(57)【要約】      （修正有）【課題】物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる調整方法を提供する。【解決手段】  基準板５０を移動可能な計測ステージＳＴ２の吸着部に搬送し、計測ステージＳＴ２を駆動して生ずる慣性力によって、基準板５０を吸着部上で滑らせて基準板５０の位置を調整する。このとき露光装置のアライメント系を使って、基準板５０に設けられた基準マークを検出し、その検出結果にもとずいて計測ステージＳＴ２の駆動を制御して滑り量を調整する。【選択図】        図２
2006210570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の位置を調整する調整方法において、
前記物体を移動可能なステージの保持部に搬送し、
前記ステージを駆動して前記物体を前記保持部上で滑らせて前記物体の位置を調整することを特徴とする調整方法。
【請求項２】
前記物体に設けられたマークを検出し、
当該検出結果に基づいて前記ステージの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の調整方法。
【請求項３】
前記物体の位置調整後に前記保持部にて前記物体を吸着することを特徴とする請求項１又は２記載の調整方法。
【請求項４】
ガイド部材により前記物体の滑り移動をガイドすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の調整方法。
【請求項５】
前記物体の位置を調整する際に、前記物体と前記保持部との間で形成される空間の圧力を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の調整方法。
【請求項６】
前記物体の少なくとも一部には撥液処理がなされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の調整方法。
【請求項７】
液体を介して基板にパターンを露光する露光装置において、
前記基板を保持して移動する第１ステージと、
前記基板とは異なる物体を移動する第２ステージと、
前記第２ステージにおいて前記物体を位置決めする際に、前記第２ステージを駆動して前記物体を滑らす制御装置とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記物体を用いて前記露光装置の状態を検出する検出装置を備えたことを特徴とする請求項７記載の露光装置。
【請求項９】
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出系を備え、
前記制御装置は前記マーク検出系の検出結果に基づいて前記ステージを駆動することを特徴とする請求項７又は８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第２ステージに設けられた移動鏡と協働して前記第２ステージの位置を検出する干渉計を備え、
前記制御装置は前記移動鏡に対して前記物体の位置決めをすることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の位置を調整する調整方法、及び基板にパターンを露光する露光装置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、マスクに形成されたパターンを感光性の基板に投影露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に投影露光するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献１に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たした状態で露光処理を行う液浸露光装置が案出されている。
【０００３】
また近時においては、下記特許文献２に開示されているような、基板ステージとは独立して移動可能に設けられ、露光光の状態や投影光学系の結像特性を計測する計測器を搭載した計測ステージを備えた露光装置が案出されている。計測ステージを備えた構成の場合、基板ステージには基板の露光に必要な最小限の機能のみ持たせればよいので、基板ステージの小型化及び軽量化を図ることができ、基板ステージを駆動するための駆動装置の小型化や、駆動装置の発熱量の低減を実現することができる。
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−１３５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば露光装置において計測器に露光光を照射する構成が考えられる。その場合、計測器を構成する複数の部材のうち特定の部材（物体）が露光光の照射や経時変化などに起因して、その物体の性能が変化する可能性がある。そのため、その物体をステージから外して新たなものと交換したり、あるいはメンテナンスする必要が生じる可能性がある。
【０００５】
新たな物体（あるいはメンテナンス後の物体）をステージに取り付ける際には物体の位置を調整する必要があるが、その取り付け作業（位置調整作業）を作業者によって行う構成では、物体の位置再現性を維持することが困難となる可能性がある。また、ステージの周囲には各種機器・部材が設けられているため、取り付け作業（位置調整作業）を作業者によって行う構成では作業効率が低く、露光装置の稼動率の低下を招く虞がある。
【０００６】
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、物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる調整方法を提供することを目的とする。また、物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる露光装置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】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の第１の態様に従えば、物体（５０）の位置を調整する調整方法において、物体（５０）を移動可能なステージ（ＳＴ２）の保持部（１００、６０）に搬送し、ステージ（ＳＴ２）を駆動して物体（５０）を保持部（６０）上で滑らせて物体（５０）の位置を調整する調整方法が提供される。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、ステージを駆動することで、ステージ上において物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）にパターンを露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持して移動する第１ステージ（ＳＴ１）と、基板（Ｐ）とは異なる物体（５０）を移動する第２ステージ（ＳＴ２）と、第２ステージ（ＳＴ２）において物体（５０）を位置決めする際に、第２ステージ（ＳＴ２）を駆動して物体（５０）を滑らす制御装置（ＣＯＮＴ）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、第２ステージを駆動して、第２ステージ上において物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ステージ上において物体の位置を作業性良く円滑に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
＜露光装置＞
まず、本発明に係る露光装置の一実施形態について図１を参照しながら説明する。図１は露光装置ＥＸの一実施形態を示す概略構成図である。
【００１５】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有し、基板Ｐを保持して移動する基板ステージＳＴ１と、露光に関する計測を行う計測器を搭載して移動する計測ステージＳＴ２と、マスクステージＭＳＴ上のマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＳＴ１上の基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２のそれぞれは、投影光学系ＰＬの像面側で、ベース部材ＢＰ上において互いに独立して移動可能となっている。
【００１６】
本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成するための液浸装置１を備えている。液浸装置１は、投影光学系ＰＬの像面側近傍に設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２を有するノズル部材７０と、ノズル部材７０に設けられた供給口１２及び供給管１３を介して投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する液体供給部１１と、ノズル部材７０に設けられた回収口２２及び回収管２３を介して投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収する液体回収部２１とを備えている。ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬの像面側先端部を囲むように環状に形成されている。液浸装置１は、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給部１１から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１の下面と、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐの上面Ｐａの一部との間の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たす局所液浸方式を採用し、液浸領域ＬＲを形成する液体ＬＱと投影光学系ＰＬとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによって、マスクＭのパターンを基板Ｐに投影露光する。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より基板Ｐ上に液体ＬＱを所定量供給するとともに、液体回収部２１によって基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収することで、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。
【００１７】
本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内においてＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向（非走査方向）、Ｙ軸及びＸ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向とする。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。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ等の基材上に感光材（レジスト）を塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
【００１８】
