JP2010016256A - 異物検出方法、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異物を良好に検出できる異物検出方法を提供する。
【解決手段】異物検出方法、物体上に液体で局所的に液浸領域を形成することと、少なくとも一部に液浸領域が形成される空間の外側に配置された複数の検出点と物体とを相対的に移動することによって、物体表面の複数の検出領域のそれぞれで物体表面の高さ方向の位置検出動作を複数回実行することと、複数の検出領域のそれぞれについて、複数の検出値を統計演算することと、演算結果に基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したか否かを、複数の検出領域のそれぞれで判断することと、を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、異物検出方法、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば特許文献１に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
米国特許出願公開第２００６／０２５７５５３号明細書

例えば基板表面に異物が存在した状態でその基板を露光してしまうと、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる可能性がある。このような欠陥が最終的なデバイスとなってから不良品として発見される場合、デバイス生産性の低下を招く可能性がある。デバイス生産性の低下を抑制するための処置を講ずるために、基板表面の異物を良好に検出することが有効である。

本発明の態様は、異物を良好に検出できる異物検出方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できる露光方法、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、物体上に液体で局所的に液浸領域を形成することと、少なくとも一部に液浸領域が形成される空間の外側に配置された複数の検出点と物体とを相対的に移動することによって、物体表面の複数の検出領域のそれぞれで物体表面の高さ方向の位置検出動作を複数回実行することと、複数の検出領域のそれぞれについて、複数の検出値を統計演算することと、演算結果に基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したか否かを、複数の検出領域のそれぞれで判断することと、を含む異物検出方法が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、物体上に液体で局所的に液浸領域を形成することと、液浸領域の液体を介して基板に露光光を照射して基板を露光することと、基板の露光の少なくとも一部と並行して、第１の態様の異物検出方法を実行することと、を含む露光方法が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明によれば、異物を良好に検出でき、不良デバイスの発生を抑制できる。

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。以下の説明においては、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。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。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。

図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を計測する干渉計システム３と、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面の位置情報を検出する検出システム（フォーカス・レベリング検出システム）４と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する液浸部材５と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置６とを備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。

照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ１は、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部１Ｈを有する。マスクステージ１は、マスク保持部１ＨでマスクＭを保持して、照明領域ＩＲを含むベース部材８のガイド面８Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム９の作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。

投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部２Ｈを有する。基板保持部２Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。また、基板ステージ２は、基板保持部２Ｈの周囲に配置された上面２Ｔを有する。基板ステージ２の上面２Ｔは、平坦で、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ２の上面２Ｔとは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。基板ステージ２は、基板保持部２Ｈで基板Ｐを保持して、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム１１の作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

干渉計システム３は、マスクステージ１の位置情報、及び基板ステージ２の位置情報を計測する。干渉計システム３は、マスクステージ１に配置された計測ミラー１Ｒを用いてマスクステージ１の位置情報を計測するレーザ干渉計３Ａと、基板ステージ２に配置された計測ミラー２Ｒを用いて基板ステージ２の位置情報を計測するレーザ干渉計３Ｂとを有する。本実施形態において、干渉計システム３は、レーザ干渉計３Ａ，３Ｂを用いて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関するマスクステージ１（マスクＭ）の位置情報、及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置情報を計測可能である。

検出システム４は、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面の位置情報を検出する。検出システム４は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（投影領域ＰＲ）に対して＋Ｙ側に配置された第１検出装置４Ａと、−Ｙ側に配置された第２検出装置４Ｂとを有する。第１，第２検出装置４Ａ，４Ｂのそれぞれは、基板Ｐの表面に検出光Ｌａを照射して、基板Ｐの表面の位置情報を検出する。本実施形態において、検出システム４は、第１，第２検出装置４Ａ，４Ｂを用いて、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する基板Ｐの表面の位置情報を検出可能である。

第１検出装置４Ａは、検出光Ｌａを射出する投射部４１と、検出光Ｌａを受光可能な受光部４２とを有する。基板Ｐ（基板ステージ２）は、投射部４１から射出される検出光Ｌａの照射位置Ｋに移動可能である。以下の説明において、検出光Ｌａの照射位置Ｋを適宜、検出点Ｋ、と称する。

本実施形態の検出システム４は、例えば米国特許第５４４８３３２号明細書、米国特許第６３２７０２５号明細書等に開示されているような、所謂、斜入射方式の多点フォーカス・レベリング検出システムである。投射部４１は、検出光Ｌａを基板Ｐの表面に対して傾斜方向から照射する。投射部４１によって基板Ｐの表面に照射され、その基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌａは、受光部４２に到達可能である。受光部４２は、基板Ｐからの検出光Ｌａを受光可能である。

