(57)【要約】  基板ステージ（４）は、液体（ＬＱ）を介して露光光が照射される基板を保持する。計測装置（３０）は、露光光に関する情報を計測するものであり、基板ステージ（４）に対して着脱可能である受光系を有する。受光系は、基板ステージ（４）に保持された状態で液体（ＬＱ）を介して露光光を受光する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光に関する情報を計測する計測装置であって、
液体を介して前記露光光が照射される基板を保持する基板ステージに対して着脱可能であるとともに前記基板ステージに保持された状態で液体を介して前記露光光を受光する受光系を備える計測装置。
【請求項２】
前記受光系は、前記基板ステージに設けられた前記基板を保持するための基板ホルダに対して着脱可能である請求項１記載の計測装置。
【請求項３】
前記受光系は、前記基板とほぼ同じ外形を有する請求項１又は２記載の計測装置。
【請求項４】
前記受光系は、前記液体に対して撥液性を有する領域を有する請求項１〜３のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項５】
前記受光系は、前記露光光が透過する透過部材と、前記透過部材を透過した前記露光光を受光する受光器とを有する請求項１〜４のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項６】
前記透過部材の上面に液浸領域が形成される請求項５記載の計測装置。
【請求項７】
前記受光系は、前記透過部材を保持するとともに、前記受光器が配置される内部空間を有する基材を有する請求項５または６記載の計測装置。
【請求項８】
前記受光系は、前記液体が配置される第１面と、前記第１面の外側に配置され、撥液性を有する第２面とを有する請求項１から７のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項９】
前記第１面と前記第２面とはほぼ面一である請求項８記載の計測装置。
【請求項１０】
前記第１面と前記第２面との間に段差が設けられる請求項８記載の計測装置。
【請求項１１】
前記受光系の受光結果を保持する保持装置をさらに備えた請求項１〜１０のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項１２】
前記受光系の受光結果を無線送信する送信装置をさらに備えた請求項１〜１１のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項１３】
前記露光光の照度が計測される請求項１〜１２のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項１４】
液体を介して露光光で基板を露光する露光装置において、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の計測装置を着脱可能に保持する可動体を備える露光装置。
【請求項１５】
液体を介して基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持する基板ステージと、
露光光に関する情報を計測する計測装置と、を備え、
前記計測装置は、前記基板ステージに対して着脱可能であり、かつ前記基板ステージに保持された状態で前記液体を介して前記露光光を受光する受光系を有する露光装置。
【請求項１６】
前記基板ステージに対して前記受光系を搬送する搬送装置をさらに備えた請求項１５記載の露光装置。
【請求項１７】
前記受光系の一面に液浸領域を形成する液浸機構をさらに備えた請求項１５又は１６記載の露光装置。
【請求項１８】
前記液浸機構は、前記液浸領域を形成するための液体の供給動作を前記受光器の前記一面において開始する請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】
前記計測装置における前記露光光の計測に並行して、前記液浸機構における液体の供給及び回収が行われる請求項１７又は１８記載の露光装置。
【請求項２０】
前記基板ステージは、前記受光系の外側に配置され、前記受光器における前記液体が配置される面またはその外側の面とほぼ面一である第３面を有する請求項１５〜１９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２１】
前記基板ステージは、前記受光系の側面に対向し、前記受光系の側面との間に所定のギャップが形成される内側面を有する請求項１５〜２０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２２】
請求項１４〜２１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光光に関する情報を計測する計測装置、及び液体を介して基板を露光する露光装置、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６月２２日に出願された特願２００５−１８１７１２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】
半導体デバイス等のマイクロデバイス（電子デバイスなど）の製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、パターン像を感光性の基板上に露光する露光装置が用いられる。マイクロデバイスの製造ラインにおいて、複数の露光装置を併用する場合、各露光装置で製造される製品のばらつき等を低減するために、各露光装置間の露光量（ドーズ量）をマッチングさせる必要がある。下記特許文献には、複数の露光装置間での相対照度を計測可能な照度計を用いて、各露光装置間の露光量をマッチングさせる技術の一例が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−９２７２２号公報
【特許文献２】特開平１１−２６０７０６号公報
【特許文献３】特開２００１−３３８８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、露光装置の更なる高解像度化等を目的として、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が、マイクロデバイスの製造ラインで複数の液浸露光装置を併用する場合においても、各液浸露光装置間の露光量をマッチングさせる必要がある。そのため、複数の液浸露光装置それぞれの露光光に関する情報を円滑に計測できる技術の案出が望まれる。【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、複数の液浸露光装置それぞれの露光光に関する情報を円滑に計測可能な計測装置を提供することを目的とする。また、その計測装置によって露光光に関する情報が計測される露光装置、並びにその露光装置を用いる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、露光光（ＥＬ）に関する情報を計測する計測装置であって、液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）が照射される基板（Ｐ）を保持する基板ステージ（４）に対して着脱可能であるとともに基板ステージ（４）に保持された状態で液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）を受光する受光系（３２）を備える計測装置が提供される。【０００７】
本発明の第１の態様によれば、例えば複数の液浸露光装置それぞれの露光光に関する情報を液体を介して円滑に計測することができる。【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置において、上記態様の計測装置（３０）を着脱可能に保持する可動体（４）を備える露光装置（ＥＸ）が提供される。【０００９】
本発明の第２の態様によれば、上記態様の計測装置の計測結果を用いて露光処理を精度良く行うことができる。【００１０】
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。【００１１】
本発明の第３の態様によれば、露光処理を精度良く行うことができる露光装置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】第１実施形態に係る計測装置を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る計測装置を示す平面図である。
