(57)【要約】 【課題】液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を精度良く検査できる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置は、投影光学系ＰＬの像面側に設けられ、液体ＬＱを保持可能な周壁部７１を有する液体保持部材７０と、周壁部７１の内側に設けられた反射球面８Ｓと、反射球面８Ｓで反射した測定光を、周壁部７１の内側に供給された液体ＬＱと投影光学系ＰＬとを介して光電検出する光電検出器と、反射球面８Ｓを保持して移動可能な可動部材９４と、可動部材９４に設けられた干渉計用反射面と協働して可動部材９４の位置を検出する干渉計１１、１２とを備えており、液体保持部材７０と可動部材９４とは分離されている。【選択図】        図３
2006210502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を検査する検査装置において、
前記投影光学系の像面側に設けられ、液体を保持可能な周壁部を有する液体保持部材と、
前記周壁部の内側に設けられた反射球面と、
前記反射球面で反射した測定光を、前記周壁部の内側に供給された液体と前記投影光学系とを介して光電検出する光電検出器と、
前記反射球面を保持して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に設けられた干渉計用反射面と協働して前記可動部材の位置を検出する干渉計とを備え、
前記液体保持部材と前記可動部材とは分離されている検査装置。
【請求項２】
前記液体保持部材で生じた振動の前記可動部材への伝達が低減されるように、前記液体保持部材と前記可動部材とを分離して支持する支持機構を備えた請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記液体保持部材の変形が前記可動部材に伝わることを抑制する所定部材を有する請求項１又は２記載の検査装置。
【請求項４】
前記可動部材の少なくとも一部は低熱膨張材料で形成されている請求項１〜３のいずれか一項記載の検査装置。
【請求項５】
液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を検査する検査装置において、
前記投影光学系の像面側に設けられた反射球面と、
前記反射球面で反射した測定光を、前記投影光学系と前記反射球面との間の液体、及び前記投影光学系を介して光電検出する光電検出器と、
前記反射球面に対して所定の位置関係に設けられ、前記反射球面の位置を検出するための基準とを備え、
前記光電検出器の検出結果に基づいて、前記投影光学系の光学性能を検査する検査装置。
【請求項６】
前記基準は、前記反射球面の前記像面とほぼ垂直な方向の位置を検出するための第１基準と、前記反射球面の前記像面とほぼ平行な方向の位置を検出するための第２基準との少なくとも一方を含む請求項５記載の検査装置。
【請求項７】
前記第２基準は、前記反射球面を囲むように設けられている請求項６記載の検査装置。
【請求項８】
前記基準を検出するための検出光を光電検出する基準検出系と、
前記検出光と前記基準とを相対的に移動させたときの前記基準検出系の検出結果の変化に基づいて、前記基準の位置を求める制御装置とを備えた請求項５〜７のいずれか一項記載の検査装置。
【請求項９】
前記基準及び反射球面を保持して移動可能な可動部材と、
前記可動部材に設けられた干渉計用反射面と協働して前記可動部材の位置を検出する干渉計とを備え、
前記制御装置は、前記干渉計によって規定される座標系での前記基準の位置を求める請求項８記載の検査装置。
【請求項１０】
前記基準と前記反射球面との位置関係を予め記憶した記憶装置を備え、
前記制御装置は、前記基準検出系の検出結果と前記記憶装置の記憶情報とに基づいて、前記干渉計によって規定される座標系での前記反射球面の位置を求める請求項９記載の検出装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記求めた結果に基づき、前記可動部材の移動を制御して、前記反射球面を所定位置に位置決めする請求項１０記載の検査装置。
【請求項１２】
前記反射球面は、前記投影光学系の像面とほぼ平行に複数配置され、
前記複数の反射球面のそれぞれの位置を検出するために所定の基準が共用される請求項５〜１１のいずれか一項記載の検査装置。
【請求項１３】
前記反射球面は、前記投影光学系に向かって凸状の球面である請求項１〜１２のいずれか一項記載の検査装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項記載の検査装置を用いる投影光学系の製造方法。
【請求項１５】
液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を検査する検査方法において、
前記投影光学系の像面側に設けられた反射球面に対して所定の位置関係に設けられた基準の位置を光学的に検出する第１ステップと、
前記検出結果に基づいて、前記反射球面の位置を求める第２ステップと、
前記求めた結果に基づいて、前記反射球面を位置決めする第３ステップと、
前記反射球面で反射した測定光を前記投影光学系と前記反射球面との間の液体、及び前記投影光学系を介して光電検出し、該検出結果に基づいて、前記投影光学系の光学性能を検査する第４ステップとを有する検査方法。
【請求項１６】
前記第１ステップにおいて、前記基準の位置検出は、前記投影光学系と前記基準との間を液体で満たした状態で行われる請求項１５記載の検査方法。
【請求項１７】
前記第１ステップにおいて、前記基準に検出光を照射することによって前記基準から生じた光を前記投影光学系を介して光電検出し、該光電検出の結果に基づいて、前記基準の位置検出が行われる請求項１５又は１６記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸露光に用いる投影光学系の検査装置及び検査方法、並びに投影光学系の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを投影光学系を介して感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。マスクのパターンを基板上に精確に投影するために、投影光学系には優れた光学性能が要求されるため、従来より、投影光学系の光学性能を検査装置を使って検査することが行われている。下記特許文献１、２には、投影光学系の光学性能を検査する技術の一例が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２９６００５号公報
【特許文献２】特開平１０−１６０５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近時においては、露光装置の更なる高解像度化の要求に応えるために、投影光学系と基板との間の露光光の光路空間を液体で満たす液浸法を適用した液浸露光装置が案出されている。そのため、この液浸露光に用いられる投影光学系の光学性能を精度良く検査（測定）できる検査装置の案出が望まれている。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を精度良く検査できる検査装置、及びその検査装置を用いる投影光学系の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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、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。但し、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。
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、液浸露光に用いる投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する検査装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面側に設けられ、液体（ＬＱ）を保持可能な周壁部（７１）を有する液体保持部材（７０）と、周壁部（７１）の内側に設けられた反射球面（８Ｓ）と、反射球面（８Ｓ）で反射した測定光を、周壁部（７１）の内側に供給された液体（ＬＱ）と投影光学系（ＰＬ）とを介して光電検出する光電検出器（３０）と、反射球面（８Ｓ）を保持して移動可能な可動部材（９４）と、可動部材（９４）に設けられた干渉計用反射面（１０Ａ、１０Ｂ）と協働して可動部材（９４）の位置を検出する干渉計（１１、１２）とを備え、液体保持部材（７０）と可動部材（９４）とは分離されている検査装置（ＩＮＳ）が提供される。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、液体を保持するための液体保持部材と、反射球面及び干渉計用反射面を有する可動部材とは分離されているので、投影光学系の光学性能を精度良く検査することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、液浸露光に用いる投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する検査装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面側に設けられた反射球面（８Ｓ）と、反射球面（８Ｓ）で反射した測定光を、投影光学系（ＰＬ）と反射球面（８Ｓ）との間の液体（ＬＱ）、及び投影光学系（ＰＬ）を介して光電検出する光電検出器（３０）と、反射球面（８Ｓ）に対して所定の位置関係に設けられ、反射球面（８Ｓ）の位置を検出するための基準（９３Ａ、４５）とを備え、光電検出器（３０）の検出結果に基づいて、投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する検査装置（ＩＮＳ）が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、反射球面の位置を検出するための基準を設けたので、その基準を使って反射球面の位置を効率良く求めることができ、投影光学系の光学性能を精度良く検査することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の検査装置（ＩＮＳ）を用いる投影光学系の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、光学性能を精度良く検査された投影光学系を製造することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に従えば、液浸露光に用いる投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する検査方法において、投影光学系（ＰＬ）の像面側に設けられた反射球面（８Ｓ）に対して所定の位置関係に設けられた基準（９３Ａ、４５）の位置を光学的に検出する第１ステップと、検出結果に基づいて、反射球面（８Ｓ）の位置を求める第２ステップと、求めた結果に基づいて、反射球面（８Ｓ）を位置決めする第３ステップと、反射球面（８Ｓ）で反射した測定光を投影光学系（ＰＬ）と反射球面（８Ｓ）との間の液体（ＬＱ）、及び投影光学系（ＰＬ）を介して光電検出し、該検出結果に基づいて、投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する第４ステップとを有する検査方法が提供される。