WO1999026278A1

WO1999026278A1 - Dispositif d'exposition, procede de fabrication associe, et procede d'exposition

Info

Publication number: WO1999026278A1
Application number: PCT/JP1998/005118
Authority: WO
Inventors: Kazuya Ota
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 1999-05-27
Also published as: AU1053199A; EP1039510A4; US6359678B1; EP1039510A1

Description

明細書露光装置及びその製造方法、並びに露光方法技術分野

本発明は、反射型マスクを用いた露光装置及び露光方法に係り、更に詳しくは、例えば半導体素子や液晶表示素子等の回路デバイスをリソグラフィ工程で製造する際に用いられる露光装置及びその製造方法並びに露光方法に関する。背景技術

現在、半導体デバイスの製造現場では、波長 365 nmの水銀ランプの i線を照明光とした縮小投影露光装置、所謂ステツパを使って最小線幅が 0. 3〜0. 35 Aim程度の回路デバイス（64M (メガ）ビッ卜の D— RAM等）を量産製造している。同時に、 256Mビット、 1 G (ギガ）ビット D— RAMクラスの集積度を有し、最小線幅が 0. 25y m以下の次世代の回路デバイスを量産製造するための露光装置の導入が始まつている。その次世代の回路デバイス製造用の露光装置として、 K r Fエキシマレ一ザ光源からの波長 248 nmの紫外パルスレーザ光、或いは A r Fエキシマレ一ザ光源からの波長 1 93 nmの紫外パルスレーザ光を照明光とし、回路パターンが描画されたマスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）と感応基板としてのウェハを縮小投影光学系の投影視野に対して相対的に 1次元走査することで、ウェハ上の 1つのショッ卜領域内にレチクルの回路パターン全体を転写する走査露光動作とショウ卜間ステッピング動作とを繰り返す、ステップアンドスキャン方式の走査型露光装置の開発が行われている。ところで、半導体デバイスの集積度は、将来的に更に高集積化し、 1 Gビッ卜から 4 Gビッ卜に移行することは間違いがなく、その場合のデバイスルールは 0. 1 LI7すなわち 1 00 nmL/S程度となり、上記の波長 1 93 nmの紫外パルスレーザ光を照明光として用いる露光装置により、これに対応するには技術的な課題が山積している。デバイスルール（実用最小線幅）を表す露光装置の解像度は、一般に露光波長入と、投影光学系の開口数 N. A. を用いて次式（ 1 ) で表される。

(解像度） =k ■ λ/Ν. Α. …… (1 )

ここで、 kはゲイファクタと呼ばれる 1以下の正の定数で、使用されるレジス卜の特性などにより異なる。上記式（ 1 ) から明らかなように解像度を高くするには、波長久を小さくすることが極めて有効であるため、最近になって波長 5〜1 5 nmの軟 X線領域の光（本明細書では、この光を「EUV (Extreme Ultra Violet) 光」とも呼ぶ）を露光光として用いる E U V露光装置の開発が開始されるに至っており、かかる E U V露光装置が最小線幅 1 00 n mの次次世代の露光装置の有力な候補として注目されている。

EUV露光装置では、一般的に反射型レチクルを用い、この反射型レチクルに照明光を斜めから照射し、そのレチクル面からの反射光を投影光学系を介してゥェハ上に投射することによって、レチクル上の照明領域のパターンがウェハ上に転写されるようになっている。また、この EUV露光装置では、投影光学系の結像性能の良好な部分のみを利用してパターンの転写を行うべく、レチクル上にはリング状の照明領域が設定され、レチクルとウェハとを投影光学系に対して相対走査することによりレチクル上のバタ一ンの全面を投影光学系を介してウェハ上 Iこ逐次転写する走査露光方法が採用されている。反射型レチクルを用いる理由は、 EUV露光装置に使用される光の波長（5〜 1 5 nm) を、吸収なく効率的に光を透過するレチクル製造用物質が存在しないからである。またビ一ムスプリッ夕を作成するのも困難であるため、レチクルに対する照明光は斜めから照射しなくてはならない。このため、レチクル側が非テレセン卜リックになり、光軸に沿う方向のレチクルの変位がウェハ上ではリング上の露光領域（レチクル上の前記リング状照明領域に対応するウェハ上の領域）の長手方向には倍率変化、短手方向には位置変化として現われる。具体的な数値を挙げて説明する。露光光として波長 1 30171の£11 光を使用して解像度 1 00 n m L / Sの投影光学系を設計するものとする。上記式（1 ) 式は、次式（2) のように変形できる。

N. A=k · λ/ (解像度） …… （2)

今仮に k = 0. 8とすれば、（2) 式より、解像度 1 00 nmL/Sを得るために必要な N. A. は、 . に =0. 1 04 = 0. 1であることが分かる。勿論、この N. Aはウェハ側における値であり、レチクル側のそれとは異なる。ここで、投影光学系の投影倍率を、 i線、 g線、や K r Fエキシマレーザ、或いは A r Fエキシマレーザを露光光として用いる従来の遠紫外線露光装置（ D U V露光装置）で一般的に用いられる 4 ： 1とすると、ウェハ側で N. A. が 0. 1ならば、レチクル側はその 4分の 1の 0. 025である。このことは、レチクルに照射される照明光は、主光線に対して角度約土 25 m r a dの広がりを持つことを意味する。従って、入射光と反射光が互いに重ならないようにするには、入射角は最低でも 25 m r a d以上でなければならないことになる。例えば、図 1 6において、入射角 0 (=出射角 0) を 5 Omr adとすれば、レチクル Rのパターン面の Z方向の変位（以下、適宜「レチクルの Z方向の変位」ともいう） Δ Zに対するレチクル Rに描かれた回路パタ一ンの横ずれ εは次式

(3) で表わされる。 ε=ΑΖ · t a η θ ( 3 )

この式（3 ) から、例えばレチクル Rが図 1 6の上下方向（Ζ方向）に 1 m変位した場合、レチクルパターン面における像の横ずれは約 50 nmとなり、ウェハ上ではその 4分の 1の 1 2. 5 nmの像シフトが生ずることがわかる。デバイスルールが 1 00 nmL/Sの半導体プロセスにおいて許容できる才一バレィ誤差（重ね合せ誤差）は 30 nm以下とも言われており、レチクルの Z方向の変位だけで 1 2. 5 nmものオーバレイ誤差が生ずることは非常に厳しいと言える。すなわち、オーバレイ誤差は、その他の要因、レチクルとウェハの位置合わせ精度（ァライメン卜精度）やいわゆるステッピング精度を含むウェハステージの位置決め精度や投影光学系のディストーション等によってそれぞれ 1 0 n m程度生じうるからである。また、レチクルの Z方向変位は、レチクルの平行度ゃレチクルを支えているレチクルホルダの平坦度によっても引き起こされるため、上記のレチクルの Z方向変位に起因して生ずる才一バ一レイ誤差の低減を図る技術の開発は、今や急務となっている。ところで、反射型レチクルのパターン面に形成される反射膜として現在開発されている材料はせいぜい 7 0 %前後の反射率しかない。そのため残りの 3 0 %が吸収されて熱に交換され、反射光学系を構成するミラー（反射光学素子）の温度上昇を招く。この温度上昇により最悪ミラーが大きく変形し、十分な結像特性を維持することができなくなってしまう。このため、これまでの E U V露光装置ではミラーの背面に強制冷却手段、例えば液体冷却とか、ペルチェ素子による冷却を施すことによりミラ一の熱を逃がしていた。この場合、ミラーの材質として考えられているのは、低膨張ガラスや金属である。低膨張ガラスは温度変化に対する線膨張率が極めて小さいため、かなりの温度変化に対してはその変形量が結像性能を悪化させることは無いが、それにも限度があるため冷却することが望ましい。しかしながら、低膨張ガラスは熱伝導率が極めて低いことから、上記の如く、ミラ一背面側を単に冷却するという手法では、ミラ一表面で発生した熱が裏面に伝わるまでに多大な時間を要し、結果的にミラー表面から裏面に掛けて温度勾配が生じ、最も重要なミラ一表面、すなわち反射面を十分に冷却することができず、この結果反射面に変形が生じて投影光学系の結像特性が悪化し、これにより基板上に転写されるパターンの像（以下、「転写像」ともいう）が劣化するおそれがあるという不都合があった。また、転写像の劣化は、パターンが形成されたマスクの照明光吸収による熱変動（照射変動）によっても生じ得る。本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第 1の目的は、露光の際のパターンの重ね合せ精度の向上することができる露光装置、特に反射光学系を投影光学系として備える露光装置を提供することにある。また、本発明の第 2の目的は、露光の際のパターンの重ね合せ精度の向上を図ることができる露光方法を提供することにある。本発明の第 3の目的は、照明光の照射によるマスク又は投影光学系の照射変動 (以下、「照射変動」という）に起因する転写像の劣化を効果的に抑制することができる露光装置、特に反射光学系を投影光学系として備える露光装置を提供するとある。発明の開示

本発明の第 1の態様に従えば、反射型マスク（R) に形成されたパターンを基板（W) 上に転写する露光装置であって、前記パターンを前記基板（W) 上に投影するための反射型光学系を有する投影光学系（PO) と；前記マスクを保持するマスクステージ（R ST)と；前記基板を保持する基板ステージ（WST)と；前記マスクのパターン面に対し所定の入射角で露光用照明光（E L) を照射する照明系（ 1 2 30 M 44) と；前記露光用照明光により照明された前記マスクのパターンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するために、所定の調整用位置情報に基づいて前記マスクの前記投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスクステージと基板ステージとを前記第 1軸方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させるステージ制御系（80 34 62) とを備える露光装置が提供される。本発明の露光装置によれば、照明系によりマスクのパターン面に対し所定の入射角で露光用照明光が照射されると、この照明光がマスクのバタ一ン面で反射され、この反射された露光用照明光が反射光学系から成る投影光学系によって基板上に投射され、照明光で照明されたマスク上の領域のパターンが基板上に転写される。このマスクパターンの転写に際して、ステージ制御系では、所定の調整用位置情報に基づいてマスクの投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、マスクステージと基板ステージとを第 1軸方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させる。これにより、走査露光によりマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、この際調整用位置情報に基づいてマスクの投影光学系の光軸方向（第 1軸方向）の位置が調整されるので、投影光学系のマスク側が非テレセントリックであるにもかかわらず、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のバタ一ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。上記露光装置は、前記調整用位置情報は、前記マスクステージ（R S T ) の前記第 2軸上の移動方向に応じた第 1の調整用位置情報と第 2の調整用位置情報とを含み、前記ステージ制御系（8 0、 3 4、 6 2 ) は、前記マスクステージと基板ステージ（W S T ) との前記同期移動時に、前記マスクステージの移動方向毎に、前記第 1の調整用位置情報及び第 2の調整用位置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整することができる。この露光装置は、マスクステージを走査露光のために移動する場合、走査方向の一方の側から他方の側に移動するときのみならず、その逆方向に移動するときにおいても走査露光を実行する、いわゆる交互スキヤンタィプの露光装置に有効となる。すなわち、ステージ制御系では、マスクステージと基板ステージとの同期移動時に、マスクステージの移動方向毎に、第 1の調整用位置情報及び第 2の調整用位置情報の内の移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いてマスクの第 1軸方向の位置を調整することから、マスクステージが第 2軸に沿って一方側から他方側に移動するときと、他方側から一方側に移動するときとで、同期移動中の第 1軸方向の位置変位がメカ的要因（ステージの移動特性）等で異なる場合であっても、その影響を受けることなく、高精度にマスクの第 1 軸方向の位置調整を行うことができ、マスクの光軸方向変 ti:に起因して基板上のバタ一ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することがでさる。これらの場合において、例えば、前記調整用位置情報は、予め計測された情報であっても良い。かかる場合には、マスクステージと基板ステージとの同期移動中に、マスクの第 1軸方向変位を計測することなく、予め計測された情報に基づいて例えばフィ一ドフォワード制御により調整することができるので、その調整に際して制御遅れに起因する調整誤差が発生し難く、またマスクの第 1軸方向位置調整のための構成部分を簡略にすることができる。但し、前記露光装置において、前記マスク（R ) の前記第 1軸方向の位置を計測する計測装置 ( R I F Z )を更に備えている場合には、前記ステージ制御系（ 8 0、 3 4、 6 2 ) は、前記マスクステージ（R S T ) と基板ステ一ジ（W S T ) との前記同期移動中に前記計測装置を用いて前記調整用位置情報を計測するとともに、その調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整するようにしても良い。この場合において、前記計測装置としては種々のものが考えられるが、例えば、前記計測装置は、前記マスクに対し垂直に測長ビームを照射してその反射光を受光することにより、前記マスクの前記第 1軸方向の位置を計測する干渉計（R I F Z ) であっても良い。かかる場合には、マスクのパターン面に所定の入射角で斜めから入射し、入射角と同一の出射角で反射される露光用照明光に影響を及ぼすことなく、かつ露光用照明光によって干渉計測長ビームが影響を及ぼされることなく、高精度（例えば、数 n m〜1 n m以下の精度）で同期移動中のマスクの光軸方向位置の計測及びその調整が可能になる。この場合において、干渉計からのマスクに照射される測長ビームの照射位置、及び測長ビームの数が特に限定されるものではないが、例えば、前記干渉計（R I F Z ) は、前記マスク（ R ) の前記露光用照明光の照射領域（ I A ) に少なくとも 2本の測長ビームを照射し、各測長ビームの照射位置毎に前記マスク（R ) の第 1軸方向の位置を計測することが望ましい。かかる場合には、干渉計により時々刻々のバタ一ン転写の対象領域である露光用照明光の照射領域内に 2本の測長ビームが照射され、それぞれの位置でマスクの第 1軸方向の位置が計測されるので、結果的に最も正確な測定データに基づいて時々刻々のマスク上のパターン転写の対象領域内の第 1軸方向位置のみでなくその傾斜をも調整することが可能になり、結果的に重ね合せ精度を一層向上させることが可能になる。上記露光装置において、前記干渉計は、前記マスクの前記第 2軸方向の異なる tii置に測長ビームを照射し、各測長ビームの照射 ί立置毎に前記マスクの第 1軸方向の位置を計測することを特徴とする。かかる場合には、少な〈とも第 2軸方向 (同期移動方向）については、マスクステージと基板ステージとの同期移動中にマスクの光軸方向位置ずれ傾斜ずれを調整することが可能になる。上記露光装置において、前記干渉計（R I F Ζ ) は、前記投影光学系（Ρ 0 ) に固定された参照鏡と、前記投影光学系から離れた位置に配置された干渉計本体とを有していても良い。かかる場合には、干渉計本体が投影光学系から離れているので、干渉計本体の発熱に起因して投影光学系、あるいはそれに固定されたァライメン卜センサゃフオーカスセンサ等の各種のセンサの光学特性に悪影響を与えるのを回避することができる。また、上記露光装置において、前記ステージ制御系（8 0、 3 4、 6 2 ) は、前記計測した調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置をフイードフォワード制御にて調整しても良い。あるいは、前記ステージ制御系は、前記計測した調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置をフィ一ドバック制御にて調整しても良い。前者の場合には、ステージ制御系ではマスク上の時々刻々のパ夕一ン転写の対象領域が露光用照明光の照射領域に差し掛かる前にマスクの光軸方向位置を計測するいわゆる先読み制御を行うことが必要となるが、計測された情報に基づいてフィ一ドフォヮード制御にて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整できるので、その調整に際して制御遅れが発生し難い。また、後者の場合には、前者の場合に比べて制御遅れが発生する可能性が高いが、先読み制御等が不要であることに加え、より高精度にマスクの第 1軸方向の位置を調整でき o 上記露光装置は、前記マスク（R ) のパターン面に近接して配置され、前記露光用照明光が照射される前記マスク上の第 1照明領域（I A ) を規定する第 1スリット（4 4 a ) と、前記マスクに形成されたマーク（例えば R M 1、 R 4 ) 部分に前記露光用照明光が照射される第 2照明領域を規定する第 2スリット（4 4 b ) とを有するスリツ卜板（4 4 ) と；前記スリツ卜板（4 4 ) を、前記露光用照明光が前記第 1スリット（4 4 a ) に照射される第 1位置と、前記露光用照明光が前記第 2スリット（4 4 b ) に照射される第 2位置との間で切替える切替機構（4 6 ) とを更に備え得る。このように構成すれば、切替機構では、露光時にはスリット板を第 1位置に切り替えて、露光用照明光がマスク上の第 1照明領域を規定する第 1スリットに照射されるようにし、マスクの位置合わせ（ァライメン卜）時にはスリツ卜板を第 2位置に切り替えて、露光用照明光がマスクに形成されたマーク部分に照射される第 2照明領域を規定する第 2スリッ卜に照射されるようにすることができる。これにより、同一のスリツ卜板を用いて露光時及びァライメント時のそれぞれに適切な照明領域の設定が可能になり、それぞれの目的に応じたスリッ卜板を設ける必要がなくなる。前記露光装置は、前記マスクステージ（R S T) と前記基板ステージ（WS T) と前記投影光学系（PO) とが別々の支持部材に支持され、前記マスクステージと前記基板ステージとの前記第 1軸に直交する前記第 2軸を含む面内の位置を計測する干渉計システム（70) を更に備え得る。この場合、前記干渉計システムが前記投影光学系を支持する部材に対する前記マスクステージと前記基板ステ一ジとの前記第 1軸に直交する前言己第 2軸を含む面内の相対位置を計測し得る。これによれば、マスクステージと前記基板ステ一ジと前記投影光学系とが別々の支持部材に支持されているが、干渉計システムが投影光学系を支持する部材に対するマスクステージと基板ステージとの第 1軸に直交する第 2軸を含む面内の相対位置を計測するので、マスクステージと基板ステージとの位置を投影光学系を支持する部材を基準として管理することができ、何らの不都合も生じない。すなわち、マスクステージと基板ステージと投影光学系とが機械的に連結されていないので、マスクステージ、基板ステージの移動時の加減速度による反力やそれぞれのステージの支持部材の振動が、投影光学系の結像特性に悪影響を及ぼしたり、 —方のステージの移動時の加減速度による反力が支持部材を介して他方のステージの挙動に悪影響を与えることもない。

