(57)【要約】【課題】露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置は、露光光を射出する射出面を有する光学系と、射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面と、第１面が面する空間に面するように第１面の周囲の少なくとも一部に配置され、光路を液体で満たすために空間に液体を供給する供給口と、供給口から供給され、射出面の周縁から上方に、及び／又は光学系の光軸に対する放射方向に延びる光学系の側面が面する空隙部に第１開口を介して流入した液体の少なくとも一部を回収する回収部とを備え、基板の露光の少なくとも一部において、射出面の下方に配置された基板の表面が、射出面及び第１面に対向し、射出面と基板の表面との間の液体を介して射出面からの露光光で基板を露光する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を露光する露光装置において、
露光光を射出する射出面を有する光学系と、
前記射出面から射出される前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面と、
前記第１面が面する空間に面するように前記第１面の周囲の少なくとも一部に配置され、前記光路を液体で満たすために前記空間に液体を供給する供給口と、
前記供給口から供給され、前記射出面の周縁から上方に、及び／又は前記光学系の光軸に対する放射方向に延びる前記光学系の側面が面する空隙部に第１開口を介して流入した前記液体の少なくとも一部を回収する回収部と、を備え、
前記基板の露光の少なくとも一部において、前記射出面の下方に配置された前記基板の表面が、前記射出面及び前記第１面に対向し、
前記射出面と前記基板の表面との間の液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光する露光装置。
【請求項２】
前記第１開口は、前記露光光が通過する開口を含み、
前記供給口から供給された液体の少なくとも一部は、前記第１開口を介して前記空隙部に流入する請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記供給口は、前記第１面と同一平面内に配置されている請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１面の周囲の少なくとも一部に配置され、かつ前記第１面よりも下方に配置された第２面をさらに備え、
前記基板の露光の少なくとも一部において、前記射出面の下方に配置された前記基板の表面が前記第２面に対向する請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項５】
前記供給口は、前記第１面よりも下方に配置されている請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記供給口は、前記第１面と前記第２面との間に配置される請求項４又は５記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１面と前記第２面との間に設けられ、前記空間に面する第３面をさらに備え、
前記供給口は、前記第３面に配置されている請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記第３面は、前記光学系の光軸とほぼ平行である請求項７記載の露光装置。
【請求項９】
前記第２面は、前記液体に対して撥液性である請求項４〜８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
前記空隙部は、前記第１開口と異なる第２開口を介して雰囲気に開放されている請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１１】
前記回収部は、前記空隙部からオーバーフローした液体を回収する請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
前記空隙部の上端を規定する上端部をさらに備え、
前記回収部の少なくとも一部は、前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記上端部の外側に設けられている請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１３】
前記回収部は、前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記空隙部の外側に上方を向いて設けられた凹部を有し、前記凹部に流入した前記液体を回収する請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１４】
前記回収部は、前記空隙部の上端を規定する上端部から前記光学系の光軸に対する放射方向に延びる液体ガイド部を有し、
前記凹部は、前記上端部から前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記液体ガイド部の外側に設けられている請求項１３記載の露光装置。
【請求項１５】
前記凹部の底部は、前記上端部よりも下方に配置されている請求項１３又は１４記載の露光装置。
【請求項１６】
前記回収部は、前記凹部に流入した液体を回収する回収口を有する請求項１３〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１７】
前記回収口は、前記凹部の内側に配置される請求項１６記載の露光装置。
【請求項１８】
前記回収口に配置された多孔部材を有する請求項１６又は１７記載の露光装置。
【請求項１９】
前記多孔部材の一側から他側へ液体のみが通過するように、前記多孔部材の一側と他側との間の圧力差を制御する請求項１８記載の露光装置。
【請求項２０】
前記回収口は、前記凹部に流入した液体を気体とともに回収する請求項１６〜１９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２１】
前記供給口の周囲の少なくとも一部に配置された給気口をさらに備える請求項１〜２０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２２】
前記光学系は、前記射出面を有する光学部材と、前記光学部材を保持する保持部材とを含み、
前記側面は、前記光学部材の表面及び前記保持部材の表面の少なくとも一方を含む請求項１〜２１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２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。
【請求項２４】
光学系の射出面、及び前記光学系の射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面と基板とが対向するように、前記基板を移動することと、
前記第１面と前記基板との間の空間に面するように前記第１面の周囲の少なくとも一部に配置された供給口から、前記空間に液体を供給して、前記射出面と前記基板との間の光路を前記液体で満たすことと、
前記供給口から供給され、前記射出面の周縁から上方に、及び／又は前記光学系の光軸に対する放射方向に延びる前記光学系の表面が面する空隙部に流入した液体の少なくとも一部を回収することと、
前記射出面と前記基板との間の液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光することと、を含む露光方法。
【請求項２５】
前記供給口から供給された液体の少なくとも一部は、前記露光光が通過する開口、及び前記空隙部を介して回収される請求項２４記載の露光方法。
【請求項２６】
