(57)【要約】【課題】液体の供給及び回収を所望状態で行うことができ、基板上に投影されるパターン像の劣化を抑えることができる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置は、液体（ＬＱ）を供給する供給口（１２）及び液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）を有するノズル部材（７０）と、メインコラム（１）の下側段部（７）に対してノズル部材（７０）を防振支持する防振機構（６０）とを備えている。【選択図】図１
2010153931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給する供給口及び前記液体を回収する回収口のうち少なくともいずれか一方を有するノズル部材と、
所定の支持部材に対して前記ノズル部材を防振支持する防振機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
光学系を備え、
前記光学系は、前記支持部材に支持されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記防振機構は、前記ノズル部材の振動が前記光学系に伝わらないように防振することを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記ノズル部材は、前記光学系を囲むように環状に形成され、
前記ノズル部材と前記光学系とは離れて支持されていることを特徴とする請求項２又は３記載の露光装置。
【請求項５】
前記防振機構は、前記支持部材に対して前記ノズル部材を能動的に防振するアクティブ防振機構を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記防振機構は、前記支持部材に対して前記ノズル部材を駆動する駆動装置を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記駆動装置は、６自由度の方向に関して前記ノズル部材を駆動可能であることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記支持部材と前記ノズル部材との位置関係を計測する位置計測器を備え、
前記駆動装置は、前記位置計測器の計測結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項６又は７記載の露光装置。
【請求項９】
前記支持部材に支持された光学系と前記ノズル部材との位置関係を計測する位置計測器を備え、
前記駆動装置は、前記位置計測器の計測結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項６又は７記載の露光装置。
【請求項１０】
前記ノズル部材の加速度情報を計測する加速度計測器を備え、
前記駆動装置は、前記加速度計測器の計測結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１１】
前記防振機構は、前記支持部材に対して前記ノズル部材を受動的に防振するパッシブ防振機構を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給する供給口及び前記液体を回収する回収口のうち少なくともいずれか一方を有するノズル部材と、
前記ノズル部材を支持する支持部材と、
前記支持部材と前記ノズル部材との位置関係を調整する調整機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
前記調整機構は、前記支持部材に対して前記ノズル部材を駆動する駆動装置を有することを特徴とする請求項１２記載の露光装置。
【請求項１４】
前記支持部材と前記ノズル部材との位置関係を計測する位置計測器を備え、
前記駆動装置は、前記位置計測器の計測結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項１３記載の露光装置。
【請求項１５】
光学系を備え、
前記光学系は、前記支持部材に支持されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１６】
光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給する供給口及び前記液体を回収する回収口のうち少なくともいずれか一方を有し、所定の支持部材に支持されたノズル部材と、
前記光学系と前記ノズル部材との位置関係を調整する調整機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項１７】
前記光学系は前記支持部材に支持され、
前記調整機構は、前記支持部材に対して前記ノズル部材を駆動する駆動装置を有することを特徴とする請求項１６記載の露光装置。
【請求項１８】
前記光学系と前記ノズル部材との位置関係を計測する位置計測器を備え、
前記駆動装置は、前記位置計測器の計測結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給する供給口及び前記液体を回収する回収口のうち少なくともいずれか一方を有し、所定の支持部材に支持されたノズル部材と、
前記基板を保持する基板ステージと、
前記支持部材に対して前記ノズル部材を駆動する駆動装置を有し、前記基板ステージと前記ノズル部材との位置関係を調整する調整機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
前記基板ステージと前記ノズル部材との位置関係を計測する位置計測器を備え、
前記駆動装置は、前記位置計測器の計測結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
液体を介して基板を露光する露光装置であって、
前記液体を供給する供給口及び前記液体を回収する回収口の少なくとも一方を有するノズル部材を備え、
前記ノズル部材は、少なくとも一部が前記基板を露光する露光光の光軸方向に移動可能であることを特徴とする露光装置。
【請求項２２】
前記ノズル部材の位置に関する情報を検出する少なくとも１つの位置計測器を備え、前記ノズル部材の位置は、前記位置計測器の計測結果に基づいて制御されることを特徴とする請求項２１記載の露光装置。
【請求項２３】
前記液体に関する情報に基づいて前記ノズル部材の位置が制御されることを特徴とする請求項２２記載の露光装置。
【請求項２４】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程において請求項１〜２３のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体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ものである。
本願は、２００４年３月２５日に出願された特願２００４−８９３４８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】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示デバイスは、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、所謂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、ＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍ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＝ｋ１・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ２・λ／ＮＡ２ … （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ１、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λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
【０００３】
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、例えば下記特許文献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、投影光学系の先端面（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／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、下記パンフレットの開示を援用して本明細書の一部とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来技術においては、液体の供給及び回収はノズルを使って行われるが、上記ノズルで生じた振動が例えば投影光学系に伝わると、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する可能性がある。また、液体の圧力変化によりノズルの位置が変動する可能性もあり、液体の供給及び回収を所望状態で行うことが困難となる可能性もある。
【０００６】
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、液体の供給及び回収を所望状態で行うことができ、基板上に投影される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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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６に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給する供給口（１２）及び液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）のうち少なくともいずれか一方を有するノズル部材（７０）と、所定の支持部材（７、１）に対してノズル部材（７０）を防振支持する防振機構（６０）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、所定の支持部材に対してノズル部材を防振支持する防振機構を設けたので、ノズル部材で発生した振動が露光精度に与える影響を抑えることができる。したがって、基板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。
【０００９】
