(57)【要約】  露光装置は、液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、露光光の照射位置に配置される物体と対向可能な第１面及び第１面と逆向きの第２面を有し、第１面と物体との間に液体を保持可能な第１空間を形成する多孔部材と、第１空間に液体を供給可能な供給口と、第２面に面する第２空間を形成する所定部材と、第１空間の液体が、多孔部材の孔を介して、第２空間に移動するように、第２空間を減圧可能な調整装置と、供給口の液体供給動作及び調整装置の圧力調整動作を制御する制御装置とを備えている。制御装置は、第１空間に液体を供給する第１動作と、第１空間の液体が実質的に無くなるように第１空間への液体の供給を停止して第２空間を負圧にする第２動作とを複数回実行して多孔部材をクリーニングする。
2010018825.tif 000002
【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、
前記露光光の照射位置に配置される物体と対向可能な第１面及び前記第１面の反対側の第２面を有し、前記第１面と前記物体との間に液体を保持可能な第１空間を形成する多孔部材と、
前記第１空間に液体を供給可能な供給口と、
前記第２面に面する第２空間を形成する所定部材と、
前記第１空間の液体が、前記多孔部材の孔を介して、前記第２空間に移動するように、前記第２空間を減圧可能な調整装置と、
前記供給口の液体供給動作及び前記調整装置の圧力調整動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第１空間に液体を供給する第１動作と、前記第１空間の液体が実質的に無くなるように前記第１空間への液体の供給を停止して前記第２空間を減圧する第２動作とを複数回実行して前記多孔部材をクリーニングする露光装置。
【請求項２】
前記調整装置は、前記クリーニング時の前記第１面と前記第２面との圧力差が、前記基板の露光時の前記第１面と前記第２面との圧力差よりも大きくなるように、前記第２空間を減圧する請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２動作により、前記孔の少なくとも一部の液体が実質的に無くなる請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２動作により、前記第２空間の少なくとも一部の液体が実質的に無くなる請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１動作により、前記孔の少なくとも一部が液体で満たされる請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１動作により、前記第１空間の少なくとも一部が液体で満たされる請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第１動作中、前記第２空間の圧力を変化させる請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記第１空間への単位時間当たりの液体供給量を実質的に一定にして、前記第１動作を実行する請求項７記載の露光装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記第１動作中、前記第１空間への単位時間当たりの液体供給量を変化させる請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記第１動作中、前記第２空間の圧力を実質的に一定にしつつ、又は前記第２空間の圧力を変化させつつ、前記第１空間の液体を前記第２空間に移動させる請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
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、
前記露光光の照射位置に配置される物体と対向可能な第１面及び前記第１面の反対側の第２面を有し、前記第１面と前記物体との間に液体を保持可能な第１空間を形成する多孔部材と、
前記第１空間に液体を供給可能な供給口と、
前記第２面に面する第２空間を形成する所定部材と、
前記第２空間を減圧可能な調整装置と、
前記供給口の液体供給動作及び前記調整装置の圧力調整動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記基板の非露光時に、前記第１空間に液体を供給しながら、前記基板の露光時における前記第１面と前記第２面との圧力差よりも大きくなるように前記第２空間を減圧して、前記多孔部材をクリーニングする露光装置。
【請求項１２】
前記調整装置は、前記基板の露光時に、前記孔を介して、液体のみが前記第２空間に移動するように、前記第２空間を減圧する請求項１１記載の露光装置。
【請求項１３】
前記多孔部材のクリーニング時に、前記調整装置は、前記孔を介して液体と気体とが前記第２空間に移動するように、前記第２空間を減圧する請求項１１又は１２記載の露光装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記孔の内面をクリーニングする請求項１１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１５】
前記クリーニング時、前記第１面と対向する物体は、前記基板と異なる請求項１〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１６】
前記物体表面は、前記液体に対して親水性である請求項１５記載の露光装置。
【請求項１７】
前記基板をリリース可能に保持して前記第１面と対向する位置に前記基板を保持可能な可動部材を備え、
前記可動部材は、前記物体を保持可能である請求項１〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１８】
前記クリーニング後、前記可動部材から前記物体を搬送する搬送装置を備える請求項１７記載の露光装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８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２０】
液体を介して露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記基板の露光時に前記基板の表面から液体を回収可能な多孔部材と物体とを対向させることと、
前記多孔部材と前記物体との間の第１空間に液体を供給して、前記第１空間の少なくとも一部が液体で満たされる第１状態と、前記第１空間への液体の供給を停止して、前記第１空間の液体が実質的に無くなる第２状態とを複数回実行して、前記多孔部材をクリーニングすることと、を含むメンテナンス方法。
【請求項２１】
前記多孔部材は、前記物体と面する第１面と、第２空間に面する第２面とを有し、
前記第１状態及び前記第２状態において、前記第１空間から前記多孔部材を介して前記第２空間へ液体が移動するように前記第２空間が減圧される請求項２０記載のメンテナンス方法。
【請求項２２】
前記クリーニング時の前記第１面と前記第２面との圧力差が、前記基板の露光時の前記第１面と前記第２面との圧力差よりも大きくなるように前記第２空間が減圧される請求項２１記載のメンテナンス方法。
【請求項２３】
前記第２状態において、前記多孔部材の孔の少なくとも一部の液体が実質的に無くなる請求項２０〜２２のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
【請求項２４】
前記第２状態において、前記第２空間の少なくとも一部の液体が実質的に無くなる請求項２０〜２３のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
【請求項２５】
前記第１状態において、前記多孔部材の孔の少なくとも一部が液体で満たされる請求項２０〜２４のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
【請求項２６】
