわち前述のピッチング）、Ｘ方向チルト（ＸＹ面に対するθｙ方向の傾斜（回転）、すなわち前述のローリング）も計測することができる。
【００８１】
本実施形態では、ウエハ干渉計１８がウエハテーブルＷＴＢのＺ位置を常にモニタできるように、固定鏡５７ＺのＸ軸方向の長さ（面積）が定められている。これにより、ウエハステージＷＳＴのＸＹ位置に関わらず、ウエハテーブルＷＴＢの絶対Ｚ位置を常に同一のウエハ干渉計１８によって検出することができる。
【００８２】
Ｚ位置を含む上述したウエハテーブルＷＴＢの位置情報（又は速度情報）は主制御装置２０に送られている。主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢの位置情報（又は速度情報）に基づいて、ウエハステージ駆動部２７を介してウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置を制御する。前述の反射鏡１７Ｚ1、１７Ｚ2上の３箇所中、２箇所以上のウエハテーブルＷＴＢのＺ位置情報が得られる場合には、主制御装置２０は、それらのＺ位置情報の単純平均に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＺ位置を算出する。
【００８３】
ところで、ウエハＷが載置されるウエハホルダ７０のウエハに対する接触部分によって規定されるウエハ載置面（ピン１３２及びリム部１２６の上端面によって規定される面）のウエハテーブル上の所定の基準面からの高さ分布情報は、露光動作を行う以前に、以下のようにして計測されている。この所定の基準面は、ウエハテーブルＷＴＢの絶対Ｚ位置の任意の位置（例えば０）を含む面を基準とすることが望ましい。
【００８４】
すなわち、図４に模式的に示されるように、ウエハホルダ７０上に平坦度が保証された基準物体としてのガラスウエハ（以下、スーパーフラットウエハとも呼ぶ）ＳＦＷを載置し、スーパーフラットウエハＳＦＷ上面のウエハテーブルＷＴＢ上の基準面６５からの高さｈTのウエハホルダ７０の面内における分布を、例えばフィゾー干渉計等を用いて計測する。そして、この計測結果から、既知のスーパーフラットウエハＳＦＷの厚さｈWを差し引くことにより、ウエハ載置面の基準面６５からの高さ分布情報ｈHを求める。このようにして計測された高さ分布情報が、「ホルダ高さマッピング情報」として主制御装置２０内のメモリに格納されている。
【００８５】
図５（Ａ）には、前述したウエハ厚み分布計測装置８０が斜視図にて示されている。このウエハ厚み分布計測装置８０は、図５（Ａ）に示されるように、ウエハＷを保持するウエハ回転機構８２と、ウエハの厚さを計測する厚さ計測機構７８と、不図示のコントローラとを備えている。
【００８６】
前記ウエハ回転機構８２は、その上端面にウエハＷを真空吸着することが可能な吸着部８１ａと、該吸着部８１ａがその上端面に固定された上下方向に伸びる回転軸８１ｂと、該回転軸８１ｂを回転駆動する回転モータなどを内蔵する回転機構８１ｃとを備えている。回転モータは、上記のコントローラによって制御されるようになっている。
【００８７】
前記厚さ計測機構７８は、略Ｕ字状（コ字状）の支持部材７９ｃと、該支持部材７９ｃの内側の上下の対向面にそれぞれ固定された一対の静電容量センサ（より正確には、プローブ）７９ａ，７９ｂとを有している。前記静電容量センサ７９ａ，７９ｂそれぞれは、プローブと被測定物であるウエハＷとの間の静電容量（Ｃとする）から、両者間のギャップＧ（プローブに対するウエハＷの変位）を測定するものである。すなわち、ウエハＷのプローブに対する対向面積をＳ、比誘電率をεとすると、上記静電容量Ｃは、次式（１）で表せる。
【００８８】
静電容量Ｃ＝ε・Ｓ／Ｇ            ……（１）
従って、上記（１）式を利用して、静電容量ＣからギャップＧを測定することができるのである。
【００８９】
本実施形態の静電容量センサ７９ａ，７９ｂは、それぞれ静電容量−電圧変換回路を有しており、ウエハＷとの間の間隔Ｇ1、Ｇ2に比例した出力電圧Ｖ1、Ｖ2を、上記のコントローラに向けて出力する。コントローラは、これらの出力電圧Ｖ1、Ｖ2に基づいて、間隔Ｇ1、Ｇ2を算出し、この算出結果の和（Ｇ1＋Ｇ2）を、静電容量センサ７９ａ，７９ｂ相互間の既知の距離Ｇ3から差し引くことで、ウエハＷの厚さｗｔ（＝Ｇ3−（Ｇ1＋Ｇ2））を算出することができる（図５（Ｂ）参照）。
【００９０】
