(57)【要約】 【課題】部材の汚染状態を確認できる露光装置を提供する。【解決手段】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、所定部材に照射された励起光によって、所定部材に付着している発光物質から発生する光を受光し、発光物質の量、発光物質の種類、及び発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定する検出装置を備える。【選択図】図１
2011003835.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、
所定部材に照射された励起光によって、前記所定部材に付着している発光物質から発生する光を受光し、前記発光物質の量、前記発光物質の種類、及び前記発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定する検出装置を備える露光装置。
【請求項２】
前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
前記射出面から射出される前記露光光の光路が前記液体で満たされるように、前記露光光が照射可能な位置に配置される物体との間で前記液体を保持可能な液浸部材とを備え、
前記所定部材は、前記液浸部材を含む請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記検出装置の少なくとも一部は、前記物体に配置される請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
前記射出面から射出される前記露光光が照射可能な位置に移動可能であり、前記射出面から射出される前記露光光の光路が前記液体で満たされるように、前記光学部材との間で前記液体を保持可能な可動部材とを備え、
前記所定部材は、前記可動部材を含む請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項５】
前記可動部材は、前記基板を保持する保持部、及び／又は、前記露光光を計測する計測器を含む請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記所定部材は、前記液体と接触する請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記所定部材は、前記基板を保持する保持部である請求項１記載の露光装置。
【請求項８】
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、
前記基板を保持する保持部に照射された励起光によって、前記保持部に付着している発光物質から発生する光を受光する検出装置を備える露光装置。
【請求項９】
前記励起光は、前記露光光を含む請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１０】
前記検出装置は、前記励起光を射出する投光装置と、前記発光物質からの前記光を受光する受光装置とを有する請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１１】
前記投光装置は、光源装置と、前記光源装置が発生する光のうち、前記発光物質の発光に必要な所定波長の光を前記励起光として抽出する波長選択素子とを含み、前記波長選択素子により前記励起光を抽出することにより、前記発光物質の量、前記発光物質の種類、及び前記発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定する請求項１０記載の露光装置。
【請求項１２】
前記波長選択素子により抽出された第１波長の光を前記所定部材に照射し、前記所定部材に付着している前記発光物質から発生した第１光を受光し、その後に、前記波長選択素子により抽出された第２波長の光を前記所定部材に照射し、前記所定部材に付着している前記発光物質から発生した第２光を受光し、前記第１光を受光した結果と前記第２光を受光した結果とに基づいて、前記発光物質の量、前記発光物質の種類、及び前記発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定する請求項１１記載の露光装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２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、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１４】
液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
前記露光光を射出する光学部材の射出面と前記基板との間に前記液体を保持して、前記液体を介して前記基板に前記露光光を照射することと、
所定部材に照射された励起光によって、前記所定部材に付着している発光物質から発生する光を受光し、前記発光物質の量、種類、及び前記発光物質の付着場所の少なくとも一つを検出することと、を含む露光方法。
【請求項１５】
前記所定部材は、前記液体と接触する請求項１４記載の露光方法。
【請求項１６】
液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
前記露光光を射出する光学部材の射出面と前記基板との間に前記液体を保持して、前記液体を介して前記基板に前記露光光を照射することと、
前記基板を保持する保持部に照射された励起光によって、前記保持部に付着している発光物質を検出することと、を含む露光方法。
【請求項１７】
前記検出結果に基づいて、前記所定部材にメンテナンスを実施することを含む請求項１４〜１６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１８】
