(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の射出面から射出される露光光の光路を純水で満たすとともに、前記純水を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記光路の周囲の少なくとも一部に配置された液浸部材と、
前記純水を供給する液体供給口と、
前記純水で形成された液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部に炭酸ガスを供給する流体供給口と、を備え、
前記液浸空間の一部が前記液浸部材と対向する物体と前記液浸部材との間に形成され、
前記液浸部材は、前記光路の周囲の少なくとも一部に配置され前記液体供給口から供給された純水の少なくとも一部を回収する液体回収口を有し、
前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記流体供給口は、前記液体回収口の外側に配置されている露光装置。
【請求項２】
前記空間の少なくとも一部に供給された前記炭酸ガスの少なくとも一部を回収する流体回収口をさらに備える請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記光路の周囲の少なくとも一部であって、前記光学系の光軸に対する放射方向において前記液浸部材の外側に配置された保持部材をさらに備え、
前記保持部材と前記物体との間に前記炭酸ガスの少なくとも一部が保持される請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記流体供給口と、前記流体回収口とが、前記液浸部材に設けられている請求項２又は３記載の露光装置。
【請求項５】
前記流体供給口が前記液浸部材に設けられ、
前記流体回収口が、前記保持部材に設けられている請求項３記載の露光装置。
【請求項６】
前記流体供給口と、前記流体回収口とが、前記保持部材に設けられている請求項３記載の露光装置。
【請求項７】
前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記流体回収口は、前記流体供給口の外側に配置されている請求項２〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
請求項１〜７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、
前記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９】
光学系の射出面から射出される露光光の光路を純水で満たすとともに、前記純水を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
前記純水を供給することと、
前記純水で形成された液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部に流体供給口から炭酸ガスを供給することと、
を含み、
前記液浸空間の一部は、前記光路の周囲の少なくとも一部に配置された液浸部材に対向する物体と前記液浸部材との間に形成され、
前記液浸部材は、前記光路の周囲の少なくとも一部に配置され前記液体供給口から供給された純水の少なくとも一部を回収する液体回収口を有し、
前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記流体供給口は、前記液体回収口の外側に配置されている露光方法。
【請求項１０】
前記空間の少なくとも一部に供給された前記炭酸ガスの少なくとも一部を流体回収口から回収することを含む請求項９記載の露光方法。
【請求項１１】
前記光路の周囲の少なくとも一部であって、前記光学系の光軸に対する放射方向において前記液浸部材の外側に配置された保持部材と前記物体との間に、前記炭酸ガスの少なくとも一部が保持される請求項１０記載の露光方法。
【請求項１２】
前記空間の少なくとも一部に炭酸ガスを供給する前記流体供給口と、前記流体回収口とが、前記液浸部材に設けられている請求項１０又は１１記載の露光方法。
【請求項１３】
前記空間の少なくとも一部に炭酸ガスを供給する前記流体供給口が前記液浸部材に設けられ、
前記流体回収口が、前記保持部材に設けられている請求項１１記載の露光方法。
【請求項１４】
前記空間の少なくとも一部に炭酸ガスを供給する流体供給口と、前記流体回収口とが、前記保持部材に設けられている請求項１１記載の露光方法。
【請求項１５】
前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記炭酸ガスの回収は、前記炭酸ガスの供給よりも外側で行われる請求項１０〜１４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
前記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】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、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２００７／０１３９６３２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、露光光の光路を満たす液体が帯電する可能性がある。また、液体と接触する部材が帯電する可能性もある。その帯電により、液体及び部材の少なくとも一方に異物が吸着される可能性がある。その結果、露光不良が発生し、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、液体等の帯電に起因する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、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、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を液体で満たすために液体を供給する液体供給口と、液体で形成された液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部に、液体の比抵抗値を変更可能な物質を含む流体を供給する流体供給口と、を備え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、露光光で基板を露光する露光装置であって、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を第１の比抵抗値を有する第１液体で満たすために第１液体を供給する第１供給口と、第１液体で形成された液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部に、第１液体よりも低い比抵抗値を有する第２液体を供給する第２供給口と、を備える露光装置が提供される。【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、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を液体で満たすために液体を供給する液体供給口と、液体の比抵抗値を変更可能な物質を含む流体を供給する流体供給口と、液体で形成された液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部から流体の少なくとも一部を回収する流体回収口と、を備える露光装置が提供される。【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、第１，第２，第３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。【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、光学系の射出面と基板との間の露光光の光路を液体で満たすことと、基板上に形成された液体の液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部に、液体の比抵抗値を変更可能な物質を含む流体を供給することと、射出面と基板との間の液体を介して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。【００１１】
本発明の第６の態様に従えば、光学系の射出面と基板との間の露光光の光路を第１液体で満たすことと、基板上に形成された第１液体の液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部に、第１液体よりも低い比抵抗値を有する第２液体を供給することと、射出面と基板との間の第１液体を介して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。【００１２】
本発明の第７の態様に従えば、光学系の射出面と基板との間の露光光の光路を液体で満たすことと、液体の比抵抗値を変更可能な物質を含む流体を供給することと、基板上に形成された液体の液浸空間の周囲の空間の少なくとも一部から流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。【００１３】
本発明の第８の態様に従えば、第５，第６，第７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】
【００１４】
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】
【００１５】
