(57)【要約】【課題】ステージ等の移動体に設けられた反射面を高精度で計測できるようにする。【解決手段】レーザ干渉計１３Ｘ１は可動ミラー４１０及び固定ミラー４２０を有する光路変更装置４０を備えている。可動ミラー４１０は、駆動装置４１３により光束ＬＷＸ１の光路内に配置される反射位置と光束ＬＷＸ１の光路外に退避される退避位置のいずれかに位置するように選択的に設定される。固定ミラー４２０は反射位置にあるときの可動ミラー４１０に対して略平行に配置され、可動ミラー４１０により反射された光束を反射面７ＸＳに向けて反射する。駆動装置４１３を制御して可動ミラー４１０を反射位置又は退避位置に設定することにより、反射面７ＸＳ上の異なる位置ＺＷ１，ＺＷ２に選択的に光束ＬＷＸ１を照射できる。【選択図】　図１４
2004138554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に設けられた反射面に向けて光束を照射し、その反射光束を受光することにより、該反射面上の該光束の反射位置における該反射面に略直交する方向の位置を計測する計測装置であって、
第１ミラーと、
前記第１ミラーを前記光束の光路内の反射位置及び該光束の光路外の退避位置のいずれかに選択的に位置するように挿抜する挿抜装置と、
前記第１ミラーが前記反射位置にあるときに、該第１ミラーにより反射された光束を前記反射面に向けて反射するように配置された第２ミラーとを有する光路変更装置を備えたことを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記挿抜装置は、前記第１ミラーを回動させることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記挿抜装置は、前記第１ミラーを前記光束の光路に沿う方向に交差する方向にスライドさせることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーのそれぞれの鏡面は誘電体多層膜で形成されたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の計測装置。
【請求項５】
第１面の像を第２面へ投影露光する露光装置であって、
前記第１面にマスクを配置するマスクステージと、
前記第２面に基板を配置する基板ステージと、
前記マスクステージ又は前記基板ステージに設けられた反射面に向けて光束を照射し、その反射光束を受光することにより、該反射面上の該光束の反射位置における該反射面に略直交する方向の位置を計測する計測装置とを備え、
前記計測装置は、第１ミラー、前記第１ミラーを前記光束の光路内の反射位置及び該光束の光路外の退避位置のいずれかに選択的に位置するように挿抜する挿抜装置、及び前記第１ミラーが前記反射位置にあるときに、該第１ミラーにより反射された光束を前記反射面に向けて反射するように配置された第２ミラーを含む光路変更装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記挿抜装置は、前記第１ミラーを回動させることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記挿抜装置は、前記第１ミラーを前記光束の光路に沿う方向に交差する方向にスライドさせることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーのそれぞれの鏡面は誘電体多層膜で形成されたことを特徴とする請求項５，６又は７に記載の露光装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて製造されたデバイス。
【請求項１０】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の露光装置を用いてマスクのパターンの像を基板に露光転写する工程を含むデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子、半導体集積回路、薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイス等を、リソグラフィ技術を用いて製造する際に使用される露光装置、及び該露光装置等に採用されるステージ等の移動体の位置又は該移動体に設けられた反射面の形状を計測する計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、適宜「基板」又は「ウエハ」という）上に転写する露光装置が用いられている。こうした露光装置としては、いわゆるステッパ等の静止露光型の投影露光装置や、いわゆるスキャニング・ステッパ等の走査露光型の投影露光装置が主として用いられている。これらの種類の投影露光装置では、レチクルに形成されたパターンをウエハ上の複数のショット領域に順次転写する必要から、ウエハを保持して２次元移動可能なウエハステージが設けられている。また、走査露光型の投影露光装置の場合には、レチクルを保持するレチクルステージも走査方向に移動可能となっている。
【０００３】
かかる投影露光装置においては、非常に微細な構造を有する回路パターンをウエハに転写するので、ウエハやレチクルの位置制御を高精度に行う必要がある。この高精度な位置制御のため、ウエハステージやレチクルステージの２次元位置が、ウエハステージやレチクルステージに設けられた反射鏡に測長ビームを照射し、その反射光と参照光との干渉光のフリンジパターンあるいは位相差に基づいて高精度に検出されている。
【０００４】
以上の２次元位置検出にあたっては、検出点の高さ位置がウエハのレジスト等の塗布面、又はレチクルのパターン形成面の高さ位置と一致することが好ましい。しかし、例えばウエハステージの場合には、投影光学系の高Ｎ．Ａ．化に伴い投影光学系とウエハステージとの距離（いわゆるワーキングディスタンス）が狭まくなっており、今や反射鏡をウエハステージ上面に設けることが困難となっている。そこで、反射鏡をウエハステージ側面に設けるとともに、上記の検出点の高さ位置とウエハのレジスト等の表面の高さ位置との不一致にともなって生じる得るいわゆるアッベ誤差を補正することが行われている。
【０００５】
また、反射鏡にうねりやねじれがあるとアッベ誤差の補正を正確に行えない場合があるため、反射鏡の鏡面の高さ方向（投影光学系の光軸方向）に位置が異なる２箇所に光束をそれぞれ照射し、反射鏡をこれらの光束に略直交する方向に移動させることにより、当該鏡面の形状を計測し、反射鏡のうねりやねじれにより生じる誤差をさらに補正する技術も提案されている（例えば、国際公開第ＷＯ００／２２３７６号パンフレット参照）。
【０００６】
ここで、ステージの位置計測に一般的に用いられているレーザ干渉計の構成について概説する。レーザ干渉計は、光源、受光器、偏光ビームスプリッタ、測定光束用として、偏光ビームスプリッタ、１／２波長板、１／４波長板、コーナーキューブ（反射プリズム）、参照光束用として反射プリズム、偏光ビームスプリッタ、１／２波長板、１／４波長板、コーナーキューブ（反射プリズム）、参照鏡等を備えて構成されている。
【０００７】
光源から出力された互いに周波数（すなわち、波長）が僅かに異なり、偏光方向が直交する第１偏光成分（測定光束）と第２偏光成分（参照光束）とからなるレーザ光束は、前段の偏光ビームスプリッタを介して偏光方向に応じて２光束に分割される。この偏光ビームスプリッタをそのまま透過した光束（測定光束）は、１／２波長板を介することにより偏光方向が９０°回転されて後段の偏光ビームスプリッタに入射され、これを透過し、１／４波長板によって円偏光に変換された後、ステージに設けられた反射面に照射される。
【０００８】
反射面で反射された光束は、１／４波長板によって後段の偏向ビームスプリッタからの射出時の偏光方向に対して９０°回転された直線偏光に変換された後、後段の偏光ビームスプリッタによって偏向されて、コーナーキューブによって再び後段の偏光ビームスプリッタに戻され、この偏光ビームスプリッタで再び偏向されて、再度、１／４波長板によって円偏光に変換された後、反射面に照射される。反射面で再度反射された光束は、１／４波長板によって後段の偏光ビームスプリッタからの射出時の偏光方向に対して９０°回転された直線偏光に変換されて後段の偏光ビームスプリッタをそのまま透過し、１／２波長板を介することにより偏光方向が９０°回転されて前段の偏光ビームスプリッタを透過し、受光器に入射される。
【０００９】
一方、前段の偏光ビームスプリッタによって偏向された光束（参照光束）は、上記の場合と同様にして、参照光用に設けられた偏向ビームスプリッタ、１／４波長板、及びコーナーキューブを介しつつ、投影光学系等に設けられた参照鏡で２度反射された後に、前段の偏光ビームスプリッタまで戻され、ここで反射されて、受光器へ入射される。
【００１０】
受光器への入射光束は、上記の測定光束と参照光束との合成光となっており、測定光束と参照光束の偏光方向を同一として干渉させることにより、測定光束と参照光束との光路長差を反映した干渉光を発生させ、その干渉状態を測定する。参照鏡は、投影光学系等に固定されており、光源から該参照鏡を介して受光器に至る参照光束の光路長は不変とみなしてよいので、測定光束と参照光束との干渉状態を測定することにより、反射面上における測定光束の照射点の測長方向（該反射面に直交する方向）の位置を検出することができる。なお、実際には、所定状態（例えば、レチクルアライメント時の状態）においてレーザ干渉計をリセットし、そのリセット状態における反射面上の測定光束の照射点の位置をその座標原点として、位置検出が行われる。
【００１１】
このような構成のレーザ干渉計を用いて、ステージに設けれた反射鏡のうねりやねじれを計測することもできる。この場合には、反射鏡の高さ方向に異なる２箇所でその形状を計測する必要があるから、反射鏡の高さ方向に異なる２箇所のそれぞれに測定光束を照射するために、同様の構成のレーザ干渉計を２セット設けることが考えられるが、構成の複雑化、装置の高コストを招くことになる。そこで、上述の国際公開パンフレットに開示された技術では、測定光束用に設けられた１／４波長板の後段に、該測定光束の光路に対して進退自在に全反射プリズムとしての菱形プリズムを設け、該光路中に該プリズムを配置しない状態での測定光束の照射位置に対して、該光路中に該プリズムを配置した状態での測定光束の照射位置を高さ方向に異ならせるようにしている。
【００１２】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ００／２２３７６号パンフレット
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光路変更板としての菱形プリズムを測定光束の光路中に配置した状態において、１／４波長板から射出され、該菱形プリズムに入射される測定光束は円偏光であるが、この円偏光が該菱形プリズムを通過する間に、偏光特性が円偏光から楕円偏光に変わってしまい、反射鏡で反射された測定光束が再度１／４波長板に入射されて直線偏光に変換される際に、該１／４波長板により円偏光に変換される前の直線偏光の偏光方向（偏光方位）に対して正確に９０°とならない場合がある。そして、測定光束は光源から射出されて受光器に戻るまでには、該菱形プリズムを複数回通過するので、その分だけ誤差が蓄積され、他の偏光成分が混入してしまったり、あるいは偏光ビームスプリッタを通過する際に減衰を発生し、精度の良い計測が行えない場合があるという問題があった。
【００１４】
プリズムはその性質上、光束がプリズムと外界との境界面及びプリズム内部を通過するので、偏光特性の変化は専らその製造精度に依存しており、偏光特性の変化を抑制するための対策についての自由度が小さい。
【００１５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステージ等の移動体に設けられた反射面を高精度で計測できるようにし、当該ステージ等の位置の制御を精度良く行えるようにすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。
【００１７】
（１）構成
本発明の第１の観点によると、移動体（４）に設けられた反射面（７ＸＳ）に向けて光束（ＬＷＸ１）を照射し、その反射光束を受光することにより、該反射面上の該光束の反射位置における該反射面に略直交する方向（Ｘ）の位置を計測する計測装置（１３Ｘ１）であって、第１ミラー（４１０）と、前記第１ミラーを前記光束の光路内の反射位置及び該光束の光路外の退避位置のいずれかに選択的に位置するように挿抜する挿抜装置（４１１，４１３）と、前記第１ミラーが前記反射位置にあるときに、該第１ミラーにより反射された光束を前記反射面に向けて反射するように配置された第２ミラー（４２０）とを有する光路変更装置（４０）を備えた計測装置が提供される。
【００１８】
前記挿抜装置としては、前記第１ミラーを回動させることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させるもの、又は前記第１ミラーを前記光束の光路に沿う方向に交差（例えば、直交）する方向にスライドさせることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させるものを採用することができる。
【００１９】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーのそれぞれの鏡面は誘電体多層膜で形成されることが望ましい。
【００２０】
本発明の第２の観点によると、第１面の像を第２面へ投影露光する露光装置であって、前記第１面にマスク（Ｒ）を配置するマスクステージ（１１）と、前記第２面に基板（Ｗ）を配置する基板ステージ（４）と、前記マスクステージ又は前記基板ステージに設けられた反射面（７ＸＳ）に向けて光束（ＬＷＸ１）を照射し、その反射光束を受光することにより、該反射面上の該光束の反射位置における該反射面に略直交する方向（Ｘ）の位置を計測する計測装置（１３Ｘ１）とを備え、前記計測装置は、第１ミラー（４１０）、前記第１ミラーを前記光束の光路内の反射位置及び該光束の光路外の退避位置のいずれかに選択的に位置するように挿抜する挿抜装置（４１１，４１３）、及び前記第１ミラーが前記反射位置にあるときに、該第１ミラーにより反射された光束を前記反射面に向けて反射するように配置された第２ミラー（４２０）を含む光路変更装置（４０）を有する露光装置が提供される。
【００２１】
前記挿抜装置としては、前記第１ミラーを回動させることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させるもの、又は前記第１ミラーを前記光束の光路に沿う方向に交差（例えば、直交）する方向にスライドさせることにより前記反射位置と前記退避位置のいずれかに位置させるものを採用することができる。
【００２２】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーのそれぞれの鏡面は誘電体多層膜で形成されることが望ましい。
【００２３】
本発明の第３の観点によると、本発明の第２の観点に係る露光装置を用いて製造されたデバイスが提供される。
【００２４】
本発明の第４の観点によると、本発明の第２の観点に係る露光装置を用いてマスクのパターンの像を基板に露光転写する工程を含むデバイスの製造方法が提供される。
【００２５】
（２）作用
本発明によると、光路変更装置として、上述した第１ミラー及び第２ミラーを有するものを採用したので、それぞれのミラーの反射コートとして、誘電体多層膜を用いることができ、当該多層膜の積層数、各膜の材料や膜厚等を適宜に調整することにより反射偏光特性を良好にすることができる。従って、従来のプリズム型の光路変更板（菱形プリズム）等と比較して、測定対象としての反射面の形状をより正確に計測することができるので、その計測結果を用いてアッベ誤差の補正等を実施することにより移動体の位置制御を精度良く行うことができるようになる。これにより、例えば、露光装置のマスクステージや基板ステージに適用した場合には、これらのステージの位置の制御を精度良く行うことができるので、高品質で良好な特性を有する電子デバイス等を製造することができるようになる。
【００２６】
