(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と液体とを介して基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持して移動可能な基板保持部材と、
前記光学部材と前記基板保持部材との間の空間を液体で満たす第１液浸機構と、
前記光学部材との間に前記液体を維持しつつ前記基板保持部材に代えて前記光学部材と対向して配置される可動部材と、
前記可動部材上に配置された計測部材を有し、前記液体を挟んで前記光学部材と対向して前記計測部材が配置されるときに所定の計測を行う計測装置と、
少なくとも前記可動部材が前記光学部材から離れたときに、前記計測部材上に液浸領域を形成する第２液浸機構とを備えた露光装置。
【請求項２】
前記第２液浸機構は、前記可動部材が前記光学部材から離れた所定位置にあるときに、前記可動部材上の計測部材と対向する液体供給口を有する請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記計測部材は、複数の計測パターンを有し、
前記第２液浸機構は、前記可動部材が前記所定位置にあるときに、前記複数の計測パターンのそれぞれと対向する複数の液体供給口を有する請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記可動部材上には複数の計測部材が配置され、
前記第２液浸機構は、前記可動部材が前記所定位置にあるときに、前記複数の計測部材のそれぞれに対向する複数の液体供給口を有する請求項２又は３記載の露光装置。
【請求項５】
前記計測装置は、前記可動部材上に複数の計測部材を有し、前記第２液浸機構は、少なくとも前記複数の計測部材上に液浸領域を形成することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
前記複数の計測部材はその少なくとも１つが計測パターンを有することを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記第２液浸機構は、前記可動部材に形成された液体供給口を有し、前記計測部材を含む前記可動部材上の所定領域に液浸領域を形成する請求項１記載の露光装置。
【請求項８】
前記第２液浸機構は、前記計測部材及び前記液体供給口を取り囲むように前記可動部材上に形成された液体回収口を有する請求項７記載の露光装置。
【請求項９】
前記第２液浸機構は、前記可動部材上に形成され、液体を保持可能な凹部を有し、前記計測部材及び前記液体供給口は、前記凹部内に配置される請求項７記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第２液浸機構は、前記可動部材上に形成され、液体を保持可能な凹部を有し、前記計測部材は、前記凹部内に配置される請求項１記載の露光装置。
【請求項１１】
前記計測装置は、前記光学部材と前記計測部材との間の液体と、前記計測部材に形成された光透過部とを介して露光光を受光して、前記所定の計測を行う請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
前記第２液浸機構は、前記可動部材に代えて前記基板保持部材が前記光学部材と対向して配置されるときに前記計測部材上に液浸領域を形成する請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１３】
前記基板保持部材及び前記可動部材はその間で前記第１液浸機構によって形成される液浸領域が前記光学部材との間に維持されつつ移動されるようにその駆動が並行して行われる請求項１〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１４】
光学部材と液体とを介して基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する第１可動部材と、
前記光学部材と前記第１可動部材との間の空間を液体で満たして第１液浸領域を形成する第１液浸機構と、
前記光学部材との間に前記第１液浸領域を維持しつつ前記第１可動部材に代えて前記光学部材と対向して配置され、前記液体との接触面内に計測部材を有する第２可動部材と、
前記第１液浸機構と異なる位置で、前記液体に接触した前記計測部材上に第２液浸領域を形成する第２液浸機構と、を備える露光装置。
【請求項１５】
前記第２液浸機構は、少なくとも前記第２可動部材による前記第１液浸領域の維持が解除された後で前記計測部材上に第２液浸領域を形成する請求項１４記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２液浸機構は、前記光学部材との間に前記第１液浸領域を維持しつつ前記第２可動部材に代えて前記第１可動部材が前記光学部材と対向して配置されるときに前記計測部材上に第２液浸領域を形成する請求項１４又は１５記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２可動部材はその間で前記第１液浸領域が前記光学部材との間に維持されつつ移動されるようにその駆動が並行して行われる請求項１４〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２可動部材はその間で前記第１液浸領域が移動されるときに前記液体との接触面がほぼ同じ高さに設定される請求項１４〜１７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１９】
前記計測部材は、前記光学部材と前記液体とを介して露光光が透過する光透過部と、計測パターンとの少なくとも一方を含む請求項１４〜１８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２０】
請求項１〜請求項１９のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
【請求項２１】
光学部材と液体とを介して基板を露光する露光方法において、
前記基板を保持する第１可動部材と前記光学部材との間の空間を液体で満たして第１液浸領域を形成して、前記光学部材と前記液体とを介して前記基板を露光し、
前記光学部材との間に前記第１液浸領域を維持しつつ前記第１可動部材に代えて第２可動部材を前記光学部材と対向して配置し、
前記第２可動部材の計測部材が前記液体と接触した後、前記計測部材上に第２液浸領域を形成する露光方法。
【請求項２２】
前記第２液浸領域は、少なくとも前記第２可動部材による前記第１液浸領域の維持が解除された後で前記計測部材上に形成される請求項２１記載の露光方法。
【請求項２３】
前記第２液浸領域は、前記光学部材との間に前記第１液浸領域を維持しつつ前記第２可動部材に代えて前記第１可動部材が前記光学部材と対向して配置されるときに前記計測部材上に形成される請求項２１又は２２記載の露光方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２可動部材はその間で前記第１液浸領域が前記光学部材との間に維持されつつ移動されるようにその駆動が並行して行われる請求項２１〜２３のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項２５】
前記第１及び第２可動部材はその間で前記第１液浸領域が移動されるときに前記液体との接触面がほぼ同じ高さに設定される請求項２１〜２４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項２６】
前記光学部材と前記第２可動部材との間に前記第１液浸領域が形成されるときに前記計測部材を用いる所定の計測が行われる請求項２１〜２５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項２７】
前記計測部材は、前記所定の計測時に前記第１液浸領域内に配置される請求項２６記載の露光方法。
【請求項２８】
請求項２１〜請求項２７のいずれか一項記載の露光方法を用い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、液体を介して基板を露光する露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００５年３月３０日に出願された特願２００５−０９８０５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶表示デバイス等のマイクロデバイス（電子デバイス）の製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを保持して移動可能なマスクステージと、基板を保持して移動可能な基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に投影露光するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献１に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たし、その液体を介して基板を露光する液浸露光装置が案出されている。
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、液浸露光装置では、基板ステージが投影光学系の下から移動するときに、投影光学系の像面側の光路空間の液体を回収して、ウエットな状態からドライな状態にすると、液体と接触する投影光学系の終端の（像面に最も近い）光学部材の表面に液体の付着跡（以降、液体が水でない場合も含めて、液体の付着跡をウォーターマークと呼ぶことにする）が発生する虞があった。また、投影光学系の終端の光学部材の表面に付着した液体が乾燥するときの気化熱によって、その終端の光学部材が熱変形する虞があった。投影光学系の終端の光学部材のウォーターマークあるいは熱変形の発生は、投影光学系の光学性能を劣化させ、露光装置の性能を低下させる可能性がある。【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液体を介した露光処理を行う場合にも装置性能の低下を防止できる露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持して移動可能な基板保持部材（ＳＴ１）と、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と基板保持部材（ＳＴ１）との間の空間（Ｋ１）を液体（ＬＱ）で満たす第１液浸機構（１）と、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）との間に液体（ＬＱ）を維持しつつ基板保持部材（ＳＴ１）に代えて光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と対向して配置される可動部材（ＳＴ２）と、可動部材（ＳＴ２）上に配置された計測部材（６５、ＦＭ）を有し、液体（ＬＱ）を挟んで可動部材（ＳＴ２）が光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と対向して計測部材（６５、ＦＭ）が配置されるときに所定の計測を行う計測装置（６０、ＲＡ）と、少なくとも可動部材（ＳＴ２）が光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）から離れたときに、計測部材（６５、ＦＭ）上に液浸領域（ＬＲ２）を形成する第２液浸機構（２）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板保持部材が光学部材から離れたときにも、光学部材と対向して可動部材が配置されるので、光学部材との間の光路空間を液体で満たし続けることができるばかりでなく、その可動部材上に配置された計測部材を使って所定の計測を実行することができる。また、その可動部材が光学部材から離れたときに、可動部材上に配置された計測部材上に液浸領域を形成することができるので、計測部材上にウォーターマークが形成されることが防止され、計測部材の熱変形を抑えることができるので、その計測部材を用いる計測装置の計測性能の劣化を防止することができる。【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）を保持する第１可動部材（ＳＴ１）と、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と第１可動部材（ＳＴ１）との間の空間（Ｋ１）を液体（ＬＱ）で満たして第１液浸領域（ＬＲ１）を形成する第１液浸機構（１）と、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）との間に第１液浸領域（ＬＲ１）を維持しつつ第１可動部材（ＳＴ１）に代えて光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と対向して配置され、液体（ＬＱ）との接触面（５９）内に計測部材（６５、ＦＭ）を有する第２可動部材（ＳＴ２）と、第１液浸機構（１）と異なる位置で、液体（ＬＱ）に接触した計測部材（６５、ＦＭ）上に第２液浸領域（ＬＲ２）を形成する第２液浸機構（２）と、を備える露光装置（ＥＸ）が提供される。本発明の第２の態様によれば、計測部材を用いる計測での精度低下を防止することができる。【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。本発明の第３の態様によれば、上記態様の露光装置を用いて所望の性能を発揮するデバイスを製造することができる。【００１０】
本発明の第４の態様に従えば、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光する露光方法において、基板（Ｐ）を保持する第１可動部材（ＳＴ１）と光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）との間の空間（Ｋ１）を液体（ＬＱ）で満たして第１液浸領域（ＬＲ１）を形成して、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）を露光し、光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）との間に第１液浸領域（ＬＲ１）を維持しつつ第１可動部材（ＳＴ１）に代えて第２可動部材（ＳＴ２）を光学部材（ＰＬ、ＬＳ１）と対向して配置し、第２可動部材（ＳＴ２）の計測部材（６５、ＦＭ）が液体（ＬＱ）に接触した後、計測部材（６５、ＦＭ）上に第２液浸領域（ＬＲ２）を形成する露光方法が提供される。本発明の第４の態様によれば、計測部材を用いる計測での精度低下を防止することができる。【００１１】