前記検出結果に基づいて、複数のメンテナンス方法から少なくとも一つを選択し、前記選択された少なくとも一つのメンテナンス方法を用いて前記所定部材にメンテナンスを実施することを含む請求項１７記載の露光方法。
【請求項１９】
前記メンテナンスは、前記所定部材の交換することを含む請求項１７又は１８記載の露光方法。
【請求項２０】
請求項１４〜１９のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば下記特許文献に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が使用される。
【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２００６／０１３９６１４号明細書
【特許文献２】米国特許第７１９９８５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
露光装置内の部材（部品）が汚染されていると、例えば基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生し、その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。そのため、露光装置内の部材の汚染状態を確認できる技術の案出が望まれる。
【０００５】
本発明の態様は、部材の汚染状態を確認できる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、所定部材に照射された励起光によって、所定部材に付着している発光物質から発生する光を受光し、発光物質の量、発光物質の種類、及び発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定する検出装置を備える露光装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、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、基板を保持する保持部に照射された励起光によって、保持部に付着している発光物質から発生する光を受光する検出装置を備える露光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、第１，第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方法であって、露光光を射出する光学部材の射出面と基板との間に液体を保持して、液体を介して基板に露光光を照射することと、所定部材に照射された励起光によって、所定部材に付着している発光物質から発生する光を受光し、発光物質の量、種類、及び発光物質の付着場所の少なくとも一つを検出することと、を含む露光方法が提供される。
【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光を射出する光学部材の射出面と基板との間に液体を保持して、液体を介して基板に露光光を照射することと、基板を保持する保持部に照射された励起光によって、保持部に付着している発光物質を検出することと、を含む露光方法が提供される。
【００１１】
本発明の第６の態様に従えば、第４，第５の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、所定部材の汚染状態を確認できる。また本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本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】本実施形態に係る基板ステージの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る計測ステージの一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る液浸部材の近傍の一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る検出装置の一部を示す図である。
【図７】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図９】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。
【図１０】マイクロデバイスの製造工程の一例を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】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸ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。
【００１６】
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、基板Ｐを保持せずに、露光光ＥＬを計測する計測部材Ｃ及び計測器を搭載して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動する駆動システム４と、基板ステージ２を移動する駆動システム５と、計測ステージ３を移動する駆動システム６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７と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置８とを備えている。
【００１７】
なお、基板を保持して移動可能な基板ステージと、基板を保持せずに、露光光を計測する計測部材及び計測器を搭載して移動可能な計測ステージとを備えた露光装置の一例が、例えば米国特許第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おり、その内容を援用して本文の記載の一部とする。
