(57)【要約】【課題】  雰囲気温度の変動に伴う反射面の形状変化や可動部の加減速に伴う反射鏡の傾きを有効に防止して計測誤差を小さくする。【解決手段】  移動可能な試料台５０と、試料台５０の位置又は姿勢を測定する干渉計システムと、試料台５０に固定され干渉計システムから射出された計測光を反射する反射面を備えた反射鏡１００とを有し、反射鏡１００は、干渉計システムから射出された第１計測光を反射する第１反射面１０３と、第１反射面１０３に垂直であり且つ干渉計システムから射出された第２計測光を反射する第２反射面１０４とを備えた第１部材１０１と、第１部材１０１の第１反射面１０３と反対側の面に突出するように第１部材１０１と一体的に設けられ、且つ第２反射面１０４に実質的に平行であり試料台５０に当接固定される取付面１０５を備えた第２部材１０２とを含んで構成される。【選択図】  図３
2006013244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定平面内を移動可能な可動部と、該可動部に支持され該可動部に対して試料を保持して移動可能な試料台と、該試料台の位置又は姿勢を測定する干渉計システムと、前記試料台に固定され前記干渉計システムから射出された計測光を反射する反射面を備えた反射鏡と、を有する位置決め装置において、
前記反射鏡は、
前記試料台の位置又は姿勢を計測するために前記干渉計システムから射出された第１計測光を反射する第１反射面と、該第１反射面に垂直であり且つ該試料台の位置又は姿勢を計測するための該干渉計システムから射出された第２計測光を反射する第２反射面と、を備えた第１部材と、
前記第１部材の前記第１反射面の反対側の面に突出するように該第１部材と一体的に設けられ、且つ前記第２反射面に実質的に平行であり前記試料台に当接固定される取付面を備えた第２部材と、を含むことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記第２部材内に存在する部位であって、前記反射鏡の曲げの中立軸上又はその近傍部位を、前記取付面と前記試料台とを締結する締結部位として使用することを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記反射鏡の前記第１及び第２反射面に直交する断面の形状が略Ｔ字状又は略Ｌ字状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記第２部材上の前記締結部位と前記第１部材との間に、該第２部材を貫通する溝部を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記溝部は、前記締結部位の、少なくとも前記第１部材側に対向する側を囲うように設けられていることを特徴とする請求項４に記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記反射鏡の重心の高さ位置と、前記取付面の高さ位置とを一致させたことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の位置決め装置。
【請求項７】
前記第２計測光は前記所定平面に直交する方向における前記試料台の位置を計測するための計測光であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の位置決め装置。
【請求項８】
前記第１部材と前記試料台との間には、スクイーズダンパ効果を得るための間隙が設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の位置決め装置。
【請求項９】
パターンが形成されたマスクを位置決め可能なマスク位置決め装置と、前記パターンを投影する投影光学系と、前記パターンが転写される基板を位置決め可能な基板位置決め装置とを有する露光装置において、
前記マスク位置決め装置及び前記基板位置決め装置の少なくとも一方が請求項１〜８の何れか一項に記載の位置決め装置を有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子、撮像素子、液晶表示素子又は薄膜磁気ヘッドなどの各種マイクロデバイスを製造するためのフォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置、及び該露光装置やその他の半導体製造装置等に用いて好適な基板等の試料を所定の位置に位置決め移動する位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造のフォトリソグラフィ工程では、フォトレジストが塗布されたウエハやガラスプレート（以下、基板ともいう）にマスクのパターンを転写するステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパー）が広く用いられている。このステップ・アンド・リピート方式の露光装置は、マスクのパターンの像をウエハ上のショット領域に一括して縮小投影することにより該ショット領域を露光するものである。一つのショット領域の露光を終了すると、ウエハをステップ移動して次のショット領域の露光を行い、これを順次繰り返すことからステップ・アンド・リピート方式と呼ばれているのである。
【０００３】
また、マスクパターンの露光範囲を拡大するために、照明系からの露光光をスリット状（矩形状）に制限し、このスリット光を用いてマスクパターンの一部をウエハ上に縮小投影した状態で、マスクとウエハとを投影光学系に対して同期走査させるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置も開発されている。
【０００４】
この種の露光装置は、露光前及び／又は露光中にマスクやウエハ等の試料のＸ及びＹ軸方向の位置（投影光学系の光軸に直交する面内における位置）及び姿勢（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの回転量）を調整するための位置決め装置を備えている。位置決め装置は試料の位置及び姿勢を検出するため、各種のレーザ干渉計（Ｘ干渉計、Ｙ干渉計、ピッチング干渉計など）を備えており、当該レーザ干渉計から照射される計測光を反射するため、試料を保持する試料台のＸ軸及びＹ軸に沿う側面にはそれぞれ反射鏡（移動鏡）が設けられる。反射鏡の試料台への取り付けは、複数箇所における螺子止め固定、バネによる予圧固定、あるいは接着剤による接着固定等により行われるが、安定的な固定には螺子止め固定が優れていると考えられる。
【０００５】
また、この種の露光装置においては、露光前及び露光中に、斜入射光式のオートフォーカスセンサを用いた焦点合わせが行われる。この焦点合わせは、投光器から基板表面に斜めに光を照射し、基板表面からの反射光を受光器で受光して、基板表面の高さ（投影光学系の光軸方向の位置）を検出し、その信号で基板ステージに設けられた複数のアクチュエータ（Ｚアクチュエータ）を駆動して、基板を保持する試料台の光軸方向（Ｚ軸方向）の位置や光軸方向に対する傾きを制御することにより行われる。