本発明の第５の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。本発明の第５の態様によれば、計測部材を用いる計測での精度低下を防止できる露光方法を用いてデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図２】露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図３】基板ステージ及び計測ステージを上方から見た平面図である。
【図４】計測ステージに設けられた計測装置の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る第２液浸機構を示す概略斜視図である。
【図６】露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図７】露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図８】露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図９】露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１０】露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係る第２液浸機構を示す概略斜視図である。
【図１２】第２液浸機構の動作の一例を説明するための図である。
【図１３】第２液浸機構の動作の一例を説明するための図である。
【図１４Ａ】第３実施形態に係る第２液浸機構を示す図である。
【図１４Ｂ】第３実施形態に係る第２液浸機構を示す図である。
【図１５Ａ】第４実施形態に係る第２液浸機構を示す図である。
【図１５Ｂ】第４実施形態に係る第２液浸機構を示す図である。
【図１６】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００１３】
１…第１液浸機構、２…第２液浸機構、３２…液体供給口、４４…液体回収溝、４６…凹部、６０…空間像計測センサ（計測装置）、６１…スリット部（計測パターン、光透過部）、６５…上板（計測部材）、７０…第１ノズル部材、７２…第２ノズル部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＦＭ…基準マーク板（計測部材）、ＦＭ１、ＦＭ２…基準マーク（計測パターン）、Ｋ１…光路空間、ＬＲ１…液浸領域、ＬＲ２…液浸領域、ＬＱ…液体、ＬＳ１…最終光学素子（光学部材）、Ｐ…基板、ＰＪ…退避位置、ＰＬ…投影光学系（光学部材）、ＲＰ…基板交換位置、ＳＴ１…基板ステージ（基板保持部材）、ＳＴ２…計測ステージ（可動部材）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。【００１５】
＜第１実施形態＞
本発明に係る露光装置の第１実施形態について図１を参照しながら説明する。図１は第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。【００１６】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを基板ホルダＰＨで保持して移動可能な基板ステージＳＴ１と、露光に関する計測を行う計測装置の少なくとも一部を搭載して移動可能な計測ステージＳＴ２と、マスクステージＭＳＴ上のマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＳＴ１上の基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２のそれぞれは、投影光学系ＰＬの像面側で、ベース部材ＢＰ上において互いに独立して移動可能となっている。また、露光装置ＥＸは基板Ｐの搬送を行う、即ち基板ステージＳＴ１に基板Ｐをロードするとともに、基板ステージＳＴ１から基板Ｐをアンロードする搬送装置３００を備えている。なお、基板Ｐのロードとアンロードとを異なる位置で行ってもよいが、本実施系形態では同一位置（ＲＰ）にて基板Ｐのロードとアンロードとを行うものとする。【００１７】
本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系ＰＬの像面側における露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすための第１液浸機構１を備えている。第１液浸機構１は、投影光学系ＰＬの像面側近傍に設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２を有する第１ノズル部材７０と、供給管１３、及び第１ノズル部材７０に設けられた供給口１２を介して投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、第１ノズル部材７０に設けられた回収口２２、及び回収管２３を介して投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収する液体回収装置２１とを備えている。第１ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、少なくとも投影光学系ＰＬの像面に最も近い最終光学素子ＬＳ１を囲むように環状に形成されている。【００１８】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲ１を局所的に形成する局所液浸方式を採用している。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐに転写している間、第１液浸機構１を使って、投影光学系ＰＬの像面に最も近い最終光学素子ＬＳ１と投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たして液浸領域ＬＲ１を形成し、投影光学系ＰＬと光路空間Ｋ１に満たされた液体ＬＱとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光する。露光光ＥＬは、マスクＭのパターン面（図１では下面）が配置される投影光学系ＰＬの物体面に最も近い光学素子から投影光学系ＰＬに対して入射し、投影光学系ＰＬの像面に最も近い最終光学素子ＬＳ１から射出する。したがって、最終光学素子ＬＳ１と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋ１は、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の空間となっている。第１液浸機構１は、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たす。制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１の液体供給装置１１を使って液体ＬＱを所定量供給するとともに、液体回収装置２１を使って液体ＬＱを所定量回収することで、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ１を局所的に形成する。【００１９】
また、露光装置ＥＸは、計測ステージＳＴ２上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成する第２液浸機構２を備えている。第２液浸機構２は、第１ノズル部材７０と並んだ位置に設けられ、液体ＬＱを供給する供給口３２を有する第２ノズル部材７２と、供給管３３、及び第２ノズル部材７２に設けられた供給口３２を介して計測ステージＳＴ２上に液体ＬＱを供給する液体供給装置３１とを備えている。【００２０】
本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内においてＹ軸方向と直交する方向（非走査方向）をＸ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向に直交する方向（本例では投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ等の基材上に感光材（レジスト）、保護膜などの膜を塗布したものを含む。「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。【００２１】
照明光学系ＩＬは、露光用光源、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ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域を設定する視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。【００２２】
本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられている。純水は、ＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば、水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。【００２３】
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能である。マスクステージＭＳＴは、例えば真空吸着等によりマスクＭを保持する。マスクステージＭＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む駆動装置ＭＤの駆動により、マスクＭを保持した状態で、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微少回転可能である。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡５１が設けられている。また、移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５２が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計５２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計５２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５２の計測結果に基づいて駆動装置ＭＤを駆動し、マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭの位置制御を行う。なお、レーザ干渉計５２はその一部（例えば、光学系）のみ、移動鏡５１に対向して設けるようにしてもよい。また、移動鏡５１は平面鏡のみでなくコーナーキューブ（レトロリフレクタ）を含むものとしてもよいし、移動鏡５１を固設する代わりに、例えばマスクステージＭＳＴの端面（側面）を鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。さらにマスクステージＭＳＴは、例えば特開平８−１３０１７９号公報（対応する米国特許第６，７２１，０３４号）に開示される粗微動可能な構成としてもよい。【００２４】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系であり、前述の照明領域と共役な投影領域ＡＲにマスクパターンの縮小像を形成する。なお、投影光学系ＰＬは縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い最終光学素子ＬＳ１は、鏡筒ＰＫより露出している。【００２５】
基板ステージＳＴ１は、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有しており、基板ホルダＰＨに基板Ｐを保持して移動可能である。基板ホルダＰＨは、例えば真空吸着等により基板Ｐを保持する。基板ステージＳＴ１上には凹部５８が設けられており、基板Ｐを保持するための基板ホルダＰＨは凹部５８に配置されている。そして、基板ステージＳＴ１のうち凹部５８以外の上面５７は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。これは、基板Ｐの露光動作時、前述の液浸領域ＬＲ１の一部が基板Ｐの表面からはみ出して上面５７に形成されるためである。なお、基板ステージＳＴ１の上面５７の一部、例えば基板Ｐを囲む所定領域（液浸領域ＬＲ１がはみ出す範囲を含む）のみ、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さとしてもよい。また、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けることができる（即ち、液浸領域ＬＲを良好に保持できる）ならば、基板ステージＳＴ１の上面５７と基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面との間に段差があってもよい。さらに、基板ホルダＰＨを基板ステージＳＴ１の一部と一体に形成してもよいが、本実施形態では基板ホルダＰＨと基板ステージＳＴ１とを別々に構成し、例えば真空吸着などによって基板ホルダＰＨを凹部５８内に固定するものとする。【００２６】
基板ステージＳＴ１は、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＳＤ１の駆動により、基板Ｐを基板ホルダＰＨを介して保持した状態で、ベース部材ＢＰ上でＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に、基板ステージＳＴ１は、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。したがって、基板ステージＳＴ１に保持された基板Ｐの表面は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ステージＳＴ１の側面には移動鏡５３が設けられている。また、移動鏡５３に対向する位置にはレーザ干渉計５４が設けられている。基板ステージＳＴ１上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５４によりリアルタイムで計測される。また、不図示ではあるが、露光装置ＥＸは、基板ステージＳＴ１に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を備えている。【００２７】
