JP2008004581A - 露光装置及びセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】スループットの確保及び露光動作への振動の影響の抑制を図る。
【解決手段】ウエハＷ上に形成されたアライメントマークの位置情報を測定する測定部１１０が、露光装置本体部１０の外部に配置されているので、露光装置本体部でウエハの露光が行われるのと並行して測定部においてウエハ上に形成されたアライメントマークの位置情報を計測することができる。このような並行処理により、ツインウエハステージタイプの露光装置などと同等以上のスループットを確保することができるとともに、測定部と露光装置本体部とを振動に関して分離することが容易なので、測定部の動作に起因する露光装置本体部に対する振動要因を確実に低減させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置及びセンサに係り、さらに詳しくは、半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイスを製造する際に、リソグラフィ工程で用いられる露光装置及び露光装置のうち、特にパターンが形成されたマスクを保持するマスクステージを備えた露光装置で好適に用いることができるセンサに関する。

従来より、半導体素子、液晶表示素子等のマイクロデバイス（電子デバイスなど）の製造におけるリソグラフィ工程では、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）やステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが比較的多く用いられている。

この種の露光装置は、マイクロデバイスの量産に用いられるものであることから、スループットの向上が必然的に要請される。このため、従来においても、２つのウエハステージを用いて露光動作と計測動作（例えば、アライメント系によるマーク検出など）とをほぼ並行して実行可能なツインウエハステージ方式の露光装置が提案されている（例えば、特許文献１、２等参照）。

また、集積回路の微細化に伴い重ね合わせ精度の要求が厳しくなるにつれて、被露光物体、例えばウエハ又はガラスプレート等（以下、「ウエハ」と総称する）が搭載されるステージ（ウエハステージ）の位置制御性（位置決め性能を含む）の向上も要求されるようになってきた。このため、近年の露光装置では、ウエハステージをウエハより僅かに大きい程度に小型化し、従来ウエハステージに搭載されていた各種計測器類、例えば、複数の基準マークが形成された基準マーク板や投影光学系を介して照明光を受光するセンサ（例えば、投影光学系の像面上で照明光を受光する照度モニタや照度むらセンサ、並びに投影光学系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器など）などを搭載したステージ（計測ステージとも呼ばれる）を、ウエハステージとは別に設けることがなされている（例えば、特許文献３参照）。この計測ステージを備えた露光装置では、例えばウエハステージ上でウエハ交換がなされるのと並行して、計測ステージを用いて各種の計測を行うことが可能であり、結果的にスループットの向上も可能である。

また、集積回路の微細化に伴い露光装置で使用される露光光の波長は年々短波長化しており、また、投影光学系の開口数も次第に増大（大ＮＡ化）してきている。しかし、上記の露光光の短波長化及び投影光学系の大ＮＡ化によって、焦点深度が狭くなり過ぎて、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれが生じていた。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、最近注目されるようになってきた（例えば特許文献４参照）。

しかしながら、上述したツインウエハステージタイプの露光装置や、計測ステージを備えた露光装置では、１つの定盤上で２つのステージが独立に動作するため、お互いの反力の影響でステージの位置制御精度が低下するという不都合があった。

また、例えば、上記のツインウエハステージタイプの露光装置に液浸法を適用する場合、装置の構成が著しく複雑化するおそれがあった。

特開平１０−２１４７８３号公報 国際公開第９８／４０７９１号パンフレット 国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレット 国際公開第２００４／０５３９５５号パンフレット

本発明は、上述した事情の下になされたもので、第１の観点からすると、エネルギビームで物体を露光して該物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体の露光を行う露光装置本体と；前記露光装置本体の外部に配置され、前記物体上に形成されたマークを検出する可動のマーク検出系と、該マーク検出系の位置情報を計測する位置計測系とを有し、前記マーク検出系と前記位置計測系とを用いて前記物体上に形成されたマークの位置情報を測定する測定装置と；前記物体を前記測定装置と前記露光装置本体との間で搬送する搬送系と；を備える第１の露光装置である。

これによれば、物体上に形成されたマークの位置情報を測定する測定装置が、露光装置本体の外部に配置されているので、露光装置本体で物体の露光が行われるのと並行して測定装置は物体上に形成されたマークの位置情報を測定することができ、この並行処理により前述したツインウエハステージタイプの露光装置などと同等以上のスループットを確保することができるとともに、測定装置と露光装置本体とを振動に関して分離することが容易なので、測定装置の動作に起因する露光装置本体に対する振動要因を確実に低減させることができる。また、測定装置では、物体上に形成されたマークを検出する可動のマーク検出系と、該マーク検出系の位置情報を計測する位置計測系とを用いて物体上に形成されたマークの位置情報を測定するので、物体が載置されたステージなどが動く場合に比べて測定装置の小型化が可能である。また、測定装置でマークの位置情報が測定された物体は、その測定後に搬送系によって露光装置本体に搬送して露光を行うことができる。

本発明は、第２の観点からすると、エネルギビームで物体を露光して、該物体上にパターンを形成する露光装置であって、第１ベース（ＢＳ１）上に配置され、かつ前記物体の露光を行う露光装置本体と；前記第１ベースとは独立した第２ベース上を移動可能に配置され、かつ該第２ベース（ＢＳ２）上に載置された前記物体上に形成されたマークを検出するマーク検出系と；を備える第２の露光装置である。

これによれば、露光装置本体が第１ベース上に配置され、マーク検出系が第１ベースとは独立した第２ベース上を移動可能なように配置されているので、露光装置本体で物体の露光が行われるのと並行してマーク検出系により物体上に形成されたマークを検出することができ、この並行処理により前述したツインウエハステージタイプの露光装置などと同等以上のスループットを確保することができるとともに、マーク検出系の移動に起因する露光装置本体に対する振動要因を確実に低減させることができる。

本発明は、第３の観点からすると、エネルギビームにより光学系と液体とを介して物体を露光し、該物体上にパターンを形成する露光装置であって、基準マークを有する保持装置に保持された状態で、前記物体を搬送する搬送系と；前記物体を保持する前記保持装置が前記搬送系によって前記物体に対する露光が行われる露光装置本体に搬送されるのに先立って、前記基準マークに対する前記物体上に形成されたマークの位置情報を測定するマーク位置測定系と；を備える第３の露光装置である。

これによれば、マーク位置測定系により、物体を保持する保持装置の基準マークに対する前記物体上に形成されたマークの位置情報が測定され、その測定後に、その物体を保持する保持装置が搬送系によって露光装置本体に搬送される。このため、露光装置本体では、保持装置の基準マークを基準とするマークの位置情報に基づいて、物体の位置を制御して、エネルギビームにより光学系と液体とを介してその物体を露光し、該物体上にパターンを精度良く形成することが可能となる。この第２の露光装置でも、露光装置本体で、搬送された保持装置に保持された物体の露光（液浸露光）が行われるのと並行して、マーク位置測定系により、保持装置の基準マークに対する物体上に形成されたマークの位置情報の測定が行われる。

本発明は、第４の観点からすると、エネルギビームにより保持装置に保持された物体を露光して該物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体の露光が行われる露光装置本体と；前記露光装置本体の外部に配置され、保持装置に保持された前記物体上に形成されたマーク及び前記保持装置に形成された基準マークの位置情報を測定する測定装置と；前記露光装置本体及び前記測定装置とは別に設けられ、前記保持装置が物体の交換のため一時的に置かれるとともに該保持装置の温調が行われる物体交換部と；前記物体を保持する保持装置を前記露光装置本体と前記測定装置と前記物体交換部との３者間で搬送する搬送系と；を備える第４の露光装置である。

これによれば、露光装置本体で保持装置に保持された物体に対する露光が行われるのと並行して、露光装置本体の外部に配置された測定装置で保持装置に保持された物体上に形成されたマーク及び前記保持装置に形成された基準マークの位置情報が測定され、さらにこれらに並行して露光装置本体及び測定装置とは別に設けられた物体交換部で物体の交換のため一時的に置かれた保持装置の温調が行われる。すなわち、露光装置本体、測定装置及び物体交換部で上記３つの動作が並行して行われるので、保持装置の温調後に、その保持装置の基準マーク及び該保持装置に保持された物体上に形成されたマークの位置情報の測定などを行う場合に比べて、スループットの向上が可能である。また、この第３の露光装置では、露光装置本体、測定装置及び物体交換部の３者間の振動の分離を容易に実現できる。

本発明は、第５の観点からすると、マスクステージに保持されたマスクにエネルギビームを照射し、前記マスクに形成されたパターンを光学系を介して保持装置に保持された物体上に転写する露光装置であって、露光される前記物体を保持する前記保持装置が載置され、２次元面内で移動する第１ステージと；前記２次元面内で前記第１ステージとは独立に移動し、露光に関連する所定の計測に用いられる第２ステージと；前記マスクステージに設けられた光学部材を有し、前記エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、前記光学系を介して前記光学系の像面側に配置されたマークを検出するセンサを含み、前記マークの露光座標系上での位置情報を測定する測定系と；前記保持装置を搬送する搬送系と；前記搬送系によって前記第１ステージ上の保持装置が交換されるのと並行して、前記第２ステージを用いて前記センサの較正を行う制御装置と；を備える第５の露光装置である。

これによれば、搬送系によって第１ステージ上の保持装置が交換されるのと並行して、制御装置により、マスクステージに設けられた光学部材を有し、エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、光学系を介して該光学系の像面側に配置されたマークを検出するセンサの較正が第２ステージを用いて行われる。すなわち、第１ステージ上の保持装置の交換時間中に、上記センサの較正が行われるので、スループットを低下させることなく、上記センサの較正を行うことができ、測定系では、その較正後のセンサを用いて光学系の像面側に配置されたマーク、例えば保持装置に形成された基準マークや保持装置に保持された物体上のマークなどの露光座標系上での位置情報を精度良く測定することが可能となる。

本発明は、第６の観点からすると、マスクステージに保持されたマスクにエネルギビームを照射し、前記マスクに形成されたパターンを光学系を介して保持装置に保持された物体上に転写する露光装置で用いられるセンサであって、前記マスクステージに設けられた光学部材を有し、前記エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、前記光学系を介して前記光学系の像面側に配置された前記保持装置上に存在するマークを検出することを特徴とするセンサである。

これによれば、マスクステージに設けられた光学部材を有し、エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、光学系を介して光学系の像面側に配置された保持装置上に存在するマークを検出するので、例えば、物体上に塗布されるレジストなどの感光剤を感光させること無く、光学系を光路の一部に含んだ状態で、マークの検出を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る露光装置１００が示されている。

この露光装置１００は、図１に示されるように、クリーンルームの床面Ｆ上に相互に近接して設置された露光装置本体部１０、測定部１１０及びウエハ交換部２１０を含んでいる。

前記露光装置本体部１０は、本体チャンバ１２と、該本体チャンバ１２内に収容された露光装置本体１０Ａとを備えている。この露光装置本体１０Ａは、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわちいわゆるスキャナである。

前記本体チャンバ１２の内部は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持され、露光装置本体１０Ａが収容された露光室とされている。

露光装置本体１０Ａは、照明系ＩＯＰ、該照明系ＩＯＰからの露光光（照明光）ＩＬにより照明されるレチクルＲを保持して所定の走査方向（ここでは、図１におけるＹ軸方向とする）に移動するレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出された露光光（照明光）ＩＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷが載置されるウエハステージＷＳＴ及び露光のための計測に用いられる計測ステージＭＳＴを含むステージ装置１５０、及びこれらの制御系等を含む。

