(57)【要約】【課題】計測値の変動を小さくできるとともに、振動の影響が少ない干渉計を用いた位置計測技術を提供する。【解決手段】基板ステージＰＳＴから反射される計測ビームＬＰＸ１と参照ビームＬＰＸ２とをビームスプリッタ２３Ｘで干渉させて、基板ステージＰＳＴの位置を計測する位置計測装置において、計測ビームＬＰＸ１の光路の一部に温度制御された空気を供給する温度安定化部２９Ｘと、その空気をその光路に沿って導く可動ダクト３０Ｘとを設け、可動ダクト３０Ｘをビームスプリッタ２３Ｘ及び基板ステージＰＳＴとは振動的に隔離された状態で支持する。【選択図】図１
2008203105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を有する可動物体と、
計測用の光ビームを前記反射面に向けて照射し、前記反射面から反射される前記光ビームを受光して、前記可動物体の変位に応じて変化する干渉光を生成する干渉計本体部と、前記干渉光に基づいて前記可動物体の位置情報を検出する信号処理部とを備えた位置計測装置において、
前記干渉計本体部から前記反射面までの前記光ビームの光路の少なくとも一部を含む空間に温度制御された気体を供給する送風部と、
少なくとも一部が可動で、前記送風部から供給された気体を前記光路に沿って導くダクト部材と、
前記ダクト部材の先端部と前記反射面との距離を所定範囲内に保つように前記ダクト部材を駆動する駆動部とを備え、
前記ダクト部材及び前記駆動部の少なくとも一方は前記干渉計本体部とは振動的に隔離された状態で支持されていることを特徴とする位置計測装置。
【請求項２】
前記ダクト部材及び前記駆動部を前記干渉計本体部及び前記可動物体とは振動的に隔離された状態で支持することを特徴とする請求項１に記載の位置計測装置。
【請求項３】
前記ダクト部材は、前記可動物体が移動可能に載置されたベース部材上に、少なくとも先端部が前記可動物体と独立に移動可能に載置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置計測装置。
【請求項４】
前記干渉計本体部は、光ビームを前記計測用の光ビームと、参照用の光ビームとに分離するとともに、前記反射面で反射された前記計測用の光ビームと所定の参照面で反射された前記参照用の光ビームとを合成して前記干渉光を生成する光束分岐合成部材を含み、
前記送風部は、前記光束分岐合成部材と前記反射面との間の前記計測用の光ビームの光路の少なくとも一部を含む空間に前記温度制御された気体を供給し、
前記ダクト部材は、前記送風部から供給された気体を前記反射面の方向に導くことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項５】
前記駆動部による前記ダクト部材の先端部の移動速度は、前記反射面の移動速度よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項６】
前記ダクト部材は、前記計測用の光ビームに沿って相対的に移動可能に連結された複数の連結部材を含み、
前記駆動部は、前記ダクト部材を駆動する際に、前記複数の連結部材の移動量を異ならせることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項７】
前記ダクト部材は、巻き取り可能な部材を含み、
前記駆動部は、前記ダクト部材を駆動する際に、前記巻き取り可能な部材の巻き取り量を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項８】
前記ダクト部材は、前記計測用の光ビームの光路を囲むように配置された筒状部を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項９】
前記ダクト部材は、前記計測用の光ビームの光路を側面の一部が開いた状態で囲むように配置された送風部を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項１０】
前記可動物体の位置情報の計測を行わない期間では、
前記駆動部が、前記ダクト部材の先端部と前記反射面との距離を所定範囲内に保つように前記ダクト部材を駆動する動作を停止させる制御部を設けたことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項１１】
前記可動物体の位置情報の計測を行わない期間では、
前記制御部は、前記駆動部を介して前記ダクト部材の先端部を前記反射面から離れた位置に退避させることを特徴とする請求項１０に記載の位置計測装置。
【請求項１２】
前記可動物体の位置情報を計測するために、前記反射面と前記干渉計本体部とを含む干渉計計測部を複数軸設けたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の位置計測装置。
【請求項１３】
反射面を有する可動物体の位置情報を計測する位置計測方法において、
干渉計本体部から計測用の光ビームを前記反射面に向けて照射し、前記反射面から反射される前記光ビームを受光して、前記可動物体の変位に応じて変化する干渉光を生成し、前記干渉光を光電変換して前記可動物体の位置情報を検出する工程と、
前記干渉計本体部から前記反射面までの前記光ビームの光路の少なくとも一部を含む空間に温度制御された気体を供給する工程と、
少なくとも一部が可動のダクト部材を用いて前記供給された気体を前記光路に沿って導く工程と、
前記干渉計本体部とは振動的に隔離された状態で、前記ダクト部材の先端部と前記反射面との距離を所定範囲内に保つように、前記ダクト部材を駆動する工程とを有することを特徴とする位置計測方法。
【請求項１４】
前記ダクト部材を駆動する工程において、前記前記ダクト部材の少なくとも先端部を、前記可動物体が移動可能に載置されたベース部材上で、前記可動物体とは独立に移動することを特徴とする請求項１３に記載の位置計測方法。
【請求項１５】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して基板を露光する露光装置において、
前記基板を移動する基板ステージと、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の位置計測装置とを備え、
前記位置計測装置によって前記基板ステージの位置情報を計測することを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
前記露光装置は走査型露光装置であり、
前記位置計測装置によって、前記基板ステージの走査方向の位置情報を計測することを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計を用いた位置計測技術、及びこの位置計測技術を用いて可動部の位置計測を行う露光技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子又は液晶表示素子等のデバイス（電子デバイス、マイクロデバイス等）を製造するためのフォトリソグラフィ工程では、レチクル（又はフォトマスク等）に形成された回路パターンを投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に投影露光するために、ステッパー等の静止露光型（一括露光型）の投影露光装置、及びスキャニングステッパー等の走査型の投影露光装置（走査型露光装置）等の露光装置が使用されている。このような露光装置においては、製造される回路パターンの位置歪や重ね合わせ誤差を低減するために、ウエハ等を位置決め又は移動するステージの位置計測用として、従来より周波数安定化レーザを光源としたレーザ干渉計が用いられて来た。