なお、レーザ干渉計５４はその一部（例えば、光学系）のみを移動鏡５３に対向して設けるようにしてもよいし、基板ステージＳＴ１のＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転角をも計測可能としてもよい。基板ステージＳＴ１のＺ軸方向の位置を計測可能なレーザ干渉計を備えた露光装置の詳細は、例えば特表２００１−５１０５７７号公報（対応する国際公開第１９９９／２８７９０号パンフレット）に開示されている。さらに、移動鏡５３を基板ステージＳＴ１に固設する代わりに、例えば基板ステージＳＴ１の一部（側面など）を鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。【００２８】
また、フォーカス・レベリング検出系はその複数の計測点でそれぞれ基板ＰのＺ軸方向の位置情報を計測することで、基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報（回転角）を検出するものであるが、この複数の計測点はその少なくとも一部が液浸領域ＬＲ１（又は投影領域ＡＲ）内に設定されてもよいし、あるいはその全てが液浸領域ＬＲ１の外側に設定されてもよい。さらに、例えばレーザ干渉計５４が基板ＰのＺ軸、θＸ及びθＹ方向の位置情報を計測可能であるときは、基板Ｐの露光動作中にそのＺ軸方向の位置情報が計測可能となるようにフォーカス・レべリング検出系を設けなくてもよく、少なくとも露光動作中はレーザ干渉計５４の計測結果を用いてＺ軸、θＸ及びθＹ方向に関する基板Ｐの位置制御を行うようにしてもよい。【００２９】
レーザ干渉計５４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＳＤ１を駆動し、基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び傾斜角（θＸ、θＹ）を制御して、基板Ｐの表面を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計５４の計測結果に基づいて、基板ＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における位置制御を行う。【００３０】
計測ステージＳＴ２は、露光処理に関する計測を行う各種計測装置を搭載しており、投影光学系ＰＬの像面側において、ベース部材ＢＰ上で移動可能に設けられている。計測ステージＳＴ２は計測ステージ駆動装置ＳＤ２により駆動される。計測ステージ駆動装置ＳＤ２は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、ステージ駆動装置ＳＤ１、ＳＤ２のそれぞれを介して、基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２のそれぞれをベース部材ＢＰ上で互いに独立して移動可能である。計測ステージ駆動装置ＳＤ２は基板ステージ駆動装置ＳＤ１と同等の構成を有し、計測ステージＳＴ２は、計測ステージ駆動装置ＳＤ２によって、基板ステージＳＴ１と同様に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向、θＸ、θＹ、及びθＺ方向のそれぞれに移動可能である。また、計測ステージＳＴ２の側面には移動鏡５５が設けられており、移動鏡５５に対向する位置にはレーザ干渉計５６が設けられている。計測ステージＳＴ２の２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５６によりリアルタイムで計測され、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５６の計測結果に基づいて、計測ステージＳＴ２の位置を制御する。なお、レーザ干渉計５６はその一部（例えば、光学系）のみを移動鏡５５に対向して設けるようにしてもよいし、計測ステージＳＴ２のＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転角をも計測可能としてよい。また、移動鏡５５を計測ステージＳＴ２に固設する代わりに、例えば計測ステージＳＴ２の一部（側面など）を鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。【００３１】
計測ステージＳＴ２に搭載されている計測装置としては、例えば特開平５−２１３１４号公報（対応する米国特許第ＲＥ３６，７３０号）などに開示されているような、複数の基準マークが形成された基準マーク板、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報（対応する米国特許第ＲＥ３２，７９５号）に開示されているように照度ムラを計測したり、特開２００１−２６７２３９号公報（対応する米国特許第６，７２１，０３９号）に開示されているように投影光学系ＰＬの露光光ＥＬの透過率の変動量を計測するためのムラセンサ、特開２００２−１４００５号公報及び特開２００２−１９８３０３号公報（対応する米国公開２００２／００４１３７７Ａ１）に開示されているような空間像計測センサ、及び特開平１１−１６８１６号公報（対応する米国公開２００２／００６１４６９Ａ１）に開示されているような照射量センサ（照度センサ）が挙げられる。このように、計測ステージＳＴ２は露光処理に関する計測処理を行うための専用のステージであって、基板Ｐを保持しない構成となっており、基板ステージＳＴ１は、露光処理に関する計測を行う計測装置を搭載されていない構成となっている。なお、このような計測ステージを備えた露光装置については、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応する国際公開１９９９／２３６９２）、及び特開２０００−１６４５０４号公報（対応する米国特許第６，８９７，９６３号）等により詳細に開示されている。【００３２】
また、計測ステージＳＴ２の上面５９は、基板Ｐの表面を含む基板ステージＳＴ１の上面５７に並んだ位置に設けられており、本実施形態においては、基板ステージＳＴ１の上面５７と計測ステージＳＴ２の上面５９とは、例えばそのステージＳＴ１、ＳＴ２の少なくとも一方をＺ軸方向（及び／又はθＸ、θＹ方向）に駆動することにより、ほぼ同じ高さ位置となるように制御（調整）することができる。【００３３】
マスクステージＭＳＴの近傍には、投影光学系ＰＬを介してマスクＭ上のアライメントマークと対応する計測ステージＳＴ２の基準マーク板ＦＭ（図３）上の基準マーク（第１基準マーク）ＦＭ１とを同時に観察するための露光波長の光を用いたＴＴＲ方式のアライメント系からなるマスクアライメント系ＲＡが設けられている。本実施形態のマスクアライメント系では、例えば特開平７−１７６４６８号公報（対応する米国特許６，４９８，３５２号）に開示されているような、マークに対して光（露光光ＥＬ）を照射し、ＣＣＤカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するＶＲＡ（ビジュアル・レチクル・アライメント）方式が採用されている。本実施形態においては、マスクアライメント系ＲＡは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して、基板マーク板上の基準マーク（第１基準マーク）を検出する。【００３４】
投影光学系ＰＬの先端近傍には、基板Ｐ上のアライメントマークと計測ステージＳＴ２に設けられた基準マーク板ＦＭ上の基準マーク（第２基準マーク）ＦＭ２とを検出するオフアクシス方式のアライメント系ＡＬＧが設けられている。本実施形態のアライメント系ＡＬＧでは、例えば特開平４−６５６０３号公報（対応する米国特許第５，９９５，２３４号）に開示されているような、基板Ｐ上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、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画像処理することでマークの位置を計測するＦＩＡ（フィールド・イメージ・アライメント）方式が採用されている。本実施形態においては、アライメント系ＡＬＧは、液体ＬＱを介さずに、基板Ｐ上のアライメントマーク及び基準マーク板ＦＭ上の基準マーク（第２基準マーク）ＦＭ２を検出する。【００３５】
次に、第１液浸機構１について説明する。第１液浸機構１の液体供給装置１１は、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすために液体ＬＱを供給するものであって、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、供給する液体ＬＱの温度を調整する温度調整装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給装置１１には供給管１３の一端部が接続されており、供給管１３の他端部は第１ノズル部材７０に接続されている。液体供給装置１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体供給装置１１のタンク、加圧ポンプ、温度調整機構、フィルタユニット等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。【００３６】
第１液浸機構１の液体回収装置２１は、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の光路空間Ｋ１に満たされている液体ＬＱを回収するためのものであって、真空ポンプ等の真空系、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。液体回収装置２１には回収管２３の一端部が接続されており、回収管２３の他端部は第１ノズル部材７０に接続されている。液体回収装置２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体回収装置２１の真空系、気液分離器、タンク等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。【００３７】
液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２は第１ノズル部材７０の下面に形成されている。第１ノズル部材７０の下面は、ＸＹ平面と実質的に平行に設定され、基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２がそれぞれ投影光学系ＰＬ（最終光学素子ＬＳ１）と対向して配置されるときに、その上面５７、５９及び基板Ｐの表面との間に所定のギャップが形成されるようにその位置が設定されている。第１ノズル部材７０は、少なくとも最終光学素子ＬＳ１の側面を囲むように設けられた環状部材であって、供給口１２は、第１ノズル部材７０の下面において、光路空間Ｋ１を囲むように複数設けられている。また、回収口２２は、第１ノズル部材７０の下面において、光路空間Ｋ１に対して供給口１２よりも外側に設けられており、光路空間Ｋ１（最終光学素子ＬＳ１）及び供給口１２を囲むように環状に設けられている。また、本実施形態の回収口２２には多孔部材が設けられている。多孔部材は、例えばセラミックス製の多孔体あるいはチタン製の板状メッシュによって構成されている。【００３８】
なお、第１ノズル部材７０はその構成が図１に限定されるものではない。即ち、本実施形態では第１ノズル部材７０の下面が投影光学系ＰＬの下端面（射出面）とほぼ同じ高さ（Ｚ位置）に設定されているが、これに限らず、例えば第１ノズル部材７０の下面を投影光学系ＰＬの下端面よりも像面側（基板側）に設定してもよい。この場合、第１ノズル部材７０の一部（下端部）を、露光光ＥＬを遮らないように投影光学系ＰＬ（最終光学素子ＬＳ１）の下側まで潜り込ませて設けてもよい。また、本実施形態では第１ノズル部材７０の下面に供給口１２を設けるものとしているが、これに限らず、例えば投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１の側面と対向する第１ノズル部材７０の内側面（傾斜面）に供給口１２を設けてもよい。【００３９】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１の液体供給装置１１より液体ＬＱを所定量供給するとともに、第１液浸機構１の液体回収装置２１を使って液体ＬＱを所定量回収することで、光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし、液体ＬＱの液浸領域ＬＲ１を局所的に形成する。液体ＬＱの液浸領域ＬＲ１を形成する際、制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１の液体供給装置１１及び液体回収装置２１のそれぞれを駆動する。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給装置１１から液体ＬＱが送出されると、その液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、供給管１３を流れた後、第１ノズル部材７０の内部に形成された供給流路を介して、供給口１２より投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１に供給される。また、制御装置ＣＯＮＴのもとで液体回収装置２１が駆動されると、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１の液体ＬＱは回収口２２を介して第１ノズル部材７０の内部に形成された回収流路に流入し、回収管２３を流れた後、液体回収装置２１に回収される。【００４０】
