(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記露光光が射出される光学部材と、
前記光学部材と前記基板との間の光路が前記液体で満たされるように前記液体を供給する液体供給口と、を備え、
前記光学部材と前記基板との間の光路が前記液体で満たされる前に、前記基板を露光するときに前記液体供給口から前記光学部材と前記基板との間の光路に供給される液体の温度よりも高い温度の液体が、前記液体供給口を介して前記基板とは異なる物体の上面に供給される露光装置。
【請求項２】
前記液体供給口から供給される前記液体の温度を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記物体上面に液体供給が開始された後、前記供給される液体の温度を前記基板の露光時に前記液体供給口から供給される液体の温度に切り替える請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光学部材と前記基板との間の光路が前記液体で満たされていないときに前記液体供給口から供給される前記液体の供給量が、前記基板を露光するときに前記液体供給口から供給される前記液体の供給量より多い請求項１または２記載の露光装置。
【請求項４】
前記供給量に応じて、前記光学部材と前記基板との距離が調整される請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記液体供給口から供給された液体を回収する液体回収口と、
前記液体供給口及び前記液体回収口の少なくとも一方を有する液浸部材とを備え、
前記光路が前記液体で満たされていないときに前記液体供給口から供給される前記液体によって、前記光学部材の温度及び前記液浸部材の温度の少なくとも一方が調整される請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記物体は、前記光学部材の射出面と対向する位置に移動可能な可動部材を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記物体は、前記光学部材から射出される前記露光光が入射する第２の光学部材を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
前記物体の上面は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージの上面を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記物体は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージに保持されたダミー基板を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９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１１】
液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
前記露光光が射出される光学部材と前記基板との間の光路が前記液体で満たされる前に、前記基板を露光するときに液体供給口から前記光学部材と前記基板との間の光路に供給される液体の温度よりも高い温度の液体を、前記液体供給口を介して前記基板とは異なる物体の上面に供給することを含む露光方法。
【請求項１２】
前記物体の上面に液体供給が開始された後、前記液体供給口から供給される液体の温度を前記基板の露光時に前記液体供給口から供給される液体の温度に切り替えることを含む請求項１１に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記光学部材と前記基板との間の光路が前記液体で満たされていないときに前記液体供給口から供給される前記液体の供給量が、前記基板を露光するときに前記液体供給口から供給される前記液体の供給量より多い請求項１１または１２記載の露光方法。
【請求項１４】
前記供給量に応じて、前記光学部材と前記基板との距離が調整される請求項１３記載の露光方法。
【請求項１５】
前記液体供給口から供給された液体を、液体回収口から回収することと、
前記光路が前記液体で満たされていないときに前記液体供給口から供給される前記液体によって、前記光学部材の温度、及び前記液体供給口及び前記液体回収口の少なくとも一方を有する液浸部材の温度の少なくとも一方が調整される請求項１１〜１４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１６】
前記物体は、前記光学部材の射出面と対向する位置に移動可能な可動部材を含む請求項１１〜１５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１７】
前記物体は、前記光学部材から射出された前記露光光が入射する第２の光学部材を含む請求項１１〜１５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１８】
前記物体の上面は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージの上面を含む請求項１１〜１５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１９】
前記物体は、前記基板を保持して移動可能な基板ステージに保持されたダミー基板を含む請求項１１〜１５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項２０】
請求項１１〜１９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、
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、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置、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、特許文献１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】欧州特許出願公開第１８７３８１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置において、液体と接触する部材が温度変化する可能性がある。部材が温度変化した状態を放置しておくと、その部材あるいはその部材の近傍に配置されている部材が熱変形したり、液体が温度変化したりする可能性がある。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。そのため、部材の温度変化を抑制でき、たとえ温度変化が発生しても、その部材の温度を短時間で目標温度（基準温度）に調整できる技術の案出が望まれる。
【０００５】
本発明の態様は、温度変化によ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、たとえ温度変化が発生しても、短時間で温度調整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、露光光が射出される光学部材と、光学部材と物体との間の光路が液体で満たされるように液体を供給する液体供給口と、液体供給口から供給された液体を回収する第１液体回収口と、光学部材が配置される空間の温度を制御するチャンバ装置と、チャンバ装置によって制御される空間の温度よりも高い温度の気体を供給する気体供給口と、を備え、液体供給口から液体を供給する液体供給動作を停止しているときに、液体回収口から液体を回収する液体回収動作の少なくとも一部と並行して、あるいは液体回収動作の終了後に、気体供給口から前記気体を供給する気体供給動作を行う露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２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、露光光が射出される光学部材と、光学部材と物体との間の光路が液体で満たされるように液体を供給する液体供給口と、を備え、光学部材と物体との間の光路が液体で満たされていないときに液体供給口から供給される液体の温度が、基板を露光するときに液体供給口から供給される液体の温度よりも高い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、露光光が射出される光学部材と、光学部材と物体との間の光路が液体で満たされるように液体を供給する液体供給口と、を備え、光学部材と物体との間の光路が液体で満たされていないときに液体供給口から供給される液体の供給量が、基板を露光するときに液体供給口から供給される液体の供給量より多い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、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光が射出される光学部材と物体との間の光路が液体で満たされるように液体を供給することと、液体供給口から供給された液体を回収することと、光学部材が配置される空間の温度を制御することと、液体供給口から液体を供給する液体供給動作を停止しているときに、液体回収口から液体を回収する液体回収動作の少なくとも一部と並行して、あるいは液体回収動作の終了後に、空間の温度よりも高い温度の気体を気体供給口から供給する気体供給動作を行うことと、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、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光が射出される光学部材と物体との間の光路が液体で満たされていないときに、液体を第１温度で液体供給口から供給することと、液体供給口から供給された第１温度の液体を回収することと、光学部材と物体との間の光路が第１温度の液体で満たされた後、第１温度よりも低い第２温度で液体供給口から液体を供給することと、光学部材と物体との間の光路が液体供給口から第２温度で供給された液体で満たされた状態で、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、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光が射出される光学部材と物体との間の光路が液体で満たされていないときに、単位時間当たり第１供給量で液体供給口から液体を供給することと、液体供給口から供給された第１温度の液体を回収することと、光学部材と物体との間の光路が第１温度の液体で満たされた後、第１供給量よりも少ない第２供給量で、液体供給口から液体を供給することと、液体供給口から第２供給量で液体を供給しながら、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の態様は、第４〜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】
