(57)【要約】【課題】液体ＬＱの蒸発に伴う気化熱の発生を低減した基板ステージと、基板ステージを用いた露光装置、及び液浸露光方法、並びにデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】液体ＬＱの浸入に対し流入抵抗を有する液体浸入口４４と、液体浸入口４４と連通する液体貯留部４５と、液体貯留部４５からの液体ＬＱの排出に対し排出抵抗を有する液体排出口４６とを設けた基板ステージを採用し、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを、液体浸入口４４を介して液体貯留部４５へ貯留し、第２液体回収装置５２の作動により液体貯留部４５に貯留した液体ＬＱを排出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体で形成された液浸領域が表面に形成される基板を第１面上で保持する基板ステージにおいて、
前記基板ステージの前記第１面と同じ側に設けられ、前記液体の浸入に対し流入抵抗を有する液体浸入口と、
前記基板ステージの内部に形成され、前記液体浸入口と連通するバッファ部と、
前記バッファ部に形成され、前記バッファ部内からの前記液体の排出に対し流出抵抗を有する液体排出口と、
を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項２】
請求項１記載の基板ステージにおいて、前記液体浸入口に設けられ前記流入抵抗を有する第１抵抗部材と、前記液体排出口に設けられ前記流出抵抗を有する第２抵抗部材とを有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項３】
請求項２記載の基板ステージにおいて、前記第１抵抗部材と前記第２抵抗部材とは多孔質体からなり、前記第１抵抗部材の浸透率は前記第２抵抗部材の浸透率以上であることを特徴とする基板ステージ。
【請求項４】
請求項２記載の基板ステージにおいて、前記第１抵抗部材と前記第２抵抗部材とは多孔質体からなり、前記第１抵抗部材の前記液体の流動方向の厚さは、前記第２抵抗部材の前記液体の流動方向の厚さ以下であることを特徴とする基板ステージ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板ステージにおいて、前記基板ステージの前記第１面上で保持される前記基板の外周に沿って形成された溝部を有し、前記液体浸入口が前記溝部の底部に設けられることを特徴とする基板ステージ。
【請求項６】
請求項５記載の基板ステージにおいて、前記溝部の内部に前記第１抵抗部材の上面と接して設けられ、前記液体に対して浸透性を有する浸透部材を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項７】
請求項６記載の基板ステージにおいて、前記浸透部材の浸透率は前記第１抵抗部材の浸透率以上となることを特徴とする基板ステージ。
【請求項８】
請求項６又は７記載の基板ステージにおいて、前記浸透部材の流動方向の厚さは、前記第１抵抗部材の流動方向の厚さ以下となることを特徴とする基板ステージ。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の基板ステージにおいて、前記溝部の表面の少なくとも一部が撥液性を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板ステージにおいて、前記液体排出口に連通した流路を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項１１】
請求項１０記載の基板ステージにおいて、前記液体排出口は、前記バッファ部と前記流路との気圧差で前記液体を前記バッファ部から排出することを特徴とする基板ステージ。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の基板ステージにおいて、前記流路は、少なくとも一部に断熱部を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項１３】
請求項１２記載の基板ステージにおいて、前記断熱部は樹脂で形成されることを特徴とする基板ステージ。
【請求項１４】
請求項１２記載の基板ステージにおいて、前記断熱部は、気体層を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項１５】
請求項１４記載の基板ステージにおいて、前記流路は、前記基板ステージの内部に形成され、前記断熱部は、前記流路と前記基板ステージとの間に形成された気体層を含むことを特徴とする基板ステージ。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板ステージにおいて、前記流路は、前記流路の内壁の少なくとも一部に撥液部を有することを特徴とする基板ステージ。
【請求項１７】
請求項１６記載のステージにおいて、前記撥液部は樹脂で形成されることを特徴とする基板ステージ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の基板ステージが設置され、エネルギビームにより、パターンが形成されたマスク及び前記液体を介して基板を露光する露光装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の露光装置で前記エネルギビームを前記マスク及び前記液体を介して前記基板を露光後、現像するリソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法。
【請求項２０】
基板上に液体で形成された液浸領域を介して前記基板を露光する液浸露光方法であって、
基板ステージ上に前記基板を保持する段階と、
前記基板の露光処理中に前記基板から前記基板ステージ上に流入した前記液体を、前記液体に対する流入抵抗を有する液体浸入口を介して前記基板ステージの内部に設けられたバッファ部へ回収する段階と、
前記流入抵抗と、前記バッファ部に設けられた液体排出口が有する流出抵抗との差によって前記液体を前記バッファ部に溜める段階と、
少なくとも一枚の前記基板の液浸露光終了後、前記バッファ部に溜められた前記液体を、前記流出抵抗に抗し、前記液体排出口を介して前記バッファ部に連通した流路へ、排出する段階と、
を有することを特徴とする液浸露光方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の液浸露光方法において、前記排出する段階は、前記バッファ部と前記バッファ部に連通した前記流路との気圧差で前記バッファ部から前記流路へ前記液体を排出することを特徴とする液浸露光方法。
【請求項２２】
請求項２０又は２１に記載の液浸露光方法において、前記流入抵抗と前記流出抵抗との差は、前記液体浸入口に設けられた第１抵抗部材と前記液体排出口に設けられた第２抵抗部材との浸透率の差であることを特徴とする液浸露光方法。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の液浸露光方法において、前記液浸領域と前記液体浸入口との前記露光処理中における相対位置に関する情報に基づいて、前記排出する段階を実行するかどうかを判断する段階を有することを特徴とする液浸露光方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の液浸露光方法において、前記判断する段階は、前記露光処理中に前記液浸領域と前記液体浸入部とが少なくとも一回重複した場合、前記排出する段階を実行すると判断することを特徴とする液浸露光方法。
【請求項２５】
請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の液浸露光方法において、前記排出する段階は、液浸露光終了後、前記液浸領域が前記液体浸入口とは異なる領域に形成されている間に実行されることを特徴とする液浸露光方法。
【請求項２６】
請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の液浸露光方法で基板を露光する露光工程と
露光された前記基板を現像する現像工程とを含むデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイスの製造に用いる基板ステージ、露光装置及び液浸露光方法、並びにデバイスの製造方法に関するものである。
【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に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くなるほど、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。現在主流の露光波長は、ＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍ及び、ＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍである。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。
