JP2006210408A - 投影光学系の検査装置、及び投影光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を精度良く検査できる検査装置を提供する。
【解決手段】 検査装置ＩＮＳは、投影光学系ＰＬの像面側に設けられ、液体ＬＱを保持可能な周壁部７１を有する液体保持部材７０と、周壁部７１の内側に設けられた反射球面８Ｓと、反射球面８Ｓで反射した測定光を投影光学系ＰＬを介して光電検出する光電検出器と、周壁部７１の外側に設けられ、周壁部７１の上面を通過して周壁部７１の内側より流出した液体ＬＱを回収する回収溝７３とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液浸露光に用いる投影光学系の検査装置、及び投影光学系の製造方法に関するものである。

半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを投影光学系を介して感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。マスクのパターンを基板上に精確に投影するために、投影光学系には優れた光学性能が要求されるため、従来より、投影光学系の光学性能を検査装置を使って検査することが行われている。下記特許文献１、２には、投影光学系の光学性能を検査する技術の一例が開示されている。
特開２００２−２９６００５号公報 特開平１０−１６０５８２号公報

ところで、近時においては、露光装置の更なる高解像度化の要求に応えるために、投影光学系と基板との間の露光光の光路空間を液体で満たす液浸法を適用した液浸露光装置が案出されている。そのため、この液浸露光に用いられる投影光学系の光学性能を精度良く検査（測定）できる検査装置の案出が望まれている。液浸露光に用いられる投影光学系の光学性能を検査するとき、投影光学系の像面側の光路空間を液体で満たすことが考えられるが、精度良い検査を行うためには、投影光学系の像面側の光路空間を確実に液体で満たすとともに、液体の漏出を防止することが大切である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を精度良く検査できる検査装置、及びその検査装置を用いる投影光学系の製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、液浸露光に用いる投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する検査装置において、投影光学系（ＰＬ）の像面側に設けられ、液体（ＬＱ）を保持可能な周壁部（７１）を有する液体保持部材（７０）と、周壁部（７１）の内側に設けられた反射球面（８Ｓ）と、反射球面（８Ｓ）で反射した測定光を投影光学系（ＰＬ）を介して光電検出する光電検出器（３０）と、周壁部（７１）の外側に設けられ、周壁部（７１）の上面を通過して周壁部（７１）の内側より流出した液体（ＬＱ）を回収する回収溝（７３）とを備え、光電検出器（３０）の検出結果に基づいて、投影光学系（ＰＬ）の光学性能を検査する検査装置（ＩＮＳ）が提供される。

本発明の第１の態様によれば、投影光学系の像面側の光路空間を液体で満たし、液体の漏出を防止して、投影光学系の光学性能を精度良く検査することができる。

本発明の第２の態様に従えば、上記態様の検査装置を用いる投影光学系の製造方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、光学性能を精度良く検査された投影光学系を製造することができる。

本発明によれば、液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を精度良く検査できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお以下の説明においては、図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。また、ＸＹ平面は水平面と平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸とする。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る検査装置を示す概略構成図である。図１において、検査装置ＩＮＳは、液浸露光に用いる投影光学系ＰＬの光学性能を検査するものであって、光源１と、干渉計部２と、干渉計部２を保持して移動可能な第１ステージ３と、検査対象である投影光学系ＰＬの像面側に設けられた反射球面８Ｓと、反射球面８Ｓを保持して移動可能な第２ステージ９と、検査装置ＩＮＳ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。また、検査装置ＩＮＳは、床面Ｆ上に防振ユニット１００を介して支持されたメインコラム１０１と、メインコラム１０１上に固定された支持フレーム１０２とを備えている。メインコラム１０１には、内側に向けて突出する段部１０３が形成されている。

また、検査装置ＩＮＳは、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の空間を液体ＬＱで満たすための液浸機構ＬＦを備えている。液浸機構ＬＦは、投影光学系ＰＬの像面側に設けられ、液体ＬＱを保持可能な周壁部７１を有する液体保持部材７０と、液体保持部材７０に設けられた供給口５２を介して投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間に液体ＬＱを供給するための液体供給機構５０と、周壁部７１の外側の回収溝７３に設けられた回収口６２を介して液体ＬＱを回収するための液体回収機構６０とを備えている。本実施形態においては、液体ＬＱとして純水を用いる。

光源１は、所定形状の断面を有する光束を射出する光源であり、例えばＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）である。液体ＬＱとして用いられる純水はＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。光源１から射出される光束は干渉計部２に供給される。干渉計部２は、光源１から供給される光束から参照光と測定光とを生成し、測定光を検査対象としての投影光学系ＰＬに供給するとともに、投影光学系ＰＬを通過した測定光と参照光とを干渉させて得られる干渉光の干渉縞を検出する。干渉計部２は、干渉縞の検出結果を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、干渉計部２から出力された検出結果（干渉縞そのもの）を不図示の表示装置に表示し、又は検出結果を解析して投影光学系ＰＬにおいて生ずる波面収差を数値的に求めて、得られた数値を表示装置に表示する。

第１ステージ３は、第１定盤３Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、第１定盤３Ｂ上で、干渉計部２を保持して移動可能である。なお、第１ステージ３及び第１定盤３Ｂの中央部には測定光を通過させる開口部がそれぞれ形成されている。第１定盤３Ｂは、支持フレーム１０２の上部に支持されている。第１ステージ３は、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む第１駆動装置３Ｄの駆動により、干渉計部２を保持した状態で、第１定盤３Ｂ上において、ＸＹ平面内において移動可能である。更に、第１ステージ３は、Ｚ軸方向、θＸ、θＹ、及びθＺ方向にも移動可能に構成されている。したがって、第１ステージ３に保持された干渉計部２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。

第１ステージ３には、干渉計用反射面を有する移動鏡４Ａ、４Ｂが設けられている。また、移動鏡４Ａの反射面に対応してレーザ干渉計５が設けられており、移動鏡４Ｂの反射面に対応してレーザ干渉計６が設けられている。本実施形態においては、移動鏡４Ａ、４Ｂは、第１ステージ３の上部に設けられている。また、レーザ干渉計５は、移動鏡４Ａの反射面と対向するように、支持フレーム１０２上の支持部材１０４に支持されており、レーザ干渉計６は、第１ステージ３の上方において、移動鏡４Ｂの反射面と対向するように、不図示の支持部材に支持されている。

図１では図示を簡略化しているが、移動鏡４ＡはＸ軸に垂直な反射面を有する移動鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する移動鏡から構成されている。また、レーザ干渉計５は、Ｙ軸に沿って移動鏡４Ａの反射面にレーザ光を照射する２個のＹ軸用のレーザ干渉計及びＸ軸に沿って移動鏡４Ａの反射面にレーザ光を照射するＸ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｙ軸用の１個のレーザ干渉計及びＸ軸用の１個のレーザ干渉計により第１ステージ３のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が検出される。また、Ｙ軸用の２個のレーザ干渉計の検出値の差により、第１ステージ３のθＺ方向の回転角が検出される。

移動鏡４ＢはＺ軸に垂直な反射面を有している。レーザ干渉計６は、移動鏡４Ｂの反射面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによって、第１ステージ３のＺ軸方向の位置及び姿勢を検出する。図１においては、レーザ干渉計６及び移動鏡４Ｂを１つのみ図示しているが、実際にはそれぞれ３つ設けられており、レーザ干渉計６は、第１ステージ３のＺ軸方向の位置及び傾き（θＸ方向及びθＹ方向の回転角）を検出する。

このように、レーザ干渉計５、６は、第１ステージ３に設けられた移動鏡４Ａ、４Ｂの反射面と協働して第１ステージ３のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置を検出する。レーザ干渉計５、６の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５、６の検出結果に基づいて、第１駆動装置３Ｄを駆動し、第１ステージ３に保持されている干渉計部２の位置及び姿勢を制御する。