照明光学系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明するものであり、照明光学系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）や、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）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００１９】
本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。純水は、ＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、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）も透過可能である。
【００２０】
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能である。マスクステージＭＳＴは、マスクＭを例えば真空吸着により保持する。マスクステージＭＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＤの駆動により、マスクＭを保持した状態で、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微少回転可能である。
【００２１】
マスクステージＭＳＴ上には移動鏡３１が設けられている。また、移動鏡３１に対向する位置には、移動鏡３１と協働してマスクステージＭＳＴの位置を検出するレーザ干渉計３２が設けられている。なお図１においては、移動鏡３１及びレーザ干渉計３２は簡略して図示されているが、実際には、マスクステージＭＳＴ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ている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計３２によりリアルタイムで検出される。レーザ干渉計３２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３２の検出結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＤを駆動し、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭの位置制御を行う。
【００２２】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８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。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。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。
【００２３】
基板ステージＳＴ１は、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有し、その基板ホルダＰＨを投影光学系ＰＬの像面側で移動可能である。基板ステージＳＴ１は、基板ホルダＰＨを支持した状態で、ベースＢＰ上に移動可能に設けられている。基板ホルダＰＨは、例えば真空吸着等により基板Ｐを保持する。基板ステージＳＴ１上には凹部８０が設けられており、基板ホルダＰＨは凹部８０に配置されている。基板ステージＳＴ１の凹部８０以外の上面８１は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの上面Ｐａとほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面（平坦部）となっている。そのため、液浸装置１による液体ＬＱの供給及び回収を行いつつ投影光学系ＰＬに対して基板ステージＳＴ１をＸＹ方向に移動することで、基板Ｐの上面Ｐａと基板ステージＳＴ１の上面８１との間で液浸領域ＬＲを円滑に移動することができる。
【００２４】
また、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの上面Ｐａと基板ステージＳＴ１の上面８１との間にはギャップＧ１が形成されている。ギャップＧ１は微小であるため、基板ステージＳＴ１の上面８１に供給された液体ＬＱがギャップＧ１を介して基板ステージＳＴ１内部へ浸入することを抑制することができる。また、基板ステージＳＴ１の上面８１及び凹部８０の内側面には撥液処理がなされており、上面８１及び凹部８０の内側面は液体ＬＱに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。上面８１及び凹部８０の内側面が撥液性を有しているため、ギャップＧ１を介した液体ＬＱの浸入をより一層抑制することができる。
【００２５】
基板ステージＳＴ１は基板ステージ駆動装置ＳＤ１により駆動される。基板ステージ駆動装置ＳＤ１は、例えばリニアモータ等を含んで構成され、基板ステージＳＴ１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に移動するＸＹ駆動装置と、例えばボイスコイルモータ等を含んで構成され、基板ステージＳＴ１をＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向に移動するＺ駆動装置とを備えている。基板ステージＳＴ１の駆動により、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの上面Ｐａ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。基板ステージ駆動装置ＳＤ１は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２６】
基板ステージＳＴ１の側面には移動鏡３３が設けられている。移動鏡３３は、Ｘ軸方向に直交する反射面３３ＸとＹ軸方向に直交する反射面３３Ｙとを備えている。また、露光装置ＥＸは、基板ステージＳＴ１に設けられた移動鏡３３と協働して基板ステージＳＴ１の位置を検出する干渉計システム４０を備えている。干渉計システム４０は、移動鏡３３の反射面に対してビームを投射することによって、基板ステージＳＴ１の位置を検出する。基板ステージＳＴ１（基板ホルダＰＨ）上の基板Ｐの２次元方向の位置情報（ＸＹ方向の位置情報）、及び回転角（θＺ方向の位置情報）は干渉計システム４０によりリアルタイムで検出される。また、露光装置ＥＸは、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているような、基板ホルダＰＨに保持されている基板Ｐの上面Ｐａの面位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系３０を備えている。フォーカス・レベリング検出系３０は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの上面Ｐａに検出光Ｌａを照射する投射部３０Ａと、検出光Ｌａに対して所定の位置関係で配置され、基板Ｐの上面Ｐａで反射した検出光Ｌａの反射光を受光する受光部３０Ｂとを有し、受光部３０Ｂの検出結果に基づいて、基板Ｐの上面Ｐａの面位置情報（Ｚ軸方向の位置情報、及びθＸ及びθＹ方向の傾斜情報）を検出する。干渉計システム４０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＳＤ１を駆動し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角（θＸ、θＹ）を制御して、基板Ｐの上面Ｐａと投影光学系ＰＬの液体ＬＱを介して形成される像面とを合わせ込むとともに、干渉計システム４０の検出結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における位置制御を行う。
【００２７】
計測ステージＳＴ２は、露光に関する計測を行う各種計測器（計測用部材を含む）を搭載して投影光学系ＰＬの像面側で移動可能である。この計測器としては、露光光ＥＬの状態及び投影光学系ＰＬの結像特性の計測を行う計測器（計測部材）が挙げられる。計測器の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力されるようになっている。
【００２８】
計測ステージＳＴ２は、リニアモータ等を含む計測ステージ駆動装置ＳＤ２の駆動により、計測器を搭載した状態で、投影光学系ＰＬの像面側において、投影光学系ＰＬの像面とほぼ平行なＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に計測ステージＳＴ２は、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。すなわち、計測ステージＳＴ２も、基板ステージＳＴ１と同様、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。計測ステージ駆動装置ＳＤ２は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。計測ステージＳＴ２の側面には移動鏡３４が設けられている。移動鏡３４は、Ｘ軸方向に直交する反射面３４Ｘと、Ｙ軸方向に直交する反射面３４Ｙとを備えている。干渉計システム４０は、計測ステージＳＴ２に設けられた移動鏡３４の反射面に対してビームを投射することによって、その移動鏡３４と協働して計測ステージＳＴ２の位置を検出する。計測ステージＳＴ２の２次元方向の位置、及び回転角は干渉計システム４０によりリアルタイムで検出される。制御装置ＣＯＮＴは、干渉計システム４０の検出結果に基づいて、計測ステージ駆動装置ＳＤ２を駆動し、計測ステージＳＴ２の位置制御を行う。
【００２９】
また、基板ステージＳＴ１の上面８１と、計測ステージＳＴ２の上面８２とはほぼ同じ高さ（面一）となるように設定されている。また、計測ステージＳＴ２の上面８２も、基板ステージＳＴ１の上面８１と同様に撥液処理がなされており、上面８２は液体ＬＱに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。
【００３０】
マスクステージＭＳＴの近傍には、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）方式のアライメント系からなる一対のマスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂがＸ軸方向に所定距離隔てて設けられている。マスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂは、マスクステージＭＳＴの上方に配置されている。マスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂ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計測ステージＳＴ２に設けられた基準板５０上の第１基準マークＦＭ１（後に詳述）の投影光学系ＰＬを介した共役像とを同時に観察するものである。本実施形態のマスクアライメント系では、例えば特開平７−１７６４６８号公報に開示されているような、マークに対して光を照射し、ＣＣＤカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するＶＲＡ（Visual Reticle Alignment）方式が採用されている。マスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００３１】