液体を介して露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記基板の露光時に前記基板の表面から液体を回収可能な多孔部材と物体とを対向させることと、
前記多孔部材と前記物体との間の第１空間に液体を供給しながら、前記多孔部材の孔を介して液体と気体とが前記第１空間に面する前記多孔部材の第１面の反対側の第２面に移動するように、前記第２空間を減圧して、前記多孔部材をクリーニングすることと、を含むメンテナンス方法。
【請求項２７】
前記孔の内面をクリーニングする請求項２６記載のメンテナンス方法。
【請求項２８】
前記物体は、前記基板と異なる請求項２０〜２７のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
【請求項２９】
前記物体表面は、前記液体に対して親水性である請求項２８記載のメンテナンス方法。
【請求項３０】
前記物体は、前記基板をリリース可能に保持して前記第１面と対向する位置に前記基板を保持可能な可動部材に保持される請求項２０〜２９のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
【請求項３１】
前記クリーニング後、前記多孔部材から放出された異物の少なくとも一部が、前記物体とともに搬出される請求項２０〜３０のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
【請求項３２】
液体を介して露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記基板の露光時に前記基板の表面から液体を回収可能な回収口と物体とを対向させることと、
前記物体上に液体を供給しながら、前記回収口が接続された回収流路の加圧及び前記回収流路の減圧を交互に繰り返すことと、
を含むメンテナンス方法。
【請求項３３】
請求項２０〜３２のいずれか一項記載のメンテナンス方法でメンテナンスされた露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置、露光装置のメンテナンス方法、及びデバイス製造方法に関する。
本願は、２００８年８月１１日に出願された特願２００８−２０６７５０号、及び２００８年１２月１２日に出願された特願２００８−３１７５６３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【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、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。下記特許文献には、多孔部材を介して液体を回収する液浸露光装置に関する技術の一例が開示されている。
【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２００６／０１５２６９７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、液体の回収に用いられ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している状態を放置しておくと、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、不良デバイスが製造される可能性がある。【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を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できるメンテナンス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、露光光の照射位置に配置される物体と対向可能な第１面及び第１面の反対側の第２面を有し、第１面と物体との間に液体を保持可能な第１空間を形成する多孔部材と、第１空間に液体を供給可能な供給口と、第２面に面する第２空間を形成する所定部材と、第１空間の液体が、多孔部材の孔を介して、第２空間に移動するように、第２空間を減圧可能な調整装置と、供給口の液体供給動作及び調整装置の圧力調整動作を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、第１空間に液体を供給する第１動作と、第１空間の液体が実質的に無くなるように第１空間への液体の供給を停止して第２空間を減圧する第２動作とを複数回実行して多孔部材をクリーニング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、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、露光光の照射位置に配置される物体と対向可能な第１面及び第１面の反対側の第２面を有し、第１面と物体との間に液体を保持可能な第１空間を形成する多孔部材と、第１空間に液体を供給可能な供給口と、第２面に面する第２空間を形成する所定部材と、第２空間を減圧可能な調整装置と、供給口の液体供給動作及び調整装置の圧力調整動作を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、基板の非露光時に、第１空間に液体を供給しながら、基板の露光時における第１面と第２面との圧力差よりも大きくなるように第２空間を減圧して、多孔部材をクリーニングす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、第１，２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。【０００９】
本発明の第４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のメンテナンス方法であって、基板の露光時に基板の表面から液体を回収可能な多孔部材と物体とを対向させることと、多孔部材と物体との間の第１空間に液体を供給して、第１空間の少なくとも一部が液体で満たされる第１状態と、第１空間への液体の供給を停止して、第１空間の液体が実質的に無くなる第２状態とを複数回繰り返して、多孔部材をクリーニングすることと、を含むメンテナンス方法が提供される。【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装置のメンテナンス方法であって、基板の露光時に基板の表面から液体を回収可能な多孔部材と物体とを対向させることと、多孔部材と物体との間の第１空間に液体を供給しながら、多孔部材の孔を介して液体と気体とが第１空間に面する多孔部材の第１面の反対側の第２面に移動するように、第２空間の負圧を調整して、多孔部材をクリーニングすることと、を含むメンテナンス方法が提供される。【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装置のメンテナンス方法であって、基板の露光時に基板の表面から液体を回収可能な回収口と物体とを対向させることと、物体上に液体を供給しながら、回収口が接続された回収流路の加圧及び回収流路の減圧を交互に繰り返すことと、を含むメンテナンス方法が提供される。【００１２】
本発明の第７の態様に従えば、第４，第５，第６のいずれかの態様のメンテナンス方法でメンテナンスされた露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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及び基板ステージの一例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の一部を拡大した側断面図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｃ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図６Ａ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図６Ｂ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図７Ａ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図７Ｂ】第１実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図８】第２実施形態に係る液体の挙動の一例を示す模式図である。