本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、稼動率の低下を抑制できる。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実施形態に係る液浸部材、捕集部材、及び気体供給部材の近傍を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る液浸部材、捕集部材、及び気体供給部材を下面側から見た図である。
【図４】第１実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図６】第３実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図７】第４実施形態に係る露光装置の一部を拡大した側断面図である。
【図８】第４実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１０】マイクロデバイスの製造工程の一例を示す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。
【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。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、少なくとも投影光学系ＰＬを収容するチャンバ装置３と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。
【００１８】
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上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された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。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、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、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。
【００１９】
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。露光装置ＥＸ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を形成可能な液浸部材５を備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００２０】
本実施形態において、液浸空間ＬＳ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６から射出される露光光ＥＬの光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように形成される。終端光学素子６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７を有する。射出面７は、下方（−Ｚ方向）を向く。液浸空間ＬＳは、終端光学素子６と、その終端光学素子６の射出面７と対向する物体との間の光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように形成される。射出面７と対向する位置は、射出面７から射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。
【００２１】
液浸部材５は、露光光ＥＬが射出される終端光学素子６の近傍に配置されている。液浸部材５は、下面８を有する。下面８は、下方（−Ｚ方向）を向く。本実施形態において、射出面７と対向可能な物体は、下面８と対向可能である。物体の表面が射出面７と対向する位置に配置されたとき、下面８の少なくとも一部と物体の表面とが対向する。射出面７と物体の表面とが対向しているとき、終端光学素子６の射出面７と物体の表面との間の空間は液体ＬＱを保持できる。また、下面８と物体の表面とが対向しているとき、液浸部材５の下面８と物体の表面との間の空間は液体ＬＱを保持できる。一方側の射出面７及び下面８と他方側の物体の表面との間に保持された液体ＬＱによって、液浸空間ＬＳが形成される。
【００２２】
本実施形態において、射出面７及び下面８と対向可能な物体は、終端光学素子６の射出側（像面側）で移動可能な物体を含み、射出面７及び下面８と対向する位置に移動可能な物体を含む。本実施形態においては、射出面７及び下面８と対向する位置に移動可能な物体は、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。なお、以下においては、説明を簡単にするために、主に、一方側の射出面７及び下面８と他方側の基板Ｐとが対向している状態を例にして説明する。
【００２３】
本実施形態においては、射出面７及び下面８と対向する位置に配置された基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成され、その基板Ｐの表面と下面８との間に液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧが形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光時に、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。
【００２４】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路に対して液浸部材５の外側に配置された捕集部材９を備えている。捕集部材９は、下面１０を有する。下面１０は、下方（−Ｚ方向）を向く。本実施形態において、射出面７及び下面８と対向可能な物体は、下面１０と対向する位置に移動可能である。すなわち、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方は、下面１０と対向する位置に移動可能である。
【００２５】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、気体を供給する気体供給部材１１を備えている。本実施形態において、気体供給部材１１は、露光光ＥＬの光路に対して液浸部材５の外側に配置されている。気体供給部材１１は、下面１２を有する。下面１２は、下方（−Ｚ方向）を向く。本実施形態において、射出面７及び下面８と対向可能な物体は、下面１２と対向する位置に移動可能である。すなわち、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方は、下面１２と対向する位置に移動可能である。
【００２６】
チャンバ装置３は、少なくとも終端光学素子６を含む投影光学系ＰＬが配置される内部空間３Ｓを形成する。チャンバ装置３は、内部空間３Ｓの環境（温度、湿度、及びクリーン度等）を制御する環境制御装置３Ｃを含む。本実施形態においては、内部空間３Ｓには、少なくともマスクステージ１、基板ステージ２、照明系ＩＬの少なくとも一部、投影光学系ＰＬ、液浸部材５、捕集部材９、及び気体供給部材１１が配置される。
【００２７】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光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。
【００２８】
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のパターン形成面（下面）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。マスクステージ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第１駆動システム１Ｄの作動により、マスクＭを保持してＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ１は、マスク保持部１ＨでマスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００２９】
マスクステージ１（マスクＭ）の位置情報は、干渉計システム１５のレーザ干渉計１５Ａによって計測される。レーザ干渉計１５Ａは、マスクステージ１に設けられた反射ミラー１Ｒを用いて位置情報を計測する。制御装置４は、レーザ干渉計１５Ａの計測結果に基づいて第１駆動システム１Ｄを作動し、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置制御を行う。
【００３０】
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。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒ＰＫで保持される。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軸とほぼ平行である。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。
【００３１】
基板ステージ２は、ベース部材１３のガイド面１４上を移動可能である。本実施形態においては、ガイド面１４は、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ２は、基板Ｐを保持して、ガイド面１４に沿って、ＸＹ平面内を移動可能である。
【００３２】
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、基板保持部２Ｈは、基板Ｐの露光面（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。基板ステージ２は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第２駆動システム２Ｄの作動により、基板Ｐを保持してＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ２は、基板保持部２Ｈで基板Ｐを保持した状態で、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。
