(57)【要約】【課題】高精度、且つ、迅速に液体（液浸液）の屈折率の絶対量、屈折率の変化量、及び透過率の変化量の少なくとも一方を測定することができる測定装置を有する露光装置を提供する。【解決手段】露光光でレチクルを照明する照明光学系と、レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して、前記被露光体を露光する露光装置であって、前記液体の屈折率を測定する測定装置を備え、前記測定装置は、前記露光光と同じ波長の測定光を発生する光源と、前記液体を収納すると共に、前記測定光を透過する透過面と前記測定光を反射する反射面とを持つ液体収納部と、前記液体収納部を介して前記測定光を検出する検出部とを有することを特徴とする露光装置を提供する。【選択図】図１
2007036193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光でレチクルを照明する照明光学系と、レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して、前記被露光体を露光する露光装置であって、
前記液体の屈折率を測定する測定装置を備え、
前記測定装置は、
前記露光光と同じ波長の測定光を発生する光源と、
前記液体を収納すると共に、前記測定光を透過する透過面と前記測定光を反射する反射面とを持つ液体収納部と、
前記液体収納部を介して前記測定光を検出する検出部とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記測定光は、前記露光光であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記透過面の法線と前記反射面の法線とのなす角度は、０度であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記透過面は、前記液体に前記測定光を射出する第１の透過面と、前記液体から前記測定光が入射される第２の透過面とを含み、
前記第１の透過面及び前記第２の透過面の法線と前記反射面の法線とのなす角度は、０度よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１の透過面の法線と前記第２の透過面の法線とは、前記透過面よりも前記反射面側で交わることを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記液体収納部の屈折率をｎ１、前記液体の屈折率をｎ２とすると、
ｎ１＜ｎ２
を満足することを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項７】
前記透過面の法線と前記反射面とのなす角度をθｐ、前記透過面の法線と前記液体中の前記測定光の光軸とのなす角度をθ２、前記反射面の法線と前記液体中の前記測定光の光軸とのなす角度をθＩＮとすると、
θＩＮ＝θ２＋θｐ
を満足することを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項８】
前記液体収納部に循環される前記液体は、前記投影光学系と前記被露光体との間を循環する前記液体と同期していることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記投影光学系と前記被露光体との間に前記液体を供給する液体供給部と、
前記投影光学系と前記被露光体との間から前記液体を回収する液体回収部と、
前記測定装置の測定結果に基づいて、前記液体供給部による液体供給のタイミング及び前記液体回収部による液体回収のタイミングを制御する制御部とを更に有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
露光された前記被露光体を現像するステップとを有することを特徴と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、一般には、露光装置に係り、特に、半導体デバイス用のウェハ、液晶表示素子用のガラスプレートなどの被露光体を露光する露光装置に関する。本発明は、例えば、投影光学系の最終光学素子（最終面）と被処理体との間を液体で満たし、かかる液体を介して被露光体を露光する、所謂、液浸露光装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に露光する投影露光装置は従来から使用されており、近年では、高解像度な露光装置が益々要求されている。高解像度の要請に応えるための一手段として液浸露光が注目されている。液浸露光は、投影光学系の最終面とウェハとの間の媒質を液体（液浸液）にすることによって投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加を更に進めるものである。投影光学系のＮＡは、媒質の屈折率をｎとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質を満たすことでＮＡをｎまで大きくすることができる。この結果、プロセス定数ｋ１と光源の波長λによって表される露光装置の解像度Ｒ（Ｒ＝ｋ１（λ／ＮＡ））を小さくしようとするものである。
【０００３】
しかし、液浸液が露光光により照射されることで、液浸液の温度や化学構造の変化によって、液浸液の屈折率が時間的に変動すると、フォーカス誤差、球面収差及び像面湾曲などの収差が発生して投影光学系（露光装置）の結像性能が悪化する。露光装置は、レチクルパターンを正確に被露光体に転写する必要があり、半導体素子の微細化の要求により、転写パターンは収差に敏感になっている。特に、投影光学系の更なる高ＮＡ化のために、液浸液への採用が検討されている水溶液や有機物では、温度や化学構造の変化による屈折率の変動が露光装置の結像性能に対して無視できない量であることが予想される。
【０００４】
このため、液浸の屈折率を測定する測定手段を有する液浸露光装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平１０−３４０８４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、投影光学系の収差を測定して、その結果から屈折率の変動量を算出して、液体の成分比を添加剤の添加量を制御することにより、屈折率を調整する。収差の測定には時間がかかるため、特許文献１の方法は、屈折率の変動があった場合にこれを迅速に調整することができない。このため、液体の屈折率の変化の補正に投影光学系の収差測定装置を使用することは好ましくない。また、収差と屈折率との対応は、必ずしも明確ではない。特許文献２は、複数の検出光を異なる入射角及び異なる波長（非露光光）で基板に投射し、各検出光の面位置情報の誤差量の違いに基づいて屈折率変化量を求めている。従って、液体の屈折率が温度変化と化学構造の変化の両方の要因で変動すると高精度で屈折率変化量を求めることができない。