【０００３】
Ｒ＝ｋ１・λ／NA      ・・・（１）
δ＝±ｋ２・λ／NA2  ・・・（２）
ここで、λは露光波長、NAは投影露光系の開口数、ｋ１、ｋ２はプロセス係数である。
【０００４】
（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が小さくなることが分かる。
【０００５】
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恐れがある。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、投影光学系の仮面と基板表との間を水や有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の１／ｎ（ｎは空気中の屈折率で通常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。
【０００６】
例えば、下記特許文献２に開示されている従来の基板テーブルでは、投影システムとは反対側で基板テーブルの下に配置された部分と基板の間のギャップと、ギャップに連通する区画と、区画に設けられた孔とにより、ギャップを通して漏出する浸漬液体は、孔を介して真空源へと引きつけられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開９９／４９５０４号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−２８９１２７号公報（対応欧州出願１，４２９，１８８号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した従来技術は、漏出する浸漬液体を真空源へと引き付けている際、流路内等で浸漬液体が残留し、残留した浸漬液体の蒸発で発生する気化熱により、基板テーブルや基板に熱的な変形が生じる場合がある。そのため、露光精度の低下を引き起こすという問題点があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、気化熱の発生を低減した基板ステージ、露光装置、及び液浸露光方法、並びにデバイスの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】
【００１０】
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１０に対応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。
【００１１】
本発明における第１の態様の基板ステージは、基板ステージの第１面と同じ側に設けられ、液体の浸入に対し流入抵抗を有する液体浸入口と、基板ステージの内部に形成され、液体浸入口と連通するバッファ部と、バッファ部に形成され、バッファ部内からの液体の排出に対し流出抵抗を有する液体排出口とを有する。
【００１２】
第１の態様の基板ステージは、液体浸入口に設けられ流入抵抗を有する第１抵抗部材と、液体排出口に設けられ流出抵抗を有する第２抵抗部材とを有しても良い。
【００１３】
この基板ステージにおいて、第１抵抗部材と第２抵抗部材とは多孔質体からなり、第１抵抗部材の浸透率は第２抵抗部材の浸透率以上であっても良い。
【００１４】
もしくは、この基板ステージにおいて、第１抵抗部材と第２抵抗部材とは多孔質体からなり、第１抵抗部材の液体の流動方向の厚さは、第２抵抗部材の液体の流動方向の厚さ以下であっても良い。
【００１５】
第１の態様の基板ステージは、第１面上で保持される基板の外周に沿って形成された溝部を有し、液体浸入口が溝部の底部に設けられても良い。
【００１６】
この基板ステージにおいて、溝部は、溝部の内部に第１抵抗部材の上面と接して設けられ、液体に対して浸透性を有する浸透部材を有しても良い。
【００１７】
この基板ステージにおいて、浸透部材の浸透率は、第１抵抗部材の浸透率以上であっても良い。
【００１８】
溝部の内部に第１抵抗部材の上面と接して設けられた浸透部材を有する第１の態様の基板ステージにおいて、浸透部材の流動方向の厚さは、第１抵抗部材の流動方向の厚さ以下であっても良い。
【００１９】
基板の外周に沿って形成された溝部を有する第１の態様の基板ステージにおいて、溝部は、溝部の表面の少なくとも一部が撥液性を有しても良い。
【００２０】
第１の態様の基板ステージは、液体排出口に連通した流路を有しても良い。
【００２１】
この基板ステージにおいて、液体排出口は、バッファ部と流路との気圧差で液体をバッファ部から排出しても良い。
【００２２】
液体排出口に連通した流路を有する第１の態様の基板ステージにおいて、流路は、少
なくとも一部に断熱部を有しても良い。
【００２３】
この基板ステージにおいて、断熱部は樹脂で形成されても良い。
【００２４】
もしくは、この基板ステージにおいて、断熱部は、気体層を有しても良い。
【００２５】
流路の少なくとも一部に断熱部として気体層を有するこの基板ステージにおいて、流路は基板ステージの内部に形成され、断熱部は、流路と基板ステージとの間に形成された気体層を含んでいても良い。
【００２６】
液体排出口に連通した流路を有する基板ステージにおいて、流路の内壁の少なくとも一部に撥液部を有しても良い。
【００２７】
この基板ステージにおいて、撥液部は樹脂で形成されても良い。
【００２８】
本発明における第２の態様の露光装置は、第１の態様の基板ステージが設置され、エネルギビームにより、パターンが形成されたマスク及び液体を介して基板を露光する。
【００２９】
本発明における第３の態様のデバイスの製造方法は、第２の態様の露光装置を用い、エネルギビームをマスク及び液体を介して基板を露光後、現像するリソグラフィ工程を含む。
【００３０】
本発明における第４の態様の液浸露光方法は、基板ステージ上に基板を保持する段階と、基板の露光処理中に基板から基板ステージ上に流入した液体を、液体に対する流入抵抗を有する液体浸入口を介して基板ステージの内部に設けられたバッファ部へ回収する段階と、流入抵抗と、バッファ部に設けられた液体排出口が有する流出抵抗との差によって液体をバッファ部に溜める段階と、少なくとも一枚の基板の液浸露光終了後、バッファ部に溜められた液体を、流出抵抗に抗し、液体排出口を介してバッファ部に連通した流路へ排出する段階とを有する。
【００３１】
第４の態様の液浸露光方法において、排出する段階は、バッファ部とバッファ部に連通した流路との気圧差でバッファ部から流路へ液体を排出しても良い。
【００３２】
第４の態様の液浸露光方法において、流入抵抗と流出抵抗との差は、液体浸入口に設けられた第１抵抗部材と液体排出口に設けられた第２抵抗部材との浸透率の差であっても良い。
【００３３】
第４の態様の液浸露光方法は、液浸領域と液体浸入口との露光処理中における相対位置に関する情報に基づいて、排出する段階を実行するかどうかを判断する段階を有しても良い。
【００３４】
この液浸露光方法において、判断する段階は、露光処理中に液浸領域と液体浸入部とが少なくとも一回重複した場合、排出する段階を実行すると判断しても良い。
【００３５】
第４の態様の液浸露光方法において、排出する段階は、液浸露光終了後、液浸領域が液体浸入口とは異なる領域に形成されている間に実行されても良い。
【００３６】
本発明における第５の態様のデバイスの製造方法は、第４の態様の液浸露光方法を用いて基板を露光する露光工程と、露光された基板を現像する現像工程とを含む方法である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、気化熱の発生を抑制し、基板ステージや基板の熱的な変形が低減されるため、露光精度の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】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２】第１実施形態に係る液浸装置７及び基板ステージＰＳの近傍を示す側断面          である。
【図３】第１実施形態に係る基板テーブルＰＴの上面を模式的に示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る基板テーブルＰＴの要部を示す側断面図である。
【図５】第１実施形態に係る基板テーブルＰＴ内部に形成された排出流路４７（第１排          出流路５０及び第２排出流路５１）の断面図である。
【図６】第１実施形態に係る露光装置ＥＸの基本的な動作の一例を説明するためのフ            ローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る基板テーブルＰＴ内部に形成された排出流路４７        （第１排出  流路５０及び第２排出流路５１）の断面図である。
