JP6399321B2 - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、半導体素子（集積回路等）又は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用いられる露光装置及び露光方法、並びに露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。

従来、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（以下、「レチクル」と総称する）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。

ところで、半導体素子の高集積化、回路パターンの微細化に伴い、投影露光装置が備える投影光学系の解像度向上を図るために、露光光の波長（露光波長）が次第に短波長化するとともに投影光学系の開口数（ＮＡ）が次第に増大している。一方、これら露光波長の短波長化及び投影光学系のＮＡの増大化（大ＮＡ化）によって、焦点深度が狭くなってきている。露光波長は将来的に更に短波長化することが確実視されており、このままでは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。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、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。

ところで、近時、露光装置のウエハステージにおいては、ウエハステージに保持されたウエハの周囲に、ウエハとほぼ面一の平坦部を形成する脱着可能なプレートを配置しようとの提案がなされている。このような脱着可能なプレートをウエハステージに用いる場合、プレートの位置を正確に知る必要がある。

また、ウエハステージにプレートを用いる場合、そのプレートの中央部にウエハを位置させるための開口（例えば半導体ウエハの場合は円形の開口）を形成する必要があるが、例えばプレートの円形開口の真円度が低く、歪な円形や楕円形になっている場合には、ウエハの外周面と開口の内周面との隙間が一様でなくなり、ウエハがプレートの開口の内壁面に接触する、あるいはプレートの開口内にウエハを挿入できないなどの不都合が生じるおそれがあった。

また、プレートの開口の内壁面とウエハとの間の隙間は非常に狭いので、ウエハのロードの際のウエハとプレートとの相対位置を正確に合わせなければ、円滑なウエハのロード動作が困難になる。

また、液浸法を用いる露光装置の場合には、プレートの開口の内周エッジとウエハの外周エッジとの隙間が広い部分に液体が侵入してしまうおそれもあった。

国際公開第９９／４９５０４号

本発明の第１の態様によれば、投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光装置であって、前記投影光学系の複数の光学素子のうち最も像面側に配置されるレンズの近傍に設けられ、前記液体によって前記投影光学系の下に液浸領域を形成するノズル部材と、前記液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の凹部内に配置されるホルダと、を有し、前記基板の表面と前記上面との間に間隙が形成されるように前記凹部内で前記基板を保持するステージと、前記ステージを移動するモータを有する駆動系と、前記ステージの位置情報を計測する計測系と、前記投影光学系から離れた前記基板の交換位置に配置される前記ステージの上方に前記基板を搬送する搬送系と、前記ステージの一部を検出する検出系と、前記計測系によって計測される位置情報に基づいて前記駆動系を制御する制御装置と、を備え、前記検出系の検出動作において、前記検出系によって、前記凹部の一部、又は前記凹部の内周エッジとの位置関係が既知の目印が、検出されるとともに、前記計測系によって前記ステージの位置情報が計測され、前記制御装置は、前記検出系の検出情報と前記計測系によって計測される前記位置情報に基づいて前記計測系の座標系での前記凹部の位置情報を取得し、前記搬送系によって前記ステージの上方に搬送される基板が前記凹部内の前記ホルダにロードされるように、前記凹部の位置情報に基づいて前記駆動系と前記搬送系との少なくとも一方を制御する露光装置が、提供される。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る露光装置を用いるリソグラフィ工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法が、提供される。

本発明の第３の態様によれば、投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光方法であって、前記投影光学系の複数の光学素子のうち最も像面側に配置されるレンズの近傍に設けられるノズル部材によって、前記投影光学系の下に前記液体で液浸領域を形成することと、前記液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の凹部内に配置されるホルダと、を有するステージによって、前記基板の表面と前記上面との間に間隙が形成されるように前記凹部内で前記基板を保持するために、前記投影光学系から離れた前記基板の交換位置に配置される前記ステージの上方に搬送される前記基板を、前記ホルダにロードすることと、前記ステージの位置情報を計測する計測系の出力に基づいて前記ステージを移動することと、を含み、前記計測系の座標系での前記凹部の位置情報を取得するために、前記計測系によって前記ステージの位置情報を計測しつつ前記ステージの一部を検出する検出系により、前記凹部の一部、又は前記凹部の内周エッジとの位置関係が既知の目印が、検出され、前記ロードにおいて、前記凹部の位置情報に基づいて前記ホルダと前記基板との位置関係が調整される露光方法が、提供される。

本発明の第４の態様によれば、第３の態様に係る露光方法を用いるリソグラフィ工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法が、提供される。

一実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。 図１のステージ装置を示す斜視図である。 図１の計測ステージを示す斜視図である。 ウエハテーブルを示す平面図である。 干渉計システムの構成を説明するための図である。 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。 ウエハテーブルの基準状態への復帰動作の際の、主制御装置（内部のＣＰＵ）の処理アルゴリズムを示すフローチャートである。 図７のフローチャートで示される処理アルゴリズムの開始条件を説明するための図であって、その開始時のウエハテーブルＷＴＢの位置の一例を示す図である。 図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）は、撥液プレートの外周エッジの位置情報の取得に際し、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目の計測点がアライメント系の撮像視野に位置決めされたときの様子を、それぞれ示す図である。 図１０（Ａ）は、撥液プレートの＋Ｙ側端部のエッジ上の複数箇所の計測点の位置情報を順次計測する際のウエハテーブルＷＴＢの移動の様子を示す図、図１０（Ｂ）は、撥液プレートの４辺のエッジの各々に３点の計測点を設定した場合の様子を示す図である。 ウエハテーブル上の撥液プレート交換から次の撥液プレート交換が行われるまでの間の、一連の処理の際の、主制御装置（内部のＣＰＵ）の処理アルゴリズムを示すフローチャート（その１）である。 ウエハテーブル上の撥液プレート交換から次の撥液プレート交換が行われるまでの間の、一連の処理の際の、主制御装置（内部のＣＰＵ）の処理アルゴリズムを示すフローチャート（その２）である。 ステップ２２２のサブルーチンを示すフローチャートである。 ステップ２３６のサブルーチンを示すフローチャートである。 図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）及び図１５（Ｄ）は、撥液プレートの開口の内周エッジの位置情報の取得に際し、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目の計測点がアライメント系の撮像視野に位置決めされたときの様子を、それぞれ示す図である。 図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１６（Ｃ）及び図１６（Ｄ）は、撥液プレートの開口の内周エッジの位置情報の取得に際し、第５番目、第６番目、第７番目、第８番目の計測点がアライメント系の撮像視野に位置決めされたときの様子を、それぞれ示す図である。 図１７（Ａ）は、撥液プレートの開口の内周エッジ上の８箇所の撮像データが取得される状態を模式的に示す概念図、図１７（Ｂ）は、工具用ウエハの外周エッジ上の８箇所の撮像データが取得される状態を模式的に示す概念図である。 撥液プレートの外周エッジ部近傍を拡大して示す側面図である。 図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）は、変形例を説明するための図（その１）である。 図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）は、変形例を説明するための図（その２）である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１７（Ｂ）に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る位置計測方法、位置制御方法、計測方法、ロード方法及び露光方法の実施に好適な一実施形態の露光装置１００の概略構成が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる）である。この露光装置１００は、照明系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、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１５０、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が載置されるようになっている。

前記照明系１０は、例えば特開２００１−３１３２５０号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）あるいは回折光学素子など）等を含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド等（いずれも不図示）を含む。

この照明系１０では、レチクルＲ上のレチクルブラインドで設定されたスリット状の照明領域部分を照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。

前記レチクルステージＲＳＴ上には、回路パターン等がそのパターン面（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系１１（図１では図示せず図６参照）によって、照明系１０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）１１６によって、移動鏡１５（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１１６の計測値は、主制御装置２０（図１では不図示、図６参照）に送られ、主制御装置２０では、このレチクル干渉計１１６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系１１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１５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１５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号明細書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。

前記投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、該鏡筒４０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、照明系１０からの照明光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（投影ユニットＰＵ）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（感光剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域に共役な領域（露光領域）に形成される。

なお、本実施形態の露光装置１００では、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１００では、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬの一部を構成する最も像面側に位置する（ウエハＷに近い）レンズ（以下、「先端レンズ」ともいう）９１の近傍には、液浸機構１３２の一部を構成する液体供給ノズル５１Ａと、液体回収ノズル５１Ｂとが設けられている。

前記液体供給ノズル５１Ａには、その一端が液体供給装置８８（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５１Ｂには、その一端が液体回収装置９２（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８８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・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・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１００で備えている必要はなく、少なくとも一部を露光装置１００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９２は、液体のタンク及び吸引ポンプ、並びに回収管を介した液体の回収・停止を制御するためのバルブ等を含む。バルブとしては、前述した液体供給装置８８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１００で備えている必要はなく、少なくとも一部を露光装置１００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。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。

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８８及び液体回収装置９２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２０によって制御されるようになっている（図６参照）。液体供給装置８８のコントローラは、主制御装置２０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５１Ａを介して先端レンズ９１とウエハＷ（又は後述するプレート）との間に水を供給する。また、このとき、液体回収装置９２のコントローラは、主制御装置２０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５１Ｂ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９２（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２０は、先端レンズ９１とウエハＷとの間に液体供給ノズル５１Ａから供給される水の量と、液体回収ノズル５１Ｂ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８８のコントローラ、液体回収装置９２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、本実施形態の液浸機構１３２は、上記液体供給装置８８、液体回収装置９２、供給管、回収管、液体供給ノズル５１Ａ及び液体回収ノズル５１Ｂ等を含む局所液浸機構であり、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、上記と同様に後述する計測テーブルＭＴＢと先端レンズ９１との間に水を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号に開示されている液浸機構や、欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書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１５０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１２と、該ベース盤１２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の位置を計測する干渉計１６、１８を含む干渉計システム１１８（図６参照）と、ステージＷＳＴ、ＭＳＴを駆動するステージ駆動系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１５０を斜視図にて示す図２から分かるように、そのＸ側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１２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１２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１２の上方に配置されたウエハステージ本体２８と、該ウエハステージ本体２８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２８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）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２８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２８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を介してウエハステージ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浮上支持されている。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２８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。

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８０が挿入されている。このＸ軸用の固定子８０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８０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）８０と同一の符号を用いて、Ｘ軸リニアモータ８０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８０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８０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８０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は、図４の平面図に示されるように、平面視でほぼ正方形状を有しており、その上面には、ウエハＷを保持するピッチャク方式のウエハホルダＷＨ及びプレートホルダＰＨが設けられている。