また、検出光として非露光光を用いているため、露光波長での屈折率特性や透過特性を直接測定することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、高精度、且つ、迅速に液体（液浸液）の屈折率の絶対量、屈折率の変化量、及び透過率の変化量の少なくとも一方を測定することができる測定装置を有する露光装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、露光光でレチクルを照明する照明光学系と、レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系とを備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して、前記被露光体を露光する露光装置であって、前記液体の屈折率を測定する測定装置を備え、前記測定装置は、前記露光光と同じ波長の測定光を発生する光源と、前記液体を収納すると共に、前記測定光を透過する透過面と前記測定光を反射する反射面とを持つ液体収納部と、前記液体収納部を介して前記測定光を検出する検出部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、露光された前記被露光体を現像するステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高精度、且つ、迅速に液体（液浸液）の屈折率の絶対量、屈折率の変化量、及び透過率の変化量の少なくとも一方を測定することができる測定装置を有する露光装置を提供することを例示的目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置１００について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、露光装置１００の構成を示す概略断面図である。露光装置１００は、投影光学系３０の被処理体４０側にある最終面（最終光学素子）と被処理体４０との間に供給される液体（液浸液）７０を介して、レチクル２０に形成された回路パターンを被処理体４０に露光する液浸露光装置である。露光装置１００は、ステップアンドスキャン方式又はステップアンドリピート方式の露光装置であり、以下、本実施形態では、ステップアンドスキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。
【００１２】
露光装置１００は、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ２２と、投影光学系３０と、被処理体４０を載置するウェハステージ４２と、測距手段５０と、ステージ制御部６０と、液体供給・回収系と、測定装置８０とを有する。
【００１３】
照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、光源部１２と、照明光学系１４とを有する。
【００１４】
光源部１２は、本実施形態では、光源として、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを使用する。但し、光源部１２は、ＡｒＦエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーを使用してもよい。レーザーの種類、個数は限定されず、光源部の種類も限定されない。ビーム整形系は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えるビームエクスパンダ等を使用することができる。ビーム整形系は、レーザーからの平行光の断面形状の寸法の縦横比率を所望の値に変換する（例えば、断面形状を長方形から正方形にするなど）ことによりビーム形状を所望のものに成形する。
【００１５】
照明光学系１４は、レチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。
【００１６】
レチクル２０は、図示しないレチクル搬送系により露光装置１００の外部から搬送され、レチクルステージ２２に支持及び駆動される。レチクル２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系３０を通り、被処理体４０上に投影される。レチクル２０と被処理体４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１００は、スキャナーであるため、レチクル２０と被処理体４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル２０のパターンを被処理体４０上に転写する。なお、ステップアンドリピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる。）の場合は、レチクル２０と被処理体４０を静止させた状態で露光が行われる。
【００１７】
また、レチクル２０は、パターンの固定されたマスクの他に、可変形鏡（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  ｍｉｒｒｏｒ）等のパターン生成デバイスも含むものとする。
【００１８】
レチクルステージ２２は、図示しない定盤に取り付けられている。レチクルステージ２２は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル２０を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部６０によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモータなどで構成され、Ｘ軸方向にレチクルステージ２２を駆動することでレチクル２０を移動することができる。
【００１９】
投影光学系３０は、レチクル２０に形成されたパターンを経た回折光を被処理体４０上に結像する。投影光学系３０は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）等を使用することができる。
【００２０】
被処理体４０は、図示しないウェハ搬送系により露光装置１００の外部から搬送され、ウェハステージ４２に支持及び駆動される。被処理体４０は、本実施形態ではウェハであるが、ガラスプレート、液晶基板、その他の被処理体を広く含む。被処理体４０にはフォトレジストが塗布されている。
【００２１】
ウェハステージ４２は、図示しないウェハチャックを介して被処理体４０を支持する。ウェハステージ４２は、被処理体４０の上下方向（鉛直方向）の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、ステージ制御部６０によって制御される。露光時は、ステージ制御部６０により投影光学系３０の焦点面に被処理体４０の表面が常に高精度に合致するようにウェハステージ４２が制御される。
【００２２】
測距手段５０（５２、５４、５６、５８）は、レチクルステージ２２の位置及びウェハステージ４２の二次元的な位置を、参照ミラー５２及び５４、レーザー干渉計５６及び５８を介してリアルタイムに計測する。測距手段５０による測距結果は、ステージ制御部６０に伝達され、レチクルステージ２２及びウェハステージ４２は、位置決めや同期制御のために、ステージ制御部６０の制御の下で一定の速度比率で駆動される。
【００２３】
ステージ制御部６０は、レチクルステージ２２及びウェハステージ４２の駆動制御を行う。
【００２４】
液体供給・回収系は、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間又は間隙に液体７０を供給し、供給した液体７０を回収する。液体供給・回収系は、液浸制御部７１と、液体供給部７２と、供給管７３ａ及び７３ｂと、液体供給口７４と、液体回収部７６と、回収管７７と、液体回収口７８とを有する。
