JP2006237255A - 光学特性測定装置、光学特性測定方法、露光装置、及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動ステージの運動性能を悪化させることなく、効率的な計測が可能な光学特性測定装置２、光学特性測定方法を提供する。
【解決手段】本発明の光学特性測定装置は、ウエハステージＷＳＴに着脱可能に配置され、投影光学系の波面収差を測定する受光面３６を備える波面収差測定ユニット３５と、ウエハステージＷＳＴに対して波面収差測定ユニット３５を着脱する着脱機構と、この着脱機構を制御し、ウエハステージＷＳＴと波面収差測定ユニット３５との取り付け又は取り外しを行う制御装置とを含んで構成される。そして、着脱機構は、投影光学系の波面収差を測定する位置である測定位置から離れた退避位置で波面収差測定ユニット３５を着脱する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光学特性測定装置、光学特性測定方法、露光装置、及びデバイスの製造方法に関する。

従来より、露光装置を用いてデバイスの製造が行われている。例えば、こうした露光装置では、パターンが形成されたレチクルやフォトマスクを走査方向に移動可能なステージに載置し、レチクルやフォトマスクに照明光学系から露光光を照射する。そして、そのパターンを投影光学系によりＸＹ方向に移動可能なステージに載置されたウエハ、ガラスプレート等の基板に投影する。このとき、レチクルステージとウエハステージの両方を同期させて走査することで半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造する。

ところで、近年半導体デバイス等のさらなる高密度化が進み、それに伴い、露光装置で製造する回路パターンの微細化も要求されている。このような半導体デバイスの高密度化が進むと、露光装置の露光精度が、半導体デバイスの精度に対して及ぼす影響が大きくなってくる。このような露光装置では、例えば、波面計測機能を有する測定装置によって投影光学系の光学特性が入念に調整される。この測定装置は、レチクルやウエハが載置されるステージに取り付けられる。

その一方で、液晶表示デバイスなど大きなサイズのデバイスを生産するケースや、直径３００ｍｍクラスの大きなウエハに多数の半導体デバイスを生産するケースが増えているが、この場合、生産性を高めるためには、ウエハステージをより高速で移動させる必要が生じる。そのため、通常動作時のステージの運動特性を最大限に高めるために、通常使用しない機構、特に測定装置を着脱可能とし、１グラム単位で慣性質量を低減しステージ性能を高める努力がされてきた。例えば、特許文献１には、ウエハステージに形成された凹部に投影光学系の波面収差を計測するセンサ部分である測定ユニットが、着脱自在に装着される構成が記載されている。
国際公開第ＷＯ９９／６０３６１号パンフレット

しかしながら、この特許文献１に記載の測定ユニットは、計測時以外の通常時は露光装置から取り外すことによりステージ性能を確保することはできるものの、計測時には、わざわざ露光装置外から持参して人手により取り付けなければならなかった。

取り付けに関してより詳しく説明すると、まず、測定ユニットが取り付けられるステージ側には測定ユニット取付用のブラケット構造が形成されており、ブラケット構造には係合用溝や係合用孔等の被係合部が形成されている。そして、測定ユニットを取り付ける際には、測定ユニット側に形成されるピン等の係合部をブラケット構造の被係合部に係合させることで位置決めし、さらに、ボルト等の締結により測定ユニットを露光装置に固定するようになっていた。

このように、計測時には測定ユニットを露光装置側のブラケット構造に位置決めをし、締結するという手順を踏まなければならず、また、計測後には上記逆の手順により取り外す必要があり、人手による取り付け及び取り外し作業に手間や時間を要することとなっていた。

さらには、取り付け及び取り外しごとに、露光装置本体を収納するチャンバの開閉扉から、測定ユニットを出し入れする必要があるため、チャンバ内の雰囲気を一定に維持できないという問題もあった。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、通常時の移動ステージの運動性能を悪化させることなく、かつ人手による煩雑な作業なしに光学系の効率的な計測が可能な光学特性測定装置、光学特性測定方法を提供することにある。また、本発明のその他の目的は、露光精度の向上可能な露光装置を提供することにある。さらに、本発明のその上の目的は、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る光学特性測定装置は、移動ステージに着脱可能に配置され、光学系の光学特性を測定する受光部を備える測定ユニットと、前記移動ステージに対して前記測定ユニットを着脱する着脱機構と、前記着脱機構を制御し、前記移動ステージと前記測定ユニットとの取り付け又は取り外しを行う制御装置とを含んで構成されたことを特徴とする。

従って、請求項１に記載の発明によれば、測定ユニットを移動ステージに取り付ける着脱機構による着脱動作が、制御装置によって自動制御される。これにより、遠隔操作によって測定ユニットの着脱動作を人手によらず自動で行うことができ、この測定ユニットによって効率的に光学特性を測定することができるという効果がある。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学特性測定装置において、前記光学系は、マスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であり、前記移動ステージは、前記基板を保持する基板ステージであることを特徴とする。

従って、請求項２に記載の発明によれば、特に光学的な条件の厳しい投影光学系において、基板ステージに取り付けられる測定ユニットによって、基板ステージの運動性能を損なうことなく、正確に、マスクに形成されたパターンを基板に投影することができるという効果がある。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の光学特性測定装置において、前記測定ユニットは、前記光学系を通過した光の偏光状態を測定する機能、前記光学系を通過した光の情報を測定する機能、前記光学系によって形成された空間像を測定する機能、前記光学系の開口数を測定する機能のうち少なくとも１つの機能を備えたことを特徴とする。

従って、光学系を通過した光の偏光状態を測定する機能、光学系を通過した光の情報を測定する機能、光学系によって形成された空間像を測定する機能、光学系の開口数を測定する機能のうち少なくとも１つの機能を有した光学特性測定装置を移動ステージ上に配置することで、各機能に係る各種光学特性を人手によらず自動的に測定することができるという効果がある。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学特性測定装置において、前記測定ユニットは、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式の少なくとも１つの方式によって前記移動ステージに取り付けられることを特徴とする。