【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実施形態に係る終端光学素子及び液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図５】第３実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図６】第４実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図７】第５実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図８】第６実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図９】第７実施形態に係る液浸部材の近傍を示す断面図である。
【図１０】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】
【００１６】
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。
【００１７】
＜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、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が形成される。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。基板Ｐは、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して露光光ＥＬで露光される。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００１８】
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及び基板ステージ２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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。基板ステージ２は、内部空間８を移動する。制御装置７は、環境制御装置５Ａを用いて、少なくとも基板ステージ２に保持された基板Ｐの露光が行われる空間（内部空間８）の環境を制御する。
【００２２】
本実施形態においては、内部空間８に、ボディ６が配置される。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。なお、プレート部材Ｔが基板ステージ２からリリース可能でなくてもよい。
【００３１】
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を保持可能である。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を保持可能である。
【００３２】
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。
【００３３】
液浸部材４は、露光光ＥＬの光路の周囲の少なくとも一部に配置される。本実施形態において、液浸部材４の少なくとも一部は、終端光学素子２２の周囲の少なくとも一部に配置される。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。
【００３４】
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。
【００３５】
次に、図２及び図３を参照して、液浸部材４について説明する。図２は、液浸部材４の近傍を示す側断面図、図３は、図２の一部を拡大した図である。
【００３６】
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。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。
【００３７】
液浸部材４は、射出面２３と対向する位置に配置された物体の表面（上面）と対向可能な下面３０を有する。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Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。液体ＬＱが、液浸部材４の下面３０と対向する物体の表面（上面）と、液浸部材４の下面３０の少なくとも一部との間に保持されて、液浸空間ＬＳの一部が、その物体の表面と液浸部材４の下面３０との間に形成される。また、本実施形態においては、液浸空間ＬＳの一部が、物体の表面と終端光学素子２２との間、及び終端光学素子２２と液浸部材４との間に形成される。すなわち、本実施形態においては、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、液浸部材４と物体との間に保持される液体ＬＱ、終端光学素子２２と物体との間に保持される液体ＬＱ、及び液浸部材４と終端光学素子２２との間に保持される液体ＬＱを含む。
【００３８】
本実施形態において、射出面２３と対向する位置に移動可能な物体は、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、露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。
【００３９】
以下、簡単のため、射出面２３及び下面３０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、終端光学素子２２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等）との間に液浸空間ＬＳを形成することができる。
【００４０】
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。本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
【００４１】
本実施形態においては、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの気液界面（メニスカス）は、液浸部材４の下面３０と、基板Ｐの表面との間に配置される第１の界面ＬＧ１と、射出面２３と異なる投影光学系ＰＬの側面３１と、下面３０と異なる液浸部材４の内面３２との間に配置される第２の界面ＬＧ２とを含む。
【００４２】
液浸部材４の下面３０は、投影光学系ＰＬの射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置される。下面３０は、射出面２３から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置に配置される基板Ｐの表面と対向可能である。射出面２３及び下面３０は、液浸部材４の下方に配置された基板Ｐの表面と対向可能である。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、射出面２３及び下面３０は、基板Ｐの表面と対向する。
【００４３】
投影光学系ＰＬの側面３１は、射出面２３の周囲に配置された終端光学素子２２の外側面３１Ａと、外側面３１Ａの周囲に配置され、下方を向く下面３１Ｂとを含む。外側面３１Ａ及び下面３１Ｂは、露光光ＥＬが通過しない面である。
【００４４】
液浸部材４の内面３２は、射出面２３よりも上方で、投影光学系ＰＬの側面３１の少なくとも一部と対向する。液浸部材４の内面３２は、外側面３１Ａと対向する液浸部材４の内側面３２Ａと、下面３１Ｂと対向する液浸部材４の上面３２Ｂとを含む。本実施形態において、界面ＬＧ２は、外側面３１Ａと内側面３２Ａとの間に配置される。
【００４５】
本実施形態において、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４１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４２とを有する。下面３０は、プレート部４１及び本体部４２に配置されている。内側面３２Ａ及び上面３２Ｂは、本体部４２に配置されている。内側面３２Ａは、外側面３１Ａと間隙を介して対向する。上面３２Ｂは、下面３１Ｂと間隙を介して対向する。
【００４６】
本実施形態において、上面３２Ｂは、終端光学素子２２の表面の少なくとも一部と対向する。本実施形態において、終端光学素子２２は、外側面３１Ａの周囲に配置されたフランジ部２２Ｆを有し、下面３１Ｂは、フランジ部２２Ｆの下面を含む。なお、上面３２Ｂが、投影光学系ＰＬの保持部材２１の表面（下面）と対向してもよいし、終端光学素子２２の表面及び保持部材２１の表面の両方と対向してもよい。また、内側面３２Ａの少なくとも一部が、保持部材２１の一部と対向してもよいし、終端光学素子２２及び保持部材２１と対向してもよい。
【００４７】
また、液浸部材４のプレート部４１は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置され、少なくとも一部が射出面２３と対向する上面３３を有する。上面３３は、下面３０の逆方向を向く。
【００４８】
液浸部材４（プレート部４１）は、射出面２３から射出された露光光ＥＬが通過可能な開口３４を有する。下面３０及び上面３３は、開口３４の周囲に配置されている。基板Ｐの露光中、射出面２３から射出された露光光ＥＬは、開口３４を介して、基板Ｐの表面に照射される。本実施形態において、開口３４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。
【００４９】
本実施形態において、液浸部材４は、露光光ＥＬの光路Ｋを液体ＬＱで満たすために液体ＬＱを供給する液体供給口３５と、液体ＬＱで形成された液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１の少なくとも一部に、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な物質を含むガスＧＤを供給するガス供給口３６と、ガス供給口３６と別の位置に配置され、液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ２の少なくとも一部に、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な物質を含むガスＧＤを供給するガス供給口３７とを備えている。