【０００３】
レーザ干渉計において、レーザ光が伝播する光路上の空気の屈折率は、空気の温度、圧力、湿度などに依存して変動し、屈折率の変動は干渉計の計測値の変動（干渉計の揺らぎ）を生じる。最近の露光装置は、干渉計の計測ビームの光路に対して温度制御された空気を送風する送風系を用いて、その光路の空気の温度を出来る限り安定化することにより、干渉計の揺らぎを低減して来た。
【０００４】
従来技術のうちで、例えば特許第２８８８２１５号公報に見られるように、干渉計光路に対して横切るように温度安定化した空気を送る送風系を用いる場合には、投影光学系が障害となって、干渉計のビームスプリッタと移動鏡との間のほぼ全部の光路に温度安定化した空気を満たすことが困難となる恐れがあった。
また、例えば特許第３３７２７８２号公報に開示されているように、温度安定化した空気の風速をステージの移動速度よりも大きくした送風系を用いる場合には、有限の断面積を持つ風は空気の粘性により進むにつれて速度が低下する。製造中のデバイスに欠陥を生じさせる恐れのある微小粒子を巻き上げない程度の風速において、その条件を満たすためには、送風される空気の断面（送風口）の大きさを少なくとも送風距離よりも大きくしなければならない。従って、例えば直径３００ｍｍのウエハを露光する場合には、ステージの移動距離が５００ｍｍ程度以上に及ぶので、送風口を５００ｍｍ角程度以上にしなければならないが、このような広いスペースの確保は困難である。
【０００５】
そこで、大型の送風系を用いることなく、計測ビームの光路のできるだけ広い範囲で空気の温度を安定化するために、レーザ干渉計の計測ビームの光路を干渉計本体部を収納する筐体に固定された固定カバーと、この固定カバーに対して駆動機構によってスライド可能な筒状カバーとで囲むようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、その筒状カバーをステージ位置に対応して出し入れすることにより、計測ビームの光路の広い範囲をその筒状カバーの外側の空気から隔離して温度を比較的安定にできる。
【０００６】
また、計測ビームの光路の一部をステージに連動して動く可動なカバーで覆い、その中に送風系からの温度安定化された空気を供給するようにした技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この場合、その可動なカバーの先端部は、所定の保持部材を介してステージに連結されている。また、その可動なカバーを摺動部材を介してレーザ干渉計の本体部を保持するハウンジング等で支持した状態で、そのハウジング等に支持された駆動機構を介して駆動するようにした技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６２−９８６３７号公報
【特許文献２】特開平５−２８３３１３号公報
【特許文献３】特開平８−２６１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術のうち、計測ビームの光路の一部を覆う筒状カバーをステージ位置に対応して出し入れする技術では、筒状カバーを移動する際の振動が固定カバーを介して干渉計本体部に伝わって、レーザ干渉計の計測値に影響する恐れがある。
また、計測ビームの光路の一部をステージに連動した可動なカバーで覆い、その可動なカバーをステージ又はレーザ干渉計の本体部を保持するハウジング等で支持する場合にも、可動なカバーが動く際に発生する振動が干渉計の計測値の変動要因になる恐れがある。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑み、計測値の変動（干渉計の揺らぎ）を小さくできるとともに、振動の影響が少ない干渉計を用いた位置計測技術を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような位置計測技術を用いて可動体の位置を高精度に計測できる露光技術を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による位置計測装置は、反射面（５Ｘ）を有する可動物体（ＰＳＴ）と、計測用の光ビームをその反射面に向けて照射し、その反射面から反射されるその光ビームを受光して、その可動物体の変位に応じて変化する干渉光を生成する干渉計本体部（２３Ｘ）と、その干渉光に基づいてその可動物体の位置情報を検出する信号処理部（２２Ｘ）とを備えた位置計測装置において、その干渉計本体部からその反射面までのその光ビームの光路の少なくとも一部を含む空間に温度制御された気体を供給する送風部（２７Ｘ，２９Ｘ）と、少なくとも一部が可動で、その送風部から供給された気体をその光路に沿って導くダクト部材（３０Ｘ）と、そのダクト部材の先端部とその反射面との距離を所定範囲内に保つようにそのダクト部材を駆動する駆動部（３３ＸＢ，３４ＸＢ）とを備え、そのダクト部材及びその駆動部の少なくとも一方はその干渉計本体部とは振動的に隔離された状態で支持されているものである。
【００１０】
また、本発明による位置計測方法は、反射面（５Ｘ）を有する可動物体（ＰＳＴ）の位置情報を計測する位置計測方法において、干渉計本体部（２３Ｘ）から計測用の光ビームをその反射面に向けて照射し、その反射面から反射されるその光ビームを受光して、その可動物体の変位に応じて変化する干渉光を生成し、その干渉光を光電変換してその可動物体の位置情報を検出する工程と、その干渉計本体部からその反射面までのその光ビームの光路の少なくとも一部を含む空間に温度制御された気体を供給する工程と、少なくとも一部が可動のダクト部材（３０Ｘ）を用いてその供給された気体をその光路に沿って導く工程と、その干渉計本体部とは振動的に隔離された状態で、そのダクト部材の先端部とその反射面との距離を所定範囲内に保つように、そのダクト部材を駆動する工程とを有するものである。
【００１１】
また、本発明による露光装置は、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して基板を露光する露光装置において、その基板を移動する基板ステージと、本発明の位置計測装置とを備え、その位置計測装置によってその基板ステージの位置情報を計測するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、送風部から供給された気体を、反射面との距離が制御されたダクト部材を介して反射面に導いているため、計測用の光ビームの光路の大部分での気体の屈折率変動が抑えられて、計測値の変動（干渉計の揺らぎ）が小さくなる。また、そのダクト部材又はこれを駆動する駆動部は、その干渉計本体部とは振動的に隔離（分離）されているため、ダクト部材を駆動する際に発生する振動の計測値への影響が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の好ましい第１の実施形態につき図１及び図２を参照して説明する。本実施形態は、ステージ位置をレーザ干渉計によって計測するスキャンニングステッパーよりなる走査型露光装置に本発明を適用したものである。
