(57)【要約】 【課題】性能の低下を抑制できるステージ装置を提供する。【解決手段】ステージ装置は、所定方向に移動可能な移動部材と、所定方向において、移動部材の前方の空間に面する、移動部材の第１側に形成され、気体を取り入れる取入口と、移動部材の内部に形成され、取入口からの気体をガイドする通気路と、移動部材に形成され、通気路にガイドされた気体が排出される第１排気口とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動可能な移動部材と、
前記所定方向において、前記移動部材の前方の空間に面する、前記移動部材の第１側に形成され、気体を取り入れる取入口と、
前記移動部材の内部に形成され、前記取入口からの気体をガイドする通気路と、
前記移動部材に形成され、前記通気路にガイドされた気体が排出される第１排気口と、を備えるステージ装置。
【請求項２】
前記第１排気口は、前記所定方向において、前記移動部材の後方の空間に面する、前記移動部材の第２側に形成される請求項１記載のステージ装置。
【請求項３】
前記第１側及び前記第２側と異なる、前記移動部材の第３側に形成された第２排気口をさらに備え、
前記通気路は、前記取入口からの気体の少なくとも一部を前記第２排気口にガイド可能である請求項２記載のステージ装置。
【請求項４】
前記移動部材は、前記所定方向において、前記移動部材の後方の空間に面する第２側と、前記第１側及び前記第２側と異なる第３側とを有し、
前記第１排気口は、前記第３側に形成される請求項１又は２記載のステージ装置。
【請求項５】
前記移動部材は、実質的に閉ざされた空間内で移動する請求項１〜４のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項６】
前記通気路は、前記空間内の圧力変動が抑制されるようにガイドする請求項５記載のステージ装置。
【請求項７】
前記通気路に配置されたヒートシンクを備える請求項１〜６のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項８】
前記ヒートシンクに配置された冷却ファンを備える請求項７記載のステージ装置。
【請求項９】
前記移動部材を移動するための平面モータをさらに備え、
前記平面モータの可動子が、前記移動部材に配置され、
前記可動子が、前記ヒートシンクを使って冷却される請求項７又は８記載のステージ装置。
【請求項１０】
前記第１排気口を閉めることができるシャッタ装置を備える請求項１〜９のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項１１】
前記移動部材は、物体を保持するための保持部を有し、
前記通気路の少なくとも一部が、前記保持部の下方に設けられている請求項１記載のステージ装置。
【請求項１２】
前記通気路の少なくとも一部は、前記移動部材のほぼ中央に形成される請求項１〜１１のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項１３】
前記移動部材は、前記第１側に第１面を有し、
前記取入口は、前記第１面のほぼ中央に形成される請求項１〜１２のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項１４】
前記移動部材は、前記第２側に第２面を有し、
前記第１排気口は、前記第２面のほぼ中央に形成される請求項２又は３記載のステージ装置。
【請求項１５】
ベース部材の所定面上を移動する移動部材と、
前記移動部材の少なくとも一部に配置されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクに配置された冷却ファンと、を備えるステージ装置。
【請求項１６】
前記移動部材に形成され、気体を取り入れる取入口と、
前記移動部材の内部に形成され、前記取入口からの気体が流れる通気路と、を備え、
前記ヒートシンク及び冷却ファンは、前記通気路に配置される請求項１５記載のステージ装置。
【請求項１７】
前記移動部材に形成され、前記通気路を流れた気体が排出される排気口を備える請求項１６記載のステージ装置。
【請求項１８】
前記移動部材に配置された部材が、前記ヒートシンクと前記冷却ファンを使って冷却される請求項１５〜１７のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項１９】
前記移動部材を移動するための平面モータを備え、
前記移動部材に配置された部材は、前記平面モータの可動子を含む請求項１８記載のステージ装置。
【請求項２０】
前記移動部材は、物体を保持する保持部を有し、
前記ヒートシンクと前記冷却ファンは、前記保持部と前記可動子との間に配置される請求項１９記載のステージ装置。
【請求項２１】
前記移動部材は、物体を保持する保持部を有し、
前記ヒートシンクと前記冷却ファンは、前記保持部の下方に配置される請求項１５〜１９のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項２２】
露光ビームで基板を露光する露光装置であって、
請求項１〜２１のいずれか一項記載のステージ装置を備えた露光装置。
【請求項２３】
投影系からの露光ビームで基板を露光する露光装置であって、
投影系の像面側の光路を含む、実質的に閉ざされた空間と、
前記空間内で移動可能な移動部材と、
前記移動部材の所定方向への移動するときの、前記移動部材の前方側の空間の及び、前記移動部材の後方側の空間の圧力変動を抑制する抑制装置と、を備える露光装置。
【請求項２４】
前記抑制装置は、前記前方側の空間から気体を流出させる請求項２３記載の露光装置。
【請求項２５】
前記抑制装置は、前記後方側の空間へ気体を流入させる請求項２３又は２４記載の露光装置。
【請求項２６】
前記抑制装置は、前記移動部材の内部に形成された、前記前方側の空間の気体を前記後方側の空間へ流す通気路を含む請求項２３〜２５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２７】
前記移動部材は、物体を保持する保持部を有し、且つ前記投影系の下方で移動可能であり、
前記通気路の少なくとも一部は、前記保持部の下方に設けられている請求項２６記載の露光装置。
【請求項２８】
前記移動部材は、前記前方側の空間に面し、前記前方側の空間から気体を取り入れる取入口と、
前記所定方向において、前記移動部材の後方の空間に面し、前記取入口から取り入れられた気体が排出される排気口と、をさらに備え、
前記通気路は、前記取入口から取り入れられた気体を前記第１排気口へガイドする請求項２７記載の露光装置。
【請求項２９】
前記排気口を閉めることができるシャッタ装置を備える請求項２８記載の露光装置。
【請求項３０】
前記通気路に配置されたヒートシンクを備える請求項２６〜２９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３１】
前記ヒートシンクに配置された冷却ファンを備える請求項３０記載の露光装置。
【請求項３２】
前記移動部材を移動するための平面モータをさらに備え、
前記平面モータの可動子が、前記移動部材に配置され、
前記可動子が、前記ヒートシンクを使って冷却される請求項３０又は３１記載の露光装置。
【請求項３３】
前記移動部材は、前記露光ビームの照射位置に移動可能である請求項２２〜３２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３４】
前記移動部材は、前記基板を保持する請求項２２〜３３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３５】
前記移動部材は、前記露光ビームを計測する計測器を搭載する請求項２２〜３４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３６】
請求項２２〜３５のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、下記特許文献に開示されているような、露光ビームで基板を露光する露光装置が使用される。露光装置は、環境（温度、湿度、圧力、及びクリーン度の少なくとも１つを含む）が制御された空間内で移動する可動部材（例えば、基板を保持する基板保持部材）を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６４５２２９２号明細書