請求項２４又は２５記載の露光方法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、露光装置、露光方法、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、例えば下記特許文献に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２２１３１５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００８１１４０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０１７４７４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液浸露光装置において、液体と接触する部材が汚染される可能性がある。例えば、その部材に異物が付着すると、その異物に起因して、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及び露光方法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】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、基板を露光する露光装置において、露光光を射出する射出面を有する光学系と、射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面と、第１面が面する空間に面するように第１面の周囲の少なくとも一部に配置され、光路を液体で満たすために空間に液体を供給する供給口と、供給口から供給され、射出面の周縁から上方に、及び／又は光学系の光軸に対する放射方向に延びる光学系の側面が面する空隙部に第１開口を介して流入した液体の少なくとも一部を回収する回収部と、を備え、基板の露光の少なくとも一部において、射出面の下方に配置された基板の表面が、射出面及び第１面に対向し、射出面と基板の表面との間の液体を介して射出面からの露光光で基板を露光する露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、第１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。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、光学系の射出面、及び光学系の射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面と基板とが対向するように、基板を移動することと、第１面と基板との間の空間に面するように第１面の周囲の少なくとも一部に配置された供給口から、空間に液体を供給して、射出面と基板との間の光路を液体で満たすことと、供給口から供給され、射出面の周縁から上方に、及び／又は光学系の光軸に対する放射方向に延びる光学系の表面が面する空隙部に流入した液体の少なくとも一部を回収することと、射出面と基板との間の液体を介して射出面からの露光光で基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光方法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】
【００１０】
本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。また、本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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実施形態に係る露光装置の一部を拡大した図である。
【図３】第１実施形態に係る液浸部材を上方から見た図である。
【図４】第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示す図である。
【図５】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】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本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を介して露光光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。
【００１４】
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、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置を光学的に計測する干渉計システム３と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光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ＬＳを形成可能な液浸部材４と、少なくとも投影光学系ＰＬを収容するチャンバ装置５と、少なくとも投影光学系ＰＬを支持するボディ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。
【００１５】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。
【００１６】
基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された多層膜とを含む。多層膜は、少なくとも感光膜を含む複数の膜が積層された膜である。感光膜は、感光材で形成された膜である。また、多層膜が、例えば反射防止膜、及び感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。
【００１７】
チャンバ装置５は、実質的に閉ざされた内部空間８を形成するチャンバ部材５Ａと、内部空間８の環境（温度、湿度、クリーン度、及び圧力等）を制御する環境制御装置５Ｂとを有する。ボディ６は、内部空間８に配置される。ボディ６は、支持面ＦＬ上に設けられた第１コラム９と、第１コラム９上に設けられた第２コラム１０とを有する。第１コラム９は、第１支持部材１１と、第１支持部材１１に防振装置１２を介して支持された第１定盤１３とを有する。第２コラム１０は、第１定盤１３上に設けられた第２支持部材１４と、第２支持部材１４に防振装置１５を介して支持された第２定盤１６とを有する。また、本実施形態においては、支持面ＦＬ上に、防振装置１７を介して、第３定盤１８が配置されている。
【００１８】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。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光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光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、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００１９】
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１９を有し、マスクＭを保持した状態で、第２定盤１６のガイド面１６Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、駆動システム２０の作動により、照明領域ＩＲに対して、マスクＭを保持して移動可能である。駆動システム２０は、マスクステージ１に配置された可動子２０Ａと、第２定盤１６に配置された固定子２０Ｂとを有する平面モータを含む。マスクステージ１を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されている。マスクステージ１は、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。
【００２０】
