JP4582344B2 - 較正方法、予測方法、露光方法、反射率較正方法及び反射率計測方法、露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、較正方法、予測方法、露光方法、反射率較正方法及び反射率計測方法、露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、撥液膜を介して検出ビームを受けるセンサの出力を較正する較正方法、撥液膜のビーム透過率の変動を予測する予測方法、前記較正方法を利用する露光方法、光学系及び液体を介してエネルギビームが照射される物体の反射率計測に用いられる反射板の反射率に関連する情報を較正する反射率較正方法及び該反射率較正方法を利用して前記物体の反射率を計測する反射率計測方法、ビーム源からのエネルギビームを光学系及び液体を介して照射して物体を露光し、該物体上にパターンを形成する露光装置、並びに該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。

従来より、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク（又はレチクル）のパターンの像を投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光性の物体（以下、「ウエハ」と呼ぶ）上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。

また、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。この液浸法を利用した露光装置として、投影光学系の下面とウエハ表面との間を水又は有機溶媒等の液体で局所的に満たした状態で露光を行うものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載の露光装置では、液体中での露光光の波長が、空気中の１／ｎ倍（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上すると共に、その解像度と同一の解像度が液浸法によらず得られる投影光学系（このような投影光学系の製造が可能であるとして）に比べて焦点深度をｎ倍に拡大する、すなわち空気中に比べて焦点深度を実質的にｎ倍に拡大することができる。

また、近時においては、ウエハステージ（基板ステージ）とは独立して、２次元面内で駆動可能で、計測に用いられる計測器が設けられたステージ（計測ステージ）を、備えた露光装置も提案されている（例えば、特許文献２、３等参照）。

しかるに、前述した液浸露光装置に、計測ステージを採用する場合には、計測ステージ上に液浸領域を形成した状態で露光に関する種々の計測が行われる。この場合、計測ステージの液体に接する部材の表面には、例えば、その液体の回収を容易にするために、その液体の種類に応じた撥液膜が形成される。この撥液膜は、液浸露光で用いられる露光光（遠紫外域又は真空紫外域の光）の照射により経時的に劣化する。この撥液膜の劣化によりその光透過率が低下し、この光透過率の低下に起因する各種計測精度の低下が、最近の露光装置に要求されている露光精度を長期に渡って維持することを困難にする可能性があることが、最近になって判明した。

また、計測ステージを採用せず、ウエハステージに各種計測器を設ける場合であっても、液体に接する部材の表面に形成された撥液膜の劣化は上記と同様に生じるので、結果として露光に関する各種計測の計測精度が低下し、露光精度を長期に渡って維持することが困難になる可能性がある。

国際公開第９９／４９５０４号パンフレット 特開平１１−１３５４００号公報 特開平３−２１１８１２号公報

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、部材の表面の撥液膜を介して第１の検出ビームを受ける第１センサの出力を較正する較正方法であって、撥液膜を介することなく第２センサにより第２の検出ビームを受け、その受けたビームのエネルギ量に対応する前記第２センサの出力を取得する第１工程と；前記第１の検出ビームを前記撥液膜を介して前記第１センサで受け、その受けたビームのエネルギ量に対応する前記第１センサの出力を取得する第２工程と；前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とに基づいて、前記第１センサの出力を較正するための較正情報を取得する第３工程と；を含む較正方法である。

これによれば、第１工程で、撥液膜を介することなく第２センサにより第２の検出ビームを受け、その受けたビームのエネルギ量に対応する第２センサの出力を取得する。すなわち、撥液膜のビーム透過率変化の影響を受けない第２センサの出力を取得する。また、第２工程で、第１の検出ビームを撥液膜を介して第１センサで受け、その受けたビームのエネルギ量に対応する第１センサの出力を取得する。この場合、第１センサの出力は、撥液膜のビーム透過率の経時変化の影響を直接受ける。

そして、第３工程で、第１センサの出力と第２センサの出力とに基づいて、第１センサの出力を較正するための較正情報を取得する。従って、この較正情報を用いて、第１のセンサの出力を較正すると、その較正後の第１センサの出力は、撥液膜のビーム透過率変化の影響を受けないものとなる。

本発明は、第２の観点からすると、本発明の較正方法を用いて較正された前記第１センサの出力を考慮して、エネルギビームを光学系及び液体を介して物体上に照射することによって、前記物体を露光する工程を含む第１の露光方法である。

これによれば、本発明の較正方法を用いて較正された前記第１センサの出力、すなわち撥液膜のビーム透過率変化の影響を受けない前記第１センサの出力を考慮して、物体に対する露光が行われるので、撥液膜のビーム透過率の経時的変化の影響を受けることがない高精度な物体に対する液浸露光を長期に渡って行うことが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、部材の表面に形成された撥液膜のビーム透過率の変動を予測する予測方法であって、前記撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関連する情報に基づいて前記撥液膜のビーム透過率の変動を予測する工程を含む予測方法である。

これによれば、撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関連する情報に基づいて撥液膜のビーム透過率の変動を予測するため、撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関連する情報を取得することで、容易に撥液膜のビーム透過率の変動を予測することが可能となる。

本発明は、第４の観点からすると、光学系を介してエネルギビームが照射される物体の反射率を計測するために、前記光学系のビーム射出側に配置され、その表面に撥液膜を有する計測用反射板の反射率データを較正する反射率較正方法であって、その表面に撥液膜が存在せず、所定の反射率を有する基準反射板を、前記光学系のビーム射出側に配置し、前記光学系を介して前記基準反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記基準反射板からの反射ビームを前記光学系を介してセンサで受けて、基準データを取得する第１工程と；前記計測用反射板を前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系及び液体を介して前記計測用反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記計測用反射板からの反射ビームを前記液体及び前記光学系を介して前記センサで受光して、計測データを取得する第２工程と；前記基準データと前記計測データとに基づいて、前記計測用反射板の反射率データを較正する第３工程と；を含む反射率較正方法である。

これによれば、第１工程で、その表面に撥液膜が存在せず、所定の反射率を有する基準反射板を、光学系のビーム射出側に配置し、前記光学系及を介して基準反射板にエネルギビームを照射するとともに、基準反射板からの反射ビームを前記光学系を介してセンサで受けて、基準データを取得する。また、第２工程で、計測用反射板を前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系及び液体を介して計測用反射板にエネルギビームを照射するとともに、計測用反射板からの反射ビームを前記液体及び前記光学系を介して前記センサで受けて、計測データを取得する。ここで、エネルギビームの照射条件が同じであるとすると、基準データと計測データとの差は、主として、撥液膜のビーム透過率の影響によるものである。また、基準反射板表面には、撥液膜が存在しないので、基準データは、エネルギビームの照射条件が一定である限り変化しない。従って、第３工程で、前記基準データと前記計測データとに基づいて、前記計測用反射板の反射率に関連する情報を較正することで、計測用反射板表面の撥液膜のビーム透過率に変動があった場合に、その変動の影響を補償した計測用反射板の反射率に関連する情報の取得が可能となる。

この場合において、前記計測用反射板は、第１反射率を有する第１反射面と第２反射率を有する第２反射面とを有する同一部材で構成することができる。但し、第１反射率を有する第１反射面と、第２反射率を有する第２反射面とを、別々の部材表面に形成しても良い。

本発明は、第５の観点からすると、光学系のビーム射出側に配置され、前記光学系と液体とを介してエネルギビームが照射される物体の反射率を計測する反射率計測方法であって、その表面に撥液膜が存在せず、所定の反射率を有する基準反射板を、前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系を介して前記基準反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記基準反射板からの反射ビームを前記光学系を介してセンサで受けて、基準データを取得する第１工程と；その表面に撥液膜が形成され該撥液膜を含む全体として所定の反射率を有する計測用反射板を、前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系及び液体を介して前記計測用反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記計測用反射板からの反射ビームを前記液体及び光学系を介して前記センサで受けて、計測データを取得する第２工程と；前記基準データと前記計測データとに基づいて、前記計測用反射板の反射率に関連する情報を較正する第３工程と；前記物体を、前記光学系のビーム射出側に配置し、前記エネルギビームを前記光学系及び液体を介して前記物体上に照射するとともに、前記物体からの反射ビームを前記液体及び前記光学系を介して前記センサで受ける第４工程と；前記第３工程で較正された前記計測用反射板の反射率に関連する情報と前記第４工程での結果とに基づいて前記物体の反射率を求める第５工程と；を含む反射率計測方法である。

これによれば、第１工程、第２工程及び第３工程の処理を行う度に、計測用反射板表面の撥液膜のビーム透過率変動の影響をなくした、計測用反射板の反射率に関連する情報の取得が可能となる。そして、第４工程において、物体を、光学系の像面側に配置し、前記エネルギビームを前記光学系及び液体を介して前記物体上に照射するととともに、前記物体からの反射光を前記液体及び前記光学系を介して前記センサで受け、第５工程で、前記第３工程で較正された前記計測用反射板の反射率に関連する情報と前記第４工程でのセンサによる受けた結果とに基づいて所定の方法で前記物体の反射率を求めることで、計測用反射板表面の撥液膜のビーム透過率変動の影響を受けることがない高精度な物体の反射率計測が可能となる。

本発明は、第６の観点からすると、光学系のビーム射出側に配置され、前記光学系と液体とを介してエネルギビームが照射される物体の反射率を本発明の反射率計測方法を用いて計測する工程と；計測された前記物体の反射率を考慮して、前記物体を露光する工程と；を含む第２の露光方法である。

これによれば、計測する工程で計測用反射板表面の撥液膜のビーム透過率変動の影響を受けることなく高精度に物体の反射率が計測され、露光する工程で、その計測された物体の反射率を考慮して、物体が露光されるので、結果的に高精度な露光が可能となる。

本発明は、第７の観点からすると、ビーム源からのエネルギビームを光学系及び液体を介して照射して、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、前記光学系のビーム射出側に配置される部材表面の撥液膜を介して第１の検出ビームを受ける第１センサと；第２の検出ビームを撥液膜を介さずに受ける第２センサと；前記第２の検出ビームを受けた量に対応する前記第２センサの出力を取得するとともに、前記第１の検出ビームを受けた量に対応する前記第１センサの出力を取得する計測処理装置と；前記計測処理装置で取得された前記第２センサの出力と前記第１センサの出力とに基づいて前記第１センサの出力を較正するための較正情報を算出する演算装置と；を備える第１の露光装置である。

これによれば、計測処理装置では、撥液膜を介することなく第２センサにより第２の検出ビームを受け、その受けた第２の検出ビームの量に対応する第２センサの出力（すなわち、撥液膜のビーム透過率変化の影響を受けない第２センサの出力）を取得するとともに、第１の検出ビームを撥液膜及び前記部材を介して第１センサで受け、その受けた第１の検出ビームの量に対応する第１センサの出力を取得する。この場合、第１センサの出力は、撥液膜のビーム透過率の経時変化の影響を直接受ける。

そして、演算装置により、計測処理装置で取得された前記第２センサの出力と前記第１センサの出力とに基づいて前記第１センサの出力を較正するための較正情報が算出される。従って、この較正情報を用いて、第１センサの出力を較正すると、その較正後の第１センサの出力は、撥液膜のビーム透過率変化の影響を受けないものとなる。

本発明は、第８の観点からすると、 光学系と液体とを介して物体上にエネルギビームを照射して、前記物体を露光する露光装置であって、前記光学系のビーム射出側に配置された部材表面の膜を介して検出ビームを受けるセンサと；前記センサの出力と前記膜のビーム透過率の変化に関連する情報とに基づいて、前記物体に対する露光動作を制御する制御装置と；を備える第２の露光装置である。

これによれば、制御装置により、光学系のビーム射出側に配置された部材表面の膜を介して検出ビームを受けるセンサの出力と前記膜のビーム透過率の変化に関連する情報とに基づいて、物体に対する露光動作が制御されるので、膜のビーム透過率変化の影響を受けることがない高精度な物体の露光が長期にわたって可能となる。

また、リソグラフィ工程において、本発明の第１及び第２の露光方法のいずれかを用いて物体を露光し、その物体上にパターンを形成することで、そのパターンをその物体上に精度良く形成することができる。従って、本発明は、さらに別の観点からすると、本発明の第１及び第２の露光方法のいずれかにより物体を露光して、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であるとも言える。また、リソグラフィ工程において、本発明の第１及び第２の露光方法のいずれかを用いて、物体を露光し、その物体上にパターンを形成することでそのパターンをその物体上に精度良く形成することができる。従って、本発明は、さらに別の観点からすると、本発明の第１及び第２の露光装置のいずれかにより物体を露光して、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であるとも言える。

一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。 図１のステージ装置を示す斜視図である。 計測ステージを示す斜視図である。 計測ステージから計測テーブルが取り外された状態を示す斜視図である。 計測テーブル本体５９を示す平面図である。 照度モニタ１２２近傍を示す計測テーブル本体上部の縦断面図である。 一実施形態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。 一実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その１）である。 一実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その２）である。 一実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その３）である。 一実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その４）である。 一実施形態の並行処理動作を説明するための平面図（その５）である。 照度モニタの計測値（出力）の較正に関連する、主制御装置内のＣＰＵの処理アルゴリズムに対応するフローチャートである。 反射率データの較正に関連する、主制御装置５０内のＣＰＵの処理アルゴリズムに対応するフローチャートである。 照度モニタの変形例を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。

図１には、本発明の較正方法、予測方法、露光方法、反射率較正方法及び反射率計測方法の実施に好適な一実施形態に係る露光装置１０の構成が概略的に示されている。この露光装置１０は、露光光源にパルス光源としてのエキシマレーザを用いたステップ・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。

露光装置１０は、光源１６及び照明光学系１２を含む照明系、該照明系からの露光用照明光ＩＬにより照明されるマスクとしてのレチクルＲを保持して所定の走査方向（ここでは、図１における紙面内左右方向である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用照明光ＩＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬを含む投影ユニットＰＵ、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを有するステージ装置１００、及びこれらの制御系等を備えている。ウエハステージＷＳＴ上には、ウエハＷが載置される。

前記光源１６としては、一例として波長２００ｎｍ〜１７０ｎｍの真空紫外域の光を発するパルス光源であるＡｒＦエキシマレーザ（出力波長１９３ｎｍ）が用いられている。

前記照明光学系１２は、所定の位置関係で配置された、ビーム整形光学系１８、エネルギ粗調器２０、回折光学ユニット１７、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）２２、照明系開口絞り板２４、ビームスプリッタ２６、第１リレーレンズ２８Ａ、第２リレーレンズ２８Ｂ、固定レチクルブラインド３０Ａ、可動レチクルブラインド３０Ｂ、光路折り曲げ用のミラーＭ及びコンデンサレンズ３２等を含む。なお、オプティカル・インテグレータ２２としては、フライアイレンズ、内面反射型インテグレータ、又は回折光学素子などが用いられるが、図１ではフライアイレンズを用いているので、以下では「フライアイレンズ」とも呼ぶ。

前記ビーム整形光学系１８は、光源１６で発光され、不図示の送光光学系を介して入射したレーザビームＬＢの断面形状を、該レーザビームＬＢの光路上において、その後方に設けられたフライアイレンズ２２にレーザビームＬＢが効率良く入射するように整形するもので、例えばシリンダレンズやビームエキスパンダ（いずれも図示省略）等で構成される。

前記エネルギ粗調器２０は、ビーム整形光学系１８後方のレーザビームＬＢの光路上に配置された回転板（レボルバ）３４を含む。この回転板３４の周囲には透過率（＝１−減光率）の異なる複数個（例えば６個）のＮＤフィルタ（図１ではそのうちの２個のＮＤフィルタが示されている）が配置されている。回転板３４を駆動モータ３８で回転することにより、入射するレーザビームＬＢに対する透過率を１００％から複数段階で切り換えることができる。駆動モータ３８は、主制御装置５０によって制御される。なお、エネルギ粗調器２０を、複数個のＮＤフィルタを備えた２段のレボルバ、又は透過率の異なる複数のメッシュフィルタ等を備えた１段若しくは複数段のフィルタ交換部材より構成しても良い。

前記回折光学ユニット１７は、複数、例えば２つの回折光学素子１７ａ，１７ｂと該回折光学素子１７ａ，１７ｂを所定の位置関係で保持するホルダ１７ｃを備えている。ホルダ１７ｃは、主制御装置５０により、不図示の駆動機構を介して回転又はスライド駆動される。これにより、例えばウエハＷに転写すべきレチクルＲのパターンに応じて、すなわちレチクルＲの照明条件に応じて、回折光学素子１７ａ，１７ｂのいずれかがレーザビームＬＢの光路上に選択的に設定される。