【００２５】
液浸制御部７１は、ウェハステージ４２の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向といった情報をステージ制御部６０から取得して、これらの情報に基づいて、液浸露光を制御する。液浸制御部７１は、液体７０の供給及び回収の切り換え、停止、供給及び回収する液体７０の量等の制御指令を、液体供給部７２や液体回収部７６に与える。
【００２６】
液体供給部７２は、図１には図示しない生成手段と、脱気手段と、温度制御手段とを有する。液体供給部７２は、投影光学系３０の最終面の周囲に配置された供給管７３ｂを介して液体７０を供給し、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に液体７０の液膜を形成する。なお、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間は、液体７０の液膜を安定に形成、且つ、除去できる程度であることが好ましく、例えば、１．０ｍｍとすればよい。
【００２７】
液体７０は、光源部１２からの露光光の等価的な露光波長を短くし、露光における解像度を向上させる機能を有する。液体７０は、露光光の波長に対して高い透過特性及び高い屈折率特性を有し、投影光学系３０や被処理体４０に塗布されているフォトレジストや投影光学系３０の最終面に対して化学的安定性が高い性質を有する。また、液体７０は、投影光学系１３０に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングが良い物質が選択される。液体７０は、例えば、純水、水溶液、有機物、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）であり、ウェハ１５０に塗布されたレジストや露光光の波長に応じて選定することができる。
【００２８】
水溶液（例えば、波長１９３ｎｍの光に対して高い屈折率を有するＣｓ２ＳＯ４やＨ３ＰＯ４）や有機物（例えば、Ｇｌｙｃｅｒｏｌやｎ−Ｄｅｃａｎｅ）を液体７０として使用することにより、投影光学系３０のＮＡを高めて高解像度化を図ることができる。水溶液は、溶質の濃度の変化によって、屈折率が変動しやすい。また、有機物は、屈折率の温度依存性が水と比較して一般に大きいため、温度の変化によって屈折率が変動しやすい。但し、後述するように、本実施形態は、屈折率の変動を高精度、且つ、迅速に測定及び補正することができ、露光性能を安定させることができる。
【００２９】
生成手段は、図示しない原料水供給源から供給される原料水中に含まれる金属イオン、微粒子及び有機物などの不純物を低減し、液体７０を生成する。生成手段により生成された液体７０は、脱気手段に供給される。脱気手段は、液体７０に脱気処理を施し、液体７０中の溶存気体の濃度（例えば、溶存酸素及び溶存窒素）を低減する。脱気手段は、例えば、膜モジュールと、真空ポンプとを有する。脱気手段は、液体７０中での溶存酸素の飽和状態（約９ｐｐｍ）及び溶存窒素の飽和状態（約１４ｐｐｍ）に対して、５０％以上の脱気性能を有することが好ましい。温度制御手段は、後述するように、液体７０を所定の温度（例えば、２３℃）に制御する。
【００３０】
供給管７３ａは、脱気手段及び温度制御手段によって脱気処理及び温度制御が施された液体７０を測定装置８０に供給すると共に測定装置８０を経た液体７０を、液体供給口７４を介して投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に供給する。
【００３１】
液体回収部７６は、投影光学系３０の最終面と被処理体４０との間に供給された液体７０を、回収管７７を介して回収する。液体回収部７６は、例えば、回収した液体７０を一時的に貯めるタンク、液体７０を吸い取る吸引部などから構成される。液体回収部７６は、回収した液体７０を液体供給部７２に供給し、液体７０を循環させてもよい。
【００３２】
測定装置８０は、液体７０の屈折率の絶対量、屈折率の変化量、及び透過率の変化量を測定する。測定装置８０は、本実施形態では、液体供給側に配置されているが、液体回収側、例えば、液体回収口７８と液体回収部７６との間に配置されてもよい。また、液体供給側と液体回収側の双方に配置されてもよい。測定装置８０が液体供給側に配置されている場合、液体７０の露光前の状態（初期状態）の屈折率情報及び露光状態の屈折率情報を得ることができる。例えば、液体７０の供給ロット間の屈折率を測定できると共に、露光光の照射による屈折率の変動を測定することができる。測定装置８０が液体回収側に配置されている場合、液体７０の露光を経て変動した屈折率情報を得ることができる。例えば、被処理体４０に塗布された感光材料（レジスト）と液体７０との相互作用に起因した屈折率の変動を含んだ情報を得ることができる。
【００３３】
本実施形態では、液体７０の屈折率の変化を測定する際に、特許文献１のように投影光学系３０の収差を測定することがない。従って、液体７０の屈折率の変化の情報（及びそれから得られる収差情報）を実時間で取得し、スループットを大きく低下させることなく迅速にこれを補正することができる。屈折率の変化が所定の範囲よりも大きければ、エラーをユーザーに通知したり、図６乃至図８に示す屈折率補正手段、収差補正手段、液体供給手段、及び液体回収手段を起動したりすることができる。また、本実施形態では、特許文献２のように測定光として非露光波長の光を用いず、測定光として露光波長の光を用いている。従って、液体の屈折率が温度変化と化学構造の変化の両方の要因で変動する場合においても高精度で屈折率変化量を求めることができる。
【００３４】
図２を参照して、測定装置８０の構成の一例を示す測定装置８０Ａについて説明する。図２は、測定装置８０Ａの構成を示す概略断面図である。測定装置８０Ａは、光源８１と、照明光学系８２と、液体収納部８３と、検出部８４とを有する。光源８１は、水銀ランプ、半導体レーザー、固体レーザー、ガスレーザー等であり、光源８１からの測定光ＭＬは、液体収納部８３に入射する。なお、光源８１としては、露光光と同一の波長の光を発生する光源、好ましくは、露光光源と同一の光源又は同程度の仕様（発振波長、発振周波数、エネルギー出力、スペクトル幅など）の光源がよい。このように、測定光ＭＬの波長を露光光の波長と同一とすることで、液体７０の屈折率を実波長（露光波長）で測定することが可能になる。
【００３５】
照明光学系８２は、光源８１からの測定光ＭＬを液体収納部８３内に封入された被検物としての液体７０に導光する。照明光学系８２は、複数のレンズにより構成され、液体７０に入射する測定光ＭＬの光強度が被処理体４０上に照射される露光光の光強度と同一になるように制御する。また、照明光学系８２は、液体７０に入射する測定光ＭＬの偏光状態を所望の偏光状態に制御することができ（即ち、偏光状態手段としての機能も有する）、測定光ＭＬの偏光状態が４０上に照射される露光光の偏光状態と同一になるように制御する。液体７０の屈折率の測定に用いる測定光ＭＬの光強度及び偏光状態を被処理体４０上の露光光の光強度及び偏光状態と同一にすることで、例えば、露光光の照射による液体７０の温度変化や化学構造の変化を考慮した屈折率情報を検出することが可能となる。