【００３３】
基板ステージ２は、基板保持部２Ｈの周囲に配置された上面２Ｔを有する。本実施形態において、上面２Ｔは、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。また、基板ステージ２は、凹部２Ｃを有する。基板保持部２Ｈは、凹部２Ｃの内側に配置される。本実施形態において、上面２Ｔと、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面とは、ほぼ同一平面内に配置される（面一である）。
【００３４】
基板ステージ２（基板Ｐ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報は、干渉計システム１５のレーザ干渉計１５Ｂによって計測される。レーザ干渉計１５Ｂは、基板ステージ２に設けられた反射ミラー２Ｒを用いて位置情報を計測する。また、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの表面の位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）が、フォーカス・レベリング検出システム（不図示）によって検出される。制御装置４は、レーザ干渉計１５Ｂ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第２駆動システム２Ｄを作動し、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
【００３５】
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４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４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、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００３６】
次に、液浸部材５、捕集部材９、及び気体供給部材１１について、図２、及び図３を参照して説明する。図２は、液浸部材５、捕集部材９、及び気体供給部材１１を示すＹＺ平面と平行な側断面図、図３は、液浸部材５、捕集部材９、及び気体供給部材１１を下側（−Ｚ側）から見た図である。
【００３７】
なお、以下の説明においては、終端光学素子６の射出面７、液浸部材５の下面８、捕集部材９の下面１０、及び気体供給部材１１の下面１２と対向する位置に基板Ｐが配置されている場合を例にして説明するが、上述のように、射出面７、下面８、下面１０、及び下面１２と対向する位置には、基板ステージ２等、基板Ｐ以外の物体も配置可能である。
【００３８】
なお、本実施形態においては、射出面７、下面８、下面１０、及び下面１２は、互いに平行であるが、互いに平行でなくてもよい。また、は、ＸＹ平面と平行であるが、射出面７、下面８、下面１０、及び下面１２の少なくとも一つは、ＸＹ平面と平行でなくてもよいし、曲面であってもよい。
【００３９】
液浸部材５は、環状の部材である。液浸部材５は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。本実施形態において、液浸部材５の一部は、終端光学素子６の周囲に配置されている。本実施形態においては、液浸部材５は、終端光学素子６の周囲に配置される第１プレート部１６と、終端光学素子６の射出面７から射出された露光光ＥＬが通過する開口１７を有し、射出面７の少なくとも一部と対向する位置に配置される第２プレート部１８とを有する。
【００４０】
第１プレート部１６は、終端光学素子６の外周面６Ｔと対向し、その外周面６Ｔに沿って形成された内周面１６Ｔを有する。内周面１６Ｔは、外周面６Ｔと所定の間隙Ｇ１を介して対向するように配置される。また、外周面６Ｔ及び内周面１６Ｔは、光軸ＡＸ（光路Ｋ１）に対する放射方向において、基板Ｐの表面から除々に離れるように傾斜している。本実施形態においては、間隙Ｇ１は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの少なくとも一部が流入可能な大きさを有する。
【００４１】
第２プレート部１８の少なくとも一部は、Ｚ軸方向に関して射出面７と基板Ｐの表面との間に配置される。開口１７は、第２プレート部１８のほぼ中央に配置されている。射出面７から射出された露光光ＥＬは、開口１７を通過可能である。例えば、基板Ｐの露光中、射出面７から射出された露光光ＥＬは、開口１７を通過し、液体ＬＱ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は、開口１７における露光光ＥＬの断面形状はＸ軸方向を長手方向とする略矩形状（スリット状）である。開口１７は、露光光ＥＬの断面形状に応じて、ＸＹ方向において略矩形状（スリット状）に形成されている。また、開口１７における露光光ＥＬの断面形状と、基板Ｐにおける投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲの形状とはほぼ同じである。
【００４２】
第２プレート部１８は、射出面７と対向するように＋Ｚ方向を向く上面１９と、上面１９と逆の−Ｚ方向を向く下面２０とを有する。上面１９は、射出面７の一部と対向する。下面２０は、基板Ｐの表面と対向可能である。上面１９及び下面２０のそれぞれは、開口１７（光路Ｋ１）の周囲に配置されている。下面２０と基板Ｐの表面との間の空間は液体ＬＱを保持可能である。下面２０と対向する位置に基板Ｐが配置されているとき、液浸部材５の下面２０と基板Ｐの表面との間の空間は液体ＬＱを保持できる。
【００４３】
本実施形態において、上面１９は、平坦であり、射出面７（ＸＹ平面）とほぼ平行である。上面１９は、ＸＹ平面と平行でなくてもよく、曲面であってもよいし、凹凸形状でもよい。本実施形態においては、ＸＹ平面内における下面２０の外形は、矩形状である。
【００４４】
また、液浸部材５は、液体ＬＱを供給する液体供給口２１と、液体供給口２１に接続され、液体供給口２１に供給する液体ＬＱが流れる内部流路２２と、液体ＬＱを回収する第１液体回収口２３と、第１液体回収口２３に接続され、第１液体回収口２３から回収された液体ＬＱが流れる内部流路２４とを備えている。
【００４５】
液体供給口２１は、終端光学素子６と基板Ｐとの間の光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱを供給する。液体供給口２１は、光路Ｋの近傍に配置されており、液浸空間ＬＳを形成するために、光路Ｋ１に液体ＬＱを供給可能である。本実施形態において、液体供給口２１は、露光光ＥＬの光路Ｋ１の近傍において、その光路Ｋ１に面するように液浸部材５の所定位置に配置されている。本実施形態において、射出面７と上面１９とは所定の間隙Ｇ２を介して対向する。液体供給口２１は、射出面７と上面１９との間の空間２５に液体ＬＱを供給可能である。本実施形態においては、液体供給口２１は、光路Ｋ１に対してＹ軸方向両側のそれぞれに配置されている。
【００４６】
液体供給口２１は、内部流路２２、及び流路制御機構２７が配置されたチューブ部材２６Ｐの流路２６を介して、液体供給装置２９と接続されている。液体供給装置２９は、温度調整装置３０を含み、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。また、液体供給装置２９は、マスフローコントローラと呼ばれる流量制御装置を含み、液体ＬＱの単位時間当たりの供給量を調整可能である。液体供給装置２９から送出された液体ＬＱは、流路２６、及び内部流路２２を介して、液体供給口２１に供給される。液体供給口２１は、液浸空間ＬＳを形成するために、液体供給装置２９からの液体ＬＱを、露光光ＥＬの光路Ｋ１に供給する。
【００４７】
第１液体回収口２３は、液体供給口２１から供給された液体ＬＱを回収する。第１液体回収口２３は、基板Ｐの表面と対向する液浸部材５の所定位置に配置されている。本実施形態において、第１液体回収口２３は、光路Ｋ１に対して下面２０の外側に配置されている。本実施形態においては、第１液体回収口２３は、下面２０（光路Ｋ１）の周囲に配置されている。
【００４８】
第１液体回収口２３は、下方（−Ｚ方向）を向き、基板Ｐの表面と対向するように配置されている。本実施形態において、第１液体回収口２３は、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収可能である。第１液体回収口２３とその第１液体回収口２３と対向する基板Ｐの表面との間の液体ＬＱは、第１液体回収口２３から回収される。
【００４９】
本実施形態において、第１液体回収口２３には、多孔部材３１が配置されている。多孔部材３１は、複数の小さい孔が形成された薄いプレート部材である。多孔部材３１は、薄いプレート部材を加工して、複数の孔を形成した部材であり、メッシュプレートとも呼ばれる。本実施形態において、多孔部材３１は、チタンで形成されている。なお、多孔部材３１が、ステンレスで形成されてもよい。
【００５０】
多孔部材３１は、内部流路２４に面するように＋Ｚ方向を向く上面３１Ａと、上面３１Ａと逆の−Ｚ方向を向く下面３１Ｂと、上面３１Ａと下面３１Ｂとを連通する複数の孔とを有する。本実施形態において、上面３１Ａと下面３１Ｂとは、ほぼ平行である。本実施形態において、上面３１Ａと下面３１Ｂとは、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。
【００５１】
本実施形態において、液浸部材５の下面８は、第２プレート部１８の下面２０及び多孔部材３１の下面３１Ｂを含む。下面８は、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。本実施形態においては、多孔部材３１の下面３１Ｂは、第２プレート部１８の下面２０の＋Ｚ側に配置されている。第２プレート部１８の下面２０と、多孔部材３１の下面３１Ｂとの間に、段差が形成されている。
【００５２】
第１液体回収口２３は、内部流路２４、及びチューブ部材３２Ｐの流路３２を介して、第１液体回収装置３３と接続されている。第１液体回収装置３３は、真空システムを含む圧力調整装置を有し、流路３２及び内部流路２４にかかる負圧を調整可能である。第１液体回収装置３３は、流路３２及び内部流路２４を負圧にして、上面３１Ａと下面３１Ｂとの間に圧力差を発生させることによって、基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部を、多孔部材３１の孔を介して回収する。下面３１Ｂと接触した基板Ｐ上の液体ＬＱは、多孔部材３１の孔を介して、内部流路２４に流入する。内部流路２４に流入した液体ＬＱは、流路３２を介して、第１液体回収装置３３に回収される。