【図９Ａ】第２実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【図９Ｂ】第２実施形態に係るメンテナンス方法の一例を説明するための模式図である。
【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】
【００１５】
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。
【００１６】
＜第１実施形態＞
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、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００１７】
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、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３と、基板Ｐを搬送可能な搬送装置４と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。
【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の照射位置を含む。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を保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材６のガイド面７上を移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部８を有する。マスクステージ１は、例えばリニアモータを含む駆動システム９の作動により、ガイド面７上において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３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。投影領域ＰＲは、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。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】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１１上を移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部１２を有する。基板保持部１２は、例えば米国特許公開第２００７／０１７７１２５号明細書等に開示されているような、所謂、ピンチャック機構を含み、基板Ｐをリリース可能に保持できる。基板ステージ２は、例えばリニアモータを含む駆動システム１３の作動により、ガイド面１１上において、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。
【００２２】
本実施形態において、マスクステージ１、及び基板ステージ２の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）によって計測される。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５は、干渉計システムの計測結果に基づいて、駆動システム９、１３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。
【００２３】
液浸部材３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を形成可能である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。液浸部材３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１４の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材３は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。本実施形態においては、液浸部材３の少なくとも一部が、終端光学素子１４の周囲に配置される。
【００２４】
終端光学素子１４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１５を有する。本実施形態において、液浸空間ＬＳは、終端光学素子１４と、終端光学素子１４から射出される露光光ＥＬの照射位置（投影領域ＰＲ）に配置される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形成される。本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ２、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。
【００２５】
本実施形態において、液浸部材３は、投影領域ＰＲに配置される物体と対向可能な下面１６を有する。液浸部材３は、下面１６と、投影領域ＰＲ側に配置される物体との間に液体ＬＱを保持可能な第１空間１７を形成する。一側の射出面１５及び下面１６と、他側の物体の表面との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子１４と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が形成される。
【００２６】
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、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。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧの少なくとも一部は、液浸部材３の下面１６と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る液浸部材３及び基板ステージ２の一例を示す側断面図、図３は、図２の一部を拡大した側断面図である。以下においては、説明を簡単にするために、主に、終端光学素子１４及び液浸部材３と基板Ｐとが対向している状態を例にして説明する。なお、上述のように、終端光学素子１４及び液浸部材３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。
【００２８】
図２及び図３に示すように、本実施形態において、液浸部材３は、本体部材３Ｂと、多孔部材３３とを含む。本実施形態において、本体部材３Ｂは、チタン製である。多孔部材３３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。本実施形態において、多孔部材３３は、網目状に多数の小さい孔３４が形成されたメッシュプレートである。本実施形態において、多孔部材３３は、チタン製である。
【００２９】
本体部材３Ｂは、Ｚ軸方向に関して少なくとも一部が終端光学素子１４の射出面１５と基板Ｐの表面との間に配置されるプレート部１８を有する。プレート部１８は、中央に開口１９を有する。また、プレート部１８は、開口１９の周囲に配置され、露光光ＥＬの照射位置（投影領域ＰＲ）に配置される基板Ｐ（物体）と対向可能な下面２０と、下面２０と逆向きの上面２１とを有する。上面２１の少なくとも一部は、射出面１５の一部と対向する。射出面１５から射出された露光光ＥＬは、開口１９を通過可能である。例えば、基板Ｐの露光中、射出面１５から射出された露光光ＥＬは、開口１９を通過し、液体ＬＱを介して基板Ｐの表面に照射される。
【００３０】