【００５０】
ガス供給口３６は、液浸部材４と基板Ｐとの間の空間の少なくとも一部に、ガスＧＤを供給する。ガス供給口３６は、液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面との間における、界面ＬＧ１の周囲の空間Ｓ１の少なくとも一部にガスＧＤを供給する。
【００５１】
ガス供給口３７は、投影光学系ＰＬと液浸部材４との間の空間の少なくとも一部に、ガスＧＤを供給する。ガス供給口３７は、投影光学系ＰＬの側面３１と液浸部材４の内面３２との間における、界面ＬＧ２の周囲の空間Ｓ２の少なくとも一部にガスＧＤを供給する。本実施形態においては、ガス供給口３６、３７から供給されるガスＧＤは、チャンバ装置５（環境制御装置５Ｂ）によって制御される内部空間８の気体よりも、液体ＬＱの比抵抗値を変更する（低下させる）物質を多く含んでいる。すなわち、本実施形態においては、ガス供給口３６、３７からガスＧＤを供給することによって、液体ＬＱの比抵抗値を変更する物質の濃度（割合）が内部空間８よりも高い気体空間Ｓ１，Ｓ２を液浸空間ＬＳの周囲の少なくとも一部に形成する。
【００５２】
本実施形態において、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な物質は、二酸化炭素である。ガス供給口３６，３７は、二酸化炭素を含むガス（炭酸ガス）ＧＤを供給する。
【００５３】
二酸化炭素は、液体供給口３５から供給される液体ＬＱに可溶である。また、二酸化炭素は、液体ＬＱの比抵抗値を低下させることができる。
【００５４】
ガス供給口３６から液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面との間の空間Ｓ１に供給されたガスＧＤの少なくとも一部は、界面ＬＧ１に接触する。界面ＬＧ１に接触するように供給された二酸化炭素を含むガスＧＤは、液体ＬＱに溶解することによって、その液体ＬＱの比抵抗値を低下させる。
【００５５】
すなわち、本実施形態においては、液浸空間ＬＳの界面ＬＧ１の周囲の空間Ｓ１に供給された二酸化炭素を含むガスＧＤが、界面ＬＧ１の近傍の液体ＬＱの一部に混入し、溶解する。これにより、液体供給口３５から供給され、界面ＬＧ１の近傍に存在する液体ＬＱ（純水）の一部が、炭酸水に変化する。そのため、その界面ＬＧ１の近傍の液体ＬＱの比抵抗値が低下する。
【００５６】
このように、本実施形態においては、空間Ｓ１に供給されたガスＧＤが、液浸部材４と基板Ｐとの間において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの一部に溶解し、その液体ＬＱの一部の比抵抗値を低下させる。したがって、界面ＬＧ１の近傍において、液体ＬＱの帯電が抑制される。
【００５７】
同様に、ガス供給口３７から投影光学系ＰＬの側面３１と液浸部材４の内面３２との間の空間に供給されたガスＧＤの少なくとも一部は、界面ＬＧ２に接触する。界面ＬＧ２に接触するように供給された二酸化炭素を含むガスＧＤは、その界面ＬＧ２の近傍の液体ＬＱに溶解し、その界面ＬＧ２の近傍の液体ＬＱの比抵抗値を低下させる。これにより、界面ＬＧ２の近傍において、液体ＬＱの帯電が抑制される。
【００５８】
なお、ガスＧＤは、二酸化炭素（炭酸ガス）のみから構成されていてもよいし、例えば二酸化炭素と他のガス（クリーンな空気など）との混合ガスでもよい。
【００５９】
なお、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な物質が、二酸化炭素でなくてもよく、例えばオゾンでもよいし、水素でもよい。それらの物質も、液体ＬＱに混入することによって、その液体ＬＱの比抵抗値を低下させることができる。また、ガスＧＤが、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な２種類以上の物質を含んでいてもよく、例えば上述の二酸化炭素、オゾン、及び水素のうち、任意の２種類以上の物質を含んでもよい。
【００６０】
また、本実施形態において、液浸部材４は、ガスＧＤの少なくとも一部を回収するガス回収口３８と、ガス回収口３８と別の位置に配置され、ガスＧＤの少なくとも一部を回収するガス回収口３９とを備えている。ガス回収口３８は、液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面との間における、界面ＬＧ１の周囲の空間Ｓ１のガスＧＤの少なくとも一部を回収する。ガス回収口３９は、投影光学系ＰＬの側面３１と液浸部材４の内面３２との間における、界面ＬＧ２の周囲の空間Ｓ２のガスＧＤの少なくとも一部を回収する。
【００６１】
また、本実施形態において、液浸部材４は、液体ＬＱの少なくとも一部を回収する液体回収口４０を備えている。
【００６２】
本実形態において、液体供給口３５は、液浸部材４と終端光学素子２２との間に液体ＬＱを供給する。本実施形態において、液体供給口３５は、内側面３２Ａに配置されている。本実施形態において、液体供給口３５は、光路Ｋに面するように、液浸部材４の所定部位に配置されている。本実施形態において、液体供給口３５は、射出面２３と上面３３との間に液体ＬＱを供給する。
【００６３】
なお、液体供給口３５が、外側面３１Ａと対向するように、内側面３２Ａに配置され、外側面３１Ａと内側面３２Ａとの間の空間に液体ＬＱを供給してもよい。
【００６４】
本実施形態において、液体供給口３５は、開口３４（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対して＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに配置されている。なお、液体供給口３５が、開口３４（露光光ＥＬの光路Ｋ）に対して＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに配置されてもよい。また、液体供給口３５の数は、２つに限られない。液体供給口３５は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲において、３箇所以上の位置に配置されてもよい。
【００６５】
液体供給口３５からの液体ＬＱは、露光光ＥＬの光路Ｋに供給される。これにより、露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされる。
【００６６】
本実施形態においては、液体回収口４０は、下面３０の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、液浸部材４の下方に配置された基板Ｐの表面は、液体回収口４０と対向可能である。
【００６７】
本実施形態において、液体回収口４０は、下面３０において光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の少なくとも一部に配置されている。液体回収口４０は、下面３０と対向する位置に配置される基板Ｐ（物体）上の液体ＬＱを回収可能である。本実施形態において、ＸＹ平面内における液体回収口４０の形状は、円環状である。
【００６８】
なお、ＸＹ平面内における液体回収口４０の形状が、矩形の環状でもよい。また、液体回収口４０が、光路Ｋの周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、液体回収口４０が、光路Ｋ（開口３４）に対して、基板Ｐの走査方向の一方側（＋Ｙ側）及び他方側（−Ｙ側）のみに配置されていてもよいし、複数の液体回収口４０が下面３０において光路Ｋの周囲に所定間隔で配置されていてもよい。
【００６９】
本実施形態において、液体回収口４０には、多孔部材４１が配置されている。多孔部材４１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４１が、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材４１であるメッシュフィルタでもよい。液体回収口４０は、多孔部材４１の孔を介して、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する。
【００７０】
本実施形態においては、基板Ｐの露光の少なくとも一部において、液体供給口３５による液体ＬＱの供給動作と並行して、液体回収口４０による液体ＬＱの回収動作が実行される。基板Ｐの露光の少なくとも一部において、液体供給口３５から射出面２３と上面３３との間に供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、開口３４を介して、下面３０と基板Ｐの表面との間に供給され、露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされる。また、液体ＬＱの一部は、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される。液体供給口３５による液体ＬＱの供給動作と並行して、液体回収口４０による液体ＬＱの回収動作が実行されることによって、液浸部材４と基板Ｐとの間に形成される液浸空間ＬＳの大きさ（体積）が定められる。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。
【００７１】
ガス供給口３６は、空間Ｓ１に面するように、液浸部材４の所定部位に配置されている。本実施形態において、ガス供給口３６は、下面３０の少なくとも一部に配置されている。
【００７２】
ガス供給口３６は、光軸ＡＸに対する放射方向において、液体回収口４０の外側に配置されている。ガス供給口３６は、下面３０において、光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、ガス供給口３６は、液体ＬＱが接触しない位置に配置されている。すなわち、ガス供給口３６は、光軸ＡＸに対する放射方向において、界面ＬＧ１の外側に配置される。