上記の厚さ計測機構７８は、ウエハＷの半径方向（ウエハ回転機構８２の回転軸８１ｂに接近又は離間する方向（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の矢印Ａ，Ａ’方向））に、不図示の駆動機構により駆動可能となっている。この駆動機構は、コントローラによって制御されるようになっている。
【００９１】
本実施形態では、主制御装置２０からの計測指示に基づき、ウエハ厚み分布計測装置８０のコントローラが所定のプログラムに従って、回転機構８１ｃを介して所定の回転速度でウエハＷを回転するとともに、厚さ計測機構７８を半径方向に駆動し、その間に静電容量センサ７９ａ，７９ｂの出力電圧Ｖ1、Ｖ2を連続的に取り込むことで、ウエハＷ全面にわたっての厚さを計測するようになっている。また、コントローラは、図５（Ａ）の状態のままではその厚み分布を計測できないウエハＷの吸着部８１ａによる吸着部分については、吸着部８１ａによるウエハＷに対する吸着位置を変更して、当該部分の厚み分布を計測するようになっている。このようにして計測されたウエハＷの厚みの分布がウエハ厚みマッピング情報として主制御装置２０に送られ、その内部メモリに記憶される。
【００９２】
次に、上述したウエハ厚みマッピング情報に基づく、ウエハホルダ７０に保持されるウエハ表面のフラットネスの予測方法について図６〜図９に基づいて説明する。
【００９３】
図６には、一般的なウエハのフリースタンディングの形状が模式的に示されている。このウエハの表面側は精密研磨されており、鏡面とされているが、裏面側は鏡面であるとは限らず、むしろ鏡面ではないのが一般的である。特に、いわゆるエッチドウエハ（エッチ品とも呼ばれる）では裏面がエッチングにより砂目状になっている。このようにウエハ裏面の平坦度は、表面の平坦度よりも悪いのが一般的である。
【００９４】
このようなウエハＷをウエハホルダ７０上に載置して真空吸着すると、図７に示されるように、ウエハＷの剛性と大気圧のバランスしたところでウエハの変形は終了するが、ウエハホルダ７０のピン１３２の先端の高さには倣っていないことがわかる。
【００９５】
この場合のウエハの表裏面間の平坦度の伝播はウエハの裏面、表面の凹凸による波形の振幅や、波長に依存する。ウエハ表面側に現れる凹凸は長波長の反りや厚さむらで、ウエハ裏面には波長の短いエッチピットなどの凹凸が観測される。ウエハ表面で観測される凹凸は波長が長いため、ウエハの裏面を吸着しても表面を吸着しても、ウエハホルダ７０による真空吸着により非吸着側の面に完全に伝播される。
【００９６】
ここで、ウエハ裏面の短波長の凹凸は、凹凸による波形の振幅と波長、ピン１３２のピンピッチ、リム部１２８のリング形状などにより、その伝播の仕方が異なる。従って、発明者は、ウエハ裏面の平坦度がウエハ表面にどのように伝播するかを把握するために、シミュレーション（チャッキングシミュレーション）を行った。
【００９７】
本シミュレーションにおいては、アルカリエッチ品と呼ばれる裏面にやや光沢の有るウエハのウエハ厚みマッピング情報を用い、その凹凸の振幅のみを比例変化させることとした。また、ウエハ裏面に接触するウエハホルダはピンの間隔が１ｍｍピッチのピンチャックを仮定した。
【００９８】
この場合の、ウエハＷの８ｍｍ×２５ｍｍの領域（照明領域に共役な露光領域に相当）における平坦度に対するピン１３２の接触率が図８に示されている。なお、ここでの「Ｐ−Ｐ」とは、peak to peakを意味し、８ｍｍ×２５ｍｍの領域内の凹凸の上端と下端との差を表す。この図８に示されるように、平坦度（ローカルフラットネス）が３０ｎｍＰ−Ｐ程度では、ウエハ裏面とピン１３２とがほぼ１００％接触するが、平坦度の悪化に伴い、ウエハ裏面とピン１３２との接触率は悪化することが分かる。
【００９９】
図９は、裏面平坦度の表面への伝播率を、横軸を裏面の平坦度（ｎｍＰ−Ｐ）、縦軸を表面の平坦度（ｎｍＰ−Ｐ）として表すシミュレーション結果である。
【０１００】
このシミュレーション結果によれば、裏面の８ｍｍ×２５ｍｍの領域内のローカルフラットネスが３３ｎｍＰ−Ｐのときに、３０ｎｍＰ−Ｐだけ表面に伝播することがわかる。すなわち、裏面の平坦度のほぼ９０％が表面に伝播することを表している。換言すれば、この領域以下の平坦度であればウエハの厚さが分かれば吸着後の表面の平坦度がほぼ予測可能であるといえる。
【０１０１】
