(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系と液体とを介して露光光で基板を露光する露光装置において、
前記基板を載置する第１ステージと、
前記第１ステージとは独立して移動可能な第２ステージと、
前記露光光が入射する受光面が一部に配置される平坦面を有し、前記第２ステージに着脱可能に設けられる着脱可能部材と、
前記投影光学系の直下に液体を供給して液浸領域を形成する液浸システムと、を備え、
前記投影光学系と前記第１ステージとの間に前記液浸領域が維持される第１状態から、前記投影光学系と前記第２ステージとの間に前記液浸領域が維持される第２状態に遷移するように、前記投影光学系の直下に前記液浸領域を維持しつつ前記第１、第２ステージは移動され、前記第２状態において前記液浸領域は前記投影光学系と前記平坦面との間に維持される露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置において、
前記第１状態から前記第２状態に変わるまでの間に、前記着脱可能部材に形成された前記平坦面上を前記液浸領域が移動することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光装置において、
前記第１状態から前記第２状態に変わるまでの間に、前記第１ステージと前記第２ステージとの第１方向への位置関係を接近させた状態で、該第１および第２ステージを、共に前記投影光学系に対して前記第１方向に移動させる第１駆動装置をさらに有することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置において、
移動面を有し、該移動面上を前記第１ステージおよび前記第２ステージが移動するベース部材と、
前記第１ステージを前記移動面と交差する第２方向に移動させる第２駆動装置と、
前記第２方向に関して、前記第１ステージの自重を支持する支持装置と、をさらに有することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の露光装置において、
前記第２ステージは、載置した前記基板の周囲に形成されて、該基板の表面とはほぼ同一の高さの平坦面を有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記着脱可能部材は交換可能に取り付けられており、該着脱可能部材を交換する時期を検出する制御装置をさらに有することを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置において、
液体を供給して前記液浸領域を形成し、かつ供給する液体の流量を調整する液体供給装置をさらに有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記着脱可能部材は、少なくとも一部が撥液性を有することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
リソグラフィ工程を有するデバイス製造方法であって、
請求項１に記載の露光装置を用いてデバイスパターンを基板上に転写することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１０】
投影光学系と液体とを介して露光光で基板を露光する露光方法において、
前記投影光学系の直下に液体を供給して液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液体とを介して第１ステージに載置される基板を露光することと、
前記投影光学系と前記第１ステージとは独立して移動可能な第２ステージとの間に前記液浸領域が維持される第１状態から、前記投影光学系と前記第２ステージとの間に前記液浸領域が維持される第２状態に遷移するように、前記投影光学系の直下に前記液浸領域を維持しつつ、前記第１ステージと、前記第１ステージとは独立して移動可能かつ前記露光光が入射する受光面が一部に配置される平坦面を有する着脱可能部材が着脱可能に設けられる第２ステージとを移動すること、を含む露光方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光方法において、
前記第１状態から前記第２状態に変わるまでの間に、前記着脱可能部材に形成された前記平坦面上で前記液浸領域を移動させること、をさらに含む露光方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の露光方法において、
前記第１状態から前記第２状態に変わるまでの間に、前記第１ステージと前記第２ステージとの第１方向への位置関係を接近させた状態で、該第１および第２ステージを、共に前記投影光学系に対して前記第１方向に移動させること、をさらに含む露光方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の露光方法において、
移動面上を、前記第１ステージおよび前記第２ステージを移動させること、
前記第１ステージを、前記移動面と交差する第２方向に移動させること、および
前記第２方向に関して、前記第１ステージの自重を支持すること、をさらに含む露光方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第２ステージには基板が載置され、前記第２ステージに載置した前記基板の周囲に、該基板の表面とはほぼ同一の高さの平坦面を設けること、をさらに含む露光方法。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記着脱可能部材を交換可能に取り付けて、前記着脱可能部材を交換する時期を検出すること、をさらに含む露光方法。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記着脱可能部材の少なくとも一部を撥液性にすること、をさらに含む露光方法。
【請求項１７】
リソグラフィ工程を有するデバイス製造方法であって、
請求項１０に記載の露光方法を用いてデバイスパターンを基板上に転写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、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体素子（集積回路）、液晶表示素子などの電子デバイスを製造する際にリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び露光方法、並びに前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク（又はレチクル）のパターンの像を投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光性の物体（以下、「ウエハ」と呼ぶ）上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。【０００３】
この種の投影露光装置では、集積回路の高集積化によるパターンの微細化に伴って、より高い解像力（解像度）が年々要求されるようになり、そのために露光光の短波長化及び投影光学系の開口数（ＮＡ）の増大化（大ＮＡ化）が次第に進んできた。しかるに、露光光の短波長化及び投影光学系の大ＮＡ化は、投影露光装置の解像力を向上させる反面、焦点深度の狭小化を招く。また、露光波長は将来的に更に短波長化することが確実視されており、このままでは焦点深度が狭くなり過ぎて、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれが生じていた。【０００４】
そこで、実質的に露光波長を短くして、かつ空気中に比べて焦点深度を大きく（広く）する方法として、液浸法を利用した露光装置が、最近注目されるようになってきた。この液浸法を利用した露光装置として、投影光学系の下面とウエハ表面との間を水又は有機溶媒等の液体で局所的に満たした状態で露光を行うものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載の露光装置では、液体中での露光光の波長が、空気中の１／ｎ倍（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上すると共に、その解像度と同一の解像度が液浸法によらず得られる投影光学系（このような投影光学系の製造が可能であるとして）に比べて焦点深度をｎ倍に拡大する、すなわち空気中に比べて焦点深度を実質的にｎ倍に拡大することができる。【０００５】
また、近時においては、ウエハステージ（基板ステージ）とは独立して、２次元面内で駆動可能で、計測に用いられる計測器が設けられたステージ（計測ステージ）を、備えた露光装置も提案されている（例えば、特許文献２、３等参照）。この計測ステージを採用する場合、ウエハステージにはウエハの露光の際に必要となる必要最低限の構成部材（例えばウエハホルダなど）のみを設ければ良いので、ウエハステージの小型、軽量化を図ることができる。これにより、ウエハステージを駆動する駆動機構（モータ）の小型化及びモータからの発熱量を低減することができ、ウエハステージの熱変形や露光精度の低下を極力抑制することができることが期待される。【０００６】
しかるに、前述した液浸露光装置に、計測ステージを採用する場合には、計測ステージ上に水を浸した状態で露光に関する種々の計測が行われるので、計測ステージの液体に接する部材の表面が液体との接触及び露光光の照射により劣化し、露光に関する各種計測の計測精度が経時的に劣化し、ひいては露光精度を長期に渡って維持することが困難になる蓋然性が高い。勿論、計測ステージの各計測器部分の上面には撥水コートが施されるが、この撥水コートは、一般的に、液浸露光で用いられる露光光（遠紫外域又は真空紫外域の光）に対して弱く、その露光光の照射により劣化するという性質を有している。【０００７】
なお、計測ステージを採用せず、ウエハステージに各種計測器を設ける場合であっても、液体に接する部材（この部材の表面に撥水コートが施されることが多い）の表面が液体との接触及び露光光の照射により劣化し、露光に関する各種計測の計測精度が経時的に劣化するという現象が、上記と同様に生じ得る。【０００８】
【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
【特許文献３】特開平３−２１１８１２号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第１の観点からすると、投影光学系を介して基板を露光する露光装置であって、前記基板を載置して移動可能な基板ステージと；液体が供給されるプレートを有し、前記投影光学系及び前記液体を介して前記露光に関する計測を行う計測部と；を備え、前記計測部を構成する前記プレートを含む少なくとも一部が交換可能に構成されていることを特徴とする第１の露光装置である。【００１０】
これによれば、液体が供給されるプレートを有し、投影光学系及び液体を介して前記露光に関する計測を行う計測部のうち、プレートを含む少なくとも一部が交換可能とされている。このため、プレート表面が液体との接触で劣化する前に、そのプレートを含む少なくとも一部を交換することで、露光に関する計測を常時高精度に行うことができ、ひいては高精度な露光を維持することが可能となる。【００１１】
本発明は第２の観点からすると、投影光学系を介して基板を露光する露光装置であって、前記基板を載置して移動可能な基板ステージと；少なくとも１つの端面が鏡面加工されたプレートを有し、前記投影光学系を介して前記露光に関する計測を行う計測部と；を備え、前記計測部を構成する前記プレートを含む少なくとも一部が交換可能に構成されていることを特徴とする第２の露光装置である。【００１２】
これによれば、計測部を構成するプレートを含む少なくとも一部が交換可能とされていることから、このプレート表面が計測の際の露光光の照射などにより劣化する前に、そのプレートを含む少なくとも一部を交換することで、露光に関する計測を常時高精度に行うことができ、ひいては高精度な露光を維持することが可能となる。また、プレートは、その少なくとも１つの端面が鏡面加工されていることから、プレートを含む計測部の少なくとも一部を新たなものに交換する際に、その交換後の部品をラフに位置決めしても、プレートの鏡面加工された端面を介して、例えば干渉計等を用いてプレートの位置を正確に計測することができる。従って、交換の際に計測部の一部をラフに位置決めしても、計測の際に計測部を所望の位置に正確に位置決めすることが可能となるので、交換に長時間をかける必要がなく、交換に伴うダウンタイムの増加による装置稼動効率の低下を効果的に防止することが可能となる。【００１３】