図２に示すように、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１の光射出側に第１液浸機構１によって形成された液浸領域ＬＲ１は、基板ステージＳＴ１上と計測ステージＳＴ２上との間で移動可能となっている。液浸領域ＬＲ１を移動する際には、制御装置ＣＯＮＴは、ステージ駆動装置ＳＤ１、ＳＤ２を使って、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを接触又は接近させた状態で、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを同一方向（例えばＸ軸方向）に一緒に移動し、第１液浸機構１によって形成された液浸領域ＬＲ１を投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１（及び第１ノズル部材７０）との間に維持（保持）しつつ基板ステージＳＴ１の上面５７と計測ステージＳＴ２の上面５９との間で移動する。このとき、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とはその上面５７、５９がほぼ同じ高さ（Ｚ位置）に設定されてその駆動が並行して行われる。こうすることにより、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２との隙間（ギャップ）からの液体ＬＱの流出を抑えつつ、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たした状態で、基板ステージＳＴ１上と計測ステージＳＴ２上との間で液浸領域ＬＲ１を移動することができる。【００４１】
図３は基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２を上方から見た平面図である。図３において、計測ステージＳＴ２の上面５９には、上述の基準マーク板ＦＭが配置されている。基準マーク板ＦＭには、マスクアライメント系ＲＡで検出される基準マーク（第１基準マーク）ＦＭ１とアライメント系ＡＬＧで検出される基準マーク（第２基準マーク）ＦＭ２とが所定の位置関係で形成されている。基準マーク板ＦＭは、投影光学系ＰＬを介したマスクＭのパターン像に対する基板Ｐのアライメント位置を規定するために、パターン像の投影位置とアライメント系ＡＬＧの検出基準とのＸＹ平面内での位置関係（ベースライン量）を計測するために用いられる。【００４２】
上述のように、マスクアライメント系ＲＡは基準マーク板ＦＭ上の基準マークＦＭ１を投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して計測するようになっており、基準マーク板ＦＭを用いた計測を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２と投影光学系ＰＬ（最終光学素子ＬＳ１）とを対向させているときに、最終光学素子ＬＳ１と基準マーク板ＦＭ（第１基準マークＦＭ１）との間を液体ＬＱで満たした状態（即ち、基準マーク板ＦＭの少なくとも一部（本例では少なくとも第１基準マークＦＭ１）が液浸領域ＬＲ１内に配置された状態）で基準マーク板ＦＭを用いた計測を行う。したがって、基準マーク板ＦＭは、計測ステージＳＴ２上に配置され、最終光学素子ＬＳ１との間に液体ＬＱを満たした状態で露光処理に関する計測を行う計測装置を構成する計測部材として機能している。【００４３】
また、計測ステージＳＴ２の上面５９には、計測部材として、上述の空間像計測センサの一部を構成する上板６５が設けられている。なお、図示は省略しているが、計測ステージＳＴ２の上面５９には、上述のムラセンサの一部を構成する上板、照射量センサの一部を構成する上板等も配置されている。【００４４】
これら基準マーク板ＦＭの上面及び空間像計測センサ６０の上板６５の上面は、計測ステージＳＴ２の上面５９とほぼ面一になっている。すなわち、計測ステージＳＴ２の上面５９と、各計測部材の上面とはほぼ同じ高さ（面一）になるように設けられており、計測ステージＳＴ２の上面５９は各計測部材の上面を含んだ構成となっている。なお、計測ステージＳＴ２の上面５９及び／又は各計測部材の上面は、液体ＬＱに対して撥液性であることが望ましい。【００４５】
図４は空間像計測センサ６０を示す図である。空間像計測センサ６０は、投影光学系ＰＬの結像特性（光学特性）の計測に用いられるものであって、計測ステージＳＴ２上に配置された上板６５と、光電変換素子からなる受光素子（光センサ）６８と、上板６５を通過した光を受光素子６８に導く光学系６７とを備えている。【００４６】
図４に示すように、計測ステージＳＴ２の上面５９の一部には開口部５９Ｋが形成されており、上板６５は開口部５９Ｋに嵌め込まれている。また、計測ステージＳＴ２の内部には、開口部５９Ｋに接続する内部空間が形成されており、空間像計測センサ６０を構成する光学系６７はその内部空間に配置されている。【００４７】
上板６５は、平面視長方形状のガラス板部材６４の上面中央部に設けられたクロム等からなる遮光膜６２と、その遮光膜６２の周囲、すなわちガラス板部材６４の上面のうち遮光膜６２以外の部分に設けられたアルミニウム等からなる反射膜６３と、遮光膜６２の一部に形成された開口パターンであるスリット部６１とを備えている。スリット部６１においては透明部材であるガラス板部材６４が露出しており、光はスリット部６１を透過可能である。すなわち、スリット部６１は上板６５に形成された光透過部として機能している。【００４８】
受光素子６８は、上板６５（スリット部６１）及び光学系６７を介して投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを通過した光（露光光ＥＬ）を受光する。光学系６７は、計測ステージＳＴ２の内部空間において上板６５に近い位置に配置された第１光学素子６６を含んでいる。第１光学素子６６は、計測ステージＳＴ２の内部空間においてスリット部６１の下方にガラス板部材６４と一体的に配置されている。したがって、液浸用の投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが１以上の場合であっても、投影光学系ＰＬからの光を、気体部分を通過することなしに、液体ＬＱ、スリット部６１、及びガラス板部材６４を介して第１光学素子６６に入射させることができる。【００４９】
受光素子６８には、微弱な光を精度良く検出可能な光電変換素子、例えばフォト・マルチプライヤ・チューブ（ＰＭＴ、光電子増倍管）等が用いられる。受光素子６８からの光電変換信号は、信号処理装置等を介して制御装置ＣＯＮＴに送られるようになっている。【００５０】
空間像計測センサ６０を用いて投影光学系ＰＬの結像特性を計測する際、マスクステージＭＳＴには、空間像計測用パターンが形成された計測用マスクが保持される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬと計測ステージＳＴ２とを対向させた状態で、第１液浸機構１を使って、投影光学系ＰＬと上板６５との間を液体ＬＱで満たすことによって、スリット部６１が液体ＬＱで覆われるように上板６５上に液浸領域ＬＲ１を形成する。上述のように、液浸領域ＬＲ１は、基板ステージＳＴ１上と計測ステージＳＴ２上との間で移動可能である。このため、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬと基板ステージＳＴ１とを対向させた状態で、第１液浸機構１を使って液体ＬＱの供給動作を開始することによって、基板ステージＳＴ１上に液浸領域ＬＲ１を形成した後、その形成された液浸領域ＬＲ１を計測ステージＳＴ２上に移動することによって、計測ステージＳＴ２の上板６５上に液浸領域ＬＲ１を形成することもできる。なお、上記計測に先立って基板ステージＳＴ１上に液浸領域ＬＲ１が形成されているときは、その液浸領域ＬＲ１を計測ステージＳＴ２上に移動するだけでよい。【００５１】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬより露光光ＥＬを射出する。露光光ＥＬは、計測用マスク、投影光学系ＰＬ、及び液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱを通過した後、上板６５に照射される。上板６５のスリット部６１を通過した光は、光学系６７のうち第１光学素子６６に入射する。第１光学素子６６で集光された光は、この第１光学素子６６を含んで構成される光学系６７によって受光素子６８に導かれる。このように、空間像計測センサ６０は、最終光学素子ＬＳ１と上板６５との間の液体ＬＱと、上板６５に形成されたスリット部６１とを介して、受光素子６８で露光光ＥＬを受光する。受光素子６８は、受光量に応じた光電変換信号（光量信号）を信号処理装置を介して制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、受光素子６８の受光結果に基づいて所定の演算処理を行い、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介した結像特性を求める。【００５２】
なお、空間像計測センサ６０の全部が計測ステージＳＴ２に設けられていなくてもよい。例えば光学系６７の一部及び／又は受光素子６８等が計測ステージＳＴ２とは別の部材に配置されていてもよい。また、空間像計測センサ６０を用いる結像特性などの計測時、本実施形態では計測用マスクを用いるものとしたが、これに限らず、例えばパターン形成に用いられるマスクＭの計測パターン、あるいはマスクステージＭＳＴに形成される基準パターンなどを用いてもよい。【００５３】
なお、ここでは、空間像計測センサ６０を用いた計測動作の一例について説明したが、上述のムラセンサを用いて所定の計測を行う際にも、制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１を使って、最終光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２に配置されたムラセンサの一部を構成する上板との間を液体ＬＱで満たし、その液体ＬＱと上板に形成された光透過部とを介して露光光ＥＬを受光する。同様に、上述の照射量センサを用いて所定の計測を行う際にも、制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１を使って、最終光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２に配置された照射量センサの一部を構成する上板との間を液体ＬＱで満たし、その液体ＬＱと上板に形成された光透過部とを介して露光光ＥＬを受光する。【００５４】
このように、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１と対向しているときに、第１液浸機構１を使って、最終光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２上に配置された上板６５、基準マーク板ＦＭとの間を液体ＬＱで満たした状態で、各計測装置を使った計測を行う。計測装置を用いた動作の結果は、その後の露光動作などに反映される。本実施形態では、基板ステージＳＴ１との交換で計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に配置されることにより、例えば基板Ｐの交換などのために、基板ステージＳＴ１が最終光学素子ＬＳ１から離れたときにおいても、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続ける（即ち、最終光学素子ＬＳ１（及び第１ノズル部材７０）との間に液浸領域ＬＲ１を維持（保持）し続ける）ことができる。また、計測ステージＳＴ２との交換で基板ステージＳＴ１を最終光学素子ＬＳ１と対向して配置するときも、同様に光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けることができる。【００５５】
なお、計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１と対向しているときに、計測ステージＳＴ２に搭載されている全ての計測装置及び計測部材を使う必要はなく、必要に応じて適宜計測動作を実行すればよい。例えば、ある基板Ｐの露光完了後に空間像計測センサ６０を用いた計測動作を実行し、その次の基板Ｐの露光完了後に基準マーク板ＦＭを用いた計測動作を実行するようにしてもよい。【００５６】
また、例えば基板Ｐの露光動作のために、基板ステージＳＴ１が最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に配置され、計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１から離れたとき（即ち、計測ステージＳＴ２による液浸領域ＬＲ１の維持（保持）が解除されたとき）に、第２液浸機構２によって、計測ステージＳＴ２上に配置された計測部材上に液浸領域ＬＲ２が形成される。基板ステージＳＴ１が最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に配置されている状態においては、計測ステージＳＴ２は、投影光学系ＰＬから離れた所定位置（退避位置）ＰＪに移動される。【００５７】
図５は第２液浸機構２を示す図である。図５において、第２液浸機構２は、液体ＬＱを供給する供給口３２を有する第２ノズル部材７２と、供給管３３、及び第２ノズル部材７２に設けられた供給口３２を介して計測ステージＳＴ２上に第１液浸機構１でも使用されている液体（純水）ＬＱを供給する液体供給装置３１とを備えている。第２液浸機構２は、計測ステージＳＴ２上に配置された計測部材上に液体ＬＱを供給して、その計測部材を含む計測ステージＳＴ２上の一部に、液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を局所的に形成する。【００５８】
第２ノズル部材７２は、第１ノズル部材７０及び投影光学系ＰＬから離れた所定位置ＰＪに設けられている。第２ノズル部材７２の供給口３２は、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬから離れた所定位置（退避位置）ＰＪに移動したときに、計測ステージＳＴ２上の計測部材と対向するように配置されている。本実施形態においては、第２液浸機構２の第２ノズル部材７２（７２Ａ、７２Ｂ）は、計測ステージＳＴ２が退避位置ＰＪに移動したときに、空間像計測センサ６０の上板６５及び基準マーク板ＦＭ（本例では、特に第１基準マークＦＭ１）のそれぞれに対向するように、複数（２つ）の供給口３２を有している。すなわち、第２ノズル部材７２Ａの供給口３２と上板６５とが対向し、第２ノズル部材７２Ｂの供給口３２と基準マーク板ＦＭとが対向するように設けられている。【００５９】
