(57)【要約】【課題】露光に関する情報の計測を行う計測装置の計測精度の低下を抑制すること。【解決手段】光照射装置１は、レンズとこのレンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置に用いられる。この露光装置は、計測装置によって回路パターン像の露光に関する情報が計測される。この計測装置は、液体を介して露光ビームが照射されるプレート１０１を含み、プレート１０１を介して露光ビームを検出して回路パターン像の露光に関する情報を計測する。光照射装置１００は、プレート１０１の表面１０１Ｐと表面１０１Ｐに残留した液滴１０６との少なくとも一方に対して光を照射し、プレート１０１の表面１０１Ｐと残留した液滴１０６との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置であって、
前記液体を介して前記露光ビームが照射される部材を含み、該部材を介して前記露光ビームを検出して前記回路パターン像の露光に関する情報を計測する計測装置と、
前記部材の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記部材の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置と、を備える露光装置。
【請求項２】
前記光照射装置が照射する前記光の波長は、前記液体による前記光の吸収率が前記部材による前記光の吸収率よりも高い波長である、請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記部材を搭載し、かつ前記部材を前記光照射装置から照射される前記光の光路に移動させることが可能なステージを備える、請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記光照射装置は、前記部材が前記光路に移動された状態で前記光を照射する、請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記光照射装置は、前記レンズと前記ステージとが対向していない状態で、前記物体に前記光を照射する、請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記ステージは、前記物体をさらに保持し、
前記光照射装置は、前記ステージへの前記物体の入替えをする位置に配置され、かつ前記物体の入替え時に前記光を照射する、請求項３から５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記光照射装置は、該光照射装置から照射され、前記部材の表面で反射した前記光を受光する受光部材を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記光照射装置は、前記部材の表面と直交する軸の周りを回転可能である、請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記光照射装置は、前記部材の表面に沿って移動可能である、請求項７に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記レンズを含む投影光学系の焦点を調整する際に用いられ、かつ検出領域に検出光を照射する照射部と、前記検出領域からの検出光を受光可能な受光部とを有する焦点位置検出系を備え、
前記光照射装置は、前記照射部から照射される前記検出光の光路に沿って前記光を照射する、請求項７から９のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記部材は、前記露光に関する情報を計測する際に前記液体が接する表面が、前記液体に対する撥液性を持つ撥液材料で被覆された被覆部と前記撥液材料で被覆されていない非被覆部とを有しており、
前記光照射装置は、前記非被覆部と前記非被覆部に付着した液体との少なくとも一方に光を照射して、前記部材と前記液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１２】
レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置であって、
前記物体の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記物体の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置を備える露光装置。
【請求項１３】
レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光し、かつ前記液体を介して前記露光ビームが照射される部材を含み、該部材を介して前記露光ビームを検出して前記回路パターン像の露光に関する情報を計測する計測装置を備える露光装置に用いられる装置であって、
前記部材の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記部材の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置。
【請求項１４】
前記光照射装置が照射する前記光の波長は、前記液体による前記光の吸収率が前記部材による前記光の吸収率よりも高い波長である、請求項１３に記載の光照射装置。
【請求項１５】
該光照射装置から照射され、前記部材の表面で反射した前記光を受光する受光部材を有する、請求項１３又は１４に記載の光照射装置。
【請求項１６】
前記光照射装置は、前記部材の表面と直交する軸の周りを回転可能である、請求項１５に記載の光照射装置。
【請求項１７】
前記光照射装置は、前記部材の表面に沿って移動可能である、請求項１５に記載の光照射装置。
【請求項１８】
前記レンズを含む投影光学系の焦点を調整する際に用いられ、かつ検出領域に検出光を照射する照射部と、前記検出領域からの検出光を受光可能な受光部とを有する焦点位置検出系を備え、
前記光照射装置は、前記照射部から照射される前記検出光の光路に沿って前記光を照射する、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の光照射装置。
【請求項１９】
前記部材は、前記露光に関する情報を計測する際に前記液体が接する表面が、前記液体に対する撥液性を持つ撥液材料で被覆された被覆部と前記撥液材料で被覆されていない非被覆部とを有しており、
前記光照射装置は、前記非被覆部と前記非被覆部に付着した液体との少なくとも一方に光を照射して、前記部材と前記液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する、請求項１３から１８のいずれか１項に記載の光照射装置。
【請求項２０】
レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置に用いられる装置であって、
前記物体の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記物体の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置を備える光照射装置。
【請求項２１】
レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する場合及び／又は前記液体を介して前記露光ビームが照射される部材を介して前記露光ビームを検出して前記回路パターン像の露光に関する情報を計測する場合において、
前記部材の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記部材の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射方法。
【請求項２２】
前記光の波長は、前記液体による前記光の吸収率が前記部材による前記光の吸収率よりも高い波長である、請求項２１に記載の光照射方法。
【請求項２３】
前記部材はステージに搭載され、前記ステージによって前記光の光路に移動させる、請求項２１又は２２に記載の光照射方法。
【請求項２４】
前記光は、前記部材が前記光路に移動された状態で照射される、請求項２３に記載の光照射方法。
【請求項２５】
前記光は、前記レンズが前記ステージと対向していない状態で、前記物体に照射される、請求項２３に記載の光照射方法。
【請求項２６】
前記ステージは、前記物体をさらに保持し、
前記光は、前記ステージへの前記物体の入替えをする位置に配置され、かつ前記物体の入替え時に照射される、請求項２３から２５のいずれか１項に記載の光照射方法。
【請求項２７】
前記部材は、前記露光に関する情報を計測する際に前記液体が接する表面が、前記液体に対する撥液性を持つ撥液材料で被覆された被覆部と前記撥液材料で被覆されていない非被覆部とを有しており、
前記光は、前記非被覆部と前記非被覆部に付着した液体との少なくとも一方に照射されて、前記部材と前記液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する、請求項２１から２６のいずれか１項に記載の光照射方法。
【請求項２８】
レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する場合において、
前記物体の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記物体の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射方法。
【請求項２９】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の露光装置を用いるリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、光照射装置、光照射方法及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、適宜レチクルと称する）のパターンの像を投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光性の物体（以下、適宜ウエハと称する）上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）又はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ、スキャナとも呼ばれる）等が、主として用いられている。
【０００３】
半導体素子の高集積化、回路パターンの微細化にともない、投影露光装置が備える投影光学系の解像度向上を図るために、露光光の波長（露光波長）を次第に短波長化させるとともに投影光学系の開口数（ＮＡ）を増大させる必要がある。
【０００４】
そこで、実質的に露光波長を短くして、かつ空気中に比べて焦点深度を大きく（広く）する方法として、液浸法を利用した露光装置が用いられるようになってきた。この液浸法を利用した露光装置では、投影光学系の下面とウエハ表面との間の光路を水又は有機溶媒等の液体で満たした状態で露光を行う必要がある一方、その光路以外に液体を残留させない必要がある。例えば、特許文献１には、液浸法を用いた露光装置において、不要な液体を十分に除去するために、液体が付着している部品に対して断続的に気体を吹き付けてその液体を除去する液体除去機構を備える露光装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０２２６１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、露光装置は、露光に関する情報（より具体的には、回路パターン像の露光に関する情報）を計測するための計測装置を備えている。露光に関する情報の計測として、例えば、石英ガラス等に所定の計測用パターンが形成されたプレートを用い、そのプレートに形成された計測用パターンを介して露光光を検出する。液浸法を用いた露光装置では、このように計測用パターンを介して露光光を検出す際にも、投影光学系と計測用パターンとの間の光路を液体で満たす必要がある。
