(57)【要約】【課題】流出した液体に起因する不都合の発生を防止できる露光装置を提供する。【解決手段】流出した液体に起因する不都合の発生を防止できる露光装置を提供する。露光装置は、周壁部（３３）と周壁部（３３）の内側に配置された支持部（３４）とを有し、周壁部（３３）に囲まれた空間（３１）を負圧にすることによって基板（Ｐ）を支持部（３４）で支持する基板ホルダ（ＰＨ）と、周壁部（３３）の内側に設けられた回収口（６１）と回収口（６１）に接続する真空系（６３）とを有する回収機構と備え、周壁部（３３）の上面（３３Ａ）と基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）とが第１距離だけ離れた状態で、基板（Ｐ）の外周から浸入した液体（ＬＱ）を吸引回収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系と液体とを介して基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記基板の裏面を保持する基板ホルダと、
前記基板の裏面と前記基板ホルダとのそれぞれに付着した液体を略同時に回収する回収機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記回収機構は、前記基板の側面に付着した液体も略同時に回収可能であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記基板ホルダは、前記基板の裏面と対向する上面を有する周壁部と、前記周壁部の内側に配置された支持部とを備え、前記周壁部に囲まれた空間を負圧にすることによって前記基板を前記支持部で支持し、
前記回収機構は、前記周壁部の内側に設けられた回収口と、前記回収口に接続する真空系とを有し、前記周壁部の上面と前記基板の裏面とが第１距離だけ離れた状態で、前記液体を前記回収口より吸引回収することを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
投影光学系と液体とを介して基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
周壁部と該周壁部の内側に配置された支持部とを有し、前記周壁部に囲まれた空間を負圧にすることによって前記基板を前記支持部で支持する基板ホルダと、
前記周壁部の内側に設けられた回収口と該回収口に接続する真空系とを有する回収機構と備え、
前記周壁部の上面と前記基板の裏面とが第１距離だけ離れた状態で、前記基板の外周から浸入した液体を吸引回収することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
前記周壁部に囲まれた空間を負圧にすることによって前記基板を前記支持部で支持しているときの前記周壁部の上面と前記基板の裏面との距離を第２距離とし、
前記第２距離は前記第１距離よりも短いことを特徴とする請求項３又は４記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１距離は、前記液体の物性、前記周壁部の上面及び前記基板の裏面それぞれの前記液体との親和性、及び前記真空系の吸引力に応じて設定されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記周壁部の上面は撥液性であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項８】
前記周壁部の上面と前記基板の裏面との距離を調整するギャップ調整機構を有することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記ギャップ調整機構は、前記基板の裏面を保持し、前記基板ホルダに対して前記基板を昇降する昇降部材を含むことを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記周壁部の上面と前記基板の裏面との距離を計測する計測装置を備え、
前記ギャップ調整機構は、前記計測装置の計測結果に基づいて、前記距離を調整することを特徴とする請求項８又は９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記回収口は、前記周壁部の内側近傍に設けられていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
前記基板は切欠部を有し、前記周壁部の前記切欠部の近傍には該切欠部に応じた凹部が設けられ、前記回収口は、前記凹部近傍に設けられていることを特徴とする請求項３〜１１のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１３】
前記基板ホルダは、前記周壁部の内側に、前記支持部で支持された前記基板の裏面と所定距離だけ離れて対向する底部を有し、
前記回収口は前記底部の所定位置に設けられており、
前記底部は前記回収口に向かって下がるように傾斜した傾斜領域を有することを特徴とする請求項３〜１２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１４】
前記基板ホルダは、前記周壁部の内側に、前記支持部で支持された前記基板の裏面と所定距離だけ離れて対向する底部を有し、
前記周壁部と前記底部との接続部は断面視において円弧状に形成されていることを特徴とする請求項３〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１５】
前記回収機構の前記回収口と、前記基板を前記支持部で支持するときに前記空間を負圧にするための吸引口とが兼用されていることを特徴とする請求項３〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１６】
前記基板ホルダは、前記周壁部の内側に設けられ、真空系に接続された吸引口を有し、
前記吸引口に接続された真空系と前記回収口に接続された真空系とは互いに独立していることを特徴とする請求項３〜１５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１７】
前記基板の露光終了後に、前記回収機構が液体を回収することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１８】
前記基板の裏面及び前記基板ホルダのうち少なくともいずれか一方に液体が付着したか否かを検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて、前記回収機構の動作を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１９】
前記回収機構は、前記基板又は前記基板ホルダに付着した異物も回収可能であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２０】
前記回収機構は、回収口と、真空系と、該回収口と該真空系とを接続する流路とを有し、
前記流路の内壁面に、撥液性材料及び断熱性材料のうちの少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項２１】
前記回収機構は、前記回収口と前記真空系とを接続する流路を有し、
前記流路の内壁面に、撥液性材料及び断熱性材料のうちの少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項３又は４に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記吸引口と、該吸引口に接続された真空系とを接続する流路の内壁面に、撥液性材料及び断熱性材料のうちの少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【請求項２３】
投影光学系と液体とを介して、基板ホルダ上に保持された基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
回収口と、真空系と、該回収口と該真空系とを接続する流路とを有し、且つ前記液体を、該回収口を介して回収する回収機構を有し、
前記流路の内壁面に断熱性材料を設けたことを特徴とする露光装置。
【請求項２４】
前記流路の少なくとも一部は、前記基板ホルダ内部に配置されていることを特徴とする請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記流路の内壁には前記断熱性材料による断熱層が設けられ、且つ該断熱層上に前記撥液性材料が設けられていることを特徴とする請求項２４に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記断熱性材料は、前記基板ホルダを形成する材料よりも熱伝導率が低い材料を含むことを特徴とする請求項２０〜２５のうちのいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２７】
投影光学系と液体とを介して、基板ホルダ上に保持された基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
回収口と、真空系と、該回収口と該真空系とを接続する流路とを有し、且つ前記液体を、該回収口を介して回収する回収機構を有し、
前記流路の少なくとも一部は、前記基板ホルダ内部に配置されており、且つ該流路の内壁面に撥液性材料を設けたことを特徴とする露光装置。
【請求項２８】
投影光学系と液体とを介して、基板ホルダ上に保持された基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
回収口と、真空系と、該回収口と該真空系とを接続する流路とを有し、且つ前記液体を、該回収口を介して回収する回収機構を有し、
前記流路の内壁面に、撥液性材料及び断熱性材料を設けたことを特徴とする露光装置。
【請求項２９】
前記流路の少なくとも一部は、前記基板ホルダ内部に配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の露光装置。
【請求項３０】
前記基板ホルダは、前記基板を該基板ホルダ上に吸着保持するための真空系と接続された吸引口を有し、
前記吸引口と前記吸着保持用のための真空系とを接続する流路の内壁面に、撥液性材料及び断熱性材料のうちの少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項２３〜２９のうちのいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記撥液性材料は、フッ素系樹脂材料、又はアクリル系樹脂材料を含むことを特徴とする請求項２０〜２２、２５、２７〜３０のうちのいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３２】
投影光学系と液体とを介して、基板ホルダ上に保持された基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
回収口と、真空系と、該回収口と該真空系とを接続する流路とを有し、且つ前記液体を該回収口を介して回収する回収機構を有し、
前記流路の少なくとも一部は、前記基板ホルダ内部に配置されており、且つ該流路の内壁面にはフッ素系樹脂材料が設けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項３３】
前記回収機構は、前記回収口を介して、前記基板の裏面及び側面のうちの少なくとも一方に付着した液体を回収することを特徴とする請求項２３〜３２のうちのいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３４】
前記基板ホルダは、前記基板の裏面と対向する上面を有する周壁部と、前記周壁部の内側に配置された支持部とを備え、前記周壁部に囲まれた空間を負圧にすることによって前記基板を前記支持部で支持するものであることを特徴とする請求項２３〜３３のうちのいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３５】
請求項１〜請求項３４のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置及びデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００４年６月２１日に出願された特願２００４−１８２６７８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】
半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を基板ホルダを介して支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒ＝ｋ１・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ２・λ／ＮＡ２ … （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ１、ｋ２はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