【００１８】
また、露光装置ＥＸは、液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の部材に対して、発光物質から発光を発生させる励起光を照射して、その部材に付着している発光物質を検出する検出装置５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）を備えている。検出装置５０は、部材に照射された励起光によって、その部材に付着している発光物質から発生する光を受光して、発光物質を検出する。検出装置５０は、部材に照射された励起光によって、その部材に付着している発光物質から発生する光を受光し、発光物質の量、発光物質の種類、及び発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定する。励起光は、発光物質から発光を発生させることができる光である。本実施形態において、励起光は、露光光ＥＬとは異なる。
【００１９】
本実施形態において、検出装置５０は、基板ステージ２の上面２Ｕ、及び計測ステージ３の上面３Ｕの少なくとも一方と対向可能な位置に配置された第１検出装置５０Ａと、少なくとも一部が基板ステージ２に配置された第２検出装置５０Ｂと、少なくとも一部が計測ステージ３に配置された第３検出装置５０Ｃとを含む。
【００２０】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。
【００２１】
基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。
【００２２】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００２３】
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９のガイド面９Ｇ上を移動可能である。駆動システム４は、ガイド面９Ｇ上でマスクステージ１を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、マスクステージ１に配置された可動子と、ベース部材９に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、マスクステージ１は、駆動システム４の作動により、ガイド面９Ｇ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。
【００２４】
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が照射可能な位置を含む。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。
【００２５】
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１０Ｇ上を移動可能である。計測ステージ３は、計測部材Ｃ及び計測器を搭載した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。
【００２６】
基板ステージ２を移動するための駆動システム５は、ガイド面１０Ｇ上で基板ステージ２を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第６４５２２９２号明細書に開示されているような、基板ステージ２に配置された可動子と、ベース部材１０に配置された固定子とを有する。同様に、計測ステージ３を移動するための駆動システム６は、平面モータを含み、計測ステージ３に配置された可動子と、ベース部材１０に配置された固定子とを有する。
【００２７】
本実施形態において、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置情報は、レーザ干渉計ユニット１１Ａ、１１Ｂを含む干渉計システム１１によって計測される。レーザ干渉計ユニット１１Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラー１Ｒを用いて、マスクステージ１の位置情報を計測可能である。レーザ干渉計ユニット１１Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー２Ｒ、及び計測ステージ３に配置された計測ミラー３Ｒを用いて、基板ステージ２及び計測ステージ３それぞれの位置情報を計測可能である。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８は、干渉計システム１１の計測結果に基づいて、駆動システム４，５，６を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３(計測部材Ｃ）の位置制御を実行する。
【００２８】
液浸部材７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７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１２の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材７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７の少なくとも一部が、終端光学素子１２の周囲に配置される。
【００２９】
終端光学素子１２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１３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１２と、終端光学素子１２から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（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、投影光学系ＰＬの像面側（終端光学素子１２の射出面１３側）で投影領域ＰＲに移動可能な物体であり、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３の少なくとも一つを含む。もちろん、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３の少なくとも一つに限られない。
