WO2005006416A1

WO2005006416A1 - 結合装置、露光装置、及びデバイス製造方法

Info

Publication number: WO2005006416A1
Application number: PCT/JP2004/010059
Authority: WO
Inventors: Kazuya Ono; Yuichi Shibazaki
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2005-01-20
Also published as: DE602004030247D1; EP1643543A1; US8120751B2; TW200507063A; US20080186465A1; US20060103944A1; HK1097103A1; EP1643543A4; US20100007865A1; HK1135195A1; JP4844123B2; US8228484B2; JP2010219558A; EP1643543B1; JPWO2005006416A1; KR20060026883A; US20060126045A1; ATE489724T1; JP5278382B2; CN102944981A

Abstract

この露光装置は、投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上にパターン像を投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記投影光学系は、前記液体と接する光学部材を含む第1群と、その第1群とは異なる第2群とを含み、前記第1群は、第1支持部材に支持され、前記第2群は、前記第1支持部材とは異なる第2支持部材に分離して支持される。

Description

明細書結合装置、露光装置、及びデバイス製造方法技術分野

本発明は、二物体を結合する結合装置、投影光学系と基板との間を液体で満たした状態で、投影光学系を介して基板を露光する露光装置、及び、この露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。

本願は、 2003年 7月 9日に出願された特願 2003— 272615号、及ぴ、 2003年 7月 28日に出願された特願 2003— 281182号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。背景技術

半導体デバイスゃ液晶表示デバィスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長は、 Kr Fエキシマレーザの 248 nmであるが、更に短波長の A r Fエキシマレーザの 193 nmも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度 (DOF) も重要となる。解像度 R、及び焦点深度 δはそれぞれ以下の式で表される。

R = k _χ · λ/ΝΑ … (1)

δ =±k₂ · 1/NA² … （2)

ここで、 λは、露光波長、 ΝΑは、投影光学系の開口数、い k₂はプロセス係数である。（1 ) 式、（2 ) 式より、解像度 Rを高めるために、露光波長； Lを短くして、開口数 N Aを大きくすると、焦点深度 δが狭くなることが分かる。

焦点深度 δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足する恐れがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば、国際公開第 9 9 Ζ 4 9 5 0 4号パンフレット（文献 1 ) に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の 1 ( η 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ともに、焦点深度を約 η倍に拡大するというものである。なお、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、上記文献 1の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

ところで、投影光学系の最も基板側の光学部材の端面（終端面）と基板表面との間に液体を満たした状態においては、基板を保持する基板ステージの移動等によって生じる振動が液体を介してその終端の光学部材に伝わり、投影光学系と液体とを介して基板上に投影されるパターン像が劣化してしまう可能性がある。また、その液体の圧力変化により、投影光学系に力が加わり、投影光学系が変動して基板上に投影されるパターン像が劣化してしまう可能性がある。発明の開示

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、一方の振動が他方に伝わらないように 2つの物体を結合する装置を提供することを第 1の目的とする。また、投影光学系と基板との間を液体で満たして露光する際のパターン像の劣化を抑えることができる露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを第 2の目的とする。

上記の課題を解決するため：本発明は、実施の形態に示す図 1〜図 1 7に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号は、その要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第 1の態様は、投影光学系（P L) と基板（P ) との間を液体（5 0 ) で満たし、投影光学系（PL) と液体（50) とを介して基板 (P) 上にパターン像を投影することによって基板（P) を露光する露光装置であって、投影光学系（PL) は、液体（50) と接する光学部材（60) を含む第 1群（60) と、その第 1群（60) とは異なる第 2群（MPL) とを含み、第 1群（60) は第 1支持部材（47) に支持され、第 2群（MPL) は第 1支持部材（47) とは異なる第 2支持部材（42) に分離して支持されている。

本態様によれば、投影光学系のうち、液体に接する光学部材を含む第 1群と、それとは異なる第 2群とを、第 1支持部材及ぴ第 2支持部材のそれぞれで分離して支持するようにしたので、第 1群と第 2群とを振動に関して分離することができる。したがって、第 1群の振動が第 2群に伝わることを防止でき、パターン像の劣化を防止し、高いパターン精度を有するデパイスを製造することができる。本発明の第 2の態様は、投影光学系（PL) と基板（P) との間を液体（50) で満たし、投影光学系 (PL) と液体 (50) とを介して基板 (P) 上にパターン像を投影することによって基板（P) を露光する露光装置であって、投影光学系 (PL) は、液体 (50) と接する光学部材を含む第 1群 (60) と、その第 1群（60) とは異なる第 2群（MPL) とを含み、第 1群（60) を動かす駆動機構（48) により第 2群（MPL) に対する第 1群（60) の位置調整を行う。

本態様によれば、投影光学系のうちの液体に接する光学部材を含む第 1群を、その第 1群とは異なる第 2群に対して所望の位置に位置決めできるので、投影光学系と基板との間に液体が満たされていても、パターン像の劣化が防止され、高い精度を有するデバイスを製造することができる。

本発明の第 3の態様は、第 1物体（LS 2) と第 2物体（108) とを結合する結合装置（160) であって、第 1物体（LS 2) と第 2物体（108) とを結合するパラレルリンク機構（160、 161) と、第 1物体（LS 2) 及ぴ第 2物体（108) のうちの一方の振動が他方に伝わらないように、パラレルリンク機構（160、 161) に内蔵された防振機構（167、 1 72、 173、 1 74) とを備える。

本態様によれば、第 1物体と第 2物体とを、防振機構を内蔵したパラレルリンク機構で結合することで、一方の振動（変動）が他方に伝わることを防止できる。また、パラレルリンク機構を駆動することで、第 1物体と第 2物体との相対位置の維持 ·調整を行うことができる。

本発明の第 4の態様は、投影光学系（PL 2) と基板（P2) との間の少なくとも一部を液体（101) で満たし、投影光学系（PL 2) と液体（101) とを介して基板 (P 2) 上にパターンの像を投影することによって基板（P 2) を露光する露光装置（EX2) において、投影光学系（PL2) は、液体（101) と接する光学部材を少なくとも含む第 1群 (102) と、その第 1群 (102) とパターンとの間に配置される第 ₂群（MPL2) とを含み、前記露光装置は、第 1群（102) を保持する第 1保持部材（LS 2) と、第 1保持部材（LS 2) とは分離して、第 2群（MPL2) を保持する第 2保持部材（PK2) と、第 1 保持部材（LS 2) と第 2保持部材（PK2) とを支持するフレーム部材（10 8) とを備える。

本態様によれば、液体と接する光学部材を含む第 1群とそれとは異なる第 2群とを、第 1保持部材及び第 2保持部材のそれぞれで分離して保持するようにしたので、第 1群と第 2群とを振動に関して分離することができる。したがって、液体に起因する第 1群を保持する第 1保持部材の振動が第 2群を保持する第 2保持部材に伝わることを防止でき、パターンの像の劣化を防止し、高いパターン精度を有するデバイスを製造することができる。

また、例えば基板ステージの位置情報を計測するための干渉計システムの参照鏡（固定鏡）が第 2保持部材に取り付けられている構成の場合、第 2保持部材に振動が伝わらないようにすることで、基板ステージの位置情報の計測やその計測結果に基づく位置制御を精度良く行うことができる。

本発明の第 5の態様は、投影光学系（PL2) と液体（101) を介して基板 (P 2) 上に露光光を照射することによって基板を露光する露光装置（EX2) であって、投影光学系（PL 2) は、液体（101) と接する光学部材を含む第 1群（102) と、その第 1群とパターンとの間に配置される第 2群（MPL2) とを含み、露光装置（EX2) は、第 1群（102) を保持する第 1保持部材（L S 2) と、第 1保持部材（LS 2) とは分離して、第 2群（MPL 2) を保持する第 2保持部材（PK2) と、第 1保持部材（LS 2) を支持するためのフレーム部材（108) と、第 1保持部材（LS 2) とフレーム部材（1 08) の少なくとも一方の振動を抑制するための防振機構（161) を有し、第 1保持部材とフレーム部材とを連結する連結機構（160) とを備える。

本態様によれば、液体と接する光学部材を含む第 1群とそれとは異なる第 2群とを、第 1保持部材及ぴ第 2保持部材のそれぞれで分離して保持するようにしたので、第 1群と第 2群とを振動に関して分離することができる。したがって、例えば液体に起因する第 1群を保持する第 1保持部材の振動が第 2群を保持する第 2保持部材に伝わることを防止でき、パターンの像の劣化を防止し、高いパターン精度を有するデパイスを製造することができる。

本発明の第 6の態様は、投影光学系（PL 2) と液体（101) とを介して基板（P 2)上に露光光を照射することによって基板を露光する露光装置（EX2) において、基板（P) の露光中に、基板（P) 上の一部のみに液浸領域（AR2) を形成する液浸機構（1 10， 120) を備え、投影光学系（PL 2) は、液体と接する光学部材を含む第 1群（102) と、その第 1群とパターンとの間に配置される第 2群 (MP L 2) とを含み、第 1群 (102) と第 2群 (MP L 2) とは振動的に分離して支持されている。

本態様によれば、液体と接する光学部材を含む第 1群とそれとは異なる第 2群とが振動に関して分離して支持されているので、例えば液体に起因する第 1群の振動が第 2群に伝わることを防止でき、パターンの像の劣化を防止し、高いパターン精度を有するデパイスを製造することができる。

また、本発明の第 7の態様は、デバイス製造方法であって、上記記載の露光装置（EX) を用いる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の露光装置の第 1の実施形態を示す概略構成図である。

図 2は、投影光学系の先端部と液体供給装置及び液体回収装置との位置関係を示す図である。

図 3は、供給ノズル及び回収ノズルの配置例を示す図である。図 4は、投影光学系の支持構造の第 1の実施形態を示す概略図である。

図 5は、第 1群の支持構造の一例を示す概略図である。 ' 図 6は、投影光学系の支持構造の第 2の実施形態を示す概略図である。

図 7は、本発明の露光装置の第 2の実施形態を示す概略構成図である。

図 8は、投影光学系の先端部と液体供給機構及び液体回収機構との位置関係を示す図である。

図 9は、供給ノズル及ぴ回収ノズルの配置例を示す図である。

図 1 0は、結合装置を示す概略斜視図である。

図 1 1は、結合装置を構成するリンク部の断面図である。

図 1 2は、第 1群の位置情報を計測する計測手段を示す概略構成図である。図 1 3は、干渉計の一例を示す図である。

図 1 4は、図 1 3に示すダブルパス干渉計の特徴を説明するための模式図である。

図 1 5は、干渉計の光路を示す模式図である。

図 1 6は、第 1群の位置情報を計測する計測手段の他の実施例を示す図である。図 1 7は、半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の露光装置及びデバィス製造方法について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではなく、例えば、これら実施形態の構成要素同士を適宜組み合わせてもよい。

(露光装置の第 1実施形態）

図 1は、本発明に係る露光装置の第 1の実施形態を示す概略構成図である。図 1において、露光装置 E Xは、マスク Mを支持するマスクステージ M S丁と、基板 Pを支持する基板ステージ P S Tと、マスクステージ M S Tに支持されているマスク Mを露光光 E Lで照明する照明光学系 I Lと、露光光 E Lで照明されたマスク Mのパターンの像を基板ステージ P S Tに支持されている基板 Pに投影露光する投影光学系 P Lと、露光装置 E X全体の動作を統括制御する制御装置 C O N Tとを備えている。ここで、本実施形態では、露光装置 E Xとしてマスク Mと基板 Pとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスク Mに形成されたパターンを基板 Pに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステツパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系 P Lの光軸 A X と一致する方向を Z軸方向、 Z軸方向に垂直な平面内でマスク Mと基板 Pとの同期移動方向（走查方向）を X軸方向、 Z軸方向及ぴ X軸方向に垂直な方向（非走查方向）を Y軸方向とする。また、 X軸、 Y軸、及び Z軸まわりの回転 (傾斜）方向をそれぞれ、 Θ X、 Θ Y、及び θ Ζ方向とする。なお、ここでいう「基板」は、半導体ウェハ上にレジストを塗布したものを含み、「マスク」は、基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。

本実施形態の露光装置 Ε Χは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であつて、基板 Ρ上に液体 5 0を供給する液体供給装置 1と、基板 Ρ上の液体 5 0を回収する液体回収装置 2とを備えている。露光装置 Ε Χは、少なくともマスク Μ のパターン像を基板 Ρ上に転写している間、液体供給装置 1から供給した液体 5 0により投影光学系 P Lの投影領域を含む基板 Ρ上の一部に液浸領域を形成する。具体的には、露光装置 Ε Χは、投影光学系 P Lの先端部の光学素子 6 0の先端面 (最下面） 7と基板 Pの表面との間を局所的に液体 5 0で満たし、この投影光学系 P Lと基板 Pとの間の液体 5 0及ぴ投影光学系 P Lを介してマスク Mのパターン像を基板 P上に投影することによつて基板 Pを露光する。