【０００６】
しかし、このようなオートフォーカス系は基板表面を被検出面とするため、オートフォーカス系の計測点に基板が位置しない範囲にステージが移動した場合（例えば、スキャン露光において基板の周縁部に近いショットを外側から露光する場合など）又は基板が基板ステージ上に搭載されていない場合に、試料台のＺ方向位置を検出することができず、また、近年の高精度化の要求により、より応答が速く分解能が高い検出系が必要とされ、このため、試料台の投影光学系の光軸方向の位置を直接計測するレーザ干渉計（Ｚ干渉計）を露光装置に設けることが提案されている（特開２００１−１６０５３５号公報参照）。
【０００７】
このようなＺ干渉計を設ける場合には、Ｚ軸方向に沿って下から上に照射される計測光を反射するために、試料台の下面にはＸ軸又はＹ軸に沿って反射鏡が設けられる。
【特許文献１】特開２００１−１６０５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、試料台のＺ軸方向の位置を計測するための該試料台下面に設けられる反射鏡と、試料台のＸ又はＹ軸方向の位置を計測するための該試料台側面に設けられる反射鏡とは、それぞれ独立して設けられていたが、それぞれが独立していると、部品点数の増大、取付工数の増大を招くため、試料台のＺ軸方向の位置を計測するための反射面と、Ｘ又はＹ軸方向の位置を計測するための反射面を有する単一の反射鏡を、試料台に取り付けることが考えられる。
【０００９】
しかしながら、単に２つの反射面を有する単一の反射鏡を試料台に取り付けるだけでは、以下のような問題を生じる。即ち、反射鏡の熱膨張係数と試料台の熱膨張係数との間に差がある場合、露光装置等の高精度化、高速度化に伴い、試料台を駆動するアクチュエータの発熱量も増大する傾向にあることなどから、反射鏡を取り付けている試料台の熱膨張により両者間の締結部分を介して該反射鏡に試料台の熱変形に伴う力が作用し、反射鏡の反射面に、反り、うねり、歪み等を生じ、試料台の位置検出に計測誤差が生じうるという問題がある。反射鏡と試料台とは、例えば同一の材料を採用する等、極力熱膨張率が同じになるように設計されてはいるが、反射鏡の製造誤差や物性の相違（例えば反射鏡を焼結により製造する場合の焼結条件等の相違）によって、熱膨張率を完全に一致させることは困難であり、この場合、例えば反射鏡と試料台との熱膨張率差が０．１ｐｐｍ程度であったとしても、雰囲気温度が０．１℃変化しただけで、数ｎｍ程度の変形が反射面に生じ、計測誤差を生じうる。
【００１０】
さらに、試料台の加減速時には、試料台そのものを含め試料台上の構造物に曲げモーメントが働く。この曲げモーメントを受けて、試料台と反射鏡とが同じように変形するのであれば問題ないのであるが、試料台はそれほどモーメントによる変形を生じていないのにもかかわらず反射鏡のみがモーメントにより大きな変形（反り）を発生したとすると、たとえば試料台のＸ軸又はＹ軸周りの傾きを計測するピッチング干渉計は、試料台が傾いていると誤認識する場合がある等、計測誤差の原因になる場合があるという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、構造が簡略であり、しかも試料台の加減速や雰囲気温度の変動に伴う計測誤差を極力小さくすることができる構造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】
【００１２】
本発明の第１の観点によると、所定平面（ＸＹ平面）内を移動可能な可動部（５１）と、該可動部に支持され該可動部に対して試料（Ｗ）を保持して移動可能な試料台（５０）と、該試料台の位置又は姿勢を測定する干渉計システム（３０，５３）と、前記試料台に固定され前記干渉計システムから射出された計測光を反射する反射面を備えた反射鏡（１００）とを有する位置決め装置（ＷＳ）において、前記反射鏡は、前記試料台の位置又は姿勢を計測するために前記干渉計システムから射出された第１計測光（３０ａ）を反射する第１反射面（１０３）と、該第１反射面に垂直であり且つ該試料台の位置又は姿勢を計測するための該干渉計システムから射出された第２計測光（５３ａ）を反射する第２反射面（１０４）とを備えた第１部材（１０１）と、前記第１部材の前記第１反射面の反対側の面に突出するように該第１部材と一体的に設けられ、且つ前記第２反射面に実質的に平行であり前記試料台に当接固定される取付面（１０５）を備えた第２部材（１０２）とを含む位置決め装置が提供される。反射鏡の具体的形状としては、前記反射鏡の前記第１及び第２反射面のそれぞれに直交する断面の形状を略Ｔ字状又は略Ｌ字状に設定したものを例示することができる。
【００１３】
本発明における反射鏡は、第２反射面と実質的に平行（即ち第１反射面と実質的に垂直）な取付面を有する第２部材を第１部材の第１反射面の反対側の面に突出するように一体的に設けており、この第２部材において試料台に取り付けられるので、雰囲気温度の変動により試料台との熱膨張率差により試料台から受ける力は、第２部材には作用するが、第１部材には及び難くなり、第１部材に生じる反りやうねりなどの変形を小さくすることができる。従って、試料台に熱変形が生じた場合であっても、反射面の形状変化が小さく、その結果、計測誤差を小さくすることができる。
【００１４】
本発明の第１の観点に係る発明において、前記第２部材（１０２）内に存在する部位であって、前記反射鏡（１００）の曲げの中立軸（１０６）上又はその近傍部位を、前記取付面（１０５）と前記試料台とを締結する締結部位（１０７，１１０）として使用するようにできる。本発明において、「曲げの中立軸」とは、反射鏡の第１及び第２反射面に沿う方向に実質的に平行な軸であって、当該反射鏡の重心を通る軸をいう。
【００１５】
試料台の熱変形（熱膨張又は熱収縮）により該試料台から受ける力は、前記締結部位を介して曲げの中立軸上又はその近傍に作用するため、反射鏡には全体として伸び又は縮みが生じるものの、第１及び第２反射面の反りやうねりの発生は小さくなり、高精度な計測を行うことができるようになる。
【００１６】
また、前記反射鏡（１００）の重心（１０６）の高さ（Ｚ）位置と、前記取付面（１０５）の高さ位置とを実質的に一致させるようにできる。可動部の加減速（図３で言うＹ方向の加減速）に伴う推進力は、試料台に対する取付面を介して反射鏡に作用するが、取付面の高さ位置と重心の高さ位置が一致しているため、可動部の移動に伴う反射鏡のθｘ方向の姿勢の変動が少なくなり、高精度な計測を行うことができるようになる。
【００１７】
