(57)【要約】【課題】液浸法で露光を行う露光装置において、センサの計測光の光路に液体が進入することを防止する。【解決手段】液体を介してウエハＷを露光する露光装置であって、送光系５１Ａからプリズム６９を介してウエハＷの表面に検出光を照射して、受光系５２Ａでその検出光を受光することによりウエハＷのフォーカス位置を計測するＡＦ系と、プリズム６９を退避させることによって検出光の光路に液体が侵入することを防止するＺ駆動部８０Ａとを備え、光路に液体が存在しない場合にプリズム６９を設置してフォーカス位置の計測を行い、この計測結果に基づいてウエハＷの姿勢を制御する。【選択図】図３
2009141155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体上の液体を介して、前記物体上に露光光を照射する露光装置であって、
前記物体の表面に計測光を照射することにより前記物体表面の位置または前記物体の姿勢に関する情報を取得する計測装置と、
前記計測光の少なくとも一部の光路に前記液体が侵入することを防止する防止装置とを備え、
前記液体の侵入が防止された部分を含む光路を介して前記物体表面に計測光を照射することにより前記計測装置によって取得された情報に応じて、前記物体表面の位置または前記物体の姿勢を制御した後に、前記物体上に前記液体を介して前記露光光を照射することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記防止装置は、
前記計測装置において前記物体表面からの前記計測光を受光して得られる検出信号から前記計測光の前記少なくとも一部の光路に対する前記液体の接近を認識するモニタ部と、
該モニタ部によって前記液体の接近が認識されたときに、前記液体が前記計測光の前記少なくとも一部の光路を回避するように、前記物体を移動させることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記計測装置は、前記計測光の前記少なくとも一部の光路との間で前記計測光が通過する面を備えた光学部材を備え、
前記防止装置は、前記物体を前記計測装置の前記光学部材の面に対して斜めに移動させることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記計測装置は、第１光学部材を介して前記計測光を前記物体表面に投射する送光系と、前記物体表面で反射された前記計測光を第２光学部材を介して受光する受光系とを含み、
前記防止装置は、前記第１および第２光学部材の少なくとも一方を退避または振動させる駆動部を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記計測装置は、第１光学部材を介して前記計測光を前記物体表面に投射する送光系と、前記物体表面で反射された前記計測光を第２光学部材を介して受光する受光系とを含み、
前記防止装置は、前記第１および第２光学部材の少なくとも一方の前記物体側の端部を覆うカバー部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項６】
前記カバー部材は、前記端部を覆う位置と前記端部を露出する位置との間で変位するシャッタ部材であることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記シャッタ部材の少なくとも一部の表面は、前記液体に対して撥液性であることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記カバー部材は、前記計測光の光路を前記物体上に投影した経路を含みつつ前記物体の表面に対してほぼ垂直な平面に対して傾斜した面であって、前記物体の表面に対して略垂直な前記面を含むことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
前記第１および第２光学部材の少なくとも一方の前記計測光が通過する面は、前記計測光の光路を前記物体上に投影した経路を含みつつ前記物体の表面に対してほぼ垂直な平面に対して傾斜し、前記物体の表面に対して略垂直であることを特徴とする請求項５または８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記カバー部材は、前記第１および第２光学部材の少なくとも一方の物体側の端部の下から前記端部の前側空間へ延在する面を備えることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記カバー部材は、前記計測光の光路上に配置されて前記計測光を透過する透過部材を含み、
前記透過部材の表面に前記液体に対して撥液性の被膜が形成されたことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記カバー部材は、対応する前記光学部材の近傍に配置されて、前記液体の高さを制限する部材であることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記計測装置は、第１光学部材を介して前記計測光を前記物体表面に投射する送光系と、前記物体表面で反射された前記計測光を第２光学部材を介して受光する受光系とを含み、
前記防止装置は、前記送光系から投射されてから前記受光系へ入射するまでに前記計測光が通過する光路の全てを覆う部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記防止装置は、前記計測装置の前記計測光の光路と前記液体との間に気体を吹き出す送風装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記防止装置は、前記計測装置の前記計測光の光路の近傍に配置された液体回収用のノズル部材と、前記ノズル部材を介して前記液体を回収する液体回収部とを含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
物体上の液体を介して、前記物体上に露光光を照射する露光装置であって、
前記物体の表面に計測光を照射することにより前記物体表面の位置または前記物体の姿勢に関する情報を取得する計測装置と、
前記計測光の少なくとも一部の光路に侵入した前記液体を処理する処理装置とを備え、
前記侵入した液体が処理された部分を含む光路を介して前記物体表面に計測光を照射することにより前記計測装置によって取得された情報に応じて、前記物体表面の位置または前記物体の姿勢を制御した後に、前記物体上に前記液体を介して前記露光光を照射することを特徴とする露光装置。
【請求項１７】
前記計測装置は、第１光学部材を介して前記計測光を前記物体表面に投射する送光系と、前記物体表面で反射された前記計測光を第２光学部材を介して受光する受光系とを含み、
前記処理装置は、前記第１および第２光学部材の少なくとも一方に付着した前記液体を除去する液体除去機構であることを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記液体除去機構は、前記計測光が通過する前記送光系および前記受光系の光学部材の表面上を走査する走査部材を備え、
前記走査部材が前記表面上を走査することにより、前記表面上に付着した前記液体が除去されることを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記液体除去機構は、前記光学部材に付着した前記液体を吸引する吸引装置を含むことを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項２０】
前記液体除去機構は、前記光学部材に付着した前記液体に気体を吹き付ける送風装置を含むことを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項２１】
前記液体除去機構は、前記光学部材に付着した前記液体を振るい落とすために前記光学部材を振動させる振動子を含むことを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記計測装置は、第１光学部材を介して前記計測光を前記物体表面に投射する送光系と、前記物体表面で反射された前記計測光を第２光学部材を介して受光する受光系とを含み、
前記処理装置は、前記第１および第２光学部材の少なくとも一方の光学部材の表面に設けられた膜状部材と、該膜状部材を巻き取る巻き取り部材とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記計測装置は、第１光学部材を介して前記計測光を前記物体表面に投射する送光系と、前記物体表面で反射された前記計測光を第２光学部材を介して受光する受光系とを含み、
前記処理装置は、前記第１および第２光学部材の少なくとも一方の光学部材の表面近傍に設けられた吸液性部材を含むことを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項２４】
物体上の液体を介して、前記物体上に露光光を照射する露光装置であって、
前記物体の表面に計測光を照射することにより前記物体表面の位置または前記物体の姿勢に関する情報を取得する計測装置を備え、
前記計測光の少なくとも一部の光路に前記液体が侵入したことに応じて、前記計測装置で取得される前記情報を補正し、該補正された情報に応じて前記物体表面の位置または前記物体の姿勢を制御した後に、前記物体上に前記液体を介して前記露光光を照射することを特徴とする露光装置。
【請求項２５】
前記計測装置内で前記物体表面で反射された前記計測光を受光して得られる検出信号に基づいて、前記計測光の光路に対する前記液体の侵入の有無を判定する判定部を備えることを特徴とする請求項２４に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記計測光の光路の少なくとも一部に前記液体が浸入したことに応じて、前記検出信号から前記液体の影響を軽減する信号処理部を備えることを特徴とする請求項２４または２５に記載の露光装置。
【請求項２７】
物体上の液体を介して、前記物体上に露光光を照射する露光方法であって、
前記物体の表面に照射される計測光の少なくとも一部の光路に侵入する恐れのある前記液体または侵入した前記液体を処理する工程と、
前記光路を介して前記物体表面に前記計測光を照射することにより、前記物体表面の位置または前記物体の姿勢の情報を計測する工程と、
前記計測された前記物体表面の位置または前記物体の姿勢の情報に基づいて、前記物体表面の位置または前記物体の姿勢を制御する工程と、
前記物体上に前記液体を介して前記露光光を照射する工程と、
を有することを特徴とする露光方法。
【請求項２８】
請求項１から２６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体を露光することと、