図１は、本例の露光装置ＥＸの概略構成を示す一部を切り欠いた図、図２（Ａ）は、図１の露光装置ＥＸのウエハ等の基板を駆動する基板ステージを示す平面図である。図１において、露光装置ＥＸは、転写用のパターンが形成されたレチクルＲを支持するレチクルステージＲＳＴと、露光対象の基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、レチクルＲを露光光ＩＬで照明する照明光学系ＩＬＳと、露光光ＩＬで照明されたレチクルＲのパターン像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、装置全体の動作を統括制御するコンピュータを含む主制御系１４とを備えている。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面（本例ではほぼ水平面である。）内でレチクルＲと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）に沿ってＸ軸を、その走査方向に垂直な方向（非走査方向）に沿ってＹ軸を取って説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの角度をそれぞれθＸ、θＹ、及びθＺとする。なお、本例の基板Ｐは、例えば直径が２００ｍｍから３００ｍｍ程度の円板状の半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを所定厚さで塗布したものを含む。
【００１４】
先ず、露光装置ＥＸの全体の構造につき説明する。図１において、不図示の床上に例えば３箇所の脚部１及び振動隔離部材２を介してベース部材（定盤）３が支持され、ベース部材３上にＸＹ平面内で移動可能に、空気軸受を構成するエアパッド６を介して基板ステージＰＳＴが載置されている。また、ベース部材３を囲むように床上に例えば４箇所の脚部を持つコラム７が設置され、コラム７にベース部材３に対向するように平板状の中板部７ａが架設され、中板部７ａ上に複数箇所の振動隔離部材８を介して各種計測センサ等を取り付けるための平板状の計測フレーム９が固定されている。また、コラム７の計測フレーム９よりも上部に、複数箇所の突部７ｂ及び振動隔離部材１０を介して平板状の支持フレーム１１が固定され、支持フレーム１１に設けられた開口を通して投影光学系ＰＬが支持されている。なお、中板部７ａ及び計測フレーム９にもそれぞれ投影光学系ＰＬを通すための開口部が形成されている。
【００１５】
また、コラム７の４箇所の上端に振動隔離部材１２を介して平板状のレチクルベース１３が支持され、レチクルベース１３上にＸＹ平面内で移動可能にレチクルステージＲＳＴがエアパッドを介して載置されている。振動隔離部材２，８，１０，１２としては、例えばエアダンパ、油圧式ダンパ、機械式のばね機構、若しくは磁気力による浮上装置等の受動素子、エアシリンダ若しくは電磁式のアクチュエータ等の能動素子、又はその受動素子と能動素子とを組み合わせた能動型の防振装置等が使用できる。さらに、照明光学系ＩＬＳは、例えば不図示のコラムに固定されている。
【００１６】
次に、露光装置ＥＸの各部の構成につき説明する。先ず、照明光学系ＩＬＳは、露光用光源、この露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＩＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＩＬによるレチクルＲ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。レチクルＲ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬＳにより均一な照度分布の露光光ＩＬで照明される。露光光ＩＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｉ線等）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、又はＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、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。
【００１７】
また、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴは、レチクルベース１３上の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。レチクルステージＲＳＴはリニアモータ等のレチクルステージ駆動装置（不図示）により駆動される。レチクルステージＲＳＴ上には移動鏡１７Ｒ（又は鏡面加工した反射面でもよい）が固定され、投影光学系ＰＬの上部側面に固定鏡２６Ｒが固定されている。そして、周波数安定化されたレーザ光ＬＲを出力するレーザ光源及び干渉光を受光する光電センサを含む干渉計信号処理部２２Ｒと、レーザ光ＬＲを移動鏡１７Ｒに向かう計測ビームＬＲ１と後述のミラー２４Ｒを介して固定鏡２６Ｒに向かう参照ビームＬＲ２とに分岐（分割）するビームスプリッタ２３Ｒと、レチクルベース１３に支持部材２５Ｒを介して支持されたミラー２４Ｒとを含んで、固定鏡２６Ｒ（投影光学系ＰＬ）を基準として移動鏡１７Ｒ（レチクルステージＲＳＴ）の位置又は変位を例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で計測するレチクル側のレーザ干渉計が構成されている。この場合、移動鏡１７Ｒで反射された計測ビームＬＲ１と、固定鏡２６Ｒで反射された参照ビームＬＲ２とはビームスプリッタ２３Ｒで合成され、干渉計信号処理部２２Ｒ内の光電センサで受光された後、干渉計信号処理部２２Ｒ内の演算回路で処理される。
【００１８】
実際には、そのレーザ干渉計、移動鏡１７Ｒ、及び固定鏡２６Ｒは、３軸以上のレーザ干渉計システムを構成しており、このレーザ干渉計システムによってレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）の２次元方向の位置、及び回転角がリアルタイムで計測され、計測結果はステージ制御系１５及び主制御系１４に出力される。ステージ制御系１５はその計測結果及び主制御系１４の制御情報に基づいて上記のレチクルステージ駆動装置（不図示）を駆動することでレチクルステージＲＳＴ（レチクルＭ）の移動又は位置決めを行う。
【００１９】
また、投影光学系ＰＬは、レチクルＲのパターンを所定の投影倍率β（βは例えば１／４，１／５等の縮小倍率）で基板Ｐ上に投影露光するものである。なお、投影光学系ＰＬは縮小系のみならず、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。
投影光学系ＰＬは屈折型、反射型、反射屈折型のいずれであってもよい。また、逆立逆像を結像する倒立結像型（投影倍率が負の数で表せる）、正立正像を結像する正立結像型（投影倍率が正の数で表せる）のいずれであってもよい。本実施形態の場合、一例として反射屈折型で正立結像型の投影光学系を用いるものとする。
次に、基板ステージＰＳＴの上部には、基板Ｐを例えば真空吸着で保持する基板ホルダ（不図示）が固定されている。そして、基板ステージＰＳＴは、基板ＰのＺ方向の位置（フォーカス位置）及び回転角θＸ，θＹを制御するＺステージ部５と、このＺステージ部５を支持するＸＹステージ部４とを備え、このＸＹステージ部４がベース部材３上にＸ方向、Ｙ方向に移動できるようにエアパッド６を介して載置されている。基板ステージＰＳＴ（ＸＹステージ部４）はリニアモータ等の基板ステージ駆動装置（不図示）により駆動される。なお、基板ステージ駆動装置としては、例えば特開平８−２６１７１８号公報に開示されている、２組のガイド機構を持つ駆動装置、又は例えば国際公開第００／１００５８号パンフレットに開示されているような平面モータ等を使用できる。