本発明の露光装置（ＥＸ）は、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給する供給口（１２）及び液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）のうち少なくともいずれか一方を有するノズル部材（７０）と、ノズル部材（７０）を支持する支持部材（７、１）と、支持部材（７、１）とノズル部材（７０）との位置関係を調整する調整機構（６０）とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、調整機構によって支持部材に対するノズル部材の位置を調整することができ、ノズル部材を最適位置に配置した状態で液浸領域を形成するための液体の供給及び回収を行うことができる。したがって、液浸領域を良好に形成して精度良く液浸露光することができる。
【００１１】
本発明の露光装置（ＥＸ）は、光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給する供給口（１２）及び液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）のうち少なくともいずれか一方を有し、所定の支持部材（７、１）に支持されたノズル部材（７０）と、光学系（ＰＬ）とノズル部材（７０）との位置関係を調整する調整機構（６０）とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、調整機構によって光学系に対するノズル部材の位置を調整することができ、ノズル部材を最適位置に配置した状態で液浸領域を形成するための液体の供給及び回収を行うことができる。したがって、液浸領域を良好に形成して精度良く液浸露光することができる。
【００１３】
本発明の露光装置（ＥＸ）は、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給する供給口（１２）及び液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）のうち少なくともいずれか一方を有し、所定の支持部材（７、１）に支持されたノズル部材（７０）と、基板（Ｐ）を保持する基板ステージ（ＰＳＴ）と、支持部材（７、１）に対してノズル部材（７０）を駆動する駆動装置（６１、６２、６３）を有し、基板ステージ（ＰＳＴ）とノズル部材（７０）との位置関係を調整する調整機構（６０）とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、調整機構によって基板ステージに対するノズル部材の位置を調整することができ、ノズル部材を最適位置に配置した状態で液浸領域を形成するための液体の供給及び回収を行うことができる。したがって、液浸領域を良好に形成して精度良く液浸露光することができる。
また、本発明の異なる態様の露光装置（ＥＸ）は、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置であって、液体（ＬＱ）を供給する供給口（１２）及び液体（ＬＱ）を回収する回収口（２２）の少なくとも一方を有するノズル部材（７０）を備え、ノズル部材（７０）の少なくとも一部が基板（Ｐ）を露光する露光光の光軸（ＡＸ）の方向に移動可能であるように構成した。
【００１５】
本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。本発明によれば、基板上にパターン像を精度良く転写することができるので、所望性能を有するデバイスを製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液体の供給及び回収を所望状態で行うことができ、基板上に投影されるパターン像の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ノズル部材近傍を示す側面図である。
【図３】ノズル部材を示す平面図である。
【図４】本発明の露光装置の別の実施形態を示す側面図である。
【図５】本発明の露光装置の別の実施形態を示す側面図である。
【図６】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形態】
【００１８】
以下、本発明の露光装置及びデバイス製造方法について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１９】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００２０】
制御装置ＣＯＮＴは、露光装置ＥＸの各種測定手段（例えば、干渉計３５、４５、フォーカス・レベリング検出系、ノズル位置計測器８４〜８６等）や駆動装置（例えば、マスクステージ駆動装置、基板ステージ駆動装置、ノズル駆動装置６１〜６３等）等に接続されており、それらとの間で測定結果や駆動指令の伝達が可能なように構成されている。
【００２１】
更に、露光装置ＥＸは、マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬを支持するメインコラム１を備えている。メインコラム１は床面に水平に載置されたベースプレートＢＰ上に設置されている。メインコラム１には、内側に向けて突出する上側段部３及び下側段部７が形成されている。
【００２２】
本実施形態の露光装置ＥＸ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上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する液体回収機構２０とを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に液浸領域ＡＲ２を形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側先端部の光学素子２と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを満たし、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬ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ってこの基板Ｐを露光する。
【００２３】
本実施形態では、露光装置ＥＸ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ッパ）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の光軸ＡＸ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、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエ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バイスパターンを形成されたレチクルを含む。
【００２４】
照明光学系ＩＬは、メインコラム１の上部に固定された支持コラム４により支持されている。照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬ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、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬ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ＥＬ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ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬ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ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）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ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００２５】
本実施形態において、液体ＬＱには純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、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ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。
【００２６】
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持するものであって、その中央部にマスクＭのパターン像を通過させる開口部３６を備えている。メインコラム１の上側段部３には、防振ユニット３３を介してマスク定盤３１が支持されている。マスク定盤３１の中央部にも、マスクＭのパターン像を通過させる開口部３７が形成されている。マスクステージＭＳＴの下面には非接触軸受である気体軸受（エアベアリング）３２が複数設けられている。
マスクステージＭＳＴはエアベアリング３２によりマスク定盤３１の上面（ガイド面）３１Ａ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装置により、投影光学系ＰＬ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θＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴ上の＋Ｘ側の所定位置には移動鏡３４が設けられている。また、移動鏡３４に対向する位置にはレーザ干渉計３５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ＭＳＴ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上のマスクＭの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計３５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３５及び前記マスクステージ駆動装置に接続されており、レーザ干渉計３５の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置を駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。