ウエハホルダＷＨは、図４に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢ上面の中央部の所定面積の円形領域内に所定の間隔で設けられた複数の第１ピン３２，３２，……、該第１ピン３２，３２，……が配置された円形領域を取り囲む円環状凸部から成る第１リム部３０、及び前記円形領域の中心（ホルダセンタ）との距離が等しいほぼ正三角形の各頂点の位置にそれぞれ突設された３つの円筒状の第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ等を備えている。各第１ピン３２の先端、並びに第１リム部３０、第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの上端面は、ほぼ同一高さに設定されている。

前記第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの内周には、平面視円形の貫通孔３９がそれぞれ形成され、貫通孔３９それぞれの内部には、円柱形状を有し、上下方向（図４における紙面直交方向）に可動な上下動ピン（センタアップ）３４ａ，３４ｂ，３４ｃがそれぞれ設けられている。これら３つのセンタアップ３４ａ〜３４ｃは、ステージ駆動系１２４（図６参照）の一部を構成する不図示の上下動機構を介して、上下方向（図４における紙面直交方向であるＺ軸方向）に同時に同一量だけ、昇降（上下動）される。ウエハロード、ウエハアンロード時には、センタアップ３４ａ〜３４ｃが上下動機構により駆動されることで、センタアップ３４ａ〜３４ｃによってウエハＷを下方から支持したり、その状態でウエハＷを上下動させたりすることができる。

ウエハテーブルＷＴＢ上面の前記第１リム部３０で囲まれた円形領域には、図４に示されるように、複数の排気口３６が、その円形領域の中心（ホルダセンタ）から放射状（ほぼ１２０°の中心角の間隔を有する３本の半径線の方向）に、所定間隔で形成されている。これら排気口３６は、第１ピン３２と干渉しない位置に形成されている。各排気口３６は、それらの直下の配管をそれぞれ介してウエハテーブルＷＴＢ内部に形成された排気路３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃにそれぞれ接続され、これらの排気路３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃが真空排気管４１ａ、４１ｂ、４１ｃをそれぞれ介して第１の真空排気機構４４（図６参照）に接続されている。

本実施形態では、ウエハＷがウエハテーブルＷＴＢのウエハホルダＷＨ上にロードされ、主制御装置２０によって第１の真空排気機構４４を介して真空排気動作が開始されると、そのウエハＷと第１リム部３０と３つの第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとで囲まれる空間内部が負圧状態となり、そのウエハＷが複数の第１ピン３２と第１リム部３０と３つの第２リム部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとに吸着保持される。

ウエハテーブルＷＴＢ上面の前記第１リム部３０の外側には、該第１リム部３０と同心の円環状の突部から成る第３リム部４５が突設されている。この第３リム部４５の外側には、その内側が第３リム部４５で区画され、外側がウエハテーブルＷＴＢの外部隔壁４８で囲まれた凹部４９が形成されている。この凹部４９の内部底面には、その先端の高さが第３リム部４５及び外部隔壁４８とほぼ同一高さとされた、複数の第２ピン５３が所定間隔で設けられている。この場合、第３リム部４５及び外部隔壁４８の上端面の高さは、第１リム部３０より幾分低く設定されている。このようにして構成された、第３リム部４５及び外部隔壁４８並びに複数の第２ピン５３の上に、中央部に円形の開口５０ａを有するほぼ正方形の撥液プレート（例えば撥水プレート）５０が着脱可能に搭載されている。この撥液プレート５０は、その周囲全体にわたって外周面が、ウエハテーブルＷＴＢの外部隔壁４８の外面より幾分外側に突出した状態でウエハテーブルＷＴＢ上に搭載されている。すなわち、ウエハテーブルＷＴＢ上面の第３リム部４５及び外部隔壁４８並びに複数の第２ピン５３を含んで、撥液プレート５０を保持するピンチャック方式のプレートホルダＰＨが構成されている。

ここで、このプレートホルダＰＨの一部を構成する、第３リム部４５と外部隔壁４８とで区画された複数の第２ピン５３が設けられた領域にも、上述したウエハホルダＷＨと同様に複数の排気口（不図示）が、所定間隔で形成され、各排気口は、それらの直下の配管をそれぞれ介してウエハテーブルＷＴＢ内部に形成された不図示の排気路にそれぞれ接続され、これらの排気路が不図示の真空排気管をそれぞれ介して図６に示される第２の真空排気機構５６に接続されている。

本実施形態では、主制御装置２０によって上記の第２の真空排気機構５６を介して、撥液プレート５０と第３リム部４５と外部隔壁４８とで囲まれる空間（凹部４９の内部空間）内部が真空吸引され、撥液プレート５０がプレートホルダＰＨに吸着保持されている。ここで、例えば撥液プレート５０の取り外しを容易にするなどのため、上記空間の内部に前述したセンタアップ３４ａ〜３４ｃと同様の上下動ピンを設け、該上下動ピンの駆動機構を、主制御装置２０が制御するようにしても良い。

本実施形態では、上述のプレートホルダＰＨに吸着保持された撥液プレート５０の上面と、ウエハホルダＷＨに吸着保持されたウエハＷの表面とは、ほぼ面一になるように（図１参照）、ウエハホルダＷＨ及びプレートホルダＰＨをそれぞれ構成する各部の高さが設定されている。また、プレートホルダＰＨに保持された状態では、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジは、第３リム部４５の内周壁にほぼ一致している。すなわち、本実施形態では、第３リム部４５と撥液プレート５０の開口５０ａとの内壁面との内側にウエハＷをロードするための凹部１４０が形成され、その凹部１４０内にウエハホルダＷＨが設けられている。また、ウエハＷの外周エッジと撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジとの間のクリアランスは、例えば０．１〜０．４ｍｍ程度の値になるように開口５０ａの形状及び大きさが設定されている。また、ウエハＷがウエハホルダＷＨに保持された状態では、ウエハテーブルＷＴＢの上面に見かけ上フルフラットな面が形成されるようになっている。

なお、ウエハテーブルＷＴＢは、低熱膨張率の材料、例えばセラミックス等のある程度弾性を有する材料より形成されており、全体としてほぼ正方形状のセラミックス等の材料の表面をエッチングすることによって、第１リム部３０、第２リム部３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ、第３リム部４５、及び複数の第１ピン３２及び複数の第２ピン５３等が一体的に形成されたものとなっている。

前記撥液プレート５０の表面には、フッ素系の材料などを用いた撥液処理（ここでは撥水コートなどの撥水処理）が施され、撥液面（撥水面）が形成されている。撥液プレート５０の撥液（撥水）面は、一般的に遠紫外域又は真空紫外域の光に弱く、露光光（照明光）ＩＬの照射によって撥液（撥水）性能が劣化する。また、撥液プレート５０の上面に液体の付着跡（ウォーターマークなど）が形成されるおそれもあるため、撥液プレート５０は容易に着脱（交換）可能になっている。なお、撥液プレート５０の保持は、真空吸着方式だけでなく、静電吸着方式などの他の方式で行なうこともできる。

また、ウエハＷの表面には、レジスト（感光剤）が塗布されている。本実施形態では、一例として感光剤としてＡｒＦエキシマレーザ用の感光剤であって撥液性（撥水性、接触角８０°〜８５°）を有するものが用いられている。勿論、この感光剤の上層に撥液性（液体との接触角９０〜１２０°）を有するトップコート層の形成材料を塗布しても良い。なお、ウエハＷの表面は、必ずしも撥液性でなくても良く、液体との接触角が６０°〜８０°程度のレジストを用いることもできる。また、ウエハＷの側面及び裏面の少なくとも一部に撥液処理を施しても良い。同様に、ウエハホルダＷＨ、プレートホルダＰＨの少なくとも一部に撥液処理を施しても良い。

上述のようにして構成されたウエハテーブルＷＴＢの位置は、干渉計システム１１８（図６参照）によって計測されるが、これについては後述する。

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などの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１２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介してベース盤１２の上面（ガイド面）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の斜視図からも分かるように、Ｘ軸方向に細長い長方形の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の一部を構成する計測ステージ本体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、ＸＹ面内でＸ軸方向にそれぞれ延びる固定子６１、固定子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。

前記レベリングテーブル５２の内部には、Ｚ軸方向の駆動力を発生する３つのＺボイスコイルモータ（図示省略）が、それぞれ配置されている。

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、及び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８０、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系１２４が構成されている。このステージ駆動系１２４を構成する各種駆動機構が、図６に示される主制御装置２０によって制御される。

前記計測テーブルＭＴＢは、露光に関する各種計測を行うための計測器類を、さらに備えている。これをさらに詳述すると、計測テーブル本体５９の上面には、図３に示されるように、例えばゼロデュア（ショット社の商品名）や石英ガラス等のガラス材料から成るプレート１０１が設けられている。このプレート１０１にはそのほぼ全面に渡ってクロムが塗布され、所々に計測器用の領域や、レチクル透過率の計測などのときに用いられる高低基準反射面領域や、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号明細書や特開平１０−０５０６００号公報及びこれに対応する米国特許第６，２４３，１５８号明細書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ＦＭが設けられている。この基準マーク領域が、計測部材を構成している。プレート１０１の表面は、フラットな面となっている。

前記計測器用の領域には、パターンニングが施され、各種計測用開口パターンが形成されている。この計測用開口パターンとしては、例えば空間像計測用開口パターン（例えばスリット状開口パターン）、照明むら計測用ピンホール開口パターン、照度計測用開口パターン、及び波面収差計測用開口パターンなどが形成されている。

前記空間像計測用開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、投影光学系ＰＬ及び水を介してプレート１０１に照射される露光光（照明光）ＩＬを、前記空間像計測用開口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が構成されている。

また、照明むら計測用ピンホール開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、受光素子を含む受光系が設けられており、これによって、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号明細書などに開示される投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬを受光するピンホール状の受光部を有する照度むら計測器が構成されている。

また、照度計測用開口パターンの下方の計測テーブル本体５９の内部には、受光素子を含む受光系が設けられており、これによって、例えば特開平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号明細書などに開示される投影光学系ＰＬの像面上で水を介して照明光ＩＬを受光する所定面積の受光部を有する照度モニタが構成されている。

また、波面収差計測用開口パターンの下方の計測テーブル本体５９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。