一方、裏面の８ｍｍ×２５ｍｍの領域内のローカルフラットネスが３３ｎｍＰ−Ｐの領域よりも悪い場合、図９のフラットネス伝達曲線によって、ウエハの平坦度に従って感度補正を行っても良い。
【０１０２】
ここで、ウエハ裏面の吸着時に、ウエハ裏面の平坦度がどの程度ウエハ表面に伝播するかを見積もる上で、長い波長の凹凸はウエハの裏面と表面との両方に存在するが、これらは１００％表面に現れると考えることができる。一方、短波長の凹凸は１００％ウエハ表面には伝播せず伝播率が問題となる。
【０１０３】
しかるに、前述のように短波長の凹凸は幸いウエハ表面にしか存在しないので、ウエハのフリースタンディングでウエハ厚み分布を測定した結果を、ウエハ裏面の平坦度分布とみなしても問題はない。つまり、図９の横軸の裏面平坦度は、「ウエハの厚さに基づく平坦度」と読み替えることができるので、横軸を前述したウエハ厚み分布とすることで、これに基づいて、実際のウエハホルダ上への吸着時のウエハ表面のフラットネスの測定結果を予測することが可能となる。
【０１０４】
なお、ウエハ裏面の平坦度（ウエハ厚み分布を測定した結果に実質的に相当）は、ウエハをウエハホルダにて吸着する際には１００％ウエハ表面に伝播するものではないので、裏面から表面への伝播率を加味してウエハ厚み分布を測定した結果の補正を行うことが望ましい。
【０１０５】
このようにして、本実施形態では、主制御装置２０が、上記シミュレーション結果に基づき、ウエハ厚さデータからウエハ吸着時の表面形状を予測することとしている。
【０１０６】
次に、本実施形態の露光装置１００における露光動作について、説明する。
【０１０７】
なお、露光動作に先立ち、空間像計測器５９を用いた最良結像面の計測が米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書（及びこれに対応する特開２００２−１４００５号公報及び特開２００２−１９８３０３号公報）に開示されている方法に従って行われているものとする。
【０１０８】
本実施形態の露光装置１００によると、通常のスキャニング・ステッパと同様に、レチクルアライメント、不図示のアライメント系のベースライン計測、並びにＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のウエハアライメント等の所定の準備作業の後、以下のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
【０１０９】
すなわち、主制御装置２０では、ウエハアライメントの結果に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハホルダ７０）に保持されたウエハＷ上の第１ショット領域（ファーストショット）の露光のための加速開始位置にウエハステージ駆動部２７を介してウエハステージＷＳＴを移動する。そして、主制御装置２０では、レチクル干渉計１６及びウエハ干渉計１８の計測値をモニタしつつ、レチクルステージ駆動部１１、ウエハステージ駆動部２７を介してレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとのＹ軸方向の相対走査（同期移動）を開始して、ウエハＷ上のファーストショットの走査露光を行い、ファーストショットにレチクルＲの回路パターンを投影光学系ＰＬを介して縮小転写する。
【０１１０】
ここで、上記の走査露光中には、ウエハＷ上の照明領域（露光領域）が投影光学系ＰＬの結像面に実質的に一致した状態で露光が行われる必要があるため、主制御装置２０は、以下に説明するウエハＷのフォーカス・レベリング制御を実行している。
【０１１１】
図１０には、ウエハをウエハホルダ７０にて吸着した状態が模式的に示されている。この図１０において、Ｈ（ｘ，ｙ）は、ウエハセンタ（中心Ｏ）の座標を原点としたときの、位置（ｘ、ｙ）でのウエハの表面形状を表している。これは、前述したウエハ厚み分布及びウエハ厚み分布から求められるウエハ表面の平坦度、並びにホルダ高さマッピング情報から算出される。
【０１１２】
主制御装置２０は、投影光学系ＰＬの光軸ｃｌが座標（ｘ１、ｙ１）にあるときに、ウエハ表面上の露光領域（本実施形態では、投影光学系ＰＬの光軸が中心となる２５ｍｍ×８ｍｍの領域）と同じ領域内のウエハ表面形状に対する最小二乗近似平面を算出する。なお、静止型露光装置（ステッパ）の場合には、ウエハ上のショット領域（例えば２５ｍｍ×３３ｍｍの領域）と同じ領域内のウエハ表面形状に対する最小二乗近似平面を算出することとすれば良い。