干渉計部２の−Ｚ方向には、検査対象としての投影光学系ＰＬが配置され、干渉計部２で生成された測定光が投影光学系ＰＬに供給される。投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子は鏡筒ＰＫに保持されており、鏡筒ＰＫの外周にはフランジＰＦが設けられている。メインコラム１０１の段部１０３上には、投影光学系ＰＬのフランジ部ＰＦを支持するための支持機構１０５が設けられており、投影光学系ＰＬはフランジＰＦ及び支持機構１０５を介してメインコラム１０１の段部１０３に支持されている。また、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１は鏡筒ＰＫより露出している。

投影光学系ＰＬの像面側に設けられた反射球面８Ｓは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを通過した測定光を反射して再度投影光学系ＰＬに導くためのものであり、投影光学系ＰＬに向かって凸状の球面である。

第２ステージ９は、第２定盤９Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されており、第２定盤９Ｂ上で、反射球面８Ｓを保持して移動可能である。第２定盤９Ｂは、メインコラム１０１の下部に設けられた下側段部１０６に支持されている。第２ステージ９は、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む第２駆動装置９Ｄの駆動により、反射球面８Ｓを保持した状態で、第２定盤９Ｂ上において、ＸＹ平面内において移動可能である。更に、第２ステージ９は、Ｚ軸方向、θＸ、θＹ、及びθＺ方向にも移動可能に構成されている。したがって、第２ステージ９に保持された反射球面８Ｓは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。このように、第２駆動装置９Ｄは、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとを相対的に移動可能である。

第２ステージ９には、干渉計用反射面を有する移動鏡１０Ａ、１０Ｂが設けられている。また、移動鏡１０Ａの反射面に対応してレーザ干渉計１１が設けられており、移動鏡１０Ｂの反射面に対応してレーザ干渉計１２が設けられている。本実施形態においては、移動鏡１０Ａは、第２ステージ９の側部に設けられており、移動鏡１０Ｂは第２ステージ９の下部に設けられている。また、レーザ干渉計１１は、移動鏡１０Ａの反射面と対向するように、メインコラム９の一部に支持されており、レーザ干渉計１２は、第２定盤９Ｂの下方において、移動鏡１０Ｂの反射面と対向するように、メインコラム９の一部に支持されている。なお、第２定盤９Ｂの一部には、レーザ干渉計１２の検出光を通過させるための開口部Ｋ３が形成されている。

図１では図示を簡略化しているが、移動鏡１０ＡはＸ軸に垂直な反射面を有する移動鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する移動鏡から構成されている。また、レーザ干渉計１１は、Ｙ軸に沿って移動鏡１０Ａの反射面にレーザ光を照射する２個のＹ軸用のレーザ干渉計及びＸ軸に沿って移動鏡１０Ａの反射面にレーザ光を照射するＸ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｙ軸用の１個のレーザ干渉計及びＸ軸用の１個のレーザ干渉計により第２ステージ９のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が検出される。また、Ｙ軸用の２個のレーザ干渉計の検出値の差により、第２ステージ９のθＺ方向の回転角が検出される。

移動鏡１０ＢはＺ軸に垂直な反射面を有している。レーザ干渉計１２は、移動鏡１０Ｂの反射面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによって、第２ステージ９のＺ軸方向の位置及び姿勢を検出する。図１においては、レーザ干渉計１２及び移動鏡１０Ｂを１つのみ図示しているが、実際にはそれぞれ３つ設けられており、レーザ干渉計１２は、第２ステージ９のＺ軸方向の位置及び傾き（θＸ方向及びθＹ方向の回転角）を検出する。

このように、レーザ干渉計１１、１２は、第２ステージ９に設けられた移動鏡１０Ａ、１０Ｂの反射面と協働して第２ステージ９のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向の位置を検出する。レーザ干渉計１１、１２の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１、１２の検出結果に基づいて、第２駆動装置９Ｄを駆動し、第２ステージ９に保持されている反射球面の位置及び姿勢を制御する。

液浸機構ＬＦの液体供給機構５０は、投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１と反射球面８Ｓとの間の空間に液体ＬＱを供給するためのものであって、液体ＬＱを供給可能な液体供給装置５１と、液体供給装置５１にその一端部を接続する供給管５３とを備えている。供給管５３の他端部は液体保持部材７０に接続されている。液体供給装置５１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、液体ＬＱの温度を調整する温調装置、液体ＬＱ中の気体成分を低減する脱気装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給機構５０の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

液浸機構ＬＦの液体回収機構６０は、液体供給機構５０で供給された液体ＬＱを回収するためのものであって、液体保持部材７０の回収溝７３に第１回収管６４を介して接続され、液体ＬＱを収容可能な収容部材６５と、収容部材６５に収容された液体ＬＱを第２回収管６３を介して吸引回収可能な液体回収装置６１とを備えている。液体回収装置６１は、例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。液体回収機構６０の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

図２は干渉計部２を示す概略構成図である。図２において、干渉計部２は、レンズ２１と、コリメートレンズ２２と、折り曲げミラー２３と、ビームスプリッタ２４と、折り曲げミラー２５、２６と、基準レンズ２７と、リレーレンズ２８、２９と、光電検出器（センサ）３０とを備えている。

レンズ２１は、光源１から供給される光束を一度集光し、コリメートレンズ２２はレンズ２１で集光された光束を平行光束に変換する。折り曲げミラー２３は、コリメートレンズ２２を通過して−Ｙ方向に進む光束を＋Ｚ方向に偏向する。ビームスプリッタ２４は、折り曲げミラー２３で偏向されて＋Ｚ方向に進む光束を透過させるとともに、折り曲げミラー２５から−Ｚ方向に進む光束を＋Ｙ方向に反射する。折り曲げミラー２５はビームスプリッタ２４を透過して＋Ｚ方向に進む光束を−Ｙ方向に偏向し、折り曲げミラー２６は折り曲げミラー２５で偏向されて−Ｙ方向に進む光束を−Ｚ方向に偏向する。

基準レンズ２７は＋Ｚ方向に凸となるよう配置されたメニスカスレンズであり、参照光及び測定光を生成するために設けられる。この基準レンズ２７は、投影光学系ＰＬ側の面が球面に設定された基準面２７ａであり、折り曲げミラー２６で偏向されて−Ｚ方向に進む光束は基準面２７ａに対して垂直に入射する。基準面２７ａを透過した光束は測定光として用いられ、基準面２７ａで反射された光束は参照光として用いられる。制御装置ＣＯＮＴは、基準レンズ２７の焦点が投影光学系ＰＬの物体面ＯＰに配置されるように、レーザ干渉計６の検出結果をモニタしつつ、第１駆動装置３Ｄを介して第１ステージ３のＺ軸方向の位置を制御する。

リレーレンズ２８、２９は、折り曲げミラー２６、２５を順に介してビームスプリッタ２４で反射された光束（参照光と測定光との干渉光）をリレーするレンズである。干渉計部２に設けられたレンズ２１、コリメートレンズ２２、基準レンズ２７、及びリレーレンズ２８、２９は投影光学系ＰＬが備える光学素子と同様に合成石英又は蛍石等の硝材を用いて形成されている。

センサ３０は、干渉光を検出するものであり、例えば二次元ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子を用いることができる。このように、図２に示す干渉計部２においては、フィゾー型の干渉計が構成されている。センサ３０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。なお、図２においては、便宜上、投影光学系ＰＬに設けられる光学素子のうち、最も物体面側に配置される光学素子ＬＳ３、及び最も像面側に配置される光学素子ＬＳ２、ＬＳ１を図示しているが、実際には十数〜数十個の光学素子が設けられている。液体供給機構５０からの液体ＬＱは、第１光学素子ＬＳ１と反射球面８Ｓとの間に供給される。

図３は第２ステージ９を示す側断面図である。図３において、第２ステージ９は、第２駆動装置９Ｄにより駆動されるステージ本体９０と、ステージ本体９０に支持された第１支持部材９１と、第１支持部材９１に支持された第２支持部材９２と、第２支持部材９２の上端部に支持された第３支持部材９３とを備えている。