本実施形態において、投射部４１は、Ｘ軸方向に複数設けられている。本実施形態において、投射部４１から投射される複数の検出光Ｌａの基板Ｐの表面に対する入射角度は、それぞれ同じ角度に設定されている。受光部４２は、投射部４１に応じて複数配置されている。第１検出装置４Ａは、複数の投射部４１より検出光Ｌａを同時に射出可能である。基板Ｐの表面には、第１検出装置４Ａの検出点ＫがＸ軸方向に関して複数設けられる。第１検出装置４Ａは、基板Ｐの表面の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置を、複数の検出点Ｋのそれぞれで検出可能である。

第１検出装置４Ａと同様、第２検出装置４Ｂは、検出光Ｌａを照射する投射部４１と、検出光Ｌａを受光可能な受光部４２とを有する。第１検出装置４Ａの構成と第２検出装置４Ｂの構成とはほぼ同様である。第２検出装置４Ｂについての説明は省略する。

本実施形態において、検出システム４は、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面の位置情報のみならず、基板ステージ２の上面２Ｔ等、検出点Ｋに配置される物体の表面の位置情報を検出可能である。

基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置６は、干渉計システム３の計測結果、及び検出システム４の検出結果に基づいて、駆動システム９、１１を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。

液浸部材５は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子１２の近傍に配置される。液浸部材５は、環状の部材である。液浸部材５は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。終端光学素子１２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１３を有する。本実施形態において、液浸部材５は、終端光学素子１２から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。

本実施形態において、液浸部材５は、終端光学素子１２と、射出面１３から射出される露光光ＥＬの照射位置（投影領域ＰＲ）に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路を含む所定空間が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、検出システム４の検出点Ｋに配置可能な物体を含み、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。

基板Ｐの露光時、終端光学素子１２の射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材５と他方側の基板Ｐとの間に液体ＬＱが保持され、液浸空間ＬＳが形成される。

本実施形態においては、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。換言すれば、基板Ｐと接触する液浸空間ＬＳ（液浸領域）のＸＹ平面内における大きさは、投影領域ＰＲよりも大きく、且つ基板Ｐよりも小さい。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用し、基板Ｐ上に液体ＬＱで局所的に液浸領域を形成する。本実施形態において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）の少なくとも一部は、液浸部材５の下面１４と基板Ｐの表面との間に形成される。

本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光時、制御装置６は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置６は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。

図２は、図１の一部を拡大した側断面図である。図２に示すように、液浸部材５は、液体ＬＱを供給する供給口１５と、液体ＬＱを回収する回収口１６とを備えている。供給口１５は、流路１７を介して、液体供給装置１８と接続されている。流路１７は、液浸部材５の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置１８とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置１８から送出された液体ＬＱは、流路１７を介して供給口１５に供給される。供給口１５は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路に面するように液浸部材５の所定位置に配置されている。供給口１５は、液体供給装置１８からの液体ＬＱを露光光ＥＬの光路に供給する。

回収口１６は、流路１９を介して、液体回収装置２０と接続されている。流路１９は、液浸部材５の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置２０とを接続する回収管で形成される流路を含む。液体回収装置２０は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口１６は、液浸部材５と対向する基板Ｐ（物体）上の液体ＬＱを回収可能である。回収口１６は、基板Ｐの表面と対向するように液浸部材５の下面１４に配置されている。回収口１６から回収された液体ＬＱは、流路１９を介して、液体回収装置２０に回収される。

制御装置６は、供給口１５を用いる液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６を用いる液体ＬＱの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材５と他方側の物体（基板Ｐ）との間に、液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。

図３は、基板Ｐを保持した状態の基板ステージ２の一例を示す平面図である。図３に示すように、本実施形態においては、基板Ｐ上に露光対象領域であるショット領域Ｓがマトリクス状に複数配置されている。例えば基板Ｐ上の第１ショット領域を露光するために、制御装置６は、終端光学素子１２に対して、基板Ｐ（第１ショット領域）の表面をＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液体ＬＱとを介して第１ショット領域を露光する。第１ショット領域の露光が終了した後、制御装置６は、次の第２ショット領域の露光を開始するために、液浸空間ＬＳを形成した状態で、基板Ｐの表面をＸ軸方向（あるいはＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向）に移動する動作（ステッピング動作）を実行し、第２ショット領域を露光開始位置に移動する。そして、制御装置６は、第２ショット領域の露光を開始する。制御装置６は、終端光学素子１２に対してショット領域をＹ軸方向に移動しながらそのショット領域を露光するスキャン露光動作と、そのショット領域の露光が終了した後、次のショット領域を露光開始位置に移動するためのステッピング動作とを繰り返しながら、基板Ｐ上の複数のショット領域Ｓを順次露光する。本実施形態においては、一例として、制御装置６は、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲと基板Ｐとが、図３に示す矢印Ｒ１に沿って相対的に移動するように、駆動システム１１を用いて基板ステージ２を移動しつつ、基板Ｐの複数のショット領域Ｓを順次露光する。