さらに、前記第２部材（１０２）上の前記締結部位（１０７，１１０）と前記第１部材（１０１）との間に、該第２部材を貫通する溝部（１０８，１０９）を備えることができ、この場合の溝部は、前記締結部位の、少なくとも前記第１部材側に対向する側を囲うように設けることができる。試料台への締結に伴い、反射鏡には反射鏡の寸法誤差や締結力に応じて応力が作用し、第１反射面に僅かではあるが反りやうねりを生じることがある。この場合に生じる反りやうねりの周期は比較的に小さいものとなる。このような溝部を形成することにより、第１反射面に生じる反りやうねり自体を抑制することができるとともに、曲がりやうねりが生じる場合であっても、その周期が溝部が無い場合と比較して大きいものとなり、その補正が容易となる。溝部の寸法、形状、数、位置は、当該応力による反射面への影響と、反射鏡の強度や固有振動数等との関係で適宜に設定される。
【００１８】
本発明の第２の観点によると、パターンが形成されたマスク（Ｒ）を位置決め可能なマスク位置決め装置（ＲＳ）と、前記パターンを投影する投影光学系（ＰＬ）と、前記パターンが転写される基板（Ｗ）を位置決め可能な基板位置決め装置（ＷＳ）とを有する露光装置において、前記マスク位置決め装置及び前記基板位置決め装置の少なくとも一方が前記本発明の第１の観点に係る位置決め装置を有する露光装置が提供される。この露光装置は、高精度位置決めが可能な本発明に係る位置決め装置を有しているので、基板又はマスクを高精度に位置決めすることができ、これにより、微細なパターンを精度良く露光転写することができるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、雰囲気温度の変動に伴う反射面の形状変化や可動部の加減速に伴う反射鏡の傾きを有効に防止することができ、その結果、計測誤差を小さくすることができるので、試料の位置決めを正確に行うことができるようになるという効果がある。
【００２０】
また、微細なパターンを高精度で基板上に露光転写することができるようになり、品質の良好なマイクロデバイス等を製造することができるようになるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
まず、本発明が適用可能な露光装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成の概略を示す図である。図１に示す露光装置は、図１中の投影光学系ＰＬに対してマスクとしてのレチクルＲと基板としてのウエハＷとを相対的に同期移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷに逐次転写して半導体素子等を製造するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。
【００２３】
なお、以下の説明においては、図１中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、この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。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がウエハＷに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がウエハＷに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態ではレチクルＲ及びウエハＷを同期移動させる方向（スキャン方向）をＹ方向に設定している。
【００２４】
図１において、１は断面が略長方形状の平行光束である露光光ＩＬを射出する露光光源であり、例えばＡｒＦエキシマレーザ光源である。露光光源１からの例えば波長１９３ｎｍの紫外パルスよりなる露光光ＩＬは、ビームマッチングユニット（ＢＭＵ）２を通り、光アッテネータとしての可変減光器３に入射する。露光光源１の発光の開始及び停止、並びに出力（発振周波数、パルスエネルギー、パルス数）は、ウエハＷ上のフォトレジストに対する露光光の強度（照度）を制御するための露光制御ユニット３３が制御する。また、露光制御ユニット３３は、可変減光器３における減光率を段階的、又は連続的に調整する。
【００２５】
可変減光器３を通った露光光ＩＬは、レンズ系４ａ，４ｂよりなるビーム成形系５を経て第１段のオプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ、又はホモジナイザ）としての第１フライアイレンズ６に入射する。この第１フライアイレンズ６から射出された露光光ＩＬは、第１レンズ系７ａ、光路折り曲げ用のミラー８、及び第２レンズ系７ｂを介して第２段のオプティカル・インテグレータとしての第２フライアイレンズ９に入射する。
【００２６】
第２フライアイレンズ９の射出面、即ちレチクルＲのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面（照明系の瞳面、投影光学系ＰＬの瞳面と光学的に共役な面）には、駆動モータ１０ｃによって回転駆動される開口絞り板１０が配置されている。開口絞り板１０は回転軸の周りで回転自在に構成された円板からなり、通常照明用の円形の開口絞り１０ａ、輪帯照明用の開口絞り（図示省略）、複数（例えば４極）の偏心した小開口よりなる変形照明用の開口絞り１０ｂ、及び小さいコヒーレンスファクタ（σ値）用の小円形の開口絞り（図示省略）が周方向に沿って形成されている。
【００２７】
開口絞り板１０の回転軸は駆動モータ１０ｃの回転軸に接続されており、駆動モータ１０ｃを駆動して開口絞り板１０を回転軸の周りで回転させることにより、第２フライアイレンズ９の射出面に配置する開口絞りを切り替えることができる。第２フライアイレンズ９の射出面に配置される開口絞りに応じて、その射出面における露光光ＩＬの強度分布が変更される。駆動モータ１０ｃの駆動は露光装置の全体の動作を統括制御する主制御系３４が制御する。
【００２８】
第２フライアイレンズ９から射出されて開口絞り板１０に形成された開口絞りの何れかを通過した露光光ＩＬは、透過率が高く反射率が低いビームスプリッタ１１に入射する。ビームスプリッタ１１を透過した露光光ＩＬは、光軸ＩＡＸに沿ってレンズ系１２，１３を順次経て、固定ブラインド（固定照明視野絞り）１４及び可動ブラインド（可動照明視野絞り）１５に入射する。固定ブラインド１４は、後述する投影光学系ＰＬの円形視野内の中央でスキャン方向と直交した方向に直線スリット状、又は矩形状（以下、まとめて「スリット状」という）に伸びるように配置された開口部を有する。固定ブラインド１４はレチクルＲのパターンが形成されている面（以下、レチクル面という）に対する共役面から光軸ＩＡＸ方向に所定量だけデフォーカスした面に配置されている。
【００２９】
可動ブラインド１５は、光軸ＩＡＸに直交する面内において移動可能に構成されており、ウエハＷ上の各ショット領域への走査露光の開始時及び終了時に不要な露光を防止するために、又は照明視野領域のスキャン方向の幅を可変とするために使用される。また、可動ブラインド１５は、スキャン方向と直交した方向に関してレチクルＲのパターン領域のサイズを可変するために使用される。可動ブラインド１５は、レチクル面に対して、ほぼ共役面に配置されている。