【００３６】
液体収納部８３には、供給管７３ａを介して液体７０が供給され、供給管７３ｂを介して供給した液体７０が回収されている。液体収納部８３に液体７０を供給及び回収するタイミングは、被処理体４０上（即ち、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間）に液体７０を供給及び回収するタイミングと同期させることが好ましい。
【００３７】
このように、液体収納部８３における液体７０の測定条件を被処理体４０上での液体７０の露光条件（波長、光強度（像面照度）、偏光状態、照射領域（照射サイズ及び液体の厚み）、液体の供給及び回収のタイミングなど）に対して、近い条件に設定する。これにより、屈折率の変動の要因が複数ある場合や、異なる種類の液体を用いる場合にも、液体７０の屈折率情報をより高精度に検出し、液体７０の供給及び回収のタイミングを制御することが可能になる。
【００３８】
液体収納部８３は、液体７０を収納する収納部８３ｂを有する。収納部８３ｂにおいて、測定光ＭＬを透過する透過面８３ｃは、測定光ＭＬを反射する底面（反射面）８３ｄに対して平行に設定されている。基体８３ａは、光源８１からの測定光ＭＬの波長に対して透明な材料、例えば、石英ガラスで構成されている。液体収納部８３に対する光線の入射角度は所定の角度をなす。ここで、入射角度は可能な限り大きいことが好ましい。液体収納部８３は、測定光ＭＬが入射する入射面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。また、液体収納部８３は、測定光ＭＬが反射する底面８３ｄに反射膜を有することが好ましい。液体収納部８３に入射した測定光ＭＬは、透過面８３ｃを透過し、液体収納部８３に封入された液体７０によって屈折され、底面８３ｄで反射され、検出部８４に入射する。また、同様に、液体収納部８３は、測定光ＭＬが射出する射出面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。
【００３９】
検出部８４は、光線の入射位置に応じて出力が敏感に変化することが望ましく、例えば、分割検出器（ｓｐｌｉｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いる。検出部８４は、分割検出器に差動増幅器を組み合わせることで入射位置に応じた電気信号を得ることができる。差動増幅器の代わりに、分割検出器のそれぞれの出力からデジタル的に差動信号を合成することもできる。また、検出部８４は、位置敏感検出器（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いてもよい。更に、検出部８４は、ビーム分割器（ｂｅａｍ  ｓｐｌｉｔｔｅｒ）と複数の光検出器とを組み合わせて等価的に分割検出器の機能を実現してもよい。また、後述するように、検出部８４の１つとして光量検出器を用いることで、液体７０の透過率の変化量を検出することも可能である。
【００４０】
測定装置８０Ａにおいて、液体７０の屈折率が変化すると、液体収納部８３の屈折角が変化する。これにより、検出部８４に入射する光線の入射位置が変化し、光検出器の出力が変化する。従って、かかる光検出器の出力に基づいて、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。その際、実験やシミュレーション等で予め求めた関係式から液体７０の屈折率の変動を算出しても求めてもよいし、実験又はシミュレーション等で予め求めたデータ（対応表）から液体７０の屈折率の変動を求めてもよい。なお、変動前の屈折率の絶対量が既知であれば、変動後の屈折率の絶対量も得ることができる。また、本実施形態では、液体収納部８３の底面８３ｄで反射した測定光ＭＬを検出部８４で検出する構成としたが、底面８３ｄに反射膜を付加せずに、底面８３ｄを透過した測定光ＭＬを検出部８４で検出する構成としてもよい。液体収納部８３の底面８３ｄで反射した測定光ＭＬを検出部８４で検出する場合には、底面８３ｄを透過させる場合に比べて、液体７０を通る測定光ＭＬの光路長が２倍になるため、液体７０の屈折率の測定精度をより高くすることができる。また、反射面８３ｄに対する測定光ＭＬの入射角度を可能な限り大きくすることで、検出部８４での検出精度が向上するため、液体７０の屈折率の測定精度をより高くすることができる。
【００４１】
図３を参照して、測定装置８０Ａの変形例である測定装置８０Ｂについて説明する。図３は、露光装置１の光源部１２（即ち、露光光源からの露光光）を利用した測定装置８０Ｂの構成を示す概略断面図である。光源部１２からの光（露光光）をビームスプリッタ８５によって分割し、その一方（即ち、測定光ＭＬ）を液体収納部８３に入射させる。光源部１２と液体収納部８３との間の光路には、照明光学系８２を配置する。測定装置８０Ｂによれば、測定光ＭＬとして露光光を用いているため、液体収納部８３における液体７０の測定条件を、被処理体４０上での液体７０の露光条件に対して、より近い条件に設定することが可能となる。
【００４２】
図４を参照して、測定装置８０Ａの変形例である測定装置８０Ｃについて説明する。図４は、測定装置８０Ａの変形例である測定装置８０Ｃの構成を示す概略断面図である。図４において、測定光ＭＬは、照明光学系８２を介して平行平板８６に入射する。平行平板８６は、測定光ＭＬが入射する入射面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。液体７０は、平行平板８６とステージ８８上に配置した反射面８７ａを有する基板８７との間に、図示しない液体供給管を介して供給され、図示しない液体回収管を介して回収される。平行平板８６と基板８７との間に液体７０を供給及び回収するタイミングは、被処理体４０上（即ち、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間）に液体７０を供給及び回収するタイミングと同期させることが好ましい。
【００４３】
平行平板８６は、基板８７の反射面８７ａに対して平行に配置されている。平行平板８６は、光源の波長に対して透明な材料、例えば、石英ガラスを用いる。平行平板８６に対する光線の入射角度は所定の角度をなす。ここで、入射角度は可能な限り大きいことが好ましい。平行平板８６に入射した測定光ＭＬは、透過面８６aを透過し、平行平板８６と基板８７との間に保持された液体７０によって屈折され、基板８７上の反射面８７ａで反射され、検出部８４に入射する。平行平板８６は、測定光ＭＬが射出する射出面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。
【００４４】
測定装置８０Ｃにおいて、液体７０の屈折率が変化すると、平行平板８６と基板８７との間に保持された液体７０における屈折角が変化するため、検出部８４に入射する光線の入射位置が変化し、検出部８４の出力が変化する。従って、検出部８４の出力に基づいて、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。また、検出部８４に光量検出器を用いることで、液体７０の透過率の変化量を検出することも可能である。
【００４５】