前記一方の回折光学素子１７ａは、照明光学系１２の瞳面（本実施形態ではフライアイレンズ２２の射出側焦点面、又は第２リレーレンズ２８Ｂの後側焦点面など）上の所定領域（例えば、照明光学系１２の光軸を中心とする円形領域又は輪帯領域、あるいはその光軸から偏心した複数の領域など）に回折光が分布するように、入射したレーザ光ＬＢを回折するものである。この回折光学素子１７ａから発生する回折光（照明光ＩＬ）は、不図示のレンズ系を介して、光路上において、回折光学素子１７ａの後方に配置されたフライアイレンズ２２の入射面に、ほぼ平行な光束となって入射する。また、他方の回折光学素子１７ｂは、照明光学系１２の瞳面上で、一方の回折光学素子１７ａから発生される回折光が分布する領域と形状、大きさ、及び位置の少なくとも１つが異なる領域に回折光が分布するように、入射したレーザ光ＬＢを回折するものである。なお、回折光学素子１７ａ、１７ｂはそれぞれ回折パターン（回折格子など）が形成され、その少なくとも一方が位相シフト型の回折パターンでも良い。また、回折光学ユニット１７は３つ以上の回折光学素子を備えていても良い。

前記フライアイレンズ２２は、前記回折光学ユニット１７後方のレーザビームＬＢの光路上に配置され、レチクルＲを均一な照度分布で照明するためにその射出側焦点面（本実施形態では照明光学系１２の瞳面とほぼ一致）に多数の点光源から成る面光源、すなわち２次光源を形成する。この２次光源から射出されるレーザ光、すなわち前述の露光用照明光ＩＬを以下においては、「照明光ＩＬ」と呼ぶものとする。

フライアイレンズ２２の射出側焦点面に、円板状部材から成る照明系開口絞り板２４が配置されている。この照明系開口絞り板２４には、等角度間隔で、例えば通常の円形開口より成る開口絞り（通常絞り）、小さな円形開口より成りコヒーレンスファクタであるσ値を小さくするための開口絞り（小σ絞り）、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り、及び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置した変形開口絞り（図１ではこのうちの２種類の開口絞りのみが図示されている）等が配置されている。この照明系開口絞り板２４は、主制御装置５０により制御されるモータ等の駆動装置４０により回転され、これによりいずれかの開口絞りが照明光ＩＬの光路上に選択的に設定される。

なお、照明光学系１２の光路内に配置される回折光学素子１７ａ、１７ｂの一方とフライアイレンズ２２との間に設けられる不図示のレンズ系の少なくとも一部をズームレンズ（アフォーカル系）として、回折光学ユニット１７と組み合わせて用いることで、照明光学系１２の瞳面上での照明光ＩＬの光量分布（２次光源の大きさや形状）、すなわちレチクルＲの照明条件の変更時における光量損失を抑える（照明光の利用効率を向上させる）ようにしても良い。さらに、それぞれ円錐面を持つ一対のプリズム（又はＶ型あるいは四角錐型のプリズム）を不図示のレンズ系に組み込み、一対のプリズムの少なくとも一方を照明光学系１２の光軸に沿って移動してその間隔を可変とすることで、同様に照明条件の変更時における光量損失を抑えるようにしても良い。また、前述の回折光学ユニット１７のみ、あるいは前述したズームレンズと一対のプリズムとの少なくとも一方が組み込まれる不図示のレンズ系と回折光学ユニット１７とを組み合わせた整形光学系によって、前述の照明条件を任意に設定可能であれば、フライアイレンズ２２の射出側焦点面に開口絞り板２４を必ずしも設けなくても良い。さらに、本実施形態ではオプティカル・インテグレータ２２としてフライアイレンズを用いるものとしているので、不図示のレンズ系によってフライアイレンズにほぼ平行な光束を入射させているが、内面反射型インテグレータ（ロッド・インテグレータ）を用いる場合には、不図示のレンズ系によって照明光ＩＬ（回折光）を集光して内面反射型インテグレータに入射させることになる。このとき、不図示のレンズ系による照明光ＩＬの集光点は、内面反射型インテグレータの入射面からずらしておくと良い。また、照明条件の変更時には回折光学ユニット１７（又は前述の整形光学系）によって内面反射型インテグレータの入射面上での照明光ＩＬの入射角度範囲が変化することになる。

前記照明系開口絞り板２４後方の照明光ＩＬの光路上に、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ２６が配置され、更にこの後方の光路上に、固定レチクルブラインド（固定視野絞り）３０Ａ及び可動レチクルブラインド（可動視野絞り）３０Ｂを介在させて第１リレーレンズ２８Ａ及び第２リレーレンズ２８Ｂから成るリレー光学系が配置されている。

固定レチクルブラインド３０Ａは、レチクルＲのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカスした面に配置され、レチクルＲ上で照明領域ＩＡＲ（Ｘ軸方向に細長く延びる長方形の照明領域）を規定する矩形開口が形成されている。また、この固定レチクルブラインド３０Ａの近傍に走査方向に対応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動レチクルブラインド３０Ｂが配置されている。走査露光の開始時及び終了時にその可動レチクルブラインド３０Ｂを用いて照明領域ＩＡＲを更に制限することによって、不要な部分の露光が防止される。

リレー光学系を構成する第２リレーレンズ２８Ｂ後方の照明光ＩＬの光路上には、当該第２リレーレンズ２８Ｂを通過した照明光ＩＬをレチクルＲに向けて反射する折り曲げミラーＭが配置され、このミラーＭ後方の照明光ＩＬの光路上にコンデンサレンズ３２が配置されている。

一方、ビームスプリッタ２６の一方の面（表面）で反射された照明光ＩＬは、集光レンズ４４を介して光電変換素子を含むインテグレータセンサ４６で受光され、インテグレータセンサ４６の光電変換信号が、不図示のホールド回路（例えばピークホールド回路など）及びＡ／Ｄ変換器を介して出力ＤＳ（digit/pulse）として主制御装置５０に供給される。インテグレータセンサ４６としては、例えば遠紫外域や真空紫外域で感度があり、且つ光源１６からのパルス光を検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフォトダイオード等が使用できる。

また、ビームスプリッタ２６の他方の面（裏面）側で、照明光学系１２の瞳面と共役な位置に光電変換素子を含む反射量モニタ４７が配置されている。本実施形態では、ウエハＷで反射された照明光ＩＬ（反射光）は、液体Ｌｑ、投影光学系ＰＬ、コンデンサレンズ３２、ミラーＭ及びリレー光学系を介してビームスプリッタ２６に戻り、ビームスプリッタ２６で反射された光が反射量モニタ４７で受光され、反射量モニタ４７の検出信号が主制御装置５０に供給される。

従って、露光中には、インテグレータセンサ４６の出力信号よりレチクルＲ、投影光学系ＰＬ等に入射する照明光ＩＬの光量（第１光量とする）がモニタされ、反射量モニタ４７の検出信号よりウエハＷで反射されて液体Ｌｑ、投影光学系ＰＬ、レチクルＲ等を再び通過する反射光の光量（第２光量とする）がモニタできるため、その第１光量と第２光量とを加算することによって、投影光学系ＰＬ、レチクルＲを通過する全体の光量がより正確にモニタできる。すなわち、第１光量と第２光量とに基づいて、投影光学系ＰＬに入射する光の光量を正確にモニタすることができる。

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）に形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着システムにより固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動装置５５によって、照明光学系１２の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここでは図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。

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によって、移動鏡６５（実際には、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．５〜１ｎｍ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ＲＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の位置を算出するとともに、この算出結果に基づいてレチクルステージ駆動装置５５を制御することで、レチクルステージＲＳＴの位置（及び速度）を制御する。なお、移動鏡６５に代えて、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡６５の反射面に相当）を形成することとしても良い。

レチクルＲの上方には、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲ上の一対のレチクルアライメントマークとこれらに対応する計測ステージＭＳＴ上の一対の基準マーク（以下、「第１基準マーク」と呼ぶ）とを同時に観察するための露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂがＸ軸方向に所定距離隔てて設けられている。これらのレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂとしては、例えば特開平７−１７６４６８号公報及びこれに対応する米国特許第５，６４６，４１３号などに開示されるものと同様の構成のものが用いられている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

前記投影ユニットＰＵ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。投影ユニットＰＵは、鏡筒８０と、該鏡筒８０内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとを含む。投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ軸方向の共通の光軸ＡＸを有する複数のレンズ（レンズエレメント）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倍又は１／５倍）を有する。このため、照明光学系１２からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲ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（投影ユニットＰＵ）を介して、その照明領域ＩＡＲ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（感光剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡに共役な領域（以下、「露光領域」とも呼ぶ）ＩＡに形成される。

また、図示は省略されているが、投影光学系ＰＬの複数のレンズのうち、特定の複数のレンズは、主制御装置５０からの指令に基づいて、結像特性補正コントローラ１８１（図６参照）によって制御され、投影光学系ＰＬの光学特性（結像特性を含む）、例えば倍率、ディストーション、コマ収差、及び像面湾曲（像面傾斜を含む）などを調整できるようになっている。

なお、本実施形態の露光装置１０では、後述するように液浸法を適用した露光が行われるため、開口数ＮＡが実質的に増大することに伴いレチクル側の開口が大きくなる。このため、レンズのみで構成する屈折光学系においては、ペッツヴァルの条件を満足することが困難となり、投影光学系が大型化する傾向にある。かかる投影光学系の大型化を避けるために、ミラーとレンズとを含む反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を用いても良い。

また、本実施形態の露光装置１０では、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬの最も像面（ウエハＷ）に近い光学素子（以下、「先端レンズ」ともいう）９１の近傍には、液浸装置１３２の液体供給ノズル１３１Ａと、液体回収ノズル１３１Ｂとが設けられている。

前記液体供給ノズル１３１Ａには、その一端が液体供給装置１３８（図１では不図示、図６参照）に接続された不図示の供給管の他端が接続されており、前記液体回収ノズル１３１Ｂには、その一端が液体回収装置１３９（図１では不図示、図６参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。

前記液体供給装置１３８は、液体のタンク、加圧ポンプ、温度制御装置、並びに供給管に対する液体の供給の開始及び停止を制御するためのバルブ等を含む。バルブとしては、例えば液体の供給の開始及び停止のみならず、流量の調整も可能となるように、流量制御弁を用いることが望ましい。前記温度制御装置は、液体タンク内の液体の温度を、露光装置本体が収納されているチャンバ（不図示）内の温度と同程度の温度に調整する。なお、液体を供給するためのタンク、加圧ポンプ、温度制御装置、バルブなどは、その全てを露光装置１０で備えている必要はなく、少なくとも一部を露光装置１０が設置される工場などの設備で代替することもできる。

前記液体回収装置１３９は、液体のタンク及び吸引ポンプ、並びに回収管を介して行われる液体の回収の開始及び停止を制御するためのバルブ等を含。バルブとしては、前述した液体供給装置１３８側のバルブに対応して流量制御弁を用いることが望ましい。なお、液体を回収するためのタンク、吸引ポンプ、バルブなどは、その全てを露光装置１０で備えている必要はなく、少なくとも一部を露光装置１０が設置される工場などの設備で代替することもできる。

上記の液体としては、ここでは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する超純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いるものとする。超純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できると共に、ウエハ上のフォトレジストや光学レンズ等に対する悪影響がない利点がある。また、超純水は環境に対する悪影響がないと共に、不純物の含有量が極めて低いため、ウエハの表面及び先端レンズ９１の表面を洗浄する作用も期待できる。

ＡｒＦエキシマレーザ光に対する水の屈折率ｎは、ほぼ１．４４である。この水の中では、照明光ＩＬの波長は、１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。

前記液体供給装置１３８及び液体回収装置１３９は、それぞれコントローラを具備しており、それぞれのコントローラは、主制御装置５０によって制御される（図６参照）。液体供給装置１３８のコントローラは、主制御装置５０からの指示に応じ、供給管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体供給ノズル１３１Ａを介して先端レンズ９１とウエハＷとの間に水を供給する。また、このとき、液体回収装置１３９のコントローラは、主制御装置５０からの指示に応じ、回収管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体回収ノズル１３１Ｂを介して先端レンズ９１とウエハＷとの間から液体回収装置１３９（液体のタンク）の内部に水を回収する。このとき、主制御装置５０は、先端レンズ９１とウエハＷとの間に液体供給ノズル１３１Ａから供給される水の量と、液体回収ノズル１３１Ｂを介して回収される水の量とが常に等しくなるように、液体供給装置１３８のコントローラ、液体回収装置１３９のコントローラに対して指令を与える。従って、先端レンズ９１とウエハＷとの間に、一定量の水Ｌｑ（図１参照）が保持される。この場合、先端レンズ９１とウエハＷとの間に保持された水Ｌｑは、常に入れ替わっている。

上記の説明から明らかなように、本実施形態の液浸装置１３２は、上記液体供給装置１３８、液体回収装置１３９、供給管、回収管、液体供給ノズル１３１Ａ及び液体回収ノズル１３１Ｂ等を含む局所液浸装置であり、ウエハＷを露光する場合には、ウエハＷ上の一部に液浸領域が形成される。

なお、投影ユニットＰＵ下方に計測ステージＭＳＴが位置する場合にも、上記と同様に計測テーブルＭＴＢと先端レンズ９１との間を水で満たすことが可能である。

なお、上記の説明では、その説明を簡単にするため、液体供給ノズルと液体回収ノズルとがそれぞれ１つずつ設けられているものとしたが、これに限らず、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されるように、ノズルを多数有する構成を採用することとしても良い。要は、投影光学系ＰＬの最下端の光学部材（先端レンズ）９１とウエハＷとの間に液体を供給することができるのであれば、その構成はいかなるものであっても良い。例えば、国際公開第２００４／０５３９５５号パンフレットに開示されている液浸機構や、欧州特許公開第１４２０２９８号公報に開示されている液浸機構も本実施形態の露光装置に適用することができる。

前記ステージ装置１００は、フレームキャスタＦＣと、該フレームキャスタＦＣ上に設けられたベース盤６０と、該ベース盤６０の上面の上方に配置されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴと、これらのステージＷＳＴ、ＭＳＴの位置を計測する後述する干渉計システム１１８（図６参照）と、ステージＷＳＴ、ＭＳＴを駆動するステージ駆動装置１２４（図６参照）と、を備えている。

前記フレームキャスタＦＣは、ステージ装置１００を斜視図にて示す図２から分かるように、そのＸ軸方向一側と他側の端部近傍にＹ軸方向を長手方向とし上方に突出した凸部ＦＣａ，ＦＣｂが一体的に形成された概略平板状の部材から成る。

前記ベース盤６０は、定盤とも呼ばれる板状部材からなり、フレームキャスタＦＣの前記凸部ＦＣａ，ＦＣｂに挟まれた領域上に配置されている。ベース盤６０の上面は平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの移動の際のガイド面とされている。

前記ウエハステージＷＳＴは、図２に示されるように、ベース盤６０の上方に配置されたウエハステージ本体７８と、該ウエハステージ本体７８上に不図示のＺ・チルト駆動機構を介して搭載されたウエハテーブルＷＴＢとを備えている。Ｚ・チルト駆動機構は、実際には、ウエハステージ本体７８上でウエハテーブルＷＴＢを３点で支持する３つのアクチュエータ（例えば、ボイスコイルモータ又は電磁石）等を含み、ウエハテーブルＷＴＢをＺ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の３自由度方向に微小駆動する。

前記ウエハステージ本体７８は、断面矩形枠状でＸ軸方向に延びる中空部材によって構成されている。このウエハステージ本体７８の下面には、複数、例えば４つの不図示の気体静圧軸受け、例えばエアベアリングが設けられ、これらのエアベアリングによってウエハステージＷＳＴが前述のガイド面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持されている。

前記フレームキャスタＦＣの凸部ＦＣａの上方には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子８６が配置されている。同様に、フレームキャスタＦＣの凸部ＦＣｂの上方には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸用の固定子８７が、配置されている。これらのＹ軸用の固定子８６、８７は、それぞれの下面に設けられた不図示の気体静圧軸受、例えばエアベアリングによって凸部ＦＣａ，ＦＣｂの上面に対して所定のクリアランスを介して支持されている。Ｙ軸用の固定子８６，８７は、本実施形態では、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石を有する磁極ユニットによって構成されている。

前記ウエハステージ本体７８の内部には、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石を有する断面Ｕ字状の磁極ユニットから成る可動子９０が設けられている。

この可動子９０の内部空間には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸用の固定子７９が挿入されている。このＸ軸用の固定子７９は、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットによって構成されている。この場合、磁極ユニットから成る可動子９０と電機子ユニットから成るＸ軸用の固定子７９とによって、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成されている。以下においては、適宜、上記Ｘ軸リニアモータを、その固定子（Ｘ軸用の固定子）７９と同一の符号を用いて、Ｘ軸リニアモータ７９と呼ぶものとする。なお、Ｘ軸リニアモータとしてムービングマグネット型のリニアモータに代えて、ムービングコイル型のリニアモータを用いても良い。