【００３０】
露光時に可動ブラインド１５を通過した露光光ＩＬは、光路折り曲げ用のミラー１７、結像用のレンズ系１８、コンデンサレンズ１９、及び主コンデンサレンズ系２０を順次介して、マスクとしてのレチクルＲのパターン面（下面）の照明領域（照明視野領域）ＩＡを照明する。露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域ＩＡ内の回路パターンの像が両側テレセントリックな投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率α（αは例えば１／４又は１／５等）で、投影光学系ＰＬの結像面に配置された基板としてのウエハＷ上のスリット状の露光領域ＥＡに転写される。なお、投影光学系ＰＬは片側テレセントリックであっても良い。
【００３１】
本実施形態の投影光学系ＰＬは、ジオプトリック系（屈折系）であるが、カタジオプトリック系（反射屈折系）や反射系も使用できることはいうまでもない。また、投影光学系ＰＬは、所定の気温（例えば、２５℃）、所定の大気圧（例えば、１気圧）の下で露光光ＩＬの波長に関して最良に収差補正されており、かかる条件下においてレチクルＲとウエハＷとは互いに共役になっている。また、露光光ＩＬは、ケラー照明であり、投影光学系ＰＬの瞳面の中心に光源像として結像されている。なお、投影光学系ＰＬは複数のレンズ等の光学素子を有し、その光学素子の硝材としては露光光ＩＬの波長に応じて石英、蛍石等の光学材料から選択されている。
【００３２】
図１において、レチクルＲは、レチクルステージ２１上に吸着保持され、レチクルステージ２１は、レチクルベース２２上でＹ方向に等速移動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向に傾斜できるように載置されている。レチクルステージ２１の一端には移動鏡２３が取り付けられており、移動鏡２３の鏡面に対面してレーザ干渉計２４が設けられている。このレーザ干渉計２４によってレチクルステージ２１（レチクルＲ）の２次元的な位置及び回転角がリアルタイムに計測されている。このレーザ干渉計２４の計測結果及び主制御系３４からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット２５がレチクルステージ２１の走査速度、及び位置の制御を行う。
【００３３】
一方、ウエハＷは、ウエハホルダ２６を介して、ウエハステージ２７上に吸着保持され、ウエハステージ２７は、ウエハベース２８上で投影光学系ＰＬの像面と平行なＸＹ平面に沿って２次元移動する。即ち、ウエハステージ２７は、ウエハベース２８上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、Ｘ方向、Ｙ方向にステップ移動する。
【００３４】
更に、ウエハステージ２７には、ウエハＷのＺ軸方向の位置（フォーカス位置）、並びにＸ軸及びＹ軸の回りの傾斜角を制御するＺレベリング機構も組み込まれている。即ち、ウエハステージ２７は、図２に示されているように、ウエハＷをウエハホルダ２６を介して保持する試料台５０及びウエハベース２８上でＸＹ平面に沿って２次元移動される可動ステージ部５１を備え、試料台５０は可動ステージ部５１上に、Ｚ軸方向に変位する３つのアクチュエータ及び該アクチュエータの駆動量をそれぞれ検出するエンコーダを有するＺ駆動装置５２を介して保持されている。３つのアクチュエータは一直線上にならないように分散配置され、これらのアクチュエータを同一の量だけ駆動することによって試料台５０をＺ軸方向に平行移動し、これらの駆動量を相違させることによって試料台５０をＸＹ平面に対して傾けることができるようになっている。
【００３５】
再度、図１を参照する。ウエハステージ２７の一端には、後に詳述する反射鏡（移動鏡）１００が取り付けられており、反射鏡１００の第１反射面（同図において側面）に対面してレーザ干渉計３０が設けられている。このレーザ干渉計３０によってウエハステージ２７のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転角（ピッチング、ヨーイング、ローリング方向の変位）がリアルタイムに計測されている。レーザ干渉計３０の計測結果及び主制御系３４からの制御情報に基づいて、駆動制御ユニット３１がウエハステージ２７の走査速度、及び位置の制御を行う。
【００３６】
また、ウエハステージ２７上のウエハＷの近傍には、ウエハＷの露光面と同じ高さの受光面を有する光電検出器からなる照射量センサ３２が設置されている。この照射量センサ３２は、その受光面に設けられた透過部から露光光ＩＬを受光して露光領域ＥＡ内での照射量を検出するものであり、照射量を測定するときには、ウエハステージ２７を駆動して照射量センサ３２を露光領域ＥＡの中心部に配置させる。照射量センサ３２から出力される検出信号は露光制御ユニット３３に供給されており、露光制御ユニット３３はその検出信号に基づいて、露光光源１又は可変減光器３を制御してウエハＷ上に照射される露光光ＩＬの強度を制御する。
【００３７】
また、前述したビームスプリッタ１１で反射された光は、集光レンズ３５を介して光電検出器よりなるインテグレータセンサ３５の受光面に集光されている。インテグレータセンサ３５の受光面は、一例としてレチクルＲのパターン形成面及びウエハＷの露光面とほぼ共役であり、インテグレータセンサ３５の検出信号（光電変換信号）は、露光制御ユニット３３に供給されている。
【００３８】
露光制御ユニット３３にはインテグレータセンサ３５の出力信号からウエハＷ上での照射量（単位時間当たりの露光量）を求めるための変換係数等が格納されている。インテグレータセンサ３５の受光面はレチクルＲのパターン面とほぼ共役な位置に配置されているので、第２フライアイレンズ９の射出面に配置された開口絞り板１０により照明条件を変更した場合でも、インテグレータセンサ３５の検出信号に誤差が生じないようになっている。なお、インテグレータセンサ３５の受光面を、投影光学系ＰＬにおけるレチクルＲのパターンのフーリエ変換面（瞳面）と実質的に共役な観察面に配置して、この観察面を通過する全光束を受光できるようにしても構わない。
【００３９】
露光制御ユニット３３は、レチクルＲ側に照射される露光光ＩＬの単位時間当たりの光エネルギー、及びウエハ反射率センサ３８の検出信号から算出されるウエハＷでの反射光の単位時間当たりの光エネルギーを算出する。算出された光エネルギーは主制御系３４に出力される。主制御系３４は、この光エネルギーに基づいて、投影光学系ＰＬを通過する露光光ＩＬの単位時間当たりの光エネルギーを求める。
【００４０】