また、第１ミラーのみを移動させることにより、測定対象としての反射面の投影光学系の光軸方向に位置の異なる２箇所でそれぞれの位置を計測することができるので、従来のようにプリズムの全体を移動するものと比較して、駆動機構等として簡略なものを採用することができ、構成の簡易化、低コスト化を図ることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１８を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１には、一実施形態に係る露光装置１００の概略構成が示されている。この露光装置１００は、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置である。この露光装置１００は、マスクとしてのレチクルＲ上のスリット状（矩形状又は円弧状）の照明領域を均一に照明する不図示の照明系と、レチクルを保持するマスクステージとしてのレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲのパターンをその表面にフォトレジストが塗布された基板としてのウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを保持する基板テーブル４を含むウエハステージ装置及びこれらの制御系とを備えている。
【００２９】
前記照明系は、光源ユニット、オプティカル・インテグレータを含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等（いずれも不図示）から構成されている。この照明系の構成等については、例えば特開平９−３２０９５６に開示されている。ここで、光源ユニットとしては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（発振波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光源（発振波長１９３ｎｍ）、若しくはＦ２レーザ光源（発振波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２（クリプトンダイマ）レーザ光源（発振波長１４６ｎｍ）、Ａｒ２（アルゴンダイマ）レーザ光源（発振波長１２６ｎｍ）、銅蒸気レーザ光源やＹＡＧレーザの高調波発生装置、又は超高圧水銀ランプ（ｇ線、ｉ線等）等が用いられる。
【００３０】
前記レチクルステージＲＳＴは、照明光学系の下方に水平に配置されたレチクル支持台９上を所定の走査方向（ここでは、図１における紙面直交方向であるＹ方向とする）に所定ストロークで移動可能なレチクル走査ステージ１０と、このレチクル走査ステージ１０上に載置され、該レチクル走査ステージ１０に対してＸ方向、Ｙ方向及びＺ軸回りの回転方向（θＺ方向）にそれぞれ微小駆動可能なレチクル微動ステージ１１とを備えている。このレチクル微動ステージ１１上にレチクルＲが真空吸着又は静電吸着等により固定されている。また、レチクル微動ステージ１１のＸ方向、Ｙ方向及びθＺ方向の位置は、レチクル支持台９上に配置されたレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」と呼ぶ）１４によって常時モニタされている。なお、レチクル微動ステージ１１上には、後述するように、Ｘ軸の反射鏡２１Ｘ及び２個のＹ軸の反射鏡（コーナーキューブ、レトロリフレクタ）２１Ｙ１，２１Ｙ２が固定され、これに対応してレチクル干渉計１４もレーザ干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２，１４Ｙ１，１４Ｙ２から構成されているが（図１１参照）、図１では、これらが代表して反射鏡２１、レチクル干渉計１４として示されている。なお、レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを保持するレチクルテーブルの微動機構（ボイスコイルモータなどのアクチュエータ）が組み込まれた可動体を、例えばリニアモータで走査方向（Ｙ方向）に一次元駆動する構成でもよい。また、レチクル微動ステージ１１（またはレチクルテーブル）の端面を鏡面加工して反射面（前述の反射鏡２１Ｘ，２１Ｙ１，２１Ｙ２の反射面に相当）として用いてもよい。
【００３１】
そして、このレチクル干渉計１４により得られたレチクル微動ステージ１１の位置情報（又は速度情報）は、装置全体の動作を統轄制御する主制御系２２に供給されている。主制御系２２は、レチクル走査ステージ１０駆動用のリニアモータ、レチクル微動ステージ１１駆動用のボイスコイルモータ等を含むレチクル駆動装置２５を介してレチクル走査ステージ１０、及びレチクル微動ステージ１１の動作を制御する。
【００３２】
前記投影光学系ＰＬとしては、ここでは両側テレセントリックで所定の縮小倍率β（βは例えば１／４，１／５等）を有する屈折光学系が使用されている。この投影光学系の光軸ＡＸの方向は、ＸＹ平面に直交するＺ方向とされている。
また、投影光学系ＰＬのＹ方向の側面部には、ウエハＷ上の各ショット領域ＳＡ（図２参照）に付設されたアライメントマーク（ウエハマーク）を観察するための画像処理方式のオフ・アクシス・アライメントセンサ（以下、「アライメントセンサ」という）２６が配置されている。このアライメントセンサ２６の光学系の光軸ＦＸは、投影光学系の光軸ＡＸと平行とされている。かかるアライメントセンサ２６の詳細な構成は、例えば特開平９−２１９３５４号公報及びこれに対応する米国特許第５，８５９，７０７号等に開示されている。なお、アライメントセンサ２６によってマーク検出系が構成されている。
【００３３】
前記ウエハステージ装置は、投影光学系ＰＬの下方に配置され、ウエハ支持台１上をＹ方向に移動可能なウエハＹ軸駆動ステージ２と、このウエハＹ軸駆動ステージ２上をＹ方向に直交するＸ方向（図１における紙面左右方向）に移動可能なウエハＸ軸駆動ステージ３と、このウエハＸ軸駆動ステージ３上に載置され、Ｚ方向の微動（Ｘ軸回りの回転及びＹ軸回りの回転を含む）及びＺ軸回りの回転が可能な基板テーブル（Ｚθ軸駆動ステージ）４とを備えている。この基板テーブル４上にウエハＷが真空吸着、静電吸着等によって保持されている。なお、ウエハステージ装置は基板テーブル４の微動機構（ボイスコイルモータなどのアクチュエータ）が組み込まれた可動体を、例えばリニアモータなどで二次元駆動する構成でもよいし、その微動機構によって基板テーブル４をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ微動可能としてもよい。
【００３４】
また、基板テーブル４側面には反射鏡７が設けられており、外部に配置されたウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」と呼ぶ）１３により、基板テーブル４（ウエハＷ）のＸ方向、Ｙ方向及びＺ軸回りの回転方向（θＺ方向）の位置がモニタされ、ウエハ干渉計１３により得られた位置情報も主制御系２２に供給されている。なお、基板テーブル４側面には、後述するように、Ｘ軸の反射鏡７ＸとＹ軸の反射鏡７Ｙとが固定されているが（図２参照）、図１では反射鏡７Ｘ，７Ｙが代表して反射鏡７として示されている。また、ウエハ干渉計１３は、基板テーブル４のＸＹ位置を検出するために反射鏡７Ｘ、７Ｙに対して各２軸のレーザビームを投射する２次元位置検出系としてのレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２，１３ＦＸ、並びに基板テーブル４のＸ軸に対する傾き（Ｙ軸回りの回転角）及び基板テーブル４のＹ軸に対する傾き（Ｘ軸回りの回転角）を検出するために反射鏡７Ｘ、７Ｙに対して各２軸のレーザビームを投射するチルト検出系としてのレーザ干渉計１３ＸＰ，１３ＹＰ，１３ＦＰから構成されているが（図２参照）、これらのレーザ干渉計が図１では代表してウエハ干渉計１３として示されている。
【００３５】
なお、投影光学系ＰＬの鏡筒には、前記レチクル干渉計１４が参照光束を照射するレチクル参照鏡（不図示）及び前記ウエハ干渉計１３が参照光束を照射するウエハ参照鏡ＭＲＷが固定されている。なお、ウエハ参照鏡ＭＲＷは、前記レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２が参照光束を照射するＸ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸ（図３参照）及び前記レーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２が参照光束を照射するＹ軸ウエハ参照鏡（不図示）から構成されているが、図１ではＸ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸ及びＹ軸ウエハ参照鏡がウエハ参照鏡ＭＲＷとして示されている。また、レチクル参照鏡もウエハ参照鏡と同様に、前記レーザ干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２が参照光束を照射するＸ軸レチクル参照鏡及び前記レーザ干渉計１４Ｙ１，１４Ｙ２が参照光束を照射するＹ軸レチクル参照鏡（いずれも不図示）から構成されている。
【００３６】
また、アライメントセンサ２６には、レーザ干渉計１３ＦＸが参照光束を照射するアライメント参照鏡（不図示）が固定されている。
【００３７】
更に、図１の装置１００には、送光系２８及び受光系２９から構成され、投影光学系ＰＬに関してレチクルＲ上の照明領域と共役なウエハＷ上の被露光領域３４の内部及びその近傍に設定される複数の検出点でそれぞれウエハ表面のＺ方向（光軸ＡＸ方向）位置を検出するための斜入射光式のフォーカス検出系（焦点検出系）の一つであるレベリング検出系としての多点フォーカス位置検出系が設けられている。この多点フォーカス位置検出系（２８，２９）の詳細な構成等については、例えば特開平６−２８３４０３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４４８，３３２号等に開示されている。
【００３８】
上記の多点フォーカス位置検出系（２８，２９）からのＺ方向位置情報は、主制御系２２に供給される。そして、主制御系２２は、ウエハ干渉系１３及び多点フォーカス位置検出系（２８，２９）から供給された位置情報に基づいて、ウエハＹ軸駆動ステージ２駆動用のリニアモータ、ウエハＸ軸駆動ステージ３駆動用リニアモータ、基板テーブル４駆動用のボイスコイルモータ等を含むウエハ駆動装置２４を介してウエハＹ軸駆動ステージ２、ウエハＸ軸駆動ステージ３、及び基板テーブル４の動作を制御することにより、ウエハＷをＸＹＺの各軸方向及びＸＹＺの各軸回り方向に位置制御する。
【００３９】
なお、ウエハステージ装置をウエハ支持台１と基板テーブル４とから構成し、ウエハ駆動装置２４が平面型モータを含む構成とすることも可能である。
また、基板テーブル４上のウエハＷの近傍には、基準マーク板６が固定されている。この基準マーク板６の表面は、ウエハＷの表面と同じ高さに設定され、この表面には後述するアライメント用の基準マーク等の各種の基準マークが形成されている。
【００４０】
また、レチクルＲの図１における上方には、１対のレチクルアライメント系１９及び２０が配置されている。これらのレチクルアライメント系１９，２０は、ここでは図示を省略したが、それぞれ露光光ＥＬと同じ波長の照明光にて検出対象のマークを照明するための落射照明系と、その検出対象のマークの像を撮像するためのアライメント顕微鏡とを含んで構成されている。アライメント顕微鏡は、結像光学系と撮像素子とを含んでいる。この場合、レチクルＲからの検出光をそれぞれレチクルアライメント系１９及び２０に導くための偏向ミラー１５及び１６が移動自在に配置されており、露光シーケンスが開始されると、主制御系２２からの指令により、駆動装置１７及び１８により偏向ミラー１５及び１６はそれぞれレチクルアライメント系１９，２０と一体的に露光光ＥＬの光路外に退避される。
【００４１】
更に、図１の装置は、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２の反射鏡７Ｘ，７Ｙへの照射光束の光路を変更するための光路変更装置４０を有している。この光路変更装置４０については後述する。
【００４２】
また、前記主制御系２２は、マイクロコンピュータ又はワークステーション等から構成されており、装置全体を統括的に制御する。例えば、走査露光時には、この主制御系２２は、レチクル駆動装置２５、ウエハ駆動装置２４をそれぞれ制御し、露光光ＥＬの照明領域に対して、ウエハＷを図１の紙面と直交する＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に一定速度Ｖで走査するのと同期して、レチクルＲを−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に一定速度Ｖ／βで走査するように制御する。この主制御系２２には、オペレータが各種コマンド等を入力するための入力装置２３が接続されている。また、本実施形態では、この主制御系２２には、基板テーブル４に設けられた反射鏡７（実際には、反射鏡７Ｘ及び反射鏡７Ｙ：図２参照）の形状情報データ２７ａを含む動作パラメータが記憶された記憶装置２７が併設されている。
【００４３】
次に、図２〜図１１を参照してレチクルステージＲＳＴ側のレチクル干渉計１４、及びウエハステージ装置側のウエハ干渉計１３の構成等について説明する。
【００４４】
図２には基板テーブル４周辺の平面図が示されている。この図２に示されるように、基板テーブル４上のウエハＷの近傍に基準マーク板６が固定されている。基準マーク板６上には、レチクルＲのアライメント用の１組の基準マーク３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ及び不図示のベースライン計測用マークが形成されている。
【００４５】
また、基板テーブル４の−Ｘ方向、＋Ｙ方向の端部側面にＹ方向に延びたＸ軸の反射鏡７Ｘ、Ｘ方向に延びたＹ軸の反射鏡７Ｙがそれぞれ固定されている。また、ウエハＷ上のスリット状の被露光領域３４にレチクルＲのパターンの一部の像が投影され、Ｘ方向に関する被露光領域３４の両端部に所定間隔で図１のレチクルアライメント系１９，２０の観察領域が設定されている。
【００４６】
反射鏡７Ｘには、Ｙ軸方向に沿って距離Ｌ１１を隔てて並べられ、Ｘ軸に平行なレーザビームＬＷＸ１及びＬＷＸ２が照射されている。また、Ｚ軸方向に沿って距離ＤＸ（図８参照）を隔てて並べられ、Ｘ軸に平行な１対のレーザビームＬＷＸＰが照射されている。なお、レーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２は、Ｘ軸に平行で且つ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る軸ＸＷＡに対してＹ軸方向に振り分けられている。
【００４７】
さらに、反射鏡７Ｘには、Ｘ軸に平行なレーザビームＬＦＸが照射され、また、上記のレーザビームＬＷＸＰと同様にＺ軸方向に沿って距離ＤＸを隔てて並べられ、Ｘ軸に平行な１対のレーザビームＬＦＸＰが照射されている。なお、レーザビームＬＦＸは、Ｘ軸に平行で且つアライメントセンサ２６の光軸ＦＸを通る軸ＸＦＡに沿って反射鏡７Ｘに照射されている。
【００４８】
レーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２，ＬＷＸＰ，ＬＦＸ，ＬＦＸＰのそれぞれは、図２に示されるレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３ＸＰ，１３ＦＸ，１３ＦＰから供給される。これらのレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３ＸＰ，１３ＦＸ，１３ＦＰについて、図３〜図１０を参照して説明する。
【００４９】
前記レーザ干渉計１３Ｘ１は、図３に示されるように、光源５１Ｘ１、受光器５２Ｘ１、偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１、１／２波長板５４Ｘ１、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１、１／４波長板５６Ｘ１、反射プリズム（コーナーキューブ）５７Ｘ１、並びに反射プリズム５８Ｘ１、偏光ビームスプリッタ５９Ｘ１、１／４波長板６０Ｘ１、反射プリズム（コーナーキューブ）６１Ｘ１を有している。
【００５０】
ここで、レーザ干渉計１３Ｘ１の作用を説明する。前記レーザ干渉計１３Ｘ１では、図３に示されるように、光源５１Ｘ１から＋Ｘ方向へ進行する光束が射出される。ここで、光源５１Ｘ１は、例えばゼーマン効果を利用した２周波レーザが用いられ、周波数（すなわち、波長）が僅かに異なり、かつ、偏光方向が互いに直交する第１偏光成分と第２偏光成分とからなるレーザ光束を出力する。なお、第１偏光成分が垂直偏光成分（Ｖ偏光）であり、第２偏光成分が水平偏光成分（Ｈ偏光）であるとする。
【００５１】