また、本体部材３Ｂは、第１空間１７に液体ＬＱを供給可能な供給口２２と、第１空間１７の液体ＬＱを回収可能な回収口２３とを備えている。供給口２２は、流路２４を介して、液体供給装置２５と接続されている。液体供給装置２５は、清浄で温度調整された液体ＬＱを供給口２２に供給可能である。流路２４は、本体部材３Ｂの内部に形成された供給流路２６、及びその供給流路２６と液体供給装置２５とを接続する供給管で形成される流路２７を含む。液体供給装置２５から送出された液体ＬＱは、流路２４を介して供給口２２に供給される。供給口２２は、光路の近傍において、光路に面する本体部材３Ｂの所定位置に配置されている。本実施形態において、供給口２２は、射出面１５と上面２１との間の空間２８に液体ＬＱを供給する。供給口２２から空間２８に供給された液体ＬＱは、開口１９を介して、第１空間１７に供給される。
【００３１】
回収口２３は、第１空間１７の液体ＬＱを回収可能である。回収口２３は、流路２９を介して、液体回収装置３０と接続されている。液体回収装置３０は、真空システムを含み、回収口２３より液体ＬＱを吸引して回収可能である。流路２９は、液浸部材３の内部に形成された回収流路３１、及びその回収流路３１と液体回収装置３０とを接続する回収管で形成される流路３２を含む。回収口２３から回収された液体ＬＱは、流路２９を介して、液体回収装置３０に回収される。
【００３２】
本実施形態においては、回収口２３は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。回収口２３は、基板Ｐの表面と対向可能な本体部材３Ｂの所定位置に配置されている。回収口２３は、液浸部材３の下面１６と対向する基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。
【００３３】
多孔部材３３は、回収口２３に配置されている。本実施形態において、多孔部材３３は、露光光ＥＬの照射位置（投影領域ＰＲ）に配置される基板Ｐと対向可能な下面３５と、下面３５と逆向きの上面３６と、下面３５と下面３５の反対側の上面３６とを結ぶ孔３４とを備えている。孔３４は、複数形成されている。
【００３４】
本実施形態において、液浸部材３の下面１６は、本体部材３Ｂ（プレート部１８）の下面２０と、その下面２０の周囲に配置され、基板Ｐと対向可能な多孔部材３３の下面３５とを含む。下面１６は、投影領域ＰＲに配置される基板Ｐ（物体）と面する。上述のように、下面１６と基板Ｐ（物体）との間に液体ＬＱを保持可能な第１空間１７が形成され、多孔部材３３は、下面３５と基板Ｐとの間に液体ＬＱを保持可能な第１空間１７を形成可能である。
【００３５】
本実施形態において、回収流路３１の少なくとも一部は、本体部材３Ｂと多孔部材３３との間に形成される。本実施形態において、回収流路３１は、本体部材３Ｂの内面３Ｃと、多孔部材３３の上面３６との間の空間を含む。多孔部材３３の上面３６は、回収流路３１と面する。以下の説明において、多孔部材３３の上面３６に面する回収流路３１を適宜、第２空間３１、と称する。
【００３６】
孔３４の下端は、第１空間１７に面しており、孔３４の上端は、第２空間３１に面している。第１空間１７は、孔３４を介して、第２空間３１と接続されている。第１空間１７の液体ＬＱは、孔３４を介して、第２空間３１に移動可能である。
【００３７】
液体回収装置３０は、第２空間３１の圧力を調整可能である。液体回収装置３０は、第２空間３１の圧力を調整して、下面３５と上面３６との圧力差を調整可能である。本実施形態において、下面３５を含む第１空間１７の周囲の圧力は、ほぼ大気圧であり、液体回収装置３０は、上面３６を含む第２空間３１を、第１空間１７より低い圧力に調整可能である。
【００３８】
液体回収装置３０は、第１空間１７の液体ＬＱが、多孔部材３３の孔３４を介して、第２空間３１に移動するように、第２空間３１を負圧に調整可能である。すなわち、液体回収装置３０は、第２空間３１を減圧可能である。第２空間３１が負圧に調整される（減圧される）ことによって、第１空間１７の液体ＬＱが、多孔部材３３の孔３４を介して、第２空間３１に移動する。第２空間３１が負圧に調整されることによって、例えば多孔部材３３の下面３５に接触した第１空間１７の液体ＬＱは、第２空間３１に移動する。第２空間３１に移動した液体ＬＱは、流路３２を介して、液体回収装置３０に回収される。
【００３９】
制御装置５は、液体供給装置２５の動作を制御して、供給口２２の液体供給動作を制御することができる。また、制御装置５は、第２空間３１に対する液体回収装置３０の圧力調整動作を制御することができる。
【００４０】
本実施形態において、制御装置５は、終端光学素子１４及び液浸部材３と基板Ｐとの間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成するために、供給口２２から第１空間１７に液体ＬＱを供給しながら、第２空間３１を負圧に調整して、多孔部材３３の孔３４（回収口２３）から液体ＬＱを回収する。供給口２２を用いる液体供給動作が実行されるともに、多孔部材３３を用いる液体回収動作が実行されることによって、一側の終端光学素子１４及び液浸部材３と、他側の基板Ｐとの間に、液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳの液体ＬＱの少なくとも一部は、第１空間１７に配置される。
【００４１】
図２に示すように、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１２を備えている。基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持して、多孔部材３３の下面３５を含む液浸部材３の下面１６と対向する位置に基板Ｐを保持可能である。本実施形態において、基板保持部１２の周囲に配置された基板ステージ２の上面３７は、ＸＹ平面とほぼ平行である。また、本実施形態の基板保持部１２は、基板Ｐの表面と上面３７とがほぼ同一平面内に配置されるように（面一になるように）、基板Ｐを保持する。
【００４２】
本実施形態において、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Ｗと、その基材Ｗ上に形成された感光膜Ｒｇとを含む。本実施形態において、基板Ｐの表面は、感光膜Ｒｇの表面を含む。感光膜Ｒｇは、感光材（フォトレジスト）の膜である。なお、基板Ｐが、感光膜Ｒｇ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Ｒｇを保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。
【００４３】
次に、上述の露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。
【００４４】
制御装置５は、搬送装置４を用いて、露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入（ロード）する。基板ステージ２は、ロードされた基板Ｐを基板保持部１２で保持する。基板Ｐが基板保持部１２に保持された後、制御装置５は、基板ステージ２を、射出面１５及び下面１６と対向する位置に移動し、一方側の終端光学素子１４及び液浸部材３と他方側の基板Ｐ（基板ステージ２）との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成する。
【００４５】
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、マスクＭ及び基板Ｐは、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動される。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５は、基板Ｐを投影領域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、投影光学系ＰＬ（終端光学素子１４）からの露光光ＥＬで液体ＬＱを介して露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００４６】