【特許文献２】米国特許第６７６２８２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば可動部材の移動によって、可動部材が移動する空間の環境が変化すると、その可動部材の移動性能が低下する可能性がある。例えば、その空間で基板の露光処理が行われる場合には、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【０００５】
また、可動部材の温度が上昇すると、その可動部材の移動性能が低下する可能性がある。例えば、その可動部材に露光される基板が保持されていたり、基板の露光に関する計測器が搭載されている場合には、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【０００６】
本発明の態様は、可動部材の移動性能の低下を抑制できるステージ装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制でき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】
本発明の第１の態様に従えば、所定方向に移動可能な移動部材と、所定方向において、移動部材の前方の空間に面する、移動部材の第１側に形成され、気体を取り入れる取入口と、移動部材の内部に形成され、取入口からの気体をガイドする通気路と、移動部材に形成され、通気路にガイドされた気体が排出される第１排気口と、を備えるステージ装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、ベース部材の所定面上を移動する移動部材と、移動部材の少なくとも一部に配置されたヒートシンクと、ヒートシンクに配置された冷却ファンと、を備えるステージ装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、露光ビームで基板を露光する露光装置であって、第１，第２の態様のステージ装置を備えた露光装置が提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様に従えば、投影系からの露光ビームで基板を露光する露光装置であって、投影系の像面側の光路を含む、実質的に閉ざされた空間と、空間内で移動可能な移動部材と、移動部材の所定方向への移動するときの、移動部材の前方側の空間及び、移動部材の後方側の空間の圧力変動を抑制する抑制装置と、を備える露光装置が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様に従えば、第４の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可動部材の移動性能の低下を抑制できる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る基板ステージの一例を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る基板ステージの一例を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る基板ステージの動作の一例を説明するための図である。
【図５】比較例に係る基板ステージを示す図である。
【図６】第１実施形態に係る基板ステージの動作の一例を説明するための図である。
【図７】第２実施形態に係る基板ステージの一例を示す一部を破断した斜視図である。
【図８】第３実施形態に係る基板ステージの一例を示す一部を破断した斜視図である。
【図９】第４実施形態に係る計測ステージの一例を示す側面図である。
【図１０】第５実施形態に係る基板ステージの一例を示す斜視図である。
【図１１】マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ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。
【００１５】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光ビームＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００１６】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、露光ビームＥＬを計測する計測器Ｃを搭載して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動するための駆動システム１０と、基板ステージ２及び計測ステージ３を移動するための駆動システム２０と、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置を光学的に計測する干渉計システム４と、マスクＭを露光ビームＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光ビームＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影系ＰＬと、露光ビームＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材５と、露光ビームＥＬが進行する空間を形成するチャンバ装置６と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。
【００１７】
本実施形態において、基板ステージ２は、気体を取入れ可能な複数の開口３１と、複数の開口３１の少なくとも１つからの気体をガイドする通気路３３とを備えている。計測ステージ３は、気体を取り入れ可能な複数の開口４１と、複数の開口４１の少なくとも１つからの気体をガイドする通気路４３とを備えている。
【００１８】
また、露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の支持面ＦＬ上に設けられた第１コラム９、及び第１コラム９上に設けられた第２コラム１０を含むボディ８を備えている。本実施形態において、チャンバ装置６によって形成される空間には、マスクステージ１、基板ステージ２、計測ステージ３、照明系ＩＬ、投影系ＰＬ、及びボディ８等が配置される。
【００１９】
第１コラム９は、第１支持部材１４と、第１支持部材１４に防振装置１５を介して支持された第１定盤１６とを備えている。第２コラム１０は、第１定盤１６上に配置された第２支持部材１７と、第２支持部材１７に防振装置１８を介して支持された第２定盤１９とを備えている。
【００２０】
第１コラム９は、第１空間１１を形成する。本実施形態において、第１コラム９は、支持面ＦＬとの間で第１空間１１を形成する。第１空間１１は、実質的に閉ざされている。なお、第１空間１１が第１コラム９と第３定盤２７（後述）で画定されてもよい。
【００２１】
第２コラム１０は、第２空間１２を形成する。本実施形態において、第２コラム１０は、第１定盤１６との間で第２空間１２を形成する。第２空間１２は、実質的に閉ざされている。
【００２２】
チャンバ装置６は、第３空間１３を形成する。本実施形態において、チャンバ装置６は、第２定盤１９との間で第３空間１３を形成する。第３空間１３は、実質的に閉ざされている。
【００２３】
また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、第１，第２，第３空間１１，１２，１３の環境（温度、湿度、圧力、及びクリーン度の少なくとも１つ）を制御する環境制御装置２１，２２，２３を備えている。本実施形態において、環境制御装置２１〜２３のそれぞれは、気体の温度を調整可能な温度調整装置、及び気体中の異物を除去可能なフィルタユニット等を有する。環境制御装置２１〜２３のそれぞれは、第１〜第３空間１１〜１３の環境を制御するために、第１〜第３空間１１〜１３にクリーンで温度調整された気体を供給する。