本発明の第３の観点からすると、投影光学系を介して基板を露光する露光装置であって、前記基板を載置して移動可能な基板ステージと；交換可能なプレートを有し、前記投影光学系を介して前記露光に関する計測を行う計測部と；前記プレートの交換時期を検出する検出装置と；を備えることを特徴とする第３の露光装置である。【００１４】
これによれば、計測部の計測精度が低下し始める直前の時期を予め実験などで求め、この時期を検出装置が検出するプレートの交換時期として予め設定しておき、検出装置がその交換時期を検出したときにプレートの交換をすることとすることで、計測部の計測精度が低下するより以前の最適な時期にプレートを交換することが可能となる。すなわち、計測部による露光に関する計測の計測精度を高精度に維持することができるとともに、プレートの交換頻度を極力抑制することができる。従って、露光精度を長期に渡って高精度に維持することができるとともに、プレートの交換に伴うダウンタイムの増加による装置稼動効率の低下を効果的に防止することが可能となる。【００１５】
本発明は、第４の観点からすると、基板を露光する露光方法であって、液体が供給されるプレートを介して前記露光に関する計測を行う計測部のうち、前記プレートを含む少なくとも一部を交換する工程と；前記交換後に前記計測部を用いて前記露光に関する計測を行い、その計測結果を反映させて前記基板を露光する工程と；を含む第１の露光方法である。【００１６】
これによれば、例えばプレート表面が液体との接触で劣化する前に、液体が供給されるプレートを介して前記露光に関する計測を行う計測部のうち、前記プレートを含む少なくとも一部を交換することで、計測部により露光に関する計測を高精度に行うことができ、その計測結果を反映することで、高精度な露光が可能となる。【００１７】
本発明は、第５の観点からすると、基板を露光する露光方法であって、少なくとも１つの端面が鏡面加工されたプレートを介して前記露光に関する計測を行う計測部のうち、前記プレートを含む少なくとも一部を交換する工程と；前記交換後の前記プレートの位置を前記端面を介して計測し、前記計測部を用いて前記計測を行う工程と；前記計測結果を反映させて前記基板を露光する工程と；を含む第２の露光方法である。【００１８】
これによれば、例えばプレート表面が計測の際の露光光の照射などにより劣化する前に、そのプレートを含む少なくとも一部を交換し、前記プレートの位置を前記端面を介して計測して前記計測部を用いて露光に関する計測を行うことで、露光に関する計測を高精度に行うことができるとともに、プレートを含む計測部の少なくとも一部を新たなものに交換する際に、その交換後の部品をラフに位置決めしても、プレートの鏡面加工された端面を介してプレートの位置を正確に計測することができる。従って、交換の際に計測部の一部をラフに位置決めしても、計測の際に計測部を所望の位置に正確に位置決めすることが可能となる。また、前記計測結果を反映することで、高精度な露光が可能となる。【００１９】
本発明は、第６の観点からすると、基板を露光する露光方法であって、プレートを介して前記露光に関する計測を行う計測部を用いて前記計測を行う工程と；前記プレートの交換時期を検出し、前記プレートを交換する工程と；前記計測結果を反映させて前記基板を露光する工程と；を含む第３の露光方法である。【００２０】
これによれば、計測部の計測精度が低下し始める直前の時期を予め実験などで求め、この時期をプレートの交換時期として予め設定しておく。そして、その交換時期を検出したときにプレートの交換をすることで、計測部の計測精度が低下するより以前の最適な時期にプレートを交換することが可能となる。すなわち、計測部による露光に関する計測の計測精度を高精度に維持することができるとともに、プレートの交換頻度を極力抑制することができる。また、前記計測結果を反映することで、高精度な露光が可能となる。【００２１】
また、リソグラフィ工程において、本発明の第１〜第３の露光装置を用いて基板を露光してその基板上にデバイスパターンを形成することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。従って、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の第１〜第３の露光装置のいずれかを用いるデバイス製造方法であるとも言える。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置を示す概略図である。
【図２】ステージ装置を示す斜視図である。
【図３（Ａ）】計測ステージを示す斜視図である。
【図３（Ｂ）】計測ステージから計測テーブルが取り外された状態を示す斜視図である。
【図４】計測ステージの縦断面図である。
【図５】自重キャンセラの縦断面図である。
【図６】自重キャンセラの作用を説明するための模式図である。
【図７】第１の実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図８（Ａ）】第１の実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その１）である。
【図８（Ｂ）】第１の実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その２）である。
【図９（Ａ）】第１の実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その３）である。
【図９（Ｂ）】第１の実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その４）である。
【図１０】第１の実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その３）である。
【図１１】第２の実施形態に係る計測ステージ及び搬出入機構を示す斜視図である。
【図１２】計測ステージからプレートが搬出される状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。【００２４】
図１には、第１の実施形態の露光装置１００の概略構成が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる）である。この露光装置１００は、照明系１０、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、基板ステージとしてのウエハステージＷＳＴ及び計測部を構成する計測ステージＭＳＴを有するステージ装置５０、及びこれらの制御系等を備えている。ウエハステージＷＳＴ上には、基板としてのウエハＷが載置されるようになっている。【００２５】
前記照明系１０は、不図示のレチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域を照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。【００２６】
前記レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動部１１（図１では図示せず図７参照）によって、照明系１０の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここでは図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。【００２７】
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置（Ｚ軸回りの回転を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１１６によって、移動鏡１５（実際には、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）を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。このレチクル干渉計１１６の計測値は、主制御装置２０（図１では不図示、図７参照）に送られ、主制御装置２０では、このレチクル干渉計１１６の計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の位置を算出するとともに、この算出結果に基づいてレチクルステージ駆動部１１を制御することで、レチクルステージＲＳＴの位置（及び速度）を制御する。【００２８】
レチクルＲの上方には、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲ上の一対のレチクルアライメントマークとこれらに対応する計測ステージＭＳＴ上の一対の基準マーク（以下、「第１基準マーク」と呼ぶ）とを同時に観察するための露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂがＸ軸方向に所定距離隔てて設けられている。これらのレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂとしては、例えば特開平７−１７６４６８号公報及びこれに対応する米国特許第５，６４６，４１３号などに開示されるものと同様の構成のものが用いられている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００２９】
前記投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、該鏡筒４０内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとを含んで構成されている。投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ軸方向の共通の光軸ＡＸを有する複数のレンズ（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば１／４倍又は１／５倍）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域が照明されると、このレチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ上に形成される。【００３０】
また、図示は省略されているが、投影光学系ＰＬを構成する複数のレンズのうち、特定の複数のレンズは、主制御装置２０からの指令に基づいて、結像特性補正コントローラ３８１（図７参照）によって制御され、投影光学系ＰＬの光学特性（結像特性を含む）、例えば倍率、ディストーション、コマ収差、及び像面湾曲（像面傾斜を含む）などを調整できるようになっている。【００３１】
なお、本実施形態の露光装置１００では、後述するように液浸法を適用した露光が行われるため、開口数ＮＡが実質的に増大することに伴いレチクル側の開口が大きくなる。このため、レンズのみで構成する屈折光学系においては、ペッツヴァルの条件を満足することが困難となり、投影光学系が大型化する傾向にある。かかる投影光学系の大型化を避けるために、ミラーとレンズとを含んで構成される反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を用いても良い。【００３２】
また、本実施形態の露光装置１００では、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子としてのレンズ（以下、「先端レンズ」という）９１の近傍には、液浸装置１３２を構成する液体供給ノズル５１Ａと、液体回収ノズル５１Ｂとが設けられている。【００３３】
前記液体供給ノズル５１Ａには、その一端が液体供給装置２８８（図１では不図示、図７参照）に接続された不図示の供給管の他端が接続されており、前記液体回収ノズル５１Ｂには、その一端が液体回収装置２９２（図１では不図示、図７参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。【００３４】
前記液体供給装置２８８は、液体のタンク、加圧ポンプ、温度制御装置、並びに供給管に対する液体の供給・停止を制御するためのバルブ等を含んで構成されている。バルブとしては、例えば液体の供給・停止のみならず、流量の調整も可能となるように、流量制御弁を用いることが望ましい。前記温度制御装置は、液体タンク内の液体の温度を、露光装置本体が収納されているチャンバ（不図示）内の温度と同程度の温度に調整する。【００３５】
前記液体回収装置２９２は、液体のタンク及び吸引ポンプ、並びに回収管を介した液体の回収・停止を制御するためのバルブ等を含んで構成されている。バルブとしては、前述した液体供給装置２８８側のバルブに対応して流量制御弁を用いることが望ましい。【００３６】