【図８】第３実施形態に係る基板テーブルＰＴの上面を模式的に示す平面図である。
【図９】第３実施形態に係る基板テーブルＰＴの要部を示す側断面図である。
【図１０】その他の実施形態に係る基板テーブルを模式的に示す平面図である。
【図１１】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】
【００３９】
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。
【００４０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。
【００４１】
まず、露光装置ＥＸの構成について、図１を用いて説明する。
【００４２】
図１は、本実施形態における露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。
【００４３】
露光装置ＥＸは、マスクＭをエネルギビームＥＬで照明する照明系ＩＬと、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージＭＳと、エネルギビーム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（光学系）ＰＬと、基板ステージＰＳ表面に液体ＬＱで液浸領域ＡＲ２を形成する液浸装置７と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳと、基板ステージＰＳに含まれる基板テーブルＰＴと、各ステージＭＳ、ＰＳの位置情報を計測する干渉計システム１と、基板Ｐが処理されている内部空間３を形成するチャンバ装置４と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置２とを備えている。
【００４４】
また、露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介してエネルギビームＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。露光装置ＥＸの液浸装置７により、エネルギビームＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされて液浸領域ＡＲ２が形成される。本実施形態において、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００４５】
以下、露光装置ＥＸの構成の各要素について順に説明する。
【００４６】
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エネルギビームＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出されるエネルギビーム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、エネルギビーム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。
【００４７】
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である。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出来る。基板Ｐは、デバイスを製造するための基板であり、感光膜を含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。
【００４８】
マスクステージＭＳは、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部１３と、マスク保持部１３を移動させる第１駆動システム１２とで構成される。マスク保持部１３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。第１駆動システム１２は、リニアモータ等のアクチュエータである。マスク保持部１３は、第１駆動システム１２の作動により、ＸＹ平面内を移動可能である。すなわち、マスク保持部１３は、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。
【００４９】
投影光学系ＰＬは、複数の光学素子（不図示）と、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子５と、複数の光学素子（不図示）、及び終端光学素子５を保持する鏡筒ＰＫとで構成される。投影光学系ＰＬは、投影領域ＡＲ１にエネルギビームＥＬを照射し、投影領域ＡＲ１に配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターン像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系ＰＬの投影倍率は、１／４、１／５又は１／８等の縮小系である。
【００５０】
なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでも良い。投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。なお、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良い。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良い。      
【００５１】
液浸装置７は、液体ＬＱを保持する液浸部材８を有する。液浸部材８は、終端光学素子５の近傍に配置されており、下面９を有する。また、終端光学素子５は、投影光学系ＰＬの像面に向けてエネルギビームＥＬを射出する射出面６を有する。射出面６と対向可能な所定の物体は、下面９と対向可能である。この際、射出面６及び下面９と、所定の物体の表面との間に保持される液体ＬＱによって液浸領域ＡＲ２が形成される。換言すれば、液浸領域ＡＲ２は、エネルギビームＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように射出面６及び下面９と、射出面６及び下面９と対向する位置に配置された所定の物体の一部との間に形成される。射出面６と対向する位置は、射出面６から射出されるエネルギビームＥＬの照射位置を含む。液浸装置７の構成の詳細については後述する。
【００５２】
なお、射出面６及び下面９と対向可能な物体とは、基板テーブルＰＴや基板テーブルＰＴに保持された基板Ｐを含む。また、この所定の物体は、基板テーブルＰＴや基板Ｐとは異なる、エネルギビームＥＬの照射位置を含む面内を移動可能な物体であっても良い。
【００５３】
基板ステージＰＳは、ベース部材１０上の、ＸＹ平面とほぼ平行なガイド面１１に気体軸受によって非接触で支持されているステージ本体１５と、ステージ本体１５上に搭載され、基板Ｐを保持して移動可能な基板テーブルＰＴと、ステージ本体１５、及び基板テーブルＰＴを移動させる第２駆動システム１４とで構成される。
【００５４】
第２駆動システム１４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む粗動システム１６Ａと、ボイスコイルモータ等のアクチュエータを含む微動システム１６Ｂとで構成される。      
【００５５】
粗動システム１６Ａの作動により、ステージ本体１５は、ガイド面１１上でＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能となり、微動システム１６Ｂの作動により、基板テーブルＰＴは、ステージ本体１５に対してＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に移動可能となる。すなわち、第２駆動システム１４の作動によって、基板テーブルＰＴは基板Ｐを保持した状態で、終端光学素子５の射出面６、及び液浸部材８の下面９と対向する位置において、エネルギビームＥＬの照射位置を含むガイド面１１上を、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。基板ステージＰＳの構成の詳細については後述する。  
【００５６】
干渉計システム１は、ＸＹ平面内におけるマスク保持部１３（マスクＭ）、及び基板テーブルＰＴ（基板Ｐ）のそれぞれの位置情報を計測する。干渉計システム１は、ＸＹ平面内におけるマスク保持部１３（マスクＭ）の位置情報を計測するレーザ干渉計１Ａと、ＸＹ平面内における基板テーブルＰＴ（基板Ｐ）の位置情報を計測するレーザ干渉計１Ｂとを備えている。レーザ干渉計１Ａは、マスク保持部１３に配置された反射面１８Ｒに計測光を照射し、その反射面１８Ｒを介した計測光を用いてＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関するマスク保持部１３（マスクＭ）の位置情報を計測する。レーザ干渉計１Ｂは、基板テーブルＰＴに配置された反射面１９Ｒを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する基板テーブルＰＴ（基板Ｐ）の位置情報を計測する。