前言己露光装置において、前記露光用照明光（E L) が軟 X線領域の光であり、前記基板ステージ（WST) 上に、蛍光発生物質（63) と、この表面に前記露光用照明光の反射層 (64) 又は吸収層の薄膜により形成された開口（S L T) と、前記開口を介して前記露光用照明光が前記蛍光物質に到達した際に前言己蛍光発生物質が発する光を光電変換する光電変換素子（PM) とを有する空間像計測器（FM) を更に備え得る。これによれば、基板ステージ上に、蛍光発生物質と、この表面に露光用照明光の反射層又は吸収層の薄膜により形成された開口と、開口を介して露光用照明光が蛍光物質に到達した際に蛍光発生物質が発する光を光電変換する光電変換素子とを有する空間像計測器を更に備えるので、前述した如く、通常軟 X線領域の光を透過する物質は存在しないにもかかわらず、かかる光を露光用照明光として用いる場合にもその露光用照明光を用いて空間像の計測が可能となる。従って、この空間像計測器を用いてマスクパターンの基板ステージ上での投影 ί立-置を容易に求めること等が可能になる。上記露光装置において、前記露光用照明光（E L ) が軟 X線領域の光である場合には、前記マスク（R ) のパターンが、前記露光用照明光を反射する反射層上に、前記露光用照明光を吸収する物質を塗布することによって形成されていることが望ましい。かかる場合には、露光用照明光の吸収物質によってパターンが形成されている（パタニングされている）ので、露光用照明光である軟 X線領域の光の反射物質としての多層膜をパタニングする場合と異なり、失敗した場合のパターン修復が可能となる。また、上記吸収物質の材料を適当に選択することにより、上記の露光用照明光の反射層と吸収物質とを干渉計の測長ビーム（例えば可視領域の光）に対してほぼ同一反射率に設定することができ、マスク上の全面でほぼ同一精度でマスクの光軸方向位置を計測することが可能となる。本発明の第 1の態様に従う露光装置において、本発明の第 2具体例に示したように、マスクステージ及び基板ステージを移動可能に支持する共通のベース盤と、該ベース盤を移動可能に支持する定盤とをさらに備えてよく、該マスクステージ及び基板ステージの少なくとも一つのステージの移動により生じる反力に応じてベース盤が移動するように構成することができる。このように構成することにより、照明光に対してマスクステージと基板ステージとを同期して移動しながら露光を行う走査露光を実行しても、ステ一ジの移動により生じる偏荷重に基く露光装置の振動を抑制することができる。さらに、本発明の第 1の態様に従う露光装置において、前記反射光学系が複数のミラーを含み、該ミラーの少なくとも一つを温度調整するための熱交換器、例えば、ヒートパイプをさらに備え、該熱交換器が該少なくとも一つのミラ一の反射面の非照射領域上に装着されていてもよい。また、かかる熱交換器は、本発明の後述する第 2〜 4及び 7の態様に従う露光装置に適用していもよい。本発明の第 2の態様に従えば、マスク（R) のパターンを基板（W) 上に転写する露光装置であって、前記マスクと直交する第 1方向に対して傾いた光軸を有し、前記マスクに照明光を照射する照明光学系（PRM、 IM、 30、 M、 44) と；前記マスクで反射された照明光を前記基板上に投射する投影光学系（PO) と；前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置（RST、 WST、 80、 34、 62) と；前記同期移動中に前記投影光学系に対して前記マスクを前記第 1方向に相対移動させることによって前記パターンの像倍率誤差を補正するための補正装置（80、 34、 R ST) とを備える露光装置が提供される。第 2の態様に従う露光装置によれば、照明光学系からマスクと直交する第 1方向に対して傾いた光軸方向の照明光がマスクに照射される。すなわち、照明光学系からの照明光がマスクに対して斜め方向から照射される。そして、この照明光はマスク面で反射され、この反射光が投影光学系によって基板上に投射され、照明光で照明されたマスク上のパターンが基板上に転写される。このマスクパ夕一ンの転写に際して、駆動装置では投影光学系の倍率に応じた速度比でマスクと基板とを同期移動する。この同期移動中に、補正装置ではパターンの像倍率誤差を補正するために投影光学系に対してマスクを第 1方向に相対移動させる。これにより、走査露光によりマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、この際補正装置により、パターンの像倍率誤差を補正するために投影光学系に対してマスクが第 1方向に相対移動されるので、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のパターンの転写像に倍率誤差が生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。この場合において、前記照明光学系（PRM、 IM、 30、 M、 44)は、前記照明光（EL) として波長 5〜1 5 nmの間の EUV光を前記マスク（R) に照射し、前記投影光学系（PO)は、複数の反射光学素子のみからなることを特徴としてもよい。かかる場合には、露光用照明光として EUV光を用いてマスクのパターンが反射光学素子のみからなる投影光学系を介して基板上に転写されるので、非常に微細なパターン、例えば 100 nmL/Sパターンの高精度な転写が可能になる。上記露光装置において、前記補正装置（80、 RST、 34、 RI FZ)は、前記マスク（ R )の前記第 1方向の位置を計測する計測装置（ R I F Z ) を有する場合には、前記計測装置の出力に基づいて前記マスクを移動するようにしても良い。本発明の第 3の態様に従えば、マスク（R)のパ夕一ンを基板（W)上に転写する露光装置であって、前記マスク（R) と直交する第 1方向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系（P RM、 IMs 30、 M、

44) と；前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系 (PO) と；前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置（RST、 WST、 80、 34、 62) と；前記マスクの移動によって生じる前記パターンの像倍率の変化を補償する補正装置（80、 R

5丁、 34) とを備える露光装置が提供される。第 3の態様の露光装置によれば、照明光学系からマスクと直交する第 1方向に対して主光線が傾けられた照明光がマスクに照射される。すなわち、照明光学系からの照明光がマスクに対して斜め方向から照射される。そして、マスクから出射されるマスクと直交する第 1方向に対して主光線が傾いた照明光が投影光学系によって基板上に投射され、照明光で照明されたマスク上のパターンが基板上に転写される。このマスクパターンの転写に際して、駆動装置では投影光学系の倍率に応じた速度比でマスクと基板とを同期移動する。この同期移動中のマスクの移動によって生じるバタ一ンの像倍率の変化が補正装置によって補償される。従つて、走査露光によりマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、この際補正装置により、パターンの像倍率誤差が補償されるので、マスクの移動に起因して基板上のバタ―ンの転写像に倍率誤差が生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。第 3の態様の露光装置において、前記マスク（R) は反射型マスクであり、前記照明光学系（PRM、 IM、 30、 M、 44) は、前記照明光として波長 5〜 1 5 nmの間の EUV光を前記マスクに照射し、前記投影光学系（PO) は、複数の反射光学素子（M1〜M4) のみからなるものであっても良い。かかる場合には、露光用照明光として EUV光を用いてマスクのパターンが反射光学素子のみからなる投影光学系を介して基板上に転写されるので、非常に微細なパターン、例えば 1 00 nmL/Sパターンの高精度な転写が可能になる。上記第 3の態様の露光装置において、前記補正装置（R S T、 80 34)は、前記同期移動中、前記投影光学系の物体面側で前記マスク（R) を前記第 1方向に移動する駆動部材（R ST、 34) を含んでいても良い。この場合において、駆動部材は、同期移動中、投影光学系の物体面側でマスクを第 1方向に移動させるものであれば足りるが、例えば、前記駆動部材は、前記投影光学系の物体面に対して前記マスクを相対的に傾けるものであっても良い。かかる場合には、同期移動中、駆動部材によって、投影光学系の物体面側でマスクが第 1方向に移動させるのに加え、投影光学系の物体面に対する傾斜調整も可能になるので、投影光学系の物体面側が非テレセ卜リックであるにもかかわらず、マスクの光軸方向変位に起因して-基板上のバタ一ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる o 本発明の第 4の態様に従えば、マスク（R ) のパターンを基板（W ) 上に転写する装置であって、前記マスクの垂線に対して傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系（P R M、 I M、 3 0、 M、 4 4 ) と；前記マスクで反射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系（P O ) とを備え、前記照明光学系は、前記マスクに対して前記照明光の入射側に近接して配置され、前記マスク上での前記照明光の照射領域を規定する視野絞り（4 4 ) を有し、前記視野絞りによって前記照明領域の形状、大きさ、及び位置の少なくとも 1つを調整することを特徴とする装置が提供される。これによれば、照明光学系からマスクの垂線に対して傾けられた照明光がマスクに照射される。すなわち、照明光学系からマスクに対して斜めから照明光が照射される。そして、マスクで反射された照明光が投影光学系により基板上に投射され、マスクのパターンが基板上に転写される。また、この場合、照明光学系は、マスクに対して照明光の入射側に近接して配置され、マスク上での照明光の照射領域を規定する視野絞りを有し、視野絞りによつて照明領域の形状、大きさ、及び位置の少な〈とも 1つを調整するので、視野絞りのない場合に比べて照明光学系からマスクに向かって照射される照明光の断面形状の自由度が増大し、これに応じて照明光学系を構成する光学素子の設計の自由度が向上する。特に、視野絞りによってマスク上での照明光の照射領域の位置を調整する場合には、同一照明光を別の目的、例えば露光、マーク位置検出等に用いることが可能になる。第 4の態様に従う装置において、前記視野絞り（44) は、前記パターンの一部に前記照明光（E L) を照射する第 1開口（44a) と、前記マスクに形成されるマーク（例えば、 RM 1と RM4) に前記照明光を照射する第 2開口（44 b) とを有し、前記第 1開口と前記第 2開口とを切り替える切替機構（46) を備えることが望ましい。かかる場合には、切り替え機構では、露光時には視野絞りを第 1開口側に切り替えて、照明光がマスク上のパターンの一部に照射されるようにし、マスクの位置合わせ（ァライメン卜）時には視野絞りを第 2開口側に切り替えて、照明光がマスクに形成されたマークに照射されるようにすることができる。これにより、同一の視野絞りにより露光時及びァライメン卜時のそれぞれに適切な照明領域の設定が可能になる。本発明の第 5の態様に従えば、マスク（R) と基板（W) とを同期移動させつつ前記マスクに形成されたパターンを投影光学系（PO) を介して前記基板上に転写する露光方法において、前記マスク（R) として反射型マスクを用意し、前記投影光学系（PO) として反射光学系を使用し、前記マスクのパターン面に対し所定の入射角 0で露光用照明光を照射して前記露光用照明光により照明された前記マスクのパ夕一ンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するに際し、所定の調整用位置情報に基づいて前記マスク（R) の前記投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスクと基板とを前記第 1軸方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させることを特徴とする露光方法が提供され^) o この方法によれば、マスクのパターン面に対し所定の入射角で露光用照明光を照射して露光用照明光により照明されたマスクのパターンを投影光学系を介して基板上に転写するに際し、所定の調整用位置情報に基づいてマスクの投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、マスクと基板とが第 1軸方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動される。従って、走査露光によりマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、この際調整用位置情報に基づいてマスクの投影光学系の光軸方向（第 1軸方向）の位置が調整されるので、投影光学系（反射光学系）のマスク側が非テレセン卜リックであるにもかかわらず、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のバタ一ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。この方法において、前記調整用位置情報は、前記マスク（R ) の前記第 2軸上の移動方向に応じた第 1の調整用位置情報と第 2の調整用位置情報とを含み、前記マスク（R ) と基板（W ) との前記同期移動時に、前記マスクの移動方向毎に、前記第 1の調整用位置情報及び第 2の調整用位置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整することを特徴としても良い。かかる場合には、マスクと基板との同期移動時に、マスクの移動方向毎に、第 1の調整用位置情報及び第 2の調整用位置情報の内の移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いてマスクの第 1軸方向の位置を調整することから、マスクが第 2軸に沿って一方側から他方側に移動するときと、他方側から一方側に移動するときとで、同期移動中の第 1軸方向の位置変位が機械的的要因（ステージの移動特性）等で異なる場合であっても、その影響を受けることなく、高精度にマスクの第 1軸方向の位置調整を行うことができ、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のバタ―ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができる。上記露光方法において、前記調整用位置情報は、予め計測された情報であっても良く、あるいは、前記マスクと基板との前記同期移動中に前記調整用位置情報を計測するとともに、その調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整するようにしても良い。前者の場合には、マスクと基板との同期移動中に、マスクの第 1軸方向変位を計測することなく、予め計測された情報に基づいて例えばフィードフ才ヮ一ド制御により調整することができるので、その調整に際して制御遅れに起因する調整誤差が発生し難く、またマスクの第 1軸方向位置調整のための構成部分を簡略にすることができる。また、後者の場合には、同期移動中に計測した情報を用いてフィードバック制御により高精度にマスクの第 1 軸方向の位置を調整できる。本発明の第 6の態様に従えば、マスク（R ) のパターンを投影光学系（P O ) を介して基板（W ) 上に転写する露光方法において、前記マスクと直交する方向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照射し、前記照明光に対して前記マスクを相対移動するのに同期して、前記マスクで反射されて前記投影光学系を通過する照明光に対して前記基板を相対移動し、前記マスクと前記基板との同期移動によつて生じる前記バタ一ンの像倍率の変化を補償することを特徴とする露光方法が提供される。ここで、「マスクと基板との同期移動によって生じるパターンの像倍率の変化」とは、同期移動中のマスクの移動、主として投影光学系の光軸方向の移動に起因するパターンの像倍率の変化を意味する。第 6の態様に従う方法によれば、マスクと基板との同期移動によって生じるパターンの像倍率の変化を補償するので、投影光学系の物体面側が非テレセン卜リックであるにもかかわらず、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のパ夕一ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。本発明の第 7の態様に従えば、マスク（R ) のパターンを基板（W ) 上に転写する露光装置であって、前記マスクのバタ一ン面に対して照明光を傾けて照射する照明光学系（P R M、 I M、 3 0、 M、 4 4 ) と；前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系（P O ) と；前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置（ R S T、 W S T 8 0、 3 4、 6 2 ) と；前記同期移動中、前記投影光学系の物体面と直交する方向の前記マスクの位置と、前記物体面に対する前記マスクの相対的な傾きとの少な〈とも一方を調整する調整装置（8 0、 R I F Z、 3 4、 R S T ) とを備える露光装置が提供される。第 7の態様に従う露光装置によれば、照明光学系からマスクのパターン面に対して傾けて照明光が照射される。照明光学系からの照明光がマスクのパターン面に対して斜め方向から照射される。そして、この照明光はマスク面で反射され、この反射光が投影光学系によって基板上に投射され、照明光で照明されたマスク上のパターンが基板上に転写される。このマスクパターンの転写に際して、駆動装置では投影光学系の倍率に応じた速度比でマスクと基板とを同期移動する。この同期移動中に、調整装置では投影光学系の物体面と直交する方向のマスクの位置と、物体面に対するマスクの相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する。これにより、走査露光によりマスクのパターンの全面が基板上に逐次転写され、この際調整装置により、投影光学系の物体面と直交する方向のマスクの位置と、物体面に対するマスクの相対的な傾きとの少なくとも一方調整するので、マスクの光軸方向変位又は傾斜に起因して基板上のバタ一ンの転写像に倍率誤差、又はデイス卜ーシヨンが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。本発明の第 8の態様に従えば、照明光（E L ) によりマスク（R ) を照射し、該マスクに形成されたパターンを基板（W ) 上に転写する露光装置であって、複数のミラ— （M 1 ~M 4 ) から成る反射光学系を有し、該反射光学系により前記ノ、°夕一ンを基板上に投影するための投影光学系と、前記複数のミラーの内の少な