次に、検出システム４について説明する。上述のように、本実施形態の検出システム４は、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面の位置情報のみならず、基板ステージ２の上面２Ｔ等の位置情報も検出可能である。以下、説明の簡単のため、検出システム４が、基板Ｐの表面の位置情報を検出する場合について主に説明する。

検出システム４の第１検出装置４Ａは、Ｘ軸方向に配置された複数の投射部４１を有する。Ｘ軸方向に関して基板Ｐの表面の複数の位置のそれぞれには、複数の投射部４１からの検出光Ｌａが照射される。図３に示すように、基板Ｐの表面には、第１検出装置４Ａの検出点ＫがＸ軸方向に関して複数設けられる。同様に、基板Ｐの表面には、第２検出装置４Ｂの検出点ＫがＸ軸方向に関して複数設けられる。検出システム４は、基板Ｐの表面の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置を、複数の検出点Ｋのそれぞれで検出可能である。

以下の説明において、第１検出装置４Ａの複数の検出点Ｋを総称して適宜、第１検出点群Ｇ１、と称し、第２検出装置４Ｂの複数の検出点Ｋを総称して適宜、第２検出点群Ｇ２、と称する。第１検出点群Ｇ１は、第１検出装置４Ａの複数の投射部４１から射出された検出光Ｌａによる、Ｘ軸方向に配置された複数の検出点Ｋを含む。第２検出点群Ｇ２は、第２検出装置４Ｂの複数の投射部４１から射出された検出光Ｌａによる、Ｘ軸方向に配置された複数の検出点Ｋを含む。

複数の検出点Ｋは、液浸空間ＬＳの外側に配置されている。本実施形態において、複数の検出点Ｋは、少なくとも一部に液浸領域（液浸空間ＬＳ）が形成される、液浸部材５と基板Ｐとの間の空間の外側に配置される。検出光Ｌａは、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介さずに、基板Ｐに照射される。本実施形態において、第１検出点群Ｇ１は、液浸空間ＬＳに対して＋Ｙ側に配置され、第２検出点群Ｇ２は、液浸空間ＬＳに対して−Ｙ側に配置される。

また、投影領域ＰＲから第１検出点群Ｇ１まで距離と、投影領域ＰＲから第２検出点群Ｇ２までの距離とは、ほぼ同じである。

なお、本実施形態においては、検出光Ｌａは、その断面視における形状をスリット状（矩形状）に設定された所謂スリット光であるが、スリット光に限られず、例えばその断面視における形状を略円形状に設定された所謂スポット光でもよい。

次に、検出システム４による位置検出動作の一例について説明する。本実施形態においては、検出システム４による位置検出動作を実行するに際し、図４の模式図に示すように、基板Ｐの表面に複数の検出領域Ｈｉｊが定められる。検出領域Ｈｉｊは、基板Ｐ上にマトリクス状に複数定められる。検出システム４は、基板Ｐの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、基板Ｐの表面の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置を検出する。

図５は、第１検出点群Ｇ１と検出領域Ｈｉｊとの関係の一例を示す模式図である。本実施形態において、第１検出点群Ｇ１は、Ｘ軸方向に配置された１９個の検出点Ｋ（Ｋ１〜Ｋ１９）を含む。Ｘ軸方向に関する検出点Ｋの間隔と、検出領域Ｈｉｊの間隔とはほぼ同じである。複数の検出点Ｋ（Ｋ１〜Ｋ１９）は、複数の検出領域Ｈｉｊに同時に配置可能である。第１検出点群Ｇ１と同様、第２検出点群Ｇ２は、Ｘ軸方向に配置された１９個の検出点Ｋ（Ｋ１〜Ｋ１９）を含む。

検出システム４による位置検出動作を実行するために、制御装置６は、基板Ｐを保持した基板ステージ２をＸＹ方向に移動して、複数の検出点Ｋに対して基板ＰをＸＹ方向に移動する。制御装置６は、基板Ｐの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれに検出点Ｋが配置されるように、検出点Ｋに対して基板ＰをＸＹ方向に移動する。検出点Ｋに対して基板ＰをＸＹ方向に移動することによって、基板Ｐの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、基板Ｐの表面の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置検出動作を実行する。

本実施形態においては、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、基板Ｐの表面の高さ方向の位置検出動作を複数回実行される。制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得された複数の検出値Ｚｉｊを統計演算する。検出値Ｚｉｊは、各検出領域Ｈｉｊにおける、基板Ｐの表面の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置に関する検出値である。