投影光学系ＰＬの先端近傍には、基板Ｐ上のアライメントマークと、計測ステージＳＴ２に設けられた基準板５０上の第２基準マークＦＭ２（後に詳述）とを検出するオフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧが設けられている。アライメント系ＡＬＧは投影光学系ＰＬの＋Ｙ側に配置されている。本実施形態のアライメント系ＡＬＧでは、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているような、基板Ｐ上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光束を対象マーク（基板Ｐに形成されたアライメントマーク、及び後述の基準板５０に形成された第２基準マークＦＭ２等）に照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と指標（アライメント系ＡＬＧ内に設けられた指標板上の指標マーク）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するＦＩＡ（Field Image Alignment）方式が採用されている。アライメント系ＡＬＧの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００３２】
図２は、基板ステージＳＴ１、計測ステージＳＴ２、及び干渉計システム４０を示す概略斜視図である。図２に示すように、基板ステージＳＴ１のＹ軸方向の一端部（＋Ｙ側端部）には、Ｙ軸方向に直交し、Ｘ軸方向に延在する移動鏡３３の反射面３３Ｙが鏡面加工により形成されている。また、基板ステージＳＴ１のＸ軸方向の一端部（＋Ｘ側端部）には、Ｘ軸方向に直交し、Ｙ軸方向に延在する移動鏡３３の反射面３３Ｘが鏡面加工により形成されている。これらの反射面３３Ｙ、３３Ｘには、干渉計システム４０を構成するＹ軸干渉計４１、４１ｓ、Ｘ軸干渉計４２、４２ｓからのビーム（干渉計ビーム）がそれぞれ投射される。
【００３３】
Ｙ軸干渉計４１、４１ｓ及びＸ軸干渉計４２，４２ｓは、反射面３３Ｙ、３３Ｘからの反射光をそれぞれ受光することで、各反射面３３Ｙ、３３Ｘの参照位置（一般的には鏡筒ＰＫの側面やアライメント系ＡＬＧの側面に配置された固定ミラーの参照面）からの検出方向の変位を検出する。
【００３４】
Ｘ軸干渉計４２は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ）を通りＸ軸に平行な測長軸と、アライメント系ＡＬＧの検出中心を通りＸ軸に平行な測長軸とを有し、露光時には投影光学系ＰＬの投影中心位置を通る測長軸で基板ステージＳＴ１のＸ軸方向の位置を検出し、エンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）の際にはアライメント系ＡＬＧの検出中心を通る測長軸で基板ステージＳＴ１のＸ軸方向の位置を検出する。また、Ｘ軸干渉計４２は、ベースライン量の計測や計測ステージＳＴ２に設けられた各種計測器の計測内容に応じて２つの測長軸を適宜用いて計測ステージＳＴ２のＸ軸方向の位置を検出する。つまり、Ｘ軸干渉計４２は、基板ステージＳＴ１又は計測ステージＳＴ２のＸ軸方向の位置を、投影光学系ＰＬのＹ軸方向の投影中心位置及びアライメント系ＡＬＧのＹ軸方向の検出中心位置のそれぞれで検出可能となっている。なおベースライン量とは、投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの投影像に対する基板ステージＳＴ１の位置関係を示す量であり、具体的には投影光学系ＰＬの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心との距離である。
【００３５】
Ｙ軸干渉計４１は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ）及びアライメント系ＡＬＧの検出中心を結ぶＹ軸に平行な測長軸を有し、基板ステージＳＴ１のＹ軸方向の位置を主として検出する。また、Ｙ軸干渉計４１は、基板ステージＳＴ１が基板Ｐの交換のためにローディングポジションに位置している間において、計測ステージＳＴ２のＹ軸方向の位置を検出する。
【００３６】
また、Ｘ軸干渉計４２ｓ及びＹ軸干渉計４１ｓは、基板ステージＳＴ１が基板Ｐの交換のためにローディングポジションに位置している間において、基板ステージＳＴ１のＸＹ面内における位置を補助的に検出する。
【００３７】
計測ステージＳＴ２のＹ軸方向の一端部（＋Ｙ側端部）には、Ｙ軸方向に直交し、Ｘ軸方向に延在する移動鏡３４の反射面３４Ｙｓが鏡面加工により形成されている。更に、計測ステージＳＴ２のＸ軸方向の一端部（＋Ｘ側端部）には、Ｘ軸方向に直交し、Ｙ軸方向に延在する移動鏡３４の反射面３４Ｘが鏡面加工により形成されており、Ｙ軸方向の他端部（−Ｙ側端部）には、Ｙ軸方向に直交し、Ｘ軸方向に延在する移動鏡３４の反射面３４Ｙが鏡面加工により形成されている。
【００３８】
反射面３４Ｙｓには、基板ステージＳＴ１が基板Ｐの交換のためにローディングポジションに位置している間に、基板ステージＳＴ１のＹ軸方向の位置を検出するＹ軸干渉計４１からのビーム（干渉計ビーム）が投射される。また、反射面３４Ｙ、３４Ｘには、Ｙ軸干渉計４３、Ｘ軸干渉計４２からのビームがそれぞれ投射される。Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計４３は、反射面３４Ｘ、３４Ｙからの反射光をそれぞれ受光することで、各反射面３４Ｘ、３４Ｙの参照位置からの検出方向の変位を検出する。
【００３９】
Ｙ軸干渉計４３は、Ｙ軸干渉計４１と同様に、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ）及びアライメント系ＡＬＧの検出中心を結ぶＹ軸に平行な測長軸を有しており、基板ステージＳＴ１が基板Ｐの交換のためにローディングポジションに位置している間以外においては、計測ステージＳＴ２のＹ軸方向の位置を検出する。
【００４０】
図３は、計測ステージＳＴ２の平面図である。上述のように、計測ステージＳＴ２は、露光に関する各種計測を行うための複数の計測器（計測部材）を備えている。計測ステージＳＴ２の上面８２の所定位置には、計測器（計測部材）として、複数の基準マークが形成された基準板５０が設けられている。基準板５０は、計測ステージＳＴ２に設けられた保持部１００に保持される。基準板５０は低熱膨張材料によって形成されており、本実施形態においては平面視略円形状に形成されている。また本実施形態においては、基準板５０は、Ｘ軸干渉計４２からのビームが投射される反射面３４ＸとＹ軸干渉計４１からのビームが投射される反射面３４Ｙｓとの近傍に配置されている。
【００４１】
基準板５０の上面５０Ａには、上述のマスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂで計測される第１基準マークＦＭ１と、アライメント系ＡＬＧで計測される第２基準マークＦＭ２とが形成されている。マスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂは、基準板５０に設けられた第１基準マークＦＭ１を検出し、アライメント系ＡＬＧは、基準板５０に設けられた第２基準マークＦＭ２を検出する。
【００４２】
第１基準マークＦＭ１は、Ｘ軸方向に所定の距離だけ離間して配置された１対のマークを、Ｙ軸方向に沿って３列配列した計６個のマークによって構成されている。第１基準マークＦＭ１を構成するマークのＸ軸方向の間隔（距離）Ｌ１は、マスクＭに形成された一対のマスクアライメントマークの間隔をＬ２、投影光学系ＰＬの投影倍率をβとしたとき、Ｌ１＝Ｌ２×βの条件を満足するように設定されている。また、第１基準マークＦＭ１の形状及び大きさは、マスクアライメントマークの大きさを考慮して形成されている。第２基準マークＦＭ２は、第１基準マークＦＭ１を構成する６個マークのうち、最も＋Ｙ側に設けられた１対のマークＦＭ１１、ＦＭ１２の中間位置に設けられている。
【００４３】
また、計測ステージＳＴ２の上面８２において、基準板５０から離間した位置にはスリット開口１５８が形成されている。そして、このスリット開口１５８の下方（−Ｚ方向）には波面収差計測器１５９が配置されている。波面収差計測器１５９は、例えばマイクロレンズアレイ及びＣＣＤ等の受光素子を備えており、投影光学系ＰＬを介してスリット開口１５８を通過した露光光ＥＬの波面をマイクロレンズアレイで分割し、分割された各々の波面の受光素子上における結像位置により投影光学系ＰＬの波面収差を計測する。波面収差計測器１５９としては、例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット（対応する欧州特許第１，０７９，２２３号明細書）等に開示される波面収差計測器を用いることができる。
【００４４】
また、計測ステージＳＴ２の上面８２において、基準板５０から離間した位置にはピンホール開口パターン１６１が形成されている。そして、このピンホール１６１の下方（−Ｚ方向）には投影光学系ＰＬを介して計測ステージＳＴ２上に照射される露光光ＥＬの露光エネルギーに関する情報（光量、照度、照度むら等）を計測する露光光計測器１６２が配置されている。露光光計測器１６２としては、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報（対応する米国特許第４，４６５，３６８号）等に開示されているように照度むらを計測したり、特開２００１−２６７２３９号公報に開示されているように投影光学系ＰＬの露光光ＥＬの透過率の変動量を計測するためのむら計測器、及び、例えば特開平１１−１６８１６号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書）等に開示される照射量計測器（照度計測器）を用いることができる。
【００４５】
図４は、第１基準マークＦＭ１及び第２基準マークＦＭ２の例を示す図である。図４（Ａ）に示すように、第１基準マークＦＭ１は、Ｃｒ（クロム）等の金属で形成された遮光領域に対して十字形状の開口（スリット）を形成したものである。なお図４（Ａ）には、６個のマークからなる第１基準マークＦＭ１のうちの１つのマークが示されている。
【００４６】
図４（Ｂ）に示すように、第２基準マークＦＭ２は、Ｙ軸方向を長手方向としたマーク要素をＸ軸方向に所定間隔で配列したマーク群をＸ軸方向に所定の距離だけ離間して形成したＸマークＦＭｘと、Ｘ軸方向を長手方向としたマーク要素をＹ軸方向に所定間隔で配列したマーク群をＹ軸方向に所定の距離だけ離間して形成したＹマークＦＭｙとを備えている。なお、第２基準マークＦＭ２は、Ｃｒ（クロム）等の金属で各マーク要素を形成しても良く、Ｃｒ（クロム）等の金属で形成された遮光領域に対して開口（スリット）を形成することで各マーク要素を形成しても良い。
【００４７】
図５は、図３のＡ−Ａ断面矢視図である。図５に示すように、基準板５０の下方（−Ｚ方向）には、計測ステージＳＴ２の内部空間５８が形成されており、その内部空間５８には、投影光学系ＰＬにより液体ＬＱを介して計測ステージＳＴ２上に投影される空間像を計測する空間像計測器５５の一部が設けられている。空間像計測器５５は、基準板５０の下方に設けられた集光レンズ５６、集光レンズ５６の一方の焦点位置に一端部が配置され、集光レンズ５６で集光された露光光ＥＬを計測ステージＳＴ２の−Ｙ側へ導く光ファイバ５７、及び光ファイバ５７で導かれその他端部から射出される露光光ＥＬを光電変換する不図示のフォトマルチプレクサ等の光電変換素子を含んで構成されている。この空間像計測器５５としては、例えば特開２００２−１４００５号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書）等に開示されているものを用いることができる。
【００４８】
