(57)【要約】【課題】板に対してパターン情報を含む光ビームを提供する光ビーム提供ユニットにおける要素間の相対的な変動をパターン転写時に動的に抑制する。【解決手段】露光装置１００は、第１要素１１及び第２要素２１を含み基板Ｗに対してパターン情報を含む露光ビームを提供するビーム提供ユニットと、第１要素１１と第２要素１２との間の相対的な変動を計測する計測ユニット５０、５１、６０、６１と、第１要素１１及び第２要素２１の少なくとも１つを駆動する駆動機構２２と、少なくとも基板Ｗにパターンを転写している期間において、第１要素１１と第２要素２１との間の相対的な変動が低減されるように計測ユニット５０、５１、６０、６１による計測結果に基づいて駆動機構２２を制御する補償器２３とを備える。【選択図】図１
2006261605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にパターンを転写する露光装置であって、
少なくとも第１要素及び第２要素を含み、基板に対してパターン情報を含む露光ビームを提供するビーム提供ユニットと、
前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動を計測する計測ユニットと、
前記第１要素及び前記第２要素の少なくとも１つを駆動する駆動機構と、
少なくとも基板にパターンを転写している期間において、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動が低減されるように、前記計測ユニットによる計測結果に基づいて前記駆動機構を制御する制御器と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１要素は、投影光学系を含む構造体であり、前記第２要素は、照明光学系を含む構造体であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１要素は、照明光学系を含む構造体であり、前記第２要素は、光源装置であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記相対的な変動は、相対的な位置の変動を含むことを特徴とする特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記相対的な変動は、相対的な速度の変動を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記相対的な変動は、相対的な加速度の変動を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記計測ユニットは、
前記第１要素と基準構造体との間の相対的な変動を計測する第１計測器と、
前記第２要素と前記基準構造体との間の相対的な変動を計測する第２計測器と、
前記第１計測器による計測結果及び前記第２計測器による計測結果に基づいて前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動を演算する演算器と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記計測ユニットは、レーザー干渉計を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記駆動機構は、リニアモータを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第１要素及び前記第２要素は、互いに独立して支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１１】
少なくとも第１要素及び第２要素を含み基板に対してパターン情報を含む露光ビームを提供するビーム提供ユニットと、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動を計測する計測ユニットと、を備える露光装置によって基板にパターンを転写する露光方法であって、
少なくとも基板にパターンを転写している期間において、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動が低減されるように、前記計測ユニットによる計測結果に基づいて前記第１要素及び前記第２要素の少なくとも一方を駆動する、ことを特徴とする露光方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の露光装置を用いてウエハを露光する工程と、
前記ウエハを現像する工程とを備えることを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にパターンを転写する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＳＩや超ＬＳＩなどの極微細パターンで形成される半導体素子の製造工程において、レチクル（マスク）に形成されたパターンを感光材が塗布された基板上に縮小投影して転写する縮小投影露光装置が使用されている。半導体素子の集積度の向上に伴ってパターンのより一層の微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置についても微細化への対応がなされてきた。
【０００３】
露光装置の解像力を向上させる方法としては、露光波長を短波長にする方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがある。一般に解像力は露光波長に比例し、ＮＡに反比例することが知られている。