【００５３】
本実施形態においては、制御装置４は、液体供給口２１による液体供給動作と並行して、第１液体回収口２３による液体回収動作を実行して、液浸空間ＬＳを形成する。
【００５４】
捕集部材９は、環状の部材である。捕集部材９は、露光光ＥＬの光路Ｋ１の周囲に配置されている。本実施形態において、捕集部材９は、液浸部材５の周囲に配置されている。本実施形態においては、液浸部材５の外側面５Ｇと捕集部材９の内側面９Ｇとは、所定の間隙Ｇ３を介して対向する。
【００５５】
間隙Ｇ３の下端には、開口４６が形成される。開口４６は、第１液体回収口２３の（光路Ｋ１）の周囲に配置される。開口４６は、外周面５Ｇの下端と内周面９Ｇの下端とで規定される。本実施形態において、開口４６は、環状（矩形環状）のスリットである。
【００５６】
捕集部材９は、液体ＬＱを回収するための第２液体回収口３４と、第２液体回収口３４に接続され、第２液体回収口３４より回収された液体ＬＱが流れる内部流路３５とを備えている。
【００５７】
第２液体回収口３４は、基板Ｐの表面と対向する捕集部材９の所定位置に配置されている。本実施形態において、第２液体回収口３４は、光路Ｋ１に対して第１液体回収口２３の外側に配置されている。本実施形態においては、第２液体回収口３４は、開口４６（光路Ｋ１）の周囲に配置されている。
【００５８】
第２液体回収口３４は、下方（−Ｚ方向）を向き、基板Ｐの表面と対向するように配置されている。本実施形態において、第２液体回収口３４は、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収可能である。第２液体回収口３４とその第２液体回収口３４と対向する基板Ｐの表面との間の液体ＬＱは、第２液体回収口３４から回収される。
【００５９】
本実施形態において、第２液体回収口３４には、多孔部材３６が配置されている。多孔部材３６は、メッシュプレートである。多孔部材３６は、内部流路３５に面するように＋Ｚ方向を向く上面３６Ａと、上面３６Ａと逆の−Ｚ方向を向く下面３６Ｂと、上面３６Ａと下面３６Ｂとを連通する複数の孔とを有する。本実施形態において、上面３６Ａと下面３６Ｂとは、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。本実施形態において、捕集部材９の下面１０は、多孔部材３６の下面３６Ｂを含む。本実施形態においては、多孔部材３１の下面３１Ｂと多孔部材３６の下面３６Ｂとは、ほぼ同一平面内に配置される（面一である）。
【００６０】
第２液体回収口３４は、内部流路３５、及びチューブ部材３７Ｐの流路３７を介して、第２液体回収装置３８と接続されている。第２液体回収装置３８は、真空システムを含む圧力調整装置を有し、流路３７及び内部流路３５にかかる負圧を調整可能である。下面３６Ｂと接触した基板Ｐ上の液体ＬＱは、多孔部材３６の孔を介して、内部流路３５に流入する。内部流路３５に流入した液体ＬＱは、流路３７を介して、第２液体回収装置３８に回収される。
【００６１】
第２液体回収口３４は、基板Ｐの露光時に、液体ＬＱを回収可能である。第２液体回収口３４は、基板Ｐの露光時に、例えば第１液体回収口２３で回収しきれなかった液体ＬＱを回収する。本実施形態においては、第２液体回収口３４は、少なくとも基板Ｐの液浸露光中、第２液体回収口３４の周囲の流体（液体ＬＱ、気体を含む）を吸引し続ける。下面１０と対向する位置に液体ＬＱが存在しない場合、第２液体回収口３４は、気体のみを回収（吸引）する。一方、例えば液浸空間ＬＳから液体ＬＱが流出し、下面１０と対向する位置に配置された場合、第２液体回収口３４は、その液体ＬＱを気体とともに回収する。これにより、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが、露光光ＥＬの光路Ｋ１に対して液浸部材５の外側に流出したり、基板Ｐ上に液体ＬＱが残留したりすることが抑制される。なお、第２液体回収口３４から、液体のみを回収（吸引）するようにしてもよい。
【００６２】
気体供給部材１１は、光路Ｋ１に対して液浸部材５の外側に配置されている。本実施形態においては、４つの気体供給部材１１が、液浸部材５の周囲の一部に配置されている。本実施形態においては、気体供給部材１１は、光路Ｋ１に対してＹ軸方向両側のそれぞれ、及びＸ軸方向両側のそれぞれに配置されている。本実施形態において、気体供給部材１１の一部は、液浸部材５と捕集部材９との間に配置されている。
【００６３】
気体供給部材１１は、気体ＧＳを供給する気体供給口３９と、気体供給口３９に接続され、気体供給口３９に供給する気体ＧＳが流れる内部流路４０とを備えている。気体供給口３９は、基板Ｐの表面と対向する気体供給部材１１の下面１２に配置されている。
【００６４】
気体供給口３９は、光路Ｋに対して下面２０の外側に配置されている。本実施形態においては、気体供給口３９は、光路Ｋに対して第１液体回収口２３の外側に配置されている。本実施形態においては、気体供給部材１１の下面１２は、液浸部材５の外周面５Ｇと捕集部材９の内周面９Ｇとの間の間隙Ｇ３に配置され、気体供給口３９は、第１液体回収口２３と第２液体回収口３４との間に配置されている。
【００６５】
本実施形態においては、４つの気体供給口３９が、第１液体回収口２３と第２液体回収口３４との間に配置されている。本実施形態においては、気体供給口３９は、光路Ｋ１に対してＹ軸方向両側のそれぞれ、及びＸ軸方向両側のそれぞれに配置されている。
【００６６】
気体供給口３９は、下方（−Ｚ方向）を向き、基板Ｐの表面と対向するように配置されている。本実施形態において、気体供給口３９は、基板Ｐの表面に向けて気体ＧＳを供給可能である。
【００６７】
気体供給口３９は、内部流路４０、及びチューブ部材４１Ｐの流路４１を介して、気体供給装置４２と接続されている。気体供給装置４２は、温度調整装置４３を含み、清浄で温度調整された気体ＧＳを送出可能である。また、気体供給装置４２は、気体ＧＳの単位時間当たりの供給量を調整可能である。気体供給装置４２から送出された気体ＧＳは、流路４１、及び内部流路４０を介して、気体供給口３９に供給される。気体供給口３９は、気体供給装置４２からの気体ＧＳを、間隙Ｇ３に吹き出す。
【００６８】
本実施形態において、流路制御機構２７には、チューブ部材４４Ｐの流路４４を介して、気体吸引装置４５が接続されている。液体供給口２１は、内部流路２２、流路２６、及び流路４４を介して、気体吸引装置４５と接続可能である。
【００６９】
流路制御機構２７は、例えば電磁バルブ等のバルブ機構を含み、制御装置４に制御される。制御装置４は、液体供給口２１と液体供給装置２９との間の流路を開けるとき、流路２６と流路４４との間の流路を閉じ、液体供給口２１と気体吸引装置４５との間の流路を開けるとき、液体供給口２１と液体供給装置２９との間の流路を閉じるように、流路制御機構２７を制御する。
【００７０】
気体吸引装置４５は、真空システムを含む圧力調整装置を有し、流路４４と流路２６との間の流路が開いているとき、内部流路２２、流路２６、及び流路４４にかかる負圧を調整可能である。気体吸引装置４５は、内部流路２２、流路２６、及び流路４４を負圧にすることによって、液体供給口２１の周囲の気体ＧＳを吸引可能である。液体供給口２１は、上面１９と射出面７との間の空間２５に面するように配置されており、その空間２５の流体（主に気体）を吸引可能である。このように、本実施形態においては、空間２５に液体ＬＱを供給可能な開口（液体供給口）２１が、空間２５の流体（気体ＧＳなど）を吸引する気体吸引口として機能する。
【００７１】
制御装置４は、液体供給装置２９から開口（液体供給口）２１に液体ＬＱを供給して、空間２５に液体ＬＱを供給するとき、流路２６と流路４４との間の流路が閉じるように、流路制御機構２７を制御する。一方、制御装置４は、空間２５の気体を開口（気体吸引口）２１から吸引するとき、液体供給装置２９と開口２１との間の流路が閉じるように、流路制御機構２７を制御する。このように、制御装置４は、流路制御機構２７を用いて、開口（液体供給口）２１から液体ＬＱを供給する液体供給動作と、開口（気体吸引口）２１から気体ＧＳを吸引する気体吸引動作とを切り替えることができる。
【００７２】
次に、上述した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。
【００７３】
基板Ｐを露光するために、液体供給口２１から液体ＬＱが供給される。液体供給口２１から液体ＬＱが供給されるとき、射出面７及び下面８と対向する位置に、基板Ｐ（基板ステージ２）等の物体が配置される。液体供給装置２９から送出された液体ＬＱは、流路２６、及び内部流路２２を介して液体供給口２１に供給される。液体供給口２１は、射出面７と上面１９との間の空間２５に液体ＬＱを供給する。液体ＬＱは、空間２５を流れ、開口１７を介して、液浸部材５の下面８と基板Ｐの表面との間の空間に流入し、その下面８と基板Ｐの表面との間に保持される。これにより、終端光学素子６の射出面７と基板Ｐの表面との間の光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされる。
【００７４】
また、本実施形態においては、液体供給口２１による液体供給動作と並行して、第１液体回収口２３による液体回収動作が実行される。これにより、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。
【００７５】
また、制御装置４は、液浸空間ＬＳを形成した状態において、第２液体回収口３４による流体吸引動作を開始する。図２に示すように、基板Ｐがほぼ静止している状態においては、第２液体回収口３４から液体ＬＱが回収されない。第２液体回収口３４は、その第２液体回収口３４の周囲の気体を吸引する。
【００７６】
また、基板Ｐの露光が開始される前に、チャンバ装置３の内部空間３Ｓの環境が、環境制御装置３Ｃによって調整される。環境制御装置３Ｃを含むチャンバ装置３によって、内部空間３Ｓが所定温度（例えば２３℃）Ｔｈに調整される。制御装置４は、少なくとも基板Ｐの露光中、チャンバ装置３を用いて、内部空間３Ｓの温度を制御する。
【００７７】
液浸空間ＬＳが形成された後、制御装置４は、基板Ｐの露光を開始する。制御装置４は、射出面７及び下面８と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成した状態で、終端光学素子６及び液浸部材５に対して、基板ＰをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液体ＬＱとを介して露光光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は露光光ＥＬで露光される。