従って、請求項４に記載の発明によれば、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式の少なくとも１つの方式によって、移動ステージに対して測定ユニットを自動的に安定して固定することができるという効果がある。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学特性測定装置において、前記着脱機構は、前記光学系の光学特性を測定する位置である測定位置から離れた退避位置で前記測定ユニットを着脱することを特徴とする。

従って、請求項５に記載の発明によれば、着脱機構によって、測定位置から離れた退避位置で移動ステージに対して測定ユニットが着脱される。よって、計測時以外の例えば通常露光時に、退避位置に待機している測定ユニットを、その退避位置においてウエハステージＷＳＴに装着することができるという効果がある。さらに、通常、測定位置にはウエハステージＷＳＴを制御する各種制御機器やケーブル、補機類等が配置されており、測定ユニットを着脱するための十分なスペースが確保されていない場合がある。そして、こうした狭隘な場所で測定ユニットの着脱を行うと、それらの補機類等に測定ユニットが接触してしまう可能性もある。その点、本発明の構成によれば、計測位置から離れた位置で、安定して測定ユニットを着脱することができるという効果がある。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光学特性測定装置において、前記制御装置は、前記測定ユニットの前記退避位置を示す退避位置データに基づいて、前記移動ステージを前記退避位置へ移動させることを特徴とする。

従って、請求項６に記載の発明によれば、予め記憶された退避位置データに基づいて、制御装置によって移動ステージを退避位置まで移動させることができるという効果がある。

請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載の光学特性測定装置において、前記移動ステージと前記測定ユニットとの接近又は接触を検知する検知機構を有し、前記制御装置は、当該検知機構が検知した信号に基づいて、前記着脱機構に前記退避位置において前記測定ユニットの前記移動ステージに対する取り付けを開始させることを特徴とする。

従って、請求項７に記載の発明によれば、移動ステージと退避位置にある測定ユニットとが近接したそのタイミングで、移動ステージに対する測定ユニットの装着動作を開始することができるという効果がある。

請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学特性測定装置において、前記測定ユニットの着脱前後の前記移動ステージの重心位置を一定とする重心調整機構を更に備えることを特徴とする。

従って、請求項８に記載の発明によれば、測定ユニットの着脱前後における移動ステージの重心位置を一定にできるため、移動ステージの重量バランスが保たれ、その運動性能が安定し、光学特性を精度良く測定することができるという効果がある。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の光学特性測定装置において、前記重心調整機構は、前記測定ユニットが取り付けられた、あるいは、取り外された際、当該測定ユニットの重量により生じる前記移動ステージの重心位置の変化を補償する補償部材を含むことを特徴とする。

従って、請求項９に記載の発明によれば、移動ステージに対して測定ユニットを着脱する際に、測定ユニットの重量に生じる移動ステージの重心位置の変化が補償部材によって抑制されるという効果がある。

請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学特性測定装置において、前記光学系はマスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であって、前記移動ステージは前記基板を保持する基板ステージであって、前記基板ステージには、前記測定ユニットが取り付けられる取付部が形成され、測定時には前記取付部に前記測定ユニットが取り付けられ、前記投影光学系の基板側の光学素子と前記測定ユニットの前記受光部との間に液体を介して前記投影光学系の光学特性を測定し、非測定時には、前記取付部の形状に対応する形状を有する補完部材を前記取付部に配置させることを特徴とする。

従って、請求項１０に記載の発明によれば、投影光学系の基板側の光学素子と測定ユニットの受光部との間に液体を介した状態で、投影光学系の光学特性を測定することができるという効果がある。また、液浸法による露光動作時において、基板ステージには補完部材が配置されるため、露光時に基板上に供給された液体が取付部に浸入してしまうことを防止することができるという効果がある。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の光学特性測定装置において、前記取付部は、前記基板ステージに凹設された取付凹部に形成されていることを特徴とする。
従って、請求項１１に記載の発明によれば、測定ユニットが取り付けられる取付部が基板ステージに取付凹部として形成される。このため、測定ユニットを基板ステージから極力突出させることなく取付部に配置することができ、測定ユニットが移動ステージ周辺に配置される種々の補助機械やケーブル等に干渉することを抑制できるという効果がある。

請求項１２に係る発明は、請求項１０又は１１に記載の光学特性測定装置において、前記取付部と前記測定ユニットとの間隙若しくは前記取付部と前記補完部材との間隙には、前記液体の液漏れを防止するためのシール部が形成されていることを特徴とする。

従って、請求項１２に記載の発明によれば、シール部により、取付部と測定ユニット又は取付部と補完部材とに間隙が生じないため、上記請求項１０の効果に加えて、さらに確実に取付部への液漏れを防止できるという効果がある。

請求項１３に係る光学特性測定方法は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学特性測定装置を用いて光学系の光学特性を測定することを特徴とする。
従って、請求項１３に記載の発明によれば、人手によらず、移動ステージ性能を損なうことなく正確かつ効率的に光学特性を測定することができるという効果がある。

請求項１４に係る発明は、レチクルステージ上のマスク上に形成されたパターンの像を投影光学系を介してウエハステージ上の基板上に露光する露光装置において、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学特性測定装置を備えて構成されたことを特徴とする。

従って、請求項１４に記載の発明によれば、この露光装置により、正確な測定に基づき精度の高い露光を行うことができるという効果がある。
請求項１５に係るデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程で請求項１４に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とする。

従って、請求項１５に記載の発明によれば、正確な測定に基づき精度の高い露光を行うことができ、高品質なデバイスを製造できるという効果がある。

本発明によれば、移動ステージに対して自動的に測定ユニットを着脱することにより、通常時の移動ステージの運動性能を悪化させることなく、かつ人手による煩雑な作業なしに光学系の効率的な計測を可能とすることができる。

以下、本発明を、半導体素子製造用の走査露光が可能な走査露光型の露光装置において、波面収差を計測する光学特性測定装置として具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。

図１は、本実施形態の露光装置１の概略構成図である。以下、図１に沿って、露光装置１の構成について説明する。なお、以下説明する各図においては、後述する投影光学系ＰＬの光軸に沿う方向をＺ方向、投影光学系ＰＬの光軸及び紙面と直交する方向をＸ方向（ステップ方向）、投影光学系ＰＬの光軸に直交し紙面に沿う方向をＹ方向（走査方向）とする。