また、基板８７を保持するステージ８８は、Ｚ軸方向の位置を調整する調整機構を有し、平行平板８６の下面８６ａと基板８７の反射面８７ａとの位置関係（即ち、液体７０の厚み）を調整することができる。測定装置８０Ｃによれば、液体７０の厚みを調整（制御）することで、液体収納部８３における液体７０の測定条件を、より被処理体４０上での液体７０の露光条件に対して、より近い条件に設定することが可能となる。また、屈折率の変動の要因が複数ある場合や、異なる種類の液体を用いる場合にも、液体７０の屈折率の変動をより高精度に測定及び補正することができる。
【００４６】
図５を参照して、測定装置８０Ｃの変形例である測定装置８０Ｄについて説明する。図５は、測定装置８０Ｃの変形例としての測定装置８０Ｄの構成を示す概略断面図である。なお、図５では台形状のプリズムを例として挙げているが、逆台形形状のプリズムでもよい。測定装置８０Ｄは、平行平板８６の替わりにプリズム８９を配置している。図５において、測定光ＭＬは、照明光学系８２を介してプリズム８９に入射する。プリズム８９は、測定光ＭＬが入射する入射面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。液体７０は、プリズム８９とステージ８８上に配置した反射面８７ａを有する基板８７の間に、供給管７３ａ及び７３ｂを介して供給及び回収される。プリズム８９と基板８７との間に液体７０を供給及び回収するタイミングは、被処理体４０上（即ち、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間）に液体７０を供給及び回収するタイミングと同期させることが好ましい。
【００４７】
プリズム８９の透過面８９ａは、基板８７の反射面８７ａに対して平行に配置されている。プリズム８９は、測定光ＭＬの波長に対して透明な材料、例えば、石英ガラスを用いる。プリズム８９の入射面に対して、光線はほぼ垂直に入射する。プリズム８９内での光線の透過面８９aに対する入射角度は所定の角度をなす。ここで、入射角度は可能な限り大きいことが好ましい。プリズム８９に入射した測定光ＭＬは、透過面８９aを透過し、プリズム８９と基板８７の間に保持された液体７０によって屈折され、基板８７上の反射面８７ａで反射され、検出部８４に入射する。プリズム８９は、測定光ＭＬが射出する射出面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。測定装置８０Ｄによれば、液体７０の内部での屈折角を測定装置８０Ｃよりも大きくすることができ、液体７０の屈折率の変動を測定装置８０Ｃよりも高精度に測定することができる。
【００４８】
なお、測定装置８０は、液体収納部８３の底面（反射面）に対して、測定光ＭＬが入射する角度（即ち、底面（反射面）に入射する測定光ＭＬと底面（反射面）で反射した測定光ＭＬとの間の角度）が大きいほど好ましい。これにより、測定装置８０は、液体７０の屈折率の変動をより高精度に測定することができる。以下、図１１乃至図２３を参照して、液体収納部８３の底面（反射面）対する測定光ＭＬの入射角度を、測定装置８０Ａ乃至８０Ｄよりも大きくすることができる測定装置８０Ｅ乃至８０Ｊについて説明する。
図１１は、測定装置８０Ａの変形例である測定装置８０Ｅの構成を示す概略断面図である。測定装置８０Ｅにおいて、光源８１からの測定光ＭＬは、照明光学系８２を介して液体収納部８３に入射する。液体収納部８３は、測定光ＭＬが入射する入射面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。液体収納部８３に入射した測定光ＭＬは、液体収納部８３の側面８３ｄにおいて反射（全反射）され、透過面（第１の透過面）８３ｅを透過し、収納部８３ｂに封入された被検物としての液体７０に入射する。
【００４９】
液体収納部８３（収納部８３ｂ）には、図１２に示すように、供給管７３ａを介して液体７０が供給される。また、供給された液体７０は、供給管７３ｂを介して回収される。図１２に示す矢印は、液体７０の流れる方向を示している。ここで、図１２は、測定装置８０Ｅの概略上面図であって、図１１と直交関係にある。
【００５０】
液体７０に入射した測定光ＭＬは、液体収納部８３に封入された液体７０によって屈折され、液体収納部８３の反射面８３ｆにて反射される。反射面８３ｆで反射された測定光ＭＬは、透過面（第２の透過面）８３ｇを透過し、液体収納部８３の側面８３ｈにおいて反射（全反射）され、検出器８４に入射する。液体収納部８３は、測定光ＭＬが射出する射出面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。
【００５１】
反射面８３ｆは、透過面８３ｅ及び８３ｇに対して非平行に配置される。図１３を参照して、反射面８３ｆと透過面８３ｅ及び８３ｇとの配置関係について説明する。なお、反射面８３ｆと透過面８３ｅとの配置関係と反射面８３ｆと透過面８３ｇとの配置関係とは同じであるため、本実施形態では、反射面８３ｆと透過面８３ｅとの配置関係を例に説明する。ここで、図１３は、図１１に示す液体収納部８３の収納部８３ｂの拡大図である。
【００５２】
図１３において、液体収納部８３の透過面８３ｅにおける法線をＬｐ、反射面８３ｆにおける法線をＬｗとする。また、液体収納部８３と液体７０との境界面（透過面８３ｅ）に対する測定光ＭＬの入射角度をθ１、屈折角度をθ２とする。また、反射面８３ｆに対する測定光ＭＬの入射角度をθＩＮとする。また、液体収納部８３の屈折率をｎ１、液体７０の屈折率をｎ２とする。
【００５３】
ここで、液体収納部８３と液体７０との境界面（透過面８３ｅ）において、スネルの法則により、以下の数式１に示す関係が成り立つ。
【００５４】
【数１】
2007036193.tif 000003
【００５５】
即ち、透過面８３ｅに対する測定光ＭＬの角度の上限値は、液体収納部８３と液体７０において屈折率が小さい材料で制限される。
【００５６】
例えば、透過面８３ｅと反射面８３ｆとが平行な場合において、液体収納部８３の屈折率ｎ１が液体７０の屈折率ｎ２より大きい場合には、透過面８３ｅ（即ち、反射面８３ｆ）に対する測定光ＭＬの角度を最大限大きくすることが可能である。
【００５７】
一方、透過面８３ｅと反射面８３ｆとが平行な場合において、液体収納部８３の屈折率ｎ１が液体７０の屈折率ｎ２より小さい場合には、透過面８３ｅに対する測定光ＭＬの角度屈折角の上限値が、液体収納部８３の屈折率で制限されてしまう。従って、反射面８３ｆに対する測定光ＭＬの角度を最大限大きくすることができない。
【００５８】
本実施形態の露光装置１００が有する測定装置８０Ｅは、液体収納部８３の透過面８３ｅの法線Ｌｐと反射面８３ｆの法線Ｌｗとのなす角度が、０度よりも大きい角度に設定されていることを特徴とする。即ち、液体収納部８３の透過面８３ｅと液体７０を介して対向する反射面８３ｆとは、非平行に配置されていることを特徴とする。また、透過面８３ｅの法線と透過面８３ｇの法線とは、透過面８３ｅの下側、即ち、反射面８３ｆ側で交わっていることを特徴とする。ここで、法線Ｌｐと法線Ｌｗとのなす角度をθｐとすると、以下の数式２に示す関係が成り立つ。
【００５９】
【数２】
2007036193.tif 000004
【００６０】