【００５７】
また、露光装置ＥＸには基板テーブルＰＴに保持された基板Ｐの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出システム（不図示）が配置されている。フォーカス・レベリング検出システムは、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する基板Ｐの表面の位置情報を検出する。
【００５８】
チャンバ装置４は、内部空間３の環境（温度、湿度、クリーン度、及び圧力を含む）を調節可能な構成となっている。本実施形態において、チャンバ装置４は、内部空間３の圧力をほぼ大気圧に調整する。
【００５９】
制御装置２は、マスク保持部１３の位置情報がレーザ干渉計１Ａで計測され、基板テーブルＰＴの位置情報がレーザ干渉計１Ｂで計測される際、レーザ干渉計１Ａ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１４を作動し、基板テーブルＰＴに保持されている基板Ｐの位置制御、及び姿勢制御を実行するほか、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する。
【００６０】
次に、液浸装置７の構成の詳細について図２を用いて説明する。
図２は、本実施形態における液浸装置７及び基板ステージＰＳの近傍を示す側断面図で  ある。
【００６１】
液浸装置７は液浸部材８を含む。液浸部材８は環状の部材であり、射出面６と対向する位置にエネルギビームＥＬが通過する開口２１が形成されるように終端光学素子５の周囲に配置されている。また、液浸部材８には、液体ＬＱを供給可能な供給口２２と、液体ＬＱを回収可能な回収口２３とが形成されている。
【００６２】
供給口２２は、液浸領域ＡＲ２を形成するために、液体ＬＱを供給可能である。供給口２２は、エネルギビームＥＬの光路の近傍において、その光路に面するように液浸部材８に配置されている。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、清浄で温度調節された液体ＬＱを送出可能である。流路２４は、液浸部材８の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置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。
【００６３】
回収口２３は、液浸部材８の下面９と対向する所定の物体（基板テーブルＰＴや基板テーブルＰＴに保持された基板Ｐ等）上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。回収口２３は、開口２１の周囲に形成されている。より詳しくは、回収口２３は、所定の物体の表面と対向可能な液浸部材８の下面９の一部に形成されている。回収口２３には、複数の孔を有する多孔体からなるプレート状の多孔部材２７が設置されている。液浸部材８の下面９は、多孔部材２７の下面を含む。なお、多孔部材２７は、網目状に多数の小さい孔が形成されたメッシュフィルタであっても良い。
【００６４】
回収口２３は、流路２８を介して、第１液体回収装置２９と接続している。第１液体回収装置２９は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口２３から回収された液体ＬＱは、流路２８を介して、第１液体回収装置２９に回収される。
【００６５】
以上の構成により、液浸領域ＡＲ２は、エネルギビームＥＬの光路が液体ＬＱで満たさ  れるように射出面６及び下面９と、射出面６及び下面９と対向する位置に配置された所定の物体の一部との間に形成される。すなわち、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む、所定の物体（基板テーブルＰＴや基板テーブルＰＴに保持された基板Ｐ等）上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸領域ＡＲ２を形成する局所液浸方式を採用する。
【００６６】
次に、基板ステージＰＳの構成の詳細について図２及び図３を用いて説明する。
【００６７】
図２に示すように、基板ステージＰＳはステージ本体１５に搭載された基板テーブルＰＴを有する。基板テーブルＰＴは、基材３２と、基板Ｐを保持する第１保持部３０と、第１保持部３０の周囲に配置された第２保持部３１と、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間（ギャップＧ）の下方に形成され、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを受ける溝部４２と、溝部４２で受けた液体ＬＱを排液するための液体排出機構４３とを備える。第１保持部３０及び第２保持部３１のそれぞれは、基板Ｐの裏面及びプレート部材Ｔの裏面と対向可能な基材３２の上面３３に設けられている。第１保持部３０は、基板Ｐの裏面（下面）と対向し、基板Ｐを保持する。第２保持部３１は、プレート部材Ｔの裏面（下面）と対向し、プレート部材Ｔを保持する。
【００６８】
基板ステージＰＳに保持される基板Ｐは、シリコンウエハの基材Ｗと、基材Ｗ上に形成された感光膜Ｒｇとを含む。基板Ｐの表面は、液体ＬＱに対して撥液性である。また、基板Ｐの表面は感光膜Ｒｇの表面を含む。感光膜Ｒｇは、液体ＬＱに対して撥液性である。液体ＬＱに対する基板Ｐの表面の接触角は、例えば９０度以上である。なお、基材Ｗはシリコン以外の半導体ウエハであっても良い。また、基板Ｐの表面が、感光膜Ｒｇを覆う保護膜で形成されても良い。保護膜は、トップコートと呼ばれる膜であり、感光膜Ｒｇを液体ＬＱから保護する。
【００６９】
第１保持部３０は、基材３２の上面３３に配置され、基板Ｐの裏面を支持するピン形状（凸形状）を有した複数の第１支持部３５と、上面３３において第１支持部３５の周囲に配置され、基板Ｐの裏面と対向する環状の上面を有する第１リム部３６と、上面３３において第１リム部３６の内側に配置され、気体を吸引する複数の第１吸引口３７とで構成される。第１リム部３６は、基板Ｐの外形とほぼ同形状の環状に形成されている。第１リム部３６の上面は、基板Ｐの裏面の周縁領域（エッジ領域）と対向する。第１吸引口３７のそれぞれは、真空システム等を含む吸引装置（不図示）に接続されている。すなわち、第１保持部３０はピンチャック機構になっており、基板Ｐをリリース可能に、かつ基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行になるように吸着保持する。
【００７０】
プレート部材Ｔは、第１保持部３０へ基板Ｐを配置可能なように開口３４を有する。すなわち、第２保持部３１に保持されたプレート部材Ｔは、第１保持部３０に保持された基板Ｐの周囲に配置される。プレート部材Ｔの表面は、液体ＬＱに対して撥液性である。プレート部材Ｔは、ステンレスの基材Ｔｂと、その基材Ｔｂ上に形成された撥液性材料の膜Ｔｆとで構成される。撥液性材料としては、例えば、ＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）等が挙げられる。
【００７１】
なお、基材Ｔｂは、ステンレス以外の金属であっても良い。また、プレート部材Ｔ自体が撥液性材料で形成されていても良い。液体ＬＱに対するプレート部材Ｔの表面の接触角は、例えば９０度以上である。なお、本実施形態において、プレート部材Ｔは撥液性を有しているが、撥液性を有さなくても良い。
【００７２】
第２保持部３１は、上面３３において第１リム部３６の周囲に配置されており、プレート部材Ｔの裏面と対向する環状の上面を有する第２リム部３８と、上面３３において第２リム部３８の周囲に配置され、プレート部材Ｔの裏面と対向する環状の上面を有する第３リム部３９と、第２リム部３８と第３リム部３９との間の上面３３に配置され、プレート部材Ｔの裏面を支持するピン形状（凸形状）を有した複数の第２支持部４０と、第２リム部３８と第３リム部３９との間の上面３３に配置され、気体を吸引する複数の第２吸引口４１とで構成される。第２リム部３８の上面は、開口３４近傍のプレート部材Ｔの裏面の内縁領域（内側のエッジ領域）と対向する。第３リム部３９の上面は、プレート部材Ｔの裏面の外縁領域（外側のエッジ領域）と対向する。第２吸引口４１は、第２リム部３８と第３リム部３９との間の上面３３に複数設けられている。第２吸引口４１のそれぞれは、真空システム等を含む吸引装置（不図示）に接続されている。すなわち、第２保持部３１はピンチャック機構になっており、プレート部材Ｔをリリース可能に、かつプレート部材Ｔの表面とＸＹ平面とがほぼ平行になるように保持する。
【００７３】