上記の液体としては、ここでは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する超純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いるものとする。超純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できると共に、ウエハ上のフォトレジストや光学レンズ等に対する悪影響がない利点がある。【００３７】
ＡｒＦエキシマレーザ光に対する水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４である。この水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。【００３８】
前記液体供給装置２８８及び液体回収装置２９２は、それぞれコントローラを具備しており、それぞれのコントローラは、主制御装置２０によって制御されるようになっている（図７参照）。液体供給装置２８８のコントローラは、主制御装置２０からの指示に応じ、供給管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体供給ノズル５１Ａを介して先端レンズ９１とウエハＷとの間に水を供給する。また、このとき、液体回収装置２９２のコントローラは、主制御装置２０からの指示に応じ、回収管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体回収ノズル５１Ｂを介して先端レンズ９１とウエハＷとの間から液体回収装置２９２（液体のタンク）の内部に水を回収する。このとき、主制御装置２０は、先端レンズ９１とウエハＷとの間に液体供給ノズル５１Ａから供給される水の量と、液体回収ノズル５１Ｂを介して回収される水の量とが常に等しくなるように、液体供給装置２８８のコントローラ、液体回収装置２９２のコントローラに対して指令を与える。従って、先端レンズ９１とウエハＷとの間に、一定量の水Ｌｑ（図１参照）が保持される。この場合、先端レンズ９１とウエハＷとの間に保持された水Ｌｑは、常に入れ替わっている。【００３９】
上記の説明から明らかなように、本実施形態の液浸装置１３２は、上記液体供給装置２８８、液体回収装置２９２、供給管、回収管、液体供給ノズル５１Ａ及び液体回収ノズル５１Ｂ等を含んで構成された、局所液浸装置である。【００４０】
なお、投影ユニットＰＵ下方に計測ステージＭＳＴが位置する場合にも、上記と同様に計測テーブルＭＴＢと先端レンズ９１との間に水を満たすことが可能である。【００４１】
なお、上記の説明では、その説明を簡単にするため、液体供給ノズルと液体回収ノズルとがそれぞれ１つずつ設けられているものとしたが、これに限らず、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されるように、ノズルを多数有する構成を採用することとしても良い。要は、投影光学系ＰＬを構成する最下端の光学部材（先端レンズ）９１とウエハＷとの間に液体を供給することができるのであれば、その構成はいかなるものであっても良い。【００４２】
なお、不図示ではあるが、水Ｌｑが保持される液浸領域の外側、例えば液体供給ノズル５１Ａ、液体回収ノズル５１Ｂの外側に、例えば光ファイバ式の漏水センサが設置されており、主制御装置２０は、この漏水センサの出力に基づいて漏水発生を瞬時に検知できる構成となっている。【００４３】
前記ステージ装置５０は、フレームキャスタＦＣと、該フレームキャスタＦＣ上に設けられたベース盤１２と、該ベース盤１２の上面の上方に配置されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴと、これらのステージＷＳＴ、ＭＳＴの位置を計測する干渉計１６、１８を含む位置計測装置としての干渉計システム１１８（図７参照）と、ステージＷＳＴ、ＭＳＴを駆動するステージ駆動部１２４（図７参照）と、を備えている。【００４４】
前記フレームキャスタＦＣは、ステージ装置５０を斜視図にて示す図２から分かるように、そのＸ側方向一側と他側の端部近傍にＹ軸方向を長手方向とし上方に突出した凸部ＦＣａ，ＦＣｂが一体的に形成された概略平板状の部材から成る。【００４５】
前記ベース盤１２は、定盤とも呼ばれる板状部材からなり、フレームキャスタＦＣの前記凸部ＦＣａ，ＦＣｂに挟まれた領域上に配置されている。ベース盤１２の上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの移動の際のガイド面とされている。【００４６】
前記ウエハステージＷＳＴは、図２に示されるように、ベース盤１２上に配置されたウエハステージ本体２８と、該ウエハステージ本体２８上に不図示のＺ・チルト駆動機構を介して搭載されたウエハテーブルＷＴＢとを備えている。Ｚ・チルト駆動機構は、実際には、ウエハステージ本体２８上でウエハテーブルＷＴＢを３点で支持する３つのアクチュエータ（例えば、ボイスコイルモータ又は電磁石）等を含んで構成され、ウエハテーブルＷＴＢをＺ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の３自由度方向に微小駆動する。【００４７】
前記ウエハステージ本体２８は、断面矩形枠状でＸ軸方向に延びる中空部材によって構成されている。このウエハステージ本体２８の下面には、複数、例えば４つの不図示の気体静圧軸受け、例えばエアベアリングが設けられ、これらのエアベアリングを介してウエハステージＷＳＴが前述のガイド面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で浮上支持されている。【００４８】
前記フレームキャスタＦＣの凸部ＦＣａの上方には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子８６が配置されている。同様に、フレームキャスタＦＣの凸部ＦＣｂの上方には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子８７が、配置されている。これらのＹ軸用の固定子８６、８７は、それぞれの下面に設けられた不図示の気体静圧軸受、例えばエアベアリングによって凸部ＦＣａ，ＦＣｂの上面に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。Ｙ軸用の固定子８６，８７は、本実施形態では、複数の永久磁石群から成る磁極ユニットして構成されている。【００４９】
前記ウエハステージ本体２８の内部には、Ｘ軸方向の可動子としての永久磁石群を有する磁極ユニット９０が設けられている。【００５０】
磁極ユニット９０の内部空間には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸用の固定子８０が挿入されている。このＸ軸用の固定子８０は、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットによって構成されている。この場合、磁極ユニット９０と電機子ユニットから成るＸ軸用の固定子８０とによって、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成されている。以下においては、適宜、上記Ｘ軸リニアモータを、その固定子（Ｘ軸用の固定子）８０と同一の符号を用いて、Ｘ軸リニアモータ８０と呼ぶものとする。なお、ムービングマグネット型のリニアモータに代えて、ムービングコイル型のリニアモータを用いても良い。【００５１】
前記Ｘ軸用の固定子８０の長手方向の一側と他側の端部には、例えばＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る可動子８２、８３が、それぞれ固定されている。これらの可動子８２、８３のそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子８６、８７にそれぞれ内側から挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットから成る可動子８２、８３と磁極ユニットから成るＹ軸用の固定子８６，８７とによって、ムービングコイル型のＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子８２、８３と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８２、Ｙ軸リニアモータ８３とも呼ぶものとする。なお、Ｙ軸リニアモータ８２，８３として、ムービングマグネット型のリニアモータを用いても良い。【００５２】
すなわち、ウエハステージＷＳＴは、Ｘ軸リニアモータ８０により、Ｘ軸方向に駆動されるとともに、一対のＹ軸リニアモータ８２，８３によってＸ軸リニアモータ８０と一体でＹ軸方向に駆動される。また、ウエハステージＷＳＴは、Ｙ軸リニアモータ８２，８３が発生するＹ軸方向の駆動力を僅かに異ならせることにより、θｚ方向にも回転駆動される。【００５３】
前記ウエハテーブルＷＴＢ上には、ウエハＷを保持するウエハホルダ７０が設けられている。ウエハホルダ７０は、板状の本体部と、該本体部の上面に固定されその中央にウエハＷの直径より２ｍｍ程度直径が大きな円形開口が形成された補助プレートとを備えている。この補助プレートの円形開口内部の本体部の領域には、多数のピンが配置されており、その多数のピンによってウエハＷが支持された状態で真空吸着されている。この場合、ウエハＷが真空吸着された状態では、そのウエハＷ表面と補助プレートの表面との高さがほぼ同一の高さとなるようになっている。【００５４】
また、ウエハテーブルＷＴＢの上面には、図２に示されるように、Ｘ軸方向の一端（−Ｘ側端）にＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡１７ＸがＹ軸方向に延設され、Ｙ軸方向の一端（＋Ｙ側端）にＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡１７ＹがＸ軸方向に延設されている。これらの移動鏡１７Ｘ，１７Ｙの各反射面には、図２に示されるように、後述する干渉計システム１１８（図７参照）を構成するＸ軸干渉計４６，Ｙ軸干渉計１８からの干渉計ビーム（測長ビーム）がそれぞれ投射され、各干渉計４６、１８ではそれぞれの反射光を受光することで、各反射面の基準位置（一般には投影ユニットＰＵ側面や、オフアクシス・アライメント系ＡＬＧ（図７，図８（Ａ）等参照）の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする）からの計測方向の変位を計測する。Ｙ軸干渉計１８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ており、Ｘ軸干渉計４６は、Ｙ軸干渉計１８の測長軸と投影光学系ＰＬの投影中心で垂直に交差する測長軸を有している（図８（Ａ）等参照）。【００５５】
前記Ｙ軸干渉計１８は、少なくとも３本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。このＹ軸干渉計１８の出力値（計測値）は、図７に示されるように、主制御装置２０に供給され、主制御装置２０ではＹ軸干渉計１８からの出力値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸方向の位置（Ｙ位置）のみならず、Ｘ軸回りの回転量（ピッチング量）及びＺ軸回りの回転量（ヨーイング量）をも計測できるようになっている。また、Ｘ軸干渉計４６は、少なくとも２本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。このＸ軸干渉計４６の出力値（計測値）は、主制御装置２０に供給され、主制御装置２０ではＸ軸干渉計４６からの出力値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）のみならず、Ｙ軸回りの回転量（ローリング量）をも計測できるようになっている。【００５６】
上述のように、ウエハテーブルＷＴＢ上には、実際には、移動鏡１７Ｘ、１７Ｙが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡１７として示されている。なお、例えば、ウエハテーブルＷＴＢの端面を鏡面加工して反射面（前述した移動鏡１７Ｘ、１７Ｙの反射面に相当）を形成しても良い。【００５７】
前記計測ステージＭＳＴは、図２に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とするＹステージ８１などの複数の部材の組み合わせによって構成され、その最下面（ベース盤１２に最も接近している部材の下面）に設けられた複数の気体静圧軸受け、例えばエアベアリングを介してベース盤１２の上面（ガイド面）上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で浮上支持されている。【００５８】