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、反射球面の位置を基準を使って効率良く求めることができ、投影光学系の光学性能を精度良く検査することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を精度良く検査できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお以下の説明においては、図中に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。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。また、ＸＹ平面は水平面と平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸とする。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る検査装置を示す概略構成図である。図１において、検査装置ＩＮＳは、液浸露光に用いる投影光学系ＰＬの光学性能を検査するものであって、光源１と、干渉計部２と、干渉計部２を保持して移動可能な第１ステージ３と、検査対象である投影光学系ＰＬの像面側に設けられた反射球面８Ｓと、反射球面８Ｓを保持して移動可能な第２ステージ９と、検査装置ＩＮＳ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、投影光学系ＰＬの検査に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲＹが接続されている。また、検査装置ＩＮＳは、床面Ｆ上に防振ユニット１００を介して支持されたメインコラム１０１と、メインコラム１０１上に固定された支持フレーム１０２とを備えている。メインコラム１０１には、内側に向けて突出する段部１０３が形成されている。
【００１７】
また、検査装置ＩＮＳは、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の空間を液体ＬＱで満たすための液浸機構ＬＦを備えている。液浸機構ＬＦは、投影光学系ＰＬの像面側に設けられ、液体ＬＱを保持可能な周壁部７１を有する液体保持部材７０と、液体保持部材７０に設けられた供給口５２を介して投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間に液体ＬＱを供給するための液体供給機構５０と、液体保持部材７０に設けられた回収口６２を介して液体ＬＱを回収するための液体回収機構６０とを備えている。本実施形態においては、液体ＬＱとして純水を用いる。
【００１８】
光源１は、所定形状の断面を有する光束を射出する光源であり、例えばＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）である。液体ＬＱとして用いられる純水はＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。光源１から射出される光束は干渉計部２に供給される。干渉計部２は、光源１から供給される光束から参照光と測定光とを生成し、測定光を検査対象としての投影光学系ＰＬに供給するとともに、投影光学系ＰＬを通過した測定光と参照光とを干渉させて得られる干渉光の干渉縞を検出する。干渉計部２は、干渉縞の検出結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、干渉計部２から出力された検出結果（干渉縞そのもの）を不図示の表示装置に表示し、又は検出結果を解析して投影光学系ＰＬにおいて生ずる波面収差を数値的に求めて、得られた数値を表示装置に表示する。
【００１９】
第１ステージ３は、第１定盤３Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、第１定盤３Ｂ上で、干渉計部２を保持して移動可能である。なお、第１ステージ３及び第１定盤３Ｂの中央部には測定光を通過させる開口部がそれぞれ形成されている。第１定盤３Ｂは、支持フレーム１０２の上部に支持されている。第１ステージ３は、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む第１駆動装置３Ｄの駆動により、干渉計部２を保持した状態で、第１定盤３Ｂ上において、ＸＹ平面内において移動可能である。更に、第１ステージ３は、Ｚ軸方向、θＸ、θＹ、及びθＺ方向にも移動可能に構成されている。したがって、第１ステージ３に保持された干渉計部２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。
【００２０】
第１ステージ３には、干渉計用反射面を有する移動鏡４Ａ、４Ｂが設けられている。また、移動鏡４Ａの反射面に対応してレーザ干渉計５が設けられており、移動鏡４Ｂの反射面に対応してレーザ干渉計６が設けられている。本実施形態においては、移動鏡４Ａ、４Ｂは、第１ステージ３の上部に設けられている。また、レーザ干渉計５は、移動鏡４Ａの反射面と対向するように、支持フレーム１０２上の支持部材１０４に支持されており、レーザ干渉計６は、第１ステージ３の上方において、移動鏡４Ｂの反射面と対向するように、不図示の支持部材に支持されている。
【００２１】
図１では図示を簡略化しているが、移動鏡４ＡはＸ軸に垂直な反射面を有する移動鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する移動鏡から構成されている。また、レーザ干渉計５は、Ｙ軸に沿って移動鏡４Ａの反射面にレーザ光を照射する２個のＹ軸用のレーザ干渉計及びＸ軸に沿って移動鏡４Ａの反射面にレーザ光を照射するＸ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｙ軸用の１個のレーザ干渉計及びＸ軸用の１個のレーザ干渉計により第１ステージ３のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が検出される。また、Ｙ軸用の２個のレーザ干渉計の検出値の差により、第１ステージ３のθＺ方向の回転角が検出される。
【００２２】
移動鏡４ＢはＺ軸に垂直な反射面を有している。レーザ干渉計６は、移動鏡４Ｂの反射面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによって、第１ステージ３のＺ軸方向の位置及び姿勢を検出する。図１においては、レーザ干渉計６及び移動鏡４Ｂを１つのみ図示しているが、実際にはそれぞれ３つ設けられており、レーザ干渉計６は、第１ステージ３のＺ軸方向の位置及び傾き（θＸ方向及びθＹ方向の回転角）を検出する。
【００２３】
このように、レーザ干渉計５、６は、第１ステージ３に設けられた移動鏡４Ａ、４Ｂの反射面と協働して第１ステージ３のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置を検出する。レーザ干渉計５、６の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５、６の検出結果に基づいて、第１駆動装置３Ｄを駆動し、第１ステージ３に保持されている干渉計部２の位置及び姿勢を制御する。
【００２４】
干渉計部２の−Ｚ方向には、検査対象としての投影光学系ＰＬが配置され、干渉計部２で生成された測定光が投影光学系ＰＬに供給される。投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子は鏡筒ＰＫに保持されており、鏡筒ＰＫの外周にはフランジＰＦが設けられている。メインコラム１０１の段部１０３上には、投影光学系ＰＬのフランジ部ＰＦを支持するための支持機構１０５が設けられており、投影光学系ＰＬはフランジＰＦ及び支持機構１０５を介してメインコラム１０１の段部１０３に支持されている。また、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１は鏡筒ＰＫより露出している。
【００２５】
投影光学系ＰＬの像面側に設けられた反射球面８Ｓは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを通過した測定光を反射して再度投影光学系ＰＬに導くためのものであり、投影光学系ＰＬに向かって凸状の球面である。
【００２６】
第２ステージ９は、第２定盤９Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、第２定盤９Ｂ上で、反射球面８Ｓを保持して移動可能である。第２定盤９Ｂは、メインコラム１０１の下部に設けられた下側段部１０６に支持されている。第２ステージ９は、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む第２駆動装置９Ｄの駆動により、反射球面８Ｓを保持した状態で、第２定盤９Ｂ上において、ＸＹ平面内において移動可能である。更に、第２ステージ９は、Ｚ軸方向、θＸ、θＹ、及びθＺ方向にも移動可能に構成されている。したがって、第２ステージ９に保持された反射球面８Ｓは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。このように、第２駆動装置９Ｄは、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとを相対的に移動可能である。