照明光学系 I Lは、マスクステージ M S Tに支持されているマスク Mを露光光 E Lで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するォプティカルインテグレータ、ォプティ力ルインテグレータからの露光光 E Lを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光 E Lによるマスク M上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスク M上の所定の照明領域は照明光学系 I Lにより均一な照度分布の露光光 E で照明される。照明光学系 I Lから射出される露光光 E Lとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（g線、 h線、 i線）及び K r Fエキシマレーザ光（波長 2 4 8 n m) 等の遠紫外光（D U V光）や、 A r Fエキシマレーザ光 (波長 1 93 nm) 及ぴ ₂レーザ光（波長 1 57 nm) 等の真空紫外光（VU V光）などが用いられる。本実施形態では、 A r Fエキシマレーザ光を用いる。マスクステージ MS Tは、マスク Mを支持するものであって、投影光学系 P L の光軸 AXに垂直な平面内、すなわち、 XY平面内で 2次元移動可能及び 0 Z方向に微小回転可能である。マスクステージ MS Tは、リユアモータ等のマスクステ一ジ駆動装置 M STDにより駆動される。マスクステージ駆動装置 M S T Dは、制御装置 C O N Tにより制御される。マスクステージ MS T上のマスク Mの 2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計によりリアルタイムで計測され、計測結果は、制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは、レーザ干渉計の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置 M STDを駆動することでマスクステージ MS Tに支持されているマスク Mの位置決めを行う。

投影光学系 P Lは、マスク Mのパターンを所定の投影倍率 βで基板 Ρに投影露光するものであって、複数の光学素子（レンズ）で構成されており、これら光学素子は鏡筒 ΡΚで支持されている。本実施形態において、投影光学系 PLは、投影倍率が例えば 1Z4あるいは 1Z5の縮小系である。なお、投影光学系 PL は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。

投影光学系 PLは、その先端側（基板 P側）に配置され、液体 50と接する光学部材を含む光学素子（第 1群） 60と、光学素子 60とマスク Mとの間に配置された複数の光学素子を含む投影光学系本体（第 2群） MPLとを有している。投影光学系本体 MP Lは鏡筒 PKに支持されており、光学素子 60は、鏡筒 PK から分離して支持されている。光学素子 60及び投影光学系本体 MP Lの支持構造の詳細に関しては後述する。なお、本実施形態において、第 1群を構成する光学素子 60は、 1つの光学部材（レンズ）により構成されているものとする。基板ステージ PSTは、基板 Pを支持するものであって、基板 Pを基板ホルダを介して保持する Zステージ 51と、 Zステージ 51を支持する XYステージ 5 2とを備えている。 Zステージ 51及び XYステージ 52を含む基板ステージ P STは、ステージベース 53に支持されている。基板ステージ PSTは、リニアモータ等の基板ステージ駆動装置 P S TDにより駆動される。基板ステージ駆動装置 PSTDは、制御装置 CONTにより制御される。 Zステージ 51を駆動することにより、 Zステージ 51に保持されている基板 Pの Z軸方向における位置 (フォーカス位置）、及ぴ 0 X、 0 Y方向における位置が制御される。また、 XY ステージ 52を駆動することにより、基板 Pの XY方向における位置（投影光学系 PLの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。すなわち、 Zステージ 51は、基板 Pのフォーカス位置及ぴ傾斜角を制御して基板 Pの表面をオートフォーカス方式、及びォートレベリング方式で投影光学系 P Lの像面に合わせ込み、 XYステージ 52は、基板 Pの X軸方向及び Y軸方向における位置決めを行う。なお、 Zステージと XYステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。

基板ステージ PST (Zステージ 51) 上には基板ステージ P S Tと一体的に移動する移動鏡 54が設けられている。また、移動鏡 54に対向する位置にはレ一ザ干渉計 55が設けられている。基板ステージ P ST上の基板 Pの 2次元方向の位置、及び、回転角は、レーザ干渉計 55によりリアルタイムで計測され、計測結果は、制御装置 CON Tに出力される。制御装置 CONTは、レーザ干渉計 55の計測結果に基づいて、基板ステージ駆動装置 PSTDを駆動することで基板ステージ P STに支持されている基板 Pの位置決めを行う。

露光装置 EXは、投影光学系 PLの先端面（光学素子 60の先端面） 7と基板 Pとの間の空間 56に所定の液体 50を供給する液体供給装置 1と、空間 56の液体 50を回収する液体回収装置 2とを備えている。液体供給装置 1は、投影光学系 PLと基板 Pとの間の少なくとも一部を液体 50で満たすためのものであつて、液体 50を収容するタンク、加圧ポンプなどを備えている。液体供給装置 1 には供給管 3の一端部が接続され、供給管 3の他端部には供給ノズル 4が接続されている。液体供給装置 1は、供給管 3及ぴ供給ノズル 4を介して空間 56に液体 50を供給する。

液体回収装置 2は、吸引ポンプ、回収した液体 50を収容するタンクなどを備えている。液体回収装置 2には回収管 6の一端部が接続され、回収管 6の他端部には回収ノズル 5が接続されている。液体回収装置 2は、回収ノズル 5及ぴ回収管 6を介して空間 56の液体 50を回収する。空間 56に液体 50を満たす際、制御装置 CONTは、液体供給装置 1を駆動し、供給管 3及び供給ノズル 4を介して空間 56に対して単位時間当たり所定量の液体 50を供給するとともに、液体回収装置 2を駆動し、回収ノズル 5及ぴ回収管 6を介して単位時間当たり所定量の液体 50を空間 56より回収する。これにより、投影光学系 PLの先端面 7 と基板 Pとの間の空間 56に液体 50が配置される。

本実施形態において、液体 50には純水が用いられる。純水は、 Ar Fエキシマレーザ光のみならず、露光光 E Lを例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（g線、 h線、 i線）及び K r Fエキシマレーザ光 (波長 248 nm) 等の遠紫外光 (DUV光) とした場合、この露光光 ELを透過可能である。

図 2は、露光装置 EXの投影光学系 PLの下部、液体供給装置 1、及び液体回収装置 2などを示す正面図である。図 2において、投影光学系 PLの最下端の光学素子 60は、先端部 6 OAが走查方向に必要な部分だけを残して Y軸方向（非走查方向）に細長い矩形状に形成されている。走査露光時には、先端部 6 OAの直下の矩形の投影領域にマスク Mの一部のパタ一ン像が投影され、投影光学系 P Lに対して、マスク Mが一 X方向（又は +X方向）に速度 Vで移動するのに同期して、 XYステージ 52を介して基板 Pが +X方向（又は一 X方向）に速度 ]8 · V (；8は投影倍率）で移動する。そして、 1つのショット領域への露光終了後に、基板 Pのステッピングによって次のショット領域が走查開始位置に移動し、以下、ステップ ·アンド ·スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。本実施形態では、基板 Pの移動方向と平行に、基板 Pの移動方向と同一方向に液体 50が流れる。

図 3は、投影光学系 PLのレンズ 60の先端部 6 OAと、液体 50を X軸方向に供給する供給ノズル 4 (4A〜4C) と、液体 50を回収する回収ノズル 5 (5 A、 5 B) との位置関係を示す図である。図 3において、レンズ 60の先端部 6 OAの形状は、 Y軸方向に細長い矩形状となっており、投影光学系 PLのレンズ 60の先端部 6 OAを X軸方向に挟むように、 +X側に 3つの供給ノズル 4 A〜 4 Cが配置され、一 X側に 2つの回収ノズル 5 A、 5 Bが配置されている。そして、供給ノズル 4A〜4Cは供給管 3を介して液体供給装置 1に接続され、回収ノズル 5A、 5 Bは回収管 4を介して液体回収装置 2に接続されている。また、供給ノズル 4 A〜4 Cと回収ノズル 5 A、 5 Bとをほぼ 180° 回転した配置に、供給ノズル 8 A〜8 Cと、回収ノズル 9 A、 9 Bとが配置されている。供給ノズル 4 A〜4 Cと回収ノズノレ 9 A、 9 Bとは Y軸方向に交互に配列され、供給ノズル 8 A〜8 Cと回収ノズル 5 A、 5 Bとは Y軸方向に交互に配列され、供給ノズル 8 A〜 8 Cは供給管 1 0を介して液体供給装置 1に接続され、回収ノズル 9 A、 9 Bは回収管 1 1を介して液体回収装置 2に接続されている。

図 4は、投影光学系 P Lの支持構造を説明するための概略図である。

なお、図 4では、説明を簡単にするために、液体 5 0、液体供給装置 1、及ぴ液体回収装置 2などは省略されている。図 4において、露光装置 E Xは、投影光学系本体 M P Lを支持するメインフレーム 4 2と、メインフレーム 4 2及び基板ステージ P S T ( Zステージ 5 1及ぴ X Yステージ 5 2 ) を支持するべ一スフレーム 4 3とを備えている。投影光学系本体 M P Lを保持する鏡筒 P Kの外周にはフランジ 4 1が設けられており、投影光学系本体 M P Lは、このフランジ 4 1を介してメインフレーム (第 2支持部材) 4 2に支持されている。

メインフレーム 4 2とベースフレーム 4 3との間には防振装置 4 4が配置されており、この防振装置 4 4によって、ベースフレーム 4 3の振動が投影光学系本体 M P Lを支持するメインフレーム 4 2に伝わらないように、メインフレーム 4 2とベースフレーム 4 3とが分離されている。ベースフレーム 4 3は、クリーンルームの床面上に脚部 4 5を介してほぼ水平に設置されている。

ベースフレーム (第 2ベース部材) 4 3上には、防振装置 4 6を介してステージベース（第 1ベース部材） 5 3が支持されている。この防振装置 4 6によって、ベースフレーム 4 3の振動がステージベース 5 3に伝わらないように、またステージベース 5 3の振動がベースフレーム 4 3に伝わらないように、ベースフレーム 4 3とステージベース 5 3とが分離されている。

ステージベース 5 3上にはエアベアリングなどを用いて基板ステージ P S丁が非接触支持されており、基板ステージ P S Tは、不図示のリニアモータを用いてステージベース 5 3上を二次元的に移動可能となっている。ステージベース 5 3 上には支持フレーム（第 1支持部材） 4 7が設けられており、光学素子 6 0を保持する筐体（レンズセル） 6 1が支持フレーム 4 7で支持されている。このように、光学素子 6 0 (筐体 6 1 ) を保持する支持フレーム 4 7と投影光学系本体 M P Lを支持するメインフレーム 4 2とは、防振装置 4 4、 4 6を介して互いの振動が伝わらないように分離されている。

なお、図 4に示す構成において、支持フレーム 4 7とステージベース 5 3との間に防振装置 4 4、 4 6と同様の防振装置を設けてもよいし、ゴム等の弾性部材を配置して支持フレーム 4 7とステージベース 5 3との間に伝わる振動を減衰させるようにしてもよい。

図 5は、投影光学系 P Lの光学素子 6 0付近の拡大図である。

支持フレーム 4 7と光学素子 6 0を保持する筐体 6 1 との間にはボイスコイルモータ（駆動機構） 4 8が配置されており、支持フレーム 4 7はボイスコイルモータ 4 8を介して筐体 6 1を非接触支持しており、ボイスコイルモータ 4 8の駆動により、筐体 6 1に保持された光学素子 6 0は、 Z軸方向に移動可能となっている。また、メインフレーム 4 2には干渉計（計測装置） 7 1が配置されており、筐体 6 1に取り付けられた測定ミラー 4 9 aと鏡筒 P Kに取り付けられた測定ミラー 4 9 bとからの反射光を受光して、投影光学系本体 M P Lと光学素子 6 0との間隔を計測している。ボイスコイルモータ 4 8を例えば互いに 1 2 0 ° 間隔で筐体 6 1と支持フレーム 4 7との間に 3個配置して、それぞれを独自に駆動して Z軸方向への移動と投影光学系 M P Lに対する傾斜とが可能に構成されている。ボイスコイルモータ 4 8は、干渉計 7 1の計測結果に基づいて、投影光学系本体 MP Lと光学素子 6 0とが所定の位置関係（所定間隔）を維持するように制御される。