光源５１Ｘ１から射出された光束は、図４に示されるように、偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１に入射し、偏光方向に応じて２光束に分割される。すなわち、光源５１Ｘ１から射出された第１偏光成分から成る光束ＬＷＸ１は、偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１をそのまま透過して＋Ｘ方向に進行し、また、第２偏光成分から成る光束ＬＷＸＲ１は、偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１によって偏向されて＋Ｚ方向に進行する。
【００５２】
偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１をそのまま透過した光束ＬＷＸ１は、図５に示されるように、１／２波長板５４Ｘ１を介することにより偏光方向が９０°回転されて偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１に入射し、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１をそのまま透過する。偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１をそのまま透過した光束ＬＷＸ１は、１／４波長板５６Ｘ１によって円偏光に変換された後、Ｚ位置がＺＷ１でＹ位置がＹＷ１近傍である反射面７ＸＳ上の点に入射して反射される。反射面７ＸＳで反射された光束ＬＷＸ１は、１／４波長板５６Ｘ１によって先の偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１からの射出時から偏光方向が９０°回転されて偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１に戻る。そして、光束ＬＷＸ１は、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１によって偏向されて、−Ｙ方向に進行する。
【００５３】
こうして、−Ｙ方向に進行した光束ＬＷＸ１は、コーナーキューブの機能を果たす反射プリズム５７Ｘ１によって反射され、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１に再び入射する。そして、反射プリズム５７Ｘ１から偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１に再入射した光束ＬＷＸ１は、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１によって偏向されて＋Ｘ方向に進行し、１／４波長板５６Ｘ１によって円偏光に変換された後、Ｚ位置がＺＷ１でＹ位置がＹＷ１近傍である反射面７ＸＳ上の点に入射して再度反射される。反射面７ＸＳで再度反射された光束ＬＷＸ１は、１／４波長板５６Ｘ１によって先の偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１からの射出時から偏光方向が９０°回転されて偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１に再度戻り、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１をそのまま透過する。
【００５４】
こうして偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１を透過した光束ＬＷＸ１は、１／２波長板５４Ｘ１を介することにより偏光方向が９０°回転されて偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１に入射した後、偏光ビームスプリッタ５５Ｘ１を透過し、測定光束として受光器５２Ｘ１へ向けて進行する。
【００５５】
一方、偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１によって偏向され、＋Ｚ方向に進行した光束ＬＷＸＲ１は、反射プリズム５８Ｘ１によって反射されて＋Ｘ方向に進行し、偏向ビームスプリッタ５９Ｘ１に入射する。以後、図６に示されるように、上記の図５の場合と同様にして、偏向ビームスプリッタ５９Ｘ１、１／４波長板６０Ｘ１、及び反射プリズム６１Ｘ１を介しつつＸ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸで２度反射された後に、偏光ビームスプリッタ５９Ｘ１から射出されて反射プリズム５８Ｘ１に入射する。こうして反射プリズム５８Ｘ１に入射した光束ＬＷＸＲ１は、反射プリズム５８Ｘ１で反射されて−Ｚ方向に進行した後、偏光ビームスプリッタ５３Ｘ１によって偏向されて−Ｘ方向に進行し、上記の光束ＬＷＸ１とほぼ同一の光路上を参照光束として受光器５２Ｘ１へ向かう。
【００５６】
すなわち、受光器５２Ｘ１への入射光束は、上記の測定光束ＬＷＸ１と参照光束ＬＷＸＲ１との合成光となっている。そして、受光器５２Ｘ１では、測定光束ＬＷＸ１と参照光束ＬＷＸＲ１の偏光方向を同一として干渉させることにより、測定光束ＬＷＸ１と参照光束ＬＷＸＲ１との光路長差を反映した干渉光を発生させ、その干渉状態を測定する。ところで、Ｘ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸは、投影光学系ＰＬに固定されており、光源５１Ｘ１からＸ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸを介して受光器５２Ｘ１に至る参照光束の光路長は不変とみなしてよいので、被測定光束と参照光束との干渉状態を測定することにより、反射面７ＸＳ上における測定光束の照射点の測長方向（Ｘ軸方向）位置、すなわちＸ位置を検出する。なお、実際には、所定状態（例えば、レチクルアライメント時の状態）においてレーザ干渉計１３Ｘ１をリセットし、そのリセット状態における反射面７ＸＳ上の測定光束の照射点のＸ軸方向位置をＸ軸方向の座標原点として、位置検出が行われる。以上のようにして検出されたＸ位置を、以下「ＸＷ１」と表す。
【００５７】
図３に戻り、前記レーザ干渉計１３Ｘ２は、上記のレーザ干渉計１３Ｘ１に隣接して設けられており、レーザ干渉計１３Ｘ１と同様に構成されている。より具体的には、レーザ干渉計１３Ｘ２では、図３に示されるように、レーザ干渉計１３Ｘ１との隣接面を基準として、レーザ干渉計１３Ｘ１の構成要素５１Ｘ１〜６１Ｘ１に対応する構成要素５１Ｘ２〜６１Ｘ２が、前記隣接面に対して面対称に配置されている。
【００５８】
すなわち、レーザ干渉計１３Ｘ２では、レーザ干渉計１３Ｘ１と同様にして、反射面７ＸＳに光束ＬＷＸ２が照射され、反射されて受光器５２Ｘ２へ向かう測定光束（図５参照）と、Ｘ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸに光束ＬＷＸＲ２が照射され、反射されて受光器５２Ｘ２へ向かう参照光束（図６参照）との干渉状態を測定することにより、反射面７ＸＳ上における測定光束の照射点の測長方向（Ｘ軸方向）位置を検出する。以上のようにして検出されたＸ位置を、以下「ＸＷ２」と表す。
【００５９】
前記レーザ干渉計１３ＸＰは、図７に示されるように、光源５１ＸＰ、受光器５２ＸＰ、偏光ビームスプリッタ５３ＸＰ、１／２波長板５４ＸＰ、偏光ビームスプリッタ５５ＸＰ、１／４波長板５６ＸＰ、反射プリズム（コーナーキューブ）５７ＸＰ、並びに反射プリズム５８ＸＰ、偏光ビームスプリッタ５９ＸＰ、１／４波長板６０ＸＰ、反射プリズム（コーナーキューブ）６１ＸＰを有している。すなわち、レーザ干渉計１３ＸＰは、上記のレーザ干渉計１３Ｘ１と同様の構成要素を有しているが、各構成要素のＺ軸方向の配置位置が異なっている。
【００６０】
ここで、レーザ干渉計１３ＸＰの作用を説明する。レーザ干渉計１３ＸＰでは、図７に示されるように、光源５１ＸＰから＋Ｘ方向へ進行する光束が射出される。ここで、光源５１ＸＰは、レーザ干渉計１３Ｘ１における光源５１Ｘ１と同様に、例えばゼーマン効果を利用した２周波レーザが用いられており、光束ＬＷＸＰとして周波数（すなわち、波長）が僅かに異なり、かつ、偏光方向が互いに直交する第１偏光成分と第２偏光成分とからなるレーザ光束を出力する。なお、第１偏光成分が垂直偏光成分（Ｖ偏光）であり、第２偏光成分が水平偏光成分（Ｈ偏光）であるとする。
【００６１】
光源５１ＸＰから射出された光束は、図８に示されるように、偏光ビームスプリッタ５３ＸＰに入射し、偏光方向に応じて２光束に分割される。すなわち、光源５１ＸＰから射出された光束の第１偏光成分から成る光束ＬＷＸＰ２は、偏光ビームスプリッタ５３ＸＰをそのまま透過して＋Ｘ方向に進行し、また、第２偏光成分から成る光束ＬＷＸＰ２は、偏光ビームスプリッタ５３ＸＰによって偏向されて＋Ｚ方向に進行する。
【００６２】
偏光ビームスプリッタ５３ＸＰをそのまま透過した光束ＬＷＸＰ２は、図９に示されるように、レーザ干渉計１３Ｘ１の場合と同様に、１／２波長板５４ＸＰ、偏光ビームスプリッタ５５ＸＰ、１／４波長板５６ＸＰを順次介した後、Ｚ位置がＺＷ２（＝ＺＷ１−ＤＸ）、Ｙ位置がＹＷＰ近傍である反射面７ＸＳ上の点に入射して反射される。反射面７ＸＳで反射された光束ＬＷＸＰ２は、１／４波長板５６ＸＰ、偏光ビームスプリッタ５５ＸＰ、反射プリズム５７ＸＰ、１／４波長板５６ＸＰを順次介した後、Ｚ位置がＺＷ２（＝ＺＷ１−ＤＸ）、Ｙ位置がＹＷＰ近傍である反射面７ＸＳ上の点に入射して再反射される。反射面７ＸＳで再反射された光束ＬＷＸＰ２は、１／４波長板５６ＸＰ、偏光ビームスプリッタ５５ＸＰ、１／２波長板５４ＸＰ、ビームスプリッタ５３ＸＰを順次介した後、第１測定光束として受光器５２ＸＰへ向けて進行する。
【００６３】
一方、偏光ビームスプリッタ５３ＸＰによって偏向され、＋Ｚ方向に進行した光束ＬＷＸＰ１は、反射プリズム５８ＸＰによって反射されて＋Ｘ方向に進行し、偏向ビームスプリッタ５９ＸＰに入射する。以後、図１０に示されるように、上記の図９の場合と同様にして、偏向ビームスプリッタ５９ＸＰ、１／４波長板６０ＸＰ、及び反射プリズム６１ＸＰを介しつつ反射面７ＸＳのＹＺ座標（ＹＷＰ，ＺＷ１）近傍で２度反射された後に、偏光ビームスプリッタ５９ＸＰから射出されて反射プリズム５８ＸＰに入射する。こうして反射プリズム５８ＸＰに入射した光束ＬＷＸＰ１は、反射プリズム５８ＸＰで反射されて−Ｚ方向に進行した後、偏光ビームスプリッタ５２ＸＰによって偏向されて−Ｘ方向に進行し、上記の第１測定光束とほぼ同一の光路上を第２測定光束として受光器５２ＸＰへ向かう。
【００６４】
すなわち、受光器５２ＸＰへの入射光束は、上記の第１測定光束と第２測定光束との合成光となっている。そして、受光器５２ＸＰでは、第１測定光束と第２測定光束との偏光方向を同一として干渉させることにより、第１測定光束と第２測定光束との光路長差を反映した干渉光を発生させ、その干渉状態を測定する。この干渉状態の測定により、反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量が検出される。なお、上記のレーザ干渉計１３Ｘ１の場合と同様に、実際には、所定状態（例えば、レチクルアライメント時の状態）においてレーザ干渉計１３ＸＰをリセットし、そのリセット状態における反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量を零として、反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量（ローリング量）検出が行われる。以下、レーザ干渉計１３ＸＰによって検出されたチルト情報を、以下「ΔＬＷＸＰ」と表す。
【００６５】
なお、レーザビームＬＷＸ１、レーザビームＬＷＸ２、及びレーザビームＬＷＸＰ１とは、同一のＺ位置ＺＷ１でＹ軸方向に配列され、図２に示されるようにレーザビームＬＷＸ１とレーザビームＬＷＸＰ１とのＹ軸方向の間隔がＬ１２とされている。
【００６６】
図２に戻り、前記レーザ干渉計１３ＦＸは、上述のレーザ干渉計１３Ｘ１と同様に構成されている。そして、レーザ干渉計１３ＦＸでは、レーザ干渉計１３Ｘ１と同様にして、反射面７ＸＳに照射され、反射されて受光器へ向かう測定光束と、Ｘ軸ウエハ参照鏡ＭＲＷＸに照射され、反射されて受光器へ向かう参照光束との干渉状態を測定することにより、反射面７ＸＳ上における測定光束の照射点の測長方向（Ｘ軸方向）位置を検出する。以上のようにして検出されたＸ位置を、以下「ＸＦ」と表す。
【００６７】
また、前記レーザ干渉計１３ＦＰは、上述のレーザ干渉計１３ＸＰと同様に構成されている。そして、レーザ干渉計１３ＦＰでは、レーザ干渉計１３ＸＰと同様にして、反射面７ＸＳに照射され、反射されて受光器へ向かう第１測定光束と第２測定光束との干渉状態を測定することにより、リセット状態における反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量を零として、反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量検出が行われる。以下、レーザ干渉計１３ＦＰによって検出されたチルト情報を、以下「ΔＬＦＸＰ」と表す。
【００６８】
反射鏡７Ｙには、Ｘ軸方向に沿って間隔Ｌ２１で隔てられ、Ｙ軸に平行なレーザビームＬＷＹ１及びＬＷＹ２が照射されている。また、Ｚ軸方向に沿って間隔ＤＹ（不図示）で隔てられ、Ｘ軸に平行な１対のレーザビームＬＷＹＰが照射されている。なお、レーザビームＬＷＹ１，ＬＷＹ２は、Ｙ軸に平行で且つ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る軸ＹＷＡに対してＸ方向に振り分けられている。
【００６９】
レーザビームＬＷＹ１，ＬＷＹ２，ＬＷＹＰのそれぞれは、図２に示されるレーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２，１３ＹＰから供給されており、レーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２は、測長方向がＹ軸方向であり、反射鏡７Ｙ及びＹ軸ウエハ参照鏡に対向して配置される点を除いて、上述のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２と同様に構成される。なお、レーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２によって検出されたＹ位置を、以下「ＹＷ１」、「ＹＷ２」と表す。また、前記レーザ干渉計１３ＹＰは、測長方向がＹ軸方向であり、反射鏡７Ｙに対向して配置される点を除いて、上述のレーザ干渉計１３ＸＰと同様に構成される。なお、レーザ干渉計１３ＹＰによって検出されたチルト情報（Ｘ軸回りの回転量であるピッチング量）を、以下「ΔＬＷＹＰ」と表す。
【００７０】
以上の反射鏡７Ｘ，７Ｙは、ウエハＷの走査露光又はステッピング等の位置制御時に、レーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２，ＬＷＸＰ，ＬＷＹ１，ＬＷＹ２，ＬＷＹＰが外れることが無いように、また、ウエハＷのアライメントセンサ２６によるアライメント計測時に、レーザビームＬＦＸ，ＬＦＸＰ，ＬＷＹ１，ＬＷＹ２，ＬＷＹＰが外れることが無いように十分長く形成されている。
【００７１】
上記のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２によって、走査露光又はステッピング等の位置制御時における基板テーブル４のＸＹ位置（ＸＷ，ＹＷ）、ひいてはウエハＷのＸＹ位置が検出される。すなわち、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２によるＸ位置測定結果ＸＷ１，ＸＷ２に基づいて、基板テーブル４のＸ位置ＸＷが、
【００７２】
ＸＷ＝（ＸＷ１＋ＸＷ２）／２　…（３）
によって検出される。また、レーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２によるＹ位置測定結果ＹＷ１，ＹＷ２に基づいて、基板テーブル４のＹ位置ＹＷが、
ＹＷ＝（ＹＷ１＋ＹＷ２）／２　…（４）
によって検出される。
【００７３】
また、レーザ干渉計１３ＦＸ，１３Ｙ１，１３Ｙ２によって、アライメント計測時における基板テーブル４のＸＹ位置（ＸＷ（＝ＸＦ），ＹＷ）、ひいてはウエハＷのＸＹ位置が検出される。すなわち、レーザ干渉計１３ＦＸによるＸ位置測定結果ＸＦが、基板テーブル４のＸ位置ＸＷとして検出される。また、レーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２によるＹ位置測定結果ＹＷ１，ＹＷ２に基づいて、基板テーブル４のＹ位置ＹＷが検出される。
【００７４】
また、測定値ＸＷ１，ＸＷ２又は測定値ＹＷ１，ＹＷ２に基づいて、基板テーブル４のヨーイング量（Ｚ軸回りの回転量）θＺＷが、
θＺＷ＝（ＸＷ１−ＸＷ２）／Ｌ１１　…（５）