【００２７】
第２ステージ９には、干渉計用反射面を有する移動鏡１０Ａ、１０Ｂが設けられている。また、移動鏡１０Ａの反射面に対応してレーザ干渉計１１が設けられており、移動鏡１０Ｂの反射面に対応してレーザ干渉計１２が設けられている。本実施形態においては、移動鏡１０Ａは、第２ステージ９の側部に設けられており、移動鏡１０Ｂは第２ステージ９の下部に設けられている。また、レーザ干渉計１１は、移動鏡１０Ａの反射面と対向するように、メインコラム９の一部に支持されており、レーザ干渉計１２は、第２定盤９Ｂの下方において、移動鏡１０Ｂの反射面と対向するように、メインコラム９の一部に支持されている。なお、第２定盤９Ｂの一部には、レーザ干渉計１２の検出光を通過させるための開口部Ｋ３が形成されている。
【００２８】
図１では図示を簡略化しているが、移動鏡１０ＡはＸ軸に垂直な反射面を有する移動鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する移動鏡から構成されている。また、レーザ干渉計１１は、Ｙ軸に沿って移動鏡１０Ａの反射面にレーザ光を照射する２個のＹ軸用のレーザ干渉計及びＸ軸に沿って移動鏡１０Ａの反射面にレーザ光を照射するＸ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｙ軸用の１個のレーザ干渉計及びＸ軸用の１個のレーザ干渉計により第２ステージ９のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が検出される。また、Ｙ軸用の２個のレーザ干渉計の検出値の差により、第２ステージ９のθＺ方向の回転角が検出される。
【００２９】
移動鏡１０ＢはＺ軸に垂直な反射面を有している。レーザ干渉計１２は、移動鏡１０Ｂの反射面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによって、第２ステージ９のＺ軸方向の位置及び姿勢を検出する。図１においては、レーザ干渉計１２及び移動鏡１０Ｂを１つのみ図示しているが、実際にはそれぞれ３つ設けられており、レーザ干渉計１２は、第２ステージ９のＺ軸方向の位置及び傾き（θＸ方向及びθＹ方向の回転角）を検出する。
【００３０】
このように、レーザ干渉計１１、１２は、第２ステージ９に設けられた移動鏡１０Ａ、１０Ｂの反射面と協働して第２ステージ９のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置を検出する。レーザ干渉計１１、１２の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１、１２の検出結果に基づいて、第２駆動装置９Ｄを駆動し、第２ステージ９に保持されている反射球面８Ｓの位置及び姿勢を制御する。
【００３１】
液浸機構ＬＦの液体供給機構５０は、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と反射球面８Ｓとの間の空間に液体ＬＱを供給するためのものであって、液体ＬＱを供給可能な液体供給装置５１と、液体供給装置５１にその一端部を接続する供給管５３とを備えている。供給管５３の他端部は液体保持部材７０に接続されている。液体供給装置５１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、液体ＬＱの温度を調整する温調装置、液体ＬＱ中の気体成分を低減する脱気装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給機構５０の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００３２】
液浸機構ＬＦの液体回収機構６０は、液体供給機構５０で供給された液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収装置６１と、液体回収装置６１にその一端部を接続する回収管６３とを備えている。本実施形態においては、回収管６３の他端部は液体保持部材７０に接続されている。液体回収装置６１は、例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。液体回収機構６０の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００３３】
図２は干渉計部２を示す概略構成図である。図２において、干渉計部２は、レンズ２１と、コリメートレンズ２２と、折り曲げミラー２３と、ビームスプリッタ２４と、折り曲げミラー２５、２６と、基準レンズ２７と、リレーレンズ２８、２９と、光電検出器（センサ）３０とを備えている。
【００３４】
レンズ２１は、光源１から供給される光束を一度集光し、コリメートレンズ２２はレンズ２１で集光された光束を平行光束に変換する。折り曲げミラー２３は、コリメートレンズ２２を通過して−Ｙ方向に進む光束を＋Ｚ方向に偏向する。ビームスプリッタ２４は、折り曲げミラー２３で偏向されて＋Ｚ方向に進む光束を透過させるとともに、折り曲げミラー２５から−Ｚ方向に進む光束を＋Ｙ方向に反射する。折り曲げミラー２５はビームスプリッタ２４を透過して＋Ｚ方向に進む光束を−Ｙ方向に偏向し、折り曲げミラー２６は折り曲げミラー２５で偏向されて−Ｙ方向に進む光束を−Ｚ方向に偏向する。
【００３５】
基準レンズ２７は＋Ｚ方向に凸となるよう配置されたメニスカスレンズであり、参照光及び測定光を生成するために設けられる。この基準レンズ２７は、投影光学系ＰＬ側の面が球面に設定された基準面２７ａであり、折り曲げミラー２６で偏向されて−Ｚ方向に進む光束は基準面２７ａに対して垂直に入射する。基準面２７ａを透過した光束は測定光として用いられ、基準面２７ａで反射された光束は参照光として用いられる。制御装置ＣＯＮＴは、基準レンズ２７の焦点が投影光学系ＰＬの物体面ＯＰに配置されるように、レーザ干渉計６の検出結果をモニタしつつ、第１駆動装置３Ｄを介して第１ステージ３のＺ軸方向の位置を制御する。
【００３６】
リレーレンズ２８、２９は、折り曲げミラー２６、２５を順に介してビームスプリッタ２４で反射された光束（参照光と測定光との干渉光）をリレーするレンズである。干渉計部２に設けられたレンズ２１、コリメートレンズ２２、基準レンズ２７、及びリレーレンズ２８、２９は投影光学系ＰＬが備える光学素子と同様に合成石英又は蛍石等の硝材を用いて形成されている。
【００３７】
センサ３０は、干渉光を検出するものであり、例えば二次元ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子を用いることができる。このように、図２に示す干渉計部２においては、フィゾー型の干渉計が構成されている。センサ３０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。なお、図２においては、便宜上、投影光学系ＰＬに設けられる光学素子のうち、最も物体面側に配置される光学素子ＬＳ３、及び最も像面側に配置される光学素子ＬＳ２、ＬＳ１を図示しているが、実際には十数〜数十個の光学素子が設けられている。液体供給機構５０からの液体ＬＱは、第１光学素子ＬＳ１と反射球面８Ｓとの間に供給される。
【００３８】
図３は第２ステージ９を示す側断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面矢視図である。図３及び図４において、第２ステージ９は、第２駆動装置９Ｄにより駆動されるステージ本体９０と、ステージ本体９０に支持された第１支持部材９１と、第１支持部材９１に支持された第２支持部材９２と、第２支持部材９２の上端部に支持された第３支持部材９３とを備えている。
【００３９】
ステージ本体９０は、第１支持部材９１を配置可能な穴部９０Ｈを有しており、第１支持部材９１は穴部９０Ｈの内側に配置されている。第１支持部材９１の上端部にはステージ本体９０の上面と接触するフランジ部９１Ｆが設けられており、ステージ本体９０と第１支持部材９１とは固定されている。
【００４０】
第１支持部材９１は、第２支持部材９２を配置可能な内部空間を有したほぼ有底筒状の部材であり、第１支持部材９１の内部空間側の底面には、第２支持部材９２を支持する凸状部材を含む支持部９１Ｔが複数設けられている。第１支持部材９１と第２支持部材９２（可動部材９４）とは支持部９１Ｔにおいてのみ接続（接触）され、それ以外の部分は互いに離れている。本実施形態においては、支持部９１Ｔは３つ設けられており、第２支持部材９２は３つの支持部９１Ｔで支持される。すなわち、第１支持部材９１は、第２支持部材９２を３つの支持部９１Ｔで支持する３点座支持構造を有した構成となっており、第２支持部材９２は第１支持部材９１に対して支持部９１Ｔによりキネマティックに支持される。
【００４１】
第２支持部材９２の平面視ほぼ中央部には凸部９２Ｔが設けられており、凸部９２Ｔを囲むように環状の凹部（空間部）９２Ｈが形成されている。凹部９２Ｈには、液浸機構ＬＦの供給管５３及び回収管６３が配置される。そして、第２支持部材９２の凸部９２Ｔの上端部に第３支持部材９３が支持されている。第３支持部材９３は、反射球面８Ｓを有する球状部材８を支持するものであって、フランジ部９３Ｆと、フランジ部９３Ｆよりも上方に突出する凸部９３Ｔとを有している。第２支持部材９２の凸部９２Ｔ及び第３支持部材９３は平面視においてほぼ円形状であり、第３支持部材９３のフランジ部９３Ｆは、第２支持部材９２の凸部９２Ｔの上面とほぼ同じ径を有し、その凸部９２Ｔの上面と接続される。第３支持部材９３の凸部９３Ｔは、フランジ部９３Ｆよりも小径に設けられており、球状部材８は凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持される。第２支持部材９２と第３支持部材９３とは固定されている。以下の説明においては、第２ステージ９の一部を構成し、反射球面８Ｓを有する球状部材８を保持する第３支持部材９３及びその第３支持部材９３に固定された第２支持部材９２を合わせて適宜、「可動部材９４」と称する。