次に、上述した露光装置 E Xを用いてマスク Mのパターンを基板 Pに露光する手順について説明する。

マスク Mがマスクステージ M S Tにロードされるとともに、基板 Pが基板ステージ P S Tにロードされた後、制御装置 C O N Tは、液体供給装置 1を駆動し、空間 5 6に対する液体供給動作を開始する。そして、矢印 X a (図 3参照）で示す走査方向（一 X方向）に基板 Pを移動させて走査露光を行う場合には、供給管 3、供給ノズル 4 A〜4 C、回収管 4、及ぴ回収ノズル 5 A、 5 Bを用いて、液体供給装置 1及び液体回収装置 2により液体 5 0の供給及び回収が行われる。すなわち、基板 Pが一 X方向に移動する際には、供給管 3及び供給ノズル 4 ( 4 A 〜4 C ) を介して液体供給装置 1から液体 5 0が投影光学系 P Lと基板 Pとの間に供給されるとともに、回収ノズル 5 ( 5 A、 5 B )、及ぴ回収管 6を介して液体 5 0が液体回収装置 2に回収され、光学素子 6 0と基板 Pとの間を満たすように一 X方向に液体 5 0が流れる。一方、矢印 X bで示す走査方向（+ X方向）に基板 Pを移動させて走査露光を行う場合には、供給管 1 0、供給ノズル 8 A〜 8 C、回収管 1 1、及ぴ回収ノズル 9 A、 9 Bを用いて、液体供給装置 1及ぴ液体回収装置 2により液体 5 0の供給及ぴ回収が行われる。すなわち、基板 Pが + X方向に移動する際には、供給管 1 0及ぴ供給ノズル 8 ( 8 A〜8 C) を介して液体供給装置 1から液体 5 0が投影光学系 P Lと基板 Pとの間に供給されるとともに、回収ノズル 9 ( 9 A、 9 B )、及ぴ回収管 1 1を介して液体 5 0が液体回収装置 2 に回収され、光学素子 6 0と基板 Pとの間を満たすように + X方向に液体 5 0が流れる。この場合、例えば液体供給装置 1から供給ノズル 4を介して供給される液体 5 0は基板 Pの一 X方向への移動に伴って空間 5 6に引き込まれるようにして流れるので、液体供給装置 1の供給エネルギーが小さくても液体 5 0を空間 5 6に容易に供給できる。そして、走查方向に応じて液体 5 0を流す方向を切り替えることにより、 + X方向、又は一 X方向のどちらの方向に基板 Pを走査する場合にも、光学素子 6 0の先端面 7と基板 Pとの間を液体 5 0で満たすことができ、高い解像度及び広い焦点深度を得ることができる。

ここで、ボイスコイルモータ 4 8のコイル部を冷却して所定の温度に設定する冷却装置を設けてもよい。その場合、その冷却装置の冷媒を水とし、液体 5 0の温度を所定に設定する温調装置と一部を共用するようにしてもよい。

また、干渉計 7 1は、投影光学系本体 M P Lを保持する鏡筒 P Kと光学素子 6 0を保持する筐体 6 1との間隔を常時監視しており、基板ステージ P S Tの振動や液体 5 0の圧力変化などによって、その間隔が変化した場合には、干渉計 7 1 の計測結果に基づいてボイスコイルモータ 4 8により筐体 6 1に保持された光学素子 6 0が動かされ、投影光学系本体 MP Lと光学素子 6 0との間隔（位置関係）が所定状態に維持される。

このように、本実施形態においては、投影光学系本体 M P Lを支持するメインフレーム 4 2と光学素子 6 0を保持する支持フレーム 4 7とが振動的に分離されており、光学素子 6 0に伝わった振動が投影光学系本体 M P Lに伝わることを防止できる。また、光学素子 6 0は、ボイスコイルモータ 4 8を介して支持フレーム 4 7に非接触支持され、支持フレーム 4 7からの振動が遮断されているため、 X軸及ぴ Y軸方向の位置が安定しているばかりでなく、ボイスコイルモータ 4 8 によって Z軸方向の位置が制御されているので、投影光学系本体 M P Lに対して光学素子 6 0を所望状態に位置決めできる。したがって、投影光学系 P Lの光学素子 6 0と基板 Pとの間を液体 5 0で満たして液浸露光を実行する場合にも、パターン像の劣化を起こすことなく、所望のパターン像を基板 P上に形成することができる。また、基板ステージ P S Tをモニタする干渉計 5 5やマスクステージ M S Tをモニタする干渉計（不図示）とともに用いられる参照ミラーが鏡筒 P K に設けられている場合には、光学素子 6 0の振動が鏡筒 P Kに伝わらないので、各干渉計の計測誤差を防止することができる。

なお、測定ミラーを投影光学系本体 M P Lと筐体 6 1 とのそれぞれに複数設け、投影光学系本体 MP Lと筐体 6 1との間隔のみならず、相対傾斜や X軸方向、及ぴ Y軸方向の相対位置を計測するようにしてもよい。また、その計測結果に基づいて、ボイスコイルモータ 4 8によって光学素子 6 0を傾斜させたり、 X軸方向、 Y軸方向に移動するようにしてもよい。また、本実施形態においては、光学素子 6 0を動かす構成であるが、投影光学系本体 MP Lを動かすようにしてもよい。また、光学素子 6 0の変動によって基板 P上に投影されるパターン像の投影状態

(結像状態) が変化する場合には、投影光学系本体 M P Lを構成する複数の光学部材の一部を動かして、その投影状態の変化を補正するようにしてもよい。

またさらに、上述の第 1実施形態においては、計測装置として干渉計システム ( 4 9 a , 4 9 b , 7 1 ) を用いているが、投影光学系本体 MP Lと光学素子 6 0との位置関係が所定の精度で計測できるものであれば、別の方式の計測装置を用いてもよい。例えば、鏡筒 P Kと筐体 6 1とのそれぞれに配置された計測マークの相対的な位置情報を光学的に計測する計測装置を上述の干渉計システムの代わりに使用することもできる。

図 6は、投影光学系の支持構造の別の形態を示す概略図である。

本実施形態においては、光学素子 6 0を保持した筐体 6 1を支持する支持フレーム 4 7 がベースフレーム 4 3に取り付けられている点が、図 4を参照して説明した投影光学系の支持構造の実施形態と異なっている。本実施形態においても、投影光学系本体 MP Lを支持するメインフレーム 4 2と光学素子 6 0を保持する支持フレーム 4 7 ' とが振動的に分離されており、光学素子 6 0に伝わった振動が投影光学系本体 M P Lに伝わることがなく、また投影光学系本体 M P Lと光学素子 6 0との位置関係が所定状態に維持されているので、投影光学系 P Lの光学素子 6 0と基板 Pとの間を液体 5 0で満たして液浸露光を実行する場合にも、パターン像の劣化を起こすことなく、所望のパターン像を基板 P上に形成することができる。

なお、投影光学系本体 MP Lと光学素子 6 0とが振動的に分離されていれば、それぞれの支持部材（フレーム）は、上述の各実施形態に限定されるものではない。

また、上記実施形態において、筐体 6 1は、 1つの光学素子 6 0のみを保持するようになっているが、光学素子 6 0を含む複数の光学素子を保持するようにしてもよい。また、上述の実施形態においては、光学素子 6 0と、マスク Mと光学素子 6 0との間の投影光学系本体 MP Lとの二群に投影光学系 P Lを分けているが、三群以上に分離するようにしてもよいし、光学素子 6 0を含む第 1群を、その第 1群と隣り合わない群との相対位置を所定状態に維持するようにしてもよい。上記各実施形態において、上述したノズルの形状は特に限定されるものでなく、例えば先端部 6 0 Aの長辺について 2対のノズルで液体 5 0の供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この場合には、 + X方向、又は一 X方向のどちらの方向からも液体 5 0の供給及び回収を行うことができるようにするため、供給ノズルと回収ノズルと上下に並べて配置してもよい。

(露光装置の第 2実施形態）

図 7は、本発明に係る露光装置の第 2の実施形態を示す概略構成図である。図 7において、露光装置 E X 2は、マスク M 2を支持するマスクステージ M S T 2と、基板 P 2を支持する基板ステージ P S T 2と、マスクステージ M S T 2 に支持されているマスク M 2を露光光 E L 2で照明する照明光学系 I L 2と、露光光 EL 2で照明されたマスク M 2のパターン像を基板ステージ P ST 2に支持されている基板 P 2に投影露光する投影光学系 P L 2と、露光装置 EX 2全体の動作を統括制御する制御装置 CONT 2とを備えている。更に、露光装置 EX2 は、マスクステージ MS T 2及び投影光学系 PL 2を支持するメインコラム 10 3を備えている。メインコラム 103は、床面に水平に載置されたベースプレート 4上に設置されている。メインコラム 103には、内側に向けて突出する上側段部（上側支持部） 103A及び下側段部（下側支持部） 103Bが形成されている。

本実施形態の露光装置 EX 2は、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板 P 2上に液体 101を供給する液体供給機構 1 10と、基板 P 2上の液体 101を回収する液体回収機構 120とを備えている。露光装置 EX 2は、少なくともマスク M2のパターン像を基板 P 2上に転写している間、液体供給機構 1 10から供給した液体 101により投影光学系 PL 2の投影領域 AR1を含む基板 P 2上の一部に液浸領域 AR 2を形成する。具体的には、露光装置 EX2 は、投影光学系 PL 2の先端部 (終端部) の光学部材 (光学素子) 102と基板 P 2の表面との間に液体 101を局所的に満たし、この投影光学系 P L 2と基板 P 2との間の液体 101及び投影光学系 P L 2を介してマスク M 2のパターン像を基板 P 2上に投影することによって、この基板 P 2を露光する。

本実施形態では、露光装置 EX 2としてマスク M 2と基板 P 2とを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつ、マスク M 2に形成されたパターンを基板 P 2に露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステツパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系 PL 2の光軸 AX2と一致する方向を Z軸方向、 Z軸方向に垂直な平面内でマスク M2と基板 P 2との同期移動方向（走査方向）を X軸方向、 Z軸方向及び X軸方向に垂直な方向（非走査方向）を Y軸方向とする。また、 X軸、 Y軸、及ぴ Z軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、 0Χ、 θ Y, 及ぴ 0 Z方向とする。なお、ここでいう「基板」は、半導体ウェハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含み、「マスク」は、基板上に縮小投影されるデパイスパターンを形成されたレチクルを含む。

照明光学系 I L2は、メインコラム 103の上部に固定された支持コラム 10 5により支持されている。照明光学系 I L 2は、マスクステージ MS T 2に支持されているマスク M 2を露光光 EL 2で照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、ォプティカルインテグレータからの露光光 E L 2を集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光 E L 2によるマスク M 2上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスク M 2上の所定の照明領域は、照明光学系 I L 2により均一な照度分布の露光光 EL 2で照明される。照明光学系 I L 2から射出される露光光 EL 2としては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（g線、 h線、 i線）及び K r Fエキシマレーザ光（波長 248 nm) 等の遠紫外光（DUV光）や、 Ar Fエキシマレーザ光（波長 193nm) 及ぴ F ₂レーザ光 (波長 157 nm) 等の真空紫外光 (VUV光）等が用いられる。本実施形態においては A r Fエキシマレーザ光が用いられる。

本実施形態において、液体 101には純水が用いられる。純水は、 Ar Fェキシマレーザ光のみならず、例えば水銀 7ンプから射出される紫外域の輝線（ g線、 h線、 i線）及ぴ K r Fエキシマレーザ光 (波長 248 n m) 等の遠紫外光 (D UV光）も透過可能である。 '

マスクステージ MS T 2は、マスク M2を支持するものであって、その中央部にマスク M 2のパターン像を通過させる開口部 134 Aを備えている。メインコラム 103の上側段部 103 Aには、防振ュニット 106を介してマスク定盤 1 31が支持されている。マスク定盤 131の中央部にも、マスク M2のパターン像を通過させる開口部 134 Bが形成されている。マスクステージ MS T 2の下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング） 132が複数設けられている。マスクステージ MS T 2は、エアベアリング 132によりマスク定盤 131 の上面（ガイド面） 131 Aに対して非接触支持されており、リニアモータ等のマスクステージ駆動機構により、投影光学系 P L 2の光軸 AX 2に垂直な平面内、すなわち XY平面内で 2次元移動可能及ぴ 0 Z方向に微小回転可能である。マスクステージ MS T 2上の + X側の所定位置には移動鏡 135が設けられている。また、移動鏡 1 35に対向する位置にはレーザ干渉計 136が設けられている。同様に、不図示ではあるが、マスクステージ MS T 2上の + Y側にも移動鏡が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計が設けられている。マスクステージ MST 2上のマスク M2の 2次元方向の位置、及び方向の回転角（場合によっては 0 X、方向の回転角も含む）は、レーザ干渉計 1 36によりリアルタイムで計測され、計測結果は、制御装置 CONT2に出力される。制御装置 C ONT 2は、レーザ干渉計 136の計測結果に基づいてマスクステージ駆動機構を駆動することでマスクステージ M S T 2に支持されているマスク M2の位置決めを行う。

投影光学系 PL 2は、マスク M 2のパターンを所定の投影倍率 i3で基板 P 2に投影露光するものである。本実施形態において、投影光学系 PL 2は、投影倍率 ]3が例えば 1Z4あるいは 1 5の縮小系である。なお、投影光学系 PL 2は、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系 PL 2は、その終端側（基板 P 2側）に配置され、液体 101と接する光学部材（第 1群） 102と、光学部材 102とパターンを有するマスク M2との間に配置された複数の光学素子を含む光学群（第 2群） MP L 2とを備えている。なお、本実施形態において、第 1群は光学部材 102のみ、すなわち 1つのレンズ素子 (光学素子) のみを含む。レンズ素子 102は、金属製のレンズセル（第 1保持部材） L S 2に保持されている。レンズセル L S 2は、金属製であって、レンズセル L S 2とレンズ素子 10 2との間には不図示のばね機構が介在している。一方、光学群 MP L 2は、鏡筒 (第 2保持部材) PK 2で保持されている。レンズセル L S 2と鏡筒 PK 2とは分離している。