照明系ＩＯＰは、光源及び照明光学系を含む。前記光源としては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光源（出力波長１９３ｎｍ）が用いられている。また、照明光学系は、例えば、所定の位置関係で配置された、ビーム整形光学系、エネルギ粗調器、オプティカル・インテグレータ（ユニフォマイザ、又はホモジナイザ）、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ、リレーレンズ、レチクルブラインド、光路折り曲げ用のミラー及びコンデンサレンズ（いずれも不図示）等を含む。なお、照明系ＩＯＰの構成や各光学部材の機能などについては、例えば国際公開第２００２／１０３７６６号パンフレットに開示されているので、ここでは詳細な説明は省略するものとする。

前記レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面（−Ｚ側の面））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。また、レチクルステージＲＳＴ上の−Ｙ側端部近傍には、各種計測に用いられるレチクル基準板ＲＦＭが固定されている。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５５（図１では不図示、図９参照）によって、ＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、走査方向（Ｙ軸方向）に指定された走査速度で駆動可能となっている。

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）５３（図１では不図示、図９参照）によって、レチクルステージＲＳＴ上に配設された移動鏡（不図示）を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。このレチクル干渉計５３の計測値は、主制御装置５０（図１では不図示、図９参照）に送られ、主制御装置５０では、このレチクル干渉計５３の計測値に基づいてレチクルステージ駆動系５５を介し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（及び速度）を制御する。

前記投影光学系ＰＬは、図１においてレチクルステージＲＳＴの下方に配置されている。この投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ軸方向の共通の光軸を有する複数のレンズ（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系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、１／５倍又は１／８倍）を有する。このため、照明系ＩＯＰからの照明光（露光光）ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域が照明されると、このレチクル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）が表面にレジストが塗布されたウエハＷ上の前記照明領域に共役な領域（以下、「露光領域」とも呼ぶ）に形成される。なお、投影光学系としては屈折光学系に限定されず、例えば反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を用いても良い。

また、本実施形態の露光装置本体１０Ａでは、投影光学系ＰＬの下端部近傍には、液浸装置１３２が設けられている。この液浸装置１３２は、液体供給ノズル及び液体回収ノズルを含んでいる。

液体供給ノズルには、その一端が液体供給装置１３８（図１では不図示、図９参照）の一部に接続された供給管の他端が接続されており、液体回収ノズルには、その一端が液体回収装置１３９（図１では不図示、図９参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。

液体供給ノズルと液体回収ノズルとを含む液浸装置１３２は、主制御装置５０によって制御されるようになっている（図９参照）。主制御装置５０は、液体供給ノズルを介して投影光学系ＰＬの最下端の光学部材（レンズなど）とウエハＷとの間に液体（例えば、純水）を供給するとともに、液体回収ノズルを介して液体を回収する。このとき、主制御装置５０は、液体供給ノズルから供給される液体の量と、液体回収ノズルを介して回収される液体の量とが常に等しくなるように制御している。従って、ウエハＷ上には、一定量の液体が保持される。この場合、ウエハＷ上で保持された液体は常に入れ替わっている。

なお、投影光学系ＰＬ下方に計測ステージＭＳＴが位置する場合にも、上記と同様に計測ステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとの間に液体を満たすことが可能である。

本実施形態の露光装置本体１０Ａは、さらに、主制御装置５０によってオン・オフが制御される光源を有し、投影光学系ＰＬの結像面に向けて多数のピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束を、投影光学系ＰＬの光軸に対して斜め方向より照射する照射系７０ａ（図９参照）と、それらの結像光束のウエハＷ表面での反射光束を個別に受光する受光系７０ｂ（図９参照）とから成る斜入射方式の多点焦点位置検出系を、備えている。なお、本実施形態の多点焦点位置検出系（７０ａ、７０ｂ）と同様の多点焦点位置検出系の詳細な構成は、例えば特開平６−２８３４０３号公報等に開示されている。

前記ステージ装置１５０は、図１及び図１の装置を＋Ｚ方向から見た平面図である図２に示されるように、ベースＢＳ１と、該ベースＢＳ１上に配置されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴと、これらのステージＷＳＴ（ウエハＷ）、ＭＳＴの位置（位置情報）を計測する干渉計システム１１８（図９参照）と、ステージＷＳＴ、ＭＳＴを駆動するステージ駆動系１２４（図９参照）と、を含んでいる。ステージ駆動系１２４としては、例えばリニアモータ等が用いられる。なお、不図示ではあるが、ベースＢＳ１は、例えば４つの防振ユニットを介して床面Ｆ（又はベースプレートなど）上に配置されている。

ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの底面には、不図示の非接触軸受、例えばエアベアリング（エアパッドとも呼ばれる）が複数ヶ所に設けられており、これらのエアベアリングにより、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴがベースＢＳ１の上面に対して数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されている。また、各ステージＷＳＴ、ＭＳＴは、ステージ駆動系１２４によって、ＸＹ面内で互いに独立して駆動（θｚ回転を含む）されるようになっている。

前記ウエハステージＷＳＴ上には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダＷＨ１が設けられている。ウエハホルダＷＨ１の下側のウエハステージＷＳＴ部分には、図１及び図２では不図示ではあるが、３本のピンから成るセンタテーブルＣＴ１（図１１（Ａ）等参照）が設けられている。本実施形態では、図１及び図２に示されている３枚のウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３が後述するように順番にウエハステージＷＳＴ上に搬送されるようになっていることから、ウエハホルダをウエハステージＷＳＴ上から搬出する際に、主制御装置５０が、これら３本のピンから成るセンタテーブルＣＴ１を駆動する駆動系１４５Ａ（図９参照）を介して、センタテーブルＣＴ１を上下動することにより、ウエハホルダを上昇させたり、下降させたりすることが可能となっている。また、センタテーブルＣＴ１を上昇駆動することにより、後述する第１のホルダ搬送装置５２ＡによってウエハステージＷＳＴ上に搬送されてきたウエハホルダを受け取るとともに、下降駆動することで、ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダを載置することが可能である。

ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）には、図３に示されるように、その中央部に凹部５１が形成され、該凹部５１内には不図示ではあるが、多数のピン部が設けられている。これらピン部の上端部でウエハＷが支持される。このようにウエハＷがウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）上で支持された状態では、ウエハＷの表面とウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の外周部近傍の表面とが面一に設定されるようにウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の各部の寸法が設定されている。また、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）には、不図示ではあるが真空吸着機構が設けられており、この真空吸着機構により、ウエハＷがウエハホルダ上で真空吸着により吸着保持される。このように、本実施形態のウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）としては、真空吸着によるピンチャック方式のウエハホルダが採用されている。

なお、ウエハホルダとしては、ピンチャック方式の吸着機構に限らず、ウエハホルダ上面に、同心の複数の円形凹溝を形成し、該凹溝内を真空吸引することによりウエハホルダを吸着保持する機構（リングチャック方式の吸着機構）を採用することも可能である。また、真空吸着に代えて、静電吸着等の別の吸着方式を用いてウエハホルダ上でウエハＷを吸着保持することとしても良い。

また、本実施形態では、後述するように、ウエハがウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）により保持された状態のまま、後述する第１〜第３のホルダ搬送装置５２Ａ〜５２Ｃ（図９参照）により、露光装置１００内で搬送されるようになっていることから（図１１（Ａ）等参照）、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）には、該ウエハホルダ（ ＷＨ１〜ＷＨ３）が搬送される際にも、ウエハを吸着する真空吸着力が解除されないように、ウエハホルダとウエハとの間の空間の真空状態を維持するための機構（バルブ等を含む機構）が設けられている。また、ウエハホルダの凹部５１のほぼ中央部には、上下に移動可能なセンタピンＣＰが設けられており、該センタピンＣＰを上下動する上下動機構（不図示）もウエハホルダ中に内蔵されている。このセンタピンＣＰが上下動機構により上下動されることにより、ウエハＷとウエハホルダ上面（多数のピン部）との間に間隙を形成したり、ウエハを搬送する搬送機構からウエハを受け取ったりすることが可能である。ここで、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）は、ウエハステージＷＳＴ上に載置された状態では、ウエハステージＷＳＴ上に設けられた不図示の真空吸着機構により、ウエハステージＷＳＴ上で吸着保持されている。

また、凹部５１の外周部分（ウエハホルダ外縁部）には、図３に示されるように、４つのホルダマークＨＭがほぼ等間隔で設けられている（形成されている）。このホルダマークＨＭとして、本実施形態では、例えば、図４に示されるように、正方形のパターンが所定間隔で配置されたもの、具体的には、一辺が４μｍの正方形の複数のパターンが、Ｙ軸方向に８μｍの周期で、かつＸ軸方向に２０μｍの周期で、７行５列のマトリクス状に配列されたものを採用している。なお、複数のパターンは、Ｙ軸方向にのみ複数配列することとしても良い。また、ホルダマークは、位置計測を容易に行えるように、高コントラストに形成するのが望ましい。この高コントラストのマークとしては、例えば、クロムや白金などの金属を蒸着した高反射率の部分と、ガラス面あるいは酸化クロム膜などの低反射率の部分とにより構成することが可能である。なお、図４では、Ｘ軸方向の位置を計測するマークのみを図示したが、実際には、Ｙ軸方向の位置を計測するマークも併設されている。このＹ軸方向の位置を計測するマークとしては、図４のマークを紙面内で９０°回転したようなマークを採用することができる。

なお、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）それぞれにおいては、種々の点で個体差が存在する可能性があるため、各ウエハホルダに識別用のマーク（例えばバーコードや二次元コードなど）や記号、番号等の識別子を付しておくこととすることができる。この識別子としては、後述するアライメント系ＡＬＧにより読み取ることが可能な識別子を採用しても良いし、その他の専用の読取装置（露光装置１００内に設けられる）によって読み取ることが可能な識別子を採用しても良い。

なお、ウエハステージＷＳＴとしては、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）が載置される部分に、平面視で（上方から見て）ウエハホルダの裏面（ＷＨ１〜ＷＨ３）とほぼ同一の大きさを有する円形の凹部を設け、ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダ及びウエハを載置した状態で、ウエハステージＷＳＴの上面（前記円形の凹部を除く部分の上面）とウエハＷの表面とが面一になるような構成を採用しても良い。このようにすることで、本実施形態のように液浸装置１３２を用いて液浸露光を行う場合に、ウエハＷ及びウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）上から液体が外れたとしても、液体を保持し続けることが可能である。なお、本実施形態の図１等では、図面の簡素化及び説明の明確化を図るため、ウエハステージＷＳＴ上面をフラットに形成し、該フラットな上面にウエハホルダを載置する構成（すなわち、ウエハホルダの上面とウエハステージＷＳＴの上面との高さ位置がずれた構成）を示している。

図１に戻り、前記計測ステージＭＳＴには、各種計測用部材が設けられている。この計測用部材としては、例えば、特開平５−２１３１４号公報（対応する米国特許第５，２４３，１９５号）など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や投影光学系ＰＬを介して照明光ＩＬを受光するセンサ（照度モニタ、照度むらセンサ、空間像計測器等）などが含まれている。

本実施形態では、投影光学系ＰＬと液体とを介して露光光（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のに対応して、照明光ＩＬを用いる計測に使用される上記の照度モニタ、照度むらセンサ、空間像計測器では、投影光学系ＰＬ及び液体を介して照明光ＩＬを受光することとなる。また、各センサは、例えば光学系などの一部だけが計測ステージＭＳＴに搭載されていても良いし、センサ全体が計測ステージＭＳＴに配置されていても良い。