前記Ｘ軸用の固定子７９の長手方向の一側と他側の端部には、例えばＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る可動子８２、８３が、それぞれ固定されている。これらの可動子８２、８３のそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子８６、８７にそれぞれ内側から挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットから成る可動子８２、８３と、該可動子８２，８３がそれぞれ挿入された磁極ユニットから成るＹ軸用の固定子８６，８７とによって、ムービングコイル型の２つのＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子８２、８３と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８２、Ｙ軸リニアモータ８３とも呼ぶものとする。なお、Ｙ軸リニアモータ８２，８３として、ムービングマグネット型のリニアモータを用いても良い。

すなわち、ウエハステージＷＳＴは、Ｘ軸リニアモータ７９により、Ｘ軸方向に駆動されるとともに、一対のＹ軸リニアモータ８２，８３によってＸ軸リニアモータ７９と一体でＹ軸方向に駆動される。また、ウエハステージＷＳＴは、Ｙ軸リニアモータ８２，８３が発生するＹ軸方向の駆動力を僅かに異ならせることにより、θｚ方向にも回転駆動される。

前記ウエハテーブルＷＴＢ上には、図２に示されるように、ウエハＷを保持するウエハホルダ７０が設けられている。このウエハホルダ７０は、板状の本体と、該本体の上面に固定されたプレートを備えている。そのプレートの中央にウエハＷの直径より０．１〜２ｍｍ程度直径が大きな円形開口が形成されるとともに、その円形開口の近傍に小さな円形開口が形成されている。このプレートの大きな円形開口内部の本体上面には、多数のピンが配置されており、その多数のピンによってウエハＷが支持された状態でウエハＷがウエハホルダ７０に真空吸着されている。この場合、ウエハＷがウエハホルダ７０に真空吸着された状態では、そのウエハＷ表面とプレートの表面との高さがほぼ同一の高さとなる。また、プレートの小さな円形開口内には、その表面がプレートの表面とほぼ同一高さとなるように基準マーク板ＦＭ１が嵌め込まれている。この基準マーク板ＦＭ１の表面には、例えばレチクルアライメント用の一対の第１基準マーク（この一対の第１基準マークは、後述する基準マークＲＭ₁₁〜ＲＭ₃₂（図４参照）と同様のマークである）などが形成されている。基準マーク板ＦＭ１は、ガラス部材（例えば極低膨張ガラスセラミック、例えばクリアセラム（登録商標）など）とその表面に形成されたクロム層とを有し、そのクロム層にパターニングよって形成された開口パターンが第１基準マークとして形成されている。また、この基準マーク板ＦＭ１を含むプレート全面の表面にフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料（撥水材料）がコーティングされ、撥液膜としての撥水膜が形成されている。

また、ウエハテーブルＷＴＢの上面には、図２に示されるように、Ｘ軸方向の一端（−Ｘ側端）にＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡６７ＸがＹ軸方向に延設され、Ｙ軸方向の一端（＋Ｙ側端）にＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡６７ＹがＸ軸方向に延設されている。これらの移動鏡６７Ｘ，６７Ｙの各反射面には、図２に示されるように、後述する干渉計システム１１８（図６参照）のＸ軸干渉計９６，Ｙ軸干渉計６８からの干渉計ビーム（測長ビーム）がそれぞれ投射され、各干渉計９６、６８ではそれぞれの反射光を受光することで、各反射面の基準位置（一般には投影ユニットＰＵ側面や、オフアクシス・アライメント系ＡＬＧ（図６，図７（Ａ）等参照）の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする）からの計測方向の変位を計測する。

なお、干渉計システム１１８は、上記Ｘ軸干渉計９６，Ｙ軸干渉計６８と、図２に示されるＸ軸干渉計６６との３つの干渉計を含む。

前記Ｙ軸干渉計６８は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ）及びアライメント系ＡＬＧの検出中心を結ぶＹ軸に平行な測長軸を有しており、Ｘ軸干渉計９６は、Ｙ軸干渉計６８の測長軸と投影光学系ＰＬの投影中心で垂直に交差する測長軸を有している（図７（Ａ）等参照）。

前記Ｙ軸干渉計６８は、少なくとも３本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸は反射面の変位を独立に計測できる。また、Ｘ軸干渉計９６は、少なくとも２本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸は反射面の変位を独立に計測できる。

本実施形態では、干渉計システム１１８の各干渉計の出力値（計測値）は、図６に示されるように、主制御装置５０に供給されている。従って、主制御装置５０は、Ｙ軸干渉計６８からの出力値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＹ軸方向の位置（Ｙ位置）、Ｘ軸回りの回転量（ピッチング量）及びＺ軸回りの回転量（ヨーイング量）を計測する。また、主制御装置５０は、Ｘ軸干渉計９６からの出力値に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）及びＹ軸回りの回転量（ローリング量）を計測する。

上述のように、ウエハテーブルＷＴＢ上には、実際には、移動鏡６７Ｘ、６７Ｙが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡６７として示されている。なお、例えば、ウエハテーブルＷＴＢの端面を鏡面加工して反射面（前述した移動鏡６７Ｘ、６７Ｙの反射面に相当）を形成しても良い。

前記計測ステージＭＳＴは、図２に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とするＹステージ８１などを含む複数の部材の組み合わせによって構成され、その最下面（ベース盤６０に最も接近している部材の下面）に設けられた複数の気体静圧軸受け、例えばエアベアリングを用いてベース盤６０の上面（ガイド面）の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持されている。

計測ステージＭＳＴは、図３（Ａ）の斜視図からも分かるように、Ｘ軸方向に細長い長方形板状の計測ステージ本体８１ｃと、該計測ステージ本体８１ｃ上面のＸ軸方向の一側、他側にそれぞれ固定された一対の突出部８１ａ、８１ｂとを有するＹステージ８１と、前記計測ステージ本体８１ｃの上面の上方に配置されたレベリングテーブル５２と、該レベリングテーブル５２上に設けられた計測テーブルＭＴＢとを備えている。

前記Ｙステージ８１の計測ステージ本体８１ｃのＸ軸方向の一側と他側の端面には、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る可動子８４、８５が、それぞれ固定されている。これらの可動子８４、８５のそれぞれは、前述したＹ軸用の固定子８６、８７にそれぞれ内側から挿入されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットから成る可動子８４，８５と、該可動子８４，８５それぞれが挿入された磁極ユニットから成るＹ軸用の固定子８６，８７とによって、２つのムービングコイル型のＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子８４、８５と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８４、Ｙ軸リニアモータ８５とも呼ぶものとする。本実施形態では、これらのＹ軸リニアモータ８４、８５によって、計測ステージＭＳＴの全体が、Ｙ軸方向に駆動される。なお、このＹ軸リニアモータ８４，８５をムービングマグネット型のリニアモータとしても良い。

前記計測ステージ本体８１ｃの底面には、前述の複数の気体静圧軸受けが設けられている。この計測ステージ本体８１ｃ上面のＸ軸方向の一側、他側の−Ｙ側端部近傍に、前述の一対の突出部８１ａ、８１ｂが相互に対峙して固定されている。これらの突出部８１ａ、８１ｂ相互間には、Ｘ軸方向にそれぞれ延びる固定子６１，６３が、Ｚ軸方向（上下）に所定間隔を隔てて架設されている。

前記レベリングテーブル５２の＋Ｘ側の端面には、Ｘボイスコイルモータ５４ａの可動子が設けられ、該Ｘボイスコイルモータ５４ａの固定子は、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。また、レベリングテーブル５２の＋Ｙ側の端面には、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃの可動子がそれぞれ設けられ、これらのＹボイスコイルモータ５４ｂ、５４ｃの固定子は、計測ステージ本体８１ｃの上面に固定されている。前記Ｘボイスコイルモータ５４ａは、例えば磁極ユニットから成る可動子と電機子ユニットから成る固定子とから構成され、これらの間の電磁相互作用により、Ｘ軸方向の駆動力を発生する。また、前記Ｙボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃも同様に構成され、Ｙ軸方向の駆動力を発生する。すなわち、レベリングテーブル５２は、Ｘボイスコイルモータ５４ａによりＹステージ８１に対して、Ｘ軸方向に駆動され、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃによりＹステージ８１に対してＹ軸方向に駆動される。また、ボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃが発生する駆動力を異ならせることにより、レベリングテーブル５２をＹステージ８１に対してＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）へ駆動することができる。

すなわち、レベリングテーブル５２は、前述したＸボイスコイルモータ５４ａ、Ｙボイスコイルモータ５４ｂ，５４ｃ、内部に配置された不図示のＺボイスコイルモータにより、６自由度方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に非接触で微小駆動可能とされている。

図３（Ａ）に戻り、前記計測テーブルＭＴＢは、計測テーブル本体５９と、該計測テーブル本体５９の−Ｙ側面に上下に並んで固定された、Ｘ軸方向を長手方向とする断面略Ｕ字状の可動子６２、６４とを備えている。

前記可動子６２は、ＹＺ断面略Ｕ字状の可動子ヨークと、該可動子ヨークの内面（上下面）にＸ軸方向に沿って所定間隔でかつ交互に配置されたＮ極永久磁石とＳ極永久磁石の複数の組から成る永久磁石群とを備え、前述の固定子６１に係合状態とされている。可動子６２の可動子ヨークの内部空間には、Ｘ軸方向に沿って交番磁界が形成されている。前記固定子６１は、例えばＸ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットから成る。すなわち、固定子６１と可動子６２とによって、計測テーブルＭＴＢをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータＬＸが構成されている。

前記可動子６４は、ＹＺ断面略Ｕ字状の可動子ヨークと、該可動子ヨークの内面（上下面）に１つずつ設けられたＮ極永久磁石とＳ極永久磁石とを備え、前述の固定子６３に係合状態とされている。可動子６４の可動子ヨークの内部空間には、＋Ｚ向き又は−Ｚ向きの磁界が形成されている。前記固定子６３は、その内部に、Ｎ極磁石とＳ極磁石とにより形成される磁界中でＸ軸方向にのみ電流が流れるような配置で配置された電機子コイルを備えている。すなわち、可動子６４と固定子６３とによって、計測テーブルＭＴＢをＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹボイスコイルモータＶＹが構成されている。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、Ｙ軸リニアモータ８２〜８５及びＸ軸リニアモータ７９、ウエハテーブルＷＴＢを駆動する不図示のＺ・チルト駆動機構、計測ステージＭＳＴ上の上述した各モータ（５４ａ〜５４ｃ，ＬＸ，ＶＹ，及び不図示のＺボイスコイルモータ）により、図６に示されるステージ駆動装置１２４の少なくとも一部が構成されている。このステージ駆動装置１２４の各種駆動機構が、図６に示される主制御装置５０によって制御される。

前記計測テーブルＭＴＢの計測テーブル本体５９は、図３（Ｂ）に示されるように、下半部の第１部分５９ａと、上半部の第２部分５９ｂとの２部分によって構成されている。第１部分５９ａは、直方体部材によって構成され、その底面に前述の複数のエアベアリングが固定されている。第２部分５９ｂは、第１部分５９ａに比べてＹ軸方向の幅が大きくかつＸ軸方向の長さが同一寸法の直方体形状を有し、−Ｙ側端面、＋Ｘ側端面及び−Ｘ側端面が、第１部分５９ａと同一面（面一）となる状態で、第１部分５９ａ上に固定されている。第２部分５９ｂは、実際には、上面が開口した中空直方体状の筐体１２０（図５参照）と、該筐体１２０の上面を閉塞する所定の厚さのプレート１０１とを含む。プレート１０１は、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などの撥液性を有する材料によって形成される。

前記プレート１０１は、計測テーブル本体５９の平面図である図４に示されるように、境界線ＢＬの＋Ｘ側の第１領域と、境界線ＢＬの−Ｘ側の第２領域との２つの領域を有している。第１領域は、液体としての水Ｌｑを介して照明光ＩＬが照射される各種計測部材が配置された領域であり、第２領域は、液体を介することなく照明光ＩＬが照射される各種計測部材が配置された領域である。従って、第１領域上の水Ｌｑが第２領域へ流れ込まないように、境界線ＢＬに沿って仕切り（壁や溝）を設けても良い。

前記プレート１０１の第１領域には、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形の開口１０１ａ、該開口１０１ａとほぼ同一のＸ軸方向寸法を有し、そのＸ軸方向を長手方向とする長方形の開口１０１ｂ、該開口１０１ｂのほぼ２倍のＹ軸方向の幅を有しかつほぼ同一のＸ軸方向長さを有する開口１０１ｃと、３つの円形開口１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆが形成されている。

また、プレート１０１の第２領域には、上述の開口１０１ｂとほぼ同一形状の開口１０１ｇ、及び上述の開口１０１ｃとほぼ同一形状の開口１０１ｈが形成されている。

前記プレート１０１の開口１０１ｂ下方の筐体１２０の内部には、照度計測器である照度モニタ（照射量モニタ）１２２が、配置されている。この照度モニタ１２２は、図５に示されるように、合成石英又は蛍石などを素材とするガラスから成る光学部材１２６、及び該光学部材１２６の下面にほぼ隙間なく固定された第１センサ１２８等を備えている。第１センサ１２８は、図５に示される前述の露光領域ＩＡ（図４参照）に照射された照明光ＩＬのほぼ全部を受光できる程度の所定面積の受光面を有し、照明光ＩＬと同じ波長域（例えば波長３００ｎｍ〜１００ｎｍ程度）で感度があり、且つ照明光ＩＬを検出するために高い応答周波数を有する複数のシリコン・フォト・ダイオード（又はフォト・マルチプライア・チューブ）などの受光素子群を含む。

光学部材１２６は、図５に示されるように、プレート１０１の開口１０１ｂ部分の内側面及び下側面に対して所定のギャップを介して対向するような形状を有している。この場合、開口１０１ｂと光学部材１２６の上部側面との間のギャップＢの幅は、例えば０．３ｍｍ程度に設定されている。

光学部材１２６は、筐体１２０の底壁の上面に設けられた支持部材１３０に上方から係合している。すなわち、支持部材１３０は、受光素子１２８を取り囲む平面視（上方から見て）所定幅の枠状の形状を有しており、光学部材１２６の下面の外縁部には、支持部材１３０の上端部に係合する段部が形成されている。光学部材１２６には、その上面に照明光ＩＬを減光するクロム等の金属薄膜から成る減光膜１２９が全面に渡って形成されている。さらにその減光膜の上部にフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料（撥水材料）がコーティングされ、これによって撥液膜としての撥水膜ＷＲＦが形成されている。本実施形態では、この撥水膜ＷＲＦの上面とプレート１０１の上面とは、ほぼ同一面（面一）に設定されている。

一方、光学部材１２６の下面には、中央の長方形領域を除く領域にクロムなどの金属膜から成る遮光膜１２７が形成されている。この遮光膜１２７により、図５に示されるようにギャップＢ部分を介して光学部材１２６に入射した迷光（図５中の太線の実線矢印参照）がカット（遮光）される。

本実施形態の照度モニタ１２２は、例えば特開平６−２９１０１６号公報及びこれに対応する米国特許第５，７２１，６０８号などに開示される照度モニタ（照射量モニタ）と同様の構成を有しており、投影光学系ＰＬの像面上で水Ｌｑを介して照明光ＩＬの照度を計測する。照度モニタ１２２の第１センサ１２８の検出信号（光電変換信号）が不図示のホールド回路（例えばピークホールド回路など）、及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介して主制御装置５０に供給されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公開公報及び対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

なお、光学部材１２６の側面の少なくともプレート１０１の開口１０１ｂの内壁面に対向する領域、並びにプレート１０１の光学部材１２６に対向する開口１０１ｂの内壁面は、撥液処理（撥水処理）されて撥液性（撥水性）となっている。撥液処理としては、前述したフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料を塗布する等して行うことができる。

また、筐体１２０底壁には、前述の支持部材１３０の近傍に、排出孔１２０ａが形成されており、この排出孔１２０ａは、不図示の配管を介して不図示の回収部に接続されている。この回収部は、真空系及び水Ｌｑを収容可能なタンクを含む気液分離器等を備えている。上述した撥液処理にもかかわらず、ギャップＢを介して筐体１２０の内部に流入した水Ｌｑは、排出孔１２０ａを介して回収部で回収される。