計測ステージＭＳＴは、図３（Ａ）の斜視図からも分かるように、Ｘ軸方向に細長い長方形の板状の計測ステージ本体８１ｃと該計測ステージ本体８１ｃ上面のＸ軸方向の一側、他側にそれぞれ固定された一対の突出部８１ａ、８１ｂとを有するＹステージ８１と、前記計測ステージ本体８１ｃの上面の上方に配置されたレベリングテーブル５２と、該レベリングテーブル５２上に設けられた計測ユニットの少なくとも一部を構成する計測テーブルＭＴＢとを備えている。【００５９】
前記Ｙステージ８１を構成する計測ステージ本体８１ｃのＸ軸方向の一側と他側の端面には、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る可動子８４、８５が、それぞれ固定されている。これらの可動子８４、８５のそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子８６、８７にそれぞれ内側から挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットから成る可動子８４，８５と磁極ユニットから成るＹ軸用の固定子８６，８７とによって、２つのムービングコイル型のＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子８４、８５と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８４、Ｙ軸リニアモータ８５とも呼ぶものとする。本実施形態では、これらのＹ軸リニアモータ８４、８５によって、計測ステージＭＳＴの全体が、Ｙ軸方向に駆動される。なお、このＹ軸リニアモータ８４，８５をムービングマグネット型のリニアモータとしても良い。【００６０】
前記計測ステージ本体８１ｃの底面には、前述の複数の気体静圧軸受けが設けられている。この計測ステージ本体８１ｃ上面のＸ軸方向の一側、他側の−Ｙ側端部近傍に、前述の一対の突出部８１ａ、８１ｂが相互に対峙して固定されている。これらの突出部８１ａ、８１ｂ相互間には、Ｘ軸方向にそれぞれ延びる固定子６１、固定子６３が、Ｚ軸方向（上下）に所定間隔を隔てて配置され、それぞれの固定子６１、６３の両端部が突出部８１ａ、８１ｂにそれぞれ固定されている。【００６１】
前記レベリングテーブル５２の＋Ｘ側の端面には、Ｘボイスコイルモータ５４ａの可動子が設けられ、該Ｘボイスコイルモータ５４ａの固定子は、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。また、レベリングテーブル５２の＋Ｙ端面には、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃの可動子がそれぞれ設けられ、これらのＹボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃの固定子は、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。前記Ｘボイスコイルモータ５４ａは、例えば磁極ユニットから成る可動子と電機子ユニットから成る固定子とから構成され、これらの間の電磁相互作用により、Ｘ軸方向の駆動力を発生する。また、前記Ｙボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃも同様に構成され、Ｙ軸方向の駆動力を発生する。すなわち、レベリングテーブル５２は、Ｘボイスコイルモータ５４ａによりＹステージ８１に対して、Ｘ軸方向に駆動され、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃによりＹステージ８１に対してＹ軸方向に駆動される。また、ボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃが発生する駆動力を異ならせることにより、レベリングテーブル５２をＹステージ８１に対してＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）へ駆動することができるようになっている。【００６２】
前記レベリングテーブル５２は、図４に一部を断面して模式的に示されるように、その底面が開口した外観が板状の筐体から成り、その内部には、Ｚ軸方向の駆動力を発生する３つのＺボイスコイルモータ５６（ただし、紙面奥側のＺボイスコイルモータ５６については不図示）が、それぞれ配置されている。各Ｚボイスコイルモータ５６の固定子は、電機子ユニットから成り、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。また、各Ｚボイスコイルモータ５６の可動子は、磁極ユニットから成り、レベリングテーブル５２に固定されている。これら３つのＺボイスコイルモータ５６は、それぞれの固定子と可動子との間の電磁相互作用により、Ｚ軸方向の駆動力を発生する。従って、レベリングテーブル５２は、３つのＺボイスコイルモータ５６によってＺ軸方向に駆動されるとともに、Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向），Ｙ軸回りの回転方向（θｙ方向）にも微小駆動されるようになっている。【００６３】
すなわち、レベリングテーブル５２は、前述したＸボイスコイルモータ５４ａ、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃ、３つのＺボイスコイルモータ５６により、６自由度方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に非接触で微小駆動可能とされている。【００６４】
また、前記レベリングテーブル５２の内部には、図４に示されるように、レベリングテーブル５２の自重をキャンセルする自重キャンセル機構５８も配置されている。すなわち、自重キャンセル機構５８は、計測テーブルＭＴＢの自重を補償しているとも言える。この自重キャンセル機構５８は、前述の３つのＺボイスコイルモータ５６で構成される三角形の略重心位置の近傍に配置されている。【００６５】
自重キャンセラ５８は、図５の縦断面図に示されるように、下端部（−Ｚ側端部）が開口し、上端部（＋Ｚ端部）が閉塞された円筒状のシリンダ部１７０Ａと、該シリンダ部１７０Ａの内部に前記開口を介して挿入され、該シリンダ部１７０Ａに対して相対移動可能なピストン部１７０Ｂとを備えている。【００６６】
前記シリンダ部１７０Ａには、その下端部（−Ｚ側端部）近傍にその内周面の全周にわたって環状の第１環状凸部１７２ａが形成されている。また、第１環状凸部１７２ａの下側（−Ｚ側）には所定間隔をあけて第２環状凸部１７２ｂが形成されている。そして、シリンダ部１７０Ａの第１環状凸部１７２ａと第２環状凸部１７２ｂとの間に形成された所定深さの環状凹溝１７２ｄの内部底面には、シリンダ部１７０Ａの内部空間と外部とを連通する貫通孔１７２ｃが所定の間隔で複数箇所に形成されている。【００６７】
前記ピストン部１７０Ｂは、その外周面と前記第１、第２環状凸部１７２ａ，１７２ｂとの間に所定のクリアランスが形成された状態で、シリンダ部１７０Ａ内に挿入されている。【００６８】
ピストン部１７０Ｂは、第１の直径の円柱部と、その−Ｚ側に設けられ円柱部と同心の第２の直径（＞第１の直径）の円板部との２部分から成る段付き円柱状の形状を有している。このピストン部１７０Ｂには、上端面の中央部から底面まで達するＺ軸方向の通気管路１７４ａが形成されている。通気管路１７４ａは、ピストン部１７０Ｂの下端面（−Ｚ側端面）に形成された、溝１７４ｂに連通し、ピストン部１７０Ｂの下端面近傍では、該下端面に近づくほど狭くなるように加工されている。すなわち、通気管路１７４ａの下端部は、一種のノズル（先細ノズル）の役目を果たすように形成されている。なお、溝１７４ｂは、実際には、円とその中心で直交する十字とを組み合わせた形状を有している。【００６９】
また、ピストン部１７０Ｂの上端面の周縁の近傍には、中心角９０°の間隔で４つの通気管路１７６（ただし、図５では＋Ｙ側、−Ｙ側にそれぞれ位置する２つの通気管路１７６のみを図示、＋Ｘ側、−Ｘ側にそれぞれ位置する残り２つの通気管路１７６については不図示）が、ピストン部１７０Ｂの高さ方向中央部やや上側の位置まで掘り下げられた状態で形成されている。これらの４つの通気管路１７６の下端部近傍にはピストン部１７０Ｂの外周面の外側に連通する気体噴出口としての絞り孔１７８が貫通形成されている。【００７０】
この場合、シリンダ部１７０Ａの内部のピストン部１７０Ｂより上方には、ほぼ気密状態の空間１８０が形成されている。この空間１８０には、シリンダ部１７０Ａの一部に形成された不図示の開口を介して不図示の給気管の一端が接続されており、この給気管の他端は、不図示の気体供給装置に接続されている。この気体供給装置から、例えばヘリウムなどの希ガスあるいは窒素、又は空気などの気体が給気管を介して空間１８０内に供給され、該空間１８０は、シリンダ１７０Ａの外部に比べて気圧の高い陽圧空間とされている。従って、以下では、空間１８０を「陽圧空間１８０」とも呼ぶものとする。【００７１】
このようにして構成された自重キャンセラ５８では、図６に示されるように、空間１８０が陽圧空間とされることにより通気管路１７４ａ内には矢印Ａ1で示されるガスの流れ（以下、適宜「流れＡ1」とも呼ぶ）が生じる。この流れＡ1で示されるガスが、前述の通気管路１７４ａの下端の先細ノズル部から噴出され、溝１７４ｂ内に矢印Ａ2で示されるガスの流れが生じる。このガスが、溝１７４ｂの全域に行き渡り、溝１７４ｂの全体から計測ステージ本体８１ｃの上面に向けて噴出される。これにより、ピストン部１７０Ｂの底面と計測ステージ本体８１ｃの上面との間のガスの静圧（隙間内圧力）により、ピストン部１７０Ｂの底面と計測ステージ本体８１ｃの上面との間に、所定のクリアランスΔＬ1が形成されるようになっている。すなわち、ピストン部１７０Ｂの底面には、実質的に、一種の気体静圧軸受が形成されており、ピストン部１７０Ｂが計測ステージ本体８１ｃの上方に非接触で浮上支持されている。以下では、この気体静圧軸受を「スラスト軸受」とも呼ぶものとする。【００７２】
通気管路１７４ａと同様に、４つの通気管路１７６のそれぞれにも矢印Ｂ1で示されるガスの流れが生じることとなり、これに伴って、絞り孔１７８には、ピストン部１７０Ｂ内部から外部に向かう、矢印Ｂ2で示されるガスの流れが生じ、絞り孔１７８から噴出されたガスは、第２環状凸部１７２ｂに対して噴き付けられることとなる。このとき、第２環状凸部１７２ｂとピストン部１７０Ｂ外周面との間のガスの静圧（隙間内圧力）により、ピストン部１７０Ｂの外周面と、第１、第２環状凸部１７２ａ，１７２ｂとの間には、所定のクリアランスΔＬ2が形成されるようになっている。すなわち、ピストン部１７０Ｂの周壁には、実質的に、気体静圧軸受が形成されており、ピストン部１７０Ｂとシリンダ部１７０Ａとの間は非接触とされている。以下では、この気体静圧軸受を「ラジアル軸受」とも呼ぶものとする。【００７３】
更に、シリンダ部１７０Ａの環状凹溝１７２ｄに所定間隔で形成された複数の貫通孔１７２ｃには、矢印Ｃ1で示されるガスの流れが生じており、これにより、第２環状凸部１７２ｂに噴き付けられたガス、陽圧空間１８０内のガス等、クリアランスΔＬ2内のガスが外部に排出されるようになっている。【００７４】
本実施形態の自重キャンセラ５８によると、その上端部でレベリングテーブル５２を支持した際に、その自重は、陽圧空間１８０の陽圧により支持されるとともに、Ｙステージ８１を構成する計測ステージ本体８１ｃの上面との間には、スラスト軸受の作用により、常にクリアランスΔＬ1を維持することが可能となっている。また、レベリングテーブル５２に傾斜方向（θｘ、θｙ方向）に傾こうとする力が生じた場合であっても、ラジアル軸受の作用により、クリアランスΔＬ2を維持しようとするので、レベリングテーブル５２の傾斜が吸収されることとなる。従って、自重キャンセラ５８によると、レベリングテーブル５２を陽圧により低剛性で支持するとともに、その傾斜を吸収することが可能となっている。【００７５】
図３（Ａ）に戻り、前記計測テーブルＭＴＢは、ゼロデュア（ショット社の商品名）等の材料により構成される計測テーブル本体５９と、該計測テーブル本体５９の−Ｙ側面に上下に並んで固定された、Ｘ軸方向を長手方向とする断面略Ｕ字状の可動子６２、６４とを備えている。【００７６】
前記計測テーブル本体５９の底面には、複数、例えば４つのエアベアリング４２（図４参照）が設けられ、これらのエアベアリング４２を介して計測テーブルＭＴＢがレベリングテーブル５２の上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で浮上支持されている。【００７７】