上記のようにして構成されるウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）及び計測ステージＭＳＴの位置は、図９の干渉計システム１１８によって、ウエハステージＷＳＴに設けられた移動鏡３８Ｘ，３８Ｙ（図２参照）の側面（鏡面加工された反射面）及び計測テーブルＭＳＴに設けられた移動鏡３９Ｘ，３９Ｙ１，３９Ｙ２（図２参照）の側面（鏡面加工された反射面）を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。干渉計システム１１８は、図２に示されるウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴのＹ軸方向の位置を計測するためのＹ干渉計１８Ｙ１、計測ステージＭＳＴのＹ軸方向の位置を計測するためのＹ干渉計１８Ｙ２、各ステージのＸ軸方向の位置を検出するためのＸ干渉計１８Ｘ等を含んで構成されている。干渉計システム１１８の計測値は、主制御装置５０に送られ、主制御装置５０では、この干渉計システム１１８の計測値に基づいてリニアモータ等から構成されるステージ駆動系１２４を介して各ステージＷＳＴ，ＭＳＴ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（及び速度）及びθｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）及びθｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の位置を制御する。なお、各ステージに移動鏡を設けるのに代えて、各ステージの側面を鏡面加工することとしても良い。

なお、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴの移動鏡、及び計測ステージＭＳＴの移動鏡に対して干渉計からの測長ビームが当たらなくなる位置では、他の計測装置、例えばリニアエンコーダＥＮＣ（図２等では不図示、図９参照）により各ステージの位置を検出することとしている。なお、これに代えて図示した干渉計からの測長ビームが当たらない位置をカバーするように、他の干渉計を配置する構成を採用しても良い。

図１に戻り、露光装置本体部１０の−Ｙ側に設けられた測定部１１０は、チャンバ１１２と、該チャンバ１１２内の床面Ｆ上に前述のベースＢＳ１とは独立して配置されたベースＢＳ２と、該ベースＢＳ２上に設けられた第１のホルダ保持部材２２と、アライメント系ＡＬＧと、該アライメント系ＡＬＧをベースＢＳ２上の２次元面内で駆動するアライメントステージＡＳＴと、を含んでいる。なお、不図示ではあるが、ベースＢＳ２は、例えば４つの防振ユニットを介して床面Ｆ（又はベースプレートなど）上に配置されている。

前記チャンバ１１２の内部は、前述した本体チャンバ１２とは別個に、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持されている。

前記第１のホルダ保持部材２２は、平面視略正方形状の形状を有し、図１、図２では、その上面において、ウエハＷを保持したウエハホルダＷＨ２を支持している。なお、第１のホルダ保持部材２２は、ウエハホルダＷＨ２に代えて、図１に示されているウエハホルダＷＨ１、ＷＨ３も保持することが可能である。

この第１のホルダ保持部材２２の、ウエハホルダＷＨ２の裏面側（すなわち、第１のホルダ保持部材２２の上面部分）には３本のピン（センタテーブル）ＣＴ２が設けられている（図１１（Ａ）参照）。主制御装置５０は、センタテーブルＣＴ２を駆動する駆動系１４５Ｂ（図９参照）を介して、センタテーブルＣＴ２を上下動させることにより、第１のホルダ保持部材２２上に載置されているウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３のいずれか）を上昇させたり、下降させたりすることが可能である。

前記アライメントステージＡＳＴは、図５に拡大して示されるように、平面視（＋Ｚ方向から見て）略正方形、かつ全体として直方体状の形状を有している。このアライメントステージＡＳＴは、平面視（＋Ｚ方向から見て）略Ｈ字状の２軸リニアモータによって、ＸＹ面内で移動可能とされている。この２軸リニアモータは、一対のＹ軸リニアモータ（Ｙ固定子４４Ａ，４４Ｂを含む）と、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ固定子４４Ａ，４４Ｂに係合した一対のＹ可動子（不図示）を両端に有するＸ固定子４６を含むＸ軸リニアモータ（可動子はアライメントステージＡＳＴ内に設けられている）とを含んでいる。Ｙ固定子４４Ａ、４４Ｂは、例えば不図示の吊り下げ支持部材を介してチャンバ１１２の天井から吊り下げ支持されている。この吊り下げ支持部材には、外部からの振動が伝達するのを防止するための防振機構が設けられている。なお、２軸リニアモータのうちの一対のＹ軸リニアモータの駆動力を異ならせることにより、アライメントステージＡＳＴをＺ軸回りに回転駆動させることも可能である。

このアライメントステージＡＳＴの中央部に形成された円形開口には、オフ・アクシス方式のアライメント系ＡＬＧが挿入された状態で保持されている。このアライメント系ＡＬＧは、アライメントステージＡＳＴの大型化を抑制するためにも、小型にすることが望ましい。また、装置全体の高スループット化のため、アライメント系ＡＬＧの移動時間を短縮することが望ましいが、アライメントステージＡＳＴが高加速度化した場合に、アライメント系ＡＬＧに変形等が生じるのを抑制するためには、アライメント系ＡＬＧを高剛性に設定することが望ましい。

本実施形態のアライメント系ＡＬＧとしては、図５に示されるように、円筒状で、その内部に対物レンズを含む光学系４８Ａと、該光学系４８Ａに接続された光源を含む照明系４８Ｂと、光学系４８Ａの上端部に設けられたＣＣＤを含む受光系４８Ｃ，４８Ｄとを含むアライメント系を採用している。前記受光系４８Ｃ，４８ＤのＣＣＤ周辺や照明系４８Ｂ内等には、液体を流すことが可能な配管が設けられており、この配管を流れる液体によりＣＣＤ、モータ等が液冷されている。このようにすることで、対物レンズ等を含む光学系にＣＣＤや光源を接近して配置することができるので、アライメント系ＡＬＧを小型化することが可能である。ここで、アライメント系ＡＬＧの光源を含む照明系については、アライメントステージＡＳＴによって移動させずに、アライメントステージＡＳＴの外部に設け、光ファイバなどで接続することとしても良い。なお、これに限らず、外部に設けられた光源からのビームをアライメント系ＡＬＧの光学系に伝送する、ミラーなどを含むリレー光学系を用いても良い。なお、アライメント系ＡＬＧは画像処理方式に限られるものではなく、その他、各種方式のセンサを用いることもできる。また、ＣＣＤの冷却方式は液冷に限られず空冷でも良い。また、アライメントステージＡＳＴ及びアライメント系ＡＬＧに接続されるケーブル類は、アライメントステージＡＳＴの移動の妨げにならないようにすることが望ましい。このため、例えば、アライメントステージＡＳＴとは別にケーブル類を保持して移動可能な補助的なステージを設け、該補助的なステージをアライメントステージＡＳＴと同期して移動させることとしても良い。

アライメント系ＡＬＧのＸＹ面内の位置情報は、アライメント系干渉計１３６（図９参照）を用いて、固定鏡２６Ｘ，２６Ｙ（図５参照）を基準として計測される。前記固定鏡２６Ｘは、図５における−Ｘ側の面が鏡面加工されて反射面が形成され、固定鏡２６Ｙは、＋Ｙ側の面が鏡面加工されて反射面が形成されている。これら固定鏡２６Ｘ，２６Ｙは、例えば、第１のホルダ保持部材２２に固定されている。なお、固定鏡２６Ｘ，２６Ｙは、チャンバ１１２の天井（不図示）から支持部材を介して吊り下げ支持されていても良いし、あるいは床面（またはベースＢＳ２）上で固定されていても良い。固定鏡２６Ｘ，２６Ｙを支持部材を介して吊り下げ支持する場合には、支持部材に、外部からの振動の伝達を防止するための防振機構を設けることとしても良い。

前記アライメント系干渉計１３６は、チャンバ１１２の天井から、図５に示される吊り下げ支持部４２を介して吊り下げ支持されたセンサヘッド３６と、２軸リニアモータを構成するＸ固定子４６の下面側に吊り下げ部材３５を介して吊り下げ支持されたプリズム等から成る反射光学系３４と、アライメントステージＡＳＴから吊り下げ支持された分岐光学系３２と、分岐光学系３２の＋Ｙ側でアライメントステージＡＳＴから吊り下げ支持されたＸ軸方向計測用のブロック４９Ａと、分岐光学系３２の−Ｘ側でアライメントステージＡＳＴから吊り下げ支持されたＹ軸方向計測用のブロック４９Ｂとを含んでいる。

前記センサヘッド３６としては、その内部に光源（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ）、光学系、並びに複数の検光子（偏光子）及び複数の光電変換素子、折り曲げミラー等を内蔵するヘッドが採用されている。このセンサヘッド３６からは、２本の計測ビーム（Ｘ軸方向の位置計測用のビームと、Ｙ軸方向の位置計測用のビーム）が出射される。

前記反射光学系３４は、Ｘ固定子４６に支持された状態でＹ軸方向に移動することから、センサヘッド３６からＹ軸方向に沿って出射される計測ビームが、反射光学系３４に常時入射するようになっており、また、反射光学系３４と分岐光学系３２とは、Ｙ軸方向に一体的に移動することから、反射光学系３４でＸ軸方向に向けて反射した計測ビームが分岐光学系３２に常時入射するようになっている。分岐光学系３２では、反射光学系３４を介して入射してきたＸ軸方向の位置計測用のビームを、３本のビームに分岐してブロック４９Ａに向けて出射するとともに、反射光学系３４を介して入射してきたＹ軸方向の位置計測用のビームを、３本のビームに分岐してブロック４９Ｂに向けて出射する。

前記ブロック４９Ａ、４９Ｂのうちの一方のブロック４９Ａは、図６（Ａ）に示されるように、ビームスプリッタ等を含む光学ユニット３９Ａ、３９Ｂ，３９ＣがＺ軸方向に積み重なった状態とされている。

光学ユニット３９Ａ〜３９Ｃのうちの中央に位置する光学ユニット３９Ｂは、図６（Ｂ）に示されるように、ビームスプリッタ３７ａと、ビームスプリッタ３７ａの−Ｘ側の面に設けられたプリズム（コーナーキューブ）３７ｅと、＋Ｙ側及び＋Ｘ側の面に設けられたλ／４板３７ｂ，３７ｃと、λ／４板３７ｂの＋Ｙ側に設けられたミラー３７ｄとを含んでいる。

この光学ユニット３９Ｂには、図７（Ａ）に示されるように、分岐光学系３２において分岐したうちの１本のビームが入射し、ビームスプリッタ３７ａで反射する測定ビームとビームスプリッタ３７ａを透過する参照ビームに分割される。測定ビームは、λ／４板３７ｃを介して固定鏡２６Ｘの反射面に入射する。そして、固定鏡２６Ｘの反射面で反射された測定ビームは、λ／４板３７ｃ、ビームスプリッタ３７ａ、プリズム３７ｅ、ビームスプリッタ３７ａ、λ／４板３７ｃを順に経由して、再度固定鏡２６Ｘの反射面に入射し、反射面で反射された後、λ／４板３７ｃ、ビームスプリッタ３７ａを経て、光学ユニット３９Ｂから出力される。一方、参照ビームは、λ／４板３７ｂを介してミラー３７ｄの反射面に入射し、該反射面にて反射されると、λ／４板３７ｂ、ビームスプリッタ３７ａ、プリズム３７ｅ、ビームスプリッタ３７ａ、λ／４板３７ｂを順に経由して、再度ミラー３７ｄの反射面に入射する。そして、反射面で反射した参照ビームは、λ／４板３７ｂ、ビームスプリッタ３７ａを経由して、光学ユニット３９Ｂから出力される。このとき、光学ユニット３９Ｂから出射される測定ビームと参照ビームとは、同軸上に合成された状態で出力される。このようにして出力されたビームは、分岐光学系３２及び反射光学系３４を介して、センサヘッド３６に戻る。主制御装置５０では、センサヘッド３６内の検光子から出力される干渉光が光電変換素子で受光され、干渉光に応じた干渉信号が主制御装置５０に送られる。主制御装置５０では、光電変換素子からの干渉信号に基づいて、固定鏡２６Ｘと光学ユニット３９Ｂとの位置関係を計測することが可能である。