【０００４】
また、こうした微細化への対応を図る一方で、半導体素子の製造コストの観点から、露光装置における一層のスループット向上が図られてきている。例えば、露光光源の大出力化により、１ショット当りの露光時間を短縮する方法、あるいは露光面積の拡大により、１ショット当りの素子数を増やす方法などが挙げられる。
【０００５】
しかし、極微細パターンの露光を目的とする露光装置においては、装置が設置された床から装置に伝わる振動や、装置内部の可動部（例えばマスクステージや基板ステージ）等が装置に与えるわずかな振動や変形が、重ね露光（オーバーレイ）精度や露光像の精度を劣化させる原因となる。また、このような振動や変形が収束するまで待ってから露光を行うのでは、スループットを低下させてしまうことになる。
【０００６】
そこで、従来の露光装置においては、床振動や装置内部振動の影響を軽減させるために除振台によって本体部分を支持する方法や、装置内部の可動部の加減速時の反力を吸収する方法などが採られている。
【０００７】
ところが、前述の通り、投影光学系の高ＮＡ化や露光面積の拡大、光源の高出力化に加え、二次光源の分布を種々コントロールして照明し高解像を達成する変形照明法の採用に伴って、照明光学系が大型かつ大重量化する傾向にあり、これが装置本体に関する制振特性に影響を与えるおそれがある。
【０００８】
こうした問題に対して、光源あるいは照明光学系を露光装置の本体部とは別置きに配置することが有効な方法とされている。
【０００９】
特許文献１には、照明光学系と本体部とが分離して支持された露光装置に関して、照明光学系と本体部との間の相対位置を計測するセンサーと、そのセンサーを公正する手段とが開示されている。また、特許文献１には、センサーの計測値に基づいて異常の発生が検知された場合に光源、レチクル駆動手段及び基板駆動手段を停止させること、並びに、照明光学系の姿勢をアクチュエータで補正して正常な状態になったら露光動作を再開することが開示されている。しかしながら、特許文献１には、露光期間においてセンサーの出力に基づいて照明光学系と本体部との間の相対位置が補正されるように照明光学系の姿勢を動的に制御することは開示されていない。
【特許文献１】特開２００３−１５８０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
基板に転写すべきパターンの微細化が進むにつれて、照明光学系と本体部との位置関係をより厳密に維持する必要がでてきた。例えば、基板にパターンを転写している間に、本体部の姿勢変化に伴って本体部と照明光学系との相対位置関係が変化すると、照明光の光軸偏差や入射角偏差が生じる。そして、これらに起因して照度ムラの発生や露光像の変形の発生により要求される露光精度を満たすことができないという問題や、振動が減衰するまでの待ち時間の増大によってスループット低下を招くという問題などが生じる。
【００１１】
本発明は、上記の課題認識を基礎としてなされたものであり、例えば、基板に対してパターン情報を含む光ビームを提供する光ビーム提供ユニットにおける要素間の相対的な変動をパターン転写時に動的に低減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の側面は、基板にパターンを転写する露光装置に係り、前記露光装置は、少なくとも第１要素及び第２要素を含み基板に対してパターン情報を含む露光ビームを提供するビーム提供ユニットと、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動を計測する計測ユニットと、前記第１要素及び前記第２要素の少なくとも１つを駆動する駆動機構と、少なくとも基板にパターンを転写している期間において、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動が低減されるように、前記計測ユニットによる計測結果に基づいて前記駆動機構を制御する制御器とを備える。
【００１３】
本発明の好適な実施形態によれば、前記第１要素は、例えば、投影光学系を含む構造体であり、前記第２要素は、例えば、照明光学系を含む構造体である。或いは、前記第１要素は、例えば、照明光学系を含む構造体であり、前記第２要素は、例えば、光源装置である。
【００１４】
本発明の好適な実施形態によれば、前記相対的な変動は、相対的な位置の変動、相対的な速度の変動、又は、相対的な加速度の変動を含みうる。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測ユニットは、前記第１要素と基準構造体との間の相対的な変動を計測する第１計測器と、前記第２要素と前記基準構造体との間の相対的な変動を計測する第２計測器と、前記第１計測器による計測結果及び前記第２計測器による計測結果に基づいて前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動を演算する演算器とを含みうる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測ユニットは、レーザー干渉計を含みうる。
【００１７】
本発明の好適な実施形態によれば、前記駆動機構は、リニアモータを含みうる。
【００１８】
本発明の好適な実施形態によれば、前記第１要素及び前記第２要素は、互いに独立して支持されうる。
【００１９】