鏡筒 PK 2の外周部にはフランジ部 FLG 2が設けられている。また、メインコラム 103の下側段部 103 Bには、防振ュニット 107を介して鏡筒定盤 1 08が支持されている。そして、フランジ部 FLG2が鏡筒定盤 1 08に係合することによって、光学群 MP L 2を保持する鏡筒 PK 2が鏡筒定盤（フレーム部材） 108に支持される。

レンズ素子 102を保持したレンズセル LS 2は、後に詳述する結合装置 16 0によって鏡筒定盤 108に結合されており、結合装置 160を介して鏡筒定盤 108に支持された構成となっている。レンズセル LS 2に保持されたレンズ素子 102は、結合装置 160により、鏡筒 PK2に保持された光学群 MP L 2に対して可動となっている。

投影光学系 P L 2を構成する複数の光学素子のそれぞれは螢石あるいは石英で形成されており、一部の光学素子の曲面には非球面研磨が施されている。特に、レンズ素子 102を螢石で形成すると、この螢石は、そのままでは長期間に水によって浸食されてしまうので、適当な薄膜でコートしつつ親和性を高めておく。これにより、レンズ素子 102の液体接触面のほぼ全面に液体 101を密着させることができ、レンズ素子 102と基板 P 2との間の光路を液体 101で確実に満たすことができる。なお、レンズ素子 102は、水との親和性が高い石英であつてもよい。また、レンズ素子 102の液体接触面にコーティング等の親水（親液）処理を施して、液体 101との親和性をより高める場合、液浸領域 AR 2から水を除去した乾燥状態においては、レンズ素子 102の液体接触面から水分が素早く逃げるような特殊な膜構造（例えば電界を印加すると分子配列が変化したり、わずかな電流を流すると温度上昇する膜等）にしてもよレ、。

基板ステージ P ST 2は、基板ホルダ PH 2を介して基板 P 2を吸着保持して移動可能に設けられており、その下面には複数の非接触軸受である気体軸受（ェァベアリング） 142が設けられている。ベースプレート 104上には、防振ュニット 109を介して基板定盤 141が支持されている。基板ステージ P ST 1 は、エアベアリング 142により基板定盤 141の上面（ガイド面） 141 Aに対して非接触支持されており、リニアモータ等の基板ステージ駆動機構により、投影光学系 PL 2の光軸 AX 2に垂直な平面内、すなわち XY平面内で 2次元移動可能及び 0 Z方向に微小回転可能である。更に、基板ステージ PST2は、 Z 軸方向、方向、及ぴ 0 Y方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動機構は、制御装置 CONT2により制御される。基板ステージ PST2は、基板 P 2のフォーカス位置（Z位置）及ぴ傾斜角を制御して基板 P 2の表面をォ一トフォーカス方式、及ぴォートレベリング方式で投影光学系 PL 2の像面に合わせ込むとともに、基板 P 2の X軸方向及ぴ Y軸方向における位置決めを行う。基板ステージ P ST 2 (基板ホルダ PH 2) 上の + X側の所定位置には基板ステージ P ST 2と一体的に移動する移動鏡 180が設けられ、鏡筒 PK2の + X 側の所定位置には参照鏡（固定鏡） 181が設けられている。また、移動鏡 1 8 0に対向する位置にはレーザ干渉計 182が設けられている。レーザ干渉計 18 2は、移動鏡 180に測長ビーム（測定光）を照射するとともに、参照鏡 18 1 に参照ビーム（参照光）をミラー 183A、 183Bを介して照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡 180及び参照鏡 181それぞれからの反射光は、レーザ干渉計 182の受光部で受光され、レーザ干渉計 182はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡 181を基準とした移動鏡 180の位置（座標）や変位を計測する。参照鏡 18 1は、鏡筒 PK 2に支持され、移動鏡 180は、基板ホルダ PH2 (基板ステージ P ST 2) に支持されている。同様に、不図示ではあるが、基板ステージ P S T 2上及ぴ鏡筒 PK 2の + Y側にも移動鏡及び参照鏡が設けられ、これらに対向する位置にはレーザ干渉計が設けられている。基板ステージ P ST上の基板 Pの 2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計 18'2によりリアルタイムで計測され、計測結果は、制御装置 CONT2に出力される。制御装置 C ONT 2は、レーザ干渉計 182の計測結果に基づいてリユアモータを含む基板ステージ駆動機構を駆動することで基板ステージ P ST 2に支持されてレヽる基板 P 2の移動や位置決めを行う。

また、基板ステージ PST2 (基板ホルダ PH 2) 上には、基板 P 2を囲むように捕助プレート 143が設けられている。補助プレート 143は基板ホルダ P H 2に保持された基板 P 2の表面とほぼ同じ高さの平面を有している。基板 P 2 のエッジ領域を露光する場合にも、補助プレート 143により投影光学系 P L 2 の下に液体 101を保持することができる。

基板ステージ P ST 2は、 Xガイドステージ 144により X軸方向に移動自在に支持されている。基板ステージ PST2は、 Xガイドステージ 144に案内されつつ Xリニアモータ 147により X軸方向に所定ストロークで移動可能である。 Xリユアモータ 147は、 Xガイドステージ 144に X軸方向に延びるように設けられた固定子 147 Aと、この固定子 147 Aに対応して設けられ基板ステージ PST 2に固定された可動子 147Bとを備えている。そして、可動子 147 Bが固定子 1 4 7 Aに対して駆動することで基板ステージ P S T 2が X軸方向に移動する。ここで、基板ステージ P S T 2は、 Xガイドステージ 1 4 4に対して Z軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びァクチユエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージ P S T 2は、 Xガイドステージ 1 4 4に非接触支持された状態で Xリニアモータ 1 4 7により X軸方向に移動する。

Xガイドステージ 1 4 4の長手方向両端には、この Xガイドステージ 1 4 4を基板ステージ P S T 2とともに Y軸方向に移動可能な一対の Yリユアモータ 1 4 8が設けられている。 Yリニァモータ 1 4 8のそれぞれは、 Xガイドステージ 1 4 4の長手方向両端に設けられた可動子 1 4 8 Bと、この可動子 1 4 8 Bに対応して設けられた固定子 1 4 8 Aとを備えている。

そして、可動子 1 4 8 Bが固定子 1 4 8 Aに対して駆動することで Xガイドステージ 1 4 4が基板ステージ P S T 2とともに Y軸方向に移動する。また、 Yリニァモータ 1 4 8のそれぞれの駆動を調整することで Xガイドステージ 1 4 4は、 0 Z方向にも回転移動可能となっている。したがって、この Yリニアモータ 1 4 8により基板ステージ P S T 2が Xガイドステージ 1 4 4とほぼ一体的に Y軸方向及ぴ Θ Z方向に移動可能となっている。

基板定盤 1 4 1の X軸方向両側のそれぞれには、 Xガイドステージ 1 4 4の Y 軸方向への移動を案内するガイド部 1 4 9が設けられている。ガイド部 1 4 9は、ベースプレート 1 0 4上に支持されている。一方、 Xガイドステージ 1 4 4の下面の長手方向両端部のそれぞれには凹形状の被ガイド部材 1 4 5が設けられている。ガイド部 1 4 9は、被ガイド部材 1 4 5と係合し、ガイド部 1 4 9の上面（ガィド面）と被ガイド部材 1 4 5の内面とが対向するように設けられている。ガイド部 1 4 9のガイド面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング） 1 4 6 が設けられており、 Xガイドステージ 1 4 4は、ガイド部 1 4 9のガイド面に対して非接触支持されている。

図 8は、液体供給機構 1 1 0、液体回収機構 1 2 0、及び投影光学系 P L 2先端部近傍を示す拡大図である。

液体供給機構 1 1 0は、投影光学系 P L 2と基板 P 2との間へ液体 1 0 1を供給するものであって、液体 1 0 1を送出可能な液体供給部 1 1 1と、液体供給部 1 1 1に供給管 1 1 5を介して接続され、この液体供給部 1 1 1から送出された液体 1 0 1を基板 P 2上に供給する供給ノズル 1 1 4とを備えている。供給ノズル 1 1 4は、基板 P 2の表面に近接して配置されている。液体供給部 1 1 1は、液体 1 0 1を収容するタンク、加圧ポンプ、及ぴ供給する液体 1 0 1の温度を調整する温度調整装置等を備えており、供給管 1 1 5及び供給ノズル 1 1 4を介して基板 P 2上に液体 1 0 1を供給する。液体供給部 1 1 1の液体供給動作は、制御装置 C O N T 2により制御され、制御装置 C O N T 2は、液体供給部 1 1 1による基板 P 2上に対する単位時間あたりの液体供給量を制御可能である。

液体回収機構 1 2 0は、液体供給機構 1 1 0によって供給された基板 P 2上の液体 1 0 1を回収するものであって、基板 P 2の表面に近接して配置された回収ノズル 1 2 1と、回収ノズル 1 2 1に回収管 1 2 4を介して接続された液体回収部 1 2 5とを備えている。液体回収部 1 2 5は、吸引ポンプ、及ぴ回収した液体 1 0 1を収容可能なタンク等を備えている。液体回収部 1 2 5に回収された液体 1 0 1は、例えば廃棄されたり、あるいはクリーン化されて液体供給部 1 1 1等に戻され再利用される。

基板 P 2上に液浸領域 A R 2を形成する際、制御装置 C O N T 2は、液体供給部 1 1 1を駆動し、供給管 1 1 5及び供給ノズル 1 1 4を介して単位時間当たり所定量の液体 1 0 1を供給するとともに、液体回収部 1 2 5を駆動し、回収ノズル 1 2 1及び回収管 1 2 4を介して単位時間当たり所定量の液体 1 0 1を回収する。これにより、投影光学系 P L 2の終端部のレンズ素子 1 0 2と基板 P 2との間に液体 1 0 1の液浸領域 A R 2が形成される。

なお、図 7及び図 8の一部断面図に示すように、液体供給機構 1 1 0及び液体回収機構 1 2 0は、鏡筒定盤 1 0 8に対して分離して支持されている。これにより、液体供給機構 1 1 0及び液体回収機構 1 2 0で生じた振動が、鏡筒定盤 1 0 8を介して投影光学系 P L 2に伝わることがない。

図 9は、液体供給機構 1 1 0及び液体回収機構 1 2 0と投影光学系 P L 2の投影領域 A R 1との位置関係を示す平面図である。投影光学系 P L 2の投影領域 A R 1は、 Y軸方向に細長い矩形状（スリット状）となっており、その投影領域 A R 1を X軸方向に挟むように、 +X側に 3つの供給ノズル 1 14 A〜 1 14じが配置され、一 X側に 2つの回収ノズル 121 A、 121 Bが配置されている。そして、供給ノズル 1 14 A〜 1 14 Cは供給管 1 15を介して液体供給部 1 1 1 に接続され、回収ノズル 1 21A、 12 I Bは、回収管 1 24を介して液体回収部 125に接続されている。また、供給ノズル 1 14 A〜l 14 Cと回収ノズル 121A、 12 I Bとをほぼ 180° 回転した配置に、供給ノズル 1 14 A，〜 1 14C' と、回収ノズル 121 A' 、 121 B' とが配置されている。供給ノズル 1 14 A〜 1 14 Cと回収ノズル 121A，、 1 21 B' とは Y軸方向に交互に配列され、供給ノズル 1 14 A' 〜1 14C' と回収ノズル 1 21 A、 1 2 1 Bとは Y軸方向に交互に配列され、供給ノズル 114A，〜1 14C，は、供給管 1 1 5，を介して液体供給部 1 1 1に接続され、回収ノズル 121A，、 1 2 I B' は、回収管 124，を介して液体回収部 125に接続されている。図 10は、レンズセル L S 2と鏡筒定盤 108とを結合する結合装置 160を示す斜視図である。

結合装置 160は、ァクチユエータュニット 162をそれぞれ有する複数のリンク部 161を並列に設けたパラレルリンク機構により構成されている。本実施形態において、結合装置 160は 6つのリンク部 161からなる 6自由度パラレルリンク機構であり、レンズセル LS 2は、キネマティックに支持されている。本実施形態において、リンク部 161は、 2つずつをペアとしてほぼ 120° 間隔で配置されている。なお、 6つのリンク部 161は、等間隔で配置されてもよいし、不等間隔で配置されてもよい。

リンク部 16 1は、レンズセル L S 2に球面軸受 163を介して連結された第 1連結部材 164と、鏡筒定盤 108に球面軸受 165を介して連結された第 2 連結部材 166とを備えている。第 1、第 2連結部材 164、 166は、軸状部材であり、ァクチユエータュ-ット 162を構成する筒状部材 167に対して軸方向に移動可能に設けられている。そして、ァクチユエータュニット 162の駆動により、第 1、第 2連結部材 164、 166は、ァクチユエータュニット 16 2の筒状部材 167に対して軸方向に可動であり、これによりリンク部 161は球面軸受 163と球面軸受 1 65との間隔を維持、あるいは変更（伸縮）することができる。