露光装置１は、露光装置本体４と、この露光装置本体４を制御する各種制御系（例えば主制御系４１）と、光学特性測定装置２とを含んで構成されている。露光装置本体４は、照明光学系１７、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳＴによって構成されている。光学特性測定装置２は、測定ユニットとしての波面収差測定ユニット３５、この波面収差測定ユニット３５をウエハステージＷＳＴへ着脱する着脱機構３とを含んで構成されている。

また、本発明における移動ステージは、対象とする光学系及び光学特性によってはウエハステージＷＳＴに限らず、レチクルステージＲＳＴも含まれるが、本実施形態では、投影光学系ＰＬの波面収差を測定するものとしてウエハステージＷＳＴを移動ステージとして説明する。

（露光装置本体）
以下、露光装置本体４を構成する各部材について順に説明する。
まず、露光装置１の照明光学系１７について説明する。露光光源１１は、露光光ＥＬとして、例えばＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ₂レーザ光等のパルス光を出射する。露光光ＥＬはオプティカルインテグレータとして、例えば多数のレンズエレメントからなるフライアイレンズ１２に入射し、そのフライアイレンズ１２の出射面上にはそれぞれのレンズエレメントに対応した多数の２次光源像が形成される。なお、オプティカルインテグレータとしては、ロッドレンズであってもよい。フライアイレンズ１２から射出した露光光ＥＬは、リレーレンズ１３ａ，１３ｂ、レチクルブラインド１４、ミラー１５、コンデンサレンズ１６を介して半導体素子等の回路パターン等が描かれ、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたマスクとしてのレチクルＲに入射する。

ここで、フライアイレンズ１２、リレーレンズ１３ａ，１３ｂ、ミラー１５、コンデンサレンズ１６の合成系は、２次光源像をレチクルＲ上で重畳させるものであって、レチクルＲを均一な照度で照明する照明光学系１７を構成している。レチクルブラインド１４は、その遮光面がレチクルＲのパターン領域と共役な関係をなすように配置されている。そのレチクルブラインド１４は、レチクルブラインド駆動部１４ａにより開閉可能な複数枚の可動遮光部（例えば２枚のＬ字型の可動遮光部）からなっている。そして、それらの可動遮光部により形成される開口部の大きさ（スリット幅等）を調整することにより、レチクルＲを照明する照明領域を任意に設定するようになっている。

次に、レチクルステージＲＳＴについて説明する。レチクルステージＲＳＴは、露光装置１の定盤上（不図示）に配置され、露光光ＥＬの光軸ＡＸに垂直な平面内においてレチクルＲを２次元方向に微動可能に保持している。また、レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ等で構成されたレチクルステージ駆動部１９により所定の方向（走査方向（Ｙ方向））に移動可能となっている。レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの全面が少なくとも露光光ＥＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけの移動ストロークを有している。

移動するレチクルステージＲＳＴを支える定盤には、Ｙ軸方向の距離を測定するＹ軸干渉計２０及びＸ軸方向の距離を測定するＸ軸干渉計（不図示）が配置されている。また、このＹ軸干渉計２０からのレーザビームを反射するＹ軸移動鏡２１及びＸ軸干渉計からのレーザビームを反射するＸ軸移動鏡（不図示）がレチクルステージＲＳＴの端部に固定されている。このＹ軸干渉計２０によって、レチクルステージＲＳＴの走査方向の位置が常時検出され、また、Ｘ軸干渉計によって、走査方向と直交する方向のレチクルステージＲＳＴの位置が常時検出され、その位置情報はレチクルステージ制御部２２（ＲＳＴ制御部）に送られる。レチクルステージ制御部２２は、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部１９を制御し、レチクルステージＲＳＴを移動させる。

次に、投影光学系ＰＬについて説明する。レチクルＲを通過した露光光ＥＬは、例えば両側テレセントリックな投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは、そのレチクルＲ上の回路パターンを例えば１／５あるいは１／４に縮小した投影像を、表面に露光光ＥＬに対して感光性を有するフォトレジストが塗布された基板としてのウエハＷ上に形成する。

続いて、ウエハステージＷＳＴについて説明する。ウエハＷは、バキューム装置を備えたウエハテーブル２５を介してウエハステージＷＳＴ上に吸着保持されている。なお、シリコンウエハに限らずガラス基板等を保持することも可能である。ウエハテーブル２５は図示しない駆動部により、投影光学系ＰＬの最適結像面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）への移動、光軸ＡＸ（Ｚ軸）周りの回転が可能になっている。ウエハステージＷＳＴは、モータ等のウエハステージ駆動部２６により、走査方向（Ｙ方向）の移動のみならず、ウエハ上に区画された複数のショット領域に対し任意に移動できるように走査方向に垂直な方向（Ｘ方向）にも移動可能に構成されている。

移動するウエハステージＷＳＴ外の定盤には、Ｘ方向の距離を測定するＸ軸干渉計と、Ｙ軸方向の距離を測定するＹ軸干渉計とからなる干渉計２７が配置されている。また、これらの干渉計からのレーザビームをそれぞれ反射するＸ軸移動鏡とＹ軸移動鏡とからなる移動鏡２８が移動するウエハステージＷＳＴの端部にそれぞれ固定されている。そして、ウエハステージＷＳＴのＸ方向及びＹ方向の位置は干渉計２７によって常時検出される。ウエハステージＷＳＴの位置情報（または速度情報）はウエハステージ制御部２９（ＷＳＴ制御部）に送られ、ウエハステージ制御部２９はこの位置情報（または速度情報）に基づいてウエハステージ駆動部２６を制御する。

さらに、ウエハステージＷＳＴ上には、後述する波面収差測定ユニット３５が取り付けられるための取付凹部３４が形成されている。また、取付凹部３４近傍には、波面収差測定ユニット３５との接近を検知するための接近センサ４３が取り付けられている。なお、この接近センサ４３は、波面収差測定ユニット３５がウエハステージＷＳＴに対して所定距離接近したことを検知するものであるが、これに替えてウエハステージＷＳＴに接したことを検知する接触センサとして構成してもよい。また、接近センサ４３及び接触センサ等の検知センサはウエハステージＷＳＴの複数箇所に設けてもよいし、波面収差測定ユニット３５側に設けてもよい。また、これらのセンサは、例えば超音波センサや赤外線センサ等で構成される。その他、センサに換えて、ウエハステージＷＳＴの干渉計２７から得られるウエハステージＷＳＴの位置情報によって、退避位置にある波面収差測定ユニット３５との接近を検知する構成としてもよい。