本発明の第２の側面は、露光方法に係り、該露光方法は、少なくとも第１要素及び第２要素を含み基板に対してパターン情報を含む露光ビームを提供するビーム提供ユニットと、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動を計測する計測ユニットとを備える露光装置によって基板にパターンを転写する方法であって、少なくとも基板にパターンを転写している期間において、前記第１要素と前記第２要素との間の相対的な変動が低減されるように、前記計測ユニットによる計測結果に基づいて前記第１要素及び前記第２要素の少なくとも一方を駆動する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、基板に対してパターン情報を含む光ビームを提供する光ビーム提供ユニットにおける要素間の相対的な変動をパターン転写時に動的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２２】
本発明の露光装置及び露光方法は、例えば、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイスをリソグラフィ技術によって製造するために好適である。
【００２３】
本発明は、例えば、露光ビームとして紫外光を利用する露光装置のほか、露光ビームとして極紫外（Ｅｘｔｒｅａｍ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光、Ｘ線、電子ビーム又は荷電粒子ビーム等を利用する露光装置にも適用することができる。ただし、以下では、より具体的な例を提供するために、露光ビームとしてＥＵＶ光を利用する露光装置に本発明を適用した例を説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の露光装置１００の全体構成を概略的に示す図である。露光装置１００は、露光ビームＥＬとしてＥＵＶ光を用い、ステップアンドスキャン方式により基板の露光（パターン転写）を行う投影露光装置として構成されている。
【００２５】
露光装置１００は、原板としての反射型レチクルＲからの反射光ビームを基板としてのウエハＷ上に垂直に投射する投影光学系ＰＯを有する。この反射光ビームには、反射型レチクルＲに形成されたパターンの情報が含まれる。
【００２６】
以下の説明においては、投影光学系ＰＯからウエハＷへのＥＵＶ光ビームＥＬの投射方向を投影光学系ＰＯの光軸方向とし、この光軸方向をＺ軸方向、これに直交する面内で図１における紙面内の方向をＹ軸方向、紙面に直行する方向をＸ軸方向として説明するものとする。
【００２７】
露光装置１００は、反射型レチクルＲに描画されたデバイスパターンの一部の像を投影光学系ＰＯを介してウエハＷ上に投影しつつ、レチクルＲとウエハＷとを投影光学系ＰＯに対して１次元方向（ここではＹ軸方向）に相対走査する。これによって、レチクルＲのデバイスパターンの全体がウエハＷ上の複数のショット領域の各々にステップアンドスキャン方式で転写される。
【００２８】
露光装置１００は、ウエハステージＷＳ上によって駆動されるウエハＷに対してパターン情報を含むＥＵＶ光ビーム（露光ビーム）を提供するビーム提供ユニットを備えている。ビーム提供ユニットは、例えば、（ａ）ＥＵＶ光ビームＥＬを射出する光源装置４０、（ｂ）照明光学系ＩＬを含む照明系構造体２１、（ｃ）ＥＵＶ光ビームＥＬを反射してレチクルＲのパターン面に入射させるミラーＭ０、（ｄ）レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳ、（ｅ）レチクルＲのパターン面で反射されたＥＵＶ光ビームＥＬを感光剤が塗布されたウエハＷの被露光面に対して垂直に投射する反射型光学系からなる投影光学系ＰＯを含む鏡筒１１を含みうる。
鏡筒定盤１２には、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１の相対位置を計測するための非接触計測器５０〜５２（非接触計測器５２は、作図上の便宜のために省略されている）が設けられている。非接触計測器としては、例えば、レーザー干渉計を用いることができる。
【００２９】
非接触計測器５０は、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１のＹ軸方向の相対位置Ｙ１、及びＸ軸回りの相対回転角θｘ１を計測する。非接触計測器５１は、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１のＺ軸方向の相対位置Ｚ１を計測する。非接触計測器５２（不図示であるが、非接触計測器５２は、典型的には、計測用の光軸がＸ軸に平行になるように配置されうる）は、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１のＸ軸方向の相対位置Ｘ１、Ｙ軸回りの相対回転角θｙ１、Ｚ軸回りの相対回転角θｚ１を計測する。以上の構成により、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１の６自由度の相対位置５５が得られる。
【００３０】
ここで、非接触計測器５０〜５２により、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１の６自由度の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、鏡筒定盤１２に対する鏡筒１１の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