前記露光された物体を現像することと、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、液体を介して物体を露光する露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子（集積回路）、液晶表示素子等のデバイス（電子デバイス、マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、レチクル（又はフォトマスク等）のパターンを、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）上に転写する露光装置が使用されている。この種の露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ等）、及びステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ等）等が使用されている。
【０００３】
露光装置を用いて露光を行う際には、投影光学系の光軸方向に関するウエハの位置（フォーカス位置）を、オートフォーカスセンサ（焦点位置検出系、以下、ＡＦ系と呼ぶ）により検出し、その検出結果に基づいて、オートフォーカス方式及びオートレベリング方式で、ウエハの露光領域（露光光が照射される領域）を投影光学系の最良結像面に合わせ込んでいる。このようなＡＦ系としては、ウエハ上の露光領域又はこの近傍の領域の複数の計測点に斜めに計測光を照射する斜入射方式の多点のＡＦ系が採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
また、最近は、解像度及び焦点深度を向上するために、投影光学系とウエハとの間に露光光を透過する液体を供給する液浸型露光装置が注目されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−１５４６５９号公報
【特許文献２】米国特許第５，８２５，０４３号明細書
【特許文献３】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液浸型露光装置において斜入射方式のＡＦ系を使用する場合、ＡＦ系を構成する光学部材の表面を含む計測光の少なくとも一部の光路に液体が残存していると、ウエハのフォーカス位置の計測値に誤差が生じる恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑み、液浸型露光装置において露光対象の物体の表面の位置又はその物体の姿勢に関する情報を高精度に計測できる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術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】
【０００６】
本発明による第１の露光装置は、物体（Ｗ）上の液体（Ｌｑ）を介して、その物体上に露光光を照射する露光装置であって、その物体の表面に計測光（ＤＬ）を照射することによりその物体表面の位置またはその物体の姿勢に関する情報を取得する計測装置（５１Ａ，５２Ａ）と、その計測光の少なくとも一部の光路にその液体が侵入することを防止する防止装置（８０Ａ）とを備え、その液体の侵入が防止された部分を含む光路を介してその物体表面に計測光を照射することによりその計測装置によって取得された情報に応じて、その物体表面の位置またはその物体の姿勢を制御した後に、その物体上にその液体を介してその露光光を照射するものである。
【０００７】
また、本発明による第２の露光装置は、物体上の液体を介して、その物体上に露光光を照射する露光装置であって、その物体の表面に計測光を照射することによりその物体表面の位置またはその物体の姿勢に関する情報を取得する計測装置（５１Ａ，５２Ａ）と、その計測光の少なくとも一部の光路に侵入したその液体を処理する処理装置（８９Ａ，８８Ａ１）とを備え、その侵入した液体が処理された部分を含む光路を介してその物体表面に計測光を照射することによりその計測装置によって取得された情報に応じて、その物体表面の位置またはその物体の姿勢を制御した後に、その物体上にその液体を介してその露光光を照射するものである。
【０００８】
また、本発明による第３の露光装置は、物体上の液体を介して、その物体上に露光光を照射する露光装置であって、その物体の表面に計測光を照射することによりその物体表面の位置またはその物体の姿勢に関する情報を取得する計測装置（５１Ａ，５１Ｂ）を備え、その計測光の少なくとも一部の光路にその液体が侵入したことに応じて、その計測装置で取得されるその情報を補正し、この補正された情報に応じてその物体表面の位置またはその物体の姿勢を制御した後に、その物体上にその液体を介してその露光光を照射するものである。
【０００９】
また、本発明による露光方法は、物体上の液体を介して、その物体上に露光光を照射する露光方法であって、その物体の表面に照射される計測光の少なくとも一部の光路に侵入する恐れのあるその液体または侵入したその液体を処理する工程と、その光路を介してその物体表面にその計測光を照射することにより、その物体表面の位置またはその物体の姿勢の情報を計測する工程と、その計測されたその物体表面の位置またはその物体の姿勢の情報に基づいて、その物体表面の位置またはその物体の姿勢を制御する工程と、その物体上にその液体を介してその露光光を照射する工程と、を有するものである。
【００１０】
なお、以上の本発明の所定要素に付した括弧付き符号は、本発明の一実施形態を示す図面中の部材に対応しているが、各符号は本発明を分かり易くするために本発明の要素を例示したに過ぎず、本発明をその実施形態の構成に限定するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の露光装置又は露光方法によれば、防止装置によって計測光の少なくとも一部の光路に液体が侵入することが防止される。
また、本発明の第２の露光装置又は露光方法によれば、処理装置によって計測光の少なくとも一部の光路に侵入した液体が処理される。
また、本発明の第３の露光装置によれば、計測光の少なくとも一部の光路に液体が侵入したことに応じて、計測装置で取得される情報が補正される。
【００１２】
従って、その計測光を用いて、液浸型露光装置において露光対象の物体の表面の位置又はその物体の姿勢に関する情報を高精度に計測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る露光装置１００の全体構成を概略的に示す。露光装置１００は、スキャニング・ステッパ（スキャナ）よりなる走査露光型で、かつ液浸法により露光を行う投影露光装置である。
【００１４】
露光装置１００は、光源及び照明光学系を含み、エネルギービームとしての照明光（露光光）ＩＬによりレチクルＲ（マスク）を照明する照明系１０と、レチクルＲを保持して移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲを介した照明光ＩＬでウエハＷ（物体）を露光する投影ユニットＰＵと、ウエハＷを保持して移動するウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を制御するコンピュータよりなる主制御装置２０と、各種センサ等とを備えている。投影ユニットＰＵは、ほぼ円筒状の鏡筒４０内に投影光学系ＰＬを収納して構成されている。以下、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面（本実施形態ではほぼ水平面に平行）内で、走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向に直交する非走査方向（図１の紙面に平行な方向）に沿ってＸ軸を取り、その走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿ってＹ軸を取って説明する。
【００１５】
照明系１０中の照明光学系は、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号）などに開示されるように、オプティカルインテグレータ（回折光学素子、フライアイレンズ等）等を含む照度均一化光学系、リレーレンズ系、レチクルブラインド（視野絞り）、及びコンデンサレンズ系等を含んで構成されている。照明系１０は、照明光ＩＬによって、レチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域をほぼ均一な照度分布で照明する。照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｍ）が用いられている。なお、照明光ＩＬとしては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、固体レーザ（ＹＡＧレーザ、半導体レーザ等）の高調波、又は水銀ランプの輝線等も使用できる。
【００１６】
レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴは、不図示のレチクルベース上のＺ軸に垂直なガイド面上に載置されて、リニアモータ等を含むレチクルステージ駆動部ＲＳＣ（図６参照）により、Ｙ方向に指定された走査速度で駆動されるとともに、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りの回転方向（θＺ方向）に微小駆動される。レチクルステージＲＳＴのガイド面上の位置は、レチクルステージＲＳＴの直交する２つの側面の反射面（又はレトロリフレクタ若しくは平面鏡等の移動鏡）に測長ビームを照射する少なくとも３軸のレーザ干渉計よりなるレチクル干渉計１６によって、例えば投影ユニットＰＵの側面の参照鏡（不図示）を基準として０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。レチクル干渉計１６によって、レチクルステージＲＳＴの少なくともＸ方向、Ｙ方向、θＺ方向の位置情報が計測され、計測結果は主制御装置２０に供給されている。主制御装置２０は、レチクル干渉計１６の計測値に基づいて図６のレチクルステージ駆動部ＲＳＣを介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００１７】
図１において、投影ユニットＰＵを構成する投影光学系ＰＬは、例えば光軸ＡＸに沿って配列された複数のレンズエレメント等の光学素子からなる屈折光学系である。これらの光学素子のうち、最も像面側に配置されているのがレンズ（先玉）３５である。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリック光学系で所定の投影倍率（例えば１／４倍又は１／５倍）を有する。照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域が照明されると、レチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内の回路パターンの像（レチクルＲのパターンの一部の縮小像）が、ウエハＷの表面の一つのショット領域上のＸ方向に細長い露光領域ＩＡ（図２参照）に形成される。ウエハＷは、例えば半導体（シリコン等）又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の直径が２００〜３００ｍｍ程度の円板状の基材の表面に、レジスト（感光剤）を塗布したものである。なお、投影光学系ＰＬとしては、ミラーとレンズとを含んで構成される反射屈折系（カタディオプトリック系）を用いても良い。