基板Ｐの露光時、供給口２２から基板Ｐの表面に液体ＬＱが供給されるとともに、多孔部材３３（回収口２３）によって、基板Ｐの表面から液体ＬＱが回収される。制御装置５は、供給口２２から単位時間当たり所定量の液体ＬＱを供給するとともに、多孔部材３３から単位時間当たり所定量の液体ＬＱが回収されるように、第２空間３１の負圧を調整して多孔部材３３の下面３５と上面３６との圧力差を調整する。これにより、基板Ｐ上に所定の大きさの液浸空間ＬＳが形成され、その液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して基板Ｐが露光される。本実施形態においては、基板Ｐの露光を開始する際、例えば図２に示すように、基板Ｐがほぼ静止した状態で、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧが多孔部材３３の下面３５と基板Ｐの表面との間に形成されるように、液浸空間ＬＳの大きさが調整される。
これにより、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、基板Ｐの露光時に、基板Ｐが走査方向（Ｙ軸方向）に移動した場合でも、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、多孔部材３３の下面３５と基板Ｐの表面との間の第１空間１７に保持される。なお、図４Ａは、基板Ｐが−Ｙ方向に移動しているときの液浸空間ＬＳの状態の一例を示し、図４Ｂは、基板Ｐが＋Ｙ方向に移動しているときの液浸空間ＬＳの状態の一例を示す。
【００４７】
基板Ｐの露光中、基板Ｐから発生（剥離、溶出）した物質（例えば感光材等の有機物）が、異物（汚染物）として液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に混入する可能性がある。また、基板Ｐから発生する物質のみならず、例えば空中を浮遊する異物が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱに混入する可能性もある。本実施形態においては、液浸空間ＬＳ（第１空間１７）の液体ＬＱは、多孔部材３３の孔３４を介して第２空間３１に移動する。したがって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に異物が混入すると、その液体ＬＱが通過する多孔部材３３の孔３４、及び第２空間３１に面する多孔部材３３の上面３６に、異物が付着する可能性がある。すなわち、液体ＬＱに異物が混入すると、その液体ＬＱと接触する多孔部材３３の液体接触面に、異物が付着する可能性がある。多孔部材３３の液体接触面に異物が付着している状態を放置しておくと、その異物が露光中に基板Ｐに付着したり、供給口２２から供給された液体ＬＱを汚染したりする可能性がある。その結果、例えば基板Ｐ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。
【００４８】
そこで、本実施形態においては、制御装置５は、所定のタイミングで、多孔部材３３をクリーニングする。
【００４９】
次に、多孔部材３３をクリーニングする方法の一例について説明する。
【００５０】
本実施形態においては、クリーニング処理を実行するとき、基板保持部１２にダミー基板ＤＰが保持される。ダミー基板ＤＰは、露光用の基板Ｐとは別の、異物を放出しにくい高い清浄度を有する（クリーンな）部材である。ダミー基板ＤＰは、基板Ｐとほぼ同じ外形であり、基板保持部１２は、ダミー基板ＤＰを保持可能である。ダミー基板ＤＰは、例えば半導体ウエハ等の基材Ｗと、その基材Ｗ上に形成された、液体ＬＱに対して親液性の膜を含む。ダミー基板ＤＰの表面は、その親液性の膜の表面を含む。液体ＬＱに対して親液性の材料で基材Ｗを形成して、それをダミー基板ＤＰとして使ってもよい。
【００５１】
本実施形態においては、ダミー基板ＤＰは、搬送装置４によって、基板保持部１２に搬入（ロード）される。ダミー基板ＤＰは、基板Ｐとほぼ同じ外形であり、搬送装置４は、ダミー基板ＤＰを搬送可能である。制御装置５は、搬送装置４を用いて、ダミー基板ＤＰを基板ステージ２に搬入（ロード）する。基板ステージ２は、ロードされたダミー基板ＤＰを基板保持部１２で保持する。ダミー基板ＤＰが基板保持部１２に保持された後、制御装置５は、多孔部材３３をクリーニングするために、基板ステージ２を移動して、基板ステージ２に保持されたダミー基板ＤＰを多孔部材３３の下面３５と対向する位置に配置する。
【００５２】
本実施形態においては、制御装置５は、供給口２２より第１空間１７に液体ＬＱを供給する動作と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなるように第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止しかつ第２空間３１を負圧にする（減圧する）動作とを複数回繰り返して多孔部材３３をクリーニングする。
【００５３】
図５Ａ，５Ｂ、５Ｃは、本実施形態のクリーニング方法の一例を示す模式図である。図５Ａ−５Ｃに示すように、多孔部材３３のクリーニング時、ダミー基板ＤＰの表面が多孔部材３３の下面３５と対向する位置に配置される。なお、図５Ａ−５Ｃでは、基板ステージ２の図示が省略されているが、上述のように、ダミー基板ＤＰは、基板ステージ２（基板保持部１２）に保持される。
【００５４】
本実施形態においては、まず、図５Ａに示すように、多孔部材３３の下面３５のほぼ全域が液体ＬＱと接触するように、換言すれば、第１空間１７のほぼ全部が液体ＬＱで満たされるように、ＸＹ平面内での液浸空間ＬＳの大きさ、すなわちダミー基板ＤＰ上での液浸空間ＬＳの大きさが調整される。本実施形態において、制御装置５は、供給口２２からの第１空間１７への単位時間当たりの液体供給量をほぼ一定にして、第２空間３１の圧力を、基板Ｐの露光時よりも高める。すなわち、制御装置５は、単位時間当たりほぼ一定の供給量で第１空間１７に液体ＬＱを供給しながら、下面３５と上面３６との圧力差を基板Ｐの露光時の圧力差よりも小さくする（多孔部材３３の液体回収力を低下させる）。これにより、図５Ａに示すように、ＸＹ平面内での液浸空間ＬＳは、少なくとも基板Ｐの露光時より拡大される。また、図５Ａに示す状態においては、多孔部材３３の孔３４、及び第２空間３１も液体ＬＱで満たされる。なお、液浸空間ＬＳを拡大することによって、下面３５のすべてが液体ＬＱと接触しなくてもよい。
【００５５】
次に、制御装置５は、供給口２２から第１空間１７への液体供給動作を実行した状態で、第２空間３１の負圧を調整して、下面３５と上面３６との圧力差を大きくする（多孔部材３３からの液体回収力を高める）。本実施形態においては、下面３５と上面３６との圧力差を、基板Ｐの露光時の圧力差とほぼ同じ、あるいは基板Ｐの露光時の圧力差よりも大きくする。これにより、第１空間１７から多孔部材３３を介して第２空間３１へ液体ＬＱが移動され、図５Ｂに示すように、第１空間１７において、ダミー基板ＤＰ上で液浸空間ＬＳが小さくなるように、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面ＬＧが移動する。
【００５６】
制御装置５は、所定のタイミングで、供給口２２からの第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止する。第１空間１７への液体ＬＱの供給が停止された状態において、第１空間１７から多孔部材３３を介して第２空間３１へ液体ＬＱが移動するように第２空間３１の負圧が調整される。したがって、第１空間１７への液体ＬＱの供給が停止された状態で、第１空間１７の液体ＬＱが多孔部材３３から回収される。なお、下面３５と上面３６との圧力差を大きくする前、あるいは圧力差を大きくすると同時に、供給口２２からの液体ＬＱの供給を停止してもよい。
【００５７】
本実施形態においては、制御装置５は、多孔部材３３のクリーニング時の下面３５と上面３６との圧力差が、基板Ｐの露光時の下面３５と上面３６との圧力差よりも大きくなるように、第２空間３１の負圧を調整する。換言すれば、制御装置５は、第１空間１７への液体ＬＱの供給が停止された状態において、多孔部材３３のクリーニング時における液体回収力を、露光時における液体回収力よりも高める。