【００２４】
本実施形態においては、制御装置７は、環境制御装置２１〜２３を制御して、第１〜第３空間１１〜１３のうち、第１空間１１のクリーン度が最も高く、第１空間１１に次いで第３空間１３のクリーン度が高く、第３空間１３に次いで第２空間１２のクリーン度が高くなるように、第１〜第３空間１１〜１３の環境を調整する。
【００２５】
また、本実施形態においては、制御装置７は、環境制御装置２１〜２３を制御して、第１〜第３空間１１〜１３のうち、第１空間１１の圧力が最も高く、且つ第３空間１３の圧力が第２空間１２の圧力より高くなるように、第１〜第３空間１１〜１３の環境を調整する。
【００２６】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光ビームＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光ビームＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光ビームＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（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）、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、露光ビームＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００２７】
マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、第３空間１３内で移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部１Ｈを有する。本実施形態において、マスク保持部１Ｈは、マスクＭの表面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。
【００２８】
マスクステージ１は、第２定盤１９のガイド面１９Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、ガイド面１９Ｇ上において、照明領域ＩＲ（照明系ＩＬからの露光ビームＥＬの照射位置）に移動可能である。ガイド面１９Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。マスクステージ１は、駆動システム１０の作動により、ガイド面１９Ｇ上を移動する。本実施形態において、駆動システム１０は、ガイド面１９Ｇ上でマスクステージ１を移動するための平面モータを含む。マスクステージ１を移動するための平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、マスクステージ１に配置された可動子１Ｍと、第１定盤１９に配置された固定子１９Ｃとを有する。本実施形態において、可動子１Ｍは、マグネットアレイを含み、固定子１９Ｃは、コイルアレイを含む。なお、可動子１Ｍがコイルアレイを含み、固定子１９Ｃがマグネットアレイを含んでもよい。本実施形態においては、マスクステージ１は、平面モータを含む駆動システム１０の作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００２９】
投影系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光ビームＥＬを照射する。投影系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒２４に保持されている。鏡筒２４は、フランジ２４Ｆを有する。投影系ＰＬは、フランジ２４Ｆを介して、第１定盤１６に支持される。なお、第１定盤１６と鏡筒２４との間に防振装置を設けることができる。
【００３０】
本実施形態の投影系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影系ＰＬの光軸はＺ軸と平行である。また、投影系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００３１】
投影系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子２５は、投影系ＰＬの像面に向けて露光ビームＥＬを射出する射出面２６を有する。投影領域ＰＲは、投影系ＰＬ（終端光学素子２５）の射出面２６から射出される露光ビームＥＬの照射位置を含む。
【００３２】
本実施形態において、投影系ＰＬの複数の光学素子のうち、少なくとも終端光学素子２５は、第１空間１１に配置されている。本実施形態において、終端光学素子２５の射出面２６から射出される露光ビームＥＬの光路は、第１空間１１に配置される。すなわち、本実施形態において、第１空間１１は、投影系ＰＬの像面側の光路を含む。
【００３３】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、第１空間１１内で移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部２Ｈを有する。本実施形態において、基板Ｐは基板保持部２Ｈの上側（＋Ｚ側）に保持される。本実施形態において、基板保持部２Ｈは、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。
【００３４】
計測ステージ３は、計測器Ｃを搭載した状態で、第１空間１１内で移動可能である。計測器Ｃは、露光ビームＥＬを計測可能である。計測ステージ３に搭載される計測器Ｃとして、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書に開示されているような投影系ＰＬによる空間像を計測可能な空間像計測システムの少なくとも一部、例えば米国特許第４４６５３６８号明細書に開示されているような露光ビームＥＬの照度むらを計測可能な照度むら計測システムの少なくとも一部、例えば米国特許第６７２１０３９号明細書に開示されているような投影系ＰＬの露光ビームＥＬの透過率の変動量を計測可能な計測システムの少なくとも一部、例えば米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書等に開示されているような照射量計測システム（照度計測システム）の少なくとも一部、及び例えば欧州特許第１０７９２２３号明細書に開示されているような波面収差計測システムの少なくとも一部等が挙げられる。なお、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージと、基板Ｐを保持せずに、露光ビームＥＬを計測する計測器Ｃを搭載して移動可能な計測ステージとを備えた露光装置の一例が、例えば、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されている。
【００３５】
基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれは、第３定盤２７のガイド面２７Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれは、ガイド面２７Ｇ上において、投影領域ＰＲ（投影系ＰＬからの露光ビームＥＬの照射位置）に移動可能である。ガイド面２７Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。第３定盤２７は、防振装置２８を介して、支持面ＦＬに支持されている。第３定盤２８は、第１空間１１に配置されている。
【００３６】