前記光学ユニット３９Ａ、３９Ｃは、光学ユニット３９Ｂとは、Ｙ軸に関して対称な構造を有するが、光学ユニット３９Ｂと同様に構成されている。これら光学ユニット３９Ａ，３９Ｃによると、上記光学ユニット３９Ｂの場合と同様に、ビームスプリッタにおいて分割された測長ビームと参照ビームとを用いて、図７（Ｂ）に示されるようにアライメント系ＡＬＧ（光学系４８Ａ）の側面に固定されたプリズム（コーナーキューブ）４５Ａ、４５Ｂ（プリズム４５Ｂは、図７（Ｂ）のプリズム４５Ａの紙面奥側に配置されている）との間のＸ軸方向に関する位置関係を計測することが可能である。したがって、主制御装置５０では、光学ユニット３９Ａ，３９Ｃを用いることにより、アライメント系ＡＬＧの光学系４８Ａと光学ユニット３９Ａ、３９Ｃそれぞれとの距離のみならず、光学系４８ＡのＹ軸回りの傾斜（アライメントステージＡＳＴに対する傾斜）も計測することが可能である。

このように光学ユニット３９Ａ〜３９Ｃを用いた計測を行うことにより、アライメント系ＡＬＧ（光学系４８Ａ）の固定鏡２６Ｘを基準としたＸ軸方向の位置及びアライメント系ＡＬＧの傾斜を計測することが可能である。なお、光学ユニットとしては、光学ユニット３９Ｂと同様の光学部材を更にもう１つ設けることとしても良く、これにより、固定鏡２６Ｘそのものの傾斜を考慮した計測を行うことが可能となる。

他方のブロック４９Ｂも、上述したブロック４９Ａと設置向きが異なるものの構成は同一であり、該ブロック４９Ｂ、固定鏡２６Ｙ、アライメント系ＡＬＧに固定されたプリズム４５Ｂ（図７（Ｂ）参照）を用いることにより、固定鏡２６Ｙを基準とするＹ軸方向の位置及びＸ軸回りの回転を計測することが可能である。

このようにして、アライメント系干渉計３６を用いて、アライメント系ＡＬＧのＸＹ面内の位置及び傾斜を固定鏡２６Ｘ，２６Ｙ基準で計測することができるので、主制御装置５０では、この計測結果に基づいて、アライメントステージＡＳＴを２軸リニアモータを介して駆動するとともに、アライメント系干渉計３６の計測結果とウエハ上又はウエハホルダ上に存在するマークのアライメント系ＡＬＧによる計測結果に基づいて、アライメントマーク又はホルダマークＨＭの位置情報を計測することができる。ここで、本実施形態においては、アライメント系ＡＬＧを用いてウエハ上のアライメントマーク及びウエハホルダ上のホルダマークＨＭの両者の位置情報を計測し、これら計測結果に基づいて、ホルダマークとアライメントマークとの相対位置関係を算出する。

図１に戻り、前記ウエハ交換部２１０は、チャンバ２１２と、該チャンバ２１２内の床面Ｆ上に前述のベースＢＳ１及びベースＢＳ２とは独立して設けられたベースＢＳ３と、該ベースＢＳ３上に設けられた第２のホルダ保持部材２４と、を含んでいる。第２のホルダ保持部材２４上には図１、図２ではウエハホルダＷＨ３が載置されている。なお、本実施形態では、ウエハホルダＷＨ３に代えて、図１に示されるウエハホルダＷＨ２、ＷＨ１を保持することも可能である。また、不図示ではあるが、ベースＢＳ３は、例えば４つの防振ユニットを介して床面Ｆ（又はベースプレートなど）上に配置されている。

前記チャンバ２１２内は、本体チャンバ１２及びチャンバ１１２とは別個に、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持されている。

前記第２のホルダ保持部材２４のウエハホルダＷＨ３の裏面側には、前述した第１のホルダ保持部材２２と同様に、３本のピン（センタテーブル）ＣＴ３（図１等では不図示、図１１（Ａ）等参照）が設けられている。主制御装置５０は、センタテーブルＣＴ３を上下動する駆動系１４５Ｃ（図９参照）を介して、センタテーブルＣＴ３を上下動することにより、第２のホルダ保持部材２４上のウエハホルダＷＨ３（又はＷＨ１，ＷＨ２）を上昇させたり、下降させたりすることが可能である。

ウエハ交換部２１０の外部（−Ｘ側）には、ウエハ交換機構（スカラーロボット）２８が設けられており、このウエハ交換機構２８により、露光装置１００の外部（例えば、コータデベロッパ（Ｃ／Ｄ）など）から第２のホルダ保持部材２４上のウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３のいずれか）に対してウエハＷが搬入され、あるいは、第２のホルダ保持部材２４上のウエハホルダに保持されたウエハが外部に搬出される。

この第２のホルダ保持部材２４上には、クールプレートＣＰ（図１では不図示、図９参照）が設けられている。このクールプレートＣＰによると、ウエハに対する露光光ＩＬの照射などによって温度上昇したウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）を温調することが可能である。クールプレートＣＰの制御は、主制御装置５０によって行われる。なお、図１の第１のホルダ保持部材２２上にもクールプレートを設け、アライメント中においても、該クールプレートを用いてウエハホルダ及びウエハを温調することとしても良い。

また、チャンバ２１２内には、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の所定の面を基準とするウエハ表面の面位置情報を検出する面位置検出系１２６（図１等では不図示、図９参照）が設けられている。この面位置検出系１２６としては、従来から露光装置で用いられている多点焦点位置検出系などを用いることができる。この面位置検出系１２６の検出結果は、主制御装置５０に送られ、アライメント系ＡＬＧによるマーク検出時におけるアライメント系ＡＬＧの合焦に用いられる。ここで、アライメント系ＡＬＧの合焦のためには、アライメント系ＡＬＧの焦点位置と、ウエハ（又はウエハホルダ）の高さ位置との相対位置関係を変更する必要がある。したがって、本実施形態では、第１のホルダ保持部材２２に、該第１のホルダ保持部材２２上で保持されているウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３のいずれか）の上面の高さ方向の位置を変更することが可能な機構（Ｚ駆動機構）が設けられている。

なお、上記では、面位置検出系をウエハ交換部２１０内に設ける場合について説明したが、これに限らず、例えば、前述した測定部１１０内に面位置検出系を設けることとしても良い。この場合、例えば、アライメントステージＡＳＴに面位置検出系を設けることができ、面位置検出系としては、斜入射方式の多点焦点位置検出系や、瞳分割方式のセンサを用いることが可能である。特に瞳分割方式のセンサは、変形、振動による影響を比較的受けない構成であるため、アライメントステージＡＳＴに保持されてアライメント系ＡＬＧとともに移動するのに適している。この場合、ウエハの面位置情報を高頻度で検出できる場合には、常時合焦動作を行っても良いし、ウエハの面位置情報に基づいてオープン制御することとしても良い。オープン制御の場合、Ｚ方向の調整をした後に、再度、ウエハの面位置を検出し、Ｚ方向の調整が許容範囲内で行われたか否かを確認することとしても良い。

また、本実施形態では、チャンバ２１２内に、不図示のプリアライメント機構が設けられている。このプリアライメント機構によると、ウエハ交換機構２８によってチャンバ２１２内に搬送されるウエハのエッジ部等の検出により、ウエハの並進、回転等を計測することが可能である。主制御装置５０は、この計測結果に基づいて、ウエハホルダ上にウエハを載置する際に、ウエハ交換機構２８の位置や回転などを制御することにより、ウエハとウエハホルダの相対位置関係（回転も含む）を調整することができる。

なお、チャンバ２１２外部には、不図示のウエハ用クールプレートが設けられ、該ウエハ用クールプレートにより、チャンバ２１２内に搬入される直前のウエハが温調されるようになっている。ウエハが温調された際の温度は、第２の保持部材２４上のクールプレートで温調されたウエハホルダとほぼ同一の温度とすることができる。また、ウエハ交換機構２８のアーム部分についても、該アーム部分に温調液体を供給するなどして、ウエハ及びウエハホルダと同程度の温度に温調することとしても良い。

また、図１等では不図示ではあるが、第１のホルダ保持部材２２とウエハステージＷＳＴ（露光装置本体部１０）との間には、両者間でウエハホルダを搬送する、スカラーロボット等から成る第１のホルダ搬送装置５２Ａ（図９参照）が設けられ、第２のホルダ保持部材２４と第１のホルダ保持部材２２との間には、両保持部材間でウエハホルダを搬送する、スカラーロボット等から成る第２のホルダ搬送装置５２Ｂ（図９参照）が設けられ、更に、ウエハステージＷＳＴ（露光装置本体部１０）と第２のホルダ保持部材２４との間には、両者間でウエハホルダを搬送する、スカラーロボット等から成る第３のホルダ搬送装置５２Ｃ（図９参照）が設けられている。

これら第１〜第３のホルダ搬送装置５２Ａ〜５２Ｃによると、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３を、ウエハステージＷＳＴ、第１のホルダ保持部材２２、及び第２のホルダ保持部材２４の三者間で、搬送することが可能である。この搬送に際しては、主制御装置５０が、ウエハステージＷＳＴ（またはホルダ保持部材２２，２４）に設けられた３本のピン（センタテーブル）ＣＴ１（又はＣＴ２、ＣＴ３）を駆動系１４５Ａ〜１４５Ｃを介して上昇させてウエハホルダとウエハステージＷＳＴ（又はホルダ保持部材２２，２４）の上面との間に隙間を形成し、該隙間に各ホルダ搬送装置（５２Ａ〜５２Ｃ）のアームが侵入した後に、ピン（センタテーブル）ＣＴ１〜ＣＴ３を駆動系１４５Ａ〜１４５Ｃを介して下降させる等することにより、ウエハホルダが各ホルダ搬送装置（５２Ａ〜５２Ｃ）のアームによって受け取られるようになっている。

そして、各ホルダ搬送装置（５２Ａ〜５２Ｃ）が駆動され、受け渡し先のホルダ保持部材（又はウエハステージ）上方にウエハホルダが位置決めされた状態で、センタテーブルＣＴ１〜ＣＴ３が上昇駆動されることによりセンタテーブルにウエハホルダが受け渡され、ホルダ搬送装置のアームが退避した後に、センタテーブルが下降することにより、ホルダ保持部材（又はウエハステージ）上にウエハホルダが載置されるようになっている。

なお、図示は省略したが、各チャンバには、ウエハ及びウエハホルダを搬出及び搬入するための開口及び該開口を開閉する扉が設けられており、該搬出及び搬入の際には、ホルダ搬送装置（５２Ａ〜５２Ｃ）のアームがチャンバ内に侵入可能となるように、主制御装置５０により、扉が開放されるようになっている。