また、本実施形態においては、投影光学系ＰＬの結像面に向けてピンホール又はスリット状の像を形成するための結像光束を、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して斜め方向から供給する照射光学系４２ａと、その結像光束のウエハＷ表面での反射光束を受光する受光光学系４２ｂとからなる斜入射方式の焦点位置検出系４２が設けられている。この焦点位置検出系４２により、ウエハＷ表面のＺ方向の位置を検出してウエハＷと投影光学系ＰＬとの合焦状態を検出することができるようになっている。
【００４１】
更に、レチクルＲの裏面側には、スリット状の像を形成するための結像光束を、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して斜め方向から供給する照射光学系４３ａと、その結像光束のレチクルＲ裏面での反射光束を受光する受光光学系４３ｂとからなる斜入射方式の焦点位置検出系４３が設けられている。この焦点位置検出系４３により、レチクルＲ裏面のＺ方向の位置を検出してウエハＷとレチクルＲとの共役関係の状態を検出することができるようになっている。
【００４２】
次に、上述した露光装置において、ウエハステージ２７が備えることのできるＺ位置検出系について、図２を参照して詳述する。このＺ位置検出系は、試料台５０の投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ軸方向）の位置（投影光学系ＰＬとの間隔）を直接計測する計測装置である。
【００４３】
このＺ位置計測系のレーザ干渉計５３は、不図示のレーザ光源を備え、このレーザ光源は波長が安定化された互いに偏光方向が直交する一対のレーザビーム５３ａ、５３ｂをほぼＹ軸方向に沿って射出する。なお、本実施形態においては、説明の便宜上、レーザ干渉計５３のレーザ光源から射出される一対のレーザビーム５３ａ、５３ｂのうち、計測対象としての試料台５０に対して照射される一方のレーザビームを計測光５３ａ（Ｐ偏光成分、周波数成分Ｆ１）とし、後述する参照ミラー５８に対して照射される他方のレーザビームを参照光５３ｂ（Ｓ偏光成分、周波数成分Ｆ２）と称するが、これらは逆であってもかまわない。
【００４４】
ウエハステージ２７の可動ステージ部（可動部）５１上には、反射ミラー５６がその反射面の法線がＹ軸及びＺ軸に対して略４５度の角度となるように固定されている。レーザ干渉計５３のレーザ光源から射出され、Ｙ軸方向に沿う光路上を進行する計測光５３ａ及び参照光５３ｂはこの反射ミラー５６で直角上方向（＋Ｚ軸方向）に反射される。
【００４５】
試料台５０の端部には、本実施形態で最も特徴的な構成を有する反射ミラー（反射鏡）１００が設けられている。この反射ミラー１００は、図３及び図４にその詳細が示されているように、Ｘ方向に長手方向を有する第１板状部（第１部材）１０１と該第１板状部１０１の裏面側に突出するように、同じくＸ方向に長手方向を有する第２板状部（第２部材）１０２とを一体的に形成して構成され、その断面（ＹＺ面で切った断面）が略Ｔ字状となるように設定されている。
【００４６】
第１板状部１０１のＺＸ面に略平行に設定される２面のうちの一方（第２板状部１０２と反対側の面）は鏡面加工されることにより第１反射面１０３となっており、ＸＹ面に略平行に設定される２面のうちの一方（下面）は同じく鏡面加工されることにより第２反射面１０４となっている。第２板状部１０２のＸＹ面に略平行する２面のうちの一方（下面）には突起状の取付部が形成されており、取付部の試料台５０に当接する先端面が取付面１０５となっている。また、第２板状部１０２には、試料台５０に取り付けるための螺子１１０がＺ軸方向に貫通する螺子止め用通孔１０７がＸ軸方向に沿って複数形成されている。本例では、図４に示すように、通孔１０７は、Ｘ軸方向に沿って中央部に２カ所、左右にそれぞれ３カ所の計８カ所に形成しているが、その数、位置はこれに限られることはない。なお、反射ミラー１００を試料台５０に螺子止め固定する際に、螺子１１０の頭部の突出を防止するため、通孔１０７が形成される部分及びその近傍部分には、凹状のざぐり部１１２が形成されている。
【００４７】
ここで、第１反射面１０３は、レーザ干渉計３０からの計測光３０ａ，３０ｂを反射するための反射面であり、第２反射面１０４は、レーザ干渉計５３からの計測光５３ａを反射するための反射面である。なお、計測光３０ａ、３０ｂにより、反射面１０３のピッチング方向（θｘ方向）の変位を計測することができる。
【００４８】
この反射ミラー１００は、セラミック材料、例えば窒化硅素を焼結成型した後に、反射面１０３，１０４を鏡面仕上げすることにより製造される。焼結成型する際には、その内部に包含されるポア（気泡、空洞）がなるべく少なくなるように焼結条件（例えば、高加圧下で焼結等）を適宜に設定したものを用いることが望ましい。
【００４９】
図３において、符号１０６で示すのは、この反射ミラー１００の曲げの中立軸である。曲げの中立軸は、第１反射面１０３及び第２反射面１０４に実質的に平行（即ちＸ軸に実質的に平行）な軸であって、反射ミラー１００の重心を通る軸である。この実施形態では、螺子止め用の通孔１０７の中心軸１１１のＹ軸方向の位置が、当該曲げの中立軸１０６の近傍に位置するように設定されている。本来的には、この螺子止め用の通孔１０７のＹ軸方向の位置は、当該曲げの中立軸１０６のＹ軸方向の位置に実質的に一致するように設定することが、反射ミラー１００の湾曲防止の観点から最も好ましいが、このＹ軸方向の離間量は、位置計測精度、反射ミラー１００や試料台５０の反射ミラー１００が取付られる部位の構成などの観点から総合的に判断して設定する。
【００５０】
また、取付面１０５のＺ軸方向の位置（高さ位置）は、当該曲げの中立軸１０６のＺ軸方向の位置（高さ位置）に実質的に一致するように設定されている。なお、取付面１０５のＺ軸方向の位置は、当該曲げの中立軸１０６のＺ軸方向の位置に一致するように設定することが、ステージ駆動時の試料台５０の加減速に伴う反射ミラー１００の試料台５０に対する姿勢変化防止の観点から最も好ましいが、当該曲げの中立軸１０６の近傍に離間して配置しても良く、この場合のＺ軸方向の離間量は、位置計測精度、反射ミラー１００や試料台５０の反射ミラー１００が取付られる部位の構成、試料台５０の最大加速度などの観点から総合的に判断して設定する。
【００５１】
試料台５０の対応する部位（端部）には、段差部（段差面）５０ａが形成されており、反射ミラー１００は、その取付面１０５を試料台５０の段差部５０ａに当接させた状態で、複数の螺子１１０を用いて螺子締結（螺合）することにより試料台５０に取り付けられる。
【００５２】
レーザ干渉計５３から−Ｙ方向に射出された計測光５３ａは、可動ステージ部５１に設けられた反射ミラー５６で反射され＋Ｚ軸方向に進行し、反射ミラー１００の第２反射面１０４で反射されて、進行してきた光路上を逆（−Ｚ軸方向）に進行し、反射ミラー５６でさらに＋Ｙ軸方向に反射されてレーザ干渉計５３に帰還する。一方、レーザ干渉計５３から−Ｙ方向に射出された参照光５３ｂは、可動ステージ部５１に設けられた反射ミラー５６で反射され＋Ｚ軸方向に進行し、参照ミラー５８で反射されて、進行してきた光路上を逆（−Ｚ軸方向）に進行し、反射ミラー５６でさらに＋Ｙ軸方向に反射されてレーザ干渉計５３に帰還する。