【００７８】
本実施形態においては、少なくとも基板Ｐが移動しているとき、制御装置４は、第２液体回収口３４を用いる流体吸引動作を継続する。第２液体回収口３４は、第２液体回収口３４の周囲の流体を吸引し続ける。
【００７９】
基板Ｐの露光中においては、気体供給口３９による気体供給動作は実行されない。
【００８０】
基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から液体ＬＱを供給するとき、制御装置４は、液体供給口２１から所定温度Ｔｅの液体ＬＱが単位時間当たり所定の供給量Ｆｅで供給されるように、温度調整装置３０及びマスフローコントローラを含む液体供給装置２９を制御する。本実施形態においては、基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｅが、チャンバ装置３によって制御される内部空間３Ｓの温度Ｔｈとほぼ同じになるように、液体供給装置２９が制御される。
【００８１】
ところで、例えば露光装置ＥＸのメンテナンス時等、露光装置ＥＸの稼動を所定期間停止する場合、露光光ＥＬの照射が停止され、光路Ｋ１を満たしている液浸空間ＬＳの液体ＬＱが取り去られる。すなわち、光路Ｋ１が気体で満たされた空間と変更するために、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを取り去る。液浸空間ＬＳの液体ＬＱを取り去るために、制御装置４は、液体供給口２１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を停止する。また、制御装置４は、液体供給動作を停止した状態で、第１液体回収口２３から液体ＬＱを回収する液体回収動作を所定時間継続する。これにより、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの大部分が取り去られ、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていない状態となる。液体ＬＱが取り去られた後、制御装置４は、第１液体回収口２３による液体回収動作を終了する。
【００８２】
本実施形態においては、液体ＬＱが取り去られた後においても、制御装置４は、チャンバ装置３を用いて、終端光学素子６が配置される内部空間３Ｓの温度を制御する。本実施形態においては、制御装置４は、液体ＬＱが取り去られた後においても、チャンバ装置３を用いて、内部空間３Ｓの温度を、基板Ｐを露光するときの温度（２３℃）Ｔｈに制御する。
【００８３】
図４は、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていない非液浸状態の一例を示す図である。図４に示すように、液体ＬＱが取り去られ、第１液体回収口２３による液体回収動作が終了した後、制御装置４は、液体供給口２１による液体供給動作を停止した状態で、気体供給口３９から気体ＧＳを供給する気体供給動作を行う。
【００８４】
本実施形態においては、制御装置４は、気体供給口３９から、チャンバ装置３によって制御される内部空間３Ｓの温度Ｔｈよりも高い温度Ｔｇの気体ＧＳが供給されるように、温度調整装置４３を含む気体供給装置４２を制御する。
【００８５】
このように、本実施形態においては、液体供給口２１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を停止しているときに、第１液体回収口２３から液体ＬＱを回収する液体回収動作の終了後に、内部空間３Ｓの温度Ｔｈよりも高い温度Ｔｇの気体ＧＳを気体供給口３９から供給する気体供給動作が行われる。
【００８６】
本実施形態においては、図４に示すように、終端光学素子６の射出面７と対向する位置に物体が配置された状態で、気体供給動作が実行される。なお、気体供給動作が実行されるときに終端光学素子６の射出面７と対向する位置に配置される物体は、基板Ｐのみならず、例えば基板ステージ２の上面２Ｆ、あるいは基板ステージ２（基板保持部２Ｈ）に保持されたダミー基板でもよい。ダミー基板は、基板Ｐとほぼ同じ外形で、デバイスの製造が不可能な部材である。以下の説明では、簡単のため、基板Ｐが配置される場合を例にして説明する。
【００８７】
図４に示すように、気体供給口３９から供給された気体ＧＳは、外周面５Ｇ及び内周面９Ｇにガイドされつつ、間隙Ｇ３を流れる。間隙Ｇ３の下端の開口４６から吹き出された気体ＧＳの少なくとも一部は、液浸部材５の下面８（下面２０）側の空間に供給される。本実施形態において、開口４６は、下面８の周囲に配置された環状のスリットである。したがって、開口４６は、下面８の外縁のほぼ全域に向けて気体ＧＳを供給することができる。
【００８８】
本実施形態においては、気体供給口３９による気体供給動作と並行して、気体吸引口２１から気体を吸引する気体吸引動作が実行される。上述のように、気体吸引口２１は、空間２５の気体ＧＳを吸引可能である。
【００８９】
気体供給口３９より供給され、開口４６から吹き出された気体ＧＳの少なくとも一部は、下面８側の空間、すなわち液浸部材５の下面８と基板Ｐの表面との間の空間を、開口１７に向かって流れる。開口１７に向かって流れた気体ＧＳの少なくとも一部は、開口１７を介して、終端光学素子６に供給される。また、開口１７を介して終端光学素子６に供給された気体ＧＳの少なくとも一部は、射出面７と上面１９との間の空間２５を流れる。このように、本実施形態においては、気体供給口３９による気体供給動作により、終端光学素子６の表面（射出面７、外周面６Ｔを含む）に気体ＧＳが供給される。終端光学素子６の表面に供給された気体ＧＳの少なくとも一部は、気体吸引口２１に吸引される。また、間隙Ｇ１の気体の少なくとも一部も、気体吸引口２１に吸引される。
【００９０】
本実施形態においては、気体吸引口２１による気体吸引動作が、気体供給口３９（開口４６）による気体供給動作の少なくとも一部と並行して行われることにより、気体供給口３９（開口４６）から、下面８側の空間、開口１７、及び空間２５を介して気体吸引口２１へ向かう気体ＧＳの流れが生成される。気体吸引口２１を用いる気体吸引動作によって、気体供給口３９（開口４６）から供給された気体ＧＳは、所定の流量（流速）で、下面８、上面１９、及び射出面７に接触しながら、気体吸引口２１に向かって流れることができる。
【００９１】
光路Ｋ１から液体ＬＱを取り去る液体回収動作に起因して、終端光学素子６の温度低下が発生する可能性がある。すなわち、液体回収動作により、液体ＬＱの気化熱による終端光学素子６の温度低下が発生する可能性が高くなる。例えば、液体供給動作を停止し、液体回収動作を実行した後、終端光学素子６の表面に液体ＬＱが残留する可能性があり、その残留した液体ＬＱの気化熱によって、終端光学素子６の温度低下が発生する可能性がある。終端光学素子６の温度低下を放置しておくと、例えば終端光学素子６あるいはその近傍に配置されている各種部材が熱変形する可能性がある。また、終端光学素子６の温度低下を放置しておくと、例えば基板Ｐの露光を実行（再開）したとき、光路Ｋ１に供給された液体ＬＱが終端光学素子６との接触により基準温度（目標温度）に対して変動してしまい、その結果、露光不良が発生する可能性がある。温度低下した終端光学素子６が基準温度に復帰するまで、例えば温度低下した終端光学素子６の温度が内部空間３Ｓの温度Ｔｈに馴染むまで待ち時間を設けることが考えられるが、待ち時間が長い場合、露光装置ＥＸの稼動率の低下を招く。
【００９２】
本実施形態によれば、少なくとも内部空間３Ｓの温度Ｔｈより高い温度Ｔｇの気体ＧＳを供給する気体供給動作により、液体回収動作に起因する終端光学素子６の温度低下を抑制することができる。
【００９３】
また、気体供給動作により、終端光学素子６の表面を乾燥することができる。液体回収動作で光路Ｋ１から液体ＬＱが取り去られた後、終端光学素子６の表面に液体ＬＱが残留していても、気体供給動作により、終端光学素子６の表面を乾燥することができる。液体ＬＱの残留を放置しておくと、その液体ＬＱの付着跡（ウォーターマーク）が終端光学素子６の表面に形成される可能性がある。本実施形態によれば、気体供給動作により、終端光学素子６の表面を乾燥することによって、残留した液体ＬＱを除去することができる。したがって、液体ＬＱの付着跡の発生を抑制することができる。また、高い温度Ｔｇの気体ＧＳを用いることにより、短時間で乾燥することができる。
【００９４】
また、本実施形態によれば、気体供給動作により、液浸部材５の温度低下を抑制したり、液浸部材５の表面（下面８、上面１９を含む）を乾燥したりすることができる。また、気体供給動作が実行されるときに射出面７と対向する位置に配置されている物体の温度低下を抑制したり、その物体の表面を乾燥したりすることができる。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態によれば、液体回収動作に起因する終端光学素子６などの温度低下を抑制することができる。したがって、例えばメンテナンス等のために露光装置ＥＸの稼動が停止している状態から、稼動（基板Ｐの露光）を再開するまでの時間を短くすることができる。したがって、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制することができる。また、終端光学素子６などの温度低下に起因する露光不良の発生を抑制することができる。
【００９６】
本実施形態においては、気体供給口３９から供給された気体ＧＳは、例えば基板Ｐを露光するときに液体ＬＱと接触する終端光学素子６及び液浸部材５などに供給されるので、それら終端光学素子６及び液浸部材５の温度低下を抑制できる。特に、終端光学素子６の射出面７、及び液浸部材５の下面２０及び上面１９は、基板Ｐを露光するときに常に液体ＬＱと接触しているので、その液体ＬＱが取り去られた後、温度低下する可能性が高くなる。本実施形態においては、気体供給口３９は、光路Ｋ１に対して下面２０の外側に配置されているので、下面２０、上面１９、及び射出面７に対して気体ＧＳを良好に供給することができる。
【００９７】
また、本実施形態においては、気体供給口３９は、光路Ｋ１に対して第１液体回収口２３の外側に配置されているので、その第１液体回収口２３（多孔部材３１）の温度低下も良好に抑制することができる。
【００９８】
なお、上述の実施形態においては、気体供給口３９が光路Ｋ１の周囲の４箇所に配置されていることとしたが、４箇所以外の複数の位置に配置されてもよい。任意の複数の位置に配置された気体供給口３９から供給された気体ＧＳは、矩形環状の開口４６を介して、下面８の外縁のほぼ全域に向けて供給される。また、気体供給口３９が、光路Ｋ１の周囲に配置される環状でもよい。