複数の検出領域Ｈｉｊのうち、所定の検出領域Ｈ（ａｂ）に関して位置検出動作を複数回実行することは、同一の検出点Ｋ（例えば第１検出点Ｋ１）がその検出領域Ｈ（ａｂ）に複数回配置されるように基板Ｐを移動して位置検出動作をそれぞれ実行すること、及び第１の検出点Ｋ（例えば第５検出点Ｋ５）がある検出領域Ｈ（ａｂ）に配置されるように基板Ｐを移動して位置検出動作を実行した後、第１の検出点Ｋと異なる第２の検出点Ｋ（例えば第１０検出点Ｋ１０）がその検出領域Ｈ（ａｂ）に配置されるように基板Ｐを移動して位置検出動作を実行することの少なくとも一方を含む。

例えば、第１検出点Ｋ１に対して基板ＰをＸ軸方向に往復させることによって、第１検出点Ｋ１が所定の検出領域Ｈ（ａｂ）に複数回配置される。これにより、その所定の検出領域Ｈ（ａｂ）について、第１検出点Ｋ１を用いる位置検出動作が複数回実行され、複数の検出値Ｚ（ａｂ）が取得される。また、第１検出点群Ｇ１に対して基板ＰがＹ軸方向に移動することによって、例えば所定の検出領域Ｈ（ａｂ）に第５検出点Ｋ５が配置されている状態から第１０検出点Ｋ１０が配置される状態に変化させることができる。これにより、その所定の検出領域Ｈ（ａｂ）について、第５，第１０検出点Ｋ５，Ｋ１０のそれぞれを用いる検出動作が実行され、複数の検出値Ｚ（ａｂ）が取得される。

このように、本実施形態においては、制御装置６は、第１，第２検出点群Ｇ１，Ｇ２の複数の検出点Ｋ（Ｋ１〜Ｋ１９）に対して基板ＰをＸＹ方向に移動することによって、それら複数の検出点Ｋ（Ｋ１〜Ｋ１９）を用いて、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、複数の検出値Ｚｉｊを取得することができる。なお、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得される検出値Ｚｉｊの数が異なっていてもよい。例えば、第１の検出領域Ｈ（１１）について、検出値Ｚ１１がα個取得され、第２の検出領域Ｈ（２２）について、検出値Ｚ２２がα＋β個取得されてもよい。

ところで、基板Ｐの表面に異物が付着する可能性がある。異物として、例えば固体の微粒子（パーティクル）、及び液体ＬＱの滴等が挙げられる。例えば、基板Ｐの表面の固体の微粒子が付着した状態でその基板Ｐを露光してしまうと、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥が生じる可能性がある。本実施形態においては、制御装置６は、検出システム４を用いて、基板Ｐの表面の異物を検出する。

本実施形態において、制御装置６は、検出システム４を用いて、基板Ｐ上において実質的に動かない異物が存在したか否かを検出する。例えば、異物が固体の微粒子であり、その異物が基板Ｐの表面に固着する可能性がある。そのような異物は、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触した場合でも、基板Ｐ上で動かない可能性が高い。一方、例えば異物が液体ＬＱの滴の場合、そのような異物は、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触することによって、基板Ｐ上で動いたり、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと一体化して消滅したりする可能性が高い。なお、基板Ｐ上で動くことができる異物が、固体の微粒子である可能性もある。

本実施形態においては、制御装置６は、検出システム４の検出点Ｋを用いて、基板Ｐの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、基板Ｐの表面の高さ方向の位置検出動作を複数回実行し、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得された複数の検出値Ｚｉｊを統計演算し、その演算結果に基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に、基板Ｐ上で実質的に動かない異物が存在したか否かを、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで判断する。また、制御装置６は、演算結果に基づいて、その基板Ｐ上で実質的に動かない異物を、液体ＬＱの滴と区別する。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について、図６のフローチャート、及び図７、図８、図９を参照しながら説明する。本実施形態においては、基板Ｐの液浸露光の少なくとも一部と並行して、検出システム４を用いる異物検出動作が実行される。

制御装置６は、終端光学素子１２及び液浸部材５と基板ステージ２に保持された基板Ｐとの間に、露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。基板Ｐ上には、液体ＬＱで局所的に液浸領域が形成される（ステップＳＰ１）。

基板Ｐの露光を開始する前に、制御装置６は、液浸空間ＬＳを形成した状態で、検出システム４を用いて、基板Ｐの表面の位置情報を検出する（ステップＳＰ２）。制御装置６は、露光光ＥＬの照射を停止した状態で、基板ステージ２を用いて、複数の検出点Ｋに対して基板Ｐを移動して、基板Ｐの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、基板Ｐの表面の高さ方向の位置検出動作を複数回実行する。