前記可動子６２は、ＹＺ断面略Ｕ字状の可動子ヨークと、該可動子ヨークの内面（上下面）にＸ軸方向に沿って所定間隔でかつ交互に配置されたＮ極永久磁石とＳ極永久磁石の複数の組から成る永久磁石群とを備え、前述の固定子６１に係合状態とされている。可動子６２の可動子ヨークの内部空間には、Ｘ軸方向に沿って交番磁界が形成されている。前記固定子６１は、例えばＸ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る。すなわち、固定子６１と可動子６２とによって、計測テーブルＭＴＢをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータＬＸが構成されている。【００７８】
前記可動子６４は、ＹＺ断面略Ｕ字状の可動子ヨークと、該可動子ヨークの内面（上下面）に１つずつ設けられたＮ極永久磁石とＳ極永久磁石とを備え、前述の固定子６３に係合状態とされている。可動子６４の可動子ヨークの内部空間には、＋Ｚ向き又は−Ｚ向きの磁界が形成されている。前記固定子６３は、その内部に、Ｎ極磁石とＳ極磁石とにより形成される磁界中でＸ軸方向にのみ電流が流れるような配置で配置された電機子コイルを備えている。すなわち、可動子６４と固定子６３とによって、計測テーブルＭＴＢをＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹボイスコイルモータＶＹが構成されている。【００７９】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、Ｙ軸リニアモータ８２〜８５及びＸ軸リニアモータ８０、ウエハテーブルＷＴＢを駆動する不図示の微動機構、計測ステージＭＳＴ上の上述した各モータ（５４ａ〜５４ｃ，５６，ＬＸ，ＶＹ）により、図７に示されるステージ駆動部１２４が構成されている。このステージ駆動部１２４を構成する各種駆動機構が、図７に示される主制御装置２０によって制御されるようになっている。【００８０】
前記計測テーブルＭＴＢは、露光に関する各種計測を行うための計測器類を、さらに備えている。これをさらに詳述すると、計測テーブル本体５９の上面には、例えばゼロデュア（ショット社の商品名）や石英ガラス等のガラス材料から成るプレート１０１が設けられている。このプレート１０１の表面にはそのほぼ全面に渡ってクロムが塗布され、所々に計測器用の領域や、特開平５−２１３１４号公報及びこれに対応する米国特許第５，２４３，１９５号などに開示される複数の基準マークが形成された基準マーク領域ＦＭが設けられている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００８１】
前記計測器用の領域には、パターンニングが施され、各種計測用開口パターンが形成されている。この計測用開口パターンとしては、例えば空間像計測用開口パターン（例えばスリット状開口パターン）、照明むら計測用ピンホール開口パターン、照度計測用開口パターン、及び波面収差計測用開口パターンなどが形成されている。【００８２】
前記空間像計測用開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、投影光学系ＰＬ及び水を介してプレート１０１に照射される露光光を、前記空間像計測用開口パターンを介して受光する受光系が設けられており、これによって、例えば特開２００２−１４００５号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書などに開示される投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの空間像（投影像）の光強度を計測する空間像計測器が構成されている。【００８３】
また、照明むら計測用ピンホール開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、受光素子を含む受光系が設けられており、これによって、特開昭５７−１１７２３８号公報及びこれに対応する米国特許第４，４６５，３６８号などに開示される投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬを受光するピンホール状の受光部を有する照度むら計測器が構成されている。【００８４】
また、照度計測用開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、受光素子を含む受光系が設けられており、これによって、例えば特開平１１−１６８１６号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書などに開示される投影光学系ＰＬの像面上で水を介して照明光ＩＬを受光する所定面積の受光部を有する照度モニタが構成されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記各公報及び対応する米国特許又は米国特許出願公開明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００８５】
また、波面収差計測用開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、例えばマイクロレンズアレイを含む受光系が設けられており、これによって例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット及びこれに対応する欧州特許第１，０７９，２２３号明細書などに開示される波面収差計測器が構成されている。【００８６】
なお、図７では上記の空間像計測器、照度むら計測器、照度モニタ及び波面収差計測器が、計測器群４３として示されている。【００８７】
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと水とを介して露光光（照明光）ＩＬによりウエハＷを露光する液浸露光が行われるのに対応して、照明光ＩＬを用いる計測に使用される上記の照度モニタ、照度むら計測器、空間像計測器、波面収差計測器などでは、投影光学系ＰＬ及び水を介して照明光ＩＬを受光することとなる。このため、プレート１０１の表面には撥水コートが施されている。なお、上記各計測器は、例えば光学系などの一部だけが計測ステージＭＳＴに搭載されていても良いし、計測器全体を計測ステージＭＳＴに配置するようにしても良い。【００８８】
前記計測テーブルＭＴＢ（プレート１０１）の上面には、Ｘ軸方向の一端（−Ｘ側端）にＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡１１７ＸがＹ軸方向に延設され、Ｙ軸方向の一端（−Ｙ側端）にＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡１１７ＹがＸ軸方向に延設されている。Ｙ移動鏡１１７Ｙの反射面には、図２に示されるように、干渉計システム１１８を構成するＹ軸干渉計１６からの干渉計ビーム（測長ビーム）が投射され、干渉計１６ではその反射光を受光することにより、Ｙ移動鏡１１７Ｙの反射面の基準位置からの変位を計測する。また、計測テーブルＭＴＢが、計測時などに投影ユニットＰＵの直下に移動した場合には、Ｘ移動鏡１１７Ｘの反射面にＸ軸干渉計４６からの干渉計ビーム（測長ビーム）が投射され、干渉計４６ではその反射光を受光することにより、Ｘ移動鏡１１７Ｘの反射面の基準位置からの変位を計測するようになっている。Ｙ軸干渉計１６は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ）で前述のＸ軸干渉計４６の測長軸と垂直に交差するＹ軸方向に平行な測長軸を有している。【００８９】
前記Ｙ軸干渉計１６は、少なくとも３本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。このＹ軸干渉計１６の出力値（計測値）は、図７に示されるように、主制御装置２０に供給され、主制御装置２０ではＹ軸干渉計１６からの出力値に基づいて、計測テーブルＭＴＢのＹ位置のみならず、ピッチング量及びヨーイング量をも計測できるようになっている。また、主制御装置２０ではＸ軸干渉計４６からの出力値に基づいて、計測テーブルＭＴＢのＸ位置及びローリング量を計測するようになっている。【００９０】
これまでの説明からわかるように、本実施形態では、Ｙ軸干渉計１８からの干渉計ビームは、ウエハステージＷＳＴの移動範囲の全域で常に移動鏡１７Ｙに投射され、Ｙ軸干渉計１６からの干渉計ビームは、計測ステージＭＳＴの移動範囲の全域で常に移動鏡１１７Ｙに投射されるようになっている。従って、Ｙ軸方向については、常にステージＷＳＴ、ＭＳＴの位置は、主制御装置２０によりＹ軸干渉計１８、１６の計測値に基づいて管理される。【００９１】
この一方、図２からも容易に想像されるように、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームが、移動鏡１７Ｘに当たる範囲でのみ、Ｘ軸干渉計４６の出力値に基づいてウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置を管理するとともに、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームが、移動鏡１１７Ｘに当たる範囲でのみ、Ｘ軸干渉計４６の出力値に基づいて計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）のＸ位置を管理する。従って、Ｘ軸干渉計４６の出力値に基づいてＸ位置を管理できない間の、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢの位置は、不図示のエンコーダで計測されるようになっており、このエンコーダの計測値に基づいて、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４６の出力値に基づいてＸ位置を管理できない間の、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢの位置を管理する。【００９２】
また、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームが、移動鏡１７Ｘ、１１７Ｘのいずれにも当たらない状態から移動鏡１７Ｘ又は移動鏡１１７Ｘに当たり始めた直後の時点で、それまで制御に用いられていなかったＸ軸干渉計４６をリセットし、それ以後は、干渉計システム１１８を構成する、Ｙ軸干渉計１８又は１６と、Ｘ軸干渉計４６とを用いて、ウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴの位置を管理するようになっている。【００９３】
本実施形態では、２つのＹ軸干渉計１６，１８と、１つのＸ軸干渉計４６とを含んで、図７の干渉計システム１１８が構成されているが、Ｘ軸干渉計を複数設け、常にいずれかのＸ軸干渉計からの干渉計ビームが、移動鏡１７Ｘ、１１７Ｘに当たるような構成を採用しても良い。この場合には、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの位置を管理するＸ軸干渉計を、これらのステージのＸ位置に応じて切り替えれば良い。【００９４】
また、前述の多軸干渉計は４５°傾いてステージＷＳＴ、ＭＳＴに設置される反射面を介して、投影ユニットＰＵが保持される保持部材に設置される反射面にレーザビームを照射し、その反射面とステージとの投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。【００９５】
また、本実施形態の露光装置１００では、投影ユニットＰＵを保持する保持部材には、オフアクシス・アライメント系（以下、「アライメント系」と略述する）ＡＬＧ（図１では図示せず、図７、図８（Ａ）等参照）が設けられている。このアライメント系ＡＬＧとしては、例えばウエハ上のレジスト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不図示の指標（アライメント系ＡＬＧ内に設けられた指標板上の指標パターン）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出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられている。アライメント系ＡＬＧからの撮像信号は、図７の主制御装置２０に供給されるようになっている。【００９６】
なお、アライメント系ＡＬＧとしては、ＦＩＡ系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。【００９７】