基板ステージ２及び計測ステージ３は、駆動システム２０の作動により、ガイド面２７Ｇ上を移動する。本実施形態において、駆動システム２０は、ガイド面２７Ｇ上で基板ステージ２及び計測ステージ３を移動するための平面モータを含む。基板ステージ２及び計測ステージ３を移動するための平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれに配置された可動子２Ｍ，３Ｍと、第３定盤２７に配置された固定子２７Ｃとを有する。本実施形態において、可動子２Ｍ，３Ｍは、コイルアレイを含み、固定子２７Ｃは、マグネットアレイを含む。なお、可動子２Ｍ，３Ｍがマグネットアレイを含み、固定子２７Ｃがコイルアレイを含んでもよい。本実施形態においては、基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれは、平面モータを含む駆動システム２０の作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００３７】
液浸部材５は、終端光学素子２５の近傍に配置される。液浸部材５は、終端光学素子２５と、投影領域ＰＲに配置された物体との間の露光ビームＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間を形成する。液浸空間は、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、計測ステージ３、及び計測ステージ３に搭載された計測器Ｃの少なくとも一つを含む。基板Ｐの露光中、液浸部材５は、終端光学素子２５と基板Ｐとの間の露光ビームＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間を形成する。
【００３８】
液浸部材５は、物体と対向可能な下面２９を有し、下面２９と物体との間の空間は液体ＬＱを保持可能である。下面２９と物体との間に保持された液体ＬＱによって液浸空間が形成される。本実施形態においては、基板Ｐの露光中は、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間が形成される。基板Ｐの露光中は、液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）は、液浸部材５の下面２９と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
【００３９】
本実施形態において、液浸部材５は、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書に開示されているような液浸部材であって、液体ＬＱを供給する供給口と、液体ＬＱを回収する回収口とを有する。制御装置７は、供給口を用いる液体供給動作と並行して、回収口を用いる液体回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子２５及び液浸部材５と、終端光学素子２５及び液浸部材５と対向する他方側の物体との間に液体ＬＱで液浸空間を形成可能である。
【００４０】
干渉計システム４は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１（マスクＭ）の位置情報を光学的に計測可能な第１干渉計ユニット４Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２（基板Ｐ）及び計測ステージ３（計測器Ｃ）の位置情報を光学的に計測可能な第２干渉計ユニット４Ｂとを有する。第１，第２干渉計ユニット４Ａ，４Ｂのそれぞれは、レーザ干渉計を複数有する。第１干渉計ユニット４Ａは、マスクステージ１に設けられた計測ミラー１Ｒに計測光を照射して、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関するマスクステージ１（マスクＭ）の位置情報を計測する。第２干渉計ユニット４Ｂは、基板ステージ２に設けられた計測ミラー２Ｒ、及び計測ステージ３に設けられた計測ミラー３Ｒのそれぞれに計測光を照射して、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３(計測器Ｃ）の位置情報を計測する。
【００４１】
また、不図示であるが、例えば米国特許第５４４８３３２号明細書、米国特許第６３２７０２５号明細書等に開示されているような、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出システムが配置されている。なお、フォーカス・レベリング検出システムは、基板Ｐの表面の位置情報のみならず、基板ステージ２の上面、及び計測ステージ３の上面の位置情報を検出することができる。
【００４２】
基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置７は、干渉計システム４の計測結果、及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、駆動システム１０，２０を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３（計測器Ｃ）の位置制御を実行する。
【００４３】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光時、制御装置７は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。
【００４４】
本実施形態においては、基板Ｐ上に露光対象領域であるショット領域がマトリクス状に複数配置されている。例えば基板Ｐ上の第１ショット領域を露光するために、制御装置７は、基板Ｐ（第１ショット領域）を投影系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間の液体ＬＱとを介して第１ショット領域に露光ビームＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐの第１ショット領域に投影され、その第１ショット領域は、投影系ＰＬからの露光ビームＥＬで露光される。第１ショット領域の露光が終了した後、制御装置７は、次の第２ショット領域の露光を開始するために、液浸空間を形成した状態で、基板ＰをＸ軸方向（あるいはＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向）に移動する動作（ステッピング動作）を実行し、第２ショット領域を露光開始位置に移動する。そして、制御装置７は、第２ショット領域の露光を開始する。制御装置７は、投影領域ＰＲに対してショット領域をＹ軸方向に移動しながらそのショット領域を露光するスキャン露光動作と、そのショット領域の露光が終了した後、次のショット領域を露光開始位置に移動するためのステッピング動作とを繰り返しながら、基板Ｐ上の複数のショット領域を順次露光する。
【００４５】
図２は、本実施形態に係る基板ステージ２の一例を示す斜視図、図３は、平面図である。図２及び図３において、基板ステージ２は、第１空間１１内における圧力変動を抑制するために、複数の開口３１と、通気路３３とを備えている。本実施形態において、基板ステージ２は、基板ステージ２の中心に対して＋Ｙ側の第１側面２Ａと、−Ｙ側の第２側面２Ｂと、＋Ｘ側の第３側面２Ｃと、−Ｘ側の第４側面２Ｄとを有する。本実施形態において、開口３１は、第１，第２、第３，第４側面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのそれぞれに配置されている。以下の説明において、第１，第２，第３，第４側面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに配置された開口３１のそれぞれを適宜、第１，第２，第３，第４開口３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ、と称する。
【００４６】
本実施形態において、第１開口３１Ａは、第１側面２Ａのほぼ中央に形成されている。同様に、第２〜第４開口３１Ｂ〜３１Ｄのそれぞれは、第２〜第４側面２Ｂ〜２Ｄのそれぞれのほぼ中央に形成されている。本実施形態において、第１〜第４開口３１Ａ〜３１Ｄの形状及び大きさは、それぞれほぼ同じである。
【００４７】