第１保持部３０に保持された基板Ｐの表面と、第２保持部３１に保持されたプレート部材Ｔの表面とは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。そして、基板Ｐの表面、及びプレート部材Ｔの表面は、射出面６及び下面９と対向可能である。
【００７４】
溝部４２は、第１リム部３６と第２リム部３８との間に形成されている。また溝部４２は、基板Ｐの裏面の周縁領域（エッジ領域）、及びプレート部材Ｔの裏面の内縁領域（内側のエッジ領域）と対向する位置に形成されている。つまり、溝部４２は、基板Ｐとプレート部材Ｔとの間（ギャップＧ）の下方に形成されている。
【００７５】
図３は、本実施形態における基板テーブルＰＴの上面を模式的に示す平面図である。
【００７６】
図３に示すように、溝部４２は、ＸＹ平面内において環状である。溝部４２の底部には、溝部４２で回収した液体ＬＱを排液するための液体浸入口４４（液体排出機構４３）が等間隔で複数形成されている。
【００７７】
前述の通り、本実施形態においては第１保持部３０に保持された基板Ｐの表面と、第２保持部３１に保持されたプレート部材Ｔの表面とは、ほぼ同一平面内に配置されるので、基板Ｐのロード時、ロボットアーム（不図示）等の搬送装置による第１保持部３０への基板Ｐの搬入と、露光後の基板Ｐのアンロード時、ロボットアーム（不図示）等の搬送装置による第１保持部３０からの基板Ｐの搬出とを可能にするために、ロボットアーム（不図示）等の搬送装置が第１保持部３０に保持された基板Ｐの外周と、第２保持部３１に保持されたプレート部材Ｔに形成された開口３４の内周との間に、所定の開口幅をもったギャップＧを形成する必要がある。そのため、プレート部材Ｔの開口３４の直径は、基板Ｐの直径よりも大きく形成されている。ギャップＧの開口幅は、供給口２２から供給された液体ＬＱがギャップＧに浸入するのを表面張力によって抑制するため、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。また、ギャップＧからの液体ＬＱの浸入をより効果的に抑制するため、ギャップＧを形成する基板Ｐの表面と、プレート部材Ｔの表面とは液体ＬＱに対して撥液性を有している。基板Ｐの構成については後述する。
【００７８】
以上説明したように、基板テーブルＰＴはギャップＧからの液体ＬＱの浸入を抑制する構成を有しているが、液浸領域ＡＲ２が基板Ｐ上に形成された状態で、基板Ｐを保持した基板テーブルＰＴがＸＹ平面を移動し、液浸領域ＡＲ２がギャップＧの少なくとも一部に至った場合、ギャップＧからの液体ＬＱの浸入を完全に防止することは困難である。ギャップＧの下方空間に液体ＬＱが浸入し、残留すると、残留した液体ＬＱが蒸発する際の気化熱により基板テーブルＰＴや基板Ｐ等に熱的な変形が生じ、露光精度が低下する。そこで、基板テーブルＰＴは、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを気化熱の発生を抑制しつつ排液するための液体排出機構４３を備えている。
【００７９】
以下、液体排出機構４３について図２〜５を参照して説明する。
【００８０】
図２に示すように、液体排出機構４３は、基板テーブルＰＴの溝部４２の底部に形成された液体浸入口４４と、液体浸入口４４に設置された第１抵抗部材としての第１多孔質部材４８と、液体浸入口４４に連通したバッファとしての液体貯留部４５と、液体貯留部４５の底部に形成された液体排出口４６と、液体排出口４６に設置された第２抵抗部材としての第２多孔質部材４９と、第２多孔質部材を介して液体貯留部４５と連通する排出流路４７と、その排出流路４７に接続した第２液体回収装置５２とを備える。
【００８１】
液体浸入口４４には第１多孔質部材４８が設置され、溝部４２の底部に複数形成されている。液体浸入口４４の直径は、ギャップＧの開口幅以下である。液体浸入口４４は第１多孔質部材４８を介して液体貯留部４５と連通している。液体貯留部４５はギャップＧから浸入した液体ＬＱを一時的に貯留するため、基板テーブルＰＴ（基材３２）の内部に形成された空間である。液体貯留部４５の底部には液体排出口４６が形成されている。液体排出口４６には第２多孔質部材４９が設置されており、その直径はギャップＧの開口幅以下である。
【００８２】
排出流路４７は、第２多孔質部材４９を介して液体貯留部４５から液体ＬＱが流入する第１排出流路５０と、第１排出流路５０内の液体ＬＱを基板テーブルＰＴの側面まで導く  第２排出流路５１とで構成される。第１排出流路５０は、ＸＹ平面において、溝部４２と同径の環状となっている（図２には不図示、図３参照）。
【００８３】
第２排出流路５１は、基板テーブルＰＴの−Ｙ側の側面で第２液体回収装置５２と接続されている。第２液体回収装置５２は、真空システムを含む吸引装置（不図示）と、第２排出流路５１に接続される排液回収管５３とで構成される。第２液体回収装置５２は、液体貯留部４５に貯留した液体ＬＱを、第２多孔質部材４９及び排出流路４７を介して吸引可能な構成となっている。
【００８４】
排出流路４７（第１排出流路５０及び第２排出流路５１）の内壁は撥液性を有している。これにより、第２液体回収装置５２による液体ＬＱの吸引回収の際、排出流路４７内に液体ＬＱが残留するのを抑制でき、残留した液体ＬＱの蒸発による気化熱の発生を低減することが出来る。
【００８５】
なお、溝部４２の底部及び内側面は撥液性を有している。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の塗布、あるいはこれらの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、基板テーブルＰＴ全体を、撥液性を有する材料（フッ素系樹脂等）で形成しても良い。これにより、溝部４２に液体ＬＱが残留するのを抑制でき、残留した液体ＬＱの蒸発による気化熱の発生を低減することが出来る。なお、本実施形態において、溝部４２の底部及び内側面は撥液性を有しているが、溝部４２の底部又は内側面のどちらか一方が撥液性を有しても良いし、溝部４２の底部及び内側面は撥液性を有さなくても良い。
【００８６】
ここで、第１多孔質部材４８と第２多孔質部材４９との関係について図４を用いて説明する。
【００８７】
図４は、本実施形態における基板テーブルＰＴの要部を示す側断面図である。
【００８８】
本実施形態の第１多孔質部材４８及び第２多孔質部材４９は、多孔質体である。液体ＬＱに対する第１多孔質部材４８の流動抵抗（流入抵抗）、及び第２多孔質部材４９の流動抵抗（流出抵抗）は種々の要素により定まるが、多孔質体の場合、流動抵抗は浸透率及び流動長さによって定めることができる。流動長さが同じならば浸透率が高い物体の方が流動抵抗は小さく、浸透率が同じであれば流動長さが短い方が流動抵抗は小さい。ここで、浸透率とは、多孔質体中における液体の浸透のし易さを表し、物体中の単位体積当りに占める開気孔の割合（開気孔率）に応じて定まる。開気孔率が高い物体ほど浸透率が高く、流動抵抗は小さい。また、流動長さとは、多孔質体中で液体が浸透しうる長さであり、すなわち、多孔質体（第１多孔質部材及び第２多孔質部材）の鉛直方向の厚さである。流動抵抗は、流動長さが長いほど大きくなり、短いほど小さくなる。
【００８９】
本実施形態において、第１多孔質部材４８の流動抵抗は第２多孔質部材４９の流動抵抗よりも小さく設定されている。具体的には、第１多孔質部材４８の浸透率は第２多孔質部材４９の浸透率よりも高く、第１多孔質部材４８の厚さは第２多孔質部材４９の厚さよりも薄く構成されている。
【００９０】
この関係により、ギャップＧから浸入した液体ＬＱは液体貯留部４５に貯留される。この時、液体貯留部４５の底部に形成された液体排出口４６を介して第２多孔質部材４９から液体ＬＱが排出流路４７へと漏れることはない。これは、ギャップＧから浸入した液体ＬＱが、液体浸入口４４に設けられた流動抵抗の小さい第１多孔質部材４８に直ちに浸透し、液体貯留部４５に回収されるのに対し、液体貯留部４５に貯留した液体ＬＱが、液体排出口４６に設けられた流動抵抗の大きい第２多孔質部材４９へ浸透する時間が遅いか、又は浸透しないためである。貯留された液体ＬＱは、第２液体回収装置５２を駆動させ、排出流路４７の内部を負圧にすることで排出流路４７を通じて回収される。
【００９１】
上述の通り、第１多孔質部材４８の流動抵抗は、第２多孔質部材４９の流動抵抗よりも小さい。このような関係を実現するために、例えば、第１多孔質部材４８の浸透率を第２多孔質部材４９よりも大きく設定し、第１多孔質部材４８と第２多孔質部材４９との厚さを等しくても良い。あるいは第１多孔質部材４８と第２多孔質部材４９との浸透率を等しくし、第１多孔質部材４８の厚さを第２多孔質部材４９の厚さより薄くしても良い。第１多孔質部材４８及び第２多孔質部材４９としては、アルミナや炭化ケイ素等のセラミックスを用いることができる。また、多孔体樹脂や多孔体金属（例えば、焼結金属、発泡金属）でも良い。
【００９２】