【００１８】
図１において、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）のレンズ３５の先端部を囲むように、ほぼリング状の開口３２ａ（図２参照）を有するノズルユニット３２が不図示のフレームによって保持されている。また、ノズルユニット３２内の液体供給路が供給配管３３Ａを介して図６の液体供給装置３１Ａに連結され、ノズルユニット３２内の液体回収路が回収配管３３Ｂを介して図６の液体回収装置３１Ｂに連結されている。
【００１９】
図６の液体供給装置３１Ａは、液体タンク、加圧ポンプ、温度制御装置、及び供給配管３３Ａに対する液体の供給・停止を制御するためのバルブ等を含んで構成されている。液体回収装置３１Ｂは、液体タンク、吸引ポンプ、及び回収配管３３Ｂを介した液体の回収・停止を制御するためのバルブ等を含んで構成されている。液体供給装置３１Ａ、液体回収装置３１Ｂの動作は主制御装置２０によって制御される。液体供給装置３１Ａ、液体回収装置３１Ｂ、供給配管３３Ａ、回収配管３３Ｂ、及びノズルユニット３２を含んで、投影光学系ＰＬの先端のレンズ３５とウエハＷとの間に液体Ｌｑを供給して回収する局所液浸方式の液体供給回収システム８が構成されている。
【００２０】
液体Ｌｑとしては、一例として照明光ＩＬ（ここではＡｒＦエキシマレーザ光）が透過する超純水（以下、単に水と言う）を用いるものとする。水の照明光ＩＬに対する屈折率ｎはほぼ１．４４である。従って、ウエハＷを露光する照明光ＩＬの波長は、約１３４ｎｍ（＝１９３ｎｍ×１／ｎ）に短波長化され、解像度及び焦点深度が向上する。
また、ウエハＷに塗布されるレジストは、一例として液体Ｌｑをはじく撥液性のレジストであり、必要に応じてその上に保護用のトップコートが塗布されている。本実施形態では、液体Ｌｑをはじく性質を撥液性と呼ぶ。液体Ｌｑが水の場合には、撥液性とは撥水性を意味する。
【００２１】
液浸法によるウエハＷの走査露光時に、液体供給装置３１Ａは、主制御装置２０からの指示に応じ、図１の供給配管３３Ａに接続されたバルブを所定開度で開き、供給配管３３Ａ及びノズルユニット３２の供給流路を介してレンズ３５とウエハＷとの間の露光領域ＩＡを含む液浸領域３６（図２参照）に液体Ｌｑを供給する。これに応じて、液体回収装置３１Ｂは、主制御装置２０からの指示に応じ、回収配管３３Ｂに接続されたバルブを所定開度で開き、ノズルユニット３２の回収流路及び回収配管３３Ｂを介してレンズ３５とウエハＷとの間の液浸領域３６から液体Ｌｑを回収する。このとき、一例として、図１の主制御装置２０は、供給配管３３Ａから液浸領域３６に供給される液体Ｌｑの量と、回収配管３３Ｂから回収される液体Ｌｑの量とがほぼ等しくなるように、液体供給装置３１Ａ及び液体回収装置３１Ｂに対して指令を与える。この場合には、レンズ３５とウエハＷとの間にはほぼ一定量の液体Ｌｑが、常に入れ替わる状態で保持され、液浸領域３６は所定の局所的な領域に制限される。
【００２２】
なお、別の例として、例えばウエハＷ上の一つのショット領域が走査露光される期間内には液体Ｌｑの供給量を多くして、次のショット領域の露光位置に移動するためにウエハＷをステップ移動している期間内には液体Ｌｑの回収量を多くするような制御方法も可能である。このように本実施形態では、液浸領域３６は局所的な領域に制限されているが、実際には或る程度の液体Ｌｑが目標とする液浸領域３６から外側に流出する恐れがある。さらに、走査露光時には、目標とする液浸領域３６から例えば走査方向に対して上流側のウエハＷの表面に液体Ｌｑが或る程度残留する恐れがある。
【００２３】
このようにウエハＷ上で目標とする液浸領域３６の外側に流出した液体ＬｑがウエハＷ上に残留している場合、ウエハＷ上のレジストは撥液性であるため、その残留している液体Ｌｑは或る程度の厚さで集まる可能性がある。このように或る程度の厚さでウエハＷ上に残留している液体Ｌｑは、後述のセンサの光学部材の表面等に付着したり、そのセンサの検出光（計測光）の光路上に混入したりする恐れがある。このための対策として、後述のように本実施形態では、センサの光学部材に液体Ｌｑが付着しないようにしている。
【００２４】
なお、本例の液体供給回収システム８はリング状のノズルユニット３２を備えているが、これに限らず、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されるように、液体を供給する複数のノズル部材と、液体を回収する複数のノズル部材とを含んで液体供給回収システムを構成することも可能である。
図１において、ウエハステージＷＳＴは、投影ユニットＰＵの下方に水平に配置されたウエハベースＢＳ上のＺ軸に垂直なガイド面（ＸＹ平面）上に複数のエアベアリングを介して非接触で浮上支持されている。このウエハステージＷＳＴ上に、ウエハホルダ７０を介してウエハＷが真空吸着（又は静電吸着）によって保持されている。
【００２５】
ウエハステージＷＳＴは、ウエハベースＢＳ上でリニアモータ又は平面モータ等の駆動系によってＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向に駆動されるＸＹステージＷＳ１と、Ｚ・レベリングステージＷＳ２とを備え、Ｚ・レベリングステージＷＳ２上にウエハホルダ４４が固定されている。Ｚ・レベリングステージＷＳ２は、ＸＹステージＷＳ１上にほぼ三角形の頂点の位置に配置された３つのアクチュエータ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ（例えばボイスコイルモータを含んで構成される）を介して支持されている。その３つのアクチュエータ４１Ａ〜４１ＣをＺ方向に独立に駆動することによって、ＸＹステージＷＳ１に対するＺ・レベリングステージＷＳ２（ウエハＷ）のＺ方向の位置（Ｚ位置又はフォーカス位置）、並びにＸ軸及びＹ軸に平行な軸の周り（θＸ，θＹ方向）の傾斜角（レベリング角）を制御可能である。図１のＸＹステージＷＳ１をＸＹ平面内で駆動する駆動系と、アクチュエータ４１Ａ〜４１Ｃとで構成される駆動系が、図６のウエハステージ駆動部ＷＳＣとして示されている。ウエハステージ駆動部ＷＳＣは主制御装置２０によって制御される。
【００２６】
図１のウエハホルダ４４は、板状の本体部と、該本体部の上面に固定されその中央にウエハＷの直径より０．１〜１ｍｍ程度大きい直径の円形開口が形成された不図示の補助プレートとを備えている。この場合、ウエハＷが真空吸着された状態では、そのウエハＷの表面と補助プレートの表面との高さがほぼ同一の高さとなるように設定されている。
また、ウエハホルダ４４の補助プレートには、その一部に矩形状の開口が形成され、その開口内に基準マーク板（不図示）が嵌め込まれている。この基準マーク板はその表面が、補助プレートと同一面とされている。この基準マーク板の表面には、少なくとも一対のレチクルアライメント用の第１基準マークと、これらの第１基準マークに対して既知の位置関係にある後述するウエハ用のアライメント系ＡＳのべ一スライン計測用の第２基準マーク等とが形成されている。
【００２７】
さらに、ウエハホルダ４４のウエハＷを囲む枠状の補助プレート（不図示）の表面には撥液処理が施されており、その表面は液体Ｌｑに対して撥液性である。その撥液処理としては、例えば撥液性を有する材料を使ったコーティング処理が挙げられる。撥液性を有する材料としては、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料、又はポリエチレン等の合成樹脂材料が挙げられる。また、表面処理のための薄膜は単層膜であってもよいし、複数層からなる膜であってもよい。
【００２８】
図１のウエハステージＷＳＴのＸＹ面内に関する位置情報は、Ｚ・レベリングステージＷＳ２に直交するように固定された２つの移動鏡１７ＸＹ（又は反射面でもよい）に測長ビームを照射する例えば４軸のレーザ干渉計よりなるウエハ干渉計１８ＸＹによって、例えば投影ユニットＰＵの側面の参照鏡（不図示）を基準として、例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。
【００２９】
実際には、ウエハステージＷＳＴ（Ｚ・レベリングステージＷＳ２）上には、図５に示されるように、Ｙ方向（走査方向）に直交する反射面を有する移動鏡１７Ｙと、Ｘ方向（非走査方向）に直交する反射面を有する移動鏡１７Ｘとが設けられている。これに対応して、移動鏡１７Ｘに光軸ＡＸに関してほぼ対称な２軸のＸ軸に平行な測長ビームＬＸ１，ＬＸ２を照射するＸ軸のレーザ干渉計と、移動鏡１７Ｙに光軸ＡＸに関してほぼ対称な２軸のＹ軸に平行な測長ビームＬＹ１，ＬＹ２を照射するレーザ干渉計とがそれぞれ設けられている。一例として、測長ビームＬＸ１，ＬＸ２で計測されるＸ座標の平均値がウエハステージＷＳＴのＸ方向の位置となり、測長ビームＬＹ１，ＬＹ２で計測されるＹ座標の平均値がウエハステージＷＳＴのＹ方向の位置となる。図１では図５の２軸の移動鏡及びウエハ干渉計が代表的に移動鏡１７ＸＹ及びウエハ干渉計１８ＸＹとして図示されている。ウエハ干渉計１８ＸＹによって、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）のＸ方向、Ｙ方向の位置の他、ヨーイング量（θＺ方向の回転）、ピッチング量（θＸ方向の回転）、ローリング量（θｙ方向の回転）も計測可能となっている。
【００３０】
また、図１において、ウエハステージＷＳＴを構成するＺ・レベリングステージＷＳ２のＺ方向に関する位置情報は、レーザ干渉計よりなるＺ軸のウエハ干渉計１８Ｚによって、例えぱ０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。即ち、ＸＹステージＷＳ１の−Ｘ側端部には、反射ミラー４２Ａ，４２Ｂがその反射面が所定角度で向かい合うようにＹ方向に延設されている。ウエハ干渉計１８Ｚが、Ｘ軸に平行な２つのレーザビームを、反射ミラー４２Ａに向けて照射すると、反射ミラー４２Ａは、その２つのレーザビームを反射ミラー４２Ｂに向けて反射し、反射ミラー４２Ｂは、レーザビームを＋Ｚ側に反射する。反射ミラー４２Ｂで反射した２つのレーザビームのうちの一方のレーザビーム（参照ビーム）は、例えば、鏡筒４０を支持するフレーム（不図示）にＸ方向に水平に延設された参照鏡４３Ｚに達し、他方のレーザビーム（測長ビーム）は、Ｚ・レベリングステージＷＳ２の底面に設けられた反射ミラー４２Ｃに達するように設定されている。参照鏡４３Ｚ及び反射ミラー４２Ｃで反射された参照ビーム及び測長ビームは、その光路を逆行して（すなわち反射ミラー４２Ｂ，４２Ａを経て）、ウエハ干渉計１８Ｚに戻る。したがって、ウエハ干渉計１８Ｚにおいて、その参照光とその測長ビームとの干渉光を検出することによって、Ｚ・レベリングステージＷＳ２のＺ方向の変位を検出することが可能となる。