【００５８】
第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止して、第２空間３１を負圧にすることによって、図５Ｃに示すように、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる。また、本実施形態においては、制御装置５は、多孔部材３３の孔３４の少なくとも一部の液体ＬＱが実質的に無くなるように、第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止して、第２空間３１を負圧にする。さらに、本実施形態においては、図５Ｃに示すように、第２空間３１の少なくとも一部の液体ＬＱが実質的に無くなるように、第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止して、第２空間３１を負圧にする。すなわち、第２空間３１の液体ＬＱが減少するように、第２空間３１の圧力を調整する（減圧する）。なお、図５Ｃの状態において、液浸部材３（プレート部１８）と終端光学素子１４との間に液体ＬＱが残っていてもよい。
【００５９】
図５Ｃに示す状態の後、制御装置５は、供給口２２から第１空間１７に液体ＬＱを供給する動作を開始（再開）する。本実施形態において、供給口２２から第１空間１７に液体ＬＱを供給する動作を開始（再開）するとき、制御装置５は、液体回収装置３０による吸引動作を停止する（多孔部材３３の液体回収力をほぼゼロにする）。すなわち、制御装置５は、下面３５と上面３６との圧力差をほぼゼロにする。制御装置５は、供給口２２からの第１空間１７への単位時間当たりの液体供給量をほぼ一定にして、供給口２２から第１空間１７に液体ＬＱを供給する動作を実行する。これにより、供給口２２からの液体ＬＱによって、第１空間１７が液体ＬＱで素早く満たされる。そして、例えば多孔部材３３の下面３５のほぼ全域が液体ＬＱと接触するように、第１空間１７が液体ＬＱで満たされた後、制御装置５は、第１空間１７への液体ＬＱの供給動作を継続した状態で、第１空間１７から多孔部材３３を介して第２空間３１へ液体ＬＱが移動するように、第２空間３１の負圧を調整する。これにより、第１空間１７の液体ＬＱが多孔部材３３の孔３４を介して第２空間３１に移動し、孔３４及び第２空間３１が液体ＬＱで満たされる。また、本実施形態においては、制御装置５は、第１空間１７への単位時間当たりの液体供給量をほぼ一定にして、第１空間１７へ液体ＬＱを供給しているとき、第２空間３１の圧力を変化させて、例えば図５Ａに示す状態、及び図５Ｂに示す状態の一方から他方へ変化させることができる。なお、供給口２２からの液体ＬＱの供給を再開するときに、液体回収装置３０による吸引動作を停止しなくてもよい。例えば、下面３５と上面３６との圧力差を基板Ｐの露光時と同じ、もしくはそれよりも小さく設定した状態で供給口２２からの液体ＬＱの供給を再開してもよい。
【００６０】
本実施形態においては、第１空間１７に液体ＬＱを供給する動作と、第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止して第２空間３１を負圧にする動作とが複数回繰り返されることによって、第１空間１７の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされる状態と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが複数回繰り返される。すなわち、第１空間１７に液体ＬＱを供給して第１空間１７の少なくとも一部を液体ＬＱで満たすプロセスと、第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止して第１空間１７と第２空間３１との間の勾配圧力によって第１空間１７から液体ＬＱを実質的に除去するプロセスとが複数回にわたり交互に実行される。これにより、多孔部材３３が良好にクリーニングされる。
【００６１】
例えば、第１空間１７の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされる状態と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが複数回繰り返されることによって、図６Ａに示すように、孔３４が液体ＬＱで満たされる状態と、図６Ｂに示すように、孔３４の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが複数回繰り返される。これにより、その孔３４の内面がクリーニングされる。孔３４が液体ＬＱで満たされる状態と、孔３４の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが繰り返されることによって、孔３４の内面に対して液体ＬＱ（液体ＬＱの界面ＬＧ２）が移動するので、この液体ＬＱの移動によって、孔３４の内面がクリーニングされる。
【００６２】
また、第１空間１７の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされる状態と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とを複数回繰り返して、第２空間３１が液体ＬＱで満たされる状態と、第２空間３１の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とを複数回繰り返すことによって、多孔部材の上面３６がクリーニングされる。第２空間３１が液体ＬＱで満たされる状態と、第２空間３１の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが複数回繰り返されることによって、多孔部材３３の上面３６に対して液体ＬＱ（液体ＬＱの界面）が移動するので、その上面３６がクリーニングされる。
【００６３】
また、第１空間１７の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされる状態と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが複数回繰り返されることによって、多孔部材３３の下面３５がクリーニングされる。例えば、図５Ａに示す状態、及び図５Ｃに示す状態の一方から他方への変化が複数回繰り返されるように、第１空間１７が液体ＬＱで満たされる状態と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態とが複数回繰り返されることによって、多孔部材３３の下面３５に対して液体ＬＱ（液体ＬＱの界面ＬＧ）が移動するので、その下面３５がクリーニングされる。また、例えば、図５Ａに示す状態、及び図５Ｂに示す状態の一方から他方への変化を複数回繰り返してもよい。例えば、図５Ｃの状態から、図５Ａの状態を経て、図５Ｂの状態に変化した後に、図５Ａの状態、及び図５Ｂの状態の一方から他方への変化を複数回繰り返してもよい。多孔部材３３の下面３５に対して液体ＬＱ（液体ＬＱの界面ＬＧ）が移動するので、その下面３５がクリーニングされる。特に、図５Ａに示すように、多孔部材３３の下面３５のほぼ全域が液体ＬＱと接触するように液浸空間ＬＳが拡大されることによって、下面３５のほぼ全域が良好にクリーニングされる。例えば図４Ａ−４Ｂに示したように、基板Ｐの露光中においては、下面３５は、常に液体ＬＱと接触する第１の領域と、液体ＬＱと接触する状態と接触しない状態とを繰り返す第２の領域とを含む。第１の領域と第２の領域とで、異物の付着状態（汚染状態）が異なる可能性がある。本実施形態においては、第１の領域と第２の領域との両方を良好にクリーニングすることができる。また、図５Ａの状態、及び図５Ｂの状態の一方から他方への変化を回繰り返す動作は省いてもよい。なお、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態においては、第２空間３１の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされていてもよい。
【００６４】