【０００３】
焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液浸法を適用した液浸露光装置において、基板上より流出した液浸領域の液体が基板の裏面側に回り込み、基板とその基板を保持する基板ホルダとの間に浸入すると、基板ホルダが基板を良好に保持できない状況が生じ、その結果、露光精度が劣化する等の不都合が生じる可能性がある。例えば、基板の裏面と基板ホルダとの間に浸入した液体が、基板の裏面あるいは基板ホルダの上面に付着して気化すると、それら基板の裏面あるいは基板ホルダの上面上に液体の付着跡（所謂ウォーターマーク）が形成される可能性がある。ウォーターマークは異物として作用するため、基板ホルダで基板を保持したときの基板の平坦度（フラットネス）が劣化する不都合が生じ、良好な露光精度を維持できなくなる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、流出した液体に起因する不都合の発生を防止できる露光装置、及びその露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図１３に対応付け（カッコ付け）した以下の構成を採用している。なお、以下の対応付けはあくまで一例であって、本発明の構成が、下記の対応付けに限定されるものではない。
【０００８】
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）の表面（Ｐａ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）を保持する基板ホルダ（ＰＨ）と、基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）と基板ホルダ（ＰＨ）とのそれぞれに付着した液体（ＬＱ）を略同時に回収する回収機構（６０）とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、回収機構が基板の裏面と基板ホルダとのそれぞれに付着した液体を略同時に回収するので、液体を短時間のうちに素早く回収することができる。したがって、基板の裏面あるいは基板ホルダに付着した液体に起因する不都合の発生を防止し、良好な露光精度を維持することができる。また、回収機構は液体を短時間のうちに素早く回収するので、液体が気化する前にその付着した液体を回収できる。したがって、基板の裏面や基板ホルダに付着跡（ウォーターマーク）が形成されることを未然に防止することができる。また、短時間のうちに液体を回収できるため、液体回収処理に要する時間を短くでき、露光装置の稼働率を向上することもできる。
【００１０】
また本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して基板（Ｐ）の表面（Ｐａ）に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、周壁部（３３）と該周壁部（３３）の内側に配置された支持部（３４）とを有し、周壁部（３３）に囲まれた空間（３１）を負圧にすることによって基板（Ｐ）を支持部（３４）で支持する基板ホルダ（ＰＨ）と、周壁部（３３）の内側に設けられた回収口（６１）と該回収口（６１）に接続する真空系（６３）とを有する回収機構（６０）と備え、周壁部（３３）の上面（３３Ａ）と基板（Ｐ）の裏面（Ｐｂ）とが第１距離だけ離れた状態で、基板（Ｐ）の外周から浸入した液体（ＬＱ）を吸引回収することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、基板ホルダの周壁部の上面と基板の裏面とが第１距離だけ離れた状態で回収機構を駆動し、周壁部に囲まれた空間をその内側に設けられた回収口を介して負圧にすることにより、空間の内側と外側との間で気体の流れを生成し、その気体の流れを使って、基板の裏面と基板ホルダとのそれぞれに付着した液体を略同時に回収することができる。したがって、液体を短時間のうちに素早く回収でき、基板の裏面あるいは基板ホルダに付着した液体に起因する不都合の発生を防止して、良好な露光精度を維持することができる。また、回収機構は液体を短時間のうちに素早く回収できるので、液体が気化する前にその付着した液体を回収できる。したがって、基板の裏面や基板ホルダに付着跡（ウォーターマーク）が形成されることを未然に防止することができる。また、短時間のうちに液体を回収できるため、液体回収処理に要する時間を短くでき、露光装置の稼働率を向上することもできる。
また本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して、基板ホルダ（ＰＨ）上に保持された基板（Ｐ）の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、回収口（６１）と、真空系（６３）と、該回収口と該真空系とを接続する流路（６２）とを有し、且つ液体（ＬＱ）を、該回収口を介して回収する回収機構（６０）を有し、流路の内壁面に断熱性材料（１２０）を設けたことを特徴とする。本発明によれば、流路内壁に断熱性材料による断熱層を設けておけば、仮に流路内に残留した液体が気化したとしても、その気化熱が周囲（例えば基板ホルダなど）に与える影響（熱変形など）を抑えることができる。
また本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して、基板ホルダ（ＰＨ）上に保持された基板（Ｐ）の表面に露光光を照射して基板を露光する露光装置において、回収口（６１）と、真空系（６３）と、該回収口と該真空系とを接続する流路（６２）とを有し、且つ液体（ＬＱ）を、該回収口を介して回収する回収機構（６０）を有し、流路の少なくとも一部は基板ホルダ（ＰＨ）内部に配置されており、且つ該流路の内壁面に撥液性材料（１２１）を設けたことを特徴とする。本発明によれば、流路内壁を撥液性にすることで、流路に液体が残留することを防止できる。
また本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して、基板ホルダ（ＰＨ）上に保持された基板（Ｐ）の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、回収口（６１）と、真空系（６３）と、該回収口と該真空系とを接続する流路（６２）とを有し、且つ液体（ＬＱ）を、該回収口を介して回収する回収機構（６０）を有し、流路の内壁面に撥液性材料（１２１）及び断熱性材料（１２０）を設けたことを特徴とする。本発明によれば、流路内壁を撥液性にすることで流路に液体が残留することを防止できるとともに、流路内壁に断熱性材料による断熱層を設けておけば、仮に流路内に残留した液体が気化したとしても、その気化熱が周囲（例えば基板ホルダなど）に与える影響（熱変形など）を抑えることができる。
また本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ＬＱ）とを介して、基板ホルダ（ＰＨ）上に保持された基板（Ｐ）の表面に露光光を照射して基板を露光する露光装置において、回収口（６１）と、真空系（６３）と、該回収口と該真空系とを接続する流路（６２）とを有し、且つ液体を該回収口を介して回収する回収機構（６０）を有し、流路の少なくとも一部は基板ホルダ（ＰＨ）内部に配置されており、且つ該流路の内壁面にはフッ素系樹脂材料（１２１）が設けられていることを特徴とする。本発明によれば、流路内壁にフッ素系樹脂材料を設けておくことで、撥液性と断熱性の双方の機能を得ることができる。
【００１２】
本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。本発明によれば、基板を精度良く露光して、所望の性能を有するデバイスを提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、流出した液体に起因する不都合の発生を防止して、良好な露光精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示す露光装置の概略構成図である。
【図２】基板ホルダ近傍の側断面図である。
【図３】基板ホルダ近傍の平面図である。
【図４】基板を保持した状態の基板ホルダ近傍の平面図である。
【図５Ａ】露光動作の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】露光動作の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｃ】露光動作の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｄ】露光動作の一例を説明するための模式図である。
【図６】周壁部の上面と基板の裏面との間に形成されたギャップ近傍の流体の流れを説明するための模式図である。
【図７】露光装置の別の実施形態を示す概略図である。
【図８】計測装置の一例を示す模式図である。
【図９】検出装置の一例を示す模式図である。
【図１０】基板ホルダの別の実施形態を示す図である。
【図１１】基板ホルダの別の実施形態を示す図である。
【図１２】基板ホルダの内部に形成された流路の一実施形態を示す断面図である。
【図１３】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１６】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持して移動可能なマスクステージＭＳＴと、基板Ｐの裏面Ｐｂを保持する基板ホルダＰＨを有し、基板ホルダＰＨに基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの表面Ｐａに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含む。本実施形態においては、基板Ｐの表面Ｐａにフォトレジストが設けられており、その表面Ｐａが露光光ＥＬを照射される被露光面となっている。また、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
【００１７】
本実施形態の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する第１液体回収機構２０とを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐの表面Ｐａ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の少なくとも一部に、投影領域ＡＲ１よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側先端部の光学素子２と基板Ｐの表面Ｐａとの間に液体ＬＱを満たし、この投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターン像を基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐ上に投影することによって、基板Ｐを露光する。
【００１８】
また、露光装置ＥＸは、基板Ｐの外周から基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入した液体ＬＱを吸引回収可能な第２液体回収機構６０を備えている。第２液体回収機構６０は、基板Ｐの裏面Ｐｂと基板ホルダＰＨとのそれぞれに付着した液体ＬＱを略同時に回収可能である。更に第２液体回収機構６０は、基板Ｐの側面Ｐｃに付着した液体ＬＱも略同時に回収可能である。
【００１９】
ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ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。
【００２０】
照明光学系ＩＬはマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光光ＥＬを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（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）や、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）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水であって、露光光ＥＬがＡｒＦエキシマレーザ光であっても透過可能である。また、純水は紫外域の輝線（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）も透過可能である。
【００２１】
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持して移動可能であって、例えばマスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。マスクステージＭＳＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２２】