または、
θＺＷ＝（ＹＷ１−ＹＷ２）／Ｌ２１　…（５’）
によって検出される。すなわち、反射面７ＸＳにおける測定光束ＬＷＸ１の照射点と測定光束ＬＷＸ２の照射点との間における反射面７ＸＳのＺ軸回りの局所的な回転角、または、反射面７ＹＳにおける測定光束ＬＷＹ１の照射点と測定光束ＬＷＹ２の照射点との間における反射面７ＹＳのＺ軸回りの局所的な回転角から、基板テーブル４のヨーイング量θＺＷが検出される。
【００７５】
さらに、測定値ＸＷ１，ＸＷ２，ＹＷ１，ＹＷ２に基づいて、反射鏡７Ｘ，７Ｙのリセット状態からの基板テーブル４における直交度誤差変動ΔωＷが、
ΔωＷ＝（ＹＷ１−ＹＷ２）／Ｌ２１　−（ＸＷ１−ＸＷ２）／Ｌ１１…（６）
によって検出される。すなわち、反射面７ＸＳにおける測定光束ＬＷＸ１の照射点と測定光束ＬＷＸ２の照射点との間における反射面７ＸＳのＺ軸回りの局所的な回転角と、反射面７ＹＳにおける測定光束ＬＷＹ１の照射点と測定光束ＬＷＹ２の照射点との間における反射面７ＹＳのＺ軸回りの局所的な回転角との差から、反射鏡７Ｘ，７Ｙのリセット状態からの基板テーブル４における直交度誤差変動ΔωＷが検出される。
【００７６】
以上のようにして検出されるＸ座標ＸＷ及びＹ座標ＹＷよりなる座標系を、ウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）と呼ぶ。この座標系（ＸＷ，ＹＷ）は、リセット状態からの値であり、Ｘ軸及びＹ軸よりなる設計上の理想的な直交座標系とは或る程度異なっているが、所定の条件に較正された後、ウエハＷの移動は較正されたウエハステージの新座標系（ＸＷ，ＹＷ）に基づいて行われる。
【００７７】
図１１には、レチクル微動ステージ１１周辺の平面図が示されている。この図１１に示されるように、レチクル微動ステージ１１上にレチクルＲが保持されている。また、レチクル微動ステージ１１の＋Ｘ方向の端部、及び−Ｙ方向の端部にはＹ方向に延びたＸ軸の反射鏡２１Ｘ、コーナーキューブよりなる２個のＹ軸の反射鏡２１Ｙ１，２１Ｙ２がそれぞれ固定されている。また、レチクル微動ステージ１１は、主制御系２２の制御の下で、ボイスコイルモータを駆動源とするアクチュエータ３８Ｌ，３８Ｒによって駆動される。
【００７８】
反射鏡２１Ｘには、Ｙ軸方向に沿って間隔Ｌ３で隔てられ、Ｘ軸に平行なレーザビームＬＲＸ１及びＬＲＸ２が照射されている。なお、レーザビームＬＲＸ１，ＬＲＸ２は、Ｘ軸に平行で且つそれぞれ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る軸ＸＲＡに対してＹ軸方向に振り分けられている。また、反射鏡２１Ｙ１，２１Ｙ２には、Ｘ軸方向に沿って間隔Ｌ３で隔てられ、Ｙ軸に平行なレーザビームＬＲＹ１及びＬＲＹ２が照射されている。なお、レーザビームＬＲＹ１，ＬＲＹ２は、Ｙ軸に平行で且つそれぞれ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを通る軸ＹＲＡに対してＸ軸方向に振り分けられている。
【００７９】
レーザビームＬＲＸ１，ＬＲＸ２，ＬＲＹ１，ＬＲＹ２のそれぞれは、レチクル干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２，１４Ｙ１，１４Ｙ２から供給されている。そして、レチクル微動ステージ１１のＸ位置がレチクル干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２による測定値に基づいて検出され、また、レチクル微動ステージ１１のＹ位置がレチクル干渉計１４Ｙ１，１４Ｙ２による測定値に基づいて検出される。
【００８０】
前記レチクル干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２は、反射鏡２１Ｘ及びＸ軸レチクル参照鏡に対向して配置される点を除いて、上述のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２と同様に構成される。なお、レチクル干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２によって検出されたＸ位置を、以下「ＸＲ１」、「ＸＲ２」と表す。
【００８１】
また、前記レチクル干渉計１４Ｙ１，１４Ｙ２は、反射鏡２１Ｙ１，２１Ｙ２及びＹ軸レチクル参照鏡に対向して配置される点を除いて、上述のレーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２と同様に構成される。なお、レチクル干渉計１４Ｙ１，１４Ｙ２によって検出されたＹ位置を、以下「ＹＲ１」、「ＹＲ２」と表す。
【００８２】
なお、Ｙ方向の反射鏡（コーナーキューブ）２１Ｙ１，２１Ｙ２で反射されたレーザビームＬＲＹ１，ＬＲＹ２はそれぞれ反射ミラー１４Ｍ１，１４Ｍ２で反射されて戻されており、レチクル微動ステージ１１が回転してもレーザビームの位置ずれが生じない構成になっている。また、レチクルＲ上の矩形の照明領域３６に露光光ＥＬが照射され、Ｘ方向に関する照明領域３６の両端にレチクルアライメント系１９，２０の観察領域が設定されている。なお、照明領域３６は、図２のウエハＷ上の被露光領域３４と共役である。また、図１１に示されるように、一例としてレチクルＲのパターン領域の両側には十字型のアライメントマーク３２Ａ〜３２Ｆが形成されている。図２の基準マーク板６上の基準マーク３０Ａ〜３０Ｆをレチクル側に投影したときの各投影像の位置関係は、アライメントマーク３２Ａ〜３２Ｆの相互の位置関係とほぼ等しい。
【００８３】
上記のレーザ干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２，１４Ｙ１，１４Ｙ２によって、レチクル微動ステージ１１のＸＹ位置（ＸＲ，ＹＲ）、ひいてはレチクルＲのＸＹ位置が検出される。すなわち、レーザ干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２によるＸ位置測定結果ＸＲ１，ＸＲ２に基づいて、微動ステージ１１のＸ位置ＸＲが、
ＸＲ＝（ＸＲ１＋ＸＲ２）／２　…（７）
によって検出される。また、レチクル干渉計１４Ｙ１，１４Ｙ２によるＹ位置測定結果ＹＲ１，ＹＲ２に基づいて、微動ステージ１１のＹ位置ＹＲが、
ＹＲ＝（ＹＲ１＋ＹＲ２）／２　…（８）
によって検出される。
【００８４】
また、測定値ＸＲ１，ＸＲ２に基づいて、レチクルＲのヨーイング量θＺＲが、
θＺＲ＝（ＸＲ１−ＸＲ２）／Ｌ３　…（９）
によって検出される。さらに、測定値ＸＲ１，ＸＲ２，ＹＲ１，ＹＲ２に基づいて、反射鏡２１Ｘと反射鏡２１Ｙ１，２１Ｙ２との直交度誤差変動ΔωＲが、
ΔωＲ＝（ＹＲ１−ＹＲ２）／Ｌ４　−（ＸＲ１−ＸＲ２）／Ｌ３　…（１０）
によって検出される。
【００８５】
以上のように検出されるＸ座標ＸＲ及びＹ座標ＹＲよりなる座標系がレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）と呼ばれる。この座標系（ＸＲ，ＹＲ）は、Ｘ軸及びＹ軸よりなる設計上の理想的な直交座標系とは或る程度異なっている場合があるが、レチクルＲはレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）に基づいて駆動される。
【００８６】
次に、上述の基板テーブル４のＸＹ位置（ＸＷ，ＹＷ）の補正及びウエハＷのＸＹ位置のアッベ誤差の補正に使用される、基板テーブル４の側面に設けられた反射鏡７Ｘ，７Ｙの反射面の形状計測について、図１２〜図１６及び図２３〜図２６を参照して説明する。かかる形状計測にあたっては、上述の露光装置１００の構成要素の内、主制御系２２、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、及び光路変更装置４０等が使用される。すなわち、主制御系２２、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、及び光路変更装置４０等から反射鏡７Ｘ，７Ｙの反射面の形状計測装置が構成されている。
【００８７】
ここで、光路変更装置４０について説明する。図１２及び図１４においてレーザ干渉計１３Ｘ１について代表的に示されるように、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２の測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２が射出される１／４波長板５６Ｘ１，５６Ｘ２の後段には、光路変更装置４０が配置されている。なお、同図を参照した以下の説明では、代表的にレーザ干渉計１３Ｘ１の各構成要素についての符号を付して位置関係等を説明する。
【００８８】
光路変更装置４０は、可動ミラー（第１ミラー）４１０及び固定ミラー（第２ミラー）４２０を備えて構成される。可動ミラー４１０は、レーザ干渉計１３Ｘ１の１／４波長板５６Ｘ１から射出されて反射面７ＸＳに向かう測定光束ＬＷＸ１の光路に対して、その鏡面が４５°の角度をなすように配置される反射位置と、測定光束ＬＷＸ１の光路外に配置される退避位置とで選択的に移動できるように構成されている。
【００８９】
すなわち、可動ミラー４１０は、可動ミラー支持部材４１１に支持されており、可動ミラー支持部材４１１は支持軸４１２を中心に所定の角度範囲（ここでは４５°）で回動可能な状態で不図示のフレーム（例えば、投影光学系ＰＬが載置される架台）等に支持されている。可動ミラー支持部材４１１は、エアシリンダ等の駆動装置４１３により駆動され、駆動装置４１３は主制御系２２から送られる制御信号に基づいて、可動ミラー４１０が反射位置又は退避位置に設定されるように制御される。なお、図１２で実線で示す可動ミラー４１０の位置、図１４で点線で示す可動ミラー４１０の位置が退避位置であり、図１２で点線で示す可動ミラー４１０の位置、図１４で実線で示す可動ミラー４１０の位置が反射位置である。
【００９０】
可動ミラー４１０が退避位置に設定された状態（図１２）では、１／４波長板５６Ｘ１から射出され、＋Ｘ方向に向かう測定光束ＬＷＸ１は、そのまま直進して、反射面７ＸＳのＺ方向位置がＺＷ１の位置に照射され、可動ミラー４１０が反射位置に設定された状態（図１４）では、１／４波長板５６Ｘ１から射出され、＋Ｘ方向に向かう測定光束ＬＷＸ１は、可動ミラー４１０により９０°の角度で−Ｚ方向に向けて全反射される。
【００９１】
固定ミラー４２０は、可動ミラー４１０が反射位置にあるときに、該可動ミラー４１０により反射された光束ＬＷＸ１を反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳに向けて反射するように、反射位置にある可動ミラー４１０に対して平行な状態で不図示のフレーム（例えば、投影光学系ＰＬが載置される架台）等に固定されている。可動ミラー４１０により反射されて、−Ｚ方向に進行する測定光束ＬＷＸ１は、固定ミラー４２０により＋Ｘ方向に全反射され、反射面７ＸＳのＺ方向位置がＺＷ１から距離ＤＸだけシフトした位置ＺＷ２に照射される（図１４参照）。
【００９２】
図２３〜図２５は光路変更装置４０の具体的構成を示す図であり、図２３は可動ミラー４１０が反射位置にあるときを、図２４は可動ミラー４１０が退避位置にあるときをそれぞれ示している。この光路変更装置４０は、レーザ干渉計１３Ｘ１及び１３Ｘ２の測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２をＺ方向にシフトするために設けられている。なお、レーザ干渉計１３Ｙ１及び１３Ｙ２についても光路変更装置が設けられており、その構成は光路変更装置４０と同様であるので、その説明は省略する。
【００９３】
図２３及び図２４において、ＬＷＸ１はレーザ干渉計１３Ｘ１の１／４波長板５６Ｘ１から反射面７ＸＳに向けて射出される測定光束であり、ＬＷＸ２はレーザ干渉計１３Ｘ２の１／４波長板５６Ｘ２から射出される測定光束である。また、ＬＷＲＸ１はレーザ干渉計１３Ｘ１の１／４波長板６０Ｘ１から参照鏡ＭＲＷＸに向けて射出される参照光束であり、ＬＷＲＸ２はレーザ干渉計１３Ｘ２の１／４波長板６０Ｘ２から射出される参照光束である。なお、測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２、参照光束ＬＷＲＸ１，ＬＷＲＸ２がそれぞれ２本表示されているのは、図３又は図５を参照して説明したように、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２と反射面７ＸＳ又は参照鏡ＭＲＷＸとの間で、光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２，ＬＷＲＸ１，ＬＷＲＸ２がそれぞれ２往復するときに、１往復目に対して２往復目がＹ方向に僅かにシフトされた光路を通過するためである。
【００９４】
可動ミラー４１０を支持した可動ミラー支持部材４１１には、可動ミラー４１０が退避位置に設定された状態で、測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２をそのまま通過するとともに、反射位置に設定された状態で、入射した測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２を可動ミラー４１０で反射して固定ミラー４２０に向けて進行させるため、貫通穴４１２がそれぞれの測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２に対応して４個形成されている。
【００９５】
固定ミラー４２０は固定ミラー支持部材４２１に支持されており、固定ミラー支持部材４２１には、可動ミラー４１０が反射位置に設定された状態で、入射した測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２を固定ミラー４２０で反射して反射面７ＸＳに向けて進行させるため、略Ｌ字状の貫通穴４２２がそれぞれの測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２光束に対応して同様に４個形成されている。なお、図２５は、固定ミラー支持部材４２１の平面図であり、固定ミラー支持部材４２１はネジ４２３により不図示のフレーム等に固定されている。
【００９６】
可動ミラー４１０及び固定ミラー４２０としては、光学ガラスを母材とし、その表面に反射コートとして複数の誘電体層（誘電体膜）を蒸着等により積層したものを用いている。このような誘電体多層膜を反射コートとして用いるのは、反射偏光特性を良好にする、すなわち、入射される円偏光としての測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２を偏光状態を崩さないで極力忠実に反射させるためである。なお、可動ミラー４１０及び固定ミラー４２０としては、上記のような反射コートとして誘電体多層膜を用いたものに限定されず、光学ガラスからなる母材に金属膜等を蒸着したものを用いてもよい。
【００９７】
なお、可動ミラー４１０が反射位置にあるか、退避位置にあるかを検出するセンサを設け、主制御系２２によりその状態を監視するようにし、可動ミラー４１０の駆動装置４１３に対する指令と可動ミラー４１０の位置（姿勢）が相違する場合には、何らかの障害が発生しているものとして、エラー通知等の処理を行うことが望ましい。
【００９８】
なお、図２３及び図２４を参照して説明した光路変更装置４０は、その可動ミラー支持部材４１１を駆動装置４１３により回動させることにより、可動ミラー４１０を反射位置と退避位置に選択的に設定するようにしていたが、そのような構成のものに限定されず、図２６に示すような光路変更装置を採用することもできる。図２６に示す光路変更装置４０は、可動ミラー４１０を支持する可動ミラー支持部材４１１を回動させるのではなく、Ｚ方向に沿って上下にスライドさせることにより、可動ミラー４１０を反射位置と退避位置に設定するようにしたものである。可動ミラー支持部材４１１をスライドさせる駆動装置としては、例えばエアシリンダを用いることができる。
【００９９】
可動ミラー４１０を退避位置に設定する場合には、図２６（Ａ）に示すように、可動ミラー支持部材４１１を上方向（＋Ｚ方向）にスライドさせ、可動ミラー４１０を反射位置に設定する場合には、図２６（Ｂ）に示すように、可動ミラー支持部材４１１を下方向（−Ｚ方向）にスライドさせる。その他は、図２３及び図２４を参照して説明した光路変更装置と同様である。
【０１００】