従って、測定装置８０Ｅでは、液体収納部８３の屈折率ｎ１が液体７０の屈折率ｎ２より小さい場合でも、法線Ｌｐと法線Ｌｗとのなす角度をθｐ（θｐ＞０）に設定して、液体収納部８３の透過面８３ｅと反射面８３ｆとを非平行にする。これにより、測定装置８０Ｅは、反射面８３ｆに対して、測定装置８０Ａ乃至８０Ｄの場合（即ち、反射面に対して透過面が平行な場合（θｐ＝０））よりも、大きな角度で測定光ＭＬを入射させることが可能となる。即ち、測定装置８０Ｅによれば、液体７０の屈折率の変動を測定装置８０Ａ乃至８０Ｄよりも高精度に測定することができる。なお、本実施形態では、透過面８３ｅ及び８３ｇは、平面（即ち、三角形の断面形状）であるが、反射面８３ｆに対して非平行であればよく、例えば、曲面（即ち、半円形の断面形状）であってもよい。
【００６１】
図１４は、液体７０の屈折率が変化した場合の測定光ＭＬの光路変化を示す図である。図１４において、実線ＭＬは、液体７０の屈折率が変化する前における測定光ＭＬの光路を示し、破線ＭＬ’は、液体７０の屈折率が変化した後における測定光ＭＬの光路を示す。図１４を参照するに、液体７０の屈折率が変化すると、液体収納部８３に封入された液体７０における屈折角が変化し（破線ＭＬ’）、検出部８４に入射する測定光ＭＬの入射位置が変化する（破線ＭＬ’）ため、検出部８４の出力が変化する。従って、測定装置８０Ｅは、光検出部８４の出力に基づいて、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。
【００６２】
測定装置８０Ｅで得られた情報（測定結果）を液浸制御部７１にフィードバックすることで、液体供給部７２による液体７０の供給のタイミング及び液体回収部７６による液体７０の回収のタイミングを制御することができる。かかる制御は、液体７０が高屈折率液体の場合に特に有効である。純水を液体７０に用いた場合、純水のコストは安いため、１ショット毎に純水を常時供給及び回収することが可能である。一方、高屈折率液体を液体７０に用いた場合、高屈折率液体のコストを考慮すると、１ショット毎に高屈折率液体を常時供給及び回収するシステムが成り立たない場合もある。この場合には、液体（高屈折率液体）７０の光学特性をリアルタイムに測定し、液体７０の供給及び回収のタイミングを制御することが必要である。
【００６３】
図１５を参照して、測定装置８０Ｅの変形例である測定装置８０Ｆについて説明する。図１５は、露光装置１の光源部１２（即ち、露光光源からの露光光）を利用した測定装置８０Ｆの構成を示す概略断面図である。光源部１２からの光（露光光）をビームスプリッタ８５によって分割し、その一方（即ち、測定光ＭＬ）を液体収納部８３に入射させる。光源部１２と液体収納部８３との間の光路には、照明光学系８２を配置する。測定装置８０Ｆによれば、屈折率の変動の要因が複数ある場合や、異なる種類の液体を用いる場合にも、液体７０の屈折率の変動をより高精度に測定及び補正することができる。
【００６４】
図１６を参照して、測定装置８０Ｆの変形例である測定装置８０Ｇについて説明する。図１６は、測定装置８０Ｆの変形例である測定装置８０Ｇの構成を示す概略断面図である。測定装置８０Ｇは、測定光ＭＬが液体収納部８３に入射する直前にビーム分割器８１０及び光検出器８１１を配置し、更に、測定光ＭＬが液体収納部８３から射出する直後にビーム分割器８１２及び光検出器８１３を配置している。
【００６５】
測定装置８０Ｇにおいて、測定光ＭＬは、ビーム分割器８１０及び８１２によって２つの光束に分割され、かかる２つの光束は、それぞれ光検出器８１１及び８１３に入射する。ここで、光検出器８１１及び８１３は、光線の光強度（光量）に応じて出力が敏感に変化することが望ましく、例えば、パワーメータを用いる。
【００６６】
測定装置８０Ｇは、液体７０に対する測定光ＭＬの光強度を検出することで、液体７０の測定光ＭＬ（露光光）に対する透過特性をリアルタイムに測定することが可能である。液体７０の透過率の変化を測定することによって、液体７０の測定光ＭＬに対する光照射耐久性（露光光の照射による液体７０の化学構造の変化に起因した透過率変化）を推測することが可能となる。同様に、液体７０の溶存酸素等の増加による吸収（液体７０の脱気状態の劣化に起因した透過率変化）等も推測することが可能となる。また、液体７０の透過率の変化を測定装置８０Ｇの測定結果にフィードバックすることで、屈折率測定の高精度化が可能となる。
【００６７】
図１７及び図１８を参照して、測定装置８０Ｅの変形例である測定装置８０Ｈについて説明する。図１７は、測定装置８０Ｅの変形例である測定装置８０Ｈの構成を示す概略断面図である。図１８は、測定装置８０Ｈの概略上面図であって、図１７と直交関係にある。
【００６８】
測定装置８０Ｈは、ステージ８８に配置された反射面８７ａを有する基板８７と、反射面８７ａに対して非平行に配置された透過面８１５ａ及び８１５ｂを有するプリズム８１５とを有する。プリズム８１５は、測定光ＭＬの波長に対して透明な材料、例えば、石英ガラスを用いる。液体７０は、図１８に示すように、プリズム８１５とステージ８８上に配置した反射面８７ａを有する基板８７との間に、供給管７３ａを介して供給される。また、供給された液体７０は、供給管７３ｂを介して回収される。図１８に示す矢印は、液体７０の流れる方向を示している。
【００６９】
測定装置８０Ｈにおいて、測定光ＭＬは、図示しない照明光学系を介して、プリズム８１５に入射する。プリズム８１５は、測定光ＭＬが入射する入射面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。プリズム８１５に入射した測定光ＭＬは、プリズム８１５の側面８１５ｄで反射（全反射）され、透過面８１５ａを透過し、プリズム８１５と基板８７との間に封入された被検物としての液体７０に入射する。
【００７０】
液体７０に入射した測定光ＭＬは、プリズム８１５と基板８７との間に封入された液体７０によって屈折され、基板８７の反射面８７ａで反射された後、透過面８１５ｂを透過して検出部８４に入射する。プリズム８１５は、測定光ＭＬが射出する射出面に反射防止膜ＡＲを有することが好ましい。反射面８７ａは、測定装置８０Ｅと同様に、プリズム８１５の透過面８１５ａ及び８１５ｂに対して非平行に配置される。
【００７１】
図１９は、液体７０の屈折率が変化した場合の測定光ＭＬの光路変化を示す図である。図１９において、実線ＭＬは、液体７０の屈折率が変化する前における測定光ＭＬの光路を示し、破線ＭＬ’は、液体７０の屈折率が変化した後における測定光ＭＬ’の光路を示す。図１９を参照するに、液体７０の屈折率が変化すると、プリズム８１５と基板８７との間に封入された液体７０における屈折角が変化し（破線ＭＬ’）、検出部８４に入射する測定光ＭＬの入射位置が変化する（破線ＭＬ’）ため、検出部８４の出力が変化する。従って、測定装置８０Ｈは、検出部８４の出力に基づいて、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。
【００７２】
また、図２０に示すように、基板８７（反射面８７ａ）を法線方向（上下方向）に駆動することで、液体７０の屈折率の変動を測定することもできる。ここで、図２０は、液体７０の屈折率が変化した場合の測定光ＭＬの光路変化を示す図である。
【００７３】