マスクステージＭＳＴ上には移動鏡９１が設けられている。また、移動鏡９１に対向する位置にはレーザ干渉計９２が設けられている。移動鏡９１は、マスクステージＭＳＴの位置を計測するためのレーザ干渉計９２用のミラーである。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向（ＸＹ方向）の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計９２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計９２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計９２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置を制御する。
【００２３】
投影光学系ＰＬはマスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものである。投影光学系ＰＬは、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４、１／５、あるいは１／８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。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられており、光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。
【００２４】
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを支持して移動可能であって、ＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。更に基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。基板ホルダＰＨは基板Ｐを保持するものであって、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上に設けられている。基板ホルダＰＨは、真空吸着により基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴは、基板ホルダＰＨを支持するＺチルトステージ５２と、Ｚチルトステージ５２を支持するＸＹステージ５３とを備えており、ＸＹステージ５３はベースＢＰ上に支持されている。Ｚチルトステージ５２は基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰをＺ軸方向、及びθＸ、θＹ方向（傾斜方向）に移動可能である。ＸＹステージ５３は基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰをＺチルトステージ５２を介して２次元方向（ＸＹ方向）、及びθＺ方向に移動可能である。なお、ＺチルトステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。
【００２５】
Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）上には凹部５０が設けられており、基板ホルダＰＨは凹部５０に配置されている。そして、Ｚチルトステージ５２のうち凹部５０以外の上面５１は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面Ｐａとほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。基板Ｐの周囲に基板Ｐ表面とほぼ面一の上面５１を設けたので、基板Ｐのエッジ領域Ｅを液浸露光するときにおいても、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持して液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。
【００２６】
Ｚチルトステージ５２及びＸＹステージ５３を含む基板ステージＰＳＴは、リニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。Ｚチルトステージ５２が駆動されることにより、基板ホルダＰＨが移動し、基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及び傾斜方向における位置が制御される。また、ＸＹステージ５３が駆動されることにより、基板ホルダＰＨが移動し、基板ＰのＸＹ方向における位置、及びθＺ方向における位置が制御される。
【００２７】
Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）には移動鏡９３が設けられている。また、移動鏡９３に対向する位置にはレーザ干渉計９４が設けられている。移動鏡９３は、Ｚチルトステージ５２（基板ホルダＰＨ）の位置を計測するためのレーザ干渉計９４用のミラーである。本実施形態においては、移動鏡９３の上面も、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面Ｐａと面一になるように形成されている。基板ホルダＰＨを介して基板Ｐを保持したとき、保持した基板Ｐの表面Ｐａ及び移動鏡９３の上面を含めて、基板ステージＰＳＴの上面のほぼ全域が平坦面（フルフラット面）となるように形成されている。基板ホルダＰＨの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角はレーザ干渉計９４によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計９４によってＺチルトステージ５２の位置が計測されることで、そのＺチルトステージ５２に基板ホルダＰＨを介して保持されている基板Ｐの２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角が計測される。また、不図示ではあるが、露光装置ＥＸは、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているような、基板ホルダＰＨに保持されている基板Ｐの表面Ｐａの位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を備えている。フォーカス・レベリング検出系は、基板Ｐ表面のＺ軸方向の位置情報、及び基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出する。
【００２８】
レーザ干渉計９４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系の受光結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動し、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面Ｐａをオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む。また、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計９４の計測結果に基づいて、レーザ干渉計９４で規定される２次元座標系内で基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを介してＸＹステージ５３を駆動することで、基板ホルダＰＨに保持されている基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置を制御する。
【００２９】
液体供給機構１０は、所定の液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１３とを備えている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、加圧ポンプ、及び液体ＬＱ中に含まれる異物や気泡を取り除くフィルタユニット等を備えている。液体供給部１１の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成する際、液体供給機構１０は液体ＬＱを基板Ｐ上に供給する。
【００３０】
第１液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続する回収管２３とを備えている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプを設けずに、露光装置ＥＸが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成するために、第１液体回収機構２０は液体供給機構１０より供給された基板Ｐ上の液体ＬＱを所定量回収する。
【００３１】
投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子のうち、液体ＬＱに接する光学素子２の近傍にはノズル部材７０が配置されている。ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ホルダＰＨ）の上方において、光学素子２の側面を囲むように設けられた環状部材である。ノズル部材７０と光学素子２との間には隙間が設けられており、ノズル部材７０は光学素子２に対して振動的に分離されるように所定の支持機構で支持されている。また、その隙間に液体ＬＱが浸入しないように、且つその隙間から液体ＬＱ中に気泡が混入しないように構成されている。ノズル部材７０は、例えばステンレス鋼によって形成されている。
【００３２】
ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ホルダＰＨ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された供給口１２を備えている。本実施形態において、ノズル部材７０は２つの供給口１２Ａ、１２Ｂを有している。供給口１２Ａ、１２Ｂはノズル部材７０の下面７０Ａに設けられている。
【００３３】
ノズル部材７０の内部には、基板Ｐ上に供給される液体ＬＱが流れる供給流路が形成されている。ノズル部材７０の供給流路の一端部は供給管１３の他端部に接続され、供給流路の他端部は供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに接続されている。ここで、ノズル部材７０の内部に形成された供給流路の他端部は、複数（２つ）の供給口１２Ａ、１２Ｂのそれぞれに接続可能なように途中から分岐している。
【００３４】
また、ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された回収口２２を備えている。本実施形態において、回収口２２は、ノズル部材７０の下面７０Ａにおいて、投影光学系ＰＬの光学素子２（投影領域ＡＲ１）及び供給口１２を囲むように環状に形成されている。
【００３５】
また、ノズル部材７０の内部には、回収口２２を介して回収された液体ＬＱが流れる回収流路が形成されている。ノズル部材７０の回収流路の一端部は回収管２３の他端部に接続され、回収流路の他端部は回収口２２に接続されている。ここで、ノズル部材７０の内部に形成された回収流路は、回収口２２に応じた環状流路と、その環状流路を流れた液体ＬＱを集合するマニホールド流路とを備えている。
【００３６】
本実施形態において、ノズル部材７０は、液体供給機構１０及び第１液体回収機構２０それぞれの一部を構成している。液体供給機構１０を構成する供給口１２Ａ、１２Ｂは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を挟んだＸ軸方向両側のそれぞれの位置に設けられており、第１液体回収機構２０を構成する回収口２２は、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１に対して液体供給機構１０の液体供給口１２Ａ、１２Ｂの外側に設けられている。なお本実施形態における投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とした平面視矩形状に設定されている。
【００３７】
液体供給部１１の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは液体供給部１１による単位時間あたりの液体供給量を制御可能である。基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より液体ＬＱを送出し、供給管１３及びノズル部材７０内部に形成された供給流路を介して、基板Ｐの上方に設けられている供給口１２Ａ、１２Ｂより基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する。液体ＬＱは、供給口１２Ａ、１２Ｂを介して、投影領域ＡＲ１の両側から供給される。
【００３８】