【００５３】
なお、反射ミラー５６及び反射ミラー１００は、Ｘ軸方向に沿って延設されており、可動ステージ部５１がＸ軸方向の可動範囲内のどこにあっても計測光５３ａと参照光５３ｂの反射ができるようになっている。また、参照ミラー５８は、Ｙ軸方向に沿って延設されており、可動ステージ部５１がＹ軸方向の可動範囲内のどこにあっても参照光５３ｂを反射できるようになっている。なお、参照ミラー５８は、投影光学系ＰＬのレンズエレメントを保持する鏡筒又は投影光学系ＰＬを支持する支持コラム（不図示）に取り付けられている。
【００５４】
反射ミラー５６で反射されてレーザ干渉計５３に帰還した計測光５３ａ及び参照光５３ｂは、レーザ干渉計５３が備える不図示の光電変換装置に入射される。光電変換装置の内部では、偏光子によって両偏光成分を干渉させ、その干渉光が光電素子により検出され、周波数がＦ２−Ｆ１の電気信号に変換されて、不図示の位相検出手段に送られる。この位相検出手段は、レーザー光源から送られてきた基準信号と測定信号との間の絶対位相差を検出する位相計である。すなわち、光電変換装置にて光電変換された干渉光は、Ｆ２−Ｆ１のビート周波数に、参照ミラー５８と反射ミラー１００の第２反射面１０４との間隔の変動にともなって生じるドップラー効果分の周波数変化ΔＦ（ｔ）を加えた周波数を有する測定信号として光電変換装置から位相検出手段へ入力される。一方、レーザー光源からは、周波数Ｆ１の光と周波数Ｆ２の光を干渉して得られたＦ２−Ｆ１のビート周波数を有する信号が基準信号として位相検出手段に入力される。そして、位相検出手段において、基準信号と測定信号との位相差が検出され、その位相差の変化分を積算することで、参照ミラー５８と反射ミラー１００の第２反射面１０４との間隔の変化分に比例した信号が求められる。このように、参照ミラー５８と反射ミラー１００の第２反射面１０４との間隔が変動すると、絶対位相もこれに比例して変化するため、絶対位相差からこれらの間隔の変動分を測定することができる。
【００５５】
ここで、反射ミラー１００の各部及び試料台５０との隙間に関する寸法について、図３及び図５に示した符号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｙ１〜Ｔｙ８、Ｔｚ１〜Ｔｚ３と対応付けて、具体的に例示すると以下の通りである。
Ｔｘ１：４２０ｍｍ
Ｔｘ２：４５ｍｍ
Ｔｙ１：３９ｍｍ
Ｔｙ２：２６ｍｍ
Ｔｙ３：１８ｍｍ
Ｔｙ４：１０ｍｍ
Ｔｙ５：０．１ｍｍ
Ｔｙ６：１０μｍ
Ｔｙ７：６ｍｍ
Ｔｚ１：３４ｍｍ
Ｔｚ２：１７ｍｍ
Ｔｚ３：０．１ｍｍ
【００５６】
なお、反射ミラー１００の第１板状部１０１の裏面（−Ｙ軸方向側の面）と試料台５０の対応する面（＋Ｙ軸方向側の面）は、面精度が１μｍ程度以下となるように精密に仕上げられており、これらの間隔（寸法Ｔｙ６）は、１０μｍと非常に小さく設定されている。これらの面の面精度及び間隔をこのように設定したのは、これらの間に介在する気体（空気）によるスクイーズダンパ効果を得るためである。寸法Ｔｙ６は５〜１５μｍ程度の範囲で設定することができる。
【００５７】
図８は、上述した寸法に設定した反射ミラー１００について、螺子止め用の通孔１０７の中心軸１１１（即ちミラー固定点）の曲げの中立軸１０６からのＹ軸方向の距離（寸法Ｔｙ４）を１０〜１４ｍｍの範囲で変更した場合と、ミラー面（第１反射面１０３）の曲がりとの関係をシミュレーションした結果を示している。ここで、反射ミラー１００と試料台５０との熱膨張率係数差は０．１ｐｐｍ／Ｋとし、周辺温度が０．１℃一様に上昇したとした場合についての結果である。なお、横軸は当該距離（ｍｍ）を示し、縦軸はミラー面曲がり（ｎｍ）である。同図に示されているように、曲げの中立軸１０６とミラー固定点間のＹ軸方向の距離Ｔｙ４は、小さい程、ミラー面曲がりが小さくなり、試料台５０側の影響を受けにくいと言える。上記シミュレーションでは、Ｔｙ４が１２ｍｍ未満であれば、ミラー面曲がりの低減が好ましい状態となる結果が得られた。但し、これらの数値は、あくまで理想条件の下での結果であるので、実際の装置においては試料台５０に取り付けられる反射ミラー１００以外の異種材料で形成される他の部材の配置、アクチュエータ温度変化等を考慮して決定される。
【００５８】
また、図９は、上述した寸法に設定した反射ミラー１００において、該ミラー１００の重心の高さ位置（Ｚ軸方向の位置）と取付面１０５の高さ位置（Ｚ軸方向の位置）とを実質的に一致させたことによる効果を説明するための図である。図９（Ａ）はステージのＹ軸方向の加速度変化を示しており、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の加速度変化に対応した反射ミラー１００の第１反射面１０３のＸ軸周りの傾きθｘ（μｒａｄ）を示している。なお、図９（Ｂ）中、実線で示したのが本実施形態の場合の傾きであり、比較のため、従来構成の場合を点線で示している。ここで、従来構成としては、図９（Ｃ）に示すように、その断面が略矩形状でＸ軸方向に渡ってほぼ一様な棒状の反射ミラーとし、上述した試料台５０の段差部５０ａ上に載置した状態で上から螺子止め固定した構成のものを用いた。この従来例では図９（Ｃ）から明らかなように、ミラーの重心の高さ位置と取付面の高さ位置とは一致していない。図９（Ａ）において加速度が最大（１Ｇ又は−１Ｇ）における本実施形態の反射ミラー１００の傾きは、図９（Ｂ）に示す如く０．０３μｒａｄであり、一方、従来構成の反射ミラーの傾きは１μｒａｄであり、本実施形態の手法の方が傾き量が従来のそれと比して１／３０以下になっていることが理解できる。
【００５９】
なお、このような略Ｔ字状の反射ミラー１００の試料台５０の対応する取り付けは、例えば、試料台５０の下面側に段差部を設けて、図３に示した反射ミラー１００の天地を逆にして、下側から行うようにしても良いし、段差部を設けずに試料台５０に取り付けるようにしても良い。
【００６０】
また、図２及び図３では、試料台５０の＋Ｙ軸方向側の端部に反射ミラー１００を設けた構成を示したが、試料台５０の−Ｙ軸方向側の端部に同様の反射ミラー１００を設けるととともに、レーザ干渉計３０，５３からのレーザービームを分岐し、又は他のレーザ干渉計を設けて、試料台５０の−Ｙ軸方向の端部の変位を計測するようにしても良い。また、試料台５０の＋Ｘ軸方向側の端部及び／又は−Ｘ軸方向側の端部に同様の反射ミラー１００を設けても良い。
【００６１】