【００７３】
本実施形態において、ガス供給口３６は、ガス供給口３６に対向する基板Ｐの表面に向かって気体ＧＤを供給する。なお、ガス供給口３６が、光軸ＡＸに対する放射方向において内側に向かって（界面ＬＧ１に向かって）ガスＧＤを供給してもよい。
【００７４】
本実施形態において、ガス供給口３６は、光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、ＸＹ平面内におけるガス供給口３６の形状は、円環状である。本実施形態において、ガス供給口３６は、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように形成されたスリット開口である。なお、ＸＹ平面内におけるガス供給口３６の形状が、矩形の環状でもよい。
【００７５】
本実施形態において、下面３０の少なくとも一部に、凹部４２が形成されている。凹部４２は、下面３０に対向する基板Ｐの表面から離れるように凹んでいる。本実施形態において、ガス供給口３６は、凹部４２を規定する凹部の内面に配置されている。
【００７６】
本実施形態において、ＸＹ平面内における凹部４２の形状は、円環状である。なお、ＸＹ平面内における凹部４２の形状が、矩形の環状でもよい。
【００７７】
なお、ガス供給口３６が、光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、複数のガス供給口３６が、下面３０において光路Ｋの周囲に所定間隔で配置されていてもよい。この場合、複数の凹部４２を下面３０に所定間隔で配置し、複数の凹部４２の一部又はすべてに少なくとも１つのガス供給口３６を配置してもよい。
【００７８】
なお、複数のガス供給口３６が、光軸ＡＸに対する放射方向に離れて配置されてもよい。例えば、ガス供給口３６が、光路Ｋの周囲に配置される環状の第１のガス供給口と、その第１のガス供給口の外側に配置された第１ガス供給口とほぼ同心の第２のガス供給口とを含んでもよい。この場合、その第１，第２のガス供給口の両方が、凹部４２の内面に配置されてもよいし、第１のガス供給口及び第２のガス供給口のどちらか一方が、凹部４２の外側の下面３０に配置され、他方が、凹部４２の内面に配置されてもよい。
【００７９】
なお、凹部４２を設けずに、下面３０にガス供給口３６を配置してもよい。
【００８０】
ガス回収口３８は、空間Ｓ１に面するように、液浸部材４に配置されている。本実施形態において、ガス回収口３８は、下面３０の少なくとも一部に配置されている。
【００８１】
本実施形態において、ガス回収口３８は、光軸ＡＸに対する放射方向において、ガス供給口３６の外側に配置されている。ガス回収口３８は、下面３０において、ガス供給口３６の周囲の少なくとも一部に配置されている。ガス回収口３８は、界面ＬＧ１の周囲の空間Ｓ１のガスＧＤの少なくとも一部を回収可能である。
【００８２】
本実施形態において、ＸＹ平面内におけるガス回収口３８の形状は、円環状である。本実施形態において、ガス回収口３８は、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように形成されたスリット開口である。なお、ＸＹ平面内におけるガス回収口３８の形状が、矩形の環状でもよい。
【００８３】
本実施形態において、下面３０の少なくとも一部に、凹部４３が形成されている。凹部４３は、下面３０に対向する基板Ｐの表面から離れるように凹んでいる。凹部４３は、光路Ｋ（光軸ＡＡＸ）の周囲に配置されている。凹部４３は、光軸ＡＸに対する放射方向において、凹部４２の外側に配置されている。本実施形態において、ガス回収口３８は、凹部４３を規定する凹部４３の内面に配置されている。
【００８４】
本実施形態において、ＸＹ平面内における凹部４３の形状は、円環状である。なお、ＸＹ平面内における凹部４３の形状が、矩形の環状でもよい。
【００８５】
なお、ガス回収口３８が、ガス供給口３６の周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、複数のガス回収口３８が、下面３０において光路Ｋ（光軸ＡＸ）の周囲に所定間隔で配置されていてもよい。この場合、複数の凹部４３を、下面３０において光路Ｋの周囲に所定間隔で配置し、複数の凹部４３のそれぞれに少なくとも一つのガス回収口３８を配置してもよい。また、複数のガス回収口３８が、光軸ＡＸに対する放射方向に離れて配置されてもよい。この場合、光路Ｋ（光軸ＡＸ）に近いガス回収口と、第１ガス回収口よりも光軸ＡＸから遠いガス回収口の両方を凹部４３の内面に配置してもよいし、どちらか一方のみを凹部４３の内部に内面に配置してもよい。
【００８６】
本実施形態においては、ガス供給口３６からガスＧＤが供給された空間Ｓ１の湿度を、チャンバ装置５（環境制御装置５Ｂ）によって制御される内部空間８の湿度よりも高くする加湿システム４４が設けられている。加湿システム４４は、液体ＬＱの蒸気ＧＷによってガスＧＤを加湿する。
【００８７】
本実施形態において、加湿システム４４は、空間Ｓ１に液体ＬＱの蒸気ＧＷを供給する給気口４５を有する。本実施形態において、給気口４５は、空間Ｓ１に面するように液浸部材４の下面３０に配置されている。
【００８８】
本実施形態において、チャンバ装置５は、内部空間８をクリーンな空気で満たし、給気口４５は、水蒸気で加湿された空気を空間Ｓ１に供給する。
【００８９】
本実施形態において、給気口４５は、ガス供給口３６の近傍に配置されている。本実施形態においては、給気口４５は、凹部４２の内面に配置されている。
【００９０】
本実施形態において、ＸＹ平面内における給気口４５の形状は、円環状である。本実施形態において、給気口４５は、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように形成されたスリット開口である。なお、ＸＹ平面内における給気口４５の形状が、矩形の環状でもよい。
【００９１】
なお、複数の給気口４５が、光軸ＡＸに対する放射方向に離れて配置されてもよい。また、給気口４５が、光路Ｋの周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、給気口４５が、下面３０において光路Ｋの周囲に所定間隔で複数配置されていてもよい。また、給気口４５が凹部４２の外の下面３０に配置されていてもよい。また、複数の給気口４５の一部が、凹部４２に配置され、残りが凹部４２の外側の下面３０に配置されてもよい。
【００９２】
ガス供給口３７は、空間Ｓ２に面するように、液浸部材４に配置されている。本実施形態において、ガス供給口３７は、内側面３２Ａの少なくとも一部に配置されている。
【００９３】
ガス供給口３７は、射出面２３の上方に配置されている。ガス供給口３７は、液体ＬＱが接触しない位置に配置される。すなわち、ガス供給口３７は、界面ＬＧ２の上方に配置される。
【００９４】
本実施形態において、ガス供給口３７は、ガス供給口３７に対向する終端光学素子２２の外側面３１Ａに向かってガスＧＤを供給する。なお、ガス供給口３７が、下方に向かって（界面ＬＧ２に向かって）ガスＧＤを供給してもよい。
【００９５】
本実施形態において、ガス供給口３７は、環状である。本実施形態において、ガス供給口３７は、外側面３１Ａを囲むように形成されたスリット開口である。
【００９６】
なお、ガス供給口３７が、光軸ＡＸの周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、複数のガス供給口３７が、内側面３２Ａにおいて光軸ＡＸの周囲に所定間隔で配置されていてもよい。
【００９７】
ガス回収口３９は、空間Ｓ２に面するように、液浸部材４に配置されている。本実施形態において、ガス回収口３９は、内側面３２Ａの少なくとも一部に配置されている。
【００９８】
ガス回収口３９は、ガス供給口３７の上方に配置されている。本実施形態において、ガス回収口３９は、環状である。本実施形態において、ガス回収口３９は、外側面３１Ａを囲むように形成されたスリット開口である。
【００９９】
なお、ガス回収口３９が、光路Ｋの周囲の一部に配置されていてもよい。例えば、複数のガス回収口３９が、内側面３２Ａにおいて光軸ＡＸの周囲に所定間隔で配置されていてもよい。
【０１００】
なお、ガス供給口３７及びガス回収口３９が、上面３２Ｂに配置されていてもよい。また、ガス供給口３７が、内側面３２Ａに配置され、ガス回収口３９が、上面３２Ｂに配置されてもよい。
【０１０１】
図２に示すように、液体供給口３５は、供給流路を介して、液体供給装置４６と接続されている。供給流路は、液浸部材４の内部流路、及びその内部流路と液体供給装置４６とを接続する供給管の流路を含む。液体供給装置４６は、クリーンで温度調整された液体ＬＱを、液体供給口３５に供給する。
【０１０２】
液体回収口４０は、回収流路を介して、液体回収装置４７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の内部流路、及びその内部流路と液体回収装置４７とを接続する回収管の流路を含む。液体回収装置４７は、真空システム（真空源と液体回収口４０との接続状態を制御するバルブなど）を含み、液体回収口４０から液体ＬＱを吸引して回収することができる。
【０１０３】
本実施形態において、制御装置７は、液体回収装置４７を制御して、多孔部材４１の下面側空間（多孔部材４１の下面と基板Ｐの表面との間の空間）から上面側空間（回収流路）へ液体ＬＱのみが通過するように、多孔部材４１の上面側と下面側との圧力差を制御することができる。本実施形態において、下面側空間の圧力は、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４１の下面側から上面側へ液体ＬＱのみが通過するように、液体回収装置４７を制御して、下面側の圧力に応じて、上面側の圧力を調整する。すなわち、制御装置７は、ガスは多孔部材４１の孔を通過しないように上面側の空間の圧力を調整する。多孔部材４１の一側と他側との圧力差を調整して、多孔部材４１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。