【０００７】
通常、表面に液体が供給される部材は、その液体を回収後に、表面上に液体が残留することを防止するため、液体が回収（除去）されやすいように撥液性を有する材料（撥液材料）によって表面が被覆される。しかしながら、撥液材料は紫外線である露光光によって剥離されやすくなる等の影響を受ける可能性があるため、前述したプレートのように、露光光が照射される部材では、撥液材料で表面を被覆することができない場合もある。その場合、部材の表面に液体が残留しやすくなる。そして、この残留した液体に起因する気化熱等の影響により、露光に関する情報の計測を行う計測装置の計測精度の低下を招く可能性がある。
【０００８】
本発明の態様は、液浸法を用いた露光において、露光に関する情報の計測を行う計測装置の計測精度の低下を抑制できる露光装置、光照射装置、光照射方法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】
【０００９】
本発明の第１の態様に従えば、レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置であって、前記液体を介して前記露光ビームが照射される部材を含み、該部材を介して前記露光ビームを検出して前記回路パターン像の露光に関する情報を計測する計測装置と、前記部材の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記部材の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置と、を備える露光装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様に従えば、レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置であって、前記物体の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記物体の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置を備える露光装置が提供される。
【００１１】
本発明の第３の態様に従えば、レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光し、かつ前記液体を介して前記露光ビームが照射される部材を含み、該部材を介して前記露光ビームを検出して前記回路パターン像の露光に関する情報を計測する計測装置を備える露光装置に用いられる装置であって、前記部材の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記部材の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置が提供される。
【００１２】
本発明の第４の態様に従えば、レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する露光装置に用いられる装置であって、前記物体の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記物体の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射装置を備える光照射装置が提供される。
【００１３】
本発明の第５の態様に従えば、レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する場合及び／又は前記液体を介して前記露光ビームが照射される部材を介して前記露光ビームを検出して前記回路パターン像の露光に関する情報を計測する場合において、前記部材の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記部材の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射方法が提供される。
【００１４】
本発明の第６の態様に従えば、レンズと該レンズの像面側に供給される液体とを介して物体に露光ビームを照射して該物体に回路パターン像を露光する場合において、前記物体の表面と該表面に残留した前記液体との少なくとも一方に対して光を照射し、前記物体の表面と前記残留した液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する光照射方法が提供される。
【００１５】
本発明の第７の態様に従えば、上述した露光装置を用いるリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様によれば、液浸法を用いた露光において、露光に関する情報の計測を行う計測装置の計測精度の低下を抑制できる露光装置、光照射装置、光照射方法及びデバイス製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１のステージ装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の計測ステージを示す斜視図である。
【図４】図４は、ウエハテーブルを示す平面図である。
【図５】図５は、干渉計システムの構成を説明するための図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、計測ステージが備えるプレートの計測装置用領域の拡大図である。
【図８】図８は、図７のＡ−Ａ矢視図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る光照射装置を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る光照射装置における光照射部の配置の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態及びその変形例に係る光照射装置の平面図である。
【図１２】図１２は、光照射部とビームストッパとの配置例を示す図である。
【図１３】図１３は、計測装置用領域の平面図である。
【図１４】図１４は、露光装置がウエハステージと計測ステージとを有する場合における光照射部による光の照射時期を示す図である。
【図１５】図１５は、露光装置がウエハステージと計測ステージとを有する場合における光照射部による光の照射時期を示す図である。
【図１６】図１６は、露光装置のウエハステージにプレートと計測装置とが搭載される場合における光照射部による光の照射時期を示す図である。
【図１７】図１７は、露光装置のウエハステージにプレートと計測装置とが搭載される場合における光照射部による光の照射時期を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係るデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に記載の実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。図２は、図１のステージ装置を示す斜視図である。図３は、図１の計測ステージを示す斜視図である。図４は、ウエハテーブルを示す平面図である。図５は、干渉計システムの構成を説明するための図である。図６は、本実施形態に係る露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【００２０】
以下においては、適宜図に示すようにＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を設定し、これらの３軸からなるＸＹＺ直交座標系を参照しつつ説明する。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向は、それぞれ、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向と表現する。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる）であって、ウエハＷ等の物体とレンズ（より具体的にはレンズの像面側）との間に液体を満たし、レンズとレンズの像面側に供給される液体とを介して物体の表面に露光ビームを照射して回路パターン像を露光するものである。露光装置１００は、照明系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、物体載置ステージとしてのウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを有するステージ装置１５０並びにこれらの制御系等を備えている。ウエハステージＷＳＴ上には、物体としてのウエハＷが載置される。
【００２１】
前記照明系１０は、例えば特開２００１−３１３２５０号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書等に開示されるように、光源、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）又は回折光学素子等）等を含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を含む。
【００２２】
この照明系１０では、レチクルＲ上のレチクルブラインドで設定されたスリット状の照明領域部分を、露光ビームとしての照明光（露光光）ＩＬにより略均一な照度で照明する。本実施形態において、照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。
【００２３】
レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターン等がそのパターン面（下面）に形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では図示せず図６参照）によって、照明系１０の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここでは図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。
【００２４】
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置（Ｚ軸回りの回転を含む）は、レチクルレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という）１１６によって、移動鏡１５（実際には、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１１６の計測値は、主制御装置２０（図１では不図示、図６参照）に送られ、主制御装置２０では、このレチクル干渉計１１６の計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の位置を算出するとともに、この算出結果に基づいてレチクルステージ駆動系１１を制御することで、レチクルステージＲＳＴの位置（及び速度）を制御する。なお、移動鏡１５に代えて、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡１５の反射面に相当）を形成することとしてもよい。
【００２５】
レチクルＲの上方には、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲ上の一対のレチクルアライメントマークと、これらに対応する計測ステージＭＳＴ上の一対の基準マーク（以下、「第１基準マーク」と呼ぶ）とを同時に観察するため、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系を有する一対のレチクルアライメント検出系ＲＡａ、ＲＡｂが、Ｘ軸方向に所定距離隔てて設けられている。本実施形態において、これらのレチクルアライメント検出系ＲＡａ、ＲＡｂとしては、例えば特開平７−１７６４６８号公報及びこれに対応する米国特許第５６４６４１３号明細書等に開示されるものと同様の構成のものが用いられている。