基板ステージ２は、ガイド面２７Ｇ上において、ＸＹ方向に移動可能である。例えば基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動することによって、基板ステージ２の＋Ｙ側に形成されている第１開口３１Ａに、第１空間１１の気体が流入する。第１開口３１Ａは、Ｙ軸方向において、基板ステージ２の前方（＋Ｙ側）の空間に面しており、基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動することによって、第１空間１１の気体を取り入れることができる。すなわち、基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動する場合において、第１開口３１Ａは、気体を取り入れる取入口として機能する。
【００４８】
通気路３３は、基板ステージ２の内部に形成されている。通気路３３は、第１〜第４開口３１Ａ〜３１Ｄのそれぞれに接続されるように形成されている。基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動する場合において、通気路３３は、第１開口３１Ａから流入した気体をガイドする。通気路３３は、第１開口３１Ａからの気体を、第２〜第４開口３１Ｂ〜３１Ｄの少なくとも１つにガイド可能である。第２〜第４開口３１Ｂ〜３１Ｄのそれぞれは、第１開口３１Ａより流入し、通気路３３にガイドされた気体を排出可能である。すなわち、基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動する場合において、第２〜第４開口３１Ｂ〜３１Ｄの少なくとも１つは、第１開口３１Ａから取り入れられ、通気路３３にガイドされた気体が排出される排気口として機能する。
【００４９】
本実施形態において、通気路３３は、第１開口３１Ａに接続され、気体をほぼＹ軸方向にガイドする流路３３Ａと、第２開口３１Ｂに接続され、気体をほぼＹ軸方向にガイドする流路３３Ｂと、第３開口３１Ｃに接続され、気体をほぼＸ軸方向にガイドする流路３３Ｃと、第４開口３１Ｄに接続され、気体をほぼＸ軸方向にガイドする流路３３Ｄとを含む。本実施形態において、流路３３Ａ，３３Ｂと流路３３Ｃ，３３Ｄとは、ほぼ直交する。また、流路３３Ａ〜３３Ｄの幅は、それぞれほぼ同じである。
【００５０】
通気路３３の少なくとも一部は、基板ステージ２の内部において、基板ステージ２のほぼ中央に形成されている。通気路３３の少なくとも一部は、基板保持部２Ｈの−Ｚ側に配置される。すなわち、基板保持部２Ｈの下方に通気路３３の少なくとも一部が設けられている。流路３３Ａ〜３３Ｄのそれぞれが交わる部分は、基板ステージ２のほぼ中央に配置される。以下の説明において、基板ステージ２のほぼ中央に配置される通気路３３の少なくとも一部を適宜、中央部３３Ｓ、と称する。
【００５１】
流路３３Ａ，３３Ｂは、基板ステージ２の内部に形成された第１，第２ガイド部５１，５２によって形成される。流路３３Ｃ，３３Ｄは、基板ステージ２の内部に形成された第３，第４ガイド部５３，５４によって形成される。第１ガイド部５１は、中央部３３Ｓと第１開口３１Ａとの間で気体をガイドする。第２ガイド部５２は、中央部３３Ｓと第２開口３１Ｂとの間で気体をガイドする。第３ガイド部５３は、中央部３３Ｓと第３開口３１Ｃとの間で気体をガイドする。第４ガイド部５４は、中央部３３Ｓと第４開口３１Ｄとの間で気体をガイドする。また、本実施形態においては、第１ガイド部５１と第３，第４ガイド部５３，５４との接続部５５は曲面であり、第２ガイド部５２と第３，第４ガイド部５３，５４との接続部５５は曲面である。接続部５５が曲面なので、気体は各流路３３Ａ〜３３Ｄ間で円滑に流れることができる。
【００５２】
基板ステージ２の−Ｙ側に形成されている第２開口３１Ｂは、基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動する場合において、基板ステージ２の後方（−Ｙ側）の空間に面している。基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動することによって第１開口３１Ａより通気路３３に流入し、流路３３Ｂを流れた気体の少なくとも一部は、第２開口３１Ｂより排出される。
【００５３】
第３，第４開口３１Ｃ，３１Ｄは、基板ステージ２の＋Ｘ側及び−Ｘ側に形成されている。基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動することによって第１開口３１Ａより通気路３３に流入し、流路３３Ｃ，３３Ｄを流れた気体の少なくとも一部は、第３，第４開口３１Ｃ，３１Ｄより排出できる。
【００５４】
なお、ここでは、基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動する場合について説明した。例えば基板ステージ２が−Ｙ方向へ移動する場合には、第２開口３１Ｂが、気体を取り入れる取入口として機能し、第１，第３，第４開口３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄの少なくとも１つが、通気路３３にガイドされた気体が排出される排気口として機能する。また、基板ステージ２が＋Ｘ方向に移動する場合には、第３開口３１Ｃが、気体を取り入れる取入口として機能し、第１，第２，第４開口３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｄの少なくとも１つが、通気路３３にガイドされた気体が排出される排気口として機能する。基板ステージ２が−Ｘ方向に移動する場合には、第４開口３１Ｄが、気体を取り入れる取入口として機能し、第１〜第３開口３１Ａ〜３１Ｃの少なくとも１つが、通気路３３にガイドされた気体が排出される排気口として機能する。
【００５５】
また、本実施形態においては、基板ステージ２は、第１〜第４開口３１Ａ〜３１Ｄを閉めることができる第１〜第４シャッタ装置３２Ａ〜３２Ｄを備えている。図２に示すように、第１シャッタ装置３２Ａは、少なくとも１つのプレート部材３４と、第１開口３１Ａに対してプレート部材３４を移動可能な駆動装置３５とを備えている。本実施形態において、第１シャッタ装置３２Ａは、２つのプレート部材３４を有する。駆動装置３５によりプレート部材３４を第１開口３１Ａに配置することによって、第１開口３１Ａが閉まる。また駆動装置３５によりプレート部材３４Ａが第１開口３１Ａから退くことによって、第１開口３１Ａが開く。第２〜第４シャッタ装置３２Ｂ〜３２Ｄは、第１シャッタ装置３２Ａと同等の構成である。第２〜第４シャッタ装置３２Ｂ〜３２Ｄについての説明は省略する。
【００５６】
なお、本実施形態において、基板ステージ２は、基板保持部２Ｈの周囲に配置され、終端光学素子２５及び液浸部材５と対向可能な上面２Ｔを有する。基板ステージ２の上面２Ｔは、平坦で、ＸＹ平面とほぼ平行である。
【００５７】
計測ステージ３は、＋Ｙ側の第１側面と、−Ｙ側の第２側面と、＋Ｘ側の第３側面と、−Ｘ側の第４側面とを有する。開口４１は、計測ステージ３の第１〜第４側面のそれぞれに配置される。開口４１は、計測ステージ３の第１〜第４側面のそれぞれのほぼ中央に形成されている。計測ステージ３の内部には、開口４１のそれぞれに接続されるように、通気路４３が形成されている。
【００５８】
本実施形態において、基板ステージ２の複数の開口３１及び通気路３３と同様に、複数の開口４１及び通気路４３が計測ステージ３に設けられている。計測ステージ３に形成されている開口４１及び通気路４３についての詳細説明は省略する。また、本実施形態においては、計測ステージ３も、開口４１を閉めることができるシャッタ装置を備えている。計測ステージ３に設けられるシャッタ装置と、基板ステージ２に設けられるシャッタ装置とは、同等の構成である。計測ステージ３に設けられるシャッタ装置についての詳細説明は省略する。
【００５９】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。
【００６０】
基板Ｐの露光動作を開始するために、制御装置７は、基板ステージ２を基板交換位置へ移動して、搬送システム（不図示）を用いて、基板交換位置に配置された基板ステージ２に、露光前の基板Ｐをロードする。終端光学素子２５及び液浸部材５と対向する位置には、計測ステージ３が配置されており、終端光学素子２５及び液浸部材５と計測ステージ３との間に、液体ＬＱで液浸空間が形成されている。制御装置７は、必要に応じて、計測ステージ３を用いる計測動作を実行する。