結合装置 1 6 0は、リンク部 1 6 1のそれぞれを伸縮させることによって、鏡筒定盤 1 0 8に対するレンズセル L S 2の姿勢を維持、調整可能である。このとき、光学群 MP L 2を保持した鏡筒 P K 2は、鏡筒定盤 1 0 8に支持されており、レンズ素子 1 0 2は、レンズセル L S 2に保持されているため、結合装置 1 6 0 は、リンク部 1 6 1のそれぞれを伸縮させることによって、実質的に光学群 MP L 2に対するレンズ素子 1 0 2の姿勢を維持、調整可能である。

図 1 1は、リンク部 1 6 1の断面図である。

図 1 1において、リンク部 1 6 1は、筒状部材 1 6 7と、筒状部材 1 6 7に対して移動可能（出没可能）に設けられた軸状部材である第 1、第 2連結部材 1 6 4、 1 6 6とを備えている。第 1、第 2連結部材 1 6 4、 1 6 6の先端部 1 6 4 A、 1 6 6 Aのそれぞれには球面軸受 1 6 3、 1 6 5が設けられている。第 1、第 2連結部材 1 6 4、 1 6 6のそれぞれと筒状部材 1 6 7との間には、非接触軸受である気体軸受（エアベアリング） 1 6 8、 1 6 9がそれぞれ介在している。なお、非接触軸受として磁気などを利用した他方式のベアリングを用いることもできる。エアベアリング 1 6 8は、筒状部材 1 6 7の内面のうち第 1連結部材 1 6 4と対向する位置において軸方向に 2つ並んで設けられている。同様に、エアベアリング 1 6 9も、筒状部材 1 6 7の内面のうち第 2連結部材 1 6 6と対向する位置において軸方向に 2つ並んで設けられている。これらエアベアリング 1 6 8、 1 6 9は、筒状部材 1 6 7の内面に沿って筒状に設けられている。エアベアリング 1 6 8、 1 6 9には、筒状部材 1 6 7内部に形成された流路 1 7 0を介して、気体供給源 1 7 1より圧搾気体（エア）が供給される。第 1、第 2連結部材 1 6 4、 1 6 6はエアベアリング 1 6 8、 1 6 9により筒状部材 1 6 7に対して非接触支持されている。

第 1連結部材 1 6 4と筒状部材 1 6 7との間には、第 1連結部材 1 6 4を駆動する駆動機構として第 1ボイスコイルモータ 1 7 2が配置されている。本実施形態において、筒状部材 1 6 7の内面に沿って第 1ボイスコイルモータ 1 7 2を構成するコイル部 1 7 2 Aが設けられ、第 1連結部材 1 6 4の外周面に沿ってマグネット部 1 7 2 Bが設けられている。そして、第 1ボイスコイルモータ 1 7 2の駆動によりローレンツ力を発生して、筒状部材 1 6 7に非接触支持されている第 1連結部材 1 6 4がその軸方向に移動可能となっている。

同様に、第 2連結部材 1 6 6と筒状部材 1 6 7との間には、第 2連結部材 1 6 6を駆動する駆動機構として第 2ボイスコイルモータ 1 7 3が配置されている。第 2ボイスコィルモータ 1 7 3を構成するコィル部 1 7 3 Aが筒状部材 1 6 7の内面に沿って設けられ、マグネット部 1 7 3 Bが第 2連結部材 1 6 6の外周面に沿って設けられている。そして、第 2ボイスコイルモータ 1 7 3の駆動により口一レンツ力を発生して、筒状部材 1 6 7に非接触支持されている第 2連結部材 1 6 6がその軸方向に移動可能となっている。

リンク部 1 6 1は、ボイスコイルモータ 1 7 2、 1 7 3によりローレンツ力を用いて第 1、第 2連結部材 1 6 4、 1 6 6を移動することにより、第 1連結部材 1 6 4の先端部 1 6 4 Aと第 2連結部材 1 6 6の先端部 1 6 6 Aとの距離を変えることができる。すなわち、リンク部 1 6 1は、伸縮可能である。

第 1連結部材 1 6 4と第 2連結部材 1 6 6とは非接触に連結されており、その間の空間部 1 7 4は、筒状部材 1 6 7に形成された流路 1 7 5を介してバキューム装置 1 7 6に接続している。

バキューム装置 1 7 6の駆動により空間部 1 7 4は、負圧に設定される。これにより、第 1連結部材 1 6 4にレンズセル L Sが連結され、第 2連結部材 1 6 6 に鏡筒定盤 1 0 8が連結された状態において、レンズセル L S 2及ぴ第 1連結部材 1 6 4の自重等により第 1連結部材 1 6 4が第 2連結部材 1 6 6に対して離れる方向に力を受けても、それに抗して非接触に連結されている第 1連結部材 1 6 4と第 2連結部材 1 6 6との間に引っ張り合う力が働くことになる。なお、投影光学系 P L 2を上下逆さにしてレンズセル L S 2を保持する場合には、第 1連結部材 1 6 4と第 2連結部材 1 6 6との間の空間部 1 7 4は陽圧化すればよい。第 1違結部材 1 6 4の後端部 1 6 4 B、すなわち第 1連結部材 1 6 4のうち空間部 1 7 4に配置された所定位置には、筒状部材 1 6 7に対する第 1連結部材 1 6 4の位置情報を計測する位置計測装置である第 1エンコーダ 1 7 7力 S設けられている。同様に、第 2連結部材 1 6 6の後端部 1 6 6 B、すなわち第 2連結部材 1 6 6のうち空間部 1 7 4に配置された所定位置には、筒状部材 1 6 7に対する第 2連結部材 166の位置情報を計測する位置計測装置である第 2エンコーダ 1

78が設けられている。第 1、第 2エンコーダ 1 77、 178それぞれの計測結果は制御装置 CONT 2に出力される。ここで、第 1エンコーダ 1 77により、第 1連結部材 164と筒状部材 167との相対位置情報が計測され、第 2ェンコーダ 1 78により、第 2連結部材 166と筒状部材 167との相対位置情報が計測されるので、制御装置 CONT2は、これら第 1、第 2エンコーダ 1 77、 1 78の計測結果に基づいて、第 2連結部材 166に対する第 1連結部材 164の位置情報を求めることができる。このとき、第 1連結部材 164は、レンズ素子 102を保持するレンズセル L S 2に連結されており、第 2連結部材 166は、光学群 MP L 2を保持する鏡筒 PK 2を支持する鏡筒定盤 1· 08に連結されている。したがって、制御装置 CONT2は、第 2連結部材 166に対する第 1連結部材 164の位置情報を求めることで、実質的に鏡筒定盤 108 (光学群 MPL 2) に対するレンズセル LS 2 (レンズ素子 102) の位置情報を求めることができる。

そして、制御装置 CONT2は、 6つのリンク部 62のそれぞれに設けられている第 1、第 2エンコーダ 1 77、 1 78の計測結果に基づいて、鏡筒定盤 10

8 (光学群 MP L 2) に対するレンズセル LS 2 (レンズ素子 102) の姿勢情報を求めることができる。

本実施形態では、リンク部 161を伸縮させる際（第 1連結部材 164の先端部 164Aと第 2連結部材 166の先端部 166 Aとの距離を変える際）、第 1ボイスコイルモータ 1 72のみを駆動し、第 2ボイスコイルモータ 1 73は、駆動しない。そして、第 1連結部材 164がエアベアリング 168により筒状部材 1

67に対して非接触支持されているため、第 1連結部材 164の先端部 164A と第 2連結部材 166の先端部 166 Aとの距離を変えるために、ボイスコイルモータ 1 72を駆動したとき、その与えた力積を筒状部材 167の質量で除した量だけ、筒状部材 167が第 1連結部材 164の移動方向とは反対の方向に移動する。この筒状部材 1 67の移勤により、第 1連結部材 1 64を移動するための、あるいは第 1連結部材 164の移動後の姿勢を保っためのボイルコイルモータ 1

72の駆動に伴う反力が相殺される。すなわち、この筒状部材 167は、所謂力ゥンタマスとしての機能を有している。カウンタマスとしての筒状部材 1 67の作用により、第 1連結部材 164を介してレンズセル LS 2を動かしたことにより生じる振動が吸収され、その振動が鏡筒定盤 108に伝わらないようになっている。

また、例えば、液体 101を介してレンズセル LS 2に力が加わった際には、レンズセル L S 2の姿勢を保っため、すなわち第 1連結部材 164が動かないようにするためにボイスコイルモータ 1 72が駆動する。このとき、ボイスコイルモータ 172が第 1連結部材 164に力を与えた方向とは逆方向に筒状部材 16 7が移動して、ボイスコイルモータ 1 72の駆動に伴う反力が相殺される。この場合にも、筒状部材 1 67の作用により、レンズセル LS 2に生じた振動が吸収され、その振動が鏡筒定盤 108に伝導するのを防止できる。

次に、上述した露光装置 EX 2を用いてマスク M2のパターンを基板 P 2に露光する手順について説明する。

マスク M2がマスクステージ MST2にロードされるとともに、基板 P 2が基板ステージ PST 2にロードされた後、制御装置 CONT2は、液体供給機構 1 10の液体供給部 1 1 1を駆動し、供給管 1 15及び供給ノズル 1 14を介して単位時間あたり所定量の液体 101を基板 P 2上に供給する。また、制御装置 C ONT 2は、液体供給機構 1 10による液体 101の供給に伴って液体回収機構 120の液体回収部 1 25を駆動し、回収ノズル 121及ぴ回収管 124を介して単位時間あたり所定量の液体 101を回収する。これにより、投影光学系 PL 2の先端部のレンズ素子 102と基板 P 2との間に液体 101の液浸領域 A R 2 が形成される。そして、制御装置 CONT2は、照明光学系 I L 2によりマスク M 2を露光光 EL 2で照明し、マスク M2のパターンの像を投影光学系 P L 2及ぴ液体 101を介して基板 P 2に投影する。

走査露光時には、投影領域 A R 1にマスク M 2の一部のパターン像が投影され、投影光学系 PL 2に対して、マスク M 2が一 X方向（又は +X方向）に速度 Vで移動するのに同期して、基板ステージ PST2を介して基板 P 2が + X方向（又は一 X方向）に速度 /3 - V ( は投影倍率）で移動する。そして、 1つのショット領域への露光終了後に、基板 P 2のステッピングによって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ 'アンド ' スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。本実施形態では、基板 P 2の移動方向と平行に、基板 P 2の移動方向と同一方向に液体 101を流すように設定されている。つまり、矢印 Xa 2 (図 9参照）で示す走査方向（一 X方向）に基板 P 2を移動させて走查露光を行う場合には、供給管 1 1 5、供給ノズル 1 14A〜1 14C、回収管 124、及び回収ノズル 121 A、 121 Bを用いて、液体供給機構 1 1 0及ぴ液体回収機構 1 20による液体 101の供給及ぴ回収が行われる。すなわち、基板 P 2が一 X方向に移動する際には、供給ノズル 1 14 (1 14A〜1 1

4 C) より液体 101が投影光学系 P L 2と基板 P 2との間に供給されるとともに、回収ノズル 121 (121A、 121 B) より基板 P 2上の液体 101が回収され、投影光学系 P L 2の先端部のレンズ素子 102と基板 Pとの間を満たすように一 X方向に液体 101が流れる。一方、矢印 Xb 2 (図 9参照）で示す走查方向（+X方向）に基板 Pを移動させて走查露光を行う場合には、供給管 1 1

5，供給ノズル 1 14 A' 〜1 14 C，、回収管 124，、及び回収ノズル 12 1 A' 、 121 B' を用いて、液体供給機構 1 10及ぴ液体回収機構 120による液体 101の供給及び回収が行われる。すなわち、基板 Pが + X方向に移動する際には、供給ノズル 1 14， (1 14 A' 〜1 14C' ) より液体 101が投影光学系 PL 2と基板 P 2との間に供給されるとともに、回収ノズル 121 ' (1 21 A' 、 121 B' ) より基板 P 2上の液体 101がその周囲の気体ともに回収され、投影光学系 P L 2の先端部のレンズ素子 102と基板 P 2との間を満たすように + X方向に液体 101が流れる。この場合、例えば供給ノズル 1 14を介して供給される液体 101は、基板 P 2の一 X方向への移動に伴ってレンズ素子 102と基板 P 2との間に引き込まれるようにして流れるので、液体供給機構 1 10 (液体供給部 1 1 1) の供給エネルギーが小さくても液体 101をレンズ素子 102と基板 P 2との間に容易に供給できる。そして、走查方向に応じて液体 101を流す方向を切り替えることにより、 +X方向、又は一 X方向のどちらの方向に基板 P 2を走査する場合にも、レンズ素子 102と基板 P 2との間を液体 101で満たすことができ、高い解像度及び広い焦点深度を得ることができる。ここで、走査露光するための基板ステージ P ST 2の XY方向への移動ゃフォ一カス · レベリング調整のための Z軸方向及び傾斜方向（Θ Χ、 ΘΥ方向）への移動により基板 Ρ 2側で生じる振動成分が、液浸領域 AR2の液体 101を介してレンズ素子 102に伝わる場合がある。また、基板 Ρ2を走査した場合、液浸領域 AR 2の液体 101の粘性抵抗によりレンズ素子 102を動かす場合も考えられる。その場合、投影光学系 PL 2と液体 101とを介して基板 P 2上に投影されるパターン像が劣化してしまう可能性がある。