【図４】計測装置を用いた計測手順の一例を説明するためのフローチャート図である。
【図５】計測装置を用いた計測動作の一例を示す模式図である。
【図６】計測装置を用いた計測動作の一例を示す模式図である。
【図７】第２実施形態に係る計測装置を示す側断面図である。
【図８】第３実施形態に係る計測装置を示す側断面図である。
【図９】マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００１３】
１…液浸機構、４…基板ステージ、４Ｆ…上面（第３面）、４Ｈ…基板ホルダ、４Ｓ…内側面、８…搬送装置、３０…照度センサ（計測装置）、３１…基材、３２…受光系、３３…透過部材、３４…受光素子（受光器）、３５…回路素子（保持装置）、３５’…回路素子（送信装置）、３６…内部空間、３７…上面、３７Ａ…第１面、３７Ｂ…第２面、４０…側面、４１…膜、５８…段差、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｇ、Ｇ’…ギャップ、ＬＱ…液体、ＬＲ…液浸領域、Ｐ…基板
【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。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）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。【００１５】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。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。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３と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４と、マスクステージ３に保持されているマスク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Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。また、露光装置ＥＸは、例えば特開平７−２４０３６６号公報（対応米国特許第６，７０７，５２８号）に開示されているような、基板ステージ４に対して基板Ｐを搬送する搬送装置８を備えている。【００１６】
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）を塗布したものを含み、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。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。【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の像面側の露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する液浸機構１を備えている。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に投影している間、液浸機構１を使って、露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たす。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと光路空間Ｋ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上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に投影する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、光路空間Ｋに満たされた液体ＬＱが、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部の領域に、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ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。本実施形態においては、液体ＬＱとして純水を用いる。【００１８】
照明光学系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明するものである。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。【００１９】
マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置３Ｄの駆動により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ３（ひいてはマスクＭ）の位置情報はレーザ干渉計３Ｌによって計測される。レーザ干渉計３Ｌはマスクステージ３上に設けられた移動鏡３Ｋを用いてマスクステージ３の位置情報を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計３Ｌの計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置３Ｄを駆動し、マスクステージ３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。【００２０】
なお、移動鏡３Ｋ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３Ｋをマスクステージ３に固設する代わりに、例えばマスクステージ３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。また、マスクステージ３は、例えば特開平８−１３０１７９号公報（対応米国特許第６，７２１，０３４号）に開示される粗微動可能な構成としてもよい。【００２１】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系であり、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。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの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ＦＬのみが光路空間Ｋの液体ＬＱと接触する。【００２２】
基板ステージ４は、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈを有しており、ベース部材５上で、基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを保持して移動可能である。基板ホルダ４Ｈは、基板ステージ４上に設けられた凹部４Ｒに配置されており、基板ステージ４のうち凹部４Ｒ以外の上面４Ｆは、基板ホルダ４Ｈ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、例えば基板Ｐの露光動作時、液浸領域ＬＲの一部が基板Ｐの表面からはみ出して上面４Ｆに形成されるためである。なお、基板ステージ４の上面４Ｆの一部、例えば基板Ｐを囲む所定領域（液浸領域ＬＲ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。基板ステージ４の上面４Ｆは、液体ＬＱに対して撥液性を有している。本実施形態においては、上面４Ｆは、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系材料あるいはアクリル系材料などの撥液性を有する材料によって形成されている。なお、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ４の上面４Ｆとの間に段差があってもよい。さらに、基板ホルダ４Ｈを基板ステージ４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４Ｈと基板ステージ４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４Ｈを凹部４Ｒに固定している。【００２３】