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系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。本実施形態の投影光学系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、投影光学系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、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸と平行である。また、投影光学系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、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００２１】
投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、保持部材（鏡筒）２１に保持されている。保持部材２１は、フランジ２１Ｆを有する。投影光学系ＰＬは、フランジ２１Ｆを介して、第１定盤１３に支持される。なお、第１定盤１３と保持部材２１との間に防振装置を設けることができる。
【００２２】
投影光学系ＰＬは、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面２３を有する。射出面２３は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子２２に配置されている。投影領域ＰＲは、射出面２３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。本実施形態において、射出面２３は、−Ｚ方向を向いており、ＸＹ平面と平行である。なお、−Ｚ方向を向いている射出面２３は、凸面であってもよいし、凹面であってもよい。
【００２３】
本実施形態において、終端光学素子２２の光軸（投影光学系ＰＬの像面近傍の光軸）ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。なお、終端光学素子２２と隣り合う光学素子で規定される光軸を終端光学素子２２の光軸とみなしてもよい。また、本実施形態において、投影光学系ＰＬの像面は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、像面は、ほぼ水平である。ただし、像面はＸＹ平面と平行でなくてもよいし、曲面であってもよい。
【００２４】
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２４を有し、第３定盤１８のガイド面１８Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２は、駆動システム２５の作動により、投影領域ＰＲに対して、基板Ｐを保持して移動可能である。駆動システム２５は、基板ステージ２に配置された可動子２５Ａと、第３定盤１８に配置された固定子２５Ｂとを有する平面モータを含む。基板ステージ２を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されている。基板ステージ２は、駆動システム２５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。
【００２５】
基板ステージ２は、基板保持部２４の周囲に配置され、射出面２３と対向可能な上面２６を有する。本実施形態において、基板ステージ２は、米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号明細書等に開示されているような、基板保持部２４の周囲の少なくとも一部に配置され、プレート部材Ｔの下面をリリース可能に保持するプレート部材保持部２７を有する。本実施形態において、基板ステージ２の上面２６は、プレート部材Ｔの上面を含む。上面２６は、平坦である。
【００２６】
本実施形態において、基板保持部２４は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。プレート部材保持部２７は、プレート部材Ｔの上面２６とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｔを保持する。
【００２７】
干渉計システム３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１（マスクＭ）の位置を光学的に計測可能な第１干渉計ユニット３Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２（基板Ｐ）の位置を光学的に計測可能な第２干渉計ユニット３Ｂとを有する。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３の計測結果に基づいて、駆動システム２０，２５を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。
【００２８】
液浸部材４は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、露光光ＥＬの光路の周囲の少なくとも一部に配置される。液浸部材４は、射出面２３と、射出面２３と対向する位置に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。液浸空間ＬＳ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、物体は、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）、及び基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。基板Ｐの露光中、液浸部材４は、終端光学素子２２と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。
【００２９】
液浸部材４は、終端光学素子２２の近傍に配置されている。本実施形態において、液浸部材４は、支持機構２８に支持されている。本実施形態において、支持機構２８は、第１定盤１３に支持されている。本実施形態において、液浸部材４は、支持機構２８を介して、第１定盤１３に吊り下げられている。
【００３０】
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、光軸ＡＸ（露光光ＥＬの光路）と交差する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。制御装置７は、基板Ｐを投影光学系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、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光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に投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。
【００３１】
図２は、液浸部材４の近傍を示す側断面図、図３は、液浸部材４を上方から見た図、図４は、図２の一部を拡大した図である。
【００３２】
図２，図３，及び図４に示すように、本実施形態において、液浸部材４は、環状の部材である。液浸部材４の少なくとも一部は、露光光ＥＬの一部の光路及び終端光学素子２２の周囲に配置されている。図３に示すように、本実施形態において、ＸＹ平面内における液浸部材４の外形は、円形である。なお、液浸部材４の外形が、他の形状（例えば、矩形）でもよい。
【００３３】