【０１０４】
なお、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。
【０１０５】
本実施形態において、投影光学系ＰＬの側面３１と液浸部材４の内面３２との間の空間は、雰囲気に開放されている。また、液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面との間の空間も、雰囲気に開放されている。
【０１０６】
ガス供給口３６は、給気流路を介して、ガス供給装置４８と接続されている。給気流路は、液浸部材４の内部流路、及びその内部流路とガス供給装置４８とを接続する給気管の流路を含む。ガス供給装置４８は、クリーンで温度調整された気体ＧＤを、ガス供給口３６に供給することができる。
【０１０７】
同様に、ガス供給口３７は、給気流路を介して、ガス供給装置４９と接続されている。
【０１０８】
給気口４５は、供給流路を介して、加湿装置５０と接続されている。供給流路は、液浸部材４の内部流路、及びその内部流路と加湿装置５０とを接続する供給管の流路を含む。加湿装置５０は、液体ＬＱの蒸気ＧＷを給気口４５に供給する。
【０１０９】
ガス回収口３８は、回収流路を介して、ガス回収装置５１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の内部流路、及びその内部流路とガス回収装置５１とを接続する回収管の流路を含む。ガス回収装置５１は、真空システムを含み、ガス回収口３８から空間Ｓ１のガスを吸引して回収することができる。
【０１１０】
同様に、ガス回収口３９は、回収流路を介して、ガス回収装置５２と接続されている。
【０１１１】
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。
【０１１２】
まず、制御装置７は、投影光学系ＰＬの射出面２３及び液浸部材４の下面３０と基板Ｐの表面（あるいは基板ステージ２の上面２６）とを対向させる。
【０１１３】
制御装置７は、射出面２３及び下面３０と基板Ｐの表面とを対向させた状態で、液体供給装置４６から液体ＬＱを送出する。また、制御装置７は、液体回収装置４７を作動する。液体供給装置４６から送出された液体ＬＱは、液体供給口３５に供給される。液体供給口３５は、射出面２３と基板Ｐの表面との間の光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように、射出面２３と上面３３との間に液体ＬＱを供給する。液体供給口３５から射出面２３と上面３３との間に供給された液体ＬＱは、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋに供給される。これにより、露光光ＥＬの光路Ｋは、液体ＬＱで満たされる。
【０１１４】
また、液体供給口３５から供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、開口３４を介して、下面３０と基板Ｐの表面との間に供給され、下面３０と基板Ｐの表面との間に保持される。これにより、液体供給口３５から供給された液体ＬＱによって、射出面２３と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように、液浸空間ＬＳが形成される。
【０１１５】
下面３０と基板Ｐの表面との間の液体ＬＱの少なくとも一部は、液体回収口４０より回収される。液体回収口４０から回収された液体ＬＱは、液体回収装置４７に回収される。
【０１１６】
また、制御装置７は、ガス供給装置４８，４９からガスＧＤを送出する。また、制御装置７は、ガス回収装置５１，５２を作動する。また、制御装置７は、加湿装置５０を作動する。
【０１１７】
ガス供給装置４８から送出されたガスＧＤは、ガス供給口３６より、基板Ｐ上に形成された液体ＬＱの液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１の少なくとも一部に供給される。また、加湿装置５０から送出された蒸気ＧＷは、給気口４５より、空間Ｓ１の少なくとも一部に供給される。また、ガス供給装置４９から送出されたガスＧＤは、ガス供給口３７より、液体空間ＬＳの周囲の空間Ｓ２の少なくとも一部に供給される。
【０１１８】
制御装置７は、液体供給口３５による液体ＬＱの供給動作と、液体回収口４０による液体ＬＱの回収動作と、ガス供給口３６によるガスＧＤの供給動作と、給気口４５による蒸気ＧＷの供給動作と、ガス回収口３８によるガスＧＤ及び蒸気ＧＷの回収動作と、ガス供給口３７によるガスＧＤの供給動作と、ガス回収口３９によるガスＧＤの回収動作とが並行して実行されるように、液体供給装置４６、液体回収装置４７、ガス供給装置４８、加湿装置５０、ガス回収装置５１、ガス供給装置４９、及びガス回収装置５２のそれぞれを制御する。すなわち、制御装置７は、液体供給口３５から供給された液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成された状態で、その液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１にガスＧＤ及び蒸気ＧＷを供給するとともに、その空間Ｓ１のガスＧＤ及び蒸気ＧＷを回収する。また、制御装置７は、液浸空間ＬＳが形成された状態で、その液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ２にガスＧＤを供給するとともに、その空間Ｓ２のガスＧＤを回収する。
【０１１９】
制御装置７は、液浸空間ＬＳが形成された状態で、基板Ｐの露光を開始する。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で基板Ｐを露光する。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、液体供給口３５による液体ＬＱの供給動作と、液体回収口４０による液体ＬＱの回収動作と、ガス供給口３６によるガスＧＤの供給動作と、給気口４５による蒸気ＧＷの供給動作と、ガス回収口３８によるガスＧＤ及び蒸気ＧＷの回収動作と、ガス供給口３７によるガスＧＤの供給動作と、ガス回収口３９によるガスＧＤの回収動作とが並行して実行される。
【０１２０】
空間Ｓ１にガスＧＤが供給されることによって、界面ＬＧ１の近傍において、液体ＬＱの帯電が抑制される。また、その液体ＬＱに接触する液浸部材４の帯電、基板Ｐの帯電、及び基板ステージ２（プレート部材Ｔ）の帯電が抑制される。
【０１２１】
本実施形態においては、凹部４２，４３が設けられているので、ガスＧＤが満たされる空間Ｓ１を大きくすることができる。したがって、空間Ｓ１のガスＧＤは、液体ＬＱに円滑に溶解することができ、帯電を抑制することができる。
【０１２２】
また、空間Ｓ２にガスＧＤが供給されることによって、界面ＬＧ２の近傍において、液体ＬＱの帯電が抑制される。また、その液体ＬＱに接触する液浸部材４の帯電、及び終端光学素子２２の帯電が抑制される。
【０１２３】
また、空間Ｓ１のガスＧＤは、ガス回収口３８から回収されるので、ガスＧＤが液浸部材４の周囲の空間（雰囲気、内部空間８）に流出することが抑制される。同様に、ガス回収口３９によって、空間Ｓ２のガスＧＤが、液浸部材４の周囲の空間に流出することが抑制される。
【０１２４】
また、本実施形態においては、ガスＧＤが供給された空間Ｓ１に、蒸気ＧＷが供給される。液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１を高湿度にした状態で、ガスＧＤと液体ＬＱとを接触させることによって、ガスＧＤ（液体ＬＱの比抵抗値を変更する物質）は、液体ＬＱに溶解し易くなる。したがって、空間Ｓ１に蒸気ＧＷを供給することによって、液体ＬＱに対するガスＧＤの溶解が促進され、液体ＬＱの帯電をより効果的に抑制することができる。
【０１２５】
また、液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１を高湿度にすることで、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの気化を抑制することができる。したがって、液体ＬＱの気化熱による液体ＬＱ、液浸部材４、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）の温度変化の発生を抑制することができる。
【０１２６】
なお、ガス供給装置４８が、加湿されたガスＧＤを、ガス供給口３６に供給してもよい。すなわち、ガス供給装置４８が加湿装置を備えていてもよい。この場合、加湿装置５０及び給気口４５を含む加湿システム４４を省略してもよい。また、ガス供給装置４９が、加湿されたガスＧＤを、ガス供給口３７に供給してもよい。
【０１２７】
本実施形態において、制御装置７は、ガス供給口３６から空間Ｓ１に供給する単位時間当たりの気体ＧＤの供給量とガス供給口３７から空間Ｓ２に供給する単位時間当たりの気体ＧＤの供給量の少なくとも一方を調整してもよい。例えば、液体ＬＱの帯電量を検出可能なセンサを設け、そのセンサの検出結果に基づいて、制御装置７は、気体ＧＤの供給量を調整する。例えば、液浸部材４の少なくとも一部に設けられた、液体ＬＱの帯電量を検出可能な静電容量センサの検出結果に基づいて、制御装置７は、気体ＧＤの供給量を調整することができる。気体ＧＤの供給量に応じて、液体ＬＱの比抵抗値が変更される。例えば、センサの検出結果に基づいて、液体ＬＱの帯電量が大きいと判断された場合、制御装置７は、気体ＧＤの供給量を多くする。一方、液体ＬＱの帯電量が小さいと判断された場合、制御装置７は、気体ＧＤの供給量を少なくする。また、制御装置７は、ガス供給口３６からのガスＧＤに含まれる二酸化炭素の割合（濃度）とガス供給口３７からのガスＧＤに含まれる二酸化炭素の割合（濃度）の少なくとも一方を調整してもよい。この場合も、上述のセンサの結果に基づいて調整を行うことができる。また、制御装置７は、給気口４５から空間Ｓ１に供給する単位時間当たりの蒸気ＧＷの量（流速）を調整してもよい。この場合も、センサの検出結果に基づいて調整を行うことができる。