【００６１】
基板ステージ２に基板Ｐがロードされた後、制御装置７は、駆動システム２０を作動して、終端光学素子２５及び液浸部材５と計測ステージ３とが対向する状態から、終端光学素子２５及び液浸部材５と基板ステージ２とが対向する状態に変化するように、基板ステージ２及び計測ステージ３を移動する。
【００６２】
制御装置７は、基板Ｐの露光動作を実行するために、終端光学素子２５及び液浸部材５と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱで液浸空間を形成する。制御装置７は、基板Ｐの複数のショット領域を、投影系ＰＬ及び液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して順次露光する。
【００６３】
基板Ｐの露光が終了した後、制御装置７は、露光後の基板Ｐを基板ステージ２からアンロードするために、駆動システム２０を作動して、終端光学素子２５及び液浸部材５と基板ステージ２とが対向する状態から、終端光学素子２５及び液浸部材５と計測ステージ３とが対向する状態に変化するように、基板ステージ２及び計測ステージ３を移動する。制御装置７は、基板ステージ２を基板交換位置へ移動して、搬送システム（不図示）を用いて、基板交換位置に配置された基板ステージ２から、露光後の基板Ｐのアンロードを実行する。その後、制御装置７は、その基板ステージ２に対して、搬送システムを用いて、露光前の基板Ｐをロードする。以下、上述と同様の処理が繰り返される。
【００６４】
本実施形態においては、制御装置７は、少なくとも基板Ｐの露光中、図４に示すように、第１，第２開口３１Ａ，３１Ｂを開ける。また、本実施形態においては、制御装置７は、第３，第４シャッタ装置３２Ｃ，３２Ｄを用いて、第３，第４開口３１Ｃ，３１Ｄを閉じる。基板Ｐのスキャン露光動作において、基板ステージ２は、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向のそれぞれに移動する。換言すれば、基板ステージ２は、基板Ｐの複数のショット領域の露光のために、Ｙ軸方向に往復するように移動する。例えば、図４に示すように、基板ステージ２が＋Ｙ方向へ移動する場合には、第１開口３１Ａから通気路３３に気体が流入し、その気体の少なくとも一部は、通気路３３にガイドされて、第２開口３１Ｂより排出される。一方、基板ステージ２が−Ｙ方向へ移動する場合には、第２開口３１Ｂから通気路３３に気体が流入し、その気体の少なくとも一部は、通気路３３にガイドされて、第１開口３１Ａより排出される。
【００６５】
本実施形態において、通気路３３は、基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動するときに、基板ステージ２の前方側（＋Ｙ側）の空間の気体を、後方側（−Ｙ側）の空間へ流し、基板ステージ２が−Ｙ方向に移動するときに、基板ステージ２の前方側（−Ｙ側）の空間の気体を、後方側（＋Ｙ側）の空間へ流す。すなわち、基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動する場合には、基板ステージ２の前方側（＋Ｙ側）の空間から第１開口３１Ａを介して気体が流出し、第２開口３１Ｂを介して後方側（−Ｙ側）の空間へ気体が流入する。また基板ステージ２が−Ｙ方向に移動する場合には、基板ステージ２の前方側（−Ｙ側）の空間から第２開口３１Ｂを介して気体が流出し、第１開口３１Ａを介して後方側（−Ｙ側）の空間へ気体が流入する。
【００６６】
本実施形態においては、基板ステージ２に、気体を取り入れる取入口３１Ａ（３１Ｂ）と、取入口３１Ａ（３１Ｂ）からの気体をガイドする通気路３３と、通気路３３にガイドされた気体が排出される排気口３１Ｂ（３１Ａ）とが設けられているので、第１空間１１内の圧力変動を抑制することができる。第１空間１１の圧力変動は、第１空間１１内の圧力分布の変化、及び第１空間１１内における各部分での圧力変動の少なくとも一方を含む。
【００６７】
図５は、比較例に係る基板ステージ２Ｊの一例を示す図である。図５に示す基板ステージ２Ｊには、取入口、通気路、及び排気口は設けられていない。このような基板ステージ２Ｊが、実質的に閉ざされた第１空間１１内で、例えば＋Ｙ方向に移動すると、Ｙ軸方向において、基板ステージ２Ｊの前方側（＋Ｙ側）の空間の圧力が過剰に高くなり、後方側（−Ｙ側）の空間の圧力が過剰に低くなる現象が生じる可能性がある。このように、基板ステージ２Ｊが第１空間１１内において移動することによって、第１空間１１内の圧力変動が発生する可能性がある。
【００６８】
第１空間１１の圧力変動が生じると、例えば基板ステージ２Ｊの位置を光学的に計測するための第２干渉計ユニット４Ｂの計測光の光路の屈折率が変動して、基板ステージ２Ｊの位置の計測精度が低下する可能性がある。その結果、基板ステージ２Ｊの移動性能が低下し、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【００６９】
また、第１空間１１は実質的に閉ざされているものの、第１空間１１の圧力変動によって、外部空間（例えば、第２空間１２）から第１空間１１に気体が流入してしまう可能性がある。上述のように、制御装置７は、第１空間１１のクリーン度が第２空間１２のクリーン度より高くなるように制御し、且つ、第２空間１２の気体が第１空間１１に流入することを抑制するために、第１空間１１の圧力が第２空間１２の圧力より高くなるように制御しているものの、基板ステージ２Ｊの移動により発生する第１空間１１内の圧力変動によって、第２空間１２の気体が第１空間１１に流入してしまう可能性がある。その結果、第１空間１１のクリーン度が低下し、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【００７０】
本実施形態においては、基板ステージ２に取入口３１Ａ（３１Ｂ）、通気路３３、及び排気口３１Ｂ（３１Ａ）が設けられているので、第１空間１１内で基板ステージ２が移動しても、その第１空間１１内の圧力変動を抑制することができる。すなわち本実施形態においては、基板ステージ２に開口３１及び通気路３３が設けられているので、基板ステージ２の前方側の空間および後方側の空間の圧力変動をそれぞれ抑制することができる。したがって、基板ステージ２の前方側の空間および後方側の空間の圧力差を小さくすることができる。本実施形態においては、通気路３３は、取入口３１Ａ（３１Ｂ）からの気体を、第１空間１１内の圧力変動が抑制されるように、排気口３１Ｂ（３１Ａ）に向けてガイドするので、第１空間１１内の圧力変動を抑制することができる。本実施形態において、通気路３３は、所定の形状を有し、その通気路３３には、気体の流れを妨げる部材が配置されていない。そのため、通気路３３は、第１空間１１内の圧力変動が抑制されるように、取入口３１Ａ（３１Ｂ）から取り入れられた気体を、排気口３１Ｂ（３１Ａ）へガイドすることができる。
【００７１】
また、本実施形態においては、取入口３１Ａ（３１Ｂ）は、Ｙ軸方向において、基板ステージ２の前方の空間に面する側面２Ａ（２Ｂ）のほぼ中央に形成されているので、基板ステージ２がＹ軸方向に移動した場合でも、第１空間１１内の圧力変動が抑制されるように、気体を良好に取り入れることができる。
【００７２】
また、本実施形態においては、平面モータの可動子２Ｍが、基板ステージ２に配置されている。通気路３３は、可動子２Ｍの近傍（上部）に配置されている。すなわち、本実施形態においては、通気路３３の少なくとも一部が基板保持部２Ｈと可動子２Ｍとの間にもうけられている。したがって、その通気路３３を流れる気体によって、可動子２Ｍを冷却することができる。したがって、可動子２Ｍからの熱によって基板保持部２Ｈが温度変化したり、変形したり、伸縮したりすることが抑制される。
【００７３】