【００３１】
実際には、Ｚ軸のウエハ干渉計１８Ｚは、３軸のレーザ干渉計よりなり、これによって、ＸＹステージＷＳ１に対して３箇所でＺ・レベリングステージＷＳ２のＺ方向の変位が計測される。これによって、Ｚ・レベリングステージＷＳ２のＺ方向の位置、及びθＸ，θＹ方向の傾斜角が計測される。
ウエハ干渉計１８ＸＹ及び１８Ｚで計測されたウエハステージＷＳＴの位置情報は、図６の主制御装置２０に送られている。主制御装置２０は、ウエハステージＷＳＴの位置情報に基づいて、ウエハステージ駆動部ＷＳＣを介してウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及びθＸ、θＹ、θＺ方向の角度よりなる６自由度の位置及び速度を制御する。
【００３２】
《アライメント系の説明》
また、図１の投影ユニットＰＵの−Ｙ方向の側面には、オフ・アクシスのＦＩＡ(Fie1d Image Alignment) 方式よりなる画像処理型のウエハ用のアライメント系ＡＳが設置されている。
図４に示すように、ウエハ用のアライメント系ＡＳは、例えばウエハＷ上のレジストを感光させない広帯域な検出光を照射して、ウエハＷ上のアライメントマーク又は基準マークよりなる被検マークの像を撮像する本体部ＡＳ１と、本体部ＡＳ１からの検出光を被検マークに導き、被検マークからの反射光を本体部ＡＳ１に送る三角プリズム型のミラー部材４９とを備えている。本体部ＡＳ１からは被検マークの撮像信号を処理して得られる被検マークのＸ方向、Ｙ方向の位置情報が主制御装置２０に出力される。ミラー部材４９は、底面に検出光を通す開口が形成された保持部材４７に保持されて、投影光学系ＰＬの下端近傍に配置されている。この配置によって、レチクルのパターン像の位置とアライメント系ＡＳの検出中心との間隔（ベースライン）を短くできる。
【００３３】
この場合、ミラー部材４９は図１の液浸領域３６に近い位置に配置されるため、走査露光時に目標とする液浸領域３６から外部に漏れ出した液体Ｌｑが、ミラー部材４９の底面（検出光の光路の一部）等に付着して、計測精度が低下する恐れがある。そこで、ミラー部材４９の保持部材４７は、不図示のフレームにＺ方向にスライド可能なＺ駆動部４７ａを介して支持されている。Ｚ駆動部４７ａは図６の主制御装置２０によって制御される。本実施形態では、一例として、アライメント系ＡＳを使用する期間である、ウエハＷ上の所定のアライメントマークの位置を検出するアライメント時には、ミラー部材４９は図４の実線で示す位置に設置しておく。なお、アライメント時には、液浸領域３６に対して液体Ｌｑは供給されない。
【００３４】
一方、アライメント系ＡＳを使用しない期間で、かつ投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に液体Ｌｑが供給される期間であるウエハＷの走査露光時には、Ｚ駆動部４７ａを介してミラー部材４９を２点鎖線で示す上方の退避位置Ｂ１に退避させておく。これによって、ミラー部材４９に液体Ｌｑが付着することが防止され、その後のアライメントを高精度に行うことができる。
【００３５】
なお、図４において、Ｚ駆動部４７ａを設ける代わりに、保持部材４７の底面の開口部を開閉する撥液性のシャッタ４８を設け、アライメント時に駆動機構４８ａでシャッタ４８を開き、それ以外の期間ではシャッタ４８を閉じてもよい。また、Ｚ駆動部４７ａを設ける代わりに、又はこれと併用して、ミラー部材４９の底面に付着した液体を拭き取るためのワイパー機構等を設けてもよい。さらに、検出光の光路の一部に液体が残存して、本体部ＡＳ１において撮像信号のレベルが低下したような場合には、本体部ＡＳ１から主制御装置２０にアラーム情報を供給して、アライメントを一時的に停止するようにしてもよい。
【００３６】
《フォーカス位置計測装置》
本実施形態では、図１の投影ユニットＰＵ及びノズルユニット３２を囲むように、ウエハＷの表面の複数の計測点におけるＺ方向の位置（Ｚ位置又はフォーカス位置）の情報を計測するためのフォーカス位置計測装置５０が設けられている。
図２は、フォーカス位置計測装置５０の概略構成及びフォーカス位置の計測点の配置を示す。なお、図２においては、図１の投影ユニットＰＵによる照明光ＩＬの露光領域ＩＡの中心にある光軸ＡＸを原点としてＸ軸及びＹ軸が表され、図１の投影ユニットＰＵ（投影光学系ＰＬ）の外形が２点鎖線で表されている。図２において、ノズルユニット３２、ひいてはこれによって規定される目標とする液浸領域３６及び露光領域ＩＡを囲むように、Ｘ軸に平行な細長い計測領域４５Ａ及び４５Ｂと、Ｙ軸に平行な細長い計測領域４５Ｃ及び４５Ｄとが設定されている。また、計測領域４５Ａ〜４５Ｄ内にそれぞれ一列の複数（図２では７つ）のフォーカス位置の計測点４６が設定されている。なお、計測領域４５Ａ〜４５Ｄ内の計測点の個数は任意であり、計測領域４５Ａ〜４５Ｄ内にそれぞれ複数列の計測点を設定してもよい。
【００３７】
このように、計測領域４５Ａ〜４５Ｄは、投影光学系ＰＬの露光領域ＩＡに対してＸ方向、Ｙ方向にシフトしているため、フォーカス位置計測装置５０は、オフ・アクシスの計測装置である。なお、本発明は、フォーカス位置の計測領域が投影光学系ＰＬの露光領域ＩＡと重なっている場合にも適用できる。
図２において、投影ユニットＰＵの側面に、計測領域４５Ａの複数の計測点４６に検出光によって所定パターンの像（例えばスリット像）を投影する送光系５１Ａと、計測領域４５Ａの複数の計測点４６で反射された検出光を受光して、各計測点４６のフォーカス位置に対応するフォーカス信号を出力する受光系５２Ａとを含む第１の斜入射方式の多点のオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦ系と言う）（５１Ａ，５２Ａ）が配置されている。即ち、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）は、計測領域４５Ａの複数の計測点４６のフォーカス位置の情報を計測する。また、送光系５１Ａは、検出光を生成する本体部５３と、その検出光を計測領域４５Ａに導く第１プリズム６９（第１光学部材）とを備え、受光系５２Ａは、計測領域４５Ａで反射された検出光を受光する第２プリズム７０（第１光学部材）と、その検出光を処理して検出信号を出力する本体部５４と、その検出信号からフォーカス信号を生成する信号処理系（不図示）とを備えている（詳細後述）。
【００３８】
同様に、計測領域４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄの計測点４６のフォーカス位置を計測するために、それぞれ送光系５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄと、受光系５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄとからなる斜入射方式の多点のＡＦ系（５１Ｂ，５２Ｂ）、（５１Ｃ，５２Ｃ）及び（５１Ｄ，５２Ｄ）が配置されている。これらの４個のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）〜（５１Ｄ，５２Ｄ）よりオフ・アクシスのフォーカス位置計測装置５０が構成されている。フォーカス位置計測装置５０により計測された４箇所の計測領域４５Ａ〜４５Ｄ内の複数の計測点のフォーカス位置の情報は図６の主制御装置２０に供給される。
【００３９】
図５は、フォーカス位置計測装置５０による計測領域４５Ａ〜４５Ｄと、ＸＹ座標系、すなわちウエハステージ座標系との関係を示す。図１のウエハ干渉計１８ＸＹによって計測される図５のウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の座標（ウエハステージ座標系上の座標）を（Ｘ，Ｙ）とする。そして、フォーカス位置計測装置５０により計測される、ウエハステージＷＳＴの座標が（Ｘ，Ｙ）である場合における計測領域４５Ａ〜４５Ｄのフォーカス位置をｈ（ｉ，ｊ；Ｘ，Ｙ）とする。この場合、整数の組（ｉ，ｊ）は、図２の計測領域４５Ａ〜４５Ｄ内の複数の計測点４６を識別するためのパラメータである。
【００４０】
ただし、本実施形態の図２のフォーカス位置計測装置５０は、オフアクシスの計測装置であり、図５に示すように、その計測領域４５Ａ〜４５Ｄは投影光学系ＰＬの光軸ＡＸからＸ方向に±Ｘ１，Ｙ方向に±Ｙ１のオフセットを有する。したがって、フォーカス位置計測装置５０は、ウエハステージＷＳＴの位置が（Ｘ，Ｙ）であるときに、座標（Ｘ＋Ｘ１，Ｙ＋Ｙ１）と（Ｘ−Ｘ１，Ｙ＋Ｙ１）とを結ぶ線分上の計測領域４５Ａ、座標（Ｘ＋Ｘ１，Ｙ−Ｙ１）と（Ｘ−Ｘ１，Ｙ−Ｙ１）とを結ぶ線分上の計測領域４５Ｂ、座標（Ｘ＋Ｘ１，Ｙ＋Ｙ１）と（Ｘ＋Ｘ１，Ｙ−Ｙ１）とを結ぶ線分上の計測領域４５Ｃ、及び座標（Ｘ−Ｘ１，Ｙ＋Ｙ１）と（Ｘ−Ｘ１，Ｙ−Ｙ１）とを結ぶ線分上の計測領域４５Ｄ上に配置された複数の計測点でウエハＷの表面のフォーカス位置ｈ（ｉ，ｊ；Ｘ，Ｙ）の情報を計測する。
【００４１】
また、図５において、ウエハＷの表面は、露光領域ＩＡによって相対走査されて露光される多数のショット領域ＳＡに区分されている。そして、走査露光時には、一例として、フォーカス位置の計測領域４５Ａ〜４５Ｄのうちで、Ｘ方向（非走査方向）の両端の計測領域４５Ｃ，４５Ｄは、露光中のショット領域ＳＡに対してＸ方向に隣接するショット領域内に設定され、Ｙ方向（走査方向）の両端の計測領域４５Ｃ，４５Ｄは、露光中のショット領域ＳＡに対して当該ショット領域ＳＡ又はこれに対してＹ方向に隣接するショット領域内に設定される。さらに、フォーカス位置計測装置５０は、検出光の光路中に液体Ｌｑが存在しないことを前提としてフォーカス位置の計測を行う。
【００４２】
そのため、露光領域ＩＡ内の計測点のフォーカス位置を計測する従来のオートフォーカスセンサを用いる場合に対して、本実施形態のフォーカス位置計測装置５０を用いる場合には、露光中のショット領域ＳＡ内で必要な複数の点におけるフォーカス位置（面位置）の情報を当該露光中に計測することは困難である。そこで、本実施形態では、一例として、例えば図１のアライメント系ＡＳを用いてウエハＷ上の所定のアライメントマークの位置を検出している期間（アライメント時）等に、予めフォーカス位置計測装置５０を作動させて、ウエハＷ上にＸ方向、Ｙ方向に所定間隔で設定された複数の点におけるフォーカス位置を計測して、主制御装置２０の記憶部に記憶しておく。そして、走査露光時には、フォーカス位置計測装置５０を停止させて、主制御装置２０は、予め計測されているウエハＷのフォーカス位置の情報を用いて、ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置に応じて、露光領域ＩＡ内のウエハＷの平均的な面が予めテストプリント等によって求められている投影ユニットＰＵの像面（ベストフォーカス面）に逐次合焦されるように、図１のアクチュエータ４１Ａ〜４１Ｃを駆動してＺ・レベリングステージＷＳ２上のウエハＷの面位置を制御する。これによって、ウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲのパターン像が高解像度で露光される。