基準板５０は、計測ステージＳＴ２に設けられた保持部１００に保持される。保持部１００は、計測ステージＳＴ２の上面８２の一部に設けられた凹部５１と、凹部５１の内側に設けられ、基準板５０を吸着保持する吸着部６０とを備えている。吸着部６０は、例えば真空吸着等により基準板５０を保持する。保持部１００（吸着部６０）に保持された基準板５０の上面５０Ａと、計測ステージＳＴ２の上面８２とはほぼ同じ高さ（面一）になるように設定されている。そのため、液浸装置１による液体ＬＱの供給及び回収を行いつつ投影光学系ＰＬに対して計測ステージＳＴ２をＸＹ方向に移動することで、基準板５０の上面５０Ａと計測ステージＳＴ２の上面８２との間で液浸領域ＬＲを円滑に移動することができる。
【００４９】
また、保持部１００の吸着部６０に保持された基準板５０の外側面５０Ｃと凹部５１の内側面５１Ｃとは対向しており、吸着部６０に保持された基準板５０の外側面５０Ｃ（上面５０Ａ）と凹部５１の内側面５１Ｃ（上面８２）との間には所定のギャップＧ２が形成されている。ギャップＧ２は微小であるため、計測ステージＳＴ２の上面８２に供給された液体ＬＱがギャップＧ２を介して計測ステージＳＴ２内部へ浸入することを抑制することができる。また、基準板５０は平面視円形状であり、凹部５１も円形状であるため、基準板５０と凹部５１との間のギャップＧ２を基準板５０の周方向においてほぼ均一に設定することができ、液体ＬＱがギャップＧ２を介して計測ステージＳＴ２の内部に浸入することをより一層抑制することができる。
【００５０】
基準板５０の上面５０Ａ及び外側面５０Ｃには撥液処理がなされており、上面５０Ａ及び外側面５０Ｃは液体ＬＱに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。
【００５１】
また上述のように、計測ステージＳＴ２の上面８２には撥液性がなされて上面８２は撥液性を有しているとともに、計測ステージＳＴ２の凹部５１の内側面５１Ｃにも撥液処理がなされており、凹部５１の内側面５１Ｃは液体ＬＱに対して撥液性を有している。撥液処理としては、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂などの撥液性材料を塗布する処理が挙げられる。基準板５０の上面５０Ａ、外側面５０Ｃ、及び計測ステージＳＴ２の上面８２、凹部５１の内側面５１Ｃのそれぞれが撥液性を有しているため、液体ＬＱがギャップＧ２を介して計測ステージＳＴ２の内部に浸入することをより一層抑制することができる。
【００５２】
また、吸着部６０の内側には、ピン部材からなるガイド部材５４が配置可能となっている。ガイド部材５４は、例えば空圧シリンダ等のアクチュエータで駆動されるようになっており、Ｚ軸方向に移動可能（昇降可能）となっている。後述するように、ガイド部材５４は、基準板５０の下面５０Ｂのほぼ中央部に形成された凹部５３と嵌合可能である。ガイド部材５４は、基準板５０の第１基準マークＦＭ１を透過した露光光ＥＬを遮らない位置に配置される。
【００５３】
図６は図５の要部拡大図、図７は吸着部６０を上方から見た図である。図６及び図７において、吸着部６０は、第１基準マークＦＭ１を透過した露光光ＥＬを遮らないように環状に形成された基材６３と、基材６３上に形成され、基材６３の内縁部に沿うように基材６３上に形成された環状の第１周壁部６１と、第１周壁部６１の外側に設けられ、第１周壁部６１を囲むように基材６３上に形成された環状の第２周壁部６２と、第１周壁部６１と第２周壁部６２との間の基材６３上に形成された複数の凸部６４とを備えている。凸部６４は、基準板５０の下面５０Ｂを支持する。第２周壁部６２の上面は基準板５０の下面５０Ｂの周縁領域（エッジ領域）に対向するように設けられている。第１周壁部６１の上面は基準板５０の下面５０Ｂの周縁領域よりも内側の領域に対向するように設けられている。吸着部６０に保持された基準板５０の下面５０Ｂ側には、基材６３と第１、第２周壁部６１、６２と基準板５０の下面５０Ｂとで囲まれた第１空間Ｋ１が形成される。
【００５４】
第１周壁部６１と第２周壁部６２との間における基材６３上には吸引口６５が形成されている。吸引口６５は基準板５０を吸着保持するためのものであって、第１周壁部６１と第２周壁部６２との間において基材６３の上面のうち凸部６４以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。吸引口６５のそれぞれは、流路６６を介して、真空系を含む第１圧力調整装置６７に接続されている。第１圧力調整装置６７は制御装置ＣＯＮＴに制御される。制御装置ＣＯＮＴは、第１圧力調整装置６７を駆動し、基材６３と第１、第２周壁部６１、６２と基準板５０とで囲まれた第１空間Ｋ１内部のガス（空気）を吸引してこの第１空間Ｋ１を負圧にすることによって、凸部６４に基準板５０を吸着保持する。本実施形態においては、吸着部６０は所謂ピンチャック機構を構成している。吸着部６０が基準板５０を吸着保持した状態においては、第１周壁部６１の上面と基準板５０の下面５０Ｂとが密着するとともに、第２周壁部６２の上面と基準板５０の下面５０Ｂとが密着する。これにより、仮にギャップＧ２より液体ＬＱが浸入しても、第１空間Ｋ１に液体ＬＱが浸入することを防止することができる。
【００５５】
また、第１圧力調整装置６７は、第１空間Ｋ１に接続する吸引口６５を介して、第１空間Ｋ１にガスを供給することもできるようになっている。そして、第１圧力調整装置６７は、第１空間Ｋ１のガスを吸引もしくは第１空間Ｋ１にガスを供給することによって、第１空間Ｋ１を負圧もしくは陽圧にすることができる。
【００５６】
また、吸着部６０に保持された基準板５０の外側面５０Ｃとその外側面５０Ｃに対向する凹部５１の内側面５１Ｃとの間のギャップＧ２を含む第２空間Ｋ２には供給口７５が接続されており、供給口７５には流路７６を介して第２圧力調整装置７７が接続されている。第２空間Ｋ２は、基準板５０と吸着部６０の第２周壁部６２の外側面と凹部５１とで囲まれた空間を含む。第２圧力調整装置７７は制御装置ＣＯＮＴに制御される。第２圧力調整装置７７は、第１圧力調整装置６７と同様、第２空間Ｋ２に接続する供給口７５を介して、第２空間Ｋ２にガスを供給することができるとともに、第２空間Ｋ２のガスを吸引することができるようになっている。第２圧力調整装置７７は、第２空間Ｋ２にガスを供給もしくは第２空間Ｋ２のガスを吸引することによって、第２空間Ｋ２を陽圧もしくは負圧にすることができる。
【００５７】
このように、第１圧力調整装置６７は、基準板５０と保持部１００の吸着部６０との間で形成される第１空間Ｋ１の圧力を調整可能であり、第２圧力調整装置７７は、基準板５０と保持部１００の凹部５１との間で形成される第２空間Ｋ２の圧力を調整可能である。
【００５８】
第１空間Ｋ１の圧力を調整する第１圧力調整装置６７と、第２空間Ｋ２の圧力を調整する第２圧力調整装置７７とは互いに独立している。制御装置ＣＯＮＴは、第１圧力調整装置６７及び第２圧力調整装置７７それぞれの動作を個別に制御可能であり、第１圧力調整装置６７による第１空間Ｋ１の圧力調整動作と、第２圧力調整装置７７よる第２空間Ｋ２の圧力調整動作とをそれぞれ独立して行うことができる。
【００５９】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、第１圧力調整装置６７による吸引動作を解除することにより、吸着部６０（保持部１００）より基準板５０を外すことができる。すなわち基準板５０は、計測ステージＳＴ２（保持部１００）に対して脱着可能（交換可能）に設けられている。
【００６０】
＜調整方法の第１実施形態＞
上述のように、基準板５０は吸着部６０（保持部１００）に対して交換可能に設けられている。以下、基準板５０を計測ステージＳＴ２の吸着部６０（保持部１００）に取り付ける作業の第１実施形態について、図８のフローチャート図及び図９の模式図を参照しながら説明する。基準板５０を計測ステージＳＴ２に取り付ける作業には、基準板５０の位置を調整する作業が含まれる。
【００６１】
基準板５０の取り付け作業を行うとき、図９（Ａ）に示すように、基準板５０は、所定の搬送装置（不図示）によって、計測ステージＳＴ２の吸着部６０（保持部１００）に搬送される（ステップＳＡ１）。なお、基準板５０は作業者などによって吸着部６０に搬送されてもよい。
【００６２】
基準板５０が吸着部６０に搬送される際、吸着部６０のうち環状に形成された基材６３の内側に、ピン部材からなるガイド部材５４が配置される。制御装置ＣＯＮＴは、空圧シリンダ等のアクチュエータを駆動してガイド部材５４を上昇し、ガイド部材５４の先端部（上端部）を凸部６４の上面よりも上方（＋Ｚ方向）に配置する。また、基準板５０の下面５０Ｂのほぼ中央部にはガイド部材５４と嵌合可能な凹部５３が形成されている。図９（Ｂ）に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、ガイド部材５４の先端部と基準板５０の凹部５３とを嵌合する。ガイド部材５４は吸着部６０に対して所定の位置関係に設けられているため、制御装置ＣＯＮＴは、ガイド部材５４と基準板５０の凹部５３とを嵌合することで、吸着部６０に対する基準板５０の大まかな位置決めを行うことができる。次いで、制御装置ＣＯＮＴは、ガイド部材５４の先端部と基準板５０の凹部５３とを嵌合した状態で、ガイド部材５４を下降する。ガイド部材５４の下降に伴って基準板５０も一緒に下降する。制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０とガイド部材５４とを一緒に下降し、基準板５０の下面５０Ｂと吸着部６０の凸部６４の上面とを接触させる。これにより、図９（Ｃ）に示すように、保持部１００の吸着部６０の凸部６４の上面に基準板５０が載った状態となる（ステップＳＡ２）。
【００６３】
基準板５０は、例えばベースライン計測や空間像計測に用いられるため、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０の位置を調整する必要がある。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０を吸着部６０に載せた後、計測ステージＳＴ２上で基準板５０の位置調整（位置決め）を行う。制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２において基準板５０を位置決めする際に、計測ステージＳＴ２の吸着部６０上に基準板５０を載せた状態で、計測ステージ駆動装置ＳＤ２を使って計測ステージＳＴ２を駆動して、基準板５０を保持部１００の吸着部６０上で滑らせて基準板５０の位置を調整する（ステップＳＡ３）。制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０を位置決めするために計測ステージＳＴ２を駆動して吸着部６０上で基準板５０を滑らせる際、図９（Ｄ）に示すように、基準板５０の第２基準マークＦＭ２がアライメント系（マーク検出系）ＡＬＧの下に配置されるように計測ステージＳＴ２を移動する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系ＡＬＧを使って基準板５０に設けられた第２基準マークＦＭ２を検出し、その検出結果に基づいて、計測ステージＳＴ２の駆動を制御する。
【００６４】
吸着部６０上で基準板５０を滑らせる際、制御装置ＣＯＮＴは、第１圧力調整装置６７の駆動を停止する。すなわち、基準板５０と吸着部６０との間で形成される第１空間Ｋ１はほぼ大気圧となっている。制御装置ＣＯＮＴは、吸着部６０上に基準板５０を載せ、基準板５０の上面５０Ａを押圧しない状態で、計測ステージＳＴ２を駆動することにより、その計測ステージＳＴ２の駆動により生じた慣性力によって、基準板５０を吸着部６０上で滑らせることができる。制御装置ＣＯＮＴが吸着部６０上で基準板５０を滑らすとき、基準板５０の凹部５３の内側にはガイド部材５４が配置されている。
【００６５】