液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた回収口２２から回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、ノズル部材７０内部に形成された回収流路、及び回収管２３を介して液体回収部２１に回収される。
【００３９】
次に、図２、図３、及び図４を参照しながら、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨの一実施形態について説明する。図２は基板Ｐを保持した基板ホルダＰＨの側断面図、図３は基板ホルダＰＨを上方から見た平面図、図４は基板Ｐを保持した基板ホルダＰＨを上方から見た平面図である。
【００４０】
図２及び図３において、基板ホルダＰＨは、基板Ｐの裏面Ｐｂと所定距離だけ離れて対向する底面３５Ｂを有する基材３５と、基材３５上に形成され、基板Ｐの裏面Ｐｂと対向する上面３３Ａを有する周壁部３３と、周壁部３３の内側の底面３５Ｂ上に形成された複数の支持部３４とを備えている。周壁部３３は、基板Ｐの形状に応じて略円環状に形成されている。周壁部３３の上面３３Ａは、基板Ｐの裏面Ｐｂのエッジ領域に対向するように形成されている。また、周壁部３３の上面３３Ａは平坦面となっている。なお、図においては、周壁部３３の上面３３Ａは比較的広い幅を有しているが、実際には１〜２ｍｍ程度の幅である。
【００４１】
基板ホルダＰＨの支持部３４は、周壁部３３の内側において複数一様に設けられている。本実施形態においては、基板ホルダＰＨの支持部３４は複数の支持ピンを含んで構成されており、基板ホルダＰＨは、所謂ピンチャック機構を構成している。基板ホルダＰＨのピンチャック機構は、基板ホルダＰＨの基材３５と周壁部３３と基板Ｐとで囲まれた空間３１を負圧にする吸引機構４０を備えており、空間３１を負圧にすることによって基板Ｐを支持部３４で支持する。支持部３４で支持された基板Ｐの裏面Ｐｂと底面３５Ｂとは所定距離だけ離れて対向する。
【００４２】
基板ホルダＰＨの吸引機構４０は、周壁部３３の内側に複数設けられた吸引口４１と、吸引口４１のそれぞれに流路４２を介して接続されている第１真空系４３とを備えている。吸引口４１は、周壁部３３の内側の底面３５Ｂ上のうち支持部３４以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられており、周壁部３３の内側において複数一様に配置されている。
【００４３】
第１真空系４３は、基材３５と周壁部３３と基板Ｐとで囲まれた空間３１を負圧にするためのものであって、真空ポンプを含んで構成される。制御装置ＣＯＮＴは、第１真空系４３を駆動し、基材３５と周壁部３３と基板Ｐとで囲まれた空間３１内部のガス（空気）を吸引してこの空間３１を負圧にすることによって、基板ホルダＰＨの支持部３４に基板Ｐを吸着保持する。
【００４４】
Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）の凹部５０によって形成された内側面５０Ｔと周壁部３３の外側面３３Ｓとの間には所定の距離を有するギャップ（隙間）Ｃが設けられている。また、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの外側のエッジ部と、その基板Ｐの周囲に設けられたＺチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）の上面５１（内側面５０Ｔ）との間には、０．１〜１．０ｍｍ程度の距離を有するギャップＡが形成されている。本実施形態においては、ギャップＡは０．３ｍｍ程度である。周壁部３３の外径は基板Ｐの外径より小さく形成されており、ギャップＣはギャップＡより大きく、例えば１．５ｍｍ程度である。
【００４５】
また、図４に示すように、本実施形態における基板Ｐには、位置合わせのための切欠部であるノッチ部ＮＴが形成されている。ノッチ部ＮＴにおける基板ＰとＺチルトステージ５２の上面５１との間のギャップの距離も０．１〜１．０ｍｍ程度に設定されるように、基板Ｐの外形（ノッチ部ＮＴの形状）に応じて、上面５１の形状が設定されている。すなわち、ノッチ部ＮＴを含む基板Ｐのエッジ部の全域と上面５１との間に、０．１〜１．０ｍｍ程度の距離を有するギャップＡが確保されている。具体的には、Ｚチルトステージ５２の上面５１には、基板Ｐのノッチ部ＮＴの形状に対応するように、凹部５０の内側に向かって突出する突起部１５０が設けられている。Ｚチルトステージ５２の内側面５０Ｔには、突起部１５０の形状に応じた凸部５０Ｎが形成されている。突起部１５０は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐのノッチ部ＮＴにおける表面Ｐａと上面５１とのギャップを小さくするためのギャップ調整部としての機能を有している。なお、ここでは突起部１５０はＺチルトステージ５２の上面５１の一部であって一体的に形成されているが、Ｚチルトステージ５２の上面５１と突起部１５０とを別々に設け、Ｚチルトステージ５２の上面５１に対して突起部１５０を交換可能としてもよい。
【００４６】
周壁部３３の外側面３３Ｓ及びその上面３３Ａには、上面５１の突起部１５０及び基板Ｐのノッチ部ＮＴの形状に応じた凹部３３Ｎが形成されており、周壁部３３の内側面３３Ｔには、凹部３３Ｎ（ノッチ部ＮＴ）に応じて内側に向かって突出する凸部３３Ｎ’が形成されている。周壁部３３の凹部３３Ｎは内側面５０Ｔの凸部５０Ｎと対向する位置に設けられており、凹部３３Ｎと凸部５０Ｎとの間には所定の距離を有するギャップＣが形成されている。
【００４７】
なおここでは、基板Ｐの切欠部としてノッチ部ＮＴを例にして説明したが、切欠部として基板Ｐにオリエンテーションフラット部が形成されている場合には、上面５１、内側面５０Ｔ、及び周壁部３３のそれぞれを、基板Ｐの外形（オリエンテーションフラット部の形状）に応じた形状にし、基板Ｐのオリフラ部とその周囲の上面５１との間において所定の距離を有するギャップＡを確保するようにすればよい。
【００４８】
第２液体回収機構６０は、周壁部３３の内側に設けられた回収口６１（６１Ａ〜６１Ｃ）と、回収口６１に流路６２を介して接続された第２真空系６３とを備えている。第２液体回収機構６０は、回収口６１を介して液体ＬＱを回収可能であり、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等も備えている。
【００４９】
回収口６１は、周壁部３３の内側において底面３５Ｂのうち支持部３４以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられており、複数の回収口６１のそれぞれは流路６２を介して第２真空系６３に接続されている。周壁部３３は、支持部３４、吸引口４１、及び回収口６１のそれぞれを囲むように形成されている。
【００５０】
図３に示すように、回収口６１は、周壁部３３の内側面３３Ｔに沿うように周壁部３３の内側近傍に設けられた第１の回収口６１Ａ及び第２の回収口６１Ｂと、底面３５Ｂの略中央部に設けられた第３の回収口６１Ｃとを備えている。複数の回収口６１のうち、第１の回収口６１Ａは、基板ホルダＰＨの底面３５Ｂにおいて、周壁部３３の内側面３３Ｔに沿うように内側面３３Ｔの近傍に複数配置されている。第１の回収口６１Ａのそれぞれは、平面視において略円弧状のスリット状に形成されており、空間３１を囲むように配置されている。また、第２の回収口６２Ｂは、基板ホルダＰＨの底面３５Ｂにおいて、周壁部３３の凹部３３Ｎ（凸部３３Ｎ’）の内側近傍に複数設けられている。第２の回収口６１Ｂのそれぞれは、平面視において、凸部３３Ｎ’の形状に応じてスリット状に形成されている。また、第３の回収口６１Ｃは、底面３５Ｂの略中央部に複数設けられている。第３の回収口６１Ｃのそれぞれは平面視において略円形状に形成されている。なお図３に示した回収口６１Ａ〜６１Ｃの形状及び配置は一例であって、その形状及び配置は任意に設定可能である。例えば、第１の回収口６１Ａを周壁部３３の内側面３３Ｔに沿って連続的に設けてもよいし、第１の回収口６１Ａのそれぞれを平面視において略円形状とし、その円形状の第１の回収口６１Ａを周壁部３３の内側面３３Ｔに沿って複数配置するようにしてもよい。
【００５１】
第２真空系６３は、空間３１の内側に設けられた回収口６１を介して液体ＬＱを吸引回収するためのものであって、真空ポンプを含んで構成されている。また、第２真空系６３の上流側（回収口６１側）には、回収した液体ＬＱを気体とを分離する気液分離器が設けられている。そして、空間３１を負圧にするための吸引口４１に接続された第１真空系４３と、液体ＬＱを回収するための回収口６１に接続された第２真空系６３とは、互いに独立した構成となっている。制御装置ＣＯＮＴは、第１真空系４３及び第２真空系６３それぞれの動作を個別に制御可能であり、第１真空系４３による吸引動作と、第２真空系６３よる吸引動作とをそれぞれ独立して行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、基板ホルダＰＨの支持部３４は、周壁部３３と同じ高さか、周壁部３３よりも僅かに高く形成されている。すなわち、支持部３４の上面３４ＡのＺ軸方向に関する位置は、周壁部３３の上面３３ＡのＺ軸方向に関する位置と同じか、あるいは周壁部３３の上面３３ＡのＺ軸方向に関する位置よりも僅かに高く形成されている。これにより、周壁部３３に囲まれた空間３１を負圧にすることによって、基板Ｐを支持部３４の上面３４Ａで支持しているとき、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間には所定の距離Ｄ２を有するギャップＢが形成される。距離Ｄ２（ギャップＢ）は僅かであるので、空間３１の負圧は維持される。なお、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとが接触する場合、距離Ｄ２（ギャップＢ）はゼロとなる。
【００５３】
なお、支持部３４の上面３４ＡのＺ軸方向に関する位置が、周壁部３３の上面３３ＡのＺ軸方向に関する位置よりも僅かに低く形成されていてもよい。これにより、周壁部３３に囲まれた空間３１を負圧にすることによって、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとが密着し、距離Ｄ２（ギャップＢ）はゼロになる。基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとが密着することにより、仮にギャップＡから液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入しても、基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの間を介して、空間３１に液体ＬＱが浸入することを防止することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、周壁部３３の上面３３Ａは平坦面となっており、その上面３３Ａは撥液性を有している。本実施形態においては、上面３３Ａに撥液化処理を施すことで、その上面３３Ａに撥液性を付与している。上面３３Ａを撥液性にするための撥液化処理としては、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料あるいはアクリル系樹脂材料等の撥液性材料を塗布、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜を貼付する処理が挙げられる。なお、上面３３Ａを含む基板ホルダＰＨ全体を撥液性を有する材料（フッ素系樹脂など）で形成してもよい。
【００５５】
更に、本実施形態においては、基板ホルダＰＨのうち、周壁部３３の外側面３３Ｓ、及びＺチルトステージ５２の内側面５０Ｔも、上記撥液化処理を施されて撥液性を有している。また、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）の上面５１も、上記撥液化処理を施されて撥液性を有している。更に、支持部３４の表面や底面３５Ｂを含む基材３５の表面も撥液化処理を施されて撥液性を有している。
【００５６】
また、基板Ｐの露光面である表面Ｐａにはフォトレジスト（感光材）が塗布されている。本実施形態において、感光材はＡｒＦエキシマレーザ用の感光材であって撥液性（撥水性）を有している。また、本実施形態において、基板Ｐの側面Ｐｃは撥液化処理（撥水化処理）されている。具体的には、基板Ｐの側面Ｐｃにも、撥液性を有する上記感光材が塗布されている。これにより、Ｚチルトステージ５２の内側面５０Ｔと基板Ｐの側面Ｐｃとの間のギャップＡからの液体ＬＱの浸入を更に確実に防止することができる。更に、基板Ｐの裏面Ｐｂにも上記感光材が塗布されて撥液化処理されている。なお、基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃを撥液性にするための材料としては、上記感光材に限らず、所定の撥液性材料であってもよい。例えば、基板Ｐの露光面である表面Ｐａに塗布された感光材の上層にトップコート層と呼ばれる保護層（液体から感光材を保護する膜）を塗布する場合があるが、このトップコート層の形成材料（例えばフッ素系樹脂材料）が撥液性（撥水性）を有している場合には、基板Ｐの側面Ｐｃや裏面Ｐｂにこのトップコート層形成材料を塗布するようにしてもよい。もちろん、感光材やトップコート層形成用材料以外の撥液性を有する材料を塗布するようにしてもよい。