図１に戻り、本実施形態においては、露光装置本体１０Ａ内で、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３上に形成されたマークＨＭを計測するためのセンサとして、投影光学系ＰＬを光路の一部に含み、レチクルステージＲＳＴの一部に、計測に用いる照明光（以下、説明の便宜上、計測用照明光と呼ぶものとする）の光路が形成されたセンサＳＲを用いることとしている。

このセンサＳＲとしては、ＬＳＡ方式のセンサが用いられている。センサＳＲは、レチクルステージＲＳＴ上に設置された光学系８１と、レチクルステージＲＳＴの上方に配置された照明・結像系９１とを含んでいる。

前記光学系８１は、図８に示されるように、長方形状のスリットが形成されたパターン板８３と、レンズ等を含むフォーカス補正部８４等を含んでいる。この光学系８１は、レチクルステージＲＳＴ上に固定されており、レチクルＲもレチクルステージＲＳＴ上の所定位置で吸着保持されているため、両者間の位置関係が常に一定であると考えれば、レチクルステージＲＳＴの位置を計測するレチクル干渉計５３によって、レチクルステージＲＳＴの投影光学系ＰＬに対する位置の他、レチクルＲの投影光学系ＰＬに対する位置及び光学系８１の位置を計測することが可能である。

前記パターン板８３に形成されたスリットの大きさは、図４に示されるように、パターン板８３のスリットを介して投影光学系ＰＬの像面上に投影される像の寸法が、例えば、Ｘ方向の幅５μｍ、Ｙ方向の長さ５０μｍ程度となるように設定されている。なお、図４では、Ｘ軸方向の位置計測用のスリット（スリットの投影像）のみが示されているが、実際には、該Ｘ軸方向の位置計測用のスリットの近傍に、このスリットを図４の紙面内で９０°回転した状態のＹ軸方向の位置計測用のスリットが設けられている。

図８に戻り、前記フォーカス補正部８４は、パターン板８３に形成されたスリットをウエハＷの上面と共役にするためのものであり、かつ、露光光（照明光）ＩＬと計測用照明光との波長の違いによって発生する色収差を補正するためのものである。もちろん、パターン板８３のスリットがウエハＷ表面と共役であれば、パターン板８３のスリットが形成された面とレチクルＲの上面とが同一の高さに設定されていなくても良い。

なお、光学系８１としては、レチクルＲを水平面内で移動する際に、その動作の妨げにならない程度であれば、その寸法がレチクルＲ上面及び下面の幅に収まっていなくても良い。すなわち、上面側はレチクルＲをロード及びアンロードする際に、レチクルＲ及びレチクルを搬送する不図示の搬送機構（スカラーロボット）との接触、あるいは走査露光時の照明系ＩＯＰとの接触を回避することができれば良く、下面側は走査露光時に投影光学系ＰＬの上端部との接触が避けられていれば良い。

前記照明・結像系９１は、センサを構成する光源を含む送光系、光電センサなどを含む受光系、ハーフプリズム８５、ミラー８６等を含んでいる。前記光源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ（波長６３３ｎｍ）などの露光光ＩＬとは異なる波長のレーザが用いられている。この照明・結像系９１は、図８に示されるように、紙面左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能とされており、該移動により、レチクルステージＲＳＴと照明系ＩＯＰとの間に挿入したり、退避したりすることが可能である。なお、露光動作の邪魔にならない位置に配置しても計測することができるのであれば、進退可能にせずに、所定位置に固定することとしても良い。

このように、照明・結像系９１が光学系８１とは分離して設けられていることにより、照明・結像系９１内に存在する光源などの熱源が発熱しても、光学系８１に含まれる光学部材に熱の影響が生じず、光学部材の変形等を防止することが可能である。

この照明・結像系９１を構成する受光系内には投影光学系ＰＬの像面上の物体（ウエハホルダ）に対して瞳の関係になる位置が存在し、該瞳内の特定の位置にホルダマークからの特定次数の回折光だけを受光する光電センサが設けられている。

なお、パターン板８３のスリットの像が投影光学系ＰＬの光軸上に位置するときのレチクルステージＲＳＴの位置については、露光装置の調整時などにおいて、事前に計測しておき、レチクル干渉計５３を用いたレチクルステージＲＳＴの位置計測により、スリットの像を投影光学系ＰＬの光軸上に位置させることができるようにしておく必要がある。

以上のように構成されるセンサＳＲを用いたウエハホルダ上のホルダマークＨＭの計測の際には、主制御装置５０は、レチクルステージＲＳＴ上に設けられた光学系８１が投影光学系ＰＬの光軸上に位置するように、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に移動させ、また、照射・結像系９１を光学系８１と照明系ＩＯＰの間に挿入する。

そして、照射・結像系９１内の送光系を構成する光源で計測用照明光を発生すると、該計測用照明光は、ハーフプリズム８５によって下方に折り曲げられる。そして、計測用照明光は、レチクルステージＲＳＴ上の光学系８１に入射し、パターン板８３に形成されたスリットを透過した後、投影光学系ＰＬを経由して、像面上に位置するウエハホルダＷＨに形成されたホルダマークＨＭを照明する（図４参照）。

ここで、前述したように、レチクルステージＲＳＴ上の光学系８１内のフォーカス補正部８４により、スリットと像面（ウエハホルダ表面）とを共役にすることができるので、ウエハホルダの表面には、図４に示されるようなスリット像ＳＬが投影されることになる。

そして、主制御装置５０は、この照明状態から、投影されたスリット像とホルダ上のマークＨＭとの水平方向の相対関係を変化させる（例えば、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に走査（スキャン）することで、ウエハホルダ上のホルダマークＨＭをスリット像ＳＬに対して横切らせる。なお、これに代えて、レチクルステージＲＳＴをＸ軸方向に走査（スキャン）することとしても良い。）。この場合において、スリット像ＳＬがマークの繰り返しパターン上に投影されると、照明波長と繰返し周期とから決まる特定の方向に回折光が生じる。そして、ウエハホルダ表面からの反射光及び回折光は、投影光学系ＰＬを介してレチクルステージＲＳＴ上の光学系８１内のスリット上に投影され、かつ上向きにスリットを通過し、さらにレチクルステージＲＳＴの外部に設けられた照射・結像系９１に入射する。

ここで、照射・結像系９１では、ハーフプリズム８５を通過した成分が、更にミラー８６で折り曲げられて受光系に進み、受光系内では、パターン板に形成されたスリット及びウエハホルダ表面に対して瞳の関係にある位置で特定次数の回折光以外が遮蔽された後、不図示の光電センサに入射する。

このようにして、得られる検出結果は、主制御装置５０に送られる。

そして、主制御装置５０では、パターン板８３に形成されたスリットと、ウエハステージＷＳＴ上に固定されたウエハホルダ上のマークＨＭの相対関係を、回折光の強度が高い位置、すなわちスリットとホルダ上のマークとが重なる位置と、レチクル干渉計５３とウエハ干渉計システム１１８の計測結果を用いて計測することができる。

本実施形態の露光装置では、レチクルステージＲＳＴ上で保持されたレチクルＲと、ウエハステージＷＳＴ上に固定されたウエハＷの相対関係を、レチクル干渉計５３とウエハ干渉計システム１１８とを用いて検出でき、また、上述したようにレチクルステージＲＳＴに設けられたセンサＳＲのスリットと、ウエハステージ上のホルダマークＨＭとが重なる位置を、レチクル干渉計５３とウエハ干渉計システム１１８の検出結果を用いて計測することができることから、レチクルＲとセンサＳＲのスリットとの位置関係、及びホルダマークＨＭとウエハＷとの位置関係を算出することにより、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの位置関係を調整することが可能となる。

ここで、本実施形態のようにウエハホルダの交換を行う露光装置において、センサＳＲを用いてベースライン管理を行う方法について簡単に説明する。

まず、ロット先頭処理又はインターバル処理中に実行されるレチクルアライメントにおいて、不図示のレチクルアライメント系と、計測ステージＭＳＴ上の不図示の第１マーク（ＶＲＡマーク）とを用いて、レチクルステージＲＳＴ上にロードされたレチクルＲの第１マークに対する位置が計測される。このレチクルアライメントにより、投影光学系ＰＬによって投影されるレチクルＲ上パターンの像が、計測ステージＭＳＴ上の任意の位置に投影されるようなレチクルステージＲＳＴの位置を求めることが可能となる。

更に、本実施形態では、上記レチクルアライメントと併せて、計測ステージＭＳＴ上の第２マーク（前述した第１マークとの位置関係が既知であるマーク）の位置を、センサＳＲで計測する。この計測は、主制御装置５０が、レチクルステージＲＳＴをセンサＳＲのスリットがほぼ投影光学系ＰＬの光軸上に設置される位置に位置決めするとともに、計測ステージＭＳＴを、該ステージＭＳＴ上の第２マークが投影光学系ＰＬの光軸上に設置される位置に位置決めして行う。なお、センサＳＲのスリットと第２マークの位置は露光装置の調整時に求めておけるので、このような両ステージの位置決めは容易に行うことが可能である。ここで、スリットと第２マークとの間にずれがある場合には、そのずれ量を計測することができる。

その後、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３のいずれか）がウエハステージＷＳＴにロードされたときに、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３のいずれか）上のホルダマークＨＭを上記センサＳＲで計測する。このようにして行われる計測の計測結果と、アライメント系ＡＬＧにおける計測結果（ウエハ上のアライメントマークとウエハホルダ上のホルダマークＨＭの計測結果（相対位置関係））を用いることにより、ウエハＷ上の任意の位置を、ウエハ面上に投影されたセンサＳＲのスリット像ＳＬに重ねて配置することができるので、スリット像ＳＬの投影位置とレチクルＲ上のパターンの投影位置との差分（レチクルアライメント及びセンサＳＲによる第２マークの計測結果及び第１マークと第２マークの間隔から求められる）に基づいて、ウエハＷの任意の位置を、レチクルパターンの投影位置に一致させることが可能となる。

なお、本実施形態では、レチクルアライメント後に計測ステージＭＳＴ上のＬＳＡマークを計測する方法について説明したが、このようにしたのは、レチクルステージＲＳＴにおけるセンサＳＲの光学系８１の位置（具体的にはスリットの位置）の安定性よりも、計測ステージＭＳＴ上のマーク間相対関係（具体的には第１マークと、第２マークとの関係）の方が安定していると考えられるためである。ただし、仮に、レチクルステージＲＳＴにおけるスリット位置が、重ね合わせ精度に対して十分に安定であれば、計測ステージＭＳＴ上の第２マークの計測を行わないか、あるいは計測する頻度を低くしても良い。

図９には、本実施形態の露光装置１００における、制御系の主要な構成がブロック図にて示されている。この図９の制御系は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含んで構成され装置全体を統括して制御する主制御装置５０を中心として構成されている。

次に、本実施形態の露光装置１００における動作について、図１０（Ａ）〜図１６（Ｂ）に基づいて説明する。

図１０（Ａ）〜図１６（Ｂ）には、露光装置１００の内部（具体的には、ウエハ交換部２１０内）に１枚目のウエハＷが搬入され、該１枚目のウエハに対するアライメント動作、露光動作を経て、その１枚目のウエハＷが露光装置１００の外部（具体的には、ウエハ交換部２１０の外部）に搬出されるまでの流れが示されている。なお、以下の動作においては、ウエハステージＷＳＴの位置情報及び計測ステージＭＳＴの位置情報は、干渉計システム１１８（図９参照）と、不図示のエンコーダにより検出されるが、説明の煩雑化を避けるため、各ステージの位置計測についての説明は省略するものとする。また、ここでは、ウエハＷ上への１層目の露光がすでに終了しており、２層目以降の露光を行うものとして説明する。