前記プレート１０１の開口１０１ｇには、光学部材１２６上面の減光膜の上部に撥水膜が形成されていない点を除き、前述の照度モニタ１２２と同様に構成された基準照度モニタ１２２’が配置されている。この基準照度モニタ１２２’は、投影光学系ＰＬの像面上で水を介さずに照明光ＩＬの照度を計測する。基準照度モニタ１２２’は、照度モニタ１２２の第１センサ１２８と同様のセンサを有し、基準照度モニタ１２２’の検出信号（光電変換信号）が不図示のホールド回路（例えばピークホールド回路など）、及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介して主制御装置５０に供給されている。

前記プレート１０１の開口１０１ａの内部には、平面視長方形の基準マーク板ＦＭ２が配置されている。この場合、基準マーク板ＦＭ２とプレート１０１との間には例えば０．３ｍｍ程度のギャップＡが、基準マーク板ＦＭ２の周囲に形成されている。基準マーク板ＦＭ２の上面はプレート１０１表面とほぼ同じ高さ（面一）に設定されている。この基準マーク板ＦＭ２の表面には、前述の一対のレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂによって一対ずつ同時計測が可能な３対の第１基準マークＲＭ₁₁〜ＲＭ₃₂と、後述するアライメント系ＡＬＧにより検出される３つの第２基準マークＷＭ₁〜ＷＭ₃とが所定の位置関係で形成されている。これらの基準マークのそれぞれは、基準マーク板ＦＭ２を構成する部材（例えば極低膨張ガラスセラミック、例えばクリアセラム（登録商標）など）の表面にほぼ全面に渡って形成されたクロム層に上記所定の位置関係でパターニングよって形成された開口パターンとして形成されている。なお、各基準マークを、アルミニウムなどのパターン（残しパターン）によって形成しても良い。

本実施形態では、例えば特開平５−２１３１４号公報及びこれに対応する米国特許第５，２４３，１９５号などに開示されるのと同様に、上記第１基準マークＲＭ_j1，ＲＭ_j2（ｊ＝１〜３）は、前述の一対のレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂによって同時に計測可能で、かつこの第１基準マークＲＭ_j1，ＲＭ_j2の計測と同時に第２基準マークＷＭ_jをアライメント系ＡＬＧによって計測が可能になるように、上記各基準マークの配置が定められている。また、基準マーク板ＦＭ２の上面はほぼ平坦面となっており、後述する多点焦点位置検出系の基準面として用いることとしても良い。この基準マーク板ＦＭ２の上面には、不図示ではあるが、前述のクロム層の上部に前述したフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料から成る撥水膜が形成されている。

基準マーク板ＦＭ２の側面の少なくともプレート１０１の開口１０１ａの内壁面に対向する領域、並びにプレート１０１の基準マーク板ＦＭ２に対向する開口１０１ａの内壁面は、前述と同様の撥液処理がなされている。また、筐体１２０の底壁には、基準マーク板ＦＭ２の近傍にも前述の排出孔１２０ａと同様の排出孔が形成され、この排出孔が前述の回収部の真空系に接続されている。

前記プレート１０１の開口１０１ｃの内部には、平面視長方形の計測用反射板１０２が、その表面がプレート１０１とほぼ同一面となる状態で配置されている。

計測用反射板１０２とプレート１０１との間には例えば０．３ｍｍ程度の幅のギャップＣが、計測用反射板１０２の周囲に形成されている。計測用反射板１０２の側面の少なくともプレート１０１の開口１０１ｃの内壁面に対向する領域、並びにプレート１０１の計測用反射板１０２に対向する開口１０１ｃの内壁面は、前述と同様の撥液処理がなされている。また、筐体１２０の底壁には、計測用反射板１０２の近傍にも前述の排出孔１２０ａと同様の排出孔が形成され、この排出孔が前述の回収部の真空系に接続されている。

計測用反射板１０２の上面は、Ｙ軸方向に関して２つの領域に分割され、一方の領域が設計上の反射率（初期の反射率）が第１の反射率Ｒ_Hである高反射面領域１０２Ｈとされ、他方の領域が設計上の反射率（初期の反射率）が第２の反射率Ｒ_L（＜第１の反射率Ｒ_H）である低反射面領域１０２Ｌとされている。高反射面領域１０２Ｈ、低反射面領域１０２Ｌのそれぞれは、前述した露光領域ＩＡより広い領域となっている。この計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈ、低反射面領域１０２Ｌの上部にも全面に渡ってしたフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料から成る撥水膜が形成されている。

プレート１０１の前述の開口１０１ｈ内部には、その表面等に撥液処理が施されていない（撥液膜が形成されていない）基準反射板２０２が、プレート１０１上面とほぼ同一面（面一）となる状態で配置されている。この基準反射板２０２の反射率は第３の反射率であるものとする。

前記プレート１０１の開口１０１ｄの内部には、平面視円形のパターン板１０３を有する照度むら計測器１０４が配置されている。パターン板１０３とプレート１０１との間には例えば０．３ｍｍ程度の幅のギャップＤが、パターン板１０３の周囲に形成されている。

照度むら計測器１０４は、上記パターン板１０３と、該パターン板の下方に配置された不図示の受光素子（前述のシリコン・フォト・ダイオードあるいはフォト・マルチプライア・チューブなど）から成るセンサとを有している。パターン板１０３は、前述の光学部材１２６と同様に石英ガラスなどから成り、その表面にクロムなどの遮光膜が成膜され、該遮光膜の中央に光透過部としてピンホール１０３ａが形成されている。そして、その遮光膜の上に、前述したフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料から成る撥水膜が形成されている。

上述の照度むら計測器１０４は、特開昭５７−１１７２３８号公報及びこれに対応する米国特許第４，４６５，３６８号などに開示される照度むら計測器と同様の構成を有しており、投影光学系ＰＬの像面上で水Ｌｑを介して照明光ＩＬの照度むらを計測する。そして、照度むら計測器を構成するセンサの検出信号（光電変換信号）が不図示のホールド回路（例えばピークホールド回路など）、及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介して主制御装置５０に供給されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

前記プレート１０１の開口１０１ｅの内部には、平面視円形のスリット板１０５が、その表面がプレート１０１表面とほぼ同一面（面一）となる状態で配置されている。スリット板１０５とプレート１０１との間には例えば０．３ｍｍ程度の幅のギャップＥが、スリット板１０５の周囲に形成されている。このスリット板１０５は、前述のパターン板１０３と同様に、石英ガラスと、該石英ガラスの表面に形成されたクロムなどの遮光膜とを有し、該遮光膜の所定箇所にＸ軸方向、Ｙ軸方向に伸びるスリットパターンが光透過部として形成されている。このスリット板１０５は、投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの空間像（投影像）の光強度を計測する空間像計測器の一部を構成するものである。本実施形態では、このスリット板１０５の下方の計測テーブル本体５９（筐体１２０）の内部には、投影光学系ＰＬ及び水Ｌｑを介してプレート１０１に照射される照明光ＩＬを、前記スリットパターンを介して受光する受光系が設けられており、これによって、例えば特開２００２−１４００５号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書などに開示される空間像計測器と同様の空間像計測器が構成されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公開公報及び対応する米国特許出願公開明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

前記プレート１０１の開口１０１ｆの内部には、平面視円形の波面収差計測用パターン板１０７が、その表面がプレート１０１表面とほぼ同一面（面一）となる状態で配置されている。この波面収差計測用パターン板１０７は、前述のパターン板１０３と同様に、石英ガラスと、該石英ガラスの表面に形成されたクロムなどの遮光膜とを有し、該遮光膜の中央に円形の開口が形成されている。この波面収差計測用パターン板１０７の下方の計測テーブル本体５９（筐体１２０）の内部には、例えばマイクロレンズアレイを含む受光系が設けられており、これによって例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット及びこれに対応する欧州特許第１，０７９，２２３号明細書などに開示される波面収差計測器が構成されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記国際公開パンフレット及び対応する欧州特許明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

上述したパターン板１０３、スリット板１０５及び波面収差計測用パターン板１０７それぞれの側面の少なくともプレート１０１の開口１０１ｄ、開口１０１ｅ、開口１０１ｆの内壁面にそれぞれ対向する領域、並びにプレート１０１のパターン板１０３に対向する開口１０１ｄの内壁面、スリット板１０５に対向する開口１０１ｅの内壁面、及び波面収差計測用パターン板１０７に対向する開口１０１ｆの内壁面それぞれは、前述と同様の撥液処理がなされている。また、筐体１２０の底壁には、パターン板１０３の近傍、スリット板１０５の近傍、及び波面収差計測用パターン板１０７の近傍に前述の排出孔１２０ａと同様の排出孔がそれぞれ形成され、これらの排出孔が前述の回収部の真空系に接続されている。

なお、図示は省略されているが、本実施形態では、筐体１２０の内部に、前述した各種計測器を構成する受光素子（センサ）が配置されているので、それらの受光素子の発熱の影響を極力回避すべく、それらの受光素子及び筐体１２０の冷却機構が設けられている。受光素子の冷却機構としては、例えば筐体１２０の底壁に設けられたヒートシンク及びこれに接続されたペルチェ素子の組み合わせなどが挙げられる。また、筐体１２０そのものの冷却機構としては、例えば配管系の内部に冷却液を流す液冷方式の機構を採用することができる。

なお、熱の影響を抑制する観点から、上記の空間像計測器や波面収差計測器などでは、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、受光素子などが計測ステージＭＳＴから離れた部材に配置されていても良い。

前記計測テーブルＭＴＢの上面には、Ｘ軸方向の一端（−Ｘ側端）にＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡１１７ＸがＹ軸方向に延設され、Ｙ軸方向の一端（−Ｙ側端）にＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡１１７ＹがＸ軸方向に延設されている。Ｙ移動鏡１１７Ｙの反射面には、図２に示されるように、干渉計システム１１８のＹ軸干渉計６６からの干渉計ビーム（測長ビーム）が投射され、干渉計６６ではその反射光を受光することにより、Ｙ移動鏡１１７Ｙの反射面の基準位置からの変位を計測する。また、計測テーブルＭＴＢが、計測時などに投影ユニットＰＵの直下に移動した場合には、Ｘ移動鏡１１７Ｘの反射面にＸ軸干渉計９６からの干渉計ビーム（測長ビーム）が投射され、干渉計９６ではその反射光を受光することにより、Ｘ移動鏡１１７Ｘの反射面の基準位置からの変位を計測する。Ｙ軸干渉計６６は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ）で前述のＸ軸干渉計９６の測長軸と垂直に交差するＹ軸方向に平行な測長軸を有している。

前記Ｙ軸干渉計６６は、少なくとも３本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸は反射面の変位を独立に計測できる。このＹ軸干渉計６６の出力値（計測値）は、主制御装置５０に供給され、主制御装置５０ではＹ軸干渉計６６からの出力値に基づいて、計測テーブルＭＴＢのＹ位置のみならず、ピッチング量及びＺヨーイング量をも計測できる。また、主制御装置５０ではＸ軸干渉計９６からの出力値に基づいて、計測テーブルＭＴＢのＸ位置及びローリング量を計測する。

これまでの説明からわかるように、本実施形態では、Ｙ軸干渉計６８からの干渉計ビームは、ウエハステージＷＳＴの移動範囲の全域で常に移動鏡６７Ｙに投射され、Ｙ軸干渉計６６からの干渉計ビームは、計測ステージＭＳＴの移動範囲の全域で常に移動鏡１１７Ｙに投射される。従って、Ｙ軸方向については、常にステージＷＳＴ、ＭＳＴの位置は、主制御装置５０によりＹ軸干渉計６８、６６の計測値に基づいて管理される。

この一方、図２からも容易に想像されるように、主制御装置５０は、Ｘ軸干渉計９６からの干渉計ビームが、移動鏡６７Ｘに当たる範囲でのみ、Ｘ軸干渉計９６の出力値に基づいてウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置を管理するとともに、Ｘ軸干渉計９６からの干渉計ビームが、移動鏡１１７Ｘに当たる範囲でのみ、Ｘ軸干渉計９６の出力値に基づいて計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）のＸ位置を管理する。従って、Ｘ軸干渉計９６の出力値に基づいてＸ位置を管理できない間、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢの位置は、不図示のエンコーダで計測され、このエンコーダの計測値に基づいて、主制御装置５０は、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢの位置を管理する。

また、主制御装置５０は、Ｘ軸干渉計９６からの干渉計ビームが、移動鏡６７Ｘ、１１７Ｘのいずれにも当たらない状態から移動鏡６７Ｘ又は移動鏡１１７Ｘに当たり始めた直後の時点で、それまで制御に用いられていなかったＸ軸干渉計９６をリセットし、それ以後は、干渉計システム１１８の、Ｙ軸干渉計６８又は６６と、Ｘ軸干渉計９６とを用いて、ウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴの位置を管理する。

本実施形態では、２つのＹ軸干渉計６６，６８と、１つのＸ軸干渉計９６とによって、図６の干渉計システム１１８の少なくとも一部が構成されているが、Ｘ軸干渉計を複数設け、常にいずれかのＸ軸干渉計からの干渉計ビームが、移動鏡６７Ｘ、１１７Ｘに当たるような構成を採用しても良い。この場合には、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの位置を管理するＸ軸干渉計を、これらのステージのＸ位置に応じて切り替えれば良い。

また、前述の多軸干渉計は４５°傾いてステージＷＳＴ、ＭＳＴに設置される反射面を介して、投影ユニットＰＵが保持される保持部材に設置される反射面にレーザビームを照射し、その反射面とステージとの投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。

また、本実施形態の露光装置１０では、投影ユニットＰＵを保持する保持部材には、オフアクシス・アライメント系（以下、「アライメント系」と略述する）ＡＬＧ（図１では図示せず、図６、図７（Ａ）等参照）が設けられている。このアライメント系ＡＬＧとしては、例えばウエハ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（アライメント系ＡＬＧ内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられている。アライメント系ＡＬＧからの撮像信号は、図６の主制御装置５０に供給される。

なお、アライメント系ＡＬＧとしては、ＦＩＡ系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。

本実施形態の露光装置１０では、図１では図示が省略されているが、照射系１１０ａ及び受光系１１０ｂ（図６参照）から成る、例えば特開平６−２８３４０３号公報（対応米国特許第５，４４８，３３２号）等に開示されるものと同様の斜入射方式の多点焦点位置検出系が設けられている。本実施形態では、一例として、照射系１１０ａが投影ユニットＰＵの−Ｘ側にて投影ユニットＰＵを保持する保持部材に吊り下げ支持され、受光系１１０ｂが投影ユニットＰＵの＋Ｘ側にて保持部材の下方に吊り下げ支持されている。すなわち、照射系１１０ａ及び受光系１１０ｂと、投影光学系ＰＬとが、同一の部材に取り付けられており、両者の位置関係が一定に維持されている。

なお、多点焦点位置検出系は、水Ｌｑで形成された液浸領域内に照射系１１０ａからの検出光を照射するものであってもよいし、液浸領域の外側に検出光を照射するものであってもよい。また多点焦点位置検出系を、投影ユニットＰＵから離れた位置（例えば、ウエハ交換位置など）に配置し、ウエハの露光を開始する前に、ウエハ表面の高さ情報（凹凸情報）を取得してもよい。

図６には、露光装置１０の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含む主制御装置５０を中心として構成されている。また、主制御装置５０には、メモリ５１やＣＲＴディスプレイ（又は液晶ディスプレイ）等のディスプレイＤＩＳなどが接続されている。なお、図６では、前述した照度むら計測器１０４、照度モニタ１２２、基準照度モニタ１２２’、空間像計測器、及び波面収差計測器などが、計測器群４３として示されている。

本実施形態の露光装置１０では、主制御装置５０が、露光コントローラ及びステージコントローラの役目をも有しているが、これらのコントローラを主制御装置５０とは別に設けても良いことは勿論である。

次に、上述のようにして構成された本実施形態の露光装置１０における、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを用いた並行処理動作について、図７（Ａ）〜図９に基づいて説明する。なお、以下の動作中、特に説明がない限り、主制御装置５０によって、液浸装置１３２の液体供給装置１３８及び液体回収装置１３９の各バルブの開閉制御が前述したようにして行われ、投影光学系ＰＬの先端レンズ９１の直下には常時水が満たされている。しかし、以下では、説明を分かり易くするため、液体供給装置１３８及び液体回収装置１３９の制御に関する説明は省略する。

図７（Ａ）には、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷ（ここでは例えば１ロット（１ロットは２５枚又は５０枚）の最後のウエハとする）に対するステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われている状態が示されている。このとき、計測ステージＭＳＴは、ウエハステージＷＳＴと衝突しない所定の待機位置にて待機している。

上記の露光動作は、主制御装置５０が、事前に行われた例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）などのウエハアライメントの結果と、事前に検出されたレチクルＲとウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）との位置関係と、アライメント系ＡＬＧのベースラインの最新の計測結果とに基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へウエハステージＷＳＴを移動するショット間の移動動作と、各ショット領域に対してレチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で転写する走査露光動作と、を繰り返すことにより行われる。