【００５７】
なお、投影光学系ＰＬの光学素子２の下面（液体接触面）２Ａ、及びノズル部材７０の下面（液体接触面）７０Ａは親液性（親水性）を有している。本実施形態においては、光学素子２は、純水との親和性が高い蛍石で形成されている。光学素子２の液体接触面２Ａは親液性であるので、光学素子２の液体接触面２Ａのほぼ全面に液体ＬＱを密着させることができる。また、本実施形態においては、液体供給機構１０は、光学素子２の液体接触面２Ａとの親和性が高い液体（水）ＬＱを供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２Ａと液体ＬＱとの密着性を高めることができ、光学素子２と基板Ｐとの間の光路を液体ＬＱで確実に満たすことができる。なお光学素子２は、水との親和性が高い石英であってもよい。また光学素子２の液体接触面２Ａ及びノズル部材７０の液体接触面７０Ａに親液化（親水化）処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。親液化処理としては、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの親液性材料を前記液体接触面に設ける処理が挙げられる。あるいは、本実施形態における液体ＬＱは極性の大きい水であるため、親液化処理（親水化処理）として、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を設けるようにしてもよい。
【００５８】
図３及び図４に示すように、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）は、平面視において略矩形状に形成されており、そのＺチルトステージ５２の互いに垂直な２つの縁部には、Ｚチルトステージ５２（基板ホルダＰＨ）の位置を計測するためのレーザ干渉計９４用の移動鏡９３が形成されている。そして、Ｚチルトステージ５２の上面５１には、投影光学系ＰＬを介したマスクＭのパターンの像に対する基板Ｐの位置を規定するための基準部材３００が設けられている。基準部材３００には、基準マークＰＦＭと基準マークＭＦＭとが所定の位置関係で形成されている。基準マークＰＦＭは、例えば特開平４−６５６０３号公報に開示されているような、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）を静止させてマーク上にハロゲンランプからの白色光等の照明光を照射して、得られたマークの画像を撮像素子により所定の撮像視野内で撮像し、画像処理によってマークの位置を計測するＦＩＡ（フィールド・イメージ・アライメント）方式の基板アライメント系により検出される。また基準マークＭＦＭは、例えば特開平７−１７６４６８号公報に開示されているような、マークに対して光を照射し、ＣＣＤカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するＶＲＡ（ビジュアル・レチクル・アライメント）方式のマスクアライメント系により、マスクＭと投影光学系ＰＬとを介して検出される。
【００５９】
また、上面５１には、光学センサとして、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報に開示されているような照度ムラセンサ４００、特開２００２−１４００５号公報に開示されているような空間像計測センサ５００、及び特開平１１−１６８１６号公報に開示されているような照射量センサ（照度センサ）６００等が挙げられる。これら基準部材３００や光学センサ４００、５００、６００を設ける場合には、基準部材３００の上面、及び光学センサ４００、５００、６００の上面も、基板ステージＰＳＴの上面５１及び基板Ｐの表面Ｐａとほぼ面一にする。また、これら基準部材３００、光学センサ４００、５００、６００の上面も、撥液化処理を施して撥液性にする。
【００６０】
図２に示すように、基板ホルダＰＨは、基板Ｐの裏面Ｐｂを保持し、基板ホルダＰＨに対して基板Ｐを昇降するピン部材からなる昇降部材５６を備えている。基材３５には昇降部材５６を配置するための穴部５６Ｈが設けられており、基板Ｐを昇降する昇降部材５６は周壁部３３の内側（すなわち空間３１の内側）に設けられた構成となっている。本実施形態において、昇降部材５６は３箇所のそれぞれに設けられている（図３参照）。昇降部材５６は不図示の駆動装置により、基板Ｐの裏面Ｐｂを保持して昇降するようになっており、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置を介して昇降部材５６の昇降動作を制御する。そして、昇降部材５６が基板Ｐの裏面Ｐｂを保持して昇降することにより、基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの距離を調整することができる。
【００６１】
次に、上述した露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について図５Ａ〜Ｄの模式図を参照しながら説明する。
【００６２】
露光処理されるべき基板Ｐを搬送アームを使って基板ホルダＰＨ上に搬入（ロード）するために、制御装置ＣＯＮＴは、昇降部材５６を上昇する。搬送アームは基板Ｐを上昇している昇降部材５６に渡す。昇降部材５６は搬送アームより渡された基板Ｐを保持して下降する。昇降部材５６を下降し、基板Ｐが基板ホルダＰＨ上に設置された後、制御装置ＣＯＮＴは、第１真空系４３を駆動し、空間３１を負圧にする。これにより、基板Ｐは基板ホルダＰＨに吸着保持される。なおこのとき、第２真空系６３の駆動は停止している。上述したように、空間３１を負圧にすることによって基板Ｐを支持部３４で支持しているときの周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間には、距離Ｄ２を有するギャップＢが形成される。
【００６３】
そして、基板ホルダＰで基板Ｐを吸着保持した後、基板Ｐの露光処理を開始する前に、制御装置ＣＯＮＴは、上記基準部材３００、基板アライメント系、及びマスクアライメント系等を使って、レーザ干渉計９４で規定される座標系内での投影光学系ＰＬを介したマスクＭのパターン像の投影位置と基板アライメント系の検出基準位置との位置関係（ベースライン量）を決定する。また、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光処理を開始する前に、光学センサ４００、５００、６００上に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２を形成し、液体ＬＱを介して投影光学系ＰＬの結像特性を計測する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、光学センサ４００、５００、６００の計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの結像特性調整（キャリブレーション）処理等を行う。
【００６４】
計測処理が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴ（ＸＹステージ５３）を移動し、投影光学系ＰＬの像面側に形成されている液浸領域ＡＲ２を基板Ｐ上に移動する。これにより、図５Ａに示すように、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２が形成される。
【００６５】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、走査露光時には、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭの一部のパターン像が投影領域ＡＲ１内に投影され、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板Ｐが投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。基板Ｐ上には複数のショット領域がマトリクス状に設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。
【００６６】
基板Ｐ上のショット領域のそれぞれを露光するときは、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれに付随して設けられているアライメントマークを基板アライメント系を使って検出する。基板アライメント系が基板Ｐ上のアライメントマークを検出しているときの基板ステージＰＳＴの位置はレーザ干渉計９４によって計測されている。制御装置ＣＯＮＴは、アライメントマークの検出結果に基づいて、基板アライメント系の検出基準位置に対するショット領域の位置情報を求め、その位置情報と先に計測していたベースライン量とに基づいて基板ステージＰＳＴを移動することで、マスクＭのパターン像の投影位置とそのショット領域とを位置合わせする。
【００６７】
本実施形態においては、基板Ｐのエッジ領域Ｅに設けられたショット領域に対しても液浸露光が行われる。基板Ｐのエッジ領域Ｅにも露光処理を施してパターンを形成することで、後工程であるＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理時においてＣＭＰ装置の研磨面に対する基板Ｐの片当たりを防止したり、あるいはエッジ領域Ｅにも小さいデバイスパターンを形成することで基板Ｐを有効活用することができる。
【００６８】
基板Ｐのエッジ領域Ｅに設けられたショット領域を露光するときは、液体ＬＱの液浸領域ＡＲ２はギャップＡ上に形成されるが、ギャップＡの距離は０．１〜１．０ｍｍ程度に設定されている。また、基板Ｐの表面Ｐａ及びＺチルトステージ５２の上面５１は撥液性であり、ギャップＡを形成する基板Ｐの側面ＰｃやＺチルトステージ５２の内側面５０Ｔは撥液性である。そのため、液体ＬＱの表面張力により、ギャップＡを介して液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入することが抑えられる。更に本実施形態においては、基板Ｐのノッチ部（切欠部）ＮＴにおいても、基板Ｐと上面５１との間のギャップＡが確保されているので、ノッチ部ＮＴ近傍からの液体ＬＱの浸入も防止されている。
【００６９】
また、Ｚチルトステージ５２の上面５１も撥液性であるため、基板Ｐのエッジ領域Ｅを露光する場合にも、上面５１により投影光学系ＰＬの下に液体ＬＱを良好に保持することができ、露光後においては、上面５１での液体ＬＱの残留を防止できる。また、上面５１に液体ＬＱが残留していても、上面５１Ａは撥液性であるので、その上面５１に残留した液体ＬＱを円滑に回収することができる。
【００７０】
また、仮にギャップＡを介して基板Ｐの裏面Ｐｂ側に液体ＬＱが浸入した場合でも、基板Ｐの裏面Ｐｂは撥液性であり、その裏面Ｐｂに対向する周壁部３３の上面３３Ａも撥液性であるため、所定の距離Ｄ２を有するギャップＢが形成されている場合においても、そのギャップＢを介して液体ＬＱが空間３１に浸入することが防止される。したがって、空間３１の内側にある吸引口４１を介して第１真空系４３に液体ＬＱが浸入することを防止することができる。また、基板Ｐの裏面Ｐｂと、その裏面Ｐｂに対向する周壁部３３の上面３３Ａとのそれぞれは撥液性であって、所定の距離Ｄ２を有するギャップＢが確保されているため、空間３１に液体ＬＱが浸入することを防止されている。したがって、空間３１の内側にある吸引口４１を介して第１真空系４３に液体ＬＱが浸入することも防止される。なお、基板Ｐの裏面Ｐｂを撥液性にする場合、裏面Ｐｂの全域を撥液性にしてもよいし、裏面Ｐｂのうち周壁部３３の上面３３Ａと対向する一部の領域のみを撥液性にしてもよい。
【００７１】
基板Ｐ上の各ショット領域の走査露光が終了すると、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給を停止する。一方、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体供給を停止した後、第１液体回収機構２０の駆動を所定時間継続する。これにより、図５Ｂに示すように、基板Ｐの表面Ｐａ上やＺチルトステージ５２の上面５１上の液体ＬＱが回収される。なお第１液体回収機構２０を使って基板Ｐ上や上面５１上の液体ＬＱを回収するときは、第１液体回収機構２０の回収口２２に対して基板ステージＰＳＴをＸＹ方向（場合によってはＺ軸方向）に移動することで、液体ＬＱをより円滑に回収できる。基板Ｐ上の液体ＬＱを回収した後、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを基板Ｐの搬入及び搬出を行うロード・アンロード位置へ移動し、第１真空系４３の駆動を停止し、基板ホルダＰＨの基板Ｐに対する吸着保持を解除する。
【００７２】