ところが、液体 101と接するレンズ素子 102と光学群 MP L 2とを、レンズセル LS 2及び鏡筒 P K 2のそれぞれで分離して保持するようにしたので、レンズ素子 102と光学群 MP L 2とを振動に関して分離することができる。したがって、レンズ素子 102に伝わった振動が、光学群 MP L 2に伝わることを抑制できる。

レンズ素子 102に振動が作用したとき、レンズ素子 102が動いて光学群 M PL 2との相対位置を変動させ、それに伴ってパターン像の劣ィヒを招くおそれがある。このとき、結合装置 160を構成するリンク部 161に設けられた第 1、第 2エンコーダ 177、 178の計測結果に基づいて、制御装置 CONT2は、光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の姿勢情報を求める。

制御装置 CO NT 2は、その求めた姿勢情報に基づいて各リンク部 161の第 1ボイスコイルモータ 172を駆動することにより、光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の位置（姿勢）を所望状態に維持することができる。つまり、制御装置 CONT2は、第 1、第 2エンコーダ 177、 178の計測結果に基づいて、光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の姿勢を所望状態に維持するために第 1ボイスコイルモータ 172を駆動するフィードパック制御を行う。これにより、レンズ素子 102に振動が作用してそのレンズ素子 102が動いて光学群 MP Lに対する相対位置を変動させようとしても、光学群 MP L 2とレンズ素子 102との位置関係を常に一定に保つことができ、レンズ素子 102の振動が光学群 MP Lに伝わらないようにすることができる。

このとき、制御装置 CON T 2は、 6つのリンク部 161のそれぞれに設けられているエンコーダ 177、 178の計測結果に基づいて演算処理を行い、光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の X軸、 Y軸、 Z軸、 0 X、 θ Y, 及ぴ Θ Z方向に関する各位置情報を求める。また、制御装置 CONT2は、 6つのリンク部 1 6 1のそれぞれを伸縮させることにより、光学群 MP L 2に対するレンズ素子 1 0 2の X軸、 Y軸、 Z軸、 Θ X、 θ Y, 及び 0 Z方向に関する各位置を制御する。

そして、第 1ボイスコイルモータ 1 72を駆動したときに発生する振動は、リンク部 1 71に内蔵された防振機構であるカウンタマスとしての筒状部材 1 6 7 の作用により吸収されるため、光学群 MP L 2に対して鏡筒定盤 1 08及び鏡筒 PK 2を介して振動が伝わらないようにすることができる。したがって、基板 P 2上に投影されるパターン像の劣化を防止することができる。

また、光学群 M PL 2及びそれらを保持する鏡筒 P K 2に振動が伝わらないようにすることで、基板ステージ P ST 2の位置情報を計測するための干渉計システムの参照鏡（固定鏡） 1 8 1が鏡筒 PK2に取り付けられていても、基板ステージ P ST 2の位置情報の計測、及ぴその計測結果に基づいた位置制御を精度良く行うことができる。

本実施形態では、リンク部 1 6 1を伸縮させてレンズセル L S 2に保持されたレンズ素子 1 02の姿勢制御を行う際、上述したように、第 1ボイスコイルモ— タ 1 72のみを駆動し、第 2ボイスコイルモータ 1 7 3は駆動しない。つまり、レンズ素子 1 02の姿勢制御を行う際、第 1ボイスコイルモータ 1 72のみに制御用電力を供給し、第 2ボイルコイルモータ 1 73には電力を殆ど（あるいは全く）供給しない。そして、レンズ素子 1 02の姿勢制御を行うために第 1ボイスコイルモータ 1 72を図 1 1中、例えば矢印 J 1側に移動した際、筒状部材 1 6 7は矢印 J 2側に移動する。このとき、鏡筒定盤 1 08に連結されている第 2連結部材 1 66は移動しない。ここで、走查露光条件によっては筒状部材 1 6 7が例えば矢印 J 2方向のみに移動し続ける可能性があり、その場合、第 1、第 2連結部材 1 64、 1 66と筒状部材 1 6 7との相対位置が大きくずれ、やがて筒状部材 1 6 7から第 1連結部材 1 64が外れてしまう可能性が生じる。そこで、制御装置 CONT 2は、第 1、第 2連結部材 1 64、 1 6 6と筒状部材 1 6 7との相対位置が許容値以上にずれたとき、第 2ボイスコイルモータ 1 7 3を駆動し、筒状部材 1 6 7の位置を補正する。ここで、第 2ボイスコイルモータ 1 73を駆動は、例えば基板交換時や、第 1のショット領域を露光した後とその次の第 2のショット領域を露光する前との間の時間など、露光動作中以外のタイミングで行えばよい。なお、露光中においてレンズ素子 1 0 2 (レンズセル L S 2 ) の姿勢制御を第 1ボイスコイルモータ 1 7 2によって行う際、バキューム装置 1 7 6は、空間部 1 7 4の圧力を一定に維持している。

本実施形態では、第 1連結部材 1 6 4と第 2連結部材 1 6 6との間の空間部 1 7 4を負圧に設定することで、レンズセル L S 2及び第 1連結部材 1 6 4の自重等により第 1連結部材 1 6 4が第 2連結部材 1 6 6に対して離れる方向にカを受けても、非接触に連結されている第 1連結部材 1 6 4と第 2連結部材 1 6 6との相対位置（距離）を維持している。ここで、ボイスコイルモータ 1 7 2、 1 7 3 に電力を供給し続けることで、レンズセル L S 2及ぴ第 1連結部材 1 6 4の自重を受けることもできるが、その場合ボイスコイルモータに供給される電力量が多くなり、発熱の可能性が生じる。リンク部 1 6 1は、投影光学系 P L 2の像面近傍に配置されるものであるため、発熱により基板 P 2上に投影されるパターン像の劣化を招く可能性がある。

そこで、レンズセル L S 2及ぴ第 1連結部材 1 6 4の自重を、空間部 1 7 4を負圧にすることで受けることで、ボイルコイルモータに供給する電力は、レンズセル L S 2 (レンズ素子 1 0 2 ) の姿勢制御をするための電力のみでよい。したがって、ボイスコィルモータに供給する電力量を抑えることができ、発熱の不都合を抑制することができる。

なお、ボイスコイルモータ 1 7 2、 1 7 3の発熱によるパターン像への影響を抑えるために、このボイスコイルモータ 1 7 2、 1 7 3を温度調整（冷却）するための温度調整装置を設けるようにしてもよい。

空間部 1 7 4を設けたことにより、その空間部 1 7 4の気体の弾性作用によつて、レンズセル L S 2側から鏡筒定盤 1 0 8側に伝わろうとする振動の高周波成分を低減することができる。

そして、ボイスコイルモータにより、振動の比較的低周波成分を低減することで、リンク部 1 6 1 (結合装置 1 6 0 ) は、広い周波数帯域において除振効果を得ることができる。このように、ボイスコイルモータを使ったアクティブ防振（能動的防振）と、空間部 1 7 4の気体の弹性作用を使ったパッシブ防振（受動的防振）とを組み合わせることで、レンズ素子 1 0 2に作用した振動が光学群 M P L 2に伝わることを効果的に抑えることができる。

なお、空間部 1 7 4を負圧にすることでレンズセル L S 2及び第 1連結部材 1 6 4の自重を受ける構成の他に、例えばバネ部材で第 1連結部材 1 6 4と第 2連結部材 1 6 6とを連結するようにしてもよい。

なお、上記実施形態において、レンズセル L S 2は、 1つのレンズ素子 1 0 2 のみを保持するようになっている力複数のレンズ素子（光学素子）を保持するようにしてもよい。

また、第 2実施形態の露光装置においても、投影光学系 P Lを、光学素子 1 0 2と、マスク Mと光学素子 1 0 2との間の投影光学系本体 M P L 2との二群に分けているが、三群以上に分離するようにしてもよい。

なお、上記実施形態において、リンク部 1 6 1の第 2連結部材 1 6 6は、鏡筒定盤 1 0 8に連結されているが、他の部材、例えばコラム 1 0 3 (下側段部 1 0 3 B ) に連結されてもよい。

なお、上記実施形態において、レンズ素子 1 0 2の姿勢制御（光学群 MP L 2 に対するァクティブ防振制御) は、エンコーダ 1 7 7 , 1 7 8によるレンズ素子 1 0 2の位置計測結果に基づいて行われるフィードバック制御であるが、その場合、制御に遅れが生じる可能性がある。そこで、露光前に、走查露光時における露光装置 E X 2や液体 1 0 1の挙動に関する物理量を予め求め、その求めた物理量に基づいて、露光時にリンク部 1 6 1 (ボイスコイルモータ 1 7 2 ) を駆動することでレンズ素子 1 0 2の姿勢制御を行うフィードフォワード制御を採用し、アクティブ防振することも可能である。なお、フィードバック制御とフィードフォヮード制御とを組み合わせることも可能である。

フィードフォワード制御を行う場合、予めテスト露光を行い、複数の物理量の導出を行う。すなわち、露光装置 E X 2の系の同定実験を行い、その系の物理量を含む動特性を求める。同定実験では、液体供給機構 1 1 0及び液体回収機構 1 2 0を使ってレンズ素子 1 0 2と基板 P 2との間に液浸領域 A R 2を形成した状態で基板ステージ P S T 2を走査し、上記エンコーダ 1 7 7、 1 7 8やレーザ干渉計 182を使って物理量を検出する。なお、同定実験中においては当然のことながらボイスコイルモータ 172、 173は駆動されなレ、。検出する物理量としては、露光シーケンス中での時刻、基板 P 2の位置、速度、及び加速度、レンズ素子 102の位置、速度、及ぴ加速度、レンズ素子 102と基板 P 2との相対位置、相対速度、及び相対加速度等が挙げられる。これら位置、速度、及び加速度は、 X軸、 Y軸、 Z軸、 0 Χ、 θ Y 及ぴ 0 Z方向の全て（6自由度）に関する値が検出される。更に、検出する物理量として、供給する液体 1の量（体積、質量）等も挙げられる。同定実験で検出された上記複数の物理量は制御装置 CON T 2に記憶される。制御装置 CONT2は、検出した物理量に基づいて、ボイスコイルモータ 1 72 (173)を駆動するための制御量（制御用電力）を決定し、その決定した物理量に基づいて、光学群 MP L 2に対する防振を行うようにボイスコイルモータ 1 72を駆動しつつ本露光を行う。このように、制御装置 CON T2は、ボイスコイルモータ 1 72を使って、露光装置 EX2自身の動特性（動作）に応じて防振を行うが可能であり、光学群 MP L 2とレンズ素子 102との位置関係を所望状態に維持することができる。

ところで、上述したように、制御装置 CONT2は、複数のリンク部 1 61のそれぞれを伸縮させることによってレンズ素子 102の姿勢を制御可能である。そこで、制御装置 CONT2は、リンク部 161を伸縮させて光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の姿勢を積極的に制御することで、投影光学系 PL 2を介して基板 P 2上に形成されるパターンの像を調整することができる。そして、レンズ素子 102を駆動することで、像面、像位置、及びディストーシヨンのうちの少なくとも 1つを制御することができる。レンズ素子 102を駆動することでパタ一ンの像を調整することにより、例えば投影光学系 P L 2の像面と基板 P 2表面とを合致させるときに、大重量の基板ステージ P ST2を駆動する構成に比べて、比較的軽量のレンズ素子 102を駆動すればよいので、高速な応答を得ることができる。もちろんその場合、基板ステージ P ST 2とレンズ素子 102 との双方を駆動するようにしてもよい。