以上のように、本実施形態においては、第１空間１７に液体ＬＱを供給する第１動作と、第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなるように第１空間１７への液体ＬＱの供給を停止して第２空間３１を負圧にする（減圧する）第２動作とを複数回繰り返すことによって、多孔部材３３が良好にクリーニングされる。第１動作と第２動作とが所定の複数回繰り返された後、クリーニング処理が終了する。
【００６５】
図７Ａ及び７Ｂは、多孔部材３３の下面３５とダミー基板ＤＰとの間において液体ＬＱの界面ＬＧが移動する状態を模式的に示す図である。図７Ａに示す状態、及び図７Ｂに示す状態の一方から他方への変化が繰り返されることによって、多孔部材３３に付着している異物は、その液体ＬＱの力により、多孔部材３３から放出される。
【００６６】
上述したように、本実施形態において、ダミー基板ＤＰの表面は、液体ＬＱに対して親液性である。本実施形態において、液体ＬＱに対するダミー基板ＤＰの表面の接触角は、９０度以下、望ましくは５０度以下である。これにより、例えば液浸空間ＬＳが大きい状態から小さい状態へ変化するとき、すなわち、図７Ａの状態から図７Ｂの状態へ変化するとき、ダミー基板ＤＰの表面の近傍において、液体ＬＱの流速が低くなる部分が生じる。その結果、多孔部材３３から液体ＬＱ中に放出された異物が、ダミー基板ＤＰに付着し易くなる可能性が高くなる。すなわち、液体ＬＱに対して親液性のダミー基板ＤＰの表面を多孔部材３３と対向させた状態で、その多孔部材３３とダミー基板ＤＰとの間で液体ＬＱの界面ＬＧを移動することによって、多孔部材３３から放出された異物を、ダミー基板ＤＰの表面で捕捉することができる。
【００６７】
本実施形態においては、多孔部材３３のクリーニング処理が終了した後、搬送装置４によって、ダミー基板ＤＰが基板ステージ２から搬出（アンロード）される。これにより、多孔部材３３から放出された異物の少なくとも一部は、ダミー基板ＤＰとともに、基板ステージ２（露光装置ＥＸ）から搬出される。
【００６８】
多孔部材３３のクリーニング処理が終了され、ダミー基板ＤＰが搬出された後、基板Ｐの露光処理を含む通常シーケンスが実行される。
【００６９】
なお、本実施形態においては、液浸空間ＬＳの大きさを変化させたり、第１空間１７の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされる状態、及び第１空間１７の液体ＬＱが実質的に無くなる状態の一方から他方へ変化させたりする場合、第１空間１７への単位時間当たりの液体供給量をほぼ一定にして、第１空間１７対する液体ＬＱの供給動作を実行しながら、第２空間３１の圧力を変化させる場合を例にして説明したが、もちろん、第２空間３１の圧力をほぼ一定にしつつ、第１空間１７への単位時間当たりの液体供給量を変化させてもよいし、第１空間１７への単位時間当たりの液体供給量と、第２空間３１の圧力との両方を変化させてもよい。
【００７０】
なお、供給口２２に、液体ＬＱを回収可能な機能を持たせ、第１空間１７の液体ＬＱを実質的に無くす動作を実行する場合において、多孔部材３３からの液体回収動作と並行して、供給口２２からの液体回収動作を実行してもよい。また、多孔部材３３（回収口２３）及び供給口２２とは別の回収口を設け、その別の回収口からの液体回収動作を実行してもよい。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、多孔部材３３を良好にクリーニングすることができる。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できる。
【００７２】
＜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。
【００７３】
本実施形態においては、制御装置５は、基板Ｐの非露光時に、供給口２２より第１空間１７に液体ＬＱを供給しながら、基板Ｐの露光時における下面３５と上面３６との圧力差よりも大きくなるように第２空間３１の負圧を液体回収装置３０で調整して、多孔部材３３をクリーニングする。
【００７４】
基板Ｐの露光時において、制御装置５は、例えば米国特許第７２９２３１３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１３９６２８号明細書に開示されているように、液体回収装置３０を制御して、多孔部材３３の孔３４を介して、多孔部材３３の下面３５側（第１空間１７側）から上面３６側（第２空間３１側）に液体ＬＱのみが移動するように、下面３５側と上面３６側との間の圧力差を調整する。本実施形態において、第１空間１７の圧力は、ほぼ大気圧である。制御装置５は、基板Ｐの露光時に、多孔部材３３の孔３４を介して、第１空間１７から液体ＬＱのみが第２空間３１に移動するように、第１空間１７の圧力に応じて、第２空間３１の負圧を調整する。
【００７５】
図８は、基板Ｐの露光時における液体ＬＱの挙動の一例を示す模式図である。図８に示すように、下面３５と基板Ｐとの間に界面ＬＧが配置されている。多孔部材３３と基板Ｐとの間の第１空間１７は、気体空間と液体空間とを含む。多孔部材３３の第１の孔３４ａと基板Ｐとの間には気体空間が形成され、第２の孔３４ｂと基板Ｐとの間には液体空間が形成されている。第１の孔３４ａと基板Ｐとの間の空間の圧力（下面３５の圧力）をＰａ、第２空間３１の圧力（上面３６の圧力）をＰｂ、孔３４ａ、３４ｂの孔径（直径）をｄ、多孔部材３３（孔３４の内側）の液体ＬＱとの接触角をθ、液体ＬＱの表面張力をγとして、
（４×γ×ｃｏｓθ）／ｄ  ≧  （Ｐａ−Ｐｂ）  …（１Ａ）
の条件が成立する場合、図８に示すように、第１の孔３４ａの下側（基板Ｐ側）に気体空間が形成されても、多孔部材３３の下側の気体空間の気体が孔３４ａを介して第２空間３１に移動することを防止することができる。すなわち、上記（１Ａ）式の条件を満足するように、接触角θ、孔径ｄ、液体ＬＱの表面張力γ、圧力Ｐａ、Ｐｂを最適化することで、第１の孔３４ａにおける液体ＬＱと気体との界面ＬＧ２が第１の孔３４ａ内に維持され、第１の孔３４ａから第２空間３１への気体の侵入を抑えることができる。一方、第２の孔３４ｂの下側（基板Ｐ側）には液体空間が形成されているので、第２の孔３４ｂを介して、液体ＬＱのみを第２空間３１に移動させることができる。なお、上記（１Ａ）式の条件においては、説明を簡単にするために多孔部材３３の上の液体ＬＱの静水圧は考慮してない。
【００７６】
本実施形態においては、多孔部材３３のクリーニング時、多孔部材３３の下面３５と対向する位置に、ダミー基板ＤＰが配置され、下面３５とダミー基板ＤＰとの間に、液体ＬＱを保持可能な第１空間１７が形成される。制御装置５は、第１空間１７に液体ＬＱを供給しながら、基板Ｐの露光時における下面３５と上面３６との圧力差（Ｐａ−Ｐｂ）よりも大きくなるように、第２空間３１の負圧（圧力Ｐｂ）を調整する。すなわち、制御装置５は、クリーニング時における多孔部材３３の液体回収力を、基板Ｐの露光時における多孔部材３３の液体回収力よりも高める。制御装置５は、第１空間１７に対する液体ＬＱの供給動作と並行して、多孔部材３３を用いる液体ＬＱの回収動作を実行して、多孔部材３３をクリーニングする。
【００７７】
本実施形態においては、多孔部材３３のクリーニング時に、制御装置５は、孔３４を介して、液体ＬＱと気体とが第２空間３１に移動するように、液体回収装置３０を制御して、第２空間３１の負圧を調整する。すなわち、上記（１Ａ）式の条件を満たさないように第２空間３１が減圧される。例えば、制御装置５は、孔３４を介して気体が第２空間３１に移動する状態と、液体ＬＱが第２空間３１に移動する状態（すなわち、気体が第２空間３１に引き込まれない状態）とが複数回繰り返されるように、第２空間３１の負圧を調整する。
【００７８】
図９Ａ及び９Ｂは、多孔部材３３のクリーニング時における液体ＬＱの挙動の一例を示す模式図である。図９Ａは、孔３４を介して気体が第２空間３１に移動している状態を示し、図９Ｂは、孔３４を介して液体ＬＱが第２空間３１に移動している状態を示す。上記（１Ａ）式の条件が満足されないように第２空間３１の負圧が調整された場合、図９Ａに示すように、孔３４の下側（ダミー基板ＤＰ側）に気体空間が形成されると、その気体空間の気体が、孔３４を介して第２空間３１に移動する。
【００７９】