【００２７】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、基板Ｐ側（投影光学系ＰＬの像面側）の終端部に設けられた光学素子（レンズ）２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫ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βが例えば１／４あるいは１／５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。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子（レンズ）２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられており、光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。
【００２８】
光学素子２は螢石で形成されている。螢石は水との親和性が高いので、光学素子２の液体接触面２Ａのほぼ全面に液体ＬＱを密着させることができる。すなわち、本実施形態においては光学素子２の液体接触面２Ａとの親和性が高い液体（水）ＬＱを供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの密着性が高く、光学素子２と基板Ｐとの間の光路を液体ＬＱで確実に満たすことができる。なお、光学素子２は水との親和性が高い石英であってもよい。また光学素子２の液体接触面２Ａに、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等を付着させる等の親水（親液）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。
【００２９】
鏡筒ＰＫの外周部にはフランジ部８が設けられている。また、メインコラム１の下側段部７の上面には、防振ユニット６を介して鏡筒定盤５が支持されている。そして、フランジ部８が鏡筒定盤５に係合することによって、鏡筒ＰＫが鏡筒定盤５に支持される。投影光学系ＰＬは、鏡筒定盤５及び防振ユニット６を介してメインコラム１の下側段部７に支持された構成となっている。
【００３０】
基板ステージＰＳＴは、基板ホルダＰＨを介して基板Ｐを保持して移動可能に設けられている。基板ステージＰＳＴ上には凹部４６が設けられており、基板ホルダＰＨは凹部４６に配置されている。基板ステージＰＳＴのうち凹部４６以外の上面４７は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面（平坦部）となっている。
【００３１】
基板Ｐの周囲に基板Ｐ表面とほぼ面一の上面４７を設けたことにより、基板Ｐのエッジ領域Ｅを液浸露光するときにおいても、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持して液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、基板Ｐのエッジ部と上面４７との間には０．１〜２ｍｍ程度の隙間があるが、液体ＬＱの表面張力によりその隙間に液体ＬＱが流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、上面４７により投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを保持することができる。
【００３２】
基板ステージＰＳＴの上面４７は撥液化処理されて撥液性を有している。上面４７の撥液化処理としては、例えばフッ素系樹脂材料あるいはアクリル系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する。撥液性にするための撥液性材料としては液体ＬＱに対して非溶解性の材料が用いられる。なお、基板ステージＰＳＴ全体又は一部を例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））等のフッ素系樹脂をはじめとする撥液性を有する材料で形成してもよい。
【００３３】
基板ステージＰＳＴの下面には複数の非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）４２が設けられている。ベースプレートＢＰ上には、防振ユニット４３を介して基板定盤４１が支持されている。基板ステージＰＳＴはエアベアリング４２により基板定盤（ベース部）４１の上面（ガイド面）４１Ａに対して非接触支持されており、後述するリニアモータ５１、５２、５３等を含む基板ステージ駆動装置により、投影光学系ＰＬ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θＺ方向に微小回転可能である。更に、基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能に設けられている。
【００３４】
基板ステージＰＳＴは、Ｘガイドステージ５４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ＰＳＴは、Ｘガイドステージ５４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アクチュ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ＰＳＴは、Ｘガイドステージ５４に案内されつつＸリニアモータ５３によりＸ軸方向に所定ストロークで移動可能である。Ｘリニアモータ５３は、Ｘガイドステージ５４にＸ軸方向に延びるように設けられた固定子５３Ａと、この固定子５３Ａに対応して設けられ基板ステージＰＳＴに固定された可動子５３Ｂとを備えている。そして、可動子５３Ｂが固定子５３Ａに対して駆動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ５４に非接触支持された状態でＸリニアモータ５３によりＸ軸方向に移動する。
【００３５】
Ｘガイドステージ５４の長手方向両端には、このＸガイドステージ５４を基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ５１、５２が設けられている。Ｙリニアモータ５１、５２のそれぞれは、Ｘガイドステージ５４の長手方向両端に設けられた可動子５１Ｂ、５２Ｂと、この可動子５１Ｂ、５２Ｂに対応して設けられた固定子５１Ａ、５２Ａとを備えている。固定子５１Ａ、５１ＢはベースプレートＢＰ上に支持されている。そして、可動子５１Ｂ、５２Ｂが固定子５１Ａ、５２Ａに対して駆動することでＸガイドステージ５４が基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ５１、５２のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ５４はθＺ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５１、５２により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ５４とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。
【００３６】
基板定盤４１を挟んでＸ軸方向両側のそれぞれには、Ｘガイドステージ５４のＹ軸方向への移動を案内するガイド部５５、５５が設けられている。ガイド部５５はベースプレートＢＰ上に支持されている。一方、Ｘガイドステージ５４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５７が設けられている。ガイド部５５は被ガイド部材５７と係合し、ガイド部５５の上面（ガイド面）と被ガイド部材５７の内面とが対向するように設けられている。ガイド部５５のガイド面には非接触ベアリングである気体軸受（エアベアリング）５６が設けられており、Ｘガイドステージ５４はガイド面に対して非接触支持されている。
【００３７】
上記リニアモータ５１、５２、５３を含む基板ステージ駆動装置は制御装置ＣＯＮＴに接続されており、制御装置ＣＯＮＴは基板ステージ駆動装置を制御する。また露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面の位置を検出するフォーカス・レベリング検出系（不図示）を備えている。フォーカス・レベリング検出系は制御装置ＣＯＮＴに接続されており、制御装置ＣＯＮＴはフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐのフォーカス位置（Ｚ位置）及び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、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む。
【００３８】
基板ステージＰＳＴには移動鏡４４が設けられている。移動鏡４４の上面は基板ステージＰＳＴの上面４７とほぼ面一となっている。移動鏡４４の上面も、基板ステージＰＳＴの上面４７同様、撥液化処理されて撥液性を有している。また、移動鏡４４に対向する位置にはレーザ干渉計４５が設けられている。基板ステージＰＳＴ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４５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。レーザ干渉計４５及び基板ステージ駆動装置は制御装置ＣＯＮＴに接続されており、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計４５の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置を駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板ＰのＸＹ平面内での位置決めを行う。
【００３９】
液体供給機構１０は、所定の液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１３（１３Ａ、１３Ｂ）とを備えている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えている。制御装置ＣＯＮＴは液体供給部１１に接続しており、液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成する際、液体供給機構１０は液体ＬＱを基板Ｐ上に供給する。
【００４０】
液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２３（２３Ａ、２３Ｂ）とを備えている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１に接続しており、液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、液体回収機構２０は液体供給機構１０より供給された基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収する。