なお、照明光学系１７を構成する一部の光学部材、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳＴの各部材は、チャンバ（不図示）内に収納されている。
また、ウエハステージＷＳＴ上には、一般的に比較的質量の小さい測定ユニットのみ装着されるものとし、比較的質量が大きなケーブル制御装置（波面収差測定ユニット３５のケーブル制御装置、不図示）の類は配置しない。なお、以下詳述するが、波面収差測定ユニット３５は測定時以外は、退避位置としての格納部２３に格納されており、測定時にのみ測定位置まで移動する。この移動の際、ケーブルは、退避位置から測定位置まで自動的に延びる機構となっている。このような構成とするのは、ウエハステージＷＳＴへの負荷を最小限に留め、運動性能を低下させないためである。

（波面収差測定ユニット３５）
次に、光学特性測定装置２として、上記した投影光学系ＰＬの波面収差を検出する波面収差測定ユニット３５について説明する。

まず、ウエハステージＷＳＴに対する配置態様について説明すると、波面収差測定ユニット３５は、受光面３６の高さがウエハＷの表面の高さとほぼ一致するように配置されている。そのため計測動作時には、ウエハＷ表面と略同じ条件で波面収差の計測が正確にできるように構成されている。なお、計測を終了して露光動作に移行するときに波面収差測定ユニット３５を外した場合は、上記したように、その配線に用いるケーブルなどはウエハステージＷＳＴには残留させず、慣性質量の低減を図るようになっている。また、波面収差測定ユニット３５のウエハステージＷＳＴへの着脱動作は、光学特性測定装置２が備える着脱機構３及び各制御装置（主制御系４１、ウエハステージ制御部２９等）によって自動制御により行われる。この自動制御の詳しい動作については後述する。

次に、波面収差測定ユニット３５の内部構成について説明する。
図２に示すように、波面収差測定ユニット３５の内部には、コリメータレンズ３７と、マイクロレンズアレイ３８と、撮像素子であるＣＣＤ３９とが設けられている。コリメータレンズ３７は、受光面３６から波面収差測定ユニット３５内に入射する光束を平行光ＰＢに変換するものである。マイクロレンズアレイ３８は、マイクロレンズが２次元的に配列され、平行光ＰＢを複数の光束に分割し、その分割された光束を各レンズ毎に集光させるものである。ＣＣＤ３９は、コリメータレンズ３７、マイクロレンズアレイ３８を介した光束を受光するのに十分な面積を有しており、各レンズ毎の集光ポイントの位置（結像位置）を検出するものである。そして、このＣＣＤ３９は、受光した各集光ポイントの位置に関する信号を波面収差検出部４０（図１参照）に対して出力する。

この波面収差検出部４０は、入力された各集光ポイントの位置の情報に基づいて投影光学系ＰＬの波面収差を算出し、算出された波面収差に関する情報を露光装置全体の動作を制御する主制御系４１に出力する。

（波面収差測定ユニット３５の自動脱着動作について）
以上のように構成される光学特性測定装置２（波面収差測定ユニット３５）では、上記したように着脱機構３により、波面収差測定ユニット３５がウエハステージＷＳＴの取付凹部３４に着脱可能となっている。

以下、その着脱動作（波面収差の測定方法）について詳しく説明する。
図３は、ウエハステージＷＳＴに対する波面収差測定ユニット３５の着脱（取付）動作を説明するための平面模式図である。

波面収差測定ユニット３５は、測定時にはウエハステージＷＳＴに装着されるが、ウエハステージＷＳＴに生じる慣性質量を低減し、ウエハステージＷＳＴの運動性能を高めるため、測定時以外は、露光装置本体４が収納されるチャンバ内であってウエハステージＷＳＴの運動特性を損なうことのない退避位置に格納されるようになっている（図３（ａ））。

そして、波面収差測定時には、ウエハステージＷＳＴを退避位置まで移動させて（図３（ｂ）〜図３（ｄ））、その退避位置で波面収差測定ユニット３５をウエハステージＷＳＴに装着する（図３（ｄ））。その後、波面収差測定ユニット３５が装着されたウエハステージＷＳＴを、波面収差測定ユニット３５の受光面３６が測定位置（図３（ｅ））となる位置まで移動させて、波面収差測定を行うようになっている。

上記ウエハステージＷＳＴの動作について、さらに詳しく説明する。
まず、図３（ａ）は、露光動作時のウエハステージＷＳＴの位置を示している。この露光動作時には、上記したように波面収差測定ユニット３５は、ウエハステージＷＳＴの運動特性を損なうことのない退避位置に形成される格納部２３に格納されている。なお、この格納部２３は、例えばウエハステージＷＳＴの案内ガイド（ウエハステージＷＳＴの一部であるが、ウエハテーブル２５とは異なり可動しない箇所）上に形成された格納用凹部として形成される他、ウエハステージＷＳＴとは別個に設けられた格納用台等、種々の態様にて構成できる。格納部２３を備える退避位置は、後述する測定位置から離れた位置にあって、図３（ａ）では、ウエハテーブル２５の右下に位置する。

図３（ａ）に示す露光動作時の状態から波面収差測定が開始されると、図３（ｂ）に示すように、ウエハステージＷＳＴは、波面収差測定ユニット３５が格納されている退避位置までの移動を開始する。この移動は、主制御系４１によって制御される。詳しくは、ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）がウエハステージ制御部２９を介して主制御系４１に送られ、主制御系４１は、この位置情報（又は速度情報）に基づき、ウエハステージ制御部２９及びウエハステージ駆動部２６を介してウエハステージＷＳＴの駆動制御を行う。この際、主制御系４１にはＸＹ座標における退避位置に関するデータ（退避位置データ）が記憶されており、この退避位置データに基づいてウエハステージＷＳＴを露光動作位置から退避位置まで移動させる。