【００９９】
なお、上述の実施形態において、気体供給口３９が、光路Ｋ１に対して第２液体回収口３４の外側に配置されてもよい。
【０１００】
なお、上述の実施形態においては、気体供給口３９より気体ＧＳを供給するとき、射出面７と対向する位置に物体（基板Ｐ、基板ステージ２等）が配置されるが、物体が配置されない状態で気体を供給してもよい。こうすることによっても、気体供給口３９からの気体ＧＳの少なくとも一部が終端光学素子６に供給されることによって、その終端光学素子６の温度低下を抑制することができる。また、上述の実施形態においては、気体供給口３９が、射出面７と対向する位置に配置された物体と対向可能な位置に配置されているが、例えば射出面７及び下面８の少なくとも一方と対向する位置に配置されてもよい。
【０１０１】
なお、上述の実施形態においては、液体供給動作を停止しているときに、第１液体回収口２３及び／又は第２液体回収口３４を使って液体回収動作を実行し、その液体回収動作の終了後に、気体供給動作を開始する場合を例にして説明したが、光路Ｋ１の液体ＬＱを取り去るために、液体供給動作を停止しているときに、液体回収動作を実行し、その液体回収動作が実行されているときに、気体供給動作が開始されてもよい。すなわち、液体回収動作の少なくとも一部と並行して、気体供給動作が行われてもよい。また、液体回収動作により光路Ｋ１の液体ＬＱが取り去られた後、気体供給動作を継続しつつ、液体回収動作を停止してもよいし、気体供給動作と液体回収動作との両方を継続してもよい。
【０１０２】
また、上述の実施形態において、液体回収動作の少なくとも一部と並行して、液体供給口２１の吸引動作を開始して、液体供給口２１から液体ＬＱと気体ＧＳを回収してもよい。
【０１０３】
また、第１液体回収口２３及び／又は第２液体回収口３４を使って液体回収動作を実行するときに、終端光学素子６の射出面７と液浸部材５の上面１９との距離を調整してもよい。
【０１０４】
また、上述の実施形態においては、光路Ｋ１の液体ＬＱが取り去られた後、気体供給動作が開始される場合を例にして説明したが、光路Ｋ１に液体ＬＱが満たされている状態、あるいは液体供給動作の停止後、液体ＬＱが完全に取り去られてなく、光路Ｋ１の一部に液体ＬＱが存在する状態において、気体供給動作が開始されてもよい。
【０１０５】
＜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、その説明を簡略もしくは省略する。
【０１０６】
本実施形態においては、例えばメンテナンス等のために露光装置ＥＸの稼動が停止している状態、すなわち光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていない状態から、稼動（基板Ｐの露光など）が再開（実行）される状態、すなわち光路Ｋ１に対する液体ＬＱの供給が開始される状態における露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。
【０１０７】
図５（Ａ）に示すように、制御装置４は、液体ＬＱで満たされていない光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように、液体供給口２１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を開始する。制御装置４は、その光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｓを、基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｅよりも高くする。
【０１０８】
基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｅは、例えば２３℃である。制御装置４は、温度調整装置３０を含む液体供給装置２９を制御して、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに、液体ＬＱを温度Ｔｅよりも高い温度Ｔｓで液体供給口２１から供給する。例えば、液体ＬＱを温度Ｔｅより０．５〜１．０度も高い温度Ｔｓで液体ＬＱの供給を開始する。
【０１０９】
本実施形態において、液体供給口２１から温度Ｔｓで液体ＬＱの供給が開始されるときの光路Ｋ１の状態は、液体ＬＱが全く存在しない状態のみならず、光路Ｋ１の一部だけに液体ＬＱが存在する状態も含む。すなわち、本実施形態において、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときとは、光路Ｋ１に液体ＬＱが完全に無い状態、及び光路Ｋ１の一部だけに液体ＬＱが存在する状態の少なくとも一方を含む。
【０１１０】
また、制御装置４は、液体供給口２１による液体供給動作を並行して、第１液体回収口２３による液体回収動作を行う。第１液体回収口２３は、液体供給口２１から供給された温度Ｔｓの液体ＬＱを回収する。これにより、光路Ｋ１は、温度Ｔｓで供給された液体ＬＱで満たされ、液浸空間ＬＳが形成される。
【０１１１】
上述したように、光路Ｋ１から液体ＬＱを取り去る液体回収動作に起因して、終端光学素子６などの温度低下が発生する可能性がある。本実施形態においては、温度Ｔｓで液体ＬＱを供給するので、たとえ終端光学素子６の温度低下が発生した場合でも、終端光学素子６の温度を短時間で基準温度（目標温度）に調整することができる。
【０１１２】
また、光路Ｋ１から液体ＬＱを取り去る液体回収動作に起因して、液浸部材５の温度低下が発生する可能性があるが、液体供給口２１から温度Ｔｓで液体ＬＱを供給するので、終端光学素子６のみならず、液浸部材５の温度を短時間で基準温度（目標温度）に調整することができる。本実施形態においては、温度Ｔｓの液体ＬＱは、液浸部材５の上面１９、下面２０、多孔部材３１のみならず、内部流路２２、２４の内面にも接触するので、その液体ＬＱで液浸部材５の温度を良好に調整することができる。
【０１１３】
図５（Ｂ）に示すように、終端光学素子６と基板Ｐとの間の光路Ｋ１が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされた後、制御装置４は、液体供給装置２９を制御して、温度Ｔｓよりも低い温度Ｔｅで液体供給口２１から液体ＬＱを供給する。
【０１１４】
本実施形態においては、光路Ｋ１が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされた後、所定時間、温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を継続し、その後、温度Ｔｅの液体ＬＱの供給に切り替える。例えば、温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を開始してからの経過時間が予め定められた所定時間を超えたとき、温度Ｔｅで液体供給口２１から液体ＬＱを供給する動作を開始してもよい。温度Ｔｓの液体ＬＱの供給時間と、その供給時間に応じた終端光学素子６の温度との関係を、実験又はシミュレーション等によって予め求めることにより、その求めた関係に基づいて、終端光学素子６が基準温度に達する、温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を開始してからの経過時間を決定することができる。なお、終端光学素子６の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出結果に基づいて、終端光学素子６の温度が基準温度になったと判断したとき、温度Ｔｅで液体供給口２１から液体ＬＱを供給する動作を開始してもよい。もちろん、液浸部材５が基準温度（目標温度）になるまでの時間を考慮して、温度Ｔｅで液体ＬＱの供給を開始する時間を決めてもよい。
【０１１５】
そして、制御装置４は、光路Ｋ１が液体供給口２１から温度Ｔｅで供給された液体ＬＱで満たされた状態で、基板Ｐを露光する。
【０１１６】
以上説明したように、本実施形態によれば、終端光学素子６が温度低下した場合でも、その終端光学素子６の温度を短時間で基準温度に調整することができる。また、本実施形態によれば、液浸部材５が温度低下した場合でも、その液浸部材５の温度を短時間で基準温度に調整することができる。したがって、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制でき、終端光学素子６あるいは液浸部材５の温度変化に伴う露光不良の発生を抑制することができる。
【０１１７】
なお、本実施形態においては、光路Ｋ１が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされた後、所定時間、温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を継続することとしたが、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を開始した後、その光路Ｋ１が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされたと判断された時点で、温度Ｔｅの液体ＬＱの供給に切り替えてもよい。
【０１１８】
＜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、その説明を簡略もしくは省略する。
【０１１９】
本実施形態においても、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていない状態から、光路Ｋ１に対する液体ＬＱの供給が開始される状態における露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。
【０１２０】
制御装置４は、液体ＬＱで満たされていない光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように、液体供給口２１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を開始する。本実施形態においては、制御装置４は、その光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの単位時間当たりの供給量Ｆｓを、基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの単位時間当たりの供給量Ｆｅよりも多くする。
【０１２１】
本実施形態においては、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの温度は、基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｅと同じである。