【００３０】
本実施形態において、液浸部材７は、投影領域ＰＲに配置される物体と対向可能な下面１４を有する。液浸部材７は、投影領域ＰＲに配置される物体との間で液体ＬＱを保持することができる。液浸部材７は、射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、投影領域ＰＲに配置される物体との間で液体ＬＱを保持可能である。投影領域ＰＲに移動可能な物体は、射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、終端光学素子１２及び液浸部材７との間で液体ＬＱを保持可能である。一方側の射出面１３及び下面１４と、他方側の物体の表面（上面）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１２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。
【００３１】
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）の少なくとも一部は、液浸部材７の下面１４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。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る基板ステージ２の一例を示す側断面図である。本実施形態において、基板ステージ２は、米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号明細書、米国特許出願公開第２００８／００４９２０９号明細書等に開示されているような、基板Ｐをリリース可能に保持する第１保持部３１と、第１保持部３１の周囲に配置され、プレート部材Ｔをリリース可能に保持する第２保持部３２とを有する。第１，第２保持部３１，３２は、ピンチャック機構を有する。プレート部材Ｔは、第１保持部３１に保持された基板Ｐの周囲に配置される。基板ステージ２が移動することによって、第１保持部３１に保持された基板Ｐ、及び第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔは、投影領域ＰＲに移動可能である。なお、第１保持部３１及び第２保持部３２の少なくとも一方で使用される保持機構はピンチャック機構に限られない。
【００３３】
本実施形態において、第１保持部３１は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。第２保持部３２は、プレート部材Ｔの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｔを保持する。本実施形態において、第１保持部３１に保持された基板Ｐの表面と第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの上面とは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。また、第１保持部３１に保持された基板Ｐの側面と、第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの内側面とは、所定のギャップを介して対向する。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る計測ステージ３の一例を示す側断面図である。本実施形態において、計測ステージ３は、計測部材Ｃをリリース可能に保持する第３保持部３３と、第３保持部３３の周囲に配置され、プレート部材Ｓをリリース可能に保持する第４保持部３４とを有する。第３，第４保持部３３，３４は、ピンチャック機構を有する。プレート部材Ｓは、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの周囲に配置される。計測ステージ３が移動することによって、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃ、及び第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓは、投影領域ＰＲに移動可能である。なお、第３保持部３３及び第４保持部３４の少なくとも一方で使用される保持機構はピンチャック機構に限られない。
【００３５】
なお、プレート部材Ｔ、計測部材Ｃ、及びプレート部材Ｓの少なくとも一つはリリース可能でなくてもよい。
【００３６】
本実施形態において、第３保持部３３は、計測部材Ｃの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、計測部材Ｃを保持する。第４保持部３４は、プレート部材Ｓの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｓを保持する。本実施形態において、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面と第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓの上面とは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。また、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの側面と、第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓの内側面とは、所定のギャップを介して対向する。