【００２０】
また、基板ステージＰＳＴのＺステージ部５の−Ｘ方向及び＋Ｙ方向側の側面は鏡面の反射面５Ｘ及び５Ｙ（図２（Ａ）参照）に加工されている。ただし、反射面５Ｘ，５Ｙの代わりにロッド状の移動鏡等を固定しておいてもよい。
図１において、Ｘ軸の反射面５Ｘに対向する位置には、支持部材２５Ｘを介してビームスプリッタ２３が設けられている。支持部材２５Ｘはミラー２４Ｘを収納して計測フレーム９の底面に固定されている。投影露光装置ＰＬの下部側面には、ミラー２４Ｘと対応するようにＸ軸の固定鏡２６Ｘが固定されている。また、例えば不図示の取り付け部材を介してコラム７に干渉計信号処理部２２Ｒと同様の干渉計信号処理部２２Ｘが支持されている。干渉計信号処理部２２Ｘからビームスプリッタ２３Ｘに供給されたレーザ光ＬＰＸは、反射面５Ｘに向かう計測ビームＬＰＸ１と、ミラー２４Ｘを介して固定鏡２６Ｘに向かう参照ビームＬＰＸ２とに分岐（分割）され、反射面５Ｘで反射された計測ビームＬＰＸ１と、固定鏡２６Ｘで反射された参照ビームＬＰＸ２とはビームスプリッタ２３Ｘで合成されて干渉光となる。この干渉光を干渉計信号処理部２２Ｘの光電センサで受光し、この検出信号を演算回路で処理することで、固定鏡２６Ｘ（投影光学系ＰＬ）を基準として反射面５Ｘ（基板ステージＰＳＴ又は基板Ｐ）のＸ方向の位置又は変位を例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で計測できる。
【００２１】
同様に、図２（Ａ）において、Ｙ軸の干渉計信号処理部２２Ｙからのレーザ光ＬＰＹがビームスプリッタ２３Ｙにおいて、反射面５Ｙに向かう計測ビームＬＰＹ１と投影光学系ＰＬのＹ軸の固定鏡（不図示）に向かう参照ビーム（不図示）とに分かれ、反射面５Ｙ及びその固定鏡からの反射光をビームスプリッタ２３Ｙで合成して得られる干渉光を干渉計信号処理部２２Ｙで受光することで、Ｙ軸の固定鏡（投影光学系ＰＬ）を基準として反射面５Ｙ（基板ステージＰＳＴ又は基板Ｐ）のＹ方向の位置又は変位を計測できる。干渉計信号処理部２２Ｘ，２２Ｙ、ビームスプリッタ２３Ｘ，２３Ｙ、及びミラー２４Ｘ等を含んで基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）の位置情報を計測する基板側のＸ軸及びＹ軸のレーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙが構成されている。このレーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙの計測値の変動（干渉計の揺らぎ）を抑制する機構については後述する。
【００２２】
実際には、レーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙ、反射面５Ｘ，５Ｙ、及び固定鏡２６Ｘ等は、３軸以上の例えば５軸のレーザ干渉計システムを構成しており、このレーザ干渉計システムによって基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）の２次元方向の位置、及び回転角θＺ，θＸ，θＹがリアルタイムで計測される。この場合、例えばＸ軸のレーザ光ＬＰＸは、Ｙ方向に所定間隔で離れた２つのレーザ光を含み、反射面５ＸのＸ方向の位置を２軸のレーザ干渉計２１Ｘによって計測することで、基板ステージＰＳＴの回転角θＺが計測される。それらのレーザ干渉計の計測結果はステージ制御系１５及び主制御系１４に出力される。ステージ制御系１５はその計測結果及び主制御系１４からの制御情報に基づいて上記の基板ステージ駆動装置（不図示）を駆動することで基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）の移動又は位置決めを行う。
【００２３】
図１において、基板Ｐ上には複数のショット領域が設定されており、本例の主制御系１４及びステージ制御系１５は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（投影領域）に対して基板Ｐが所定経路に沿って進むように、レーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙの出力をモニタしつつ基板ステージＰＳＴを移動し、複数のショット領域を順次ステップ・アンド・スキャン方式で露光する。すなわち、露光装置ＥＸによる走査露光時には、投影光学系ＰＬによる矩形状の投影領域にレチクルＲの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、レチクルステージＲＳＴを介してレチクルＲがＸ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、基板ステージＰＳＴを介して基板ＰがＸ方向に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、基板Ｐ上の１つのショット領域への露光終了後に、基板ＰのＸ方向及び／又はＹ方向へのステップ移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。
なお、レチクルステージＲＳＴ、基板ステージＰＳＴは、５自由度（Ｘ，Ｙ，θｘ，θｙ，θｚ）に関して移動可能でその移動距離（量）を計測できるように構成してあるが、例えば、６自由度（Ｚ方向を追加）に移動可能としてその移動距離（量）を計測できるように構成してもよい。
【００２４】
次に、本例の干渉計の揺らぎを抑制する機構につき説明する。図１は、図２（Ａ）のＡＡ’断面図でもあり、この図１において、レーザ干渉計２１Ｘ用の干渉計の揺らぎを抑制する機構は、不図示の所定温度に制御された清浄な空気（又は他の窒素等の気体でもよい）を供給する気体供給装置、その空気を露光装置ＥＸに導く供給配管２７Ｘ、及びその供給配管２７Ｘを介して供給された空気の温度を所定温度に制御して安定化してから、計測ビームＬＰＸ１の光路の一部を含む空間に向けてダウンフロー方式で送風するＸ軸の温度安定化部２９Ｘからなる送風機構と；ビームスプリッタ２３Ｘ及び計測ビームＬＰＸ１を底面側から囲むように配置された断面形状がＵ字型でＸ方向に細長いＸ軸の可動ダクト３０Ｘと；この可動ダクト３０Ｘを矢印Ｂ３で示すＸ方向に駆動するための２軸のリニアモータ３３Ｘ及び３４Ｘ（図２（Ａ）参照）とを備えている。また、参照ビームＬＰＸ２の光路を覆うように筒状の固定ダクト２８Ｘが配置され、固定ダクト２８Ｘ内に供給配管２７Ｘの分岐管を介して温度制御された空気が供給されている。なお、固定ダクト２８Ｘ内にも温度安定化部２９Ｘから温度制御された空気を供給してもよい。
【００２５】
この構成において、供給配管２７Ｘは計測フレーム９内の開口部を通るように配置され、レーザ干渉計２１Ｘの支持部材２５Ｘ及び温度安定化部２９Ｘは、コラム７の中板部７ａの開口内に配置されている。