ステージ本体９０は、第１支持部材９１を配置可能な穴部９０Ｈを有しており、第１支持部材９１は穴部９０Ｈの内側に配置されている。第１支持部材９１の上端部にはステージ本体９０の上面と接触するフランジ部９１Ｆが設けられており、ステージ本体９０と第１支持部材９１とは固定されている。

第１支持部材９１は、第２支持部材９２を配置可能な内部空間を有したほぼ有底筒状の部材であり、第１支持部材９１の内部空間側の底面には、第２支持部材９２を支持する複数の凸部９１Ｔが設けられている。第１支持部材９１と第２支持部材９２（可動部材９４）とは凸部９１Ｔにおいてのみ接続（接触）され、それ以外の部分は互いに離れている。本実施形態においては、凸部９１Ｔは３つ設けられており、第２支持部材９２は３つの凸部９１Ｔで支持される。

第２支持部材９２の平面視ほぼ中央部には凸部９２Ｔが設けられており、凸部９２Ｔを囲むように環状の凹部（空間部）９２Ｈが形成されている。凹部９２Ｈには、液浸機構ＬＦの供給管５３及び第１回収管６４が配置される。そして、第２支持部材９２の凸部９２Ｔの上端部に第３支持部材９３が支持されている。第３支持部材９３は、反射球面８Ｓを有する球状部材８を支持するものであって、フランジ部９３Ｆと、フランジ部９３Ｆよりも上方に突出する凸部９３Ｔとを有している。第２支持部材９２の凸部９２Ｔ及び第３支持部材９３は平面視においてほぼ円形状であり、第３支持部材９３のフランジ部９３Ｆは、第２支持部材９２の凸部９２Ｔの上面とほぼ同じ径を有し、その凸部９２Ｔの上面と接続される。第３支持部材９３の凸部９３Ｔは、フランジ部９３Ｆよりも小径に設けられており、球状部材８は凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持される。第２支持部材９２と第３支持部材９３とは固定されている。以下の説明においては、第２ステージ９の一部を構成し、反射球面８Ｓを有する球状部材８を保持する第３支持部材９３及びその第３支持部材９３に固定された第２支持部材９２を合わせて適宜、「可動部材９４」と称する。

移動鏡１０Ａ、１０Ｂは、第２ステージ９の第２支持部材９２に設けられている。第２支持部材９２は、凸部９２Ｔに対して凹部９２Ｈより外側に設けられた周縁部９２Ｓを有しており、周縁部９２Ｓの一部は、第１支持部材９１の上端部（フランジ部９１Ｆ）よりも上方に突出している。そして、第１支持部材９１の上端部より上方に突出した周縁部９２Ｓの一部には開口部Ｋ１が設けられている。移動鏡１０Ａは、その反射面が周縁部９２Ｓの開口部Ｋ１の内側に配置されるように、第２支持部材９２の周縁部９２Ｓの内側面に接続されている。レーザ干渉計１１は、開口部Ｋ１を介して移動鏡１０Ａの反射面に検出光を照射可能である。また、第２支持部材９２の平面視ほぼ中央部には、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔９２Ｋが形成されており、貫通孔９２Ｋの下端部に移動鏡１０Ｂが設けられている。移動鏡１０Ｂは、その反射面が貫通孔９２Ｋの下端部の開口部Ｋ２の内側に配置されるように、貫通孔９２Ｋの内側に接続されている。また、第１支持部材９１の下面には、開口部Ｋ２に対応する開口部Ｋ２’が設けられている。また上述のように、第２定盤９Ｂの一部には、レーザ干渉計１２の検出光を通過させるための開口部Ｋ３が形成されている。レーザ干渉計１２は、開口部Ｋ２、Ｋ２’、Ｋ３を介して移動鏡１０Ｂの反射面に検出光を照射可能である。

移動鏡１０Ａ、１０Ｂが設けられた第２支持部材９２と、球状部材８を支持した第３支持部材９３とは固定されており、第２支持部材９２及び第３支持部材９３のそれぞれは低熱膨張材料で形成されているため、制御装置ＣＯＮＴは、第２支持部材９２に設けられた移動鏡１０Ａ、１０Ｂの反射面と協働してレーザ干渉計１１、１２を使って第２支持部材９２の位置を検出することで、干渉計１１、１２によって規定される座標系での球状部材８（反射球面８Ｓ）の位置を求めることができる。

液体保持部材７０は、投影光学系ＰＬの像面側に設けられており、板状の基材７５と、基材７５上に設けられた周壁部７１と、周壁部７１の外側に設けられた回収溝７３と、周壁部７１の内側に設けられ、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１が配置される開口部７４とを有している。周壁部７１の外側には、周壁部７１を囲むように第２周壁部７２が設けられており、回収溝７３は、周壁部７１と第２周壁部７２との間に設けられている。

液体保持部材７０は、連結機構９６を介して第１支持部材９１に接続されており、液体保持部材７０と第１支持部材９１とは固定されている。基材７５の上面７５Ａは、投影光学系ＰＬの像面側の端面（第１光学素子ＬＳ１の下面）Ｔ１と対向するように設けられており、基材７５の上面７５Ａには、液体供給機構５０から液体ＬＱを供給するための供給口５２が設けられている。以下の説明においては、液体保持部材７０のうち、投影光学系ＰＬの像面側の端面Ｔ１に対向する基材７５の上面７５Ａを適宜、「底面部７５Ａ」と称する。

供給口５２は、底面部７５Ａのうち、周壁部７１よりも内側に設けられている。液体供給機構５０は、供給口５２を介して、周壁部７１の内側に液体ＬＱを供給する。供給口５２は底面部７５Ａに設けられており、＋Ｚ方向に向けて液体ＬＱを供給する。周壁部７１は、周壁部７１の内側で液体ＬＱを保持する。そして、第１光学素子ＬＳ１は、周壁部７１の内側に保持された液体ＬＱと接触するように、液体保持部材７０の開口部７４に配置される。

回収溝７３は、周壁部７１の上面を通過して周壁部７１の内側より流出した液体ＬＱを回収する。すなわち、回収溝７３は周壁部７１で囲まれた空間からオーバーフローした液体ＬＱを回収するように設けられている。回収溝７３の内側には、液体回収機構６０を構成する回収口６２が設けられている。本実施形態においては、回収口６２は、回収溝７３の内側の底面部７５Ａに設けられている。後に詳述するように、回収溝７３の液体ＬＱは、回収口６２、第１回収管６４、収容部材６５、及び第２回収管６３を介して液体回収装置６１に回収される。

液体保持部材７０のうち、周壁部７１の内側の底面部７５Ａの一部には、第３支持部材９３の凸部９３Ｔを配置可能な貫通穴７０Ｋが設けられている。貫通穴７０Ｋは、第３支持部材９３に対応するように、平面視ほぼ円形状である。第３支持部材９３の凸部９３Ｔが液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋに配置されることにより、第３支持部材９３の凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持されている球状部材８の反射球面８Ｓは、液体保持部材７０の周壁部７１の内側に配置される。

液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋの径は、第３支持部材９３の凸部９３Ｔの径よりも大きく、第１支持部材９１に連結機構９６を介して接続された液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋの内側面と凸部９３Ｔの側面との間には所定のギャップ（隙間）が設けられている。また、液体保持部材７０の下面と第３支持部材９３のフランジ部９３Ｆの上面との間には、液体ＬＱの漏出を防止するためのシール部材９５が設けられている。シール部材９５は、例えばＯリングによって構成されている。液体保持部材７０の貫通穴７０Ｋの内側面と第３支持部材９３の凸部９３Ｔの側面との間には所定のギャップ（隙間）が設けられており、液体保持部材７０と第３支持部材９３（可動部材９４）とは、シール部材９５のみを介して接続され、それ以外の部分は互いに離れている。このように、液体保持部材７０と可動部材９４とは別々の部材として形成され、実質的に分離されている。