ここで、上記のウエハステージＷＳＴが移動されるショット間の移動動作は、主制御装置５０が、干渉計６８、９６の計測値をモニタしつつ、Ｘ軸リニアモータ７９及びＹ軸リニアモータ８２，８３を制御することで行われる。また、上記の走査露光は、主制御装置５０が、干渉計６８，９６及びレチクル干渉計５３の計測値をモニタしつつ、レチクルステージ駆動装置５５並びにＹ軸リニアモータ８２，８３（及びＸ軸リニアモータ７９）を制御して、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）とをＹ軸方向に関して相対走査し、その相対走査中の加速終了後と減速開始直前との間の等速移動時に、照明光ＩＬに対してレチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）とをＹ軸方向に関して等速同期移動することで実現される。なお、上記の露光動作は、先端レンズ９１とウエハＷとの間に水を保持した状態で行われる。

そして、ウエハステージＷＳＴに保持されたウエハＷに対する露光が終了した段階で、主制御装置５０は、干渉計６６の計測値、及び不図示のエンコーダの計測値に基づいてＹ軸リニアモータ８４，８５及びＸ軸リニアモータＬＸを制御して、計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を図７（Ｂ）に示される位置まで移動させる。この図７（Ｂ）の状態では、計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ側面とウエハテーブルＷＴＢの−Ｙ側面とは接触している。なお、干渉計６６，６８の計測値をモニタして計測テーブルＭＴＢとウエハテーブルＷＴＢとをＹ軸方向に３００μｍ程度離間させて、非接触の状態を保っても良い。

次いで、主制御装置５０は、ウエハテーブルＷＴＢと計測テーブルＭＴＢとのＹ軸方向の位置関係を保ちつつ、両ステージＷＳＴ、ＭＳＴを＋Ｙ方向に同時に駆動する動作を開始する。

このようにして、主制御装置５０により、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴが同時に駆動されると、図７（Ｂ）の状態では、投影光学系ＰＬの先端レンズ９１とウエハＷとの間に保持されていた水が、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの＋Ｙ側への移動に伴って、ウエハＷ→ウエハホルダ７０→計測テーブルＭＴＢ上を順次移動する。なお、上記の移動の間中、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢは相互に接触する位置関係を保っている。図８（Ａ）には、上記の移動の途中に水がウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴ上に同時に存在するときの状態、すなわちウエハステージＷＳＴ上から計測ステージＭＳＴ上に水が渡される直前の状態が示されている。

図８（Ａ）の状態から、更にウエハステージＷＳＴ，計測ステージＭＳＴが＋Ｙ方向に同時に所定距離駆動されると、図８（Ｂ）に示されるように、計測ステージＭＳＴと先端レンズ９１との間に水が保持された状態となる。これに先立って、主制御装置５０では、Ｘ軸干渉計９６からの干渉計ビームが計測テーブルＭＴＢ上の移動鏡１１７Ｘに照射されるようになったいずれかの時点でＸ軸干渉計９６のリセットを実行している。また、図８（Ｂ）の状態では、主制御装置５０は、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置を、不図示のエンコーダの計測値に基づいて管理している。

次いで、主制御装置５０は、ウエハステージＷＳＴの位置を干渉計６８、エンコーダの計測値に基づいて管理しつつ、リニアモータ７９，８２，８３を制御して、所定のウエハ交換位置にウエハステージＷＳＴを移動させるとともに次のロットの最初のウエハへの交換を行い、これと並行して、計測ステージＭＳＴを用いた所定の計測を必要に応じて実行する。この計測としては、例えばレチクルステージＲＳＴ上のレチクル交換後に行われる、アライメント系ＡＬＧのベースライン計測が一例として挙げられる。具体的には、主制御装置５０では、計測テーブルＭＴＢ上の基準マーク板ＦＭ２上に形成された一対の第１基準マーク、例えば第１基準マークＲＭ₁₁，ＲＭ₁₂と対応するレチクル上のレチクルアライメントマークとを前述のレチクルアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて同時に検出して一対の第１基準マークと対応するレチクルアライメントマークの位置関係を検出する。これと同時に、主制御装置５０では、基準マーク板ＦＭ２上の前記第１基準マーク（ＲＭ₁₁，ＲＭ₁₂）と組を成す第２基準マーク、この場合第２基準マークＷＭ₁をアライメント系ＡＬＧで検出することで、アライメント系ＡＬＧの検出中心とその第２基準マークとの位置関係を検出する。そして、主制御装置５０は、上記一対の第１基準マークと対応するレチクルアライメントマークの位置関係とアライメント系ＡＬＧの検出中心と第２基準マークとの位置関係と、既知の一対の第１基準マークと第２基準マークとの位置関係とに基づいて、投影光学系ＰＬによるレチクルパターンの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心との距離（以下、便宜上「第１の距離」と呼ぶ）を求める。なお、このときの状態が、図９に示されている。

次に、主制御装置５０は、レチクルステージＲＳＴ、計測テーブルＭＴＢをＹ軸方向にステップ移動し、上記と同様に、計測テーブルＭＴＢ上の基準マーク板ＦＭ２上に形成された別の一対の第１基準マーク、例えば第１基準マークＲＭ₂₁，ＲＭ₂₂と対応するレチクル上のレチクルアライメントマークとを前述のレチクルアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて同時に検出すると同時に、前記第１基準マーク（ＲＭ₂₁，ＲＭ₂₂）と組を成す第２基準マーク（ＷＭ₂）をアライメント系ＡＬＧで検出する。そして、主制御装置５０は、上記一対の第１基準マーク（ＲＭ₂₁，ＲＭ₂₂）と対応するレチクルアライメントマークの位置関係とアライメント系ＡＬＧの検出中心と第２基準マーク（ＷＭ₂）との位置関係と、一対の第１基準マークと第２基準マークとの既知の位置関係とに基づいて、投影光学系ＰＬによるレチクルパターンの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心との距離（以下、「第２の距離」と呼ぶ）を求める。

主制御装置５０は、さらに、残りの第１基準マークと第２基準マークとを、上記と同様にして検出して、投影光学系ＰＬによるレチクルパターンの投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心との距離（第３の距離）を求めても良い。

そして、主制御装置５０では、上記の第１、第２、第３の距離のうちの少なくとも２つの平均値をアライメント系ＡＬＧのベースライン（計測値）とする。また、主制御装置５０では、上記の各位置関係に基づいてレチクル干渉計５３の測長軸によって規定されるレチクルステージ座標系と干渉計システム１１８の干渉計６８，９６の測長軸によって規定されるウエハステージ座標系との関係を求める。

本実施形態では、上述のレチクルアライメント系ＲＡａ，ＲＡｂを用いたマークの検出は、投影光学系ＰＬ及び水Ｌｑを介して行われる。

そして、上述した両ステージＷＳＴ、ＭＳＴ上における作業が終了した段階で、主制御装置５０は、計測ステージＭＳＴとウエハステージＷＳＴとを、接触させ、その状態を維持しつつ、ＸＹ面内で駆動し、ウエハステージＷＳＴを投影ユニット直下に戻す。この移動中も、主制御装置５０では、Ｘ軸干渉計９６からの干渉計ビームがウエハテーブルＷＴＢ上の移動鏡６７Ｘに照射されるようになったいずれかの時点でＸ軸干渉計９６のリセットを実行している。そして、ウエハステージＷＳＴに保持された交換後のウエハに対してウエハアライメント、すなわちアライメント系ＡＬＧによる交換後のウエハ上のアライメントマークの検出を行い、ウエハ上の複数のショット領域の位置座標を算出する。なお、前述のように、計測ステージＭＳＴとウエハステージＷＳＴとを非接触の状態にしても良い。

その後、主制御装置５０では、先程とは逆にウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴのＹ軸方向の位置関係を保ちつつ、両ステージＷＳＴ、ＭＳＴを−Ｙ方向に同時に駆動して、ウエハステージＷＳＴ（ウエハ）を投影光学系ＰＬの下方に移動させた後、計測ステージＭＳＴを所定の位置に退避させる。

次いで、主制御装置５０では、前述の一対のレチクルアライメント検出系ＲＡａ，ＲＡｂによって基準マーク板ＦＭ１上の一対の第１基準マークを同時に検出可能な位置にウエハステージＷＳＴを移動し、基準マーク板ＦＭ１上の一対の第１基準マークと対応するレチクル上の一対のレチクルアライメントマークとをレチクルアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて同時に検出して一対の第１基準マークと対応するレチクルアライメントマークの位置関係（すなわちレチクルＲとウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）との位置関係）を検出する。

なお、本実施形態においては、ウエハ交換後に、基準マーク板ＦＭ１上の第１基準マークと対応するレチクル上のレチクルアライメントマークとをレチクルアライメント系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて検出しているが、これを省略してもよい。

その後、主制御装置５０では、上記の位置関係と先に計測したベースラインとウエハアライメントの結果と干渉計６８，９６の計測値とに基づいて、新たなウエハに対して、前述と同様のステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を実行し、ウエハ上の複数のショット領域にレチクルパターンを順次転写する。

なお、上記の説明では、計測動作として、ベースライン計測を行う場合について説明したが、これに限らず、ウエハステージＷＳＴで各ウエハの交換を行っている間に、計測ステージＭＳＴの計測器群４３の計測器を用いて、照度計測、照度むら計測、空間像計測、波面収差計測の少なくとも一つを行い、その計測結果をその後に行われるウエハの露光に反映させることとしても良い。具体的には、例えば、計測結果に基づいて前述した結像特性補正コントローラ１８１により投影光学系ＰＬの調整を行うこととすることができる。

ところで、上述したように、前記各計測器を用いた計測は、計測テーブルＭＴＢの各計測器の計測部材（光学部材１２６、パターン板１０３、スリット板１０５、波面収差計測用パターン板１０７など）上に、水（液体）Ｌｑが満たされた状態で行われるため、各計測部材の表面（上面）には撥液膜としての撥水膜ＷＲＦが形成されている。しかしながら、前述の如く、この撥水膜ＷＲＦは紫外線に弱く、長時間紫外線が照射されると劣化し、その光透過率が低下する。この撥水膜ＷＲＦの光透過率の低下現象は、各種計測の中でも特に投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬの光量そのものを計測する照度モニタ１２２や、照度むら計測器１０４の計測値に大きな影響を与える。これら照度モニタ１２２、照度むら計測器１０４は、例えば投影光学系ＰＬの結像特性の照射変動や、透過率変動などの予測演算を行う際などに、その予測演算に用いられるモデル関数を決定するための初期条件の設定のためのレチクルや投影光学系などの透過率計測を行うときなどに用いられる。あるいは、照度モニタ１２２、照度むら計測器１０４の計測結果は、ウエハＷに対する積算露光量（ドーズ量）を制御するために用いられる。

本実施形態の露光装置１０では、照度モニタ１２２の計測値に関して、撥水膜ＷＲＦの光透過率低下の影響を極力抑制するような照度モニタ１２２の計測値（出力）の較正方法が採用されている。以下、この方法について説明する。図１０には、照度モニタ１２２の計測値（出力）の較正に関連する、主制御装置５０内のＣＰＵの処理アルゴリズムに対応するフローチャートが示されている。

この図１０のフローチャートで示される処理がスタートするのは、上位装置又はオペレータからの指示、あるいは所定のプログラムに従う処理により投影光学系ＰＬの像面での照明光ＩＬの照度（平均照度）計測の必要性が生じたときである。

前提条件として、レチクルステージＲＳＴ上からレチクルがアンロードされている（すなわちレチクルステージＲＳＴにはレチクルが搭載されていない）ものとする。

まず、ステップ３０２において、投影光学系ＰＬの直下に照度モニタ１２２が位置するように計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動する。勿論、このとき、投影光学系ＰＬの下方にウエハステージＷＳＴが位置している場合には、そのウエハステージＷＳＴを投影光学系ＰＬの下方から退避させた後に上記の計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）の移動が行われることは言うまでもない。なお、本実施形態において、「投影光学系ＰＬの直下の位置」とは、前述した固定ブラインドによって規定される照明領域ＩＡＲの像面上への投影領域（像面上の照明光ＩＬの照射領域、すなわち露光領域ＩＡ）の中心（投影光学系ＰＬの光軸にほぼ一致）が照度モニタ１２２の受光面の中心にほぼ一致する位置を指す。

なお、投影光学系ＰＬの像面側（先端レンズ９１の直下）に水（液体）Ｌｑが保持されたまま、計測ステージＭＳＴ上の照度モニタ１２２が投影光学系ＰＬの直下に移動するので、投影光学系ＰＬの先端レンズ９１と照度モニタ１２２の上面との間は液体Ｌｑで満たされている。

次のステップ３０６で、照度モニタ１２２により投影光学系ＰＬの像面照度の計測を行い、計測値Ｐ_iを取得する。具体的には、光源１６に予め定めた所定パルス数のテスト発光を行わせると共に、光源１６で発光され照明光学系１２を介してレチクルを介することなく投影光学系ＰＬ、水Ｌｑ及び撥水膜ＷＲＦを通過した照明光ＩＬ（第１の検出光）を照射量モニタ１２２の第１センサ１２８でパルス毎に受光し、そのパルス毎の第１センサ１２８（すなわち照射量モニタ１２２）の出力（検出信号）を取り込む。この照射量モニタ１２２の出力（検出信号）の取り込みが行われる上記のテスト発光は、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳ（digit／pulse）（又は光源１６内部のエネルギモニタの出力）のパルス毎の平均値が所望の値になるように光源１６をフィードバック制御しつつ行われる。そして、得られた照射量モニタ１２２の出力の積算値の所定パルス数の平均値を、像面照度の計測値Ｐ_iとして取得する。ここで、ｉは、投影光学系ＰＬの像面の照度（平均照度）の初期状態（照射量モニタ２２の使用開始時）から第ｉ回目の計測値であることを示す。なお、計測値Ｐ_iの取得後、先端レンズ９１の直下の水は回収される。

次のステップ３０８では、上記ステップ３０６の処理が第１回目の照度計測であるか否かを判断する。そして、第１回目（照射量モニタ２２の使用開始時点（撥水膜ＷＲＦが全く劣化していない時点）から第１回目）である場合には、このステップ３０８における判断が肯定され、ステップ３１０に移行する。このステップ３１０では、投影光学系ＰＬの直下に基準照度モニタ１２２’が位置するように計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動する。

次のステップ３１２で、基準照度モニタ１２２’により投影光学系ＰＬの像面照度の計測を行い、計測値Ｐref_iを取得する。具体的には、上記ステップ３０６と同様にインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ（digit／pulse）（又は光源１６内部のエネルギモニタ）の平均値が所望の値（ステップ３０６と同じ値）になるように光源１６をフィードバック制御しつつ、光源１６に所定パルス数のテスト発光を行わせると共に、各パルス光毎にレチクルを介することなく投影光学系ＰＬを通過した照明光ＩＬを受光した基準照度モニタ１２２’の出力（検出信号）を取り込む。そして、所定パルス数の照度モニタ１２２’の出力の平均値を、計測値Ｐref_iとして取得する。

次のステップ３１４では、上記ステップ３０６で取得した計測値Ｐ_i＝Ｐ₁と、上記ステップ３１２で取得した計測値Ｐref_i＝Ｐref₁との比（Ｐ₁/Ｐref₁）を計算して、内部メモリ内の初期値格納領域に格納した後、ステップ３１６に進んで撥水膜の光透過率の減少を補償するための補正パラメータγ（較正情報）の初期値としてγ＝１を設定（内部メモリのγ格納領域に格納）した後、ステップ３３２に移行する。ここで、γは、次式（１）で定義される補正パラメータである。

従って、第１回目の計測時には、ｉ＝１であるから、式（１）の右辺＝１となるので、ステップ３１６では、γ＝１としたのである。

この一方、上記ステップ３０６の処理が第２回目以降の照度計測である場合には、上記ステップ３０８における判断が否定され、ステップ３１８に移行する。このステップ３１８では、装置のログデータを参照し、前回のγの更新時（又は設定時：以下、適宜初期時刻ｔ₀と呼ぶ）からの照度モニタ１２２に対する照射パルス数ｎが、所定パルス数Ｎに達したか否かを判断し、この判断が肯定された場合には、ステップ３２０に移行する。なお、ステップ３１８では、照射パルス数ｎが所定パルス数Ｎに達したか否かを判断することで、実質的に照度モニタ１２２に対する照明光ＩＬの積算照射量（積算照射エネルギ量）が所定量に達したか否かを判断しているものである。従って、照射パルス数ｎではなく、前回のγの更新時からの照度モニタ１２２に対する照明光ＩＬの積算照射量が所定値に達したか否かを判断しても良い。