【００４２】
第２支持部材９２は、例えば低熱膨張合金（いわゆるインバー（Invariable alloy）又はスーパーインバー）によって形成され、第３支持部材９３は、例えばシリコンによって形成されており、これらは線膨張係数の小さい材料である。すなわち、第２、第３支持部材９２、９３を合わせた可動部材９４は低熱膨張材料で形成されている。
【００４３】
移動鏡１０Ａ、１０Ｂは、第２ステージ９の第２支持部材９２に設けられている。第２支持部材９２は、凸部９２Ｔに対して凹部９２Ｈより外側に設けられた周縁部９２Ｓを有しており、周縁部９２Ｓの一部は、第１支持部材９１の上端部（フランジ部９１Ｆ）よりも上方に突出している。そして、第１支持部材９１の上端部より上方に突出した周縁部９２Ｓの一部には開口部Ｋ１が設けられている。移動鏡１０Ａは、その反射面が周縁部９２Ｓの開口部Ｋ１の内側に配置されるように、第２支持部材９２の周縁部９２Ｓの内側面に接続されている。レーザ干渉計１１は、開口部Ｋ１を介して移動鏡１０Ａの反射面に検出光を照射可能である。また、第２支持部材９２の平面視ほぼ中央部には、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔９２Ｋが形成されており、貫通孔９２Ｋの下端部に移動鏡１０Ｂが設けられている。移動鏡１０Ｂは、その反射面が貫通孔９２Ｋの下端部の開口部Ｋ２の内側に配置されるように、貫通孔９２Ｋの内側に接続されている。また、第１支持部材９１の下面には、開口部Ｋ２に対応する開口部Ｋ２’が設けられている。また上述のように、第２定盤９Ｂの一部には、レーザ干渉計１２の検出光を通過させるための開口部Ｋ３が形成されている。レーザ干渉計１２は、開口部Ｋ２、Ｋ２’、Ｋ３を介して移動鏡１０Ｂの反射面に検出光を照射可能である。
【００４４】
本実施形態の第２支持部材９２には、凹部（空間部）９２Ｈや貫通孔９２Ｋが設けられており、これにより、第２支持部材９２の軽量化を図ることができる。また、凹部９２Ｈの内側にはリブ部材９７が設けられている。凹部９２Ｈの内側にリブ部材９７を設けたことにより、第２支持部材９２の軽量化を図りつつ、第２支持部材９２の強度を維持して変形等の不都合を防止することができる。本実施形態においては、リブ部材９７は移動鏡１０Ａの近傍に設けられているため、第２支持部材９２の変形に起因する移動鏡１０Ａの変位・変形を防止して、レーザ干渉計１１による第２支持部材９２（可動部材９４）の位置検出精度を維持することができる。
【００４５】
移動鏡１０Ａ、１０Ｂが設けられた第２支持部材９２と、球状部材８を支持した第３支持部材９３とは固定されており、第２支持部材９２及び第３支持部材９３のそれぞれは低熱膨張材料で形成されているため、制御装置ＣＯＮＴは、第２支持部材９２に設けられた移動鏡１０Ａ、１０Ｂの反射面と協働してレーザ干渉計１１、１２を使って第２支持部材９２の位置を検出することで、干渉計１１、１２によって規定される座標系での球状部材８（反射球面８Ｓ）の位置を求めることができる。
【００４６】
液体保持部材７０は、投影光学系ＰＬの像面側に設けられており、板状の基材７５と、基材７５上に設けられた周壁部７１と、周壁部７１の外側に設けられた第２周壁部７２と、周壁部７１の内側に設けられ、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１が配置される開口部７４とを有している。液体保持部材７０は、連結機構９６を介して第１支持部材９１に接続されており、液体保持部材７０と第１支持部材９１とは固定されている。基材７５の上面７５Ａは、投影光学系ＰＬの像面側の端面（第１光学素子ＬＳ１の下面）Ｔ１と対向するように設けられており、基材７５の上面７５Ａには、液体供給機構５０から液体ＬＱを供給するための供給口５２が設けられている。以下の説明においては、液体保持部材７０のうち、投影光学系ＰＬの像面側の端面Ｔ１に対向する基材７５の上面７５Ａを適宜、「底面部７５Ａ」と称する。
【００４７】
本実施形態においては、液体保持部材７０はステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）によって形成されている。また、液体保持部材７０の少なくとも一部には、液体ＬＱへの不純物の溶出を抑えるための表面処理が施されている。そのような表面処理としては、液体保持部材７０に酸化クロムを付着する処理が挙げられ、例えば株式会社神鋼環境ソリューションの「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が挙げられる。
【００４８】
供給口５２は、底面部７５Ａのうち、周壁部７１よりも内側に設けられている。液体供給機構５０は、供給口５２を介して、周壁部７１の内側に液体ＬＱを供給する。供給口５２は底面部７５Ａに設けられており、＋Ｚ方向に向けて液体ＬＱを供給する。周壁部７１は、周壁部７１の内側で液体ＬＱを保持する。そして、第１光学素子ＬＳ１は、周壁部７１の内側に保持された液体ＬＱと接触するように、液体保持部材７０の開口部７４に配置される。
【００４９】
周壁部７１の外側には、周壁部７１の上面を通過して周壁部７１の内側より流出した液体ＬＱを回収する回収溝７３が設けられている。すなわち、回収溝７３は周壁部７１で囲まれた空間からオーバーフローした液体ＬＱを回収するように設けられている。回収溝７３は、周壁部７１と第２周壁部７２との間に設けられている。回収溝７３の内側には、液体回収機構６０を構成する回収口６２が設けられている。本実施形態においては、回収口６２は、回収溝７３の内側の底面部７５Ａに設けられている。回収溝７３の液体ＬＱは、回収口６２及び回収管６３を介して液体回収装置６１に回収される。
【００５０】
液体保持部材７０のうち、周壁部７１の内側の底面部７５Ａの一部には、第３支持部材９３の凸部９３Ｔを配置可能な貫通穴７０Ｋが設けられている。貫通穴７０Ｋは、第３支持部材９３に対応するように、平面視ほぼ円形状である。第３支持部材９３の凸部９３Ｔが液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋに配置されることにより、第３支持部材９３の凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持されている球状部材８の反射球面８Ｓは、液体保持部材７０の周壁部７１の内側に配置される。
【００５１】
液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋの径は、第３支持部材９３の凸部９３Ｔの径よりも大きく、第１支持部材９１に連結機構９６を介して接続された液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋの内側面と凸部９３Ｔの側面との間には所定のギャップ（隙間）が設けられている。また、液体保持部材７０の下面と第３支持部材９３のフランジ部９３Ｆの上面との間には、液体ＬＱの漏出を防止するためのシール部材９５が設けられている。シール部材９５は、例えばＯリングによって構成されており、本実施形態においては、フッ素系ゴム（例えば、デュポン社製「バイトン」）により形成されたＯリングによって構成されている。本実施形態のシール部材９５は所定の厚み（例えば２ｍｍ程度）を有するフッ素系ゴムによって構成されており、十分な弾性及び可撓性を有している。上述のように、液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋの内側面と第３支持部材９３の凸部９３Ｔの側面との間には所定のギャップ（隙間）が設けられており、液体保持部材７０と第３支持部材９３（可動部材９４）とは、シール部材９５のみを介して接続され、それ以外の部分は互いに離れている。
【００５２】
このように、液体保持部材７０と可動部材９４とは別々の部材として形成され、実質的に分離されている。また、上述のように、第２、第３支持部材９２、９３を含む可動部材９４は、第１支持部材９１に対して３つの支持部９１Ｔで支持されている。また、液体保持部材７０と可動部材９４（第３支持部材９３）とはシール部材９５を介して接続されている。すなわち、第１支持部材９１、支持部９１Ｔ、及びシール部材９５を含んで、液体保持部材７０と可動部材９４とを分離して支持する支持機構が構成されている。液体保持部材７０の内側には液体ＬＱが流れるため、液体保持部材７０に振動が発生する可能性がある。本実施形態では、液体保持部材７０と可動部材９４とを分離して支持する支持機構は、十分な弾性及び可撓性を有するシール部材９５と、可動部材９４を３点で支持する支持部９１Ｔとを含んで構成されているため、液体保持部材７０で生じた振動の可動部材９４への伝達を低減することができる。なお、第１支持部材９１の内部空間側の底面と第２支持部材９２との間に防振ユニットを設け、液体保持部材７０で生じた振動の第２支持部材９２（可動部材９４）への伝達を低減するようにしてもよい。この場合、防振ユニットと支持部９１Ｔとを併設してもよいし、支持部９１Ｔに替えて防振ユニットを設けてもよい。
【００５３】
また、上述のように可動部材９４は低熱膨張材料を含むものであり、液体保持部材７０は可動部材９４よりも変形（熱変形、撓み変形）しやすい可能性がある。本実施形態においては、第１支持部材９１や第１支持部材９１に接続されている液体保持部材７０が仮に変形（熱変形、撓み変形）しても、３点座支持構造を構成する支持部９１Ｔがこの変形分を吸収するため、第１支持部材９１や液体保持部材７０の変形が可動部材９４に伝わることが抑制されている。また、シール部材９５は十分な弾性及び可撓性を有しているため、仮に液体保持部材７０が変形しても、シール部材９５によって、液体保持部材７０の変形が可動部材９４に伝わることが抑制されている。このように、凸状部材を含む支持部９１Ｔ及びとシール部材９５は、液体保持部材７０の変形が可動部材９４に伝わることを抑制する部材として機能している。
【００５４】