【００２６】
投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとを含む。投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ軸方向の共通の光軸ＡＸを有する複数のレンズ（レンズエレメント）を有する屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率（例えば１／４倍又は１／５倍）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域が照明されると、レチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してその照明領域内におけるレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷの表面の前記照明領域に共役な領域（露光領域）に形成（露光）される。
【００２７】
露光装置１００では、液浸法を適用した露光が行われるため、開口数ＮＡが実質的に増大することにともないレチクル側の開口が大きくなる。このため、レンズのみで構成され屈折光学系においては、ペッツヴァルの条件を満足することが困難となり、投影光学系が大型化する傾向にある。かかる投影光学系の大型化を避けるために、ミラーとレンズとを含む反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を用いてもよい。
【００２８】
また、露光装置１００では、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬの一部を構成する最も像面側に位置する（最もウエハＷに近い）レンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）９１の近傍には、液浸機構１３２の一部を構成する液体供給ノズル５１Ａと、液体回収ノズル５１Ｂとが設けられている。
【００２９】
液体供給ノズル５１Ａには、その一端が液体供給装置８８（図１では不図示、図６参照）に接続された不図示の供給管の他端が接続されている。液体回収ノズル５１Ｂには、その一端が液体回収装置９２（図１では不図示、図６参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。
【００３０】
液体供給装置８８は、液体のタンク、加圧ポンプ、温度制御装置及び供給管に対する液体の供給・停止を制御するためのバルブ等を含む。バルブとしては、例えば液体の供給・停止のみならず、流量の調整も可能となるように、流量制御弁を用いることが望ましい。前記温度制御装置は、液体タンク内の液体の温度を、露光装置本体が収納されているチャンバ（不図示）内の温度と同程度の温度に調整する。液体を供給するためのタンク、加圧ポンプ、温度制御装置及びバルブ等は、そのすべてを露光装置１００が備えている必要はなく、少なくとも一部を露光装置１００が設置される工場等の設備で代替することもできる。
【００３１】
液体回収装置９２は、液体のタンク及び吸引ポンプ並びに回収管を介した液体の回収及び停止を制御するためのバルブ等を含む。このバルブとしては、前述した液体供給装置８８側のバルブに対応して流量制御弁を用いることが望ましい。なお、液体を回収するためのタンク、吸引ポンプ及びバルブ等は、すべてが露光装置１００に備えられている必要はなく、少なくとも一部を露光装置１００が設置される工場等の設備で代替することもできる。
【００３２】
上記の液体としては、ここでは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いるものとする。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、ウエハＷ表面のフォトレジストや光学レンズ等に対する悪影響がない利点がある。ＡｒＦエキシマレーザ光に対する水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４である。この水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。
【００３３】
液体供給装置８８及び液体回収装置９２は、それぞれコントローラを具備しており、それぞれのコントローラは、主制御装置２０によって制御されるようになっている（図６参照）。液体供給装置８８のコントローラは、主制御装置２０からの指示に応じ、供給管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体供給ノズル５１Ａを介して先端レンズ９１とウエハＷ（又は後述するプレート）との間に水を供給する。このとき、液体回収装置９２のコントローラは、主制御装置２０からの指示に応じ、回収管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体回収ノズル５１Ｂを介して先端レンズ９１とウエハＷとの間から液体回収装置９２（液体のタンク）の内部に水を回収する。このとき、主制御装置２０は、先端レンズ９１とウエハＷとの間に液体供給ノズル５１Ａから供給される水の量と、液体回収ノズル５１Ｂを介して回収される水の量とが常に等しくなるように、液体供給装置８８のコントローラ、液体回収装置９２のコントローラに対して指令を与える。したがって、先端レンズ９１とウエハＷとの間に、一定量の水Ｌｑ（図１参照）が保持される。この場合、先端レンズ９１とウエハＷとの間に保持された水Ｌｑは、常に入れ替わっている。
【００３４】
上記の説明から明らかなように、液浸機構１３２は、液体供給装置８８、液体回収装置９２、供給管、回収管、液体供給ノズル５１Ａ及び液体回収ノズル５１Ｂ等を含む局所液浸機構であり、ウエハＷを露光する場合には、ウエハＷ上の一部に液浸領域が形成される。なお、投影ユニットＰＵ下方に計測ステージＭＳＴが位置する場合にも、上記と同様に、後述する計測テーブルＭＴＢと先端レンズ９１との間に水を満たすことが可能である。
【００３５】
上記の説明では、その説明を簡単にするため、液体供給ノズルと液体回収ノズルとがそれぞれ１個ずつ設けられているものとしたが、これに限らず、例えば、国際公開第９９／４９５０４号に開示されるように、ノズルを多数有する構成を採用することとしてもよい。要は、投影光学系ＰＬの最下端の光学部材（先端レンズ）９１とウエハＷとの間に液体を供給することができるのであれば、その構成はいかなるものであってもよい。例えば、国際公開第２００４／０５３９５５号に開示されている液浸機構や、欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書に開示されている液浸機構も露光装置１００に適用することができる。
【００３６】
ステージ装置１５０は、フレームキャスタＦＣと、該フレームキャスタＦＣ上に設けられたベース盤１２と、ベース盤１２の上面の上方に配置されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴと、これらのウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの位置を計測する干渉計１６、１８を含む干渉計システム１１８（図６参照）と、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを駆動するステージ駆動系１２４（図６参照）と、を備えている。
【００３７】
フレームキャスタＦＣは、ステージ装置１５０を斜視図において示す図２から分かるように、そのＸ側方向一側と他側の端部近傍にＹ軸方向を長手方向とし上方に突出した凸部ＦＣａ、ＦＣｂが一体的に形成された概略平板状の部材から成る。
【００３８】
ベース盤１２は、定盤とも呼ばれる板状部材を有し、フレームキャスタＦＣの前記凸部ＦＣａ、ＦＣｂに挟まれた領域上に配置されている。ベース盤１２の上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴが移動する際のガイド面とされている。
【００３９】
ウエハステージＷＳＴは、図２に示されるように、ベース盤１２の上方に配置されたウエハステージ本体２８と、ウエハステージ本体２８上に不図示のＺ・チルト駆動機構を介して搭載されたウエハテーブルＷＴＢとを備えている。Ｚ・チルト駆動機構は、実際には、ウエハステージ本体２８上でウエハテーブルＷＴＢを３点で支持する３個のアクチュエータ（例えば、ボイスコイルモータ）等を含み、ウエハテーブルＷＴＢをＺ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の３自由度方向に微小駆動する。
【００４０】
ウエハステージ本体２８は、断面矩形枠状でＸ軸方向に延びる中空部材によって構成されている。ウエハステージ本体２８の下面には、複数、例えば４つの不図示の気体静圧軸受、例えばエアベアリングが設けられ、これらのエアベアリングを介してウエハステージＷＳＴが前述のガイド面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持されている。
【００４１】
フレームキャスタＦＣの凸部ＦＣａの上方には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子８６が配置されている。同様に、フレームキャスタＦＣの凸部ＦＣｂの上方には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子８７が配置されている。これらのＹ軸用の固定子８６、８７は、それぞれの下面に設けられた不図示の気体静圧軸受、例えばエアベアリングによって凸部ＦＣａ、ＦＣｂの上面に対して所定のクリアランスを介して浮上し、支持されている。Ｙ軸用の固定子８６、８７は、本実施形態では、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石を有する磁極ユニットによって構成されている。
【００４２】
ウエハステージ本体２８の内部には、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石を有する断面Ｕ字状の磁極ユニットから成る可動子９０が設けられている。可動子９０の内部空間には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸用の固定子８０が挿入されている。このＸ軸用の固定子８０は、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットによって構成されている。この場合、磁極ユニットを有する可動子９０と電機子ユニットから成るＸ軸用の固定子８０とによって、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成されている。以下においては、適宜、上述したＸ軸リニアモータを、その固定子（Ｘ軸用の固定子）８０と同一の符号を用いて、Ｘ軸リニアモータ８０と呼ぶものとする。なお、Ｘ軸リニアモータとして、ムービングマグネット型のリニアモータに代えて、ムービングコイル型のリニアモータを用いてもよい。
【００４３】