〈とも 1つのミラーの反射面上の非照射領域に配置された冷却装置（H P、 5 2 ) とを備える露光装置が提供される。第 8態様に従う発明は、 E U V露光装置のように投影光学系として反射光学系を用いる露光装置、あるいは反射屈折光学系を用いる露光装置では、照明光は反射光学素子の一部にのみ照射されるので、照明光が照射されない領域であればその反射面上に冷却装置を配置することが可能であるということに着眼して成された。上記露光装置によれば、投影光学系を構成する複数のミラーの内の少なくとも一つのミラーの反射面上の照明光の非照射領域に冷却装置を配置して備えることから、限界を超える温度変化が生じないように反射面を直接冷却することにより、照明光の照射に起因する投影光学系の結像特性の悪化を防止することができ、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。上記少なくとも一つのミラーは、熱伝導率が比較的小さい材料、例えば、熱伝導率が 5 . O W/m · Kになるような材料から構成され得る。熱伝導率が小さい材料から構成することにより、かなりの温度変化に対しても熱伝導によるミラ一の変形が抑制され、これにより結像特性の劣化を防止することができる。ミラ一を構成する材料として、例えば、ショッ卜社から入手可能である、低膨張ガラスとしてのゼロデュア（商品名）（熱伝導率 1 . 6 W/m■ K )ゃコ—ニング社の U L E (商品名）が好適である。この場合において、熱伝導率が大きい材料により形成された他のミラーについては、従来と同様に裏面側から冷却しても勿論良い。また、この場合、前記反射面上に前記冷却装置が配置された前記ミラーの裏面側にも冷却装置が配置されていても構わない。本発明の第 9の態様に従えば、照明光（E L ) によりマスク（R ) を照射し、該マスクに形成されたパターンを投影光学系（P O ) を介して基板（W ) 上に転写する露光装置であって、前記投影光学系として前記照明光が順次照射される第 1 ミラー（M 1 ) と第 2ミラ一（M 2 ) とを含む複数のミラ一（M 1〜M 4 ) から成る反射光学系が用いられ、前記複数のミラ一を保持する鏡筒（P P ) を冷却する鏡筒冷却装置（5 2 ) と；前記複数のミラーの内の少な〈とも 1つのミラーと前記鏡筒との間に設けられた熱交換器（H P ) とを備える露光装置が提供され o この態様の露光装置によれば、鏡筒冷却装置により複数のミラーを保持する鏡筒が冷却される。また、照明光の照射により前記複数のミラーに温度上昇が生じると、熱交換器により複数のミラーの内の少なくとも 1つのミラ一と鏡筒との間で熱交換が行われ、該ミラーが強制的に冷却される。この熱交換器による熱交換は、該ミラーに対する照明光の照射中は連続的に行われる。従って、熱交換器が接続されたミラ一の変形を防止することができ、投影光学系の結像特性が悪化するのを防止することができ、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。この意味からは、鏡筒に保持された全てのミラーと鏡筒との間に熱交換器を設け、全てのミラーの熱変形を防止するようにしても勿論良い。あるいは、照明光が最初に照射される第 1 ミラ一にのみ熱交換器を接続しても良い。あるいは第 1 ミラ一に加え、第 2ミラ—に熱交換器を接続してもよい。照明光の熱エネルギは第 1 ミラーの位置で最も高いので少なくとも第 1 ミラーと鏡筒との間に熱交換器を設け、第 1 ミラ一を強制冷却することが望ましい。第 9の態様に従う露光装置において、前記鏡筒が少な〈とも 1つのミラ—をそれぞれ保持する複数の分割鏡筒（P P、 P P ' ) から成り、前記鏡筒冷却装置が、前記各分割鏡筒を独立して冷却し、前記熱交換器（H P ) は、前記各分割鏡筒と該分割鏡筒によって保持される少な〈とも 1つのミラ一との間に少なくとも各 1つ設けられ得る。このように構成すれば、鏡筒冷却装置が各分割鏡筒を独立して冷却するので、分割鏡筒毎に異なる温度で冷却することが可能となり、結果的に各分割鏡筒とそれによつて保持されたミラーとの間に設けた熱交換器により、各分割鏡筒毎にミラーを異なる温度まで強制冷却することが可能になる。ここで、前記複数の分割鏡筒の 1つは、前記照明光（E L ) が最初に照射される前記第 1 ミラー（M 1 ) を保持する分割鏡筒（Ρ Ρ ' ) であり、前記熱交換器の内の 1 つは、前記第 1 ミラーと該第 1 ミラ一を保持する分割鏡筒との間に設けられ、前記鏡筒冷却装置は、前記第 1 ミラーを保持する分割鏡筒を他の分割鏡筒より低温で冷却することが望ましい。このようにすれば、最も熱吸収が多く、結像特性の悪化を招き易い第 1 ミラーを他のミラ一より効率よく冷却できるので、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を効率的に抑制することが可能になる。上記熱交換器は鏡筒（又は分割鏡筒）とミラーとの間で熱交換を行うものであればいずれのものでも良く、例えば、ヒー卜パイプ（Η Ρ ) にし得る。この場合、具体例に示したように、ヒートパイプ（H P ) が冷却しょうとするミラ一の表面

(反射面）の光照射領域を覆わないように、ミラ—表面と裏面をヒー卜パイプ（H

P ) で挟み込むことができる。第 8及び第 9態様に従う露光装置において、前記マスク（R ) は反射型マスクであり、前記マスクの前記照明光の入射側と反対側に配置される第 2冷却装置（ 3 6 ) を更に備えていても良い。かかる場合には、マスクの照射変動をも抑制することができるので、より効果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。本発明の第 1 0の態様に従う露光装置は、マスク（R) に照明光（EL) を照射する照明光学系（PRM、 IM、 30、 M、 42) を有し、前記マスクに形成されたパターンを基板（W) 上に転写する露光装置であって、反射光学素子（M 1〜M4) を有し、前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系（PO) と；前記反射光学素子とそれを保持する鏡筒 (PP) との間に設けられる熱交換器（HP) とを備える露光装置が提供される。この態様の露光装置によれば、投影光学系を構成する反射光学素子とそれを保持する鏡筒との間に設けられる熱交換器を備えていることから、マスクから出射される照明光が前記反射光学素子に照射され、該反射光学素子に温度上昇が生じると、熱交換器によりその反射光学素子と鏡筒との間で熱交換が行われ、その反射光学素子が冷却される。この熱交換器による熱交換は、反射光学素子と鏡筒との温度が一致するまで行われる。従って、予め鏡筒を冷却してお〈ことにより、照明光の照射に起因する投影光学系の結像特性の悪化をある程度防止することができ、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。第 1 0の態様の露光装置において、前記熱交換器は、前記反射光学素子の反射面の一部とその裏面との少な〈とも一方に接続されていても良い。また、前記投影光学系は反射光学素子の他、屈折光学素子を有する反射屈折光学系であっても勿論良いが、前記投影光学系は複数の反射光学素子のみから成り、前記複数の反射光学素子の少なくとも 1つが前言己熱交換器と接続されていても良い。この場合において、前記複数の反射光学素子のうち、前記マスクに対する光学的距離が最も短い反射光学素子（M 1 ) が前記熱交換器（H P) と接続されていることが望ましい。かかる場合には、マスクに対する光学的距離が最も短いため最も熱吸収が多く、結像特性の悪化を招き易い反射光学素子を冷却できるので、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を効率的に抑制することが可能になる。上記熱交換器を有する第 8〜1 0の態様に従う露光装置において、前記投影光学系は、リング 'イメージ 'フィールドを有し、かつ物体面側が非テレセン卜リックで、像面側がテレセン卜リックな光学系であっても良い。また、第 8〜1 0の態様に従う露光装置において、前記照明光は、波長 5〜 1 5 n mの間の E U V光であっても良い。 E U V光のように波長が短い照明光は、その照射エネルギが大きく、ミラー又は反射光学素子を冷却する必要性が高いからである。本発明の第 1 1の態様に従えば、反射型マスクに形成されたパターンを基板上 Iこ転写する露光装置の製造方法であって、

前記パターンを前記基板上に投影するための反射光学系を有する投影光学系を設ける工程と；

前記マスクを保持するマスクステージを設ける工程と；

前記基板を保持する基板ステージを設ける工程と；

前記マスクのパターン面に対し所定の入射角で露光用照明光を照射する照明系を設ける工程と；

前記露光用照明光により照明された前記マスクのパターンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するために、所定の調整用位置情報に基づいて前言己マスクの前記投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスクステージと基板ステージとを前記第 1方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させるステージ制御系を設ける工程とを含む露光装置の製造方法が提供され本発明の第 1 2の態様に従えば、マスクのパターンを基板上に転写する露光装置を製造する方法であって、

前記マスクと直交する第 1方向に対して傾いた光軸を有し、前記マスクに照明光を照射する照明光学系を設ける工程と；

前記マスクで反射された照明光を前記基板上に投射する投影光学系を設けるェ程と；

前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置を設ける工程と；

前記同期移動中に前記投影光学系に対して前記マスクを前記第 1方向に相対移動させることによって、前記パターンの像倍率誤差を補正するために補正装置を設ける工程とを含むことを特徴とする露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 3の態様に従えば、マスクのパターンを基板上に転写する露光装置の製造方法において、

前記マスクと直交する第 1方向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系を設ける工程と；

前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系を設ける工程と；

前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前言己マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置を設ける工程と；

前記マスクの移動によつて生じる前記ノ、'夕 -ンの像倍率の変化を補償する補正装置を設ける工程とを含むことを特徴とする露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 4の態様に従えば、マスクのパターンを基板上に転写する装置の製造方法であって、

前記マスクの垂線に対して傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系を設ける工程と；

前記マスクで反射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系を設けるェ程とを備え、

前記照明光学系は、前記マスクに対して前記照明光の入射側に近接して配置され、前言己マスク上での前記照明光の照射領域を規定する視野絞りを有し、前記視野絞りによって前記照明領域の形状、大きさ、及び位置の少な〈とも 1つを調整することを特徴とする露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 5の態様に従えば、マスクのパターンを基板上に転写する露光装置の製造方法であって、

前記マスクのパターン面に対して照明光を傾けて照射する照明光学系を設ける工程と；

前記同期移動中、前記投影光学系の物体面と直交する方向の前記マスクの位置と、前記物体面に対する前記マスクの相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調整装置を設ける工程とを備える露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 6の態様に従えば、マスクを照射して該マスクに形成されたバターンを基板上に転写する露光装置の製造方法であって、

複数のミラ—から成り且つ前記パターンを前記基板に投影する反射光学系を有する投影光学系を設ける工程と；

前記複数のミラーの少なくとも一つのミラ一を冷却するために冷却装置であつて、該少な〈とも一つのミラーの反射面の非照射領域に配置された冷却装置を設ける工程とを含む露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 7の態様に従えば、マスクを照射して該マスクに形成されたバターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置を製造する方法であって、前記投影光学系として、前記照明光が順次に照射される第 1 ミラーと第 2ミラ一とを含む複数のミラーから成る反射光学系を設ける工程と；

前記複数のミラーを保持する鏡筒を冷却する鏡筒冷却装置を設ける工程と；前記複数のミラーの内の少な〈とも 1つのミラーと前記鏡筒との間に熱交換器を設ける工程と含む露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 8の態様に従えば、マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置を製造する方法であって、

マスクに照明光を照射する照明光学系を設ける工程と；

反射光学素子を有し、前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系を設ける工程と；

前言己反射光学素子とそれを保持する鏡筒との間に熱交換器を設ける工程とを含む露光装置の製造方法が提供される。本発明の第 1 9の態様に従えば、本発明の前記態様に従う露光装置により製造されたマイクロデバイスが提供される。本発明の第 2 0の態様に従えば、本発明の前記態様に従う露光方法により製造されたマイクロデバイスが提供される。図面の簡単な説明

図 1は、第 1の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。図 2は、図 1の光源装置の内部を構成を示す図である。

図 3は、図 2の光源装置の左側面図である。

図 4は、図 1のレチクルステージ近傍の構成各部を詳細に示す図である。

図 5は、レチクルの概略平面図である。

図 6は、レチクルステージとウェハステージの X Y平面内の位置を計測する千渉計システムの構成を説明するための図である。

図 7は、図 1のスリツ卜板及びその駆動機構の一例を示す平面図である。

図 8は、図 1の投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。

図 9 Aは、空間像計測器を示す平面図、図 9 Bは図 9 Aの空間像計測器を示す側面図である。

図 1 0は、ウェハ（ウェハステージ）及びレチクル（レチクルステージ）の位置及び姿勢制御に関連する制御系の構成を概略的に示すプロック図である。

図 1 1は、レチクルパターンがウェハ上の複数ショット領域に転写される様子を示す図である。

図 1 2は、第 2の実施形態に係る露光装置の全体構成を概略的に示す図である。図 1 3は、図 1 2の投影光学系の内部構成を示す図である。

図 1 4 Aは図 8の各ミラ一の支持構造を説明するための概略斜視図であり、図 1 4 Bは図 1 4 Aの側面図である。

図 1 5は、第 4の実施形態に係る露光装置の全体構成を概略的に示す図である。図 1 6は、反射型レチクルへの入射角、レチクルの Z方向の変位△ Z及びレチクルに形成されたパターンの横ずれの関係を説明する図である。発明を実施するための最良の形態