液浸部材４は、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路の周囲の少なくとも一部に配置された第１面４１と、第１面４１が面する第１空間５１に面するように第１面４１の周囲の少なくとも一部に配置され、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路を液体ＬＱで満たすために第１空間５１に液体ＬＱを供給する供給口７５と、供給口７５から供給され、射出面２３の周縁から上方に、及び投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対する放射方向に延びる投影光学系ＰＬの側面３５が面する空隙部８０に第１開口３９を介して流入した液体ＬＱの少なくとも一部を回収する回収部６０とを備えている。
【００３４】
また、本実施形態においては、液浸部材４は、第１面４１の周囲の少なくとも一部に配置され、かつ第１面４１よりも下方（−Ｚ側）に配置された第２面４２を備えている。第１面４１及び第２面４２は、液浸部材４の下方に配置された物体の表面（上面）と対向可能である。本実施形態において、ＸＹ平面内における第１面４１及び第２面４２の外形は、円形である。また、ＸＹ平面内における第２面４２の内側のエッジも、円形である。
【００３５】
本実施形態において、第１面４１及び第２面４２は、液体ＬＱを回収不可能である。すなわち、本実施形態においては、第１面４１及び第２面４２には液体回収口が設けられていない。すなわち、本実施形態においては、露光中に基板Ｐの表面が対向する液浸部材４の下面には、露光光ＥＬが通過する第１開口３９以外に液体回収口が設けられていない。本実施形態において、第１面４１及び第２面４２は、平坦である。第１面４１と物体の表面（上面）との間の第１空間５１は、液体ＬＱを保持可能である。なお、本実施形態においては、第１面４１と第２面４２は、それぞれＸＹ平面（水平面）と平行であるが、第１面４１及び／又は第２面４２の少なくとも一部が、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよく、第１面４１と第２面４２とが平行でなくてもよい。また、本実施形態において、第１面４１と第２面４２の少なくとも一方が曲面を含んでいてもよい。
【００３６】
基板Ｐの露光の少なくとも一部において、射出面２３の下方に配置された基板Ｐの表面が、射出面２３、第１面４１、及び第２面４２に対向する。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、射出面２３と基板Ｐの表面との間の空間に液体ＬＱが満たされる。また、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１面４１と基板Ｐの表面との間の第１空間５１に液体ＬＱが保持される。基板Ｐは、射出面２３と基板Ｐの表面との間の液体ＬＱを介して、射出面２３からの露光光ＥＬで露光される。
【００３７】
本実施形態において、第１面４１と物体との間に保持された液体ＬＱによって液浸空間ＬＳの一部が形成される。本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているときに、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ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳの液体ＬＱの気液界面（メニスカス、エッジ）ＬＧ１は、第１面４１及び第２面４２の少なくとも一方と基板Ｐの表面との間に形成することができるが、第２面４２の内側のエッジと基板Ｐとの間に形成されることが望ましい。本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
【００３８】
以下、簡単のため、射出面２３、第１面４１、及び第２面４２と対向する位置に基板Ｐが配置され、液浸部材４と基板Ｐとの間に液体ＬＱが保持されて液浸空間ＬＳが形成される場合を例にして説明する。なお、上述のように、射出面２３及び液浸部材４と他の部材（基板ステージ２のプレート部材Ｔなど）との間に液浸空間ＬＳを形成することができる。
【００３９】
上述したように、本実施形態において、第１面４１及び第２面４２のそれぞれは、ＸＹ平面とほぼ平行である。図４などに示すように、第１面４１は、基板Ｐの表面と第１ギャップＧ１を介して対向し、第２面４２は、第２ギャップＧ２を介して対向する。第２ギャップＧ２は、第１ギャップＧ１より小さい。
【００４０】
本実施形態において、供給口７５は、第１面４１よりも下方に配置されている。本実施形態において、供給口７５は、第１面４１と第２面４２との間に配置されている。本実施形態において、液浸部材４は、第１面４１と第２面４２との間に配置され、第１空間５１に面する第３面４３を備えている。第３面４３の上端は、第１面４１の外側のエッジと結ばれている。第３面４３の下端は、第２面４２の内側のエッジと結ばれている。供給口７５は、第３面４３に配置されている。
【００４１】
本実施形態においては、供給口７５は、光軸ＡＸに対して＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに一つずつ配置されている。なお、供給口７５が、光軸ＡＸに対して＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに一つずつ配置されてもよい。また、供給口７５の数は、３つ以上でもよい。
【００４２】
第３面４３は、露光光ＥＬの周囲に配置されている。第１空間５１は、第１面４１及び第３面４３によって規定される。本実施形態においては、第３面４３は、光軸ＡＸとほぼ平行である。なお、第３面４３が、光軸ＡＸと平行でなくてもよい。例えば、第１面４１と第３面４３とがなす角度が、９０度より小さくてもよいし、９０度より大きくてもよい。
【００４３】
本実施形態において、投影光学系ＰＬの側面３５は、終端光学素子２２の側面３５Ａ、及び保持部材２１の外面３５Ｂの少なくとも一方を含む。終端光学素子２２の側面３５Ａは、射出面２３と異なる面であり、露光光ＥＬが通過しない面である。側面３５Ａは、射出面２３の周囲に配置されている。側面３５Ａは、射出面２３の周縁から上方に、かつ光軸ＡＸに対する放射方向（光軸ＡＸに対して垂直な方向）に延びるように設けられている。すなわち、側面３５Ａは、射出面２３の周縁から上方（＋Ｚ方向）に延びるように傾斜している。
【００４４】
保持部材２１は、終端光学素子２２を保持する。保持部材２１の外面３５Ｂは、側面３５Ａの周囲に配置されている。外面３５Ｂは、露光光ＥＬが通過しない面である。外面３５Ｂは、光軸ＡＸに対する放射方向に延びるように配置されている。
【００４５】
また、本実施形態において、液浸部材４は、第１面４１と逆方向を向き、射出面２３の少なくとも一部と対向する第４面４４と、第４面４４の周囲に配置され、終端光学素子２２の側面３５Ａと対向する第５面４５と、第５面４５の周囲に配置され、保持部材２１の外面３５Ｂと対向する第６面４６とを有する。なお、本実施形態においては、側面３５が露出するように、終端光学素子２２が保持部材２１に保持されているが、第５面４５が保持部材２１に面するように、あるいは第６面４６が終端光学素子２２に面するように、終端光学素子２２が保持部材２１に保持されてもよい。
【００４６】
液浸部材４は、少なくとも一部が射出面２３と対向するように配置されたプレート部３７と、少なくとも一部が終端光学素子２２の周囲に配置される本体部３８とを有する。第１面４１及び第４面４４は、プレート部３７に配置されている。第５面４５及び第６面４６は、本体部３８に配置されている。
【００４７】
第１開口３９は、プレート部３７に配置されている。射出面２３から射出された露光光ＥＬは、第１開口３９を通過可能である。基板Ｐの露光中、射出面２３から射出された露光光ＥＬは、第１開口３９を介して、基板Ｐの表面に照射される。図３に示すように、本実施形態において、第１開口３９は、基板Ｐの走査方向（Ｙ軸方向）と交差するＸ軸方向に長い。
【００４８】
第４面４４は、射出面２３と第３ギャップＧ３を介して対向する。第５面４５は、側面３５Ａと第４ギャップＧ４を介して対向する。第６面４６は、外面３５Ｂと第５ギャップＧ５を介して対向する。