【００４３】
なお、例えばアライメント時に、例えばアライメント系ＡＳでウエハＷ上の所定の複数のアライメントマークの位置を検出するためにウエハＷを移動するのみでは、フォーカス位置計測装置５０によってウエハＷの全面の必要な点でのフォーカス位置の計測が困難であるような場合があり得る。このような場合には、露光工程のスループットの低下を防止するために、ウエハＷの走査露光中の一部の期間内でも、フォーカス位置計測装置５０を作動させてウエハＷのフォーカス位置を計測してもよい。
【００４４】
図２のフォーカス位置計測装置５０内の送光系５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄの構成は送光系５１Ａと同様であり、受光系５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄの構成は受光系５２Ａと同様であるため、以下では斜入射方式で多点のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成につき説明する。
図３は、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示し、この図３の送光系５１Ａにおいて、不図示のハロゲンランプ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）等から射出されたウエハＷ上のレジストを感光させない広帯域の検出光ＤＬは、ライトガイド６０を介して射出される。射出された検出光ＤＬは、シリンドリカルレンズ６１及びコンデンサレンズ６２を介して、送光スリットプリズム６３の射出面６３ａに形成された複数のスリットを照明する。送光スリットプリズム６３の光軸に対して傾斜した射出面６３ａから射出された検出光ＤＬは、電動位置ハービング６４、第２対物レンズ６５、電動チルトハービング６６、ほぼ瞳面の位置にある振動ミラー６７、及び第１対物レンズ６８を介して、側面の形状が平行四辺形状の第１プリズム６９に入射する。ライトガイド６０〜第１対物レンズ６８より本体部５３が構成され、本体部５３及び第１プリズム６９より送光系５１Ａが構成されている。
【００４５】
第１プリズム６９は、ＺＹ平面に平行な２つの面（入射面６９ｂ及び射出面６９ａ）と、ＸＹ平面に対してＹ軸に平行な軸を中心として時計周りにほぼ４５°で交差する角度で配置された２つの傾斜面と、ＸＺ平面に平行な２つの面とで囲まれたプリズムである。第１プリズム６９の入射面６９ｂに入射した検出光ＤＬは、２つの傾斜面で順次反射された後、入射時の光路よりも下方にシフトした光路に沿って射出面６９ａからウエハＷ上の計測領域４５Ａに照射され、計測領域４５Ａの複数の計測点にスリット像を形成する。この場合、対物レンズ６５及び６８によって、射出面６３ａのスリットの像が計測領域４５Ａに投影される。また、電動位置ハービング６４及び電動チルトハービング６６はそれぞれθＸ、θＹ方向の２軸の傾斜角が制御可能な平行平面板よりなり、ハービング６４及び６６の傾斜角を制御することによって、検出光ＤＬの照射位置（計測点の位置）及び検出光ＤＬのウエハ上の入射角を制御できる。さらに、開口絞りを兼ねる振動ミラー６７の振動によって、計測領域４５Ａ上のスリット像が例えば長手方向に直交する方向に所定周期で振動する。ハービング６４，６６及び振動ミラー６７の動作は、図６の主制御装置２０の指示で動作する信号処理系７９によって制御される。
【００４６】
一方、図３の受光系５２Ａにおいて、計測領域４５Ａから反射された検出光ＤＬは、第１プリズム６９と対称な形状の第２プリズム７０の入射面７０ａに入射した後、２つの傾斜面で反射されて光路が上方にシフトした状態で射出されて本体部５４に入射する。本体部５４において、検出光ＤＬは第１対物レンズ７１、光路折り曲げ用のミラー７２、電動チルトハービング７３、第２対物レンズ７４、及び電動位置ハービング７５を介して受光スリットプリズム７６の光軸に対して傾斜した入射面７６ａに入射する。入射面７６ａには、送光スリットプリズム６３に形成された複数のスリットに対応して複数のスリット（受光スリット）が形成されている。対物レンズ７１及び７４は、計測領域４５Ａに投影された複数のスリットの像をその入射面７６ａの複数の受光スリット上に形成する。ハービング７３及び７５は、それぞれ入射面７６ａに入射する検出光ＤＬの入射角及びスリット像の形成位置を調整する。
【００４７】
受光スリットプリズム７６から射出された検出光ＤＬは、リレーレンズ７７を介して受光センサ７８に入射する。受光センサ７８には、送光スリットプリズム６３（受光スリットプリズム７６）に形成された複数のスリットと同じ個数の受光素子（フォトダイオード等）が配置されており、各受光素子上に受光スリットプリズム７６の対応する受光スリットの像が形成される。第１対物レンズ７１〜受光センサ７８より本体部５４が構成され、受光センサ７８の複数の受光素子の検出信号は信号処理系７９に供給される。信号処理系７９は、受光センサ７８の複数の受光素子の検出信号をそれぞれ振動ミラー６７の駆動信号に同期した信号で同期検波してフォーカス信号を生成する。なお、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の本体部５３及び５４として使用できる斜入射方式のオートフォーカスセンサの本体部のより詳細な構成は例えば特開平１０−１５４６５９号公報に開示されている。
【００４８】
本実施形態において、第１プリズム６９及び第２プリズム７０を用いることによって、それぞれ本体部５３及び５４を上方に配置した状態で、検出光ＤＬを計測領域４５Ａに対して大きい入射角で照射することが可能となる。従って、本体部５３及び５４の配置及び不図示のフレームに対する支持が容易になる。しかしながら、プリズム６９及び７０は最もウエハＷの液浸領域３６に近い位置に配置されるため、図１の液浸領域３６の外に出てウエハＷ上に残留している液体Ｌｑがプリズム６９及び７０に付着する恐れがある。
【００４９】
そこで、図３において、プリズム６９及び７０はそれぞれＺ駆動部８０Ａ及び８０Ｂを介してＺ方向に昇降可能な状態で不図示のフレームに支持され、Ｚ駆動部８０Ａ，８０Ｂは図６の主制御装置２０によって制御されている。Ｚ駆動部８０Ａ，８０Ｂは、例えば送りねじ方式、ボイスコイルモータ方式、又はエアシリンダ方式等でプリズム６９，７０をＺ方向に駆動する。また、ウエハＷのフォーカス位置を計測する際のプリズム６９，７０の位置（計測時の位置）を高い再現性で設定するために、Ｚ駆動部８０Ａ，８０Ｂにはリミットスイッチ及び／又はストッパ機構等が備えられている。そして、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）を使用しない期間では、プリズム６９及び７０はそれぞれＺ駆動部８０Ａ，８０Ｂによって、上方の２点鎖線で示す退避位置Ａ３，Ａ４に退避させておく。これによって、走査露光時に液体Ｌｑがプリズム６９及び７０に付着することが防止される。
【００５０】
《露光動作の説明》
次に、図１の露光装置１００における露光動作の一例について説明する。なお、前提として、レチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲがすでにロードされ、レチクルアライメント、べースライン計測等の所定の準備作業が完了しているものとする。このような露光装置１００では、まず、ウエハステージＷＳＴ上に露光対象となるウエハＷをロードする。このウエハＷは、いわゆるベアウエハではなく、各ショット領域にすでに一層以上の回路パターンが形成されたウエハであるものとする。
【００５１】
次の計測工程において、主制御装置２０は、図４のＺ駆動部４７ａを介してアライメント系ＡＳのミラー部材４９を実線で示す計測時の位置に設定する。さらに、図３のＺ駆動部８０Ａ，８０Ｂを介してＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）のプリズム６９，７０を実線で示す計測時の位置に設定する。続いて、主制御装置２０は、図１のウエハＷを保持したウエハステージＷＳＴを、図６のウエハステージ駆動部ＷＳＣを介してアライメント系ＡＳの下方に移動させ、アライメント系ＡＳによってウエハＷ上の所定の複数のアライメントマークの位置を検出させる。この際にウエハＷがＸ方向、Ｙ方向に移動する動作と並行して、主制御装置２０は、図２の４つのＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）〜（５１Ｄ，５２Ｄ）よりなるフォーカス位置計測装置５０を駆動して、計測領域４５Ａ〜４５Ｄ内の各計測点４６においてウエハＷの表面のフォーカス位置を計測する。このように多数の点でウエハＷのフォーカス位置を計測することで、ウエハＷの各ショット領域のフォーカス位置の分布（面位置情報）を計測できる。また、複数のアライメントマークの検出結果から、主制御装置２０は例えば特開昭６１−４４４２９号公報（対応する米国特許第４，７８０，６１７号）等に開示されているＥＧＡ法によってウエハＷ上の全部のショット領域の配列座標を求める。
【００５２】
次に液浸法で露光を行うための前処理工程として、主制御装置２０は、図４のＺ駆動部４７ａを介してアライメント系ＡＳのミラー部材４９を上昇させて退避位置Ｂ１に設定する。さらに、図３のＺ駆動部８０Ａ，８０Ｂを介してＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）のプリズム６９，７０を上昇させて退避位置Ａ３，Ａ４に設定する。これによって液浸法で露光を行う際に、液体Ｌｑがミラー部材４９及びプリズム６９，７０に付着することが防止される。なお、先の計測工程において、ウエハＷ上の全部の必要な点でのフォーカス位置の計測が終わっていない場合には、例えば走査露光時に残りのフォーカス位置の計測を行うために、プリズム６９，７０は計測位置に設定しておく。
【００５３】
次の位置・姿勢の制御工程において、主制御装置２０は、アライメント系ＡＳの検出結果（アライメント結果）に基づいて図１のウエハステージＷＳＴのＸＹステージＷＳ１をＸ方向、Ｙ方向にステップ移動して、ウエハＷの露光対象のショット領域を露光領域ＩＡに対して所定の位置関係の走査開始位置に位置決めする。さらに、フォーカス位置計測装置５０の計測結果よりこれから露光されるショット領域の面位置情報を求め、そのショット領域の平均的な面が投影ユニットＰＵの像面に合焦されるように、Ｚ・レベリングステージＷＳ２にＸＹステージＷＳ１の位置に応じたフォーカス位置及び傾斜角（ウエハＷの姿勢）の設定情報を供給する。