なお、図３（ｃ）に示す位置は、ウエハＷの交換位置であって、二点鎖線で示すウエハローダ４２は、ウエハ交換時の位置を示している。ここで、露光処理済みのウエハＷと、これから露光処理される未処理のウエハＷとが交換される。本実施形態では、ウエハステージＷＳＴは、このウエハ交換位置を通過して退避位置まで移動する。退避位置はウエハ交換位置近傍に設定されている。ウエハステージＷＳＴが退避位置に到達し、ウエハステージＷＳＴに設けられた接近センサ４３が退避位置にある波面収差測定ユニット３５を検知すると、その検知信号が主制御系４１に送られ、主制御系４１はこの検知信号に基づき着脱機構３に波面収差測定ユニット３５のウエハステージＷＳＴに対する取り付けを開始させる。

波面収差測定ユニット３５はウエハステージＷＳＴの取付凹部３４に対して、まず位置決めされる。位置決めに際しては、例えば、波面収差測定ユニット３５側に固定されたピンと、ウエハステージＷＳＴ側に形成された孔との係合により実施できる。この際、一箇所に正確に位置決めするとともに、波面収差測定ユニット３５の過剰な運動拘束を避けるためにはキネマティックサポートとすることができる。キネマティックサポートによれば、波面収差測定ユニット３５が無理な力で押し付けられる（すなわち、過剰に拘束される）こともなく、また、波面収差測定ユニット３５を常設した場合のような高精度な位置決めを実現することができる。なお、固定方法としては、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式、はめ合い方式等の各方式により、波面収差測定ユニット３５はウエハステージＷＳＴの取付凹部３４に固定される。

ウエハステージＷＳＴへの波面収差測定ユニット３５の取り付けが完了すると、次に、ウエハステージＷＳＴは、上記した図３（ａ）〜（ｄ）と逆の経路をたどって、測定位置まで移動する（図３（ｅ））。この測定位置では、波面収差測定ユニット３５の受光面３６は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの延長に位置しており、投影光学系ＰＬの投影領域に対応している。

このとき、露光光の光路中には、図１に示すように、ピンホールパターンとしての所定の径のピンホールＰＨが配置されており、この状態で露光光源１１から測定用の露光光である計測光ＲＬが出射される。この計測光は、リレーレンズ１３ａ、１３ｂ、ミラー３３、コンデンサレンズ１６を介してピンホールＰＨを照射する。このピンホールＰＨを通過することにより、計測光ＲＬは球面波ＳＷを有する光に変換される。この球面波ＳＷを有する光は投影光学系ＰＬに入射し、その投影光学系ＰＬに収差が残存する場合には球面波ＳＷの波面ＷＦに歪みが生じる。

図２に示すように、投影光学系ＰＬから出射された球面波ＳＷを有する光は、波面収差測定ユニット３５の受光面３６に到達し、その波面収差測定ユニット３５の内部に入射する。波面収差測定ユニット３５の内部に入射した球面波ＳＷを有する光は、コリメータレンズ３７により平行光ＰＢに変換される。ここで、投影光学系ＰＬに収差が存在しない場合には、平行光ＰＢの波面ＷＦは平面となる。一方、投影光学系ＰＬに収差が存在する場合には、平行光ＰＢの波面ＷＦは歪んだ面となる。平行光ＰＢは、マイクロレンズアレイ３８により、複数の光束に分割されＣＣＤ３９上に集光される。

ここで、投影光学系ＰＬに収差が存在しない場合には、平行光ＰＢの波面は平面であるため、平行光ＰＢが各レンズの光軸に沿って入射するため、各レンズ毎の集光スポットは、各レンズの光軸に存在することになる。これに対して、投影光学系ＰＬに収差が存在する場合には、平行光ＰＢの波面は歪んだ面となるため、各レンズに入射する平行光ＰＢは、各レンズ毎にそれぞれ異なる波面の傾きを有する。これに伴って、各レンズ毎の集光スポットは、波面の傾きに対する垂線上に存在し、収差の存在しない場合の集光スポットに対して横ずれすることになる。この横ずれした各集光スポットの位置をＣＣＤ３９にて検出する。

ついで、図１に示す波面収差検出部４０において、設計上予め与えられている投影光学系に収差がない場合の集光スポット位置と、投影光学系ＰＬを通過して集光されたＣＣＤ３９での集光スポット位置とを比較してその横ずれ量を求め、投影光学系ＰＬにおける波面収差を計測する。この場合、ウエハステージＷＳＴ上に保持された波面収差測定ユニット３５の受光面３６は、ウエハＷと同一平面上になるように配置されているので、理論上、実際にウエハＷに投影した場合と同様の波面収差が計測できることになる。

以上のように、波面収差を測定した後は、波面収差測定ユニット３５が装着されたウエハステージＷＳＴは、再び測定位置（図３（ｅ））から退避位置（図３（ｄ））まで移動する。そして、この退避位置で、波面収差測定ユニット３５はウエハステージＷＳＴの取付凹部３４から取り外される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴに対して波面収差測定ユニット３５を着脱する着脱機構３が主制御系４１（ウエハステージ制御部２９）によって自動制御されている。そして、計測時にのみ、着脱機構３により波面収差測定ユニット３５をウエハステージＷＳＴの取付凹部３４に取り付ける構成であるため、慣性質量が低減され、ウエハステージＷＳＴの運動性能を損なうことがない。

（２）また、波面収差計測時に波面収差測定ユニット３５をウエハステージＷＳＴに取り付け、計測時以外はウエハステージＷＳＴから取り外すという一連の着脱動作が遠隔操作により自動化されているため、人手による面倒な取り付け・取り外し作業をする必要がなく、着脱作業を効率的かつ迅速に行うことができる。

（３）通常、波面収差測定ユニット３５は、その本体または波面収差測定ユニット３５を作動させるための電力ケーブル等からジュール熱を発生し、ウエハステージＷＳＴの温度を上昇させてしまう。ウエハステージＷＳＴの温度管理は、ウエハステージＷＳＴの高精度な位置決め、しいては、高精度の半導体素子を製造するために重要である。その点、上記実施形態では、波面収差測定が終了すると、ウエハステージＷＳＴから自動的に波面収差測定ユニット３５を取り外して熱源自体を取り去るため、ウエハステージＷＳＴの温度をより迅速に元の設定温度に戻すことができる。