上記実施形態では、 6つのリンク部 16 1のそれぞれに設けられたエンコーダ 1 77、 1 78の計測結果に基づいてレンズ素子 102の姿勢を求める構成である。このとき、制御装置 CONT2は、 6つのリンク部 161のエンコーダ 17 7, 178の計測結果に基づいて演算処理を行うことでレンズ素子 102の姿勢情報を求めるため、リンク部 161等の装置取り付け誤差などによって位置計測誤差（演算誤差）が生じる場合がある。そこで、図 12に示すように、レーザ干渉計システムを有する計測装置 190により、光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の位置情報を計測するようにしてもよい。制御装置 CONT2はその計測装置 190の計測結果に基づいて、リンク部 161それぞれを伸縮させ、レンズ素子 102の姿勢を制御する。レーザ干渉計システムにより光学群 MP L 2に対するレンズ素子 102の位置情報を、演算処理を介さずに直接的に求めることができるので、レンズ素子 102の位置情報を精度良く求めることができる。図 12において、計測装置（レーザ干渉計システム） 190は、レンズセル L S 2の + X側の所定位置に設けられた移動鏡 191と、鏡筒 PK2の + X側の所定位置に設けられた参照鏡（固定鏡） 192と、移動鏡 191及び参照鏡 192 に対向する位置に設けられたレーザ干渉計 193とを備えている。レーザ干渉計 193は、移動鏡 191に測長ビーム（測定光）を照射するとともに、参照鏡 1 92に参照ビーム（参照光）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡 191及び参照鏡 192それぞれからの反射光は、レーザ干渉計 1 93の受光部で受光され、レーザ干渉計 193はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡 192を基準とした移動鏡 191の位置（座標）を計測する。参照鏡 192は、鏡筒 PK 2に設けられ、移動鏡 91は、レンズセル L S 2に設けられているため、レーザ干渉計 193は、鏡筒 P K 2に対するレンズセル L S 2の X軸方向の位置を計測することができる。同様に、不図示ではあるが、レンズセル L S 2及ぴ鏡筒 PK 2の +Y側にも移動鏡及び参照鏡が設けられ、これらに対向する位置にはレーザ干渉計が設けられており、このレーザ干渉計により鏡筒 P K 2に対するレンズセル LS 2の Y軸方向の位置を計測することができる。また、例えばレーザ干渉計 193より Y軸方向に並んだ少なくとも 2つのビームを移動鏡 191及ぴ参照鏡 192に照射することにより、鏡筒 PK 2に対するレンズセル LS 2の 0 Z方向の位置を計測することができる。更に、鏡筒 PK2には、鏡筒 PK 2の周方向において互いに異なる複数（3箇所）の所定位置にレーザ干渉計 194 (194A〜1 94C) がそれぞれ取り付けられている。但し、図 12には 3つのレーザ干渉計 1 94 A〜l 94 Cのうちの 1つのレーザ干渉計 1 94 Aが代表的に示されている。また、レンズセル LS 2の上面において各レーザ干渉計 1 94と対向する位置には移動鏡 195が取り付けられており、各レーザ干渉計 194からは、移動鏡 195に対して Z軸方向に平行な測長ビームが照射される。なお、レーザ干渉計 1 94に対応する参照鏡は鏡筒 PK2に取り付けられているか、あるいはレーザ干渉計 194に内蔵されており、図 1 2には図示されていない。レーザ干渉計 1 94は、鏡筒 PK2に対するレンズセル LS 2の Z軸方向の位置を計測することができる。また、 3つのレーザ干渉計 194それぞれの計測結果に基づいて、鏡筒 P K 2に対するレンズセル L Sの 0 X、 θ Y方向の位置を計測することができる。

上記各レーザ干渉計の計測結果は、制御装置 CONT2に出力される。制御装置 CONT2は、上記各レーザ干渉計の計測結果、すなわち、鏡筒 PK 2に対するレンズセル LS 2の X軸、 Y軸、 Z軸、 0 X、 θ Y, 及び Θ Ζ方向に関する各位置情報に基づいて、複数のリンク部 161のそれぞれを伸縮することで、鏡筒 PK2に対するレンズセル L S 2の X軸、 Y軸、 Z軸、 0 X、 0Y、及び方向に関する各位置を制御することができる。

なお、本実施形態では、計測装置 190は、レンズセル L S 2と鏡筒 Ρ Κ 2との位置関係を計測している力レンズセル L S 2は、レンズ素子 102を保持し、鏡筒 ΡΚ2は、光学群 MP L 2を保持しているため、レンズセル LS 2と鏡筒 P K 2との位置関係を計測することと、レンズ素子 102と光学群 MP L 2との位置関係を計測することとは実質的に同等である。したがって、制御装置 CONT 2は、計測装置 190の計測結果に基づいて、レンズ素子 102と光学群 MP L 2との位置関係を求めることができる。

なお、本実施形態におけるレーザ干渉計は所謂ダブルパス干渉計である。図 13は、干渉計 1 93の概略構成図である。なお、他の干渉計 1 94、 18 4等も、図 1 3に示す干渉計と同等の構成を有する。干渉計 1 93は、光束を射出する光源 220と、光源 220より射出され、反射ミラー 223を介して入射された光束を測長ビーム 191 Aと参照ビーム 192 Aとに分割する偏光ビームスプリッタ 224と、偏光ビームスプリッタ 224と移動鏡 191との間に配置され、偏光ビームスプリッタ 224からの測長ビーム 191 Aが通過するぇノ4 板 225 (225A、 225 B) と、偏光ビームスプリッタ 224と参照鏡 19 2との間に配置され、反射ミラー 227を介した偏光ビームスプリッタ 224からの参照ビーム 192 Aが通過する IZ4板 226 (226A、 226 B) と、移動鏡 191で反射され偏光ビームスプリッタ 224を介した測長ビーム 191 A、及び参照鏡 192で反射され偏光ビームスプリッタ 224を介した参照ビーム 192 Aのそれぞれが入射されるコーナーキュープ 228と、偏光ビームスプリツタ 224で合成された測長ビーム 191 Aの反射光及び参照ビーム 192 A の反射光の合成光（干渉光）を受光する受光部 230とを備えている。

光源 220から偏光ビームスプリッタ 224に入射された光束は、測長ビーム 191 Aと参照ビーム 192 Aとに分割される。このうち測長ビーム 191 Aは、. LZ4板 225 Aを通過した後、移動鏡 191に照射される。ぇノ4板 225A を通過することで、直線偏光の測長ビーム 191 Aは円偏光に変換された後、移動鏡 191に照射される。移動鏡 191に照射された測長ビーム 191 Aの反射光は再ぴ Iノ 4板 225 Aを通過した後、偏光ビームスプリッタ 224に入射し、コーナーキューブ 228に送光される。コー^ "一キューブ 228を介した測長ビーム 191 Aは、再ぴ偏光ビームスプリッタ 224に入射し、ぇ/4板 225 B を通過した後、移動鏡 191に照射される。その反射光は、ぇ 4板 225 Bを再ぴ通過した後、偏光ビームスプリッタ 224に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ 224から射出された参照ビーム 192 Aは、反射ミラー 227を介して; LZ4板 226 Aを通過した後、参照鏡 192に照射される。参照ビーム 19 2Aは、円偏光にて参照鏡 192に照射され、その反射光は、再ぴぇ/4板22 6 Aを通過した後、偏光ビームスプリッタ 224に入射し、コーナーキューブ 2 28に送光される。コーナーキュープ 228を介した参照ビーム 192 Aは、再ぴ偏光ビームスプリッタ 224に入射し、 λΖ4板 226Bを通過した後、参照鏡 192に照射される。その反射光は λ/4板 226 Βを再び通過した後、偏光ビームスプリッタ 224に入射される。； 4板 225 Βを通過した測長ビーム 1 9 1 A及び; L / 4板 2 2 6 Bを通過した参照ビーム 1 9 2 Aは、偏光ビームスプリッタ 2 2 4で合成された後、受光部 2 3 0に受光される。このように、本実施形態の干渉計 1 9 3は、移動鏡（参照鏡）に対して測長ビーム（参照ビーム）を 2回照射する所謂ダブルパス干渉計により構成されており、移動鏡 1 9 1がたとえ傾いた場合であっても、その移動鏡 1 9 1からの測長ビームの反射光の進行方向に変化がないという特徴を有している。

図 1 4は、ダプルパス干渉計の模式図である。

図 1 4では、移動鏡 1 9 1に照射される測長ビーム 1 9 1 Aについてのみ図示されており、 λ _ 4板などは省略されている。

図 1 4において、光源 2 2 0から射出された光束は、反射ミラー 2 2 3を介して偏光ビームスプリッタ 2 2 4に入射される。.測長ビーム 1 9 1 Αは、偏光ビームスプリッタ 2 2 4の反射面で反射した後、移動鏡 1 9 1の反射面に照射され、その反射光は、偏光ビームスプリッタ 2 2 4及びコーナーキューブ 2 2 8を介して移動鏡 1 9 1の反射面に 2回照射された後、受光部 2 3 0に受光される。このとき、移動鏡 1 9 1の反射面の傾きがない場合（Y軸に対する角度が 0度である場合）、測長ビーム 1 9 1 Aは、図 1 4の破線で示すように進行し、偏光ビームスプリッタ 2 2 4から射出され受光部 2 3 0に向かう射出光束は、偏光ビームスプリツタ 2 2 4に対して入射する入射光束と平行となる。一方、移動鏡 1 9 1の反射面が角度 0傾いている場合、測長ビームは、図 1 4の一点鎖線 1 9 1 A ' で示すように進行するが、この場合においても、偏光ビームスプリッタ 2 2 4からの射出光束は、入射光束と平行となる。つまり、移動鏡 1 9 1の反射面の傾きがある場合とない場合とでの射出光束それぞれの進行方向は同じとなる。したがって、図 1 5に示す模式図のように、移動鏡 1 9 1に測長ビーム 1 9 1 Aを 1回照射する構成である場合、移動鏡 1 9 1に傾きがあると、傾きがない状態に対してその反射光の進行方向が変化し、受光部 2 3 0に受光されない不都合が生じるが、図 1 4を参照して説明したように、ダブルパス干渉計によれば、移動鏡 1 9 1がたとえ傾いてもその反射光を受光部 2 3 0で受光することができる。

なお、図 1 2を参照して説明した実施形態においては、レーザ干渉計 1 9 3、 1 9 4を有する計測装置 1 9 0は、鏡筒 P K 2とレンズセル L S 2との位置関係を計測しているが、レンズ素子 1 0 2の所定位置に、照射された測長ビームを反射可能な反射面を有する反射部材を設け、その反射面にレーザ干渉計より測長ビームを照射するようにしてもよい。例えば、図 1 6に示すように、レンズ素子 1 0 2のうちレーザ干渉計 1 9 3からの測長ビームが照射される位置に反射面を有するミラー部材を取り付けたり、レーザ干渉計 1 9 4からの測長ビームが照射される位置に金属蒸着膜を設けその膜表面を反射面としてもよい。例えばレンズセノレ L S 2とレンズ素子 1 0 2との間にばね機構 (フレクチャ) が介在している構成の場合においてレンズセル L S 2とレンズ素子 1 0 2とが仮に位置ずれしたとき、図 1 2を参照して説明した実施形態のようにレンズセル L S 2の位置計測結果に基づいてパターン像を調整するためにレンズ素子 1 0 2の姿勢を制御しようとすると、パターン像を所望の状態に制御できない可能性が生じるが、図 1 6に示すように、レンズ素子 1 0 2自体に反射面を形成し、その反射面を使ってレンズ素子 1 0 2の位置を計測することで、レンズ素子 1 0 2の位置情報を正確に求めることができる。

なお、上述の実施形態においては、計測装置 1 9 0として干渉計システムを用いているが、別の方式の計測装置を用いてもよい。例えば、レンズセル L S 2に形成された計測マークの位置情報を光学的に計測する計測装置を上述の干渉計システムの代わりに使用することもできる。

また、結合装置 1 6 0によってレンズ素子 1 0 2が移動可能なので、例えば液体 1 0 1をレンズ素子 1 0 2と基板 P 2との間に満たす際、結合装置 1 6 0を使つてレンズ素子 1 0 2を予め上昇して基板 P 2とレンズ素子 1 0 2との距離を十分に開けておき、次いで、基板 P 2上に液体を配置し、その後、結合装置 1 6 0 を駆動してレンズ素子 1 0 2を下降して基板 P 2とレンズ素子 1 0 2とを接近させることで、レンズ素子 1 0 2と基板 P 2との間に液浸領域 A R 2を形成するといったことが可能となる。この場合、レンズ素子 1 0 2を下降する際に、レンズ素子 1 0 2を傾斜方向から基板 P 2に接近（下降）することで、例えば液体 1 0 1中に気泡が存在していた場合、その気泡を除去できる可能性がある。また、露光前において基板 P 2上に液体 1 0 1を供給する際、液体供給機構 1 1 0を使わずに、例えば液体供給機構 1 1 0とは別の位置に設けられた液体供給装置を使つて基板 P 2上に液体 101を配置するといつたことが可能となる。

上記実施形態において、上述したノズルの形状は特に限定されるものでなく、例えば投影領域 A R 1の長辺について 2対のノズルで液体 101の供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この場合には、 +X方向、又は一 X方向のどちらの方向からも液体 101の供給及ぴ回収を行うことができるようにするため、供給ノズルと回収ノズルと上下に並べて配置してもよい。

また、上述の実施形態においては、パラレルリンク機構を用いた 2つの物体の結合装置を、レンズセル L S 2の支持に用いているが、これに限らず、基板ホルダ PH 2の支持などに用いるようにしてもよい。

上述したように、上記各実施形態における液体 50, 101は、純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板 P、 P 2上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板 P、 P 2の表面、及ぴ投影光学系 PL、 PL 2の先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。

そして、波長が 193 nm程度の露光光 EL、 E L 2に対する純水 (水) の屈折率 nは、ほぼ 1. 44であるため、露光光 EL、 EL 2の光源として A r Fェキシマレーザ光（波長 193nm) を用いた場合、基板 P、 P2上では 1ノ n、すなわち約 134 nmに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約 n倍、すなわち、約 1. 44倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系 PL、 P L 2の開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。本実施形態では、投影光学系 P L、 PL 2の先端にレンズ 60、 102が取り付けられているが、投影光学系 PL、 PL2の先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系 PL、 PL 2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であってもよい。あるいは露光光 ELを透過可能な平行平面板であってもよい。