図２０を参照するに、液体７０の屈折率が変化した場合、液体７０における屈折角が変化し（破線ＭＬ’）、検出部８４に入射する測定光ＭＬの入射位置が変化する（破線ＭＬ’）ため、検出部８４の出力が変化する。図２０において、図示しないステージ８８の駆動機構によって基板８７の反射面８７ａの位置を制御し、検出部８４の出力が液体７０の屈折率が変化する前における出力と合致するように反射面８７ａを駆動する。これにより、基板８７の反射面８７ａの駆動量の情報から、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。なお、図２０に示すように、測定光ＭＬのプリズム８１５に対する射出面と検出部８４との間に、ピンホールＰＨを配置してもよい。
【００７４】
図２１を参照して、測定装置８０Ｈの変形例である測定装置８０Ｉについて説明する。図２１は、測定装置８０Ｈの変形例である測定装置８０Ｉの構成を示す概略断面図である。測定装置８０Ｉは、測定光ＭＬがプリズム８１５に入射する直前にビーム分割器８１０及び光検出器８１１を配置し、更に、測定光ＭＬがプリズム８１５から射出する直後にビーム分割器８１２及び光検出器８１３を配置している。
【００７５】
測定装置８０Ｉにおいて、測定光ＭＬは、ビーム分割器８１０及び８１２によって２つの光束に分割され、かかる２つの光束は、それぞれ光検出器８１１及び８１３に入射する。測定装置８０Ｉは、液体７０に対する測定光ＭＬの光強度を検出することで、液体７０の測定光ＭＬ（露光光）に対する透過特性をリアルタイムに測定することが可能である。
【００７６】
図２２を参照して、測定装置８０Ｈの変形例である測定装置８０Ｊについて説明する。図２２は、測定装置８０Ｈの変形例である測定装置８０Ｊの構成を示す概略断面図である。図２２において、実線ＭＬ（ＭＬ１及びＭＬ２）は、液体７０の屈折率が変化する前における測定光ＭＬ（ＭＬ１及びＭＬ２）の光路を示し、破線ＭＬ１’及びＭＬ２’は、液体７０の屈折率が変化した後における測定光ＭＬ１’及びＭＬ２’の光路を示す。
【００７７】
測定装置８０Ｊにおいて、測定光ＭＬは、図示しない照明光学系を介して、ビーム分割器８１０に入射し、測定光ＭＬ１及び被検光ＭＬ２に分割される。測定光ＭＬ１は、プリズム８１５に入射する。一方、測定光ＭＬ２は、反射ミラー８１６を介してプリズム８１５に入射する。
【００７８】
測定装置８０Ｊは、２つの測定光ＭＬ１及びＭＬ２を被検物である液体７０に入射させ、基板７８の反射面７８ａにおける２つの反射光を、ビーム分割器８１０を介して、検出部８４に入射させる。即ち、測定装置８０Ｊは、液体７０の屈折率変化に起因する測定光ＭＬ１と測定光ＭＬ２との間の相対的な変動量を検出部８４で検出し、かかる検出結果に基づいて、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。具体的には、図２２に示すように、液体７０の屈折率が変化しない場合、２つの測定光ＭＬ１及びＭＬ２は、検出部８４に対する入射位置が一致する（実線ＭＬ）ことになる。一方、液体７０の屈折率が変化した場合、２つの測定光ＭＬ１’及びＭＬ２’は、検出部８４に対する入射位置が一致しないことになる。なお、図２２に示すように、検出部８４とビーム分割器８１０との間に、ピンホールＰＨを配置してもよい。測定装置８０Ｊは、測定装置８０Ｈと比較して、２つの測定光ＭＬ１及びＭＬ２の相対的な出力によって液体７０の屈折率を測定するため、高精度な測定が可能となる。
【００７９】
また、図２３に示すように、反射面８７ａを法線方向（上下方向）に駆動することで、液体７０の屈折率の変動を測定することもできる。ここで、図２３は、液体７０の屈折率が変化した場合の測定光ＭＬの光路変化を示す図である。
【００８０】
図２３を参照するに、液体７０の屈折率が変化した場合、液体７０における屈折角が変化し、検出部８４に入射する測定光ＭＬ１及びＭＬ２の相対的な入射位置が変化するため、検出部８４の出力が変化する。図２３において、図示しないステージ８８の駆動機構によって基板８７の反射面８７ａの位置を制御し、検出部８４の出力が液体７０の屈折率が変化する前における出力と合致するように反射面８７ａを駆動する。換言すれば、反射面８７ａにおいて、測定光ＭＬ１’の反射位置と測定光ＭＬ２’の反射位置とが一致するように、反射面８７ａを駆動する。これにより、基板８７の反射面８７ａの駆動量の情報から、液体７０の屈折率の変動を測定することができる。
【００８１】
図６は、液体７０の屈折率を補正する温度制御部９０を有する露光装置１００Ａの構成を示す概略断面図である。露光装置１００Ａは、液体供給部７２が温度制御部９０を有し、測定装置８０（８０Ａ乃至８０Ｊ）の出力が電気的に温度制御部９０へフィードバックされる点が露光装置１００と異なる。ここで、温度制御部９０は液体供給部７２の内部に配置されてもよい。温度制御部９０は、屈折率の変動をキャンセルするように液体７０の温度を制御する。温度の制御装置は公知の技術により容易に実現できる。例えばペルチェ素子を用いて液体７０の容器の壁面の冷却及び加熱を行えばよい。
【００８２】
図７は、液体７０の屈折率を補正する濃度制御部９２を有する露光装置１００Ｂの構成を示す概略断面図である。露光装置１００Ｂは、液体供給部７２が濃度制御部９２を有し、測定装置８０（８０Ａ乃至８０Ｊ）の出力が電気的に濃度制御部９２へフィードバックされる点が露光装置１００と異なる。ここで、濃度制御部９２は、例えば、複数の液体容器と、それらの複数の容器を結ぶ配管と、それぞれの容器からの流量を調節するバルブとを有する混合器である。濃度制御部９２は、屈折率の変動をキャンセルするように液体７０の濃度を制御する。
【００８３】
図８は、投影光学系３０の収差を補正するための収差制御部９４を有する露光装置１００Ｃの構成を示す概略断面図である。露光装置１００Ｃは、投影光学系３０が補正機構と補正機構に電気的に接続された収差制御部９４を有し、測定装置８０（８０Ａ乃至８０Ｊ）の出力が収差制御部９４へフィードバックされる点で露光装置１００と異なる。投影光学系３０の補正機構は、例えば、機械的なアクチュエータにより１つ又は複数のレンズの位置を調節する。即ち、露光装置１００Ｃは、投影光学系３０を構成する図示しない複数の光学素子を光軸方向及び／又は光軸直交方向に移動することができる。従って、露光装置１００Ｃは、測定装置８０より得られる収差情報に基づいて、１つ又は複数の光学素子を駆動することによって、投影光学系３０の１つ又は複数値の収差（特に、ザイデルの５収差）を補正したり、最適化したりすることができる。また、投影光学系３０の収差を調整する手段は、可動レンズ以外に、可動ミラー（光学系がカタディオプトリック系やミラー系の場合）、傾動できる平行平面板、圧力制御可能な空間、アクチュエータによる面補正など様々な公知の系を適用することができる。投影光学系３０がカタディオ系である場合には、可変形鏡（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ ｍｉｒｒｏｒ）を用いてもよい。更に、１つ又は複数のレンズを加熱してレンズの温度分布を制御してもよい。収差制御部９４は、屈折率の変動をキャンセルするように投影光学系３０を調整する。
【００８４】