（４）上記実施形態では、計測時以外の波面収差測定ユニット３５は、露光装置本体４を収納するチャンバ内であって計測位置から離れた退避位置に格納されている。よって、波面収差測定ユニット３５は、計測時以外の例えば通常露光時には、この退避位置に待機しており、計測時には速やかにウエハステージＷＳＴに装着することができる。

（５）また、退避位置はチャンバ内であるため、波面収差測定ユニット３５を着脱するために、わざわざチャンバの開閉扉（不図示）を開け閉めして、波面収差測定ユニット３５を出し入れする必要がないため、チャンバ内の雰囲気が害されるといった問題も回避できる。

（６）上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴのＸＹ方向の移動機能を利用して、退避位置と計測位置との間で波面収差測定ユニット３５を搬送する構成となっている。つまり、ウエハステージＷＳＴは、測定時に、波面収差測定ユニット３５を取りに行って、計測位置まで持ってくるという機能を奏している。こうした構成により、退避位置にある波面収差測定ユニット３５を搬送するという動作を、露光装置が備えるウエハステージＷＳＴで容易に実現することができる。例えば、ロボットアーム等の別個の装置をチャンバ内に設ける場合と比較してその装置構成が容易となることは明らかである。

（７）上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴの取付凹部３４近傍には、波面収差測定ユニット３５との接近を検知するための接近センサ４３が取り付けられている。そして、この接近センサ４３が波面収差測定ユニット３５を検知した信号に基づいて、主制御系４１が着脱機構３に波面収差測定ユニット３５の取り付け動作を開始させる。このため、移動するウエハステージＷＳＴが退避位置にある波面収差測定ユニット３５に近接したそのタイミングで、波面収差測定ユニット３５のウエハステージＷＳＴへの取り付け動作を開始することができる。

（８）上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴに対して波面収差測定ユニット３５を着脱する退避位置を、ウエハ交換位置近傍に設定しており、露光時位置からウエハ交換位置を通過して退避位置まで移動するようになっている。このため、波面収差を測定する際に、ウエハＷの交換タイミングと合わせてウエハステージＷＳＴを移動させれば、ウエハ交換位置から退避位置への僅かな距離を移動するのみで、ウエハステージＷＳＴを退避位置（取り付け位置）へと持って行ってやることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４、図５にしたがって説明する。
本発明は、投影光学系の最も基板（ウエハＷ）側の光学素子と、ウエハＷの表面との間に液体を介して露光を行う液浸露光装置にも適用できる。本実施形態は、この液浸露光装置に本発明を具体化した点が上記第１実施形態と異なる。以下、上記第１実施形態との相違点に着目して説明する。

図４は、本実施形態の露光装置の概略構成図であって、特にウエハステージＷＳＴ近傍を示す図である。図４に示すように、この露光装置５０は、ウエハＷの表面と投影光学系ＰＬのウエハ側の光学素子５２との間に所定の液体５３を供給する液体供給装置５４と、この液体５３をウエハＷ上から回収する液体回収装置５５とを備えている。この液体５３としては、例えば純水を使用する。液体供給装置５４は、液体５３を貯留するタンク、加圧ポンプ、温度制御装置等（いずれも不図示）を含んで構成され、所定の流出ノズル５６を介してウエハＷ上に温度制御された液体５３を供給するようになっている。一方、液体回収装置５５は、液体５３の貯留タンク及び吸引ポンプ等（いずれも不図示）を含んで構成され、所定の流入ノズル５７を介してウエハＷ上の液体５３を回収するようになっている。この露光装置５０では、少なくともレチクルＲのパターン像をウエハＷ上に転写している間は、ウエハＷの表面と投影光学系ＰＬのウエハ側の光学素子５２との間に液体５３が満たされることになる。

ここで、ウエハステージＷＳＴに形成される取付凹部３４及び、波面収差測定ユニット３５、着脱機構３、図示を省略した主制御系４１等のその他の構成は第１実施形態とほぼ同様である。ただし、図５に示すように、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ上面には、ウエハＷの外形と略同じ大きさの開口が形成された平面部材５９が設けられている。この平面部材５９をウエハステージＷＳＴ上に設けることによって、ウエハＷの表面と同一面を形成することができ、ウエハＷのエッジ周辺部の領域を露光する際にも、液浸法による露光を維持することができる。なお、平面部材５９とウエハＷとの隙間は、液体の表面張力によって、液体漏れが生じない程度に設定されることが望ましい。

また、本実施形態では、平面部材５９の側面（取付部）と波面収差測定ユニット３５との間に、シール部材５８が設けられている点、及びダミー部材６１を有する点で上記第１実施形態と異なっている。なお、シール部材５８は、必須ではない。すなわち、上述したように、平面部材５９と、波面収差測定ユニット３５あるいはダミー部材６１との間の隙間が、液体の表面張力によって、液体漏れが生じない程度に設定されるのであれば、シール部材５８を省略することも可能である。

図５は、第１実施形態で説明した退避位置において、ウエハステージＷＳＴから波面収差測定ユニット３５を取り外し、替わりにダミー部材６１をウエハステージＷＳＴへ取り付ける動作を説明する図である。図５に示すように、ダミー部材６１は、波面収差測定ユニット３５が取付凹部３４に取り付けられていない時に取付凹部３４に配置される。そして、このダミー部材６１は、波面収差測定ユニット３５と同一形状であって、すなわち、取付凹部３４の形状に対応する形状となっており、例えばチタン等の軽量で強度の高い金属製である。なお、ウエハステージＷＳＴの運動性能の面では、ウエハステージＷＳＴにかかる余分な加重は極力避け慣性質量を低減することが望ましいが、ダミー部材６１をチタン等で形成することにより、波面収差測定ユニット３５と比較すれば十分に軽量化されており、ウエハステージＷＳＴの運動性能を損なわない程度に問題なく実施することができる。