【００４９】
本実施形態において、第４面４４と射出面２３とは、ほぼ平行である。また、第５面４５と側面３５Ａとは、ほぼ平行である。また、第６面４６と外面３５Ｂとは、ほぼ平行である。なお、第４面４４と射出面２３とは平行でなくてもよい。また、第５面４５と側面３５Ａとは平行でなくてもよい。また、第６面４６と外面３５Ｂとは平行でなくてもよい。
【００５０】
空隙部８０は、第１空隙部８１と第２空隙部８２とを含む。第１空隙部８１は、側面３５Ａと第５面４５との間の空間を含む。第１空隙部８１は、光軸ＡＸに対する放射方向、かつ上方（＋Ｚ方向）に延びている。本実施形態においては、第５面４５の下端部４５Ｂは、第１空隙部８１の下端を規定する。第５面４５の上端部４５Ｔは、第１空隙部８１の上端を規定する。
【００５１】
第２空隙部８２は、外面３５Ｂと第６面４６との間の空間を含む。第２空隙部８２は、第１空隙部８１の上端と流体的に接続されている。第２空隙部８２は、光軸ＡＸに対する放射方向に延びている。
【００５２】
なお、第１空隙部８１は、光軸ＡＸと平行であってもよい。また、第２空隙部８２は、光軸ＡＸに対して垂直でなくてもよい。
【００５３】
回収部６０は、空隙部８０（第１空隙部８１）に第１開口３９を介して流入した液体ＬＱの少なくとも一部を回収する。第１開口３９は、第１空間５１に面している。供給口７５から第１空間５１に供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、第１開口３９を介して第１空隙部８１に流入可能である。また、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、第１開口３９は、基板Ｐの表面と対向する。したがって、基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部は、第１開口３９を介して、第１空隙部８１に流入可能である。
【００５４】
本実施形態において、第１空隙部８１は、第１開口３９と異なる第２開口３４を介して雰囲気に開放されている。本実施形態において、第２開口３４は、第１空隙部８１の上端に配置されている。
【００５５】
回収部６０は、第１開口３９から第１空隙部８１に流入した液体ＬＱの少なくとも一部を第２開口３４を介して回収する。回収部６０は、第１空隙部８１からオーバーフローした液体ＬＱを回収する。回収部６０の少なくとも一部は、光軸ＡＸに対する放射方向において、上端部４５Ｔの外側に設けられている。また、回収部６０の少なくとも一部は、第２空隙部８２において外面３５Ｂと対向する。
【００５６】
本実施形態において、回収部６０は、光軸ＡＸに対する放射方向において、第１空隙部８１の外側に上方（＋Ｚ方向）を向いて設けられた凹部６１を有する。凹部６１は、液浸部材４に設けられている。凹部６１は、上方を向く開口６１Ｋを有する。回収部６０は、開口６１Ｋを介して凹部６１に流入した液体ＬＱを回収する。
【００５７】
凹部６１は、光軸ＡＸに対する放射方向において、上端部４５Ｔの外側に設けられている。本実施形態において、凹部６１は、第６面４６の周囲に配置されている。ＸＹ平面内において、凹部６１は、環状である。なお、凹部６１は、所定間隔で環状に配置された複数の凹部から形成されてもよい。また、本実施形態においては、液浸部材４は、凹部６１の周囲に配置された第７面４７を有する。第７面４７は、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態において、第７面４７は、第６面４６とほぼ同一平面内に配置されている。なお、第７面４７が、第６面４６より上方に（＋Ｚ側に）配置されてもよい。
【００５８】
凹部６１は、第６面４６と結ばれた第１内面６１１と、第１内面６１１と対向し、第７面４７と結ばれた第２内面６１２と、第１内面６１１と第２内面６１２との間に配置された底部６１３とを有する。底部６１３は、上方（＋Ｚ方向）を向いている。底部６１３は、上端部４５Ｔよりも下方（−Ｚ側）に配置されている。本実施形態において、底部６１３は、ＸＹ平面とほぼ平行である。なお、底部６１３は、ＸＹ平面と平行でなくてもよい。例えば、底部６１３は、ＸＹ平面に対して傾斜していてもよい。また、底部６１３が、曲面を含んでいてもよい。
【００５９】
また、回収部６０は、第１空隙部８１からの液体ＬＱを凹部６１にガイドする液体ガイド部８３を有する。本実施形態において、液体ガイド部８３は、第６面４６を含む。また、本実施形態において、液体ガイド部８３は、外面３５Ｂと第６面４６との間の空間を含む。すなわち、液体ガイド部８３は、第２空隙部８２の一部に配置されている。液体ガイド部８３は、上端部４５Ｔから光軸ＡＸに対する放射方向に延びるように形成されている。
【００６０】
なお、本実施形態においては、液体ガイド部８３は、光軸ＡＸに対して垂直（ＸＹ平面と平行）に設けられているが、光軸ＡＸに対して垂直でなくてもよい。例えば、第６面４６を上端部４５Ｔから下方に向かって傾斜させてもよい。
【００６１】
凹部６１は、上端部４５Ｔから光軸ＡＸに対する放射方向において、液体ガイド部８３の外側に設けられている。第１空隙部８１の上端からオーバーフローした液体ＬＱは、液体ガイド部８３にガイドされて、凹部６１に流入する。
【００６２】
凹部６１は、第１空隙部８１からの液体ＬＱを貯めることができる。凹部６１は、流入した液体ＬＱを貯めることによって、第１空隙部８１からの液体ＬＱが第１空隙部８１に戻ることを抑制する。すなわち、凹部６１は、第１空隙部８１に戻らないように第１空隙部８１からの液体ＬＱを貯めるリザーブ部の少なくとも一部として機能する。
【００６３】
また、回収部６０は、凹部６１に流入した液体ＬＱを回収する回収口６２を有する。回収口６２は、凹部６１に貯めた液体ＬＱを回収する。
【００６４】
本実施形態において、回収口６２は、凹部６１の内側に配置されている。換言すれば、回収口６２は、凹部６１の開口６１Ｋより下方（−Ｚ側）に配置されている。本実施形態において、回収口６２は、凹部６１の底部６１３に配置されている。すなわち、凹部６１の底部６１３は、回収口６２の少なくとも一部を含む。
【００６５】
本実施形態においては、ＸＹ平面内において、回収口６２は、環状である。なお、回収口６２が、光軸ＡＸの周囲の複数の位置に分割して配置されてもよい。
【００６６】
回収口６２には、多孔部材６４が配置されている。多孔部材６４は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。なお、多孔部材６４が、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタでもよい。
【００６７】
上述のように、本実施形態において、第１空隙部８１は、第２開口３４を介して雰囲気に開放されている。本実施形態においては、第１空隙部８１は、第２開口３４及び第２空隙部８２を介して、雰囲気に開放されている。
【００６８】
上述のように、第２空隙部８２は、外面３５Ｂと第６面４６との間の空間を含む。また、本実施形態においては、第２空隙部８２は、外面３５Ｂと凹部６１との間の空間、及び外面３５Ｂと第７面４７との間の空間を含む。外面３５Ｂと第７面４７との間の空間は、第３開口７２を介して、雰囲気に開放されている。
【００６９】
すなわち、第１空隙部８１は、第２開口３４及び第２空隙部８２を介して、液浸部材４の周囲の空間に開放されている。換言すれば、第１空隙部８１は、第２開口３４を介して液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面が接する気体空間（内部空間８）に開放されている。
【００７０】
本実施形態において、「雰囲気」は、液浸部材４を取り囲む気体である。本実施形態において、液浸部材４を取り囲む気体は、チャンバ装置５によって形成される内部空間８の気体である。本実施形態において、チャンバ装置５は、環境制御装置５Ｂを用いて、内部空間８をクリーンな空気で満たす。また、チャンバ装置５は、環境制御装置５Ｂを用いて、内部空間８をほぼ大気圧に調整する。もちろん、内部空間８を大気圧よりも高く設定してもよい。