さて、基板テーブル４の側面に設けられた反射鏡７Ｘ，７Ｙの反射面の形状計測は、まず、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介して基板テーブル４を制御し、基板テーブル４表面がＸＹ面とほぼ平行になるように、基板テーブル４を駆動する。そして、主制御系２２が光路変更装置４０の駆動装置４１３を制御して、図１２においてウエハ干渉系１３Ｘ１について代表的に示されるように、可動ミラー４１０を、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２から射出された測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２の反射鏡７Ｘに至る光路上から退避させる。この結果、測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２は、反射鏡７ＸのＺ位置ＺＷ１に照射されることになる。引き続き、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介してウエハＸ軸駆動ステージ２及びウエハＹ軸駆動ステージ３を制御し、基板テーブル４を図１３において実線で示される計測開始位置に移動させる。以上の基板テーブル４の移動中において基板テーブル４が所定位置となったときに、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２をリセットする。なお、本実施形態では、基板テーブル４が計測開始位置にきたときに、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２をリセットしている。また、形状計測時におけるレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２のリセット位置と、後述する位置制御時におけるレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２のリセット位置とは所定の位置関係となっている。
【０１０１】
次に、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介して、Ｙ軸ウエハ駆動ステージ２を制御し、基板テーブル４を−Ｙ方向に移動させつつ、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２によって検出されたＸ位置ＸＷ１（ｔ，ＺＷ１），ＸＷ２（ｔ，ＺＷ１）及びＹ位置ＹＷ１（ｔ，ＺＷ１），ＹＷ２（ｔ，ＺＷ１）（ｔ：時刻）をほぼ同時に収集する作業を逐次実行する。
【０１０２】
ところで、各収集時における反射面７ＸＳのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）及び反射面７ＹＳのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＹ（ｔ，ＺＷ１）は、
θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）＝（ＸＷ１（ｔ，ＺＷ１）
−ＸＷ２（ｔ，ＺＷ１））／Ｌ１１　…（１１）
θＺＹ（ｔ，ＺＷ１）＝（ＹＷ１（ｔ，ＺＷ１）
−ＹＷ２（ｔ，ＺＷ１））／Ｌ２１　…（１２）
によって求められる。
【０１０３】
ここで、基板テーブル４は−Ｙ方向に移動するので、ウエハ干渉系１３Ｙ１，１３Ｙ２から射出された測定光束ＬＷＹ１，ＬＷＹ２は、実質的には反射鏡７Ｙの同一位置に照射され続ける。したがって、反射鏡７ＹのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＹ（ｔ，ＺＷ１）には、Ｙ軸方向に関する反射鏡７Ｙの１次元的な形状変化の寄与は含まれていないので、回転量θＺＹ（ｔ，ＺＷ１）は、基板テーブル４の移動に伴う基板テーブル４の時刻ｔにおけるＺ軸回りの回転量、すなわち基板テーブル４のヨーイング量そのものとなっているとみなしてよい。
【０１０４】
一方、反射鏡７ＸのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）は、各収集時における基板テーブル４のヨーイング量と反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳのＸ軸方向に関する１次元的な形状変化との和となっている。したがって、反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳのＸ軸方向に関する１次元的な形状変化による、反射鏡７ＸのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）は、
θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）＝θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）
−θＺＹ（ｔ，ＺＷ１）　…（１３）
によって求められる。
【０１０５】
ところで、各収集時における基板テーブル４のＹ位置ＹＷ（ｔ，ＺＷ１）は、
ＹＷ（ｔ，ＺＷ１）＝（ＹＷ１（ｔ，ＺＷ１）
＋ＹＷ２（ｔ，ＺＷ１））／２　…（１４）
によって求められ、時刻ｔに対して一義的に決まる。
【０１０６】
すなわち、反射鏡７ＸのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＸ（ｔ，ＺＷ１）を、反射鏡７ＸのＺ軸回りの局所的な回転量θＺＸ（ＹＷ，ＺＷ１）と表すことができる。したがって、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２のリセット時におけるＹ位置（以下、「計測基準Ｙ位置」という）をＹＷＳとして、Ｚ位置ＺＷ１における反射鏡７ＸのＹ軸方向に関する１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）は、次式によって求められる。
【０１０７】
【数１】
2004138554.tif 000003
【０１０８】
そこで、主制御系２２は、収集したＸ位置ＸＷ１（ｔ，ＺＷ１），ＸＷ２（ｔ，ＺＷ１）及びＹ位置ＹＷ１（ｔ，ＺＷ１），ＹＷ２（ｔ，ＺＷ１）に基づいて、上記の（１１）式から（１５）式までを使用して、Ｚ位置ＺＷ１における反射鏡７ＸのＹ軸方向に関する１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）を算出する。
【０１０９】
次に、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介してウエハＸ軸駆動ステージ２及びウエハＹ軸駆動ステージ３を制御し、基板テーブルを図１３において実線で示される計測開始位置に移動させる。引き続き、主制御系２２が光路変更装置４０の駆動装置４１３を制御して、図１４においてウエハ干渉系１３Ｘ１について代表的に示されるように、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２から射出された測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２の反射鏡７Ｘに至る光路上（反射位置）に移動させる。この結果、測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２は、反射鏡７ＸのＺ位置ＺＷ２に照射されることになる。この後、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２をリセットする。
【０１１０】
次いで、Ｚ位置ＺＷ１における１次元形状計測と同様にして、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介して、Ｙ軸ウエハステージ３を制御し、基板テーブル４を−Ｙ方向に移動させつつ、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２によって検出されたＸ位置ＸＷ１（ｔ，ＺＷ２），ＸＷ２（ｔ，ＺＷ２）及びＹ位置ＹＷ１（ｔ，ＺＷ２），ＹＷ２（ｔ，ＺＷ２）をほぼ同時に収集する作業を逐次実行する。そして、主制御系２２が、収集したＸ位置ＸＷ１（ｔ，ＺＷ２），ＸＷ２（ｔ，ＺＷ２）及びＹ位置ＹＷ１（ｔ，ＺＷ２），ＹＷ２（ｔ，ＺＷ２）に基づいて、上記の（１１）式から（１５）式と同様の式を利用して、Ｚ位置ＺＷ２における反射鏡７ＸのＹ軸方向に関する１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）が算出される。
【０１１１】
こうして、反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳの形状情報［ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］が得られる。
【０１１２】
また、反射鏡７Ｙの反射面７ＹＳの形状情報［ＤＹＷ（ＸＷ，ＺＷ１），ＤＹＷ（ＸＷ，ＺＷ２）］は、上記の反射面７ＸＳの形状計測と同様にして、主制御系２２、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、及び光路変更装置４０等が使用される。すなわち、主制御系２２、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、及び光路変更装置４０等によって、反射鏡７Ｙの反射面７ＹＳの形状計測を行うことによって得られる。
【０１１３】
以上のようにして得られた反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳの形状情報［ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］及び反射鏡７Ｙの反射面７ＹＳの形状情報［ＤＹＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ＤＹＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］が、図１５に示されている。ここで、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）と１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）とを比較してみると、計測基準Ｙ位置ＹＷＳにおいて、
【０１１４】
ＤＸＷ（ＹＷＳ，ＺＷ１）＝ＤＸＷ（ＹＷＳ，ＺＷ２）
となっている。これは、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）及び１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）の計測それぞれの計測基準Ｙ位置ＹＷＳにおいて、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２の双方をリセットするからである。
【０１１５】
したがって、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）と１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）とに基づいて、反射面７ＸＳの各Ｙ位置におけるＹ軸回りの回転量θＹ（ＹＷ）を、
θＹ（ＹＷ）＝（ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）
−ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２））／ＤＸ　…（１６）
で求めると、必ず、
θＹ（ＹＷＳ）＝０　…（１７）
となることになる。
【０１１６】
すなわち、上記の（１７）式によると、反射面７ＸＳの計測基準Ｙ位置ＹＷＳでは、反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量が必ず「０」として計測されることになる。しかし、実際には、Ｚ位置ＺＷ１における１次元形状計測及びＺ位置ＺＷ２における１次元形状計測でそれぞれ、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２のリセット時における状態が同一であるとは限らない。したがって、一般には、Ｚ位置ＺＷ１における２次元位置検出値ＸＷ（ＺＷ１），ＹＷ（ＺＷ１）と、Ｚ位置ＺＷ２における２次元位置検出値ＸＷ（ＺＷ２），ＹＷ（ＺＷ２）との間にはオフセットが存在することになる。このため、（１６）式によって求められる反射面７ＸＳの各Ｙ位置におけるＹ軸回りの回転量θＹ（ＹＷ）は、実際の反射面７ＸＳのＹ軸回りの回転量とは異なっている。かかる事情は、反射面７ＹＳのＸ軸回りの回転量についても同様である。
【０１１７】
かかるオフセットを補正するために、本実施形態では、図１３に示されるような基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２及び基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２の配列方向の直交方向に配列された基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２が形成された計測用ウエハＷＴを使用する。そして、計測用ウエハＷＴを基板テーブル４に搭載し、反射面７ＸＳに関する１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）及び１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）の計測それぞれにおいて、基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２のＸ位置及び基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２のＹ位置を以下のようにして測定することにしている。なお、反射面７ＹＳに関する１次元形状ＤＹＷ（ＸＷ，ＺＷ１）及び１次元形状ＤＹＷ（ＸＷ，ＺＷ２）の計測それぞれにおいても、基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２のＸ位置及び基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２のＹ位置を同様に測定することにしている。
【０１１８】
すなわち、上述の１次元形状計測に先立って、図１３に示されるような基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２の配列方向の直交方向に配列された基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２が形成された計測用ウエハＷＴを、例えば、基準マークＭＫＸ１と基準マークＭＫＸ２とを結ぶ直線がＹ軸とほぼ平行となるとともに、基準マークＭＫＹ１と基準マークＭＫＹ２とを結ぶ直線がＸ軸とほぼ平行となるように基板テーブル４にロードして、基板テーブル４によって保持させる。引き続き、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介してウエハＸ軸駆動ステージ２及びウエハＹ軸駆動ステージ３を制御し、基板テーブルを図１３において実線で示される計測開始位置に移動させる。すなわち、主制御系２２がウエハ駆動装置２４を介し、ウエハＸ軸駆動ステージ２を制御して、Ｙ軸方向に移動したときに基準マークＭＫＸ１と基準マークＭＫＸ２とをアライメントセンサ２６の視野で捉えることのできるＸ位置に基板テーブル４を移動させるとともに、ウエハＹ軸駆動ステージ３を制御して、計測開始位置に基板テーブル４を移動させる。
【０１１９】
次いで、前述した１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）計測を行い、この１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）の計測におけるレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２の状態で、基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２のＸ位置及び基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２のＹ位置を、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２及びアライメントセンサ２６を使用して測定する。こうして測定された基準マークＭＫＸ１のＸ位置をＸＭＸ１（ＺＷ１）、基準マークＭＫＸ２のＸ位置をＸＭＸ２（ＺＷ１）、基準マークＭＫＹ１のＹ位置をＹＭＹ１（ＺＷ１）、基準マークＭＫＹ２のＹ位置をＹＭＹ２（ＺＷ１）とする。
【０１２０】