図１０の模式図に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０の下面５０Ｂのほぼ中央部に形成された凹部５３の内側にガイド部材５４を配置した状態で、基準板５０がその基準板５０の中央部（すなわち凹部５３）を回転中心としてθＺ方向（回転方向）に滑るように、計測ステージＳＴ２を駆動する。制御装置ＣＯＮＴは、吸着部６０上に基準板５０を載せた状態で、計測ステージ駆動装置ＳＤ２を使って計測ステージＳＴ２を所定方向に所定の加速度で駆動し、その後、急激に停止することにより、ガイド部材５４で基準板５０の滑り移動をガイドしつつ、基準板５０をθＺ方向に回転するように吸着部６０上で滑らせることができる。例えば制御装置ＣＯＮＴは、凹部５３（ガイド部材５４）が回転中心となるように計測ステージＳＴ２を＋θＺ方向（又は−θＺ方向）に大きな加速度で回転した後、急激に停止し、その後、−θＺ方向（又は＋θＺ方向）にゆっくりと回転して元の位置に戻し、これを繰り返す。これにより、基準板５０を計測ステージＳＴ２に対して−θＺ方向（又は＋θＺ方向）に回転させることができる。ここで、以下の説明において、計測ステージＳＴ２を＋θＺ方向（又は−θＺ方向）に所定の加速度で回転した後、急激に停止し、その後、−θＺ方向（又は＋θＺ方向）にゆっくりと回転して元の位置に戻し、これを繰り返す動作を適宜、「パルス駆動」と称する。
【００６６】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２を駆動するときの加速度や回転量を適宜調整することにより、基準板５０の吸着部６０上での回転量（滑り量）を調整することができる。なお、基準板５０を吸着部６０上で滑らせるときには、基準板５０の摩擦係数及び基準板５０の重量の少なくとも一方に応じて、吸着部６０上で基準板５０が良好に滑るように、計測ステージＳＴ２を駆動するときの加速度が設定される。
【００６７】
本実施形態においては、基準板５０は平面視円形状であり、凹部５１も円形状であるため、計測ステージＳＴ２に対する基準板５０のθＺ方向の滑り移動を円滑に行うことができる。また、凹部５３は基準板５０の下面５０Ｂの中央部に形成されているため、基準板５０はガイド部材５４を回転中心としてθＺ方向に円滑に回転することができる。このように、ガイド部材５４は、基準板５０のθＺ方向への滑り移動をガイドする機能を有しており、基準板５０はガイド部材５４にガイドされつつθＺ方向に滑ることができる。これにより、基準板５０の外側面５０Ｃと凹部５１の内側面５１Ｃとが当たり、外側面５０Ｃや内側面５１Ｃに塗布されている撥液性材料が取れて撥液性が劣化したり、あるいは基準板５０や凹部５１が損傷するなどの不都合の発生を防止することができる。
【００６８】
基準板５０の位置調整を行う際、制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系ＡＬＧを使って基準板５０に設けられた第２基準マークＦＭ２を検出し、その検出結果に基づいて、計測ステージＳＴ２の駆動を制御することによって、基準板５０の位置を調整する。基準板５０の位置調整を行う際には、アライメント系ＡＬＧの指標板の指標マークの内側に第２基準マークＦＭ２が配置されるように計測ステージＳＴ２を駆動し、アライメント系ＡＬＧと基準板５０とを大まかに位置合わせした状態で、計測ステージＳＴ２を駆動する。
【００６９】
図１１は、アライメント系ＡＬＧで第２基準マークＦＭ２を検出しつつ、計測ステージＳＴ２を駆動している状態を説明するための概略斜視図である。図１１において、アライメント系ＡＬＧは、投影光学系ＰＬの像面側先端部近傍に設けられたミラー１１０と、対物レンズ１１２と、ビームスプリッタ１１４と、結像レンズ１１６と、指標板１１８と、撮像レンズ１２０と、ハーフミラー１２１と、ＣＣＤ等の撮像素子１２２（１２２Ｘ、１２２Ｙ）とを備えている。また、アライメント系ＡＬＧは、検出対象マーク（この場合、第２基準マークＦＭ２）を照明するために、ハロゲンランプ等からの広帯域波長の光を導くオプティカルファイバ１２４と、コンデンサレンズ１２６と、照明視野絞り１２８と、レンズ系１３０と、上述のビームスプリッタ１１４とを含む照明系を備えている。
【００７０】
また、制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系ＡＬＧで第２基準マークＦＭ２を検出しているときの計測ステージＳＴ２のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置、ひいては移動鏡３４の反射面３４Ｘ、３４Ｙの位置を干渉計システム４０で検出する。
【００７１】
図１２は、指標板１１８を示す図である。指標板１１８は、例えば透明なガラス板１１８Ｇの表面に、クロム等の遮光材料によって形成された複数（ここでは２本）のラインパターンからなる指標マークＴＬｙ、ＴＲｙ、ＴＬｘ、ＴＲｘを形成したものである。指標マークは、第２基準マークＦＭ２や基板Ｐ上のアライメントマークをアライメントする際の基準となるものであり、指標マークが形成された指標板１１８の表面は、投影像面（第２基準マークＦＭ２が形成された基準板５０の表面５０Ａ、基板Ｐの上面Ｐａ）とほぼ共役に配置され、指標板１１８の表面と撮像素子１２２の受光面とはほぼ共役に配置される。したがって、撮像素子１２２は、第２基準マークＦＭ２の像と指標マークの像とを同時に撮像することができる。指標マークＴＬｙ、ＴＲｙは、基準板５０上の第２基準マークＦＭ２のＹマークＦＭｙをＹ軸方向に挟み込むように設けられ、指標マークＴＬｘ、ＴＲｘは、基準板５０上の第２基準マークＦＭ２のＸマークＦＭｘをＸ軸方向に挟み込むように設けられている。また、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙ、ＴＬｘ、ＴＲｘの中心Ｃがアライメント系ＡＬＧの検出中心となる。
【００７２】
指標板１１８上の各指標マークと、第２基準マークＦＭ２の像とは、ハーフミラー１２１を介して２つの撮像素子１２２Ｘ、１２２Ｙに撮像される。撮像素子１２２Ｘの撮像領域は、指標板１１８上では図１２中、領域１２３Ｘに設定され、撮像素子１２２Ｙの撮像領域は、指標板１１８上では図１２中、領域１２３Ｙに設定される。そして、撮像素子１２２Ｘの水平走査線は、指標マークＴＬｘ、ＴＲｘのラインパターンと直交するＸ軸方向に定められ、撮像素子１２２Ｙの水平走査線は、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙのラインパターンと直交するＹ軸方向に定められる。
【００７３】
図１３は、撮像素子１２２Ｙに撮像された指標マークＴＬｙ、ＴＲｙ及び第２基準マークＦＭ２のＹマークＦＭｙを示す図である。図１３（Ａ）に示すように、撮像素子１２２Ｙの撮像領域には、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙと、第２基準マークＦＭ２のＹマークＦＭｙとが同時に撮像される。上述のように、撮像素子１２２Ｙの水平走査線ＳＬは、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙのラインパターンと直交するＹ軸方向に定められる。図１３（Ｂ）は、水平走査線ＳＬに沿って得られる画像信号の一例を示す図である。指標マークＴＬｙ、ＴＲｙを水平走査線ＳＬに沿って光電検出することにより、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙにおいて、図１３（Ｂ）に示すような極値Ｋｔを有する信号波形が得られる。また、ＹマークＦＭｙを水平走査線ＳＬに沿って光電検出することにより、ＹマークＦＭｙのエッジ部のそれぞれにおいても、図１３（Ｂ）に示すような極値Ｋｍを有する信号波形が得られる。撮像素子１２２Ｙで撮像された画像信号（撮像結果）は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００７４】
制御装置ＣＯＮＴは、第２基準マークＦＭ２のＹマークＦＭｙを光電検出して得られる極値Ｋｍそれぞれの水平走査線ＳＬに沿った方向における位置（例えば撮像素子１２２Ｙの受光面上における位置）を求め、その求めた結果を所定のアルゴリズムで処理することにより、ＹマークＦＭｙの撮像素子１２２Ｙ上における中心位置Ｊｙを求めることができる。同様に、制御装置ＣＯＮＴは、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙを光電検出して得られる極値Ｋｔそれぞれの位置を求め、その求めた結果を所定のアルゴリズムで処理することにより、指標マークＴＬｙ、ＴＲｙ間の撮像素子１２２Ｙの受光面上における中心位置Ｃｙを求めることができる。これにより、制御装置ＣＯＮＴは、指標マーククＴＬｙ、ＴＲｙ間の中心位置Ｃｙに対する第２基準マークＦＭ２のＹマークＦＭｙの中心位置Ｊｙのずれ量Δｙを求めることができる。
【００７５】
同様に、制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子１２２Ｘの撮像結果に基づいて、第２基準マークＦＭ２のＸマークＦＭｘの撮像素子１２２Ｘの受光面上における中心位置Ｊｘを求めることができる。また、制御装置ＣＯＮＴは、指標マークＴＬｘ、ＴＲｘ間の撮像素子１２２Ｘの受光面上における中心位置Ｃｘを求めることができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、指標マークＴＬｘ、ＴＲｘ間の中心位置Ｃｘに対する第２基準マークＦＭ２のＸマークＦＭｘの中心位置Ｊｘのずれ量Δｘを求めることができる。
【００７６】
ところで、制御装置ＣＯＮＴには、干渉計システム４０によって規定される座標系に関する計測ステージＳＴ２の基準位置情報、ひいては移動鏡３４の基準位置情報が予め記憶されている。この基準位置とは、例えば、計測ステージＳＴ２の移動鏡３４の各反射面３４Ｘ、３４Ｙのそれぞれが参照位置（例えば鏡筒ＰＫの側面やアライメント系ＡＬＧの側面に配置された固定ミラーの参照面）に対して予め定められた位置関係にあり、干渉計システム４０によって規定される座標系に対して、移動鏡３４の各反射面３４Ｘ、３４ＹのθＺ方向に関するずれ量がゼロ（ヨーイングゼロ）となる位置を言う。すなわち、計測ステージＳＴ２が基準位置にある場合、計測ステージＳＴ２の移動鏡３４の反射面３４ＹとＹ軸干渉計４３からのビーム（すなわちＹ軸）とは垂直になるとともに、反射面３４ＸとＸ軸干渉計４２からのビーム（すなわちＸ軸）とは垂直になる。また、移動鏡３４（計測ステージＳＴ２）を基準位置に位置決めした状態においては、アライメント系ＡＬＧが基準板５０の第２基準マークＦＭ２を検出できるように、基準板５０や吸着部６０の位置などが設計されている。
【００７７】
本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、移動鏡３４（計測ステージＳＴ２）を基準位置に位置決めしたときに、第２基準マークＦＭ２とアライメント系ＡＬＧとが所定の位置関係になるように、基準板５０を吸着部６０上で滑らせて、基準板５０の位置決めを行う。より具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、移動鏡３４の反射面３４Ｘ、３４Ｙを基準位置に位置決めしたときに、第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとアライメント系ＡＬＧの検出中心（指標マークの中心位置Ｃ）とが所定の位置関係になるように、基準板５０を吸着部６０上で滑らせて、基準板５０の位置決めを行う。ここで、上述の所定の位置関係とは、例えば、第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊｘ、Ｊｙとアライメント系ＡＬＧの検出中心（指標マークの中心位置Ｃｘ、Ｃｙ）とが合致する位置関係、あるいはずれ量Δｘ、Δｙが許容値以下となる位置関係を含む。