本実施形態の露光装置１００では、図１では図示が省略されているが、照射系９０ａ及び受光系９０ｂ（図７参照）から成る、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号等に開示されるものと同様の斜入射方式の多点焦点位置検出系が設けられている。本実施形態では、一例として、照射系９０ａが投影ユニットＰＵの−Ｘ側にて投影ユニットＰＵを保持する保持部材に吊り下げ支持され、受光系９０ｂが投影ユニットＰＵの＋Ｘ側にて保持部材の下方に吊り下げ支持されている。すなわち、照射系９０ａ及び受光系９０ｂと、投影光学系ＰＬとが、同一の部材に取り付けられており、両者の位置関係が一定に維持されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。【００９８】
図７には、露光装置１００の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）から成る主制御装置２０を中心として構成されている。また、主制御装置２０には、メモリＭＥＭ、ＣＲＴディスプレイ（又は液晶ディスプレイ）等のディスプレイＤＩＳが接続されている。【００９９】
次に、上述のようにして構成された本実施形態の露光装置１００における、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを用いた並行処理動作について、図８（Ａ）〜図１０に基づいて説明する。なお、以下の動作中、主制御装置２０によって、液浸装置１３２の液体供給装置２８８及び液体回収装置２９２の各バルブの開閉制御が前述したようにして行われ、投影光学系ＰＬの先端レンズ９１の直下には常時水が満たされている。しかし、以下では、説明を分かり易くするため、液体供給装置２８８及び液体回収装置２９２の制御に関する説明は省略する。【０１００】
図８（Ａ）には、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷ（ここでは例えば１ロット（１ロットは２５枚又は５０枚）の最後のウエハとする）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が示されている。このとき、計測ステージＭＳＴは、ウエハステージＷＳＴと衝突しない所定の待機位置にて待機している。【０１０１】
上記の露光動作は、主制御装置２０により、事前に行われた例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）などのウエハアライメントの結果及び最新のアライメント系ＡＬＧのベースラインの計測結果等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へウエハステージＷＳＴが移動されるショット間移動動作と、レチクルＲに形成されたパターンを各ショット領域に走査露光方式で転写する走査露光動作とを繰り返すことにより、行われる。【０１０２】
ここで、上記のウエハステージＷＳＴが移動されるショット間移動動作は、主制御装置２０が、干渉計１８、４６の計測値をモニタしつつ、Ｘ軸リニアモータ８０及びＹ軸リニアモータ８２，８３を制御することで行われる。また、上記の走査露光は、主制御装置２０が、干渉計１８，４６及びレチクル干渉計１１６の計測値をモニタしつつ、レチクルステージ駆動部１１並びにＹ軸リニアモータ８２，８３（及びＸ軸リニアモータ８０）を制御して、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）とをＹ軸方向に関して相対走査し、その相対走査中の加速終了後と減速開始直前との間の等速移動時に、照明光ＩＬの照明領域に対してレチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）とをＹ軸方向に関して等速同期移動することで実現される。なお、上記の露光動作は、先端レンズ９１とウエハＷとの間に水を保持した状態で行われる。【０１０３】
そして、ウエハステージＷＳＴ側で、ウエハＷに対する露光が終了した段階で、主制御装置２０は、干渉計１６の計測値、及び不図示のエンコーダの計測値に基づいてＹ軸リニアモータ８４，８５及びＸ軸リニアモータＬＸを制御して、計測テーブルＭＴＢを図８（Ｂ）に示される位置まで移動させる。この図８（Ｂ）の状態では、計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ側の端面とウエハテーブルＷＴＢの−Ｙ側の端面とは接触している。なお、干渉計１６，１８の計測値をモニタして計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢとをＹ軸方向に関して３００μｍ程度離間させて、非接触の状態を保っても良い。【０１０４】
次いで、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢと計測テーブルＭＴＢのＹ軸方向の位置関係を保ちつつ、両ステージＷＳＴ、ＭＳＴを＋Ｙ方向に同時に駆動する動作を開始する。【０１０５】
このようにして、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴが同時に駆動されると、図８（Ｂ）の状態では、投影ユニットＰＵの先端レンズ９１とウエハＷとの間に保持されていた水が、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの＋Ｙ側への移動に伴って、ウエハＷ→ウエハホルダ７０→計測テーブルＭＴＢ上を順次移動する。なお、上記の移動の間中、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢは相互に接触する位置関係を保っている。図９（Ａ）には、上記の移動の途中に水がウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴ上に同時に存在するときの状態、すなわちウエハステージＷＳＴ上から計測ステージＭＳＴ上に水が渡される直前の状態が示されている。【０１０６】
図９（Ａ）の状態から、更にウエハステージＷＳＴ，計測ステージＭＳＴが＋Ｙ方向に同時に所定距離駆動されると、図９（Ｂ）に示されるように、計測テーブルＭＴＢと先端レンズ９１との間に水が保持された状態となる。これに先立って、主制御装置２０では、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームが計測テーブルＭＴＢ上の移動鏡１１７Ｘに照射されるようになったいずれかの時点でＸ軸干渉計４６のリセットを実行している。また、図９（Ｂ）の状態では、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置を、不図示のエンコーダの計測値に基づいて管理している。【０１０７】
次いで、主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの位置を干渉計１８、エンコーダの計測値に基づいて管理しつつ、リニアモータ８０，８２，８３を制御して、所定のウエハ交換位置にウエハステージＷＳＴを移動させるとともに次のロットの最初のウエハへの交換を行い、これと並行して、計測ステージＭＳＴ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、例えばレチクルステージＲＳＴ上のレチクル交換後に行われる、アライメント系ＡＬＧのベースライン計測が一例として挙げられる。具体的には、主制御装置２０では、計測テーブルＭＴＢ上のプレート１０１上に設けられた基準マーク領域ＦＭ内の一対の第１基準マークと対応するレチクル上のレチクルアライメントマークを前述のレチクルアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて同時に検出して一対の第１基準マークと対応するレチクルアライメントマークの位置関係を検出する。これと同時に、主制御装置２０では、上記基準マーク領域ＦＭ内の第２基準マークをアライメント系ＡＬＧで検出することで、アライメント系ＡＬＧの検出中心と第２基準マークとの位置関係を検出する。そして、主制御装置２０は、上記一対の第１基準マークと対応するレチクルアライメントマークの位置関係と、アライメント系ＡＬＧの検出中心と第２基準マークとの位置関係と、既知の一対の第１基準マークと第２基準マークとの位置関係とに基づいて、投影光学系ＰＬによるレチクルパターンの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心との距離、すなわちアライメント系ＡＬＧのベースラインを求める。なお、このときの状態が、図１０に示されている。【０１０８】
なお、上記のアライメント系ＡＬＧのベースラインの計測とともに、レチクル上にレチクルアライメントマークを複数対形成し、これに対応して基準マーク領域ＦＭ内に複数対の第１基準マークを形成しておき、少なくとも２対の第１基準マークと対応するレチクルアライメントマークとの相対位置を、レチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴをＹ軸方向にステップ移動しつつ、レチクルアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて計測することで、いわゆるレチクルアライメントが行われる。【０１０９】
この場合、レチクルアライメント系ＲＡａ，ＲＡｂを用いたマークの検出は、投影光学系ＰＬ及び水を介して行われる。【０１１０】
そして、上述した両ステージＷＳＴ、ＭＳＴ上における作業が終了した段階で、主制御装置２０は、計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）とを、接触させ、その状態を維持しつつ、ＸＹ面内で駆動し、ウエハステージＷＳＴを投影ユニット直下に戻す。この移動中も、主制御装置２０では、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームがウエハテーブルＷＴＢ上の移動鏡１７Ｘに照射されるようになったいずれかの時点でＸ軸干渉計４６のリセットを実行している。そして、ウエハステージＷＳＴ側では、交換後のウエハに対してウエハアライメント、すなわちアライメント系ＡＬＧによる交換後のウエハ上のアライメントマークの検出を行い、ウエハ上の複数のショット領域の位置座標を算出する。なお、前述のように、計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）とを非接触の状態にしても良い。【０１１１】
その後、主制御装置２０では、先程とは逆にウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）と計測テーブルＭＴＢのＹ軸方向の位置関係を保ちつつ、両ステージＷＳＴ、ＭＳＴを−Ｙ方向に同時に駆動して、ウエハステージＷＳＴ（ウエハ）を投影光学系ＰＬの下方に移動させた後、計測ステージＭＳＴを所定の位置に退避させる。【０１１２】
その後、主制御装置２０では、上記と同様に新たなウエハに対してステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を実行し、ウエハ上の複数のショット領域にレチクルパターンを順次転写する。【０１１３】
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、ウエハステージＷＳＴ側で各ウエハの交換を行っている間に、計測ステージＭＳＴの計測器群４３を用いて、照度計測、照度むら計測、空間像計測、波面収差計測などを行い、その計測結果をその後に行われるウエハの露光に反映させることとしても良い。具体的には、例えば、計測結果に基づいて前述した結像特性補正コントローラ３８１により投影光学系ＰＬの調整を行うこととすることができる。【０１１４】
この場合、ウエハ交換に要する時間に応じて、ウエハ交換毎に、異なる計測を行なうこととすることができる。また、１つの計測が１度のウエハ交換の間に完了しない場合には、その計測を分割して複数回に渡って行うこととすることもできる。【０１１５】
ところで、上述したように、前記各計測器を用いた計測は、計測テーブルＭＴＢのプレート１０１上に、水が満たされた状態で行われるため、プレート１０１の表面（上面）には撥水コートが施されている。しかしながら、この撥水コートは紫外線に弱く、長時間紫外線が照射されると劣化するため、所定の頻度で撥水コート部分のメンテナンス（交換）を行う必要がある。かかる点に鑑みて、本実施形態の露光装置１００では、計測テーブルＭＴＢを、計測ステージＭＳＴのその他の構成部分と非接触で係合した状態としている。すなわち、計測テーブルＭＴＢを＋Ｙ側にずらして、ＸリニアモータＬＸ、ＹボイスコイルモータＶＹそれぞれの可動子と固定子との係合を解除することにより、図３（Ｂ）に示されるように、計測テーブルＭＴＢを、計測ステージＭＳＴのその他の構成部分から容易に取り外すことができるようになっている。そして、本実施形態では、所定の交換時期に、計測テーブルＭＴＢを新たな計測テーブルに交換することとしている。【０１１６】