【０１２８】
液体供給口３５から供給される液体ＬＱが、純水（超純水）である場合、液体ＬＱが帯電する可能性が高くなる。また、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）の上面２６、基板Ｐの表面等、液体ＬＱと接触する部材の表面が絶縁性である場合、その部材が帯電する可能性が高くなる。例えば、基板ステージ２の上面２６が、絶縁性の撥液性材料（フッ素系材料など）で形成されている場合、帯電する可能性が高くなる。また、基板Ｐの表面が、絶縁性のトップコート膜で形成されている場合にも、帯電する可能性が高くなる。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、走査型露光装置であり、液浸空間ＬＳが形成されている状態で、基板Ｐ（基板ステージ２）がＸＹ平面内の所定方向に移動されることによって、液体ＬＱ及び液体ＬＱに接触する部材（基板Ｐ、基板ステージ２等）の少なくとも一方が帯電する可能性が高くなる。
【０１２９】
本実施形態によれば、液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１，Ｓ２に、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な物質を含むガスＧＤが供給されるので、液体ＬＱ及びその液体ＬＱに接触する部材の帯電を抑制することができる。すなわち、供給されたガスＧＤによって、界面ＬＧ１，ＬＧ２の近傍の液体ＬＱが炭酸水に変化して、液体ＬＱの比抵抗値が変更されるので、その界面ＬＧ１，ＬＧ２の近傍における液体ＬＱの帯電を抑制することができる。特に、界面ＬＧ１，ＬＧ２の近傍の液体ＬＱが帯電し易い場合、本実施形態は有効である。
【０１３０】
本実施形態においては、界面ＬＧ１の周囲の空間Ｓ１は、ガスＧＤで満たされ、界面ＬＧ２の周囲の空間Ｓ２は、ガスＧＤで満たされており、そのガスＧＤで満たされた空間Ｓ１，Ｓ２によって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと、チャンバ装置５によって制御される内部空間８の気体（本実施形態においては空気）との接触が抑制される。
【０１３１】
本実施形態においては、液体供給口３５から供給された液体ＬＱによって形成された液浸空間ＬＳの周囲の空間Ｓ１，Ｓ２に、液体ＬＱの比抵抗値を変更可能な物質を含むガスＧＤが供給されるので、露光光ＥＬの光路Ｋの液体ＬＱの物性変化を抑制しつつ、液浸空間ＬＳの周縁部の液体ＬＱ及びその液体ＬＱに接触する部材の帯電を抑制することができる。したがって、基板Ｐを良好に露光することができる。
【０１３２】
以上説明したように、本実施形態によれば、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの帯電、及びその液体ＬＱに接触する部材の帯電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、不良デバイスの発生を抑制することができる。
【０１３３】
例えば、液体ＬＱ及び部材の少なくとも一方が帯電すると、液体ＬＱあるいは部材に異物（パーティクル）が吸着して、露光不良が発生する可能性がある。なお、異物としては、例えば、基板Ｐから発生する異物（感光膜の一部が剥離したもの、トップコート膜の一部が剥離したもの、反射防止膜の一部が剥離したもの等）、あるいは基板ステージ２の周囲の空中を浮遊する異物等が考えられる。
【０１３４】
本実施形態によれば、液体ＬＱ及びその液体ＬＱに接触する部材の帯電が抑制されるので、液体ＬＱ及び部材に対する異物の吸着を抑制できる。したがって、露光不良の発生を抑制できる。
【０１３５】
＜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。
【０１３６】
図４は、第２実施形態に係る液浸部材４Ｂの一例を示す図である。第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。上述の第１実施形態と異なる第２実施形態の特徴的な部分は、内側面３２Ａの少なくとも一部に、凹部５３，５４が形成され、その凹部５３を規定する凹部５３の内面に、ガスＧＤを供給するガス給気口３７Ｂ、及び蒸気ＧＷを供給する給気口５５Ｂが配置され、凹部５４を規定する凹部５４の内面に、ガスＧＤ及びガスＧＷを回収するガス回収口３９Ｂが配置されている点にある。
【０１３７】
図４において、凹部５３は、内側面３２Ａに対向する外側面３１Ａから離れるように凹んでいる。凹部５３は、外側面３１Ａの周囲に配置されている。凹部５４は、凹部５３の上方に配置されている。凹部５４は、内側面３２Ａに対向する外側面３１Ａから離れるように凹んでいる。凹部５４は、外側面３１Ａの周囲に配置されている。
【０１３８】
ガス供給口３７Ｂは、凹部５３の内面に配置されている。ガス供給口３７Ｂは、外側面３１Ａと内側面３２Ａとの間の空間Ｓ２にガスＧＤを供給する。給気口５５Ｂは、液体ＬＱの蒸気ＧＷを空間Ｓ２に供給して、ガスＧＤが供給された空間Ｓ２の湿度を、内部空間８の湿度より高くする。
【０１３９】
本実施形態においては、凹部５３，５４が設けられているので、ガスＧＤが満たされる空間Ｓ２を大きくすることができる。したがって、空間Ｓ２のガスＧＤは、液体ＬＱに円滑に溶解することができ、帯電を抑制することができる。また、空間Ｓ２に蒸気ＧＷが供給されるので、液体ＬＱに対するガスＧＤの溶解が促進され、液体ＬＱの帯電をより効果的に抑制することができる。また、液体ＬＱの界面ＬＧ２の近傍での液体ＬＱの気化が抑制されるので、液体ＬＱ、終端光学素子２２、液浸部材４Ｂの温度が変化を抑えることができる。
【０１４０】
なお、第２実施形態においては、凹部５３にガス供給口３７Ｂと給気口５５Ｂとが配置されているが、一方を凹部５３に配置し、他方を凹部５３の外の内側面３２Ａに配置してもよい。
【０１４１】
また、凹部５３を設けずに、内側面３２Ａにガス供給口３７Ｂと給気口５５Ｂを配置してもよい。また、凹部５４を設けずに、内側面３２Ａにガス回収口３９Ｂを配置してもよい。
【０１４２】
また、第２実施形態においても、ガス供給口３７Ｂ、ガス回収口３９Ｂ、及び給気口５５Ｂの少なくとも一つを液浸部材４Ｂの上面３２Ｂに設けることができる。
【０１４３】
＜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。
【０１４４】
図５は、第３実施形態に係る液浸部材４Ｃの一例を示す図である。第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。上述の第１実施形態と異なる第３実施形態の特徴的な部分は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部であって、光軸ＡＸに対する放射方向において、液浸部材４Ｃの外側に配置された保持部材５６にガス供給口３６Ｃと、給気口４５Ｃと、ガス回収口３８Ｃとが配置されている点にある。
【０１４５】
本実施形態において、保持部材５６は、液浸部材４Ｃの周囲に配置された環状の部材である。保持部材５６は、基板Ｐの表面と対向可能な下面５７を有する。本実施形態においては、保持部材５６の下面５７と基板Ｐの表面との間に、ガス供給口３６Ｃから供給されたガスＧＤの少なくとも一部が保持される。
【０１４６】
本実施形態においては、液浸部材４Ｃに、露光光ＥＬの光路Ｋを液体ＬＱで満たすために液体ＬＱを供給する液体供給口３５Ｃと、液体ＬＱを回収する液体回収口４０Ｃ（多孔部材４１Ｃ）と、空間Ｓ２にガスＧＤを供給するガス供給口３７Ｃと、空間Ｓ２のガスＧＤを回収するガス回収口３９Ｃとが配置されている。
【０１４７】
本実施形態においては、保持部材５６の下面５７に、空間Ｓ１にガスＧＤを供給するガス供給口３６Ｃと、空間Ｓ１に蒸気ＧＷを供給する給気口４５Ｃと、空間Ｓ１のガスＧＤ及び蒸気ＧＷを回収するガス回収口３８Ｃとが配置されている。ガス供給口３６Ｃ及び給気口４５Ｃは、下面５７に形成された凹部４２Ｃの内面に配置され、ガス回収口３８Ｃは、下面５７に形成された凹部４３Ｃの内面に配置されている。本実施形態において、空間Ｓ１は、液浸部材４Ｃの下面３０Ｃの少なくとも一部、及び保持部材５６の下面５７と基板Ｐの表面との間の空間である。
【０１４８】
本実施形態においても、液体ＬＱ等の帯電を抑制して、露光不良の発生を抑制することができる。
【０１４９】
なお、本実施形態において、ガス供給口３６Ｃ及び給気口４５Ｃが、液浸部材４Ｃに配置され、ガス回収口３８Ｃが保持部材５６に配置されてもよい。すなわち、ガス供給口３６Ｃ、給気口４５Ｃ、及びガス回収口３８Ｃの一部を保持部材５６に配置し、残りを液浸部材４Ｃに配置してもよい。また、ガス供給口３６Ｃ、給気口４５Ｃ、及びガス回収口３８Ｃの一部を、さらに別の部材に配置してもよい。
【０１５０】
また、第３実施形態においても、ガス供給口３６Ｃと給気口４５Ｃの一方を凹部４２Ｃ内に配置し、他方を保持部材５６の下面５７に配置してもよいし、凹部４２Ｃを設けずに、ガス供給口３６Ｃと給気口４５Ｃの両方を下面５７に設けてもよい。また、第３実施形態においても、凹部４３Ｃを設けずに、下面５７にガス回収口３８Ｃを設けてもよい。また、第３実施形態においても、ガス供給口３６Ｃから加湿されたガスＧＤを供給して、給気口４５Ｃを省いてもよい。また、第３実施形態においても、空間Ｓ２に液体ＬＱの蒸気を供給してもよいし、ガス供給口３７Ｃから加湿されたガスＧＤを供給してもよい。
【０１５１】
なお、上述の第１〜第３実施形態においては、蒸気ＧＷが、液体ＬＱの蒸気によってガスＧＤを加湿する場合を例にして説明したが、液体ＬＱと異なる液体の蒸気によって、ガスＧＤを加湿してもよい。
【０１５２】
また、上述の第１〜第３実施形態においては、ガス供給口から空間Ｓ１に供給されるガスＧＤとガス供給口から空間Ｓ２に供給されるガスＧＤは同じであったが、異なっていてもよい。例えば、空間Ｓ１に供給されるガスＧＤは、液体ＬＱの比抵抗値を変更する物質として二酸化炭素を含み、空間Ｓ２に供給されるガスＧＤが液体ＬＱの比抵抗値を変更する物質として水素を含んでいてもよい。あるいは、空間Ｓ１に供給されるガスＧＤと、空間Ｓ２に供給されるガスＧＤとで、液体ＬＱの比抵抗値を変更する物質の濃度（割合）が異なっていてもよい。