第 1の実施形態

以下、本発明の第 1の実施形態を図 1〜図 1 1に基づいて説明する。図 1には、第 1の実施形態に係る露光装置 1 0の全体構成が概略的に示されている。この露光装置 1 0は、露光用照明光 ELとして波長 5〜1 5 nmの軟 X線領域の光（EUV光）を用いて、ステップアンドスキャン方式により露光動作を行う投影露光装置である。本実施形態では、後述するように、マスクとしてのレチクル Rからの反射光束をウェハ W上に垂直に投射する投影光学系 P 0が使用されているので、以下においては、この投影光学系 POからウェハ Wへの照明光 E Lの投射方向を投影光学系 P 0の光軸方向と呼ぶとともに、この光軸方向を Z軸方向、これに直交する面内で図 1における紙面内の方向を Y軸方向、紙面に直交する方向を X軸方向として説明するものとする。この露光装置 1 0は、マスクとしての反射型レチクル Rに描画された回路バターンの一部の像を投影光学系 POを介して基板としてのウェハ W上に投影しつつ、レチクル Rとウェハ Wとを投影光学系 P 0に対して 1次元方向（ここでは Y軸方向）に相対走査することによって、レチクル Rの回路パターンの全体をウェハ W 上の複数のショッ卜領域の各々にステップアンドスキャン方式で転写するものであ。露光装置 1 0は、 EUV光 E Lを Y方向に沿って水平に射出する光源装置 1 2、この光源装置 1 2からの E UV光 E Lを反射して所定の入射角 0 (0はここでは約 50m r a dとする）でレチクル Rのパターン面（図 1における下面）に入射するように折り曲げる折り返しミラ一 M (照明光学系の一部）、レチクル Rを保持するレチクルステージ R S T、レチクル Rのパターン面で反射された E U V 光 E Lをウェハ Wの被露光面に対して垂直に投射する反射光学系から成る投影光学系 ΡΟ、ウェハ Wを保持するウェハステージ WS Τ、フォーカスセンサ（ 1 4 a， 1 4 b) 及びァライメン卜光学系 ALG等を備えている。前記光源装置 1 2は、図 2に示されるように光源 1 6と照明光学系の一部（P RM、 IM、 30) とから構成される。光源 1 6は、例えば半導体レーザ励起による Y AGレーザやエキシマレ一ザ等の高出カレ一ザ 20と、この高出力レーザ 20からのレ一ザ光 Lを所定の集光点に集光する集光レンズ 22と、この集光点に配置された銅テープ等の E U V光発生物質 24とを備えている。ここで、 E U V光の発生のし〈みについて簡単に説明すると、高出カレ一ザ 2 0からのレーザ光 Lが集光レンズ 22の集光点に配置された E U V光発生物質 2 4に照射されると、この EUV光発生物質 24がレーザ光のエネルギで高温になり、プラズマ状態としての高エネルギー状態に励起され、低ポテンシャル状態に遷移する際に E U V光 ELを放出する。このようにして発生した EUV光 Eしは全方位に発散するため、これを集光する目的で、光源装置 1 2内には放物面鏡 PRMが設けられており、この放物面鏡 P RMによって EU V光 E Lは集光されて平行光束に変換されるようになっている。この放物面鏡 P RMの内表面には EUV光を反射するための E U V光反射層が形成されており、その裏面には冷却装置 26が取り付けられている。冷却装置 26としては冷却液体を用いるものが冷却効率の点からは好ましいが、これに限定されるものではない。放物面鏡 P RMの素材は熱伝導の点から金属が適している。放物面鏡 P R Mの表面に形成されている EUV光反射層として、 2種類の物質を交互に積層した多層膜を用いることにより、特定の波長の光のみを反射することが知られている。例えば、モリブデン Moと珪素 S iを数十層コ一ティングすると波長約 1 3 nmの EUV光を選択的反射することが知られている。反射されない波長の光は多層膜等により吸収されて熱に変わるため、放物面鏡 P R Mの温度が上昇する。この放物面鏡 P RMを冷却するために、前記;令却装置 26が必要となるのである。放物面鏡 P R Mによつて平行光に変換された EUV光 ELは、その光軸に垂直な断面形状が円形で、強度分布が一様な平行光である。光源装置 1 2内には、更に、上記の平行光に変換された E U V光 E Lを反射して図 1の折り返しミラ一 Mの方向に向けて偏向する照明ミラー I Mと、この照明ミラ— I Mの E U V光 E Lの進行方向後方側（図 2における紙面右側）に配置された波長選択窓（波長選択フィルタ一） 3 0とが設けられている。照明ミラー I Mは、図 2に示されるように、 E U V光 E Lが照射される側の面が曲面とされ、その曲面の表面には、二種類の物質を交互に積層（例えば、モリブデン M oと珪素 S iを数十層コーティング）した多層膜から成る反射層が形成され、この反射層で反射された E U V光がレチクル R上でちょうど細長いスリッ卜状になるよう設計されている。図 2の紙面内上下方向が後述するレチクル Rのパターン面を照明する所定面積を有する円弧状の照明領域（図 5の照明領域 1 Aを参照）の長手方向に直交する方向に対応し、レチクル Rのパターン面が丁度焦点面となっている。この場合、 E U V光 E Lの発光源が有限の大きさを持っため、レチクル Rのパターン面が焦点面になっているといってもその焦点面上では E U V光 E Lは 1 m mから 1 0 m m程度の幅を有する。従って、円弧状の照明領域は、細すぎるということは無い。照明ミラー I Mの反射面の裏面側には、前述した冷却装置 2 6と同様の冷却装置 2 8が設けられている。前記波長選択窓 3 0は、ここでは、可視光をカツ卜する目的で設けられている。これは、多層膜から成る E U V反射膜は、 E U V光近辺の波長に対してはかなり鋭い波長選択性を持ち、露光に用いる特定の波長のみを選択的に反射するが、可視光ゃ紫外光なども同様に反射してしまう。しかしながら、装置外部から入射してきた可視光や紫外光を E U V反射膜を通じてレチクル Rや投影光学系 P 0に導いたりすると、それらの光のエネルギーのためにレチクル Rや投影光学系 P Oを構成するミラ一（これらについては後述する）が発熱したり、最悪の場合にはゥェハ W上に不要な光が転写されて像の劣化を招〈おそれもあるため、かかる事態の発生を防止しょうとするものである。図 3には、図 2に示される光源装置 1 2を Y方向一側（図 2における左側）から見た状態が示されている。この図 3においては、紙面の奥側に図 1の折り返しミラー Mがある。照明ミラー I Mの反射面は図 3には表れていないが、図 3の紙面奥側からみた場合に長方形状をしている。すなわち、図 2では凹曲面、この左側面図である図 3では長方形であるから、照明ミラー I Mの反射面は、円筒の内周面の一部と同様の形状をしていることになる。巳11 光巳しは、照明ミラ一 I Mで反射した後、図 2の紙面内では収束されるが、図 3の紙面内では平行光のままである。即ち、図 3中の E U V光の左右方向の長さが後述する円弧状照明領域の長手方向の長さとなる。なお、平行と言っても前述の通り光源の大きさが有限であるため、空間的コヒ一レンシ一がゼロと言うわけではない。図 4に示した通り、前記レチクルステージ R S Tは、図 1では図示が省略されているが、 X Y平面に沿って配置されたレチクルステージべ一ス 3 2上に配置され、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一タ 3 4によって該レチクルステージべース 3 2上に浮上支持されている。このレチクルステージ R S Tは、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4によって Y方向に所定ス卜ロークで駆動されるとともに、 X方向及び 0方向（Z軸回りの回転方向）にも微小量駆動されるようになつている。また、このレチクルステージ R S Tは、磁気浮上型 2次元リニァァクチユエ一タ 3 4によって Z方向及び X Y面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可能に構成されている。レチクルステージ R S Tの周辺部の底部には、永久磁石（図示省略）が設けられており、この永久磁石とレチクルステージベース 3 2上に X Y 2次元方向に張り巡らされたコイル 3 4 aとによって前記磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4が構成されており、後述する主制御装置 8 0によってコイル 3 4 aに流す電流を制御することによってレチクルステージ R S Tの 6次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになつている。レチクルステージ R S Tは、図 4に拡大して示されるように、レチクル Rをレチクルステージべ一ス 3 2に対向して保持するレチクルホルダ R Hと、レチクルホルダ R Hの周辺部を保持するステージ本体 3 5と、ステージ本体 3 5の内部でレチクルホルダ R Hの背面側（上面側）に設けられ該レチクルホルダ R Hの温度をコントロールするための温度制御部 3 6とを備えている。前記レチクルホルダ R Hとしては、静電チャック式のレチクルホルダが用いられている。これは、 E U V光 E Lを露光用照明光として用いる関係から、本実施形態の露光装置 1 0は、実際には、不図示の真空チャンバ内に収容されており、このため真空チャック式のレチクルホルダは使用できないからである。レチクルホルダ R Hの素材は低膨張ガラスやセラミックなど従来の D U V露光装置で使用されている物で差し支えない。レチクルホルダ R Hのレチクル吸着面には、複数の温度センサ 3 8が所定間隔で配置されており、これらの温度センサ 3 8によってレチクル Rの温度が正確に測定され、この測定温度に基づいて温度制御部 3 6でレチクル Rの温度を所定の目標温度に保つような温度制御を行う。この温度制御部 3 6を構成する冷却装置としては、外部からフレキシブルなチューブを介して冷却液体を引き込む形の液冷式や、ペルチェ素子のような電子素子を用いる方式、さらにはヒ—卜パイプ等の熱交換器を用いる方式などが採用できる。レチクルステージ R STの丫方向一側の側面には、鏡面加工が施され、可視領域の光に対する反射面 40 aが形成されている。図 4では図示が省略されているが、図 6に示されるように、レチクルステージ R S Tの X方向一側の側面にも鏡面加工が施され、可視領域の光に対する反射面 40 bが形成されている。そして、この露光装置 10では、従来の DUV光源の露光装置と同様に、前記反射面 40 a、 40 bに測定ビームを照射する干渉計システムによってレチクルステージ R S Tの XY面内の位置が管理されている。この干渉計システムについては、後に詳述する。レチクル Rの表面（パターン面）には、 EUV光を反射する反射膜が形成されている。この反射膜は、例えば 2種類の物質を交互に積層させた多層膜である。ここでは、モリブデン Moと珪素 S iの多層膜を用いて波長 13门 171の 11 光に対して反射率約 70%の反射膜を形成している。かかる反射膜の上に E UV光を吸収する物質を一面に塗布し、パタニングする。多層膜のような反射物体をパタニングすると失敗した時の修復が不可能であるのに対し、吸収層を設けてバタニングする方法だとやり直しが可能になるのでパターン修復が可能になる。実在する大部分の物質が EUV光を反射しないため、吸収層に用いることができる。本実施形態では、後述するように、レチクル Rの Z方向位置を計測するために、レーザ干渉計（RIFZ 1〜RI FZ3) が用いられるため、これらのレーザ干渉計からの測定ビーム（可視領域の光）に対して前記反射層と同程度の反射率が得られるような物質により吸収層が形成されている。この他、この吸収層形成材料の選択の基準としてパタニングのし易さ、反射層への密着性、酸化などによる経年変化が' j \さいなどが挙げられる。図 5には、レチクル Rの一例が示されている。図中の中央にある長方形の領域がノ、'夕 -ン領域 P Aである。斜線が施された円弧状の領域が露光用照明光である E U V光 E Lが照射される円弧状照明領域 I Aである。ここで、円弧状の照明領域を用いて露光を行うのは、後述する投影光学系 P Oの諸収差が最も小さい領域のみを使用できるようにするためである。また、レチクル Rのパターン領域 P A の X方向両端部には、 Y方向に沿って所定間隔で位置合わせマークとしてのレチクルァライメン卜マーク R M 1〜R M 6が形成されている。レチクルァライメン卜マーク R M 1 と R M 4、 R M 2と R M 5、 R M 3と R M 6は、それぞれほぼ X 方向に沿って配置されている。図 5から明らかなように円弧状の照明領域 I Aを用いる場合には、一括露光 (静止露光）は不可能であるため、本実施形態では後述するようにして走査露光が行われる。レチクル Rは、前述したようにその表面に反射層が形成されるため、レチクル Rそのものの素材は特に問わない。レチクル Rの素材としては、例えば低膨張ガラス、石英ガラス、セラミックス、シリコンウェハなどが考えられる。この素材の選択の基準として、例えばレチクルホルダ R Hの素材と同一の素材をレチクル Rの素材として用いることが挙げられる。かかる場合には、露光用照明光 Eしの照射等による温度上昇に起因してレチクル Rゃレチクルホルダ R Hに熱膨張が生じるが、両素材が同一であれば同一量だけ膨張するので、両者の間にずれようとする力（熱応力）が働かないというメリツ卜がある。これに限らず、異なる物質であっても同じ線膨張率を持った物質をレチクル Rとレチクルホルダ R Hとの素材として用いれば、同じ効果が得られる。例えば、レチクル Rにシリコンウェハ、レチクルホルダ R Hに S "i C (炭化珪素）を用いることが考えられる。レチクル Rの素材としてシリコンウェハを用いると、パターン描画装置やレジス卜塗布装置、ェッチング装置などのプロセス装置などがそのまま使用できると言う利点もある。本実施形態では、かかる理由により、レチクル Rの素材としてシリコンゥェハを用い、レチクルホルダを S i Cによって形成している。図 1に戻り、レチクル Rの下方（E UV光の入射側）には可動式ブラインド 4 2、視野絞りとしてのスリツ卜板 44とがレチクル Rに近接して配置されている。より具体的には、これら可動式ブラインド 42、スリット板 44は、実際には、図 4に示されるようにレチクルステージベース 32の内部に配置されている。スリッ卜板 44は、円弧状の照明領域 I Aを規定するもので、投影光学系 P 0 に対して固定されていても勿論良いが、本実施形態においては、このスリツ卜板 44は、モータ等を含む切替機構としての駆動機構 46によって駆動可能に構成されている。図 7には、このスリツ卜板 44及びその駆動機構 46の平面図が示されている。スリット板 44には、露光用照明光としての E U V光 E Lが照射されるレチクル R上の円弧状の照明領域（第 1照明領域） I Aを規定する第 1開口としての第 1スリット 44 aと、レチクル Rのパターン領域 P Aの両側に形成されたァライメントマーク RM 1と RM4 (あるいは、 RM2と RM5、 RM3と RM6)部分に露光用照明光 E Lが照射される第 2照明領域を規定する第 2開口としての第 2スリツト 44 bとを有する。駆動機構 46は、モータ 46Aとこのモータの出力軸に継ぎ手 46 Bを介して連結された送りねじ 46 Cと、前記モータ 46 Aの制御部 46 Dとを備えている。スリッ卜板 44の図 7における紙面裏側に突設されたナツ卜部（図示省略）に送りねじ 46 Cが螺合している。このため、モータ 46 Aの回転によって送りねじ 46 Cが回転駆動され、これによつて送りねじ 46 Cの軸方向（Y方向）にスリツ卜板 44が駆動されるようになっている。駆動機構 46の制御部 46 Dは、後述する主制御装置 80 (図 1 0参照）からの指示に従って、露光時には、スリツ卜板 44を、露光用照明光 ELが第 1 スリット 44aに照射される第 1位置に切り替え、レチクル Rの位置合わせ（ァライメン卜）時には、スリッ卜板 4 4を、露光用照明光 E Lが第 2スリツ卜 4 4 bに照射される第 2位置に切り替えるようになつている。なお、送りねじを用いる代わりにリニアモータを用いてスリッ卜板 4 4を駆動してもよい。図 4に戻り、前記可動式ブラインド 4 2は、同一レチクル R内に描かれた冗長回路パターンをウェハ Wに転写した〈ない場合、その冗長回路部分が照明領域 I A内に含まれるのを防止するためのもので、本実施形態では、後述する主制御装置 8 0 (図 1 0参照）からの指示に応じ、駆動機構 4 6を構成する前記制御部 4 6 Dによってレチクルステージ R S Tの Y方向の移動と同期してその Y方向の移動が制御されるようになっている。この場合において、可動式ブラインド 4 2の始動は、レチクル Rが走査し始めてからレチクル Rと同じように走査し始めても良いし、目標の隠すべきパターンが差し掛かるのに合わせて動き始めても良い。露光装置に用いられる可動式ブラインドは、例えば、米国特許第 5 , 4 7 3 , 4 1 0号に開示されており、本国際出願で指定した指定国または選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、この米国特許を援用して本文の記載の一部とする。図 1に戻り、前記投影光学系 P Oは、前記の如く、反射光学素子（ミラー）のみから成る反射光学系が使用されており、ここでは、投影倍率 1 /4倍のものが使用されている。従って、レチクル Rによって反射され、レチクル Rに描かれたパターン情報を含む E U V光 E Lは、投影光学系 P 0によって 4分の 1に縮小されてウェハ W上に照射される。ここで、投影光学系 P Oについて図 8を用いてより詳細に説明する。この図 8に示されるように、投影光学系 P Oは、レチクル Rで反射された E U V光 E Lを順次反射する第 1 ミラー M 1 、第 2ミラー M 2、第 3ミラ一 M 3、第 4ミラー M 4 の合計 4枚のミラー（反射光学素子）と、これらのミラ一 M 1〜M 4を保持する鏡筒 P Pとから構成されている。前記第 1 ミラ一 M 1及び第 4ミラー M 4の反射面は非球面の形状を有し、第 2ミラ— M 2の反射面は平面であり、第 3ミラ一 M 3の反射面は球面形状となっている。各反射面は設計値に対して露光波長の約 5 0分の 1から 6 0分の 1以下の加工精度が実現され、 R M S値（標準偏差）で 0 . 2 n mから0 . 3 n m以下の誤差しかない。各ミラーの素材は低膨張ガラスあるいは金属であって、表面にはレチクル Rと同様の 2種類の物質を交互に重ねた多層膜により E U V光に対する反射層が形成されている。この場合、第 1 ミラ一M 1、第 2ミラ— M 2の素材は、熱膨張率が小さい低膨張ガラスであり、第 3ミラ一 M 3、第 4ミラー M 4の素材は金属である。各ミラ一 M 1〜M 4の表面にはレチクル Rと同様の 2種類の物質を交互に重ねた多層膜により E U V光に対する反射層が形成されている。投影光学系 P 0を構成するミラーに用いられる低膨張ガラスとしては、例えばショッ卜社製のゼロデュア（商品名）がある。ゼロデュアは、ハイクオーツ構造をした結晶化相を 7 0〜8 0重量パーセント含んでいるため、その線膨張係数は 0 ± 0 . 0 5 x 1 CT⁶である。また、ゼロデュアの熱伝導率は 1 . 6 W/ ( m · K ) である。なお、ゼロデュアなどの低膨張ガラスの代わりに、例えばアルミナ系（A l ₂ 0₃ ) 、又はコ―デライト系（2 M g 0₂ · 2 A 1 ₂ 0₃ · 6 S i 0₂ ) の低膨張セラミックスを用いるようにしても良い。この場合、図 8に示されるように、第 1 ミラー M 1で反射された光が第 2ミラ —M 2に到達できるように、第 4ミラー M 4には穴が空けられている。同様に第 4ミラ一 M 4で反射された光がウェハ Wに到達できるよう第 1 ミラ一 M 1には穴が設けられている。勿論、穴を空けるのでなく、ミラーの外形を光束が通過可能な切り欠きを有する形状としても良い。投影光学系 P 0が置かれている環境も真空であるため、露光用照明光の照射による熱の逃げ場がない。そこで、本実施形態では、ミラ一 M 1〜M 4と当該ミラ一 M 1〜M 4を保持する鏡筒 P Pの間を熱交換機としてのヒ—卜パイプ H Pで連結するとともに、鏡筒 P Pを冷却する冷却装置を設けている。すなわち、鏡筒 P Pを内側のミラー保持部 5 0と、その外周部に装着された冷却装置としての冷却ジャケヅ卜 5 2との 2重構造とし、冷却ジャケッ卜 5 2の内部には、冷却液を流入チューブ 5 4側から流出チューブ 5 6側に流すための螺旋状のパイプ 5 8が設けられている。ここでは、冷却液として冷却水が用いられている。冷却ジャケッ卜 5 2から流出チューブ 5 6を介して流出した冷却水は、不図示の冷凍装置内で冷媒との間で熱交換を行い、所定温度まで冷却された後、流入チューブ 5 4を介して冷却ジャケッ卜 5 2内に流入するようになっており、このようにして冷却水が循環されるようになっている。このため、本実施形態の投影光学系 P Oでは、露光用照明光（E U V光） E L の照射によりミラ一 M 1、 M 2、 M 3、 M 4に熱エネルギが与えられても、ヒ一卜パイプ H Pにより一定温度に温度調整された鏡筒 P Pとの間で熱交換が行われて、ミラー M 1、 M 2、 M 3 M 4が前記一定温度に冷却されるようになっている。この場合において、本実施形態では、図 8に示されるように、ミラ一 M 1、 M 2、 M 4等については、その裏面側のみでなく表面側（反射面側）の露光用照明光が照射されない部分にもヒー卜パイプ H Pが貼り付けられているので、裏面側のみを冷却する場合に比べてより効果的に前記各ミラーの冷却が行われる。なお、第 3ミラー M 3の裏面側や第 1 ミラー M 1の表面側のヒー卜パイプ H Pは、紙面の奥行き方向において鏡筒 P Pの内周面に達していることは言うまでもない。なお、鏡筒 P Pの外観は、図 6に示されるように、四角柱状をしている。図 1に戻り、前記ウェハステージ W S Tは、 X Y平面に沿って配置されたゥェハステージべ一ス 6 0上に配置され、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一タ 6 2によって該ウェハステージべ一ス 6 0上に浮上支持されている。このウェハステ一ジ W S Tは、前記磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一タ 6 2によって X方向及び Y方向に所定ストロークで駆動されるとともに、 0方向（Z軸回りの回転方向）にも微小量駆動されるようになっている。また、このウェハステージ W S Tは、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ—タ 6 2によって Z方向及び X Y面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可能に構成されている。磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕は、米国特許出願第 9 9 8， 0 3 8号（ 1 9 9 7年 1 2月 2 3日出願）に開示されており、本国際出願で指定した指定国または選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、この米国特許を援用して本文の記載の一部とする。ウェハステージ W S Tの底面には、永久磁石（図示省略）が設けられており、この永久磁石とウェハステージべ一ス 6 0上に X Y 2次元方向に張り巡らされたコイル（図示省略）とによって前記磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 6 2 が構成されており、後述する主制御装置 8 0により前記コイルに流す電流を制御することによってウェハステージ W S Tの 6次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。ウェハステージ W S Tの上面には、静電チャック方式の不図示のウェハホルダが載置され、該ウェハホルダによってウェハ Wが吸着保持されている。また、このウェハステージ W S Tの図 1における Y方向他側の側面には鏡面加工が施され、可視領域の光に対する反射面 7 4 aが形成されている。また、図 1では図示が省略されているが、図 6に示されるように、ウェハステージ W S Tの X方向一側の側面にも鏡面加工が施され、可視領域の光に対する反射面 7 4 bが形成されている。そして、この露光装置 1 0では、前記反射面 7 4 a、 7 4 bに測定ビームを照射する干渉計システムによつて投影光学系 P〇に対するその位置が正確に測定されるようになつている。この干渉計システムについては後述する。ウェハステージ WS T上面の一端部には、レチクル Rに描画されたパターンがウェハ W面上に投影される位置と、ァライメント光学系（ァライメン卜顕微鏡） ALGの相対位置関係の計測（いわゆるベースライン計測）等を行うための空間像計測器 FMが設けられている。この空間像計測器 FMは、従来の DUV露光装置の基準マーク板に相当するものである。