図５は液体保持部材７０の斜視図である。図５に示すように、本実施形態の供給口５２は、所定の径を有する平面視円形状であり、底面部７５Ａの４箇所の所定位置のそれぞれに設けられている。ここでは、供給口５２は周壁部７１の内側の底面部７５Ａの四隅のそれぞれに設けられている。そして、第３支持部材９３（可動部材９４）の凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持された球状部材８の反射球面８Ｓは、周壁部７１の内側に配置されている。なお、供給口５２の大きさ、形状、数、及び配置は、周壁部７１の内側に円滑に液体ＬＱを供給可能であれば任意の構成を採用することができる。例えば、供給口５２を底面部７５Ａの２箇所に設けてもよいし、小さな供給口５２を複数マトリクス状（例えば１０行×１０列）に配置してもよい。また、供給口５２を周壁部７１の内側の底面部７５Ａの中央領域近傍に配置してもよい。あるいは、供給口５２近傍に、供給口５２から供給された液体ＬＱの流れをガイドする例えばフィン状の部材や、供給口５２と離れた位置で対向し、供給口５２より＋Ｚ方向に供給された液体ＬＱの流れの向きをＸＹ方向（水平方向）に向けるためのキャップ状の部材を配置してもよい。また、底面部７５Ａや周壁部７１の内側面に複数の溝を形成して液体ＬＱの流れをガイドしてもよい。また、供給口５２は、周壁部７１の内側面に設けられていてもよい。
【００５５】
また、回収溝７３は周壁部７１を囲むように環状に設けられており、本実施形態の回収口６２は、回収溝７３の内側における底面部７５Ａの４箇所の所定位置のそれぞれに設けられている。また、本実施形態の回収口６２は、所定の径を有する平面視円形状である。また、本実施形態の周壁部７１の上面の複数の所定位置のそれぞれには切欠部（凹部）７１Ｋが設けられている。周壁部７１の内側の液体ＬＱは、切欠部７１Ｋを通過して回収溝７３に流出することができる。切欠部７１Ｋは、回収口６２に対応するように４つ設けられており、回収口６２の近傍に設けられている。これにより、周壁部７１の内側より切欠部７１Ｋを通過して回収溝７３に流出した液体ＬＱは、回収口６２を介して円滑に回収される。なお、回収口６２の大きさ、形状、数、及び配置は、液体ＬＱを回収溝７３より円滑に回収（排出）可能であれば任意の構成を採用することができる。なお、切欠部７１Ｋを形成せずに、周壁部７１を越えて流出した液体ＬＱを回収溝７３で回収するようにしてもよい。
【００５６】
次に、図６及び図７を参照しながら球状部材８を保持する保持機構を説明する。図６（Ａ）は平面図、図６（Ｂ）は斜視図である。また、図７は図６（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【００５７】
上述のように、球状部材８は、第３支持部材９３（可動部材９４）の凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持される。保持機構４０は、球状部材８の３箇所を支持する支持部４１と、支持部４１に対して球状部材８を磁力で接触させるための磁石４２とを備えている。支持部４１は、凸部９３Ｔの上面９３Ａに形成された凹部４３の内側に設けられた３つの支持面４１Ａを備えている。凹部４３は平面視六角形に設けられている。なお、凹部４３の平面視の形状は円形など任意の形状でよい。支持面４１Ａは、凹部４３の内側から外側に向かうにつれて漸次投影光学系ＰＬ側に近づくように傾斜する傾斜面であり、支持面４１Ａのそれぞれは平坦面となっている。支持面４１Ａは、例えばマイクロ放電加工などにより平坦度良く仕上げられている。そして、３つの支持面４１Ａは、θＺ方向においてほぼ等間隔で配置されている。球状部材８の表面と、支持面４１Ａのそれぞれとが接触することで、球状部材８は支持部４１に３点で支持される。
【００５８】
磁石４２は、第３支持部材９３の下面側に設けられた凹部４４の内側に配置されている。すなわち、磁石４２は、第３支持部材９３を挟んで、球状部材８が支持されている上面９３Ａとは反対側に設けられている。
【００５９】
図７に示すように、球状部材８は、球状の基材８Ａと、基材８Ａの表面に被覆された膜８Ｂとを有している。基材８Ａは磁性体を含んで構成されており、本実施形態においては、鉄成分を含む鋼球によって構成されている。また、鋼（鉄）は加工性が良く、高い面精度（真球度）を得ることができる。本実施形態においては、球状部材８（基材８Ａ）の直径は約２ｍｍ程度であり、基材８Ａの表面粗さ（二乗平均粗さ）は２ｎｍ程度に仕上げられている。膜８Ｂは、高い光反射率を有する材料によって構成されており、本実施形態においては、シリコンによって構成されている。なお、膜８Ｂとしてはロジウムなどであってもよい。基材８Ａの表面に膜８Ｂを被覆する場合には、例えば蒸着の手法などを用いることができる。基材８Ａに被覆後の膜８Ｂの表面粗さ（二乗平均粗さ）は１０ｎｍ程度に仕上げられている。
【００６０】
このように、球状部材８は鉄成分を含む磁性体によって構成されているため、第３支持部材９３を挟んで、球状部材８が支持されている上面９３Ａとは反対側に磁石４２を設けることにより、支持部４１の支持面４１Ａに対して球状部材８を磁石４２の磁力によって接触させ、吸着保持することができる。また、球状部材８は磁力で支持面４１Ａに接触しているので、磁力による保持を解除することにより、第３支持部材９３に対して球状部材８を脱着（交換）可能とすることができる。
【００６１】
また、球状部材８の基材８Ａの表面にシリコンなどの高い光反射率を有する材料からなる膜８Ｂが設けられているため、十分な強度を有する測定光の反射光を得られるので、検査精度の向上や検査時間の短縮を図ることができる。また、測定光の照射による球状部材８の吸熱を抑え、ひいては球状部材８に接触する液体ＬＱの温度上昇を抑えることができ、球状部材８の温度上昇や液体ＬＱの温度上昇に伴う検査精度の劣化を防止できる。また、球状部材８は液体ＬＱに接触するが、鋼球からなる基材８Ａの表面にシリコンからなる膜８Ｂを被覆することによって、基材８Ａの錆を防止することができる。
【００６２】
また、第３支持部材９３はシリコンによって構成されており、支持面４１Ａもシリコンによって構成されている。保持機構４０に保持された球状部材８の周囲に設けられた第３支持部材９３の上面９３Ａは、鏡面加工などにより平坦度良く仕上げられている。第３支持部材９３の上面９３Ａの表面粗さ（二乗平均粗さ）は２μｍ以下となるように仕上げられている。周壁部７１の内側に設けられた上面９３Ａは、高い光反射率を有する光反射部となっている。
【００６３】
また、上面９３Ａには、支持部４１に支持された球状部材８の反射球面８Ｓを囲むように、平面視において環状でほぼ矩形状の溝４５が設けられている。
【００６４】
本実施形態においては、保持機構４０に保持された球状部材８のＺ軸方向に関する中心位置と、第３支持部材９３の上面９３ＡのＺ軸方向に関する位置とがほぼ一致するように設けられている。したがって、球状部材８の表面は上面９３Ａより１ｍｍ程度突出しており、その突出した球状部材８の表面はほぼ半球状である。そして、その球状部材８の上面９３Ａより突出した半球状の領域が反射球面８Ｓとして機能する。また、保持機構４０に保持された球状部材８のＸＹ方向に関する中心位置と、矩形状で環状の溝４５のＸＹ方向に関する中心位置（図心位置）とがほぼ一致するように設けられている。
【００６５】
保持機構４０は、球状部材８の少なくとも３箇所を支持面４１Ａで支持しており、球状部材８の位置ずれが良好に防止されている。本実施形態においては、保持機構４０に保持された球状部材８のＺ軸方向に関する中心位置と、第３支持部材９３の上面９３ＡのＺ軸方向に関する位置との誤差が、±２０μｍ以下に抑えられている。また、保持機構４０に保持された球状部材８のＸＹ方向に関する中心位置と、矩形状で環状の溝４５のＸＹ方向に関する中心位置（図心位置）との誤差も、±２０μｍ以下に抑えられている。
【００６６】
次に、上述の検査装置ＩＮＦを用いて検査対象としての投影光学系ＰＬの光学性能の検査する検査方法について、図８のフローチャート図を参照しながら説明する。投影光学系ＰＬの光学性能の検査を行うに際し、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構５０及び液体回収機構６０のそれぞれを駆動し、液体保持部材７０の周壁部７１の内側に液体ＬＱを満たしておく。液体供給機構５０の液体供給装置５１から送出された液体ＬＱは、供給管５３、及び供給口５２を介して、液体保持部材７０の周壁部７１の内側に供給される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体保持部材７０の開口部７４の内側に投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１を配置する。これにより、周壁部７１の内側に保持された液体ＬＱと、第１光学素子ＬＳ１とが接触する。反射球面８Ｓは周壁部７１の内側に配置されており、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間に液体ＬＱが満たされた状態となる。
【００６７】
制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５の検出結果をモニタしつつ、干渉計部２に設けられた基準レンズ２７のＸＹ平面内における焦点位置が最初の検査位置に配置されるように、第１駆動装置３Ｄを介して第１ステージ３を駆動し、ＸＹ平面内において第１ステージ３を位置決めする。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計６の検出結果をモニタしつつ、Ｚ軸、θＸ、θＹ方向に関して第１ステージ３を位置決めする。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、Ｚ軸方向における基準レンズ２７の焦点位置が投影光学系ＰＬの物体面ＯＰ内に含まれるように第１ステージ３を制御する。検査位置に関する第１ステージ３の位置情報は、設計値として記憶装置ＭＲＹに予め記憶されており、制御装置ＣＯＮＴは、記憶装置ＭＲＹに記憶されている情報に基づいて、レーザ干渉計５、６で規定される座標系において、第１ステージ３を位置決めする。
【００６８】