基板ホルダＰＨによる基板Ｐの吸着保持を解除した後、図５Ｃに示すように、制御装置ＣＯＮＴは、昇降部材５６によって基板Ｐの裏面Ｐｂを保持した状態で、その昇降部材５６を所定距離だけ上昇し、ギャップＢ’を形成する。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを保持した昇降部材５６を所定量駆動することで、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間のギャップＢ’の距離を調整する。そして制御装置ＣＯＮＴは、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間を所定距離Ｄ１だけ離した状態で、昇降部材５６の駆動を停止する。ここで、ギャップＢ’の距離Ｄ１は、空間３１を負圧にすることによって基板Ｐを支持部３４で支持しているときの周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間のギャップＢの距離Ｄ２よりも長い。換言すれば、基板Ｐを基板ホルダＰＨで吸着保持しているときのギャップＢの距離Ｄ２は、ギャップＢ’の距離Ｄ１よりも短い。
【００７３】
そして制御装置ＣＯＮＴは、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間の距離Ｄ１を維持した状態で、第２液体回収機構６０の第２真空系６３を駆動する。制御装置ＣＯＮＴは、昇降部材５６を使って周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間を距離Ｄ１だけ離した状態で、第２真空系６３を駆動することにより、基板Ｐの外周から基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入した液体ＬＱを回収口６１（６１Ａ〜６１Ｃ）を介して吸引回収することができる。
【００７４】
図６は周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとが所定距離Ｄ１だけ離れた状態で、第２真空系６３を駆動したときの、基板Ｐの外周近傍の気体の流れを示す模式図である。周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとが所定距離Ｄ１だけ離れた状態で、第２真空系６３が駆動されることにより、基材３５と周壁部３３と基板Ｐとで囲まれた空間３１内部のガス（空気）が回収口６１を介して吸引され、これにより空間３１が負圧化される。空間３１が負圧化されることにより、空間３１の内側と外側との間に圧力差が発生し、ギャップＢ’には、空間３１の外側から内側に向かう気体の流れが生成される。
【００７５】
基板Ｐの露光前や露光中に基板ホルダＰＨで基板Ｐを吸着保持しているとき、Ｚチルトステージ５２（基板ステージＰＳＴ）の上面５１と基板Ｐとの間には所定のギャップＡが形成されており、ギャップＡを介した基板Ｐの側面Ｐｃへの液体ＬＱの付着や、基板Ｐの裏面Ｐｂ側への液体ＬＱの浸入（回り込み）が防止されているものの、液体ＬＱが基板Ｐの側面Ｐｃや裏面Ｐｂに付着する可能性がある。また、浸入した液体ＬＱが、基板ホルダの周壁部３３の上面３３Ａや周壁部３３の内側面３３Ｔ、あるいは底面３５Ｂに付着する可能性もある。本実施形態においては、ギャップＢ’の距離Ｄ１を最適値に維持した状態で、空間３１の内側に設けられている回収口６１を介して空間３１を負圧化し、空間３１の外側から内側への流体の流れを作ることで、基板Ｐの外周から浸入し、基板Ｐの裏面Ｐｂ、側面Ｐｃに付着した液体ＬＱや、周壁部３３の上面３３Ａ、内側面３３Ｔ、及び底面３５Ｂを含む基板ホルダＰＨに付着した液体ＬＱを、回収口６１を介して吸引回収することができる。この場合、空間３１の外側に配置されている裏面Ｐｂや側面Ｐｃに付着している液体ＬＱも、前記気体の流れによって良好に回収することができる。そして、ギャップＢ’の距離Ｄ１を最適値に維持した状態で空間３１を負圧化することで、第２液体回収機構６０は、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び側面Ｐｃに付着した液体ＬＱと基板ホルダＰＨに付着した液体ＬＱとを回収口６１を介して略同時に回収することができる。また、空間３１に浮遊している湿った空気も、基板Ｐの裏面Ｐｂ等に付着している液体ＬＱと一緒に、回収口６１を介して略同時に回収することができる。更に、基板Ｐのノッチ部ＮＴ近傍においても、基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの間に所定距離Ｄ１を有するギャップＢ’が形成されているので、基板Ｐのノッチ部ＮＴ近傍の裏面Ｐｂや側面Ｐｃ、あるいはノッチ部ＮＴに対応して形成された周壁部３３の凸部３３Ｎ’などに付着した液体ＬＱも略同時に回収口６１（６１Ｂ）を介して回収することができる。
【００７６】
回収口６１は、基板ホルダＰＨのうち、基板Ｐの外周から浸入した液体ＬＱが付着しやすい位置近傍に設けることが好ましく、また、気体の流れの状態（流速、流れの方向など）を所望状態にできるような形状及び配置であることが好ましい。本実施形態においては、基板Ｐの外周から浸入した液体ＬＱは、周壁部３３の上面３３Ａや内側面３３Ｔ等に付着しやすいため、周壁部３３の内側近傍において内側面３３Ｔに沿って形成されたスリット状の第１の回収口６１Ａを介して、周壁部３３に付着した液体ＬＱを円滑に回収することができる。また、基板Ｐのノッチ部ＮＴ近傍においても基板Ｐの外周から液体ＬＱが浸入しやすいため、基板Ｐのノッチ部ＮＴに応じた凹部３３Ｎ（凸部３３Ｎ’）近傍に設けた第２の回収口６１Ｂを介して、その液体ＬＱを円滑に回収することができる。更に、底面３５Ｂの中央部にも第３の回収口６１Ｃを設けたので、ギャップＢ’における気体の流れを所望状態にすることができるとともに、基板Ｐの外周から空間３１に浸入した液体ＬＱをより確実に回収することができる。
【００７７】
また、第２液体回収機構６０は、空間３１を負圧化して気体の流れを生成することで、その気体の流れの流路上にある周壁部３３の上面３３Ａや基板Ｐの裏面Ｐｂ、側面Ｐｃに付着した液体ＬＱを吸引回収しているが、液体ＬＱのみならず、基板Ｐの裏面Ｐｂ、側面Ｐｃや基板ホルダＰＨに付着した異物（不純物、パーティクル）を回収することも可能である。例えば、基板Ｐに塗布されているフォトレジストの一部が剥離し、それが異物となって基板Ｐや基板ホルダＰＨに付着することが考えられるが、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構６０を駆動することによって、液体ＬＱとともに異物も吸引回収することができる。
【００７８】
ところで、ギャップＢ’に配置されている液体ＬＱを移動して回収口６１より回収するためには、第２液体回収機構６０は、ギャップＢ’に配置された液体ＬＱの粘性抵抗力以上の力で吸引回収する必要がある。ギャップＢ’の距離Ｄ１が小さい場合、ギャップＢ’に配置される液体ＬＱの粘性抵抗力が大きくなるため、ギャップＢ’に配置されている液体ＬＱを移動（回収）するために、第２液体回収機構６０は、第２真空系６３の吸引力を強くして空間３１の圧力を十分に低下する必要がある。ところが、第２真空系６３の吸引力を強くして空間３１の圧力を低下しすぎると、昇降部材５６に保持されている基板Ｐのエッジ部に撓み変形が生じる可能性がある。一方、ギャップＢ’の距離Ｄ１が大きい場合、ギャップＢ’において生成される気体の流れの流速を高速化できず、ギャップＢ’に配置されている液体ＬＱを移動（回収）することが困難となる。また、液体ＬＱの粘性抵抗力は、周壁部３３の上面３３Ａ及び基板Ｐの裏面Ｐｂのそれぞれと液体ＬＱとの親和性（接触角）に応じても変化する。また、本実施形態における液体ＬＱは純水であるが、純水以外の液体を使用した場合には、液体の物性（粘度など）によっても粘性抵抗力が変化する。そこで、ギャップＢ’の距離Ｄ１は、液体ＬＱの物性、周壁部３３の上面３３Ａ及び基板Ｐの裏面Ｐｂそれぞれの液体ＬＱとの親和性、及び第２真空系６３の吸引力に応じて設定することが好ましい。本実施形態においては、空間３１は−８０ＫＰａ程度に設定され、ギャップＢ’は１μｍ以上１０ｍｍ以下程度に設定されている。
【００７９】
そして、上述したように、周壁部３３の上面３３Ａを含む基板ホルダＰＨの表面が撥液性であるため、第２液体回収機構６０は、第２真空系６３の吸引力を過剰に強くすることなく、すなわち空間３１の圧力を過剰に低下することなく、基板ホルダＰＨの表面に付着した液体ＬＱを円滑に回収可能である。また、昇降部材５６の表面を撥液性にすることで、仮に昇降部材５６の表面に液体ＬＱが付着した場合でも、その液体ＬＱを円滑に回収することができる。
【００８０】
なお、図７に示すように、周壁部３３の外側（空間３１の外側）にも第２昇降部材５７を設け、基板Ｐの裏面Ｐｂの中央部を昇降部材５６で保持し、基板Ｐの裏面Ｐｂのエッジ領域を第２昇降部材５７で保持することで、第２真空系６３の吸引力を上昇して空間３１の圧力を低下した場合においても、基板Ｐのエッジ部の撓み変形を抑えることができる。
【００８１】
そして、第２液体回収機構６０による液体回収動作が完了した後、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの裏面Ｐｂを保持した昇降部材５６を更に上昇する。そして、図５Ｄに示すように、昇降部材５６によって上昇した基板Ｐと基板ホルダＰＨとの間に搬送アームＨが進入し、基板Ｐの裏面Ｐｂを保持する。そして、搬送アームＨは基板Ｐを基板ホルダＰＨから搬出（アンロード）する。
【００８２】
以上説明したように、第２液体回収機構６０は、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び側面Ｐｃと基板ホルダＰＨとのそれぞれに付着した液体ＬＱを略同時に回収するので、液体ＬＱを短時間のうちに素早く回収することができる。したがって、基板Ｐの裏面Ｐｂあるいは基板ホルダＰＨに付着した液体ＬＱに起因する不都合、例えば、基板Ｐの裏面Ｐｂあるいは基板ホルダＰＨの支持部３４の上面３４Ａにウォーターマークが形成されて、基板ホルダＰＨで基板Ｐを保持したときの基板Ｐの平坦度（フラットネス）が劣化する等の不都合の発生を防止し、良好な露光精度を維持することができる。
【００８３】
また、基板Ｐの裏面Ｐｂに液体ＬＱが付着したり、ウォーターマークが形成されると、基板Ｐを基板ホルダＰＨから搬送アームＨを使って搬出（アンロード）するとき、搬送アームＨが基板Ｐの裏面Ｐｂを良好に保持できなかったり、基板ホルダＰＨに保持されたときの基板Ｐの平坦度が劣化する可能性がある。また、搬送アームＨが、基板Ｐの裏面Ｐｂに付着した液体ＬＱ、あるいは基板Ｐの裏面Ｐｂに形成されたウォーターマークと接触することにより、汚染する可能性もある。また、基板Ｐの裏面Ｐｂに液体ＬＱが付着した状態でその基板Ｐを搬送すると、搬送経路上に基板Ｐから液体ＬＱが飛散する不都合も生じる。また、基板Ｐの裏面Ｐｂに液体ＬＱが付着した状態で、あるいはウォーターマークが形成された状態で、露光処理後の所定のプロセス処理（例えば現像処理等）を行うと、その処理に影響を及ぼす可能性もある。更に、露光処理後の基板Ｐに現像処理を施し、次のレイヤーを露光するためにその基板Ｐを再び基板ホルダＰＨに搬入（ロード）したとき、その基板Ｐの裏面Ｐｂにウォーターマークが形成されていると、基板ホルダＰＨは基板Ｐを良好に保持できない可能性がある。本実施形態においては、基板Ｐを基板ホルダＰＨからアンロードする前に、第２液体回収機構６０が、基板Ｐの裏面や基板ホルダＰＨに付着した液体ＬＱを素早く回収・除去するので、上記不都合の発生を防止することができる。
【００８４】
そして、第２液体回収機構６０は液体ＬＱを短時間のうちに素早く回収するので、基板Ｐの外周から基板Ｐの裏面Ｐｂ側や空間３１に浸入した液体ＬＱが気化する前にその液体ＬＱを回収できる。したがって、基板Ｐの裏面Ｐｂや基板ホルダＰＨにウォーターマークが形成されることを未然に防止することができる。また、第２液体回収機構６０は、短時間のうちに液体ＬＱを回収できるため、液体回収処理に要する時間を短くでき、露光装置ＥＸの稼働率を向上することもできる。
【００８５】
なお、上述した実施形態においては、基板Ｐの露光終了後、吸引機構４０の吸引動作を停止して基板Ｐに対する吸着保持を解除した後、昇降部材５６を使って基板Ｐを基板ホルダＰＨに対して上昇し、その後、第２液体回収機構６０を駆動して液体ＬＱを吸引回収しているが、基板Ｐの露光終了後、吸引機構４０による吸引動作を停止しなくてもよい。例えば吸引機構４０による吸引口４１を介した吸引力を、基板Ｐを吸着保持するときの吸着よりも弱めた状態で、具体的には昇降部材５６を使って基板Ｐを上昇できる程度に吸引機構４０による吸引力を弱めた状態で、昇降部材５６を使って基板Ｐを基板ホルダＰＨに対して上昇し、基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの間に距離Ｄ１を有するギャップＢ’を設けるようにしてもよい。
【００８６】