図４は液体保持部材７０の斜視図である。図４に示すように、本実施形態の供給口５２は、所定の径を有する平面視円形状であり、底面部７５Ａの４箇所の所定位置のそれぞれに設けられている。ここでは、供給口５２は周壁部７１の内側の底面部７５Ａの四隅のそれぞれに設けられている。そして、第３支持部材９３（可動部材９４）の凸部９３Ｔの上面９３Ａにおいて支持された球状部材８の反射球面８Ｓは、周壁部７１の内側に配置されている。なお、供給口５２の大きさ、形状、数、及び配置は、周壁部７１の内側に円滑に液体ＬＱを供給可能であれば任意の構成を採用することができる。例えば、供給口５２を底面部７５Ａの２箇所に設けてもよいし、小さな供給口５２を複数マトリクス状（例えば１０行×１０列）に配置してもよい。また、供給口５２を周壁部７１の内側の底面部７５Ａの中央領域近傍に配置してもよい。あるいは、供給口５２近傍に、供給口５２から供給された液体ＬＱの流れをガイドする例えばフィン状の部材や、供給口５２と離れた位置で対向し、供給口５２より＋Ｚ方向に供給された液体ＬＱの流れの向きをＸＹ方向（水平方向）に向けるためのキャップ状の部材を配置してもよい。また、底面部７５Ａや周壁部７１の内側面に複数の溝を形成して液体ＬＱの流れをガイドしてもよい。また、供給口５２は、周壁部７１の内側面に設けられていてもよい。

回収溝７３は周壁部７１を囲むように環状に設けられている。回収口６２は、回収溝７３の内側における底面部７５Ａの４箇所の所定位置のそれぞれに設けられている。また、本実施形態の回収口６２は、所定の径を有する平面視円形状である。

周壁部７１の上面の複数の所定位置のそれぞれには切欠部（凹部）７１Ｋが設けられている。周壁部７１の内側の液体ＬＱは、切欠部７１Ｋを通過して回収溝７３に流出することができる。切欠部７１Ｋは、回収口６２に対応するように４つ設けられており、回収口６２の近傍に設けられている。これにより、周壁部７１の内側より切欠部７１Ｋを通過して回収溝７３に流出した液体ＬＱは、回収口６２を介して円滑に回収される。なお、回収口６２の大きさ、形状、数、及び配置は、液体ＬＱを回収溝７３より円滑に回収（排出）可能であれば任意の構成を採用することができる。また、切欠部７１Ｋを設けずに、周壁部７１を越えて流出した液体ＬＱを回収するようにしてもよい。

球状部材８は、第３支持部材９３（可動部材９４）の凸部９３Ｔの上面９３Ａに形成された平面視六角形の凹部の内側に配置されている。凹部の内側には球状部材８を支持するための３つの支持面が設けられており、第３支持部材９３は、３つの支持面によって球状部材８の３箇所を支持するようになっている。また、第３支持部材９３を挟んで、球状部材８が支持されている上面９３Ａと反対側には磁石４２（図３参照）が設けられている。本実施形態の球状部材８は鋼球の表面にシリコン膜を被覆したものであり、磁性体を含んでいる。したがって、第３支持部材９３を挟んで、球状部材８が支持されている上面９３Ａと反対側に磁石４２を設けることにより、球状部材８を磁力によって支持面に接触させ、吸着保持することができる。また、このような構成とすることにより、第３支持部材９３に対して球状部材８を容易に脱着（交換）可能とすることができる。また、球状部材８の周囲に設けられた第３支持部材９３の上面９３Ａは、鏡面加工などにより平坦度良く仕上げられている。上面９３Ａは、高い光反射率を有する光反射部となっている。また、上面９３Ａには、球状部材８の反射球面８Ｓを囲むように、平面視において環状でほぼ矩形状の溝４５が設けられている。

本実施形態においては、第３支持部材９３に支持された球状部材８のＺ軸方向に関する中心位置と、第３支持部材９３の上面９３ＡのＺ軸方向に関する位置とがほぼ一致するように設けられている。本実施形態の球状部材８の径（直径）は２ｍｍ程度であるため、球状部材８の表面は上面９３Ａより１ｍｍ程度突出しており、その突出した球状部材８の表面はほぼ半球状である。そして、その球状部材８の上面９３Ａより突出した半球状の領域が反射球面８Ｓとして機能する。また、第３支持部材９３に支持された球状部材８のＸＹ方向に関する中心位置と、矩形状で環状の溝４５のＸＹ方向に関する中心位置（図心位置）とがほぼ一致するように設けられている。

次に、上述の検査装置ＩＮＦを用いて検査対象としての投影光学系ＰＬの光学性能の検査する検査方法について説明する。投影光学系ＰＬの光学性能を検査するために、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構５０及び液体回収機構６０のそれぞれを駆動する。液体供給機構５０の液体供給装置５１から送出された液体ＬＱは、供給管５３、及び供給口５２を介して、液体保持部材７０の周壁部７１の内側に供給される。液体保持部材７０は、周壁部７１の内側に液体ＬＱを保持する。液体保持部材７０の開口部７４の内側には投影光学系ＰＬの第１光学素子ＬＳ１が配置されており、周壁部７１の内側に保持された液体ＬＱは、第１光学素子ＬＳ１と接触する。また、反射球面８Ｓは周壁部７１の内側に配置されているため、図５の模式図に示すように、周壁部７１の内側に所定量以上の液体ＬＱが保持されることにより、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間に液体ＬＱが満たされる。

制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５の検出結果をモニタしつつ、干渉計部２に設けられた基準レンズ２７のＸＹ平面内における焦点位置が最初の検査位置に配置されるように、第１駆動装置３Ｄを介して第１ステージ３を駆動し、ＸＹ平面内において第１ステージ３を位置決めする。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１の検出結果をモニタしつつ第２駆動装置９Ｄを介して第２ステージ９をＸＹ平面内で移動させて、第１ステージ３のＸＹ平面内における位置に応じた位置に第２ステージ９を位置決めする。これにより、上面９３Ａに直交し、反射球面８Ｓの最上部を通る光軸が、投影光学系ＰＬに関して基準レンズ２７の焦点の位置と光学的に共役な点を通るように、反射球面８Ｓは位置決めされる。

これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計６、１２の検出結果をモニタしつつ、第１、第２ステージ３、９のＺ軸方向の位置及び姿勢を制御する。このとき、Ｚ軸方向における基準レンズ２７の焦点位置が、投影光学系ＰＬの物体面ＯＰ内に含まれるように第１ステージ３を制御するとともに、上面９３Ａが投影光学系ＰＬの像面と一致するように第１ステージ９を制御する。

以上の処理が完了すると、制御装置ＣＯＮＴは光源１に対して制御信号を出力して光源１を発光させる。光源１が発光すると、光源１から−Ｙ方向に進む光束は干渉計部２が備えるレンズ２１に導かれる。レンズ２１に導かれた光束は、コリメートレンズ２２を通過して平行光に変換された後、折り曲げミラー２３に入射し、＋Ｚ方向に偏向される。この光束はビームスプリッタ２４を透過して折り曲げミラー２５で−Ｙ方向に偏向され、更に折り曲げミラー２６で−Ｚ方向に偏向された後、基準レンズ２７に入射する。

光束が基準レンズ２７に入射すると、基準レンズ２７の基準面２７ａに垂直に入射し、光束の一部が透過し、残りが反射される。基準面２７ａを透過した光束は、測定光として干渉計部２から射出され、投影光学系ＰＬの物体面ＯＰの位置に集光する。集光した測定光は球面波状に広がりながら投影光学系ＰＬに入射し光学素子ＬＳ３、ＬＳ２等を通過して光学素子ＬＳ１に入射し、光学素子ＬＳ１から投影光学系ＰＬの像面側に射出される。