【００４１】
投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、液体ＬＱに接する光学素子２の近傍にはノズル部材７０が配置されている。ノズル部材７０は、メインコラム１の下側段部７に対して防振機構６０により防振支持されている。ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、光学素子２の側面を囲むように設けられた環状部材であり、液体供給機構１０及び液体回収機構２０それぞれの一部を構成するものである。
【００４２】
なお、ノズル部材７０は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成されている。あるいは、ノズル部材７０は、ガラス（石英）等の光透過性を有する透明部材（光学部材）によって構成されてもよい。
【００４３】
次に、図２及び図３を参照しながらノズル部材７０について説明する。図２はノズル部材７０近傍の拡大側面図、図３はノズル部材７０を上方から見た平面図である。
【００４４】
ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された液体供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）を備えている。本実施形態において、ノズル部材７０は２つの液体供給口１２Ａ、１２Ｂを有している。液体供給口１２Ａ、１２Ｂは、ノズル部材７０の下面７０Ａに設けられている。
【００４５】
また、ノズル部材７０は、その内部に液体供給口１２（１２Ａ、１２Ｂ）に対応した供給流路１４（１４Ａ、１４Ｂ）を有している。前記供給管１３（１３Ａ、１３Ｂ）は、液体供給口１２Ａ、１２Ｂ及び供給流路１４Ａ、１４Ｂに対応するように複数（２つ）設けられている。
【００４６】
更に、ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された液体回収口２２（２２Ａ、２２Ｂ）を備えている。本実施形態において、ノズル部材７０は２つの液体回収口２２Ａ、２２Ｂを有している。液体回収口２２Ａ、２２Ｂはノズル部材７０の下面７０Ａに設けられている。
【００４７】
また、ノズル部材７０は、その内部に液体回収口２２Ａ、２２Ｂに対応した回収流路２４（２４Ａ、２４Ｂ）を有している。前記回収管２３（２３Ａ、２３Ｂ）は、液体回収口２２Ａ、２２Ｂ及び回収流路２４Ａ、２４Ｂに対応するように複数（２つ）設けられている。
【００４８】
上記供給管１３Ａ、１３Ｂの他端部は、伸縮可能で可撓性を有するチューブ部材１６（１６Ａ、１６Ｂ）の一端部に接続されている。供給流路１４Ａ、１４Ｂの一端部は前記チューブ部材１６Ａ、１６Ｂの他端部に接続され、供給流路１４Ａ、１４Ｂの他端部は液体供給口１２Ａ、１２Ｂに接続されている。
【００４９】
また、上記回収管２３Ａ、２３Ｂの他端部は、伸縮可能で可撓性を有するチューブ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ）の一端部に接続されている。回収流路２４Ａ、２４Ｂの一端部は前記チューブ部材２６Ａ、２６Ｂの他端部に接続され、回収流路２４Ａ、２４Ｂの他端部は液体回収口２２Ａ、２２Ｂに接続されている。
【００５０】
液体供給機構１０を構成する液体供給口１２Ａ、１２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの位置に設けられており、液体回収機構２０を構成する液体回収口２２Ａ、２２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１２Ａ、１２Ｂの外側に設けられている。図３に示すように、本実施形態における投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とした平面視矩形状に設定されている。液体供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向を長手方向とし、その両端部を内側に曲げたスリット状に形成されている。
液体回収口２２Ａ、２２Ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向を長手方向とし、その両端部を内側に曲げたスリット状に形成されており、液体供給口１２Ａ、１２Ｂ及び投影領域ＡＲ１を囲むように設けられている。
【００５１】
ノズル部材７０の下面（液体接触面）７０Ａは、光学素子２の液体接触面２Ａ同様、親液性（親水性）を有している。また、ノズル部材７０の下面７０Ａはほぼ平坦面であり、光学素子２の下面２Ａも平坦面となっており、ノズル部材７０の下面７０Ａと光学素子２の下面２Ａとはほぼ面一となっている。これにより、広い範囲で液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。
【００５２】
ノズル部材７０は、上記供給流路１４及び回収流路２４を形成された本体部７０Ｂと、本体部７０Ｂの外側の鍔部７０Ｔとを備えている。また、メインコラム１の下側段部７には、ノズル部材７０の鍔部７０Ｔを配置可能な内側を向く凹部７Ｈが形成されている。
【００５３】
防振機構６０は、ノズル部材７０をメインコラム１の下側段部７に対して防振支持するものであって、下側段部７の凹部７Ｈとノズル部材７０の鍔部７０Ｔとを連結する複数のノズル駆動装置６１（６１Ａ〜６１Ｃ）、６２（６２Ａ）、６３（６３Ａ〜６３Ｃ）を含み、メインコラム１の下側段部７に対してノズル部材７０を能動的に防振するアクティブ防振機構６５と、下側段部７の凹部７Ｈの底面７Ａに対してノズル部材７０の鍔部７０Ｔを受動的に防振支持するパッシブ防振機構７２（７２Ａ〜７２Ｃ）とを備えている。
【００５４】
ノズル駆動装置６１〜６３は、例えばローレンツ力で駆動するボイスコイルモータやリニアモータ等によって構成されている。ローレンツ力で駆動するボイスコイルモータ等はコイル部とマグネット部とを有し、それらコイル部とマグネット部とは非接触状態で駆動する。そのため、ノズル駆動装置６１〜６３を、ボイスコイルモータ等のローレンツ力で駆動する駆動装置によって構成することで、振動の発生を抑制することができる。
【００５５】
また、パッシブ防振機構７２は、例えば空気バネ（エアシリンダ、エアベローズ）などによって構成され、気体（空気）の弾性作用によってノズル部材７０を防振支持する。本実施形態においては、図３に示すように、パッシブ防振機構７２（７２Ａ〜７２Ｃ）は、投影光学系ＰＬを囲むように複数（３つ）設けられている。
【００５６】
また、防振機構６０は、投影光学系ＰＬ（光学素子２）に対してノズル部材７０を離した状態で支持している。ノズル部材７０と投影光学系ＰＬ（光学素子２）とが離れて支持されていることにより、ノズル部材７０で発生した振動は投影光学系ＰＬに直接的に伝達されない。
【００５７】
また、液体供給機構１０及び液体回収機構２０は、所定の支持機構により、鏡筒定盤５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１０及び液体回収機構２０で生じた振動が、鏡筒定盤５を介して投影光学系ＰＬに伝わることがない。
【００５８】
アクティブ防振機構６５は、下側段部７の凹部７ＨのＸ側の内側面７Ｂとノズル部材７０のＸ側の側面とを連結し、内側面７Ｂ（下側段部７）に対してノズル部材７０をＸ軸方向に駆動するＸ駆動装置６１（６１Ａ〜６１Ｃ）と、下側段部７の凹部７ＨのＹ側の内側面７Ｂとノズル部材７０のＹ側の側面とを連結し、内側面７Ｂ（下側段部７）に対してノズル部材７０をＹ軸方向に駆動するＹ駆動装置６２（６２Ａ）と、下側段部７の凹部７Ｈの天井面７Ｃとノズル部材７０の上面とを連結し、天井面７Ｃ（下側段部７）に対してノズル部材７０をＺ軸方向に駆動するＺ駆動装置６３（６３Ａ〜６３Ｃ）とを備えている。
これら各駆動装置６１〜６３と制御装置ＣＯＮＴとは接続されており、制御装置ＣＯＮＴは、各駆動装置６１〜６３の駆動を制御する。
【００５９】
本実施形態においては、防振機構６０は複数（３つ）のＸ駆動装置６１を備えている。具体的には、防振機構６０は、ノズル部材７０の＋Ｘ側においてＹ軸方向に並んで設けられた２つのＸ駆動装置６１Ａ、６１Ｂと、ノズル部材７０の−Ｘ側に設けられたＸ駆動装置６１Ｃとを備えている。制御装置ＣＯＮＴは、複数のＸ駆動装置６１Ａ〜６１Ｃを同じ駆動量で駆動することで、ノズル部材７０をＸ軸方向に移動（並進）することができる。
また、複数のＸ駆動装置６１Ａ〜６１Ｃを互いに異なる駆動量で駆動することで、ノズル部材７０をθＺ方向に移動（回転）することができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、防振機構６０はＹ駆動装置６２を１つ備えている。具体的には、防振機構６０は、ノズル部材７０の−Ｙ側に設けられたＹ駆動装置６２Ａを備えている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｙ駆動装置６２Ａを駆動することで、ノズル部材７０をＹ軸方向に移動（並進）することができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、防振機構６０は複数（３つ）のＺ駆動装置６３を備えている。具体的には、防振機構６０は、ノズル部材７０の＋Ｚ側に設けられ、投影光学系ＰＬを囲むように設けられた３つのＺ駆動装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを備えている。制御装置ＣＯＮＴは、複数のＺ駆動装置６３Ａ〜６３Ｃを同じ駆動量で駆動することで、ノズル部材７０をＺ軸方向に移動（並進）することができる。また、複数のＺ駆動装置６３Ａ〜６３Ｃを互いに異なる駆動量で駆動することで、ノズル部材７０をθＸ方向及びθＹ方向に移動（回転）することができる。
【００６２】
このように、防振機構６０は、複数の駆動装置６１〜６３によって、６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関してノズル部材６０を駆動することができる。
【００６３】
なお本実施形態においては、パッシブ駆動機構７２（７２Ａ〜７２Ｃ）とＺ駆動装置６３（６３Ａ〜６３Ｃ）とは同じ数だけ設けられている。また、図３に示すように、パッシブ駆動機構７２Ａ〜７２ＣのそれぞれとＺ駆動装置６３Ａ〜６３Ｃのそれぞれとは、互いに近接して配置されている。
【００６４】
なお、Ｘ駆動装置６１、Ｙ駆動装置６２、及びＺ駆動装置６３の数及び配置は任意に設定可能である。例えばＺ駆動装置６３を、ノズル部材７０の鍔部７０Ｔの下面と下側段部７の凹部７Ｔの底面７Ａとを連結するように設けてもよい。あるいは、Ｘ駆動装置６１を１つとし、Ｙ駆動装置６２を２つ設けてもよい。要は、複数の駆動装置６１〜６３を用いてノズル部材７０を６自由度の方向に駆動可能なように構成されていればよい。