また、基板ステージ４は、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの側面と対向する内側面４Ｓを有している。内側面４Ｓは、凹部４Ｒの内側の面である。そして、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの側面と基板ステージ４の内側面４Ｓとの間には例えば０．１〜１ｍｍ程度のギャップＧが形成される。ギャップＧを所定値以下にすることにより、基板Ｐの表面と基板ステージ４の上面４Ｆとの間から液体ＬＱが基板ステージ４の内部あるいは基板Ｐの裏面側に浸入することが抑制されている。また、基板ステージ４の上面４Ｆが撥液性なので、これによっても、ギャップＧから液体ＬＱが基板ステージ４の内部あるいは基板Ｐの裏面側に浸入することが抑制されている。なお、内側面４Ｓが撥液性を有していてもよい。【００２４】
基板ステージ４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置４Ｄの駆動により、基板Ｐを保持した状態で、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４（ひいては基板Ｐ）の位置情報はレーザ干渉計４Ｌによって計測される。レーザ干渉計４Ｌは基板ステージ４に設けられた移動鏡４Ｋを用いて基板ステージ４のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。制御装置７は、レーザ干渉計４Ｌの計測結果及びフォーカス・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４Ｄを駆動し、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。【００２５】
なお、レーザ干渉計４Ｌは基板ステージ４のＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転情報をも計測可能としてよく、その詳細は、例えば特表２００１−５１０５７７号公報（対応国際公開第１９９９／２８７９０号パンフレット）に開示されている。さらに、移動鏡４Ｋを基板ステージ４に固設する代わりに、例えば基板ステージ４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。【００２６】
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ＬＲ（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ＬＲの外側に設定されてもよい。さらに、例えばレーザ干渉計４Ｌ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・レベ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４Ｌ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。【００２７】
液浸機構１は、基板ステージ４に保持された基板Ｐと、その基板Ｐと対向する位置に設けられ、露光光ＥＬが通過する投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬとの間の光路空間Ｋを液体ＬＱで満たす。液浸機構１は、光路空間Ｋの近傍に設けられ、光路空間Ｋに対して液体ＬＱを供給する供給口１２及び液体ＬＱを回収する回収口２２を有するノズル部材６と、供給管１３、及びノズル部材６の供給口１２を介して液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、ノズル部材６の回収口２２、及び回収管２３を介して液体ＬＱを回収する液体回収装置２１とを備えている。ノズル部材６は、投影光学系ＰＬの像面側に配置される少なくとも１つの光学素子（本例では、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬ）を囲むように設けられた環状部材である。本実施形態においては、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はノズル部材６の下面６Ａに形成されている。また、ノズル部材６の内部には、供給口１２と供給管１３とを接続する流路、及び回収口２２と回収管２３とを接続する流路が形成されている。供給口１２は、ノズル部材６の下面６Ａにおいて、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬ（光路空間Ｋ）を囲むように、複数の所定位置のそれぞれに設けられている。また、回収口２２は、ノズル部材６の下面６Ａにおいて、最終光学素子ＦＬに対して供給口１２よりも外側に設けられており、最終光学素子ＦＬ及び供給口１２を囲むように環状に設けられている。なお本実施形態においては、回収口２２には、例えばチタン製またはステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６）製のメッシュ部材、あるいはセラミックス製の多孔部材が配置されている。【００２８】
液体供給装置１１及び液体回収装置２１の動作は制御装置７に制御される。液体供給装置１１は清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能であり、真空系等を含む液体回収装置２１は液体ＬＱを回収可能である。制御装置７は、液浸機構１を制御して、液体供給装置１１による液体供給動作と液体回収装置２１による液体回収動作とを並行して行うことで、光路空間Ｋを液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上の一部の領域に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する。【００２９】
なお、液浸機構１の構成（ノズル部材６の構造など）は、上述したものに限られず、所望の液浸領域ＬＲが形成される構成であればよい。例えば、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６，９５２，２５３号）に開示されている液浸機構を用いることもできる。【００３０】
図２は露光光ＥＬに関する情報を計測する計測装置の一例を示す断面図、図３は平面図である。本実施形態では、露光光ＥＬに関する情報を計測する計測装置として、露光光ＥＬの照度を計測する照度センサを例にして説明する。【００３１】
図２及び図３において、照度センサ３０は、液体ＬＱを介して露光光ＥＬの照度に関する情報を計測するためのものであって、基板Ｐを保持可能な基板ステージ４に着脱可能である。本実施形態の照度センサ３０は、基板Ｐとほぼ同じ外形を有した基板型センサ（ウエハ型センサ）であり、基板ステージ４に設けられた基板ホルダ４Ｈに着脱可能である。照度センサ３０は、基材３１と、基材３１に保持され、露光光ＥＬを液体ＬＱを介して受光する受光系３２とを備えている。受光系３２は、露光光ＥＬを透過（通過）可能な透過部材３３と、透過部材３３を透過した露光光ＥＬを受光する受光素子３４とを有している。基材３１は、例えばステンレス鋼等の所定の材料によって形成されている。【００３２】
基材３１は、透過部材３３を保持するとともに、受光素子３４を配置可能な内部空間３６を有している。基材３１の上面３７の一部には凹部３８が形成されており、その凹部３８に透過部材３３が配置されている。透過部材３３が基材３１の凹部３８に配置されることによって、内部空間３６が形成される。透過部材３３は、例えば石英によって形成されており、露光光ＥＬを透過可能（通過可能）である。そして、基材３１に保持された透過部材３３の上面３７Ａと、その透過部材３３を保持した基材３１の上面３７Ｂとはほぼ面一となっている。以下の説明においては、照度センサ３０の上面のうち、透過部材３３によって形成される上面３７Ａを適宜、第１面３７Ａと称し、基材３１によって形成される上面３７Ｂを適宜、第２面３７Ｂと称する。また、第１面３７Ａ及び第２面３７Ｂを含む照度センサ３０の上面全体を適宜、上面３７と称する。第２面３７Ｂは、第１面３７Ａの周囲に配置され、その第１面３７Ａを囲むように設けられている。【００３３】
内部空間３６は、基材３１とその基材３１に保持された透過部材３３との間に形成されている。受光素子３４は内部空間３６に配置されている。透過部材３１を通過した光（露光光ＥＬ）は、受光素子３４に達し、受光素子３４は、透過部材３３を透過した光（露光光ＥＬ）を受光可能である。なお、透過部材３３と受光素子３４との間に光学系（レンズ系）が配置されてもよい。【００３４】