【００７８】
制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２に設けられた移動鏡３４（反射面３４Ｘ、３４Ｙ）が干渉計システム４０で規定されるＸＹ座標系に関して基準位置にあるときに、指標マークの中心位置Ｃと第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとが所定の位置関係となるように（例えば中心位置Ｃと中心位置Ｊとが合致するように）、アライメント系ＡＬＧを使って基準板５０に設けられた第２基準マークＦＭ２を検出しつつ、計測ステージＳＴ２をパルス駆動し、基準板５０を吸着部６０上で滑らせる。ここで、アライメント系ＡＬＧ（指標マークの中心位置Ｃ及び撮像素子１２２Ｘ、１２２Ｙの受光面）は干渉計システム４０で規定されるＸＹ座標系に関して固定された位置にある。そのため、制御装置ＣＯＮＴは、移動鏡３４（反射面３４Ｘ、３４Ｙ）が干渉計システム４０で規定されるＸＹ座標系に関して基準位置に配置された状態において、アライメント系ＡＬＧの指標マークの中心位置Ｃに対する基準板５０の第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊを位置決めを行うことにより、移動鏡３４（反射面３４Ｘ、３４Ｙ）に対して基準板５０の位置決めを行ったことになる。このように、本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２に設けられた移動鏡３４に対して基準板５０の位置決めを行う。
【００７９】
図１４は、移動鏡３４に対して基準板５０を位置決めしている様子を示す模式図である。図１４（Ａ）は、移動鏡３４（計測ステージＳＴ２）が基準位置に配置されている状態であって、基準板５０上の第２基準マークＦＭ２のθＺ方向の位置がずれている状態を示す図である。この場合、アライメント系ＡＬＧの指標マークの中心位置Ｃと第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとは所定の位置関係になっていない。制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２をパルス駆動し、基準板５０を吸着部６０上で滑らせてθＺ方向に回転することにより、図１４（Ｂ）に示すように、移動鏡３４（計測ステージＳＴ２）が基準位置に配置されているときに、アライメント系ＡＬＧの指標マークの中心位置Ｃと第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとが所定の位置関係になるように、基準板５０の位置を調整する。そして、アライメント系ＡＬＧの指標マークの中心位置Ｃと第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとが所定の位置関係になることにより、基準板５０の位置調整作業が完了する（ステップＳＡ４）。
基準板５０の取り付け作業（位置調整作業）が完了した後、図１５（Ａ）に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、ガイド部材５４を下降し、凹部５３より外す。制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０の第１基準マークＦＭ１を透過した露光光ＥＬを遮らない位置にガイド部材５４を退避する。
【００８０】
そして、図１５（Ｂ）に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０の位置調整後に、第１圧力調整装置６７を駆動し、第１空間Ｋ１を負圧にして、保持部１００の吸着部６０にて基準板５０を吸着保持する（ステップＳＡ５）。以上により、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０を所望の位置に位置決めした状態で、その基準板５０の位置を固定することができる。
【００８１】
＜調整方法の第２実施形態＞
次に、調整方法の第２実施形態について説明する。本実施形態においては、計測ステージＳＴ２を駆動して基準板５０の位置を調整する際に、基準板５０と吸着部６０との間で形成される第１空間Ｋ１の圧力を調整する動作を含む調整方法の一例について説明する。
【００８２】
図１６（Ａ）の模式図に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、第１圧力調整装置６７を使って、基準板５０と吸着部６０との間で形成される第１空間Ｋ１の圧力を負圧にして、基準板５０の下面５０Ｂと凸部６４とを吸着し、その状態で、計測ステージＳＴ２を駆動することができる。例えば、基準板５０の重量が軽すぎたり、基準板５０の下面５０Ｂの摩擦係数が小さい場合、計測ステージＳＴ２を駆動して基準板５０を凸部６４上で滑らせたとき、滑り過ぎるなど、位置調整を円滑に行うことができない可能性がある。そのような場合には、基準板５０が凸部６４上で滑ることができる程度に第１空間Ｋ１を負圧にし、基準板５０の下面５０Ｂと吸着部６０の凸部６４とを僅かに吸着した状態で、計測ステージＳＴ２を駆動して基準板５０を凸部６４上で滑らすことで、基準板５０を円滑に位置調整することができる。
【００８３】
逆に、基準板５０の重量が重すぎたり、基準板５０の下面８０Ｂの摩擦係数が大きく、基準板５０が凸部６４上で滑り難い場合、図１６（Ｂ）の模式図に示すように、第１空間Ｋ１を僅かに陽圧にすることで、計測ステージＳＴ２を駆動して基準板５０を凸部６４上で円滑に滑らすことができ、基準板５０の位置調整を円滑に実行することができる。
【００８４】
このように、基準板５０の状態（下面５０Ｂの摩擦係数及び基準板５０の重量の少なくとも一方）に応じて、第１空間Ｋ１の圧力を調整することで、凸部６４の上面と基準板５０の下面５０Ｂとの間で作用する力を調整することができる。
【００８５】
また、第１空間Ｋ１の圧力の調整と、計測ステージＳＴ２を駆動するときの加速度の調整とを併用してもよい。例えば基準板５０が凸部６４上で滑り過ぎる場合、計測ステージＳＴ２を駆動するときの加速度を小さくする。一方、基準板５０が凸部６４上で滑り難い場合、計測ステージＳＴ２を駆動するときの加速度を大きくする。
【００８６】
なお、上述の実施形態においては、基準板５０がθＺ方向に回転するように計測ステージＳＴ２が駆動されるが、基準板５０がＸ軸方向やＹ軸方向に滑るように計測ステージＳＴ２が駆動されてもよい。更には、計測ステージＳＴ２を鉛直方向（Ｚ軸方向）や、傾斜方向に駆動してもよい。
【００８７】
なお、上述の実施形態においては、基準板５０は計測ステージＳＴ２に対して交換可能に設けられ、計測ステージＳＴ２を駆動することによって、計測ステージＳＴ２上で基準板５０の位置調整を行っているが、基準板５０が基板ステージＳＴ１上に設けられた構成であってもよい。その場合、基板ステージＳＴ１を駆動することによって、基準板５０の位置を調整することができる。
【００８８】
なお上述の実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶されている基準位置に関する情報に基づいて、基準板５０を移動鏡３４に対して位置決めしている。一方、例えば使用された基準板５０を新たなものを交換する場合においては、使用された基準板５０を計測ステージＳＴ２から取り外す前に、制御装置ＣＯＮＴがその基準板５０上の第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとアライメント系ＡＬＧの指標マークの中心位置Ｃとを所定の位置関係に調整し、そのときの計測ステージＳＴ２のＸＹ方向の位置を干渉計システム４０を使って計測し、その計測ステージＳＴ２の位置情報を記憶する。その後、使用された基準板５０が計測ステージＳＴ２から取り外され、新たな基準板５０が吸着部６０に載せられる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２の位置を干渉計システム４０で検出し、上述の記憶した位置情報に対して計測ステージＳＴ２を位置決めし、その位置において、基準板５０上の第２基準マークＦＭ２の中心位置Ｊとアライメント系ＡＬＧの指標マークの中心位置Ｃとが所定の位置関係になるように、計測ステージＳＴ２をパルス駆動して、吸着部６０上で基準板５０を滑らせるようにしてもよい。
【００８９】
以上説明したように、基準板５０を保持部１００の吸着部６０上に載せて計測ステージＳＴ２を駆動して吸着部６０上で滑らせるといった簡易な構成で、基準板５０の位置を調整することができる。
【００９０】
本実施形態における露光装置ＥＸは液浸法を適用した液浸露光装置であり、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１を親液性とし、第１光学素子ＬＳ１に対向する部材、すなわち基準板５０の上面５０Ａを含む計測ステージＳＴ２の上面８２、及び基板Ｐの上面Ｐａを含む基板ステージＳＴ１の上面８１を撥液性にすることで、液浸領域ＬＲを所望の状態（形状）に維持し、液体ＬＱの流出や残留などの不具合の発生を防止している。そして本実施形態においては、基準板５０にはフッ素系樹脂などの撥液性材料を塗布するといった撥液処理がなされており、これによって基準板５０に撥液性を付与している。ところが、基準板５０を使った計測動作を行う場合に、基準板５０に紫外光である露光光ＥＬが照射されると、基準板５０の撥液性が劣化する可能性がある。すなわち、露光光ＥＬの照射により、基準板５０の撥液性が経時的に劣化し、所望の撥液性を維持できなくなる可能性がある。そこで、基準板５０を新たなものと交換したり、あるいは計測ステージＳＴ２から外してメンテナンスを実行するなどの処置を講ずる必要が生じる。また、基準板５０は液体ＬＱに接触するため、基準板５０に残留した液体ＬＱが気化したときに乾燥残渣（所謂ウォーターマーク）が形成されると、良好な計測処理を実行できなくなるため、乾燥残渣が形成された場合においても、基準板５０の交換やメンテナンスを実行する必要が生じる。このように、液浸露光装置ＥＸにおいて、液体ＬＱに接触する物体を撥液処理して撥液性にした場合において、その物体を用いて露光光ＥＬや露光装置ＥＸの状態などを計測するために物体に露光光ＥＬを照射するような場合には、所望の撥液性を維持するために物体を交換する必要が生じる。
【００９１】
投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の光路空間を含む露光光ＥＬの光路上に液体ＬＱを満たさないで露光する露光装置においても、基準板５０内の第１基準マークＦＭ１、第２基準マークＦＭ２が何らかの理由で傷付いてしまうことがある。このため、液体ＬＱを満たさないで露光する露光装置においても、上述した基準板５０の交換は必要となる。
【００９２】
本実施形態においては、アライメント系ＡＬＧで基準板５０に設けられた第２基準マークＦＭ２を検出し、その検出結果に基づいて計測ステージＳＴ２を駆動して基準板５０を吸着部６０上で滑らせて基準板５０の位置を調整するといった構成で、基準板５０の位置調整作業を容易且つ円滑に実行することができる。また、基準板５０は吸着部６０により吸着保持される構成であるため、作業者による固定作業（例えばボルト等を用いた固定作業）を行うことなく、基準板５０を容易且つ円滑に計測ステージＳＴ２の保持部１００に取り付けることができる。また、基準板５０を計測ステージＳＴ２より取り外す際には、吸着部６０による吸着保持を解除するだけで、簡単に取り外すことができる。
【００９３】