また、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１の検出結果をモニタしつつ第２駆動装置９Ｄを介して第２ステージ９をＸＹ平面内で移動させて、第１ステージ３のＸＹ平面内における位置に応じた位置に第２ステージ９を位置決めする。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１２の検出結果をモニタしつつ、Ｚ軸、θＸ、θＹ方向に関して第２ステージ９を位置決めする。このときの第２ステージ９の位置情報も設計値として記憶装置ＭＲＹに予め記憶されており、制御装置ＣＯＮＴは、記憶装置ＭＲＹに記憶されている情報に基づいて、レーザ干渉計１１、１２で規定される座標系において、第２ステージ９を位置決めする。これにより、上面９３Ａに直交し、反射球面８Ｓの最上部を通る光軸が、投影光学系ＰＬに関して基準レンズ２７の焦点の位置と光学的に共役な点を通るように、反射球面８Ｓは大まかに位置決めされる。また、上面９３Ａが投影光学系ＰＬの像面とほぼ一致するように、第１ステージ９が大まかに位置決めされる（ステップＳＡ１）。
【００６９】
図９の模式図に示すように、本実施形態においては、反射球面８Ｓの周囲の上面９３Ａと第１光学素子ＬＳ１の端面Ｔ１との距離Ｌ１（ワーキングディスタンスに相当）は、例えば３〜５ｍｍ程度に設定されている。また、周壁部７１の高さ、すなわち周壁部７１の内側に液体ＬＱが十分に満たされたときの水深（上面９３Ａと液面との距離）Ｌ２は、例えば１０ｍｍ程度に設定されている。ここで、上述のように、球状部材８の径（直径）は２ｍｍ程度であって、球状部材８の上面９３Ａより突出する突出量は約１ｍｍであり、上面９３Ａに対する反射球面８Ｓの突出量は、第１光学素子ＬＳ１の端面Ｔ１と上面９３Ａとの距離Ｌ１よりも小さくなるように設定される。したがって、球状部材８と投影光学系ＰＬの端面Ｔ１とは接触しないように設けられている。球状部材８の径は、大きいほうが好ましいが、投影光学系ＰＬのワーキングディスタンスに応じて適宜設定される。干渉計部２は、生成した測定光を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して反射球面８Ｓに照射し、反射球面８Ｓで反射した測定光を、液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して光電検出する。本実施形態の反射球面８Ｓは、投影光学系ＰＬに向かって凸状の球面であるため、測定光が集光される前に反射することができる。これにより、強度の高い測定光が投影光学系ＰＬを通過して液体ＬＱに入射して集光されることにより更に測定光の強度が高められ、液体ＬＱが沸騰して気泡が生じたり、光学的な損傷が生じる等の不都合の発生が防止されている。ところが、図９に示すように、反射球面８Ｓと投影光学系ＰＬの光軸との位置関係が目標位置に対してずれていると、反射球面８Ｓは投影光学系ＰＬに向かって凸状の微小な球面であるため、そのずれ量Ｄが僅かであっても、反射球面８Ｓで反射した測定光が干渉計部２に良好に戻ってこなくなる不都合が生じる可能性が高くなる。記憶装置ＭＲＹに記憶されている第２ステージ９の位置情報は設計値に基づくものであり、その設計値に基づいて投影光学系ＰＬに対して反射球面８Ｓが目標位置に配置されるように第２ステージ９を位置決めしたとしても、例えば投影光学系ＰＬのメインコラム１０１に対する搭載誤差などによって、反射球面８Ｓが目標位置に対してずれた位置に配置される可能性がある。反射球面８Ｓで反射した測定光が干渉計部２に戻ってきた場合には、その戻ってきた光情報に基づいて反射球面８Ｓの位置を見つけて目標位置に位置決めすることができるが、反射球面８Ｓで反射した測定光が干渉計部２に良好に戻ってこない場合には、干渉計部２は反射球面８Ｓの位置を見つけることができなくなる可能性が高くなる。
【００７０】
そこで、本実施形態では、反射球面８Ｓに対して所定の位置関係に設けられている第３支持部材９３の上面９３Ａ及び溝４５を基準として、これら基準の位置を検出した後、その検出結果に基づいて、反射球面８Ｓの位置を求める。以下の説明においては、反射球面８ＳとＺ軸方向（投影光学系ＰＬの像面と垂直な方向）に関して所定の位置関係に設けられている上面９３Ａを適宜「基準面９３Ａ」と称し、反射球面８ＳとＸＹ方向（投影光学系ＰＬの像面と平行な方向）に関して所定の位置関係に設けられている溝４５を適宜「基準マーク４５」と称する。基準面９３Ａは、反射球面８ＳのＺ軸方向の位置を検出するためのものであり、基準マーク４５は、反射球面８ＳのＸＹ方向の位置を検出するためのものである。
【００７１】
上述のように、保持機構４０に保持された球状部材８のＺ軸方向に関する中心位置と、基準面９３ＡのＺ軸方向に関する位置とがほぼ一致するように設けられている。また、保持機構４０に保持された球状部材８のＸＹ方向に関する中心位置と、基準マーク４５のＸＹ方向に関する中心位置（図心位置）とがほぼ一致するように設けられている。そして、これら基準面９３Ａ及び基準マーク４５と反射球面８Ｓとの位置関係は、設計値情報として記憶装置ＭＲＹに予め記憶されている。
【００７２】
制御装置ＣＯＮＴは、基準面９３ＡのＺ軸方向の位置を検出する（ステップＳＡ２）。図１０に示す模式図のように、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ１において位置決めされた第２ステージ９上の基準面９３Ａに対して、干渉計部２より測定光を照射する。ここで、基準面９３Ａの位置検出は、投影光学系ＰＬと基準面９３Ａとの間を液体ＬＱで満たした状態で行われ、測定光は、基準面９３Ａ上の液体ＬＱを介して基準面９３Ａに照射される。制御装置ＣＯＮＴは、光源１に対して制御信号を出力して光源１を発光させる。光源１が発光すると、光源１から−Ｙ方向に進む光束は干渉計部２が備えるレンズ２１に導かれる。レンズ２１に導かれた光束は、コリメートレンズ２２を通過して平行光に変換された後、折り曲げミラー２３に入射し、＋Ｚ方向に偏向される。この光束はビームスプリッタ２４を透過して折り曲げミラー２５で−Ｙ方向に偏向され、更に折り曲げミラー２６で−Ｚ方向に偏向された後、基準レンズ２７に入射する。
【００７３】
光束が基準レンズ２７に入射すると、基準レンズ２７の基準面２７ａに垂直に入射し、光束の一部が透過し、残りが反射される。基準面２７ａを透過した光束は、測定光として干渉計部２から射出され、投影光学系ＰＬの物体面ＯＰの位置に集光する。集光した測定光は球面波状に広がりながら投影光学系ＰＬに入射し光学素子ＬＳ３、ＬＳ２等を通過して光学素子ＬＳ１に入射し、光学素子ＬＳ１から投影光学系ＰＬの像面側に射出される。
【００７４】
投影光学系ＰＬから射出された測定光は液体ＬＱを透過して基準面９３Ａに照射される。基準面９３Ａに照射された測定光は、基準面９３Ａで反射されて、液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを再び通過して干渉計部２に設けられた基準レンズ２７に入射する。上述のように、基準面９３Ａは鏡面加工を施されており、反射される測定光は十分な光強度を有している。
【００７５】
基準レンズ２７に入射した測定光及び基準レンズ２７の基準面２７ａで生成される参照光は、折り曲げミラー２６、２５を順に介してビームスプリッタ２４で反射され、リレーレンズ２８、２９を順に通過してセンサ３０で受光される。また、センサ３０には、投影光学系ＰＬを通過した測定光と一緒に、投影光学系ＰＬを通過していない参照光が入射される。センサ３０は、基準面９３Ａで反射した測定光を、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の液体ＬＱ、及び投影光学系ＰＬを介して光電検出する。
【００７６】
ここで、基準面９３Ａの大きさは十分に大きいので、第２ステージ９上の基準面９３ＡがステップＳＡ１において大まかに位置決めされた状態であっても、基準面９３Ａに照射されて反射した測定光は、液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して干渉計部２まで戻ることができる。
【００７７】
本実施形態においては、センサ３０を使って基準面９３Ａで反射した測定光を検出する場合、センサ３０の光路上流側に別のレンズ系が配置され、キャッツアイ系が形成される。制御装置ＣＯＮＴは、干渉計部２のセンサ３０から出力された検出結果を不図示の表示装置に表示する。キャッツアイ系が形成された場合、基準面９３Ａで反射した測定光は、表示装置にポイント像として出力される。制御装置ＣＯＮＴは、基準面９３Ａに測定光を照射しながら、レーザ干渉計１２で第２ステージ９の位置をモニタしつつ、第２ステージ９をＺ軸方向に移動する。投影光学系ＰＬの像面と基準面９３ＡとのＺ軸方向の位置が合致した場合、ポイント像のコントラストが最大になる。すなわち、基準面９３ＡがＺ軸方向に関して目標位置に配置された場合、ポイント像のコントラストが最大となる。制御装置ＣＯＮＴは、ポイント像のコントラストが最大となったときの第２ステージ９のレーザ干渉計１２の検出結果（Ｚ軸方向の位置）を記憶装置ＭＲＹに記憶する（ステップＳＡ３）。
【００７８】
以上により、制御装置ＣＯＮＴは、基準面９３Ａに測定光を照射することによって基準面９３Ａから生じた光を投影光学系ＰＬを介して干渉計部２のセンサ３０によって光電検出し、センサ３０の光電検出の結果に基づいて、レーザ干渉計１２によって規定される座標系での基準面９３ＡのＺ軸方向の位置を求めたことになる。
【００７９】
なおここでは、センサ３０の光路上流側にレンズ系を挿入してキャッツアイ系を構築しているが、センサ３０に入射する光をビームスプリッタで分岐し、その分岐された光路上に、キャッツアイ系を構築するためのレンズ系及びセンサ３０とは別の第２センサを設け、その第２センサの検出結果に基づいて、基準面９３Ａの位置を求めるようにしてもよい。こうすることにより、センサ３０で干渉縞を観察し、第２センサでポイント像を観察することができる。
【００８０】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ３で記憶した基準面９３Ａ（第２ステージ９）のＺ軸方向の位置を維持した状態で、測定光を照射しながら、レーザ干渉計１１で第２ステージ９の位置をモニタしつつ、第２ステージ９をＸＹ方向に移動する。そして、図１１に示す模式図のように、制御装置ＣＯＮＴは、基準マーク４５に測定光を照射し、基準マーク４５のＸＹ方向の位置を検出する（ステップＳＡ４）。
【００８１】
ここで、基準マーク４５の位置検出は、投影光学系ＰＬと基準マーク４５との間を液体ＬＱで満たした状態で行われ、測定光は、基準マーク４５上の液体ＬＱを介して基準マーク４５に照射される。
【００８２】