計測テーブルＭＴＢの交換を行う時期としては、各種計測の計測精度を良好に維持し、かつその計測テーブルＭＴＢの交換に伴う装置のダウンタイムを極力少なくする観点から、撥水コートが劣化する直前（劣化が所定の許容範囲を超える直前）とすることが望ましい。【０１１７】
そこで、本実施形態では、予め実験により、撥水コートの劣化と計測テーブルＭＴＢに設けられた各種計測器の計測結果の変化との関係に基づいて、撥水コートが劣化する直前の各種計測器の計測値を求め、各種計測器の計測結果が許容値を超える境目の値を閾値としてメモリＭＥＭ（図７参照）に記憶しておく。そして、装置の使用中は、計測テーブルＭＴＢを用いて計測が行われた場合に、主制御装置２０が、その計測結果とメモリＭＥＭに記憶された閾値とを比較することで、交換時期が到来したか否かを判断することとしている。そして、主制御装置２０は、交換時期が到来したと判断したとき、ディスプレイＤＩＳ（図７参照）にその旨を表示する。そこで、オペレータは、露光装置１００の運転を停止して、計測テーブルＭＴＢの交換をマニュアルにて実行する。すなわち、本実施形態では、主制御装置２０及びメモリＭＥＭによってプレート１０１の交換時期を検出する検出装置が構成されている。【０１１８】
なお、計測テーブルＭＴＢの交換に用いられるロボットなどを備えている場合には、主制御装置２０は、交換時期をディスプレイＤＩＳに表示するとともに、装置の運転を停止して、そのロボットなどを用いて、計測テーブルＭＴＢを外部に搬出するとともに、新しい計測テーブルを、計測ステージ本体８１ｃ上に搬入するようにすることも可能である。【０１１９】
また、計測テーブルＭＴＢの交換を行う時期の検出は、例えば露光光とは別に、露光光と同一波長の光（検出光）を、光ファイバ等を用いて投影ユニットＰＵ近傍に導き、計測テーブルＭＴＢのプレート１０１の各種計測に用いる部分以外の部分に、計測時間と同一（又は幾分長い）時間だけ検出光を照射し、そのときの検出光の照度（光量）等を、交換時期検出専用として設けられた光センサで計測し、この計測結果に基づいて劣化度合を算出することで、交換時期の到来を判断することとしても良い。この他、シミュレーション等で予め求めておいた劣化時間に基づいて、タイマーなどを用いて、劣化度合を予測することとしても良い。要は、何らかの手段を用いて撥水コートの劣化具合を検知し、交換時期が到来したことを検出することができるのであれば、その手法は問わない。【０１２０】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、水（液体）が供給されるプレート１０１を有し、投影光学系及び水を介して露光に関する計測を行う計測ステージＭＳＴでは、プレート１０１を含む計測テーブルＭＴＢが交換可能とされている。このため、プレート１０１表面に水が供給された状態で、投影光学系ＰＬ及び水を介して露光に関する計測が計測ステージＭＳＴを用いて繰り返し行われる場合であっても、プレート１０１表面が水との接触で劣化する前に、計測テーブルＭＴＢを交換することで、露光に関する計測を常時高精度に行うことができ、ひいては高精度な露光を維持することが可能となる。【０１２１】
また、本実施形態の露光装置では、計測テーブルＭＴＢに設けられた各種計測器の計測精度が低下し始める直前の時期を予め実験などで求め、この時期を計測テーブルＭＴＢの交換時期として予め設定しておき、その時期の到来を、主制御装置２０が、前述のようにして検出する。従って、その検出結果に応じて計測テーブルＭＴＢを交換をすることで、計測テーブルＭＴＢに設けられた各種計測器の計測精度が低下するより以前の最適な時期に計測テーブルＭＴＢを交換することが可能となる。すなわち、計測テーブルＭＴＢによる露光に関する計測の計測精度を高精度に維持することができるとともに、計測テーブルＭＴＢの交換頻度を極力抑制することができる。従って、露光精度を長期に渡って高精度に維持することができるとともに、計測テーブルの交換に伴うダウンタイムの増加による装置稼動効率の低下を効果的に防止することが可能となる。【０１２２】
また、露光装置１００によると、液浸露光により、高解像度かつ空気中と比べて大焦点深度の露光を行うことで、レチクルＲのパターンを精度良くウエハ上に転写することができ、例えばデバイスルールとして７０〜１００ｎｍ程度の微細パターンの転写を実現することができる。【０１２３】
なお、上記実施形態では、計測ステージＭＳＴが交換可能な計測テーブルＭＴＢを備えている場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、計測ステージＭＳＴ自体が交換可能、すなわち、計測ステージをＹ軸方向に駆動するＹ軸リニアモータの可動子と固定子との間の係合が解除可能な構成を採用しても良い。【０１２４】
なお、上記実施形態では、計測テーブルＭＴＢが計測ステージＭＳＴを構成するレベリングテーブル５２に対して着脱自在である場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、計測テーブルが計測ステージＭＳＴの一部にねじ止めされていても良い。かかる場合であっても、ねじを外すことにより計測テーブルは交換可能だからである。【０１２５】
また、上記実施形態では、レベリングテーブル５２が６自由度、計測テーブルＭＴＢが３自由度有する構成を採用した場合について説明したが、これに限らず、レベリングテーブル５２が３自由度、計測テーブルＭＴＢが３自由度有する構成を採用しても良い。また、レベリングテーブル５２を設けずに、計測テーブルＭＴＢが６自由度有する構成を採用することとしても良い。要は、プレート１０１を含む計測部の少なくとも一部が交換可能な構成であれば良い。【０１２６】
なお、上記実施形態では、レベリングテーブル５２の自重をキャンセルする機構としてピストン状の自重キャンセラ５８を採用する場合について説明したが、これに限らず、ベローズ状の自重キャンセラ等を採用することとしても良い。また、ウエハステージ本体２８の自重を自重キャンセラ５８によりキャンセルしても良い。【０１２７】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図１１、図１２に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略にし、若しくは省略するものとする。この第２の実施形態の露光装置では、計測部としての計測ステージの構成等が前述の第１の実施形態と異なっており、その他の部分の構成等は、前述の第１の実施形態と同様になっている。従って、以下では重複説明を避ける観点から相違点を中心として説明する。【０１２８】
図１１には、本第２の実施形態に係る計測ステージＭＳＴ’が斜視図にて示されている。この図１１と図３（Ａ）とを比べると、本第２の実施形態の計測ステージＭＳＴ’では、前述した第１の実施形態の計測テーブルＭＴＢに代えて、計測ユニットとしての計測テーブルＭＴＢ’が設けられていることがわかる。この計測テーブルＭＴＢ’は、前述の計測テーブル本体５９と僅かに構成が異なる計測テーブル本体１５９と、該計測テーブル本体１５９上に着脱自在に装着されたプレート１０１’とを備えている。従ってこれらの点を除き、基本的には、前述の計測テーブルＭＴＢと同様に構成され、同様の機能を有している。【０１２９】
前記プレート１０１’は、上記第１の実施形態と同様、例えばゼロデュア（ショット社の商品名）、石英ガラス等のガラス材料から構成され、その表面のほぼ全面に渡ってクロムが塗布され、所々に計測器用の領域や基準マーク領域が設けられている。そして、計測器用の領域には、パターンニングが施され、前述の第１の実施形態と同様の空間像計測用開口パターン（例えばスリット状開口パターン）、照明むら計測用ピンホール開口パターン、照度計測用開口パターン、及び波面収差計測用開口パターンなどの計測用開口パターンが形成されている。【０１３０】
また、プレート１０１’の−Ｙ側端面及び−Ｘ側端面は、鏡面加工が施されて反射面（第１の実施形態における計測テーブルＭＴＢ上の移動鏡１１７Ｘ，１１７Ｙの反射面に相当）が形成されている。また、本第２の実施形態においても、プレート１０１’上に水が供給された状態で、各種計測が行われるので、プレート１０１’の表面には撥水コートが施されている。【０１３１】
本第２の実施形態では、プレート１０１’は、計測テーブル本体１５９に設けられた不図示の真空チャックを介して計測テーブル本体１５９上に吸着保持されている。勿論、真空吸着に限らず、メカニカルな機構を用いて、プレート１０１’を計測テーブル本体１５９に固定することとしても良い。【０１３２】
前記計測テーブル本体１５９には、その内部に、前述の各種計測用開口パターンにそれぞれ対応する、複数の受光系が設けられている点は、前述の第１の実施形態と同様である。但し、この計測テーブル本体１５９の上面には、＋Ｘ側の端面のＹ軸方向の中央部に、プレート１０１’が搭載される領域の下方までＸ軸方向に延びる溝２１ａが形成され、−Ｘ側の端面のＹ軸方向の一側と他側の端部近傍に、プレート１０１’が搭載される領域の下方までＸ軸方向に延びる溝２１ｂ、２１ｃがそれぞれ形成されている。【０１３３】
図１１における計測ステージＭＳＴ’の上方には、プレート１０１’の搬出入に用いられる搬出入機構２４が設けられている。この搬出入機構２４は、実際には、ベース盤１２の−Ｙ方向端部近傍の上方に設けられている。【０１３４】
搬出入機構２４は、Ｙ軸方向に関するスライド動作及びＺ軸方向に関する昇降動作が可能な本体部２７と、該本体部２７に取り付けられ、Ｘ軸方向に関して相反する方向への移動（相互に接近、離間する方向への移動）が可能な＋Ｙ方向から見て略Ｌ字状の２つのハンド部２５ａ，２５ｂとを備えている。【０１３５】
一方のハンド部２５ａは、本体部２７の外側に＋Ｘ側の端部が張り出す状態で、本体部２７に吊り下げ支持状態で取り付けられており、＋Ｘ側の端部にはフック部２６ａが設けられている。また、他方のハンド部２５ｂは、本体部２７の外側に−Ｘ側の端部が張り出す状態で、本体部２７に吊り下げ支持状態で取り付けられており、−Ｘ側の端部には、Ｙ軸方向に延びる延設部が設けられ、該延設部の＋Ｙ側の端部及び−Ｙ側の端部には、フック部２６ｂ，２６ｃが設けられている。フック部２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、略同一の高さ位置に設けられている。【０１３６】
ハンド部２５ａ，２５ｂは、本体部２７内に設けられた不図示の駆動機構により、Ｘ軸方向に沿って互いに相反する方向にスライド自在とされている（すなわち、開閉自在とされている）。この搬出入機構２４は、主制御装置２０により制御されるようになっている。【０１３７】
その他の部分の構成等は、前述の第１の実施形態と同様になっている。従って、本第２の実施形態の露光装置においても、前述した第１の実施形態と同様のシーケンスで露光動作及び計測動作が行われる。【０１３８】
本第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と同様に、予め実験により、撥水コートの劣化と計測テーブルＭＴＢ’に設けられた各種計測器の計測結果の変化との関係に基づいて、撥水コートが劣化する直前の各種計測器の計測値を求め、各種計測器の計測結果が許容値を超える境目の値を閾値としてメモリＭＥＭに記憶しておく。そして、計測テーブルＭＴＢ’を用いて計測が行われた場合に、主制御装置２０が、その計測結果とメモリＭＥＭに記憶された閾値とを比較することで、プレート１０１’の交換時期が到来したか否かを判断する。すなわち、本第２の実施形態では、主制御装置２０及びメモリＭＥＭを含んで、プレート１０１’の交換時期の到来を検出する検出装置が構成される。【０１３９】
また、プレート１０１’の交換時期の検出を、前述の第１の実施形態に掲げるその他の手法を用いて行うこととしても良い。【０１４０】
いずれにしても、主制御装置２０は、プレート１０１’の交換時期を検出（交換時期が到来したと判断）すると、交換時期の到来をディスプレイＤＩＳに表示して、オペレータからの指示を待つ。あるいは、プレート１０１’の交換時期を検出（交換時期が到来したと判断）すると、主制御装置２０は、交換時期の到来をディスプレイＤＩＳに表示するとともに、次のようにして、プレート１０１’の交換を行う。【０１４１】