ところで、基準板５０の位置調整後、基準板５０を吸着部６０に吸着した後において、基準板５０の外側面５０Ｃ（上面５０Ａ）と凹部５１の内側面５１Ｃ（上面８２）との間には所定のギャップＧ２が形成される。基準板５０の上面８０Ａや外側面８０Ｃ、あるいは計測ステージＳＴ２の上面８２や凹部５１の内側面５１Ｃは撥液処理されているため、計測ステージＳＴ２の上面８２に液体ＬＱを供給したときにおいても、ギャップＧ２に液体ＬＱが浸入することが防止されている。また、基準板５０を吸着部６０で真空吸着保持した場合、第１周壁部６１の上面と基準板５０の下面５０Ｂとが密着するとともに、第２周壁部６２の上面と基準板５０の下面５０Ｂとが密着するため、仮にギャップＧ２を介して第２空間Ｋ２に液体ＬＱが浸入しても、第１空間Ｋ１に液体ＬＱが浸入することは防止されている。しかしながら、基準板５０を吸着部６０で吸着保持するために第１空間Ｋ１を負圧にした場合において、図１７（Ａ）に示すように、仮に第２周壁部６２の上面と基準板５０の下面５０Ｂとの間の隙間が形成された場合、第２空間Ｋ２の気体が第１空間Ｋ１に流入して第２空間Ｋ２が負圧化され、それに伴って基準板５０の上面５０Ａや計測ステージＳＴ２の上面８２に存在する液体ＬＱがギャップＧ２を介して第２空間Ｋ２に浸入し、第１空間Ｋ１に流入する可能性がある。
【００９４】
そのような場合には、図１７（Ｂ）に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０の位置を調整する際や、基準板５０の位置を調整し、基準板５０を吸着部６０で吸着保持した後、第２圧力調整装置７７を使って、第１空間Ｋ１に液体ＬＱが浸入しないように、第２空間Ｋ２の圧力を調整する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、第２圧力調整装置７７を使って、第２空間Ｋ２を僅かに陽圧化する。これにより、基準板５０の上面５０Ａや計測ステージＳＴ２の上面８２に存在する液体ＬＱがギャップＧ２を介して第２空間Ｋ２に浸入することを阻止することができる。したがって、第１空間Ｋ１に液体ＬＱが浸入することを防止することができる。なお、制御装置ＣＯＮＴは、第２圧力調整装置７７を使って第２空間Ｋ２を僅かに陽圧化する際、第２空間Ｋ２の気体がギャップＧ２を介して、基準板５０の上面５０Ａや計測ステージＳＴ２の上面８２に存在する液体ＬＱに流入しない程度に、すなわち液体ＬＱ中に気泡などが生成されない程度に、第２空間Ｋ２の圧力を調整する。
【００９５】
あるいは、図１７（Ｃ）に示すように、第２圧力調整装置７７を設けずに、供給口７５に流路７８の一端部を接続するとともに他端部を大気空間Ｋ３に接続することによって、第２空間Ｋ２と大気空間Ｋ３とを流路７８を介して接続し、第２空間Ｋ２を大気開放するようにしてもよい。こうすることにより、仮に第２周壁部６２の上面と基準板５０の下面５０Ｂとの間に隙間が形成されても、第２空間Ｋ２が負圧化されることを抑制し、第２空間Ｋ２の圧力をほぼ大気圧に維持することができる。したがって、基準板５０の上面５０Ａ及び計測ステージＳＴ２の上面８２側の空間（すなわちギャップＧ２の上側の空間）と、第２空間Ｋ２（すなわちギャップＧ２の下側の空間）との間に大きな圧力差が生じることを抑制することができるため、基準板５０の上面５０Ａや計測ステージＳＴ２の上面８２に存在する液体ＬＱがギャップＧ２を介して第２空間Ｋ２に浸入することを抑制することができる。したがって、第１空間Ｋ１に液体ＬＱが流入することを防止することができる。
【００９６】
＜露光方法＞
次に、上記構成の露光装置ＥＸにおける基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２との並行処理動作の一例について説明する。図１８、図１９は、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２との並行処理動作を説明するための平面図である。
【００９７】
図１８（Ａ）は、基板ステージＳＴ１上に保持された基板Ｐ（ここでは例えば１ロットの最後の基板とする）に対するステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われている状態を示す平面図である。図１８（Ａ）に示すように、投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に基板ステージＳＴ１が配置されており、計測ステージＳＴ２は基板ステージＳＴ１と衝突（接触）しない−Ｙ方向の所定の待機位置にて待機している。制御装置ＣＯＮＴは、予め行われている例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）等の基板アライメントの結果及び最新のアライメント系ＡＬＧのベースライン量の計測結果等に基づいて、基板Ｐ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置へ基板ステージＳＴ１を移動するショット間移動動作と、各ショット領域に対してマスクＭに形成されたパターンを走査露光方式で転写する走査露光動作とを繰り返しながら、基板Ｐの露光処理を行う。基板Ｐの露光中には、第１光学素子ＬＳ１と基板Ｐとの間に液体ＬＱが満たされ、基板Ｐ上に液浸領域ＬＲが形成される。また、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中あるいは露光前に、フォーカス・レベリング検出系３０を用いて基板Ｐの上面Ｐａの面位置情報を検出し、その検出結果に基づいて、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面と基板Ｐの上面Ｐａとの位置関係を調整しつつ、露光する。
【００９８】
基板ステージＳＴ１上に保持されている基板Ｐに対する露光が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、Ｙ軸干渉計４３の検出値に基づいて計測ステージＳＴ２に設けられている計測ステージ駆動装置ＳＤ２の駆動を制御して、計測ステージＳＴ２を図１８（Ｂ）に示す位置まで移動し、計測ステージＳＴ２の＋Ｙ側面と基板ステージＳＴ１の−Ｙ側面とを接触させる。なお、ここでは、計測ステージＳＴ２の＋Ｙ側面と基板ステージＳＴ１の−Ｙ側面とを接触させる場合を例にして説明するが、干渉系４１、４３の検出値をモニタし、計測ステージＳＴ２の＋Ｙ側面と基板ステージＳＴ１の−Ｙ側面との間に僅かな隙間（ギャップ）を設け、計測ステージＳＴ２の＋Ｙ側面と基板ステージＳＴ１の−Ｙ側面とを非接触状態としてもよい。ここで、計測ステージＳＴ２の＋Ｙ側面と基板ステージＳＴ１の−Ｙ側面との間に設けられるギャップは、ギャップ上に液体ＬＱが供給されても、表面張力により漏出しない程度の値（例えば３００μｍ程度）に設定される。また、図１８に示す例では、計測ステージＳＴ２と基板ステージＳＴ１とが接触するまでは計測ステージＳＴ２のＸ軸方向の位置が検出されないが、この状態のときの計測ステージＳＴ２のＸ軸方向の位置を検出する補助的なレーザ干渉計を備えることが望ましい。
【００９９】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とのＹ軸方向の位置関係を保持しつつ、両ステージＳＴ１、ＳＴ２を＋Ｙ方向に一緒に移動する。制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを一緒に移動することにより、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と基板Ｐとの間に保持されていた液体ＬＱの液浸領域ＬＲを、基板Ｐ、基板ステージＳＴ１上、及び計測ステージＳＴ２上の順に移動することができる。なお、上記の移動中、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とは相互に接触する位置関係を維持している。
【０１００】
図１９（Ａ）は、基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２の＋Ｙ方向への移動中において、液体ＬＱの液浸領域ＬＲが基板ステージＳＴ１上及び計測ステージＳＴ２上に同時に存在するときの状態、すなわち、基板ステージＳＴ１上から計測ステージＳＴ２上に液体ＬＱが移動される直前の状態を示す図である。制御装置ＣＯＮＴは、図１９（Ａ）に示す状態から、更に基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを＋Ｙ方向に一緒に所定距離だけ移動することにより、図１９（Ｂ）に示すように、液体ＬＱの液浸領域ＬＲを計測ステージＳＴ２上に移動することができる。この状態においては、液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２との間に保持されている。これに先だって、制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ軸干渉計４２からの干渉計ビームが計測ステージＳＴ２の反射面３４Ｘに照射されるようになった何れかの時点で、Ｘ軸干渉計４２のリセットを実行する。
【０１０１】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１の位置をＸ軸干渉計４２ｓ及びＹ軸干渉計４１ｓの検出値に基づいて管理しつつ、基板ステージ駆動装置ＳＤ１の駆動を制御して、所定のローディングポジションに基板ステージＳＴ１を移動するとともに、露光済みの基板Ｐと新たな基板Ｐ（ここでは次のロットの最初の基板）との交換を行う。これと並行して、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２を用いた所定の計測を必要に応じて実行する。この計測としては、例えばマスクステージＭＳＴ上のマスク交換後に行われるアライメント系ＡＬＧのベースライン量の計測が一例として挙げられる。
【０１０２】
図２０は、ベースライン量の計測時における基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２との位置関係を示す平面図である。基板ステージＳＴ１がローディングポジションに配置されているときには、図２０（Ａ）に示すように、Ｙ軸用干渉計４１からのビームが計測ステージＳＴ２に設けられた反射面３４Ｙｓに投射される。このため、制御装置ＣＯＮＴがＸ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計４１の検出値をモニタしつつ、計測ステージＳＴ２に設けられている計測ステージ駆動装置ＳＤ２の駆動を制御して基準板５０を投影光学系ＰＬの下方に位置決めする。基準板５０が位置決めされる具体的な位置は、図２０（Ａ）に示すように、投影光学系ＰＬによってマスクＭに形成されたマスクアライメントマークの像が投影される位置又はその近傍に、第１基準マークＦＭ１１、ＦＭ１２（図３参照）のそれぞれが配置される位置である。ここで、Ｙ軸干渉計４３からのビームも計測ステージＳＴ２に設けられた反射面３４Ｙに投射されるが、Ｙ軸用干渉計４１とＹ軸干渉計４３とのスケーリング誤差によりベースライン量の誤差が生じるのを避けるため、基板ステージＳＴ１のＹ軸方向の位置を検出するＹ軸用干渉計４１を用いて計測ステージＳＴ２のＹ軸方向の位置を検出している。
【０１０３】