ところで、一般的に反射ミラーを試料台に螺子締結により取り付けた場合、各部の寸法精度に応じて反射ミラーに応力が生じ、精度保証面としての反射面にその影響が及ぶ可能性がある。本実施形態の反射ミラー１００は、締結部位としての第２板状部１０２と精度保証部位としての第１板状部１０１とを、Ｔ字状に組み合わせて一体形状としているので、螺子締結に伴う応力の影響は第２板状部１０２により吸収され、第１板状部１０１（精度保証面としての第１反射面１０３、第２反射面１０４）に及びづらい構成となっている。
【００６２】
しかしながら、螺子締結に伴う応力の反射面への影響を皆無にすることはできないので、以下に説明するような工夫を講じることが好ましい。図５は反射ミラー１００の構成の変形例を示す平面図である。この例では、第２板状部１０２の第１板状部１０１との境界部分に、複数（３カ所）の第１溝部１０８を設けている。これらの第１溝部１０８は、締結部位としての複数（ここでは８カ所）の螺子止め用通孔１０７のうち、中央部の２カ所及び左右のそれぞれ３カ所にそれぞれ対応するように、３カ所に設けている。また、第１溝部１０８は、ＸＺ面に略平行で第２板状部１０２を貫通するように設けている。各第１溝部１０８の寸法（Ｘ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の幅）、形成箇所、形成数は、図４に示したものに限定されることはなく、要求される計測精度、反射ミラー１００の強度（加減速に伴う第１板状部１０１の第２板状部１０２に対する姿勢変化）、固有振動数等との関係を考慮して適宜に設定される。
【００６３】
このような第１溝部１０８を設けることにより、螺子締結に伴う応力の第１板状部１０１への影響をさらに小さくすることができ、第１反射面１０３及び第２反射面１０４の反り、うねりを小さくすることができる。また、螺子締結に伴う応力の影響は、精度保障面としての反射面において、比較的に小さい周期のうねりとして生じ、小さい周期のうねりは補正が難しいが、このような溝部１０８を設けることにより、その周期を大きくすることができるので、反射ミラー１００を試料台５０に取り付けた後に、反射面の形状を測定して、その測定結果に基づいて補正を実施することが容易となり、さらに高精度化を達成することができる。
【００６４】
図６は図５に示した構成にさらに変更を加えた例を示している。即ち、図６では、図５に示した溝部１０８の両端部（Ｘ軸方向の両端部）に連続して、溝部１０８に交差する第２溝部１０９をそれぞれ設けている。第２溝部１０９は、図６では第１溝部１０８に略直交するように設けているが、このような構成に限定されず、斜交するように設けてもよい。
また、その形状も螺子止め用通孔１０７を囲むように曲面状（ＸＹ平面内において曲線状）としても良い。螺子締結に伴う応力の反射面への影響をさらに軽減し得る。
【００６５】
図７は、反射ミラーのさらに他の変形例を示す図である。図３〜図６に示した反射ミラー１００は、その断面が略Ｔ字状となるように構成したものであったが、この例では、その断面が略Ｌ字状となるように構成している。図３〜図６に示した構成と実質的に同一の部分については、同一の番号を付してその説明は省略する。
【００６６】
即ち、この反射ミラー２００は、Ｘ軸方向に長手方向を有する第１板状部１０１と該第１板状部１０１の裏面側に突出するように、同じくＸ方向に長手方向を有する第２板状部１０２とを一体的に形成して構成され、その断面（ＹＺ面で切った断面）が略Ｌ字状となるように設定されている。なお、この例においても、図５又は図６に示した溝部１０８、１０９を設けることができる。
【００６７】
このような略Ｌ字状の反射ミラー２００の試料台５０に対する取り付けは、図７に示したように、試料台５０に形成された段差部（段差面）５０ａにその取付面１０５を当接させた状態で螺子締結（螺合）することにより行うことができる。また、例えば、試料台５０の下面側に段差部を設けて、図７に示した反射ミラー２００の天地を逆にして、下側から試料台５０に取り付けるようにしても良い。
【００６８】
ここで、反射ミラー２００の各部及び試料台５０との隙間に関する寸法について、図７に示した符号Ｌｙ１〜Ｔｙ６、Ｌｚ１〜Ｌｚ３と対応付けて、具体的に例示すると以下の通りである。
Ｌｙ１：３９ｍｍ
Ｌｙ２：２６ｍｍ
Ｌｙ３：１８ｍｍ
Ｌｙ４：１０ｍｍ
Ｌｙ５：０．１ｍｍ
Ｌｙ６：１０μｍ
Ｌｚ１：３４ｍｍ
Ｌｚ２：１１ｍｍ
Ｌｚ３：０．１ｍｍ
【００６９】
図示はしていないが、図５のＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｙ７にそれぞれ相当する、反射ミラー２００の寸法Ｌｘ１、Ｌｘ２、Ｌｙ７は以下の通りである。
Ｌｘ１：４２０ｍｍ
Ｌｘ２：４５ｍｍ
Ｌｙ７：６ｍｍ
【００７０】
なお、Ｌｙ６については、５〜１５μｍ程度の範囲で選択することができる。
【００７１】
本実施形態では、レーザ干渉計５３により試料台５０の投影光学系ＰＬに対するＺ軸方向の位置（間隔）を直接的に計測するようにしたので、焦点位置検出系（オートフォーカス系）４２の計測点にウエハＷが位置しない範囲にウエハステージ２７が移動した場合（例えば、スキャン露光において基板の周縁部に近いショットを外側から露光する場合など）又はウエハＷがウエハステージ２７上に載置されていない場合であっても、試料台５０のＺ軸方向の位置を高精度、高分解能で検出することができる。
【００７２】
また、レーザ干渉計３０からの計測光３０ａを反射する第１反射面１０３及びレーザ干渉計５３からの計測光５３ａを反射する第２反射面１０４を単一の部材上に配置してなる反射ミラー１００（又は２００）を備えており、レーザ干渉計３０からの計測光３０ａを反射する反射面を有する反射ミラーと、レーザ干渉計５３からの計測光５３ａを反射する反射面を有する反射ミラーとを互いに独立して、試料台５０に取り付けていた従来技術と比較して、反射ミラーの試料台への取付作業の工数の削減、及び高精度な取り付けが可能である。
【００７３】
さらに、上述した実施形態では、試料台５０の熱変形（熱膨張又は熱収縮）により該試料台５０から受ける力は、締結部位を介して曲げの中立軸１０６の近傍（又は該曲げの中立軸１０６上）に作用するため、反射鏡１００，２００には全体として伸び又は縮みが生じるものの、第１及び第２反射面１０３，１０４の反りやうねりの発生は小さくなり、高精度な計測を行うことができるようになる。
【００７４】
また、反射ミラー１００，２００の重心の高さ位置に実質的に一致するように、又はその近傍に、反射ミラー１００，２００の取付面１０５の高さ位置を設定しているので、ステージの加減速による試料台５０の移動に伴う反射ミラー１００，２００の試料台５０に対する姿勢変動が少なくり、高精度な計測を行うことができるようになる。
【００７５】
さらに、この反射ミラー１００，２００は、その断面が略Ｔ字状又は略Ｌ字状となるように第１板状部１０１と第２板状部１０２とを一体的に組み合わせた構成であるので、第１板状部１０１及び第２板状部１０２のそれぞれの寸法及び相対関係を適宜に設定することにより、螺子止め用の通孔１０７の中心軸１１１（締結中心）のＹ軸方向の位置及び取付面１０５のＺ軸方向の位置を当該曲げの中立軸１０６の近傍（より好ましくは曲げの中立軸上）に設定することができ、柔軟性の高い構造となっている。