なお、図６では上記の空間像計測器、照度むら計測器、照度モニタ及び波面収差計測器が、計測器群４３として示されている。

なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと水とを介して露光光（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、照度むら計測器、空間像計測器、波面収差計測器などでは、投影光学系ＰＬ及び水を介して照明光ＩＬを受光することとなる。このため、プレート１０１の表面に撥水コートを施しても良い。また、上記各計測器は、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、計測器全体を計測ステージＭＳＴに配置するようにしても良い。また、上述の空間像計測器、照度ムラ計測器、照度モニタ及び波面収差計測器は、必ずしもその全てが備えられている必要はなく、必要に応じて一部のみを搭載するだけでも良い。

上述のようにして構成された計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）の位置は、後述する干渉計システム１１８（図６参照）によって計測される。

また、本実施形態の露光装置１００では、投影ユニットＰＵを保持する保持部材には、図１に示されるオフアクシス・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、例えば特開２００１−２５７１５７号公報及びこれに対応する米国特許出願公開第２００１／００２３９１８号明細書や特開平８−２１３３０６号公報及びこれに対応する米国特許第５，７８３，８３３号明細書などに開示される、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２０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。

なお、アライメント系ＡＬＧの光学素子や光学素子を保持する保持部材など、ウエハテーブルＷＴＢの移動面の近傍に配置され、液体の飛散により液体の付着が懸念される部材には撥水性のカバーを設けても良い。また、光学素子とその光学素子を保持する保持部材との隙間など、アライメント系ＡＬＧ内部への液体の侵入が懸念される隙間にはＯリングなどシール部材が配置されている。さらに、アライメント系ＡＬＧの終端（下端）の光学素子の表面やアライメント系ＡＬＧに固定された干渉計用のミラー表面など、ウエハテーブルＷＴＢの移動面の近傍に配置された光学部材の表面は撥液性の材料で被膜されており、水の付着が防止されているばかりでなく、水が付着してもオペレータなどの作業者が容易に拭き取れるようになっている。

さらに、本実施形態の露光装置１００では、図１では図示が省略されているが、照射系９０ａ及び受光系９０ｂ（図６参照）を含む、例えば特開平６−２８３４０３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４４８，３３２号明細書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９０ａ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９０ｂ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９０ａ及び受光系９０ｂ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。

次に、干渉計システム１１８の構成及び作用について説明する。

前記ウエハテーブルＷＴＢの−Ｘ側の端面及び−Ｙ側の端面には、鏡面加工が施され、図２に示されるように、反射面１７Ｘ，１７Ｙがそれぞれ形成されている。また、前記計測テーブルＭＴＢの−Ｘ側の端面、＋Ｙ側の端面及び−Ｙ側の端面には、鏡面加工が施され、それぞれ反射面１１７Ｘ，１１７Ｙ₁、１１７Ｙ₂が形成されている。

干渉計システム１１８は、図５に示されるように、Ｙ軸干渉計１６、１８、７８と、Ｘ軸干渉計４６、６６、７６とを含む。

Ｙ軸干渉計１６、１８は、ともに投影光学系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いる。これらのＹ軸干渉計１６、１８は、ともに、少なくとも３本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。また、Ｘ軸干渉計４６は、Ｙ軸干渉計１６、１８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。また、Ｘ軸干渉計６６は、Ｙ軸干渉計１６、１８の測長軸とアライメント系ＡＬＧの検出中心で垂直に交差する測長軸を有している。これらのＸ軸干渉計４６、６６は、ともに少なくとも２本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている。上記４つの干渉計１６、１８、４６、６６の出力値（計測値）は、図６に示される主制御装置２０に供給される。例えば、図５の状態では、Ｙ軸干渉計１６からの干渉計ビーム（測長ビーム）が計測テーブルＭＴＢの反射面１１７Ｙ₁に投射され、Ｙ軸干渉計１８からの干渉計ビーム（測長ビーム）がウエハテーブルＷＴＢの反射面１７Ｙに投射され、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビーム（測長ビーム）が計測テーブルＭＴＢの反射面１１７Ｘに投射され、Ｘ軸干渉計６６からの干渉計ビーム（測長ビーム）がウエハテーブルＷＴＢの反射面１７Ｘに投射されている。干渉計１６、１８、４６、６６ではそれぞれの各光軸の測長ビームの前記各反射面からの反射光を受光することで、光軸毎に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５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。

図５の場合、主制御装置２０ではＹ軸干渉計１８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）のみならず、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）をも計測する。また、主制御装置２０では、Ｙ軸干渉計１６からの出力値に基づいて、計測テーブルＭＴＢのＹ軸方向の位置（Ｙ位置）のみならず、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）をも計測する。また、主制御装置２０では、Ｘ軸干渉計６６の出力値（計測値）に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）のみならず、Ｙ軸回りの回転量（ローリング量）をも計測する。また、主制御装置２０ではＸ軸干渉計４６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。

図５からわかるように、本実施形態では、Ｙ軸干渉計１８からの干渉計ビームは、ウエハステージＷＳＴのアライメント時及び露光時の移動範囲の全域で常に反射面１７Ｙに投射され、Ｙ軸干渉計１６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反射面１１７Ｙ₁に投射されるようになっている。従って、Ｙ軸方向については、図５中に二点鎖線で示されるウエハ交換位置にウエハステージＷＳＴが移動した場合などを除き、ステージＷＳＴ、ＭＳＴのＹ位置は、主制御装置２０によりＹ軸干渉計１８、１６の計測値に基づいて管理される。

この一方、図２及び図５からもわかるように、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームのみが、反射面１７Ｘに当たる範囲で、Ｘ軸干渉計４６の出力値にもと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４６からの干渉計ビームのみが、反射面１１７Ｘに当たる範囲で、Ｘ軸干渉計４６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。また、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計６６からの干渉計ビームのみが、反射面１７Ｘに当たる範囲で、Ｘ軸干渉計６６の出力値にもと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６６からの干渉計ビームのみが、反射面１１７Ｘに当たる範囲で、Ｘ軸干渉計６６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。

また、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４６及びＸ軸干渉計６６からの干渉計ビームが同時に反射面１７Ｘに当たっている範囲を含め、ウエハアライメントの際にはウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置は、Ｘ軸干渉計６６を用いて管理し、露光の際のウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置は、Ｘ軸干渉計４６を用いて管理する。これにより、ウエハアライメント時及び露光時のいずれにおいても、アッべ誤差なく、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）のＸ位置を管理することができる。

残りのＸ軸干渉計７６、Ｙ軸干渉計７８は、干渉計４６、６６、１８で管理できないウエハ交換位置近傍にあるときのウエハステージＷＳＴの位置を管理するための干渉計である。これらの干渉計７６、７８の計測値に基づいて、主制御装置２０は、干渉計４６，６６、１８の出力値に基づいてＸ位置を管理できない間の、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴの位置を管理する。

また、計測ステージＭＳＴが、図５の状態により更に＋Ｙ側の待機位置にあるときは、Ｘ軸干渉計６６は勿論、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームも反射面１１７Ｘに当たっていない。この状態から計測ステージＭＳＴを−Ｙ方向に移動する際、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４６からの干渉計ビームが、反射面１１７Ｘに当たらない状態から反射面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４６をリセットし、それ以後は、Ｘ軸干渉計４６を用いて、計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）のＸ位置を管理する。その他の干渉計は、隣接する干渉計の出力（計測値）を用いたリセット（つなぎリセット）動作を行うことができるようになっている。すなわち、各干渉計のリセッット直前の時点で、隣接する２つの干渉計からの測長ビームが反射面に同時に照射されるようになった時点で、その直前までウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴの位置制御に用いられていたＸ軸干渉計又はＹ軸干渉計の計測値をそのまま引き継いでリセット対象の干渉計をリセット（プリセット）することで、支障なくそのリセット後の干渉計を用いて、ウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴの位置を管理することができる。勿論、計測テーブルＭＴＢが待機位置にあるときに、計測テーブルＭＴＢのＸ軸方向の位置を計測する干渉計を追加しても良い。

さらに、本実施形態の露光装置１００では、ウエハ交換位置（ローディングポジション）が、ウエハステージＷＳＴの移動可能範囲の＋Ｘ側端部近傍かつ−Ｙ側端部近傍の位置に定められており、このウエハ交換位置にウエハステージＷＳＴがあるときに、レチクルアライメント及びアライメント系ＡＬＧのベースライン計測が行われるようになっている。ウエハ交換位置にウエハステージＷＳＴがあるときには、Ｙ軸干渉計１８からの干渉計ビーム（測長ビーム）が、計測テーブルＭＴＢの反射面１１７Ｙ₂に当たっているので、これに先立って、主制御装置２０は、そのＹ軸干渉計１８の計測値をリセットしている。そして、主制御装置２０は、そのリセット後のＹ軸干渉計１８とＸ軸干渉計４６とを用いて計測テーブルＭＴＢの位置を管理しつつ、レチクルアライメント及びアライメント系ＡＬＧのベースライン計測の一連の動作を開始する。これは、ウエハアライメント時及び露光時のウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置計測に用いられるＹ軸干渉計１８を用いて計測テーブルＭＴＢの位置を管理しつつ計測テーブルＭＴＢ上の前述の基準マーク領域ＦＭを用いてベースラインを計測し、その計測したベースラインを用いて露光の際のウエハテーブルＷＴＢの位置制御を行うことで、制御に用いられる干渉計の相違に起因する位置誤差が生じないようにするためである。

本実施形態では、レチクルアライメントの際には、主制御装置２０によって、液浸機構１３２の液体供給装置８８及び液体回収装置９２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と計測テーブルＭＴＢの基準マーク領域ＦＭとの間に水Ｌｑが常時満たされる。そして、レチクルＲ上の少なくとも一対のレチクルアライメントマークと対応する基準マーク領域ＦＭ上の少なくとも一対の第１基準マークとの相対位置（第１の相対位置）が、主制御装置２０によってレチクルアライメント検出系ＲＡａ、ＲＡｂを用いて検出され、その後計測テーブルＭＴＢがベースラインの設計値に基づいて基準マーク領域ＦＭがアライメント系ＡＬＧの直下に位置する位置まで移動され、基準マーク領域ＦＭ上に水Ｌｑが存在しない状態で、基準マーク領域ＦＭ上の第２基準マークがアライメント系ＡＬＧを用いて検出され、そのアライメント系ＡＬＧの検出中心と第２基準マークとの相対位置（第２の相対位置）が、検出される。そして、主制御装置２０では、上記第１の相対位置と第２の相対位置とベースラインの設計値と一対の第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、アライメント系ＡＬＧのベースラインを算出する。