また、投影光学系ＰＬの開口数が大きい場合（例えば開口数ＮＡが１．０以上の場合）、透過部材３３と受光素子３４との間に気体が存在すると、露光光ＥＬの一部の光、すなわち透過部材３３への入射角が大きい光が透過部材３３の下面（光射出面）で全反射してしまう可能性がある。したがって、透過部材３３と受光素子３４との間に気体が介在しないように、透過部材３３と受光素子３４とを密着させてもよいし、透過部材３３と受光素子３４との間に、露光光ＥＬに対する屈折率が気体（空気）よりも大きい液体などを介在させてもよいし、あるいは透過部材３３の下面に受光素子を直接形成（パターニング）してもよい。【００３５】
受光素子３４は、例えば光変換素子を含み、照射された露光光ＥＬの入射エネルギーに応じて電気信号を出力する。受光素子３４としては、光起電力効果、ショットキー効果、光電磁効果、光導電効果、光電子放出効果、あるいは焦電効果等を利用した光変換素子を用いることができる。【００３６】
また、照度センサ３０は、受光素子３４に接続された回路素子３５を有している。回路素子３５は、受光素子３４に接続され、受光素子３４で受光した受光結果を保持する保持装置を備えている。回路素子３５は、配線を介して受光素子３４からの信号（照度信号）が出力される増幅回路（アンプ）、増幅回路の増幅率を記憶した増幅率記憶装置、増幅回路で増幅された照度信号のピーク値をホールドするピークホールド回路、受光素子３４から出力された信号を記憶する記憶素子等を有する。【００３７】
照度センサ３０の周縁領域は液体ＬＱに対して撥液性（液体ＬＱとの接触角が９０度以上）を有している。本実施形態においては、照度センサ３０の第２面３７Ｂが撥液性を有している。第２面３７Ｂには撥液性を有する膜４１が形成され、この膜４１によって、第２面３７Ｂに撥液性が付与されている。膜４１は、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系材料あるいはアクリル系材料を含む。一方、第１面３７Ａには膜４１は形成されない。なお、照度センサ３０（基材３１）の側面４０にも撥液性の膜を形成し、第２面３７Ｂ及び側面４０のそれぞれが液体ＬＱに対して撥液性を有するようにしてもよい。【００３８】
次に、上述の構成を有する照度センサ３０を用いて露光光ＥＬの照度を計測する手順について図４のフローチャート図を参照しながら説明する。【００３９】
上述のように、照度センサ３０は基板Ｐとほぼ同じ外形を有しており、搬送装置８は、基板ステージ４に対して照度センサ３０を搬送可能である。露光光ＥＬの照度を照度センサ３０を用いて計測するために、制御装置７は、搬送装置８を用いて、照度センサ３０を基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに搬入（ロード）する（ステップＳＡ１）。制御装置７は、搬送装置８によって搬入された照度センサ３０を基板ホルダ４Ｈで保持する。基板ホルダ４Ｈは、照度センサ３０の下面４３を保持する（ステップＳＡ２）。【００４０】
図５は基板ホルダ４Ｈに保持された状態の照度センサ３０を示す図である。本実施形態の基板ホルダ４Ｈは、基材５０と、基材５０の上面に設けられ、照度センサ３０の下面４３を支持する複数のピン状部材からなる支持部５１と、照度センサ３０の下面４３と対向する上面を有し、支持部５１を囲むように設けられた周壁部（リム部）５２とを備えている。また、基材５０の上面には、不図示の真空系と接続された吸気口５３が設けられている。制御装置７は、真空系を駆動し、基材５０と周壁部５２と支持部５１に支持された照度センサ３０の下面４３とで形成される空間５４の気体を吸気口５３を介して吸引することによってその空間５４を負圧にすることにより、照度センサ３０の下面４３を支持部５１で吸着保持する。すなわち、本実施形態の基板ホルダ４Ｈは、所謂ピンチャック機構を備え、照度センサ３０及び基板Ｐのそれぞれを吸着保持可能である。また、制御装置７は、吸気口５３を介した吸引動作を解除することにより、基板ホルダ４Ｈに対して照度センサ３０（基板Ｐ）を離すことができる。このように、基板ステージ４に設けられた基板ホルダ４Ｈは、照度センサ３０及び基板Ｐのそれぞれを着脱可能に保持する。【００４１】
基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の上面３７（第２面３７Ｂ）の周囲には、基板ステージ４の上面４Ｆが配置される。照度センサ３０の上面３７（第２面３７Ｂ）と基板ステージ４の上面４Ｆとはほぼ面一となっている。また、基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の側面４０と対向する位置には、基板ステージ４の凹部４Ｒの内側面４Ｓが配置されている。照度センサ３０の側面４０と基板ステージ４の内側面４Ｓとの間には所定のギャップＧ’が形成されている。照度センサ３０は基板Ｐとほぼ同じ外形を有しているため、基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の側面４０と基板ステージ４の内側面４Ｓとの間に形成されるギャップＧ’と、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの側面と基板ステージ４の内側面４Ｓとの間に形成されるギャップＧとはほぼ同じ（０．１〜１ｍｍ程度）である。したがって、照度センサ３０の上面３７と基板ステージ４の上面４Ｆとの間から液体ＬＱが基板ステージ４の内部あるいは照度センサ３０の下面４３側に浸入することが抑制されている。また、基板ステージ４の上面４Ｆ及び照度センサ３０の上面３７の周縁領域である第２面３７Ｂは撥液性であるので、液体ＬＱが基板ステージ４の内部あるいは照度センサ３０の下面４３側に浸入することが抑制されている。なお、内側面４Ｓ及び／又は側面４０が撥液性を有していれば、より確実に液体ＬＱの浸入を防止できる。【００４２】
基板ホルダ４Ｈに照度センサ３０を保持した後、制御装置７は、基板ステージ４を制御して、基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０を計測位置に移動する（ステップＳＡ３）。すなわち、制御装置７は、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬと基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の透過部材３３の上面である第１面３７Ａとが対向するように、基板ステージ４を動かす。そして、制御装置７は、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬと基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の第１面３７Ａとを対向させた状態で、液浸機構１を用いて、照度センサ３０の第１面３７Ａに液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する動作を開始する。すなわち、液浸機構１は、液浸領域ＬＲを形成するための供給口１２からの液体ＬＱの供給動作を、照度センサ３０の上面３７（第１面３７Ａ）において開始する（ステップＳＡ４）。以下の説明においては、液体ＬＱが存在していない初期状態（空の状態）における光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすために、その光路空間Ｋに対して液体ＬＱを供給する動作を適宜、初期満たし動作と称する。すなわち、初期満たし動作とは、液体ＬＱが無い状態の上面３７に対して液体ＬＱを供給することによって、その上面３７に液浸領域ＬＲを形成する動作を言う。【００４３】
初期満たし動作を開始するとき、制御装置７は、基板ステージ４をほぼ静止する。すなわち、制御装置７は、液浸機構１を用いて液浸領域ＬＲを形成するための初期満たし動作を開始するとき、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬと基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０との相対位置を維持する。そして、制御装置７は、基板ステージ４をほぼ静止した状態で、液浸機構１による液体ＬＱの供給動作と回収動作とを並行して行うことにより、図５に示すように、照度センサ３０の第１面３７Ａに液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する。【００４４】