また、可動ダクト３０Ｘは、ベース部材３上に空気軸受を構成するエアパッド３１Ｘを介してＸ方向に移動可能に載置されている。この場合、レーザ干渉計２１Ｘのビームスプリッタ２３Ｘは、支持部材２５を介して計測フレーム９に固定され、計測フレーム９は振動隔離部材８を介して支持されている。また、基板ステージＰＳＴはエアパッド６を介してベース部材３上に載置されており、ベース部材３は振動隔離部材２を介して支持されている。従って、可動ダクト３０Ｘは、ビームスプリッタ２３Ｘと振動的に隔離（分離）された状態になっている。この結果、可動ダクト３０Ｘで発生する振動がビームスプリッタ２３Ｘ（レーザ干渉計２１Ｘ）に実質的に影響を与えることがない。また、この状態では、可動ダクト３０Ｘは、ビームスプリッタ２３Ｘ及び基板ステージＰＳＴに対して独立して移動できる状態で支持されている。また、温度安定化部２９Ｘから計測ビームＬＰＸ１の一部の光路を含む空間に供給された所定温度に制御された空気は、可動ダクト３０Ｘに当たり、矢印３６Ａ及び３６Ｂで示すように進行方向が±Ｘ方向に偏向された後、可動ダクト３０Ｘの内部に沿ってＸ方向に（水平に）流れる。
【００２６】
可動ダクト３０Ｘは、基板ステージＰＳＴの移動に対応して、上記のリニアモータ３３Ｘ，３４ＸによってＸ方向に駆動され、可動ダクト３０Ｘの先端部と基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘとの距離ＤＸが所定範囲内に、例えば走査露光時には、以下の式のように温度安定化された空気が計測ビームＬＰＸ１のほぼ全光路に沿って反射面５Ｘまで届くような距離ＤＸｍａｘ以下の範囲内に維持される。
【００２７】
ＤＸ≦ＤＸｍａｘ    …（１）
可動ダクト３０Ｘの機能により、温度安定化部２９Ｘから送られた空気（風）は温度変化を生じることなく、また温度安定化されていない可動ダクト３０Ｘの外側の空気と混じることなく、基板ステージＰＳＴに向けて送られる。
図２（Ｂ）は、図１内の可動ダクト３０Ｘ及びその駆動機構を示す斜視図であり、この図２（Ｂ）において、可動ダクト３０Ｘの側面の外面に固定されてＸ方向に所定ピッチで磁石が配置された移動子３３ＸＡ，３４ＸＡと、これらに対向するように配置されたコイルを含む固定子３３ＸＢ，３４ＸＢとから、可動ダクト３０Ｘを基板ステージＰＳＴに対してＸ方向に駆動するための２軸のリニアモータ３３Ｘ，３４Ｘが構成されている。その固定子３３ＸＢ，３４ＸＢは取り付け部材３５ＸＢ，３５ＸＣを介して図１のコラム７の中板部７ａに固定されている。
【００２８】
中板部７ａは計測フレーム９とは振動的に分離されているため、リニアモータ３３Ｘ，３４Ｘの固定子３３ＸＢ，３４ＸＢ（実質的に駆動部）もレーザ干渉計２１Ｘのビームスプリッタ２３Ｘ及び基板ステージＰＳＴとは振動的に隔離されている。なお、可動ダクト３０Ｘの駆動機構としては、リニアモータ３３Ｘ，３４Ｘの他に、回転モータの駆動力を直線運動に変換する送りねじ方式の駆動装置等も使用できる。また、例えば基板ステージＰＳＴを平面モータで駆動する場合には、可動ダクト３０Ｘも平面モータで駆動してもよい。いずれの場合でも、振動の発生源となる駆動機構は、ビームスプリッタ２３Ｘとは振動的に隔離された状態にしておく。
【００２９】
また、図２（Ｂ）において、可動ダクト３０Ｘの一方の側面の外面に固定されて、Ｘ方向に目盛りが形成された光学式（磁気式又は静電容量式等でもよい）のスケール３２ＸＡと、これに対向するように配置された検出器３２ＸＢとから、ベース部材３（または計測フレーム９）に対する可動ダクト３０ＸのＸ方向の位置を例えば数μｍ程度の分解能で計測するリニアエンコーダ３２Ｘが構成されている。検出器３２ＸＢは取り付け部材３５ＸＡを介して図１のコラム７の中板部７ａの底面に固定されている。従って、検出器３２ＸＢも、図１のビームスプリッタ２３Ｘ及び基板ステージＰＳＴとは振動的に隔離された状態で固定されている。リニアエンコーダ３２Ｘの検出結果及び図１のレーザ干渉計２１Ｘによって計測される基板ステージＰＳＴのＸ座標ＰＸが可動ダクト制御系１６に供給され、可動ダクト制御系１６は、主制御系１４からの制御情報及びそれらの計測値に基づいてリニアモータ３３Ｘ，３４Ｘを駆動することで、可動ダクト３０ＸのＸ方向の位置を制御する。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、Ｘ軸のレーザ干渉計２１Ｘと同様に、Ｙ軸のレーザ干渉計２１Ｙに関しても、計測ビームＬＰＹ１及びビームスプリッタ２３Ｙを底面側から囲むように、ベース部材３上にＹ方向に移動可能に可動ダクト３０Ｙが載置されている。また、計測ビームＬＰＹ１の一部の光路を含む空間に、その上部の温度安定化部２９Ｙから温度が一定に制御された空気がダウンフロー方式で供給され、供給された空気は、可動ダクト３０Ｙによって±Ｙ方向に流れの方向が制御される。そして、−Ｙ方向に流れる空気は反射面５Ｙに向かう。また、可動ダクト３０ＹをＹ方向に駆動するリニアモータ３３Ｙ及び３４Ｙと、可動ダクト３０ＹのＹ方向の位置を計測するリニアエンコーダ３２Ｙとが設けられ、図２（Ｂ）の可動ダクト制御系１６は、リニアエンコーダ３２Ｙの計測値及びレーザ干渉計２１Ｙによって計測される基板ステージＰＳＴのＹ座標ＰＹに基づいて、リニアモータ３３，３４Ｙを駆動して、可動ダクト３０Ｙの先端部と基板ステージＰＳＴの反射面５Ｙとの距離ＤＹを所定範囲内に維持する。
【００３１】
本例の露光装置ＥＸにおいて、図２（Ａ）のレーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙの干渉計信号処理部２２Ｘ，２２Ｙの電源を投入する際には、予め点線の位置Ｂ１及びＢ２で示すように、リニアモータ３３Ｘ，３３Ｙ等を介して可動ダクト３０Ｘ及び３０Ｙを基板ステージＰＳＴから最も離れた位置に移動させた後で、レーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙの計測値である基板ステージＰＳＴの位置（Ｘ座標、Ｙ座標）のリセットを行う。この動作により、可動ダクト３０Ｘ及び３０Ｙの先端部と基板ステージＰＳＴとの接触が防止できる。
【００３２】
レーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙの計測値のリセットが終了した後、可動ダクト３０Ｘ，３０Ｙと基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘ，５Ｙとの距離ＤＸ，ＤＹは、一例として温度安定化部２９Ｘ，２９Ｙから供給される温調された空気が基板ステージＰＳＴに届く範囲に保たれる。
次に、距離ＤＸ（ＤＹも同様）の許容範囲の下限の一例を求めるために、基板ステージＰＳＴの最大加速度をａ、最大速度をｖとすると、図１の基板ステージＰＳＴが最大速度ｖでＸ方向に移動しているときに、ステージ制御系１５から停止指令を出した場合、基板ステージＰＳＴは、距離ｖ2／（２・ａ）だけ移動して停止する。また、可動ダクト３０Ｘの最大加速度をａｄ、最大速度をｖｄとすると、可動ダクト３０Ｘが最大速度ｖｄでＸ方向に移動しているときに可動ダクト制御系１６から停止指令を出した場合、可動ダクト３０Ｘは、ｖｄ2／（２・ａｄ）だけ移動して停止する。そこで、基板ステージＰＳＴ及び／又は可動ダクト３０Ｘが何らかの誤動作状態に陥った場合でも、可動ダクト３０Ｘが基板ステージＰＳＴと衝突する危険性を避けるには、可動ダクト３０Ｘと基板ステージＰＳＴとの距離ＤＸを以下の距離ＤＸｍｉｎ（停止指令を出したときに、基板ステージＰＳＴ及び可動ダクト３０Ｘが移動する最大距離の和）よりも大きくしておけばよい。そして、誤動作を検出したら直ぐに、基板ステージＰＳＴ及び可動ダクト３０Ｘに停止指令を出すようにすればよい。
【００３３】
ＤＸ＞ＤＸｍｉｎ＝ｖ2／（２・ａ）＋ｖｄ2／（２・ａｄ）  …（２）
式（１）及び（２）より、基板Ｐの走査露光中における可動ダクト３０Ｘと基板ステージＰＳＴとの距離ＤＸの許容範囲は、一例として次のようになる。
ＤＸｍｉｎ＜ＤＸ≦ＤＸｍａｘ  …（３）