図 9A、図 9 Bには、この空間像計測器 FMの平面図、縦断面図がそれぞれ示されている。これらの図に示されるように、空間像計測器 FMの上面には、開口としてのスリット S LTが形成されている。このスリット S LTは、ウェハステ —ジ WSTの上面に固定された所定厚さの蛍光発生物質 63の表面に形成された EUV光の反射層 64にパターンニングされたものである。なお、反射層 64に代えて E UV光の吸収層を設け、この吸収層に開口を形成してもよい。前記スリッ卜 S L Tの下方のウェハステージ WS Tの上面板には、開口 66が形成されており、この開口 66に対向するウェハステージ WS Tの内部には、フォ卜マルチプライヤ等の光電変換素子 PMが配置されている。従って、投影光学系 P 0を介して上方から空間像計測器 FMに EUV光 ELが照射されると、スリッ卜 S LTを透過した EUV光が蛍光発生物質 63に到達し、該蛍光発生物質 6 3が EUV光に比べて波長の長い光を発する。この光が光電変換素子 PMによつて受光されその光の強度に応じた電気信号に変換される。この光電変換素子 PM の出力信号も主制御装置 80に供給されるようになっている。次に、図 6を用いて、レチクルステージ R S T及びウェハステージ WS Tの位置を計測する干渉計システム 70 (図 10参照）の構成等について詳述する。なお、図 6においては、各レーザ干渉計の測長軸を用いて該当するレーザ干渉計を代表的に示している。この干渉計システム 70は、レチクルステージ R STの XY面内の位置を計測する 4つのレーザ干渉計 R I F X 1、 RIFX2、 RIFY 1、 RI FY2と、ウェハステージ W S Tの X Y面内の位置を計測する 4つのレ一ザ干渉計 W I F X 1、 WI FX2、 WI FY 1、 WI F Y 2とを含んで構成されている。干渉計 R I F Υ 1は、レチクルステージ R S丁の反射面 40 aに計測ビーム R I FY 1 Mを投射するとともに、投影光学系 POの鏡筒 P Pに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 72a (図 1参照）に参照ビーム R I F Y 1 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム R I FY 1 Mの投射位置での固定鏡 72aに対するレチクルステージ RSTの Y方向の相対位置を計測する。同様に、干渉計 R I FY2は、レチクルステ一ジ RS Tの反射面 40 aに計測ビ一厶 R I F Y 2Mを投射するとともに、投影光学系 POの鏡筒 P Pに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 72a (図 1参照）に参照ビーム R I FY 2 Rを投射し、それそれの反射光を受光することにより、その計測ビーム R I FY 2Mの投射立置での固定鏡 72 aに対するレチクルステージ R S Tの Y方向の相対位置を計測する。上記 2つの干渉計 RIFY 1、 RI FY2の計測ビーム R I F Y 1 M、 R I F Y 2 Mの照射位置の中心が照明領域 I Aの中心（レチクル Rの X方向の中心）と一致するようになっている。従って、これら 2つの干渉計の計測値の平均値がレチクルステージ R S Tの Y方向位置を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったものがレチクルステージ R S Tの回転角（ここではひ 1とする）を与える。これらの干渉計 R I F Υ 1、 R I F Υ 2の計測値は、主制御装置 80に供給されており、主制御装置 80では上記平均値、及び回転角 α 1を算出する。また、干渉計 R I FX 1は、レチクルステージ R STの反射面 4 O bに計測ビ —ム R I FX 1 Mを投射するとともに、投影光学系 POの鏡筒 PPに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 72 bに参照ビーム R I F X 1 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム R I FX 1 Mの投射位置での固定鏡 72 bに対するレチクルステージ R S Tの X方向の相対位置を計測する。同様に、干渉計 R I F X 2は、レチクルステージ R S Tの反射面 40 bに計測ビーム R I FX 2Mを投射するとともに、投影光学系 POの鏡筒 P Pに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 72 bに参照ビーム R I FX 2 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム R I FX 2Mの投射位置での固定鏡 72 bに対するレチクルステージ R S Tの X方向の相対位置を計測する。上記 2つの干渉計 R I FX 1、 R I FX 2の計測ビーム R I FX 1 M、 R I F X 2Mの照射位置の中心が照明領域 I Aの中心（図 5中の点 P 2参照）と一致するようになっている。従って、これら 2つの干渉計の計測値の平均値がレチクルステージ R STの X方向位置を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったものがレチクルステージ R S Tの回転角（ここでは α 2とする）を与える。これらの干渉計 R I FX K R I FX 2の計測値は、主制御装置 80に供給されており、主制御装置 80では上記平均値、及び回転角 α 2を算出する。この場合、主制御装置 80では上記の回転角 α 1、 a 2のいずれか一方、又はその平均値（α 1 + α 2) /2をレチクルステ一ジ R STの 0方向の回転角として算出する。干渉計 WI F Y 1は、ウェハステージ WS Tの反射面 74 aに計測ビーム WI FY 1 Mを投射するとともに、投影光学系 POの鏡筒 PPに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 76 aに参照ビーム WI FY 1 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム WI F Y 1 Mの投射位置での固定鏡 76 aに対するウェハステージ W S Tの Y方向の相対位置を計測する。同様に、干渉計 WI FY 2は、ウェハステージ WSTの反射面 74 aに計測ビーム WI FY 2Mを投射するとともに、投影光学系 POの鏡筒 P Pに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 76 aに参照ビーム WI FY 2 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム W I F Y 2 Mの投射位置での固定鏡 76 aに対するウェハステージ WS Tの Y方向の相対位置を計測する。上記 2つの干渉計 W IFY 1、 WI FY2の計測ビーム W I F Y 1 M、 WI F Y 2 Mの照射位置の中心が照明領域 I Aに対応するウェハ上の円弧状の露光領域 SA (図 1 1参照）の中心と一致するようになっている。従って、これら 2つの干渉計の計測値の平均値がウェハステージ WS Tの Y方向位置を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったものがウェハステージ WS Tの回転角（ここでは ? 1 とする）を与える。これらの干渉計 WI F Y 1、 WI FY 2の計測値は、主制御装置 80に供給されており、主制御装置 80では上記平均値、及び回転角 ;51 を算出する。また、干渉計 WI F X 1は、ウェハステージ WS Tの反射面 74 bに計測ビーム W I F X 1 Mを投射するとともに、投影光学系 P 0の鏡筒 P Pに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 76 bに参照ビーム WI F X 1 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム WI FX 1 Mの投射ィ立置での固定鏡 7 6 bに対するゥェハステージ W S Tの X方向の相対ィ立置を計測する。同様に、干渉計 WI F X 2は、ウェハステージ WS Tの反射面 74 bに計測ビ —ム W I F X 2 Mを投射するとともに、投影光学系 P 0の鏡筒 P Pに取り付けられた固定鏡（参照鏡） 76 bに参照ビ―厶 WI FX 2 Rを投射し、それぞれの反射光を受光することにより、その計測ビーム WI FX 2Mの投射位置での固定鏡

76 bに対するウェハステージ WSTの X方向の相対位置を計測する。上記 2つの干渉計 W I FX1、 WI FX2の計測ビーム W I F X 1 M、 WI F X 2 Mの照射位置の中心が照明領域 I Aに対応する露光領域 S Aの中心と一致するようになっている。従って、これら 2つの干渉計の計測値の平均値がウェハステ一ジ WS Tの X方向位置を、両計測値の差を干渉計軸間隔で割ったものがゥェハステ一ジ WSTの回転角（ここでは 32とする）を与える。これらの干渉計 WI FX K WI FX 2の計測値は、主制御装置 80に供給されており、主制御装置 80では上記平均値、及び回転角； 32を算出する。この場合、主制御装置