本実施形態では、３つのＹ軸干渉計１６，１８，７８と、３つのＸ軸干渉計４６，６６，７６とによって、図６の干渉計システム１１８が構成されているが、このような干渉計システムの構成は一例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことは勿論である。

図１に戻り、露光装置１００には、ウエハステージＷＳＴにウエハを搬送する搬送アーム７０が設けられている。この搬送アーム７０は、ウエハの中心位置及び回転角を検出する不図示のプリアライメント装置とウエハ交換位置にあるウエハステージＷＳＴとの間で、ウエハを搬送するものであれば良く、スライド方式のアームを用いても良いし、水平多関節型のロボットアームなどを用いても良い。本実施形態では、この搬送アーム７０、不図示のプリアライメント装置及び該プリアライメント装置に対して外部からウエハを搬送する搬送部等を含んで、ウエハステージＷＳＴにウエハを搬送する搬送系７２（図６参照）が構成されている。

図６には、露光装置１００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）から成る主制御装置２０を中心として構成されている。

ところで、ウエハテーブルＷＴＢ、計測テーブルＭＴＢのＸＹ面内の位置は、上述した如く、干渉計システム１１８の各干渉計で０．５〜１ｎｍ程度の分解能で計測可能であるが、本実施形態の撥液プレート５０には位置計測の基準となるマーク等が存在しないので、例えば、全てのＹ軸干渉計又は全てのＸ軸干渉計からの干渉計ビームがウエハテーブルＷＴＢの反射面に当たらなくなった後に、少なくとも１つの干渉計をリセット後にウエハテーブルＷＴＢを基準状態（又は最後の干渉計ビームが切れる前の状態）に復帰させることが困難である。また、本実施形態においては、撥液プレート５０の周囲がウエハテーブルＷＴＢ（反射面）より外側に張り出しているため、撥液プレート５０の外周エッジが他の部材に衝突しないようにウエハテーブルＷＴＢの位置制御を行うことが困難である。特に、撥液プレート５０が交換された直後などもウエハテーブルＷＴＢの位置制御が困難になる。かかる点に鑑みて、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０により、次のようにして撥液プレート５０の位置が計測され、この計測結果に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢの位置管理が行われる。

図７には、一例として撥液プレート５０の交換後に実行される、ウエハテーブルＷＴＢの基準状態への復帰動作の際の、主制御装置２０（内部のＣＰＵ）の処理アルゴリズムを示すフローチャートが示されている。この処理アルゴリズムが開始されるのは、干渉計１８の計測値がリセットされた直後に図８に示される位置にウエハステージＷＳＴが移動したときであるものとする。このとき、ウエハテーブルＷＴＢの位置は、干渉計１８、７６の計測値に基づいて、主制御装置２０によって管理されている。なお、ウエハテーブルＷＴＢそのもののθｚ方向の回転誤差は無視できる程度に小さいものとする。また、前述の如く、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）等が移動する際に、前述した干渉計の計測値のつなぎプリセットが実行されるが、以下の処理アルゴリズムの説明では、その説明の簡略化のために、干渉計の計測値のつなぎプリセットに関する説明などは省略するものとし、干渉計システム１１８の測長軸で定められるステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上でウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）の位置が管理されるものとする。つなぎプリセットで隣接するＸ軸干渉計の計測値、Ｙ軸干渉計の計測値を順次受け継いでいるので、このように仮定しても特に問題はないものと考えられる。

まず、図７のステップ２０２において、撥液プレート５０の外周エッジの計測点の番号を示す第１カウンタのカウント値ｎを１に初期化する（ｎ←１）。ここで、計測対象の領域としては、Ｎ個、ここでは４個の領域、すなわち撥液プレート５０の上下左右の各エッジの中央の点が定められているものとする。

次のステップ２０４では、干渉計システム１１８を用いてウエハテーブルＷＴＢの位置を計測しつつ、撥液プレート５０の外周エッジ上の第ｎ番目（ここでは第１番目）の計測点をアライメント系ＡＬＧの直下に位置決めすべくウエハステージＷＳＴを移動する。

図９（Ａ）には、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）上の撥液プレート５０の外周エッジ上の第１番目の計測点がアライメント系ＡＬＧの撮像視野に位置決めされたときの様子が示されている。なお、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）において、符号ＡＬＧ’は、アライメント系ＡＬＧの撮像視野を示す。

図７に戻り、ステップ２０６では、その外周エッジ上の第ｎ番目（ここでは、第１番目）の計測点をアライメント系ＡＬＧを用いて撮像し、その撮像データ（撮像信号）を取り込むとともに、そのときの干渉計システム１１８の計測値を取り込み、不図示のメモリ内に両者を対応付けて記憶する。

次のステップ２０８では、第１カウンタのカウント値ｎがＮ（ここではＮ＝４）に達したか否かを判断する。このとき、ｎ＝１であるから、ここでの判断は否定され、ステップ２１０に移行して第１カウンタのカウント値ｎを１インクリメントした後、ステップ２０４に戻る。

以降、ステップ２０８における判断が肯定されるまで、ステップ２０４→２０６→２０８→２１０のループの処理を繰り返す。これにより、図９（Ａ）の位置から、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）、図９（Ｄ）にそれぞれ示される位置にウエハテーブルＷＴＢが順次位置決めされ、各位置決め位置で撥液プレート５０の外周エッジがアライメント系ＡＬＧを用いて撮像され、その撮像データと対応するウエハテーブルＷＴＢの位置情報（干渉計システム１１８の計測値）がメモリ内に格納される。

そして、図９（Ｄ）に示される撥液プレート５０の−Ｘ側のエッジの撮像データ等の取り込みが終了すると、ステップ２０８における判断が肯定され、ステップ２１２に進む。

ステップ２１２では、メモリ内に記憶されている、各エッジの撮像データ（撮像結果）と対応する干渉計システム１１８の計測結果とに基づいて、画像処理の手法により撥液プレート５０の第１番目〜Ｎ番目（ここでは４番目）の外周エッジの計測点の位置情報を取得する。

次のステップ２１４では、得られたＮ箇所（ここでは４箇所）の外周エッジの位置情報に基づいて、撥液プレート５０の位置情報、例えば撥液プレート５０の所定の基準点（例えば中心点）のステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上における位置情報等を算出した後、必要に応じてステップ２１６の処理を行った後、図７のフローチャートで示される処理を終了する。

このようにして計測された撥液プレート５０の外周エッジの位置情報又は撥液プレート５０の位置情報に基づいて、その後のウエハテーブルＷＴＢの位置管理が、主制御装置２０によって行われる。例えば、主制御装置２０は、ウエハテーブルＷＴＢに搭載された撥液プレート５０の外周エッジが計測ステージＭＳＴと衝突しないように、撥液プレート５０の外周エッジの位置情報又は撥液プレート５０の位置情報に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置と計測ステージＭＳＴの位置との少なくとも一方を制御する。

ここで、例えば上記ステップ２１６の処理を行う場合には、ウエハホルダの一部の位置情報を前述の撥液プレート５０の位置情報と同様にして取得するとともに、その位置情報と上記ステップ２１２又は２１４で取得した撥液プレート５０の位置情報とに基づいて、ウエハホルダＷＨ（ウエハテーブルＷＴＢ）と撥液プレートとの位置関係を算出する。

ここで、例えば、撥液プレート５０のθｚ回転をも計測する場合には、撥液プレート５０の外周エッジの計測点を、少なくとも１つのエッジ上に複数箇所（すなわち、合計で５箇所以上）予め設定して、前述の図７と同様のフローチャートに従って処理を行えば良い。図１０（Ａ）には、撥液プレート５０の＋Ｙ側端部のエッジ上の複数箇所の計測点の位置情報を順次計測する際のウエハテーブルＷＴＢの移動の様子が示されている。そして、この場合には、前述のステップ２１４において、撥液プレート５０の位置情報として、上記基準点の位置情報に加えて、その複数箇所の計測対象の領域が設定されたエッジ上の少なくとも２点の位置情報に基づいてそのエッジのθｚ回転（すなわち、撥液プレート５０のステージ座標系に対する回転角）をも算出することとすれば良い。

この場合において、撥液プレート５０の４辺のエッジの各々に複数の計測点を設定し、各エッジのθｚ回転を求めても良い。例えば、例えば図１０（Ｂ）に模式的に示されるように、４辺のエッジの各々に３点の計測点を設定し、得られた各エッジのθｚ回転の平均値を算出しても良い。なお、実際にはアライメント系ＡＬＧの撮像視野ＡＬＧ’が固定でウエハテーブルＷＴＢが移動するのであるが、図１０（Ｂ）では便宜上固定のウエハテーブルＷＴＢに対して撮像視野ＡＬＧ’が移動するかのように図示されている。

なお、本実施形態においては、撥液プレート５０のほぼ中心に対して対称な２箇所を含む複数箇所で撥液プレート５０の外周エッジを撮像するようにしているが、撮像箇所はこれらに限定されず、撥液プレート５０のほぼ中心に対して対称な２箇所でなくても良い。例えば、撥液プレート５０の一辺の外周エッジの一箇所と、その一辺と相対する他辺の外周エッジの一箇所とを含む複数箇所で外周エッジを撮像するようにしても良い。この場合、少なくとも相対する２辺の外周エッジのほぼ対称な画像を取得することができるので、撥液プレート５０の位置情報（例えば中心位置）を算出することができる。

次に、本実施形態の露光装置１００で行われる、ウエハテーブルＷＴＢ上の撥液プレート交換から次に撥液プレートの交換が行われるまでの間の、一連の処理について、主制御装置２０（内部のＣＰＵ）の処理アルゴリズムを示す図１１、図１２のフローチャートに基づいて、かつ適宜他の図面を参照しつつ説明する。以下の処理アルゴリズムの説明では、前述の干渉計の計測値のつなぎプリセットに関する説明などは省略するものとし、干渉計システム１１８の測長軸で定められるステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上でウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）の位置が管理されるものとする。

まず、図１１のステップ２２２において、撥液プレートの開口の内周エッジの位置情報を計測するサブルーチンの処理を実行する。

このステップ２２２のサブルーチンでは、まず、図１３のステップ３０２において、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの計測点の順番を示す第２カウンタのカウント値ｍを１に初期化する（ｍ←１）。ここで、計測点としては、Ｍ個、ここでは８個、すなわち撥液プレート５０の開口５０ａの中心から上下左右方向を含む中心角４５°の８方向に放射状に伸びた８本のラインのそれぞれと内周エッジとの交点である８点が定められているものとする。