【００６５】
また、パッシブ駆動機構７２（７２Ａ〜７２Ｃ）のノズル部材７０への各作用点と、Ｚ駆動装置６３（６３Ａ〜６３Ｃ）のノズル部材７０への各作用点とを、ＸＹ平面上でそれぞれ一致させるようにして、対応する各作用点が同一線（軸）上に位置するように設定してもよい。
【００６６】
なお、露光装置ＥＸは、駆動装置６１〜６３の温度調整（冷却）を行う不図示の温調系（冷却系）を備えている。駆動装置６１〜６３は発熱源となるため、冷却系を使って冷却することで、露光装置ＥＸのおかれている環境（温度）の変動を抑えることができる。なお、冷却系は、液浸露光用の液体ＬＱを使って冷却を行ってもよいし、液浸露光用の液体ＬＱとは別の所定の冷却用液体（冷媒）を使って冷却を行ってもよい。
【００６７】
また、露光装置ＥＸは、メインコラム１の下側段部７とノズル部材７０との位置関係を計測するノズル位置計測器８０を備えている。本実施形態においては、ノズル位置計測器８０はレーザ干渉計によって構成されている。ノズル位置計測器８０は、下側段部７の凹部７ＨのＸ側の内側面７Ｂとノズル部材７０のＸ側の側面との距離（相対位置）を計測するＸ干渉計８１（８１Ａ、８１Ｂ）と、下側段部７の凹部７ＨのＹ側の内側面７Ｂとノズル部材７０のＹ側の側面との距離（相対位置）を計測するＹ干渉計８２（８２Ａ）と、下側段部７の凹部７Ｈの天井面７Ｃとノズル部材７０の上面との距離（相対位置）を計測するＺ干渉計８３（８３Ａ〜８３Ｃ）とを備えている。これら各干渉計８１〜８３と制御装置ＣＯＮＴとは接続されており、各干渉計８１〜８３の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００６８】
本実施形態においては、ノズル位置計測器８０は複数（２つ）のＸ干渉計８１を備えている。具体的には、ノズル位置計測器８０は、下側段部７の凹部７Ｈの＋Ｘ側の内側面７ＢにおいてＹ軸方向に並んで設けられた２つのＸ干渉計８１Ａ、８１Ｂを備えている。また、ノズル部材７０の＋Ｘ側の側面において、前記Ｘ干渉計８１Ａ、８１Ｂのそれぞれに対向する位置には、反射面８４Ａ、８４Ｂが設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ干渉計８１Ａ、８１Ｂのうち少なくともいずれか一方の計測結果に基づいて、下側段部７に対するノズル部材７０のＸ軸方向に関する位置を求めることができる。また制御装置ＣＯＮＴは、複数のＸ干渉計８１Ａ、８１Ｂのそれぞれの計測結果に基づいて、下側段部７に対するノズル部材７０のθＺ方向に関する位置を求めることができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、ノズル位置計測器８０はＹ干渉計８２を１つ備えている。具体的には、ノズル位置計測器８０は、下側段部７の凹部７Ｈの−Ｙ側の内側面７Ｂに設けられたＹ干渉計８２Ａを備えている。また、ノズル部材７０の−Ｙ側の側面において、前記Ｙ干渉計８２Ａに対向する位置には、反射面８５Ａが設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｙ干渉計８２Ａの計測結果に基づいて、下側段部７に対するノズル部材７０のＹ軸方向に関する位置を求めることができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、ノズル位置計測器８０は複数（３つ）のＺ干渉計８３を備えている。具体的には、ノズル位置計測器８０は、下側段部７の凹部７Ｈの天井面７ＣにおいてＸ軸方向に並んで設けられたＺ干渉計８３Ａ、８３Ｂと、そのＺ干渉計８３Ｂに対してＹ軸方向に関して並ぶ位置に設けられたＺ干渉計８３Ｃとを備えている。また、ノズル部材７０の上面において、前記Ｚ干渉計８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃのそれぞれに対向する位置には、反射面８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃが設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｚ干渉計８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃのうち少なくともいずれか一つの計測結果に基づいて、下側段部７に対するノズル部材７０のＺ軸方向に関する位置を求めることができる。また制御装置ＣＯＮＴは、複数のＺ干渉計８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃのうち少なくともいずれか２つの計測結果に基づいて、下側段部７に対するノズル部材７０のθＸ方向及びθＹ方向に関する位置を求めることができる。
【００７１】
このように、制御装置ＣＯＮＴは、複数の干渉計８１〜８３の計測結果に基づいて、６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する下側段部７（メインコラム１）に対するノズル部材７０の位置を求めることができる。
【００７２】
なお、Ｘ干渉計８１、Ｙ干渉計８２、及びＺ干渉計８３の数及び配置は任意に設定可能である。例えばＺ干渉計８３を、ノズル部材７０の鍔部７０Ｔの下面と下側段部７の凹部７Ｔの底面７Ａとの距離（相対位置）を計測するように設けてもよい。あるいは、Ｘ干渉計８１を１つとし、Ｙ干渉計８２を２つ設けてもよい。要は、複数の干渉計８１〜８３を用いてノズル部材７０の６自由度の方向に関する位置を計測可能なように構成されていればよい。
【００７３】
なお、ノズル位置計測器８０としては、干渉計に限られず、例えば静電容量センサ、エンコーダ等、他の構成を有する位置計測器を用いることも可能である。
【００７４】
また、露光装置ＥＸは、ノズル部材７０の加速度情報を計測する加速度計測器９０を備えている。本実施形態においては、加速度計測器９０は、ノズル部材７０のＸ軸方向に関する加速度を計測するＸ加速度計測器９１（９１Ａ、９１Ｂ）と、ノズル部材７０のＹ軸方向に関する加速度を計測するＹ加速度計測器９２（９２Ａ）と、ノズル部材７０のＺ軸方向に関する加速度を計測するＺ加速度計測器９３（９３Ａ〜９３Ｃ）とを備えている。
これら各加速度計測器９１〜９３と制御装置ＣＯＮＴとは接続されており、各加速度計測器９１〜９３の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００７５】
本実施形態においては、加速度計測器９０は複数（２つ）のＸ加速度計測器９１を備えている。具体的には、加速度計測器９０は、ノズル部材７０の＋Ｘ側の側面においてＹ軸方向に並んで設けられた２つのＸ加速度計測器９１Ａ、９１Ｂを備えている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ加速度計測器９１Ａ、９１Ｂのうち少なくともいずれか一方の計測結果に基づいて、ノズル部材７０のＸ軸方向に関する加速度を求めることができる。また制御装置ＣＯＮＴは、複数のＸ加速度計測器９１Ａ、９１Ｂのそれぞれの計測結果に基づいて、ノズル部材７０のθＺ方向に関する加速度を求めることができる。
【００７６】
また、本実施形態においては、加速度計測器９０はＹ加速度計測器９２を１つ備えている。具体的には、加速度計測器９０は、ノズル部材７０の−Ｙ側の側面に設けられたＹ加速度計測器９２Ａを備えている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｙ加速度計測器９２Ａの計測結果に基づいて、ノズル部材７０のＹ軸方向に関する加速度を求めることができる。
【００７７】
また、本実施形態においては、加速度計測器９０は複数（３つ）のＺ加速度計測器９３を備えている。具体的には、加速度計測器９０は、ノズル部材７０の上面においてＸ軸方向に並んで設けられたＺ加速度計測器９３Ａ、９３Ｂと、そのＺ加速度計測器９３Ｂに対してＹ軸方向に関して並ぶ位置に設けられたＺ加速度計測器９３Ｃとを備えている。制御装置ＣＯＮＴは、Ｚ加速度計測器９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃのうち少なくともいずれか一つの計測結果に基づいて、ノズル部材７０のＺ軸方向に関する加速度を求めることができる。また制御装置ＣＯＮＴは、複数のＺ加速度計測器９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃのうち少なくともいずれか２つの計測結果に基づいて、ノズル部材７０のθＸ方向及びθＹ方向に関する加速度を求めることができる。
【００７８】
このように、制御装置ＣＯＮＴは、複数の加速度計測器９１〜９３の計測結果に基づいて、６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関するノズル部材７０の加速度を求めることができる。
【００７９】
なお、Ｘ加速度計測器９１、Ｙ加速度計測器９２、及びＺ加速度計測器９３の数及び配置は任意に設定可能である。例えばＺ加速度計測器９３を、ノズル部材７０の鍔部７０Ｔの下面に設けてもよい。あるいは、Ｘ加速度計測器９１を１つとし、Ｙ加速度計測器９２を２つ設けてもよい。要は、複数の加速度計測器９１〜９３を用いてノズル部材７０の６自由度の方向に関する加速度を計測可能なように構成されていればよい。
【００８０】
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について説明する。
【００８１】
制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給と並行して、液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体ＬＱの回収を行いつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ軸方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影露光する。
【００８２】
液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構１０の液体供給部１１から供給された液体ＬＱは、供給管１３Ａ、１３Ｂ、及びチューブ部材１６Ａ、１６Ｂを流通した後、ノズル部材７０内部に形成された供給流路１４Ａ、１４Ｂを介して液体供給口１２Ａ、１２Ｂより基板Ｐ上に供給される。液体供給口１２Ａ、１２Ｂから基板Ｐ上に供給された液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの先端部（光学素子２）の下端面と基板Ｐとの間に濡れ拡がるように供給され、投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に、基板Ｐよりも小さく且つ投影領域ＡＲ１よりも大きい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０のうち投影領域ＡＲ１のＸ軸方向（走査方向）両側に配置された液体供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれより、走査方向に関して投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体ＬＱの供給を同時に行う。これにより、液浸領域ＡＲ２は均一且つ良好に形成されている。