図１０（Ａ）には、ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダＷＨ１が載置され、第１のホルダ保持部材２２上にウエハホルダＷＨ２が載置され、第２のホルダ保持部材２４上にウエハホルダＷＨ３が載置された状態が示されている。この状態で、ウエハホルダＷＨ３には、ウエハ交換機構２８により、装置外部からのウエハＷの搬送が開始される。なお、前述したように、搬送されるウエハＷは露光装置１００外部に設けられたクールプレート（不図示）上で、所定温度に温調されている。また、第２のホルダ保持部材２４上には、前述したようにクールプレートＣＰ（図９参照）が設けられていることから、ウエハＷをロードする以前からウエハホルダＷＨ３を所定温度に温調するようにしている。なお、以下においても、搬送されるウエハの温調及び第２のホルダ保持部材２４上に載置されたウエハホルダの温調が、同様にして行われるが、説明の便宜上、これらの温調に関する記載は以下においては省略するものとする。なお、上記ウエハロードに際しては、ウエハＷをウエハホルダＷＨ３上で吸着保持する際のウエハＷの変形を低減するために、ウエハホルダＷＨ３上でウエハＷを吸着した後に、一旦ウエハＷの吸着を解除し、その後にウエハＷを再度吸着するようにしている。

一方、露光装置本体１０Ａにおいては、レチクルステージＲＳＴへのレチクルＲのロードや、計測ステージＭＳＴを用いたフォーカスキャリブレーション（計測ステージＭＳＴ上に設けられた空間像計測器を用いた投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置の算出）などのロット先頭処理の一部を実行している。なお、測定部１１０は、待機状態とされている。

図１０（Ｂ）には、ウエハＷがウエハホルダＷＨ３上に搬送（ロード）された状態が示されている。このようにして、ウエハホルダＷＨ３上へのウエハのロードが終了した段階で、前述した面位置検出系１２６（図９参照）を用いた、ウエハＷ表面の面形状の計測を行う。また、この状態では、計測ステージＭＳＴ側では前述したロット先頭処理の一部が継続して行われ、測定部１１０は、待機状態とされている。

次いで、図１１（Ａ）に示されるように、第１〜第３のホルダ搬送装置（５２Ａ〜５２Ｃ（図９参照））による、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３の搬送が開始される。すなわち、ウエハホルダＷＨ１は、ウエハステージＷＳＴ上から、第２のホルダ保持部材２４上に搬送され、ウエハホルダＷＨ２は、第１のホルダ保持部材２２上からウエハステージＷＳＴ上に搬送され、ウエハホルダＷＨ３は、第２のホルダ保持部材２４から第１のホルダ保持部材２２上に搬送される。この搬送は、ウエハステージＷＳＴやホルダ保持部材２２，２４に設けられた３本のピン（センタテーブル）ＣＴ１〜ＣＴ３の上下動とホルダ搬送装置（５２Ａ〜５２Ｃ）のアームのウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３の下方への侵入動作とを含む一連の動作により行われる。なお、この搬送動作等について、以下においても同様にして行われるので、これ以降に行われる搬送については、詳細な記載は省略するものとする。ここで、ウエハホルダＷＨ３は、ウエハＷを保持した状態で第２のホルダ搬送装置５２Ｂ（図９参照）により第１のホルダ保持部材２２に向けて搬送されるが、この間、ウエハホルダＷＨ３とウエハＷとの間の真空吸着は、前述した真空状態を維持するための機構により、解除されないようになっている。

このようにして、ウエハホルダの搬送が行われた状態が、図１１（Ｂ）に示されている。この間にも、計測ステージＭＳＴでは、前述した計測が継続して行われている。

次いで、図１２（Ａ）に示されるように、ウエハ交換部２１０内にウエハ交換機構２８によってウエハＷが搬入され、第２のホルダ保持部材２４上のウエハホルダＷＨ１にロードされる。この場合においても、前述したのと同様に面位置検出系１２６を用いて、ウエハ表面の面位置検出が行われる。

その一方、第１のホルダ保持部材２２上のウエハホルダＷＨ３に保持されたウエハＷに対しては、アライメント系ＡＬＧを用いて、ウエハに形成されたアライメントマーク（例えば８点）の検出を行う。この場合、前述したように、ウエハが固定で（移動せずに）、アライメント系ＡＬＧが移動しつつマーク検出を行い、アライメント系ＡＬＧによる検出結果と、アライメント系ＡＬＧの位置を計測するアライメント系干渉計１３６の検出結果とを用いて、主制御装置５０が、アライメント系干渉計１３６の座標系上におけるアライメントマークの位置情報を算出する。なお、図１２（Ａ）では、アライメントが終了したウエハＷ上のショット領域を黒塗りにして示している。

更に、本実施形態では、アライメントマークの検出に加えて、図３に示されるウエハホルダＷＨ３上に形成されたホルダマークＨＭ（例えば４点）も検出し、アライメント系干渉計１３６の座標系上におけるウエハホルダの位置、回転、及び伸縮状態を検出する。

このようにして、ウエハホルダＷＨ３上のウエハ上のアライメントマーク及びホルダ上のマークの検出が完了した状態が、図１２（Ｂ）に示されている。

ウエハ上のアライメントマークの検出結果は、主制御装置５０において、例えば特開昭６１−４４４２９号公報などに開示されるＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）と同様の統計処理が行われる。

更に、本実施形態では、上記のようにウエハ上のアライメントマークの位置情報と、ウエハホルダＷＨ３上のホルダマークＨＭの位置情報とを計測しているので、ホルダマークＨＭとウエハ上のショット領域との関係を算出することが可能となっている。

なお、上記では、ウエハＷ上のマークを計測した後に、ウエハホルダＷＨ３上のマークを計測することとしたが、これに限らず、ウエハホルダＷＨ３上のマークを先に計測しても良いし、マークの種類によらずに、近接するマークから順に計測することとしても良い。また、ウエハホルダＷＨ３上のマークをウエハＷ上のマークを計測する前後で計測し、その前後の計測結果を平均化することとしても良い。

次いで、図１３（Ａ）に示されるように、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３の第１〜第３のホルダ搬送装置５２Ａ〜５２Ｃによる搬送が開始される。すなわち、ウエハホルダＷＨ２は、ウエハステージＷＳＴ上から、第２のホルダ保持部材２４上に搬送され、ウエハホルダＷＨ３（及びこれに保持されたウエハＷ）は、第１のホルダ保持部材２２上からウエハステージＷＳＴ上に搬送され、ウエハホルダＷＨ１（及びこれに保持されたウエハＷ）は、第２のホルダ保持部材２４から第１のホルダ保持部材２２上に搬送される。この間に露光装置本体１０Ａでは、前述したアライメント結果に基づいて、投影光学系ＰＬの倍率等の変更を行い、更に、前述した計測ステージを用いたレチクルアライメント、ベースライン計測などのロット先頭処理の一部を実行している。

このようにすることで、図１３（Ｂ）に示されるような状態となる。この図１３（Ｂ）の時点で、前述したロット先頭処理が終了している。

次いで、図１４（Ａ）に示されるように、ウエハステージＷＳＴを投影光学系ＰＬ直下に移動して、前述したセンサＳＲを用いて、ウエハホルダＷＨ３上に形成されたホルダマークＨＭ（例えば４点）の検出等を行う。なお、本実施形態では、計測ステージＭＳＴを用いたロット先頭処理を行う際にも、計測ステージＭＳＴと投影光学系ＰＬの最下端の光学部材（レンズ）との間には液浸装置１３２を用いて液体（例えば、純水）が保持され、更に、露光動作の際にも、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）と投影光学系ＰＬの最下端の光学部材（レンズ）との間に液体（例えば、純水）を保持されるので、図１３（Ｂ）の状態から図１４（Ａ）の状態に移行するまでの間には、実際には、計測ステージＭＳＴとウエハステージＷＳＴとをＹ軸方向に関して接触させて（又は微小間隔をあけて接近させて）、両ステージを＋Ｙ方向に移動させ、液体（例えば、純水）を計測ステージＭＳＴ上からウエハステージＷＳＴ上に受け渡す必要がある。しかしながら、本実施形態では、説明の便宜上、その説明は省略するものとする。ただし、必ずしもこのような動作を行わなくても良く、例えば、液浸装置１３２の下側（−Ｚ側）にステージが存在しなくなる前に、液浸装置１３２により液体を回収しておき、液浸装置１３２の下側に再度ステージが配置されたときに、液体を供給するようにしても良い。

一方、測定部１１０では、図１４（Ａ）の状態で、ウエハホルダＷＨ１上で保持されたウエハＷのアライメントマークと、ウエハホルダＷＨ１上に形成されたマークとを、前述したのと同様に、アライメント系ＡＬＧを用いて計測する。また、搬送部２１０においては、ウエハホルダＷＨ２上に新たなウエハＷが、これまでと同様の手順でウエハ交換機構２８によりロードされる。

そして、露光装置本体１０Ａにおいて、ホルダマークＨＭの検出が終了すると、該検出結果を用いて、測定部１１０内で行われたＥＧＡ結果を、投影光学系ＰＬの投影中心を基準とする露光座標系上の値に換算し、該換算結果に基づいて、図１４（Ｂ）に示されるように、ウエハステージＷＳＴを移動しつつ、従来と同様、ステップ・アンド・スキャン方式により、ウエハステージＷＳＴ上のウエハに対する露光動作を実行する（なお、図１４（Ｂ）では、露光が終了したショット領域が黒塗りの状態で示されている）。この露光中は、計測ステージＭＳＴは、図１４（Ｂ）に示される位置に待機している。この場合、投影光学系ＰＬの最下端に位置するレンズと、ウエハとの間には、液浸装置１３２により液体が保持されている。この露光動作の間、第１の保持装置２２上のウエハホルダＷＨ１に保持されたウエハに対するアライメントが実行され続け、第２の保持装置２４上のウエハホルダＷＨ２はクールプレートＣＰによって温調されている。その後、露光装置本体１０Ａにおける露光が終了する前に、測定部１１０におけるアライメントが終了する。

このようにして、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダＷＨ３に保持されたウエハＷに対する露光が終了した状態が図１５（Ａ）に示されている。

次いで、図１５（Ｂ）に示されるように、各ウエハホルダの搬送を開始し、図１６（Ａ）に示されるように、ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダＷＨ１、第１のホルダ保持部材２２上にウエハホルダＷＨ２、第２のホルダ保持部材２４上にウエハホルダＷＨ３が載置される。この状態では、計測ステージＭＳＴにおいてインターバル処理と呼ばれる処理が行われる。このインターバル処理では、次のウエハを露光するまでの間の時間を利用して行うことが可能な計測等を行うこととする。例えば空間像計測や、照射量計測等の一部を行うことができる。なお、ウエハホルダＷＨ３と、図１６（Ａ）においてウエハステージＷＳＴ上に載置されたウエハホルダＷＨ１とでは、個体差が存在する場合があるので、前述した識別子が各ウエハホルダに付されている場合には、主制御装置５０は、該識別子に応じて固体差を補正する処理を行うこととしても良い。この場合、例えば、ホルダ上のマークＨＭの描画誤差を補正したりすることができる。