複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得された複数の検出値Ｚｉｊは、制御装置６に出力される。制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、複数の検出値Ｚｉｊを統計演算する。本実施形態において、制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、複数の検出値Ｚｉｊの平均値ＡＺｉｊを求める。制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで求められた平均値ＡＺｉｊに基づいて、基板Ｐの表面の近似面を求める（ステップＳＰ３）。制御装置６は、例えば各ショット領域Ｓ毎に、図７の模式図に示すような近似面を導出する。近似面は、各検出領域Ｈｉｊのそれぞれで求められた複数の平均値ＡＺｉｊを、最小二乗法等を用いてフィッティング処理することによって求めることができる。

制御装置６は、基板Ｐの複数のショット領域Ｓの露光を開始する（ステップＳＰ４）。制御装置６は、ステップＳＰ３で求めた近似面に基づいて、基板ステージ２を用いて投影光学系ＰＬの像面に対する基板Ｐの表面の位置を調整しながら、基板Ｐの露光を開始する。図３を参照して説明したように、制御装置６は、基板Ｐのショット領域Ｓに液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して露光光ＥＬを照射してそのショット領域Ｓを露光するスキャン露光動作と、ステッピング動作とを繰り返しながら、基板Ｐの複数のショット領域Ｓを順次露光する。

本実施形態においては、制御装置６は、スキャン露光動作及びステッピング動作を含む基板Ｐの露光の少なくとも一部と並行して、検出システム４を用いる検出が継続される。したがって、スキャン露光動作及びステッピング動作を含む基板Ｐの露光の少なくとも一部と並行して、基板Ｐの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、基板Ｐの表面の高さ方向の位置検出動作が複数回実行される。

図８は、基板Ｐの露光中における第１，第２検出点群Ｇ１，Ｇ２と基板Ｐのショット領域Ｓとの関係の一例を示す模式図である。なお、図８において、第１，第２検出点群Ｇ１，Ｇ２の検出点Ｋの図示、及び検出領域Ｈｉｊの図示は省略してある。図８（Ａ）に示すように、例えば基板Ｐのショット領域Ｓａを露光するために、投影領域ＰＲに対して基板Ｐを＋Ｙ方向に移動することによって、第２検出点群Ｇ２の複数の検出点Ｋの少なくとも一部がショット領域Ｓｃの複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれに配置され、その検出領域Ｈｉｊのそれぞれで位置検出動作が実行され、検出値Ｚｉｊが取得される。また、図８（Ｂ）に示すように、ショット領域Ｓａと異なる基板Ｐのショット領域Ｓｂを露光するために、投影領域ＰＲに対して基板Ｐを＋Ｙ方向に移動することによって、第２検出点群Ｇ２の複数の検出点Ｋの少なくとも一部がショット領域Ｓｃの複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれに配置され、その検出領域Ｈｉｊのそれぞれで位置検出動作が実行され、検出値Ｚｉｊが取得される。また、ショット領域Ｓａ，Ｓｂと異なるショット領域Ｓを露光するためのスキャン露光動作中にも、第２検出点群Ｇ２の複数の検出点Ｋの少なくとも一部がショット領域Ｓｃの複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれに配置され、その検出領域Ｈｉｊのそれぞれで位置検出動作が実行され、検出値Ｚｉｊが取得される。また、ステッピング動作中にも、第２検出点群Ｇ２の複数の検出点Ｋの少なくとも一部がショット領域Ｓｃの複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれに配置され、その検出領域Ｈｉｊのそれぞれで位置検出動作が実行され、検出値Ｚｉｊが取得される。

このように、基板Ｐの複数のショット領域Ｓの露光により、所定のショット領域Ｓｂの複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで、その所定のショット領域Ｓｂの表面の高さ方向の位置検出動作が複数回実行される。ショット領域Ｓｂ以外の他のショット領域Ｓに関しても同様である。

基板Ｐの露光中における検出システム４の検出動作により、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得された複数の検出値Ｚｉｊは、制御装置６に出力される。制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、露光前及び露光中のそれぞれで取得した複数の検出値Ｚｉｊの平均値ＡＺｉｊを求め、その平均値ＡＺｉｊに基づいて、基板Ｐの表面の近似面を順次更新する。

本実施形態においては、あるショット領域Ｓを露光する際、直前に更新された最新の近似面に基づいて、投影光学系ＰＬの像面に対する基板Ｐの表面の位置を調整しながら、そのショット領域Ｓを露光する。

本実施形態において、制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得した複数の検出値Ｚｉｊを統計演算し、その演算結果に基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に、基板Ｐの表面に実質的に動かない異物が存在したか否かを、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで判断する。

本実施形態において、制御装置６は、統計演算を実行して、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、複数の検出値Ｚｉｊの平均値ＡＺｉｊに対する複数の検出値Ｚｉｊの散らばり度合いを求める。本実施形態においては、制御装置６は、平均値ＡＺｉｊに対する複数の検出値Ｚｉｊの散らばり度合いとして、複数の検出値Ｚｉｊの標準偏差ＳＤｉｊを求める。また、制御装置６は、統計演算を実行して、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれで求められた複数の検出値Ｚｉｊの平均値ＡＺｉｊと、その平均値ＡＺｉｊに基づいて求められた近似面との差Ｄｉｊを、検出領域Ｈｉｊのそれぞれで求める（ステップＳＰ５）。