第１空間１７に液体ＬＱが供給され、孔３４の下側（ダミー基板ＤＰ側）に液体空間が形成されると、その液体空間の液体ＬＱが、孔３４を介して第２空間３１に移動する。
【００８０】
制御装置５は、第１空間１７に液体ＬＱを供給しながら、第２空間３１の負圧を調整することによって、図９Ａに示すように、孔３４を介して気体が第２空間３１に移動する状態と、液体ＬＱが第２空間３１に移動する状態とを複数回繰り返すことができる。これにより、多孔部材３３がクリーニングされる。本実施形態においては、第１空間１７に液体ＬＱが存在している状態で、孔３４の内面と液体ＬＱとが接触する状態と接触しない状態とが繰り返され、孔３４の内面が良好にクリーニングされる。
【００８１】
なお、第２実施形態において、第２空間３１が減圧される状態と第２空間が加圧された状態とを交互に繰り返すことによって、すなわち孔３４から液体ＬＱが第２空間３１へ引き込まれる状態と第２空間３１から孔３４へ液体ＬＱが押し出される状態とを繰り返すことによって、孔３４の内面や下面３６をクリーニングしてもよい。
【００８２】
なお、上述の第２実施形態のクリーニング動作の実行前と実行後の少なくとも一方において、液浸空間ＬＳの大きさの拡大と縮小を繰り返すクリーニング動作（図５Ａの状態と図５Ｂの状態を交互に繰り返すクリーニング動作）を実行してもよい。
【００８３】
なお、上述の第１，第２実施形態においては、多孔部材３３がメッシュプレートである場合を例にして説明したが、プレートでなくてもよいし、多孔部材３３として、例えば、多数の孔（pore）が形成された焼結部材（例えば、焼結金属）、発泡部材（例えば、発泡金属）などを用いてもよい。
【００８４】
また上述の各実施形態においては、多孔部材３３のクリーニングの説明をしたが、液浸部材３が多孔部材３３を備えていなくてもよい。その場合も、液浸部材３の下面で液体ＬＱの界面ＬＧを移動させたり、液浸部材３の回収流路内を液体ＬＱの界面を移動させたりすることによって、液浸部材３の下面、および回収流路の内面をクリーニングすることができる。
【００８５】
また、上述の各実施形態においては、表面が親液性のダミー基板ＤＰを使ってクリーニングを実行したが、表面が撥液性のダミー基板を使ってもよい。すなわち、クリーニング時に、撥液性の表面上に液浸空間ＬＳを形成してもよい。
【００８６】
また、上述の各実施形態においては、クリーニングを実行するときに、ダミー基板ＤＰ上に液浸空間ＬＳを形成しているが、基板ステージ２の上面３７上に液浸空間ＬＳを形成してもよいし、基板ステージ２とは異なる、基板Ｐを保持しない可動ステージの上面上に液浸空間ＬＳを形成してもよい。
【００８７】
また、上述の各実施形態において、回収口２３と同様に、−Ｚ方向を向くように液浸部材３に設けてもよい。
【００８８】
また、上述のクリーニング動作は、所定時間経過毎、及び／又は所定数の基板を処理する毎に実行してもよい。また、露光処理が実行されていないアイドリング中に上述のクリーニング動作を実行してもよい。また、露光後の基板に発生した欠陥数が許容範囲を超えた場合、あるいは回収された液体ＬＱの汚れ（例えば、液体ＬＱ中のパーティクル数）が許容範囲を超えた場合に、上述のクリーニング動作を実行してもよい。あるいは、所定枚数の基板Ｐを含む１つのロットの露光処理開始前と露光処理終了後の少なくとも一方において、上述のクリーニング動作を実行してもよい。
【００８９】
また、上述の各実施形態においては、液体ＬＱを用いてクリーニング動作を実行しているが、液体ＬＱと異なる洗浄液（例えば、アルカリ性の洗浄液）を使って上述のクリーニング動作を実行してもよい。
【００９０】
なお、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子１４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１４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。
【００９１】
なお、上述の実施形態の液体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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
また、上述の露光装置ＥＸは、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でもよい。また、上述の露光装置ＥＸは、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・アライナーでもよい。
【００９６】
また、上述の露光装置ＥＸ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でもよい。
【００９７】
更に、上述の露光装置ＥＸは、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３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た計測ステージとを備えた露光装置でもよい。また、上述の露光装置ＥＸは、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でもよい。
【００９８】
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。
【００９９】
また、上述の実施形態では、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。
【０１００】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（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：OrganicLight 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。
【０１０１】
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であってもよい。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。
【０１０２】
また、露光装置ＥＸは、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）であってもよい。
【０１０３】
以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、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。
【０１０４】
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、マスクのパターンからの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。
【０１０５】
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】
【０１０６】
２…基板ステージ、３…液浸部材、３Ｂ…本体部材、３Ｃ…内面、４…搬送装置、５…制御装置、１２…基板保持部、１７…第１空間、２２…供給口、２３…回収口、３０…液体回収装置、３１…第２空間、３３…多孔部材、３４…孔、３５…下面、３６…上面、ＤＰ…ダミー基板、ＬＱ…液体、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｐ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
2010018825.tif 000016
【図９Ｂ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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2010018825.tif 000020
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