そして、制御装置７は、基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の第１面３７Ａに液浸領域ＬＲを形成した状態で、照明光学系ＩＬより露光光ＥＬを射出する。露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して、基板ホルダ４Ｈに保持されている照度センサ３０に照射される。照度センサ３０は、基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに保持された状態で、受光系３２によって、露光光ＥＬを液体ＬＱを介して受光する。照度センサ３０は、液体ＬＱを介して露光光ＥＬを受光することによって、露光光ＥＬの照度に関する情報を計測する（ステップＳＡ５）。受光系３２の受光素子３４で受光した受光結果は回路素子３５に保持（記憶）される（ステップＳＡ６）。【００４５】
なお、制御装置７は、照度センサ３０を用いて露光光ＥＬの照度を計測するとき、照度センサ３０の受光面（第１面３７Ａ）と投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面とがほぼ一致するように、それらの位置関係を調整する。また、制御装置７は、照度センサ３０を用いて露光光ＥＬの照度を計測しているとき、液浸機構１による液体ＬＱの供給動作と回収動作とを並行して行う。これにより、常に清浄で温度調整された液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成することができ、照度センサ３０は、その清浄で温度調整された液体ＬＱを介して露光光ＥＬを受光素子３４で受光することができる。また、制御装置７は、照度センサ３０が露光光ＥＬの照度を計測しているとき、基板ステージ４をほぼ静止しており、投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬと基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０との相対位置、ひいては、液浸領域ＬＲと透過部材３３との相対位置を維持する。【００４６】
透過部材３３の第１面３７Ａの大きさは、液浸領域ＬＲの大きさより十分大きく、液浸領域ＬＲは透過部材３３の第１面３７Ａの内側に円滑に形成することができる。形成される液浸領域ＬＲの大きさを予め実験あるいはシミュレーションによって求めておくことにより、液浸領域ＬＲよりも大きい第１面３７Ａを有する透過部材３３を照度センサ３０に設けることができる。なお、液浸機構１による液体供給動作及び／又は回収動作、あるいはノズル部材６の形態を適宜調整することによって、透過部材３３の第１面３７Ａよりも小さい液浸領域ＬＲを形成するようにしてもよい。【００４７】
なお、本実施形態においては、透過部材３３（上面３７Ａ）は、図３に示すようにほぼ円形の外形を有しているが、液浸領域ＬＲの形状及び／又は大きさに合わせて、他の形状にすることもできる。【００４８】
本実施形態においては、透過部材３３の第１面３７Ａの周囲に配置された基材３１の第２面３７Ｂには撥液性の膜４１が形成されているため、透過部材３３の第１面３７Ａに形成された液浸領域ＬＲの液体ＬＱが第１面３７Ａの外側に流出することが抑制されている。【００４９】
また、液体ＬＱの液浸領域ＬＲが形成される透過部材３３の第１面３７Ａには撥液性の膜４１が形成されていないため、計測精度の劣化を抑止することができる。すなわち、撥液性の膜４１は、露光光ＥＬの照射によって劣化する可能性があるため、露光光ＥＬが照射される透過部材３３の第１面３７Ａに撥液性の膜４１を形成しておくと、露光光ＥＬの照射により、膜４１の状態が変化する可能性がある。膜４１の状態が変化した場合、受光素子３４に到達する露光光ＥＬの照度（光量）が変化するなど、受光素子３４の受光状態が変化する可能性がある。また、露光光ＥＬの照射によって膜４１の表面が荒れた場合、その膜４１に照射された露光光ＥＬが散乱する可能性もある。このような状況が生じた場合、照度センサ３０の計測精度の劣化を招く可能性がある。本実施形態においては、液浸領域ＬＲが形成され、露光光ＥＬが照射される透過部材３３の第１面３７Ａには膜４１を形成しないことにより、上述の不都合の発生を抑制できる。【００５０】
また、透過部材３３の第１面３７Ａには膜４１が形成されていないが、液浸領域ＬＲは照度センサ３０の透過部材３３の第１面３７Ａよりも小さく、また透過部材３３の第１面３７Ａに液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成しているときには、液浸領域ＬＲと透過部材３３の第１面３７Ａとの相対位置は維持されているので（基板ステージ４はほぼ静止しているので）、照度センサ３０の第１面３７Ａより液浸領域ＬＲの液体ＬＱが流出することが抑制されている。【００５１】
照度センサ３０を用いた計測が終了した後、制御装置７は、液浸領域ＬＲを照度センサ３０の上面３７から除去する。液浸領域ＬＲを照度センサ３０の上面３７から除去する場合には、制御装置７は、供給口１２を介した液体供給動作を停止し、回収口２２を介した液体回収動作を所定時間継続する。これにより、液浸領域ＬＲの液体ＬＱを全て回収（除去）することができる（ステップＳＡ７）。以下の説明においては、光路空間Ｋを満たしている液体ＬＱ（液浸領域ＬＲの液体ＬＱ）を全て回収する動作を適宜、「全回収動作」と称する。【００５２】
なお、第１面３７Ａは撥液性を有していないため、全回収動作を実行した後に、第１面３７Ａに液体ＬＱの薄膜あるいは微小な滴が残留する可能性があるが、制御装置７は、ノズル部材６の回収口２２からの液体ＬＱの回収量が所定量以下（ほぼ零）になった時点で、液浸機構１の全回収動作が完了したと判断する。【００５３】
液浸領域ＬＲの液体ＬＱを全回収した後、制御装置７は、搬送装置８を用いて、照度センサ３０を基板ステージ４から搬出（アンロード）する（ステップＳＡ８）。【００５４】
基板ステージ４からアンロードされた照度センサ３０は、保持装置（記憶装置）３５に記憶保持した記憶情報が所定位置に配置された解析装置に抽出（読み出し）される（ステップＳＡ９）。【００５５】
本実施形態のマイクロデバイス（半導体装置）の製造システムにおいては、図６の模式図に示すように、複数の液浸露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４が併用される。これら複数の露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４は、同一のホストコンピュータＥＭに接続されており、それぞれの稼働状況等がモニターされ、生産管理されている。これらの各露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４の照度が、基準照度計としての照度センサ３０により計測され、露光装置間の露光量をマッチング等させるために使用される。したがって、照度センサ３０の回路素子３５に記憶保持された記憶情報はホストコンピュータＥＭに接続された解析装置で抽出される。【００５６】
なお、図６の模式図においては、各露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４での計測が完了した後に、ホストコンピュータＥＭに接続された解析装置で各露光装置での計測結果を抽出するので、照度センサ３０に計測データと一緒に、いずれの露光装置の計測データであるかを示す情報を保持してもよい。【００５７】
また、図６の模式図においては、各露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４での計測か完了した後に、ホストコンピュータＥＭに接続された解析装置で各露光装置での計測結果を抽出しているが、一つの露光装置での計測完了毎に、所定位置に配置された解析装置で照度センサ３０に保持された計測データを抽出して、ホストコンピュータＥＭに送出してもよい。この場合、解析装置からホストコンピュータへ計測データを送出するときに、いずれの露光装置の計測データであるかを示す情報を一緒に送出してもよい。【００５８】
また、照度センサ３０がその計測データを制御装置７に無線伝送し、制御装置７が露光装置の識別情報（例えば号機番号など）に対応付けてその計測データをホストコンピュータＥＭに送出してもよい。なお、図６の製造システムは４台の液浸露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４を備えるものとしたが、露光装置の台数、種類はこれ限られるものではなく、例えば液浸型でない通常の露光装置を含むこととしてもよい。【００５９】