本実施形態において、制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、標準偏差ＳＤｉｊが第１許容範囲内か否かを判断する（ステップＳＰ６）。制御装置６は、その判断結果に基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に、その基板Ｐの表面の検出領域Ｈｉｊ内に、基板Ｐ上で実質的に動かない異物が存在したか否かを判断する。

ステップＳＰ６において、標準偏差ＳＤｉｊが第１許容範囲内であると判断した場合、制御装置６は、複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて、平均値ＡＺｉｊと近似面との差Ｄｉｊが第２許容範囲内か否かを判断する（ステップＳＰ７）。制御装置６は、その判断結果に基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に、その基板Ｐの表面の検出領域Ｈｉｊ内に、基板Ｐ上で実質的に動かない異物が存在したか否かを判断する。

具体的には、ステップＳＰ６において標準偏差ＳＤｉｊが第１許容範囲内であると判断し、ステップＳＰ７において差Ｄｉｊが第２許容範囲内であると判断した場合、制御装置６は、その基板Ｐの表面の検出領域Ｈｉｊ内に、実質的に動かない異物は存在しない、と判断する（ステップＳＰ８）。

ステップＳＰ６において標準偏差ＳＤｉｊが第１許容範囲外であると判断した場合、制御装置６は、その基板Ｐの表面の検出領域Ｈｉｊ内に、液体ＬＱの滴が存在する、と判断する（ステップＳＰ９）。

ステップＳＰ６において標準偏差ＳＤｉｊが第１許容範囲内であると判断し、且つ、ステップＳＰ７において差Ｄｉｊが第２許容範囲外であると判断した場合、制御装置６は、その基板Ｐの表面の検出領域Ｈｉｊ内に、基板Ｐ上で実質的に動かない異物が存在した、と判断する（ステップＳＰ１０）。

このように、本実施形態においては、制御装置６は、検出システム４の検出結果に基づいて、基板Ｐの検出領域Ｈｉｊのそれぞれに、基板Ｐ上で実質的に動かない異物が存在したか否かを判断し、その実質的に動かない異物を、液体ＬＱを滴と区別する。

図９は、１つのショット領域Ｓの表面の複数の検出領域Ｈｉｊのそれぞれについて取得された検出値Ｚｉｊと、それら検出値Ｚｉｊの平均値ＡＺｉｊに基づいて求められた近似面との関係の一例を示す模式図である。図９を用いる説明では、一例として、Ｙ軸方向に配置された５つの検出領域Ｈ１〜Ｈ５のそれぞれについて取得された複数ｎ検出値Ｚ１〜Ｚ５、及びその検出値Ｚ１〜Ｚ５の平均値ＡＺ１〜ＡＺ５に基づいて求められた近似面について説明する。近似面は、各検出領域Ｈ１〜Ｈ５について取得された複数の検出値Ｚ１〜Ｚ５の平均値ＡＺ１〜ＡＺ５を、最小二乗法等を用いてフィッティング処理することによって求めることができる。

例えば、基板Ｐの表面に異物が存在しなかった場合、異常な検出値Ｚ１〜Ｚ５は制御装置６に出力されない。したがって、各検出領域Ｈ１〜Ｈ５のそれぞれで求められた複数の検出値Ｚ１〜Ｚ５の平均値ＡＺ１〜ＡＺ５のそれぞれと近似面との差Ｄ１〜Ｄ５は十分に小さく、第２許容範囲内となる。また、複数の検出値Ｚ１〜Ｚ５の平均値ＡＺ１〜ＡＺ５に対する複数の検出値Ｚ１〜Ｚ５の散らばり度合い（標準偏差ＳＤ１〜ＳＤ５）も十分に小さく、第１許容範囲内となる。

基板Ｐの表面の検出領域Ｈ１〜Ｈ５の少なくとも一つに異物が存在した場合、その検出領域Ｈ１〜Ｈ５の高さ方向の位置を検出点Ｋで検出したときの検出値Ｚ１〜Ｚ５は異常となり、その異常な検出値Ｚ１〜Ｚ５が制御装置６に出力される。検出値Ｚ１〜Ｚ５の異常により、平均値ＡＺ１〜ＡＺ５に対する複数の検出値Ｚ１〜Ｚ５の散らばり度合い（標準偏差ＳＤ１〜ＳＤ５）、及び平均値ＡＺ１〜ＡＺ５のそれぞれと近似面との差Ｄ１〜Ｄ５は、検出値Ｚ１〜Ｚ５が異常でない場合に比べて、変化する。