【００５４】
次の走査露光工程において、主制御装置２０は、図１の液体供給回収システム８による液浸領域３６に対する液体Ｌｑの供給及び回収を開始し、照明光ＩＬの照射を開始する。そして、オートフォーカス方式及びオートレベリング方式でＺ・レベリングステージＷＳ２を駆動しながら、レチクルステージＲＳＴ及びＸＹステージＷＳ１を同期駆動して、レチクルＲとウエハＷとを投影倍率を速度比としてＹ方向に同期走査して、ウエハＷの一つのショット領域へのレチクルＲのパターン像の露光を行う。その後、その位置・姿勢の制御工程とその走査露光工程とを繰り返しながら、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の全部のショット領域にレチクルＲのパターンの像を露光する。
【００５５】
この際に、図３のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）のプリズム６９，７０が上方に退避しているため、プリズム６９，７０に液体Ｌｑが付着することが確実に防止される。また、図４のアライメント系ＡＳのミラー部材４９も上方に退避しているため、ミラー部材４９に液体Ｌｑが付着することが確実に防止される。従って、その後で別のウエハをウエハステージＷＳＴ上にロードして、上記の計測工程でウエハＷの位置及び面位置情報を計測する際に、アライメント系ＡＳで高精度にマーク位置を計測でき、フォーカス位置計測装置５０（ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ））によって高精度にウエハＷのフォーカス位置を計測できる。従って、高い重ね合わせ精度が得られるとともに、レチクルＲのパターンを高い解像度でウエハ上に露光できる。
【００５６】
なお、その前処理工程で、図３のプリズム６９，７０を計測位置に設定しておいた場合には、例えば上記の位置・姿勢の制御工程及び／又は走査露光工程の一部の期間において、フォーカス位置計測装置５０を駆動して、ウエハＷのフォーカス位置を計測してもよい。この場合には、図２において例えば液浸領域３６に対して非走査方向の計測領域４５Ｃ，４５Ｄ又は液浸領域３６に対して走査方向の下流側の計測領域のフォーカス位置を計測するなどして、できるだけ図３のプリズム６９，７０に液体が付着しないようにすることが望ましい。
【００５７】
本実施形態の作用効果及び変形例は以下の通りである。
（１）図１の露光装置１００は、液体Ｌｑをを介して、ウエハＷ上に照明光ＩＬを照射する露光装置であって、ウエハＷの表面に検出光（計測光）を照射することによりウエハＷの位置に関する情報を取得するアライメント系ＡＳ及びウエハＷの姿勢に関する情報（複数のフォーカス位置の情報）を取得するＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）と、検出光の少なくとも一部の光路に液体Ｌｑが侵入することを防止するために、図４のミラー部材４９を退避させるＺ駆動部４７ａ（防止装置）及び図３のプリズム６９，７０を退避させるＺ駆動部８０Ａ，８０Ｂ（防止装置）とを備えている。そして、液体Ｌｑの侵入が防止された部分を含む光路を介してウエハＷの表面に検出光を照射することによりアライメント系ＡＳ及びＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によって取得された情報に応じて、ウエハＷ表面の位置及び姿勢を制御した後に、ウエハＷ上に液体Ｌｑを介して照明光ＩＬを照射している。
【００５８】
また、図１の露光装置１００による露光工程は、上記のように、計測工程、液浸露光の前処理工程、位置・姿勢の制御工程、及び走査露光工程を有している。
従って、液浸法によって高い解像度及び深い焦点深度で高精度に露光を行うことができるとともに、Ｚ駆動部４７ａ，８０Ａ，８０Ｂによって検出光の少なくとも一部の光路に液体Ｌｑが侵入することが防止される。そのため、アライメント系ＡＳ及びＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によって高精度にマーク位置及びフォーカス位置を計測できる。その結果、露光装置における重ね合わせ精度及び解像度を向上できる。なお、図３のＺ駆動部８０Ａ，８０Ｂを設けた場合に、図４のＺ駆動部４７ａを省略してもよく、逆に図４のＺ駆動部４７ａを設けた場合に図３のＺ駆動部８０Ａ，８０Ｂを省略してもよい。
【００５９】
（２）また、本実施形態において、Ｚ駆動部４７ａ，８０Ａ，８０Ｂを設けてミラー部材４９及びプリズム６９，７０を退避させる代わりに、図３のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の信号処理系（防止装置のモニタ部）が、ウエハＷ表面からの検出光ＤＬを受光して受光センサから得られる検出信号のレベル（例えば平均出力）の低下から検出光ＤＬの少なくとも一部の光路に対する液体Ｌｑの接近（混入を含む）を認識してもよい。同様に、図４のアライメント系ＡＳの本体部ＡＳ１（モニタ部）が、撮像素子の検出信号のレベルの低下から検出光の照射領域に対する液体Ｌｑの接近を認識してもよい。
【００６０】
このように検出光の光路に対する液体Ｌｑの接近が認識されたときに、主制御装置２０は、一例として、図６の液体回収装置３１Ｂを駆動してウエハＷ上の液体Ｌｑの回収を行うとともに、液体Ｌｑがその検出光の少なくとも一部の光路を回避するように、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷを移動させる。具体的には、液体Ｌｑの回収を行いながら、液浸領域３６（この段階では液体Ｌｑの供給動作は停止されている）をその検出光の光路から離れた位置に移動する。これによって、例えば走査露光時に目標とする液浸領域３６の外側に液体Ｌｑが流出したような場合に、その液体ＬｑがＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）のプリズム６９，７０及びアライメント系ＡＳのミラー部材４９に付着することを防止できる。
【００６１】
（３）また、本実施形態において、Ｚ駆動部４７ａ，８０Ａ，８０Ｂを設けてミラー部材４９及びプリズム６９，７０を退避させる代わりに、主制御装置２０の制御のもとで図１のウエハステージＷＳＴ（防止装置）を駆動することによって、図２の矢印Ａ１又はＡ２で示すように、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）のプリズム６９の射出面６９ａ（又はプリズム７０の入射面）に対して斜め方向（好ましくは４５°で傾斜した方向）にウエハＷ（ひいては液浸領域３６）を移動させてもよい。
【００６２】
この動作は、例えばＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によるフォーカス位置の計測を開始する直前に実行される。このように、プリズム６９，７０の射出面、入射面に対してウエハＷを斜めに移動すると、ウエハＷ上に残存している液体Ｌｑが斜めにプリズム６９，７０の面に接するため、液体Ｌｑがプリズム６９，７０に付着しにくくなる。
（４）また、本実施形態では、図４のＺ駆動部４７ａによってミラー部材４９を退避させ、図３のＺ駆動部８０Ａ及び８０Ｂによってプリズム６９，７０を退避させている。しかしながら、例えばアライメント系ＡＳ及びＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）による計測を開始する前に、振動素子（超音波振動子等）によってミラー部材４９及び／又はプリズム６９，７０を振動させてもよい。これによって、ミラー部材４９及び／又はプリズム６９，７０に付着している液体Ｌｑを除去できるため、その後の計測を高精度に行うことができる。
【００６３】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態につき図７を参照して説明する。本実施形態の露光装置は図１の露光装置１００とほぼ同じであるが、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）に対する液体の付着を防止するための装置が異なっている。以下、図７において図２及び図３に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。
【００６４】
図７（Ａ）は、図２に対応させて本実施形態の斜入射方式の多点のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）中の第１プリズム６９を示す拡大斜視図である。図７（Ａ）に示すように、第１プリズム６９及び第２プリズム７０の底面側は箱状部材８１Ａ及び８１Ｂによって覆われており、箱状部材８１Ａ，８１Ｂの前面の検出光ＤＬの光路を開閉するように回転可能にシャッタ８２Ａ，８２Ｂが設けられている。
【００６５】
一方のシャッタ８２Ａは、図７（Ｂ）に示すように、箱状部材８１Ａの前面に突き出た折り曲げ部８３Ａに回転軸８３Ａを介して連結され、シャッタ８２Ａはエアシリンダ８４Ａによって開閉される。そして、シャッタ８２Ａを閉じた状態では、箱状部材８１Ａの前面とシャッタ８２Ａとの間の隙間が殆どなくなるように構成され、シャッタ８２Ａを開いた状態ではプリズム６９から計測領域４５Ａに検出光ＤＬが照射されるように構成されている。図７（Ａ）の他方のシャッタ８２Ｂも同様の構成で開閉される。
【００６６】
また、少なくとも箱状部材８１Ａ，８１Ｂのシャッタ８２Ａ，８２Ｂとの接触部、及びシャッタ８２Ａ，８２Ｂの表面は液体Ｌｑに対して撥液性である。具体的に、箱状部材８１Ａ，８１Ｂ及びシャッタ８２Ａ，８２Ｂは金属製であり、その表面に撥液性を有する材料（例えばフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料、又はポリエチレン等の合成樹脂材料）を使ったコーティング処理が施されている。これによって、箱状部材８１Ａ，８１Ｂとシャッタ８２Ａ，８２Ｂとの隙間から液体Ｌｑが進入することが防止される。なお、例えばシャッタ８２Ａ，８２Ｂは、撥液性を有する材料そのものから形成してもよい。
【００６７】
本実施形態の作用効果及び変形例は以下の通りである。
（１）本実施形態では、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）を用いて計測領域４５Ａのフォーカス位置を計測する際にはシャッタ８２Ａ，８２Ｂを開いておき、フォーカス位置を計測しない場合には、シャッタ８２Ａ，８２Ｂを閉じておく。これによって、走査露光時等に液体Ｌｑがプリズム６９，７０に付着することが確実に防止できるため、その後のフォーカス位置の計測を高精度に行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態においても、例えば受光系５２Ａからの検出信号から検出光ＤＬの光路に対する液体Ｌｑの接近が検出されたときに、シャッタ８２Ａ，８２Ｂを閉じるようにしてもよい。