【０１１３】
算出された最小二乗近似平面は、ウエハホルダ基準面（ウエハテーブルＷＴＢの上面）からの高さＺ（ｘ１、ｙ１）、Ｙ方向チルトθｘ（ｘ１，ｙ１）、Ｘ方向チルトθｙ（ｘ１，ｙ１）で示すことができる。
【０１１４】
主制御装置２０は、前述のようにして求めた最小二乗近似平面が、予め計測した投影光学系ＰＬの最良結像面に一致する（すなわち焦点深度の範囲内に位置する）ように、ウエハステージ駆動部２７を介して、ウエハＷと投影光学系ＰＬの像面との相対角度及び相対距離を調整する。
【０１１５】
より具体的には、ウエハ干渉計１８によりウエハテーブルＷＴＢの６自由度方向の位置が計測されていることから、主制御装置２０では、ウエハ厚み分布及びウエハ厚み分布から求められるウエハ表面の平坦度、並びにホルダ高さマッピング情報に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ，Ｙ位置（（ｘ１，ｙ１）とする）毎に、前述の最小二乗近似平面のＺ（ｘ１、ｙ１）、θｘ（ｘ１，ｙ１）及びθｙ（ｘ１，ｙ１）を算出し、この算出結果と最良結像面のデータとに基づいて、ウエハステージ駆動部２７を介して、最小二乗近似平面が最良結像面と一致するようにウエハテーブルＷＴＢを駆動制御する。
【０１１６】
なお、上記調整に際して、主制御装置２０は、ウエハステージ駆動部２７を介して、ウエハ表面と投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの交点がＸ，Ｙ方向にずれないように、ウエハを傾けると同時にＸ，Ｙ方向の位置をウエハ干渉計１８の計測値に基づいて補正するのが望ましい。
【０１１７】
このようにして、ファーストショットの走査露光が終了すると、主制御装置２０により、ウエハステージ駆動部２７を介してウエハステージＷＳＴがＸ軸方向にステップ移動され、セカンドショット（第２番目のショット領域）の露光のための加速開始位置にウエハが移動される。そして、セカンドショットに対して上記と同様の走査露光が行われる。
【０１１８】
このようにして、ウエハＷ上のショット領域の走査露光とショット領域間のステッピング動作とが繰り返し行われ、ウエハＷ上の全ての露光対象ショット領域にレチクルＲの回路パターンが順次転写される。
【０１１９】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、ウエハを露光する以前に、ウエハＷの厚み分布、ウエハホルダ７０の所定の基準面からの高さ分布に基づいて、ウエハＷの表面の所定の基準面からの高さ分布を算出し、露光の際には、投影光学系の最良結像面とウエハ表面の高さ分布とに基づいて決定される制御目標値に従って、ウエハテーブル（ウエハホルダ）を移動しつつ、ウエハにパターンを転写する。従って、露光の際には、ウエハ表面の高さ位置を常時計測することなく、ウエハ表面を投影光学系の最良結像面と一致させるように制御することが可能である。従って、ウエハＷがウエハホルダ７０に載置された状態で、そのウエハＷの高さ方向の位置を計測する光学式センサなどが不要となる。この結果、光学式センサによるウエハ表面の高さ位置の計測に伴う計測誤差の影響を受けることのない、高精度なウエハホルダの高さ方向の位置制御が可能であり、デフォーカスのない高精度なパターンの転写を実現することが可能である。
【０１２０】
また、本実施形態のように、露光装置が液浸型の露光装置である場合にも、露光時にはウエハ表面の高さ位置を常時計測する必要がないことから、例えば、多点焦点位置検出系等の光学式のセンサを用いてウエハ表面を計測する場合のように、液浸領域の液体の温度変化に起因する屈折率変動の影響を受けて計測精度が低下するようなことがないので、高精度な露光を実現することが可能である。
【０１２１】
なお、上記実施形態において、投影光学系ＰＬ近傍にキャリブレーション用の光学式フォーカスセンサを設けることとしても良い。この場合、ウエハ厚み分布計測装置８０を構成する静電容量センサ７９ａ，７９ｂにウエハ上のデバイス製造プロセスに依存するウエハ厚さ計測エラー（誤差）が大きいときに、該光学式フォーカスセンサを用いて厚さ計測エラー（誤差）を補正できる。この補正に際しては、ウエハ全面の厚さを再計測する必要はなく、ウエハ上の数箇所を離散的にサンプリングし、該サンプリング結果に基づいて静電容量センサ７９ａ，７９ｂによる計測値を補正することとすれば良い。
【０１２２】