【００８３】
また、基板Ｐ上の液体ＬＱは、ノズル部材７０の液体回収口２２Ａ、２２Ｂより回収された後、回収流路２４Ａ、２４Ｂ、チューブ部材２６Ａ、２６Ｂ、及び回収管２３Ａ、２３Ｂを介して液体回収部２１に回収される。このとき、制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能であり、基板Ｐの液体ＬＱは単位時間あたり所定量だけ回収される。
【００８４】
本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−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Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。基板Ｐ上には複数のショット領域が設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動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・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。
【００８５】
液体ＬＱの供給及び回収を行うことにより、ノズル部材７０に振動が生じる場合がある。また、走査露光するための基板ステージＰＳＴのＸＹ方向への移動やフォーカス・レベリング調整のためのＺ軸方向及び傾斜方向（θＸ、θＹ方向）への移動により基板Ｐ側で生じる振動成分が、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介してノズル部材７０に伝わる場合もある。また、基板Ｐを走査した場合、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの粘性抵抗によりノズル部材７０を動かす場合も考えられる。すなわち、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱがノズル部材７０に力を及ぼす可能性もある。
【００８６】
ノズル部材７０を支持する下側段部７（メインコラム１）は投影光学系ＰＬも支持しているため、ノズル部材７０で生じた振動は投影光学系ＰＬに伝達される可能性がある。ノズル部材７０で生じた振動が、投影光学系ＰＬに伝達されると、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐ上に投影されるパターン像が劣化する。そこで、制御装置ＣＯＮＴは、防振機構６０を使って、ノズル部材７０の振動が投影光学系ＰＬに伝わらないように防振する。
【００８７】
ノズル部材７０が振動したとき、メインコラム１の下側段部７に対するノズル部材７０の位置が変動するため、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル位置計測器８０の計測結果に基づいて、防振機構６０の駆動装置６１〜６３を駆動する。下側段部７に対するノズル部材７０の位置はノズル位置計測器８０によって計測される。制御装置ＣＯＮＴは、ノズル位置計測器８０の計測結果に基づいて、下側段部７に対するノズル部材７０の位置を所望状態に維持するように、すなわち、下側段部７とノズル部材７０との位置関係を一定に保つように、防振機構６０の駆動装置６１〜６３を駆動する。
【００８８】
このとき、制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ、Ｙ、Ｚ位置計測器８１、８２、８３それぞれの計測結果に基づいて演算処理を行い、下側段部７に対するノズル部材７０の６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する各位置情報を求める。制御装置ＣＯＮＴは、前記求めた６自由度の方向に関する位置情報に基づいて、Ｘ、Ｙ、Ｚ駆動装置６１、６２、６３のそれぞれを駆動することにより、下側段部７に対するノズル部材７０の６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する各位置を制御する。
【００８９】
また、ノズル部材７０は空気バネを含むパッシブ防振機構７２によって支持されているため、その空気バネの気体の弾性作用によって、ノズル部材７０側から下側段部７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、駆動装置６１〜６３を含むアクティブ防振機構６５により、振動の比較的低周波成分（例えば１Ｈｚ〜１０Ｈｚ）を低減することで、防振機構６０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、駆動装置６１〜６３を使ったアクティブ防振（能動的防振）と、気体の弾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、ノズル部材７０に作用した振動が下側段部７を介して投影光学系ＰＬに伝わることを効果的に抑えることができる。また、ノズル部材７０の振動成分のうち、非常に低い周波数成分（例えば１Ｈｚ以下の周波数成分）は、基板Ｐ上へのパターン転写精度に影響が少ないと考えられるため、その周波数成分に対する防振制御は行わないように防振機構６０の制御系を構築することもできる。こうすることにより、制御系の発振などの不都合を防止し、制御系を比較的簡易な構成で構築することができる。
【００９０】
以上説明したように、防振機構６０によって、ノズル部材７０で生じた振動が、下側段部７（メインコラム１）を介して投影光学系ＰＬに伝達することを防止することができる。したがって、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐ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。
【００９１】
また、防振機構６０は、投影光学系ＰＬ（光学素子２）に対してノズル部材７０を離した状態で支持している。ノズル部材７０と投影光学系ＰＬ（光学素子２）とが離れて支持されていることにより、ノズル部材７０で発生した振動は投影光学系ＰＬに直接的に伝達されない。
【００９２】
また、液体供給機構１０及び液体回収機構２０は、所定の支持機構により、鏡筒定盤５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１０及び液体回収機構２０で生じた振動が、鏡筒定盤５を介して投影光学系ＰＬに伝わることがない。
【００９３】
また、本実施形態においては、供給管１３Ａ、１３Ｂとノズル部材７０の供給流路１４Ａ、１４Ｂとは、伸縮可能で可撓性を有するチューブ部材１６Ａ、１６Ｂを介して接続されている。同様に、回収管２３Ａ、２３Ｂとノズル部材の回収流路２４Ａ、２４Ｂとは、伸縮可能で可撓性を有するチューブ部材２６Ａ、２６Ｂを介して接続されている。そのため、駆動装置６１〜６３を使ってノズル部材７０を駆動するときも、そのノズル部材７０の駆動は妨げられないようになっている。したがって、防振機構６０は、下側段部７に対してノズル部材７０を良好に防振支持することができる。
【００９４】
また、基板ステージＰＳＴ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）を投影光学系ＰＬの鏡筒ＰＫに取り付けられる構成が考えられるが、投影光学系ＰＬに振動が伝わらないようにすることで、基板ステージＰＳＴ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）が鏡筒ＰＫに取り付けられていても、基板ステージＰＳＴの位置情報の計測、及び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。
【００９５】
また、上述したように、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱがノズル部材７０に力を及ぼす可能性もあり、その力によってノズル部材７０の位置が変動し、基板Ｐや投影領域ＡＲ１、あるいは液浸領域ＡＲ２に対してノズル部材７０が最適な位置に配置されない状態で、液体ＬＱの供給及び回収を行ってしまう可能性もある。その場合、制御装置ＣＯＮＴは、防振機構６０の駆動装置６１〜６３を使って、下側段部７（メインコラム１）とノズル部材７０との位置関係を調整することによって、ノズル部材７０を最適位置に配置した状態で液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱの供給及び回収を行うことができる。したがって、液浸領域ＡＲ２を良好に形成して精度良く液浸露光することができる。
【００９６】
また、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置６１〜６３を使って、ノズル部材７０の位置を調整可能である。そのため、例えば基板Ｐの液浸露光終了後、基板Ｐ上（基板ステージＰＳＴ上）の液体ＬＱを回収するために、ノズル部材７０を−Ｚ方向（下方向）に移動してノズル部材７０の液体回収口２２と基板Ｐとを近づけた状態で、液体回収を行うといったこともできる。
【００９７】
あるいは、液浸露光条件（基板Ｐの走査速度、液体ＬＱの物性（粘性）など）に応じて、基板Ｐ表面とノズル部材７０の下面７０Ａとの距離を含む、基板Ｐとノズル部材７０との位置関係を、駆動装置６１〜６３を使って調整し、液浸露光することも可能である。また、ノズル部材７０を使用しないときは、ノズル部材７０を＋Ｚ方向（上方向）に移動させておいて、ノズル部材７０と基板Ｐまたはノズル部材７０と基板ステージＰＳＴとの接触を防止するようにしてもよい。
【００９８】
なお、上述した実施形態においては、ノズル部材７０の振動が下側段部７を介して投影光学系ＰＬに伝わらないように、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル位置計測器８０の計測結果に基づいて、駆動装置６１〜６３を駆動しているが、加速度計測器９０の計測結果に基づいて、駆動装置６１〜６３を駆動するようにしてもよい。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、Ｘ、Ｙ、Ｚ加速度計測器９１、９２、９３それぞれの計測結果に基づいて演算処理を行い、ノズル部材７０の６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する各加速度情報を求める。制御装置ＣＯＮＴは、前記求めた６自由度の方向に関する加速度情報に基づいて、Ｘ、Ｙ、Ｚ駆動装置６１、６２、６３のそれぞれを駆動することにより、ノズル部材７０の６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する振動成分を抑える。