（２）本実施形態のようにシャッタ８２Ａ，８２Ｂを設ける代わりに、図８（Ａ）に示すように、プリズム６９，７０の底面を覆うように、ただし、検出光ＤＬの光路部分は開けておくように箱状部材８１Ｃ，８１Ｄを配置してもよい。この場合、箱状部材８１Ｃは、図８（Ｂ）に示すように、検出光ＤＬの光路をウエハＷ上に投影した経路を含みつつウエハＷの表面に対してほぼ垂直な平面に対して傾斜した面であって、ウエハＷの表面に対して略垂直な面（片側傾斜面）８１Ｃａを含んでいる。
【００６９】
なお、そのような面８１Ｃａを持つ箱状部材８１Ｃの代わりに、図８（Ｃ）に示すように、ウエハＷの表面に対して略垂直で交差する２つの面よりなる面（両側傾斜面）８１Ｅａを含む箱状部材８１Ｅを用いてもよい。箱状部材８１Ｃ，８１Ｄ，８１Ｅ，及び後述の箱状部材８１Ｇの少なくとも底面及び前端部には液浸露光で使用される液体に対して撥液性となる処理が施されている。箱状部材８１Ｃ，８１Ｅを設けた場合には、仮にウエハＷ上に液体が残留していても、ウエハＷをＸ方向、Ｙ方向に駆動する際に、ウエハＷ上の液体が面８１Ｃａ又は８１Ｅａに斜めに接するため、箱状部材８１Ｃ，８１Ｅに液体が付着しにくくなり、ひいてはプリズム６９，７０に対しても液体が付着しにくくなる。従って、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によって常に高精度にフォーカス位置を計測できる。
【００７０】
（３）また、図１０（Ａ）に示すように、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の第１プリズム６９Ａ及び第２プリズム７０Ａ（実際にはどちらか一方でもよい）の検出光ＤＬが通過する面６９Ａａ，７０Ａａを、検出光ＤＬの光路をウエハＷ上に投影した経路を含みつつウエハＷの表面に対してほぼ垂直な平面に対して傾斜させ、ウエハＷの表面に対して略垂直にしてもよい。
【００７１】
この場合、図１０（Ｂ）に示すように、プリズム６９Ａは、図８（Ａ）のプリズム６９の前面下部に三角プリズム状の凸部６９Ａｂを付加した形状である。また、検出光ＤＬは、面６９Ａａに対する法線Ａ６に対して傾斜して射出されるため、実際には、図１０（Ａ）の送光系５１Ａ及び受光系５２Ａの光軸を計測領域４５Ａの中心を通る直線に対して傾斜させる必要がある。
【００７２】
図１０（Ａ）の場合には、仮にウエハＷ上に液体が残留していても、ウエハＷをＸ方向、Ｙ方向に駆動する際に、ウエハＷ上の液体がプリズム６９Ａ，７０Ａの面６９Ａａ，７０Ａａに斜めに接するため、プリズム６９Ａ，７０Ａに液体が付着しにくくなる。従って、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によって常に高精度にフォーカス位置を計測できる。
（４）また、図８（Ａ）の箱状部材８１Ｃを設けることなく、プリズム６９の代わりに、図１０（Ｃ）に示すように、下端部６９Ｂｂが削除されたプリズム６９Ｂを用いてもよい。この場合には、プリズム６９Ｂの底面６９Ｂａが図８（Ａ）のプリズム６９の底面よりも高くなるため、液体が付着しにくくなる。
【００７３】
（５）また、図８（Ａ）の箱状部材８１Ｃの代わりに、図８（Ｄ）に示すように、ウエハＷ側の端部の下からその端部の前側空間へ延在する面８１Ｇａを備える箱状部材８１Ｇを用いてもよい。この場合、その面８１Ｇａの前端部は、検出光ＤＬの光路を遮らない範囲で上方に持ち上げられていることが好ましい。これによって、ウエハＷ上の液体がプリズム６９に付着しにくくなる。
【００７４】
（６）また、図９に示すように、プリズム６９の底面側を箱状部材８１Ｉで覆うとともに、箱状部材８１Ｉの前面の検出光ＤＬの光路を含む部分を検出光ＤＬを透過するガラス板（透過部材）８５で密閉してもよい。この場合、ガラス板８５の表面８５ａには、液浸法で使用される液体に対して撥液性の被膜が形成されることが好ましい。これによって、ウエハＷ上の液体がプリズム６９に付着することがより完全に防止できる。
【００７５】
（７）また、図７（Ａ）の第１プリズム６９から第２プリズム７０までの検出光ＤＬの光路の液浸領域３６側の部分に、図１１に示すように、ウエハＷ上の液体の高さを制限するための撥液処理が施された平板状部材８６を配置してもよい。これによって、図１１において、液浸領域３６から外側にはみ出た液体Ｌｑが検出光ＤＬの光路に進入することが防止できる。
【００７６】
（８）なお、図１１において、その平板状部材８６の代わりに、送光系５１Ａから投射されてから図７（Ａ）の受光系５２Ａに入射するまでの検出光ＤＬの光路の全てを覆う断面形状が逆Ｕ字型のカバー８７を配置してもよい。これによって、液浸領域３６から外側にはみ出た液体Ｌｑが検出光ＤＬの光路に進入することがより確実に防止できる。
（９）また、図１２に示すように、プリズム６９，７０の前面（プリズム６９，７０と液浸領域３６との間）にコンプレッサ８９Ａ，８９Ｂ（送風装置）から配管８８Ａ，８８Ｂを介して下方に清浄な気体（ドライエアー等）を吹き出してエアーカーテンを形成してもよい。
【００７７】
その代わりに、プリズム６９，７０の底面から前方に突き出たノズル部材９０Ａ，９０Ｂを介して吸引装置９１Ａ，９１Ｂ（液体回収部）によって、プリズム６９，７０の近傍の液体Ｌｑを回収してもよい。これらの機構によって、プリズム６９，７０に液体Ｌｑが付着することが防止できる。
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態につき図１３を参照して説明する。本実施形態の露光装置は図１の露光装置１００とほぼ同じであるが、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の光学部材に付着した液体を処理する装置が設けられている点が異なっている。以下、図１３において図３及び図１２に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。
【００７８】
図１３は、図３及び図１２に対応させて本実施形態の斜入射方式の多点のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す。図１３において、プリズム６９の射出面６９ａ及びプリズム７０の入射面７０ａに対して、コンプレッサ８９Ａ，８９Ｂ（送風装置）から配管８８Ａ１，８８Ｂ１を介して下方側に清浄な気体（ドライエアー等）を吹き付けている。
本実施形態の作用効果及び変形例は以下の通りである。
【００７９】
（１）本実施形態の露光装置は、液体Ｌｑを介して、ウエハＷ上に照明光を照射する露光装置であって、ウエハＷの表面に検出光ＤＬを照射することによってウエハＷ表面のフォーカス位置（位置及び／又は姿勢に関する情報）を取得するＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）と、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）のプリズム６９，７０の表面に付着した液体Ｌｑ（検出光ＤＬの少なくとも一部の光路に侵入した液体）を送風によって除去して処理するコンプレッサ８９Ａ，８９Ｂ（処理装置）とを備え、その侵入した液体が除去（処理）された部分を含む光路を介して検出光ＤＬを照射することによりＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によって取得された情報に応じて、ウエハＷの位置及び／又は姿勢を制御した後に、ウエハＷ上に液体Ｌｑを介して照明光を照射する。
【００８０】
従って、コンプレッサ８９Ａ，８９Ｂによって検出光ＤＬの少なくとも一部の光路に侵入した液体が排除して処理されるため、それ以降のフォーカス位置の計測を高精度に行うことができる。
（２）なお、図１３の本実施形態において、コンプレッサ８９Ａ，８９Ｂを設けることなく、プリズム６９，７０の底面から前面に突き出たノズル部材９０Ａ１，９０Ｂ１を介して吸引装置９１Ａ，９１Ｂによって、プリズム６９，７０の射出面６９ａ及び入射面７０ａに付着した液体Ｌｑを回収してもよい。これらの機構によって、プリズム６９，７０に付着した液体Ｌｑを排除して処理することできる。
【００８１】
（３）また、図１３のように送風装置又は液体回収部を設ける代わりに、図１４（Ａ）に示すように、プリズム６９，７０の表面を駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂによって検出光ＤＬの光路を横切るように走査して、その表面に付着した液体の除去を行う可撓性を持つワイパ１０１Ａ，１０１Ｂ（走査部材）を設けてもよい。
（４）また、ワイパ１０１Ａ，１０１Ｂの代わりに、図１４（Ｂ）に示すように、吸水性部材よりなるシート状部材９５（膜状部材）が巻回された回転部材９４Ａと、シート状部材９５を第１プリズム６９の表面の検出光ＤＬの光路よりも下方の部分に架け渡す位置決め部材９４Ｂ，９４Ｃと、シート状部材９５を巻き取って第１プリズム６９の表面を走査する巻き取り駆動部９４Ｄとを備えてもよい。
【００８２】
この構成によれば、巻き取り駆動部９４Ｄによってシート状部材９５を巻き取ることで、第１プリズム６９の表面上に付着した液体が除去される。使用済みのシート状部材９５は例えば定期的に交換される。
（５）また、ワイパ１０１Ａ，１０１Ｂの代わりに、図１４（Ｃ）に示すように、プリズム６９の底面を囲む箱状部材８１Ｋの底面に吸水性部材９６を固定してもよい。
【００８３】
（６）また、ワイパ１０１Ａ，１０１Ｂの代わりに、図１４（Ｄ）に示すように、プリズム６９を超音波振動子９８を介してフレーム９７に支持してもよい。この場合、例えばＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の計測を開始する前に、超音波振動子９８によってプリズム６９を振動させることで、プリズム６９に付着した液体を振るい落とすことができる。従って、その後のフォーカス位置の計測を高精度に行うことができる。
【００８４】
同様に、図９の検出光ＤＬの光路をガラス板８５で覆う実施形態においても、箱状部材８１Ｉを超音波振動子９３を介してフレーム９２に支持してもよい。この場合にも、計測を開始する前に、超音波振動子９３によってガラス板８６を振動させることで、ガラス板８５に付着した液体を振るい落とすことができる。
《第４の実施形態》
本発明の第４の実施形態につき図１５を参照して説明する。本実施形態の露光装置は図１の露光装置１００とほぼ同じであるが、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の検出光ＤＬの光路に液体が進入した場合に、検出信号の処理方法を変更する制御装置が設けられている点が異なっている。以下、図１５（Ａ）において図３に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。