ステップ３２０では、前述のステップ３１０と同様に投影光学系ＰＬの直下に基準照度モニタ１２２’が位置する位置に計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動した後、次のステップ３２２に進んで、前述のステップ３１２と同様にして基準照度モニタ１２２’により投影光学系ＰＬの像面照度の計測を行い、計測値Ｐref_iを取得する。この場合、光源１６で発光された照明光ＩＬは撥液膜及び水Ｌｑを介さずに（投影光学系ＰＬを介して）基準照度モニタ１２２’で受光される。

次のステップ３２４では、上記ステップ３０６で取得した計測値Ｐ_iと、上記ステップ３２２で取得した計測値Ｐref_iとの比（Ｐ_i/Ｐref_i）を計算して、内部メモリ内の所定格納領域に格納（この領域のデータは、上書きされる）した後、ステップ３２６に進む。このステップ３２６では、前述の式（１）で定義される補正値γを更新する。このγの更新は、前述の初期値格納領域に格納されているデータと、その時点で所定格納領域に格納されているデータをそれぞれ読み出した後に、これらを用いて式（１）の演算によりγを算出し、この算出結果を、γ格納領域に上書きすることで実現される。

次のステップ３２８では、パラメータｔ、ｐ、ｎをそれぞれ０に初期化した後、ステップ３３２に進む。ここで、パラメータｔ、ｐは、後述するパラメータδ（較正情報）の推定演算に用いられる、次式（２）で表されるモデル式に含まれるパラメータであり、ｔは初期時刻ｔ₀からの経過時間［sec］を示し、ｐは初期時刻ｔ₀からの照度モニタ１２２の積算照射パワー（すなわちｔ₀以降に照度モニタ１２２に対して照射された総エネルギ）［Ｊ］を示す。また、ｎは前述の照射パルス数である。

上式（２）において、Ｔtは、時間依存の減衰係数［sec］、Ｔpはエネルギ依存の減衰係数［sec］である。

ここで、上記式（２）を採用する理由について説明する。

撥水膜の光透過率変化を示すモデル式（伝達関数）として、次式（３）で示される関数を用いることができる。

ここで、ηは現在の撥水膜の光透過率であり、η_t0は初期時刻（ｔ₀）の撥水膜の光透過率であり、ｔ、Ｔt、ｐ、Ｔpは、前述した通りである。なお、時間依存の減衰係数Ｔt及びエネルギ依存の減衰係数Ｔpは、シミュレーション結果などに基づいて、予め定められる。

上式（３）から明らかなように、撥水膜の光透過率は経過時間ｔの増加に伴って低下する。従って、撥水膜の光透過率の経時的な低下に起因する照度モニタ１２２による像面照度の計測値の低下を補償するためには、経過時間の増加に伴って増加するパラメータであって、上記式（３）の関数に関連するパラメータを用いなければならない。

そこで、式（３）を変形して初期時刻（ｔ₀）の撥水膜の光透過率と現在の撥水膜の光透過率との比を表す関数を求めると、次式（４）のようになる。

式（４）の関数で表されるパラメータは、経過時間の増加に伴って増加するパラメータであって、上記式（３）の関数に関連するパラメータである。従って、基準照度モニタ１２２’による計測が行われる度に更新される前述のパラメータγを時刻t₀における初期値とし、このγと上式（４）との積に相当する前述の式（２）のモデル関数を照度モニタ１２２の出力（計測値）の較正パラメータδの推定演算用に用いることとしたものである。

ステップ３３２では、その時点でγ格納領域に格納されているγを較正パラメータδの格納領域にそのままコピーして上書きすることで、δ＝γの設定を行った後、ステップ３３４に移行する。

一方、上記ステップ３１８における判断が否定された場合には、ステップ３３０に移行して、前述の式（２）で定義される較正パラメータδを更新する。このδの更新は、前述のγ格納領域に格納されているデータを読み出した後に、式（２）の演算によりδを算出し、この算出結果を、δ格納領域に上書きすることで実現される。ここで、式（２）の演算の祭に必要となる初期時刻ｔ₀からの照度モニタ１２２の積算照射パワーｐは、以下のようにして求められる。

すなわち、照度モニタ１２２を用いて投影光学系のＰＬの像面での照度（照射パワー）計測を行う度に、得られた照度モニタ１２２の出力から単位時間当たりの照射パワー［Ｗ］（又は１パルス当たりの照射パワー[Ｊ／pulse]）が算出され、対応する照射量計測が行われる時間（又は対応する照射量計測の際のパルス数）とともに、照度モニタ１２２に対する（すなわち、照度モニタ１２２の撥水膜ＷＲＦに対する）光の照射履歴データとして、メモリ５１内に格納されている。

従って、各回の計測について、単位時間（又は１パルス）当たりの照射パワーと、対応する照射量計測が行われる時間（又は対応する照射量計測の祭のパルス数）を読み出し、両者を掛けることで、その１回の計測中の照射エネルギを算出する。このような算出を、初期時刻ｔ₀以降に行われた計測について行い、得られた各回の計測中の照射エネルギの総合計を算出することで、初期時刻ｔ₀以降の総エネルギを算出する。

上述のようにしてステップ３３０において、較正パラメータδを更新した後、前述のステップ３３４に移行する。

ステップ３３４では、ステップ３０６で取得した計測値Ｐ_iに、較正パラメータδを掛けて、撥水膜の光透過率変動の影響を補償したＰ＝δ×Ｐ_iを、像面照度の計測結果として出力、例えばディスプレイＤＩＳに表示するとともに、内部メモリ又はメモリ５１に記憶する。

上記ステップ３３４の処理を終了後、本ルーチンの処理を終了して、通常の処理に移行する。なお、光学部材１２６上の撥水膜ＷＲＦの光透過率変化（低下）が小さい場合には、照度モニタ１２２を用いた計測毎に図１０のフローチャートの処理アルゴリズムを実行しなくても良い。この場合、次に上記のフローチャートの処理アルゴリズムが実行されるまでの間に、照度モニタ１２２を用いた何らかの計測を行う場合には、その計測によって得られた照度モニタ１２２の計測値Ｐ_iに、その時点でδ格納領域に格納されている較正パラメータδを乗じた値を、照度モニタ１２２の計測値の代わりに用いてウエハＷを露光するための各種の処理を行うことで、照度モニタ１２２表面の撥水膜ＷＲＦの光透過率変動の影響を殆ど受けることがない処理が可能となる。

なお、上述の実施形態では、補正値γの更新のための基準データの取得に用いられる基準センサ（第２センサ）として計測テーブルＭＴＢ上の基準照度モニタ１２２’を用いる場合について説明したが、これに限らず、撥液膜を介さずに照明光ＩＬを受光可能なインテグレータセンサ４６を用いても良い。この場合には、前述した図１０のフローチャート中のステップ３１０、３１２、３２０及び３２２の処理を省略したフローチャートに対応する処理アルゴリズムを採用することができる。その理由は、インテグレータセンサ４６を第２センサとして用いる場合、前述のステップ３０６で、照度モニタ１２２により投影光学系ＰＬの像面上で光源１６から発射され照明光学系１２及び投影光学系ＰＬを通過した光が第１の検出光として受光されて照度計測がなされるときに、これと同時に、インテグレータセンサ４６により、光源１６から発射された光のうち照明光学系１２内部の光路上で分岐された光（照明光ＩＬ）が第２の検出光として受光される。すなわち、ステップ３０６で、必然的に照度モニタ１２２（第１センサ１２８）とインテグレータセンサ４６とによる同時計測が行われるからである。

あるいは、光源１６から発射され照明光学系１２を介して投影光学系ＰＬに向かう光（照明光ＩＬ）の光路に垂直な面内で移動可能なレチクルステージＲＳＴ上に基準センサ（第２センサ）を設け、この基準センサにより前記光路上で、前記照明光ＩＬの少なくとも一部を第２の検出光として受光することとしても良い。このレチクルステージＲＳＴ上の基準センサを用いる場合、レチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲをロードしたままの状態であっても、レチクルステージＲＳＴを移動するだけで照明光ＩＬをその基準センサにより第２の検出光の受光が可能となるので、スループット悪化のデメリットを防ぐ効果がある。

なお、照度むら計測器１０４の計測値（出力）の較正は、上述した照度モニタ１２２の場合と同様にして実現できるので、詳細説明は省略する。この場合、補正値γの更新のための基準データの取得に用いられる基準センサ（第２センサ）を計測テーブルＭＴＢ上に設ける場合、その基準センサとしては、パターン板１０３の最上部に撥水膜が形成されていない点を除き、前述の照明むら計測器１０４と同様の較正用のセンサを用いることができる。

また、本実施形態の露光装置１０などの露光装置では、投影光学系ＰＬの照明光吸収による結像特性変化の予測などを行う際に、投影光学系ＰＬに入射する照明光ＩＬの照射量とともにウエハ反射率を知ることが前提となる。そのウエハ反射率計測の際に、計測テーブルＭＴＢ上の計測用反射板１０２が使用される。この計測用反射板１０２を用いた計測は、必要に応じて、繰り返し行われるので、計測用反射板１０２表面の撥水膜が、照明光ＩＬの照射により経時的に劣化し、光透過率が劣化する。しかるに、ウエハ反射率計測方法では、計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈ，低反射面領域１０２Ｌそれぞれの反射率は既知であり、変化しないことを前提として、ウエハ反射率計測が行われている。従って、計測用反射板１０２を用いて、上記公報（対応米国特許）に開示される方法をそのまま採用して、ウエハ反射率計測を行った場合、計測用反射板１０２表面の撥水膜の光透過率低下の影響を受け、ウエハ反射率の計測結果に誤差が生じ、ひいては投影光学系ＰＬの照明光吸収による結像特性変化の予測結果に誤差が生じかねない。かかる点に鑑み、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ上のウエハに対する反射率の計測に先立って、その前段階として、計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈ、低反射面領域１０２Ｌの反射率に関連する情報の較正を行っている。以下、この較正方法について説明する。図１１には、反射率に関連する情報の較正に関連する、主制御装置５０内のＣＰＵの処理アルゴリズムに対応するフローチャートが示されている。

この図１１のフローチャートで示される処理がスタートするのは、上位装置又はオペレータからの指示、あるいは所定のプログラムに従う処理により、ウエハ反射率の計測が必要になったときである。

前提条件として、レチクルステージＲＳＴ上からレチクルがアンロードされている（すなわち照明光ＩＬの光路上にレチクルが無い）ものとする。

まず、ステップ４０２において、第１回目の計測であるか否かを判断する。そして、第１回目（計測用反射板１０２の使用開始時点（計測用反射板１０２表面の撥水膜が全く劣化していない時点）から第１回目）の計測である場合には、このステップ４０２における判断が肯定され、ステップ４０６に移行する。

一方、上記ステップ４０２の判断が否定された場合には、ステップ４０４に進み、装置のログデータを参照し、補正パラメータγ₁、γ₂（これについては後述する）の前回の更新時（又は設定時）からの計測用反射板１０２に対する照射パルス数ｎが、所定パルス数Ｎに達したか否かを判断し、この判断が肯定された場合には、ステップ４０６に移行する。

ステップ４０６では、投影光学系ＰＬの直下に基準反射板２０２が位置する位置に計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動する。勿論、このとき、投影光学系ＰＬの下方にウエハステージＷＳＴが位置している場合には、そのウエハステージＷＳＴを投影光学系ＰＬの下方から退避させた後に上記の計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）の移動が行われることは言うまでもない。

次のステップ４０８では、反射量モニタ４７の計測値Ｒref_i（基準データ）を取得する。
具体的には、光源１６に予め定めた所定パルス数のテスト発光を行わせ、照明光学系１２からの照明光ＩＬをレチクルを介することなく投影光学系ＰＬを介して基準反射板２０２に照射し、基準反射板２０２からの反射光を投影光学系ＰＬを介して反射量モニタ４７でパルス毎に受光し、そのパルス毎の反射量モニタ４７の出力（検出信号）を取り込む。この反射量モニタ４７の出力（検出信号）の取り込みが行われる上記のテスト発光は、インテグレータセンサ４６の出力ＤＳ（digit／pulse）（又は光源１６内部のエネルギモニタの出力）のパルス毎の平均値が所望の値になるように光源１６をフィードバック制御しつつ行われる。そして、得られた反射量モニタ４７の出力の積算値の所定パルス数の平均値を、計測値Ｒref_iとして取得する。ここで、ｉは、初期状態から第ｉ回目の計測値であることを示す。

次のステップ４１０では、投影光学系ＰＬの直下に計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈが位置する位置に計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動する。

次のステップ４１４では、反射量モニタ４７の計測値ＲＨ_iを取得する。具体的には、計測ステージＭＳＴ上の計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈを投影光学系ＰＬの直下に移動させるとともに、前述の液浸装置１３２を用いて、投影光学系ＰＬの像面側（先端レンズ９１の直下）に水（液体）Ｌｑを供給し、投影光学系ＰＬの先端レンズ９１と計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈとの間に液体Ｌｑを満たす。そして、光源１６に上記ステップ４０８と同様のテスト発光を行わせ、照明光学系１２からの照明光ＩＬをレチクルを介することなく投影光学系ＰＬ及び水Ｌｑを介してその表面に撥液膜が形成された計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈに照射する。そして、計測用反射板１０２からの反射光を水Ｌｑ及び投影光学系ＰＬを介して反射量モニタ４７でパルス毎に受光し、そのパルス毎の反射量モニタ４７の出力（検出信号）の積算値の所定パルス数の平均値を、計測データとしての計測値ＲＨ_iとして取得する。

次のステップ４１６では、投影光学系ＰＬの直下に計測用反射板１０２の低反射面領域１０２Ｌが位置するように計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動する。この移動は、投影光学系ＰＬの先端レンズ９１と計測テーブルＭＴＢとの間に水Ｌｑを保持した状態で行われる。

次のステップ４１８では、前述のステップ４１４と同様のテスト発光を行って、照明光学系１２からの照明光ＩＬをレチクルを介することなく投影光学系ＰＬ及び水Ｌｑを介してその表面に撥液膜が形成された計測用反射板１０２の低反射面領域１０２Ｌに照射する。そして、計測用反射板１０２からの反射光を水Ｌｑ及び投影光学系ＰＬを介して反射量モニタ４７でパルス毎に受光し、そのパルス毎の反射量モニタ４７の出力（検出信号）を取り込み、その出力の積算値の所定パルス数の平均値を、計測データとしての計測値ＲＬ_iとして取得する。

次のステップ４２２では、上記ステップ４１４、４１８でそれぞれ取得した計測値ＲＨ_i、ＲＬ_iのそれぞれと、上記ステップ４０８で取得した計測値Ｒref_iとの比（ＲＨ_i/Ｒref_i），（ＲＬ_i/Ｒref_i）をそれぞれ計算して、内部メモリ内の所定格納領域にそれぞれ格納した後、ステップ４２４に進む。

ステップ４２４では、再度、前述の４０２と同様に、第１回目の計測であるか否かを判断し、この判断が肯定された場合には、ステップ４２５に進んで、上記ステップ４２２で算出された比（ＲＨ₁/Ｒref₁）、及び比（ＲＬ₁/Ｒref₁）を、内部メモリ内の初期値格納領域に格納した後、ステップ４２６に進む。

ステップ４２６では、撥水膜の光透過率の減少を補償するための補正パラメータγ₁、γ₂の初期値として、それぞれに１を設定（内部メモリのγ格納領域に格納）した後、本ルーチンの処理を終了する。ここで、撥水膜の補正パラメータγ₁、γ₂は、それぞれ次式（５）、（６）で定義される補正パラメータである。

従って、第１回目の計測時には、ｉ＝１であるから、式（５）、式（６）それぞれの右辺＝１となるので、ステップ４２６では、γ₁＝１、γ₂＝１としたのである。

一方、第２回目以降の計測である場合には、上記ステップ４２４における判断が否定され、ステップ４２８に移行して、上述の式（５）、式（６）で定義される補正値γ₁、γ₂を更新する。このγ₁、γ₂の更新は、前述の初期値格納領域に格納されているデータと、その時点で所定格納領域に格納されているデータをそれぞれ読み出した後に、これらを用いて式（５）、式（６）の演算によりγ₁、γ₂を算出し、この算出結果を、γ格納領域に格納されているγ₁、γ₂に上書きすることで実現される。

この一方、上記ステップ４０４における判断が否定された場合には、直ちに本ルーチンの処理を終了する。

その後、例えば通常のウエハ反射率の計測処理に移行する。このウエハ反射率の計測方法は、例えば特開平１１−２５８４９８号公報、特開昭６２−１８３５２２号公報及び対応する米国特許第４，７８０，７４７号や特開平６−２９１０１６号公報及び対応する米国特許第５，７２１，６０８号などに詳細に開示されている。これらの公報などに開示される方法と同様の方法を、本実施形態の露光装置１０で実行する場合には、以下のようにすれば良い。