なお、温度安定化された空気が基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘまで届くような距離ＤＸｍａｘがそのステージ等が移動する最大距離の和Ｄｍｉｎよりも小さい場合には、例えば図１の温度安定化部２９Ｘから供給する空気の速度又は風量を多くして、距離ＤＸｍａｘがＤｍｉｎよりも大きくなるようにすればよい。
【００３４】
また、例えば可動ダクト３０Ｘの先端部に基板ステージＰＳＴとの距離が許容範囲以下であるか否かを検出する光学式等の近接センサを設けてもよい。そして、この近接センサの検出値が所定の許容範囲ＤＸｔｈ（これはＤＸｍｉｎよりも小さい）以下になったときに、可動ダクト３０Ｘを基板ステージＰＳＴから離れる方向に駆動するようにしてもよい。このような制御方式を用いるときには、距離ＤＸが式（３）の下限であるＤＸｍｉｎよりも小さくなってもよい。一方、例えば可動ダクト３０Ｘの外側の気体の温度の安定性も比較的高いような場合には、距離ＤＸが式（３）の上限であるＤＸｍａｘより大きくなってもよい。
【００３５】
次に、本例の露光装置ＥＸにおいて、Ｘ軸のレーザ干渉計２１Ｘの計測値の変動（干渉計の揺らぎ）を抑制する機構の動作の一例は以下のようになる。以下の動作はＹ軸のレーザ干渉計２１Ｙにおいても同様である。
先ず、例えば図１の基板Ｐの走査露光時に、レーザ干渉計２１Ｘのビームスプリッタ２３Ｘから基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘに計測ビームＬＰＸ１が照射されて、干渉計信号処理部２２Ｘによって基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）のＸ座標が計測される（位置検出工程）。この工程と並行して、温度安定化部２９Ｘから計測ビームＬＰＸ１のビームスプリッタ２３Ｘに近い領域の光路を含む空間に所定温度に制御された空気が供給される（気体供給工程）。
【００３６】
この際に、温度安定化部２９Ｘから供給された空気は、可動ダクト３０Ｘによって計測ビームＬＰＸ１の光路に沿って基板ステージＰＳＴ側及びビームスプリッタ側に導かれる（送風工程）。さらに、基板ステージＰＳＴがＸ方向に移動したときには、それに連動して、可動ダクト制御系１６がリニアモータ３３Ｘ，３４Ｘを介して、ビームスプリッタ２３Ｘとは振動的に隔離した状態で、可動ダクト３０ＸをＸ方向に駆動することによって、可動ダクト３０Ｘと基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘとの距離ＤＸが上記の所定範囲内に維持される（可動ダクトの駆動工程）。
【００３７】
このように本例によれば、所定温度に安定に制御された空気（風）を可動ダクト３０Ｘの働きにより、可動ダクト３０Ｘの外部の空気と隔離して効率よく基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘ（又は移動鏡）まで送ることが出来るので、空気の屈折率揺らぎに起因したレーザ干渉計２１Ｘの計測値の変動（干渉計の揺らぎ）を低減できる。また、レーザ干渉計２１Ｘのビームスプリッタ２３Ｘ及びミラー２４Ｘ等の光学部品は可動ダクト３０Ｘを駆動するリニアモータ３３Ｘ，３４Ｘの固定子３３ＸＡ，３４ＸＢとは振動的に隔離された計測フレーム９に固定されているので、リニアモータ３３Ｘ，３４Ｘで発生する機械振動の影響なしに、レーザ干渉計２１Ｘの計測が可能である。
【００３８】
また、可動ダクト３０Ｘに温度制御された空気を当ててその空気の方向を変えたり、可動ダクト３０Ｘに沿ってその空気を送ったりすると、可動ダクト３０Ｘに微細な機械振動が生じることがある。しかしながら、この場合でも可動ダクト３０Ｘはレーザ干渉計２１Ｘの光学部品とは振動的に隔離されているので、レーザ干渉計２１Ｘの計測値は影響を受けない。また、基板ステージＰＳＴと可動ダクト３０Ｘ及び固定子３３ＸＡ，３４ＸＢとは互いに独立に移動できるため、可動ダクト３０Ｘの動きによって基板ステージＰＳＴの位置精度等が低下することもない。
【００３９】
これによって、本例の高解像度でかつ高スループットの走査露光型の露光装置ＥＸを用いる場合において、走査露光中でも干渉計の揺らぎを低減して、レーザ干渉計２１Ｘ，２１Ｙによって基板ステージＰＳＴの位置を高精度に計測できる。従って、一例として重ね合わせ精度を数ｎｍ以下、望ましくは１ｎｍ以下にすることも可能となり、例えばハーフピッチが４５ｎｍ程度の最先端のデバイスを高精度に製造することも可能となる。
【００４０】
また、走査露光中、図１の基板ステージＰＳＴは、ステッピング動作、走査動作などを行う。これらの動作では、基板ステージＰＳＴが間欠的に移動と停止とを繰り返す。この動作では、基板ステージＰＳＴに与える駆動エネルギーの積算量が大きくなる。基板ステージＰＳＴがこれらの間欠的な動作を行う間、可動ダクト３０Ｘ（可動ダクト３０Ｙも同様）は、必ずしも基板ステージＰＳＴと同じ速度で移動する必要はない。
【００４１】
基板ステージＰＳＴがステッピングや走査によって移動する間、可動ダクト３０Ｘは、例えば基板ステージＰＳＴのＸ方向の平均速度で移動すればよい。速度を平均化することで、可動ダクト３０Ｘの駆動に用いる駆動エネルギーを例えば十分の一以下程度に大幅に低減出来る。
また、別の例として、例えば距離ＤＸが式（３）を満たす範囲内で、可動ダクト３０Ｘの移動速度を基板ステージＰＳＴの移動速度よりも低く設定してもよい。この場合でも、基板ステージＰＳＴは、通常は、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向への移動を交互に行うため、可動ダクト３０Ｘと基板ステージＰＳＴとの距離ＤＸが次第に狭くなることはない。この動作によっても、駆動エネルギー（消費パワー）を全体として低減できる。
【００４２】
さらに、可動ダクト３０Ｘの動きの周波数帯域を基板ステージＰＳＴの動きの周波数帯域よりも狭くしてもよい。又は、可動ダクト３０Ｘの移動の加速度を基板ステージＰＳＴの加速度よりも小さくしてもよい。この動作によっても、駆動エネルギーを低減できる。
本例の露光装置ＥＸのように、空気（計測ビームの光路上の気体）の精密な温度制御を行う装置においては、消費パワーの低減は熱的な外乱を防ぐ上で重要である。また、可動ダクト３０Ｘの最大加速度を低く抑えることにより、可動ダクト３０Ｘの駆動機構（リニアモータ３３Ｘ，３４Ｘ）の駆動力が小さいものでよいことになり、消費パワーの低減効果は更に大きい。
【００４３】
なお、上記の実施形態において、基板ステージＰＳＴの位置計測を行わなくとも良い期間（例えば基板Ｐが載置されていない状態で待機している期間）、又は基板ステージＰＳＴの位置計測を走査露光中ほどには高精度に行う必要の無い期間（例えば基板Ｐの交換時）においては、主制御系１４は、可動ダクト制御系１６に、可動ダクト３０Ｘと基板ステージＰＳＴとの距離ＤＸを上記の許容範囲内に維持させる動作を停止させてもよい。これに応じて可動ダクト制御系１６は、一例として、その距離ＤＸが例えば式（３）の許容範囲の上限よりも十分に大きくなるように可動ダクト３０Ｘを基板ステージＰＳＴから離れる方向に移動するか、又は可動ダクト３０Ｘを基板ステージＰＳＴから最も離れた所定の位置に退避させる。これによって、可動ダクト３０Ｘを駆動することによる不要なエネルギーの消費を低減できる。
【００４４】