次のステップ３０４では、干渉計システム１１８を用いてウエハテーブルＷＴＢの位置を計測しつつ、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジ上の第ｍ番目（ここでは第１番目）の計測点をアライメント系ＡＬＧの撮像視野の直下に位置決めすべく、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）を移動する。

図１５（Ａ）には、第１番目の計測点がアライメント系ＡＬＧの撮像視野に位置決めされたときの様子が示されている。なお、図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）において、符号ＡＬＧ’は、アライメント系ＡＬＧの撮像視野を示す。

次のステップ３０６では、開口５０ａの内周エッジ上の第ｍ番目（ここでは、第１番目）の計測点をアライメント系ＡＬＧを用いて撮像し、その撮像データ（撮像信号）を取り込むとともに、そのときの干渉計システム１１８の計測値を取り込み、不図示のメモリ内に両者を対応付けて記憶する。

次のステップ３０８では、第２カウンタのカウント値ｍがＭ（ここではＭ＝８）に達したか否かを判断する。このとき、ｍ＝１であるから、ここでの判断は否定され、ステップ３１０に移行して第２カウンタのカウント値ｍを１インクリメントした後、ステップ３０４に戻る。

以降、ステップ３０８における判断が肯定されるまで、ステップ３０４→３０６→３０８→３１０のループの処理を繰り返す。これにより、図１５（Ａ）の位置から、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）、図１５（Ｄ）、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１６（Ｃ）、図１６（Ｄ）にそれぞれ示される位置にウエハテーブルＷＴＢが順次位置決めされ、各位置決め位置で撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジがアライメント系ＡＬＧを用いて撮像され、その撮像データと対応するウエハテーブルＷＴＢの位置情報（干渉計システム１１８の計測値）がメモリ内に格納される。

そして、図１６（Ｄ）に示される開口５０ａの内周エッジ上の第８番目の計測点の撮像データの取り込みが終了すると、ステップ３０８における判断が肯定され、ステップ３１４に進む。この時点で、図１７（Ａ）に模式的に示されるように、開口５０ａの内周エッジ上の８箇所の撮像データ及び対応するウエハテーブルＷＴＢの位置情報のデータがメモリ内に格納されている。なお、実際にはアライメント系ＡＬＧの撮像視野ＡＬＧ’が固定でウエハテーブルＷＴＢが移動するのであるが、図１７（Ａ）では便宜上固定のウエハテーブルＷＴＢに対して撮像視野ＡＬＧ’が移動するかのように図示されている。

ステップ３１４では、メモリ内に記憶されている、開口５０ａの内周エッジ上のＭ箇所（ここでは８箇所）の撮像データ（撮像結果）と対応する干渉計システム１１８の計測結果とに基づいて、画像処理の手法により撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジ上の第１番目〜第Ｍ番目（ここでは第８番目）の計測点の位置情報を取得した後、このサブルーチンの処理を終了して、メインルーチンのステップ２２４（図１１参照）にリターンする。

ステップ２２４では、得られたＭ箇所（ここでは８箇所）の開口５０ａの内周エッジの位置情報に基づいて、例えば、最小二乗法などで、撥液プレート５０の開口５０ａの位置情報、例えば開口５０ａの所定の基準点（例えば中心点）のステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上における位置情報を算出（すなわち内周エッジの位置情報に基づいて、干渉計システム１１８によって設定されるステージ座標系と開口５０ａとの位置関係を決定）した後、ステップ２２６に進む。

ステップ２２６では、上記のＭ箇所（ここでは８箇所）の開口５０ａの内周エッジの位置情報に基づいて、撥液プレート５０の開口５０ａの形状情報（この形状情報には少なくとも開口５０ａの真円度が含まれる）を所定の演算により算出する。ここで、真円度とは、開口５０ａの理想的な真円からの偏差を示す評価量であって、開口５０ａの輪郭の開口５０ａの中心に対する最大半径と最小半径との差として定義できる。ここで、この真円度の基準となる円の中心は、次のａ.〜ｄ.のいずれの方法で算出した中心であっても良い。
ａ.最小領域中心法(MZC):開口の輪郭を２つの同心円ではさんだ時、同心円の半径差が最小になる中心、ｂ.最小二乗中心法(LSC):最小二乗平均円(基準円からの偏差の二乗和が最小となる円)の中心、ｃ.最小外接円中心法(MCC):開口の輪郭に最小で外接する円の中心、ｄ.最大内接円中心法(MIC):開口の輪郭に最大で内接する円の中心。

次のステップ２２８では、上記ステップ２２６で算出した真円度が第１の閾値未満か否かを判断する。ここで、第１の閾値は、撥液プレートとして使用が許容される限界の値が定められている。従って、このステップ２２８における判断が否定された場合には、その撥液プレート５０は、この露光装置では使用できない程度に真円度が不十分な開口が形成されたプレートであるため、図１２のステップ２６４に移行して例えば不図示のディスプレイに「撥液プレート不良（交換要）」などを表示する等して、撥液プレートの不良をオペレータに通知した後、本ルーチンの処理を終了する。その後、この通知（表示）を確認することで、オペレータは、露光装置１００の運転を停止して、撥液プレート５０の交換をマニュアルにて実行する。なお、撥液プレート５０の交換に用いられるロボットなどを備えている場合には、主制御装置２０は、交換時期をディスプレイに表示するとともに、装置の運転を停止して、そのロボットなどを用いて、撥液プレートの交換を行うようにすることも可能である。

一方、上記ステップ２２８における判断が肯定された場合には、次のステップ２３０に進んで上記ステップ２２６で算出した真円度が第２の閾値未満であるか否かを判断する。そして、この判断が否定された場合には、ステップ２３４に移行して搬送系７２の搬送アーム７０と前述のセンタアップ３４ａ〜３４ｃとを用いて、撥液プレート５０の開口５０ａ内部のウエハホルダＷＨ上に工具ウエハＷ１（図１７（Ｂ）参照）をロードした後、ステップ２３６の開口内の物体の外周エッジの位置情報の計測を行うサブルーチンに移行する。ここで、工具ウエハＷ１は、デバイス製造に用いられる被処理物体であるウエハＷに比べて一回り小さい直径（外径）を有する工具ウエハである。上記と反対に、ステップ２３０における判断が肯定された場合には、ステップ２３２に進んで搬送系７２の搬送アーム７０と前述のセンタアップ３４ａ〜３４ｃとを用いて、撥液プレート５０の開口５０ａ内部のウエハホルダＷＨ上にそのウエハＷをロードした後、上記ステップ２３６のサブルーチンに移行する。ここで、このロードの際には、先にステップ２２２で取得した開口５０ａの内周エッジの位置情報又はステップ２２４で取得した開口５０ａの位置情報に基づいて、ウエハテーブルＷＴＢ及び搬送アーム７０の少なくとも一方の位置を制御する。

このように、第２の閾値は、工具ウエハＷ１、ウエハＷのいずれを選択するかの切り分けのために定められている。開口５０ａの真円度が高い場合には、その開口５０ａと直径が僅かにしか異ならない、デバイス製造用のウエハＷを開口５０ａ内部のウエハホルダＷＨ上に支障なくロードできるが、開口５０ａの真円度が低い場合には、その開口５０ａの内部のウエハホルダＷＨ上にウエハＷをロードすると、そのウエハＷと開口５０ａの内周エッジとが接触する可能性が高く、ロードが困難になるおそれがある。そこで、後者の場合には、ウエハＷより小径の工具ウエハＷ１をウエハホルダＷＨ上にロードすることとしている。

ステップ２３６のサブルーチンでは、まず図１４のステップ３２２において、開口５０ａ内の物体（工具ウエハＷ１又はウエハＷ、以下では、適宜、代表的に工具ウエハＷ１であるものとする）の外周エッジの計測点の番号を示す第３カウンタのカウント値ｋを１に初期化する（ｋ←１）。ここで、計測点としては、Ｋ個、ここでは８個、すなわち工具ウエハＷ１の中心から上下左右方向を含む中心角４５°の８方向に放射状に伸びた８本のラインのそれぞれと工具ウエハＷ１の外周エッジとの交点である８点が定められているものとする。

次のステップ３２４では、干渉計システム１１８を用いてウエハテーブルＷＴＢの位置を計測しつつ、撥液プレート５０の開口５０ａ内の工具ウエハＷ１の外周エッジ上の第ｋ番目（ここでは第１番目）の計測点をアライメント系ＡＬＧの撮像視野の直下に位置決めすべく、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）を移動する。

次のステップ３２６では、工具ウエハＷ１の外周エッジ上の第ｋ番目（ここでは、第１番目）の計測点をアライメント系ＡＬＧを用いて撮像し、その撮像データ（撮像信号）を取り込むとともに、そのときの干渉計システム１１８の計測値を取り込み、不図示のメモリ内に両者を対応付けて記憶する。

次のステップ３２８では、第３カウンタのカウント値ｋがＫ（ここではＫ＝８）に達したか否かを判断する。このとき、ｋ＝１であるから、ここでの判断は否定され、ステップ３３０に移行して第３カウンタのカウント値ｋを１インクリメントした後、ステップ３２４に戻る。

以降、ステップ３２８における判断が肯定されるまで、ステップ３２４→３２６→３２８→３３０のループの処理を繰り返す。これにより、図１７（Ｂ）に示されるように、８個の計測点のそれぞれがアライメント系ＡＬＧの撮像視野ＡＬＧ’内に位置する位置に、ウエハテーブルＷＴＢが順次位置決めされ、各位置決め位置で工具ウエハＷ１の外周エッジがアライメント系ＡＬＧを用いて撮像され、その撮像データと対応するウエハテーブルＷＴＢの位置情報（干渉計システム１１８の計測値）がメモリ内に格納される。

そして、外周エッジ上の第８番目の計測点の撮像データの取り込みが終了すると、ステップ３２８における判断が肯定され、ステップ３３２に進む。

ステップ３３２では、メモリ内に記憶されている、開口５０ａ内の物体（工具ウエハＷ１（又はウエハＷ））の外周エッジ上のＫ箇所（ここでは８箇所）の撮像データ（撮像結果）と対応する干渉計システム１１８の計測結果とに基づいて、画像処理の手法により開口５０ａ内の物体の外周エッジ上の第１番目〜第Ｋ番目（ここでは第８番目）の計測点の位置情報を取得した後、このサブルーチンの処理を終了して、メインルーチンのステップ２４０（図１２参照）にリターンする。