まず、主制御装置５０では、実際の露光時と同一に露光条件（レチクルＲ、レチクルブラインド、照明条件など）を設定する。

次に、主制御装置５０は、投影光学系ＰＬの直下に計測用反射板１０２の高反射面領域１０２Ｈが位置する位置に計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動する。このとき投影光学系ＰＬの先端レンズ９１の直下、すなわち計測用反射板１０２の上面と先端レンズ９１との間は水で満たされている。

次に、主制御装置５０では光源１６を発光（レーザ発振）させてレチクルステージＲＳＴを実際の露光と同じ条件で移動しながら（計測用反射板１０２の面積が十分に広い場合には、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを実際の露光と同じ条件で同期移動しながら）反射量モニタ４７の出力ＲＨ₀及びインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ_H0を所定のサンプリング間隔で同時に取り込むことにより、走査位置（同期移動位置）に応じた反射量モニタ４７の出力ＲＨ₀、及びこれに対応するインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ_H0をメモリ５１に記憶する。これにより、反射量モニタ４７の出力ＲＨ₀、及びインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ_H0が、レチクルＲの走査位置に応じた関数として、メモリ５１内に記憶される。次に、主制御装置５０では、投影光学系ＰＬの直下に計測用反射板１０２の低反射面領域１０２Ｌが位置する位置に計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）を移動し、上記と同様にして、反射量モニタ４７の出力ＲＬ₀、及びインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ_L0を、レチクルＲの走査位置に応じた関数としてメモリ５１内に記憶する。

このような準備作業を、主制御装置５０は露光に先立って実行しておく。

そして、実際の露光時にはレチクルＲの走査位置に応じて記憶しておいた反射量モニタ４７の出力とインテグレータセンサ４６の出力、及び露光時の反射量モニタ４７の出力Ｒ₁とインテグレータセンサ４６の出力ＤＳ₁に基づいて、ウエハ反射率Ｒ_Wを、次式（７）に基づいて算出する。

上式（７）中に、前述のステップ４２８で更新されたγ₁、γ₂が含まれており、これらγ₁、γ₂によってレチクルＲの走査位置に応じた関数としてメモリ５１内に記憶されている反射量モニタ４７の出力ＲＨ₀、ＲＬ₀が較正されている。従って、上式（７）で算出されるウエハ反射率Ｒ_Wは、計測用反射板１０２表面の撥水膜の光透過率低下の影響を実質的に受けていない高精度な値となる。従って、このウエハ反射率Ｒ_Wを、例えば上記特開平１１−２５８４９８号公報などに開示される投影光学系ＰＬの照明光吸収による結像性能変化の推定演算に用いることで、前述の計測用反射板１０２の撥水膜の光透過率の経時的な変動の影響を殆ど受けることがない高精度な結像性能変化の推定演算が可能となる。従って、この推定演算結果を考慮して、投影光学系ＰＬのフォーカス以外の結像性能を補正するとともに、フォーカスの変化分を考慮して走査露光中のウエハＷのＺ位置を制御することで、レチクルパターンのウエハＷ上への高精度な転写が可能になる。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、主制御装置５０、より具体的にはＣＰＵとソフトウェアプログラムとによって、計測処理装置、演算装置、補償装置、補正装置それぞれの少なくとも一部が実現されている。すなわち、ＣＰＵが行う、図１０のステップ３０２、３０４、３０６、３２０及び３２２の処理によって計測処理装置の少なくとも一部が実現され、ＣＰＵが行うステップ３２４及び３２６の処理によって演算装置の少なくとも一部が実現されている。また、ＣＰＵが行うステップ３３２及び３３４の処理によって補償装置の少なくとも一部が実現され、ＣＰＵが行うステップ３１８及び３３０の処理によって補正装置の少なくとも一部が実現されている。また、主制御装置５０によって、センサの出力と前記撥液膜の光透過率（ビーム透過率）の変化に関連する情報とに基づいて、前記物体に対する露光動作を制御する制御装置の少なくとも一部が構成されている。

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１０で行われる第１センサ１２８の出力を較正する較正方法によると、撥液膜を介することなく基準照度モニタ（第２センサ）１２２’により第２の検出光を受光し、その受光量に対応する基準照度モニタ１２２’の出力（Ｐref_i）を取得する（ステップ３２２）。すなわち、撥液膜の光透過率変化の影響を受けない基準照度モニタ１２２’の出力（Ｐref_i）を取得する。また、第１の検出光を撥液膜を介して第１センサ１２８で受光し、その受光量に対応する第１センサの出力（Ｐ_i）を取得する（ステップ３０６）。この場合、第１センサ１２８の出力（Ｐ_i）は、撥液膜の光透過率の経時変化の影響を直接受ける。

そして、第１センサ１２８の出力と基準照度モニタ１２２’の出力とに基づいて、第１センサ１２８の出力を較正するための較正情報δ（又はγ）を取得する（ステップ３２４〜３３２）。この場合、予め求めた第１センサ１２８の出力と基準照度モニタ１２２’の出力との関係（Ｐ₁／Ｐref₁）と、第１センサ１２８の出力と基準照度モニタ１２２’の出力とに基づいて、第１センサ１２８の出力を較正するための較正情報を取得する。この較正情報を用いて、第１センサ１２８の出力を較正すると、その較正後の第１センサ１２８の出力は、撥液膜の光透過率変化の影響を受けない正確な光情報（像面照度）の計測値となる。

また、本実施形態の露光装置１０で実行される露光法方によると、上述の較正方法を用いて較正された第１センサ１２８の出力、すなわち撥液膜の光透過率変化の影響を受けない正確な像面照度の計測値を考慮して、ウエハＷに対する露光が行われるので、撥液膜の光透過率の経時的変化の影響を受けることがないウエハＷに対する高精度な液浸露光を長期に渡って行うことが可能となる。

また、本実施形態の露光装置１０によると、主制御装置５０により、投影光学系ＰＬの像面側に配置された部材（例えば光学部材１２６）表面の撥液膜を介して検出光としての照明光ＩＬを受光するセンサ（例えば第１センサ１２８）の出力と撥液膜の光透過率の変化に関連する情報とに基づいて、ウエハＷに対する露光動作が制御されるので、撥液膜の光透過率変化の影響を受けることがない高精度なウエハの露光が長期にわたって可能となる。

また、本実施形態の露光装置１０によると、液浸露光により、高解像度かつ空気中と比べて大焦点深度の露光を行うことで、レチクルＲのパターンを精度良くウエハ上に転写することができ、例えばデバイスルールとして７０〜１００ｎｍ程度の微細パターンの転写を実現することができる。

なお、上記実施形態では、照度モニタ１２２に対する照明光ＩＬ（エネルギビーム）の照射パルス数が所定パルス数に達する毎に、基準照度モニタ１２２’で撥水膜を介することなく、投影光学系ＰＬの像面の照度計測を実行し、この計測結果を用いて照度モニタ１２２の計測値（出力）の撥水膜の光透過率減少分補正パラメータγを更新する、絶対値キャリブレーションと、そのパラメータγの更新が行われるまでの間は、前述の式（２）のモデル関数（伝達関数）を用いた推定演算により、そのパラメータγの更新する推定演算キャリブレーションとを、併用する場合を説明した。しかし、これに限らず、例えば、絶対値キャリブレーションのみ、あるいはモデル関数を用いた推定演算のみで、投影光学系ＰＬの像面側（光学系のビーム射出側）に配置される部材表面に形成された撥液膜（例えば撥水膜）の光透過率（ビーム透過率）の変動を予測することとしても良い。上記部材としては、投影光学系ＰＬの像面側（光学系のビーム射出側）に配置される計測部材、例えば、所定の光透過部を有する計測部材（光透過部としてピンホール、スリット、あるいは矩形開口などが形成された前述のパターン板やスリット板など）、基準マークを有する計測部材（前述の基準マーク板など）、反射面を有する計測部材（計測用反射板など）などが挙げられる。

後者のモデル関数を用いた推定演算のみを行う場合、撥液膜に照射される光（エネルギビーム）の照射履歴に関連する情報を入力情報とする所定関数を、モデル関数として用いることができる。このモデル関数としては、例えば撥液膜に照射される光（エネルギビーム）の照射履歴に関連する情報として撥液膜に照射される光（エネルギビーム）の積算量を含む、関数、一例として前述した式（３）のモデル関数を用いることができる。その際、初期時刻ｔ₀を最初は０にして撥液膜の光透過率（ビーム透過率）の変動を予測する予測計算を開始する。

上の説明及び前述した実施形態では、照射された総エネルギによって光透過率（ビーム透過率）減衰を求めるものとしたが、上記実施形態のように光源としてパルス光源を用いる場合には、総エネルギに代えて発光パルス数の積算値を採用しても良い。この場合、前述の式（３）中のパラメータｐは、ｔ₀以降に照射された発光パルス数積算値とし、係数Ｔｐは発光パルス依存の減衰係数［sec］とすれば良い。このようにすると、レーザの発光情報だけから光透過率（ビーム透過率）変化を求めることが可能となる。

撥液膜の光透過率（ビーム透過率）変化は不可逆な変化であり、撥液膜の物理的な性質が破壊されて起こる現象である。一般的にこういった現象では、ある閾値以下では何の変化も起きない（あるいは変化が小さい）のに、閾値を越えた所で変化が激しくなることが考えられる。このようなケースのために、上式（２）、（３）中の照射エネルギ［Ｊ］を計算する際に、所定のパワー［Ｗ］値以下のパルスを０とみなす方法を採用しても良い。

また、式（２）又は式（３）のモデル関数を用いる場合、照明条件毎に、例えば、前述の回折光学素子１７ａ，１７ｂの選択設定と照明系開口絞り板２４の選択設定の組み合わせ毎に、照射エネルギに依存する減衰係数Ｔpを予め求めておいて、照明条件に応じてモデル関数中の減衰係数Ｔpを変更することとしても良い。

また、照明条件の違いによって撥水膜に入射する光線の角度が異なり、角度が異なることで撥水膜に与えるダメージに違いが生じ、結果的に撥水膜の光透過率変化の様子が異なる場合が考えられる。従って、このような角度依存性を照明条件に置き換えて計算することで、より高精度に撥水膜の光透過率変化を算出することができる。

また、前述の計測用反射板からの反射光量の変化を推定演算により求める場合、撥液膜の光透過率変化の他、クロムの反射率変化を考慮したモデル関数を用いても良い。

また、撥液膜の光透過率変化を推定するモデル関数（伝達関数）の入力は経時変化に関係する物理量なら何でも良く、例えば露光パルス数及び時間の少なくとも１つ、あるいはこれに温度を加えても良い。また、伝達関数は、前述した式（３）のような関数に限らないことは勿論である。伝達関数の形としては、１次遅れ、及びその複合形が一般的であろう。必要精度に応じてより高次の精密な伝達関数を採用しても良い。

また、これまでの説明では、投影光学系ＰＬの像面側に配置される部材表面に形成された撥液膜の光透過率の変動を予測する場合に、モデル関数を用いるものとしたが、モデル関数を用いることなく、撥液膜に照射される光の照射履歴に関連する情報に基づいて撥液膜の光透過率の変動を予測することとしても良い。かかる場合、撥液膜に照射される光の照射履歴に関連する情報を所定のタイミングで取得することで、容易に撥液膜の光透過率の変動を予測することが可能となる。

なお、上記実施形態では、図５に示されるように、露光領域ＩＡに照射され光学部材１２６を透過して第１センサ１２８に受光面に向かう照明光ＩＬ（図５中に点線矢印で示されている）の一部が遮光膜１２７によって遮光されている。この点を改善すべく、図１２に示されるような照度モニタ２２２を、前述の照度モニタ１２２に代えて上記実施形態で採用しても良い。この図１２の照度モニタ２２２は、光学部材１２６の上面に減光膜が設けられていない代わりに、光学部材１２６の下面の全面に減光膜１２９が形成されている点が前述の照度モニタ１２２と相違するが、その他の点は照度モニタ１２２と同様に構成されている。この照度モニタ２２２では、露光領域ＩＡに照射され光学部材１２６を透過して第１センサ１２８の受光面に向かう照明光ＩＬ（図１２中に点線矢印で示されている）の全てを減光膜１２９で減光後に第１センサ１２８で受光することができるとともに、ギャップＢ部分を介して光学部材１２６に入射した迷光（図１２中の太線の実線矢印参照）を減光膜１２９で減光することができる。迷光は、照明光ＩＡに比べれば格段強度が小さいので、減光膜１２９を通過後の強度は非常に小さくなる。

なお、照度モニタ１２２、２２２のいずれにおいても、光学部材１２６の下面（裏面）に第１センサ（受光素子）１２８が一体的に固定されているが、これに限らず、光学部材１２６の裏面に第１センサを作りこんでおいても良い。

なお、上述の実施形態においては、主に照度モニタ１２２の上面の撥液（撥水）膜、及び計測用反射板１０２上面の撥液（撥水）膜について説明したが、計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）にスリット板１０５を有する空間像計測器やパターン板１０７を有する波面収差計測器などが、スリット板１０５やパターン板１０７の上面の撥液（撥水）膜の光透過率の経時変化の影響を受ける場合には、上述の照度モニタ１２２と同じように較正を行っても良い。

また、例えば照度モニタ１２２の光学部材１２６の上面又は下面の少なくとも一方に形成された減光膜１２９の減光率がＡｒＦエキシマレーザ光などの紫外域のエネルギビームの照射により経時変化する場合がある。この場合も、撥液（撥水）膜の光透過率の経時変化と同様にして較正を実行することができる。

また、レチクルアライメント系ＲＡａ，ＲＡｂが基準マーク板ＦＭ１，ＦＭ２に形成されたマークの検出を行うときに、その基準マーク板ＦＭ１，ＦＭ２の上面に形成された撥液（撥水）膜の光透過率の経時変化の影響を受けて、計測誤差などが生じる場合には、例えば基準マーク板ＦＭ１，ＦＭ２に照射されたレチクルアライメント系ＲＡａ，ＲＡｂからの検出光（ＡｒＦエキシマレーザ光）の積算照射量などに基づいて、その撥液膜の光透過率の経時変化を推定して、レチクルアライメント系ＲＡａ，ＲＡｂの出力信号を補正するなどの対策を施しても良い。

また、クロムなどの金属材料膜の反射率が、ＡｒＦエキシマレーザ光などの紫外域のエネルギビームの照射により経時変化する場合がある。従って、金属材料（例えばクロム）を使って基準マーク板ＦＭ１、ＦＭ２上の基準マークが形成されている場合には、撥液膜の光透過率の経時変化だけでなく、その金属材料の反射率の経時変化も考慮して、レチクルアライメント系ＲＡａ，ＲＡｂの出力信号を補正するなどの対策を施すこともできる。

なお、照度モニタ１２２などの各種計測器の受光素子の感度が経時変化を起こすことが考えられる場合も上述と同様にして較正を行うと良い。

なお、上記実施形態では、照度モニタ１２２などの各種計測器が設けられた計測テーブルＭＴＢを有する計測ステージＭＳＴが、ウエハステージＷＳＴとは別に設けられている場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、上記各種計測器がウエハステージＷＳＴに設けられていて勿論良い。かかる場合には、計測ステージは不要である。また、上記実施形態では、ステージ装置がウエハステージを１つ、計測ステージを１つ具備する場合について説明したが、これに限らず露光動作のスループットを向上するために、ウエハを保持するウエハステージを複数設けることとしても良い。また、上述の実施形態においては、照度モニタ１２２の計測結果を用いて投影光学系ＰＬの結像性能の変化を補償するようにしているが、特開平１１−１６８１６号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書に開示されているように、照度モニタ１２２の計測結果を用いて、ウエハＷに対する露光量制御を行うようにしても良い。この場合も、撥液膜（撥水膜）や減光膜の影響を受けないように較正を行うことによって、ウエハＷに対して正確な露光量制御を実行可能となる。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許出願公開明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

また、上述の液浸法を適用した露光装置は、投影光学系ＰＬの終端光学素子の光射出側の光路空間を液体(純水)で満たしてウエハＷを露光する構成になっているが、国際公開第２００４／０１９１２８号に開示されているように、投影光学系ＰＬの終端光学素子の光入射側の光路空間も液体で満たすようにしても良い。

また、上記実施形態では、レベリングテーブル５２が６自由度、計測テーブルＭＴＢが３自由度有する構成を採用した場合について説明したが、これに限らず、レベリングテーブル５２が３自由度、計測テーブルＭＴＢが３自由度有する構成を採用しても良い。また、レベリングテーブル５２を設けずに、計測テーブルＭＴＢが６自由度有する構成を採用することとしても良い。