基準板５０の位置決めが完了すると、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と基準板５０とを対向させた状態で、照明光学系ＩＬにより露光光ＥＬをマスクアライメントマークに照射し、マスクアライメントマークの像を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して第１基準マークＦＭ１１、ＦＭ１２上又はその近傍に投影する。このときも、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と基準板５０との間には液体ＬＱが満たされている。第１基準マークＦＭ１１、ＦＭ１２を透過した光束は、図５に示す空間像計測器５５が備える集光レンズ５６で集光され、光ファイバ５７を介して不図示の光電変換素子に導かれて受光される。このとき、光電変換素子から制御装置ＣＯＮＴにマスクアライメントマークと第１基準マークＦＭ１１、ＦＭ１２の重なり具合に応じた信号強度を有する検出信号が出力される。制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計４１の検出値をモニタしつつ計測ステージＳＴ２をＸＹ面内で微動させ、空間像計測器５５に設けられた光電変換素子の検出信号の変化とＸ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計４１の検出結果とに基づいて、干渉計システム４０によって規定される座標系内における投影光学系ＰＬの投影中心を求める。これにより、投影光学系ＰＬにより投影される投影像と基板ステージＳＴ１との位置関係が求められる。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０、空間像計測器５５、干渉計システム４０等を用いて、露光装置ＥＸの状態として、投影光学系ＰＬにより投影される投影像と基板ステージＳＴ１との位置関係を求める。
【０１０４】
次に、制御装置ＣＯＮＴはＸ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計４１の検出値をモニタしつつ、計測ステージ駆動装置ＳＤ２の駆動を制御して、計測ステージＳＴ２に設けられている基準板５０をアライメント系ＡＬＧの下方に位置決めする。ここで、基準板５０が位置決めされる具体的な位置は、図２０（Ｂ）に示すように、基準板５０に形成された第２基準マークＦＭ２がアライメント系ＡＬＧの検出領域（検出視野）に配置される位置である。基準板５０の位置決めが完了すると、アライメント系ＡＬＧで第２基準マークＦＭ２の位置を検出し、制御装置ＣＯＮＴはアライメント系ＡＬＧの検出結果とＸ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計４１の検出結果とに基づいて、干渉計システム４０によって規定される座標系内におけるアライメント系ＡＬＧの検出中心（検出基準）を求める。次いで、制御装置ＣＯＮＴは、以上により求められた、干渉計システム４０によって規定される座標系内における投影光学系ＰＬの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心とに基づいて、ベースライン量を算出し、得られたベースライン量を記憶する。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基準板５０、アライメント系ＡＬＧ、干渉計システム４０等を用いて、露光装置ＥＸの状態として、ベースライン量を求める。
【０１０５】
なお、制御装置ＣＯＮＴは、上記のアライメント系ＡＬＧのベースライン量の計測とともに、マスクＭ上に形成された複数のマスクアライメントマークと、これに対応して形成された計６個の第１基準マークＦＭ１とを用いて、少なくとも２対の第１基準マークＦＭ１と対応するマスクアライメントマークとの相対位置を、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＳＴ１の少なくとも一方をＹ軸方向にステップ移動させつつ、マスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて計測する、所謂マスクアライメントを行う。この場合、マスクアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いたマークの検出は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して行われる。
【０１０６】
以上の基板ステージＳＴ１上の基板Ｐの交換作業及び計測ステージＳＴ２を用いた計測作業が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２と基板ステージＳＴ１とを接触させ、その状態を維持させつつＸＹ面内で駆動し、基板ステージＳＴ１を投影光学系ＰＬの直下に戻す。この移動中も、制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ軸干渉計４２からのビームが基板ステージＳＴ１の反射面３３Ｘに照射されるようになった何れかの時点でＸ軸干渉計４２のリセットを実行する。なお、計測ステージＳＴ２と基板ステージＳＴ１とが接触した状態になると、Ｙ軸干渉計４１からのビームは基板ステージＳＴ１の反射面３３Ｙに投射される。そして、基板ステージＳＴ１側では、交換後の基板Ｐに対して基板アライメント、即ちアライメント系ＡＬＧによる交換後の基板Ｐ上のアライメントマークの検出を行い、ＥＧＡ演算を行って基板Ｐ上の複数のショット領域の位置座標を算出する。
【０１０７】
その後、制御装置ＣＯＮＴは、先ほどとは逆に基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とのＹ軸方向の位置関係を維持しつつ、基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２を−Ｙ方向に一緒に移動して、基板ステージＳＴ１（基板Ｐ）を投影光学系ＰＬの下方に移動させた後に、計測ステージＳＴ２を所定の位置に退避させる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、上記と同様に新たな基板Ｐに対してステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を実行し、基板Ｐ上の複数のショット領域にマスクＭのパターンを順次転写させる。
【０１０８】
なお、上記の説明では、計測動作として、ベースライン計測を行う場合について説明したが、これに限らず、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１側で基板Ｐの交換を行っている間に、計測ステージＳＴ２に設けられた基準板５０及びその基準板５０の下に設けられた空間像計測器５５を用いて、露光装置ＥＸの状態として、空間像計測を行うことができる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、空間像計測器５５の計測結果をその後行われる基板Ｐの露光に反映させるようにしても良い。あるいは制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２に設けられた波面収差計測器１５９を用いて波面収差計測を行い、又は露光検出器１６２を用いて照度計測、照度むら計測等を行い、その計測結果をその後行われる基板Ｐの露光に反映させるようにしても良い。具体的には、例えば計測結果に基づいて、特開昭６０−７８４５４号公報、特開平１１−１９５６０２号公報、国際公開２００３／６５４２８号公報に開示されているような結像特性調整装置により投影光学系ＰＬの光学特性を調整することができる。
【０１０９】
なお、上述の実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。
【０１１０】
なお、上述の実施形態の基板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や、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またはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【０１１１】
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。
【０１１２】
また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。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。
【０１１３】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０１１４】
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や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）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。
【０１１５】
本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許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およ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。
【０１１６】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２１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、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】基板ステージ及び計測ステージを示す概略斜視図である。
【図３】計測ステージを上方から見た平面図である。
【図４】基準マークの一例を示す図である。
【図５】基準板及び空間像計測器を示す側断面図である。
【図６】基準板を保持する保持部を示す側断面図である。
【図７】基準板を保持する保持部を示す平面図である。
【図８】調整方法の第１実施形態を説明するためのフローチャート図である。
【図９】調整方法の第１実施形態を説明するための模式図である。
【図１０】基準板を保持部上で滑らせる動作を説明するための図である。
【図１１】マーク検出系を示す概略斜視図である。
【図１２】マーク検出系に設けられた指標板を示す図である。
【図１３】マーク検出系による検出結果の一例を示す図である。
【図１４】基準板の位置を調整する動作を説明するための模式図である。
【図１５】調整方法の第１実施形態を説明するための模式図である。
【図１６】調整方法の第２実施形態を説明するための模式図である。
【図１７】基準板と保持部との間で形成される空間の圧力を調整する動作を説明するための模式図である。
【図１８】露光方法の一実施形態を説明するための図である。
【図１９】露光方法の一実施形態を説明するための図である。
【図２０】露光方法の一実施形態を説明するための図である。
【図２１】マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１…液浸装置、３４…移動鏡、４０…干渉計システム（検出装置）、５０…基準板（物体）、５４…ガイド部材、５５…空間像計測器（検出装置）、６０…吸着部（保持部）、１００…保持部、ＡＬＧ…アライメント系（検出装置、マーク検出系）、ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＸ…露光装置。ＦＭ１…第１基準マーク、ＦＭ２…第２基準マーク、Ｋ１…第１空間、Ｋ２…第２空間、ＬＱ…液体、ＳＤ１…基板ステージ駆動装置、ＳＤ２…計測ステージ駆動装置、ＳＴ１…基板ステージ（第１ステージ）、ＳＴ２…計測ステージ（第２ステージ）
【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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【図２０】
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【図２１】
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