ステップ２４０では、開口５０ａの内周エッジと開口５０ａ内の物体との位置関係を取得する。具体的には、開口５０ａ内の物体の外周エッジ上の上記Ｋ箇所（ここでは８箇所）の位置情報に基づいて、例えば最小二乗法などで算出した物体の位置情報（例えばその物体の中心のステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上における位置情報）と、前述のステップ２２４で得られた撥液プレート５０の開口５０ａの位置情報（例えば開口５０ａの中心点のステージ座標系（Ｘ，Ｙ）上における位置情報）とに基づいて、開口５０ａの内周エッジと開口５０ａ内の物体との位置関係、例えば開口５０ａ中心と物体（工具ウエハＷ１又はウエハＷ）の中心とのずれの情報を、演算により取得する。

次のステップ２４２では、ウエハステージＷＳＴをウエハ交換位置に移動させ、搬送系７２の搬送アーム７０とセンタアップ３４ａ〜３４ｃとを用いてウエハホルダＷＨ上から物体（工具ウエハＷ１又はウエハＷ）をアンロードする。

次のステップ２４４から１ロット（所定枚数のウエハ）の露光が開始される。

ステップ２４４では、搬送系７２の一部を構成する不図示のプリアライメント装置でプリアライメント（中心出し及び回転調整）が行われた１枚目の被露光基板としてのウエハＷを、搬送アーム７０を用いて、ウエハ交換位置にあるウエハステージＷＳＴ上方まで搬送し、上記ステップ２４０で取得した開口５０ａの内周エッジと開口５０ａ内の物体との位置関係の情報、例えば前述のずれの情報を考慮して、搬送アーム７０とウエハステージＷＳＴとの位置関係を調整してウエハＷを搬送アーム７０からウエハテーブルＷＴＢ上に設けられたウエハホルダＷＨ上にロードする。ここで、搬送アーム７０とウエハステージＷＳＴとの位置関係の調整は、搬送アーム７０とウエハステージＷＳＴとの両方又は一方の位置を調整することで、実現される。このように、ウエハＷのロードの際の搬送アーム７０とウエハステージＷＳＴとの位置関係を調整した後、ウエハＷをロードすることで、通常は、ウエハＷの外周エッジと撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジ（ウエハテーブルＷＴＢ上面の凹部１４０の内周エッジ）とが接触しないように、且つウエハＷの外周エッジと開口５０ａの内周エッジとの間隔が所定値、例えば０．３ｍｍ程度より小さくなるように、ウエハＷをウエハテーブルＷＴＢ上方の撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの内部（ウエハテーブルＷＴＢ上面の凹部の内部）のウエハホルダＷＨ上にロードすることが可能になる。

次のステップ２４６では、ウエハステージＷＳＴをアライメント系ＡＬＧの下方に移動する。

次のステップ２４８では、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジとウエハＷ（の外周エッジ）との間隔を、ウエハＷの全周に渡って、アライメント系ＡＬＧを用いて、前述のウエハＷ等の外周エッジの位置情報の計測と同様の手順で実行する。このとき、特に、前述のウエハの外周エッジや開口の内周エッジを計測したときのウエハ中心からの８方向とは異なる方向の計測点を少なくとも複数組設定することが重要である。

そして、次のステップ２５０では、上記ステップ２４８の計測結果に基づいて、上記間隔がウエハの全周に渡って許容範囲内であるかを判断する。通常は、先に説明したように、ウエハＷの外周エッジと撥液プレート５０ａの内周エッジ（ウエハテーブルＷＴＢ上面の凹部の内周エッジ）とが接触しないように、且つウエハＷの外周エッジと開口５０ａの内周エッジとの間隔が例えば０．３ｍｍより小さくなるように、ウエハＷがウエハホルダＷＨ上にロードされるので、このステップ２５０の判断は肯定され、次のステップ２５２に進む。

この一方、ウエハＷの外径誤差などに起因してステップ２４８の計測結果に基づいてステップ２５０の判断を行った結果、この判断結果が否定的となる場合がある。従って、このステップ２５０の判断が否定された場合には、前述のステップ２４２に移行して、１枚目のウエハＷをウエハホルダ上からアンロードする。そして、２枚目のウエハＷについて前述と同様に、ステップ２４４、ステップ２４６、ステップ２４８、ステップ２５０の動作を実行する。この場合、ステップ２４４において、２枚目のウエハＷをウエハステージ（ウエハホルダ）にロードするときに、１枚目のウエハＷに関するステップ２４８の計測結果を考慮して、搬送アームとウエハステージとの位置関係が調整される。２枚目のウエハＷに関するステップ２５０の判断が肯定された場合には、次のステップ２５２に進む。

ステップ２５２では、アライメント系ＡＬＧを用いてウエハＷ上のアライメントマークを検出し、その検出結果とその検出時の干渉計システム１１８の計測値に基づいて、前記アライメントマークの位置情報を検出することでウエハアライメント、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を行う。

次のステップ２５４では、上記のウエハアライメントの結果として得られたウエハＷ上の複数のショット領域の位置情報と、最新のアライメント系ＡＬＧのベースラインの計測結果等に基づいて、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が移動されるショット間移動動作と、各ショット領域に対するレチクル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で、ウエハＷ上の複数のショット領域をステップ・アンド・スキャン方式で露光する。なお、この露光の際には、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。

次のステップ２５６では、１ロットの全てのウエハの露光が終了したか否かを判断する。そして、この判断が否定された場合には、ステップ２６２に移行してウエハテーブルＷＴＢ上のウエハホルダＷＨに保持されている露光済みのウエハＷと新たなウエハとのウエハ交換を行った後、ステップ２５２に進み、以降ステップ２５６の判断が肯定されるまで、ステップ２５２→２５４→２５６→２６２のループの処理を繰り返す。

一方、上記ステップ２５６の判断が肯定された場合には、ステップ２５８に進む。

次のステップ２５８では、例えば照明光ＩＬの照射履歴などを参照して撥液プレートの交換時期が到来したか否かを判断する。ここで、本実施形態では、予め実験により、撥液プレート５０表面の撥水コートの劣化と撥液プレート５０表面に照射される積算エネルギ量との関係が求められており、その関係と照明光ＩＬの照射履歴に基づいて、撥水コートが劣化する直前に、撥液プレート５０の交換時期が到来したものと判断するようになっている。

そして、交換時期が到来したと判断した場合には、前述のステップ２６４に移行し、交換時期は到来していないと判断した場合には、次のロットの処理へ移行する。

このようにして、撥液プレートの交換から次の交換までの間の一連の処理が実行される。

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２０、より正確には該主制御装置２０内部のＣＰＵと、該ＣＰＵによって実行されるソフトウェアとによって、外周エッジ位置取得装置、内周エッジ位置取得装置、決定装置、形状算出装置、物体外周エッジ位置取得装置、間隔計測装置、ステージ制御装置及び制御装置などの少なくとも各一部が実現されている。しかしながら、これらソフトウェアによって実現される構成部分の少なくともに一部を、ハードウェアによって構成しても良いことは勿論である。

以上説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０により、撥液プレート５０が着脱可能に搭載されたウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置を干渉計システム１１８を用いて計測しつつ、アライメント系ＡＬＧを用いて撥液プレート５０の一部が検出されるとともに、その検出結果と対応する干渉計システム１１８の計測結果とに基づいて撥液プレート５０の外周エッジの位置情報が取得される（ステップ２０４〜２１０）。このため、本実施形態のように、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）上に位置計測用のマークなどが存在しなくても、撥液プレート５０の外周エッジの位置情報に基づいて、撥液プレート５０の位置、すなわちウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置を干渉計システムによって設定される移動座標系（ステージ座標系）上で管理することが可能になる。

また、本実施形態のように、撥液プレート５０の外周がウエハテーブルＷＴＢより外側に張り出している場合にも、撥液プレート５０の外周エッジが他の部材（例えば、計測ステージＭＳＴ）と衝突しないように、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置を制御することができる。

なお、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）、あるいは撥液プレート５０に位置計測用のマークが設けられている場合や、撥液プレート５０の外周がウエハテーブルＷＴＢより外側に張り出していない場合にも、上述のように撥液プレート５０の外周エッジの位置情報を取得しても良いことは言うまでもない。

また、本実施形態の露光装置１００によると、主制御装置２０により、ウエハテーブルＷＴＢの位置を干渉計システム１１８を用いて計測しつつ、アライメント系ＡＬＧを用いて撥液プレート５０の一部が検出されるとともに、その検出結果と対応する干渉計システム１１８の計測結果とに基づいて撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの位置情報が取得される（ステップ２２２）。このため、この内周エッジの位置情報に基づいて、開口５０ａの位置や形状などを算出することが可能になる（ステップ２２４、２２６参照）。

また、本実施形態の露光装置１００では、主制御装置２０が、例えば真円度が第２の閾値未満である場合には、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの位置情報に基づいて、ウエハＷを搬送系７２を介してウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）上の撥液プレート５０の開口５０ａ内のウエハホルダＷＨ上にロードする（ステップ２３２）。従って、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジに関する情報を考慮しない場合に比べて、ウエハＷをウエハステージＷＳＴ上の撥液プレート５０の開口５０ａ内にロードすることが容易になる。

また、本実施形態の露光装置１００では、開口５０ａの内周エッジと開口５０ａ内の物体（工具ウエハＷ１又はウエハＷ）との位置関係を取得した場合（ステップ２４０参照）、主制御装置２０は、搬送系７２によりウエハテーブルＷＴＢにウエハＷを搬送するときに、上記位置関係の情報を考慮してウエハテーブルＷＴＢと搬送系７２の搬送アーム７０の少なくとも一方を制御して、搬送アーム７０とウエハテーブルとの位置関係を調整してウエハをロードする（ステップ２４４参照）。従って、この取得された位置関係に基づいて、ウエハをウエハテーブルＷＴＢの凹部１４０内に、すなわち撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの内部に、所望の位置関係でロードすることが可能となる。この場合、ウエハＷの外周エッジと撥液プレート５０ａの内周エッジ（ウエハテーブルＷＴＢ上面の凹部の内周エッジ）とが接触しないように、且つウエハＷの外周エッジと開口５０ａの内周エッジとの間隔が所定値、例えば０．３ｍｍより小さくなるように、ウエハＷをウエハテーブルＷＴＢ上方の撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの内部（ウエハテーブルＷＴＢ上面の凹部内）のウエハホルダＷＨ上にロードすることが可能になる。