【００３７】
また、本実施形態において、計測ステージ３は、計測器として、光センサ３５を有する。本実施形態において、計測部材Ｃは、例えば石英など、露光光ＥＬを透過可能な部材を含み、計測部材Ｃの少なくとも一部は、露光光ＥＬを透過可能な透過部を含む。第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面に照射された露光光ＥＬは、計測部材Ｃの透過部を介して、光センサ３５に照射される。光センサ３５は、終端光学素子１２より射出され、計測部材Ｃを介した露光光ＥＬを受光する。
【００３８】
本実施形態において、基板ステージ２の上面２Ｕは、第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの上面を含む。計測ステージ３の上面３Ｕは、第３保持部３３に保持された計測部材Ｃの上面及び第４保持部３４に保持されたプレート部材Ｓの上面を含む。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る液浸部材７の一例を示す側断面図である。なお、図４を用いる説明においては、投影領域ＰＲ（終端光学素子１２及び液浸部材７と対向する位置）に基板Ｐが配置される場合を例にして説明するが、上述のように、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）、及び計測ステージ３（プレート部材Ｓ、計測部材Ｃ）を配置することもできる。
【００４０】
図４に示すように、液浸部材７は、射出面１３と対向する位置に開口７Ｋを有する。射出面１３から射出された露光光ＥＬは、開口７Ｋを通過して、基板Ｐに照射可能である。
【００４１】
また、液浸部材７は、液体ＬＱを供給可能な供給口１５と、液体ＬＱを回収可能な回収口１６とを備えている。供給口１５は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路に面するように配置されている。供給口１５は、流路１７を介して、液体供給装置１８と接続されている。液体供給装置１８は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。流路１７は、液浸部材７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１８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１８から送出された液体ＬＱは、流路１７を介して供給口１５に供給される。
【００４２】
回収口１６は、液浸部材７の下面１４と対向する物体上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。本実施形態においては、回収口１６は、露光光ＥＬが通過する開口７Ｋの周囲に配置されている。回収口１６は、物体の表面と対向する液浸部材７の所定位置に配置されている。回収口１６には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材１９が配置されている。なお、回収口１６に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。また、回収口１６に多孔部材１９が配置されていなくてもよい。本実施形態において、液浸部材７の下面１４の少なくとも一部は、多孔部材１９の下面を含む。回収口１６は、流路２０を介して、液体回収装置２１と接続されている。液体回収装置２１は、回収口１６を真空システムに接続可能であり、回収口１６を介して液体ＬＱを吸引可能である。流路２０は、液浸部材７の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置２１とを接続する回収管で形成される流路を含む。回収口１６から回収された液体ＬＱは、流路２０を介して、液体回収装置２１に回収される。
【００４３】
本実施形態においては、制御装置８は、供給口１５からの液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６からの液体ＬＱの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材７と、他方側の物体との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。
【００４４】
なお、液浸部材７として、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書、欧州特許出願公開第１７６８１７０号明細書に開示されているような液浸部材（ノズル部材）を用いることができる。
【００４５】
次に、検出装置５０について説明する。図５は、本実施形態に係る第１検出装置５０Ａの一例を示す模式図である。第１検出装置５０Ａは、液体ＬＱと接触する所定部材に対して、露光光ＥＬとは異なる光であり、且つ発光物質から発光を発生させる光である励起光を照射して、所定部材に付着している発光物質を検出することができる。図５を用いる以下の説明において、液体ＬＱと接触する所定部材が基板ステージ２である場合を例にして説明する。なお、所定部材が、例えば計測ステージ３でもよい。
【００４６】
また、以下の説明において、発光物質が蛍光物質である場合を例にして説明する。蛍光物質に励起光が照射されることによって、蛍光物質は、蛍光を発生する。
【００４７】
第１検出装置５０Ａは、基板ステージ２の上面２Ｕに励起光を照射して、その上面２Ｕに付着している蛍光物質を検出することができる。第１検出装置５０Ａは、励起光を射出する投光装置１１０と、基板ステージ２からの発光（基板ステージ２に付着している蛍光物質からの発光）を受光する受光装置１２０とを有する。
【００４８】