すなわち、主制御装置２０は、搬出入機構２４を図１１に示される位置まで移動させた後、本体部２７を下方に駆動して、ハンド部２５ａ，２５ｂが開いた状態でフック部２６ａ、２６ｂ，２６ｃを前述の溝２１ａ、２１ｂ、２１ｃ内部に上方から挿入する。そして、主制御装置２０は、本体部２７内の駆動機構を介して、ハンド部２５ａ，２５ｂを所定量だけ閉じる。これによりハンド部２５ａが−Ｘ側に駆動され、ハンド部２５ｂが＋Ｘ側に駆動され、ハンド部２５ａのフック部２６ａとハンド部２５ｂのフック部２６ｂ，２６ｃとがプレート１０１’の下方にそれぞれ位置するようになる。図１２には、このときの状態が示されている。このとき、フック部２６ｂ，２６ｃは、プレート１０１’の−Ｘ側の端面に接してはいない。【０１４２】
そして、この図１２の状態で、主制御装置２０は、計測テーブル本体１５９の真空チャックを停止して、プレート１０１’の真空吸着を解除した後、本体部２７を＋Ｚ方向に駆動することによりフック部２６ａ〜２６ｃによってプレート１０１’を持ち上げる。その後、主制御装置２０は、本体部２７を所定高さまで上昇駆動した後、−Ｙ側に駆動することで、プレート１０１’を不図示の搬送系に渡す。これにより、その搬送系によって、プレート１０１’が露光装置の外部へ搬出され、新たなプレート１０１’が、前記搬送系によって、露光装置内部の所定位置まで搬送され、その位置に待機している搬出入機構２４のハンド部２５ａ，２５ｂに渡される。【０１４３】
その後、主制御装置２０が、上記と逆の動作を行うことにより、新たなプレート１０１’が、計測テーブル本体１５９上に搬入される。但し、この新たなプレート１０１’の搬入に際しては、主制御装置２０は、計測テーブル本体１５９に設けられた不図示の位置決めピンにその新たなプレート１０１’の＋Ｘ側の端面などを押し当てるなどしてラフな位置決めを行う。そして、位置決め終了後、主制御装置２０では、不図示のバキュームチャックをオンにして新たなプレート１０１’を計測テーブル本体１５９上に吸着保持する。【０１４４】
この場合、前述したようにプレート１０１’の端面が鏡面加工されていることから、上述のように、プレート１０１’をラフに位置決めすることとしても、その後に行われる、計測ステージＭＳＴ’を用いた種々の計測に際しては、プレート１０１’の位置を干渉計を用いて正確に計測することができるので、結果的に、計測ステージＭＳＴ’を用いた種々の計測を、プレート交換後も高精度に行うことが可能である。【０１４５】
以上説明したように、本第２の実施形態の露光装置によると、計測テーブルＭＴＢ’上の各種計測器の計測精度が低下し始める直前の時期を予め実験などで求め、この時期をプレート１０１’の交換時期として予め設定しておくことで、検出装置としての主制御装置２０が、交換時期を検出した場合にプレート１０１’の交換をすることで、計測テーブルＭＴＢ’上の各種計測器の計測精度が低下するより以前の最適な時期にプレートを交換することが可能となる。すなわち、計測テーブルＭＴＢ’上の各種計測器による露光に関する計測の計測精度を高精度に維持することができるとともに、プレートの交換頻度を極力抑制することができる。従って、露光精度を長期に渡って高精度に維持することができるとともに、プレートの交換に伴うダウンタイムの増加による装置稼動効率の低下を効果的に防止することが可能となる。【０１４６】
また、本第２の実施形態では、プレート１０１’は、２つの端面が鏡面加工されていることから、プレート１０１’を新たなものに交換する際に、その交換後のプレートをラフに位置決めしても、プレートの鏡面加工された端面を介して、干渉計１６、４６を用いてプレートの位置を正確に計測することができる。従って、交換の際にプレートをラフに位置決めしても、計測の際に計測部を構成する計測テーブルＷＴＢを所望の位置に正確に位置決めすることが可能となるので、交換に長時間をかける必要がなくなり、この点においても、交換に伴うダウンタイムの増加による装置稼動効率の低下を効果的に防止することが可能となる。【０１４７】
また、本第２の実施形態の露光装置においても、液浸露光が行われるので、レチクルＲのパターンを精度良くウエハ上に転写することができる。【０１４８】
なお、上記第２の実施形態では、プレート１０１’が交換可能であるものとしたが、本発明がこれに限定されるものではなく、プレートを含む計測部（上記第２の実施形態の計測テーブルがこれに相当）の少なくとも一部が交換可能に構成されていれば良い。【０１４９】
また、上記第２の実施形態では、プレート１０１’の交換に際してラフな位置決めで足りるようにするため、プレート１０１’の端面を鏡面加工するものとしたが、これに限らず、前述の第１の実施形態と同様に、計測テーブル本体１５９上に移動鏡１１７Ｘ，１１７Ｙを設けることとしても良い。【０１５０】
また、上記第２の実施形態では、プレートが交換可能な構成であれば良いので、計測ステージのその他の部分の構成は、図１１に示される構成に限られるものではない。例えば、図２のウエハステージＷＳＴのような構成の計測ステージを採用し、この計測ステージが備えるプレートを交換可能に構成しても良い。【０１５１】
また、上記第２の実施形態では、プレート１０１’を交換する機構として、図１１に示される搬出入機構２４を採用する場合について説明したが、該搬出入機構２４に代えて、ウエハローダなどに用いられるロボットを、搬出入機構として採用しても良い。この場合、計測テーブルＭＴＢ’のＸ軸方向の両側にプレートの端部がはみ出す構成を採用して、そのロボットのアームにより下方からプレートを持ち上げてプレート交換を行うようにしても良いし、プレートを計測テーブル本体１５９から所定高さだけ上昇させるための上下動機構を計測テーブルＭＴＢ’に設け、該上下動機構でプレートを持ち上げた状態で、ロボットのアームをプレートの下方に挿入してアームを持ち上げてプレート交換を行うようにしても良い。【０１５２】
なお、上記各実施形態では、本発明が液浸露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、液浸でない露光を行う露光装置であっても、上記第１の実施形態と同様に計測部の少なくとも一部を交換可能にすること（例えば交換可能な計測テーブル（又は計測ステージ）を設けること）や、上記第２の実施形態と同様に交換可能なプレートを設け、該プレートの端面を鏡面加工すること、さらには、プレートを含む計測部の少なくとも一部の交換時期を検出する検出装置を設けることは、有効である。この場合、プレートに撥水コートを施す必要がないが、プレートを含む計測部の一部を交換することで、高エネルギの露光光の照射によるプレートの劣化に起因する各種計測精度の低下を効果的に防止することができるからである。【０１５３】
なお、上記各実施形態では、ウエハステージＷＳＴとは別に、計測テーブルＭＴＢ，ＭＴＢ’を有する計測部を構成する計測ステージを設けることとしたが、計測部は、ウエハステージＷＳＴに設けられることとしても良い。この場合、計測部を構成する計測ユニットのプレートを含む少なくとも一部が、ウエハステージＷＳＴに対して着脱可能（交換可能）とされていれば良い。【０１５４】
なお、上記各実施形態では、ステージ装置がウエハステージを１つ、計測ステージを１つ具備する場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、露光動作のスループットを向上するために、ウエハステージを複数設けることとしても良い。【０１５５】
なお、上記各実施形態では、液体として超純水（水）を用いるものとしたが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。液体としては、化学的に安定で、照明光ＩＬの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良い。このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナート（米国スリーエム社の商品名）が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体として、照明光ＩＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、また、投影光学系やウエハ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油等）を使用することもできる。また、Ｆ2レーザを光源とする場合は、フォンブリンオイルを選択すれば良い。【０１５６】
また、上記各実施形態で、回収された液体を再利用するようにしても良く、この場合は回収された液体から不純物を除去するフィルタを液体回収装置、又は回収管等に設けておくことが望ましい。【０１５７】
なお、上記各実施形態では、投影光学系ＰＬの最も像面側の光学素子が先端レンズ９１であるものとしたが、その光学素子は、レンズに限られるものではなく、投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整に用いる光学プレート（平行平面板等）であっても良いし、単なるカバーガラスであっても良い。投影光学系ＰＬの最も像面側の光学素子（上記各実施形態では先端レンズ９１）は、照明光ＩＬの照射によってレジストから発生する飛散粒子又は液体中の不純物の付着等に起因して液体（上記各実施形態では水）に接触してその表面が汚れることがある。このため、その光学素子は、鏡筒４０の最下部に着脱（交換）自在に固定することとし、定期的に交換することとしても良い。【０１５８】
このような場合、液体に接触する光学素子がレンズであると、その交換部品のコストが高く、かつ交換に要する時間が長くなってしまい、メンテナンスコスト（ランニングコスト）の上昇やスループットの低下を招く。そこで、液体と接触する光学素子を、例えばレンズ９１よりも安価な平行平面板とするようにしても良い。【０１５９】
また、上記各実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置、さらに、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置などにも、本発明は適用できる。【０１６０】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。【０１６１】
なお、上記各実施形態の露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ2レーザ（出力波長１５７ｎｍ）、Ａｒ2レーザ（出力波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ2レーザ（出力波長１４６ｎｍ）などのパルスレーザ光源や、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。【０１６２】
また、上記各実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられる。【０１６３】
なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、上記各実施形態の露光装置でマスクに形成されたパターンをレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ上に転写するリソグラフィステップ、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）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記各実施形態の露光装置が用いられるので、高精度な露光を長期に渡って実現することができる。従って、微細パターンが形成された高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法は、半導体素子（集積回路）、液晶表示素子などの電子デバイスを製造するのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３（Ａ）】
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【図３（Ｂ）】
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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（Ａ）】
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【図８（Ｂ）】
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【図９（Ａ）】
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【図９（Ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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