また、例えば可動ダクト３０Ｘの駆動速度が遅いような場合には、リニアモータ３３Ｘ，３４Ｘの固定子３３ＸＢ，３４ＸＢを計測フレーム９で支持することも可能である。逆に、リニアモータ３３Ｘ，３４Ｘの固定子３３ＸＢ，３４ＸＢを中板部７ａで支持して、可動ダクト３０Ｘを計測フレーム９に固定されたガイド機構に沿って移動できるように支持することも可能である。この構成では、ベース部材３を小型化できる。
【００４５】
また、上記の実施形態は、基板ステージＰＳＴ側のレーザ干渉計に可動ダクト３０Ｘ，３０Ｙを設けたが、この構成とともに、又はこの構成とは別に、レチクルステージＲＳＴ側のレーザ干渉計の計測ビームを囲むように可動ダクトを設け、この可動ダクト内に温度制御された空気を供給してもよい。レチクルステージＲＳＴ側の可動ダクトは、一例として断面形状が逆Ｕ字型で上面から計測ビームを囲むようにして、レチクルベース１３側からその可動ダクトに向けて温度制御された空気を供給してもよい。
【００４６】
次に、図１の可動ダクト３０Ｘの種々の変形例につき説明する。
図３は、可動ダクト３０Ｘの代わりに使用できる第１変形例の可動ダクト機構３７Ｘを備えたＸ軸のレーザ干渉計システムの要部を示し、この図３において図１及び図２に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
図３において、全体としてＸ軸のビームスプリッタ２３Ｘ及び計測ビームＬＰＸ１を底面側から囲む断面形状がＵ字型の可動ダクト機構３７Ｘは、ビームスプリッタ２３Ｘを囲むように配置されてベース部材３上に固定部材３８を介して固定された固定ダクト３０ＸＡと、この固定ダクト３０ＸＡの内側に一部が収納可能な第１の可動ダクト３０ＸＢと、この可動ダクト３０ＸＢの内側に一部が収納可能な第２の可動ダクト３０ＸＣとを入れ子状態で配置して構成され、全体としてＸ方向に伸縮可能な構造となっている。また、可動ダクト３０ＸＢ，３０ＸＣの基板ステージＰＳＴ側の端部の底面は、エアパッド３９Ａ，３９Ｂ（ガイド部）を介してベース部材３上にＸ方向に円滑に移動可能に載置されている。
【００４７】
この場合、不図示の駆動機構（例えばリニアモータ、又は回転モータの駆動力を直線運動に変換する機構等）によって、可動ダクト３０ＸＢ，３０ＸＣをＸ方向に駆動することによって、基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘと可動ダクト機構３７Ｘの先端部とのＸ方向の距離を所定範囲内に維持することができる。これによって、計測ビームＬＰＸ１の光路のほぼ全部に一定温度の空気を送ることができ、干渉計の揺らぎを低減できる。
【００４８】
この図３の第１変形例では、固定部材３８、エアパッド３９Ａ，３９Ｂはベース部材３上にあり、可動ダクト機構３７Ｘの伸縮時に機械振動を発生させるが、この振動は図１の実施形態と同じく、レーザ干渉計２１Ｘの光学部材が固定された図１の計測フレーム９には伝達されない。また、第１変形例では、可動ダクト機構３７Ｘが全体として伸縮するので、基板ステージＰＳＴがビームスプリッタ２３Ｘに近づいたときに、可動ダクト機構３７Ｘが退くための余分の場所が不要であり、装置が小型になるという利点がある。
【００４９】
なお、図３では、可動ダクト機構３７Ｘを３つのダクト部に分割した例を示したが、分割数は２つ以上であれば装置を小型にする効果があるのであって、分割数は３個には限定されない。
次に、図４（Ａ）は、図１の可動ダクト３０Ｘの代わりに使用できる第２変形例の可動ダクト機構６１Ｘを示す正面図、図４（Ｂ）は可動ダクト機構６１Ｘの側面図、図４（Ｃ）は可動ダクト機構６１Ｘの底面図である。
【００５０】
この第２変形例では、第１変形例と同じく可動ダクト機構６１Ｘは、複数のダクト部、ここでは固定ダクト６２と、２つの可動ダクト６４，６６とに分割されている。また、可動ダクト６４及び６６はそれぞれ両側面のガイド部６３ａ，６３ｂ及び６５ａ，６５ｂに沿って固定ダクト６２及び可動ダクト６４に対して相対移動可能である。そして、可動ダクト６４及び６６は、それぞれパンタグラフ状の駆動機構６９によって連結部材６８及び７０を介してＸ方向に異なる距離で駆動される。
【００５１】
図４（Ｃ）に示すように、駆動機構６９は、リニアモータ又は回転を直進運動に変える機構等で軸７２Ａ，７２Ｂの間隔を伸縮可能な駆動軸６７と、軸７２Ａ，７２Ｂに連結されて交差するロッド７１Ａ，７１Ｂと、これに軸７２Ｃを介して連結されて交点に連結部材６８が固定されたロッド７１Ｃ，７１Ｄと、これに軸７２Ｄを介して連結されて交点に連結部材７０が固定されたロッド７１Ｅ，７１Ｆとから構成されている。この構成によれば、軸７２Ａ，７２Ｂの間隔を伸縮させることによって、矢印Ｂ６及びＢ７で示すように、連結部材６８のＸ方向への移動量よりも連結部材７０の移動量を長くできる。
【００５２】
この第２変形例においても、駆動軸６７は、図１のレーザ干渉計２１Ｘのビームスプリッタ２３Ｘ等の光学部材が固定される計測フレーム９とは分離されたベース部材３上に載置される。従って、駆動によって発生する機械振動はレーザ干渉計２１Ｘの計測値に影響しない。
次に、図５は、図１の可動ダクト３０Ｘの代わりに使用できる第３変形例の可動ダクト機構を示す斜視図であり、この図５において、ダクトを構成する部材は、それぞれ柔軟性を持つ左板ＬＰ、右板ＲＰ、及び底板ＢＰである。左板ＬＰ（又は右板ＲＰ）は、不図示の駆動部によって回動する左板巻取り部ＬＰＲ（又は右板巻取り部ＲＰＲ）とローラー状の左板押さえ部ＬＰＰ（又は右板押さえ部ＲＰＰ）との働きで巻き取りと繰り出しとが行われる。また、底板ＢＰは、その回転軸ＢＰＲＡが底板巻取りモータ・エンコーダＢＰＲＭにより回動される底板巻取り部ＢＰＲと、これに付勢力を加えるキャプスタンＣＡとの働きで巻き取りと繰り出しとが行われる。
【００５３】
左板ＬＰ、右板ＲＰ、及び底板ＢＰはこれらの先端とその近くの領域を含むダクト左右底板接合部４２でのみ接合されているが、他の部分は接合されていない。キャプスタンＣＡは、底板巻取りモータ・エンコーダＢＰＲＭにより回動される回転軸ＢＰＲＡを介して回動され、この回動が底板ＢＰに伝達することで、ダクト左右底板接合部４２のキャプスタンＣＡからの距離を伸縮できる。
【００５４】
巻取り部ＬＰＲ，ＲＰＲの回動による左板ＬＰ、右板ＲＰの繰り出し・巻き込みの長さは互いに等しく、かつこの長さは底板ＢＰの繰り出し・巻き込みの長さと同じになるように構成されている。そして、走査露光時には、図１の基板ステージＰＳＴの反射面５Ｘと左板ＬＰ、右板ＲＰ、及び底板ＢＰの先端（ダクトの先端）との距離が、例えば上記の式（３）の範囲内に維持されるように、底板巻取りモータ・エンコーダＢＰＲＭを駆動する。
【００５５】
また、キャプスタンＣＡと底板巻取りモータ・エンコーダＢＰＲＭとは不図示のカバーにより概略覆われて、カバー内部の空気を排気し続けることにより、発生した熱や塵を排除する。必要があれば、巻取り部ＬＰＲ，ＲＰＲもカバーで覆ってその内部の空気を排気する。このようにして干渉計ビーム（図１の計測ビームＬＰＸ１）の光路上の空気の温度変動を避けることができ、また、露光する基板Ｐに異物が付着することを防ぐことが出来る。
【００５６】
この図５の構成では、薄い板材により可動ダクト機構を構成するので、可動ダクト機構の駆動力が小さくて済み、消費パワーが小さいために干渉計にとって外乱となる熱の発生を低減出来る利点がある。
なお、巻取り部ＬＰＲ，ＲＰＲの駆動部の別の例として、それぞれに回転駆動系とエンコーダとを設けて、底板巻取りモータ・エンコーダＢＰＲＭと同期して同じ長さの板を出し入れする機構を設けることも考えられる。
【００５７】