なお、図１１及び図１２で説明した動作においては、開口５０ａの形状（真円度）に対して第１の閾値と第２の閾値とを設けて、工具ウエハＷ１をウエハホルダに載せているが、一つの閾値だけを用いて、工具ウエハＷ１を載せるか否かを判断するようにしても良い。この場合、工具ウエハＷ１としては、被露光ウエハＷよりも小径のウエハであっても良いし、被露光ウエハＷとほぼ同径のウエハであっても良い。

また、図１１及び図１２で説明した動作においては、開口５０ａの形状情報を取得した後に、工具ウエハＷ１をウエハホルダ上に載せるようにしているが、形状情報の取得を省いても良い。この場合も、工具ウエハＷ１としては、被露光ウエハＷよりも小径のウエハであっても良いし、被露光ウエハＷとほぼ同径のウエハであっても良い。

また、図１１及び図１２で説明した動作においては、開口５０ａの位置情報と形状情報を求めた後に、工具ウエハＷ１をウエハホルダ上に載せているが、開口５０ａの位置情報と形状情報の取得を省いて、工具ウエハＷ１をウエハホルダに載せた後に、開口の位置情報、及び開口の内周エッジと工具ウエハＷ１の外周エッジとの位置関係（間隔含む）を取得することもできる。もちろん、必要に応じて開口５０ａの形状情報を取得することもできる。この場合、工具ウエハＷ１としては、被露光ウエハＷよりも小径のウエハが望ましいが、被露光ウエハＷとほぼ同径のウエハであっても良い。

また、図１１及び図１２で説明した動作においては、１枚目の被露光基板としてのウエハＷがウエハホルダに載置されたときに、開口５０ａの内周エッジとウエハＷとの位置関係（間隔）を計測しているが、工具ウエハＷ１を用いて得られた情報に基づいて、被露光基板としてのウエハＷを開口５０ａ内の所定位置にロードすることができる場合には、その計測動作（ステップ２４６、２４８、２５０）を省いても良い。

また、図１１及び図１２で説明した動作においては、ステップ２５８において、１つのロットの露光処理完了後に、撥液プレート５０を交換するか否かを判断しているが、ステップ２５８を省略して、所定時間毎に判断するようにしても良いし、交換の要否を判断を行なわずに、所定時間が経過したら撥液プレートを交換するようにしても良い。

そして、露光装置１００によると、上記のようにしてウエハテーブルＷＴＢ上方の撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの内部（ウエハテーブルＷＴＢ上面の凹部内）に載置されたウエハＷに照明光ＩＬを照射して露光が実行される（ステップ２５４）。従って、露光動作中にウエハＷと撥液プレート５０との間からの液体（水）Ｌｑの漏れを抑制することができ、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ＡｒＦエキシマレーザ光で、デバイスルールとして４５〜１００ｎｍ程度の微細パターンの転写を実現することができる。

本実施形態の露光装置１００によると、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）にはウエハの露光の際に必要となる必要最低限の構成部材、例えばウエハホルダなどのみを設ければ良いので、ウエハステージＷＳＴの小型、軽量化を実現し、ウエハステージを駆動する駆動機構（モータ）の小型化及びモータからの発熱量を低減することができ、ウエハステージＷＳＴの熱変形や露光精度の低下を極力抑制することができる。

なお、上記実施形態では、撥液プレート５０の外周エッジ上に複数の計測点を設定し、この複数の計測点の位置情報を取得する場合について説明したが、これに限らず、例えば撥液プレート５０上面の外周エッジの位置より内側の位置に、その外周エッジとの位置関係が既知の目印、例えば外周エッジより所定距離（Ｄとする）の位置に外周エッジに平行なライン状の目印を形成し、この目印上に少なくとも１つの計測点を設定し、その計測点の位置情報を計測し、その計測結果と上記距離Ｄとに基づいて外周エッジの位置を取得することとしても良い。撥液プレート５０には、図１８に示されるように、そのエッジ近傍に幅ｄ、高さｈの曲面（又は斜面）が存在する場合が多く、その高さｈは０．１ｍｍ程度あるので、アライメント系ＡＬＧの焦点深度が浅い場合には、エッジの画像がぼける場合が考えられる。このような場合に、上記のライン状の目印を、Ｄ＞ｄとなる位置に設け、このライン状の目印をアライメント系ＡＬＧで撮像するようにしても良い。勿論、目印は、上述のライン状に限られるものではなく、外周エッジとの位置関係が既知であれば、形状の如何を問わない。

同様に、撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジについても、その内周エッジとの位置関係が既知の目印を予め形成し、その目印上の少なくとも１つの計測点の位置情報を取得しても良い。例えば、開口５０ａの内周エッジの所定距離外側に、開口５０ａと同心の円形のラインを目印として形成しても良い。

また、撥液プレート５０の外周エッジ等の位置情報の検出に際して、アライメント系ＡＬＧが有する焦点検出系を用いるのが望ましいが、アライメント系ＡＬＧが有する焦点検出系の検出ビームが撥液プレート５０から外れる場合には、その検出ビームが撥液プレート５０表面に照射できる位置で一旦フォーカス合わせを行った後、そのフォーカス状態を維持したまま計測点をアライメント系ＡＬＧの撮像視野に位置決めするいわゆるシフトフォーカス動作を行うことが望ましい。

また、上記実施形態では、ＦＩＡ系のセンサから成るアライメント系ＡＬＧを用いて、撥液プレート５０の外周エッジ、開口５０ａの内周エッジ、工具ウエハＷ１又はウエハＷの外周エッジを撮像し、その撮像結果を用いて画像処理の手法により、各計測点の位置情報を取得する場合について説明したが、検出装置としては、ＦＩＡ系以外のセンサ、例えば反射光又は散乱光を検出する装置を用いても良い。また、ＦＩＡ系を用いる場合に、落射照明により対象物からの反射光を検出する方式であっても勿論良いが、撥液プレート５０のエッジを下方から照明し、その透過光を撥液プレート５０の上方で検出する方式を採用することも可能である。

なお、上述の実施形態において、撥液プレート５０の交換作業及び撥液プレート５０の各種計測の少なくとも一方は、投影光学系ＰＬの像面側に液体Ｌｑがない状態で行なっても良いし、計測テーブルＭＴＢと投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑを保持した状態で行なっても良い。計測テーブルＭＴＢと投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑを保持し続ける場合には、投影光学系ＰＬの先端面の濡れた状態を維持することができるので、ウォーターマークなどの発生を防止できるばかりでなく、液体Ｌｑの全回収及び再供給の作業を省略することができる。

また、上記実施形態では、ウエハテーブルＷＴＢが、その外周エッジの位置情報が検出されるプレートが着脱可能に搭載された第１ステージ（及び移動体）を構成し、計測ステージＭＳＴが、第２ステージを構成する場合について説明したが、これに限らず、計測テーブルＭＴＢが第１ステージ（及び移動体）を構成しても良い。すなわち、計測テーブルＭＴＢに着脱可能に搭載されたプレートの外周エッジの位置情報を取得するようにしてもよい。この場合、その外周エッジの位置情報に基づいて計測テーブルＭＴＢの移動を制御することができる。この場合、計測テーブルＭＴＢのプレート交換作業及びプレートの各種計測の少なくとも一方は、投影光学系ＰＬの像面側に液体Ｌｑがない状態で行なっても良いし、ウエハテーブルＷＴＢと投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑを保持した状態で実行しても良い。

なお、ウエハテーブルＷＴＢの撥液プレート５０の交換動作や撥液プレート５０の外周エッジ及び撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの計測動作を、計測テーブルＭＴＢと投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑを保持した状態で実行しても良い。

すなわち、ウエハテーブルＷＴＢ側で撥液プレート５０の交換をする際には、図１９（Ａ）に示されるように、液体Ｌｑが計測テーブルＭＴＢ上に位置するように計測テーブルＭＴＢの位置を制御する。そして、撥液プレート５０の交換終了後、図１９（Ｂ）に示されるように、撥液プレート５０の計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）側（＋Ｙ側）の外周エッジをアライメント系ＡＬＧを用いて計測する。これにより、ウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）を計測テーブルＭＴＢ（計測ステージＭＳＴ）に近づけることが可能となる。

次いで、図１９（Ｃ）、図１９（Ｄ）に示されるように、撥液プレート５０の−Ｘ側の外周エッジ、撥液プレート５０の＋Ｘ側の外周エッジを、アライメント系ＡＬＧを用いて順次計測する。

このようにして計測された撥液プレート５０の外周エッジの３箇所の位置情報又はこれから求められる撥液プレート５０の位置情報に基づいて、その後のウエハテーブルＷＴＢ（ウエハステージＷＳＴ）の位置管理が、主制御装置２０によって行われる。

上述の撥液プレート５０の外周エッジの位置情報の計測に続き、例えば、ウエハテーブルＷＴＢ（の撥液プレート５０）と計測テーブルＭＴＢとを接触（又は近接）させた状態を維持して両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを一体的に移動し、図２０（Ａ）に示されるように、撥液プレート５０の開口５０ａの＋Ｙ側の内周エッジをアライメント系ＡＬＧを用いて計測する。次いで、ウエハテーブルＷＴＢ（の撥液プレート５０）と計測テーブルＭＴＢとを接触（又は近接）させた状態を維持して両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを一体的に順次移動し、図２０（Ｂ）、図２０（Ｃ）に示されるように、撥液プレート５０の開口５０ａの−Ｘ側の内周エッジ、＋Ｘ側の内周エッジを、アライメント系ＡＬＧを用いて順次計測する。この場合、ウエハテーブルＷＴＢ上にはウエハが載置されていないため、ウエハが載置される部分に液体Ｌｑを位置させることはできないが、図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）に示されるように、内周エッジを計測することができるので、この計測結果に基づいて、上記実施形態と同様にウエハをウエハホルダＷＨ上にロードすることが可能である。

上述のように、ウエハテーブルＷＴＢの撥液プレート５０の交換動作や撥液プレート５０の外周エッジ及び撥液プレート５０の開口５０ａの内周エッジの計測動作を、計測テーブルＭＴＢと投影光学系ＰＬとの間に液体Ｌｑを保持した状態で実行することで、液体の回収動作及び供給動作が不要となり、それらの動作に要する時間が不要となり、その分露光工程のスループットの向上が可能となる。