80では上記の回転角31、 32のいずれか一方、又はその平均値（ ? 1 + 3 2) /2をウェハステージ WSTの 0方向の回転角として算出する。図 1に戻り、上記 8つの干渉計の全ての計測の基準となる投影光学系 POの鏡筒 PPには、レチクル Rの Z方向（第 1軸方向）の位置を計測する計測装置としてのレチクル面測定用レ一ザ干渉計 R I F Zが設けられている。このレ一ザ干渉計 RI FZは、実際には、図 6に示されるように、レーザ干渉計 RI FZ1、 R I F Z 2、 R I F Z 3の 3つが所定間隔で配置され、鏡筒 P Pに固定されているが、図 1 (及び図 4)では、これらが代表的にレーザ干渉計 R I FZとして示されている。これらのレーザ干渉計 R I F Z 1〜R I F Z 3からの測定ビームは、折り返しミラ一 Mを介して所定の入射角 0でレチクル Rのパターン面に投射される露光用照明光 E Lの照射領域、すなわち円弧状の照明領域 I A内の異なる 3点（ P 1 〜P 3 ) に露光用照明光 E Lの入射光路と出射光路（反射光路）の中心の Z方向の光路を通ってレチクル Rのパターン面に投射されるようになっている（図 1、図 4及び図 5参照）。このため、レーザ干渉計 R I F Z 1、 R I F Z 2、 R I F Z 3は、レチクル Rのパターン面に所定の入射角 0で斜めから入射し、入射角と同一の出射角で反射される露光用照明光 E Lに影響を及ぼすことなく、かつ露光用照明光 E Lによって干渉計測定ビームが影響を及ぼされることなく、高精度 (例えば、数 n m〜1 n m以下の精度）でレチクル Rの Z方向位置を計測することが可能になっている。レーザ干渉計 R I F Z 1〜R I F Z 3としては、ここでは、本体内に不図示の参照鏡が内蔵された参照鏡内蔵タィプのものが用いられ、その参照鏡の位置を基準としてレチクル R上の測定ビームの照射位置の Z方向位置を、それぞれ計測する。この場合、図 5に示される照明領域 I A内の点 P 1の位置にレーザ干渉計 R I F Z 1からの測定ビームが投射され、点 P 2の位置にレーザ干渉計 R I F Z 2 からの測定ビームが投射され、点 P 3の位置にレーザ干渉計 R I F Z 3からの測定ビームが投射されるようになっている。点 P 2は、照明領域 I Aの中心、即ちノタ一ン領域 P Aの X方向の中心軸上の点でかつ照明領域の Y方向の中心点であり、点 P 1、 P 3は前記中心軸に関して対称の位置にある。これら 3つのレーザ干渉計 R I F Z 1〜R I F Z 3の計測値は、主制御装置 8 0に入力されるようになっており（図 1 0参照）、主制御装置 8 0ではこれら 3 つの計測値に基づいて後述するようにして磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ— タ 3 4を介してレチクルステージ R S T、すなわちレチクル Rの Ζ位置及び傾斜を補正するようになっている。この一方、鏡筒 P Pを基準とするウェハ Wの Z方向位置は、投影光学系 P0 に固定された斜入射光式のフォーカスセンサ 1 4によつて計測されるようになつている。このフォーカスセンサ 14は、図 1に示されるように、鏡筒 P Pを保持する不図示のコラムに固定され、ウェハ W面に対し斜め方向から検出ビーム F B を照射する送光系 1 4 aと、同じく不図示のコラムに固定され、ウェハ W面で反射された検出ビーム F Bを受光する受光系 1 4 bとから構成される。このフォーカスセンサとしては、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号等に開示される多点焦点 ί立置検出系ゃ特開平 7 - 201 699号及び対応する米国特許第 5473424号に記載のフォーカスレべリング系が用いられている。このフォーカスセンサ 1 4 (1 4a、 14b) は鏡筒 P Pと一体的に固定されることが重要である。本国際出願で指定した指定国または選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び米国特許を援用して本文の記載の一部とする。これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、レチクル Rの XYZ 3 次元方向の位置が投影光学系 POの鏡筒 PPを基準として計測され、また、ゥェハ Wの X Y Z 3次元方向の位置が投影光学系 P 0の鏡筒 P Pを基準として計測されるので、投影光学系 POとレチクルステージ R S Tとウェハステージ WS Tの 3者は同一の支持部材で支えられる必要は無く、それぞれが別々の支持部材によつて支えられても差し支えない。すなわち、投影光学系 PO、レチクルステージ R ST及びウェハステージ WSTの 3者間に機械的接触は全くなくても差し支えない。また、前述した干渉計システム 70を構成する各干渉計の本体も、鏡筒 P Pに取り付けられたそれぞれの固定鏡を参照して計測を行っているので、投影光学系 PO、レチクルステージ R ST、ウェハステージ WS Tと機械的接触は必要無い。さらに、本実施形態では、投影光学系 P Oの側面に、図 1に示されるように、前記ァライメント光学系 A L Gが固定されている。このァライメント光学系 A L Gとしては、ブロードバンド光をウェハ W上のァライメン卜マーク（または空間像計測器 F M ) に照射し、その反射光を受光して画像処理方式によりマーク検出を行う結像式ァライメントセンサ、レーザ光を格子マークに照射して回折光を検出する L I A (Las er Interf e romet ric Alignment ) 方式のァライメン卜センサや A F M (原子間力顕微鏡）のような走査型プローブ顕微鏡等種々のものを用いることができる。図 1 0には、これまでに各所で説明した、ウェハ W (ウェハステージ W S T ) 及びレチクル R (レチクルステージ W S T ) の位置及び姿勢制御に関連する制御系の構成が概略的にブロック図にて示されている。この図 1 0に示される制御系の内の主制御装置 8 0 (マイクロコンピュータ又はミニコンピュ一夕から成る）及び磁気浮上型リニアァクチユエ—タ 3 4、 6 2によって、ステージ制御系が構成され、また、これらとレチクルステ一ジ W S T及びウェハステージ W S Tとによつて駆動装置が構成されている。次に、上述のようにして構成された本第 1の実施形態に係る露光装置 1 0による露光工程の動作について説明する。まず、不図示のレチクル搬送系によりレチクル Rが搬送され、ローデイングポジシヨンにあるレチクルステージ R S Tのレチクルホルダ R Hに吸着保持される。次に、主制御装置 8 0からの指令に基づいて、駆動機構 4 6は、露光用照明光 E Lが第 2スリット 4 4 bを照射する位置（第 2位置）にスリツ卜板 4 4を移動する。次いで、主制御装置 8 0では磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 6 2、 34を介してウェハステージ WS T及びレチクルステージ R S Tの位置を制御して、レチクル R上に描画されたレチクルァライメントマーク RM 1， RM4、 R M2, RM5、 RM3, R M 6を順次各 2つ露光用照明光 E Lで照射するとともに、レチクルァライメン卜マーク RM 1 , RM4、 RM2, RM 5, RM3, R M 6のウェハ W面上への投影像を空間像計測器 F Mで検出することにより、レチクルパターン像のウェハ W面上への投影位置を求める。すなわち、レチクルァラィメン卜を亍ぅ。次に、主制御装置 80では、空間像検出器 FMのスリツ卜 S LTがァライメン卜光学系 A L Gの直下へ位置するように、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ— 夕 62を介してウェハステージ WS Tを移動し、ァライメン卜光学系 A LGの検出信号及びそのときの干渉計システム 70の計測値に基づいて、間接的にレチクル Rのパターン像のゥェ1 \ W面上への結像位置とァライメン卜光学系 A L Gの相対位置、すなわちベースライン量を求める。かかるベースライン計測が終了すると、主制御装置 80ではウェハステージ WS T上のウェハ Wの各ショット領域に付設されたウェハァライメン卜マークの内の予め定めたサンプル対象となっているウェハァライメン卜マークの位置検出を、ウェハステージ WSTを順次移動させつつ、ァライメント光学系 ALGを用いて行う。このようにして、サンプルショヅ卜のウェハァライメントマ一クの位置検出が終了すると、それらのデータを用いて最小 2乗法を利用した統計学的手法を用いてウェハ W上の全てのショット領域の位置を求める。統計学的手法として、例えば、特開昭 61 -44429号及びそれに対応する米国特許第 4, 78 0, 6 1 7号に開示された EG A (ェンハンス卜 · グローバル ·ァライメン卜）法を用いることができ、本国際出願で指定した指定国または選択した選択国の国内法令が許す範囲において、この米国特許を援用して本文の記載の一部とする。ァライメン卜計測が終了すると、主制御装置 8 0では駆動機構 4 6を介してスリット板 4 4を、第 1スリット 4 4 aに露光用照明光 E Lが照射される位置 (第 1位置）へ切り替える。そして、主制御装置 8 0では次のようにしてステップアンドスキャン方式の露光を E U V光を露光用照明光 E Lとして用いて行う。すなわち、上で求めたゥェハ W上びの各ショッ卜領域の位置情報に従って、干渉計システム 7 0からの位置 '[f報をモニタしつつ、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 6 2を介してゥェハステージ W S Tを第 1ショッ卜の走査開始位置に位置決めするとともに、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4を介してレチクルステージ R S Tを走査開始位置に位置決めして、その第 1ショッ卜の走査露光を行う。この走査露光に際し、主制御装置 8 0では磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4、 6 2を介してレチクルステージ R S Tとウェハステージ W S Tとの速度比が投影光学系 P 0の投影倍率に正確に一致するように両ステ一ジの速度を制御し、両ステージのかかる速度比の等速同期状態にて露光（レチクルパターンの転写）が行われる。こうして第 1ショッ卜の走査露光が終了すると、ウェハステージ W S Tを第 2ショッ卜の走査開始位置へ移動させるショット間のステツピング動作を行う。そして、その第 2ショットの走査露光を上述と同様にして行う。この場合、レチクルステージ R S Tを戻す動作を省略してスループッ卜の向上を図るべく、第 1ショッ卜と第 2ショッ卜との走査露光の方向は反対向きで、すなわち第 1ショットの露光が Y軸上の一側から他側の向きで行われた場合には第 2ショッ卜の露光は他側から一側の向きで行われる。すなわち交互スキャンが行われる。このようにして、ショッ卜間のステッピング動作とショッ卜の走査露光動作とが繰り返され、ステップアンドスキャン方式でウェハ W上の全てのショッ卜領域にレチクル Rのパターンが転写される。図 1 1には、このようにして、レチクルパターンがゥェハ W上の複数ショッ卜領域 Sに転写される様子が示されている。図 1 1の場合は、 1枚のウェハから効率良〈完全な形のショッ卜が得られるよう、一行内に収めるショッ卜数を適宜偶数、奇数としている。ここで、上記の走査露光中ゃァライメント中には、投影光学系 P0に一体的に取付けられたフォーカスセンサ（14a、 14b) によってウェハ W表面と投影光学系 P0の間隔、 XY平面に対する傾斜が計測され、主制御装置 80によって磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 62を介してウェハ W表面と投影光学系 P 0との間隔、平行度が常に一定になるようにウェハステージ W S Tが制御される。また、主制御装置 80では、計測装置としてのレチクル面測定用レーザ干渉計 RI FZ1、 RI FZ2、 R I F Z 3の少なくとも 1つにより計測された所定の調整用位置情報に基づいて、露光中（レチクルパターンの転写中）の投影光学系 P0とレチクル Rのパターン面との間隔が常に一定に保たれるように、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 34を制御してレチクル Rの投影光学系 P0の光軸方向（第 1軸方向、 Z方向）の位置を調整しつつ、レチクルステージ RS丁と基板ステージ WSTとを Y軸方向（第 2軸方向）に沿って同期移動させる。この場合、主制御装置 80では、レチクルステージ R S Tとウェハステージ WS丁との同期移動時に、レチクルステージ R S Tの移動方向毎、例えば第 1ショットと第 2ショットとで、レチクル面測定用レーザ干渉計 R I FZ 1、 RI FZ2、 R I F Z 3の少なくとも 1つによって計測された第 1の調整用位置情報及び第 2の調整用位置情報の内の移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いてレチクルステージ R STの Z方向位置を調整するようになっている。従って、本実施形態によると、走査露光によりレチクル Rのパターンの全面がウェハ W上に逐次転写され、この際調整用位置情報に基づいてレチクル Rの投影光学系 P Oの光軸方向（第 1軸方向）の位置が調整されるので、投影光学系 P O のレチクル側が非テレセン卜リックであるにもかかわらず、レチクル Rの光軸方向変位に起因してウェハ W上のパターンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。また、レチクルステージ R S Tが Y軸に沿って一側から他側に移動するときと、他側から一側に移動するときとで、同期移動中のレチクル Rの方向の位置変位がメカ的要因（ステージの移動特性）や制御特性等で異なる場合であっても、その影響を受けることなく、高精度にレチクル Rの Z位置調整を行うことができ、レチクル Rの Z方向変位に起因してウェハ W上のパターンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのをより効果的に抑制することができる。ここで、主制御装置 8 0では露光中のレチクル Rの Z方向の位置調整を、予めレチクル面測定用レーザ干渉計 R I F Z 1、 R I F Z 2、 R I F Z 3の少なくとも 1つによって計測して得た調整用位置情報（第 1の調整用位置情報、第 2の調整用位置情報）に基づし、て磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4をフィ一ドフ才ヮード制御することにより行っても良く、あるいは実際の走査露光中にレチクル面測定用レーザ干渉計 R I F Z 1 R I F Z 2、 R I F Z 3の少なくとも 1つによってリアルタイムに計測して得た調整用位置情報（第 1の調整用位置情報、第 2の調整用位置情報）に基づいて磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4をフィ一ドバック制御することにより行っても良い。前者の場合には、レチクルステージ R S Tとウェハステージ W S Tとの同期移動中に、レチクル Rの Z 変位を計測することなく、予め計測された情報に基づいてフィードフォヮ一ド制御により調整が行われるので、その調整に際して制御遅れに起因する調整誤差が発生し難い。後者の場合には、前者の場合に比べて制御遅れが発生しないような制御系の工夫が必要であるが、より高精度にレチクル Rの Z方向の位置を調整できるという利点がある。また、レチクル面測定用レーザ干渉計 R I FZ 1、 R I FZ2、 R I FZ3は、レチクル Rの円弧状の照明領域 I A内の異なる位置にそれぞれの測定ビームを照射し、各測定ビームの照射位置でレチクル Rの Z方向位置を計測するので、これらのレチクル面測定用レーザ干渉計 R I FZ 1、 RI FZ2、 RI FZ3の全てを用いることにより、最も正確な測定デ一夕に基づいて時々刻々のレチクル R上のバタ一ン転写の対象領域内の Z位置のみでなくその傾斜をも調整することが可能になり、結果的に重ね合せ精度を一層向上させることが可能になる。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 80、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 34、レチクル面測定用レーザ干渉計 R I F Z、及びレチクルステージ R S Tによって、投影光学系 POに対してレチクル Rを第 1方向に相対移動させることによりレチクル Rとウェハ Wの同期移動中にレチクルパターンの像倍率誤差を補正するための補正装置、すなわち、レチクル Rの移動によって生じるレチクルパターンの像倍率の変化を補償する補正装置が構成されている。また、本実施形態では、主制御装置 80、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一タ 34、レチクル面測定用レーザ干渉計 R I F Z、及びレチクルステ —ジ RSTによって、レチクル Rとゥェハ Wの同期移動中に投影光学系の物体面と直交する方向のレチクルの位置と、物体面に対するレチクルの相対的な傾きとの少な〈とも一方を調整する調整装置が構成されている。さらに、本実施形態では、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 34とレチクルステージ R S Tとによってレチクル Rとウェハ Wの同期移動中、投影光学系 P 0の物体面側でレチクル Rを Z方向に駆動する駆動部材が構成されている。以上詳細に説明したように、本第 1の実施形態によると、照明光学系（P RM、 IM、 30、 M、 44) からレチクル Rと直交する Z方向に対して傾いた光軸方向の照明光 E Lがレチクル Rに照射され、この照明光がレチクル Rのパターン面で反射され、この反射光が投影光学系 POによってウェハ W上に投射され、照明光で照明されたレチクル R上のパターンがウェハ Wに転写される。このレチクルパターンの転写に際して、駆動装置（80、 34、 62、 R ST、 WST) では投影光学系 P 0の倍率に応じた速度比でレチクル Rとウェハ Wとを同期移動する。この同期移動中に、補正装置（80、 34、 R ST、 R I FZ) ではパターンの像倍率誤差を補正するために投影光学系 P 0に対してレチクル Rを Z方向に相対移動させる。この際、補正装置ではレチクル面測定用レーザ干渉計 R I F Zの出力に基づいてレチクル Rを Z方向に移動するようにしても良い。これにより、本実施形態の露光装置 1 0では、走査露光によりレチクル Rのパターンの全面がゥェハ W上に逐次転写され、この際補正装置により、パターンの像倍率誤差を補正するために投影光学系 P 0に対してレチクル Rが Z方向に相対移動されるので、レチクル Rの光軸方向変位に起因してウェハ W上のバタ―ンの転写像に倍率誤差が生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。また、本実施形態によると、照明系（ 1 2、 P RM、 I M、 30、 M、 44) は、照明光 E Lとして波長 5〜 1 5 n mの間の EUV光をレチクル Rに照射し、投影光学系 POとして複数の反射光学素子（M 1〜M4) のみからなる反射光学系が用いられているため、 EUV光を用いてレチクルパターンが投影光学系 P 0 を介してウェハ Wに転写されるので、非常に微細なパターン、例えば 1 OO nm L/Sパターンの高精度な転写が可能である。また、本実施形態によると、干渉計システム 70がレチクルステージ R S丁とウェハステージ W S Tとの投影光学系 P 0に対する X Y面内の相対位置を計測し、レチクル Rの投影光学系 POに対する Z方向の相対位置がレーザ干渉計 R I F Z により計測され、かつウェハ Wの投影光学系 POに対する Z方向の相対位置がフォ一カスセンサ 1 4により計測されるようになっているので、レチクルステージ R STとウェハステージ WS Tと投影光学系 P 0とが別々の支持部材に支持されていても何らの支障がない。このため、レチクルステージ R S Tとウェハステージ WS Tと投影光学系 P0とが機械的に連結される必要がないので、レチクルステ一ジ R ST、ウェハステージ WS Tの移動時の加減速度による反力やそれぞれのステージの支持部材の振動が、投影光学系 P 0の結像特性に悪影響を及ぼしたり、一方のステージの移動時の加減速度による反力が支持部材を介して他方のステ一ジの挙動に悪影響を与えることもない。

また、本実施形態によると、照明光学系内のスリツ卜板 44は、レチクルバタ —ンの一部に照明光 E Lを照射する第 1スリツ卜 44aと、レチクルァライメントマークに照明光 E Lを照射する第 2スリット 44bとを有し、照明光 E Lに対し第 1スリット 44 aと第 2スリット 44 bとを切り替える駆動機構 46が設けられていることから、同一のスリツ卜板 44により露光時及びァライメン卜時のそれぞれに適切な照明領域の設定が可能になる。また、この場合、スリット板 4 4のない場合に比べて照明光学系からレチクル Rに向かって照射される照明光の断面形状の自由度が増大し、これに応じて照明光学系を構成する光学素子の設計の自由度が向上する。また、本実施形態では、露光用照明光 E Lが軟 X線領域の光であり、ウェハステ一ジ WST上に、蛍光発生物質 63と、この表面に露光用照明光 E Lの反射層 62の薄膜により形成されたスリツ卜 S LTと、該スリツト S LTを介して露光用照明光 E Lが蛍光発生物質 63に到達した際に蛍光発生物質 63が発する光を光電変換する光電変換素子 P Mとを有する空間像計測器 FMを備えることから、通常軟 X線領域の光を透過する物質は存在しないにもかかわらず、かかる光を露光用照明光として用いる場合にもその露光用照明光を用いて空間像の計測が可能となり、この空間像計測器 F Mを用いてレチクルパターンのウェハステージ W S T上での投影位置を容易に求めること等が可能になる。また、本実施形態では、レチクル Rのパターンが、 E U V光 E Lの反射層上に成膜された E U V光（露光用照明光） E Lの吸収物質によって形成されていることから、露光用照明光である軟 X線領域の光の反射物質から成る多層膜をパ夕ニングする場合と異なり、失敗した場合のパターン修復が可能となる。また、上記吸収物質の材料を適当に選択することにより、上記の露光用照明光の反射層と吸収物質とを干渉計 R I F Zの測長ビーム（例えば可視領域の光）に対してほぼ同一反射率に設定することができ、レチクル R上の全面でぼぼ同一精度でレチクル Rの Z軸方向位置を計測することが可能となる。なお、上記実施形態では、レチクル面計測用レーザ干渉計 R I F Zとして、参照鏡一体型のタィプを使用する場合を例示したが、本発明がこれに限定されることはなく、マスクの Z位置を計測する計測装置としての干渉計は、投影光学系に固定された参照鏡と、投影光学系から離れた位置に配置された干渉計本体とを有していても良い。かかる場合には、干渉計本体の発熱に起因して投影光学系、あるいはそれに固定されたァライメン卜センサやフォーカスセンサ等の各種のセンサの光学特性に悪影響を与えるのを回避することができる。また、上記実施形態では、レーザ干渉計 R I F Zからの 3つの測定ビームがレチクル R上の照明領域 I A内に照射される場合について説明したが、これに限らず、例えば干渉計 R I F Zは、レチクル Rの Y方向の異なる位置に測定ビームを照射し、各測定ビームの照射位置毎にレチクル Rの Z方向の fiL置を計測するようにしても良い。かかる場合には、少なくとも Y方向（同期移動方向）については、レチクル Rとウェハ Wとの同期移動中にレチクル Rの光軸方向位置ずれ傾斜ずれを調整することが可能になる。この場合において、干渉計 R I F Zから少なくとも 2本の測定ビームをレチクル上の照明領域 I Aの Y方向の両側にそれぞれ照射する場合には、レチクル Rとウェハ Wとの同期移動中に、いわゆる先読み制御を行うことにより、フィ一ドフォヮードにてレチクル Rの Z位置の調整が可能になる。このような場合には、主制御装置 8 0、磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4、レチクル面測定用レーザ干渉計 R I F Z、及びレチクルステージ R S Tによって投影光学系の物体面と直交する方向のレチクルの位置と、物体面に対するレチクルの相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調整装置が構成される。前記先読み制御は、例えば、米国特許第 5 , 4 4 8 , 3 3 2号に開示されており、本国際出願で指定した指定国または選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、この米国特許を援用して本文の記載の一部とする。また、上記実施形態では、同期移動中に投影光学系 P 0の物体面側でレチクル Rを Z方向（第 1方向）に移動させる駆動部材が、レチクル Rを保持するレチクルステージ W S Tとこれを駆動する磁気浮上型 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4 とで構成される場合について説明したが、これに限らず、レチクルステージ R S T上にレチクル Rを保持するレチクルホルダ R Hを複数点で Z方向に駆動するピェゾ素子等の別のァクチユエ一夕を設け、これによつて駆動部材を構成してもよい。いずれにしても、駆動部材は、投影光学系 P Oの物体面に対してレチクル R を相対的に傾けるものであることが望ましい。かかる場合には、同期移動中、駆動部材によって、投影光学系 P 0の物体面側でレチクル Rが Z方向に移動されるのに加え、投影光学系 P Oの物体面に対する傾斜調整も可能になるので、投影光学系の物体面側が非テレセ卜リヅクであるにもかかわらず、レチクル Rの光軸方向変位に起因してウェハ W上のパターンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、結果的に重ね合わせ精度の向上を図ることが可能となる。また、上記実施形態では、スリツ卜板 4 4を用いて円弧状の照明領域 I Aを規定する場合について説明したが、これに限らず、照明光学系を構成する各光学部材が照明光 E Lが円弧状の形になるように設計されていればレチクル R直下のスリツ卜板 4 4は必ずしも設ける必要はない。例えば、反射ミラ一 I Mの曲率分布を調整して、円弧状の断面形状を有する照明ビームを形成することができる。また、図 2及び 3に示した光源 1 6に代えて、照明光 E Lの波長を発振するレーザ光源が現在または将来入手可能であるならば、そのレーザ光源をスリツ卜板とともにまたはスリッ卜板なしで用いることができる。このように構成することにより、光源を一層簡略にすることができる。また、レチクルァライメン卜マークは R M 1〜R M 6の位置ではなく、図 5中の R M 7 ~ R M 1 2の位置にしても良い。かかる場合には、スリット板 4 4として、第 1スリツ卜 4 4 aのみを有するスリツ卜板があれば良く、また、駆動機構 4 6は不要である。あるいは、レチクルァライメントマークを R M 1〜R M 1 2 の全ての ti:置に形成し、これら全てを利用しても良い。第 2の実施形態