Ｘ軸用の固定子８０の長手方向における一側と他側との端部には、例えばＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る可動子８２、８３が、それぞれ固定されている。これらの可動子８２、８３のそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子８６、８７にそれぞれ内側から挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットを有する可動子８２、８３と磁極ユニットを有するＹ軸用の固定子８６、８７とによって、ムービングコイル型の２つのＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子８２、８３と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８２、Ｙ軸リニアモータ８３とも呼ぶものとする。なお、Ｙ軸リニアモータ８２、８３として、ムービングマグネット型のリニアモータを用いてもよい。
【００４４】
すなわち、ウエハステージＷＳＴは、Ｘ軸リニアモータ８０により、Ｘ軸方向に駆動されるとともに、一対のＹ軸リニアモータ８２、８３によってＸ軸リニアモータ８０と一体でＹ軸方向に駆動される。また、ウエハステージＷＳＴは、Ｙ軸リニアモータ８２、８３が発生するＹ軸方向の駆動力を僅かに異ならせることにより、θｚ方向にも回転駆動される。
【００４５】
ウエハテーブルＷＴＢは、図４の平面図に示されるように、平面視で略正方形状を有しており、その上面には、ウエハＷを保持するピッチャク方式のウエハホルダＷＨ及びプレートホルダＰＨが設けられている。ウエハホルダＷＨは、図４に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢ上面の中央部における所定面積の円形領域内に所定の間隔で設けられた複数の第１ピン３２、３２、・・・、第１ピン３２、３２、・・・が配置された円形領域を取り囲む円環状凸部を有する第１リム部３０及び前記円形領域の中心（ホルダセンタ）との距離が等しい略正三角形の各頂点の位置にそれぞれ突設された３つの円筒状の第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ等を備えている。各第１ピン３２の先端と、第１リム部３０の上端面と、第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの上端面とは、略同一の高さに設定されている。
【００４６】
第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの内周には、平面視円形の貫通孔３９がそれぞれ形成され、貫通孔３９それぞれの内部には、円柱形状を有し、上下方向（図４における紙面直交方向）に可動な上下動ピン（センタアップ）３４ａ、３４ｂ、３４ｃがそれぞれ設けられている。これら３個のセンタアップ３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、ステージ駆動系１２４（図６参照）の一部を構成する不図示の上下動機構を介して、上下方向（図４における紙面直交方向であるＺ軸方向）に同時に同一量だけ、昇降（上下動）される。ウエハのロード、ウエハのアンロード時には、センタアップ３４ａ、３４ｂ、３４ｃが上下動機構により駆動されることで、センタアップ３４ａ、３４ｂ、３４ｃによってウエハＷを下方から支持したり、その状態でウエハＷを上下動させたりすることができる。
【００４７】
ウエハテーブルＷＴＢ上面の第１リム部３０で囲まれた円形領域には、図４に示されるように、複数の排気口３６が、その円形領域の中心（ホルダセンタ）から放射状（ほぼ１２０度の中心角の間隔を有する３本の半径線の方向）に、所定間隔で形成されている。これら排気口３６は、第１ピン３２と干渉しない位置に形成されている。各排気口３６は、それらの直下の配管をそれぞれ介してウエハテーブルＷＴＢ内部に形成された排気路３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃにそれぞれ接続され、これらの排気路３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが真空排気管４１ａ、４１ｂ、４１ｃをそれぞれ介して第１の真空排気機構４４（図６参照）に接続されている。
【００４８】
本実施形態では、ウエハＷがウエハテーブルＷＴＢのウエハホルダＷＨ上にロードされ、主制御装置２０によって第１の真空排気機構４４を介して真空排気動作が開始されると、そのウエハＷと第１リム部３０と３つの第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとで囲まれる空間内部が負圧状態となり、そのウエハＷが複数の第１ピン３２と第１リム部３０と３つの第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとに吸着保持される。
【００４９】
ウエハテーブルＷＴＢ上面の第１リム部３０の外側には、第１リム部３０と同心の円環状の突部から成る第３リム部４５が突設されている。この第３リム部４５の外側には、その内側が第３リム部４５で区画され、その外側がウエハテーブルＷＴＢの外部隔壁４８で囲まれた凹部４９が形成されている。凹部４９の内部底面には、その先端の高さが第３リム部４５及び外部隔壁４８と略同一高さとされた、複数の第２ピン５３が所定間隔で設けられている。この場合、第３リム部４５及び外部隔壁４８の上端面の高さは、第１リム部３０より幾分低く設定されている。このようにして構成された、第３リム部４５及び外部隔壁４８並びに複数の第２ピン５３の上に、中央部に円形の開口５０ａを有する略正方形の撥液プレート（例えば撥水プレート）５０が着脱可能に搭載されている。この撥液プレート５０は、その周囲全体にわたり、外周面がウエハテーブルＷＴＢの外部隔壁４８の外面より幾分外側に突出した状態でウエハテーブルＷＴＢ上に搭載されている。すなわち、ウエハテーブルＷＴＢ上面の第３リム部４５及び外部隔壁４８並びに複数の第２ピン５３を含んで、撥液プレート５０を保持するピッチャック方式のプレートホルダＰＨが構成されている。
【００５０】
次に、プレートホルダＰＨの一部を構成する、第３リム部４５と外部隔壁４８とで区画された複数の第２ピン５３が設けられた領域にも、上述したウエハホルダＷＨと同様に複数の排気口（不図示）が、所定間隔で形成され、各排気口は、それらの直下の配管をそれぞれ介してウエハテーブルＷＴＢ内部に形成された不図示の排気路にそれぞれ接続され、これらの排気路が不図示の真空排気管をそれぞれ介して図６に示される第２の真空排気機構５６に接続されている。
【００５１】
本実施形態では、主制御装置２０によって上記の第２の真空排気機構５６を介して、撥液プレート５０と第３リム部４５と外部隔壁４８とで囲まれる空間（凹部４９の内部空間）内部が真空吸引され、撥液プレート５０がプレートホルダＰＨに吸着保持されている。例えば、撥液プレート５０の取り外しを容易にする等のため、上記空間の内部に前述したセンタアップ３４ａ〜３４ｃと同様の上下動ピンを設け、この上下動ピンの駆動機構を、主制御装置２０が制御するようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態では、上述のプレートホルダＰＨに吸着保持された撥液プレート５０の上面と、ウエハホルダＷＨに吸着保持されたウエハＷの表面とは、略面一になるように（図１参照）、ウエハホルダＷＨ及びプレートホルダＰＨをそれぞれ構成する各部の高さが設定されている。また、プレートホルダＰＨに保持された状態において、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジは、第３リム部４５の内周壁にほぼ一致している。すなわち、本実施形態では、第３リム部４５と撥液プレート５０の開口５０ａとの内壁面との内側にウエハＷをロードするための凹部１４０が形成され、その凹部１４０内にウエハホルダＷＨが設けられている。また、ウエハＷの外周エッジと撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジとの間のクリアランスは、例えば０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の値になるように開口５０ａの形状及び大きさが設定されている。また、ウエハＷがウエハホルダＷＨに保持された状態では、ウエハテーブルＷＴＢの上面に見かけ上、すべてフラットな面が形成されるようになっている。
【００５３】
ウエハテーブルＷＴＢは、低熱膨張率の材料、例えばセラミックス等のある程度弾性を有する材料より形成されており、全体として略正方形状であるセラミックス等の材料の表面をエッチングすることによって、第１リム部３０、第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、第３リム部４５及び複数の第１ピン３２及び複数の第２ピン５３等が一体的に形成されたものとなっている。
【００５４】
撥液プレート５０の表面には、フッ素系の材料等を用いた撥液処理（本実施形態では撥水コート等の撥水処理）が施され、撥液面（撥水面）が形成されている。撥液プレート５０の撥液（撥水）面は、一般的に遠紫外域又は真空紫外域の光に弱く、露光光（照明光）ＩＬの照射によって撥液（撥水）性能が劣化する。また、撥液プレート５０の上面に液体の付着跡（ウォーターマーク等）が形成されるおそれもあるため、撥液プレート５０は容易に着脱（交換）可能になっている。撥液プレート５０の保持は、真空吸着方式だけでなく、静電吸着方式等の他の方式で行うこともできる。
【００５５】
ウエハＷの表面には、レジスト（感光剤）が塗布されている。本実施形態では、一例として感光剤としてＡｒＦエキシマレーザ用の感光剤であって撥液性（撥水性を有し、接触角８０度〜８５度）を有するものが用いられている。この感光剤の上層に撥液性（液体との接触角が９０度〜１２０度）を有するトップコート層の形成材料を塗布してもよい。なお、ウエハＷの表面は、必ずしも撥液性でなくてもよく、液体との接触角が６０度〜８０度程度のレジストを用いることもできる。また、ウエハＷの側面及び裏面の少なくとも一部に撥液処理を施してもよい。同様に、ウエハホルダＷＨ、プレートホルダＰＨの少なくとも一部に撥液処理を施してもよい。上述のようにして構成されたウエハテーブルＷＴＢの位置は、干渉計システム１１８（図６参照）によって計測される。
【００５６】
計測ステージＭＳＴは、図２に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とするＹステージ８１等の複数の部材を組み合わせることによって構成される。計測ステージＭＳＴは、その最下面（ベース盤１２に最も接近している部材の下面）に設けられた複数の気体静圧軸受、例えばエアベアリングを介してベース盤１２の上面（ガイド面）上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持されている。
【００５７】
計測ステージＭＳＴは、図３からも分かるように、Ｘ軸方向に細長い長方形の板状の計測ステージ本体８１ｃと計測ステージ本体８１ｃ上面のＸ軸方向の一側、他側にそれぞれ固定された一対の突出部８１ａ、８１ｂとを有するＹステージ８１、計測ステージ本体８１ｃの上面の上方に配置されたレベリングテーブル５２及びレベリングテーブル５２上に設けられた計測テーブルＭＴＢを備えている。
【００５８】
Ｙステージ８１の一部を構成する計測ステージ本体８１ｃのＸ軸方向の一側と他側との端面には、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る可動子８４、８５が、それぞれ固定されている。これらの可動子８４、８５のそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子８６、８７にそれぞれ内側から挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットを有する可動子８４、８５と、可動子８４、８５それぞれが挿入された磁極ユニットを有するＹ軸用の固定子８６、８７とによって、２個のムービングコイル型のＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子８４、８５と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８４、Ｙ軸リニアモータ８５とも呼ぶものとする。本実施形態では、これらのＹ軸リニアモータ８４、８５によって、計測ステージＭＳＴの全体が、Ｙ軸方向に駆動される。なお、このＹ軸リニアモータ８４、８５をムービングマグネット型のリニアモータとしてもよい。