なお、各実施形態の液体 50、 101は、水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光 EL、 EL 2の光源が F₂レーザである場合、この F₂レ一ザ光は水を透過しないので、この場合、液体 50、 1 01としては、 F₂レーザ光を透過可能な、例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（PFPE) 等のフッ素系の液体を用いればよい。また、液体 50、 101としては、その他にも、露光光 EL、 EL 2に対する透過性があって、できるだけ屈折率が高く、投影光学系 PL、 PL 2や基板 P、 P 2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）を用いることも可能である。

なお、上記各実施形態の基板 P、 P 2としては、半導体デバイス製造用の半導体ウェハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウェハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウェハ）等が適用される。

また、上述の実施形態においては、投影光学系 PL、 PL 2と基板 P、 P 2との間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、特開平 6— 12487 3号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平 10— 3031 14号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。

露光装置 EX、 EX 2としては、マスク M、 M2と基板 P、 P 2とを同期移動してマスク M、 M 2のパターンを走查露光するステップ ·アンド ·スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステツパ）の他に、マスク M、 M2と基板 P、 P 2とを静止した状態でマスク M、 M2のパターンを一括露光し、基板 P、 P 2 を順次ステップ移動させるステップ 'アンド ' リピート方式の投影露光装置（ステツパ）にも適用することができる。また、本発明は、基板 P、 P 2上で少なくとも 2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ 'アンド'スティツチ方式の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、ウェハ等の被処理基板を別々に載置して XY方向に独立に移動可能な 2つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平 10—163 099号及ぴ特開平 10— 214783号（対応米国特許 6， 341, 007、 6， 400， 441、 6, 549， 269及ぴ 6， 590， 634 )、特表 200 0— 505958号（対応米国特許 5, 969, 441 ) あるいは米国特許 6 , 208， 407に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、それらの開示を援用して本文の記載の一部とする。露光装置 EX、 EX 2の種類としては、基板 P、 P 2に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（CCD) あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。基板ステージ P STやマスクステージ MS Tにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型おょぴローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ P ST、MSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。ステージにリニアモータを用いた例は、米国特許 5， 623, 8 53及ぴ 5， 528, 1 18に開示されており、それぞれ本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、これらの文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

各ステージ PST、 PST2、 MST、 MS T 2の駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ュニットと、二次元にコイルを配置した電機子ュニットとを対向させ、電磁力により各ステージ P ST、 P ST 2、 MST、 MST2を駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージ P S T、 P ST 2、 MST、 MS T 2に接続し、磁石ュニットと電機子ュニットとの他方をステージ P ST、 P S T 2、 MS T、 MS T 2の移動面側に設ければよい。

基板ステージ PSTの移動により発生する反力は、投影光学系 PLに伝わらないように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。この反力の処理方法は、例えば、米国特許 5， 528, 1 18 (特開平 8— 16647 5号公報）に詳細に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の記載内容を援用して本文の記載の一部とする。

マスクステージ MS Tの移動により発生する反力は、投影光学系 P Lに伝わらないように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。この反力の処理方法は、例えば、米国特許第 5， 8 7 4 , 8 2 0 (特開平 8— 3 3 0 2 2 4号公報）に詳細に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、この文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本実施形態の露光装置 E X、 E X 2は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。

各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は、温度およびクリーン度等が管理されたタリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 1 7に示すように、マイクロデバイスの機能 ·性能設計を行うステップ 2 0 1、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ 2 0 2、デバイスの基材である基板を製造するステップ 2 0 3、前述した実施形態の露光装置 E Xによりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ 2 0 4、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） 2 0 5、検查ステップ 2 0 6等を経て製造される。産業上の利用の可能性

本発明は、投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上にパターン像を投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記投影光学系は、前記液体と接する光学部材を含む第 1 群と、その第 1群とは異なる第 2群とを含み、その第 1群と第 2群とは振動的に分離して支持されるので、投影光学系と基板との間に液体を満たした状態においても、パターン像の劣化を抑えることができ、高い精度を有するデバイスを製造することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上にパターン像を投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、

前記投影光学系は、前記液体と接する光学部材を含む第 1群と、その第 1群とは異なる第 2群とを含み、

前記第 1群は、第 1支持部材に支持され、

前記第 2群は、前記第 1支持部材とは異なる第 2支持部材に分離して支持される。

2 . 請求項 1記載の露光装置であって、

前記第 1支持部材と前記第 2支持部材とは、互いに振動が伝わらないように分離している。

3 . 請求項 1記載の露光装置であって、

前記基板を保持して移動する基板ステージと、

前記基板ステージを移動可能に非接触支持する第 1ベース部材とを備え、前記第 1支持部材は、前記第 1ベース部材に取り付けられている。

4 . 請求項 1記載の露光装置であって、

前記基板を保持して移動する基板ステージと、

前記基板ステージを移動可能に非接触支持する第 1ベース部材と、

前記第 1ベース部材を支持する第 2ベース部材とを備え、

前記第 1支持部材は、前記第 2ベース部材に取り付けられている。

5 . 請求項 4記載の露光装置であって、

前記第 1ベース部材と前記第 2ベース部材とは、互いに振動が伝わらないように分離している。

6. 請求項 1記載の露光装置であって、

前記第 1支持部材は、前記第 1群を非接触で支持する。

7. 請求項 1記載の露光装置であって、

前記第 1群と前記第 2群との位置関係を計測する計測装置を備える。

8. 請求項 7記載の露光装置であって、

前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第 1群と前記第 2群との位置関係を調整するために前記第 1群と前記第 2群とを相対的に動かす駆動機構を備える。

9. 請求項 7記載の露光装置であって、

前記光学部材は、レンズを含む。

10. 請求項 7記載の露光装置であって、

前記光学部材は、平行平面板を含む。

11. 請求項 7記載の露光装置であって、

前記基板の露光中、前記基板上の一部みに液浸領域が形成される。

12. 請求項 1記載の露光装置であって、

前記第 1群を動かす駆動機構を備える。

13. 請求項 1記載の露光装置であって、

前記光学部材は、レンズを含む。

14. 請求項 1記載の露光装置であって、

前記光学部材は、平行平面板を含む。

1 5 . 請求項 1記載の露光装置であって、

前記基板の露光中、前記基板上の一部のみに液浸領域が形成される。

1 6 . 投影光学系と基板との間を液体で満たし、前記基板上の一部に液浸領域を形成して、前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上にパターン像を投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、

前記投影光学系は、前記液体と接する光学部材を含む第 1群と、 .その第 1群とは異なる第 2群とを含み、

前記第 1群を動かす駆動機構により前記第 2群に対する前記第 1群の位置調整を行う。

1 7 . デバイス製造方法であって、

請求項 1記載の露光装置を用いる。

1 8 . デバイス製造方法であって、

請求項 1 6記載の露光装置を用いる。

1 9 . 第 1物体と第 2物体とを結合する結合装置であつて、

前記第 1物体と前記第 2物体とを結合するパラレルリンク機構と、

前記第 1物体及び前記第 2物体のうちの一方の振動が他方に伝わらないように、前記パラレルリンク機構に内蔵された防振機構と、を備える。

2 0 . 請求項 1 9記載の結合装置であって、

前記防振機構は、前記一方の振動を吸収するためのカウンタマスを備える。

2 1 . 投影光学系と基板との間の液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介して前記基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、

前記投影光学系は、前記液体と接する光学部材を含む第 1群と、その第 1群と前記パターンとの間に配置される第 2群とを含み、

前記露光装置は、

前記第 1群を保持する第 1保持部材と、

前記第 1保持部材とは分離して、前記第 2群を保持する第 2保持部材と、前記第 1保持部材と前記第 2保持部材とを支持するフレーム部材と、を備える。

2 2 . 請求項 2 1記載の露光装置であって、

前記第 1保持部材と前記フレーム部材とを連結するための連結手段を備える。

2 3 . 請求項 2 2記載の露光装置であって、

前記連結手段は、パラレルリンク機構を備える。

2 4 . 請求項 2 2記載の露光装置であって、

前記連結手段は、前記第 1保持部材及び前記フレーム部材のうちの一方の振動が他方に伝わらないようにするための防振機構を備える。

2 5 . 請求項 2 4記載の露光装置であって、

前記防振機構は、能動的に防振を行う。

2 6 . 請求項 2 4記載の露光装置であって、

前記防振機構は、装置自身の動作に応じて防振を行う。

2 7 . 請求項 2 4記載の露光装置であって、

前記防振機構は、複数の物理量の少なくとも一部を検出し、その検出された物理量に基づいて防振を行う。

2 8 . 請求項 2 4記載の露光装置であって、

前記防振機構は、前記一方の振動を吸収するカウンタマスを備える。

2 9 . 請求項 2 8記載の露光装置であって、

前記連結手段は、前記第 1保持部材に連結された第 1連結部材と、前記フレーム部材に連結された第 2連結部材とを有し、

前記第 1、第 2連結部材と前記カウンタマスとは、共通の所定方向に相対移動可能であり、前記所定方向と異なる方向には機械的に案内される。

3 0 . 請求項 2 9記載の露光装置であって、

前記所定方向と異なる方向には、エアガイドを用いて案内される。

3 1 . 請求項 2 2記載の露光装置であって、

前記連結手段は、前記第 1保持部材に連結された第 1連結部材と、前記フレーム部材に連結された第 2連結部材と、を備える。

3 2 . 請求項 3 1記載の露光装置であって、

前記第 1連結部材と前記第 2連結部材とは、非接触に連結される。

3 3 . 請求項 3 1記載の露光装置であって、

前記第 1連結部材と前記第 2連結部材との間の空間は、陽圧化または負圧化される。

3 4 . 請求項 3 1記載の露光装置であって、

前記連結手段は、前記第 1連結部材と前記第 2連結部材とをローレンツ力を用いて相対的に移動させることによつて伸縮可能である。

3 5 . 請求項 2 2記載の露光装置であって、

前記連結手段は、伸縮可能である。

3 6 . 請求項 2 2記載の露光装置であって、

前記連結手段を伸縮させることによって、前記第 1群の姿勢を制御し、前記投影光学系を介して形成されるパターンの像を調整する。

3 7 . 請求項 3 1記載の露光装置であって、

前記パターンの像の制御は、像面、像位置、及ぴディストーションのうちの少なくとも 1つを制御する。

3 8 . 請求項 3 6記載の露光装置であって、

前記第 1群の位置情報を計測する計測手段を備え、

前記連結手段は、前記計測手段の計測結果に基づいて前記第 1群の姿勢を制御する。

3 9 . 請求項 2 1記載の露光装置であって、

前記第 1群の位置を計測する計測手段を備える。

4 0 . 請求項 3 9記載の露光装置であって、

前記計測手段は、前記第 1保持部材の位置を計測する干渉計システムを備える。

4 1 . 請求項 3 9記載の露光装置であって、

前記計測手段は、前記第 1保持部材と前記第 2保持部材との位置関係を計測する。

4 2 . 請求項 3 9記載の露光装置であって、

前記計測手段で計測される位置情報に基づいて、前記第 1群の姿勢が調整される。

4 3 . 請求項 2 1記載の露光装置であって、

前記光学部材は、レンズを含む。

4 4 , 請求項 2 1記載の露光装置であって、前記光学部材は、平行平商板を含む。

4 5 . 請求項 2 1記載の露光装置であって、

4 6 , デパイス製造方法であって、

請求項 2 1記載の露光装置を用いる。

4 7 . 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置であって、

前記投影光学系は、前記液体と接する光学部材を含む第 1群と、その第 1群と前記パターンとの間に配置される第 2群とを含み、前記第 1群を保持する第 1保持部材と、

前記第 1保持部材とは分離して、前記第 2群を保持する第 2保持部材と、前記第 1保持部材を支持するためのフレーム部材と、

前記第 1保持部材と前記フレーム部材の少なくとも一方の振動を抑制するための防振機構を有し、前記第 1保持部材と前記フレーム部材とを連結する連結機構とを備える。

4 8 . 請求項 4 7の露光装置であって、

前記防振機構は、能動的に働く。

4 9 . 請求項 4 7の露光装置であって、

前記防振機構は、受動的に働く。

5 0 . 請求項 4 7の露光装置であって、

前記光学部材は、平行平面板を含む。

5 1 . 請求項 4 7の露光装置であって、

前記光学部材は、レンズを含む。

5 2 . 請求項 4 7の露光装置であって、

5 3 . デバイス製造方法であって、

請求項 4 7の露光装置を用いる。

5 4 . 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置であって、

前記基板の露光中に、前記基板の一部のみに液浸領域を形成する液浸機構を備、

前記第 1群と前記第 2群とは振動的に分離して支持されている。

5 5 . 請求項 5 4の露光装置であって、

前記光学部材は、平行平面板を含む。

5 6 . 請求項 5 4の露光装置であって、

前記光学部材は、レンズを含む。

5 7 . デバイス製造方法であって、

請求項 5 4の露光装置を用いる。