標準偏差ＳＤ１〜ＳＤ５、及び差Ｄ１〜Ｄ５は、基板Ｐの表面に存在する異物の種類に応じて変化する。換言すれば、基板Ｐの表面に存在する異物が、基板Ｐ上で実質的に動かない異物である場合と、動くことができる異物（液体ＬＱの滴）である場合とで、標準偏差ＳＤ１〜ＳＤ５、及び差Ｄ１〜Ｄ５が変化する。

例えば、基板Ｐの表面の検出領域Ｈ１に存在する異物が、基板Ｐ上で実質的に動かない異物である場合、その検出領域Ｈ１に対する複数の位置検出動作のそれぞれにおいて、その異物は、ほぼ毎回検出される。この場合、標準偏差ＳＤ１は小さくいものの、その検出領域Ｈ１に係る平均値ＡＺ１と近似面との差Ｄ１は大きくなる。制御装置６は、複数の検出領域Ｈ１〜Ｈ５のそれぞれについて、平均値ＡＺ１〜ＡＺ５と近似面との差Ｄ１〜Ｄ５が、予め定められた第２許容範囲内か否かに基づいて、複数回の位置検出動作を実行する間に、各検出領域Ｈ１〜Ｈ５のそれぞれに、実質的に動かない異物が存在したか否かを判断する。図９には、一例として、検出領域Ｈ１に係る平均値ＡＺ１と近似面との差Ｄ１が、第２許容範囲外である場合が示されている。この場合、制御装置６は、検出領域Ｈ１に、実質的に動かない異物が存在したと判断する。

一方、例えば基板Ｐの表面の検出領域Ｈ３に存在する異物が、液体ＬＱの滴である場合、その検出領域Ｈ３に対する複数の位置検出動作において、その異物が検出される回数（異常な検出値が制御装置６に出力される回数）は、少ない（例えば１回）。例えば、検出領域Ｈ３に液体ＬＱの滴が存在する場合でも、検出システム４による検出中（基板Ｐの露光中）、その液体ＬＱの滴は、例えば液浸空間ＬＳの液体ＬＱと一体化して、回収口１６より回収される可能性が十分に高い。そのため、その液体ＬＱの滴は、検出システム４による検出領域Ｈ３に対する複数の位置検出動作のうち、少数回（例えば１回）だけ検出される可能性が高い。この場合、差Ｄ１は小さいものの、その検出領域Ｈ３に係る複数の検出値Ｚ３の標準偏差ＳＤ３は大きくなる。したがって、制御装置６は、複数の検出領域Ｈ１〜Ｈ５のそれぞれについて、検出値Ｚ１〜Ｚ５の標準偏差ＳＤ１〜ＳＤ５が、予め定められた第１許容範囲内か否かに基づいて、検出領域Ｈ１〜Ｈ５に存在する異物を、液体ＬＱの滴と区別することができる。図９には、一例として、検出領域Ｈ３に係る標準偏差ＳＤ３が、第１許容範囲外である場合が示されている。図９に示す例では、検出領域Ｈ３に係る平均値ＡＺ３と近似面との差Ｄ３は、第２許容範囲内であるものの、標準偏差ＳＤ３は、第１許容範囲外である。この場合、制御装置６は、検出領域Ｈ３に、液体ＬＱの滴が存在したと判断する。

以上説明したように、本実施形態によれば、検出システム４を用いて、基板Ｐの表面の異物を良好に検出できる。本実施形態によれば、基板Ｐ上で実質的に動かない異物が存在したか否かを検出することができるので、その検出結果に基づいて、デバイス生産性の低下を抑制するための処置を講ずることができる。例えば、実質的に動かない異物が基板Ｐ上に存在した場合、制御装置６は、その異物の存在を、例えば作業者に報知する。また、制御装置６は、その異物の存在を、露光装置ＥＸに対する外部装置（例えば現像装置等）に報知する。これにより、例えば、その異物が存在しているショット領域を、露光工程後の処理工程（所謂、後工程）から除外するなど、デバイス生産性の低下を抑制するための処置を講ずることができる。また、実質的に動かない異物が基板Ｐ上に増加した場合には、液浸部材５、及び／又は基板ステージ２が汚染されている可能性があるので、液浸部材５、及び／又は基板ステージ２（２Ｔなど）の洗浄などの処置を講ずることができる。

また、実質的に動かない異物を、液体ＬＱの滴と区別することによっても、適切な処置を講ずることができる。例えば、実質的に動かない異物が存在せず、液体ＬＱの滴のみが存在したショット領域Ｓに形成されるパターンに欠陥が発生する可能性が低い場合、そのショット領域を、最終的なデバイスとして活用することができる。