第２液浸機構２の液体供給装置３１は、退避位置ＰＪに配置された計測ステージＳＴ２の上板６５、基準マーク板ＦＭ上の少なくとも一部に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成するためのものであって、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、供給する液体ＬＱの温度を調整する温度調整装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給装置３１には供給管３３の一端部が接続されており、供給管３３の他端部は第２ノズル部材７２Ａ、７２Ｂのそれぞれに接続されている。また、第２ノズル部材７２の内部には、供給管３３と供給口３２とを接続するための内部流路（供給流路）が形成されている。液体供給装置３１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体供給装置３１のタンク、加圧ポンプ、温度調整機構、フィルタユニット等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。【００６０】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２上の上板６５、基準マーク板ＦＭとを対向させた状態で、液体供給装置３１より供給口３２に対して液体ＬＱを所定量供給することにより、上板６５、基準マーク板ＦＭ上の少なくとも一部に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成することができる。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給装置３１から液体ＬＱが送出されると、その液体供給装置３１から送出された液体ＬＱは、供給管３３を流れた後、第２ノズル部材７２の内部に形成された供給流路を介して、供給口３２より計測ステージＳＴ２上に供給される。【００６１】
第２液浸機構２は、供給口３２を介して、上板６５、基準マーク板ＦＭ上に、所定量の液体ＬＱを供給することによって、少なくとも上板６５のスリット部６１及び基準マーク板ＦＭの第１基準マークＦＭ１を覆うように液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成する。本実施形態においては、第２液浸機構２は、供給口３２から液体ＬＱを所定量供給した後、その供給動作を停止する。また、本実施形態においては、供給口３２から液体ＬＱを供給している途中、及びその後の所定時間においては、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２上の上板６５、基準マーク板ＦＭとの相対位置関係は維持されるようになっており、液体ＬＱは第２ノズル部材７２と上板６５、基準マーク板ＦＭとの間で良好に保持される。【００６２】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。【００６３】
図６は基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２を上方から見た図である。基板Ｐの露光処理を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２上の計測部材を使った所定の計測処理を実行する。この計測としては、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、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２とを対向させ、計測ステージＳＴ２上に設けられた基準マーク板ＦＭ上の第１基準マークＦＭ１とそれに対応するマスクＭ上のマスクアライメントマークとを上述のマスクアライメント系ＲＡを用いて検出し、第１基準マークＦＭ１とそれに対応するマスクアライメントマークとの位置関係を検出する。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、基準マーク板ＦＭ上の第２基準マークＦＭ２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の検出基準位置と第２基準マークＦＭ２との位置関係を検出する。上述のように、本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１を使って、投影光学系ＰＬと基準マーク板ＦＭ（第１基準マークＦＭ１）との間を液体ＬＱで満たした状態で、マスクアライメント系ＲＡを用いた計測を行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは、第１基準マークＦＭ１とそれに対応するマスクアライメントマークとの位置関係と、アライメント系ＡＬＧの検出基準位置と第２基準マークＦＭ２との位置関係と、既知の第１基準マークＦＭ１と第２基準マークＦＭ２との位置関係とに基づいて、投影光学系ＰＬによるマスクパターンの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出基準位置との距離（位置関係）、すなわち、アライメント系ＡＬＧのベースライン情報を求める。図６には、このときの状態が示されている。【００６４】
計測ステージＳＴ２上の計測部材を用いた計測動作を行っている間、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１を基板交換位置ＲＰに移動し、この基板交換位置ＲＰにおいて、露光処理されるべき基板Ｐを搬送装置３００を使って基板ステージＳＴ１にロードする。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの交換などのために、基板ステージＳＴ１が投影光学系ＰＬから離れたとき（即ち、基板ステージＳＴ１による液浸領域ＬＲ１の維持（保持）が解除されたとき）に、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けるために、最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に計測ステージＳＴ２を配置している。そして、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１と対向しているときに、第１液浸機構１を使って、最終光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２上に配置された計測部材との間を液体ＬＱで満たした状態で、各計測装置を使った計測を行う。【００６５】
また、計測ステージＳＴ２を使った計測動作としては、ベースライン計測に限らず、空間像計測センサ６０を使った計測動作も挙げられる。空間像計測センサ６０を用いた計測動作を行う場合、図７に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、第１液浸機構１により形成された液浸領域ＬＲ１を計測ステージＳＴ２の上板６５上に配置する。そして、図４を参照して説明したように、投影光学系ＰＬと上板６５との間の液体ＬＱと、上板６５に形成されたスリット部６１とを介して露光光ＥＬを受光して、投影光学系ＰＬの結像特性の計測を行う。同様に、必要に応じて、ムラセンサ及び／又は照射量センサなどを用いた計測処理が行われる。制御装置ＣＯＮＴは、その計測結果に基づいて、例えば投影光学系ＰＬのキャリブレーション処理（例えば結像特性の調整）を行う等、その後に行われる基板Ｐの露光に反映させる。【００６６】
基板ステージＳＴ１に対する基板Ｐのロードが完了するとともに、計測ステージＳＴ２において計測部材を用いた計測が終了した後、制御装置ＣＯＮＴは、ステージ駆動装置ＳＤ１、ＳＤ２を使って基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２の少なくとも一方を移動し、図７に示すように、計測ステージＳＴ２と基板ステージＳＴ１とを接触（又は接近）させた後、その相対的な位置関係を維持した状態で、ＸＹ平面内で移動し、交換後の基板Ｐに対してアライメント処理を行う。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系ＡＬＧによって、交換後の基板Ｐ上のアライメントマークの検出を行い、基板Ｐ上に設けられた複数のショット領域それぞれの位置座標（配列座標）を決定する。【００６７】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とのＸ軸方向における相対的な位置関係を維持しつつ、ステージ駆動装置ＳＤ１、ＳＤ２を使って、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを−Ｘ方向に一緒に移動する。このとき、基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２を＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に移動してもよい。制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを一緒に移動することによって、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と計測ステージＳＴ２の上面５９との間に形成されている液浸領域ＬＲ１を、計測ステージＳＴ２の上面５９から基板ステージＳＴ１の上面５７へ移動することができる。第１液浸機構１によって形成されている液体ＬＱの液浸領域ＬＲ１が、計測ステージＳＴ２の上面５９から基板ステージＳＴ１の上面５７に移動する途中においては、図８に示すように、計測ステージＳＴ２の上面５９と基板ステージＳＴ１の上面５７とに跨がって液浸領域ＬＲ１が配置される。そして、図８の状態から、更に基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２が一緒に−Ｘ方向に所定距離移動すると、図９に示すように、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と基板ステージＳＴ１（基板Ｐ）との間に液体ＬＱが保持された状態となり、第１液浸機構１によって形成される液体ＬＱの液浸領域ＬＲ１が、基板Ｐの表面を含む基板ステージＳＴ１の上面５７に配置される。【００６８】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの液浸露光を行う。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの液浸露光を行うとき、図１０に示すように、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを離し、投影光学系ＰＬと基板ステージＳＴ１上の基板Ｐとを対向させる。このとき、計測ステージＳＴ２は退避位置ＰＪに移動される。【００６９】
なお、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とが衝突しなければ、アライメント処理が完了した後に、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを接触（又は接近）させてもよい。あるいはアライメント処理の途中で基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを接触（又は接近）させてもよい。また、アライメント処理の途中で計測ステージＳＴ２から基板ステージＳＴ１への液浸領域ＬＲ１の移動が完了した場合には、アライメント処理の途中で基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを分離して、計測ステージＳＴ２を退避位置ＰＪへ移動するようにしてもよい。【００７０】
その後、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対する露光動作を実行し、基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれにマスクＭのパターンを順次転写する。なお、基板Ｐ上の各ショット領域のマスクＭに対する位置合わせは、上述の基板Ｐ上のアライメントマークの検出の結果得られた基板Ｐ上の複数のショット領域の位置座標と、直前に計測したベースライン情報とに基づいて行われる。【００７１】
基板ステージＳＴ１が投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に配置されて基板Ｐの露光処理等が行われている間、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１から離れた退避位置ＰＪに配置された計測ステージＳＴ２の上板６５、基準マーク板ＦＭ上の少なくとも一部に、第２液浸機構２によって液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２がそれぞれ形成される。図５を参照して説明したように、制御装置ＣＯＮＴは、退避位置ＰＪに移動した計測ステージＳＴ２上の上板６５、基準マーク板ＦＭに対して、第２ノズル部材７２の供給口３２より液体ＬＱを供給する。供給口３２より供給された液体ＬＱは、上板６５、基準マーク板ＦＭ上で濡れ拡がり、第２ノズル部材７２と計測部材の上面を含む計測ステージＳＴ２の上面５９との間で保持されて、上板６５、基準マーク板ＦＭ上の少なくとも一部に液浸領域ＬＲ２を形成する。ここで、上板６５、基準マーク板ＦＭ上に供給される液体ＬＱの量は僅かであるため、液体ＬＱは第２ノズル部材７２の先端と計測部材を含む計測ステージＳＴ２の上面５９との間で良好に保持される。【００７２】
なお、図５においては、第２液浸機構２は、空間像計測センサ６０の上板６５の一部、及び基準マーク板ＦＭの一部（第１基準マークＦＭ１を含む）に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成しているが、上板６５の全部、及び基準マーク板ＦＭの全部を覆うように、液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成することもできる。【００７３】