【００５９】
計測ステージ本体８１ｃの底面には、前述の複数の気体静圧軸受が設けられている。計測ステージ本体８１ｃ上面のＸ軸方向の一側、他側の＋Ｙ側端部近傍に、前述の一対の突出部８１ａ、８１ｂが相互に対向して固定されている。これらの突出部８１ａ、８１ｂ相互間には、ＸＹ面内でＸ軸方向にそれぞれ延びる固定子６１、固定子６３が、Ｚ軸方向（上下）に所定間隔を隔てて架設されている。
【００６０】
レベリングテーブル５２の＋Ｘ側の端面には、Ｘボイスコイルモータ５４ａの可動子が設けられている。Ｘボイスコイルモータ５４ａの固定子は、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。レベリングテーブル５２の−Ｙ側の端面には、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃの可動子がそれぞれ設けられている。これらのＹボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃの固定子は、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。Ｘボイスコイルモータ５４ａは、例えば磁極ユニットから成る可動子と電機子ユニットを有する固定子とから構成され、これらの間の電磁相互作用により、Ｘ軸方向の駆動力を発生する。また、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃも同様に構成され、Ｙ軸方向の駆動力を発生する。すなわち、レベリングテーブル５２は、Ｘボイスコイルモータ５４ａによりＹステージ８１に対して、Ｘ軸方向に駆動され、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃによりＹステージ８１に対してＹ軸方向に駆動される。また、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃが発生する駆動力を異ならせることにより、レベリングテーブル５２をＹステージ８１に対してＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）へ駆動することができる。
【００６１】
レベリングテーブル５２の内部には、Ｚ軸方向の駆動力を発生する３つのＺボイスコイルモータ（図示省略）が、それぞれ配置されている。すなわち、レベリングテーブル５２は、前述したＸボイスコイルモータ５４ａ、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃ及び内部に配置された不図示のＺボイスコイルモータにより、６自由度方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）に非接触で微小駆動可能とされている。
【００６２】
図３に戻り、計測テーブルＭＴＢは、計測テーブル本体５９と、計測テーブル本体５９の＋Ｙ側面に上下に並んで固定された、Ｘ軸方向を長手方向とする断面略Ｕ字状の可動子６２、６４とを備えている。可動子６２は、ＹＺ断面略Ｕ字状の可動子ヨークと、この可動子ヨークの内面（上下面）にＸ軸方向に沿って所定間隔でかつ交互に配置されたＮ極永久磁石とＳ極永久磁石の複数の組を有する永久磁石群とを備え、前述の固定子６１に係合状態とされている。可動子６２の可動子ヨークの内部空間には、Ｘ軸方向に沿って交番磁界が形成されている。固定子６１は、例えばＸ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットを含む。すなわち、固定子６１と可動子６２とによって、計測テーブルＭＴＢをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータＬＸが構成されている。
【００６３】
可動子６４は、ＹＺ断面略Ｕ字状の可動子ヨークと、可動子ヨークの内面（上下面）に１つずつ設けられたＮ極永久磁石とＳ極永久磁石とを備え、前述の固定子６３に係合状態とされている。可動子６４の可動子ヨークの内部空間には、＋Ｚ向き又は−Ｚ向きの磁界が形成されている。固定子６３は、その内部に、Ｎ極磁石とＳ極磁石とにより形成される磁界中でＸ軸方向にのみ電流が流れるような配置で配置された電機子コイルを備えている。すなわち、可動子６４と固定子６３とによって、計測テーブルＭＴＢをＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹボイスコイルモータＶＹが構成されている。
【００６４】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、Ｙ軸リニアモータ８２〜８５、Ｘ軸リニアモータ８０、ウエハテーブルＷＴＢを駆動する不図示のＺ・チルト駆動機構及び計測ステージＭＳＴ上の上述した各モータ（５４ａ〜５４ｃ、ＬＸ、ＶＹ及び不図示のＺボイスコイルモータ）により、図６に示されるステージ駆動系１２４が構成されている。このステージ駆動系１２４を構成する各種駆動機構が、図６に示される主制御装置２０によって制御される。
【００６５】
計測テーブルＭＴＢは、露光に関する情報の計測を行うための計測装置を備えている。露光に関する情報は、空間像計測装置又は焦点位置検出系等のキャリブレーション等に必要な情報及び露光中に空間像計測装置又は焦点位置検出系等が計測する露光の制御に必要な情報の両方を含む。計測テーブル本体５９の上面には、図３に示されるように、例えばゼロデュア（ショット社の商品名）又は石英ガラス等のガラス材料を用いたプレート１０１が設けられている。プレート１０１は、その略全面にわたってクロム（Ｃｒ）が塗布されている。プレート１０１には、所々に計測装置用の領域（計測装置用領域）１０２と、レチクル透過率の計測等を行うときに用いられる高低基準反射面領域と、特開平５−２１３１４号公報及びこれに対応する米国特許第５２４３１９５号明細書並びに特開平１０−０５０６００号公報及びこれに対応する米国特許第６２４３１５８号明細書等に開示される複数の基準マークが形成された基準マーク領域ＦＭと、が設けられている。プレート１０１の表面は、平坦な面となっている。
【００６６】
計測装置用領域１０２には、パターンニングが施され、各種の計測用開口パターンが形成されている。この計測用開口パターンとしては、例えば空間像計測用開口パターン（例えば、スリット状開口パターン）、照明むら計測用ピンホール開口パターン、照度計測用開口パターン及び波面収差計測用開口パターン等がある。
【００６７】
前記空間像計測用開口パターンの下方における計測テーブル本体５９の内部には、投影光学系ＰＬ及び液体（水）を介してプレート１０１に照射される露光光（照明光）ＩＬを、前記空間像計測用開口パターンを介して受光する受光系が設けられている。このような構造により、例えば、特開２００２−１４００５号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書等に開示されるような、投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの空間像（投影像）の光強度を計測する空間像計測装置（ＡＩＳ：Aerial Image Sensor）が構成されている。空間像計測装置は、露光に関する情報の計測を行うための計測装置の一種である。
【００６８】
照明むら計測用ピンホール開口パターンの下方における計測テーブル本体５９の内部には、受光素子を含む受光系が設けられている。このような構造により、例えば、特開昭５７−１１７２３８号公報及びこれに対応する米国特許第４４６５３６８号明細書等に開示されるような、投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬを受光するピンホール状の受光部を有する照度むら計測装置が構成されている。照度むら計測装置は、露光に関する情報の計測を行うための計測装置の一種である。
【００６９】
照度計測用開口パターンの下方における計測テーブル本体５９の内部には、受光素子を含む受光系が設けられている。このような構造により、例えば、特開平１１−１６８１６号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書等に開示されるような、投影光学系ＰＬの像面上で液体（水）を介して照明光ＩＬを受光する所定面積の受光部を有する照度モニタが構成されている。照度モニタは、露光に関する情報の計測を行うための計測装置の一種である。
【００７０】
波面収差計測用開口パターンの下方における計測テーブル本体５９の内部には、例えばマイクロレンズアレイを含む受光系が設けられている。このような構造により、例えば、国際公開第９９／０６０３６１号及びこれに対応する欧州特許第１０７９２２３号明細書等に開示されるような波面収差計測装置が構成されている。波面収差計測装置は、露光に関する情報の計測を行うための計測装置の一種である。なお、図６では上記の空間像計測装置、照度むら計測装置、照度モニタ及び波面収差計測装置が、計測装置群４３として示されている。
【００７１】
本実施形態では、投影光学系ＰＬと液体（水）とを介して露光光（照明光）ＩＬによりウエハＷを露光する液浸露光が行われる。これに対応して、照明光ＩＬを用いる計測に使用される上記の照度モニタ、照度むら計測装置、空間像計測装置及び波面収差計測装置等は、投影光学系ＰＬ及び液体（水）を介して照明光ＩＬを受光することとなる。このため、少なくとも、空間像計測装置及び波面収差計測装置等に対応する部分におけるプレート１０１の表面は、撥液性を持つ撥液材料で被覆される。また、上述した各計測装置は、例えば光学系等の一部だけが計測ステージＭＳＴに搭載されていてもよいし、計測装置全体を計測ステージＭＳＴに配置するようにしてもよい。また、上述した空間像計測装置、照度ムラ計測装置、照度モニタ及び波面収差計測装置は、必ずしもそのすべてが備えられている必要はなく、必要に応じて一部のみを搭載するだけでもよい。上述のようにして構成された計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）の位置は、後述する干渉計システム１１８（図６参照）によって計測される。
【００７２】
露光装置１００では、投影ユニットＰＵを保持する保持部材には、図１に示されるオフアクシス・アライメント系（以下、「アライメント系」と略述する）ＡＬＧが設けられている。このアライメント系ＡＬＧとしては、例えば特開２００１−２５７１５７号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００１／００２３９１８号明細書並びに特開平８−２１３３０６号公報及びこれに対応する米国特許第５７８３８３３号明細書等に開示される、ウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（アライメント系ＡＬＧ内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられている。アライメント系ＡＬＧからの撮像信号は、図６の主制御装置２０に供給される。
【００７３】
アライメント系ＡＬＧとしては、ＦＩＡ系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する又はその対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独で又は適宜組み合わせて用いることは可能である。
【００７４】