なお、上述の実施形態においては、検出システム４を用いて検出された実質的に動かない異物は、基板Ｐ上に存在すると判断しているが、基板保持部２Ｈ上の異物（基板Ｐと基板保持部２Ｈとの間の異物）も実質的に動かない異物として検出される可能性があるので、基板Ｐ上の異物と基板保持部２Ｈ上の異物とを区別してもよい。例えば、複数の基板Ｐのそれぞれで、同じ検出領域Ｈｉｊに実質的に動かない異物が存在すると判断された場合には、その異物は基板保持部２Ｈ上に付着していると判断してもよい。基板保持部２Ｈ上に異物が付着していると判断された場合には、基板保持部２Ｈを清掃（例えば研磨）したり、基板保持部２Ｈ（基板ステージ２）を交換したりするなどの処置を講ずることができる。

なお、上述の実施形態においては、露光光ＥＬの光路を含む所定空間が液体ＬＱで満たされるように、液体供給装置６から液体ＬＱを供給する場合を例にして説明したが、例えば米国特許出願公開第２００５／００５７１０２号明細書に開示されているような、ステージを移動するためのコイルを収容する内部空間を形成するハウジングを有するアクチュエータ装置が設けられている場合、上述の実施形態で説明した液体供給装置を用いて、そのハウジングの内部空間に温度調整された液体を供給することができる。

なお、上述の実施形態における投影光学系ＰＬにおいて、終端光学素子１３の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、投影光学系ＰＬとして、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているような、終端光学素子１３の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。

なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。

なお、本実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、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を適用することができる。

また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

更に、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、上述の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を用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７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又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。

上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。

上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０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２０１、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２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、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）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る露光装置の一部を拡大した側断面図である。 本実施形態に係る基板を保持した基板ステージの一例を示す平面図である。 本実施形態に係る検出システムによる位置検出動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る検出システムによる位置検出動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る露光方法及び異物検出方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係る検出システムによる位置検出動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る検出システムによる位置検出動作の一例を説明するための模式図である。 本実施形態に係る異物検出方法の一例を説明するための模式図である。 半導体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

２…基板ステージ、４…検出システム、４Ａ…第１検出装置、４Ｂ…第２検出装置、６…制御装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…検出点、Ｌａ…検出光、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｍ…マスク、Ｐ…基板

Claims (9)

1. 物体上に液体で局所的に液浸領域を形成することと、
   少なくとも一部に前記液浸領域が形成される空間の外側に配置された複数の検出点と前記物体とを相対的に移動することによって、前記物体表面の複数の検出領域のそれぞれで前記物体表面の高さ方向の位置検出動作を複数回実行することと、
   前記複数の検出領域のそれぞれについて、複数の検出値を統計演算することと、
   前記演算結果に基づいて、前記複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したか否かを、前記複数の検出領域のそれぞれで判断することと、を含む異物検出方法。
2. 前記演算結果に基づいて、前記複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物を、前記液体の滴と区別する請求項１記載の異物検出方法。
3. 前記複数の検出領域のそれぞれについて、前記複数の検出値の平均値に対する前記複数の検出値の散らばり度合いを求めることをさらに含み、
   前記複数の検出領域のそれぞれについて、前記散らばり度合いが所定の許容範囲内か否かに基づいて、前記複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したか否かを判断する請求項１又は２記載の異物検出方法。
4. 前記複数の検出領域のそれぞれで求められた、前記複数の検出値の平均値に基づいて、前記物体表面の少なくとも一部の近似面を求めることと、
   前記平均値と前記近似面との差を前記検出領域のそれぞれで求めることと、を含み、
   前記複数の検出領域のそれぞれについて、前記平均値と前記近似面との差が所定の許容範囲内か否かに基づいて、前記複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したか否かを判断する請求項３記載の異物検出方法。
5. 前記複数の検出領域のそれぞれについて、前記散らばり度合いが所定の許容範囲内であり、且つ前記平均値と前記近似面との差が所定の許容範囲外の場合に、前記複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したと判断する請求項４記載の異物検出方法。
6. 前記複数の検出領域のそれぞれで求められた、前記複数の検出値の平均値に基づいて、前記物体表面の少なくとも一部の近似面を求めることと、
   前記平均値と前記近似面との差を前記検出領域のそれぞれで求めることと、を含み、
   前記複数の検出領域のそれぞれについて、前記平均値と前記近似面との差が所定の許容範囲内か否かに基づいて、前記複数回の位置検出動作を実行する間に実質的に動かない異物が存在したか否かを判断する請求項１又は２記載の異物検出方法。
7. 前記物体は、露光光で露光される基板を含む請求項１〜６のいずれか一項記載の異物検出方法。
8. 物体上に液体で局所的に液浸領域を形成することと、
   前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することと、
   前記基板の露光の少なくとも一部と並行して、請求項１〜７のいずれか一項記載の異物検出方法を実行することと、を含む露光方法。
9. 請求項８記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
   露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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