基準マーク４５を形成する溝は、測定光をセンサ３０へ導く測定光学系の焦点深度よりも深く形成されているばかりでなく、基準マーク４５を形成する溝の底面は、上面９３Ａとは異なり測定光が反射するように研磨もされていない。したがって、基準マーク４５に測定光が照射されたとしても、基準マーク４５からの光はセンサ３０に到達しない。すなわち、基準面９３Ａで反射した測定光のセンサ３０での受光状態と、基準マーク４５で反射した測定光の受光状態とは異なる。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１の検出結果と、センサ３０での受光結果とに基づいて、測定光が基準マーク４５に照射されたときの第２ステージ９のＸＹ方向の位置を求めることができる。
【００８３】
本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、反射球面８Ｓを囲むように矩形状に形成された基準マーク４５のうち、反射球面８Ｓを挟んでＹ軸方向両側の溝４５Ｙ（図６（Ａ）参照）のＹ軸方向に関する位置と、反射球面８Ｓを挟んでＸ軸方向両側の溝４５ＸのＸ軸方向に関する位置とをレーザ干渉計１１及び干渉計部２を使って求める。制御装置ＣＯＮＴは、基準マーク４５（溝４５Ｘ、４５Ｙ）に測定光が照射されたときの第２ステージ９のレーザ干渉計１１の検出結果（ＸＹ方向の位置）を記憶装置ＭＲＹに記憶する（ステップＳＡ５）。
【００８４】
以上により、制御装置ＣＯＮＴは、第３支持部材９３に測定光を照射したときのセンサ３０の光電検出の結果に基づいて、レーザ干渉計１１によって規定される座標系での基準マーク４５のＸＹ方向の位置を求めることができる。
【００８５】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ２、３で求めた基準面９３Ａの位置情報と、ステップＳＡ４、５で求めた基準マーク４５の位置情報と、記憶装置ＭＲＹに記憶されている基準面９３Ａ、基準マーク４５と反射球面８Ｓとの位置関係とに基づいて、レーザ干渉計１１、１２によって規定される座標系での反射球面８Ｓの位置を求める（ステップＳＡ６）。
【００８６】
保持機構４０に保持された球状部材８のＺ軸方向に関する中心位置と基準面９３ＡのＺ軸方向に関する位置とはほぼ一致しており、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ２、３で求めた基準面９３Ａの位置を、レーザ干渉計１２によって規定される球状部材８のＺ軸方向の中心位置として記憶装置ＭＲＹに記憶する。また、保持機構４０に保持された球状部材８のＸＹ方向に関する中心位置と基準マーク４５のＸＹ方向に関する中心位置（図心位置）とはほぼ一致しており、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ４、５で求めた２つの溝４５Ｘ、４５Ｘの中心位置をレーザ干渉計１１によって規定される球状部材８のＸ軸方向の中心位置として記憶装置ＭＲＹに記憶し、２つの溝４５Ｙ、４５Ｙの中心位置をレーザ干渉計１１によって規定される球状部材８のＹ軸方向の中心位置として記憶装置ＭＲＹに記憶する。
【００８７】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ６で求めた、レーザ干渉計１１、１２によって規定される座標系での反射球面３Ｓの位置に基づいて、レーザ干渉計１１を使って第２ステージ９の位置をモニタしつつ、第２駆動装置９Ｄを介して第２ステージ９をＸＹ平面内で移動させて、第１ステージ３のＸＹ平面内における位置に応じた位置に第２ステージ９を位置決めする。これにより、上面９３Ａに直交し、反射球面８Ｓの最上部を通る光軸が、投影光学系ＰＬに関して基準レンズ２７の焦点の位置と光学的に共役な点を通るように、反射球面８Ｓが位置決めされる。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１２の検出結果をモニタしつつ、Ｚ軸、θＸ、θＹ方向に関して第２ステージ９を位置決めする。制御装置ＣＯＮＴは、上面９３Ａが投影光学系ＰＬの像面と一致するように第１ステージ９を制御する（ステップＳＡ７）。
【００８８】
以上の処理が完了すると、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光学性能の検査を開始する（ステップＳＡ８）。制御装置ＣＯＮＴは、光源１に対して制御信号を出力して光源１を発光させる。光源１から射出された光束は、レンズ２１、コリメートレンズ２２、折り曲げミラー２３、ビームスプリッタ２４、折り曲げミラー２５、折り曲げミラー２６を通過した後、基準レンズ２７に入射する。光束が基準レンズ２７に入射すると、基準レンズ２７の基準面２７ａに垂直に入射し、光束の一部が透過し、残りが反射される。基準面２７ａを透過した光束は、測定光として干渉計部２から射出され、投影光学系ＰＬの物体面ＯＰの位置に集光する。集光した測定光は球面波状に広がりながら投影光学系ＰＬに入射し光学素子ＬＳ３、ＬＳ２等を通過して光学素子ＬＳ１に入射し、光学素子ＬＳ１から投影光学系ＰＬの像面側に射出される。投影光学系ＰＬから射出された測定光は液体ＬＱを透過して反射球面８Ｓに照射される。反射球面８Ｓに照射された測定光は、反射球面８Ｓで反射されて、液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを再び通過して干渉計部２に設けられた基準レンズ２７に入射する。基準レンズ２７に入射した測定光及び基準レンズ２７の基準面２７ａで生成される参照光は、折り曲げミラー２６、２５を順に介してビームスプリッタ２４で反射され、リレーレンズ２８、２９を順に通過してセンサ３０で受光される。このように、センサ３０は、反射球面８Ｓで反射した測定光を、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の液体ＬＱ、及び投影光学系ＰＬを介して光電検出する。センサ３０には投影光学系ＰＬを通過した測定光と投影光学系ＰＬを通過していない参照光とが入射されるため、センサ３０にはそれらの干渉光が入射し、投影光学系ＰＬの光学性能（残存収差等）に応じた干渉縞が検出される。この検出結果は制御装置ＣＯＮＴへ出力されて干渉縞そのものが不図示の表示装置に表示され、又は制御装置ＣＯＮＴにより解析されて投影光学系ＰＬにおいて生ずる波面収差を示す数値がモニタに表示される。以上により、最初の検査位置における投影光学系ＰＬの光学性能の検査がセンサ３０の検出結果に基づいて行われたことになる。
【００８９】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５の検出結果をモニタしつつ、ＸＹ平面内における基準レンズ２７の焦点の位置が次の検査位置に配置するように、第１駆動装置３Ｄを介して第１ステージ３を駆動し、ＸＹ平面内において第１ステージ３を位置決めする。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１の検出結果をモニタしつつ第２駆動装置９Ｄを介して第２ステージ９をＸＹ平面内に移動させて、改めて位置決めした第１ステージ３のＸＹ平面内における位置に応じた位置に第２ステージ９を位置決めする。ここでも、上面９３Ａに直交し、反射球面８Ｓの最上部を通る光軸が、投影光学系ＰＬに関して基準レンズ２７の焦点の位置と光学的に共役な点を通るように、反射球面８Ｓは位置決めされる。第１、第２ステージ３、９のＸＹ平面内の位置を変えたときにも、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計６、１２の検出結果をモニタしつつ、第１、第２ステージ３、９のＺ軸方向の位置及び姿勢を制御して、Ｚ軸方向における基準レンズ２７の焦点位置が投影光学系ＰＬの物体面ＯＰ内に含まれ、上面９３Ａが投影光学系ＰＬの像面と一致するようにする。そして、第１、第２ステージ３、９の位置決めが終了すると、再度上記と同様に干渉縞を検出し、以下同様にして、第１、第２ステージ３、９のＸＹ平面内における位置を変えつつ複数位置で測定を行う。このようにして、像高が異なる複数位置における投影光学系ＰＬの光学性能を検査する。
【００９０】
本実施形態においては、液体供給機構５０は、少なくとも測定光を反射球面８Ｓに照射している最中には、液体ＬＱを供給し続ける。液体供給機構５０は、液体保持部材７０の周壁部７１の内側に、２００〜１０００ｍＬ／ｍｉｎの液体ＬＱを供給する。これにより、測定光の照射による投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の液体ＬＱの温度上昇を防止することができる。したがって、液体ＬＱの温度上昇に伴う液体ＬＱの測定光に対する屈折率変化、ひいては検査精度の劣化を防止することができる。液体ＬＱが供給され続けることにより、周壁部７１の内側の液体ＬＱは周壁部７１の上面を通過して回収溝７３に流出する。回収溝７３の液体ＬＱは回収口６２を介して液体回収装置６１に回収される。
【００９１】
以上説明したように、液体保持部材７０と可動部材９４とを分離し、液体保持部材７０で生じた振動の可動部材７０への伝達を低減するとともに、液体保持部材７０の変形が可動部材９４に伝わることを抑制したので、可動部材９４に設けられた移動鏡１０Ａ、１０Ｂを使った位置検出精度、及び可動部材９４に設けれた反射球面８Ｓを使った検査精度を維持することができる。また、可動部材９４は低熱膨張材料によって形成されているため、反射球面８Ｓと移動鏡１０Ａ、１０Ｂとの熱的な相対変位を抑えることができる。したがって、検査装置ＩＮＳは投影光学系ＰＬの光学性能を精度良く検査することができる。
【００９２】
また、反射球面８Ｓの位置を検出するための基準９３Ａ、４５を設けたので、干渉計部２及び投影光学系ＰＬに対して反射球面８Ｓを効率良く位置決めすることができ、検査装置ＩＮＳは投影光学系ＰＬの光学性能を効率良く且つ精度良く検査することができる。
【００９３】