投影光学系ＰＬから射出された測定光は液体ＬＱを透過して反射球面８Ｓに照射される。反射球面８Ｓに照射された測定光は、反射球面８Ｓで反射されて、液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを再び通過して干渉計部２に設けられた基準レンズ２７に入射する。

基準レンズ２７に入射した測定光及び基準レンズ２７の基準面２７ａで生成される参照光は、折り曲げミラー２６、２５を順に介してビームスプリッタ２４で反射され、リレーレンズ２８、２９を順に通過してセンサ３０で受光される。このように、センサ３０は、反射球面８Ｓで反射した測定光を、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の液体ＬＱ、及び投影光学系ＰＬを介して光電検出する。

センサ３０には投影光学系ＰＬを通過した測定光と投影光学系ＰＬを通過していない参照光とが入射されるため、センサ３０にはそれらの干渉光が入射し、投影光学系ＰＬの光学性能（残存収差等）に応じた干渉縞が検出される。この検出結果は制御装置ＣＯＮＴへ出力されて干渉縞そのものが不図示の表示装置に表示され、又は制御装置ＣＯＮＴにより解析されて投影光学系ＰＬにおいて生ずる波面収差を示す数値がモニタに表示される。以上により、最初の検査位置における投影光学系ＰＬの光学性能の検査がセンサ３０の検出結果に基づいて行われたことになる。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５の検出結果をモニタしつつ、ＸＹ平面内における基準レンズ２７の焦点の位置が次の検査位置に配置するように、第１駆動装置３Ｄを介して第１ステージ３を駆動し、ＸＹ平面内において第１ステージ３を位置決めする。これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１１の検出結果をモニタしつつ第２駆動装置９Ｄを介して第２ステージ９をＸＹ平面内に移動させて、改めて位置決めした第１ステージ３のＸＹ平面内における位置に応じた位置に第２ステージ９を位置決めする。ここでも、上面９３Ａに直交し、反射球面８Ｓの最上部を通る光軸が、投影光学系ＰＬに関して基準レンズ２７の焦点の位置と光学的に共役な点を通るように、反射球面８Ｓは位置決めされる。

第１、第２ステージ３、９のＸＹ平面内の位置を変えたときにも、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計６、１２の検出結果をモニタしつつ、第１、第２ステージ３、９のＺ軸方向の位置及び姿勢を制御して、Ｚ軸方向における基準レンズ２７の焦点位置が投影光学系ＰＬの物体面ＯＰ内に含まれ、上面９３Ａが投影光学系ＰＬの像面と一致するようにする。そして、第１、第２ステージ３、９の位置決めが終了すると、再度上記と同様に干渉縞を検出し、以下同様にして、第１、第２ステージ３、９のＸＹ平面内における位置を変えつつ複数位置で測定を行う。このようにして、像高が異なる複数位置における投影光学系ＰＬの光学性能を検査する。

本実施形態においては、液体供給機構５０は、少なくとも測定光が反射球面８Ｓに照射されている最中には、液体ＬＱを供給し続ける。これにより、測定光の照射による投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間の液体ＬＱの温度上昇を防止することができる。したがって、液体ＬＱの温度上昇に伴う液体ＬＱの測定光に対する屈折率変化、ひいては検査精度の劣化を防止することができる。

液体ＬＱが供給され続けることにより、周壁部７１の内側の液体ＬＱは周壁部７１の上面を通過して回収溝７３に流出する。

図６は周壁部７１の内側の液体ＬＱが周壁部７１の上面を通過して回収溝７３に流出している状態を示す図である。図６において、液体回収機構６０は、回収溝７３の内側に設けられた複数（４つ）の回収口６２と、回収口６２のそれぞれに接続された第１回収管６４と、液体ＬＱを収容可能な収容部材６５と、収容部材６５に収容された液体ＬＱを第２回収管６３を介して吸引回収する液体回収装置６１とを備えている。

第１回収管６４は、可撓性を有するチューブ部材により形成されている。本実施形態においては、第１回収管６４は、フッ素系樹脂によって形成されたチューブ部材である。なお、検査装置ＩＮＳが置かれている環境や検査精度などに影響を与えない材料であれば、第１回収管６４は任意の材料によって形成可能である。回収口６２には第１回収管６４の一端部（上端部）が接続される。

収容部材６５は、液体保持部材７０とは別の部材であって、液体保持部材７０と離れた位置に設けられている。図１に示すように、本実施形態においては、収容部材６５は、床面Ｆ上に設けられている。収容部材６５は、液体ＬＱを収容可能な内部空間６５Ｈを有している。また、収容部材６５は、内部空間６５Ｈと外部空間（大気空間）との間で気体を流通させるための開口部６５Ｋを有している。開口部６５Ｋは、収容部材６５の側壁の上部に設けられている。開口部６５Ｋにより、内部空間６５Ｈは大気開放された状態となっている。

第１回収管６４の他端部（下端部）６４Ｂは、収容部材６５の内部空間６５Ｈに配置される。第１回収管６４は、回収溝７３の内側の回収口６２と収容部材６５の内部空間６５Ｈとを接続する流路を形成している。また、第１回収管６４の下端部６４Ｂは、収容部材６５の内部空間６５Ｈの上部に配置されている。

第２回収管６３は、その一端部６３Ａを液体回収装置６１に接続し、他端部（下端部）６３Ｂを収容部材６５の内部空間６５Ｈに配置している。上述のように、液体回収装置６１は、真空系（吸引装置）を含んで構成されており、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収装置６１を駆動することにより、収容部材６５に収容された液体ＬＱを第２回収管６３を介して吸引回収することができる。

第２回収管６３の下端部６３Ｂは、収容部材６５の内部空間６５Ｈの下部に配置されている。より具体的には、第２回収管６３の下端部６３Ｂは、第１回収管６４の下端部６４Ｂよりも下側（−Ｚ側）に配置されている。したがって、収容部材６５に所定量の液体ＬＱが収容された場合、換言すれば、液体ＬＱの液面の位置（液位、水位）が所定位置（高さ）となった場合、その液体ＬＱの液面は、第２回収管６３の下端部６３Ｂとは接触するが、第１回収管６４の下端部６４Ｂとは接触しないようになっている。

切欠部７１Ｋを含む周壁部７１の上面を通過して周壁部７１の内側より流出した液体ＬＱは、回収溝７３に回収された後、回収口６２に向かって流れる。ここで、回収溝７３に回収された液体ＬＱが回収口６２に流れやすいように、回収溝７３の内側の底面部７５Ａに、回収口６２に向かう傾斜部を設けておいてもよい。回収溝７３に回収された液体ＬＱは、重力作用により、回収口６２及び第１回収管６４を介して収容部材６５に流れる。

回収溝７３に回収され、重力作用により第１回収管６４を介して収容部材６５に流れた液体ＬＱが、収容部材６５において所定量以上収容された場合、すなわち、液体ＬＱの液面の位置（高さ）が所定高さ以上となった場合、図６に示すように、収容部材６５に収容された液体ＬＱの液面は、第２回収管６３の下端部６３Ｂと接触する。一方、第１回収管６４の下端部６４Ｂは第２回収管６３の下端部６３Ｂよりも高い位置に設けられているため、液体ＬＱの液面に接触しない。すなわち、第２回収管６３の下端部６３Ｂは収容部材６５の内部空間６５Ｈの液体空間に接続され、第１回収管６４の下端部６４Ｂは収容部材６５の内部空間６５Ｈの気体空間に接続された状態となる。

この状態で液体回収装置６１が駆動されることにより、収容部材６５に収容されている液体ＬＱは、第２回収管６３を介して液体回収装置６１に吸引回収される。このように、回収溝７３の液体ＬＱは、回収口６２、第１回収管６４、収容部材６５、及び第２回収管６３を介して液体回収装置６１に回収される。