【０１５３】
また、上述の第１〜第３実施形態において、液体ＬＱの比抵抗値を変更する物質を含むガスの供給を、空間Ｓ１と空間Ｓ２のどちらか一方のみに実行してもよい。また、上述の第１〜第３実施形態において、給気口から蒸気ＧＷを供給することによって、及び／又はガス供給口から加湿されたガスＧＤを供給することによって、空間Ｓ１の少なくとも一部を加湿しているが、加湿しなくてもよい。また、上述の第１〜第３実施形態において、空間Ｓ１から気体を回収するガス回収口と空間Ｓ２から気体を回収するガス回収口の少なくとも一方を省略してもよい。
【０１５４】
＜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。
【０１５５】
図６は、第４実施形態に係る液浸部材４Ｄの一例を示す図である。図６において、液浸部材４Ｄは、射出面２３から射出される露光光ＥＬの光路Ｋを第１の比抵抗値を有する第１液体ＬＱ１で満たすために第１液体ＬＱ１を供給する第１供給口３５Ｄと、第１液体ＬＱ１で形成された液浸空間ＬＳ１の周囲の空間Ｓ１１の少なくとも一部に、第１液体ＬＱ１とは異なる比抵抗値を有する第２液体ＬＱ２を供給する第２供給口３６Ｄを備えている。本実施形態において、第２液体ＬＱ２は、第１液体ＬＱ１よりも低い比抵抗値を有する。
【０１５６】
上述の第１実施形態の液浸部材４と同様、本実施形態に係る液浸部材４Ｄは、光路Ｋの周囲の少なくとも一部に配置される。液浸空間ＬＳ１の一部は、液浸部材４Ｄの下面３０Ｄに対向する基板Ｐと、液浸部材４Ｄの下面３０Ｄとの間に形成される。
【０１５７】
第１供給口３５Ｄは、射出面２３と上面３３との間に第１液体ＬＱ１を供給する。本実施形態において、第１液体ＬＱ１は、水（純水）である。
【０１５８】
第２供給口３６Ｄは、液浸部材４Ｄの下面３０Ｄに配置されている。第２供給口３６Ｄは、空間Ｓ１１に第２液体ＬＱ２を供給する。本実施形態において、第２液体ＬＱ２は、第１液体ＬＱ１を含む。すなわち、第２液体ＬＱ２の主成分は、第１液体ＬＱ１（水）である。
【０１５９】
本実施形態において、第２液体ＬＱ２は、第１液体ＬＱ１の比抵抗値を低下させる物質を第１液体ＬＱ１に溶解させる（添加する）ことによって形成される。本実施形態において、その物質は、二酸化炭素である。すなわち、第２液体ＬＱ２は、二酸化炭素を第１液体ＬＱ１（水）に溶解させることによって形成された炭酸水である。
【０１６０】
なお、第２液体ＬＱ２が、オゾンを含んでもよいし、水素を含んでもよい。すなわち、第２液体ＬＱ２が、オゾンを水に溶解させたオゾン水でもよいし、水素を水に溶解させた水素水でもよい。オゾン水、あるいは水素水であっても、第１液体ＬＱ１の比抵抗値を低下させることができる。
【０１６１】
また、液浸部材４Ｄは、下面３０Ｄに配置され、基板Ｐ上の第１液体ＬＱ１の少なくとも一部を回収する第１回収口４０Ｄを備えている。第１回収口４０Ｄには、多孔部材４１Ｄが配置される。液浸部材４Ｄの第１回収口４０Ｄは、上述の第１実施形態の液浸部材４の液体回収口４０とほぼ同じ構成であるため、詳細な説明は省略する。
【０１６２】
第２供給口３６Ｄは、光軸ＡＸに対する放射方向において、第１回収口４０Ｄの外側に配置されている。本実施形態において、ＸＹ平面内における第２供給口３６Ｄの形状は、環状である。第２供給口３６Ｄは、第１回収口４０Ｄを囲むように配置されている。なお、複数の第２供給口３６Ｄが、下面３０Ｄにおいて光路Ｋの周囲に所定間隔で配置されていてもよい。
【０１６３】
また、液浸部材４Ｄは、下面３０Ｄに配置され、基板Ｐ上の第２液体ＬＱ２の少なくとも一部を回収する第２回収口５８Ｄを備えている。第２回収口５８Ｄは、光軸ＡＸに対する放射方向において、第２供給口３６Ｄの外側に配置されている。第２回収口５８Ｄには、多孔部材５９Ｄが配置されている。第１回収口４０Ｄと同様、第２回収口５８Ｄは、多孔部材５９の孔を介して、液体のみを回収し、ガスは回収しない。
【０１６４】
また、液浸部材４Ｄは、内側面３２Ａに配置され、終端光学素子２２と液浸部材４Ｄとの間の空間Ｓ２に、第１液体ＬＱ１の比抵抗値を変更可能な物質を含むガスＧＤを供給可能なガス供給口３７Ｄと、空間Ｓ２のガスＧＤを回収可能なガス回収口３９Ｄとを備えている。液浸部材４Ｄのガス供給口３７Ｄ、及びガス回収口３９Ｄは、上述の第１実施形態の液浸部材４のガス供給口３７、及びガス回収口３９Ｄとほぼ同じ構成であるため、詳細な説明は省略する。
【０１６５】
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。
【０１６６】
制御装置７は、射出面２３及び下面３０Ｄと基板Ｐの表面とを対向させた状態で、第１供給口３５Ｄによる第１液体ＬＱ１の供給動作を行うとともに、第１回収口４０Ｄによる液体の回収動作を行う。第１供給口３５Ｄは、露光光ＥＬの光路Ｋに第１液体ＬＱ１を供給する。下面３０Ｄと基板Ｐの表面との間の第１液体ＬＱ１の少なくとも一部は、第１回収口４０Ｄより回収される。第１供給口３５Ｄから供給された第１液体ＬＱ１によって、射出面２３と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋが第１液体ＬＱ１で満たされるように、液浸空間ＬＳ１が形成される。
【０１６７】
また、制御装置７は、ガス供給口３７Ｄによる空間Ｓ２に対するガスＧＤの供給動作を行うとともに、ガス回収口３９Ｄによる空間Ｓ２のガスＧＤの回収動作を行う。これにより、空間Ｓ２がガスＧＤで満たされ、ガスＧＤは、第１液体ＬＱ１の界面ＬＧ２に接触する。
【０１６８】
また、制御装置７は、第２供給口３６Ｄによる空間Ｓ１１に対する第２液体ＬＱ２の供給動作を行うともに、第２回収口５８Ｄによる空間Ｓ１１の第２液体ＬＱ２の回収動作を行う。第２供給口３６Ｄより空間Ｓ１１に供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、第１回収口４０Ｄより回収される。また、第２供給口３６Ｄより空間Ｓ１１に供給された第２液体ＬＱ２の少なくとも一部は、第２回収口５８Ｄより回収される。すなわち、本実施形態においては、第１回収口４０Ｄは、基板Ｐ上の第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２を回収し、第２回収口５８Ｄは、基板Ｐ上の第２液体ＬＱ２を主に回収する。
【０１６９】
これにより、空間Ｓ１１が第２液体ＬＱ２で満たされ、第２供給口３６Ｄより空間Ｓ１１に供給された第２液体ＬＱ２は、液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱ１の界面ＬＧ１に接触する。
【０１７０】
制御装置７は、液浸空間ＬＳ１が形成された状態で、基板Ｐの露光を開始する。制御装置７は、射出面２３と基板Ｐの表面との間の第１液体ＬＱ１を介して、射出面２３からの露光光ＥＬで基板Ｐを露光する。
【０１７１】
基板Ｐの露光中にも、第１供給口３５Ｄによる第１液体ＬＱ１の供給動作と、第２供給口３６Ｄによる第２液体ＬＱ２の供給動作と、第１回収口４０Ｄによる第１，第２液体ＬＱ１，ＬＱ２の回収動作と、第２回収口５８Ｄによる第２液体ＬＱ２の回収動作と、ガス供給口３７ＤによるガスＧＤの供給動作と、ガス回収口３９ＤによるガスＧＤの回収動作とが並行して実行される。
【０１７２】
本実施形態においては、第１液体ＬＱ１で形成された液浸空間ＬＳ１の周囲の空間Ｓ１は、比抵抗値が低い第２液体ＬＱ２で満たされ、その第２液体ＬＱ２で満たされた空間Ｓ１１によって、液浸空間ＬＳ１の第１液体ＬＱ１と、チャンバ装置５によって制御される内部空間８の気体（本実施形態においては空気）との接触が抑制される。
【０１７３】
本実施形態においては、空間Ｓ１１に、第１液体ＬＱ１よりも低い比抵抗値を有し、界面ＬＧ１の近傍の第１液体ＬＱ１と混ざり合って、その界面ＬＧ１の近傍における第１液体ＬＱ１の比抵抗値を低下させることができる第２液体ＬＱ２が供給されるので、第１液体ＬＱ１の帯電が抑制される。また、その第１液体ＬＱ１に接触する液浸部材４の帯電、基板Ｐの帯電、及び基板ステージ２（プレート部材Ｔ）の帯電が抑制される。
【０１７４】
＜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。
【０１７５】
図７は、第５実施形態に係る液浸部材４Ｅの一例を示す図である。第５実施形態に係る液浸部材４Ｅは、上述の第４実施形態に係る液浸部材４Ｄの変形例である。第４実施形態に係る液浸部材４Ｄと異なる第５実施形態に係る液浸部材４Ｅの特徴的な部分は、光軸ＡＸに対する放射方向において、第２液体ＬＱ２を供給する第２供給口３６Ｅが、第１回収口４０Ｅの内側に配置されている点にある。また、本実施形態の液浸部材４Ｅにおいては、第２回収口（５８Ｄ）が省略されている。
【０１７６】
本実施形態において、第２供給口３６Ｅは、液浸部材４Ｅの下面３０Ｅにおいて光路Ｋの周囲に配置されている。すなわち、第２供給口３６Ｅの形状は、環状である。なお、複数の第２供給口３６Ｅが、下面３０Ｅにおいて光路Ｋの周囲に所定間隔で配置されていてもよい。
【０１７７】
また、液浸部材４Ｅは、空間Ｓ２にガスＧＤを供給するガス供給口３７Ｅと、空間Ｓ２のガスＧＤを回収するガス回収口３９Ｅとを有する。液浸部材４Ｅのガス供給口３７Ｅ、及びガス回収口３９Ｅは、上述の第１実施形態の液浸部材４のガス供給口３７、及びガス回収口３９Ｄとほぼ同じ構成であるため、詳細な説明は省略する。
【０１７８】
本実施形態においては、光路Ｋをが、第１液体ＬＱ１によって形成され、液浸部材４Ｅと基板Ｐとの間における界面ＬＧ１１を含む液浸空間ＬＳ２の周縁部が、第１供給口３５Ｅからの第１液体ＬＱ１と第２供給口３６Ｅからの第２液体ＬＱ２とによって形成される。第１回収口４０Ｅは、多孔部材４１Ｅを介して、第１液体ＬＱ１及び第２液体ＬＱ２の両方を回収する。
【０１７９】