【０１２２】
制御装置４は、マスフローコントローラを含む液体供給装置２９を制御して、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに、基板Ｐを露光するときの供給量Ｆｅより多い供給量Ｆｓで、液体ＬＱを液体供給口２１から供給する。
【０１２３】
本実施形態においても、液体供給口２１から供給量Ｆｓで液体ＬＱの供給が開始されるときの光路Ｋ１の状態は、液体ＬＱが全く存在しない状態のみならず、光路Ｋ１の一部だけに液体ＬＱが存在する状態も含む。
【０１２４】
また、制御装置４は、液体供給口２１による液体供給動作を並行して、第１液体回収口２３による液体回収動作を行う。第１液体回収口２３は、液体供給口２１から供給された液体ＬＱを回収する。これにより、光路Ｋ１は、液体供給口２１から供給された液体ＬＱで満たされ、液浸空間ＬＳが形成される。
【０１２５】
上述したように、光路Ｋ１から液体ＬＱを取り去る液体回収動作に起因して、終端光学素子６の温度低下が発生する可能性がある。本実施形態においては、基板Ｐを露光するときの供給量Ｆｅより多い供給量Ｆｓで液体ＬＱを供給するので、終端光学素子６と液体ＬＱとの熱交換が促進される。したがって、たとえ終端光学素子６の温度低下が発生した場合でも、終端光学素子６の温度を短時間で基準温度（目標温度）にすることができる。
【０１２６】
また、光路Ｋ１から液体ＬＱを取り去る液体回収動作に起因して、液浸部材５の温度低下が発生する可能性があるが、液体供給口２１から供給量Ｆｓで液体ＬＱを供給するので、終端光学素子６のみならず、液浸部材５の温度を短時間で基準温度（目標温度）に調整することができる。
【０１２７】
図６（Ｂ）に示すように、終端光学素子６と基板Ｐとの間の光路Ｋ１が温度Ｔｅの液体ＬＱで満たされた後、制御装置４は、液体供給装置２９を制御して、供給量Ｆｓよりも少ない供給量Ｆｅで、液体供給口２１から液体ＬＱを供給する。
【０１２８】
本実施形態においては、光路Ｋ１が温度Ｔｅの液体ＬＱで満たされた後、所定時間、供給量Ｆｓでの液体ＬＱの供給を継続し、その後、供給量Ｆｅでの液体ＬＱの供給に切り替える。なお、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに供給量Ｆｓで液体ＬＱの供給を開始した後、その光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされたと判断された時点で、供給量Ｆｅでの液体ＬＱの供給に切り替えてもよい。
【０１２９】
そして、制御装置４は、光路Ｋ１が液体供給口２１から温度Ｔｅで供給された液体ＬＱで満たされた状態で、基板Ｐを露光する。制御装置４は、液体供給口２１から供給量Ｆｅで液体ＬＱを供給しながら、基板Ｐを露光する。
【０１３０】
また、本実施形態においては、液体供給口２１から供給される単位時間当たりの液体供給量に応じて、終端光学素子６と物体（基板Ｐ、基板ステージ２等）との距離が調整される。本実施形態においては、図６（Ａ）に示すように、供給量Ｆｓで液体供給口２１より液体ＬＱが供給される場合、Ｚ軸方向における終端光学素子６の射出面７と基板Ｐの表面との距離が、第１距離Ｄ１に定められ、図６（Ｂ）に示すように、供給量Ｆｅで液体供給口２１より液体ＬＱが供給される場合、Ｚ軸方向における終端光学素子６の射出面７と基板Ｐの表面との距離が、第１距離Ｄ１より小さい第２距離Ｄ２に定められる。第２距離Ｄ２は、投影光学系ＰＬの像面と射出面７との距離にほぼ等しい。液体供給口２１から供給される液体ＬＱの単位時間当たりの供給量が多いときに、終端光学素子６と基板Ｐとの距離を大きくすることによって、終端光学素子６の射出面７及び液浸部材５の下面８と基板Ｐの表面との間の空間を大きくすることができる。したがって、液体ＬＱの供給量を多くしても、例えば液浸空間ＬＳの拡大を抑制したり、終端光学素子６及び液浸部材５と基板Ｐとの間の空間から液体ＬＱが漏出したりすることを抑制することができる。なお、液浸部材５がＺ方向に移動可能な場合には、終端光学素子６の射出面７と液浸部材５の上面１９との距離を調整してもよい。例えば、供給量Ｆｓで液体供給口２１より液体ＬＱを供給するときに、終端光学素子６の射出面７と液浸部材５の上面１９との距離を大きくしてもよい。
【０１３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、終端光学素子６が温度低下した場合でも、その終端光学素子６の温度を短時間で基準温度に調整することができる。また、本実施形態によれば、液浸部材５が温度低下した場合でも、その液浸部材５の温度を短時間で基準温度に調整することができる。したがって、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制でき、終端光学素子６あるいは液浸部材５の温度変化に伴う露光不良の発生を抑制することができる。
【０１３２】
なお、上述の第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせることができる。すなわち、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされていないときに液体供給口２１から供給量Ｆｓで温度Ｔｓの液体ＬＱを供給し、基板Ｐを露光するときに液体供給口２１から供給量Ｆｅで温度Ｔｅの液体ＬＱを供給してもよい。
【０１３３】
＜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。
【０１３４】
図７は、第４実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。第４実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば米国特許出願公開第２００５／０２４８８５６号明細書に開示されているような、終端光学素子６の射出側（像面側）の光路Ｋ１と、入射側（物体面側）の光路Ｋ２との両方が液体ＬＱで満たされる投影光学系ＰＬを備える場合について説明する。
【０１３５】
図７において、投影光学系ＰＬは、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子６と、終端光学素子６に次いで像面に近い境界光学素子４７とを有する。境界光学素子４７は、投影光学系ＰＬの物体面側（マスクＭ側）から供給される露光光ＥＬが入射される入射面４８と、露光光ＥＬが射出される射出面４９とを有する。射出面４９は、投影光学系ＰＬの像面（終端光学素子６）に向けて露光光ＥＬを射出する。終端光学素子６は、境界光学素子４７の射出面４９から射出される露光光ＥＬが入射する入射面５０を有する。入射面５０に入射した露光光ＥＬは、終端光学素子６の射出面７より射出される。射出面４９は、−Ｚ方向を向き、入射面５０は、＋Ｚ方向を向く。射出面４９と入射面５０とは対向する。本実施形態において、射出面４９及び入射面５０のそれぞれは、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。
【０１３６】
本実施形態の露光装置ＥＸは、境界光学素子４７の射出面４９と終端光学素子６の入射面５０との間の露光光ＥＬの光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱを供給する第１開口５１を有する第１部材５２と、第１開口５１から供給された液体ＬＱを回収する第２開口５３を有する第２部材５４とを備えている。第１部材５２及び第２部材５４のそれぞれは、鏡筒ＰＫに支持されている。
【０１３７】
第１開口５１は、第１部材５２に形成された内部流路５５、及び流路制御機構５６が配置されたチューブ部材５７Ｐの流路５７を介して、液体供給装置５８と接続されている。液体供給装置５８は、温度調整装置５９、及びマスフローコントローラを含み、単位時間当たり所定の供給量で、温度調整された液体ＬＱを送出可能である。液体供給装置５８は、流路５７を介して、液体ＬＱを第１開口５１に供給可能である。第１開口５１は、液体供給装置５８からの液体ＬＱを光路Ｋ２に供給可能である。
【０１３８】
また、流路制御機構５６には、チューブ部材６０Ｐの流路６０を介して、気体供給装置６１が接続されている。気体供給装置６１は、温度調整装置６２を含み、清浄で温度調整された気体ＧＳを送出可能である。気体供給装置６１は、流路６０及び流路５７を介して、気体ＧＳを第１開口５１に供給可能である。第１開口５１は、気体供給装置６１からの気体ＧＳを射出面４９と入射面５０との間の空間に供給可能である。
【０１３９】
制御装置４は、液体供給装置５８から第１開口５１に液体ＬＱを供給するとき、気体供給装置６１から第１開口５１に気体ＬＧが供給されないように、流路制御機構５６を制御する。また、制御装置４は、気体供給装置６１から第１開口５１に気体ＧＳを供給するとき、液体供給装置５８から第１開口５１に液体ＬＱが供給されないように、流路制御機構５６を制御する。制御装置４は、流路制御機構５６を用いて、第１開口５１から液体ｌＱを供給する液体供給動作と、第１開口５１から気体ＧＳを供給する気体供給動作とを切り替えることができる。
【０１４０】
第１開口５１は、第１部材５２に形成された内部流路５５、及び流路制御機構５６が配置されたチューブ部材５７Ｐの流路５７を介して、液体供給装置５８と接続されている。液体供給装置５８は、温度調整装置５９、及びマスフローコントローラを含み、単位時間当たり所定の供給量で、温度調整された液体ＬＱを送出可能である。液体供給装置５８は、流路５７を介して、液体ＬＱを第１開口５１に供給可能である。第１開口５１は、液体供給装置５８からの液体ＬＱを光路Ｋ２に供給可能である。
【０１４１】
また、流路制御機構５６には、チューブ部材６０Ｐの流路６０を介して、気体供給装置６１が接続されている。気体供給装置６１は、温度調整装置６２を含み、清浄で温度調整された気体ＧＳを送出可能である。気体供給装置６１は、流路６０及び流路５７を介して、気体ＧＳを第１開口５１に供給可能である。第１開口５１は、気体供給装置６１からの気体ＧＳを射出面４９と入射面５０との間の空間６８に供給可能である。
【０１４２】
制御装置４は、液体供給装置５８から第１開口５１に液体ＬＱを供給するとき、気体供給装置６１から第１開口５１に気体ＧＳが供給されないように、流路制御機構５６を制御する。また、制御装置４は、気体供給装置６１から第１開口５１に気体ＧＳを供給するとき、液体供給装置５８から第１開口５１に液体ＬＱが供給されないように、流路制御機構５６を制御する。制御装置４は、流路制御機構５６を用いて、第１開口５１による液体供給動作と、気体供給動作とを切り替えることができる。
【０１４３】