照明系構造体２１又は鏡筒定盤１２には、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２の相対位置を計測するための非接触計測器６０〜６２が（非接触計測器６２は、作図上の便宜のために省略されている）設けられている。図１に示す実施形態では、非接触計測器６０〜６２は、照明系構造体２１に設けられている。非接触計測器６０は、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２のＹ軸方向の相対位置Ｙ２、及びＸ軸回りの相対回転角θｘ２を計測する。非接触計測器６１は、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２のＺ軸方向の相対位置Ｚ２を計測する。非接触計測器６２（不図示であるが、非接触計測器６２は、典型的には、計測用の光軸がＸ軸に平行になるように配置されうる）は、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２のＸ軸方向の相対位置Ｘ２、Ｙ軸回りの相対回転角θｙ２、Ｚ軸回りの相対回転角θｚ２を計測する。以上の構成により、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２の６自由度の相対位置６５が得られる。
【００３１】
ここで、非接触計測器６０〜６２により、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２の６自由度の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、照明系構造体２１に対する鏡筒定盤１２の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
相対位置５５（又は、相対速度若しくは相対加速度）と相対位置６５（又は、相対速度若しくは相対加速度）により、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を連続的に得ることができる。
【００３２】
図５は、図１に示す露光装置１００における鏡筒１１と照明系構造体２１との間の相対的な変動を制御するための制御系の構成例が示されている。露光装置１００は、鏡筒１１と照明系構造体２１との間の相対的な変動を低減するために、照明系構造体２１を６自由度で駆動する駆動機構２２及び補償器（制御器）２３を有する。駆動機構２２としては、例えば、応答速度、位置決め精度及び推力の点で優れた性能を有するリニアモータが好適である。補償器２３としては、例えばＰＩＤ補償器が好適である。
【００３３】
演算器１４０は、相対位置５５（又は、相対速度若しくは相対加速度）及び相対位置６５（又は、相対速度若しくは相対加速度）に基づいて、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を連続的に演算する。
【００３４】
演算器１４４は、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の目標位置（又は、相対速度若しくは相対加速度）と６自由度の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）との偏差を演算し、演算結果を補償器２３に提供する。
【００３５】
補償器２３は、演算器１１４から連続的に提供される偏差に基づいて、該偏差が小さくなるように、駆動機構（リニアモータ）２２を制御（好ましくは、ＰＩＤ制御）する。具体的には、補償器１４２は、演算器１４４から連続的に提供される偏差に基づいて、駆動機構（リニアモータ）２２に対して提供すべき指令値を連続的に演算し、その指令値を駆動機構２２に連続的に提供する。
【００３６】
補償器２３は、少なくともウエハＷにパターンを転写している期間（すなわち、露光期間）において、演算器１４４から連続的に提供される偏差（すなわち、鏡筒１１と照明系構造体２１との間の相対的な変動）に基づいて、該偏差が小さくなるように、駆動機構（リニアモータ）２２を制御する。なお、補償器２３は、露光期間以外の期間、例えば、１つのショット領域の露光期間と次のショット領域の露光期間との間の期間においても、演算器１４４から提供される偏差に基づいて駆動機構２２を制御してもよい。
図５に例示的に示す制御系の位置決めの精度は、例えば、レチクルＲに対するＥＵＶ光ビームの照射領域が、Ｘ、Ｙ方向共に設計値の±１ｍｍ程度以内に入ることが望ましい。
【００３７】
図１及び図５に示す例では、駆動機構５５によって照明系構造体２１を駆動することによって、照明系構造体２１と鏡筒定盤１２との間の相対的な変動を低減するが、これに代えて、又は、これに加えて、鏡筒定盤１２を駆動する駆動機構を設けてもよい。
更に、図１に例示的に示すように、照明系構造体２１と光源装置３１とを別置きにすることもできる。光源装置３１又は照明系構造体２１は、光源装置４０と照明系構造体２１との相対位置（又は、相対速度若しくは相対加速度）３５を計測するための非接触計測器３０〜３２（計測器３２は、作図上の便宜のために省略されている）を有する。図１に示す実施形態では、光源装置３１に計測器３０〜３２を設けている。非接触計測器３０は、照明系構造体２１に対する光源装置３１のＹ軸方向の相対位置Ｙ３、及びＸ軸回りの相対回転角θｘ３を計測する。非接触計測器３１は、照明系構造体２１に対する光源装置３１のＺ軸方向の相対位置Ｚ３を計測する。非接触計測器３２（不図示であるが、非接触計測器３２は、典型的には、計測用の光軸がＸ軸に平行になるように配置されうる）は、照明系構造体２１に対する光源装置３１のＸ軸方向の相対位置Ｘ３、Ｙ軸回りの相対回転角θｙ３、Ｚ軸回りの相対回転角θｚ３を計測する。以上の構成により、照明系構造体２１に対する光源装置３１の６自由度の相対位置３５を連続的に得ることができる。