次に、本発明の第 2の実施形態について図 1 2、図 1 3に基づいて説明する。ここで、前述した第 1の実施形態と同一若し〈は同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその詳細な説明は省略するものとする。図 1 2には、第 2の実施形態の露光装置 1 0 0の全体構成が概略的に示されている。この露光装置 1 0 0も、前述した露光装置 1 0と同様に、露光用照明光 E Lとして波長 5〜1 5 n mの軟 X線領域の光（E U V光）を用いて、ステップァンドスキャン方式により露光動作を行う投影露光装置である。この露光装置 1 0 0は、前述した投影光学系 P Oに代えて投影光学系 P O ' が設けられている点で前述した露光装置 1 0と異なり、この点に特徴を有する。図 1 3には、この投影光学系 P O ' の内部構成が示されている。この図 1 3 に示されるように、投影光学系 P O ' は、全 5枚のミラ一 M 5〜9によって構成されており、その結果、図 1 2に示されるように、レチクルステージ R S丁とウェハステージ W S丁が投影光学系 P 0 ' に対していずれも同一側となっている。その他の部分の構成等は、前述した第 1の実施形態の露光装置 1 0と同一である。従って、図 1 2には、レチクル面測定用レーザ干渉計 R I Fのみが示されているが、その他の測定系すなわち、レチクル X Y干渉計、ウェハ X Y干渉計、フォーカスセンサ、ァライメント光学系等も実際には、第 1の実施形態と同様に設けられていることは勿論である。また、図 1 3においては、ミラ一 M 5〜M 9の冷却システムが設けられていないが、第 1の実施形態と同様に設けられていても良い。このようにして構成された本第 2の実施形態の露光装置 1 0においても、レチクル面計測用のレーザ干渉計 R I F Zによりレチクル Rと投影光学系 P O ' の間隔を測定することができるとともに、前述した第 1の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。さらに、第 1実施形態で説明した露光装置（図 1参照）では、ウェハステージ W S T及びレチクルステージ R S Tは、それぞれ、 2次元リニアァクチユエ一夕 3 4 , 6 2によりベース盤 3 2 , 6 0上に浮上支持されていたが、図 1 2に示す本実施形態の露光装置 1 0 0では、前述のようにレチクルステージ R S Tとゥェハステージ W S Tが投影光学系 P O ' に対して同一側に配置されているため、それらのステージを共通のベース盤 1 0 2上で支持することができる。

さらに、露光装置 1 0 0では、図示しない 4つの防振パヅド 1 0 4により水平に支持された定盤 1 0 6を設けると共に、ベース盤 1 0 2は 2次元リニアァクチユエ一夕（図示しない）により定盤 1 0 6上で浮上可能に支持されている。 2 次元リニアァクチユエ一夕は、図 1及び図 4において示したレチクルステージ R S Tとウェハステージ W S Tの 2次元リニアァクチユエ一夕と同様に、ベ一ス盤 1 0 2の底面に埋め込まれた複数のマグネッ卜と、定盤 1 0 6の全面に渡って埋め込まれた磁気コイルとにより構成することができる。図 1 2に示した露光装置 1 0 0において、ウェハステージ W S T及びレチクルステージ R S Tを互いに逆向きに同期移動すると、ウェハステージ W S T及びレチクルステージ R S Tの重量及び移動速度が異なるために、それらのステージから構成されるステ一ジ系の重心位置が変化する。このステージ系の重心位置の変化により、ベース盤 1 0 2に反力が及ぼされる。この反力に応じてベース盤 1 0 2が定盤 1 0 6に対して移動する。この際、ベース盤 1 0 2は、ベース盤及び 2つのステージを含む系の運動量がステージの運動量と等しくなるように移動し、それらのステージ系の重心位置が変化してベース盤 1 0 2に偏荷重が生じても、かかる偏荷重をベース盤 1 0 2の重心移動によりキャンセルすることができる。それゆえ、露光装置 1 0 0全体の重心を所定位置に保持することができ、走査露光のために 2つのステージが移動しても、露光装置自体が振動することが防止される o 第 3の実施形態

この実施形態では、照射変動に起因する転写像の劣化を抑制するための具体的構成を示す。図 1 4 A及び Bには、一例として図 8に示した投影光学系 P 0の第 2ミラ一 M 2の支持構造が概略的に示されている。図 1 4 Aに示されるように、ミラー M 2は、通常と同様、その裏面（図 1 4 Aにおける上面）側の周辺部が円筒状のミラ—枠 9 0の 3箇所に内側に突設された不図示の 3点座の下面に支持され、その表面（反射面）側の周辺部 3箇所が不図示の押え板によって固定されている。また、ミラ一 M 2がずれたり、外れたりしないようにするため、ミラー枠 9 0とミラー M 2の側面との間には、パッキン（図示省略）が介装されている。また、本実施形態では、ミラ一枠 9 0には、所定間隔で複数の孔が形成され、これらの孔にそれぞれヒー卜パイプ H Pが挿入されている。各ヒ一卜パイプ H Pは、その放熱部（凝縮部）が鏡筒 P Pに接続され、その入熱部（蒸発部）がミラー M 2の裏面又は表面に接触されている。但し、実際には、ミラ一 M 2の表面側に設けられたヒートパイプ H Pの先端は、図 1 4 Bに示されるように、シリコン等の緩衝部材 9 2を介してミラー M 2の表面に当接されている。これによつて、ミラ _ M 2の反射面に歪み等が生ずるのを防止している。残りのミラー M 1、 M 3、 M 4も上記と同様の支持構造によって支持され、同様にして各ヒ一卜パイプ H Pの入熱部が当接されている。上述のようにして、ミラー M 1 ~M 4がそれぞれの支持構造によって支持され、ヒー卜パイプ H Pによって鏡筒 P Pのィンナ一部材 5 0に連結されている。以上詳細に説明したように、本第 3の実施形態に係る露光装置 1 0によると、照明光 E Lの吸収により投影光学系 P 0を構成する前記複数のミラ一 M 1〜M 4 に温度上昇が生じると、熱交換器としてのヒー卜パイプ H Pによってミラー M 1 〜M 4と鏡筒 P Pとの間で熱交換が行われ、該ミラ一 M 1〜M 4が鏡筒 P Pの温度まで強制的に冷却される。この場合、鏡筒冷却装置としての冷却ジャケッ卜 5 2によりミラ一 M 1〜M 4を保持する鏡筒 P Pが冷却されており、ヒー卜パイプ H Pによる熱交換は、ミラ一 M 1〜M 4に対する照明光 Eしの照射中は連続的に行われる。従って、ヒートパイプ H Pが接続されたミラ一 M 1〜M 4の変形を防止することができ、投影光学系 P 0の結像特性が悪化するのを防止することができ、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。この場合、鏡筒 P Pに保持された全てのミラ一 M 1〜M 4と鏡筒 P Pとの間にヒー卜パイプ H Pを設け、全てのミラー M 1〜M 4の熱変形を防止するようにしているが、これに限らず、レチクル Rとの光学的距離が最も短〈、従って照明光 E Lが最初に照射される第 1 ミラ一 M 1にのみヒートパイプ H P等の熱交換器を接続しても良い。あるいは第 1 ミラ一 M 1に加え、第 2ミラ一 M 2にヒ一卜パイプ H Pを接続してもよい。照明光 E Lの熱エネルギはミラー M 1の位置で最も高いので少な〈ともミラ一 M 1 と鏡筒 P Pとの間にヒ一卜パイプ等の熱交換器を設け、ミラ一 M 1を強制冷却することが望ましい。かかる場合には、レチクルに対する光学的距離が最も短いため最も熱吸収が多く、結像特性の悪化を招き易いミラー M 1を冷却できるので、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を効率的に抑制することが可能になるからである。また、第 3の実施形態では、鏡筒 P Pを冷却するとともに、この鏡筒 P Pにヒ -卜パイプを介してミラ一 M 1〜M 4を連結することにより、ヒ一卜パイプの熱交換によってミラ一を冷却する構成、すなわち、 ί氐膨張ガラスから成るミラ一 M 1の表面側（反射面）及び裏面側を冷却する冷却装置を、ヒートパイプ H Pと;令却ジャケヅ卜 5 2との組み合わせにより構成するので、かなりの温度変化に対してはその変形が結像特性を悪化させることがないという低膨張ガラス等の熱伝導率が小さい材料の長所を生かすとともに、限界を超える温度変化が生じないように反射面を直接冷却することにより、照明光の照射に起因する投影光学系の結像特性の悪化を防止することができ、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。但し、本発明がかかる構成に限定されないことは勿論である。例えば、投影光学系 P Oとして複数のミラーから成る反射光学系が用いられ、複数のミラーの内の少なくとも 1つのミラーが熱伝導率が小さい材料 (例えば低膨張ガラス）により形成されている場合には、該低膨張ガラスから成るミラーの反射面上の照明光の非照射領域に冷却装置（例えばペルチェ素子）を直接配置して、そのミラーの反射面を直接冷却するようにしても良い。なお、ミラ一の熱伝導率に関係なく表面冷却は有効であるが、特に熱伝導率が小さいミラーでは裏面を冷却した場合に温度勾配が生じ易いので、表面（反射面）を直接冷却する効果（表面冷却の効果）が大きい。また、本実施形態に係る露光装置 1 0では、レチクル Rとして反射型レチクルが使用され、レチクル Rの照明光 E Lの入射側（パターン面側）と反対側に配置された第 2冷却装置を含む温度制御部 3 6を備えていることから、レチクル Rの照射変動をも抑制することができ、より効果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になっている。また、本実施形態では、熱交換器としてヒー卜パイプ H Pを使用するので、機器の軽量 · コンパク卜化に貢献することができるが、これに限らず、他の熱交換器を用いても良い。なお、上記実施形態では、投影光学系 P Oの鏡筒 P Pを照明光 E Lの照射中ずつと冷却する場合を例示したが、これに限らず、予め鏡筒を冷却しておくようにしても良い。かかる場合であっても、レチクル Rから出射される照明光 E Lがミラ一（反射光学素子） M 1〜M 4に照射され、該ミラ一 M 1〜M 4がその照明光 E Lの熱エネルギにより温度上昇すると、ヒ一トパイプ等の熱交換器によりそのミラーと鏡筒との間で熱交換が行われ、そのミラーが冷却される。この熱交換器による熱交換は、反射光学素子と鏡筒との温度がー致するまで行われる。従って、照明光 E Lの照射に起因する投影光学系 P 0の結像特性の悪化をある程度防止することができ、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を抑制することが可能になる。第 4の実施形態

本発明の第 4の実施形態について図 1 5に基づいて説明する。ここで、前述した第 1及び 2の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその詳細な説明は省略するものとする。図 1 5に示したように第 4の実施形態の露光装置 1 0 0の全体構成は、投影光学系 P 0の代わりに投影光学系 P 0 'を使用する以外は、図 8に概略的に示した露光装置と同様の構造を有する。この露光装置 1 0 0も、第 1の実施形態の露光装置 1 0と同様に、露光用の照明光 E Lとして波長 5〜1 5门の軟線領域の光（E U V光）を用いて、ステップアンドスキャン方式により露光動作を行う投影露光装置である。図 1 5に示したように、この投影光学系 P O ' は、 Z方向に沿って配置され相互に連結された第 1の分割鏡筒 P Pと第 2の分割鏡筒 P P ' との 2部分から構成されており、各分割鏡筒 P P、 P P ' のそれぞれが別々の冷却装置によつて独立して冷却されている。すなわち、第 1の分割鏡筒 P Pは、前述した第 1の実施形態の鏡筒 P Pと同様に、内側のインナ—部材 5 0と、その外周部に装着された鏡筒冷却装置としての冷却ジャケッ卜 5 2との 2重構造とし、冷却ジャケッ卜 5 2の内部には、冷却液を流入チューブ 5 4側から流出チューブ 5 6側に流すための螺旋状のパイプ 5 8が設けられている。ここでは、冷却液として冷却水（又はフロリナ一卜（商品名））が用いられている。冷却ジャケット 5 2から流出チユーブ 5 6を介して流出した冷却水は、不図示の冷凍装置内で冷媒との間で熱交換を行い、所定温度まで冷却された後、流入チューブ 5 4を介して冷却ジャケッ卜 5 2内に流入するようになっており、このようにして冷却水が循環されるようになっている。これと同様に、第 2の分割鏡筒 P P ' は、内側のインナ一部材 5 1 と、その外周部に装着された鏡筒冷却装置としての冷却ジャケッ卜 5 3との 2重構造とし、冷却ジャケヅ卜 5 3の内部には、冷却液を流入チューブ 5 5側から流出チューブ 5 7側に流すための螺旋状のパイプ 5 9が設けられている。ここでは、冷却液として、冷却水が用いられている。冷却ジャケッ卜 5 3から流出チューブ 5 7を介して流出した冷却水は、不図示の冷凍装置内で冷媒との間で熱交換を行い、所定温度まで冷却された後、流入チューブ 5 5を介して冷却ジャケッ卜 5 3内に流入するようになつており、このようにして冷却水が循環されるようになつている。ここで、本第 2の実施形態では、ミラ一 M 2、 M 4が分割鏡筒 P P内に保持され、ミラ一 M 1、 ^^1 3が分割鏡筒？ ' 内に保持されている。ミラ— M 2、 M 4とこれらを保持する分割鏡筒 P Pとの間が熱交換器としてのヒートパイプ H P で連結されている。同様に、ミラー M 1、 M 3とこれらを保持する分割鏡筒 P P ' との間が熱交換器としてのヒ一トパイプ H Pで連結されている。以上のようにして、構成された本第 2の実施形態に係る露光装置 1 0 0では、前述した第 1の実施形態と同等の効果を得られる他、各分割鏡筒 P P、 P P ' の冷却ジャケッ卜 5 2、 5 3内に異なる温度の冷却水を流すことにより、それぞれの分割鏡筒を異なる温度まで強制冷却することが可能であり、ここでは、レチクル Rからの反射光が最初に照射されるミラ一 M 1 (及び M 3 ) を保持する分割鏡筒 P P ' をミラー M 2 (及び M 4 ) を保持する分割鏡筒 P Pより低温で冷却するようになつている。これにより、最も熱吸収が多く、結像特性の悪化を招き易いミラ一 M 1を他のミラーより効率よく冷却し、結果的に照射変動に起因する転写像の劣化を効率的に抑制している。第 1〜4の実施形態で示した投影光学系や、照明光学系は一例にすぎず本発明はそれらに限定されない。例えば、本発明は、半導体素子、液晶表示素子（デイスプレイ素子）、薄膜磁気へヅド、及び撮像素子（C C D ) などのマイクロデバイスの製造に用いられる露光装置だけでなく、レチクルまたはマスクを製造するために、ガラス基板またはシリコンウェハなどに回路ノ \°タ―ンを転写する露光装置にも本発明を適用することができる。ここで、 D U V (遠紫外）光や V U V (真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がド一プされた石英ガラス、螢石、弗化マグネシウムまたは水晶などが用いられる。また、 E U V露光装置では反射型マスクが用いられ、プロキシミティ方式の X線露光装置、または電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハなどが用いられる。

また、複数の光学素子から構成される照明光学系、及び投影光学系を露光装置本体に組み込んで光学調整を行うとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウェハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続するとともに、さらに総合調整（電器調整、動作確認等）をすることにより上記実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度などが管理されたクリ一ンルームで行うことが望ましい。

さらに、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いたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウェハを製作するステップ、前述の実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをゥェ八に露光するステップ、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）、検査ステップなどを経て製造される。

産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明によれば、反射型光学系を投影光学系として用いた投影露光装置であつても、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のバタ一ンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ、その結果的、重ね合わせ露光における重ね合わせ精度を向上することができる。

また、本発明によれば、マスクの光軸方向変位に起因して基板上のパターンの転写像に倍率誤差や位置ずれが生ずるのを効果的に抑制することができ重ね合せ精度の向上を図ることができる露光方法が提供される。また、本発明によれば、照射変動に起因する転写像の劣化を効果的に抑制することができる。このため、本発明を用いれば、例えば、 E U V光を用いた高解像度の投影露光を実現することができ、高い集積度のデバイスを高精度で製造することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 反射型マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、前記パターンを前記基板上に投影するための反射光学系を有する投影光学系と；

前記マスクを保持するマスクステージと；

前記基板を保持する基板ステージと；

前記マスクのバタ一ン面に対し所定の入射角で露光用照明光を照射する照明系と；

前記露光用照明光により照明された前記マスクのパターンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するために、所定の調整用位置情報に基づいて前記マスクの前記投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスクステージと基板ステージとを前記第 1方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させるステ一ジ制御系とを備える露光装置。

2 . 前記調整用位置情報は、前記マスクステージの前記第 2軸上の移動方向に応じた第 1の調整用位置情報と第 2の調整用位置情報とを含み、

前記ステージ制御系は、前記マスクステージと基板ステージとの前記同期移動時に、前記マスクステージの移動方向毎に、前記第 1の調整用位置情報及び第 2 の調整用位置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整することを特徴とする請求項 1に記載の露光

3 . 前記調整用位置情報は、予め計測された情報であることを特徴とする請求項 1に記載の露光装置。

4 . 前記マスクの前記第 1軸方向の位置を計測する計測装置を更に備え、前記ステ一ジ制御系は、前記マスクステージと基板ステージとの前記同期移動中に前記計測装置を用いて前記調整用位置情報を計測するとともに、その調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整することを特徴とする請求項 1に記載の露光装置。