一方、シール部材５８は、例えばゴム等の軟性（弾性）及び耐水性を有する材質で構成され、取付凹部３４に取り付けられる波面収差測定ユニット３５またはダミー部材６１の側面と密着して、取付凹部３４と波面収差測定ユニット３５または取付凹部３４とダミー部材６１とに間隙が生じないようにしてシールする。

また、波面収差測定方法（着脱機構３の動作方法）についても、上記第１実施形態とほぼ同様であるため、詳細な説明を省略することとし、相違点のみ説明する。
本実施形態の光学特性測定装置５１では、取付凹部３４に波面収差測定ユニット３５が取り付けられていない時には、替わりにダミー部材６１が配置されるように主制御系４１によって制御される。図５は、ウエハステージＷＳＴが波面収差測定ユニット３５の退避位置まで移動した状態、すなわち、波面収差測定を終えた後に、波面収差測定ユニット３５をウエハステージＷＳＴから取り外す際の上記第１実施形態の図３（ｄ）に相当する。

本実施形態では、波面収差測定ユニット３５がウエハステージＷＳＴから取り外され、格納部２３に格納されると、引き続き、ダミー部材６１の装着動作が開始される。ここで、波面収差測定ユニット３５とダミー部材６１とが交換され、ダミー部材６１が波面収差測定ユニット３５と同様の位置決め・固定方法によりウエハステージＷＳＴの取付凹部３４に固定される。

なお、ダミー部材６１の取り外し、及びダミー部材６１から波面収差測定ユニット３５への交換については上記と逆の動作により同様に行われる。
上記実施形態によれば、第１実施形態における（１）〜（８）の効果に加え、さらに以下のような効果を得ることができる。

（９）上記実施形態では、液浸法による露光動作時において、ウエハステージＷＳＴの取付凹部３４にはダミー部材６１が配置されているため、露光時にウエハＷ上に供給された液体５３が取付凹部３４に浸入してしまうことを防止できる。このように、ダミー部材６１が取付凹部３４への液漏れ防止機能を奏すことになる。

次に、上記実施形態の露光装置１，５０をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図７は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。図７に示すように、まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（マイクロデバイス）の機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レクチルＲｔ等）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。

最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図８は、半導体デバイスの場合における、図７のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図８において、ステップＳ１１１（酸化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）では、ウエハＷ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）では、ウエハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ１１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハＷに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステム（露光装置３１）によってマスク（レチクルＲｔ）の回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現像し、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハＷ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）において上記の各実施形態で説明した光学特性測定装置を備えた露光装置１が用いられる。そのため、高精度に光学特性が測定されることにより、照明光学系１７、投影光学系ＰＬの調整精度を高めることより、より一層の解像力の向上が可能となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最小線幅が狭い高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記各実施形態に加え、波面収差測定ユニット３５の着脱前後のウエハステージＷＳＴの重心位置を一定とする重心調整機構を更に備える構成としてもよい。例えば、図６に示すように、この重心調整機構６２は、波面収差測定ユニット３５と同質量の補償部材６３を、波面収差測定ユニット３５と対称位置にウエハステージＷＳＴに設けることで構成できる。この補償部材６３を、波面収差測定ユニット３５が取付凹部３４に取り付けられる際に同時に取り付け、また、波面収差測定ユニット３５を取り外す際には取り外すことで、ウエハステージＷＳＴの重心Ｇを一定とすることができる。

また、補償部材６３の質量は、必ずしも波面収差測定ユニット３５と同質量でなくてもよい。この場合、例えば、補償部材を、波面収差測定ユニット３５の取り付け（又は取り外し）によって重心Ｇに生じるモーメントと逆回りでかつ等量となるモーメントを生じさせるように構成すれば、上記と同様の効果を奏すことができる。

○ 上記実施形態では、露光装置１，５０を例に説明しているが、光学系の光学特性を測定する対象は、例えば、ウエハの検査装置など、他の光学装置であっても本発明の光学特性測定装置が好適に適用できる。

○ さらに、露光装置の光学系であっても、投影光学系ＰＬ以外に例えば、照明光学系１７の光学特性を測定するものとしてもよい。
○ 上記実施形態では、光学特性測定装置２，５１として、波面計測機能を備えるものを例に挙げて説明したが、この計測機能に限られるものではない。例えば、投影光学系ＰＬを通過した光の偏光状態を測定する機能、投影光学系ＰＬを通過した光の情報を測定する機能、投影光学系ＰＬによって形成された空間像を測定する機能、投影光学系ＰＬの開口数を測定する機能等を備えるものであってもよい。これらの機能によって測定される光学特性は、露光装置の露光精度に影響する重要なパラメータであって、しばしば測定され、入念な調整がなされる。よって、上記各光学特性測定機能を有することにより、各測定を効率的に行うことで、露光装置の作業効率を向上させることができる。さらに、これらの機能を単独で備える光学特性測定装置を構成してもよいし、これらの機能のうち、複数の機能を備える光学特性測定装置を構成してもよい。

○ 上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴがウエハＷの交換位置（図３（ｃ））を通過する際、露光処理済みのウエハＷとこれから露光処理される未処理のウエハＷとが交換されるものとしたが、必ずしも未処理のウエハＷをこのタイミングで載置する必要はない。また、上記実施形態では、ウエハ交換にあたり、ウエハステージＷＳＴはウエハ交換位置まで移動するため、このタイミングに合わせて測定処理を行うようにしたが、必ずしもウエハ交換タイミングと合わせて測定を行う必要はない。

○ さらに、退避位置は、チャンバ（不図示）内の測定位置から離れた位置であって、ウエハステージＷＳＴの運動性能を損なわない位置であれば、図３に示すようなウエハステージＷＳＴの近傍位置に限られるものではない。また、ウエハ交換位置近傍に限定されるものでもない。

○ 上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴのＸＹ方向の移動（測定位置から退避位置への移動）によって、ウエハステージＷＳＴと共に波面収差測定ユニット３５を退避位置と測定位置との二位置間で移動するようにした。これに替えて、ウエハステージＷＳＴの移動によらず、ウエハステージＷＳＴとは別個の機構によって波面収差測定ユニット３５を退避位置から測定位置にあるウエハステージＷＳＴに取り付けるように構成してもよい。例えば、ウエハステージＷＳＴとは別個に屈曲可能な関節を備えたロボットアームを構成し、このロボットアームが退避位置にある波面収差測定ユニット３５を測定位置まで搬送して、測定位置にあるウエハステージＷＳＴに対して着脱するように構成してもよい。