第１検出装置５０Ａは、光源装置１３１と、複数の光学素子（レンズ）及びフィルタブロック１３７を含む光学システム１２５と、基板ステージ２（物体）の像情報を取得可能な撮像素子１２８を含む観察カメラ１２９とを備えている。撮像素子１２８は、例えばＣＣＤ（charge coupled device）を含む。本実施形態において、投光装置１１０は、光源装置１３１、及びフィルタブロック１３７を含む光学システム１２５の一部によって構成される。受光装置１２０は、フィルタブロック１３７を含む光学システム１２５の一部、及び観察カメラ１２９によって構成される。
【００４９】
光学システム１２５は、光源装置１３１から射出された光を用いて基板ステージ２を照明する照明光学系１３６と、照明光学系１３６で照明された基板ステージ２の像を、撮像素子１２８に形成する結像光学系１３３とを備えている。撮像素子１２８は、結像光学系１３３の像面側に配置されている。
【００５０】
照明光学系１３６は、対物レンズ１３５を含み、基板ステージ２の上面２Ｕと対向可能である。
【００５１】
光源装置１３１は、基板ステージ２の上面２Ｕに付着している発光物質から蛍光を発生させるための例えば、遠紫外領域から遠赤外領域までの波長の励起光を射出する。光源装置１３１は、例えばハロゲンランプを含む。なお、光源１３１は、ランプに限られず、レーザ光源でも構わない。レーザ光源は、複数の波長を照射可能としても構わない。
【００５２】
照明光学系１３６は、光源装置１３１から射出された光を用いて、所定波長領域の励起光で基板ステージ２を照明する。照明光学系１３６は、励起光と蛍光とを分離可能なフィルタブロック１３７を含む。フィルタブロック１３７は、光源装置１３１が発生する光のうち、蛍光物質の励起に必要な所定波長の光を抽出することができる。
【００５３】
図６は、フィルタブロック１３７の一例を示す模式図である。図６に示すように、フィルタブロック１３７は、光源装置１３１からの光が入射する第１フィルタ１３８と、第１フィルタ１３８を介した光が入射するダイクロイックミラー１３９と、ダイクロイックミラー１３９からの光が入射する第２フィルタ１４０とを備えている。
【００５４】
第１フィルタ１３８は、光源装置１３１からの光のうち、一部の波長領域の光をカットして、蛍光物質の励起に必要な所定波長領域の光を励起光として抽出する波長選択素子として機能する。すなわち、第１フィルタ１３８は、所定波長領域の光（励起光）のみを透過させ、他の波長領域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。光源装置１３１から射出され、第１フィルタ１３８を透過した所定波長領域の光（励起光）は、ダイクロイックミラー１３９に入射する。
【００５５】
ダイクロイックミラー１３９は、励起光と蛍光とを分離する分離光学素子として機能する。本実施形態において、ダイクロイックミラー１３９は、第１フィルタ１３８を透過した所定波長領域の光（励起光）を反射し、所定波長領域以外の光を透過する。第１フィルタ１３８を透過した所定波長領域の光（励起光）は、ダイクロイックミラー１３９で反射して、基板ステージ２に導かれる。励起光は、基板ステージ２に照射される。
【００５６】
本実施形態においては、フィルタブロック１３７と基板ステージ２との間に対物レンズ１３５が配置されており、ダイクロイックミラー１３９からの励起光は、対物レンズ１３５を介して、基板ステージ２の上方より、基板ステージ２に照射される。
【００５７】
基板ステージ２上の蛍光物質に励起光が照射されることによって、その蛍光物質から蛍光が発生する。蛍光物質から発生した蛍光は、対物レンズ１３５を介して、ダイクロイックミラー１３９に入射する。一般に、蛍光の波長は、励起光の波長よりも長く、蛍光の波長と励起光の波長とは異なる。したがって、蛍光物質から発生し、ダイクロイックミラー１３９に入射した蛍光は、ダイクロイックミラー１３９を透過する。ダイクロイックミラー１３９を透過した蛍光は、第２フィルタ１４０に入射する。
【００５８】
第２フィルタ１４０は、基板ステージ２からの蛍光と、蛍光以外の波長の不要な光（散乱光等）とを分離して、蛍光のみを抽出する波長選択素子として機能する。すなわち、第２フィルタ１４０は、蛍光のみを透過させ、他の波長領域の光を透過させないバンドパスフィルタを含む。第２フィルタ１４０を透過した蛍光は、観察カメラ１２９の撮像素子１２８に入射する。撮像素子１２８は、蛍光を受光する。これにより、第１検出装置５０Ａは、撮像素子１２８が取得した基板ステージ２の像情報（撮像素子１２８の受光結果）に基づいて、基板ステージ２に付着している蛍光物質を検出することができる。
【００５９】
また、第１検出装置５０Ａの検出結果（撮像素子１２８の受光結果）は、制御装置８に出力される。制御装置８は、第１検出装置５０Ａの検出結果に基づいて、基板ステージ２に付着している蛍光物質に関する情報を取得することができる。
【００６０】
例えば、基板ステージ２に付着している蛍光物質の量に応じて、撮像素子１２８に入射する蛍光の光量が変化する。例えば、基板ステージ２に付着している蛍光物質の量が多い場合、撮像素子１２８に入射する蛍光の光量は高くなり、蛍光物質の量が少ない場合、撮像素子１２８に入射する蛍光の光量は低くなる。したがって、制御装置８は、撮像素子１２８が受光する蛍光の光量に基づいて、基板ステージ２に付着している蛍光物質の量を特定することができる。
【００６１】
また、基板ステージ２に付着している蛍光物質の種類に応じて、撮像素子１２８に入射する蛍光の波長が変化する。したがって、制御装置８は、撮像素子１２８が受光する蛍光の波長に基づいて、基板ステージ２に付着している蛍光物質の種類を特定することができる。
【００６２】
また、基板ステージ２の位置を干渉計システム１１で計測しながら、第１検出装置５０Ａを用いて基板ステージ２上の蛍光物質を検出することによって、制御装置８は、第１検出装置５０Ａの検出結果と、干渉計システム１１の計測結果とに基づいて、基板ステージ２の上面２Ｕにおける蛍光物質の付着場所を特定することができる。