【００７１】
本実施形態において、第２面４２は、液体ＬＱに対して撥液性である。第２面４２において、液体ＬＱの接触角は９０°以上であり、１００°以上であってもよい。本実施形態においては、第２面４２は、液体ＬＱに対して撥液性の膜７３で形成されている。膜７３は、例えばフッ素を含む撥液性材料で形成される。撥液性材料としては、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）、テフロン（登録商標）等が挙げられる。
【００７２】
また、本実施形態においては、第３面４３も、液体ＬＱに対して撥液性である。第３面４３も、膜７３で形成されている。なお、第２面４２、及び第３面４３の少なくとも一方は、撥液性の膜７３の表面でなくてもよい。例えば、液浸部材４を撥液性の材料で形成してもよい。
【００７３】
また、本実施形態において、液浸部材４は、供給口７５の周囲の少なくとも一部に配置された給気口７４を備えている。本実施形態において、給気口７４は、第２面４２に配置されている。給気口７４は、第２面４２と基板Ｐの表面との間の第２空間５２に気体を供給可能である。給気口７４は、第２面４２と対向する物体（基板Ｐ）の表面に向けて気体を供給する。
【００７４】
本実施形態においては、ＸＹ平面内において、給気口７４は、環状である。なお、給気口７４が、光軸ＡＸの周囲の複数の位置に分割して配置されてもよい。
【００７５】
図２に示すように、供給口７５は、供給流路を介して、液体供給装置７６と接続されている。本実施形態において、供給流路は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び支持機構２８の内部に形成された流路を含む。液体供給装置７６は、クリーンで温度調整された液体ＬＱを供給口７５に供給することができる。なお、液浸部材４を支持する支持機構２８の内部に供給流路の一部を設けなくてもよい。
【００７６】
回収口６２は、回収流路を介して、液体回収装置７７と接続されている。本実施形態において、回収流路は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び支持機構２８の内部に形成された流路を含む。液体回収装置７７は、真空システム（真空源と回収口６２との接続状態を制御するバルブなど）を含み、回収口６２から液体ＬＱを吸引して回収することができる。なお、液浸部材４を支持する支持機構２８の内部に回収流路の一部を設けなくてもよい。
【００７７】
給気口７４は、給気流路を介して、気体供給装置７８と接続されている。本実施形態において、給気流路は、液浸部材４の内部に形成された流路、及び支持機構２８の内部に形成された流路を含む。気体供給装置７８は、クリーンで温度及び湿度が調整された気体を給気口７４に供給することができる。なお、給気口７４から供給される気体の湿度は、環境制御装置５Ｂにより内部空間８に供給される気体の湿度と同程度、もしくは高い方がよい。また、液浸部材４を支持する支持機構２８の内部に給気流路の一部を設けなくてもよい。
【００７８】
供給口７５から第１空間５１に供給された液体ＬＱは、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路に供給される。また、第１空間５１の液体ＬＱの少なくとも一部は、第１開口３９を介して、射出面２３と第４面４４との間の第３空間５３に流入し、その第３空間５３を介して、第１空隙部８１に流入する。第１空隙部８１に流入した液体ＬＱの少なくとも一部は、回収部６０に回収される。
【００７９】
本実施形態においては、多孔部材６４の上面側空間（第２空隙部８２）から下面側空間（回収流路）へ液体ＬＱのみが通過するように、多孔部材６４の上面側と下面側との圧力差が制御される。本実施形態において、上面側の第２空隙部８２の圧力は、雰囲気に開放され、チャンバ装置５によって制御されている。制御装置７は、多孔部材６４の上面側から下面側へ液体ＬＱのみが通過するように、液体回収装置７７を制御して、上面側の圧力に応じて、下面側の圧力を調整する。すなわち、制御装置７は、多孔部材６４の孔を介して、第１空隙部８１からの液体ＬＱのみを回収し、気体は多孔部材６４の孔を通過しないように調整する。多孔部材６４の一側と他側との圧力差を調整して、多孔部材６４の一側から他側へ液体ＬＱのみを通過させる技術は、例えば米国特許第７２９２３１３号明細書などに開示されている。
【００８０】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について説明する。
【００８１】
まず、制御装置７は、射出面２３及び第１面４１と基板Ｐの表面（あるいは基板ステージ２の上面２６）とが対向するように、基板Ｐを保持した基板ステージ２を移動する。第１面４１と基板Ｐの表面とは、第１ギャップＧ１を介して対向し、第２面４２と基板Ｐの表面とは第２ギャップＧ２を介して対向する。
【００８２】
制御装置７は、第１面４１及び第２面４２と基板Ｐの表面とを対向させた状態で、液体供給装置７６から液体ＬＱを送出する。また、制御装置７は、液体回収装置７７を作動する。また、制御装置７は、気体供給装置７８を作動する。
【００８３】
液体供給装置７６から送出された液体ＬＱは、供給口７５より、第１空間５１に供給され、第１面４１と基板Ｐの表面との間に保持される。第１空間５１に供給された液体ＬＱは、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路に供給される。これにより、射出面２３と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路は、液体ＬＱで満たされる。
【００８４】
本実施形態においては、基板Ｐの表面、第１面４１、及び第３面４３で囲まれた第１空間５１がほぼ液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。また液体ＬＱ（液浸空間ＬＳ）の界面ＬＧ１は、第２面４２の内側のエッジ（第３面４３の下端）と基板Ｐの表面との間に形成されている。
【００８５】
本実施形態においては、供給口７５より第１空間５１に供給された液体ＬＱが、第２空間５２に流入することが抑制されている。すなわち、本実施形態においては、ＸＹ平面内における液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧ１の、第３面４３より外側へ移動することが抑制されており、液浸空間ＬＳの拡大が抑制されている。
【００８６】
本実施形態において、第１面４１は、基板Ｐの表面と第１ギャップＧ１を介して対向し、第１面４１の周囲に配置された第２面４２は、基板Ｐの表面と第２ギャップＧ２を介して対向する。第２ギャップＧ２は、第１ギャップＧ１より小さく、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度である。したがって、光軸ＡＸに対する放射方向において、界面ＬＧ１が第３面４３の外側へ移動することが抑制される。すなわち、第２ギャップＧ２が微小なので、図４等に示すように、液体ＬＱの表面張力により、界面ＬＧ１の位置は、第２面４２の内側のエッジと基板Ｐの表面との間に維持される。これにより、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが、第２空間５２に流入することが抑制される。
【００８７】
また、本実施形態においては、第２面４２が液体ＬＱに対して撥液性なので、より効果的に、液体ＬＱが第２空間５２に流入することが抑制される。また、本実施形態においては、第２面４２の内側のエッジから上方に延びるように、かつ光路に面するように配置された第３面４３が設けられているので、液浸空間ＬＳの拡大が抑制される。また、第３面４３は、液体ＬＱに対して撥液性なので、これによっても、液浸空間ＬＳの拡大が抑制される。
【００８８】