なお、第１多孔質部材４８及び第２多孔質部材４９は、溝部４２に浸入した液体ＬＱが第１多孔質部材４８を介して直ちに液体貯留部４５に回収され、第２液体回収装置５２の駆動により第２多孔質部材４９を介して排出されれば多孔質体でなくても良い。例えば、複数の金属やセラミックス、樹脂等を用いて液体ＬＱが流通するための孔を１つ又は複数形成した部材や、液体ＬＱが流通するための孔や切り込みが１つ又は複数形成された金属やセラミックス、樹脂等を用いても良く、この場合、液体ＬＱの流通を促進するために、孔や切り込みの内表面を親液化処理しても良い。また、メッシュ状のフィルタを用いても良い。
【００９３】
また、繊維等を用いても良い。繊維を用いる場合、上記の第１多孔質部材４８及び第２多孔質部材４９と同様に液体浸入口４４及び液体排出口４６に設けても良いし、繊維を紐状に加工して、紐の一端を液体浸入口４４の周囲等に固定し、他端を液体貯留部４５へと垂らしても良い。
【００９４】
以上、説明した露光装置ＥＸにおいて、液体ＬＱの浸入に対し流入抵抗をもつ液体浸入口４４と、液体浸入口４４に連通するバッファ（液体貯留部４５）と、バッファからの液体ＬＱの排出に対し、液体ＬＱの排出に対し流出抵抗を有する液体排出口４６とが設けられた基板テーブルＰＴを用いることにより、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを、直ちにバッファへ回収して一時的に貯留し、一括して排出する。これにより、液体ＬＱが、基板テーブルＰＴの溝部４２や第１保持部３０、排出流路４７に残留することを抑制でき、液体ＬＱが蒸発する際の気化熱の発生を低減することが可能となる。したがって、基板テーブルＰＴや基板Pに熱的な変形が生じ、露光精度が低下することを抑制することが出来る。
【００９５】
また、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを直ちにバッファで回収可能なため、溝部４２に液体ＬＱが溜まることがなく、例えば、基板テーブルＰＴが加減速することにより、溝部４２に溜まった液体ＬＱが跳ね上がり基板Ｐの上面に付着し、ウォーターマーク等の欠陥が生成されることを防ぐことが出来る。
【００９６】
次に、排出流路４７（第１排出流路５０及び第２排出流路５１）の内壁の構成について、図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態における基板テーブルＰＴ内部に形成された排出流路４７（第１排  出流路５０、及び第２排出流路５１）の断面図である。
【００９７】
前述のように排出流路４７の内壁は撥液性を有しているが、図５に示すように、撥液性の代わりに排出流路４７と基板テーブルＰＴ（基材３２）との間に断熱材料で形成された断熱部５４を有していても良い。断熱材料は、ＰＥＥＫ（Poly ether ether ketone）や、ポリイミド等が挙げられる。これにより、排出流路４７内壁において液体ＬＱが蒸発し、気化熱が発生した場合であっても、断熱部５３の断熱効果により、排出流路４７内壁で生じた温度変化が、基板テーブルＰＴや基板Ｐ等に影響して熱的な変形を引き起こすことを抑制することが出来る。
【００９８】
又は、断熱部５４の代わりに撥液性及び断熱性を共に有した撥液断熱材料を用いて形成された撥液断熱部５５であっても良い。撥液断熱材料は、ＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、撥液化処理した上記断熱材料等が挙げられる。これにより、排出流路４７内に液体ＬＱが残留するのを抑制でき、かつ液体ＬＱの残留により気化熱が発生した場合であっても、排出流路４７内壁で生じた温度変化が、基板テーブルＰＴや基板Ｐ等に影響して熱的な変形を引き起こすことを抑制することが出来る。
【００９９】
したがって、本実施形態の露光装置ＥＸを用いることにより、基板ステージＰＴの溝部４２や第１保持部３０、排出流路４７内等で発生する気化熱に起因して基板ステージＰＴや基板Ｐ等で生じる熱的な変形が抑制されるため、基板Ｐの露光不良による露光精度の低下を抑制することが出来る。
【０１００】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの基本的な動作の一例について図６を用いて説明する。
【０１０１】
図６は、本実施形態に露光装置ＥＸの動作の一例を説明するためのフローチャートであり、基本的な露光処理の工程の一例を示している。
【０１０２】
まず、制御装置２により、ロボットアーム（不図示）等の搬送装置を用いて、露光前の基板Ｐを第１保持部３０にロードする（ステップ１０１）。基板Ｐは、第１吸引口３７に連通した真空システム（不図示）を含む吸引装置の作動により、基板Ｐの裏面と第１リム部３６と基材３２とで囲まれた第１空間の気体が第１吸引口３７を介して排気され、その第１空間が負圧にされることにより、第１保持部３０に吸着保持される。なお、この時、基板Ｐのアライメントが実行される。
【０１０３】
なお、基板Ｐが保持される前に、第２吸引口４１に連通した真空システム（不図示）を含む吸引装置の作動により、プレート部材Ｔの裏面と第２リム部３８と第３リム部３９と基材３２とで囲まれた第２空間の気体が排気され、その第２空間が負圧にされることにより、プレート部材Ｔが第２保持部３１に吸着保持されている。
【０１０４】
次に、制御装置２により、液体供給装置２５及び第１液体回収装置２９が駆動され、液体供給動作と並行して液体回収動作が実行されることにより、終端光学素子５の射出面６及び液浸部材８の下面９と、射出面６及び下面９と対向する所定の物体（基板テーブルＰＴや基板テーブルＰＴに保持された基板Ｐ等）の一部との間が過不足なく液体ＬＱで満たされ、液浸領域ＡＲ２が形成される（ステップ１０２）。これにより、終端光学素子５と基板Ｐとの間の少なくともエネルギビームＥＬの光路が液体ＬＱで満たされる。
【０１０５】
続いて、エネルギビームＥＬの光路が液体ＬＱで満たされた状態で、制御装置２により、マスクＭ、投影光学系ＰＬ、及び液浸領域ＡＲ２を介して、エネルギビームＥＬが基板Ｐへ照射され、基板Ｐが露光される（ステップ１０３）。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はエネルギビームＥＬで液浸露光される。より詳しくは、制御装置２により、マスクステージＭＳ（マスク保持部１３）及び基板ステージＰＳ（基板テーブルＰＴ）が制御され、マスクＭ及び基板Ｐが、エネルギビームＥＬの光路（光軸ＡＸ）と交差するＸＹ平面内の走査方向へ駆動される。基板Ｐの走査方向（同期移動方向）及びマスクＭの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とする。基板ＰのＹ軸方向への駆動と同期させて、照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に駆動させつつ、液浸領域ＡＲ２を介して基板ＰにエネルギビームＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターン像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光される。
【０１０６】
そして、ここまでの露光装置ＥＸの動作において基板Ｐが基板テーブルＰＴに保持されている際、ギャップＧの少なくとも一部が、液浸領域ＡＲ２に至ったか否かで第２液体回収装置５２を作動するかどうかが制御装置２により判断される（ステップ１０４）。
【０１０７】
ステップ１０４において、液浸領域ＡＲ２が形成されている間、射出面６、及び下面９と対向する基板Ｐを保持した基板テーブルＰＴのＸＹ平面の駆動に伴い、液浸領域ＡＲ２が、ギャップＧの少なくとも一部に至ったと判断された場合、液体ＬＱがギャップＧから溝部４２に浸入し、液体貯留部４５に貯留している可能性がある。この時、制御装置２により、第２液体回収装置の作動が必要と判断され、基板Ｐの露光後、第２液体回収装置５２が駆動される（ステップ１０５）。これにより、排出流路４７の内部が負圧となり、排出流路４７の内部と、液体貯留部４５との気圧差が生じ、液体貯留部４５に貯留した液体ＬＱが第２多孔質部材４９に浸透し、（浸透が促進され）液体排出口４６から排出流路４７を介して第２液体回収装置５２に回収される。
【０１０８】
最後に、第１吸引口３７に連通した真空システム（不図示）を含む吸引装置が停止され、ロボットアーム（不図示）等の搬送装置が駆動され、露光済みの基板Ｐが第１保持部３０からアンロードされる（ステップ１０６）。露光済みの基板Ｐのアンロード後、新たな基板Ｐが第１保持部３０へロードされ、上記の動作が繰り返し実行される。
【０１０９】
一方、ステップ１０４において、液浸領域ＡＲ２が、ギャップＧの少なくとも一部に至らなかったと判断された場合、露光済みの基板Ｐは、第１保持部３０からアンロードされる（ステップ１０６）。
【０１１０】