【００９９】
また、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル位置計測器８０の計測結果と加速度計測器９０の計測結果との双方を考慮して、駆動装置６１〜６３を駆動するようにしてもよい。
【０１００】
また、防振機構６０としては、アクティブ防振機構６５を設けずに、パッシブ防振機構７２のみによって構成することが可能であるし、パッシブ防振機構７２を設けずに、アクティブ防振機構６５のみによって構成することも可能である。
【０１０１】
なお、上述した実施形態においては、ノズル部材７０は液体供給口１２及び液体回収口２２の双方を有しているが、液体供給口１２を有するノズル部材（供給ノズル）と液体回収口２２を有するノズル部材（回収ノズル）とを分けて設けてもよい。その場合、防振機構（調整機構）６０は、供給ノズル及び回収ノズルの双方に設けられてもよいし、いずれか一方に設けられてもよい。
【０１０２】
なお、上述した実施形態において、ノズル部材７０の位置制御（下側段部７に対するアクティブ防振制御）は、位置計測器８０によるノズル部材７０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、走査露光時における露光装置ＥＸや液体ＬＱ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、露光時に駆動装置６１〜６３を駆動することでノズル部材７０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ワード制御とを組み合わせることも可能である。
【０１０３】
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ＥＸ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１０及び液体回収機構２０によるノズル部材７０の液体供給口１２及び液体回収口２２を介した液体ＬＱの供給及び回収を行い、光学素子２及びノズル部材７０と基板Ｐとの間に液浸領域ＡＲ２を形成した状態で基板ステージＰＳＴを走査し、ノズル位置計測器８０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駆動装置６１〜６３は駆動されない。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の位置、速度、及び加速度、ノズル部材７０の位置、速度、及び加速度、ノズル部材７０と基板Ｐ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、θＸ、θＹ、及びθＺ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ＬＱの量（体積、質量）や物性（粘性など）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ＣＯＮＴに記憶される。制御装置ＣＯＮＴは、検出した物理量に基づいて、駆動装置６１〜６３を駆動するための制御量を決定し、その決定した物理量に基づいて、下側段部７に対する防振を行うように駆動装置６１〜６３を駆動しつつ本露光を行う。このように、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置６１〜６３を使って、露光装置ＥＸ自身の動特性（動作）に応じて防振を行うが可能であり、下側段部７とノズル部材７０との位置関係を所望状態に維持することができる。
【０１０４】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
【０１０５】
図４は本発明の別の実施形態を示す図である。図４において、露光装置ＥＸは、メインコラム１の下側段部７に支持された投影光学系ＰＬとノズル部材７０との位置関係を計測するノズル位置計測器１００を備えている。ノズル位置計測器１００は、投影光学系ＰＬとノズル部材７０とのＸ軸方向に関する位置関係を計測するＸ干渉計１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ）と、投影光学系ＰＬとノズル部材７０とのＹ軸方向に関する位置関係を計測するＹ干渉計１０２（但し、図４には図示されていない）と、投影光学系ＰＬとノズル部材７０とのＺ軸方向に関する位置関係を計測するＺ干渉計１０３（１０３Ａ〜１０３Ｃ、但し１０３Ｃは図４には図示されていない）とを備えている。これら各干渉計１０１〜１０３は投影光学系ＰＬの鏡筒ＰＫに取り付けられている。各干渉計１０１〜１０３と制御装置ＣＯＮＴとは接続されており、各干渉計１０１〜１０３の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【０１０６】
制御装置ＣＯＮＴは、複数の干渉計１０１〜１０３の計測結果に基づいて、６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する投影光学系ＰＬ（鏡筒ＰＫ）に対するノズル部材７０の位置を求めることができる。制御装置ＣＯＮＴは、求めた前記位置情報に基づいて、ノズル部材７０の振動が投影光学系ＰＬに伝わらないように駆動装置６１〜６３を駆動する。あるいは、制御装置ＣＯＮＴは、求めた前記位置情報に基づいて、駆動装置６１〜６３を駆動して、投影光学系ＰＬとノズル部材７０との位置関係を調整する。
【０１０７】
図５は本発明の別の実施形態を示す図である。図５において、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴとノズル部材７０との位置関係を計測するノズル位置計測器１１０を備えている。ノズル位置計測器１１０は、基板ステージＰＳＴとノズル部材７０とのＸ軸方向に関する位置関係を計測するＸ干渉計１１１（１１１Ａ、１１１Ｂ）と、基板ステージＰＳＴとノズル部材７０とのＹ軸方向に関する位置関係を計測するＹ干渉計１１２（但し、図５には図示されていない）と、基板ステージＰＳＴとノズル部材７０とのＺ軸方向に関する位置関係を計測するＺ干渉計１１３（１１３Ａ〜１１３Ｃ、但し１１３Ｃは図５には図示されていない）とを備えている。これら各干渉計１１１〜１１３は基板ステージＰＳＴのうち露光処理を妨げない所定位置に取り付けられている。図５においては、各干渉計１１１〜１１３は基板ステージＰＳＴの側面に取り付けられている。各干渉計１１１〜１１３と制御装置ＣＯＮＴとは接続されており、各干渉計１１１〜１１３の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【０１０８】
制御装置ＣＯＮＴは、複数の干渉計１１１〜１０３の計測結果に基づいて、６自由度の方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向）に関する基板ステージＰＳＴに対するノズル部材７０の位置を求めることができる。制御装置ＣＯＮＴは、求めた前記位置情報に基づいて、駆動装置６１〜６３を駆動して、基板ステージＰＳＴとノズル部材７０との位置関係を調整する。
【０１０９】
上述したように、本実施形態における液体ＬＱ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の表面、及び投影光学系ＰＬ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。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。
【０１１０】
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍ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。
【０１１１】
なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。例えば、透過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ４５ｎｍ程度のパターン）を、直線偏光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、照明系の瞳面においてダイポールを形成する二光束の外接円で規定される照明σを０．９５、その瞳面における各光束の半径を０．１２５σ、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．２とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を１５０ｎｍ程度増加させることができる。
【０１１２】
また、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のライン・アンド・スペース）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクＭから射出されるようになる。この場合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
【０１１３】
また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合、Wire Grid効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクＭから射出されるので、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
【０１１４】
更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、同じく特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ６３ｎｍ程度のパターン）を、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法（輪帯比３／４）とを併用して照明する場合、照明σを０．９５、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．００とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を２５０ｎｍ程度増加させることができ、ハーフピッチ５５ｎｍ程度のパターンで投影光学系の開口数ＮＡ＝１．２では、焦点深度を１００ｎｍ程度増加させることができる。