また、本実施形態においては、給気口７４が設けられており、光軸ＡＸに対して第２面４２の内側エッジの外側で、基板Ｐの表面に向けて気体を供給する。これにより、給気口７４から供給された気体の力によって、液浸空間ＬＳの拡大が抑制される。すなわち、給気口７４は、基板Ｐの表面と第２面４２との間にガスシールを形成する。これにより、液体ＬＱが流出することが抑制され、界面ＬＧ１の移動が拘束される。
【００８９】
また、本実施形態においては、第１面４１の外形及び第２面４２の内側のエッジが円形であり、ＸＹ平面内における液浸空間ＬＳの外形もほぼ円形である。これにより、液浸空間ＬＳの界面ＬＧ１の全方位から中心に向かう拘束力がほぼ均等に作用する。これにより、液浸空間ＬＳの拡大が効果的に抑制される。
【００９０】
液浸空間ＬＳの拡大が抑制された状態で、供給口７５から第１空間５１に液体ＬＱが供給されることによって、第１空間５１の液体ＬＱの少なくとも一部は、露光光ＥＬが通過する第１開口３９、及び第３空間５３を介して、雰囲気に開放された第１空隙部８１に流入する。第１空隙部８１に液体ＬＱが流入することによって、その第１空隙部８１における液体ＬＱの表面の位置が、＋Ｚ方向に移動する（上昇する）。すなわち、上方に向かって延びる第１空隙部８１内を上方に向かって液体ＬＱが流れる。供給口７５から液体ＬＱの供給を継続すると、第１空隙部８１の液体ＬＱの少なくとも一部が、第１空隙部８１の上端（上端部４５Ｔ）からオーバーフローする。第１空隙部８１からオーバーフローした液体ＬＱは、第１空隙部８１の上端の外側に配置されている回収部６０で回収される。すなわち、第１空隙部８１からオーバーフローした液体ＬＱは、液体ガイド部８３にガイドされた後、凹部６１に流入する。凹部６１に流入した液体ＬＱは、回収口６２（多孔部材６４）より回収される。
【００９１】
本実施形態においては、多孔部材６４の上面側から下面側へ液体ＬＱのみが通過するように、多孔部材６４の上面側と下面側との圧力差が制御されているので、回収部６０は、振動の発生、気化熱の発生を抑制しつつ、液体ＬＱを回収することができる。
【００９２】
本実施形態において、回収部６０は、第１開口３９及び第１空隙部８１を介して回収された基板Ｐ上の液体ＬＱを凹部６１に貯めるので、その第１空隙部８１を介して回収された液体ＬＱが第１空隙部８１に戻ることを抑制することができる。第１空隙部８１を介して回収された液体ＬＱが第１空隙部８１に戻らないように、第１空隙部８１からの液体ＬＱを凹部６１に貯めることによって、例えば多孔部材６４に接触した液体ＬＱが、第１空隙部８１を介して第１空間５１及び露光光ＥＬの光路に戻ることが抑制される。
【００９３】
次に、基板Ｐを露光する方法について説明する。上述のように、制御装置７は、供給口７５より液体ＬＱを供給して、露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、第１面４１と基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持して、液浸空間ＬＳを形成する。また、基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部は、第１開口３９を介して第１空隙部８１に流入する。回収部６０は、第１空隙部８１からの液体ＬＱを回収する。制御装置７は、供給口７５を用いる液体供給動作と並行して、回収部６０を用いる液体回収動作を実行して、露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。また、制御装置７は、給気口７４より気体を供給して、ガスシールを形成する。
【００９４】
制御装置７は、第１空隙部８１から回収部６０に回収された液体ＬＱが第１空隙部８１及び第１空隙部８１を介して第１空間５１（露光光ＥＬの光路）に戻ることを抑制しつつ、かつ、第２ギャップＧ２等を用いて液浸空間ＬＳの拡大を拘束しつつ、基板Ｐの露光を開始する。
【００９５】
制御装置７は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出して、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭからの露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬの射出面２３から射出される。制御装置７は、射出面２３と基板Ｐとの間の液体ＬＱを介して、射出面２３からの露光光ＥＬを基板Ｐに照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐが露光光ＥＬで露光される。基板Ｐの露光中にも、供給口７５から供給された液体ＬＱが第１開口３９から流入し、第１空隙部８１を介して回収部６０に回収される。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１空間５１に面するように供給口７５を設け、第１開口３９を介して第１空隙部８１に流入した液体ＬＱを、回収部６０で回収するようにしたので、基板Ｐの表面と対向する液浸部材４の下面の構造をシンプルにすることができる。したがって、液体ＬＱと接触する液浸部材４の下面に異物が付着したり、下面が汚染されたりすることが抑制される。
【００９７】
例えば、基板Ｐの表面と対向する液浸部材４の下面に液体ＬＱを回収する回収口を設けたり、その回収口に多孔部材を設けたりして、構造（形状）が複雑になると、その下面に異物が付着し易くなる可能性がある。例えば、基板Ｐの表面と対向する位置に多孔部材が配置されている場合、基板Ｐから発生した異物（例えば基板Ｐの表面を形成する感光膜、あるいはトップコート膜等の一部）が、多孔部材に付着する可能性がある。その付着した異物が、基板Ｐの露光中に、露光光ＥＬの光路に放出されたり、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に混入したりすると、基板Ｐにパターン欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。また、下面の構造（形状）が複雑な場合、例えば凹凸部が多数存在する場合においても、基板Ｐから発生した異物が下面に付着し易くなる可能性がある。
【００９８】
本実施形態によれば、第１空隙部８１を設け、露光光ＥＬが通過する第１開口３９を介して第１空隙部８１に流入した液体ＬＱを、基板Ｐの表面と対向しない位置に配置された回収部６０で回収しており、基板Ｐの表面と対向する液浸部材４の下面は、シンプルな構造である。したがって、液浸部材４の下面に異物が付着することが抑制される。また、液浸部材４の下面の構造がシンプルなので、仮に液浸部材４の下面に異物が付着した場合でも、液浸部材４の下面を円滑且つ良好にクリーニングすることができる。
【００９９】
また、本実施形態においては、第１空隙部８１は、第２開口３４を介して、雰囲気に開放されている。また、その第１空隙部８１に流体的に接続されている第３空間５３も、雰囲気に開放されている。したがって、第１空間５１の液体ＬＱは、第１開口３９を介して、第３空間５３及び第１空隙部８１に円滑に流入することができる。そのため、液浸空間ＬＳの拡大を抑制することができる。
【０１００】
また、本実施形態においては、回収部６０は、第１空隙部８１から回収した液体ＬＱが、第１空隙部８１に戻らないように構成されている。すなわち、第１空隙部８１からの液体ＬＱを凹部６１に貯めている。したがって、例えば回収部６０の多孔部材６４が汚染された場合でも、その多孔部材６４に接触した液体ＬＱ（汚染されている可能性がある液体ＬＱ）が、第１空隙部８１を介して第１空間５１及び露光光ＥＬの光路に戻る（逆流する）ことを抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制できる。
【０１０１】
また、多孔部材６４が汚染された場合、その汚染された多孔部材６４を新たな多孔部材６４に交換することによって、多孔部材６４に接触する液体ＬＱの汚染を抑制できる。
【０１０２】
なお、上端部４５Ｔと凹部６１との間に設けられた液体ガイド部８３（第６面４６）を省略してもよい。すなわち、上端部４５Ｔに隣接するように凹部６１を設けてもよい。