図２４は、測定装置８０（８０Ａ乃至８０Ｊ）を液体供給側及び液体回収側に有する露光装置１００Ｄの構成を示す概略断面図である。露光装置１００Ｄは、液体供給部７２と液体供給口７４との間及び液体回収口７８と液体回収部７６との間に測定装置８０を有する。露光装置１００Ｄによれば、液体供給側に配置した測定装置８０によって供給される液体７０の露光前の状態（初期状態）の屈折率情報、及び露光状態の屈折率情報を得ることができる。更に、液体回収側に配置した測定装置８０によって液体７０の露光を経て変動した屈折率情報を得ることができる。従って、露光装置１００Ｄは、供給される液体７０の屈折率と露光を経た液体７０の屈折率との差分情報を得ることができる。かかる差分情報を液体供給部７２、及び液体回収部７６にフィードバックすることで、露光装置１００Ｄは、液体７０の供給及び回収タイミングを高精度に制御することが可能となる。なお、露光装置１００Ｄでは、測定装置８０は、液体供給側及び液体回収側に２つ配置されているが、２つ以上配置してもよい。
【００８５】
露光において、光源部１２から発せられた光束は、照明光学系１４によりレチクル２０を照明する。レチクル２０を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系３０により、液体７０を介して被処理体４０に結像される。液体７０は、測定装置８０（８０Ａ乃至８０Ｊ）によって屈折率の変化が測定され、かかる変化をキャンセルするように温度又は濃度が制御されるか、投影光学系３０の収差が調整されるか、供給及び回収タイミングが制御される。従って、露光装置１００は、液体７０の屈折率の変化に起因する露光されるパターンの劣化を防止し、高解像力でレチクル２０のパターンを被露光体４０に露光することができる。
【００８６】
次に、図９及び図１０を参照して、露光装置１００乃至１００Ｄを利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図９は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウェハを用いて本発明のリソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００８７】
図１０は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１００乃至１００Ｄによってレチクルの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１００乃至１００Ｄを使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す露光装置の測定装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】図２に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】図２に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図５】図４に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】本発明の一側面としての露光装置の別の構成を示す概略断面図である。
【図７】本発明の一側面としての露光装置の更に別の構成を示す概略断面図である。
【図８】本発明の一側面としての露光装置の更に別の構成を示す概略断面図である。
【図９】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図１１】図２に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図１２】図１１に示す測定装置の概略上面図である。
【図１３】図１１に示す液体収納部の収納部の拡大図である。
【図１４】図１１に示す測定装置において、液体の屈折率が変化した場合の測定光の光路変化を示す図である。
【図１５】図１１に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図１６】図１１に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図１７】図１１に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図１８】図１７に示す測定装置の概略上面図である。
【図１９】図１７に示す測定装置において、液体の屈折率が変化した場合の測定光の光路変化を示す図である。
【図２０】図１７に示す測定装置において、液体の屈折率が変化した場合の測定光の光路変化を示す図である。
【図２１】図１７に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図２２】図１７に示す測定装置の変形例である測定装置の構成を示す概略断面図である。
【図２３】図２２に示す測定装置において、液体の屈折率が変化した場合の測定光の光路変化を示す図である。
【図２４】本発明の一側面としての露光装置の更に別の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０                          照明装置
２０                          レチクル
３０                          投影光学系
７０                          液体
７１                          液浸制御部
８０乃至８０Ｊ                測定装置
８１                          光源
８２                          照明光学系
８３                          液体収納部
８３ａ                        基体
８３ｂ                        収納部
８３ｃ                        上面（透過面）
８３ｄ                        底面（反射面）
８３ｅ及び８３ｇ              透過面
８３ｆ                        反射面
８４                          検出部
８５                          ビームスプリッタ
８６                          平行平板
８６ａ                        下面
８７                          基板
８７ａ                        反射面
８８                          ステージ
８９                          プリズム
８９ａ                        透過面
８１０及び８１２              ビーム分割器
８１１及び８１３              光検出器
８１５                        プリズム
８１５ａ及び８１５ｂ          反射面
１００乃至１００Ｄ            露光装置
ＭＬ                          測定光
【図１４】
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【図２３】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２４】
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