なお、上述の如く、撥液プレート５０の外周エッジ、開口５０ａの内周エッジを計測し、ウエハをウエハホルダＷＨ上にロードした後には、そのウエハをロードしたウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）の撥液プレート５０と計測ステージＭＳＴとを接触させた状態での移動範囲が拡がる。すなわち、ウエハテーブルＷＴＢの全面に液体Ｌｑを位置させることが可能となる。従って、上記実施形態で説明した図７、図１１及び図１２のフローチャートに沿った計測方法を用いて再度計測を行っても良い。これにより、より高精度な計測を行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、撥液プレート５０の外周エッジ、開口５０ａの内周エッジ、工具ウエハＷ１又はウエハＷの外周エッジのそれぞれについて、中心に関して対称な複数対の箇所に位置情報の計測点が設定される場合について説明したが、これは、例えばそれぞれの中心点の位置を算出する際に、平均化効果による計測精度の向上を期待してこのようにしたものに過ぎず、本発明がこれに限定されるものでないことは勿論である。

また、上記実施形態では、撥液プレート５０の形状がほぼ正方形で開口５０ａが円形である場合について説明したが、プレートの形状は円形、多角形その他の形状であっても良く、開口も被処理物体の形状に応じた形状であれば良い。例えば、液晶表示素子などを被処理物体とする場合には、被処理物体であるガラスプレートの形状に応じて開口は矩形にすれば良い。

また、上述の実施形態においては、プレート５０がウエハテーブルＷＴＢに着脱可能である場合について説明したが、プレート５０がウエハテーブルＷＴＢと一体的に形成されていてもよい。この場合も、例えばウエハテーブルＷＴＢにウエハＷを載置するために形成された凹部の内周エッジの位置情報を、図１１や図１３で示したように検出することができる。

また、上述の実施形態において、図７を用いて説明したプレートの外周エッジの位置情報の計測を含む一連の動作と、図１１を用いて説明したプレートの開口の内周エッジの位置情報の計測を含む一連の動作は、必ずしも一緒に行なう必要はなく、どちらか一方だけを行なうこともできる。

なお、上記実施形態では、液浸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るものではなく、液浸タイプではない通常のスキャニング・ステッパなどにも本発明は好適に適用できる。この場合、撥液プレートに代えて、その表面に撥液面が形成されていないプレートを用いることができる。

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、計測ステージを具備せずに、ウエハを保持するウエハステージを少なくとも１つ設けることとしても良い。なお、ウエハステージを複数備えている場合には、一方のウエハステージでプレートの交換作業及びプレートの各種計測作業の少なくとも一方は、投影光学系ＰＬの像面側に液体Ｌｑがない状態で実行しても良いし、他方のウエハステージを投影光学系ＰＬの下（像面側）に配置して、投影光学系と他方のウエハステージとの間に液体Ｌｑを保持した状態で実行しても良い。

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。

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。

また、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）を用いる露光装置について説明したが、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（可変成形マスク）を用いる露光装置に、本発明を適用することも可能である。

また、国際公開第２００１／０３５１６８号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もできる。

なお、上記実施形態では、本発明の位置計測方法、計測方法及びロード方法などが、露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明の位置計測方法は、所定形状のプレートが移動体上に着脱可能に搭載された移動体を備えた装置であれば適用が可能であり、本発明の計測方法及びロード方法などは、物体を載置するための開口が形成されたプレートが、着脱可能に搭載された移動体を備えた装置であれば適用が可能である。

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及びその露光方法が用いられるので、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。

以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法は、半導体素子などのマイクロデバイスの製造に適している。

２０…主制御装置、５０…撥液プレート、５０ａ…開口、７０…搬送アーム、１００…露光装置、１０１…プレート、１１８…干渉計システム、１３２…液浸機構、ＷＳＴ…ウエハステージ、ＭＳＴ…計測ステージ、ＡＬＧ…アライメント系、Ｗ…ウエハ。

Claims (20)

1. 投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光装置であって、
   前記投影光学系の複数の光学素子のうち最も像面側に配置されるレンズの近傍に設けられ、前記液体によって前記投影光学系の下に液浸領域を形成するノズル部材と、
   前記液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の凹部内に配置されるホルダと、を有し、前記基板の表面と前記上面との間に間隙が形成されるように前記凹部内で前記基板を保持するステージと、
   前記ステージを移動するモータを有する駆動系と、
   前記ステージの位置情報を計測する計測系と、
   前記投影光学系から離れた前記基板の交換位置に配置される前記ステージの上方に前記基板を搬送する搬送系と、
   前記ステージの一部を検出する検出系と、
   前記計測系によって計測される位置情報に基づいて前記駆動系を制御する制御装置と、を備え、
   前記検出系の検出動作において、前記検出系によって、前記凹部の一部、又は前記凹部の内周エッジとの位置関係が既知の目印が、検出されるとともに、前記計測系によって前記ステージの位置情報が計測され、
   前記制御装置は、前記検出系の検出情報と前記計測系によって計測される前記位置情報に基づいて前記計測系の座標系での前記凹部の位置情報を取得し、前記搬送系によって前記ステージの上方に搬送される基板が前記凹部内の前記ホルダにロードされるように、前記凹部の位置情報に基づいて前記駆動系と前記搬送系との少なくとも一方を制御する露光装置。
2. 請求項１に記載の露光装置において、
   前記ロードにおいて前記基板が前記ステージの上面と接触せず、かつ前記ステージの上面と前記基板の表面との間隙が所定値より小さくなるように前記基板と前記ステージとの位置関係が設定される露光装置。
3. 請求項１又は２に記載の露光装置において、
   前記基板は、前記間隙が０．３ｍｍ程度以下となる、あるいは、前記間隙が実質的に一様となるように前記凹部内で保持される露光装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置において、
   前記凹部の位置情報は、前記凹部の中心位置又は形状に関する情報を含む露光装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置において、
   前記ステージは、前記基板の表面が前記上面と実質的に同一面となるように前記凹部内で前記基板を保持するとともに、前記上面によって、前記凹部内で保持される基板から外れる前記液浸領域の少なくとも一部を維持可能である露光装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置において、
   前記ステージと異なるステージを、さらに備え、
   前記異なるステージは、前記駆動系によって移動されるとともに、前記計測系によって位置情報が計測され、
   前記制御装置は、前記ステージと前記異なるステージとの相対移動において、前記計測系の座標系での前記ステージの外周位置情報に基づいて前記駆動系を制御する露光装置。
7. 請求項６に記載の露光装置において、
   前記制御装置は、前記駆動系を制御して、前記投影光学系と対向して配置される前記ステージに対して前記異なるステージが接近するように前記ステージと前記異なるステージとを相対移動するとともに、前記液浸領域を維持しつつ前記ステージの代わりに前記異なるステージが前記投影光学系と対向して配置されるように前記投影光学系に対して前記接近したステージおよび異なるステージを相対移動する露光装置。
8. 請求項７に記載の露光装置において、
   前記基板のロード動作中、前記投影光学系と対向して配置される前記異なるステージによって前記投影光学系の下に前記液浸領域が維持される露光装置。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の露光装置において、
   前記検出系の検出動作において、前記計測系によって前記ステージの位置情報が計測され、
   前記制御装置は、前記検出系の検出情報と前記計測系の位置情報に基づいて前記外周位置情報を取得する露光装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の露光装置を用いるリソグラフィ工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
11. 投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光方法であって、
    前記投影光学系の複数の光学素子のうち最も像面側に配置されるレンズの近傍に設けられるノズル部材によって、前記投影光学系の下に前記液体で液浸領域を形成することと、
    前記液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の凹部内に配置されるホルダと、を有するステージによって、前記基板の表面と前記上面との間に間隙が形成されるように前記凹部内で前記基板を保持するために、
    前記投影光学系から離れた前記基板の交換位置に配置される前記ステージの上方に搬送される前記基板を、前記ホルダにロードすることと、
    前記ステージの位置情報を計測する計測系の出力に基づいて前記ステージを移動することと、を含み、
    前記計測系の座標系での前記凹部の位置情報を取得するために、前記計測系によって前記ステージの位置情報を計測しつつ前記ステージの一部を検出する検出系により、前記凹部の一部、又は前記凹部の内周エッジとの位置関係が既知の目印が、検出され、
    前記ロードにおいて、前記凹部の位置情報に基づいて前記ホルダと前記基板との位置関係が調整される露光方法。
12. 請求項１１に記載の露光方法において、
    前記ロードにおいて前記基板が前記ステージの上面と接触せず、かつ前記ステージの上面と前記基板の表面との間隙が０．３ｍｍ程度以下となる、あるいは、前記間隙が実質的に一様となるように前記ホルダと前記基板との位置関係が設定される露光方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の露光方法において、
    前記ステージは、前記基板の表面が前記上面と実質的に同一面となるように前記凹部内で前記基板を保持するとともに、前記上面によって、前記凹部内で保持される基板から外れる前記液浸領域の少なくとも一部を維持可能である露光方法。
14. 請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の露光方法において、
    前記ステージと異なるステージは、前記計測系によって位置情報が計測されつつ移動され、
    前記計測系の座標系での前記ステージの外周位置情報に基づいて前記ステージと前記異なるステージとが相対移動される露光方法。
15. 請求項１４に記載の露光方法において、
    前記投影光学系と対向して配置される前記ステージに対して前記異なるステージが接近するように前記ステージと前記異なるステージとが相対移動されるとともに、前記液浸領域を維持しつつ前記ステージの代わりに前記異なるステージが前記投影光学系と対向して配置されるように前記投影光学系に対して前記接近したステージおよび異なるステージが相対移動される露光方法。
16. 請求項１５に記載の露光方法において、
    前記基板のロード動作中、前記投影光学系と対向して配置される前記異なるステージによって前記投影光学系の下に前記液浸領域が維持される露光方法。
17. 請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の露光方法において、
    前記外周位置情報を取得するために、前記計測系によって前記ステージの位置情報を計測しつつ前記検出系によって前記ステージの一部が検出される露光方法。
18. 請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の露光方法を用いるリソグラフィ工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
19. 請求項１に記載の露光装置において、
    前記検出系の検出動作において、前記検出系によって、前記凹部の複数箇所、又は前記目印の複数箇所が、検出される露光装置。
20. 請求項１１に記載の露光方法において、
    前記検出系により、前記凹部の複数箇所、又は前記目印の複数箇所が、検出される露光方法。
    

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