アライメント系ＡＬＧの光学素子及び光学素子を保持する保持部材等のように、ウエハテーブルＷＴＢの移動面の近傍に配置され、液体の飛散により液体の付着が懸念される部材には撥液性（撥水性）を有するカバーを設けてもよい。また、光学素子とその光学素子を保持する保持部材との隙間等、アライメント系ＡＬＧ内部への液体（水）の浸入が懸念される隙間にはＯリング等シール部材が配置されている。さらに、アライメント系ＡＬＧの終端（下端）における光学素子の表面及びアライメント系ＡＬＧに固定された干渉計用のミラー表面等のように、ウエハテーブルＷＴＢの移動面の近傍に配置された光学部材の表面は、撥液性（撥水性）の材料で被覆されている。このようにすることで、液体（水）が付着してもオペレータ等の作業者が容易に拭き取れるようになっている。
【００７５】
さらに、露光装置１００では、図１では図示が省略されているが、照射装置９０ａ及び受光装置９０ｂ（図６参照）を含む、例えば特開平６−２８３４０３号公報及びこれに対応する米国特許第５４４８３３２号明細書等に開示されるものと同様の、斜入射方式の焦点位置検出系（多点位置検出系）が設けられている。本実施形態では、一例として、照射部としての照射装置９０ａが投影ユニットＰＵの−Ｘ側で投影ユニットＰＵを保持する保持部材に吊り下げ支持され、受光部としての受光装置９０ｂが投影ユニットＰＵの＋Ｘ側で保持部材の下方に吊り下げ支持されている。すなわち、照射装置９０ａ及び受光装置９０ｂと、投影光学系ＰＬとが、同一の部材に取り付けられており、両者の位置関係が一定に維持されている。焦点位置検出系は、露光に関する情報の計測を行うための計測装置の一種であり、レンズ（先端レンズ）９１を含む投影光学系ＰＬの焦点を調整する際に用いられる。露光時において焦点を調整するにあたり、照射装置９０ａは、検出領域（ウエハステージＷＳＴに載置されたウエハＷの表面）に検出光を照射する。受光装置９０ｂは、検出領域からの検出光を受光する。焦点位置検出系のキャリブレーション、計測機器の調整及び露光条件の調整等を行う場合、例えば、計測ステージＭＳＴが有するプレート１０１の計測装置用領域１０２が検出領域となる。
【００７６】
図７は、計測ステージが備えるプレートの計測装置用領域の拡大図である。図８は、図７のＡ−Ａ矢視図である。図７、図８に示す計測装置用領域１０２は、露光に関する情報の計測を行うための計測装置としての空間像計測装置１０５に対応する部分を示している。空間像計測装置１０５は、図８に示すように、プレート１０１と対向して配置される。プレート１０１は、空間像計測装置１０５と対向する側とは反対側に、図１に示す投影ユニットＰＵが配置される。空間像計測装置１０５は、投影ユニットＰＵから照射され、計測装置用領域１０２を透過した光が入射するレンズ系１０５ＬＮと、レンズ系１０５ＬＮを通過した光を受光する受光素子としての光センサ１０５ＣＣとを有する。本実施形態において、光センサ１０５ＣＣは、例えば、撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）を含む。
【００７７】
プレート１０１の計測装置用領域１０２は、表面に塗布されたクロムの層（クロム層）１０１Ｃの一部が除去されることにより、各種の計測に対応した開口パターンが形成されている。開口パターンとしては、例えば、ラインアンドスペースパターン、円形、矩形若しくは十字形等の開口又はピンホール等が挙げられる。図７、図８に示す計測装置用領域１０２には、クロム層１０１Ｃの一部が矩形に除去されることにより、矩形の開口パターン１０２Ｈが形成されている。クロム層１０１Ｃが除去された開口パターン１０２Ｈからは、図７に示すように、透光性を有する基板１０１Ｇの表面が現れている。基板１０１Ｇは、プレート１０１の構成部材であり、上述した石英ガラス等で製造される。
【００７８】
プレート１０１の表面１０１Ｐは、露光に関する情報を計測する際に液体（本実施形態では水）が接する表面であり、計測装置としての空間像計測装置１０５と対向する表面とは反対側の表面である。表面１０１Ｐには、露光に関する情報の計測時に液体が接する部分であり、撥液性（本実施形態では撥水性）を持たせるため、撥液性を持つ撥液材料（本実施形態では撥水材料）が被覆されている。撥液材料で被覆された部分を被覆部１０３という。露光に関する情報の計測を行うための計測装置、例えば、空間像計測装置１０５は、投影ユニットＰＵから照射され、開口パターン１０２Ｈを通過した光を受光する。投影ユニットＰＵが照射する光は紫外線領域（本実施形態では波長が１９３ｎｍ）の露光光であるため、撥液材料に影響を与える。
【００７９】
投影ユニットＰＵが照射する光による撥液材料への影響を避けるため、投影ユニットＰＵからの光が照射される部分については、予め撥液材料で被覆しないようにする。撥液材料で被覆されていない部分を非被覆部１０４という。このように、プレート１０１の表面１０１Ｐは、被覆部１０３と非被覆部１０４とを有する。図８に示すように、非被覆部１０４の表面１０４Ｐは、クロム層１０１Ｃの表面及び基板１０１Ｇの表面を含む。本実施形態において、被覆部１０３の表面１０３Ｐ及び非被覆部１０４の表面１０４Ｐは、いずれもプレート１０１の表面１０１Ｐに相当する。図７に示す例では、プレート１０１の表面１０１Ｐは、計測装置用領域１０２に１個の非被覆部１０４を有するが、非被覆部１０４の数はこれに限定されるものではない。
【００８０】
非被覆部１０４の表面１０４Ｐは被覆部１０３よりも撥液性が低い。このためプレート１０１は、計測時において、撥液材料で被覆されていない非被覆部１０４に液体が付着すると、液体が非被覆部１０４に残留しやすくなるので、図８に示すように、非被覆部１０４に液滴（本実施形態では水滴）１０６が形成される可能性がある。図８に示す例では、クロム層１０１Ｃの表面及び基板１０１Ｇとクロム層１０１Ｃとを跨いだ部分に液滴１０６が残留している。
【００８１】
露光装置１００は、例えば、空間像計測装置１０５による計測時には、プレート１０１と投影ユニットＰＵの先端レンズ１９との間に液体を介在させる。この計測が終了した後に液体を回収しても、非被覆部１０４に液滴１０６が残留すると、時間の経過とともに液滴１０６が気化する。すると、プレート１０１は、液滴１０６が気化する際の気化熱によって冷却されて温度が低下する。プレート１０１の温度が低下することが、例えば、プレート１０１の近傍に配置される他の計測系としての焦点位置検出系のキャリブレーション時に影響を与え、焦点位置検出系の検出誤差を招き、ひいては露光装置１００の露光精度の低下を招く可能性がある。本実施形態は、後述する光照射装置によって、液滴１０６の気化によるプレート１０１の冷却が計測及び計測機器のキャリブレーション等に与える影響を低減し、結果として露光精度（位置精度等）の低下を抑制している。
【００８２】
図９は、本実施形態に係る光照射装置を示す図である。光照射装置１は、本実施形態に係る光照射方法を実現する。光照射装置１は、液体を介して露光ビームが照射される部材としてのプレート１０１及び／又はプレート１０１の表面の液体（液滴）に対して、プレート１０１の液体が接する側から光を照射して、プレートと液体との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する。液体が接する側とは、プレート１０１の液体が接する可能性を有する部分及び液体が実際に接した部分の両方を含む概念である。露光装置１００は、液浸法を用いた露光装置なので、液体が接する側は、露光ビームが照射される側になる。
【００８３】
光Ｌｈの照射についてより具体的に説明すると、本実施形態において、光照射装置１は、プレート１０１の非被覆部１０４と、非被覆部１０４に付着した液体、すなわち液滴１０６との少なくとも一方に光Ｌｈを照射する。このようにして、光照射装置１は、プレート１０１と液滴１０６との少なくとも一方に熱エネルギーを供給する。この場合、光照射装置１は、非被覆部１０４に付着した液滴１０６が気化することによりプレート１０１から奪われる熱エネルギーの少なくとも一部、より好ましくはプレート１０１から奪われる熱エネルギーに相当する熱エネルギーを、プレート１０１と液滴１０６との少なくとも一方に供給することが好ましい。このようにすることで、液滴１０６の気化によってプレート１０１から奪われる熱エネルギーをプレート１０１に補充することができるので、プレート１０１の温度低下を抑制できる。その結果、プレート１０１の冷却が抑制されるので、光照射装置１は、液滴１０６の気化によるプレート１０１の冷却が計測及び計測機器のキャリブレーション等に与える影響を低減することができる。その結果、ウエハＷに回路パターンを露光する際の精度低下を抑制することができる。
【００８４】
上記例において、光照射装置１は、非被覆部１０４を狙って光Ｌｈを照射するが、光が照射される態様はこれに限定されるものではない。例えば、光照射装置１は、非被覆部１０４及びその周囲における被覆部１０３の所定領域の両方に光Ｌｈを照射してもよいし、プレート１０１の表面１０１Ｐ全体に光Ｌｈを照射してもよい。また、光照射装置１は、光Ｌｈのスポットを走査させながら、プレート１０１の表面１０１Ｐ全体にわたって照射してもよい。
【００８５】
非被覆部１０４を狙って光Ｌｈが照射される場合、非被覆部に残留した液滴１０６によってプレート１０１から奪われる熱エネルギーがプレート１０１等に供給される。本実施形態において、光照射装置１は、非被覆部に残留した液滴１０６のみならず、被覆部１０３に残留した液滴によってプレート１０１から奪われる熱エネルギーに相当する熱エネルギーを、光Ｌｈによってプレート１０１等に供給してもよい。次に、光照射装置１の構造についてより詳細に説明する。
【００８６】
光照射装置１は、計測ステージＭＳＴが有するプレート１０１の非被覆部１０４と、非被覆部１０４に付着した液滴１０６との少なくとも一方に光Ｌｈを照射する光照射部２を含む。本実施形態において、光照射装置１は、さらに、プレート１０１の表面１０１Ｐで反射した光Ｌｈ（反射光Ｌｒ）を受光する受光部材としてのビームストッパ３を含む。ビームストッパ３は、反射光Ｌｒを吸収し、反射光Ｌｒのさらなる反射を抑制する機能を有している。このため、ビームストッパ３に反射光Ｌｒが入射する部分は、反射光Ｌｒの吸収効率が高い材料で作られていることが好ましい。ビームストッパ３を設けることにより、反射光Ｌｒが露光装置１００内に散乱する可能性を低減できる。なお、ビームストッパ３は、光照射装置１に必ずしも設けられていなくてもよい。
【００８７】
光照射部２は、例えば、光源から光ファイバによって光Ｌｈを導光して、プレート１０１の表面１０１Ｐに照射するようにしてもよい。光源としては、レーザ光源等を用いることができるが、これに限定されるものではない。液滴１０６等に対する熱エネルギーの供給源として光を用いることにより、上述したように、光ファイバ等による導光が可能になるので、光照射部２の配置の自由度が向上する。特に、露光装置１００は、多くの機器類を有するため、配置の自由度が向上する点は有利である。また、液滴１０６等に対する熱エネルギーの供給源として光を用いることにより、静電気又は磁力等が露光装置１００の機器類に与える影響を排除することができる。さらに、熱風を液滴１０６等に与える場合は液滴１０６の飛散等を招き、吸引によって液滴１０６を除去する場合は、短時間に十分な吸引力を確保することが困難であるが、光を用いて液滴１０６等に熱エネルギーを供給することにより、これらの問題を解消できる。
【００８８】
光照射部２は、主制御装置２０によって光Ｌｈの照射時間及び照射時期等が制御される（以下の例も同様）。図９に示すように、光照射部２は、プレート１０１の液滴１０６の接する表面１０１Ｐに、０度よりも大きい入射角度θで光Ｌｈを照射する。入射角度θは、プレート１０１の表面１０１Ｐと直交する軸（プレート直交軸）Ｚｖと光Ｌｈの光軸とのなす角度である。プレート１０１の表面１０１Ｐに対する入射角度θが大きい程、光Ｌｈのプレート１０１に対する透過率は低下し、反射率は高くなるので、より効率よく液滴１０６等に熱エネルギーを供給できるので好ましい。
【００８９】