そして、図１６（Ｂ）に示されるように、露光装置本体１０Ａにおける、ウエハホルダＷＨ１に保持されたウエハＷに対する露光動作、測定部１１０における、ウエハホルダＷＨ２に保持されたウエハＷに対するアライメント動作、並びにウエハ交換部２１０における、ウエハホルダＷＨ３上のウエハの交換動作が並行して実行される。

その後は、同様にして、露光装置本体１０Ａにおける露光動作、測定部１１０におけるアライメント動作、並びにウエハ交換部２１０におけるウエハ交換動作が順次並行して実行され、所定枚数のウエハに対する露光が実行された段階で、一連のシーケンスが終了する。

なお、上記では、２層目以降の露光を行う場合について説明したが、１層目の露光を行う場合には、測定部１１０におけるアライメントを省略することができる。この場合、測定部１１０における動作が無いため、ウエハ交換部２１０においてウエハが載置されたウエハホルダを、ウエハ交換部２１０から直接、露光装置本体１０Ａに搬送することとしても良い。

また、本実施形態の露光装置１００は、マーク形状の計測（例えば、重ね合わせ精度計測）にのみ用いることも可能である。この場合、露光装置本体１０Ａにおける動作が無いため、測定部１１０とウエハ交換部２１０との間でのみウエハが載置されたウエハホルダの搬送を行うこととすれば良い。

以上説明したように、本実施形態の露光装置によると、ウエハＷ上に形成されたアライメントマークの位置情報を測定する測定部１１０が、露光装置本体部１０の外部に配置されているので、露光装置本体部１０でウエハＷの露光が行われるのと並行して測定部１１０においてウエハ上に形成されたアライメントマークの位置情報を計測することができる。このような並行処理により、ツインウエハステージタイプの露光装置などと同等以上のスループットを確保することができるとともに、測定部１１０と露光装置本体部１０とを振動に関して分離することが容易なので、測定部１１０の動作に起因する露光装置本体部１０に対する振動要因を確実に低減させることができる。また、測定部１１０では、ウエハＷ上に形成されたアライメントマークを検出する可動のアライメント系ＡＬＧと、該アライメント系ＡＬＧの位置情報を計測するアライメント干渉計１３６とを用いてウエハＷ上に形成されたアライメントマークの位置情報を測定するので、ウエハＷが載置されたステージなどが動く場合に比べて測定部１１０全体の小型化が可能である。また、測定部１１０でアライメントマークの位置情報が測定されたウエハＷは、その測定後に第１のホルダ搬送装置５２Ａによって露光装置本体部１０に搬送して露光を行うことができる。

また、本実施形態の露光装置によると、測定部１１０（アライメント系ＡＬＧ）により、ウエハＷを保持するウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の基準マーク（ホルダマークＨＭ）に対するウエハＷ上に形成されたアライメントマークの位置情報が測定され、その測定後に、そのウエハＷを保持するウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）が第１のホルダ搬送装置５２Ａによって露光装置本体部１０に搬送される。このため、露光装置本体部１０では、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）のホルダマークＨＭを基準とするアライメントマークの位置情報に基づいて、ウエハＷの位置を制御して、露光光ＩＬにより投影光学系ＰＬと液体とを介してそのウエハＷを露光し、該ウエハＷ上にパターンを精度良く形成することが可能となる。

更に、本実施形態の露光装置によると、露光装置本体部１０でウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）に保持されたウエハＷに対する露光が行われるのと並行して、露光装置本体部１０の外部に配置された測定部１１０でウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）に保持されたウエハＷ上に形成されたアライメントマーク及びウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）に形成されたホルダマークＨＭの位置情報が測定され、さらにこれらに並行して露光装置本体部１０及び測定部１１０とは別に設けられたウエハ交換部２１０（ウエハ交換部２１０上のクールプレートＣＰ）でウエハＷの交換のため一時的に置かれたウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の温調が行われる。すなわち、露光装置本体部１０、測定部１１０及びウエハ交換部２１０で上記３つの動作が並行して行われるので、ウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の温調後に、そのウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）のホルダマークＨＭ及びウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）に保持されたウエハＷ上に形成されたアライメントマークの位置情報の測定などを行う場合に比べて、スループットの向上が可能である。また、ウエハ交換部２１０と、露光装置本体部１０、測定部１１０の間の振動の分離も容易に実現することができる。

また、本実施形態の露光装置によると、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）が交換されるのと並行して、主制御装置５０により、計測ステージＭＳＴを用いて、レチクルステージＲＳＴに設けられた光学系８１を有し露光光ＩＬとは異なる波長の計測用照明光を用いて、投影光学系ＰＬを介して投影光学系ＰＬの像面側に配置されたホルダマークＨＭを検出するセンサＳＲの較正が行われる。すなわち、ウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）の交換時間中に、センサＳＲの較正が行われるので、スループットを低下させることがなく、その較正後のセンサＳＲを用いて投影光学系ＰＬの像面側に配置されたホルダマークＨＭなどの露光座標系上での位置情報を精度良く測定することが可能となる。

また、本実施形態のセンサＳＲによると、レチクルステージＲＳＴに設けられた光学系８１を有し、露光光ＩＬとは異なる波長の計測用照明光を用いて、投影光学系ＰＬを介して投影光学系ＰＬの像面側に配置されたウエハホルダ（ＷＨ１〜ＷＨ３）上に存在するホルダマークＨＭを検出するので、ウエハＷ上に塗布されるレジストなどの感光剤を感光させること無く、投影光学系ＰＬを光路の一部に含んだ状態で、ホルダマークＨＭの検出を行うことができる。

なお、上記実施形態では、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３内に、センタピンＣＰ及び駆動機構を内蔵する場合について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、本実施形態では、センタピンＣＰは、ウエハホルダ上にウエハＷをロードしたり、アンロードしたりする場合に用いるものであることから、ウエハホルダがウエハステージＷＳＴ上に載置されている場合や、第１のホルダ保持部材２２上に載置されているときには、センタピンＣＰは使用しないものである。したがって、例えば、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３に上下に貫通する貫通孔（例えば３つ）を形成し、かつ第２のホルダ保持部材２４に、ウエハホルダの貫通孔を介してウエハホルダの上方に突出することが可能なピン（例えば３本）を設けることとしても良い。このようにすることで、ウエハホルダにセンタピンＣＰを内蔵しなくても良いため、ウエハホルダを軽量化することが可能となり、また、ウエハホルダに、センタピンＣＰを駆動する駆動機構を設ける必要が無いので、駆動機構の発熱等による影響を排除することができる。ただし、ウエハホルダに貫通孔を設けることにより、ウエハホルダとウエハとの間の真空吸着に影響がある場合には、ウエハホルダに貫通孔を閉塞することが可能な蓋部材を設けることが望ましい。

また、センタピンＣＰに代えて、ウエハホルダに切り欠きを設け、この切り欠きを利用して、ウエハをロード及びアンロードするようにしても良い。このような切り欠きを有するウエハホルダとしては、特開２００２−２８０２８７号公報に開示されるような構成を採用することができる。

なお、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴ、第１のホルダ保持装置２２、第２のホルダ保持装置２４の全てにセンタテーブル（ＣＴ１〜ＣＴ３）を設けることとしたが、これに限らず、ウエハステージＷＳＴのみに設けることとしても良い。この場合、第１のホルダ保持装置２２、第２のホルダ保持装置２４を、ウエハホルダを搬送するホルダ搬送装置のアームと干渉しない構成とする必要がある。

なお、上記実施形態では、センサＳＲの計測用照明光として、露光光ＩＬとは異なる波長の光を用いることとしたが、これに限らず、例えば、ウエハホルダＷＨ１〜ＷＨ３のホルダマークＨＭとウエハＷのショット領域との間が、フレアの影響を受けないほど十分に離れている場合には、露光光ＩＬと同一波長の光を用いることとしても良い。

なお、上記実施形態では、露光装置１００内で用いるウエハホルダの数を３つとすることとしたが、これに限らず、２つのみ用いることとしても良い。この場合、露光装置本体１０において一方のウエハホルダを用いて露光動作を行っている間に、他方のウエハホルダを用いてウエハ交換とアライメントとを行うこととすることにより、上記実施形態と同等のスループットを確保することができる。また、ウエハホルダの数を４つ以上としても良い。この場合、図１の構成のほかに、ウエハホルダの待機位置を設けることができる。

なお、上記実施形態では、露光装置１００が、露光装置本体部１０、測定部１１０及びウエハ交換部２１０を備える場合について説明したが、更に、ウエハホルダを所定枚数常備することが可能なホルダ保管部を設けることとしても良い。このホルダ保管部では、例えば、実際に露光に用いられているウエハホルダが汚染、破損等したときのための予備のウエハホルダや、調整等に用いられる特殊なウエハホルダを常備しておくことができる。調整等に用いられるウエハホルダとしては、例えば、干渉計較正用のパターンが形成されたウエハホルダや、温度を計測するためのホルダ、平面度が所定値以上に設定された基準ホルダなどが考えられる。

なお、上記実施形態では、アライメント系ＡＬＧの位置を計測するアライメント系干渉計１３６のビームを、図４に示されるように、２軸リニアモータの下側を経由して、分岐光学系３２に入射させることとしたが、これに限らず、反射光学系３４をＸ固定子４６の上方に設け、２軸リニアモータの上側を経由して、分岐光学系３２にビームを入射させることとしても良い。

なお、上記実施形態では、アライメント系干渉計１３６の検出部をセンサヘッド３６内に設けることとしたが、これに限らず、アライメントステージＡＳＴに設けることとしても良い。また、ブロック４９Ａ、４９ＢをアライメントステージＡＳＴに設けることとしたが、これに限らず、アライメント系ＡＬＧに直接設けることとしても良い。これにより、アライメント系ＡＳＴの位置を計測する光学ユニット３９Ａ，３９Ｃを設けなくても、上記実施形態と同様の計測を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、センサＳＲの検出原理をＬＳＡ方式としたが、その他の方式、例えばＬＩＡ方式を採用しても良い。また、センサＳＲに代えて、測定部１１０内に設けられているアライメント系ＡＬＧと同様のアライメント系を露光装置本体１０Ａ内に設けることとしても良い。

なお、上記実施形態では、ウエハホルダにウエハが真空吸着されているか否かを検出する機構を設けることとしても良い。この機構としては、圧力計としての機能を有するもの、例えば、ウエハとウエハホルダとの間の空間が減圧されていることにより、目盛りが変化したり、ウエハホルダに設けられた部品の状態が変化するような機構を採用することができる。このような機構を露光装置外部から確認することにより、真空吸着がされているか否かを容易に判断することができる。この確認は、例えば、少なくともウエハ交換部２１０においてウエハをロードするとき及びアンロードするとき、並びに測定部１１０内でアライメントを行うときに行うこととすることができる。また、確認は、オペレータが行うことも可能であるが、例えば、これを確認する確認装置を別途設け、該確認装置により真空吸着がされていないと判断された場合には、主制御装置５０がウエハホルダを用いた対処を行うか、あるいは、エラーの警告を発し、オペレータに通知するようにすることができる。なお、ウエハをアンロードの際にも真空吸着状態を確認するのは、ウエハをロードした後にゆっくりと圧力が低下しているかどうかを確認するためである。