同様に、前述した１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）計測を行い、この１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）の計測におけるレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２の状態で、基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２のＸ位置及び基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２のＸ位置を、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２及びアライメントセンサ２６を使用して測定する。こうして測定された基準マークＭＫＸ１のＸ位置をＸＭＸ１（ＺＷ２）、基準マークＭＫＸ２のＸ位置をＸＭＸ２（ＺＷ２）、基準マークＭＫＹ１のＹ位置をＹＭＹ１（ＺＷ２）、基準マークＭＫＹ２のＹ位置をＹＭＹ２（ＺＷ２）とする。
【０１２１】
なお、上記の１次元形状計測と基準マークの位置計測とは、どちらを先に行ってもよい。
【０１２２】
この結果、基準マークＭＫＸ１に関する測定からＸ位置オフセットΔＸＭ１、基準マークＭＫＸ２に関する測定からＸ位置オフセットΔＸＭ２、基準マークＭＫＹ１に関する測定からＹ位置オフセットΔＹＭ１、基準マークＭＫＹ２に関する測定からＹ位置オフセットΔＹＭ２が、
ΔＸＭ１＝ＸＭ１（ＺＷ１）−ＸＭ１（ＺＷ２）
ΔＸＭ２＝ＸＭ２（ＺＷ１）−ＸＭ２（ＺＷ２）
ΔＹＭ１＝ＹＭ１（ＺＷ１）−ＹＭ１（ＺＷ２）
ΔＹＭ２＝ＹＭ２（ＺＷ１）−ＹＭ２（ＺＷ２）
によって求められる。
【０１２３】
ここで、値ΔＸＭ１，ΔＸＭ２は、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）の計測当初のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２のリセット時における基板テーブル４のＸ位置と、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）の計測当初のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２のリセット時における基板テーブル４のＸ位置との間の差、すなわち、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）と１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）との間のＸオフセット量ΔＸＯＦを反映している。また、値ΔＹＭ１，ΔＹＭ２は、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）の計測当初のレーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２のリセット時における基板テーブル４のＹ位置と、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）の計測当初のレーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２のリセット時における基板テーブル４のＹ位置との間の差、すなわち、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）におけるＹＷと１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）におけるＹＷとの間のＹオフセット量ΔＹＯＦを反映している。
【０１２４】
ところで、Ｘオフセット量ΔＸＯＦはＹＷ値によらず一定であり、値ΔＸＭ１と値ΔＸＭ２とは原則として同一となるはずであるが、測定値ΔＸＭ１，ΔＸＭ２には測定誤差等が含まれているので、本実施形態では、　ΔＸＯＦ＝（ΔＸＭ１＋ΔＸＭ２）／２によってＸオフセット量ΔＸＯＦを求めることにしている。また、Ｙオフセット量ΔＹＯＦはＸＷ値によらず一定であり、値ΔＹＭ１と値ΔＹＭ２とは原則として同一となるはずであるが、測定値ΔＹＭ１，ΔＹＭ２には測定誤差等が含まれているので、本実施形態では、　ΔＹＯＦ＝（ΔＹＭ１＋ΔＹＭ２）／２によってＹオフセット量ΔＹＯＦを求めることにしている。
そして、主制御系２２では、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）、１次元形状ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）、及びＸオフセット量ΔＸＯＦ，Ｙオフセット量ΔＹＯＦに基づいて、反射面７ＸＳの形状情報［ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］を求めている。
【０１２５】
なお、反射面７ＸＳの形状情報［ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］は、
ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）＝ＤＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１）
ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）＝ＤＸＷ（ＹＷ＋ΔＹＯＦ，ＺＷ２）＋ΔＸＯＦ
によって求められる。
【０１２６】
また、反射鏡７Ｙの反射面７ＹＳの形状情報［ｄＹＷ（ＸＷ，ＺＷ１），ｄＹＷ（ＸＷ，ＺＷ２）］は、上記の反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳの形状計測と同様にして、主制御系２２、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、及び光路変更装置４０等が使用される。すなわち、主制御系２２、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、及び光路変更装置４０等によって、１次元形状ＤＹＷ（ＸＷ，ＺＷ１）、１次元形状ＤＹＷ（ＸＷ，ＺＷ２）の計測に加えて、基準マークＭＫＸ１，ＭＫＸ２のＸ位置及び基準マークＭＫＹ１，ＭＫＹ２のＹ位置検出を行うことによって得られる。
【０１２７】
以上のようにして得られた反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳの形状情報［ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］及び反射鏡７Ｙの反射面７ＹＳの形状情報［ｄＹＷ（ＸＷ，ＺＷ１），ｄＹＷ（ＸＷ，ＺＷ２）］が、図１６に示されている。かかる形状情報［ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ１），ｄＸＷ（ＹＷ，ＺＷ２）］及び形状情報［ｄＹＷ（ＸＷ，ＺＷ１），ｄＹＷ（ＸＷ，ＺＷ２）］は、主制御系２２によって、記憶装置２７に形状情報２７ａとして格納される。
【０１２８】
主制御系２２は、前述のＸ位置ＸＷ、Ｙ位置ＹＷ、ヨーイング量θＺＷ、及び反射鏡７Ｘ，７Ｙの直交度誤差変動ΔωＷの検出にあたり、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２から出力された測定結果ＸＷ１，ＸＷ２，ＹＷ１，ＹＷ２について、上述のようにして事前に計測された反射面７ＸＳの形状情報［ｄＷＸ（ＹＷ，ＺＷ１）］及び反射面７ＹＳの形状情報［ｄＷＹ（ＸＷ，ＺＷ１）］を考慮した補正を行う。
【０１２９】
また、主制御系２２は、レーザ干渉計１３ＸＰによって検出された反射面７ＸＳのチルト情報ΔＬＷＸＰ、及びレーザ干渉計１３ＹＰによって検出された反射面７ＹＳのチルト情報ΔＬＷＹＰに基づいて、アッベ誤差を以下のようにして求める。
【０１３０】
レーザ干渉計１３ＸＰによる検出値ΔＬＷＸＰには、レーザ干渉計１３ＸＰのリセット状態を基準とした基板テーブル４のＹ軸回りの回転量に起因して発生した光路差ΔＬＷＸＰ１と、反射面７ＸＳのＹ軸方向に関するうねりやねじれ等に起因して発生した光路差ΔＬＷＸＰ２とが含まれている。なお、上述の反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状計測時におけるレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２のリセット位置と、基板テーブル４の位置検出時のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２のリセット位置との位置関係は予め定められており、既知である。
【０１３１】
ところで、レーザ干渉計１３ＸＰから射出された測定光束ＬＷＸＰの照射点のＹ位置ＹＷＰは、　ＹＷＰ＝ＹＷ−（Ｌ１１／２）−Ｌ１２　…（１８）
によって求められる。また、レーザ干渉計１３ＸＰのリセット時における測定光束ＬＷＸＰの照射点のＹ位置ＹＷＰ０は、上述のように既知である。そこで、光路差ΔＬＷＸＰ２は、
ΔＬＷＸＰ２＝［｛ｄＷＸ（ＹＷＰ，ＺＷ１）
−ｄＷＸ（ＹＷＰ，ＺＷ２）｝
−｛ｄＷＸ（ＹＷＰ０，ＺＷ１）
−ｄＷＸ（ＹＷＰ０，ＺＷ２）｝］　…（１９）
によって求めることができる。
【０１３２】
したがって、光路差ΔＬＷＸＰ１は、
ΔＬＷＸＰ１＝ΔＬＷＸＰ−ΔＬＷＸＰ２　…（２０）
によって求めることができる。この結果、基板テーブル４のＹ軸回りの回転量θＹＷは、
θＹＷ＝ΔＬＷＸＰ１／ＤＸ　…（２１）
によって求められる。そして、基板テーブル４のＸＹ位置検出のＺ位置ＺＷ１とウエハＷ表面のＺ位置との差Ｌ（図４参照）が既知であれば、基板テーブル４のＹ軸回りの回転量θＹＷによるＸ軸方向のアッベ誤差ΔＸＡが、
ΔＸＡ＝Ｌ・θＹＷ　…（２２）
によって求められる。なお、以上の（１７）〜（２２）式の計算は主制御系２２によって行われる。
【０１３３】
また、基板テーブル４のＸ軸回りの回転量θＸＷによるＹ軸方向のアッベ誤差ΔＹＡは、Ｘ軸方向のアッベ誤差ΔＸＡの場合と同様にして、レーザ干渉計１３ＹＰによる測定結果ΔＬＷＹＰと、反射面７ＹＳの形状情報［（ｄＷＹ（ＸＷ，ＺＷ１），ｄＷＹ（ＸＷ，ＺＷ２）］とに基づいて求められる。
【０１３４】
また、ウエハＷ表面のＺ位置並びにＸ軸回り及びＹ軸回りの回転量は、前記多点フォーカス位置検出系（２８，２９）によって検出され、主制御系２２に供給される。
【０１３５】
以上のようにして、ウエハＷの位置及び姿勢の検出、並びにアッベ誤差の検出が行われる。
【０１３６】
次に、本実施形態の露光装置１００による、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷに転写する露光動作について説明する。
【０１３７】
まず、不図示のレチクルローダによって、レチクルがレチクルステージＲＳＴの微動ステージ１１上にロードされる。そして、基準マーク板６を用いてレチクルアライメントが行われる。
【０１３８】
このレチクルアライメントの動作を簡単に説明すると、まず、主制御系２２の制御により、ウエハＹ軸駆動ステージ２及びウエハＸ軸駆動ステージ３を駆動することによって、基準マーク板６の基準マーク３０Ａ，３０Ｂを投影光学系ＰＬに関してレチクルＲ上の照明領域３６と共役な露光領域（パターン像の投影領域）内に移動して静止させるとともに、レチクル走査ステージ１０を駆動して図１１のレチクル１２上のアライメントマーク３２Ａ，３２Ｂを照明領域３６内に移動する。
【０１３９】
次に、レチクルアライメント系１９，２０によって、基準マーク３０Ａ，３０Ｂと対応するアライメントマーク３２Ａ，３２Ｂとの位置ずれ量を検出する。そして、主制御系２２は、検出された位置ずれ量に基づいて、レチクル走査ステージ１０及びレチクル微動ステージ１１を駆動して、基準マーク３０Ａ及び３０Ｂの像に対してアライメントマーク３２Ａ及び３２Ｂの位置ずれ量が対称になるように合わせ込む。これによって、レチクルＲの位置及び回転角が基準マーク板６に対して合わせ込まれる。また、この状態で例えば、レチクルステージＲＳＴ側の４軸のレチクル干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２，１４Ｙ１，１４Ｙ２の計測値、及びウエハステージ側の４軸のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２の計測値をリセットすることによって、上述のレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）と、ウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）との原点のオフセットが補正される。
【０１４０】
次いで、後に行われる走査露光時における基板テーブル４の走査方向が、基準マーク板６の基準マーク３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅの配列方向に平行となるようにする。このためには、例えば、機械的に基準マーク３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｅの配列方向が反射鏡７Ｘの反射面７ＸＳと平行に設定される。但し、機械的な調整誤差が残存する際には、ウエハステージのＹ座標ＹＷが所定ステップ変化する毎に、そのＸ座標ＸＷが対応する量だけ変化するようにして、ソフトウエア的に基板テーブル４の走査方向を補正してもよい。以下では、このように補正された走査方向をＹ軸とする座標系をウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）と呼ぶ。
【０１４１】
次に、露光光ＥＬを照射することなく、走査露光時と同様にウエハステージ側のステージとレチクルステージ側のステージとを互いに反対向き移動させて、基準マーク板６上の基準マーク３０Ｃ〜３０Ｆと対応するレチクルＲ上のアライメントマーク３２Ｃ〜３２Ｆとの相対的な位置ずれ量をレチクルアライメント系１９，２０によって順次検出する。これらの相対的な位置ずれ量の平均値より、レチクルＲの走査方向とウエハＷの走査方向との傾き角、すなわちレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）と、ウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）との走査方向の軸の回転角を求める。その後、レチクルＲを走査する際には、レチクル走査ステージ１０及びレチクル微動ステージ１１を介して、Ｙ座標ＹＲが所定間隔変化する間にＸ座標ＸＲを対応する量だけ横ずれさせることによって、ソフトウエア的にレチクルＲの走査方向を基準マーク板６の基準マークの配列方向に合わせ込む。以下では、このように補正された走査方向をＹ軸とする座標系をレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）と呼ぶ。
【０１４２】
この結果、ウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）及びレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）は、基準マーク板６を基準として走査方向の軸が互いに平行になり、走査露光時にレチクルＲとウエハＷとは平行に走査される。この場合、各ステージの移動は各ステージのガイド面基準であるので、露光装置１００の組立調整時に、例えばレチクル走査ステージ１０のガイド面とウエハＹ軸駆動ステージ２のガイド面との平行度を数１００μｒａｄ程度以下に機械的に合わせておく。
【０１４３】
更に、それらのガイド面に対して反射鏡及び基準マーク板６を合わせて固定することで、走査露光時に各ステージを非走査方向へも駆動することによるソフトウエア的な補正量を小さくし、制御精度を向上させている。このように調整されたレチクル微動ステージ１１に対し、実際にレチクルＲを載置した場合、レチクルＲが外形基準等で設けられると、各反射鏡２１Ｘ，２１Ｙ１，２１Ｙ２及び基準マーク板６に対しレチクルＲのアライメントマーク３２Ａ〜３２Ｆのみが大きく回転している可能性がある。これは、レチクルＲの外形と転写用パターンとの間の位置ずれ量は大きいときには０．５ｍｍ程度あるからである。
【０１４４】
図１１のレチクルＲの外形と転写用パターンとの位置ずれ量が大きいと、レチクルＲのアライメントマーク３２Ａ〜３２Ｆと基準マーク板６の基準マーク３０Ａ〜３０Ｆとの位置ずれ量を計測した場合、相対的にレチクルＲと基準マーク板６とが大きく回転しているか、大きなオフセットを持っていると認識される。かかる場合には、基準マーク板６は反射鏡７Ｘ，７Ｙに合わせて固定されていることから、レチクル微動ステージ１１を回転又はシフトさせることで補正が行われる。