本実施形態において、光照射部２からの光Ｌｈがプレート１０１の表面１０１Ｐに対して０度よりも大きい角度で照射される場合、液滴１０６とプレート１０１の非被覆１０４との両方に光Ｌｈが照射される。後述するように、光照射部２からの光Ｌｈがプレート１０１の表面１０１Ｐに対して平行に照射される場合、液滴１０６に対して光Ｌｈが照射される。このように、本実施形態においては、非被覆部１０４と、非被覆部１０４に付着した液滴１０６との少なくとも一方に光Ｌｈが照射されていればよい。
【００９０】
光照射装置１が有する光照射部２が照射する光Ｌｈの波長は、液体としての液滴１０６による光Ｌｈの吸収率が、プレート１０１、より具体的には、図８に示す基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率よりも高い波長であることが好ましい。このようにすることで、光照射部２が照射した光Ｌｈを、液滴１０６によって選択的に吸収させることができる。その結果、例えば、液滴１０６が気化してプレート１０１の非被覆部１０４から蒸発した後に光照射部２がプレート１０１に光を照射しても、プレート１０１は光Ｌｈの吸収効率が低いため、プレート１０１の昇温を抑制できる。また、液滴１０６が残留していない非被覆部１０４に光Ｌｈが照射されても、プレート１０１は光Ｌｈの吸収効率が低いため、プレート１０１の昇温を抑制できる。このように、液滴１０６による光Ｌｈの吸収率を、プレート１０１の基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率よりも高くすることにより、液滴１０６の気化熱に相当する分の熱エネルギーを、液滴１０６等に対して容易に与えることができる。
【００９１】
なお、プレート１０１の昇温を抑制するため、カメラ等によって液滴１０６の有無を検出し、検出された液滴１０６に対して光照射部２が光Ｌｈを照射するようにしてもよい。この手法は、基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収効率が高い場合に有効である。液滴１０６による光Ｌｈの吸収率を、プレート１０１の基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率よりも高く、かつ基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率を低く抑えることにより、上述したように、液滴１０６が存在しない場所に光Ｌｈを照射しても、プレート１０１の昇温を抑制できる。
【００９２】
例えば、液体に水を用い、プレート１０１の基板１０１Ｇに透明石英ガラスを用いた場合を考える。この場合、例えば、光Ｌｈの波長が１４５０ｎｍである場合、水の吸収係数は約３０でｃｍ−１であり、波長が１９４０ｎｍである場合、約１００ｃｍ−１である。水の場合、光Ｌｈの波長が２０００ｎｍを超えると、１００００ｎｍ（１０μｍ）程度までは、吸収係数は概ね増加する傾向にある。石英ガラスは、その厚さにもよるが、例えば厚さが１ｍｍである場合、光Ｌｈの波長が１０００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の範囲において、光Ｌｈの透過率は概ね９０％を超え、光の吸収率は１０％を下回る。このため、例えば、光照射部２が照射する光Ｌｈの波長を１４００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の範囲で適宜選択すれば、プレート１０１の基板１０１Ｇに対して光Ｌｈのエネルギーをほとんど吸収させず、液滴１０６に光Ｌｈのエネルギーの多くを吸収させることができる。このようにすれば、液滴１０６による光Ｌｈの吸収率を、プレート１０１の基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率よりも高く、かつ基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率を低く抑えることができる。その結果、液滴１０６が存在しない場所に光Ｌｈを照射しても、プレート１０１の昇温を抑制できる。その結果、プレート１０１の温度を精度よく制御することができるので、露光の精度（位置精度等）の低下を効果的に抑制できる。
【００９３】
波長が１４５０ｎｍの光は、光通信で用いられる光の波長帯である。光通信における波長帯（１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍ）の光を生成する発光素子は、数多く存在し、信頼性が非常に高く、かつ汎用性の高いものも多い。したがって、光照射部２が照射する光Ｌｈの波長を、光通信における波長帯（例えば、１４５０ｎｍ）とすると、信頼性が高く、汎用性の高い発光素子を光照射部２の発光素子として利用できるという利点もある。
【００９４】
光照射部２は、光Ｌｈの基板１０１Ｇによる吸収率が同程度である場合、光Ｌｈが液滴１０６及び非被覆部１０４に集中するように照射することが好ましい。この場合光Ｌｈはスポット光が用いられる。このようにすることで、基板１０１Ｇに液滴１０６がある部分に集中して熱エネルギーを供給することができる。液滴１０６による光Ｌｈの吸収率を、プレート１０１の基板１０１Ｇによる光Ｌｈの吸収率よりも高くした場合、光照射部２は、光Ｌｈが液滴１０６及び非被覆部１０４以外の部分に照射されるようにしてもよい。このようにしても、光Ｌｈは液滴１０６に選択的に吸収されるので、液滴１０６以外の基板１０１Ｇに光Ｌｈが照射されても、基板１０１Ｇはほとんど昇温しない。このため、光照射部２は、光Ｌｈを液滴１０６に集中させて照射する必要はないので、光Ｌｈを照射する際の制御が容易になるという利点がある。
【００９５】
また、上述したように、光照射装置１が非被覆部１０４及びその周囲における被覆部１０３の所定領域の両方に光Ｌｈを照射したり、プレート１０１の表面１０１Ｐ全体に光Ｌｈを照射したりする場合も、液滴１０６に光Ｌｈが選択的に吸収される。その結果、プレート１０１の表面、特に基板１０１Ｇがクロム層１０１Ｃから露出している部分に光Ｌｈが照射されても基板１０１Ｇはほとんど昇温しない。その結果、プレート１０１の温度を精度よく制御することができるので、露光の精度（位置精度等）の低下を効果的に抑制できる。
【００９６】
図１０は、本実施形態に係る光照射装置における光照射部の配置の変形例を示す図である。光照射装置１ａは、上述した光照射装置１と同様であるが、光照射部２は、プレート１０１の液滴１０６の接する表面１０１Ｐと平行に光Ｌｈを照射する。すなわち、プレート１０１の表面１０１Ｐと光Ｌｈの光軸とのなす角度は０度である。この場合、ビームストッパ３は、液滴１０６及び非被覆部１０４を挟んで、光照射部２と対向した位置に配置される。液滴１０６に照射された光Ｌｈのうち、液滴１０６に吸収されなかった分（非吸収分）Ｌｔは、ビームストッパ３が受光する。このように、プレート１０１の液滴１０６の接する表面１０１Ｐと平行に光Ｌｈが照射されることで、プレート１０１の基板１０１Ｇに吸収される光Ｌｈのエネルギーをほとんど０にすることができる。その結果、光Ｌｈのエネルギーをより効率よく液滴１０６に供給できる。
【００９７】
本実施形態において、光照射部２の配置は、上述したものに限定されない。例えば、光照射部２は、光Ｌｈがプレート１０１の表面１０１Ｐに対して直交するように照射してもよい。このとき、光Ｌｈの光軸は、図９、図１０に示す軸Ｚｖと平行になる。光Ｌｈをプレート１０１の表面１０１Ｐに対して直交するように照射する場合、光照射部２から照射された光Ｌｈがプレート１０１の表面１０１Ｐで反射した反射光Ｌｒを受光するビームストッパは、光照射部２の周辺に配置される。プレート１０１の表面１０１Ｐに対して直交して入射した光Ｌｈが表面１０１Ｐで反射した場合、光Ｌｈは、進行方向とは反対側に向かって反射するからである。このように、光Ｌｈをプレート１０１の表面１０１Ｐに対して直交するように照射することで、光Ｌｈを効率よく液滴１０６等に照射することができる。
【００９８】
図１１は、本実施形態及びその変形例に係る光照射装置の平面図である。光照射装置１ｂは、光照射装置１又は光照射装置１ａにおける光照射部２とビームストッパ３とを備え、それらがプレート１０１の表面１０１Ｐと直交する軸（図１１に示す例ではＺ軸）の周りを回転可能（図１１の矢印Ｒｏで示す方向）である。このようにすることで、図９に示す光照射装置１は、矩形の開口パターン１０２Ｈを有する非被覆部１０４に残留した液滴１０６の周囲から光Ｌｈを照射することができるので、より効率的に液滴１０６に熱エネルギーを与えることができる。
【００９９】
また、光照射装置１ｂは、光照射部２とビームストッパ３とが、プレート１０１の表面１０１Ｐに沿って移動可能である。例えば、光照射部２とビームストッパ３とは、図１１に示すＸ−Ｙ平面内を同方向に移動、すなわち、プレート１０１の表面１０１Ｐに沿って同方向にすることができる。このようにすることで、光照射装置１ｂは、光照射部２が照射する光Ｌｈの位置を変更することができるので、光照射部２とビームストッパ３とを移動させながら、プレート１０１の表面１０１Ｐの複数箇所に残留した液滴１０６に対して、順次光Ｌｈを照射することができる。なお、光照射部２とビームストッパ３とは、プレート１０１の表面１０１Ｐに沿って、異なる方向に移動してもよい。
【０１００】
光照射部２とビームストッパ３とがプレート１０１の表面１０１Ｐに沿って移動する場合、計測ステージＭＳＴとともにプレート１０１を、図１１に示すＸ−Ｙ平面内で移動させてもよい。すなわち、光照射装置１、１ａは、光照射部２及びビームストッパ３とプレート１０１との少なくとも一方を、図１１に示すＸ−Ｙ平面内で移動させることにより、プレート１０１の表面１０１Ｐの複数箇所に残留した液滴１０６に対して、順次光Ｌｈを照射することができる。
【０１０１】
図１２は、光照射部とビームストッパとの配置例を示す図である。光照射装置１は、焦点位置検出系との関係において、光照射部２から照射された光Ｌｈ及び光Ｌｈの反射光Ｌｒが、焦点位置検出系が有する照射装置９０ａが照射する検出光Ｌｓ及びその反射光Ｌｔｓと沿うように、光照射部２とビームストッパ３とが配置されることが好ましい。図１に示す露光装置１００は、多くの機器類を有しており、光照射部２から照射された光Ｌｈの経路を確保することが難しい。光照射部２が照射する光Ｌｈ及びその反射光Ｌｒを、既に経路が確保されている照射装置９０ａの検出光Ｌｓ及びその反射光Ｌｓｒに沿わせることにより、光照射部２から照射された光Ｌｈの経路を確保することができる。その結果、光照射装置１は、確実に液滴１０６等に光Ｌｈを照射することができる。なお、光Ｌｈを検出光Ｌｓに沿わせるとは、両者のなす角度αが２０度以内にあることをいう。光Ｌｈの反射光Ｌｒを検出光Ｌｔの反射光Ｌｓｒに沿わせことも同様である。
【０１０２】
図１３は、計測装置用領域の平面図である。計測装置用領域１０２におけるプレート１０１の内側（図８に示す被覆部１０３とは反対側）には、上述した空間像計測装置１０５が配置されている。図１３に示すように、ここに、例えば、プレート１０１の表面に残留した液滴１０６の有無を検出するために温度計１０７を配置して、プレート１０１の温度を計測してもよい。この場合、温度計１０７によって検出されたプレート１０１の温度変化が一定になれば、プレート１０１の表面の液滴１０６は消失したと考えられる。図６に示す主制御装置２０は、光照射装置１、１ａの光照射部２から液滴１０６等に光Ｌｈを照射しながら温度計１０７が検出したプレート１０１の温度の変化を監視する。そして、主制御装置２０は、温度計１０７が検出する温度の変化が一定になったときに、プレート１０１の表面の液滴１０６は消失したとして、光Ｌｈの照射を停止する。このようにして、光照射装置１、１ａの光照射部２を制御してもよい。
【０１０３】