なお、上記実施形態では、第１のホルダ保持部材２２と第２のホルダ保持部材２４とをベースＢＳ２，ＢＳ３上に配置することとしたが、これに限らず、直接床面Ｆ上に配置することとしても良い。

また、上記実施形態では、ウエハ搬送装置２８によりロードされるウエハを温調するクールプレートを設けることとしたが、これに限らず、クールプレートを設けなくても良い。

なお、上記実施形態では、本発明を液浸露光装置に適用した場合について説明したが、これに限らず、液浸露光装置以外の露光装置に適用することも可能である。

なお、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを備えるステージ装置を有する露光装置に、本発明を採用した場合について説明したが、これに限らず、単一のウエハステージを備えるステージ装置を有する露光装置にも本発明を採用することが可能である。

なお、上記実施形態では、アライメント系ＡＬＧの位置を計測するセンサとして、アライメント系干渉計１３６を用いたが、その他エンコーダ等、各種センサを用いることとしても良い。

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マスク（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６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターンまたは反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（又は可変成形マスク、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いても良い。かかる可変成形マスクを用いる場合には、前述のアライメントマークの検出結果を考慮して、ウエハ上の複数の区画領域のうち、アライメントマーク検出時に露光していたショット領域より後に露光が行われる少なくとも一つの別のショット領域の露光の際に、電子データに基づいて形成すべき、透過パターン又は反射パターンを変化させることで、ウエハとパターン像との相対位置制御を行っても良い。

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置、さらに、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも、本発明は適用できる。

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。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、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又は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。

なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、上記実施形態の露光方法で、レチクルに形成されたパターンをウエハ等の物体上に転写するリソグラフィステップ、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、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置が用いられ、物体上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスの生産性を向上することが可能である。

以上説明したように、本発明の露光装置は、半導体素子、液晶表示素子などの電子デバイスを製造する際に、リソグラフィ工程で用いるのに適している。また、本発明のセンサは、露光装置のうち、特にパターンが形成されたマスクを保持するマスクステージを備えた露光装置で用いるのに適している。

本発明の一実施形態に係る露光装置を示す斜視図である。 図１の露光装置を概略的に示す平面図である。 ウエハホルダＷＨを示す斜視図である。 ホルダマークＨＭの構成を説明するための図である。 アライメント系、アライメントステージ、及びアライメント系干渉計の構成を示す斜視図である。 図６（Ａ）は、図５のブロック４９Ａを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の分解斜視図である。 図７（Ａ）は、光学ユニット３９Ｂを経由するビームの光路を示す図であり、図７（Ｂ）は、光学ユニット３９Ａ、３９Ｂを経由するビームの光路を示す図である。 センサＳＲの構成を示す図である。 一実施形態に係る露光装置の制御系を示すブロック図である。 図１０（Ａ），図１０（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その１）である。 図１１（Ａ），図１１（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その２）である。 図１２（Ａ），図１２（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その３）である。 図１３（Ａ），図１３（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その４）である。 図１４（Ａ），図１４（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その５）である。 図１５（Ａ），図１５（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その６）である。 図１６（Ａ），図１６（Ｂ）は、一実施形態に係る露光装置の並行処理動作を説明するための図（その７）である。

符号の説明

１０…露光装置本体、５０…主制御装置（制御装置）、５２Ａ〜５２Ｃ…第１〜第３のホルダ搬送装置（搬送系）、８１…光学系（光学部材）、１００…露光装置、１１０…測定部（測定装置）、１１８…干渉計システム（測定系の一部）、１２６…面位置検出系（面位置情報計測機構）、１３６…アライメント系干渉計（位置計測系、マーク位置測定系の一部）、２１０…ウエハ交換部（物体交換部）、ＡＬＧ…アライメント系（マーク検出系、マーク位置測定系の一部）、ＨＭ…ホルダマーク（基準マーク）、ＩＬ…照明光（露光光、エネルギビーム）、ＭＳＴ…計測ステージ（第２ステージ）、ＰＬ…投影光学系（光学系）、Ｒ…レチクル（マスク）、ＲＳＴ…レチクルステージ（マスクステージ）、ＳＲ…センサ（測定系の一部）、Ｗ…ウエハ（物体）、ＷＨ１〜ＷＨ３…ウエハホルダ（保持装置）、ＷＳＴ…ウエハステージ（第１ステージ）。

Claims (25)

1. エネルギビームで物体を露光して該物体上にパターンを形成する露光装置であって、
   前記物体の露光を行う露光装置本体と；
   前記露光装置本体の外部に配置され、前記物体上に形成されたマークを検出する可動のマーク検出系と、該マーク検出系の位置情報を計測する位置計測系とを有し、前記マーク検出系と前記位置計測系とを用いて前記物体上に形成されたマークの位置情報を測定する測定装置と；
   前記物体を前記測定装置と前記露光装置本体との間で搬送する搬送系と；を備える露光装置。
2. エネルギビームで物体を露光して、該物体上にパターンを形成する露光装置であって、
   第１ベース上に配置され、かつ前記物体の露光を行う露光装置本体と；
   前記第１ベースとは独立した第２ベース上を移動可能に配置され、かつ該第２ベース上に載置された前記物体上に形成されたマークを検出するマーク検出系と；を備える露光装置。
3. 前記物体は基準マークを有する保持装置に保持された状態で、前記搬送系によって搬送され、
   前記測定装置は、物体上に形成されたマークの位置情報に加え、前記物体を保持する保持装置の基準マークの位置情報をも、前記マーク検出系と前記位置計測系とを用いて測定することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記測定装置は、前記物体を保持する前記保持装置が前記搬送系によって前記露光装置本体に搬送されるのに先立って、前記基準マークに対する前記物体上に形成されたマークの位置情報を測定することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記測定装置は、前記保持装置の所定の面を基準とする前記物体表面の面位置情報を検出する面位置検出系をさらに含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の露光装置。
6. 前記露光装置本体は、前記保持装置の基準マークを検出するセンサを含み、前記基準マークの露光座標系上での位置情報を測定する測定系を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記露光装置本体は、前記パターンを前記保持装置に保持された物体上に投影する光学系をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 前記露光装置本体は、前記パターンが形成されたマスクが載置されるマスクステージをさらに有し、
   前記センサは、前記マスクステージに設けられた光学部材を含み、前記エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、前記光学系を介して前記光学系の像面側に配置されたマークを検出することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 前記露光装置本体は、前記光学系と液体とを介して前記保持装置に保持された物体を露光することを特徴とする請求項７又は８に記載の露光装置。
10. 前記露光装置本体は、前記光学系及び液体を介して露光される前記物体を保持する前記保持装置が載置され、２次元面内で移動する第１ステージと、前記２次元面内で前記第１ステージとは独立に移動し、露光に関連する所定の計測に用いられる第２ステージとを有していることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
11. 前記露光装置本体と前記測定装置とは、異なる定盤上に配置されていることを特徴とする請求項１、３〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
12. エネルギビームにより光学系と液体とを介して物体を露光し、該物体上にパターンを形成する露光装置であって、
    基準マークを有する保持装置に保持された状態で、前記物体を搬送する搬送系と；
    前記物体を保持する前記保持装置が前記搬送系によって前記物体に対する露光が行われる露光装置本体に搬送されるのに先立って、前記基準マークに対する前記物体上に形成されたマークの位置情報を測定するマーク位置測定系と；を備える露光装置。
13. 前記物体を保持する前記保持装置が前記搬送系によって前記露光装置本体に搬送されるのに先立って、前記保持装置の所定の面を基準とする前記物体表面の面位置情報を検出する面位置検出系をさらに備える請求項１２に記載の露光装置。
14. 前記光学系と液体とを介して露光される前記物体を保持する前記保持装置が載置され、２次元面内で移動する第１ステージと；
    前記２次元面内で前記第１ステージとは独立に移動し、露光に関連する所定の計測に用いられる第２ステージとをさらに備える請求項１２又は１３に記載の露光装置。
15. 前記保持装置の基準マークを検出するセンサを含み、前記基準マークの露光座標系上での位置情報を測定する測定系をさらに備える請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
16. 前記パターンが形成されたマスクが載置されるマスクステージをさらに備え、
    前記センサは、前記マスクステージに設けられた光学部材を有し、前記エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、前記光学系を介して前記光学系の像面側に配置されたマークを検出することを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
17. エネルギビームにより保持装置に保持された物体を露光して該物体上にパターンを形成する露光装置であって、
    前記物体の露光が行われる露光装置本体と；
    前記露光装置本体の外部に配置され、保持装置に保持された前記物体上に形成されたマーク及び前記保持装置に形成された基準マークの位置情報を測定する測定装置と；
    前記露光装置本体及び前記測定装置とは別に設けられ、前記保持装置が物体の交換のため一時的に置かれるとともに該保持装置の温調が行われる物体交換部と；
    前記物体を保持する保持装置を前記露光装置本体と前記測定装置と前記物体交換部との３者間で搬送する搬送系と；を備える露光装置。
18. 前記測定装置は、前記物体交換部で前記保持装置の温調が行われている間に、保持装置に保持された前記物体上に形成されたマーク及び前記保持装置に形成された基準マークのうちの少なくとも一部のマークの位置情報の測定を実行することを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
19. 前記物体交換部は、前記物体を保持する保持装置を所定時間温調後、前記物体を前記保持装置から一旦離間させた後、前記保持装置に再度保持させる一時的離間動作を実行することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の露光装置。
20. 前記物体交換部は、前記保持装置の温調中に該保持装置にロードされる物体についての位置情報を計測する計測機構を有することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 前記計測機構は、前記物体に形成された少なくとも２箇所のマークを検出することで、前記物体の回転方向の位置情報を計測する回転情報計測機構を含むことを特徴とする請求項２０に記載の露光装置。
22. 前記計測機構は、前記保持装置にロードされた物体の面位置情報を計測する面位置情報計測機構を含むことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の露光装置。
23. 前記測定装置は、前記物体上に形成されたマークを検出する可動のマーク検出系と、該マーク検出系の位置情報を計測する位置計測系とを有し、前記マーク検出系と前記位置計測系とを用いて前記物体上に形成されたマーク及び前記保持装置に形成された基準マークの位置情報を測定することを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の露光装置。
24. マスクステージに保持されたマスクにエネルギビームを照射し、前記マスクに形成されたパターンを光学系を介して保持装置に保持された物体上に転写する露光装置であって、
    露光される前記物体を保持する前記保持装置が載置され、２次元面内で移動する第１ステージと；
    前記２次元面内で前記第１ステージとは独立に移動し、露光に関連する所定の計測に用いられる第２ステージと；
    前記マスクステージに設けられた光学部材を有し、前記エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、前記光学系を介して前記光学系の像面側に配置されたマークを検出するセンサを含み、前記マークの露光座標系上での位置情報を測定する測定系と；
    前記保持装置を搬送する搬送系と；
    前記搬送系によって前記第１ステージ上の保持装置が交換されるのと並行して、前記第２ステージを用いて前記センサの較正を行う制御装置と；を備える露光装置。
25. マスクステージに保持されたマスクにエネルギビームを照射し、前記マスクに形成されたパターンを光学系を介して保持装置に保持された物体上に転写する露光装置で用いられるセンサであって、
    前記マスクステージに設けられた光学部材を有し、前記エネルギビームとは異なる波長の照明光を用いて、前記光学系を介して前記光学系の像面側に配置された前記保持装置上に存在するマークを検出することを特徴とするセンサ。

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