5 . 前記計測装置は、前記マスクに対し垂直に測長ビームを照射してその反射光を受光することにより、前記マスクの前記第 1軸方向の位置を計測する干渉計であることを特徴とする請求項 4に記載の露光装置。

6 . 前記干渉計は、前記マスクの前記露光用照明光の照射領域に少なくとも 2 本の測長ビームを照射し、各測長ビームの照射位置毎に前記マスクの第 1軸方向の位置を計測することを特徴とする請求項 5に記載の露光装置。

7 . 前記干渉計は、前記マスクの前記第 2軸方向の異なる位置に測長ビームを照射し、各測長ビームの照射位置毎に前記マスクの第 1軸方向の位置を計測することを特徴とする請求項 5に記載の露光装置。

8 . 前記干渉計は、前記投影光学系に固定された参照鏡と、前記投影光学系から離れた位置に配置された干渉計本体とを有することを特徴とする請求項 5に記

9 . 前記ステージ制御系は、前言己計測した調整用位置情報を用いて前言己マスクの第 1軸方向の位置をフイードフ才ヮ一ド制御にて調整することを特徴とする請求項 4に記載の露光装置。

1 0 . 前記ステージ制御系は、前記計測した調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置をフィードバック制御にて調整することを特徴とする請求項 4に記載の露光装置。

1 1 . 前記マスクのパターン面に近接して配置され、前記露光用照明光が照射される前記マスク上の第 1照明領域を規定する第 1スリツ卜と、前記マスクに形成されたマーク部分に前記露光用照明光が照射される第 2照明領域を規定する第 2スリッ卜とを有するスリット板と；

前記スリッ卜板を、前記露光用照明光が前記第 1スリッ卜に照射される第 1位置と、前記露光用照明光が前記第 2スリツ卜に照射される第 2位置との間で切替える切替機構とを更に備える請求項 1〜1 0のいずれか一項に記載の露光装置。

1 2 . 第 1スリットが、第 1照明領域を円弧状に規定するための形状を有することを特徴とする請求項 1 1に記載の露光装置。

1 3 . 前記マスクステージと前記基板ステージと前記投影光学系とが別々の支持部材に支持され、

前記マスクステージと前記基板ステ一ジとの前記第 1軸に直交する前記第軸を含む面内の位置を計測する干渉計システムを更に備え、

前記干渉計システムが前記投影光学系を支持する部材に対する前記マスクステージと前記基板ステージとの前記第 1軸に直交する前記第 2軸を含む面内の相対位置を計測することを特徴とする請求項 1〜1 0のいずれか一項に記載の露光装

1 4 . 前記露光用照明光が軟 X線領域の光であり、

前記基板ステージ上に、蛍光発生物質と、この表面に前記露光用照明光の反射層又は吸収層の薄膜により形成された開口と、前記開口を介して前記露光用照明光が前記蛍光物質に到達した際に前記蛍光発生物質が発する光を光電変換する光電変換素子とを有する空間像計測器を更に備えることを特徴とする請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載の露光装置。

1 5 . 前記露光用照明光が軟 X線領域の光であり、

前記マスクのパターンが、前記露光用照明光を反射する反射層上に、該照明光を吸収する物質を塗布することによって形成されていることを特徴とする請求項 1〜1 0のいずれか一項に記載の露光装置。

1 6 . さらに、照明用光源を備え、該光源が、励起用レーザ装置と、 E U V光発光物質と、 E U V光を集光して特定の方向に光送するための鏡とを含むことを特徴とする請求項 1 ~ 1 0のいずれか一項に記載の露光装置。

1 7 . 前記鏡が、反射面に多層膜が形成された放物面鏡である請求項 1 6に記載の露光装置。

1 8 . 前記照明系が波長選択フィルターを有する請求項 1 ~ 1 0のいずれか一項に記載の露光装置。

1 9 .マスクステージ及び基板ステージを移動可能に支持する共通のベース盤と、該ベース盤を移動可能に支持する定盤とをさらに備え、該マスクステージ及び基板ステージの少なくとも一つのステージの移動により生じる反力に応じてベース盤が移動することができる請求項 1〜1 0のいずれか一項に記載の露光装置。

2 0 . 前記反射光学系が複数のミラ一を含み、該ミラーの少なくとも一つを温度調整するための熱交換器をさらに備え、該熱交換器が該少なくとも一つのミラ一の反射面の非照射領域上に装着されていることを特徴とする請求項 1に記載の露

2 1 . マスクのパターンを基板上に転写する露光装置であって、前記マスクと直交する第 1方向に対して傾いた光軸を有し、前記マスクに照明光を照射する照明光学系と；

前記マスクで反射された照明光を前記基板上に投射する投影光学系と；前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置と；

前言己同期移動中に前記投影光学系に対して前記マスクを前記第 1方向に相対移動させることによって、前記パターンの像倍率誤差を補正するために補正装置とを備えたことを特徴とする露光装置。

2 2 . 前記照明系は、前記照明光として波長 5〜1 5 n mの間のE U V光を前記マスクに照射し、

前記投影光学系は、複数の反射光学素子のみからなることを特徴とする請求項 2 1に記載の露光装置。

2 3 . 前記反射光学素子がミラーであり、該ミラ—の少なくとも一つを温度調整するための熱交換器をさらに備え、該熱交換器が該少な〈とも一つのミラーの反射面の非照射領域上に装着されていることを特徴とする請求項 2 2に記載の露光

2 4 . 前記補正装置は、前記マスクの前記第 1方向の位置を計測する計測装置を有し、前記計測装置の出力に基づいて前記マスクを移動することを特徴とする請求項 2 1又は 2 2に記載の露光装置。

2 5 . マスクのパターンを基板上に転写する露光装置において、前記マスクと直交する第 1方向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系と；

前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系と；前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記マスクと前記基板とを同期移動する駆動装置と；

前記マスクの移動によって生じる前記パターンの像倍率の変化を補償する補正装置とを備えたことを特徴とする露光装置。

2 6 . 前記マスクは反射型マスクであり、

前記照明光学系は、前記照明光として波長 5〜 1 5 n mの間の E U V光を前記マスクに照射し、

前記投影光学系は、複数の反射光学素子のみからなることを特徴とする請求項 2 5に記載の露光装置。

2 7 . 前記反射光学素子がミラーであり、該ミラーの少なくとも一つを温度調整するための熱交換器をさらに備え、該熱交換器が該少なくとも一つのミラーの反射面の非照射領域上に装着されていることを特徴とする請求項 2 6に記載の露光

2 8 . 前記補正装置は、前記同期移動中、前記投影光学系の物体面側で前記マスクを前記第 1方向に移動する駆動部材を含むことを特徴とする請求項 2 5又は 2 6に記載の露光装置。

2 9 . 前記駆動部材は、前記投影光学系の物体面に対して前記マスクを相対的に傾けることを特徴とする請求項 2 8に記載の露光装置。

3 0 . マスクのパターンを基板上に転写する装置であって、

前記マスクの垂線に対して傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系と；

前記マスクで反射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系とを備え、前記照明光学系は、前記マスクに対して前記照明光の入射側に近接して配置され、前記マスク上での前記照明光の照射領域を規定する視野絞りを有し、前記視野絞りによって前記照明領域の形状、大きさ、及び位置の少なくとも 1つを調整することを特徴とする露光装置。

3 1 . 前記視野絞りは、前記パターンの一部に前記照明光を照射する第 1開口と、前記マスクに形成されるマ一クに前記照明光を照射する第 2開口とを有し、前記第 1開口と前記第 2開口とを切り替える切り替え機構を備えることを特徴とする請求項 3 0に記載の露光装置。

3 2 . 第 1開口が、円弧状の開口であることを特徴とする請求項 3 1に記載の露光衣 lio

3 3 . 前記投影光学系が複数のミラーからなる反射光学素子であり、該ミラ—の少な〈とも一つを温度調整するための熱交換器をさらに備え、該熱交換器が該少なくとも一つのミラ一の反射面の非照射領域上に装着されていることを特徴とする請求項 3 0に記載の露光装置。

3 4 . マスクと基板とを同期移動させつつ前記マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して前記基板上に転写する露光方法において、前記マスクとして反射型マスクを用意し、

前記投影光学系として反射光学系を使用し、

前記マスクのバタ一ン面に対し所定の入射角 0で露光用照明光を照射して前記露光用照明光により照明された前記マスクのバタ一ンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するに際し、

所定の調整用位置情報に基づいて前記マスクの前記投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスクと基板とを前記第 1軸方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させることを特徴とする露光方法。

3 5 . 前記調整用位置情報は、前記マスクの前記第 2軸上の移動方向に応じた第 1の調整用位置情報と第 2の調整用位置情報とを含み、

前記マスクと基板との前記同期移動時に、前記マスクの移動方向毎に、前記第 1の調整用位置情報及び第 2の調整用位置情報の内の前記移動方向に対応する方の調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整することを特徴とする請求項 3 4に記載の露光方法。

3 6 . 前記調整用位置情報は、予め計測された情報であることを特徴とする請求項 3 4又は 3 5に記載の露光方法。

3 7 . 前記マスクと基板との前記同期移動中に前記調整用位置情報を計測するとともに、その調整用位置情報を用いて前記マスクの第 1軸方向の位置を調整することを特徴とする請求項 3 4又は 3 5に記載の露光方法。

3 8 . マスクのパターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光方法において、前記マスクと直交する方向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照射し、

前記マスクに対して前記マスクを相対移動するのに同期して、前記マスクで反射されて前記投影光学系を通過する照明光に対して前記基板を相対移動し、前記マスクと前記基板との同期移動中、前記マスクの移動によって生じる前記パターンの像倍率の変化を補償することを特徴とする露光方法。

3 9 . マスクのパターンを基板上に転写する露光装置であって、前記マスクのパターン面に対して照明光を傾けて照射する照明光学系と；

前記同期移動中、前記投影光学系の物体面と直交する方向の前記マスクの位置と、前記物体面に対する前記マスクの相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調整装置とを備える露光装置。

4 0 . 照明光によりマスクを照射し、該マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、

複数のミラーから成り且つ前記パターンを前記基板に投影する反射光学系を有する投影光学系と；

前記複数のミラ一の少なくとも一つのミラ一を冷却するために冷却装置であつて、該少なくとも一つのミラーの反射面の非照射領域に配置された冷却装置とを備える露光装置。

4 1 . 前記少な〈とも一つのミラ一は、熱伝導率が低い材料から構成されている請求項 4 0に記載の露光装置。

4 2 . 前記反射面上に前記冷却装置が配置された前記ミラーの裏面側にも冷却装置が配置されたことを特徴とする請求項 4 0に記載の露光装置。

4 3 . 照明光によりマスクを照射し、該マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であつて、

前記投影光学系として前記照明光が順次に照射される第 1 ミラーと第 2ミラーとを含む複数のミラーから成る反射光学系が用いられ、

前記複数のミラーを保持する鏡筒を冷却する鏡筒冷却装置と；

前記複数のミラーの内の少なくとも 1つのミラ一と前記鏡筒との間に設けられた熱交換器とを備える露光装置。

4 4 . 前記鏡筒が少なくとも 1つのミラーをそれぞれ保持する複数の分割鏡筒から成り、

前記鏡筒冷却装置が、前記各分割鏡筒を独立して冷却し、

前記熱交換器は、前記各分割鏡筒と該分割鏡筒によって保持される少なくとも 1つのミラーとの間に少なくとも各 1つ設けられていることを特徴とする請求項 4 3に記載の露光装置。

4 5 . 前記複数の分割鏡筒の 1つは、前記照明光が最初に照射される前記第 1 ミラ一を保持する分割鏡筒であり、

前記熱交換器の内の 1つは、前記第 1 ミラーと該第 1 ミラーを保持する分割鏡筒との間に設けられ、

前記鏡筒冷却装置は、前記第 1 ミラーを保持する分割鏡筒を他の分割鏡筒より低温で冷却することを特徴とする請求項 4 4に記載の露光装置。

4 6 . 前記熱交換器がヒー卜パイプであることを特徴とする請求項 4 2〜4 4 のいずれか一項に記載の露光装置。

4 7 . 前記マスクは反射型マスクであり、

前記マスクの前記照明光の入射側と反対側に配置される第 2冷却装置を更に備えたことを特徴とする請求項 4 0又は 4 3に記載の露光装置。

4 8 . マスクに照明光を照射する照明光学系を有し、前記マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、

反射光学素子を有し、前記マスクから出射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系と；

前記反射光学素子とそれを保持する鏡筒との間に設けられる熱交換器とを備え

4 9 . 前記熱交換器は、前記反射光学素子の反射面の一部とその裏面との少な <とも一方に接続されていることを特徴とする請求項 4 8に記載の露光装置。

5 0 . 前記投影光学系は複数の反射光学素子のみから成り、前記複数の反射光学素子の少なくとも 1つが前記熱交換器と接続されることを特徴とする請求項 4 8又は 4 9に記載の露光装置。

5 1 . 前記複数の反射光学素子のうち、前記マスクに対する光学的距離が最も短い反射光学素子が前記熱交換器と接続されることを特徴とする請求項 5 0に記

5 2 . 前記投影光学系は、リング · イメージ■フィールドを有し、かつ物体面側が非テレセントリックで、像面側がテレセン卜リックな光学系であることを特徴とする請求項 5 0又は 5 1に記載の露光装置。

5 3 . 前記明光は、波長 5〜1 5 n mの間の E U V光であることを特徴とする請求項 4 0〜4 5、 4 8及び 4 9のいずれか一項に記載の露光装置。

5 4 . 反射型マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置の製造方法であって、

前記マスクを保持するマスクステ一ジを設ける工程と；

前記基板を保持する基板ステージを設ける工程と；

前記露光用照明光により照明された前記マスクのバタ一ンを前記投影光学系を介して前記基板上に転写するために、所定の調整用位置情報に基づいて前記マスクの前記投影光学系の光軸方向である第 1軸方向の位置を調整しつつ、前記マスクステージと基板ステージとを前記第 1方向に直交する第 2軸方向に沿って同期移動させるステ一ジ制御系を設ける工程とを含む露光装置の製造方法。

5 5 . マスクのパターンを基板上に転写する露光装置を製造する方法であって、前記マスクと直交する第 1方向に対して傾いた光軸を有し、前記マスクに照明光を照射する照明光学系を設ける工程と；

前記同期移動中に前記投影光学系に対して前記マスクを前記第 1方向に相対移動させることによって、前記パターンの像倍率誤差を補正するために補正装置を設ける工程とを含むことを特徴とする露光装置の製造方法。

5 6 . マスクのパターンを基板上に転写する露光装置の製造方法において、前言己マスクと直交する第 1方向に対して主光線が傾けられた照明光を前記マスクに照射する照明光学系を設ける工程と；

前言己マスクから出射される照明光を前言己基板上に投射する投影光学系を設ける工程と；

前記マスクの移動によって生じる前記パターンの像倍率の変化を補償する補正装置を設ける工程とを含むことを特徴とする露光装置の製造方法。

5 7 . マスクのパターンを基板上に転写する装置の製造方法であって、

前記マスクで反射される照明光を前記基板上に投射する投影光学系を設けるェ程とを 1履え、

前記照明光学系は、前記マスクに対して前言己照明光の入射側に近接して配置され、前記マスク上での前記照明光の照射領域を規定する視野絞りを有し、前記視野絞りによって前言己照明領域の形状、大きさ、及び位置の少な〈とも 1つを調整することを特徴とする露光装置の製造方法。

5 8 . マスクのパターンを基板上に転写する露光装置の製造方法であって、前記マスクのパターン面に対して照明光を傾けて照射する照明光学系を設ける工程と；

前記同期移動中、前記投影光学系の物体面と直交する方向の前記マスクの位置と、前記物体面に対する前記マスクの相対的な傾きとの少なくとも一方を調整する調整装置を設ける工程とを備える露光装置の製造方法。

5 9 . マスクを照射して該マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置の製造方法であって、

複数のミラ一から成り且つ前記タ一ンを前記基板に投影する反射光学系を有する投影光学系を設ける工程と；

前記複数のミラーの少なくとも一つのミラ一を冷却するために冷却装置であつて、該少な〈とも一つのミラ一の反射面の非照射領域に配置された冷却装置を設ける工程とを含む露光装置の製造方法。

6 0 . 照明光によりマスクを照射し、該マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置を製造する方法であって、

前記投影光学系として、前記照明光が順次に照射される第 1 ミラーと第 2ミラ —とを含む複数のミラーから成る反射光学系を設ける工程と；

前記複数のミラーを保持する鏡筒を冷却する鏡筒冷却装置を設ける工程と；前記複数のミラ一の内の少なくとも 1 つのミラ—と前記鏡筒との間に熱交換器を設ける工程と含む露光装置の製造方法。

61. マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置を製造する方法であって、

マスクに照明光を照射する照明光学系を設ける工程と；

前記反射光学素子とそれを保持する鏡筒との間に熱交換器を設ける工程とを含む露光装置の製造方法。

62. 請求項 1 , 21 , 25， 30, 39, 40， 43及び 48のいずれか一項に記載の露光装置により製造されたマイクロデバイス。

63. 請求項 34または 38に従う露光方法により製造されたマイクロデバイス。