なお、例えば基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動する場合に、第１開口３１Ａから流入した気体を排出させるために開けられる開口は、第２開口３１Ｂに限らない。すなわち、第１開口３１Ａから流入した気体を排出させるために、第２開口３１Ｂ、第３開口３１Ｃ、第４開口３１Ｄの少なくとも１つを開けることができる。すなわち、本実施形態においては、基板ステージ２を移動する場合、基板ステージ２の前方側の空間に面する開口と、それ以外の３つ開口の少なくとも１つを開けることができる。例えば、図６に示すように、基板ステージ２が＋Ｙ方向に移動する場合において、制御装置７は、基板ステージ２の前方側（＋Ｙ側）の第１開口３１Ａ、及び＋Ｘ側の第３開口３１Ｃを開け、第２，第４シャッタ装置３２Ｂ，３２Ｄを用いて、第２，第４開口３１Ｂ，３１Ｄを閉じることができる。こうすることによっても、基板ステージ２の移動に伴う第１空間１１内の圧力変動を抑制することができる。
【００７４】
また、図６に示すように、基板ステージ２に向けて第２干渉計ユニット４Ｂの計測光が、基板ステージ２の中心に対して−Ｘ側及び−Ｙ側の計測ミラー２Ｒに照射されている場合、制御装置７は、計測光の光路に近い第２，第４開口３１Ｂ，３１Ｄを、シャッタ装置３２Ｂ，３２Ｄを用いて閉じることによって、その計測光の光路に、通気路３３から排気された気体が供給されることを抑制することができる。
【００７５】
なお、ここでは、基板ステージ２について説明したが、計測ステージ３についても同様である。すなわち、計測ステージ３に、開口４１、及び通気路４３が形成されているので、第１空間１１内で計測ステージ３が移動しても、その第１空間１１内の圧力変動を抑制することができる。また、通気路４３を流れる気体によって、計測ステージ３に配置されている可動子３Ｍ、及び／又は計測器Ｃを冷却することができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態によれば、基板ステージ２、及び計測ステージ３の移動に伴う第１空間１１の圧力変動の発生を抑制することができる。したがって、その圧力変動に起因する露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態においては、通気路３３，４３を流れる気体によって、基板ステージ２の部材（例えば、可動子２）、および計測ステージ３の部材（可動子３Ｍ、計測器Ｃなど）を冷却することができる。例えば基板ステージ２、計測ステージ３の可動子２Ｍ，３Ｍの温度が上昇すると、例えば基板ステージ２，計測ステージ３の移動性能が低下する可能性がある。また、基板ステージ２の可動子２Ｍの温度が上昇すると、基板保持部２Ｈに保持されている基板Ｐが熱変形する可能性がある。また、計測器Ｃの温度が上昇すると、その計測器Ｃの性能が低下する可能性がある。これらの不都合が生じると、露光不良が発生し、その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。本実施形態においては、基板ステージ２の所定部材が冷却されるように通気路３３が設けられ、計測ステージ３の所定部材が冷却されるように通気路４３が設けられているので、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制することができる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７９】
図７は、第２実施形態に係る基板ステージ２Ｅの一例を示す一部を破断した斜視図である。図７に示すように、基板ステージ２は、通気路３３に配置されたヒートシンク７０を備えている。本実施形態においては、基板ステージ２の可動子２Ｍを冷却するために、ヒートシンク７０は、通気路３３の下面３３Ｕに配置されている。本実施形態においては、ヒートシンク７０は、通気路３３の下面３３Ｕに接触するように配置されたプレート部材７１と、プレート部材７１の上面に配置された複数のピン７２とを含む。ヒートシンク７０は、例えばアルミニウム、あるいはアルミニウム合金などで形成されている。本実施形態においては、通気路３３にヒートシンク７０を配置することによって、可動子２Ｍが、効果的に冷却される。
【００８０】
なお、本実施形態において、ＸＹ平面において、基板ステージ２Ｅのほぼ中央に１つのヒートシンク７０が配置されているが、ヒートシンクの数および配置は、冷却対象の位置及び／又は数に応じて任意に決めることができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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、その説明を簡略若しくは省略する。
【００８２】
第３実施形態は、第２実施形態の変形例である。図８は、第３実施形態に係る基板ステージ２Ｆの一例を示す一部を判断した斜視図である。図８に示すように、基板ステージ２Ｆは、ヒートシンク７０と、ヒートシンク７０に配置された冷却ファン８０とを備えている。ヒートシンク７０及び冷却ファン８０のそれぞれは、通気路３３に配置されている。通気路３３に配置されたヒートシンク７０及び冷却ファン８０を使って、可動子２Ｍが、効果的に冷却される。
【００８３】
なお、冷却ファン８０は、電動ファンであってもよいし、通気路３３を通過する気体によって回転するファンであってもよい。
【００８４】
なお、本実施形態においては、ＸＹ平面において、基板ステージ２Ｆのほぼ中央にヒートシンク７０と冷却ファン８０が１つずつ配置されているが、ヒートシンク及び冷却ファンの数および配置は、冷却対象の位置及び／又は数に応じて任意に決めることができる。基板ステージ２Ｆが複数のヒートシンクを備える場合であっても、そのすべてに冷却ファンを搭載しなくてもよい。
【００８５】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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、その説明を簡略若しくは省略する。
【００８６】
図９は、第４実施形態に係る計測ステージ３Ｇの一例を示す側面図である。図９に示すように、計測ステージ３Ｇは、通気路４３に配置されたヒートシンク７０Ｇを備えている。本実施形態においては、計測ステージ３の計測器Ｃを冷却するために、ヒートシンク７０Ｇは、通気路４３の上面４３Ｔに配置されている。ヒートシンク７０Ｇは、通気路４３の上面４３Ｔに接触するように配置されたプレート部材７１Ｇと、プレート部材７１Ｇの下面に配置された複数のピン７２Ｇとを含む。ヒートシンク７０Ｇは、例えばアルミニウム、あるいはアルミニウム合金などで形成されている。通気路４３に配置されたヒートシンク７０Ｇを使って、計測器Ｃが、効果的に冷却される。
【００８７】
なお、本実施形態においても、ヒートシンクの数および配置は、冷却対象の位置及び／又は数に応じて任意に決めることができる。
【００８８】
また、図９に示すヒートシンク７０Ｇに、図８を参照して説明した冷却ファン８０を配置することができる。
【００８９】
また、ヒートシンク７０Ｇに加えて、あるいはヒートシンク７０Ｇを付けずに、通気路４３の下面４３Ｕにヒートシンクを配置してもよい。これにより、そのヒートシンクを使って、計測ステージ３の可動子３Ｍが、効果的に冷却される。この場合も、そのヒートシンクに、図８を参照して説明した冷却ファン８０を配置することができる。なお、上述の第１〜第４実施形態においては、基板ステージ２と計測ステージ３の両方に通気路が設けられているが、どちらか一方のみに通気路を設けてもよい。例えば、計測ステージ３の移動によって、第１空間１１内に生じる圧力変動が小さい場合には、基板ステージ２のみに通気路を設ければよい。
【００９０】
また、上述の第１〜第４実施形態においては、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）の複数の開口のそれぞれにシャッタ装置が配置されているが、シャッタ装置を省いてもよい。あるいは、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）に設けられている複数の開口の一部のみにシャッタ装置を設けてもよい。
【００９１】