また、上記の実施形態では、図１の可動ダクト３０Ｘ及び図３の可動ダクト機構３７Ｘ等の断面形状は上側が開いた形状とした。この形状は、温度安定化した空気を上方の広い面積を持つ送風部（例えば図１の温度安定化部２９Ｘ）から送ることができ、空気の圧力に変動を与えない利点がある。
なお、可動ダクト３０Ｘ等の断面形状として、上方からの風を受ける部分を除いて外形が閉じた筒状にすることも可能である。この場合は、可動ダクト３０Ｘ等のうちの筒状にした部分に流す風を効率よくダクトの先端部及び基板ステージＰＳＴまで届けることが出来る。これに関して、可動ダクトの長い領域を筒状にしてその中を流れる風量を大きくすると、ダクト内部の圧力が上昇してレーザ光（計測ビームＬＰＸ１）の波長が変化する可能性がある。これに対して、可動ダクトの比較的短い一部の領域のみを筒状にし、他の部分は上方を開放する形状では、レーザ光の波長が変化する可能性を低減出来る。
【００５８】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態につき図６及び図７を参照して説明する。本例はベース部材上に複数（本例では２つ）の可動ステージが載置される露光装置に本発明を適用したものである。
図６は、本例の２つの基板ステージを示す平面図であり、この図６において、ベース部材上の同一移動面内に基板ステージ５０Ａ及び５０Ｂが存在し、破線で示す境界線の左側が計測領域５１、右側が露光領域５２である。計測領域５１の上方にはアライメント系（不図示）が配置され、露光領域５２の上方には図１の例と同様に投影光学系及びレチクルを保持するレチクルステージ等が配置されている。そのベース部材をＹ方向に挟むようにＸ軸のガイド部５３，５４が配置され、ガイド部５３，５４をＹ方向に連結するように、かつガイド部５３，５４に沿ってＸ方向に粗動可能にスライド部材５５及び５６が配置されている。
【００５９】
そして、図６において、スライド部材５５及び５６に対して連結部材５８及び５９を介してＹ方向に粗動可能に、かつＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向に微動可能に基板ステージ５０Ａ及び５０Ｂが連結されている。また、ＸＹ平面（水平面）内での基板ステージ５０Ａ及び５０Ｂの位置は不図示のレーザ干渉計の計測ビーム５０Ｘ１，５０Ｙ１及び５０Ｘ２，５０Ｙ２によって計測され、基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの−Ｙ方向側でのＹ方向の位置は、不図示のレーザ干渉計の計測ビーム５０Ｚ１，５０Ｚ２によって計測される。
【００６０】
さらに、計測ビーム５０Ｘ１，５０Ｙ１，５０Ｚ１及び５０Ｘ２，５０Ｙ２，５０Ｚ２の光路の一部には上方から温度安定化された空気（風）が送られている。これらの部分に送風された空気は、少なくとも先端部が基板ステージ５０Ａ及び５０Ｂまでの距離が所定範囲内に維持されるように駆動される可動ダクトＤＸ１，ＤＹ１，ＤＺ１及びＤＸ２，ＤＹ２，ＤＺ２の働きで基板ステージ５０Ａ及び５０Ｂまで届けられ、計測ビーム５０Ｘ１〜５０Ｚ２の存在する空間の空気の温度が安定化される。
【００６１】
図７は、図６の実施形態において、基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの位置が変わって、計測ビーム５０Ｘ１〜５０Ｚ２が基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの位置を計測出来る範囲を超えた状態を示す。この状態では、可動ダクトＤＸ１，ＤＸ２は直前の基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの位置を反映して伸びている。一方、可動ダクトＤＹ１，ＤＹ２，ＤＺ１，及びＤＺ２は直前の基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの位置を反映して縮んで退避した状態にある。図７の状態から、基板ステージ５０Ａが露光領域５２に入り、基板ステージ５０Ｂが計測領域５１に入ると、レーザ干渉計の全ての計測軸が機能し始める。このときから全ての可動ダクトＤＸ１〜ＤＺ２が基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの動きに対応して先端の位置を変えて、温度安定化した空気を対応する干渉計の計測ビームに沿って送る。これによって、基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの位置が高精度に計測できる。
【００６２】
本例においては、基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの駆動は、Ｘ方向に粗動するスライド部材５５，５６によってなされるので、可動ダクトＤＸ１，ＤＸ２の先端をＸ方向に移動させるのに、スライド部材５５，５６の動きに連動させることも出来る。また、図７に示すようなレーザ干渉計が使えないステージ位置では、ステージ位置を不図示のエンコーダで測定して、この結果を用いて基板ステージ５０Ａ，５０Ｂを粗動させてもよい。このように基板ステージ５０Ａ，５０Ｂをエンコーダの測定値に基づいて移動するときは、可動ダクトＤＸ１〜ＤＺ２の先端は基板ステージ５０Ａ，５０Ｂの動きと無関係な位置に置くことができる。
【００６３】
なお、本発明は、ステッパー等の一括露光型の投影露光装置、及びプロキシミティ方式等の投影光学系を使用しない露光装置にも適用できる。また、本発明は、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている液浸型露光装置にも適用できる。
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレート等に形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、セラミックスウエハ等を基板として用いる薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態の露光装置の構成を示す一部を切り欠いた図である。
【図２】（Ａ）は図１の露光装置の基板ステージを示す平面図、（Ｂ）は図１中の可動ダクト３０Ｘの駆動機構を示す斜視図である。
【図３】第１変形例の可動ダクト機構を備えたレーザ干渉計の要部を示す一部を切り欠いた図である。
【図４】（Ａ）は第２変形例の可動ダクト機構を示す正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の側面図、（Ｃ）は図４（Ａ）の底面図である。
【図５】第３変形例の可動ダクト機構を示す斜視図である。
【図６】第２の実施形態の露光装置の２台の基板ステージを示す平面図である。
【図７】図６の状態から基板ステージが移動した後の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
ＰＳＴ…基板ステージ、ＰＬ…投影光学系、ＬＰＸ１…計測ビーム、５Ｘ…反射面、１６…可動ダクト制御系、２１Ｘ…レーザ干渉計、２２Ｘ…干渉計信号処理部、２３Ｘ…ビームスプリッタ、２６Ｘ…固定鏡、２９Ｘ…温度安定化部、３０Ｘ…可動ダクト、３２Ｘ…リニアエンコーダ、３３Ｘ，３４Ｘ…リニアモータ、３７Ｘ…可動ダクト機構
【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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