なお、上記実施形態では、ウエハ厚み分布計測装置８０を構成するセンサとして、静電容量センサを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、前述した厚さ計測機構７８を構成する前述の静電容量センサ７９ａ，７９ｂに代えて、例えば図１１に示されるような光学式センサとしてのレーザ変位計７９ａ’、７９ｂ’を用いることとしても良い。この場合も、前述と同様にして、ウエハの厚さｗｔ’の計測が可能である。
【０１２３】
なお、上記実施形態では、露光装置１００とは別に、ウエハ厚み分布計測装置８０が設けられ、該ウエハ厚み分布計測装置８０が露光装置１００の主制御装置２０によって制御されるシステムについて説明したが、本発明がこれに限られるものではない。ウエハ厚み分布計測装置８０を、露光装置１００がその構成部分として有していても良い。あるいは、露光装置とは別にウエハ厚み分布計測装置を備え、露光装置及びウエハ厚み分布計測装置を、それらの上位のコンピュータにより制御する構成のリソグラフィシステムであっても良い。
【０１２４】
また、リソグラフィシステムとしては、図１２に示されるように、ウエハ厚み分布計測装置１台に対し複数台の露光装置を備える構成を採用しても良い。この場合、ウエハ厚み分布計測装置８０’にてウエハの厚み分布が計測された後、ウエハが各露光装置（１００1，１００2，１００3）に振り分けられ（搬送され）、この搬送とともにウエハ厚み分布データも各露光装置を構成する主制御装置に送られる。なお、このような構成を可能とするためにはウエハ厚み分布計測装置の計測速度を露光装置のウエハ露光処理速度よりも高速（３倍以上）にする必要がある。
【０１２５】
更に、リソグラフィシステムとしては、図１３に示されるように、ウエハの厚み分布データはウエハベンダ（ウエハ製造元）によって計測され、該計測結果は、所定の媒体に記憶された状態でウエハに添付されて露光装置ユーザに納入されることとする。そして、露光装置ユーザ側では、ウエハ受け入れ部門１１０にて、ウエハ情報（種類や番号）と厚み分布データとを対応させて管理し、ウエハ情報と厚み分布情報とを対応させた状態で露光装置内の主制御装置に対して入力する。これにより、ウエハをその都度計測する上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
なお、ウエハベンダ側で計測されるウエハ厚み分布の計測結果は、記録媒体に記録した状態で露光装置ユーザとやり取りする場合に限らず、例えば、インターネットその他の通信回線を介してやり取りすることとしても良い。
【０１２７】
なお、上記実施形態では、ウエハテーブルのＺ位置の計測に、図２のようなＺ反射鏡１７Ｚ及び鏡筒定盤３８の−Ｚ側面に固定された固定鏡５７Ｚを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば図１４に示されるような、Ｚ反射鏡１７Ｚ’及びステージベース７１上（＋Ｚ側面）に設置された固定鏡５７Ｚ’を用いることとしても良い。これらのＺ移動鏡、固定鏡及び３軸の干渉計を用いることにより、ウエハテーブルＷＴＢのステージベース７１からの高さ及び姿勢を計測することができる。この場合、図１４に示される鏡筒定盤３８とステージベース７１との間の間隔が予めわかっていれば、その間隔から図１４の構成により計測される値（ウエハテーブルＷＴＢのステージベース７１からの高さ）を差し引いた値を用いることにより、上記実施形態と同一の制御を行うことが可能となる。
【０１２８】
なお、図１４の構成を採用する場合に、固定鏡５７’の代わりに、ステージベース７１上面を鏡面加工することとしても良い。
【０１２９】
なお、上記実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢのＺ軸方向の位置及びθｘ，θｙについて、干渉計を用いて計測することとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、Ｚ・チルト駆動部ＶＺの駆動量を計測するエンコーダを用いて、ウエハテーブルＷＴＢのＺ位置及びθｘ，θｙを計測することとしても良い。
【０１３０】
なお、上記実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢにその一部が設けられた空間像計測装置５９を用いて投影光学系の最良結像面を計測し、該最良結像面にウエハＷの表面を追い込む場合について説明したが、投影光学系の最良結像面が予めわかっている場合には、最良結像面を計測しなくても良い。この場合、露光装置に空間像計測装置５９を設けなくても良い。