なお、上記実施形態では、液体として超純水（水）を用いるものとしたが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。液体としては、化学的に安定で、照明光ＩＬの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良い。このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナート（米国スリーエム社の商品名）が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体として、照明光ＩＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、また、投影光学系やウエハ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油等）を使用することもできる。また、Ｆ₂レーザを光源とする場合は、フォンブリンオイルを選択すれば良い。

また、上記実施形態で、回収された液体を再利用するようにしても良く、この場合は回収された液体から不純物を除去するフィルタを液体回収装置、又は回収管等に設けておくことが望ましい。

なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬの最も像面側の光学素子が先端レンズ９１であるものとしたが、その光学素子は、レンズに限られるものではなく、投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整に用いる光学プレート（平行平面板等）であっても良いし、単なるカバーガラスであっても良い。投影光学系ＰＬの最も像面側の光学素子（上記各実施形態では先端レンズ９１）は、照明光ＩＬの照射によってレジストから発生する飛散粒子又は液体中の不純物の付着等に起因して液体（上記各実施形態では水）に接触してその表面が汚れることがある。このため、その光学素子は、鏡筒４０の最下部に着脱（交換）自在に固定することとし、定期的に交換することとしても良い。

このような場合、液体に接触する光学素子がレンズであると、その交換部品のコストが高く、かつ交換（調整を含む）に要する時間が長くなってしまい、メンテナンスコスト（ランニングコスト）の上昇やスループットの低下を招く。そこで、液体と接触する光学素子を、例えばレンズ９１よりも安価な平行平面板とするようにしても良い。

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などにも、本発明は適用できる。

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（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号公報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電子マスクを用いても良い。

また、国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。

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、上記実施形態の露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（出力波長１５７ｎｍ）、Ａｒ₂レーザ（出力波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ₂レーザ（出力波長１４６ｎｍ）などのパルスレーザ光源や、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。

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、前述した調整方法によりパターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンを感光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るので、高精度な露光を長期に渡って実現することができる。従って、微細パターンが形成された高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することができる。

本発明の較正方法は、光学系、液体及び撥水膜を介して検出ビームを受けるセンサの出力を較正するのに適している。また、本発明の予測方法は、撥液膜のビーム透過率の変動を予測するのに適している。また、本発明の露光方法は、物体の露光に適している。また、本発明の反射率較正方法は、光学系及び液体を介してエネルギビームが照射される物体の反射率計測に用いられる反射板の反射率データを較正するのに適している。また、本発明の反射率計測方法は、物体の反射率を計測するのに適している。また、本発明の露光装置は、ビーム源からのエネルギビームを光学系及び液体を介して照射して物体を露光し、該物体上にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。

Claims (54)

1. 部材の表面の撥液膜を介して第１の検出ビームを受ける第１センサの出力を較正する較正方法であって、
   撥液膜を介することなく第２センサにより第２の検出ビームを受け、その受けたビームのエネルギ量に対応する前記第２センサの出力を取得する第１工程と；
   前記第１の検出ビームを前記撥液膜を介して前記第１センサで受け、その受けたビームのエネルギ量に対応する前記第１センサの出力を取得する第２工程と；
   前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とに基づいて、前記第１センサの出力を較正するための較正情報を取得する第３工程と；を含む較正方法。
2. 請求項１に記載の較正方法において、
   前記較正情報に基づいて前記第１センサの出力を較正することによって、前記撥液膜のビーム透過率の変化が前記第１センサの出力に与える影響を補償することを特徴とする較正方法。
3. 請求項１に記載の較正方法において、
   前記第１工程から第３工程までの処理は、前記撥液膜のビーム透過率の変化に関連する情報に基づくタイミングで実施されることを特徴とする較正方法。
4. 請求項３に記載の較正方法において、
   前記情報は、前記撥液膜に対する前記検出ビームの積算照射量に関することを特徴とする較正方法。
5. 請求項１に記載の較正方法において、
   前記第１センサは光学系のビーム射出側に配置され、
   前記第２センサは、前記光学系のビーム射出側に配置され、前記撥液膜を介さずに前記第２の検出ビームを受けることを特徴とする較正方法。
6. 請求項１に記載の較正方法において、
   前記部材はビーム透過部を有し、
   前記第１センサは、前記撥液膜と前記ビーム透過部とを通過した前記第１の検出ビームを受けることを特徴とする較正方法。
7. 請求項１に記載の較正方法において、
   前記較正情報の次回の取得がなされるまでの間、所定関数に基づいて、前記撥液膜のビーム透過率変化を計算し、その計算結果に基づいて、前回取得された較正情報を補正する第４工程を、更に含む較正方法。
8. 請求項７に記載の較正方法において、
   前記関数は、前記撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関する情報を入力とし前記撥液膜のビーム透過率を出力とすることを特徴とする較正方法。
9. 請求項１に記載の較正方法において、
   前記第１センサは光学系のビーム射出側に配置され、ビーム源から発射されたエネルギビームのうち前記光学系を通過したエネルギビームの少なくとも一部を前記第１の検出ビームとして受け、
   前記第２センサは、前記ビーム源から発射されたエネルギビームのうち前記ビーム源から前記光学系に向かうビーム路上で分岐されたエネルギビームを前記第２の検出ビームとして受けることを特徴とする較正方法。
10. 請求項１に記載の較正方法において、
    前記第１センサは光学系のビーム射出側に配置され、ビーム源から発射され前記光学系を通過したエネルギビームの少なくとも一部を前記第１の検出ビームとして受け、
    前記第２センサは、前記ビーム源から発射され前記光学系に向かうエネルギビームのビーム路に垂直な面内で移動可能な移動部材上に設けられ、前記ビーム路上で、前記ビーム源から発射され前記光学系に向かうエネルギビームの少なくとも一部を前記第２の検出ビームとして受けることを特徴とする較正方法。
11. 請求項１に記載の較正方法において、
    前記部材は、投影光学系の像面側に配置されることを特徴とする較正方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の較正方法を用いて較正された前記第１センサの出力を考慮して、エネルギビームを光学系及び液体を介して物体上に照射することによって、前記物体を露光する工程を含む露光方法。
13. 請求項１２に記載の露光方法により物体を露光して、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
14. 部材の表面に形成された撥液膜のビーム透過率の変動を予測する予測方法であって、
    前記撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関連する情報に基づいて前記撥液膜のビーム透過率の変動を予測する工程を含む予測方法。
15. 請求項１４に記載の予測方法において、
    前記予測する工程では、前記撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関連する情報を入力情報とする所定関数を用いて、前記撥液膜のビーム透過率の変動を予測することを特徴とする予測方法。
16. 請求項１４に記載の予測方法において、
    前記情報は、前記撥液膜に照射されるエネルギビームの積算量を含むことを特徴とする予測方法。
17. 請求項１４に記載の予測方法において、
    前記撥液膜に照射されるエネルギビームはパルス光であり、
    前記情報は、前記撥液膜に照射されたパルス光の積算照射パルス数を含むことを特徴とする予測方法。
18. 請求項１４に記載の予測方法において、
    前記部材は、投影光学系の像面側に配置されることを特徴とする予測方法。
19. 請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の予測方法において、
    前記部材は、光学系のビーム射出側に配置される計測部材であり、該計測部材は、所定のビーム透過部、基準マーク、反射面の少なくとも１つを含むことを特徴とする予測方法。
20. 光学系を介してエネルギビームが照射される物体の反射率を計測するために、前記光学系のビーム射出側に配置され、その表面に撥液膜を有する計測用反射板の反射率に関連する情報を較正する反射率較正方法であって、
    その表面に撥液膜が存在せず、所定の反射率を有する基準反射板を、前記光学系のビーム射出側に配置し、前記光学系を介して前記基準反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記基準反射板からの反射ビームを前記光学系を介してセンサで受けて、基準データを取得する第１工程と；
    前記計測用反射板を前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系及び液体を介して前記計測用反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記計測用反射板からの反射ビームを前記液体及び前記光学系を介して前記センサで受けて、計測データを取得する第２工程と；
    前記基準データと前記計測データとに基づいて、前記計測用反射板の反射率に関連する情報を較正する第３工程と；を含む反射率較正方法。
21. 請求項２０に記載の反射率較正方法において、
    前記第１工程、第２工程及び第３工程の処理は、前記計測用反射板上に形成された撥液膜のビーム透過率変化を補償するために行われることを特徴とする反射率較正方法。
22. 請求項２０に記載の反射率較正方法において、
    前記光学系は、投影光学系を含むことを特徴とする反射率較正方法。
23. 請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の反射率較正方法において、
    前記計測用反射板は、第１反射率を有する第１反射面と第２反射率を有する第２反射面とを含むことを特徴とする反射率較正方法。
24. 光学系のビーム射出側に配置され、前記光学系と液体とを介してエネルギビームが照射される物体の反射率を計測する反射率計測方法であって、
    その表面に撥液膜が存在せず、所定の反射率を有する基準反射板を、前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系を介して前記基準反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記基準反射板からの反射ビームを前記光学系を介してセンサで受けて、基準データを取得する第１工程と；
    その表面に撥液膜が形成され該撥液膜を含む全体として所定の反射率を有する計測用反射板を、前記光学系のビーム射出側に配置して、前記光学系及び液体を介して前記計測用反射板に前記エネルギビームを照射するとともに、前記計測用反射板からの反射ビームを前記液体及び光学系を介して前記センサで受けて、計測データを取得する第２工程と；
    前記基準データと前記計測データとに基づいて、前記計測用反射板の反射率に関連する情報を較正する第３工程と；
    前記物体を、前記光学系のビーム射出側に配置し、前記エネルギビームを前記光学系及び液体を介して前記物体上に照射するとともに、前記物体からの反射ビームを前記液体及び前記光学系を介して前記センサで受ける第４工程と；
    前記第３工程で較正された前記計測用反射板の反射率に関連する情報と前記第４工程での結果とに基づいて前記物体の反射率を求める第５工程と；を含む反射率計測方法。
25. 請求項２４に記載の反射率計測方法において、
    前記第５工程では、前記第３工程で較正された前記計測用反射板の反射率に関連する情報と、第４工程での結果とを用いて、所定の演算により、前記物体の反射率を算出することを特徴とする反射率計測方法。
26. 請求項２４に記載の反射率計測方法において、
    前記光学系は、投影光学系を含むことを特徴とする反射率計測方法。
27. 光学系のビーム射出側に配置され、前記光学系と液体とを介してエネルギビームが照射される物体の反射率を請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の反射率計測方法を用いて計測する工程と；
    計測された前記物体の反射率を考慮して、前記物体を露光する工程と；を含む露光方法。
28. 請求項２７に記載の露光方法により物体を露光して、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
29. ビーム源からのエネルギビームを光学系及び液体を介して照射して物体を露光し、該物体上にパターンを形成する露光装置であって、
    前記光学系のビーム射出側に配置される部材表面の撥液膜を介して第１の検出ビームを受ける第１センサと；
    第２の検出ビームを撥液膜を介さずに受ける第２センサと；
    受けた前記第２の検出ビームの量に対応する前記第２センサの出力を取得するとともに、受けた前記第１の検出ビームの量に対応する前記第１センサの出力を取得する計測処理装置と；
    前記計測処理装置で取得された前記第２センサの出力と前記第１センサの出力とに基づいて前記第１センサの出力を較正するための較正情報を算出する演算装置と；を備える露光装置。
30. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記較正情報に基づいて前記第１センサの出力を較正することによって、前記撥液膜のビーム透過率の変化を補償する補償装置を更に備える露光装置。
31. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記計測処理装置と前記演算装置とによる前記較正情報の算出のための処理は、前記撥液膜のビーム透過率の変化に関連する情報に基づくタイミングで実施されることを特徴とする露光装置。
32. 請求項３１に記載の露光装置において、
    前記情報は、前記撥液膜に対するエネルギビームの積算照射量に関することを特徴とする露光装置。
33. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記第２センサは、前記光学系のビーム射出側に配置され、撥液膜を介さずに前記第２の検出ビームを受けることを特徴とする露光装置。
34. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記部材は、ビーム透過部を有し、
    前記第１センサは、前記撥液膜と前記ビーム透過部とを通過した前記第１の検出ビームを受けることを特徴とする露光装置。
35. 請求項３４に記載の露光装置において、
    前記物体が載置される物体ステージを更に備え、
    前記部材が、前記物体ステージ上に設けられていることを特徴とする露光装置。
36. 請求項３４に記載の露光装置において、
    前記物体が載置される物体ステージと；
    前記部材が設けられた、前記物体ステージとは異なる計測ステージと；を更に備える露光装置。
37. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記演算装置による前記較正情報の次回の算出がなされるまでの間、所定関数に基づいて、前記撥液膜のビーム透過率の変化に関連する情報を計算し、その計算結果に基づいて、前回算出された較正情報を補正する補正装置を更に備える露光装置。
38. 請求項３７に記載の露光装置において、
    前記ビーム源からのエネルギビームにより前記光学系のビーム入射側に配置されたパターンを照明するとともに、その瞳面におけるビームエネルギの分布を変更することで前記パターンに対する照明条件を変更可能な照明光学系をさらに備え、
    前記補正装置は、前記照明光学系によって設定された照明条件に応じた関数を用いて、前記撥液膜のビーム透過率の変化に関連する情報を計算することを特徴とする露光装置。
39. 請求項３７に記載の露光装置において、
    前記関数は、前記撥液膜に照射されるエネルギビームの照射履歴に関連する情報を入力とし、前記撥液膜のビーム透過率を出力とすることを特徴とする露光装置。
40. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記第１センサは、前記ビーム源から発射されたエネルギビームのうち、前記光学系を通過したエネルギビームの少なくとも一部を前記第１の検出ビームとして受け、
    前記第２センサは、前記ビーム源から発射されたエネルギビームのうち前記ビーム源から前記光学系に向かうエネルギビームのビーム路上で分岐されたエネルギビームを前記第２の検出ビームとして受けることを特徴とする露光装置。
41. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記ビーム源から発射され前記光学系に向かうエネルギビームのビーム路に垂直な面内で移動可能な移動部材を更に備え、
    前記第１センサは、前記ビーム源から発射され前記光学系を通過したエネルギビームの少なくとも一部を前記第１の検出ビームとして受け、
    前記第２センサは、前記移動部材上に設けられ、前記ビーム路上で、前記ビーム源から発射され前記光学系に向かうエネルギビームの少なくとも一部を第２の検出ビームとして受けることを特徴とする露光装置。
42. 請求項２９に記載の露光装置において、
    前記光学系は、投影光学系を含むことを特徴とする露光装置。
43. 光学系と液体とを介して物体上にエネルギビームを照射して、前記物体を露光する露光装置であって、
    前記光学系のビーム射出側に配置された部材表面の膜を介して検出ビームを受けるセンサと；
    前記センサの出力と前記膜のビーム透過率の変化に関連する情報とに基づいて、前記物体に対する露光動作を制御する制御装置と；を備える露光装置。
44. 請求項４３に記載の露光装置において、
    前記膜は撥液膜を含むことを特徴とする露光装置。
45. 請求項４３に記載の露光装置において、
    前記センサは、前記光学系と前記部材表面の膜とを介して検出ビームを受けることを特徴とする露光装置。
46. 請求項４５に記載の露光装置において、
    前記センサは、前記検出ビームとして、前記エネルギビームを受けることを特徴とする露光装置。
47. 請求項４６に記載の露光装置において、
    前記センサの検出結果に基づいて、前記物体に対する露光量制御を行うことを特徴とする露光装置。
48. 請求項４５に記載の露光装置において、
    前記部材は反射面を有し、
    前記センサは、前記反射面からの検出ビームを前記光学系を介して受けることを特徴とする露光装置。
49. 請求項４３に記載の露光装置において、
    前記センサの検出結果に基づいて、前記物体上に形成される像の形成状態を調整することを特徴とする露光装置。
50. 請求項４９に記載の露光装置において、
    前記形成状態の調整は、前記光学系の調整を含むことを特徴とする露光装置。
51. 請求項４３に記載の露光装置において、
    前記膜のビーム透過率の変化に関する情報は、前記膜に照射された検出ビームの積算エネルギ情報を含むことを特徴とする露光装置。
52. 請求項４３に記載の露光装置において、
    前記検出ビームはパルス光であり、
    前記膜のビーム透過率の変化に関する情報は、前記膜に照射された検出ビームの積算パルス数を含むことを特徴とする露光装置。
53. 請求項４３に記載の露光装置において、
    前記光学系は、投影光学系を含むことを特徴とする露光装置。
54. 請求項２９〜５３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体を露光し、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。

Images