図６及び図７を参照して説明したように、計測ステージＳＴ２を用いた計測動作を行う場合、計測ステージＳＴ２の上板６５、基準マーク板ＦＭ上には第１液浸機構１によって液浸領域ＬＲ１が形成されるが、その液浸領域ＬＲ１を上板６５、基準マーク板ＦＭ上から移動させた後において、液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱが上板６５、基準マーク板ＦＭ上に残留していると、種々の不都合が生じる。例えば、上板６５、基準マーク板ＦＭ上に残留した液体ＬＱが気化すると、液体ＬＱに基板Ｐ表面のレジスト及び／又はコート材からの溶出物が含まれている可能性があるため、上板６５、基準マーク板ＦＭ上にウォーターマークが形成される可能性がある。また、液体ＬＱが気化することによって生じる気化熱に起因して上板６５、基準マーク板ＦＭが熱変形する不都合が生じる可能性がある。ところが、計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１から離れたときに、計測ステージＳＴ２上の上板６５、基準マーク板ＦＭ上に、第２液浸機構２によって液浸領域ＬＲ２を形成することによって、上板６５、基準マーク板ＦＭを不純物を含まない液体ＬＱで濡らしておくことができる。したがって、上板６５、基準マーク板ＦＭ上にウォーターマークが形成されたり、上板６５、基準マーク板ＦＭが熱変形するなどの不都合の発生を抑制することができる。【００７４】
制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１において基板Ｐに対する液浸露光を終了した後、ステージ駆動装置ＳＤ１、ＳＤ２を使って、基板ステージＳＴ１及び計測ステージＳＴ２の少なくとも一方を移動し、基板ステージＳＴ１の上面５７と計測ステージＳＴ２の上面５９とを接触（又は接近）させる。そして、制御装置ＣＯＮＴは、先ほどとは逆に、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とのＸ軸方向の相対的な位置関係を維持しつつ、両ステージＳＴ１、ＳＴ２を＋Ｘ方向に一緒に移動して、計測ステージＳＴ２を投影光学系ＰＬの下方に移動した後、基板ステージＳＴ１を基板交換位置ＲＰ等の所定の位置に移動する。これにより、第１液浸機構１により形成される液浸領域ＬＲ１が計測ステージＳＴ２の上面５９に配置される。上述のように、第２液浸機構２は、供給口３２から液体ＬＱを所定量供給した後、その供給動作を停止するので、計測ステージＳＴ２が第２ノズル部材７２の下から投影光学系ＰＬの下に移動しても、第２ノズル部材７２から液体ＬＱが周辺機器・部材に飛散、漏出することはない。【００７５】
第２液浸機構２により計測ステージＳＴ２上に形成された液浸領域ＬＲ２の液体ＬＱは、第１液浸機構１によって投影光学系ＰＬの像面側に形成され、基板ステージＳＴ１の上面５７より移動してきた液浸領域ＬＲ１を形成する液体ＬＱと混じりあって、第１ノズル部材７０の回収口２２を介して回収される。なお、露光処理の途中で計測ステージＳＴ２と基板ステージＳＴ１とを接触（又は接近）させてもよい。また、基板ステージＳＴ１から計測ステージＳＴ２への液浸領域ＬＲ１の移動が完了した時点で、基板ステージＳＴ１は計測ステージＳＴ２から分離されて基板交換位置ＲＰなどに移動される。【００７６】
以上説明したように、基板ステージＳＴ１が投影光学系ＰＬ（最終光学素子ＬＳ１）から離れたときにも、最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に計測ステージＳＴ２が配置されるので、最終光学素子ＬＳ１の光射出側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けることができる。したがって、最終光学素子ＬＳ１を常に濡らしておくことができるので、最終光学素子ＬＳ１にウォーターマークが形成されたり、液体ＬＱが気化するときの気化熱に起因して最終光学素子ＬＳ１が熱変形する等の不都合を防止することができる。また、計測ステージＳＴ２上に配置された上板６５、基準マーク板ＦＭなどを使って、液体ＬＱを介した所定の計測を実行することができる。また、その計測ステージＳＴ２が最終光学素子ＬＳ１から離れたときに、第２液浸機構２を使って、計測ステージＳＴ２上に配置された上板６５、基準マーク板ＦＭ上に液浸領域ＬＲ２を形成することができるので、上板６５、基準マーク板ＦＭ上にウォーターマークが形成されたり、液体ＬＱが気化するときの気化熱に起因して上板６５、基準マーク板ＦＭが熱変形する等の不都合を防止することができる。したがって、その上板６５、基準マーク板ＦＭを用いる計測装置の計測性能の劣化を防止することができるとともに、良好な計測結果に基づいて基板Ｐを良好に露光することができる。【００７７】
なお、上述の実施形態においては、第２ノズル部材７２の供給口３２から供給した液体ＬＱを、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬの下に移動したときに、第１ノズル部材７０の回収口２２で回収するようにしているが、計測ステージＳＴ２が第２ノズル部材７２の下から離れる前に、第２ノズル部材７２を真空系（排気系）に接続して第２ノズル部材７２の内部流路に負圧を与えて、空間像計測センサ６０の上板６５及び／又は基準マーク板ＦＭ上の液体ＬＱを回収するようにしてもよい。そうすることにより、空間像計測センサ６０の上板６５及び／又は基準マーク板ＦＭ上の液体ＬＱが計測ステージＳＴ２の移動（加速、減速）により計測ステージＳＴ２上の他の部材、機器上に移動することを防止できる。また、空間像計測センサ６０の上板６５や基準マーク板ＦＭ上の液体ＬＱが計測ステージＳＴ２上で大きく移動して、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬの下に移動したときにも、第１液浸機構１によって形成される液浸領域ＬＲ１を形成する液体ＬＱと混ざらずに、そこで乾燥してしまうことによって生じるウォーターマーク及び／又は気化熱の発生を防止することができる。【００７８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図１１を参照しながら説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。【００７９】
図１１に示すように、基準マーク板ＦＭは、計測パターンとして、複数の基準マークＭＦ１、ＦＭ２を有している。そして、本実施形態の第２液浸機構２は、計測ステージＳＴ２が退避位置ＰＪに移動したときに、複数の基準マークＦＭ１、ＦＭ２のそれぞれと対応する複数の供給口３２を有している。本実施形態においては、第２ノズル部材７２（７２Ａ、７２Ｂ）は基準マークＦＭ１、ＦＭ２に応じて複数設けられており、各第２ノズル部材７２Ａ、７２Ｂのそれぞれに供給口３２が設けられている。そして、第２ノズル部材７２Ａの供給口３２と第２基準マークＦＭ２とが対向し、第２ノズル部材７２Ｂの供給口３２と第１基準マークＦＭ１とが対向するように設けられている。第２液浸機構２は、第２ノズル部材７２Ａの供給口３２から供給した液体ＬＱによって、第２基準マークＦＭ２を覆うように液浸領域ＬＲ２を形成するとともに、第２ノズル部材７２Ｂの供給口３２から供給した液体ＬＱによって、第１基準マークＦＭ１を覆うように液浸領域ＬＲ２を形成する。このように、計測部材上に設けられた複数の計測パターンに対応するように、液浸領域ＬＲ２を形成するための供給口３２を設けることができる。【００８０】
なお、上述の第１実施形態では、アライメント系ＡＬＧのベースライン計測時に、アライメント系ＡＬＧによって第２基準マークＦＭ２が検出されるものとしたので、第２液浸機構２による第２基準マークＦＭ２上への液浸領域ＬＲ２の形成を行っていない。しかしながら、本実施形態では、例えばマスクアライメント系ＲＡが複数（２つ）設けられ、ベースライン計測時に複数のマスクアライメント系ＲＡでそれぞれ液体ＬＱを介して基準マーク板ＦＭ上の異なる基準マーク（ＦＭ１、ＦＭ２）を検出するので、第２基準マークＦＭ２上への液浸領域ＬＲ２の形成も行われる。図示していないが、基準マーク板ＦＭにはアライメント系ＡＬＧによって検出される基準マークも設けられている。【００８１】
また、例えば空間像計測センサ６０の上板６５に、計測パターンとしてのスリット部（光透過パターン）６１が複数設けられている場合には、それら複数の光透過パターンに対応するように、供給口３２を複数設けることができる。【００８２】
なお、第２実施形態においても、計測ステージＳＴ２が第２ノズル部材７２の下から離れる前に、第２ノズル部材７２を真空系（排気系）に接続して、空間像計測センサ６０の上板６５及び／又は基準マーク板ＦＭ上の液体ＬＱを回収するようにしてもよい。なお、上述の第１、第２実施形態では基板Ｐの露光動作中、その基板Ｐを保持する基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とが接触しないように、前述の所定位置ＰＪは投影光学系ＰＬ（投影領域ＡＲ）との位置関係が設定されている。【００８３】
なお、上述の第１、第２実施形態においては、第２ノズル部材７２は退避位置ＰＪに固定されているが、第２ノズル部材７２に駆動機構を取り付け、第２ノズル部材７２を移動可能に設けてもよい。そして、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬから離れた所定位置に配置されたとき、第２ノズル部材７２を移動して、計測ステージＳＴ２上の計測部材と第２ノズル部材７２の供給口３２とを対向させてもよい。【００８４】
また、上述の第１、第２実施形態においては、第２液浸機構２を使って計測ステージＳＴ２に設けられた計測部材上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成するとき、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２（計測部材）との相対位置関係を維持しているが、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２（計測部材）との少なくとも一方を移動しつつ、液浸領域ＬＲ２を形成するようにしてもよい。【００８５】
また、上述の第１、第２実施形態においては、第２液浸機構２は、第２ノズル部材７２の先端と計測部材との間に液体ＬＱを保持することによって、計測部材上に液浸領域ＬＲ２を形成しているが、例えば、第２ノズル部材７２の供給口３２より計測部材上に対して所定量の液体ＬＱの液滴を供給（滴下）し、その後、第２ノズル部材７２及び計測ステージＳＴ２の少なくとも一方を移動して、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２とを離してもよい。計測部材上に滴下された液体ＬＱの液滴は計測部材上で濡れ拡がるため、計測部材上の少なくとも一部を覆うように液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を維持することができる。この場合、上述の第１、第２実施形態では計測ステージＳＴ２の退避位置と、第２液浸機構２による液浸領域ＬＲ２の形成位置とを同一位置（所定位置ＰＪ）に設定するものとしたが、その２つの位置を異ならせてもよい。また、計測ステージＳＴ２上に液浸領域ＬＲを形成すべき計測部材が複数あるときは、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２との少なくとも一方を移動しながら、複数の計測部材に液浸領域ＬＲ２を順次形成するようにしてもよい。さらに、第２ノズル部材７２（供給口３２）はその数が液浸領域ＬＲ２を形成すべき計測部材と同数である必要はなく、例えば計測部材よりも少なくてもよいし、あるいは１つでもよい。【００８６】
上述の第１、第２実施形態においては、第２液浸機構２は、計測部材上に対して供給口３２より所定量の液体ＬＱを供給した後、その液体ＬＱの供給動作を停止している。そのため、液体ＬＱの供給動作を停止した後、すなわち液体供給装置３１から供給口３２に対する液体ＬＱの送出を停止した後においては、供給管３３及び／又は第２ノズル部材７２の内部に設けられた供給流路に液体ＬＱが留まる状況が発生する可能性がある。供給管３３及び／又は第２ノズル部材７２の供給流路に液体ＬＱが留まる状態が長時間に及ぶと、その液体ＬＱが汚染する可能性があり、その汚染された液体ＬＱが計測部材上などに供給されると、計測部材を汚染させる不都合が生じる可能性がある。また、上述したように、計測ステージＳＴ２が第２ノズル部材７２の直下から移動する前に、空間像計測センサ６０の上板６５及び／又は基準マーク板ＦＭ上の液体ＬＱを回収した場合には、汚染された液体ＬＱが第２ノズル部材７２内に留まる状況が生じ得る。そこで、第２ノズル部材７２の下から計測ステージＳＴ２が移動した後に、第２ノズル部材７２の内部流路に正圧を与えて、第２ノズル部材７２内の汚染された液体ＬＱを排出（吐出）するようにしてもよい。例えば、図１２に示すように、供給管３３の一部に管（流路）３８Ａを介して気体供給装置３８を接続し、気体供給装置３８より供給管３３に対して気体を供給することによって、供給管３３及び／又は第２ノズル部材７２の内部に形成されている供給流路３４に留まってる液体ＬＱを外部に排出することができる。基板ステージＳＴ１が投影光学系ＰＬと対向する位置に配置されている場合には、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２とが対向した状態で計測部材上に液浸領域ＬＲ２が形成されているが、基板ステージＳＴ１が例えば基板Ｐの交換などのために投影光学系ＰＬから離れ、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬと対向する位置に移動したとき、すなわち、計測ステージＳＴ２が供給口３２から離れたときに（対向しない位置に配置されたときに）、制御装置ＣＯＮＴは、気体供給装置３８より供給管３３に対して気体を供給することができる。気体供給装置３８より気体が供給されることにより、供給管３３及び／又は供給流路３４に留まっていた液体ＬＱは、供給口３２より外部に排出される。本実施形態においては、液体ＬＱはベース部材ＢＰ上に排出（吐出）される。供給口３２より排出される液体ＬＱの量は僅かであるため、ベース部材ＢＰ及び周辺機器・部材に与える影響は少ない。このように、供給管３３及び供給流路３４に対して気体を供給することにより、供給管３３及び／又は供給流路３４に液体ＬＱが留まる状態が長時間に及ぶことを防止することができる。【００８７】