【０１３１】
なお、上記実施形態では、ＸＹステージ２８上にＺ・チルト駆動部を介して載置されたウエハテーブルＷＴＢが移動体を構成する場合について説明したが、これに限らず、ウエハステージＷＳＴそのものを、Ｘ軸、Ｙ軸方向の２次元移動に加え、少なくともＺ軸方向に関する微小駆動が可能な単一のステージで構成する場合には、そのステージそのものが移動体を構成しても良いことは勿論である。
【０１３２】
なお、上記実施形態では、液体として超純水（水）を用いるものとしたが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。液体としては、化学的に安定で、照明光ＩＬの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良い。このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナート（米国スリーエム社の商品名）が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体として、照明光ＩＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、また、投影光学系やウエハ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油等）を使用することもできる。また、Ｆ2レーザを光源とする場合は、フォンブリンオイルを選択すれば良い。
【０１３３】
また、上記実施形態で、回収された液体を再利用するようにしても良く、この場合は回収された液体から不純物を除去するフィルタを液体回収装置、又は回収管等に設けておくことが望ましい。
【０１３４】
なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬの最も像面側の光学素子が先玉９１であるものとしたが、その光学素子は、レンズに限られるものではなく、投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整に用いる光学プレート（平行平面板等）であっても良いし、単なるカバーガラスであっても良い。投影光学系ＰＬの最も像面側の光学素子（上記実施形態では先玉９１）は、照明光ＩＬの照射によってレジストから発生する飛散粒子又は液体中の不純物の付着等に起因して液体（上記実施形態では水）に接触してその表面が汚れることがある。このため、その光学素子は、鏡筒４０の最下部に着脱（交換）自在に固定することとし、定期的に交換することとしても良い。
【０１３５】
このような場合、液体に接触する光学素子がレンズであると、その交換部品のコストが高く、かつ交換に要する時間が長くなってしまい、メンテナンスコスト（ランニングコスト）の上昇やスループットの低下を招く。そこで、液体と接触する光学素子を、例えばレンズ９１よりも安価な平行平面板とするようにしても良い。
【０１３６】
また、上記実施形態において、液体（水）を流す範囲はレチクルのパターン像の投影領域（照明光ＩＬの照射領域）の全域を覆うように設定されていれば良く、その大きさは任意で良いが、流速、流量等を制御する上で、照射領域よりも少し大きくしてその範囲をできる限り小さくしておくことが望ましい。
【０１３７】
なお、上記実施形態では、本発明の露光装置が液浸露光装置である場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、通常の露光装置についても好適に適用することができる。
【０１３８】
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置、さらに、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置などにも、本発明は適用できる。
【０１３９】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【０１４０】
なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ2レーザ（出力波長１５７ｎｍ）、Ａｒ2レーザ（出力波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ2レーザ（出力波長１４６ｎｍ）などのパルスレーザ光源や、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。