また、上述の第１〜第４実施形態においては、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）の４つの側面にそれぞれに１つの開口が設けられ、各側面における開口の位置及び／又は数は任意に決めることができる。この場合、基板ステージ２の開口の数と計測ステージ３の開口の数が異なっていてもよい。
【００９２】
また、上述の第１〜第４実施形態においては、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）の４つの側面にそれぞれに開口が設けられているが、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）の少なくとも２つの側面に少なくとも１つの開口を備えていればよい。例えば、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）のＹ方向への移動に起因する第１空間１１内の圧力変動が大きい場合には、ステージ（基板ステージ２及び／又は計測ステージ３）のＹ方向の一側と他側のみに開口を設けるだけでもよい。この場合も、基板ステージ２の開口の数と計測ステージ３の開口の数が異なっていてもよい。
【００９３】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の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、その説明を簡略若しくは省略する。
【００９４】
図９は、第５実施形態に係る基板ステージ２Ｋの一例を示す斜視図である。図９において、基板ステージ２Ｋは、ＸＹ平面内の所定方向に移動するときに、基板ステージ２の前方側の空間の気体を、基板ステージ２Ｋの後方側の空間へ流すための通気路３３Ｋを備えている。本実施形態において、通気路３３Ｋは、第１〜第４側面２Ａ〜２Ｄのそれぞれに形成された凹部を含む。本実施形態においても、通気路３３Ｋによって、基板ステージ２の移動に伴う第１空間１１内の圧力変動を抑制することができる。
【００９５】
なお、本実施形態においては、基板ステージ２Ｋの第１〜第４側面２Ａ〜２Ｄのそれぞれに通気路３３Ｋが形成されているが、第１〜第４側面２Ａ〜２Ｄのうちの１つ、又は２つ、又は３つに通気路３３Ｋを設けるだけでもよい。
【００９６】
また、本実施形態において、通気路３３Ｋの下面に、少なくとも１つのヒートシンク７０Ｋが配置されている。本実施形態においては、基板ステージ２Ｋの４つの側面２Ａ〜２Ｄのそれぞれの近傍に１つのヒートシンク７０Ｋが配置されている。基板ステージ２Ｋの可動子２Ｍは、ヒートシンク７０Ｋを使って冷却される。なお、ヒートシンク７０Ｋに、図８のように、冷却ファンを配置することができる。
【００９７】
なお、本実施形態においては、計測ステージの４つの側面の少なくとも１に凹部を形成して、基板ステージ２Ｋと同様に、計測ステージに通気路を設けることができる。
【００９８】
なお、基板ステージおよび計測ステージの一方の内部に、第１〜第４実施形態のように通気路を形成し、他方のステージの４つの側面の少なくとも１つに第５実施形態のように通気路として機能する凹部を設けてもよい。
【００９９】
なお、上述の各実施形態においては、基板ステージ２及び計測ステージ３が１つずつ配置される場合を例にして説明したが、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方が、２つ以上配置されてもよい。また、露光装置ＥＸが計測ステージ３を備えていなくてもよい。この場合、計測器Ｃを基板ステージ２に搭載すればよい。
【０１００】
なお、上述の各実施形態において、チャンバ装置６によって形成される空間内に、３つの部分空間として、第１空間１１、第２空間１２、及び第３空間１３が画定されているが、チャンバ装置６によって形成される空間内に部分空間の数、および配置は任意に決めることができる。チャンバ装置６によって形成される空間内に部分空間が存在しなくてもよい。
【０１０１】
なお、上述の第１〜第５実施形態においては、投影系ＰＬの終端光学素子２５の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子２５の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影系を採用することもできる。
【０１０２】
なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。
【０１０３】
なお、上述の各実施形態の基板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、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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、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し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【０１０６】
また、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【０１０７】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも適用できる。基板ステージは、３つ以上配置することができる。
【０１０８】
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）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、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。
【０１０９】
また、上述の各実施形態では、露光ビームＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【０１１０】
なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。
【０１１１】
上述の各実施形態においては、投影系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影系ＰＬを用いない場合であっても、露光ビームはレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。
【０１１２】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、本願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。
【０１１４】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１１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、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光ビームで基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１１５】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【符号の説明】
【０１１６】
２…基板ステージ、２Ａ〜２Ｄ…側面、２Ｍ…可動子、３…計測ステージ、３Ｍ…可動子、４…干渉計システム、５…液浸部材、７…制御装置、１１…第１空間、２０…駆動システム、２５…終端光学素子、２７…第３定盤、２７Ｇ…ガイド面、３１Ａ〜３１Ｄ…開口、３２Ａ〜３２Ｄ…シャッタ装置、３３…通気路、７０…ヒートシンク、８０…冷却ファン、Ｃ…計測器、ＥＬ…露光ビーム、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板、ＰＬ…投影系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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