【０１１５】
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性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。
【０１１６】
なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。
【０１１７】
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。
【０１１８】
なお、本実施形態の液体ＬＱ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の光源がＦ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬ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や基板Ｐ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。この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。
【０１１９】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、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エハ、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、シリコンウエハ）等が適用される。
【０１２０】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐ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（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ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・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【０１２１】
また、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。
【０１２２】
本発明は、例えは、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報及びこれらに対応する米国特許６，４００，４４１号と、特表２０００−５０５９５８号公報及びこれに対応する米国特許５，９６９，４４１号及び米国特許６，２６２，７９６号に記載されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報または米国特許における開示を援用して本明細書の一部とする。
また、本発明は、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種の計測部材やセンサを備えた計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報及び対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（または位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスク、あるいは光反射性の基板上に所定の反射パターン光反射型マスクを用いたが、それらに限定されるものではない。例えば、そのようなマスクに代えて、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターンまたは反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（光学系の一種とする）を用いるようにしても良い。このような電子マスクは、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。なお、上述の電子マスクとは、非発光型画像表示素子と自発光型画像表示素子との双方を含む概念である。
また、例えば、２光束干渉露光と呼ばれているような、複数の光束の干渉によって生じる干渉縞を基板に露光するような露光装置にも適用することができる。そのような露光方法及び露光装置は、例えば、国際公開第０１／３５１６８号パンフレットに開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記パンフレットにおける開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
【０１２３】
また、上述の実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、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、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の構造及び露光動作については、例えば、特開平６−１２４８７３号公報に、ステージ上に所定深さの液体槽を形成してその中に基板を保持する液浸露光装置については、例えは特開平１０−３０３１１４号公報や米国特許第５，８２５，０４３号にそれぞれ開示されている。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報または米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
また、上述の液浸法を適用した露光装置は、投影光学系ＰＬの終端光学部材の射出側の光路空間を液体（純水）で満たしてウエハＷ（基板Ｐ）を露光する構成になっているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、投影光学系の終端光学部材の入射側の光路空間も液体（純水）で満たすようにしてもよい。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記パンフレットにおける開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
【０１２４】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐ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。
【０１２５】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型および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ＰＳＴ、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。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記米国特許における開示を援用して本明細書の一部とする。
【０１２６】
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴ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ＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。
【０１２７】
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、特開平８−１６６４７５号公報及びこれに対応する米国特許５，５２８，１１８号に記載されているようなフレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がすようにしてもよい。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報または米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
また、マスクステージＭＳＴ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、特開平８−３３０２２４号公報及びこれに対応する米国特許５，８７４，８２０号に記載されているようなフレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がすようにしてもよい。本国際出願で指定した指定国（又は選択した選択国）の国内法令で許される限りにおいて、上記公報または米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
【０１２８】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸ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クリーンルームで行うことが望ましい。
【０１２９】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図６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２０１、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２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸ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２０４、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）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【符号の説明】
【０１３０】
１…メインコラム（支持部材）、２…光学素子、７…下側段部（支持部材）、１２…液体供給口、２２…液体回収口、６０…防振機構（調整機構）、６１〜６３…駆動装置、６５…アクティブ防振機構、７０…ノズル部材、７２…パッシブ防振機構、８０、１００、１１０…位置計測器、９０…加速度計測器、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ
【図１】
2010153931.tif 000003
【図２】
2010153931.tif 000004
【図３】
2010153931.tif 000005
【図４】
2010153931.tif 000006
【図５】
2010153931.tif 000007
【図６】
2010153931.tif 000008