【００３８】
ここで、非接触計測器３０〜３２により、照明系構造体２１に対する光源装置３１の６自由度の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、照明系構造体２１に対する光源装置３１の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
露光装置１００は、照明系構造体２１と光源装置３１との間の相対的な変動を制御するための第２制御系を備える。該第２制御系は、照明系構造体２１と光源装置３１との間の相対的な変動を低減するために、光源装置３１を６自由度で駆動する駆動機構３２及び補償器（制御器）３３を備えている。駆動機構３２としては、例えば、応答速度、位置決め精度及び推力の点で優れた性能を有するリニアモータが好適である。補償器３３としては、例えばＰＩＤ補償器が好適である。
【００３９】
補償器３３は、連続的に提供される６自由度の相対位置３５（又は、相対速度若しくは相対加速度）に基づいて、照明系構造体２１と光源装置３１との間の相対的な変動が小さくなるように、駆動機構３２を連続的に制御する。
【００４０】
［第２実施形態］
第１実施形態と第２実施形態との違いは、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を計測するための構成及び方法である。ここでは、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を計測するための構成及び方法を中心に説明する。
【００４１】
図２は、本発明の第２の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。第２実施形態では、基準構造体２００に対する鏡筒１１の６自由度の相対位置７５と、照明系構造体２１の６自由度の相対位置８５を計測する。図２に例示的に示すように、非接触計測器７０は、基準構造体２００に対する鏡筒１１のＹ軸方向の相対位置Ｙ１、及びＸ軸回りの相対回転角θｘ１を計測する。非接触計測器７１は、基準構造体２００に対する鏡筒１１のＺ軸方向の相対位置Ｚ１を計測する。非接触計測器７２（不図示）は、基準構造体２００に対する鏡筒１１のＸ軸方向の相対変位Ｘ１、Ｙ軸回りの相対回転角θｙ１、Ｚ軸回りの相対回転角θｚ１を計測する。以上の構成により、基準構造体２００に対する鏡筒１１の６自由度の相対位置７５が得られる。
【００４２】
ここで、非接触計測器７０〜７２により、基準構造体２００に対する鏡筒１１の６自由度の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、基準構造体２００に対する鏡筒１１の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
非接触計測器８０は、基準構造体２００に対する照明系構造体２１のＹ軸方向の相対位置Ｙ２、及びＸ軸回りの相対回転角θｘ２を計測する。非接触計測器８１は、基準構造体２００に対する照明系構造体２１のＺ軸方向の相対位置Ｚ２を計測する。非接触計測器８２（不図示）は、基準構造体２００に対する照明系構造体２１のＸ軸方向の相対位置Ｘ２、Ｙ軸回りの相対回転角θｙ２、Ｚ軸回りの相対回転角θｚ２を計測する。以上の構成により、基準構造体２００に対する照明系構造体２１の６自由度の相対位置８５が得られる。
【００４３】
ここで、非接触計測器８０〜８２により、基準構造体２００に対する照明系構造体２１の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、基準構造体２００に対する照明系構造体２１の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
相対位置７５（又は、相対速度若しくは相対加速度）と相対位置８５（又は、相対速度若しくは相対加速度）により、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の相対変位２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を連続的に得ることができる。
【００４４】
［第３実施形態］
第１実施形態と第３実施形態との違いは、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を計測するための構成及び方法である。ここでは、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を計測するための構成及び方法を中心に説明する。
【００４５】
図３は、本発明の第２の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。第３実施形態では、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置２５（又は、相対速度若しくは相対加速度）を非接触計測器９０〜９２を用いて照明系構造体２１から直接計測する。