また、二つの露光装置間における照度センサ３０の搬送は、基板Ｐを搬送する搬送システムを用いてもよいし、オペレータが行ってもよい。【００６０】
また、各露光装置ＥＸ１〜ＥＸ４のそれぞれの基板ステージ４上には、常設の照度センサ（不図示）が設けられている。常設の照度センサの計測結果を、着脱可能な照度センサ３０の計測結果を用いて補正することで、常設の照度センサの計測結果から、他の露光装置との対応が取られた照度を導出することができる。【００６１】
以上説明したように、基板ステージ４に対して着脱可能な照度センサ３０によって、各露光装置間の照度に関する情報を液体ＬＱを介して円滑に計測することができる。そして、搬送装置８を用いて、基板ステージ４に対して照度センサ３０を円滑に搬送することができる。基板ステージ４の近傍には投影光学系ＰＬ及び各種精密機器（部材）が配置されているため、例えば作業者が手動によって照度センサ３０を基板ステージ４に着脱する構成の場合、円滑な作業を行うことが困難となったり、精密機器等を傷付けてしまったり、露光装置が置かれている環境（クリーン度、温度、湿度など）を変動させてしまう等の不都合が生じる。本実施形態では、照度センサ３０を基板Ｐとほぼ同じ外形とし、基板Ｐを基板ホルダ４Ｈにロード・アンロードする搬送装置８を用いて、その照度センサ３０を基板ホルダ４Ｈに対して着脱するようにしたので、照度センサ３０を基板ステージ４に円滑に着脱することができる。また、照度計測に伴う露光処理の中断時間を短くすることができるため、露光装置ＥＸの稼動率を向上することができる。【００６２】
また、照度センサ３０は、基板Ｐとほぼ同じ外形を有しており、基板ホルダ４Ｈに対して着脱可能であるため、基板Ｐ上に液浸領域ＬＲを形成するときとほぼ同じ条件（動作）で、照度センサ３０の上面３７に液浸領域ＬＲを形成して、照度に関する情報を計測することができる。【００６３】
また、透過部材３３のうち液浸領域ＬＲが形成される第１面３７Ａには膜４１を形成せず、その第１面３７Ａの周囲に配置された第２面３７Ｂには膜４１を形成したので、液体ＬＱの流出を抑え、照度センサ３０の計測精度を維持することができる。【００６４】
また、本実施形態においては、初期満たし動作を照度センサ３０の上面３７（第１面３７Ａ）において開始し、照度センサ３０が露光光ＥＬを計測しているときにも、液浸領域ＬＲは第１面３７Ａに形成されている。すなわち、照度センサ３０を用いた計測動作中、液浸領域ＬＲは常に第１面３７Ａ上に形成されている。したがって、透過部材３３と基材３１との間に隙間があっても、その隙間から内部空間３６に液体ＬＱが浸入することを抑制することができる。【００６５】
また、照度センサ３０の上面３７と基板ステージ４の上面４ＦとのギャップＧ’には液浸領域ＬＲが形成されないので、ギャップＧ’を介して液体ＬＱが基板ステージ４の内部に浸入することを防止することができる。また、照度センサ３０の第２面３７Ｂと基板ステージ４の上面４Ｆとはほぼ面一であり、第２面３７Ｂ及び第２面３７Ｂの周囲に配置された基板ステージ４の上面４Ｆは撥液性なので、仮に、液浸領域ＬＲがギャップＧ’を跨るように形成された場合でも、液体ＬＱの流出などの不都合の発生を抑制することができる。【００６６】
なお、初期満たし動作を、照度センサ３０の上面３７において開始せず、他の物体の上面、例えば基板ステージ４の上面４Ｆにおいて初期満たし動作を開始し、その上面４Ｆに液浸領域ＬＲを形成した後、液浸機構１による液体ＬＱの供給動作と回収動作とを継続して行いつつ基板ステージ４をＸＹ平面内で動かし、基板ステージ４の上面４Ｆに形成されている液浸領域ＬＲを照度センサ３０の上面３７に移動するようにしてもよい。ギャップＧ’は微小であり、基板ステージ４の上面４Ｆ及び照度センサ３０の上面３７（第２面３７Ｂ）は撥液性なので、液体ＬＱの流出あるいは浸入を防止することができる。また、液浸領域ＬＲを照度センサ３０の第２面３７Ｂと基板ステージ４の上面４Ｆとの間で移動する場合においても、液体ＬＱの流出を抑制しつつ液浸領域ＬＲの移動を円滑に行うことができる。なお、他の物体は、基板ステージ４とは独立に可動な計測ステージなどであってもよい。【００６７】
また、本実施形態においては、照度センサ３０の計測動作が終了した後、照度センサ３０の上面３７に形成された液浸領域ＬＲの液体ＬＱの全回収動作を行っているが、液体ＬＱを全回収せずに、液浸機構１による液体ＬＱの供給動作と回収動作とを行いつつ、基板ステージ４をＸＹ平面内で移動することによって、液浸領域ＬＲを照度センサ３０の上面３７から例えば基板ステージ４の上面４Ｆあるいは基板ステージ４以外の物体（計測ステージなどを含む）上に移動することもできる。【００６８】
なお、本実施形態においては、受光素子３４と回路素子３５とが基材３１に一体的に設けられているが、基材３１に受光素子３４を設け、回路素子３５は基材３１の外側に設けてもよい。そして、受光素子３４と回路素子３５とを例えば柔軟性を有する接続ケーブルで接続するようにしてもよい。あるいは、受光素子３４と回路素子３５との間で無線伝送を行ってもよい。【００６９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図７を参照しながら説明する。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。【００７０】
図７において、照度センサ３０は、基材３１と、基材３１に保持された透過部材３３と、内部空間３６に配置された受光素子３４と、受光素子３４に接続された回路素子３５’とを備えている。本実施形態の回路素子３５’は、受光素子３４に接続され、受光素子３４で受光した受光結果を無線送信する送信装置を備えている。また、露光装置ＥＸは、照度センサ３０の回路素子（送信装置）３５’から送信された計測結果を含む無線信号を受信する受信装置５６を備えている。本実施形態の照度センサ３０も、基板Ｐとほぼ同じ外形を有し、基板ホルダ４Ｈに着脱可能である。また、本実施形態においては、受信装置５６で受信された計測結果が表示装置５７で表示されるようになっている。【００７１】
また、本実施形態においては、照度センサ３０の第１面３７Ａ及び第２面３７Ｂのそれぞれを含む上面３７全体に膜４１’が形成されている。膜４１’は、撥液性を有するとともに、露光光ＥＬに対して高い透過性を有し、露光光ＥＬ（紫外光）に対して耐性を有する材料によって形成されている。本実施形態では、膜４１’は旭硝子社製「サイトップ」によって形成されている。【００７２】
このように、受光素子３４で受光した受光結果を無線送信することもできる。これにより、例えば受光結果を送信するためのケーブル類を省略することができる。また、本実施形態のように、サイトップ等からなる膜４１’を設けることにより、照度センサ３０の上面３７を撥液性にすることができ、液体ＬＱの流出あるいは残留を防止することができる。【００７３】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図８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。図８において、透過部材３３の第１面３７Ａと基材３１の第２面３７Ｂとの間に段差５８が設けられている。透過部材３３の大きさ（径）は、基材３１の凹部３８の大きさ（径）よりも大きく形成されており、透過部材３３の下面の周縁領域が基材３１の上面３７Ｂの一部に保持されている。また、本実施形態においては、基材３１が撥液性を有する材料（フッ素系樹脂など）で形成されており、撥液性の膜なしに、第２面３７Ｂの表面の撥液性を維持することができる。また、基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の上面３７の周縁領域である第２面３７Ｂと、その周囲に配置された基板ステージ４の上面４Ｆとはほぼ面一となっている。【００７４】
このように、第１面３７Ａと第２面３７Ｂとの間に段差５８が形成されていても、上述の実施形態と同様に、第１面３７Ａ上で液体ＬＱの初期満たし動作及び全回収動作を実行すれば、その段差５８に液体ＬＱが残留することが防止される。また、図８に示すように、基材３１の上面３７Ｂの一部に透過部材３３を載せるように設けることにより、内部空間３６を大きくすることができ、照度センサ３０の設計の自由度を向上することができる。また、基板ホルダ４Ｈに保持された照度センサ３０の第２面３７Ｂと、基板ステージ４の上面４Ｆとはほぼ面一なので、ギャップＧ’を介して液体ＬＱが基板ステージ４の内部あるいは照度センサ３０の下面４３側に浸入することを防止することができる。また、段差５８が小さく（例えば２ｍｍ以下）、他の物体上で形成した液浸領域ＬＲを第１面３７Ａ上へ移動するために、液浸領域ＬＲを照度センサ３０の第２面３７Ｂと基板ステージ４の上面４Ｆとの間で移動する場合においても、液体ＬＱの流出を抑制しつつ液浸領域ＬＲの移動を円滑に行うことができる。【００７５】