本実施形態においては、界面ＬＧ１１の近傍で、第１液体ＬＱ１より低い比抵抗値の第２液体ＬＱ２が供給されているので、界面ＬＧ１１の近傍における液浸空間ＬＳの液体の帯電を効果的に抑制することができる。
【０１８０】
なお、本実施形態において、光軸ＡＸに対する放射方向において、第１回収口４０Ｅの外側に、第１回収口４０から離れて配置された第２回収口を、液浸部材４Ｅの下面３０Ｅに設けてもよい。
【０１８１】
また、本実施形態において、光軸ＡＸに対する放射方向において、第１回収口４０Ｅの外側に第２液体ＬＱ２の蒸気を供給する給気口を設けて、上述の第１〜第３実施形態と同様に、液浸空間ＬＳ２の周囲の少なくとも一部に、内部空間８よりも高湿度な空間を形成してもよい。
【０１８２】
＜第６実施形態＞
次に、第６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。
【０１８３】
図８は、第６実施形態に係る液浸部材４Ｆの一例を示す図である。第６実施形態は、第４実施形態の変形例である。上述の第４実施形態と異なる第６実施形態の特徴的な部分は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の少なくとも一部であって、光軸ＡＸに対する放射方向において、液浸部材４Ｆの外側に配置された保持部材５６Ｆに第２供給口３６Ｆ、及び第２回収口５８Ｆ（多孔部材５９Ｆ）が配置されている点にある。
【０１８４】
本実施形態において、保持部材５６Ｆは、液浸部材４Ｆの周囲に配置された環状の部材である。保持部材５６Ｆは、基板Ｐの表面と対向可能な下面５７Ｆを有する。本実施形態においては、保持部材５６Ｆの下面５７Ｆと基板Ｐの表面との間に、第２液体ＬＱ２の少なくとも一部が保持される。
【０１８５】
本実施形態においては、液浸部材４Ｆに、光路Ｋに第１液体ＬＱ１を供給する第１供給口３５Ｆと、多孔部材４１Ｆが配置され、基板Ｐ上の液体を回収する第１回収口４０Ｆと、空間Ｓ２にガスＧＤを供給するガス供給口３７Ｆと、空間Ｓ２のガスＧＤを回収するガス回収口３９Ｆとが配置されている。
【０１８６】
本実施形態においては、保持部材５６Ｆの下面５７Ｆに、空間Ｓ１１に第２液体ＬＱ２を供給する第２供給口３６Ｆと、第２液体ＬＱ２の少なくとも一部を回収する第２回収口５８Ｆとが配置されている。第２回収口５８Ｆは、多孔部材５９Ｆを介して、第２液体ＬＱ２を回収する。光軸ＡＸに対する放射方向において、第２回収口５８Ｆは、第２供給口３６Ｆの外側に配置されている。第２回収口５８Ｆは、第２供給口３６Ｆからの第２液体ＬＱ２を主に回収し、第１回収口４０Ｆは、第１供給口３５Ｆからの第１液体ＬＱ１と第２供給口３６Ｆからの第２液体ＬＱ２とを回収する。
【０１８７】
本実施形態においても、第１液体ＬＱ１等の帯電を抑制して、露光不良の発生を抑制することができる。
【０１８８】
なお、本実施形態において、第２供給口３６Ｆを保持部材５６Ｆに配置し、第２回収口５８Ｆを、液浸部材４Ｆ及び保持部材５６Ｆとは異なる部材に配置してもよい。
【０１８９】
＜第７実施形態＞
次に、第７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。
【０１９０】
図９は、第７実施形態に係る液浸部材４Ｇの一例を示す図である。第７実施形態は、第６実施形態の変形例である。
【０１９１】
図９に示すように、空間Ｓ１１に第２液体ＬＱ２を供給する第２供給口３６Ｇが、液浸部材４Ｇの下面３０Ｇに設けられている。また、液浸部材４Ｇは、光路Ｋに第１液体ＬＱ１を供給する第１供給口３５Ｇと、空間Ｓ２にガスＧＤを供給するガス供給口３７Ｇと、空間Ｓ２のガスＧＤを回収するガス回収口３９Ｇと、基板Ｐ上の液体を回収する第１回収口４０Ｇとを有する。
【０１９２】
本実施形態においては、第２液体ＬＱ２の少なくとも一部を回収する第２回収口５８Ｇが、保持部材５６Ｇの下面５７Ｇに設けられている。
【０１９３】
本実施形態においても、第１液体ＬＱ１等の帯電を抑制して、露光不良の発生を抑制することができる。
【０１９４】
なお、上述の第４〜第７実施形態においては、第２液体ＬＱ２が、第１液体ＬＱ１の比抵抗を低下させる物質を第１液体ＬＱ１に溶解させることによって形成される場合を例にして説明したが、第１液体ＬＱ１と異なる液体に物質を溶解させることによって形成されてもよい。すなわち、第１液体ＬＱ１の主成分と、第２液体ＬＱ２の主成分とが異なっていてもよい。
【０１９５】
また、上述の第４〜第７実施形態において、第２液体ＬＱ２に含まれる第１液体ＬＱ１の比抵抗値を低下させる物質が、空間Ｓ２に供給されるガスＧＤに含まれる第１液体ＬＱ１の比抵抗値を低下させる物質と異なっていてもよい。
【０１９６】
また、上述の第４〜第７実施形態において、空間Ｓ２から気体を回収するガス回収口（３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆ，３９Ｇ）が液浸部材（４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ）の上面３２に設けられていてもよいし、ガス回収口（３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆ，３９Ｇ）がなくてもよい。
【０１９７】
また、上述の第４〜第７実施形態において、空間Ｓ２に第１液体ＬＱ１の蒸気を供給してもよいし、第１液体ＬＱ１の蒸気で加湿されたガスＧＤを空間Ｓ２に供給してもよい。
【０１９８】
また、上述の第４〜第７実施形態において、空間Ｓ２にガスＧＤを供給するガス供給口（３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆ，３７Ｇ）、及び空間Ｓ２から気体を回収するガス回収口（３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆ，３９Ｇ）を省いてもよい。
【０１９９】
また、上述の第４、第６、及び第７実施形態において、光軸ＡＸに対する放射方向において、第２回収口（５８Ｄ，５８Ｆ，５８Ｇ）の外側に第２液体ＬＱ２の蒸気を供給する給気口を設けて、上述の第１〜第３実施形態と同様に、空間Ｓ１１の周囲の少なくとも一部に、内部空間８よりも高湿度な空間を形成してもよい。
【０２００】
また、上述の第４、第６、及び第７実施形態において、第２回収口（５８Ｄ，５８Ｆ，５８Ｇ）は液体のみが回収されるように多孔部材（５９Ｄ，５９Ｆ，５９Ｇ）の上側空間の圧力と下面空間の圧力との差が調整されているが、第２回収口（５８Ｄ，５８Ｆ，５８Ｇ）が液体を気体と一緒に回収するようにしてもよい。この場合、多孔部材（５９Ｄ，５９Ｆ，５９Ｇ）を省略してもよい。
【０２０１】
また、上述の第４、第６、及び第７実施形態において、第２回収口（多孔部材）が第１回収口（多孔部材）よりも下方に配置されていてもよい。
【０２０２】
また、上述の第１〜第７実施形態において、第１回収口（４０など）は液体のみを回収しているが、液体を気体と一緒に回収してもよい。この場合、第１回収口（４０など）の多孔部材（４１など）を省略してもよい。
【０２０３】
また、上述の第１〜第７実施形態において、液浸部材（４など）は、終端光学素子２２に対して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の少なくとも一つと平行に可動であってもよいし、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対して回転可能であってもよい。
【０２０４】
なお、上述の第１〜第７実施形態において、液浸部材のプレート部４１が省略されてもよい。例えば、射出面２３の周囲の少なくとも一部に液浸部材の下面（３０など）を設けてもよい。この場合、液浸部材の下面（３０など）が射出面２３と同じ高さ、あるいは射出面２３よりも上方（＋Ｚ側）に配置されてもよい。
【０２０５】
なお、上述の第１〜第７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（第１液体ＬＱ１）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）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。なお、終端光学素子２２の入射側の光路に満たされる液体は、液体ＬＱ（第１液体ＬＱ１）と同じ種類の液体でもよいし、異なる種類の液体でもよい。
【０２０６】
なお、上述の各実施形態の液体ＬＱ（第１液体ＬＱ１）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（第１液体ＬＱ１）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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０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。
【０２２０】
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】
【０２２１】
２…基板ステージ、４…液浸部材、５…チャンバ装置、５Ｂ…環境制御装置、７…制御装置、８…内部空間、２２…終端光学素子、２３…射出面、３５…液体供給口、３５Ｄ…第１供給口、３６…ガス供給口、３６Ｄ…第２供給口、３７…ガス供給口、３８…ガス回収口、３９…ガス回収口、４４…加湿システム、４５…給気口、５６…保持部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＧＤ…ガス、ＧＷ…蒸気、Ｋ…光路、ＬＧ１…界面、ＬＧ２…界面、ＬＱ…液体、ＬＱ１…第１液体、ＬＱ２…第２液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、Ｓ１…空間、Ｓ２…空間
【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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