【００４６】
図３に例示的に示すように、非接触計測器９０は、照明系構造体２１に対する鏡筒１１のＹ軸方向の相対位置Ｙ、及びＸ軸回りの相対回転角θｘを計測する。非接触計測器９１は、照明系構造体２１に対する鏡筒１１のＺ軸方向の相対位置Ｚを計測する。非接触計測器９２（不図示）は、照明系構造体２１に対する鏡筒１１のＸ軸方向の相対位置Ｘ、Ｙ軸回りの回転θｙ、Ｚ軸回りの相対回転角θｚを計測する。以上により、照明系構造体２１と鏡筒１１との間の６自由度の相対位置２５を連続的に得ることができる。
【００４７】
ここで、非接触計測器９０〜９２により、照明系構造体２１に対する鏡筒１１の６自由度の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、照明系構造体２１に対する鏡筒１１の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
［第４実施形態］  第４実施形態は、第３実施形態の変形例である。図４は、本発明の第４実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【００４８】
第４実施形態の露光装置では、第３実施形態と同様に、非接触計測器１１０は、照明系構造体２１に対する鏡筒１１のＹ軸方向の相対位置Ｙ、及びＸ軸回りの相対回転角θｘを計測する。非接触計測器１１２（非接触計測器１１２は、作図上の便宜のために省略されている）は、非接触計測器５２は、典型的には、計測用の光軸がＸ軸に平行になるように配置されうる。非接触計測器１１２は、照明系構造体２１に対する鏡筒１１のＸ軸方向の相対位置Ｘ、Ｙ軸回りの相対回転角θｙ、Ｚ軸回りの相対回転角θｚを計測する。非接触計測器１１１は、ミラー１１１ａとレーザー干渉計１１１ｂとを含む。ミラー１１１ａは、鏡筒１１及び照明系構造体２１のうちの一方に取り付けられ、レーザー干渉計１１１ｂは、鏡筒１１及び照明系構造体２１のうちの他方に取り付けられ得る。非接触計測器１１１鏡筒１１と照明系構造体２１との距離を計測することができる。
【００４９】
非接触計測器１１１により得られた計測情報と非接触計測器１１０によって得られた鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置Ｙにより、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の相対位置Ｚを求めることができる。以上の構成により、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の相対位置２５を求めることができる。
【００５０】
ここで、非接触計測器１１０〜１１２により、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の相対位置を計測する代わりに、又は、これに加えて、鏡筒１１に対する照明系構造体２１の６自由度の６自由度の相対速度若しくは相対加速度を計測してもよい。
次に、図６及び図７を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
【００５１】
ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップＳ６（検査）では、ステップＳ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップＳ７）される。
【００５２】
図７は、ステップ４の上はプロセスの詳細なフローチャートである。ステップＳ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップＳ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップＳ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態の露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明の第４実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図５】図１に示す露光装置における鏡筒と照明系構造体との間の相対的な変動を制御するための制御系の構成例が示す図である。
【図６】露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７に示すフローチャートのステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１１  鏡筒
１２  鏡筒定盤
１３  鏡筒定盤ダンパ
２１  照明系構造体
２２  駆動機構（リニアモータ）
２３  補償器
３０〜３２  計測手段
３２  リニアモータ
３３  補償器
５０〜５２  計測器
６０〜６２  計測器
７０〜７２  計測器
８０〜８２  計測器
９０〜９２  計測器
１００  露光装置
１１０〜１１２  計測器
２００  基準構造体
ＥＬ  露光ビーム
Ｒ  レチクル
ＲＳ  レチクルステージ
Ｍ０  ミラー
Ｍ１〜Ｍ６  光学素子（投影光学系ミラー）
Ｓ１〜Ｓ７  光学素子（照明光学系ミラー）
Ｗ  ウエハ
ＷＳ  ウエハステージ
【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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