なお、上述した実施形態においては、第２液体回収機構６０を使った液体回収動作を行うとき、昇降部材５６を使って基板Ｐを基板ホルダＰＨに対して上昇し、基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの間に所定距離Ｄ１を有するギャップＢ’を形成しているが、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの距離を調整するギャップ調整機構としては、昇降部材５６に限られず、基板Ｐの裏面Ｐｂと基板ホルダＰＨの周壁部３３の上面３３Ａとの距離を調整可能なものであれば任意の機構を採用することができる。例えばギャップ調整機構としては、基板Ｐの表面Ｐａあるいは側面Ｐｃを保持し、基板ホルダＰＨに対して基板Ｐを移動可能なアーム装置であってもよい。また、停止状態の基板ホルダＰＨに対して基板Ｐを上昇させる代わりに、所定の保持装置で基板Ｐを保持してその基板ＰのＺ軸方向に関する位置を維持した状態で、基板ホルダＰＨを下方に移動することによって、基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの距離Ｄ１を調整するようにしてもよい。あるいは、基板Ｐと基板ホルダＰＨとの双方を移動するようにしてもよい。
【００８７】
なお、上述した実施形態においては、基板Ｐの露光中におけるギャップＢは距離Ｄ２を有し、基板Ｐの露光終了後、第２液体回収機構６０による液体回収動作をするときのギャップＢ’は、距離Ｄ２よりも大きい距離Ｄ１を有しているが、ギャップＢの距離Ｄ２を維持した状態で基板Ｐを露光し、その基板Ｐの露光終了後においても、基板Ｐと基板ホルダＰＨとのＺ軸方向に関する相対位置を変化させずに（昇降部材５６で基板Ｐを上昇せずに）、ギャップＢの距離Ｄ２を維持した状態で、回収口６１を介して吸引動作を行って空間３１を負圧にしてもよい。そして、空間３１を負圧にして気体の流れを生成して、基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃ、あるいは基板ホルダＰＨに付着している液体ＬＱを回収口６１を介して吸引回収するようにしてもよい。その場合、第２液体回収機構６０による吸引力を、基板Ｐの露光中において基板Ｐを基板ホルダＰＨで吸着保持するときの吸引機構４０による吸引力よりも大きくすることで、ギャップＢに気体の流れを生成して、基板Ｐの裏面Ｐｂや基板ホルダＰＨに付着した液体ＬＱを回収することができる。一方、液体回収するとき、露光時において基板Ｐを吸着保持するときよりも強い吸引力で空間３１の気体を吸引すると、基板Ｐの撓み変形が発生する確率が高くなる。そのため、上述した実施形態のように、基板Ｐを基板ホルダＰＨで吸着保持するときの基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの距離Ｄ２と、第２液体回収機構６０を使って液体ＬＱを回収するときの基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの距離Ｄ１との距離を異ならせて、第２液体回収機構６０による液体回収動作時には、最適な距離Ｄ１及び最適な吸引力で液体回収動作を実行することが好ましい。
【００８８】
なお、上述した実施形態においては、第２液体回収機構６０による液体回収動作を行うとき、ギャップＢ’の距離Ｄ１を確保するために、制御装置ＣＯＮＴは、昇降部材５６を駆動する駆動装置の駆動量をモニタし、そのモニタ結果（駆動装置の駆動量）に基づいて、昇降部材５６の上昇量（昇降部材５６の位置）を求め、その求めた結果に基づいて、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの距離Ｄ１を導出している構成である。一方、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの距離を計測する計測装置を設け、制御装置ＣＯＮＴは、その計測装置の計測結果に基づいて、昇降部材５６の駆動を制御して、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの距離を調整するようにしてもよい。
【００８９】
図８は周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの距離を計測する計測装置８０の一例を示す模式図である。図８に示す計測装置８０はレーザ干渉計によって構成されており、Ｚチルトステージ５２の上面５１に参照ビームを照射するとともに、基板Ｐの表面Ｐａに測長ビームを照射する。なお、Ｚチルトステージ５２の上面５１における参照ビーム照射領域、及び基板Ｐの表面Ｐａにおける測長ビーム照射領域のそれぞれは、これらビームを反射可能な面となっている。ここで、計測装置８０（あるいはこの計測装置８０に接続された記憶装置）には、Ｚチルトステージ５２の上面５１と周壁部３３の上面３３ＡとのＺ軸方向に関する距離に関する情報が記憶されているとともに、基板Ｐの表面Ｐａと裏面ＰｂとのＺ軸方向に関する距離（すなわち基板Ｐの厚み）に関する情報が記憶されている。計測装置８０は、上面５１に照射した参照ビームの光路長と基板Ｐの表面Ｐａに照射した測定ビームの光路長との差、及び上記記憶情報に基づいて、周壁部３３の上面３３Ａと基板Ｐの裏面Ｐｂとの間のギャップＢ’の距離Ｄ１を求めることができる。
【００９０】
なお、上述した実施形態においては、基板Ｐの露光終了後、その露光処理済みの基板Ｐを基板ステージＰＳＴより搬出する前に、第２液体回収機構６０による液体回収動作が実行されるが、露光されるべき未露光の基板Ｐが基板ステージＰＳＴに搬送（ロード）された後、基板ホルダＰＨに吸着保持される前に、第２液体回収機構６０による液体回収動作を実行するようにしてもよい。基板ステージＰＳＴにロードされる前の基板Ｐの裏面Ｐｂには異物が付着している可能性があり、また、基板Ｐをロードされる前の基板ホルダＰＨにも異物や液体ＬＱが付着している可能性がある。そこで、基板Ｐをロードする前に、第２液体回収機構６０による液体回収動作（異物回収動作）を実行することで、液体ＬＱや異物を除去した状態で、基板ホルダＰＨで平坦度良く基板Ｐを保持することができる。
【００９１】
なお、上述した実施形態においては、第２液体回収機構６０による液体回収動作は、基板Ｐの露光終了後、基板Ｐを基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）よりアンロードする前に行っているが、その場合、基板Ｐをアンロードする毎に（基板Ｐ毎に）行うことが好ましい。こうすることにより、例えば、基板Ｐの裏面Ｐｂに液体ＬＱが付着したままで、基板Ｐが基板ステージＰＳＴよりアンロードされ、搬送経路上に液体ＬＱが飛散する不都合の発生を回避することができる。
【００９２】
一方、図９に示すように、液体ＬＱを検出可能な検出装置９０を基板ホルダＰＨの所定位置に設け、制御装置ＣＯＮＴは、その検出装置９０の検出結果に基づいて、第２液体回収機構６０の動作を制御するようにしてもよい。図９において、検出装置９０は液体ＬＱに接触することにより液体ＬＱの有無を検出可能な液体有無センサによって構成されており、基板Ｐの外周から空間３１に浸入した液体ＬＱが付着しやすい位置、具体的には、周壁部３３の内側面３３Ｔに設けられている。そして、検出装置９０は、基板Ｐの外周から浸入した液体ＬＱが基板ホルダＰＨに付着したか否かを検出可能となっている。なお、基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃに液体ＬＱが付着したか否かを検出可能な位置に検出装置を設けることにより、その検出装置で基板Ｐの裏面Ｐｂに液体ＬＱが付着したか否かを検出することもできる。あるいは、液体ＬＱの有無を例えば光学的に非接触方式で検出する検出装置を採用し、制御装置ＣＯＮＴは、前記検出装置の検出結果に基づいて、基板Ｐの裏面Ｐｂ（側面Ｐｃ）及び基板ホルダＰＨのうち少なくともいずれか一方に液体ＬＱが付着したか否かを判断するようにしてもよい。
【００９３】
基板Ｐの露光中や基板Ｐのアンロード動作時において、検出装置９０が基板Ｐの外周から浸入した液体ＬＱを検出したとき、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを基板ステージＰＳＴよりアンロードする前に、第２液体回収機構６０を使って、基板Ｐの裏面Ｐｂ、側面Ｐｃ、あるいは基板ホルダＰＨに付着した液体ＬＱを吸引回収する。一方、基板Ｐの露光中や基板Ｐのアンロード動作時において、検出装置９０が液体ＬＱを検出しなかった場合、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構６０による液体回収動作を行わずに、基板Ｐの露光終了後、その基板Ｐを搬送アームに渡してアンロードする。このように、基板Ｐの裏面Ｐｂ（側面Ｐｃ）及び基板ホルダＰＨのうち少なくともいずれか一方に液体ＬＱが付着したか否かを検出する検出装置９０を設けたことにより、検出装置９０の検出結果に基づいて、液体ＬＱが基板Ｐの裏面Ｐｂや側面Ｐｃ、基板ホルダＰＨに液体ＱＬが付着していないと判断したとき、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構６０による液体回収動作を行わないようにすることで、無駄な液体回収動作を行わないので、露光装置ＥＸの稼働率を向上することができる。そして、検出装置９０によって液体ＬＱを検出したときは、第２液体回収機構６０による液体回収動作を実行することで、付着した液体ＬＱに起因してウォーターマークが形成されたり、搬送アームに液体ＬＱが付着する等の不都合の発生を防止することができる。また、第２液体回収機構６０による液体回収動作を実行した後、検出装置９０を使って液体ＬＱが回収（除去）されたか否かを確認（検出）し、その検出結果に基づいて、液体ＬＱが回収されていないと判断した場合には、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構６０による液体回収動作を再び実行するようにしてもよい。
【００９４】
また、基板Ｐの露光中に、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び基板ホルダＰＨのうち少なくともいずれか一方に液体ＬＱが付着したか否かを検出装置９０で検出し、検出装置９０が液体ＬＱを検出した場合には、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射動作及び基板Ｐの基板ホルダＰＨによる吸着保持動作（第１真空系４３による吸引動作）を含む露光動作を停止（中断）するようにしてもよい。そして、露光動作を停止した後、制御装置ＣＯＮＴは、第２液体回収機構６０を使って、液体ＬＱを回収するようにしてもよい。一方、基板Ｐの露光中において検出装置９０が液体ＬＱを検出していない場合には、制御装置ＣＯＮＴは基板Ｐに対する露光動作を継続し、基板Ｐの露光終了後、第２液体回収機構６０による液体回収動作を行うこと無く、その基板Ｐを基板ステージＰＳＴより搬出（アンロード）する。検出装置９０が液体ＬＱを検出したとき、第１真空系４３による吸引動作を含む露光動作を停止することにより、空間３１に浸入した液体ＬＱが、吸引口４１を介して第１真空系４３に流入して第１真空系４３が破損する等の不都合の発生を防止することができる。
【００９５】
一方、基板Ｐの露光中において、検出装置９０が液体ＬＱを検出した場合においても、第２液体回収機構６０による液体回収動作を行わずに、基板Ｐの全てのショット領域（あるいは所定のショット領域）の露光が完了するまで露光動作を継続するようにしてもよい。この場合、第１真空系４３の上流側に気液分離器を設けるなどして吸引機構４０が吸引口４１を介して液体ＬＱを吸引回収可能な構成としておくことで、吸引口４１に液体ＬＱが流入しても、第１真空系４３の破損等を防止することができる。
【００９６】
そして、第１真空系４３の上流側に気液分離器を設けるなどして吸引機構４０が吸引口４１を介して液体ＬＱを吸引回収可能な構成としておくことで、第２液体回収機構６０の回収口６１を介した液体回収動作と並行して、吸引口４１を介した液体回収動作を行うようにしてもよい。すなわち、第２液体回収機構６０による液体回収動作時においても、吸引機構４０の駆動は必ずしも停止される必要はない。
【００９７】
あるいは、第２液体回収機構６０の回収口６１と、基板Ｐを支持部３４で支持するときに空間３１を負圧にするための吸引口４１とを兼用してもよい。すなわち、基板Ｐを基板ホルダＰＨに吸着保持するために空間３１を負圧にするときは、第１真空系４３を駆動して、吸引口４１より空間３１の気体を吸引し、基板Ｐの露光終了後、基板Ｐを昇降部材５６を使って上昇するときは、吸引口４１を介した吸引動作を停止あるいは吸引力を低下する。そして、昇降部材５６を使って基板Ｐの裏面Ｐｂと周壁部３３の上面３３Ａとの距離Ｄ１を最適値に調整した後は、吸引口４１を介した吸引力を所定値にして、吸引口４１を介して液体ＬＱを回収する。基板Ｐを吸着保持するための吸引口４１と、液体ＬＱを回収するための回収口（６１）とを兼用することで、第２真空系６３や流路６２を設けなくてすむため、装置構成を簡略化することができる。一方、上述した実施形態のように、基板Ｐを吸着保持するための吸引口４１と、液体ＬＱを回収するための回収口６１とを独立して設けることで、回収口６１を任意の位置に設けることができるため、基板Ｐの外周から浸入した液体ＬＱが付着しやすい位置に回収口６１を設けることができ、液体ＬＱをより確実に回収できる。また、回収口６１の形状や配置位置を最適に設定できるので、ギャップＢ’を介した気体の流れを所望状態にすることができる。