なお、上述の各実施形態において、透過部材３３の第１面３７Ａの全体が露光光ＥＬを透過可能である必要はないので、透過部材３３の第１面３７Ａを露光光ＥＬを透過しない材料でコーティングするとともに、その一部に露光光ＥＬが通過するアパーチャ（開口）を形成してもよい。この場合、透過部材３３の第１面３７Ａを露光光ＥＬを透過可能な撥液性の材料で覆ってもよいし、透過部材３３の第１面３７Ａのうち露光光ＥＬを透過しない材料でコーティングされた領域の表面のみ撥液性の膜を形成し、露光光ＥＬが通過するアパーチャ（開口）が形成されている領域の表面に撥液性の膜を形成しなくてもよい。【００７６】
なお、上述の実施形態では照度センサ３０の第２面３７Ｂと基板ステージ４の上面４Ｆとが面一（同一の高さ）であるものとしたが、これに限らず、照度センサ３０の第２面３７Ｂと基板ステージ４の上面４Ｆとでその高さを異ならせてもよい。例えば、照度センサ３０と基板Ｐとでその厚さが異なる場合、照度センサ３０を基板ホルダ４Ｈで保持すると、照度センサ３０の上面３７と基板ステージ４の上面４Ｆとでその高さが異なることになる。なお、照度センサ３０の上面３７と基板ステージ４の上面４Ｆとのギャップが極端に大きくなる場合は、例えば基板ホルダ４ＨをＺ軸方向に微動可能に構成して、そのギャップを小さくする、あるいは零にすることとしてもよい。【００７７】
また、上述の各実施形態では基板ホルダ４Ｈの支持部５１と周壁部５２とがほぼ同じ高さであるものとしたが、これに限らず、例えば周壁部５２の高さを支持部５１よりも僅かに低くしてもよい。この場合、周壁部５２の上端面に、先端が支持部５１（複数のピン状部材）と同一平面に配置されるピンを設けてもよい。さらに、基板ホルダ４Ｈはその複数のピン状部材が１つの周壁部５２によって囲まれるものとしたが、これに限らず、例えば基板ホルダ４Ｈの載置面を複数のブロックに分け、ブロック毎に複数のピン状部材を周壁部で囲むようにしてもよい。また、基板ホルダ４Ｈはピンチャック方式であるものとしたが、これに限らず、例えば複数の同心円状の凸部を有するホルダなどでもよい。なお、上述の各実施形態では図示していないが、例えば基板ホルダ４Ｈの貫通孔を介してＺ軸方向に可動なピン部材が基板ステージ４に設けられており、このピン部材によって搬送装置８と基板ステージ４との間で基板Ｐ及び照度センサ３０の受け渡しが行われるようになっている。【００７８】
なお、上述の各実施形態においては、照度センサ３０は、基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈに対して着脱可能に設けられているが、例えば基板ステージ４の上面４Ｆの基板ホルダ４Ｈの近傍などに専用の装着領域設け、その装着領域に対して着脱可能に設けられてもよい。この場合、例えば搬送装置８によって搬送可能であれば、照度センサ３０はその大きさ、外形などが基板Ｐと同一でなくてもよい。【００７９】
なお、上述の各実施形態においては、照度センサ３０の外形は、基板Ｐ（ウエハ）と同じほぼ円形板状であるが、例えば、液晶表示デバイスを製造する露光装置においては、その露光対象としてのガラス基板と略同一形状、即ち、矩形板状に形成されたものであってもよい。【００８０】
なお、上述の各実施形態においては、照度センサ３０は、基板（ウエハ）とほぼ同じ外形を有しているが、基板ステージ４（基板ホルダ４Ｈ）に対して着脱可能であり、露光光ＥＬに関する情報を計測可能であれば、基板（ウエハ）と異なる形状であってもよい。同様に、照度センサ３０はその大きさが基板（ウエハ）と異なってもよい。【００８１】
なお、照度センサ３０は、例えば、フォトリソグラフィの手法を用いて、半導体ウエハに受光素子（受光系）を形成するようにしてもよい。また、半導体ウエハに対して受光系が着脱可能に設けられてもよい。【００８２】
上述の各実施形態では、露光光ＥＬに関する情報を計測する計測装置として、露光光ＥＬの照度を計測する照度センサを例にして説明したが、露光光ＥＬに関する情報を計測する計測装置としては、露光光ＥＬの照度むらを計測するむらセンサ、空間像（投影像）を計測する空間像計測センサなど、任意の構成を採用することができる。【００８３】
また、上記各実施形態では干渉計システム（３Ｌ、４Ｌ）を用いてマスクステージ３及び基板ステージ４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。【００８４】
上述したように、上記各実施形態における液体ＬＱは純水により構成されている。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。【００８５】
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であり、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。【００８６】
また、上記各実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子ＦＬが取り付けられており、この光学素子により投影光学系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（カバーガラスなど）であってもよい。【００８７】
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。【００８８】
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で満たされている構成であるが、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を満たす構成であってもよい。【００８９】
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。【００９０】
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。【００９１】
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ＦＬを形成してもよい。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。【００９２】
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。【００９３】
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。【００９４】
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。【００９５】
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に本発明を適用することができる。投影光学系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。【００９６】
また、本発明は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平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）、米国特許第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適用できる。【００９７】
更に、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開１９９９／２３６９２）、あるいは特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。【００９８】
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、例えば特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。【００９９】
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。【０１００】