【０１０３】
なお、上述の実施形態においては、供給口７５が第３面４３に設けられているが、第１面４１に設けられていてもよい。すなわち、供給口７５を第１面４１に下向きに配置してもよい。
【０１０４】
また、上述の実施形態においては、回収部６０の回収口６２に多孔部材６４を配置して、多孔部材６４の一側から他側へ液体ＬＱのみが通過するようにしているが、回収口６２が、液体ＬＱを、気体とともに回収してもよい。また、回収口６２に、多孔部材を配置しなくてもよい。
【０１０５】
なお、上述の実施形態においては、第１空間５１の液体ＬＱが、露光光ＥＬが通過する第１開口３９を介して第１空隙部８１に流入しているが、基板Ｐの表面と対向する第１面４１の少なくとも一部に、露光光ＥＬが通過する第１開口３９とは別の開口を設け、その開口を介して、第１空間５１の液体ＬＱを第１空隙部８１に流入させてもよい。
【０１０６】
なお、上述の実施形態において、給気口７４を省略してもよい。
【０１０７】
また、上述の実施形態において、例えば、給気口７４からの気体で液体ＬＱの界面ＬＧ１を移動を抑制できる場合には、第２面４２を第１面４１よりも下方に配置しなくてもよい。
【０１０８】
また、上述の実施形態において、第２面４２の少なくとも一部は液体ＬＱに対して撥液性でなくてもよい。
【０１０９】
なお、上述の実施形態において、第１面４１を有する部材と、第２面４２を有する部材とが別の部材でもよい。また、第３面４３を有する部材が、第１面４１を有する部材及び第２面を有する部材の少なくとも一方と別の部材でもよい。
【０１１０】
また、上述の実施形態において、第１面４１が、射出面２３と基板Ｐとの間に配置されていなくてもよい。この場合、第１面４１が射出面２３と面一、あるいは射出面２３より上方に配置されてもよい。
【０１１１】
また、上述の実施形態において、終端光学素子２２の露光光ＥＬが通過しない面は、射出面２３の周縁から上方（＋Ｚ方向）に延びる面（側面３５Ａ）を有していなくてもよい。例えば、終端光学素子２２の露光光ＥＬが通過しない面が、射出面２３とほぼ平行（光軸ＡＸと垂直な方向に）延びていてもよい。
【０１１２】
また、露光光ＥＬが通過しない投影光学系ＰＬの側面３５が、射出面２３の周囲の少なくとも一部において、射出面２３と略同一面内（面一）に配置されてもよい。すなわち、側面３５が、射出面２３の周縁から上方に延びずに、光軸ＡＸに対する放射方向に延びるように配置されてもよい。また、側面３５が、光軸ＡＸとほぼ平行であってもよい。すなわち、側面３５が、光軸ＡＸに対する放射方向に延びずに、射出面２３の周縁から上方に延びるように配置されもよい。
【０１１３】
なお、上述の実施形態においては、第１開口３９を介して液体ＬＱが流入する第１空隙部８１が第２空隙部８２を介して雰囲気に開放されており、第１空隙部８１からオーバーフローした液体ＬＱを回収部６０で回収しているが、第１空隙部８１及び第２空隙部８２を実質的な閉空間として、第１空隙部８１及び／又は第２空隙部８２の流体（液体ＬＱ及び／又は気体）を回収部６０で回収するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上述の実施形態においては、第２空隙部８２に流れ込んで液体ＬＱを回収部６０で回収するようにしているが、回収部６０の替わりに、あるいは回収部６０に加えて、第１空隙部８１の液体ＬＱを回収する回収部を設けてもよい。
【０１１５】
なお、上述の各実施形態において、液浸部材（４など）に、例えば米国特許出願公開第２００８／０１０６７０７号明細書に開示されているような、温度調整機構を設けることができる。例えば、液浸部材の内部に形成された流路に、温度調整用の液体を流すことによって、その液浸部材の温度を調整することができる。
【０１１６】
なお、上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子２２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２２の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影光学系を採用することもできる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、投影光学系を用いて第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、投影光学系を用いて第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。
【０１２１】
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、投影光学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。
【０１２２】
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ツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０１２３】
更に、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ような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載し、露光対象の基板を保持しない計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと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。
【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）、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。
【０１２５】
また、上述の各実施形態では、露光光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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系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。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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及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。
【０１３０】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図５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光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。
【０１３１】
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】
【０１３２】
２…基板ステージ、４…液浸部材、７…制御装置、２２…終端光学素子、２３…射出面、３４…第２開口、３５…側面、３９…第１開口、４１…第１面、４２…第２面、４３…第３面、４５Ｔ…上端部、６０…回収部、６１…凹部、６２…回収口、６４…多孔部材、７４…給気口、７５…供給口、８０…空隙部、８１…第１空隙部、８２…第２空隙部、８３…液体ガイド部、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系
【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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