【００７６】
なお、反射ミラー１００，２００は、試料台５０との間で熱膨張率差をなるべく生じないようにするために、試料台５０と同じ材料を用いて製造することが望ましく、上述の実施形態では試料台５０と同じ材料である窒化珪素を焼結成型したものを用いるものとして説明している。反射ミラー１００と試料台５０の製造における焼結条件も同じにすることが理想ではあるが、試料台５０は反射ミラー１００に比べてサイズが大きく、反射ミラーと同じ低ポア（ポアレス）タイプを採用すると製造コストが高くなりがちであるので、より低コストな低ポアでないタイプを採用することが多い。従って、両者間に熱膨張率差が生じうることになり、このように両者間に熱膨張率差が存在する場合に、特にこの実施形態の構造を有する反射ミラー１００，２００を用いる意義がある。
【００７７】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、本発明に係る位置決め装置（Ｚ位置検出系）をウエハステージＷＳに適用した場合について説明したが、レチクルステージＲＳに適用することもできる。
【００７９】
また、上記実施形態では、本発明をステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（ステッパー）にも適用することができる。
【００８０】
さらに、上記実施形態では露光光ＩＬとしてＡｒＦエキシマレーザから射出されるレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いていたが、超高圧水銀ランプから射出されるｇ線（波長４３６ｎｍ）及びｉ線（波長３６５ｎｍ）又は、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）若しくはＦ２レーザ（波長１５７ｎｍ）から射出されるレーザ光、又は金属蒸気レーザやＹＡＧレーザの高調波等を用いても良い。また、レーザプラズマ光源、又はＳＯＲから発生する軟Ｘ線領域、例えば波長１３．４ｎｍ、又は１１．５ｎｍのＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光を用いるようにしてもよい。さらに、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いてもよい。また、投影光学系は、反射光学系、屈折光学系、及び反射屈折光学系のいずれを用いてもよい。
【００８１】
また、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を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）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よい。
【００８２】
さらに、半導体素子の製造に用いられるデバイスパターンをウエハ上に転写する露光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられるデバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、及びＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することができる。
【００８３】
複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージや基板ステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、さらに総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより本実施形態の露光装置を製造することができる。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内で行うことが望ましい。
【００８４】
半導体素子は、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て、レチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを製造するステップ、上述した実施形態の露光装置等によりレチクルのパターンをウエハに露光転写するステップ、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。
【００８５】
なお、本発明は、上述した露光装置に採用される位置決め装置のみならず、基板等の物体を移動・位置決めするあらゆる位置決め装置に適用し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態の露光装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の要部構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のＴ字状の反射ミラーの構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態の反射ミラーの構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態の反射ミラーの一部を改良した構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態の反射ミラーの一部をさらに改良した構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態のＬ字状の反射ミラーの構成を示す側面図である。
【図８】本発明の実施形態のＴ字状の反射ミラーにおける曲げの中立軸とミラー固定点との間の距離とミラー面曲がりとの関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態のＴ字状の反射ミラーのミラー面の傾きを従来技術の反射ミラーとの比較において説明するための図である。
【符号の説明】
【００８７】
５０…試料台
５０ａ…段差部
５１…可動ステージ部
５３…レーザ干渉計
５３ａ…計測光
５３ｂ…参照光
５８…参照ミラー
１００，２００…反射ミラー
１０１…第１板状部
１０２…第２板状部
１０３…第１反射面
１０４…第２反射面
１０５…取付面
１０６…曲げの中立軸
１０７…螺子止め用通孔
１０８，１０９…溝部
１１０…螺子
１１１…通孔の中心又は締結中心
【図１】
2006013244.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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