図１４、図１５は、露光装置がウエハステージと計測ステージとを有する場合における光照射部による光の照射時期を示す図である。計測ステージＭＳＴは、プレート１０１を保持し、プレート１０１を光照射部２から照射される光Ｌｈの光路に移動させることが可能なステージである。図１４は、露光装置１００がウエハステージＷＳＴに載置されたウエハＷに対して、投影ユニットＰＵを用いて回路パターンを露光している状態を示している。このとき、プレート１０１を有する計測ステージＭＳＴは、投影ユニットＰＵと対向する位置から外れた位置に退避している。光照射装置１の光照射部２は、計測ステージＭＳＴが退避した位置で、プレート１０１の表面１０１Ｐ、より具体的には図８に示す非被覆部１０４に残留した液滴１０６等に光Ｌｈを照射する。すなわち、光照射部２は、プレート１０１が光照射部２の位置に移動してきたときに、プレート１０１に光Ｌｈを照射する。この場合、図１４に示すように、光照射部２は、投影ユニットＰＵのレンズが計測ステージＭＳＴと対向していないときに、プレート１０６に光Ｌｈを照射することになる。このようにすれば、露光装置１００が計測ステージＭＳＴとウエハステージＷＳＴとを有する場合、光照射部２は、例えば、ウエハＷの露光中に光Ｌｈをプレート１０１に照射することができる。その結果、ウエハＷの露光と液滴１０６等に対する光Ｌｈの照射とを並行して処理することができるので、露光装置１００のスループットを低下させずにプレート１０１の温度低下を抑制することができる。
【０１０４】
図１５は、ウエハＷに対する露光が終了して、ウエハステージＷＳＴが投影ユニットＰＵと対向する位置から外れた位置に移動した状態を示している。この状態で、露光が終了したウエハＷは、ウエハステージＷＳＴから取り外され、新たなウエハＷをウエハステージＷＳＴに載置される。計測ステージＭＳＴは、投影ユニットＰＵ側に移動し、プレート１０１が投影ユニットＰＵと対向する。この状態で、上述した焦点位置検出系のキャリブレーション等の露光に関する情報の計測が行われる。
【０１０５】
図１６、図１７は、露光装置のウエハステージにプレートと計測装置とが搭載される場合における光照射部による光の照射時期を示す図である。この露光装置１００ａは、ウエハＷを載置可能なウエハステージＷＳＴに、露光に関する情報の計測を行うための計測装置とプレート１０１とを搭載している。図１６は、露光装置１００ａがウエハステージＷＳＴに載置されたウエハＷに対して、投影ユニットＰＵを用いて回路パターンを露光している状態を示している。このとき、プレート１０１を有するウエハステージＷＳＴは、投影ユニットＰＵと対向する位置にある。光照射装置１は、投影ユニットＰＵが配置されている位置から外れた位置に配置されている。
【０１０６】
図１７は、ウエハＷに対する露光が終了して、ウエハステージＷＳＴが投影ユニットＰＵと対向する位置から外れた位置に移動した状態を示している。この状態で、露光が終了したウエハＷは、ウエハステージＷＳＴから取り外され、新たなウエハＷをウエハステージＷＳＴに載置される。この位置は、ウエハステージＷＳＴに対してウエハＷを入替えする位置である。光照射装置１は、この位置でウエハステージＷＳＴと対向する。光照射装置１の光照射部２は、ウエハステージＷＳＴへのウエハＷの入替えをする位置に配置されている。光照射部２は、前述した入替えをする位置で、プレート１０１の表面１０１Ｐ、より具体的には図８に示す非被覆部１０４に残留した液滴１０６等に光Ｌｈを照射する。
【０１０７】
この例において、露光装置１００ａのウエハステージＷＳＴにプレート１０１が搭載される場合、光照射部２は、ウエハＷの入替え時に光Ｌｈをプレート１０１に照射する。このようにすることで、ウエハＷの露光と液滴１０６等に対する光Ｌｈの照射とを並行して処理することができるので、露光装置１００ａのスループットを低下させずにプレート１０１の温度低下を抑制することができる。なお、上述した焦点位置検出系のキャリブレーション等の露光に関する情報の計測は、ウエハＷの入替え時に行われる。
【０１０８】
上記実施形態において、液体を介して露光ビームが照射される部材としては、プレート１０１を例とし、プレート１０１の表面１０１Ｐに光を照射して熱エネルギーを供給したが、熱エネルギーの供給のために光が照射される対象はこれに限定されるものではない。例えば、光照射装置１等の光照射部２は、ウエハＷの表面に光Ｌｈを照射することにより、ウエハＷの表面に残留した液滴よってウエハＷから奪われる熱エネルギーをウエハＷに供給してもよい。ウエハＷの表面に光Ｌｈが照射される場合、光照射装置１等の光照射部２は、例えば、図１４に示す露光装置１００又は図１６に示す露光装置１００ａの投影ユニットＰＵの近傍に備えられていてもよい。また、前記部材は、露光装置１００、１００ａが有する機器類、装置類又は部品等であってもよい。さらに、前記部材は、プレート１０１又はウエハＷのような板状の部材に限定されるものではない。
【０１０９】
図１８は、本実施形態に係るデバイス製造方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るデバイス製造方法は、半導体デバイス等のデバイスを製造するための方法である。本実施形態に係るデバイス製造方法では、まず、デバイスの機能、性能及びパターン（回路パターン）の設計が行われる（ステップＳ１０１）。次に、設計に基づいたレチクル（マスク）が製作される（ステップＳ１０２）、次に、デバイスの基材である基板が製造される（ステップＳ１０３）。次に、上述した実施形態に係る露光装置１００、１００ａを用いるリソグラフィ工程が行われる。例えば、レチクルが有する回路パターンを露光光で基板に露光して、回路パターンを基板に転写する工程と、露光された基板（感光剤）を現像して、転写された回路パターンに対応する露光パターン層（現像された感光剤の層）を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工する工程とを含む基板処理（露光処理）が実行される（ステップＳ１０４）。加工された基板が、ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイス組立工程（ステップＳ１０５）及び検査（ステップＳ１０６）等を経ることにより、デバイスが製造される。
【０１１０】
上述した実施形態の基板としては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、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又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等を適用することができる。
【０１１１】
また、露光装置としては、レチクルと基板とを同期移動してレチクルのパターンを介した露光光で基板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、レチクルと基板とを静止した状態でレチクルのパターンを一括露光し、基板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。
【０１１２】
また、本実施形態は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に記載されているような、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。
【０１１３】
また、本実施形態は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、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適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【０１１４】
また、露光装置の種類としては、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に限られず、基板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、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、レチクル又はマスク等を製造するための露光装置等にも広く適用できる。
【０１１５】
また、上記実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの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。
【０１１６】
また、上記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のレチクルを用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に記載されているように、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可変成形のレチクル（電子レチクル、アクティブレチクル、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形のレチクルに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしてもよい。
【０１１７】
また、上記実施形態の露光装置は、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、電気的精度及び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、露光装置の組立ての前後には、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立工程は、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及び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立工程の前に、各サブシステム個々の組立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立工程が終了したら、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及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１１８】
また、上記実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の置換又は変更を行うこともできる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態で引用した露光装置等に関するすべての公開公報及び米国特許の記載を援用して本明細書の記載の一部とする。このように、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１ａ  光照射装置
２  光照射部
３  ビームストッパ
１０  照明系
２０  主制御装置
４３  計測装置群
９０ａ照射装置
９０ｂ受光装置
９１  先端レンズ
１００、１００ａ  露光装置
１０１  プレート
１０１Ｇ  基板
１０１Ｐ  表面
１０１Ｐｖ  仮想表面
１０２  計測装置用領域
１０３  被覆部
１０４  非被覆部
１０４Ｐ  表面
１０５  空間像計測装置
１０６  液滴
１０７  温度計
ＭＳＴ  計測ステージ
ＰＬ  投影光学系
ＰＵ  投影ユニット
Ｒ  レチクル
Ｗ  ウエハ
ＷＳＴ  ウエハステージ
【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１４】
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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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