なお、ステップ１０５において、制御装置２は、液浸領域ＡＲ２がギャップＧの少なくとも一部に至っている状態では、第２液体回収装置５２を作動させない。ギャップＧから溝部４２への液体ＬＱの浸入を促進する結果となるためである。また、制御装置２は、基板Ｐの露光中、あるいはアライメント動作中は第２液体回収装置５２（真空システムを含む吸引装置）の作動を行わない。回収動作に起因した振動が基板テーブルＰＴや基板Ｐへと伝搬し、露光不良を引き起こすことを防止するためである。また、液浸領域ＡＲ２の解  除後に、第２液体回収装置５２を作動させても良い。
【０１１１】
一方、液浸領域ＡＲ２が、ギャップＧに至らなかった場合、液体ＬＱがギャップＧから溝部４２に浸入することはないので、制御装置２は第２液体回収装置５２の作動は不要と判断し、第２液体回収装置５２を作動しない。
【０１１２】
このように、制御装置２が第２液体回収装置５２の作動の要否を判断するため、第２回収装置５２の作動を必要最低限に留めることが可能となり、露光装置ＥＸのスループットを向上させることが出来る。
【０１１３】
なお、ステップ１０５の第２液体回収装置５２は、基板Ｐが第１保持部基板３０に保持され、Ｐの露光中あるいはアライメント動作中でなく、液浸領域ＡＲ２がギャップＧの少なくとも一部に至っていなければ、基板のアンロード前（ステップ１０４〜１０６）に作動されなくても良い。例えば、ステップ１０１で基板Ｐがロードされた後からステップ１０３で露光されるまでの間に作動されても良い。
【０１１４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図７を用いて説明する。
【０１１５】
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。
【０１１６】
図７は、本実施形態における基板テーブルＰＴ内部に形成された排出流路４７（第１排出流路５０、及び第２排出流路５１）の断面図である。
【０１１７】
なお、図７は、図５における断面図と同様の部位を示す。
【０１１８】
図７に示すように、第２実施形態の排出流路４７の構成には、排出流路４７の内壁に形成された断熱部５４、若しくは撥液断熱部５５の代わりに、排出流路４７を形成する撥液断熱材と、基板ステージＰＳとの間を断熱材料で複数箇所支持し、撥液断熱材と、基板ステージＰＳとの間に空気層５６を設けている。
【０１１９】
以上説明した構成により、液体貯留部４５に貯留した液体ＬＱを吸引回収する際、排出流路４７内における液体ＬＱの残留を抑制することが出来る。そして、もし液体ＬＱが排液流路４７内に残留したとしても、空気層５６による大きな断熱効果のため、液体ＬＱの蒸発により発生した気化熱による温度変化が、基板テーブルＰＴや基板Ｐ等へ影響することをより低減することが出来る。よって、気化熱に起因した基板テーブルＰＴや基板Ｐ等の熱的な変形が抑制され、基板Ｐの露光不良による露光精度の低下を抑制することが出来る。
【０１２０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。
【０１２１】
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。
【０１２２】
図８は本実施形態における基板テーブルＰＴの要部を示す側断面図である。
【０１２３】
図９は本実施形態における基板テーブルＰＴの上面を模式的に示す平面図である。
【０１２４】
なお、図８及び図９はそれぞれ、図３及び図４と同様の部位を示す。
【０１２５】
第３実施形態の溝部４２の底部には、図８に示すように、液体ＬＱが浸透する浸透部材として、溝部４２と同径で環状の第３多孔質部材５７が、液体浸入口４４を覆うように敷設されている。より詳しくは、図９に示すように、液体浸入口４４、及び液体浸入口４４に設置された第１多孔質部材４８の上面に接して敷設されている。
【０１２６】
ここで、第３多孔質部材５７の浸透率は、第１多孔質部材４８の浸透率より高く、第３多孔質部材５７の厚さは、第１多孔質部材４８の厚さより薄い。この関係により、ギャップＧから浸入した液体ＬＱは、直ちに第３多孔質部材５７に浸透し、液体浸入口４４（第１多孔質部材４８）を介して液体貯留部４５で回収され、貯留させることが可能となる。第３多孔質部材５７の材質としては、前述した第１多孔質部材、第２多孔質部材と同様に、アルミナや炭化ケイ素等の多孔質体を用いることができる。また、第３多孔質部材４９はアルミナや炭化ケイ素等のセラミックスでなくても良く、多孔体樹脂や多孔体金属（例えば、焼結金属、発泡金属）等であっても良い。
【０１２７】
また、第３多孔質部材４９は、多孔質体でなくても良い。例えば、液体ＬＱが浸透する材料であれば、メッシュ状のフィルタや繊維等であっても良い。
【０１２８】
なお、第３多孔質部材５７及び第１多孔質部材４８の浸透率と厚さの少なくともどちらか一方が等しくても良い。また、例えば、第３多孔質部材５７及び第１多孔質部材４８の浸透率が等しく、厚さが異なる場合、第３多孔質部材５７の厚さは第１多孔質部材４８の厚さより薄く、第３多孔質部材５７及び第１多孔質部材４８の厚さが等しく、浸透率が異なる場合、第３多孔質部材５７の浸透率は第１多孔質部材４８の浸透率より高い。この場合、第３多孔質部材５７と第１多孔質部材４８には、上記の多孔質体及び上記の多孔質体以外の部材の全てを適用可能である。
【０１２９】
以上説明した構成において、溝部４２の底部に浸透部材（第３多孔質部材５７）を敷設することにより、ギャップＧから溝部４２に浸入した液体ＬＱは、浸透部材に直ちに浸透する。これにより、液体ＬＱが空気と接触する時間を短縮することができ、溝部４２の表面における気化熱の発生をより低減することが出来る。
【０１３０】
また、ギャップＧから浸入した液体ＬＱは、直ちに浸透部材に浸透するため、基板テーブルＰＴの加減速時に、溝部４２に回収された液体ＬＱが跳ね上がり、基板テーブルＰＴの第１保持部３０や、基板Ｐの裏面等に付着することをより大きく防止出来、気化熱の発生を低減することが出来る。
【０１３１】
また、一部の液体貯留部４５が容量オーバーになった場合でも、第３多孔質部材によっ空気との接触を避けつつ他の容量のある液体貯留部４５に貯留させることが出来る。こ  れにより溝部４２や基板Ｐの裏面等における気化熱の発生を低減しつつ、ギャップＧから浸入した液体ＬＱを液体貯留部４５に貯留することが出来る。
【０１３２】
以上、本実施形態の構成は、上述の各実施形態における露光装置ＥＸの基板ステージＰＴにも適用可能である。これにより、基板ステージＰＴの第１保持部３０や排出流路４７内等で発生する気化熱に起因して基板ステージＰＴや基板Ｐ等で生じる熱的な変形がより抑制されるため、基板Ｐの露光不良による露光精度の低下を抑制することが出来る。
【０１３３】
なお、第３多孔質部材５７は、少なくとも、液体浸入口４４、及び第１多孔質部材４８の上面に接していれば、溝部４２の底面の全面に敷設しなくても良い。
【０１３４】
なお、上述の各実施形態において、液体排出機構４３は、基板Ｐの周囲に設けられているが、図１０に示すように、プレート部材Ｔの周りに、基板ステージＰＳの位置検出装置の一部としての計測プレート５８Ｘ及び計測プレート５８Ｙが配置されている場合、プレート部材Ｔの周囲、計測プレート５８Ｘの周囲、及び計測プレート５８Ｙの周囲に液体排出機構４３を設ける構成を採用しても良い。この構成によれば、各プレートの間に浸入した液体ＬＱを効果的に排出させることが可能となる。また、このような基板ステージにも上述の各実施形態の構成を適用可能である。なお、計測プレート５８Ｘ、５８Ｙの詳細は、特開２００９−１２４１４０号公報（対応米国公開２００９／０１２２２８６号）に開示されている。
【０１３５】
なお、前記各実施形態の基板ステージには第２液体回収装置５２が常に接続されているが、第２液体回収装置５２は必要に応じて接続するようにしても良い。例えば、基板ステージＰＳが所定の位置に移動した際に回収管５３と第２回収装置５２とが接続されるようにしても良い。
【０１３６】
なお、前記の各実施形態において、投影光学系ＰＬは、終端光学素子５の射出側（像面側）の光路を液体ＬＱで満たしているが、国際公開２００４／０１９１２８号パンフレット（対応米国特許７，３６２，５０８号）に開示されているように、終端光学素子５の入射側（部材面側）の光路も液体ＬＱで満たす投影光学系を採用することも出来る。
【０１３７】
なお、前記の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であっても良い。
【０１３８】
液体ＬＱとしては、エネルギビームＥＬに対する透過性があって出来るだけ屈折率が高く、と投影光学系、あるいは基板Ｐの表面を形成する感光剤（フォトレジスト）の膜に対して安定なものが好ましい。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、セダー油等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用しても良い。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（終端光学素子など）を形成しても良い。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。また、例えば、エネルギビームＥＬがＦ２レーザ光である場合、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もの、例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系流体を用いることが出来る。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。