【００８５】
図１５（Ａ）は、図３に対応させて本実施形態の斜入射方式の多点のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す。図１５（Ａ）において、振動ミラー６７によって検出光ＤＬが振動しているため、受光センサ７８の複数の受光素子からはそれぞれ図１５（Ｂ）に代表的に１番目及び４番目の受光素子からの検出信号ＳＦ１，ＳＦ４で示すように、所定周期で振動する検出信号ＳＦｉ（ｉ＝１，２，…）が信号処理系７９に出力される。
【００８６】
この場合、計測領域４５Ａの一部に液体９９が残存していると、液体９９が残存している計測点に対応する検出信号（図１５ではＳＦ４）のレベル（平均値）が一例として低下する。従って、信号処理系７９では、例えば複数の検出信号ＳＦｉのうちの所定割合以下の検出信号のレベルが他の検出信号よりも低下した場合に、検出光ＤＬの光路の一部に液体が混入したと判定して、アラーム信号ＡＬＡを主制御装置２０に供給する。これに応じて、主制御装置２０は、一例としてＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）によるフォーカス位置の計測動作を停止した後、図６の液体回収装置３１Ｂを作動して検出光ＤＬの光路上の液体を回収する。
【００８７】
別の処理方法として、信号処理系７９では、図１５（Ｃ）に示すように、レベルが低下した検出信号ＳＦ４のレベルを、例えばその検出信号ＳＦ４に最も近い正常な計測点から得られる検出信号のレベルに合わせて大きくして検出信号ＳＦ４’とする。そして、この検出信号ＳＦ４’を同期検波して対応する計測点のフォーカス位置を求める。これによって、レベル補正を行わない場合に比べて、液体の混入によるフォーカス位置の計測誤差を低減できる。
【００８８】
（１）本実施形態の作用効果は以下の通りである。
本実施形態の露光装置は、液体を介してウエハＷ上に照明光を照射する露光装置であって、ウエハＷの表面に検出光ＤＬを照射することによりウエハＷ表面のフォーカス位置（位置又は姿勢に関する情報）を取得するＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）を備え、信号処理系７９は、検出光ＤＬの少なくとも一部の光路に液体が侵入したことに応じて、受光系５２Ａで得られる検出信号を補正し、この補正された検出信号からフォーカス位置を求める。そして、この補正されて得られたフォーカス位置の情報に応じてウエハＷの位置又は姿勢を制御した後に、ウエハＷ上にその液体を介して照明光が照射される。
【００８９】
本実施形態によれば、検出光ＤＬの少なくとも一部の光路に液体が侵入したことに応じて、ＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）で取得されるフォーカス位置の情報が補正される。従って、その検出光ＤＬを用いて、液浸型露光装置において露光対象のウエハＷの表面の位置又は姿勢に関する情報を高精度に計測できるため、その後の位置合わせ又は合焦を高精度に行うことができる。
【００９０】
（２）なお、本実施形態においては、液体の混入によってレベルが変動したと予測されるフォーカス信号のレベルを補正しているが、その他に、レベルが変動したと予測されるフォーカス信号に対応する計測点については、フォーカス位置の計測を保留してもよい。この場合、当該計測点のフォーカス位置は、後で計測してもよく、その計測点に近い計測点のフォーカス位置の補間によって求めても良い。
【００９１】
なお、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等のマイクロデバイスを製造する場合、マイクロデバイスは、図１６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、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２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置１００（投影露光装置）によりレチクル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を含む基板処理ステップ２２４、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）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００９２】
言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置を用いて基板（物体）を露光することと、その露光された基板を現像することと、を含んでいる。また、このデバイス製造方法は、上記の実施形態の露光方法を用いて基板（物体）上にデバイスパターンを露光している。
この際に、液浸法を用いることによる解像度及び焦点深度の向上に加えて、アライメント系ＡＳ及び／又はフォーカス位置計測装置５０の計測精度が向上しているため、高い重ね合わせ精度及び／又は更に高い解像度で露光を行うことができる。従って、微細パターンを有するデバイスを高精度に製造できる。
【００９３】
なお、本発明は、上述のステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置（スキャナ）の他に、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパー等）にも適用できる。
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子やプラズマディスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックスウエハ上に転写する露光装置、並びに撮像素子（ＣＣＤなど）、有機ＥＬ、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems)、及びＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置及びＥＵＶ露光装置などで使用されるマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。このように、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第１の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１のフォーカス位置計測装置５０による計測領域４５Ａ〜４５Ｄと液浸領域３６及び露光領域ＩＡとの関係を示す平面図である。
【図３】図２のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す図である。
【図４】図１のアライメント系ＡＳの構成を示す図である。
【図５】図１のウエハステージＷＳＴの要部の構成を示す平面図である。
【図６】図１の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図７】（Ａ）は第２の実施形態のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す平面図、（Ｂ）は図７（Ａ）のプリズム及びシャッタ機構を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）は第２の実施形態の変形例のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す図  、（Ｂ）は図８（Ａ）のプリズム及び箱状部材を示す平面図、（Ｃ）は箱状部材の別の例を示す平面図、（Ｄ）は箱状部材のさらに別の例を示す縦断面図である。
【図９】第２の実施形態の別の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】（Ａ）は第２の実施形態のさらに別の変形例を示す平面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）のプリズムを示す斜視図、（Ｃ）は別のプリズムを示す側面図である。
【図１１】第２の実施形態のさらに別の変形例の要部を示す図である。
【図１２】第２の実施形態のさらに別の変形例のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）を示す図である。
【図１３】第３の実施形態のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）の構成を示す図である。
【図１４】（Ａ）は第３の実施形態の変形例を示す図、（Ｂ）は第３の実施形態の別の変形例の要部を示す平面図、（Ｃ）は第３の実施形態のさらに別の変形例の要部を示す縦断面図、（Ｄ）は第３の実施形態のさらに別の変形例の要部を示す図である。
【図１５】（Ａ）は第４の実施形態のＡＦ系（５１Ａ，５２Ａ）を示す図、（Ｂ）は図１５（Ａ）の受光センサから得られる検出信号の一例を示す図、（Ｃ）は補正後の検出信号の一例を示す図である。
【図１６】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９５】
Ｒ…レチクル、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＡＳ…アライメント系、２０…主制御装置、３２…ノズルユニット、４５Ａ〜４５Ｄ…計測領域、４７ａ…Ｚ駆動部、４９…ミラー部材、５０…フォーカス位置計測装置、５１Ａ〜５１Ｄ…送光系、５２Ａ〜５２Ｄ…受光系、６９…第１プリズム、７０…第２プリズム、８０Ａ，８０Ｂ…Ｚ駆動部、８２Ａ，８２Ｂ…シャッタ
【図１】
2009141155.tif 000003
【図２】
2009141155.tif 000004
【図３】
2009141155.tif 000005
【図４】
2009141155.tif 000006
【図５】
2009141155.tif 000007
【図６】
2009141155.tif 000008
【図７】
2009141155.tif 000009
【図８】
2009141155.tif 000010
【図９】
2009141155.tif 000011
【図１０】
2009141155.tif 000012
【図１１】
2009141155.tif 000013
【図１２】
2009141155.tif 000014
【図１３】
2009141155.tif 000015
【図１４】
2009141155.tif 000016
【図１５】
2009141155.tif 000017
【図１６】
2009141155.tif 000018