【０１４１】
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられる。
【０１４２】
また、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。なお、電子線露光装置は、ペンシルビーム方式、可変成形ビーム方式、セルプロジェクション方式、ブランキング・アパーチャ・アレイ方式、及びマスク投影方式のいずれであっても良い。例えば、電子線を用いる露光装置では、電磁レンズを備えた光学系が用いられるが、この光学系が露光光学系を構成し、この露光光学系の鏡筒などを含んで露光光学系ユニットが構成される。
【０１４３】
なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した調整方法によりパターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンを感光物体上に転写するリソグラフィステップ、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、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、パターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度のデバイスを歩留り良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上説明したように、本発明の目標値決定方法は、物体が載置される載置装置の制御目標値を決定するのに適している。また、本発明の移動方法は、載置装置を移動するのに適している。また、本発明の露光方法は、エネルギビームを物体に照射することにより、所定のパターンを前記物体に転写するのに適している。また、本発明の露光装置及びリソグラフィシステムは、本発明の露光方法を実施するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。
【図２】図１のウエハステージ近傍を拡大して示す図である。
【図３】ウエハホルダを説明するための平面図である。
【図４】ウエハホルダの高さ分布の計測方法を説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）は、ウエハ厚み分布計測装置を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、ウエハ厚み分布の計測原理を説明するための図である。
【図６】ウエハのフリースタンディングの状態を模式的に示す図である。
【図７】図６のウエハをウエハホルダ上に載置した状態を示す図である。
【図８】ウエハ裏面平坦度と、ウエハとウエハホルダのピンとの接触率との関係を示すグラフである。
【図９】ウエハ裏面平坦度と、ウエハをウエハホルダに載置したときのウエハの表面平坦度を示すグラフである。
【図１０】ウエハ表面の最小二乗近似平面を説明するための図である。
【図１１】ウエハ厚み分布計測装置の変形例を示す図である。
【図１２】リソグラフィシステムの実施例（その１）である。
【図１３】リソグラフィシステムの実施例（その２）である。
【図１４】Ｚ移動鏡及び固定鏡の変形例である。
【符号の説明】
【０１４６】
１８…ウエハ干渉計（干渉計）、２０…主制御装置（制御装置）、７０…ウエハホルダ（載置装置）、７９ａ，７９ｂ…静電容量センサ（非光学式センサ）、７９ａ’，７９ｂ’…レーザ変位計（光学式センサ）、８０…ウエハ厚さ分布計測装置（厚さ計測装置）、１００…露光装置、２３２…液浸装置、１０００…リソグラフィシステム、ＩＬ…照明光（エネルギビーム）、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ（物体）、ＷＳＴ…ウエハステージ（移動体）。
【図１】
2006156508.tif 000003
【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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