【０１４５】
レチクル微動ステージ１１を回転させた場合には、反射鏡２１Ｘも同様に回転するので、レチクルＲの走り方向に対し反射鏡２１Ｘが傾くこととなるが、レチクルＲ上のアライメントマーク３２Ａ〜３２Ｆは基準マーク板６上の基準マーク３０Ａ〜３０Ｆに平行になっており、走査露光時にはレチクルＲの走り方向とウエハＷの走り方向とが平行となるように制御される。
【０１４６】
以上のレチクルアライメント時に、基準マーク板６を用いたいわゆるベースラインチェックによって、アライメントセンサ２６の検出中心と、被露光領域３４内の基準点との間隔（ベースライン量）が求められて記憶装置２７に記憶される。
【０１４７】
次に、不図示のウエハローダによってウエハＷが基板テーブル４上にロードされ、基板テーブル４によって保持される。そして、ウエハＷ上における各ショット領域のウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）上での配列を求めるためのウエハアライメントが行われる。かかるウエハアライメントでは、図１のアライメントセンサ２６を用いて、例えば特開昭６１−４４４２９号公報及びこれに対応する米国特許第４，７８０，６１７号等に開示されているように、ウエハＷ上から選択された所定個数のショット領域（サンプルショット）のウエハマーク（不図示）の座標位置を検出し、この計測結果を統計処理するＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）方式でウエハＷ上の全部のショット領域に関する配列座標が算出される。なお、ウエハマーク座標位置は、上述のレーザ干渉計１３ＦＸ，１３Ｙ１，１３Ｙ２による計測結果（ＸＷ（＝ＸＦ），ＹＷ）、レーザ干渉計１３ＦＰによる計測結果ΔＬＦＸＰ、及びレーザ干渉計１３ＹＰによる計測結果ΔＬＷＹＰに基づいて検出される。
【０１４８】
そして、ウエハＷ上の各ショット領域の配列座標、アライメントセンサ２６のベースライン量、及びウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）とレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）との関係に基づいて、ウエハＷ上の露光対象のショット領域が走査開始位置に位置決めされると共に、レチクルＲも対応する位置に位置決めされる。
【０１４９】
次に、露光光ＥＬを照射しつつ、先のレチクルアライメント時に定められたウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）及びレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）に従ってレチクルＲとウエハＷとを同期移動させることにより、走査露光動作が行われる。この場合の座標系（ＸＷ，ＹＷ）及び座標系（ＸＲ，ＹＲ）は、反射鏡７Ｘ，７Ｙ，２１Ｘ，２１Ｙ１，２１Ｙ２の反射面を基準としてソフトウエア的に補正されたものであり、各反射鏡の位置がレチクルＲやウエハＷに対して相対的にずれた場合、ショット領域の形状やショット配列に影響を及ぼすこととなる。本実施形態では、このようなときでも正確な矩形のショット領域、及び直交格子状のショット配列が形成されるように、以下の方法により走査露光及びステッピングを行っている。
【０１５０】
すなわち、ウエハライメントによって、露光対象のショット領域とレチクルとが位置合わせされたときのレチクルステージの座標系（ＸＲ，ＹＲ）の座標を（ＸＲ０，ＹＲ０）、ウエハステージの座標系（ＸＷ，ＹＷ）の座標を（ＸＷ０，ＹＷ０）とすると、投影光学系ＰＬの投影倍率はβであるため、それ以後のレチクル微小駆動ステージ１１（レチクルＲ）と基板テーブル４（ウエハＷ）との走査方向、及び非走査方向の同期誤差ΔＸ，ΔＹは、
ΔＸ＝（ＸＷ−ＸＷ０）／β−（ＸＲ−ＸＲ０）　…（２３）
ΔＹ＝（ＹＷ−ＹＷ０）／β−（ＹＲ−ＹＲ０）　…（２４）
となる。但し、これらの同期誤差はレチクル１２上に換算した誤差である。また、図１の投影光学系ＰＬは反転投影系であるが、図２に示すように、レチクル干渉計１４とウエハ干渉計１３とはＸ軸方向及びＹ軸方向について測長方向が反転しているため、同期誤差は単に移動量の倍率補正値の差分を取るだけで求められる。
【０１５１】
また、本実施形態では、（５）式で表される基板テーブル４のヨーイング角θＺＷと、（９）式で表されるレチクル微動ステージ１１のヨーイング角θＺＲとの差分を次式のように回転方向の同期誤差Δθとする。
Δθ＝θＺＷ−θＺＲ＝（ＸＷ１−ＸＷ２）／Ｌ１１
−（ＸＲ１−ＸＲ２）／Ｌ３　…（２５）
【０１５２】
そして、走査露光時には、図１のレチクル走査ステージ１０及びウエハＹ軸駆動ステージ２が加速を開始し、これらがそれぞれ所定の走査速度に達した後、上記の同期誤差ΔＸ，ΔＹ，Δθがそれぞれ零、又は所定の許容値以下となるようにレチクル微動ステージ１１を駆動して同期制御を行う。この状態で所定の整定時間が経過した後、レチクルＲ上の照明領域３６への露光光ＥＬの照射が開始されて露光が行われる。なお、本実施形態ではレチクル微動ステージ１１を駆動して同期誤差ΔＸ，ΔＹ，Δθをそれぞれ零または許容値以下とするものとしたが、レチクル微動ステージ１１の代わりに、あるいはそれと組み合わせてウエハステージ装置（例えば基板テーブル４）を駆動して前述の同期誤差を補正してもよい。
【０１５３】
また、走査露光時には、ウエハＷ上の被露光領域３４のＺ位置、Ｘ軸回りの回転角、及びＹ軸回りの回転角は、多点フォーカス検出系（２８，２９）によって検出されている。そして、この検出結果に基づいて、主制御系２２がウエハ駆動装置２２を介して基板テーブル４を駆動し、前述の被露光領域３４内でウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面と焦点深度の範囲内で一致させている。
【０１５４】
更に、ウエハアライメント時には、レーザ干渉計１３ＦＰ，１３ＹＰによって、反射面７ＸＳ，７ＹＳのチルト量が検出されており、また、走査露光時には、レーザ干渉計１３ＸＰ，１３ＹＰによって、反射面７ＸＳ，７ＹＳのチルト量が検出されている。そして、この検出結果と、反射面７ＸＳの形状情報［ｄＷＸ（ＹＷ，ＺＷ１），ｄＷＸ（ＹＷ，ＺＷ２）］及び反射面７ＹＳの形状情報［ｄＷＹ（ＸＷ，ＺＷ１），ｄＷＹ（ＸＷ，ＺＷ２）］とに基づいて、前述のようにしてアッベ誤差ΔＸＡ，ΔＹＡが求められ、アッベ誤差ΔＸＡ，ΔＹＡ分だけ基板テーブル４（ウエハＷ）のＸＹ位置が補正される。
【０１５５】
走査露光が終了すると、主制御系２２は、ウエハ駆動装置２４を介して、次のショット領域への露光を行うためにウエハＷのステッピングを行う。かかるステッピング動作において、反射鏡７Ｘ，７Ｙの直交度が変化した場合は、ステッピング方向を（６）式の直交度誤差変動ΔωＷ分だけ補正する。
【０１５６】
ステッピング動作時において、（６）式の直交度誤差変動ΔωＷ又は（１０）式の直交度誤差変動ΔωＲが所定の許容値を超えて大きく変化する場合は、その他のオフ・アクシス方式のアライメントセンサ２６のベースライン量の精度やその機械的な安定性に問題が発生している可能性がある。そこで、直交度誤差変動ΔωＷ，ΔωＲが所定の許容値を超えて大きく変化している場合は、ウエハＷの交換時等に再度上記のレチクルアライメントやベースライン量の計測を行うようにする。これによって、レチクルＲのパターンとウエハＷの各ショット領域との重ね合わせ精度を向上できる。
【０１５７】
なお、上記のレチクルアライメント、ウエハライメント、走査露光、及びステッピングにおいて、基板テーブル４のＸＹ位置がレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２によって検出されるが、主制御系２２では各検出値を、記憶装置２７に記憶された上述の反射面７ＸＳの形状情報［ｄＷＸ（ＹＷ，ＺＷ１）］及び反射面７ＹＳの形状情報［ｄＷＹ（ＸＷ，ＺＷ１）］によって補正する。そして、補正結果を基板テーブル４のＸＹ位置として取り扱うことにより、位置制御精度を更に向上している。
【０１５８】
以上のように、本実施形態の露光装置１００では、予め計測され、記憶装置２７に記憶された反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状情報を使用して、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２によって検出された基板ステージ４（ウエハＷ）のＸＹ位置を補正するとともに、レーザ干渉計１３ＸＰ、１３ＹＰによって検出された反射面７ＸＳ，７ＹＳのチルト量から基板テーブル４のＸ軸回りの回転やＹ軸回りの回転によるウエハＷ（ショット領域）のＸＹ位置のアッベ誤差を補正する。したがって、反射面７ＸＳ，７ＹＳにうねりやねじれがあるときにも、非常に精度良く基板テーブル４及びウエハＷの位置制御を行うことができるので、精度の良い露光を行うことができる。
【０１５９】
また、本実施形態の露光装置１００では、主制御系２２の制御の下で、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２、ウエハ駆動装置２４、アライメントセンサ２６、光路変更装置４０等によって反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状を計測することができる。したがって、反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状計測に他の装置を必要とせず、かつ、必要なタイミングで反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状を計測し、記憶装置２７に記憶される反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状情報を更新することができる。
【０１６０】
加えて、反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状計測に際して、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３Ｙ１，１３Ｙ２の各測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２，ＬＷＹ１，ＬＷＹ２の光路を変更して、反射面７ＸＳ，７ＹＳ上において−Ｚ方向にシフトした位置に照射させるために、それぞれ反射偏光特性を良好することが可能な誘電体多層膜を反射コートとして用いた可動ミラー４１０及び固定ミラー４２０を備えた光路変更装置４０を用いているので、光路変更装置として菱形プリズム等のプリズム型の装置を採用した場合と比較して、各測定光束ＬＷＸ１，ＬＷＸ２，ＬＷＹ１，ＬＷＹ２の偏光状態（円偏光）のくずれを最小限に抑えることができ、従って、精度の良い形状計測を行うことができる。
【０１６１】
また、本実施形態の露光装置１００では、反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状計測における１次元形状計測において、形状計測対象となる一方の反射面とは異なる他方の反射面の直交方向に基板テーブル４を移動させつつ、他方の反射面のＺ軸回りの回転量を検出することにより基板テーブル４のヨーイング量を測定するのとほぼ同時に一方の反射面のＺ軸回りの局所的な回転量を測定している。したがって、測定された一方の反射面のＺ軸回りの局所的な回転量からその測定時における基板テーブル４のヨーイング量を差し引くことにより、一方の反射面の形状にのみ基づくＺ軸回りの局所的な回転量を求めることができるので、反射面の１次元形状を精度良く求めることができる。このため、反射面の形状計測を精度良く行うことができる。
【０１６２】
なお、本実施形態の露光装置１００は、上記実施形態で説明した、多数の機械部品及び光学部品等を有する照明系、複数のレンズ等を有する投影光学系ＰＬ、並びに多数の機械部品等を有するレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージ装置、並びにレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３ＸＰ，１３Ｙ１，１３Ｙ２，１３ＹＰ，１３ＦＸ，１３ＦＰ，１４Ｘ１，１４Ｘ２，１４Ｍ１，１４Ｍ２、加えて可動ミラー４１０及び固定ミラー４２０を含む光路変更装置４０をそれぞれ組み立てて機械的及び光学的に連結し、さらに、主制御系２２、及び記憶装置２７等と機械的及び電気的に組み合わせた後に、総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより製造することができる。
【０１６３】
なお、露光装置１００の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１６４】
次に、本実施形態の露光装置を使用したデバイスの製造について説明する。
【０１６５】
図１７には、本実施形態におけるデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の生産のフローチャートが示されている。図１７に示されるように、まず、ステップ２０１（設計ステップ）において、デバイスの機能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【０１６６】
次に、ステップ２０４（ウエハプロセスステップ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ２０５（組立ステップ）において、ステップ２０４において処理されたウエハを用いてチップ化する。このステップ２０５には、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）等の工程が含まれる。
【０１６７】
最後に、ステップ２０６（検査ステップ）において、ステップ２０５で作製された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。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【０１６８】
図１８には、半導体デバイスの場合における、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図１８において、ステップ２１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２１４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４のそれぞれは、ウエハプロセスの各段階の前工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【０１６９】
ウエハプロセスの各段階において、前工程が終了すると、以下のようにして後工程が実行される。この後工程では、まず、ステップ２１５（レジスト処理ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布し、引き続き、ステップ２１６（露光ステップ）において、上記で説明した走査型露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。次に、ステップ２１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、引き続き、ステップ２１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【０１７０】
これらの前工程と後工程と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。
【０１７１】
以上のようにして、精度良く微細なパターンが形成されたデバイスが、高い量産性で製造される。
【０１７２】
なお、上記の実施形態においては、反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状計測において、形状計測対象の反射面にその反射面が延びる方向に配列された２光束を照射して形状計測を行ったが、形状計測対象の反射面にその反射面が延びる方向に配列された３光束を照射することにより、特開平９−２１０６４８号公報に開示の面形状の計測方法を使用して反射面の１次元形状計測を行うことも可能である。
【０１７３】