上述のように、測定光が反射球面８Ｓに照射されている最中、すなわち投影光学系ＰＬの検査中においては、液体供給機構５０は、周壁部７１の内側に液体ＬＱを供給し続けている。そのため、周壁部７１の内側の液体ＬＱは回収溝７３に流出し続ける。したがって、収容部材６５には回収溝７３で回収された液体ＬＱが連続的に流れ込む。本実施形態においては、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの検査中において、液体回収装置６１を駆動し続けているため、回収溝７３より第１供給管６４を介して供給され、収容部材６５に収容された液体ＬＱの液面の高さが所定高さ以上となったときに、収容部材６５に収容された液体ＬＱは液体回収装置６１に吸引回収される。

以上説明したように、周壁部７１の内側に液体ＬＱを保持することで、投影光学系ＰＬと反射球面８Ｓとの間に液体ＬＱを円滑に満たすことができ、投影光学系ＰＬの光学性能を精度良く検査することができる。また、周壁部７１の外側に回収溝７３を設けたので、液体ＬＱを良好に回収して、液体ＬＱの漏出を防止することができる。したがって、液体ＬＱの漏出に起因して、検査装置ＩＮＳの置かれている環境（湿度、温度など）が変動したり、周辺機器・部材が故障したり錆びたりするなどの不都合を防止し、検査精度を維持することができる。また、回収溝７３は、周壁部７１の上面を通過して周壁部７１の内側より流出した液体ＬＱを回収するようになっており、周壁部７１で囲まれた空間からオーバーフローした液体ＬＱを回収するようになっている。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構５０によって液体ＬＱを供給し続けることで、周壁部７１の内側に保持される液体ＬＱの液面の高さをほぼ一定に維持することができる。したがって、周壁部７１の内側に保持される液体ＬＱの圧力や温度など、液体ＬＱの状態をほぼ一定に維持することができる。液体ＬＱの圧力が変動した場合、液体ＬＱに接触する第１光学素子ＬＳ１が変位又は変形するなどの不都合が生じる可能性がある。また、液体ＬＱの温度が変動した場合、液体ＬＱの屈折率が変化して測定光の光路が変動したり、あるいは第１光学素子ＬＳ１が熱変形するなどの不都合が生じる可能性がある。本実施形態では、周壁部７１の内側に保持される液体ＬＱの状態（圧力、温度など）をほぼ一定に維持することができるため、上述の不都合の発生を防止することができる。また、開口部７４などを介して周壁部７１の内側に異物（ゴミ）が入り込み、周壁部７１の内側に保持された液体ＬＱの液面に付着した場合でも、液体ＬＱは周壁部７１の上面を通過して回収溝７３に流出するので、異物を液体ＬＱと一緒に周壁部７１の外側へ排出することができる。

回収溝７３は周壁部７１を囲むように環状に設けられているため、周壁部７１の上面の任意の位置から液体ＬＱが流出したとしても、その液体ＬＱを良好に回収することができる。

本実施形態においては、液体回収機構６０は、回収溝７３の液体ＬＱを重力作用により第１回収管６４を介して収容部材６５に流す構成であるため、液体保持部材７０等に振動が発生することを防止している。例えば真空ポンプ等を含む吸引装置と回収溝７３とを回収管を介して直接的に接続し、その吸引装置を使って液体ＬＱを強制的に吸引回収した場合、液体保持部材７０や第２ステージ９等に振動が発生し、検査精度に影響を及ぼす可能性がある。本実施形態では、回収溝７３の液体ＬＱを重力作用によって回収溝７３の外側へ自然に排出するようにしたので、液体保持部材７０や第２ステージ９等に振動が発生することを抑制することができる。

そして、回収溝７３から重力作用によって排出された液体ＬＱは、液体保持部材７０とは別に設けられた収容部材６５に収容されるので、その収容部材６５に収容された液体ＬＱを液体回収装置６１を使って吸引回収することで、液体保持部材７０に振動が発生することを抑えつつ液体ＬＱを円滑に回収し、液体ＬＱの漏出を防止することができる。また、液体保持部材７０と収容部材６５とを接続する第１回収管６４は可撓性を有するチューブ部材によって構成されているため、収容部材６５で生じた振動の液体保持部材７０への伝達を低減することができる。

なお本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの検査中に液体回収装置６１を駆動し続けているが、液体回収装置６１の駆動を停止することもできる。収容部材６５の内部空間６５Ｈの大きさが十分に大きければ、投影光学系ＰＬの検査中に液体回収装置６１の駆動を停止した状態で液体供給機構５０の液体供給動作を行っても、液体ＬＱの漏出を防止することができる。そして、投影光学系ＰＬの検査中に液体回収装置６１の駆動を停止することで、投影光学系ＰＬの検査中においては液体回収装置６１の吸引動作に起因する振動は発生しないので、投影光学系ＰＬを精度良く検査することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図７を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、液体回収装置６１を使って収容部材６５の内部空間６５Ｈの液体ＬＱを吸引することによって、回収溝７３に回収された液体ＬＱを一部の第１回収管６４を介して収容部材６５に強制的に流すことができる点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図７において、液体回収機構６０は、液体ＬＱを収容可能な収容部材６５と、回収溝７３と収容部材６５とを接続する複数の第１回収管６４とを備えている。収容部材６５の内部空間６５Ｈには、一部の第１回収管６４の下端部６４Ｂを含む空間６５Ｍを略密閉空間にするための密閉用部材６６が設けられている。本実施形態においては、密閉用部材６６は、収容部材６５の内部空間６５Ｈ側の天井部に取り付けられている。また図７においては、２つの第１回収管６４のうち少なくとも一方（左側）の第１回収管６４を囲むように設けられた略筒状部材である。そして、密閉用部材６６の下端部６６Ｂは、第２回収管６３の下端部６３Ｂよりも下側（−Ｚ側）に設けられている。筒状部材である密閉用部材６６の内径は、第１回収管６４の内径よりも十分に大きい。第１回収管６４の下端部６４Ｂは、第２回収管６３の下端部６３Ｂ及び密閉用部材６６の下端部６６Ｂよりも高い位置に設けられている。そして、図７に示すように、収容部材６５において液体ＬＱが所定量収容された状態においては、密閉用部材６６の下端部６６Ｂと液体ＬＱとが接触し、密閉用部材６６と、収容部材６５に収容された液体ＬＱの液面とで囲まれた空間によって、密閉空間６５Ｍが形成されている。また、図７に示すように、収容部材６５において液体ＬＱが所定量収容されている状態においては、収容部材６５に収容された液体ＬＱは、第２回収管６３の下端部６３Ｂと接触する。一方、第１回収管６４の下端部６４Ｂは液体ＬＱの液面に接触しない。すなわち、第２回収管６３の下端部６３Ｂ、及び密閉用部材６６の下端部６６Ｂは収容部材６５の内部空間６５Ｈの液体空間に接続され、第１回収管６４の下端部６４Ｂは収容部材６５の内部空間６５Ｈ（密閉空間６５Ｍ）の気体空間に接続された状態となる。

制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの検査中において、液体供給機構５０を使って、周壁部７１の内側に液体ＬＱを供給し続ける。また、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構５０を使って液体ＬＱを供給している間、液体回収装置６１を駆動し続ける。回収溝７３からは、第１回収管６４を介して収容部材６５に液体ＬＱが供給される。

図７に示す状態で液体回収装置６１が駆動されることにより、収容部材６５に収容されている液体ＬＱは、第２回収管６３を介して液体回収装置６１に吸引回収される。液体回収装置６１に液体ＬＱが回収されることにより、収容部材６５に収容されている液体ＬＱの液面の位置（高さ）が下がり、密閉空間６５Ｍの圧力が低下する。密閉空間６５Ｍの圧力が低下し、密閉空間６５Ｍが負圧化されることによって、回収溝７３の液体ＬＱは、図７において左側の第１回収管６４を介して収容部材６５に流入する。このように、液体回収装置６１が収容部材６０の内部空間６５Ｈの液体ＬＱを吸引することによって、回収溝７３に回収された液体ＬＱを左側の第１回収管６４を介して収容部材６５に強制的に流すことができる。