【００９８】
なお、上述した実施形態においては、基板ホルダＰＨの底面３５ＢはＸＹ平面と略平行に形成され、第２液体回収機構６０の回収口６１は、その底面３５Ｂの所定位置に設けられた構成であるが、図１０に示すように、底面３５Ｂに、回収口６１に向かって下がるように傾斜した傾斜領域ＫＲを設けるようにしてもよい。こうすることにより、第２液体回収機構６０は、基板Ｐの外周から空間３１に浸入し、底面３５Ｂに付着した液体ＬＱを、液体ＬＱの自重（重力作用）と回収口６１を介した吸引力とによって、より円滑に回収口６１を介して回収することができる。
【００９９】
また、上述した実施形態においては、底面３５Ｂと、周壁部３３の内側面３３Ｔとはほぼ直交しているが、図１１に示すように、周壁部３３の内側面３３Ｔと底面３５Ｂの接続部３５Ｃとを断面視において略円弧状に形成してもよい。こうすることにより、周壁部３３の内側面３３Ｔに付着している液体ＬＱは、円弧状の接続部３５Ｃを流れ落ちるようにして、内側面３３Ｔの近傍に設けられた回収口６１より円滑に回収される。
【０１００】
なお、上述した各実施形態において、ギャップＢ’に沿って移動可能な回収口を有するノズルを設け、そのノズルをギャップＢ’に沿って移動しつつ吸引回収動作を行い、気体の流れを生成するようにしてもよい。
【０１０１】
また、例えばＺチルトステージ５２の内側面５０Ｔ、あるいは周壁部３３の外側面３３Ｓ等、ギャップＣに接続する位置に回収口を更に設け、その回収口を介して、ギャップＡより浸入した液体ＬＱを回収するようにしてもよい。ギャップＣに接続する回収口を介した吸引動作を行うことによっても、空間３１への液体ＬＱや異物の浸入を防止することができる。更には、周壁部３３の上面３３Ａに回収口を設けてもよい。周壁部３３の上面３３Ａに設けられた回収口を介して吸引動作を行うことによっても、空間３１への液体ＬＱや異物の浸入を防止することができる。
また基板裏面などに付着した液体を回収する液体回収機構としては、上述したような、基板ホルダＰＨの内部に設けられた回収口を介して回収する構成のものに限られない。例えば回収口を、基板ホルダＰＨよりも外側（外周側）に配置させても良い。例えば国際公開番号「ＷＯ２００４／１１２１０８Ａ１」の公報に開示されているように、基板ホルダの外側で且つ基板ステージの一部（内部）に回収口を設けると共に、その基板ステージ内部にその一部が設置された流路を介して液体を回収する構成を採用しても良い。基板に付着した液体が回収できる構成となってさえいれば、回収口やその流路の設置位置は任意で良い。
【０１０２】
なお、上述した各実施形態において、基板ホルダＰＨ内部に設けられ、吸引口４１と第１真空系４３とを接続する流路４２の内壁面、及び回収口６１と第２真空系６３とを接続する流路６２の内壁面のそれぞれに（あるいはいずれか一方に）、撥液性材料及び断熱性材料のうち少なくともいずれか一方を設けるようにしてもよい。図１２は流路６２（又は流路４２）を模式的に示す断面図であって、この図に示す例では、流路６２の内壁面に断熱性材料がコーティングされて断熱層１２０が設けられ、その断熱層１２０上に、撥液性材料がコーティングされて撥液層１２１が設けられている。回収口６１（又は吸引口４１）から回収された液体ＬＱは流路６２（４２）を流れるが、撥液層１２１を設け、流路６２（４２）のうち液体ＬＱに接触する面を撥液性にすることで、流路６２（４２）に液体ＬＱが残留することを防止できる。すなわち、流路の内側面近傍においては、真空系によって生成される気体の流れの流速はほぼ０となるので、内壁面に付着した液体ＬＱは回収されずに流路の内側に残留する可能性が高くなる。また、流路に角部が形成されている場合には、その角部において液体ＬＱが残留する可能性が高くなる。流路内に液体ＬＱが残留すると、その液体ＬＱが気化したときの気化熱によって基板ホルダＰＨ（基材３５）が熱変形するおそれがある。ところが、撥液層１２１を設けて流路６２の内壁面を撥液性にすることで、内壁面と液体ＬＱとの摩擦抵抗を低下させ、真空系によって生成される気体の流れによって流路内の液体ＬＱを真空系で良好に回収することができる。したがって、基板ホルダＰＨ（基材３５）の熱変形を防止することができる。ここで、撥液層１２１を形成する撥液性材料としては、上述したようなフッ素系樹脂材料あるいはアクリル系樹脂材料等を用いることができる。
【０１０３】
また、断熱層１２０を設けておくことで、仮に流路内に残留した液体ＬＱが気化したとしても、その気化熱が基板ホルダＰＨ（基材３５）に与える影響を抑えることができる。
ここで、断熱層１２０を形成する断熱性材料としては、基板ホルダＰＨ（基材３５）を形成する材料よりも熱伝導率λが低い材料であればよい。例えば、基板ホルダＰＨ（基材３５）がセラミックス（λ：６３Ｗ／ｍＫ程度）で形成されている場合、断熱層１２０としては、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂（λ：０．２５Ｗ／ｍＫ程度）、ゴアテックス（登録商標）等を用いることができる。あるいは、熱伝導率λの低い空気の層を断熱層１２０としてもよい。ここで、上記フッ素系樹脂は撥液性も有しているため、流路６２（４２）の内壁面にフッ素系樹脂をコーティングすることにより、撥液性と断熱性との双方の機能を得ることができる。
【０１０４】
上述したように、本実施形態における液体ＬＱは純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。
【０１０５】
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
【０１０６】
なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）等を適宜組み合わせると更に効果的である。特に、直線偏光照明法とダイポール照明法との組み合わせは、ライン・アンド・スペースパターンの周期方向が所定の一方向に限られている場合や、所定の一方向に沿ってホールパターンが密集している場合に有効である。例えば、透過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ４５ｎｍ程度のパターン）を、直線偏光照明法とダイポール照明法とを併用して照明する場合、照明系の瞳面においてダイポールを形成する二光束の外接円で規定される照明σを０．９５、その瞳面における各光束の半径を０．１２５σ、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．２とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を１５０ｎｍ程度増加させることができる。
【０１０７】
また、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のライン・アンド・スペース）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクＭから射出されるようになる。この場合、上述の直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
【０１０８】
また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合、Wire Grid効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクＭから射出されるので、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
【０１０９】
更に、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在（周期方向が異なるライン・アンド・スペースパターンが混在）する場合には、同じく特開平６−５３１２０号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。例えば、透過率６％のハーフトーン型の位相シフトマスク（ハーフピッチ６３ｎｍ程度のパターン）を、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法（輪帯比３／４）とを併用して照明する場合、照明σを０．９５、投影光学系ＰＬの開口数をＮＡ＝１．００とすると、ランダム偏光光を用いるよりも、焦点深度（ＤＯＦ）を２５０ｎｍ程度増加させることができ、ハーフピッチ５５ｎｍ程度のパターンで投影光学系の開口数ＮＡ＝１．２では、焦点深度を１００ｎｍ程度増加させることができる。
【０１１０】
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。
【０１１１】
なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。
【０１１２】
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。
【０１１３】
なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ＥＬの光源がＦ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体ＬＱとしては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体ＬＱの極性に応じて行われる。
【０１１４】
なお、上記各実施形態の基板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や、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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。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。
【０１１７】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【０１１８】
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置にも適用可能である。
【０１１９】
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）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。
【０１２０】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【０１２１】
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。
【０１２２】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【０１２３】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【０１２４】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許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。
【０１２５】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１３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、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…液体供給機構、２０…第１液体回収機構、３１…空間、３３…周壁部、３３Ａ…上面、３５Ｂ…底部、３５Ｃ…接続部、３３Ｎ…凹部、３４…支持部、４１…吸引口、４３…第１真空系、５６…昇降部材（ギャップ調整機構）、６０…第２液体回収機構、６１（６１Ａ〜６１Ｃ）…回収口、６３…第２真空系、８０…計測装置、９０…検出装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＫＲ…傾斜領域、ＬＱ…液体、ＮＴ…ノッチ部（切欠部）、Ｐ…基板、Ｐａ…基板の表面、Ｐｂ…基板の裏面、Ｐｃ…基板の側面、ＰＨ…基板ホルダ、ＰＬ…投影光学系
【図１】
2011258965.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年7月22日(2011.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系と液体とを介して、基板ホルダ上に保持された基板の表面に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
回収口と、真空系と、該回収口と該真空系とを接続する流路とを有し、且つ前記液体を、該回収口を介して回収する回収機構を有し、
前記流路の少なくとも一部は、前記基板ホルダ内部に配置されており、且つ該流路の内壁面に撥液性材料を設けたことを特徴とする露光装置。