○ 第２実施形態のダミー部材６１は、第１実施形態にも同様に実施することができる。また、上記実施形態では、ダミー部材６１はチタン製としたが、これに限定されるものではない。例えば、比熱の大きなポリエチレン、ベリリウム、アルミ等をダミー部材６１に用いれば、周囲の温度変動に対して感度が下がるため、温度変動を滑らかにできる。また、機械精度を維持するため熱膨張が重要な要素となる場合には、熱膨張率の小さいインバーを用いることができる。このように、ダミー部材６１の材質は適宜変更可能である。

○ さらに、ダミー部材６１を熱伝導率の大きい材質とし、放熱機構として構成することもできる。波面収差測定ユニット３５（測定ユニット）からは、その本体または波面収差測定ユニット３５を作動させるための電力ケーブル等からジュール熱が発生している。そのため、放置しておけばウエハステージＷＳＴの温度を上昇させてしまう。ここで、ダミー部材６１が熱伝導率の大きい材質であれば、効果的に放熱し、特に取付凹部３４周辺をチャンバ内雰囲気の温度に迅速に戻すことができる。また、ダミー部材６１をフィン形状とすれば、さらなる放熱効果が得られる。

第１実施形態の露光装置の概略構成図。 波面収差測定ユニットにおける波面収差の測定を示す模式図。 （ａ）〜（ｅ）は、ウエハステージに対する波面収差測定ユニットの着脱動作を説明するための平面模式図。 第２実施形態の露光装置の概略構成図であって、特にウエハステージ近傍を示す図。 ダミー部材の交換動作を説明するための図。 別の実施形態における重心位置調整機構の概略構成図。 デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図。 半導体デバイスの場合における、図７のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図。

符号の説明

ＡＸ…光軸、ＰＬ…鏡筒、Ｒ…レチクル、Ｒｔ…テストレチクル、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ（着脱機構）、１，５０…露光装置、２，５１…光学特性測定装置、３…着脱機構、１７…照明光学系、２５…ウエハテーブル、２６…ウエハステージ駆動部、２３…格納部、２７…干渉計、２８…移動鏡、２９…ウエハステージ制御部（制御装置）、３４…取付凹部（取付部）、３５…波面収差測定ユニット（測定ユニット）、３６…受光面（受光部）、４１…主制御系（制御装置）、４２…ウエハローダ、４３…接近センサ（検知機構）、５２…光学素子、５３…液体、５８…シール部材、６１…ダミー部材（補完部材）、６２…重心調整機構、６３…補償部材

Claims (15)

1. 光学系の光学特性を測定する光学特性測定装置において、
   移動ステージに着脱可能に配置され、光学系の光学特性を測定する受光部を備える測定ユニットと、
   前記移動ステージに対して前記測定ユニットを着脱する着脱機構と、
   前記着脱機構を制御し、前記移動ステージと前記測定ユニットとの取り付け又は取り外しを行う制御装置と
   を含んで構成されたことを特徴とする光学特性測定装置。
2. 前記光学系は、マスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であり、前記移動ステージは、前記基板を保持する基板ステージであることを特徴とする請求項１に記載の光学特性測定装置。
3. 前記測定ユニットは、前記光学系を通過した光の偏光状態を測定する機能、前記光学系を通過した光の情報を測定する機能、前記光学系によって形成された空間像を測定する機能、前記光学系の開口数を測定する機能のうち少なくとも１つの機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学特性測定装置。
4. 前記測定ユニットは、エア吸着方式、電磁石吸着方式、ねじ締結方式の少なくとも１つの方式によって前記移動ステージに取り付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学特性測定装置。
5. 前記着脱機構は、前記光学系の光学特性を測定する位置である測定位置から離れた退避位置で前記測定ユニットを着脱することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学特性測定装置。
6. 前記制御装置は、前記測定ユニットの前記退避位置を示す退避位置データに基づいて、前記移動ステージを前記退避位置へ移動させることを特徴とする請求項５に記載の光学特性測定装置。
7. 前記移動ステージと前記測定ユニットとの接近又は接触を検知する検知機構を有し、前記制御装置は、当該検知機構が検知した信号に基づいて、前記着脱機構に前記退避位置において前記測定ユニットの前記移動ステージに対する取り付けを開始させることを特徴とする請求項５又は６に記載の光学特性測定装置。
8. 前記測定ユニットの着脱前後の前記移動ステージの重心位置を一定とする重心調整機構を更に備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学特性測定装置。
9. 前記重心調整機構は、前記測定ユニットが取り付けられた、あるいは、取り外された際、当該測定ユニットの重量により生じる前記移動ステージの重心位置の変化を補償する補償部材を含むことを特徴とする請求項８に記載の光学特性測定装置。
10. 前記光学系はマスクに形成されたパターンを基板に投影する投影光学系であって、前記移動ステージは前記基板を保持する基板ステージであって、前記基板ステージには、前記測定ユニットが取り付けられる取付部が形成され、
    測定時には前記取付部に前記測定ユニットが取り付けられ、前記投影光学系の基板側の光学素子と前記測定ユニットの前記受光部との間に液体を介して前記投影光学系の光学特性を測定し、
    非測定時には、前記取付部の形状に対応する形状を有する補完部材を前記取付部に配置させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学特性測定装置。
11. 前記取付部は、前記基板ステージに凹設された取付凹部に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光学特性測定装置。
12. 前記取付部と前記測定ユニットとの間隙若しくは前記取付部と前記補完部材との間隙には、前記液体の液漏れを防止するためのシール部が形成されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学特性測定装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学特性測定装置を用いて光学系の光学特性を測定することを特徴とする光学特性測定方法。
14. レチクルステージ上のマスク上に形成されたパターンの像を投影光学系を介してウエハステージ上の基板上に露光する露光装置において、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学特性測定装置を備えて構成されたことを特徴とする露光装置。
15. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程で請求項１４に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイスの製造方法。

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