なお、他方（右側）の第１回収管６４には密閉用部材６６が設けられておらず、収容部材６５には開口部６５Ｋが設けられているので、回収溝７３に流れ込んだ液体ＬＱは、重力作用により右側の第１回収管６４を介して収容部材６５に自然落下する。

また図７においては、第２回収管６３の下端部６３Ｂは液体ＬＱに接触しており、液体回収装置６１は第２回収管６３を介して液体ＬＱを回収しているが、第２回収管６３の下端部６３Ｂは液体ＬＱに接触していなくてもよい。この場合、密閉用部材６６の下端部６６Ｂが液体ＬＱに接触していて、回収溝７３に流れ込んだ液体ＬＱを左側の第１回収管６４を介して収容部材６５に流すことができない場合にも、回収溝７３に流れ込んだ液体ＬＱを右側の第１回収管６４を介して収容部材６５に自然落下させることができる。また、開口部６５Ｋの大きさが十分に小さい場合、あるいは開口部６５Ｋが無い場合には、密閉用部材６６の下端部６６Ｂが液体ＬＱに接触していなくても、液体回収装置６１が収容部材６５の内部空間６５Ｈの気体を吸引することにより、回収溝７３に回収された液体ＬＱを両方の第１回収管６４を介して収容部材６５に流すことができる。

このように、収容部材６５の内部空間６５Ｈの気体又は液体ＬＱを吸引することによって、回収溝７３の液体ＬＱを半強制的に回収することも可能であり、第１実施形態に比べて回収溝７３の液体ＬＱをより確実に回収することができる。なお第２実施形態の場合、第１実施形態に比べて振動が発生する可能性が高くなるが、回収溝７３と吸引装置とを直接的に接続する場合に比べて振動を抑えることができる。また、第２回収管６３に液体と気体とが一緒に流入した場合、第２回収管６４や収容部材６５に収容されている液体ＬＱに振動が発生する可能性があるが、第１回収管６４の下端部６４Ｂは、収容部材６５の内部空間６５Ｈの気体空間に接続されているため、気体空間による振動減衰作用によって、第１回収管６４を介した液体保持部材７０への振動の伝達を低減することができる。また、第１回収管６４は可撓性を有するチューブ部材によって構成されているため、液体保持部材７０へ振動が伝達されることを抑制できる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図８を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、回収溝７３から第１回収管６４を介して収容部材６５に液体ＬＱが流れているか否かを検出する液流センサを設けた点にある。

図８において、液体回収機構６０は、回収溝７３から第１回収管６４を介して収容部材６５に液体ＬＱが流れているか否かを検出する液流センサ８０を備えている。液流センサ８０は、第１回収管６４に設けられている。液流センサ８０は、第１回収管６４を流れている液体ＬＱが有るか否かを光学的に検出する。

回収溝７３には、周壁部７１を越えて溢れ出た液体ＬＱが流れ込むので、一例として、図８に示すように、第１回収管６４には、液体（純水）と気体（空気）とが交互に流れる。なお、本実施形態においては、第１回収管６４に液体と気体とが交互に流れるように、回収口６２の径、第１回収管６４の径、周壁部７１の内側から回収溝７３に流出する単位時間当たりの液体ＬＱの量、回収溝７３の平面視における面積などを設定してもよい。例えば、第１回収管６４の内径を６〜８ｍｍに設定すると、液体と気体とが交互にスムースに流れる。本実施形態においては、第１回収管６４の内径は６ｍｍ程度に設定されている。

図９は液流センサ８０を示す模式図である。図９において、液流センサ８０は、第１回収管６４に対して検出光を照射する照射部８０Ａと、検出光に対して所定の位置に設けられ、検出光を受光可能な受光部８０Ｂとを備えている。また、本実施形態の第１回収管６４は、照射部８０Ａより射出された検出光に対して透明であり、検出光を透過可能となっている。照射部８０Ａは第１回収管６４の所定位置（検出位置）８０Ｃに検出光を照射する。第１回収管６４には液体と気体とが交互に流れるが、照射部８０Ａが第１回収管６４の検出位置８０Ｃに検出光を照射した場合、液体が検出位置８０Ｃを通過したときの受光部８０Ｂの受光状態と、気体が検出位置８０Ｃを通過したときの受光部８０Ｂの受光状態とは互いに異なるため、液流センサ８０は、第１回収管６４の検出位置８０Ｃに液体及び気体のどちらが流れているのかを判断することができる。

図１０（Ａ）は、第１回収管６４に液体と気体とが交互に流れているときの受光部８０Ｂの受光結果の一例を示す図である。本実施形態においては、第１回収管６４の検出位置８０Ｃに気体が流れているときには、第１回収管６４の検出光に対する屈折率と気体の検出光に対する屈折率との差が大きいため、第１回収管と気体との内側の界面で検出光が反射して受光部８０Ｂに入射する。また、第１回収管６４の検出位置８０Ｃに液体が流れているときには、第１回収管６４の検出光に対する屈折率と液体の検出光に対する屈折率との差が小さくなるため、第１回収管６４と液体との内側の界面で検出光が反射せず、受光部８０Ｂに検出光が入射しない。本実施形態において、液流センサ８０は、受光部８０Ｂで検出光が受光されない液体ＬＱが通過するときに出力信号がＯＮとなり、受光部８０Ｂで検出光が受光される気体が通過するときに出力信号がＯＦＦとなる。受光部８０Ｂの受光結果（出力信号）は制御装置ＣＯＮＴに出力される。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、液流センサ８０の出力信号の一例を示すものである。制御装置ＣＯＮＴは、図１０（Ａ）に示したような受光信号が得られた場合、第１回収管６４に液体と気体とが交互に流れていると判断し、回収溝７３から第１回収管６４を介して収容部材６５に液体ＬＱが正常に排出されていると判断する。

図１０（Ｂ）は、第１回収管６４に液体が正常に流れていないときの受光部８０Ｂの受光結果の一例を示す図である。第１回収管６４の検出位置８０Ｃに液体が正常に流れていない場合、受光部８０Ｂで受光した受光信号は、図１０（Ｂ）のようになる場合がある。回収溝７３から第１回収管６４を介して収容部材６５に液体ＬＱが正常に流れていない場合、周壁部７１の内側より流出した液体ＬＱが回収溝７３より溢れて漏出する可能性がある。制御装置ＣＯＮＴは、図１０（Ｂ）に示すような受光信号が得られた場合、回収溝７３から第１回収管６４を介して収容部材６５に液体ＬＱが正常に排出されておらず、異常が生じたと判断する。

制御装置ＣＯＮＴは、液流センサ８０の検出結果に基づいて、液体供給機構５０の動作を制御する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、液流センサ８０の検出結果に基づいて、異常が生じたと判断した場合、液体供給機構５０による液体ＬＱの供給動作を停止する。これにより、周壁部７１の内側から回収溝７３への液体ＬＱの流出を止めることができ、液体ＬＱが回収溝７３より溢れて漏出することを防止したり、あるいは漏出した液体ＬＱによる被害の拡大を防止することができる。

本実施形態では、液体ＬＱの流れを液流センサを使って第１回収管６４の外側より光学的に検出している。このような構成とすることにより、第１回収管６４の内側にセンサプローブなどの物体を設ける必要が無いため、液体ＬＱは第１回収管６４を円滑に流れることができる。上述の第１実施形態の場合には、液体ＬＱは重力作用によって第１回収管６４を流れるため、第１回収管６４の内側に液体ＫＱの流れの抵抗となるような物体があると、液体ＬＱを円滑に流すことができなくなる可能性がある。本実施形態では、第１回収管６４の外側から、液体ＬＱが流れているか否かを光学的に検出するようにしているので、回収溝７３からの液体ＬＱの漏出などを防止できる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について図１１を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、回収溝７３の液体ＬＱの液面の位置（高さ）を検出する液面センサを設けた点にある。