第２開口５３は、第２部材５４に形成された内部流路６３、及びチューブ部材６４Ｐの流路６４を介して、液体回収装置６５と接続されている。液体回収装置６５は、第２開口５３から回収された液体ＬＱを収容するタンクを含む。また、液体回収装置６５は、真空システムを含み、第２開口５３を介して、気体を吸引することができる。
【０１４４】
次に、上述した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。
【０１４５】
基板Ｐを露光するために、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。また、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされるように、第１開口５１から液体ＬＱが供給される。第１開口５１から供給された液体ＬＱは、射出面４９及び入射面５０に接触する。また、第１開口５１から射出面４９と入射面５０との間の空間６８に供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、第２開口５２から回収される。
【０１４６】
光路Ｋ１及び光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされた後、制御装置４は、基板Ｐの露光を開始する。制御装置４は、投影光学系ＰＬと、光路Ｋ１、Ｋ２を満たす液体ＬＱとを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する。
【０１４７】
基板Ｐを露光するときに第１開口５１から液体ＬＱを供給するとき、制御装置４は、第１開口５１から所定温度Ｔｅの液体ＬＱが単位時間当たり所定の供給量Ｆｅで供給されるように、温度調整装置５９及びマスフローコントローラを含む液体供給装置５８を制御する。本実施形態においては、基板Ｐを露光するときに第１開口５１から供給される液体ＬＱが、チャンバ装置３によって制御される内部空間３Ｓの温度Ｔｈとほぼ同じ温度になるように、液体供給装置５８が制御される。
【０１４８】
露光装置ＥＸの稼動を所定期間停止する場合、制御装置４は、光路Ｋ２の液体ＬＱを取り去る動作を実行する。液体ＬＱを取り去るために、制御装置４は、第１開口５１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を停止する。また、制御装置４は、液体供給動作を停止した状態で、第２開口５３から液体ＬＱを回収する液体回収動作を所定時間実行する。これにより、空間６８の液体ＬＱが取り去られ、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされていない状態となる。光路Ｋ２を満たす液体ＬＱが取り去られた後においても、制御装置４は、チャンバ装置３を用いて、内部空間３Ｓの温度を制御する。
【０１４９】
図８は、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされていない状態の一例を示す図である。図８に示すように、液体ＬＱが取り去られ、第２開口５３による液体回収動作が終了した後、制御装置４は、第１開口５１から気体ＧＳを供給する気体供給動作を行う。
【０１５０】
制御装置４は、第１開口５１から、チャンバ装置３によって制御される内部空間３Ｓの温度Ｔｈよりも高い温度Ｔｇの気体ＧＳが供給されるように、温度調整装置６２を含む気体供給装置６１を制御する。第１開口５１は、チャンバ装置３によって制御される内部空間３Ｓの温度Ｔｈよりも高い温度Ｔｇの気体ＧＳを供給する。第１開口５１から供給された気体ＧＳは、射出面４９及び入射面５０に接触する。
【０１５１】
本実施形態においては、第１開口５１による気体供給動作と並行して、第２開口５３から気体を吸引する気体吸引動作が実行される。液体回収装置６５の真空システムの作動により、第２開口５３は、空間６８の気体ＧＳを吸引可能である。第２開口５３による気体吸引動作が実行されることによって、第１開口５１から第２開口５３へ向かう気体ＧＳの流れが生成される。
【０１５２】
これにより、光路Ｋ２から液体ＬＱを取り去るための液体回収動作に起因する境界光学素子４７及び終端光学素子６の温度低下を抑制することができる。また、気体供給動作により、射出面４９及び入射面５０の表面を乾燥することができる。
【０１５３】
次に、液体ＬＱで満たされていない光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされるように、第１開口５１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を開始する場合について説明する。
【０１５４】
図９に示すように、制御装置４は、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされていないときに第１開口５１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｓを、基板Ｐを露光するときに第１開口５１から供給される液体ＬＱの温度Ｔｅよりも高くする。
【０１５５】
これにより、たとえ境界光学素子４７及び終端光学素子６が温度低下した場合でも、その境界光学素子４７及び終端光学素子６の温度を短時間で基準温度に調整することができる。
【０１５６】
なお、本実施形態において、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされていないときとは、光路Ｋ２に液体ＬＱが完全に無い状態、及び光路Ｋ２の一部だけに液体ＬＱが存在する状態を含む。
【０１５７】
境界光学素子４７と終端光学素子６との間の光路Ｋ２が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされた後、制御装置４は、液体供給装置５８を制御して、温度Ｔｓよりも低い温度Ｔｅで第１開口５１から液体ＬＱを供給する。
【０１５８】
本実施形態においては、光路Ｋ２が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされた後、所定時間、温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を継続する。なお、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされていないときに温度Ｔｓの液体ＬＱの供給を開始した後、その光路Ｋ２が温度Ｔｓの液体ＬＱで満たされたと判断された時点で、温度Ｔｅの液体ＬＱの供給に切り替えてもよい。
【０１５９】
そして、制御装置４は、光路Ｋ１が液体ＬＱで満たされ、光路Ｋ２が第１開口５１から温度Ｔｅで供給された液体ＬＱで満たされた状態で、基板Ｐを露光する。
【０１６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制でき、境界光学素子４７あるいは終端光学素子６の温度変化に伴う露光不良の発生を抑制することができる。
【０１６１】
また、本実施形態において、液体ＬＱで満たされていない光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされるように、第１開口５１から液体ＬＱを供給する液体供給動作を開始する場合、制御装置４は、光路Ｋ２が液体ＬＱで満たされていないときに第１開口５１から供給される液体ＬＱの単位時間当たりの供給量Ｆｓを、基板Ｐを露光するときに第１開口５１から供給される液体ＬＱの単位時間当たりの供給量Ｆｅよりも多くすることもできる。こうすることによっても、境界光学素子４７及び終端光学素子６の温度を短時間で基準温度に調整することができる。
【０１６２】
なお、上述の第１〜第４実施形態においては、液体ＬＱとして水を用いたが、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できる。
【０１６３】
なお、上述の実施形態の基板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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。この場合、複数の基板ステージのいずれかが終端光学素子６の射出面７と対向した状態で、上述の各実施形態の動作を実行することができる。
【０１６８】
更に、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書等に開示されているように、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た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。この場合、基板ステージまたは計測ステージが終端光学素子６の射出面７と対向した状態で、上述の各実施形態の動作を実行することができる。
【０１６９】
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。
【０１７０】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いてマスクステージ１及び基板ステージ２の各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージ１、２に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとしてもよい。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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（露光処理）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。
【０１７７】
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】
【０１７８】
２…基板ステージ、３…チャンバ装置、３Ｓ…内部空間、５…液浸部材、６…終端光学素子、７…射出面、８…下面、９…捕集部材、１０…下面、１１…気体供給部材、１２…下面、１７…開口、１８…第２プレート部、１９…上面、２０…下面、２１…液体供給口、２３…第１液体回収口、３４…第２液体回収口、３９…気体供給口、４６…開口、４７…境界光学素子、４８…入射面、４９…射出面、５０…入射面、５１…第１開口、５３…第２開口、ＥＸ…露光装置、ＥＬ…露光光、Ｋ１…光路、Ｋ２…光路、ＬＱ…液体、Ｐ…基板
【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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