また、供給管３３及び／又は第２ノズル部材７２に留まっている液体ＬＱを排除するために、図１３に示すように、供給管３３の一部に管（流路）３９Ａを介して液体回収装置３９を接続するようにしてもよい。液体回収装置３９は真空ポンプ等の真空系を含んで構成されており、液体回収装置３９による吸引動作によって、供給管３３及び／又は第２ノズル部材７２の内部に形成されている供給流路３４に留まってる液体ＬＱを吸引回収することができる。このように、供給管３３及び供給流路３４に真空系を含む液体回収装置３９を接続することによっても、供給管３３及び／又は供給流路３４に液体ＬＱが留まる状態が長時間に及ぶことを防止することができる。【００８８】
なお、上述の第１、第２実施形態において、第１ノズル部材７０と同様に、第２ノズル部材７２に回収口を設けるようにしてもよい。そして、第１ノズル部材７０と同様に、第２ノズル部材７２に設けられた供給口３２を介して計測部材上に液体ＬＱを供給する動作と、第２ノズル部材７２に設けられた回収口を介して計測部材上の液体ＬＱを回収する動作とを並行して行うことにより、計測部材上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成することができる。そして、第２ノズル部材７２と計測ステージＳＴ２とが離れるときには、供給口３２からの液体ＬＱの供給を停止し、第２ノズル部材７２に設けられた回収口を介して計測部材上の液体ＬＱを回収することができる。【００８９】
なお、上述の第１、第２実施形態においては、第２液浸機構２を用いて、空間像計測センサ６０の上板６５の少なくとも一部と基準マーク板ＦＭの少なくとも一部に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成しているが、計測ステージＳＴ２が退避位置ＰＪに移動したときに、ムラセンサの光透過部及び／又は照射量センサの光透過部に液浸領域ＬＲ２を形成するようにしてもよい。すなわち、ウォーターマークなどが形成されることによって計測精度などに影響を及ぼす部材と対向するように、第２液浸機構２の第２ノズル部材７２の数及び配置を決めることができる。【００９０】
また、上述の第１、第２実施形態においては、投影光学系ＰＬと対向して計測ステージＳＴ２が配置されている（即ち、第１液浸機構１によって液浸領域ＬＲ１が計測ステージＳＴ２上に形成されている）間に使用されず、かつ液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触しない計測部材には液浸領域ＬＲ２を形成しなくてもよい。換言すれば、その使用の有無に関係なく、液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触した（濡れた）計測部材のみに液浸領域ＬＲ２を形成することにしてもよい。【００９１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図１４Ａ、１４Ｂを参照しながら説明する。図１４Ａは本実施形態に係る計測ステージＳＴ２の側断面図、図１４Ｂは上方から見た平面図である。なお、本実施形態においても、説明を簡単にするために、ムラセンサ及び照射量センサの図示は省略する。また、本実施形態では第２液浸機構２の構成が上述の第１、第２実施形態と異なるので、以下では第２液浸機構２のみ説明するとともに、上述の第１、第２実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。【００９２】
図１４Ａ、１４Ｂにおいて、第２液浸機構２は、計測ステージＳＴ２の上面５９に、上面５９に対して液体ＬＱを供給するための供給口３２を有している。供給口３２は、計測ステージＳＴ２の内部に形成された内部流路３３Ａ、及び管部材３３Ｂを介して液体供給装置３１に接続されている。ここで、管部材３３Ｂの少なくとも一部は、ゴム、プラスチック、あるいは蛇腹状のホースによって構成された可撓性を有する部材（フレキシブルチューブ）によって構成されている。これにより、ベース部材ＢＰ上での計測ステージＳＴ２の円滑な移動が妨げられないようになっている。【００９３】
供給口３２は、計測ステージＳＴ２の上面５９のうち、上板６５、基準マーク板ＦＭ以外の位置に設けられている。本実施形態において、供給口３２は、計測ステージＳＴ２の上面５９の所定位置に１つ設けられている。なお、供給口３２の数及び／又は形成位置は、適宜変更可能である。【００９４】
また、第２液浸機構２は、上板６５、基準マーク板ＦＭ、及び供給口３２を取り囲むように、計測ステージＳＴ２の上面５９に配置された液体回収溝（凹部）４４を有している。回収溝４４の内側には、液体回収装置４１に接続された液体回収口４２が設けられている。第２液浸機構２の液体回収装置４１は、真空ポンプ等の真空系、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。液体回収装置４１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、液体回収装置４１の真空系、気液分離器、タンク等は、その全てを露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置される工場等の設備を代用してもよい。【００９５】
回収口４２は、計測ステージＳＴ２の内部に形成された内部流路４３Ａ、及び管部材４３Ｂを介して液体回収装置４１に接続されている。管部材３３Ｂと同様、管部材４３Ｂの少なくとも一部は可撓性を有する部材（フレキシブルチューブ）によって構成されている。【００９６】
本実施形態において、回収口４２は、回収溝４４の内側の所定位置に１つ設けられている。なお、回収口４２の数及び／又は形成位置は、適宜変更可能である。【００９７】
制御装置ＣＯＮＴは、上板６５、基準マーク板ＦＭを含む計測ステージＳＴ２上の所定領域に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成するために、供給口３２より液体ＬＱを供給する。制御装置ＣＯＮＴは、第２液浸機構２の液体供給装置３１より液体ＬＱを所定量供給するとともに、第２液浸機構２の液体回収装置４１を使って液体ＬＱを所定量回収することで、上板６５、基準マーク板ＦＭを覆うように液体ＬＱの膜を形成し、回収溝４４の内側に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成することができる。液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成する際、制御装置ＣＯＮＴは、第２液浸機構２の液体供給装置３１及び液体回収装置４１のそれぞれを駆動する。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給装置３１から液体ＬＱが送出されると、その液体供給装置３１から送出された液体ＬＱは、管部材３３Ｂ及び内部流路３３Ａを流れた後、計測ステージＳＴ２の上面５９に設けられた供給口３２を介して、計測ステージＳＴ２の上面５９に供給される。供給口３２から供給された液体ＬＱは、計測ステージＳＴ２の上面５９に濡れ拡がり、上板６５、基準マーク板ＦＭを覆うように液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成する。【００９８】
上面５９に形成された液浸領域ＬＲ２の液体ＬＱは、回収溝４４に流れ込む。回収溝４４に流れ込んだ液体ＬＱは、回収口４２を介して内部流路４３Ａに流入し、管部材４３Ｂを流れた後、液体回収装置４１に回収される。このように、本実施形態においては、上板６５、基準マーク板ＦＭを含む計測ステージＳＴ２の上面５９のうち、回収溝４４の内側が液体ＬＱの膜で覆われ、回収溝４４の内側に液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２が形成される。【００９９】
制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１が投影光学系ＰＬと対向する位置に配置され、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬから離れたとき（即ち、計測ステージＳＴ２による液浸領域ＬＲ１の維持（保持）が解除されたとき）に、上板６５、基準マーク板ＦＭを含む計測ステージＳＴ２の上面５９に液浸領域ＬＲ２を形成する。また、計測ステージＳＴ２と投影光学系ＰＬとを対向させた状態で、上板６５、基準マーク板ＦＭを使った計測動作を行う際にも、制御装置ＣＯＮＴは、第２液浸機構２を使って、計測ステージＳＴ２上に液浸領域ＬＲ２を形成することができる。【０１００】
なお、本実施形態において、第２液浸機構２は、計測ステージＳＴ２の上面５９のほぼ全域に液浸領域ＬＲ２を形成するようにしているが、一部の領域のみに液浸領域ＬＲ２が形成されるように供給口と回収溝とを配置するようにしてもよい。例えば、空間像計測センサ６０の上板６５、及び／又は基準マーク板ＦＭの少なくとも一部を囲むように回収溝を設け、その内側に供給口を設けるようにしてもよい。【０１０１】
また、本実施形態においても、計測ステージＳＴ２を投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に移動する場合には、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを接触（又は接近）させた状態で、第１液浸機構１によって形成される液浸領域ＬＲ１を基板ステージＳＴ１から計測ステージＳＴ２へ移動させることができる。このとき、第２液浸機構２によって計測ステージＳＴ２上に供給された液体ＬＱは、第１液浸機構１によって形成される液浸領域ＬＲ１を形成している液体ＬＱと混じりあって、第１ノズル部材７０の回収口２２から回収される。【０１０２】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について図１５Ａ、１５Ｂを参照しながら説明する。図１５Ａは本実施形態に係る計測ステージＳＴ２の側断面図、図１５Ｂは上方から見た平面図である。なお、本実施形態においても、説明を簡単にするために、ムラセンサ及び照射量センサの図示は省略する。また、本実施形態では第２液浸機構２の構成が上述の第１、第２実施形態と異なるので、以下では第２液浸機構２のみ説明するとともに、上述の第１、第２実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。【０１０３】
図１５Ａ、１５Ｂにおいて、第２液浸機構２は、計測ステージＳＴ２の上面５９に、所定量の液体ＬＱを保持可能な所定深さＤの凹部４６を有している。そして、上板６５、基準マーク板ＦＭは、凹部４６の内側に配置されている。凹部４６の深さＤは、１ｍｍ以下に設定されている。本実施形態においては、凹部４６の深さＤは１０μｍ程度に設定されている。【０１０４】
また、計測ステージＳＴ２の上面５９のうち、凹部４６の内側には、上面５９に対して液体ＬＱを供給するための供給口３２が配置されている。供給口３２は、計測ステージＳＴ２の内部に形成された内部流路３３Ａ、及び管部材３３Ｂを介して液体供給装置３１に接続されている。供給口３２は、計測ステージＳＴ２の上面５９のうち、上板６５、基準マーク板ＦＭ以外の位置に設けられている。本実施形態において、供給口３２は、計測ステージＳＴ２の上面５９の所定位置に１つ設けられている。なお、供給口３２の数及び／又は形成位置は、適宜変更可能である。【０１０５】
また、計測ステージＳＴ２の上面５９のうち、凹部４６の内側には、上面５９の液体ＬＱを回収するための回収口４２が配置されている。回収口４２は、計測ステージＳＴ２の内部に形成された内部流路４３Ａ、及び管部材４３Ｂを介して液体回収装置４１に接続されている。回収口４２は、計測ステージＳＴ２の上面５９のうち、上板６５、基準マーク板ＦＭ以外の位置に設けられている。本実施形態において、回収口４２は、計測ステージＳＴ２の上面５９の所定位置に１つ設けられている。なお、回収口４２の数及び／又は形成位置は、適宜変更可能である。【０１０６】
制御装置ＣＯＮＴは、上板６５、基準マーク板ＦＭを含む計測ステージＳＴ２上の凹部４６の内側を液体ＬＱで満たして液浸領域ＬＲ２を形成するために、供給口３２より液体ＬＱを供給する。制御装置ＣＯＮＴは、第２液浸機構２の液体供給装置３１より液体ＬＱを所定量供給するとともに、第２液浸機構２の液体回収装置４１を使って液体ＬＱを所定量回収することで、凹部４６の内側を液体ＬＱで満たし、上板６５、基準マーク板ＦＭを覆うように液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成することができる。制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで液体供給装置３１から液体ＬＱが送出されると、その液体供給装置３１から送出された液体ＬＱは、管部材３３Ｂ及び内部流路３３Ａを流れた後、計測ステージＳＴ２の上面５９に設けられた供給口３２を介して、計測ステージＳＴ２の上面５９に供給される。供給口３２から供給された液体ＬＱは、計測ステージＳＴ２の上面５９に濡れ拡がり、上板６５、基準マーク板ＦＭを覆うように液体ＬＱの液浸領域ＬＲ２を形成する。また、上面５９に形成された液浸領域ＬＲ２の液体ＬＱは、回収口４２を介して内部流路４３Ａに流入し、管部材４３Ｂを流れた後、液体回収装置４１に回収される。【０１０７】
制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＳＴ１が投影光学系ＰＬと対向する位置に配置され、計測ステージＳＴ２が投影光学系ＰＬから離れたとき（即ち、計測ステージＳＴ２による液浸領域ＬＲ１の維持（保持）が解除されたとき）に、凹部４６の内側を液体ＬＱで満たし、上板６５、基準マーク板ＦＭを覆うように液浸領域ＬＲ２を形成する。また、計測ステージＳＴ２と投影光学系ＰＬとを対向させた状態で、上板６５、基準マーク板ＦＭを使った計測動作を行う際にも、制御装置ＣＯＮＴは、第２液浸機構２を使って、凹部４６の内側を液体ＬＱで満たして、計測ステージＳＴ２上に液浸領域ＬＲ２を形成することができる。【０１０８】
なお、本実施形態においても、計測ステージＳＴ２を投影光学系ＰＬの最終光学素子ＬＳ１と対向する位置に移動する場合には、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とを接触（又は接近）させた状態で、第１液浸機構１によって形成される液浸領域ＬＲ１を基板ステージＳＴ１から計測ステージＳＴ２へ移動させることができる。このとき、第２液浸機構２によって計測ステージＳＴ２上に供給された液体ＬＱは、第１液浸機構１によって形成される液浸領域ＬＲ１を形成している液体ＬＱと混じりあって、第１ノズル部材７０の回収口２２から回収される。【０１０９】