なお、上述の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素子（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。【０１０１】
また、例えば国際公開第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。【０１０２】
さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第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。【０１０３】
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。【０１０４】
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。【０１０５】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図９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工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）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】
【０１０６】
本発明によれば、液浸露光装置における露光光に関する情報を円滑に計測することができ、露光処理を精度良く行うことができる。それゆえ、本発明は、それゆえ、本発明は、例えば半導体素子、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方法及び装置に極めて有用となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年12月4日(2006.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】  露光光に関する情報を計測する計測装置であって、
液体を介して前記露光光が照射される基板を保持する基板ステージに対して着脱可能であるとともに前記基板ステージに保持された状態で液体を介して前記露光光を受光する受光系を備える計測装置。
【請求項２】  前記受光系は、前記基板ステージに設けられた前記基板を保持するための基板ホルダに対して着脱可能である請求項１記載の計測装置。
【請求項３】  前記受光系は、前記基板とほぼ同じ外形を有する請求項１又は２記載の計測装置。
【請求項４】  前記受光系は、前記液体に対して撥液性を有する領域を有する請求項１〜３のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項５】  前記受光系は、前記露光光が透過する透過部材と、前記透過部材を透過した前記露光光を受光する受光器とを有する請求項１〜４のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項６】  前記透過部材の上面に液浸領域が形成される請求項５記載の計測装置。
【請求項７】  前記受光系は、前記透過部材を保持するとともに、前記受光器が配置される内部空間を有する基材を有する請求項５または６記載の計測装置。
【請求項８】  前記受光系は、前記液体が配置される第１面と、前記第１面の外側に配置され、撥液性を有する第２面とを有する請求項１から７のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項９】  前記第１面と前記第２面とはほぼ面一である請求項８記載の計測装置。
【請求項１０】  前記第１面と前記第２面との間に段差が設けられる請求項８記載の計測装置。
【請求項１１】  前記受光系の受光結果を保持する保持装置をさらに備えた請求項１〜１０のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項１２】  前記受光系の受光結果を無線送信する送信装置をさらに備えた請求項１〜１１のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項１３】  前記露光光の照度が計測される請求項１〜１２のいずれか一項記載の計測装置。
【請求項１４】  液体を介して露光光で基板を露光する露光装置において、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の計測装置を着脱可能に保持する可動体を備える露光装置。
【請求項１５】  液体を介して基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持する基板ステージと、
露光光に関する情報を計測する計測装置と、を備え、
前記計測装置は、前記基板ステージに対して着脱可能であり、かつ前記基板ステージに保持された状態で前記液体を介して前記露光光を受光する受光系を有する露光装置。
【請求項１６】  前記基板ステージに対して前記受光系を搬送する搬送装置をさらに備えた請求項１５記載の露光装置。
【請求項１７】  前記受光系の一面に液浸領域を形成する液浸機構をさらに備えた請求項１５又は１６記載の露光装置。
【請求項１８】  前記液浸機構は、前記液浸領域を形成するための液体の供給動作を前記受光器の前記一面において開始する請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】  前記計測装置における前記露光光の計測に並行して、前記液浸機構における液体の供給及び回収が行われる請求項１７又は１８記載の露光装置。
【請求項２０】  前記基板ステージは、前記受光系の外側に配置され、前記受光器における前記液体が配置される面またはその外側の面とほぼ面一である第３面を有する請求項１５〜１９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２１】  前記基板ステージは、前記受光系の側面に対向し、前記受光系の側面との間に所定のギャップが形成される内側面を有する請求項１５〜２０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２２】  請求項１４〜２１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２３】  液体を介してウエハを露光する露光装置で用いられるウエハ形センサであって、
波長が２００ｎｍ以下の露光光が透過する光透過部と、
前記液体及び前記光透過部を介して前記露光光が入射する受光部と、を備えるウエハ形センサ。
【請求項２４】  前記光透過部が設けられる一面に保護膜が形成される請求項２３記載のウエハ形センサ。
【請求項２５】  前記保護膜は前記光透過部を覆う請求項２４記載のウエハ形センサ。
【請求項２６】  前記保護膜は前記液体に対して撥液性を有する請求項２４又は請求項２５記載のウエハ形センサ。
【請求項２７】  前記光透過部が設けられる一面が前記液体に対して撥液性を有する請求項２３〜２５のいずれか一項記載のウエハ形センサ。
【請求項２８】  前記一面のうち前記光透過部の外側領域が撥液性を有する請求項２７記載のウエハ形センサ。
【請求項２９】  前記光透過部が設けられる基材の内部空間に前記受光部が配置される請求項２３〜２８のいずれか一項記載のウエハ形センサ。
【請求項３０】  前記受光部による前記露光光の受光結果を無線送信する送信部を有する請求項２３〜２９のいずれか一項記載のウエハ形センサ。
【請求項３１】  液体を介してウエハを露光する露光方法であって、
請求項２３〜３０のいずれか一項記載のウエハ形センサをウエハステージで保持し、
前記ウエハステージによって波長が２００ｎｍ以下の露光光が透過する光学部材と対向して配置される前記ウエハ形センサと該光学部材との間の液体、及び光透過部を介して前記露光光を受光して、前記露光光に関する情報を計測し、
前記計測後、前記ウエハ形センサの代わりにウエハを前記ウエハステージで保持し、前記液体を介して前記露光光でウエハを露光する露光方法。
【請求項３２】  請求項３１記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。
【国際調査報告】
2006137440.tif 000011
2006137440.tif 000012
2006137440.tif 000013
2006137440.tif 000014