【０１３９】
なお、前記の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイ用のガラス基板、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ＥＸで用いられているマスクＭ又は、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。
【０１４０】
なお、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のパターンを操作露光するステップ・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出来る。
【０１４１】
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。
【０１４２】
なお、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許６，６１１，３１６号）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Ｐ上で合成し、１回の走査露光によって基板Ｐ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等にも本発明を適用することが出来る。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・アライナー等にも本発明を適用することが出来る。
【０１４３】
なお、本発明は、米国特許６，３４１，００７号、米国特許６，２０８，４０７号、米国特許６，２６２，７９６号、国際公開番号ＷＯ２００５／０７４０１４（対応米国特許７，５８９，８２２号）等に開示されているような複数の基板ステージＰＳを備えたツインステージ型の露光装置にも適用することが出来る。この場合、２つのステージのうち、一方のステージ上に液浸領域ＡＲ２が形成されている間に、他方のステージの液体貯留部４５に貯留された液体ＬＱを排出することができる。なお、ツインステージ型の場合、一方のステージの液浸露光動作中に他方のステージの液体排出を行うことも可能である。また、複数の基板ステージＰＳ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出来る。
【０１４４】
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等を製造するための露光装置等にも広く適用出来る。
【０１４５】
なお、前記の各実施形態においては、レーザ干渉計１Ａ、１Ｂを含む干渉計システム１を用いてマスクステージＭＳ、及び基板ステージＰＳの各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えばマスクステージＭＳ、及び基板ステージＰＳのそれぞれに設けられているスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いても良い。この場合、干渉計システム１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良い。
【０１４６】
なお、前記の各実施形態では、エネルギビーム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良いが、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等の固体レーザ光源、ファイバーアンプ等を有する光増幅部、及び波長変換部等を含み、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良い。更に、前記実施形態では、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、例えば円弧状等でも良い。
【０１４７】
なお、前記の各実施形態においては、光透過性の基板Ｐ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）を形成した光透過性マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許６，７７８，２５７号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）を用いても良い。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 Pane）等が挙げられる。
【０１４８】
なお、前記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ＥＸに例を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出来る。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、エネルギビームＥＬはレンズ等の光学部材を介して基板Ｐに照射され、そのような光学部材と基板Ｐとの間の所定空間に液浸領域ＡＲ２が形成される。
【０１４９】
また、例えば国際公開２００１／０３５１６８号（ＷＯ０１／３５１６８）の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出来る。
【０１５０】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に上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精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等の管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１５１】
なお、半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１１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Ｐを製造するステップ２０３、前記の実施形態に従って、マスクのパターンを用いてエネルギビームＥＬで基板Ｐを露光すること、及び露光された基板Ｐ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、パッケージ工程等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。
【０１５２】
なお、前記の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることが出来る。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、前記の各実施形態及び変形例で引用した露光装置等の全ての公開広報、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】
【０１５３】
ＰＳ：基板ステージ、２：制御装置、ＬＱ：液体、ＡＲ２：液浸領域、７：液浸装置、８：液浸部材、ＰＴ：基板テーブル、２１：開口、２４：流路、２５：液体供給装置、２８：流路、２９：第１液体回収装置、３０：第１保持部、３１：第２保持部、
３３：上面、３４：開口、４２：溝部、Ｇ：ギャップ、４３：液体排出機構、
４４：液体浸入口、４５：液体貯留部、４６：液体排出口、４７：排出流路、
４８：第１多孔質部材、４９：第２多孔質部材、５０：第１排出流路、
５１：第２排出流路、５２：第２液体回収装置、５３：排液回収管、５４：断熱部、５５：撥液断熱部、５６：気体層、５７：第３多孔質部材
【図１】
2011222652.tif 000003
【図２】
2011222652.tif 000004
【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】
2011222652.tif 000009
【図８】
2011222652.tif 000010
【図９】
2011222652.tif 000011
【図１０】
2011222652.tif 000012
【図１１】
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