なお本実施形態においては、保持機構４０に保持された球状部材８のＺ軸方向に関する中心位置と第３支持部材９３の上面９３ＡのＺ軸方向に関する位置とがほぼ一致するように設けられているが、ずれて設けられていてもよい。このずれ量（位置関係）に関する情報を記憶装置ＭＲＹに予め記憶しておくことにより、制御装置ＣＯＮＴは、干渉計部２を使って検出した基準面９３ＡのＺ軸方向に関する位置情報と、記憶装置ＭＲＹに記憶されている上記ずれ量（位置関係）とに基づいて、レーザ干渉計１２によって規定される座標系での反射球面８ＳのＺ軸方向の位置を求めることができる。同様に、保持機構４０に保持された球状部材８のＸＹ方向に関する中心位置と、矩形状で環状の溝４５のＸＹ方向に関する中心位置（図心位置）とがずれていても、制御装置ＣＯＮＴは、干渉計部２を使って検出した基準マーク４５のＸＹ方向に関する位置情報と、レーザ干渉計１１によって規定される座標系での反射球面８ＳのＸＹ方向の位置を求めることができる。
【００９４】
なお、ステップＳＡ２において、基準面９３ＡのＺ軸方向の位置を検出する場合、制御装置ＣＯＮＴは、基準面９３Ａ上における一箇所の位置について検出動作を行うようにしてもよいし、複数箇所の位置について検出動作を行い、それら複数の検出結果の平均値を求めるなど、所定の演算処理を行うようにしてもよい。同様に、基準マーク４５のＸＹ方向の位置を検出する場合においても、基準マーク４５の任意の複数箇所について検出動作を行うようにしてもよい。そして、それら複数の検出結果に基づいて、所定の演算処理を行うようにしてもよい。また、基準マーク４５は、反射球面８Ｓを囲むように矩形状に設けられているが、円形状、楕円状、三角形状など、任意の形状を採用することができる。また、基準マーク４５は、反射球面８Ｓに対して所定の位置関係に設けられていれば、反射球面８Ｓを囲っていなくてもよい。
【００９５】
また、基準マーク４５は、溝である必要は無く、図１２に示すように、基準面９３Ａよりも上方に突出した凸部であってもよい。また、図１３に示すように、基準面９３Ａの所定位置に所定材料をコーティングしたコーティング領域を設け、このコーティング領域をを基準マーク４５としてもよい。これにより、基準マーク４５とその周辺の領域との反射率を異ならせることができる。要は、基準マーク４５は、基準マーク４５とその周辺の領域とのそれぞれに測定光を照射したとき、センサ３０よる受光状態が異なるように設けられていればよい。
【００９６】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図１４及び図１５を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、反射球面８Ｓが投影光学系ＰＬの像面側に複数配置されている点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００９７】
図１４に示すように、第３支持部材９３の平坦面９３Ａには、複数の球状部材８と、複数の球状部材８のそれぞれに対応して設けられた複数の支持部４１とが設けられている。球状部材８によって形成される反射球面８Ｓは、基準面９３Ａにおいて複数マトリクス状に配置されている。反射球面８Ｓは、投影光学系ＰＬの像面とほぼ平行に複数配置されている。図１４に示す例では、反射球面８Ｓは３行×３列の合計９つ設けられている。なお、反射球面８Ｓの数及び配置は、必要に応じて任意に設定可能である。上述の実施形態同様、基準面９３Ａは投影光学系ＰＬの像面と一致するように配置される。
【００９８】
基準面９３Ａ上には、複数の反射球面８Ｓのそれぞれを囲む複数の基準マーク４５が設けられている。更に、基準面９３Ａ上には、各反射球面８Ｓのそれぞれと所定の位置関係で設けられ、反射球面８Ｓを囲まない第２基準マーク４５’が設けられている。第２基準マーク４５’と複数の反射球面８Ｓのそれぞれとの位置関係は、記憶装置ＭＲＹに予め記憶されている。
【００９９】
制御装置ＣＯＮＴは、複数の反射球面８ＳのそれぞれのＸＹ方向の位置を求めるとき、第２基準マーク４５’を使うことができる。すなわち、上述の実施形態同様、制御装置ＣＯＮＴは、第２基準マーク４５’に測定光を照射したときのセンサ３０の光電検出の結果に基づいて、レーザ干渉計１１によって規定される座標系での第２基準マーク４５’の位置を求める。制御装置ＣＯＮＴは、求めた第２基準マーク４５’の位置情報と、記憶装置ＭＲＹの記憶情報とに基づいて、レーザ干渉計１１によって規定される座標系での複数の各反射球面８Ｓの位置を求めることができる。このように、複数の反射球面８Ｓの位置を求めるとき、第２基準マーク４５’を共用することができる。これにより、複数の基準マーク４５のそれぞれの位置情報を求めることに比べて、位置検出時間を含む投影光学系ＰＬの検査処理の処理時間を短縮することができる。
【０１００】
図１５に示すように、本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、第２ステージ９を所定の位置に位置決めした後は、第２ステージ９を移動させずに、基準レンズ２７の焦点位置が反射球面８Ｓの形成された位置に応じて配置されるように、ＸＹ平面内における第１ステージ３の位置決めを行う。そして、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを順に通過した測定光を反射球面８Ｓで反射させ、再度液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを通過した測定光を参照光と干渉させてセンサ３０で検出する。以上の動作を、第１ステージ３のＸＹ面内における位置のみを変えつつ繰り返し行う。
【０１０１】
第２実施形態の検査装置ＩＮＳによれば、反射球面８Ｓを投影光学系ＰＬの像面側に複数配置し、反射球面８Ｓ及び第２ステージ９の位置を変えずに干渉計部２の位置のみを変えることで像高が異なる複数位置における投影光学系ＰＬの光学性能を検査している。このため、反射球面８Ｓ及び基準面９３Ａと投影光学系ＰＬとの間に液体ＬＱが供給された状態で、第２ステージ９を移動させることなく、又は移動させる場合であっても僅かな移動量で投影光学系ＰＬの光学性能を高精度且つ容易に検査することができる。
【０１０２】
なお、投影光学系ＰＬの製造工程の概略は以下の通りである。つまり、まず投影光学系ＰＬを通過する光の波長、必要となる解像度等から投影光学系ＰＬを設計する。次に、設計された投影光学系ＰＬに設けられる光学素子（例えば、レンズ、回折格子）の各々を製造し、投影光学系ＰＬの鏡筒に組み込んで投影光学系ＰＬを組み立てる。投影光学系ＰＬの組み立てが完了すると、上述の各実施形態に示した検査装置を用いて、組み立てられた投影光学系ＰＬが必要となる光学性能を有しているか否かを検査する。必要となる光学性能が得られない場合には、投影光学系ＰＬ内に設けられた光学素子の位置を微調整して再度検査を行う。この微調整及び検査を繰り返して投影光学系ＰＬの光学性能が所望の光学性能になるよう調整する。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、光源１がＡｒＦエキシマレーザ光源の場合を例に挙げて説明したが、ＡｒＦエキシマレーザ光源以外に、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。
【０１０４】
なお、液体ＬＱとして純水以外の液体を用いることができる。例えば露光光としてＦ２レーザを用いる場合には、Ｆ２レーザは純水を透過しないので、液体としては過フッ化ポリエーテル等のフッ素系の液体を用いればよい。
【０１０５】
また、上記実施形態では、フィゾー型の干渉計部を構成して投影光学系の光学性能を検査しているが、トワイマン・グリーン型や例えば特開２０００−９７６１６号公報に開示された、ＰＤＩ（Point-Diffraction Interferometer：位相回折干渉計）型などの他形式の干渉計部を適用できることは言うまでもない。
【０１０６】
また、上述の実施形態においては、反射球面として投影光学系に向かって凸状の反射球面を用いているが、凹状の反射球面を用いてもよい。
【０１０７】
また、上述の実施形態において、投影光学系の第１光学素子ＬＳ１はレンズであってもよいし、無屈折力の平行平面板であってもよい。
【０１０８】
また、国際公開第２００４／０１９１２８号公報に開示されているように、第１光学素子ＬＳ１の像面側だけでなく、その反対側の光路空間を液体で満たして使用される投影光学系の検査にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】第１実施形態に係る検査装置を示す概略構成図である。
【図２】干渉計部を示す概略構成図である。
【図３】第２ステージを示す側断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図５】液体保持部材の一例を示す斜視図である。
【図６】保持機構を示す図であって、図６（Ａ）は平面図、図６（Ｂ）は斜視図である。
【図７】図６（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【図８】第１実施形態に係る検査方法を説明するためのフローチャート図である。
【図９】検査装置の動作を説明するための模式図である。
【図１０】検査装置の動作を説明するための模式図である。
【図１１】検査装置の動作を説明するための模式図である。
【図１２】検査装置の変形例を示す図である。
【図１３】検査装置の変形例を示す図である。
【図１４】検査装置の第２実施形態を示す概略構成図である。
【図１５】第２実施形態に係る検査装置の動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１１０】
２…干渉計部（基準検出系）、８…球状部材、８Ｓ…反射球面、１０Ａ、１０Ｂ…移動鏡（反射面）、１１、１２…レーザ干渉計、３０…センサ（光電検出器）、４０…保持機構、４１…支持部、４５…基準マーク（第２基準）、５０…液体供給機構、５２…供給口、６０…液体回収機構、６２…回収口、７０…液体保持部材、７１…周壁部、７３…回収溝、９１…第１支持部材（支持機構）、９１Ｔ…支持部（支持機構、所定部材）、９３Ａ…基準面（第１基準）、９４…可動部材、９５…シール部材（支持機構、所定部材）、ＣＯＮＴ…制御装置、ＩＮＳ…検査装置、ＬＱ…液体、ＬＳ１…第１光学素子、ＭＲＹ…記憶装置、ＰＬ…投影光学系
【図１】
2006210502.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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【図１５】
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