かかる形状計測を反射面７ＸＳの場合を例として説明すると、上記の実施形態において１次元形状計測に使用した２本のレーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２に加えて、反射面のチルト量の測定用のレーザ干渉計１３ＸＰから射出された２本のレーザビームの内、レーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２と同一Ｚ位置ＺＷ１のレーザビームＬＷＸＰ１を形状計測用に反射面に照射する。なお、レーザビームＬＷＸＰ２については、図１９及び図２０に示されるように、光路上の所定位置に反射鏡４１を配置する。また、反射面に照射される３本のレーザビームＬＷＸＰ１，ＬＷＸ１，ＬＷＸ２の配列間隔（図２のＬ１１，Ｌ１２）が互いに異なるように設定される。
【０１７４】
そして、Ｚ位置ＺＷ１における１次元形状計測にあたっては、前述したレーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２と同様に、図１９に示されるようにレーザビームＬＷＸＰ１の光路上から光路変更装置４０の可動ミラー４１０を退避した状態で、上記の配列間隔の差ずつ基板テーブル４をＹ軸方向に移動する毎に、レーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３ＸＰからの出力値を収集して、反射面７ＸＳのＺ軸回りの局所的な回転量を計測するとともに、上記の実施形態と同様にして基板テーブル４のＺ軸回りの回転量を計測する。また、Ｚ位置ＺＷ２における１次元形状計測にあたっては、前述したレーザビームＬＷＸ１，ＬＷＸ２と同様に、図２０に示されるように、レーザビームＬＷＸＰ１の光路上に光路変更装置４０の可動ミラー４１０を配置した状態で、Ｚ位置ＺＷ１のときと同様の計測を行う。
【０１７５】
以上の３光束による形状計測によれば、精度良く反射面の形状計測ができる。更に、４以上の光束によって１次元形状計測を行ってもよい。
【０１７６】
また、２次元位置検出用のレーザ干渉計と上述した光路変更装置とを用いて、２次元位置検出用のレーザビームを反射面のＺ位置ＺＷ１，ＺＷ２に照射する２条件にてウエハを２回露光を行い、ウエハ上におけるパターン転写位置の位置ズレ誤差を検出したり、基準ウエハのマークを離散的に検出することにより、反射面の形状のＺ位置による差を検出することができる。その上で、上述の１次元形状計測を１つのＺ位置について行うことで、１つの１次元形状情報と差情報とが得られるので、これらを記憶装置に記憶してもよい。なお、この１つの１次元形状情報と差情報とを記憶する方法を、上記の実施形態に適用できることは勿論である。
【０１７７】
また、上記の実施形態においては、反射面の形状計測のために、反射面の２つのＺ位置における１次元形状を計測したが、３つ以上のＺ位置における１次元形状を計測してもよい。１次元形状計測を行うＺ位置が多いほど、反射面の形状が精度良く計測される。
【０１７８】
３つのＺ位置における１次元形状を計測する場合には、上述した光路変更装置４０にその可動ミラー４１０（可動ミラー支持部材４１１及び駆動装置４１３等を含む）とほぼ同様の構成の他の可動ミラーを設けることにより対応することができる。すなわち、上述した光路変更装置４０の可動ミラー４１０が前記反射位置にあるときの該可動ミラー４１０と固定ミラー４２０との間に当該他の可動ミラーを配置する。そして、当該他の可動ミラーを、該可動ミラー４１０による反射光束の光路中に挿入配置して該反射光束を形状測定対象としての反射面に向けて反射する反射位置と、当該光路外に退避させて該可動ミラー４１０による反射光束をそのまま固定ミラー４２０に進行させる退避位置に選択的に設定できるようにする。４つ以上のＺ位置における１次元形状を計測する場合には、当該他の可動ミラーと同様のさらに他の可動ミラーを追加することにより対応することができる。なお、上記他の可動ミラーを設ける代わりに、例えば固定ミラー４２０をＺ方向に移動可能としてもよい。
【０１７９】
また、上記の実施形態においては、基板テーブルの側面に反射鏡を取り付けたが、基板テーブルの側面を鏡面加工して反射面を形成してもよい。
【０１８０】
また、上記の実施形態においては、チルト干渉計からのレーザ光束を反射面上のＺ軸に沿って並んだ２点に照射しているが、Ｚ位置が異なる２点であれば、その２点のＸ位置又はＹ位置が異なっていてもよい。
【０１８１】
また、上記の実施形態においては、基板テーブルのウエハ搭載面の形状を矩形状としたが、他の形状とすることができる。例えば、三角形状とした場合には、図２１に示されるように、基板テーブル４’の３側面に形成された反射面４’ａ，４’ｂ，４’ｃのそれぞれに対向して、２次元位置検出用のレーザ干渉計１３Ｘ１１，１３Ｘ１２，１３Ｘ２１，１３Ｘ２２，１３Ｙ１，１３Ｙ２とチルト検出用のレーザ干渉計１３Ｐ１，１３Ｐ２，１３ＹＰを配置すればよい。
【０１８２】
なお、レーザ干渉計１３Ｘ１１，１３Ｘ１２及びレーザ干渉計１３Ｘ２１，１３Ｘ２２については、上記の実施形態のレーザ干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２と同様に構成すればよく、また、レーザ干渉計１３ＸＰ１，１３ＸＰ２については、上記の実施形態のレーザ干渉計１３ＸＰと同様に構成すればよい。この場合、光路変更装置は、上述した光路変更装置４０と同様の構成のものを、レーザ干渉計１３Ｘ１１と１３Ｘ１２、レーザ干渉計１３Ｘ２１と１３Ｘ２２、及びレーザ干渉計１３Ｙ１と１３Ｙ２についてそれぞれ、すなわち３組設ける。
【０１８３】
かかる場合における、例えば反射面４’ａの形状計測では、例えば基板テーブル４’をＹ軸方向へ移動しつつ、レーザ干渉計１３Ｙ１，１３Ｙ２によって基板テーブル４’のＺ軸回りの回転量を測定するとほぼ同時に、レーザ干渉計１３Ｘ１１，１３Ｘ１２によって反射面４’ａのＺ軸回りの局所的な回転量を測定する。これにより、上記の実施形態と同様にして、反射面４’ａの形状が計測される。なお、図２１に示される三角形状の基板ステージ４’の場合には、３側面全てに対向してレーザ干渉計を配置せず、互いに交差する２面についてレーザ干渉計を配置することも可能である。
【０１８４】
また、上記の実施形態においては、基板テーブル４に設けられた反射面７ＸＳ，７ＹＳの形状を計測し、その形状情報を使用して基板テーブル４の位置制御を行ったが、レチクル微動ステージ１１に設けられた反射面２１ＸＳの形状を計測し、その形状情報を使用してレチクル微動ステージ１１の位置制御を行うことも可能である。かかる場合には、図２２に示されるように、上記の実施形態である図１１に示されたレーザ干渉計１４Ｘ１，１４Ｘ２，１４Ｍ１，１４Ｍ２に加えて、図２２に示されるように、チルト検出用のレーザ干渉計１４ＸＰを新たに配置する。この場合、光路変更装置は、上述した光路変更装置４０と同様の構成のものを、レーザ干渉計１４Ｘ１と１４Ｘ２について１組設ける。そして、基板テーブル４の場合と同様にして、反射面２１ＸＳの形状を計測し、その形状情報を使用してレチクル微動ステージ１１の位置制御を行えばよい。
【０１８５】
また、上記の実施形態においては、チルト検出用のレーザ干渉計の検出結果は、専らアッベ誤差の補正のために使用されたが、ステージのＸ軸回りの回転やＹ軸回りの回転の補正に使用することも可能である。
【０１８６】
また、レチクルステージ及びウエハステージの構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、いかなる構成でもよい。すなわち、レチクルステージは粗微動構造でなくともよいし、また、ウエハステージは上記実施形態のようにステージを積み上げた構成や平面モータ等でなくともよい。
【０１８７】
また、上記の実施形態では、レーザ干渉計をゼーマン効果を利用したものとしたが、他の構成の干渉計であってもよい。また、ダブルパス方式ではなく、シングルパス方式であってもよい。
【０１８８】
また、前述のＺ位置ＺＷ１における２次元位置検出値とＺ位置ＺＷ２における２次元位置検出値と間のオフセットが無視することができるほど小さければ、反射面の形状計測のためには上記の実施形態におけるアライメントセンサを使用しなくともよい。すなわち、本発明の形状計測装置においては、アライメントセンサのような２次元位置検出装置は必須という訳ではない。また、上記実施形態の形状計測装置で２次元位置検出装置を用いる場合、２次元位置検出装置はアライメントセンサ２６に限られるものでなく他のアライメントセンサ、例えばレチクルアライメント系などを用いてもよい。
【０１８９】
さらに、上記実施形態の露光装置は、例えばそれぞれ独立に可動な２つのウエハステージを備えるダブルウエハステージ方式を採用してもよく、この場合には２つのウエハステージでそれぞれ各反射面の形状計測が行われることになる。このとき、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターンが転写される露光位置に各ウエハステージを配置して、上記実施形態と全く同様の動作で各反射面の形状を計測してもよいし、その露光位置におけるウエハの露光動作と並行して、アライメントセンサ２６によるウエハのアライメントマークやウエハステージの基準マークの位置計測が行われる計測位置で各ウエハステージの反射面の形状を計測してもよい。特に後者では、露光位置でウエハ（基板テーブル）の位置計測を行なう露光用干渉計システム（図２の干渉計１３Ｘ１，１３Ｘ２，１３ＸＰ，１３Ｙ１，１３Ｙ２，１３ＹＰに相当）に前述の光路変更装置４０を設けず、計測位置でウエハ（基板テーブル）の位置計測を行う計測用干渉計システムのみに光路変更装置４０を設けるだけでもよい。なお、計測用干渉計システムは露光用干渉計システムと同一構成、あるいは前述の形状計測に必要な複数の測長軸（干渉計）を備えたものであることが好ましい。
【０１９０】
上記の実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置について説明したが、ステージ（ひいてはステージに搭載された試料）の位置制御にあたって、ステージに設けられた反射面の形状を計測し、その形状情報を用いて位置制御を行う各種の露光装置に適用が可能である。例えば、紫外線を光源にする縮小投影露光装置、波長１０ｎｍ前後の軟Ｘ線を光源にする縮小投影露光装置、波長１ｎｍ前後を光源にするＸ線露光装置、ＥＢ（電子ビーム）やイオンビームによる露光装置などあらゆるウエハ露光装置、液晶露光装置等に適応できる。また、ステップ・アンド・リピート機、ステップ・アンド・スキャン機、ステップ・アンド・スティッチング機を問わず、適用が可能である。
【０１９１】
また、露光装置のステージ装置に限定されることもなく、ステージの位置制御にあたって、ステージに設けられた反射面の形状を計測し、その形状情報を用いて位置制御を行う各種の装置のステージ装置にも適用することができる。例えば、上記の実施形態における前記形状計測装置と前記ウエハステージ装置とに対応する構成要素によってステージ装置を構成することにより、基板テーブルに相当する試料テーブルの位置制御を、上記の実施形態における基板テーブルの位置制御と同様に行うことができる。
【０１９２】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができることは言うまでもない。
【０１９３】
【発明の効果】
本発明によると、ステージ等の移動体に設けられた反射面を高精度で計測できるようになるので、当該ステージ等の位置の制御を精度良く行うことができるようになり、ひいては高品質で高精度なデバイス等を製造することができるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の露光装置の概略的な構成図である。
【図２】基板テーブルの構成、及び基板テーブルの位置検出のためのレーザ干渉計の配置を説明するための図である。
【図３】基板テーブルの２次元位置を検出するためのレーザ干渉計の概略的な構成図である。
【図４】図３のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図５】図３のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図６】図３のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図７】反射面のチルト情報を検出するためのレーザ干渉計の概略的な構成図である。
【図８】図７のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図９】図７のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図１０】図７のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図１１】レチクル微動ステージの構成、及びレチクル微動ステージの位置検出のためのレーザ干渉計の配置を説明するための図である。
【図１２】１次元形状計測時における基板テーブルの移動及び基準マークを説明するための図である。
【図１３】１次元形状計測時のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図１４】１次元形状計測時のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図１５】基準マーク位置測定による補正前における反射面の形状計測結果を説明するための図である。
【図１６】基準マーク位置測定による補正後における反射面の形状計測結果を説明するための図である。
【図１７】図１に示された露光装置を用いたデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１７のウエハプロセスステップ（ステップ２０４）における処理のフローチャートである。
【図１９】１次元形状計測の変形例の場合のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図２０】１次元形状計測の変形例の場合のレーザ干渉計における光路を説明するための図である。
【図２１】ステージの形状が三角形の変形例を説明するための図である。
【図２２】レチクルステージにおいて反射面の形状計測を行う変形例を説明するための図である。
【図２３】回動方式の光路変更装置の構成を示す図であり、（Ａ）は光路を変更する場合の側断面図、（Ｂ）は光路を変更する場合の正面図である。
【図２４】回動方式の光路変更装置の構成を示す図であり、（Ａ）は光路を変更しない場合の側断面図、（Ｂ）は光路を変更しない場合の正面図である。
【図２５】固定ミラー支持部材の構成を示す平面図である。
【図２６】スライド方式の光路変更装置の構成示す図であり、（Ａ）は光路を変更する場合の側断面図、（Ｂ）は光路を変更しない場合の側断面図である。
【符号の説明】
４…基板テーブル（移動体）
７ＸＳ，７ＹＳ…反射面
１１…レチクル微動ステージ
１３Ｘ１，１３Ｘ２…レーザ干渉計
１３Ｙ１，１３Ｙ２…レーザ干渉計
１３ＸＰ，１３ＹＰ…レーザ干渉計
２２…主制御系
２４…ウエハ駆動装置
２６…アライメントセンサ
２８，２９…多点フォーカス位置検出系
４０…光路変更装置
４１０…可動ミラー（第１ミラー）
４１１…可動ミラー支持部材（挿抜装置）
４１２…支持軸
４１３…駆動装置（挿抜装置）
４２０…固定ミラー（第２ミラー）
４２１…固定ミラー支持部材
Ｒ…レチクル（マスク）
Ｗ…ウエハ（基板）
ＰＬ…投影光学系
【図１】
2004138554.tif 000004
【図２】
2004138554.tif 000005
【図３】
2004138554.tif 000006
【図４】
2004138554.tif 000007
【図５】
2004138554.tif 000008
【図６】
2004138554.tif 000009
【図７】
2004138554.tif 000010
【図８】
2004138554.tif 000011
【図９】
2004138554.tif 000012
【図１０】
2004138554.tif 000013
【図１１】
2004138554.tif 000014
【図１２】
2004138554.tif 000015
【図１３】
2004138554.tif 000016
【図１４】
2004138554.tif 000017
【図１５】
2004138554.tif 000018
【図１６】
2004138554.tif 000019
【図１７】
2004138554.tif 000020
【図１８】
2004138554.tif 000021
【図１９】
2004138554.tif 000022
【図２０】
2004138554.tif 000023
【図２１】
2004138554.tif 000024
【図２２】
2004138554.tif 000025
【図２３】
2004138554.tif 000026
【図２４】
2004138554.tif 000027
【図２５】
2004138554.tif 000028
【図２６】
2004138554.tif 000029