なお、第４実施形態においては、凹部４６の内側に供給口３２が配置され、供給口３２を介した液体供給動作と回収口４２を介した液体回収動作とを並行して行っているが、供給口３２及び／又は回収口４２を省いてもよい。すなわち、投影光学系ＰＬと計測ステージＳＴ２とが対向しているときに、第１ノズル部材７０から供給された液体ＬＱの一部を凹部４６の内側に保持しておくことにより、計測部材上にウォーターマークが形成されたり、液体ＬＱが気化するときの気化熱に起因して計測部材が熱変形するなどの不都合を抑えることができる。【０１１０】
なお、第３、第４実施形態においては、計測ステージＳＴ２の上面５９に液体ＬＱを供給するための供給口３２が設けられているが、計測ステージＳＴ２の上面５９に供給口３２を設けずに、第１、第２実施形態のような、計測ステージＳＴ２の上面５９と対向する第２ノズル部材７２の供給口３２から、計測ステージＳＴ２の上面５９に対して液体ＬＱを供給するようにしてもよい。【０１１１】
また、上述の第１〜第４実施形態において、投影光学系ＰＬと計測ステージＳＴ２とが対向した状態で、計測ステージＳＴ２に搭載された計測部材（計測装置）を使って計測を行うときに、計測ステージＳＴ２の上面（例えば、空間像計測センサ６０の上板６５）の位置を検出するためのフォーカス・レベリング検出系を別途設けるようにしてもよい。この場合、第１液浸機構１によって形成される液浸領域ＬＲ１を形成する液体ＬＱを介して計測ステージＳＴ２の上面の位置を光学的に検出するようにしてもよい。【０１１２】
また、上述の第１〜第４実施形態において、計測ステージＳＴ２に搭載される計測部材（計測装置）は、上述のものに限られず、その数及び／又は種類は任意でよく、各種計測部材（計測装置）を必要に応じて搭載すればよい。例えば、国際公開第９９／６０３６１号パンフレット（対応ＵＳ特許第６，８１９，４１４号）、特開２００２−７１５１４号、ＵＳ特許第６６５０３９９号などに開示されている波面収差測定装置、あるいは例えば特開昭６２−１８３５２２号公報（対応米国特許第４，７８０，７４７号）に開示されている反射部を計測ステージＳＴ２に搭載してもよい。また、基板ステージＳＴ１にも計測部材（計測装置）を搭載してもよい。この場合、基板ステージＳＴ１上で液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触して濡れる計測部材には、上記各実施形態と同様に液浸領域ＬＲ２を形成することとしてもよい。また、基板ステージＳＴ１と計測ステージＳＴ２とにそれぞれ対応して２つの第２液浸機構２を設けるようにしてもよい。【０１１３】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、投影光学系ＰＬに対向して計測ステージＳＴ２が配置される（即ち、第１液浸機構１によって液浸領域ＬＲ１が計測ステージＳＴ２上に形成される）とき、計測ステージＳＴ２上の計測部材を用いて所定の計測を行うものとしたが、必ずしも所定の計測を行わなくてもよく、計測ステージＳＴ２による液浸領域ＬＲ１の維持（保持）のみを行うこととしてもよい。この場合、計測ステージＳＴ２上で液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触して濡れる計測部材のみ液浸領域ＬＲ２を形成すればよい。【０１１４】
上述したように、上記各実施形態では液体ＬＱとして純水を用いている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジスト及び光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。【０１１５】
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。【０１１６】
上記各実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子ＬＳ１が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板（カバープレートなど）であってもよい。【０１１７】
なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。なお、第１ノズル部材７０等の液浸機構１の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第１４２０２９８号公報、国際公開第２００４／０５５８０３号公報、国際公開第２００４／０５７５９０号公報、国際公開第２００５／０２９５５９号公報に記載されているものも用いることができる。【０１１８】
なお、上記各実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされているが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たしてもよい。【０１１９】
また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の像面側の光路空間を液体で満たしているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、先端の光学素子の物体面側（マスク側）の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。【０１２０】
なお、上記各実施形態の液体ＬＱは水（純水）であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）あるいはフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬ及び基板Ｐ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）を用いることも可能である。液体ＬＱとして、種々の液体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。【０１２１】
なお、上記各実施形態では第１液浸機構１と第２液浸機構２とで同一の液体ＬＱを用いるものとしたが、必ずしも同一の液体を用いなくてもよく、例えば種類などが異なる液体を用いてもよい。また、上記各実施形態において、第２液浸機構２は液浸領域ＬＲ２を形成する計測部材の温度とほぼ同じ温度の液体ＬＱを供給することが好ましい。これにより、液体ＬＱとの温度差による計測部材の熱変形などを防止することができる。さらに第１液浸機構１は、基板Ｐの温度とほぼ同じ温度の液体ＬＱを供給して液浸領域ＬＲ１を形成することが好ましい。これにより、液体ＬＱとの温度差による基板Ｐの熱変形などを防止することができる。【０１２２】
また、上記各実施形態では干渉計システム（５２、５４、５６）を用いてマスクステージＭＳＴ、基板ステージＳＴ１、及び計測ステージＳＴ２の各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。【０１２３】
また、液体ＬＱとしては、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英あるいは蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で光学素子ＬＳ１を形成してもよい。【０１２４】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。【０１２５】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。【０１２６】
また、露光装置ＥＸとして、例えば特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許第６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応米国特許第５，９６９，４４１号）あるいは米国特許６，２０８，４０７号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。この場合は、基板を保持する複数の基板ステージとは別に、独立して移動可能な計測ステージを搭載すればよい。また、その複数の基板ステージの少なくとも１において液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触して濡れる計測部材上に、上記各実施形態と同様に液浸領域ＬＲ２を形成することとしてもよい。【０１２７】
なお、上記各実施形態では露光装置ＥＸが１つ又は複数の基板ステージＳＴ１と、計測ステージＳＴ２とを備え、少なくとも計測ステージＳＴ２上で液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触して濡れる計測部材上に液浸領域ＬＲ２を形成するものとしたが、これに限らず、例えば少なくとも１つの基板ステージＳＴ２のみにおいて、液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触して濡れる計測部材上に、上記各実施形態と同様に液浸領域ＬＲ２を形成することとしてもよい。【０１２８】
また、上記各実施形態では計測部材を有し、かつ基板ステージＳＴ１に代わって液浸領域ＬＲ１を維持（保持）する可動部材が２次元移動可能なステージ（ＳＴ２）であるものとしたが、これに限らず、例えば１次元移動のみ可能であってもよいし、あるいはステージではなくスライド又は回転可能な部材などでもよい。
なお、上記各実施形態では露光装置ＥＸが計測部材を有する可動部材として、計測ステージＳＴ２を備えるものとしたが、必ずしも計測ステージＳＴ２を備えていなくてもよく、例えば少なくとも１つが計測部材を有する複数の基板ステージのみを備える露光装置にも本発明を適用することができる。この場合、基板ステージＳＴ１上で液浸領域ＬＲ１の液体ＬＱと接触して濡れる計測部材上に、上記各実施形態と同様に液浸領域ＬＲ２を形成すればよい。
また、上記各実施形態では複数の計測部材（基準マーク板ＦＭ、及び空間像計測センサ６０など）を可動部材（計測ステージ、及び基板ステージなど）に設けるものとしたが、計測部材の数及び／又は種類はこれに限られるものではなく任意で構わない。さらに、基準マーク板ＦＭに形成する基準マークは複数に限られず１つでもよいし、あるいは複数の基準マーク板にそれぞれ少なくとも１つの基準マークを形成してもよい。また、基準マーク板ではなく可動部材に直接、基準マークを形成してもよい。【０１２９】
また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。【０１３０】
また、上記各実施形態では投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法を本発明に適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はマスク又はレンズなどの光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸領域が形成される。【０１３１】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。【０１３２】
なお、上記各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示装置（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。
を用いてもよい。【０１３３】
また、国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応する米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回のスキャン露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。【０１３４】
なお、本国際出願で指定又は選択された国の法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。【０１３５】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。【０１３６】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する処理を含むステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明によれば、計測部材でのウォータマークの生成を防止できるとともに、計測部材の熱変形を抑制することができる。これにより、計測部材を用いる計測での精度低下（装置性能の低下）を防止して、精度良く基板を露光することができる。それゆえ、本発明は、半導体素子、液晶表示素子又はディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、ＣＣＤ、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、レチクル（マスク）のような広範囲な製品を製造するための露光装置及び露光方法に極めて有用となる。
【図１】
0004544303.tif 000002
【図２】
0004544303.tif 000003
【図３】
0004544303.tif 000004
【図４】
0004544303.tif 000005
【図５】
0004544303.tif 000006
【図６】
0004544303.tif 000007
【図７】
0004544303.tif 000008
【図８】
0004544303.tif 000009
【図９】
0004544303.tif 000010
【図１０】
0004544303.tif 000011
【図１１】
0004544303.tif 000012
【図１２】
0004544303.tif 000013
【図１３】
0004544303.tif 000014
【図１４Ａ】
0004544303.tif 000015
【図１４Ｂ】
0004544303.tif 000016
【図１５Ａ】
0004544303.tif 000017
【図１５Ｂ】
0004544303.tif 000018
【図１６】
0004544303.tif 000019