図１１において、液体回収機構６０は、回収溝７３の液体ＬＱの液面の位置を検出する液面センサ８２を備えている。液面センサ８２は第２周壁部７２の内側面の上部に設けられている。液面センサ８２は、第２周壁部７２の内側面の上部において、周方向（θＺ方向）の複数の所定位置のそれぞれに設けられている。本実施形態では、複数の液面センサ８２は、周方向に関してほぼ等間隔に設けられている。

液面センサ８２は、例えば２つのプローブを有し、一方のプローブはプラス電極に接続され、他方のプローブはマイナス電極に接続されている。２つのプローブに液体ＬＱが接触している場合と接触していない場合とでは、２つのプローブ間に流れる電流値が異なるため、液面センサ８２は、２つのプローブ間に流れる電流値に基づいて、液体ＬＱが接触したかどうかを求めることができる。

制御装置ＣＯＮＴは、液面センサ８２の検出結果に基づいて、液体供給機構５０の動作を制御する。液面センサ８２は第２周壁部７２の内側面の上部に設けられているため、液面センサ８２が液体ＬＱを検出したとき、液体ＬＱが回収溝７３より溢れて漏出する可能性がある。制御装置ＣＯＮＴは、液面センサ８２が液体ＬＱを検出した場合には、液体供給機構５０による液体ＬＱの供給動作を停止する。これにより、周壁部７１の内側から回収溝７３への液体ＬＱの流出を止めることができ、液体ＬＱが回収溝７３より溢れて漏出することを防止したり、あるいは漏出した液体ＬＱによる被害の拡大を防止することができる。

なお、液体ＬＱが超純水の場合には、超純水の電気抵抗値と空気の電気抵抗値との差が小さいため、上述のような電流値（電気抵抗値）の差によって液体ＬＱの有無を判断する液面センサ８２を用いた場合、液体ＬＱの有無を精度良く検出できない可能性がある。そのような場合には、例えば回収溝７３の内側に、金属イオンを発生させるような物体（例えば金属片）を設けて、周壁部７１より流出した液体ＬＱに金属片を接触させて金属イオンを与えることで、液体ＬＱの電気抵抗値と空気の電気抵抗値との差を大きくすることができる。これにより、液面センサ８２の検出精度を向上することができる。なお、液面センサ８２として、検出光を照射する照射部と、検出光を受光可能な受光部とを有し、液体ＬＱの有無を光学的に検出するセンサを用いてもよい。

なお、投影光学系ＰＬの製造工程の概略は以下の通りである。つまり、まず投影光学系ＰＬを通過する光の波長、必要となる解像度等から投影光学系ＰＬを設計する。次に、設計された投影光学系ＰＬに設けられる光学素子（例えば、レンズ、回折格子）の各々を製造し、投影光学系ＰＬの鏡筒に組み込んで投影光学系ＰＬを組み立てる。投影光学系ＰＬの組み立てが完了すると、上述の各実施形態に示した検査装置を用いて、組み立てられた投影光学系ＰＬが必要となる光学性能を有しているか否かを検査する。必要となる光学性能が得られない場合には、投影光学系ＰＬ内に設けられた光学素子の位置を微調整して再度検査を行う。この微調整及び検査を繰り返して投影光学系ＰＬの光学性能が所望の光学性能になるよう調整する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、光源１がＡｒＦエキシマレーザ光源の場合を例に挙げて説明したが、ＡｒＦエキシマレーザ光源以外に、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。

なお、液体ＬＱとして純水以外の液体を用いることができる。例えば露光光としてＦ_２レーザを用いる場合には、Ｆ_２レーザは純水を透過しないので、液体としては過フッ化ポリエーテル等のフッ素系の液体を用いればよい。

また、上記実施形態では、フィゾー型の干渉計部を構成して投影光学系の光学性能を検査しているが、トワイマン・グリーン型や例えば特開２０００−９７６１６号公報に開示された、所謂ＰＤＩ（Phase Diffraction Interferometer：位相回折干渉計）型などの他形式の干渉計部を適用できることは言うまでもない。

また、上述の実施形態においては、反射球面として投影光学系に向かって凸状の反射球面を用いているが、凹状の反射球面を用いてもよい。

また、上述の実施形態において、投影光学系の第１光学素子ＬＳ１はレンズであってもよいし、無屈折力の平行平面板であってもよい。

また、国際公開第２００４／０１９１２８号公報に開示されているように、第１光学素子ＬＳ１の像面側だけでなく、その反対側の光路空間を液体で満たして使用される投影光学系の検査にも本発明を適用することができる。

検査装置の第１実施形態を示す概略構成図である。 干渉計部を示す概略構成図である。 第２ステージを示す側断面図である。 液体保持部材の一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る検査装置の動作を説明するための模式図である。 第１実施形態に係る液体回収機構を示す要部を拡大した断面図である。 第２実施形態に係る液体回収機構を示す要部を拡大した断面図である。 第３実施形態に係る液体回収機構を示す要部を拡大した断面図である。 第３実施形態に係る液流センサを説明するための模式図である。 液流センサによる検出結果の一例を示す図である。 第４実施形態に係る液体回収機構を示す要部を拡大した断面図である。

符号の説明

８…球状部材、８Ｓ…反射球面、３０…センサ（光電検出器）、５０…液体供給機構、５２…供給口、６０…液体回収機構、６１…液体回収装置、６２…回収口、６３、６４…回収管、６５…収容部材、６５Ｈ…内部空間、７０…液体保持部材、７１…周壁部、７３…回収溝、７５Ａ…底面部、８０…液流センサ（液流検出装置）、８２…液面センサ（液面検出装置）、ＣＯＮＴ…制御装置、ＩＮＳ…検査装置、ＬＱ…液体、ＬＳ１…第１光学素子、ＰＬ…投影光学系

Claims (11)

1. 液浸露光に用いる投影光学系の光学性能を検査する検査装置において、
   前記投影光学系の像面側に設けられ、液体を保持可能な周壁部を有する液体保持部材と、
   前記周壁部の内側に設けられた反射球面と、
   前記反射球面で反射した測定光を前記投影光学系を介して光電検出する光電検出器と、
   前記周壁部の外側に設けられ、前記周壁部の上面を通過して前記周壁部の内側より流出した液体を回収する回収溝とを備え、
   前記光電検出器の検出結果に基づいて、前記投影光学系の光学性能を検査する検査装置。
2. 前記回収溝は前記周壁部を囲むように環状に設けられている請求項１記載の検査装置。
3. 液体を収容可能な収容部材と、前記回収溝と前記収容部材とを接続する流路とを備え、
   前記回収溝に回収された液体を重力作用により前記流路を介して前記収容部材に流す請求項１又は２記載の検査装置。
4. 前記収容部材に収容された液体を吸引回収する回収装置を備えた請求項３記載の検査装置。
5. 液体を収容可能な収容部材と、前記回収溝と前記収容部材とを接続する流路と、
   前記収容部材の内部空間の気体又は液体を吸引することによって、前記回収溝に回収された液体を前記流路を介して前記収容部材に流す回収装置とを備えた請求項１又は２記載の検査装置。
6. 前記流路の一端部が前記回収溝と接続され、
   前記流路の他端部が前記収容部材の内部空間の気体空間に接続される請求項５記載の検査装置。
7. 前記流路の少なくとも一部は可撓性を有するチューブ部材により形成されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項記載の検査装置。
8. 前記回収溝から前記流路を介して前記収容部材に液体が流れているか否かを検出する液流検出装置を備えた請求項３〜７のいずれか一項記載の検査装置。
9. 前記回収溝の液体の液面の位置を検出する液面検出装置を備えた請求項１〜８のいずれか一項記載の検査装置。
10. 前記周壁部の内側へ液体を供給する液体供給機構と、
    前記検出装置の検出結果に基づいて、前記液体供給機構の動作を制御する制御装置とを備えた請求項８又は９記載の検査装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載の検査装置を用いる投影光学系の製造方法。
    

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