【００６３】
また、基板ステージ２に照射する励起光の波長に応じて、蛍光物質が発生する蛍光特性が変化する。例えば、蛍光物質の種類に応じて、励起可能な励起光の波長が異なる。したがって、基板ステージ２に複数の蛍光物質が付着している場合、基板ステージ２に照射する励起光の波長に応じて、撮像素子１２８に入射する蛍光の光量が変化する。したがって、基板ステージ２に異なる波長の励起光を照射し、その励起光が照射された蛍光物質が発生する蛍光を受光することによって、蛍光物質の種類を特定することもできる。また、蛍光物質の種類に応じた蛍光物質の付着場所、また蛍光物質の種類に応じた蛍光物質の量を特定することができる。なお、フィルタブロック１３７を調整あるいは交換することによって、励起光の波長を変化させることができる。
【００６４】
すなわち、フィルタブロックにより抽出された第１波長の光を基板ステージ２に照射し、基板ステージ２に付着している蛍光物質から発生した第１光を受光し、その後に、フィルタブロックにより抽出された第２波長の光を基板ステージ２に照射し、基板ステージ２に付着している発光物質から発生した第２光を受光し、第１光を受光した結果と第２光を受光した結果とに基づいて、発光物質の量、発光物質の種類、及び発光物質の付着場所の少なくとも一つを特定することができる。
【００６５】
なお、本実施形態において、光源装置１３１が、蛍光物質を励起可能な、所定波長領域のレーザ光（励起光）を射出可能なレーザ装置であってもよい。この場合、例えば第１フィルタ１３８を省略することができる。
【００６６】
以上、第１検出装置５０Ａが基板ステージ２に付着している蛍光物質を検出する場合について説明した。制御装置８は、第１検出装置５０Ａと計測ステージ３とを対向させて、第１検出装置５０Ａを用いて、計測ステージ３に付着している蛍光物質を検出することもできる。
【００６７】
また、第１検出装置５０Ａと、第２，第３検出装置５０Ｂ，５０Ｃとは、同等の構成である。制御装置８は、基板ステージ２に設けられている第２検出装置５０Ｂと液浸部材７とを対向させて、第２検出装置５０Ｂを用いて、液浸部材７に付着している蛍光物質を検出することができる。また、制御装置８は、計測ステージ３に設けられている第３検出装置５０Ｃと液浸部材７とを対向させて、第３検出装置５０Ｃを用いて、液浸部材７に付着している蛍光物質を検出することができる。
【００６８】
なお、第２検出装置５０Ｂと第３検出装置５０Ｃの少なくとも一方を使って、液浸部材７に付着している蛍光物質を検出しているが、各ステージの上方に配置されている、液浸部材７とは異なる部材（例えば、終端光学素子１２など）に付着している蛍光物質を検出することもできる。
【００６９】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて、基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。
【００７０】
制御装置８は、露光前の基板Ｐを第１保持部３１に搬入（ロード）するために、図７に示すように、基板ステージ２を基板交換位置ＣＰに移動する。基板交換位置ＣＰは、基板Ｐの交換処理が実行可能な位置である。基板Ｐの交換処理は、搬送装置３６を用いて、第１保持部３１に保持された露光後の基板Ｐを第１保持部３１から搬出（アンロード）する処理、及び第１保持部３１に露光前の基板Ｐを搬入（ロード）する処理の少なくとも一方を含む。制御装置８は、液浸部材７から離れた基板交換位置ＣＰに基板ステージ２を移動して、基板Ｐの交換処理を実行する。
【００７１】
基板ステージ２が液浸部材７から離れている期間の少なくとも一部において、制御装置８は、計測ステージ３を液浸部材７に対して所定位置に配置して、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３の上面３Ｕとの間で液体ＬＱを保持して、液浸空間ＬＳを形成する。
【００７２】
また、基板ステージ２が液浸部材７から離れた期間の少なくとも一部において、必要に応じて、計測部材Ｃ及び計測器を用いる計測処理が実行される。計測部材Ｃ及び計測器を用いる計測処理を実行するとき、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３とを対向させ、終端光学素子１２と計測部材Ｃとの間の光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。制御装置８は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して計測部材Ｃに露光光ＥＬを照射して、計測部材Ｃを用いる計測処理を実行する。その計測処理の結果は、基板Ｐの露光処理に反映される。
【００７３】
露光前の基板Ｐが第１保持部３１にロードされ、計測部材Ｃ及び計測器を用いる計測処理が終了した後、制御装置８は、基板ステージ２を投影領域ＰＲに移動して、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳを形成する。本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第２００６／００２３１８６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているように、制御装置８は、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方と終端光学素子１２及び液浸部材７との間に液体ＬＱを保持可能な空間を形成し続けるように、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとを接近又は接触させた状態で、基板ステージ２の上面２Ｕ及び計測ステージ３の上面３Ｕの少なくとも一方と終端光学素子１２の射出面１３及び液浸部材７の下面１４とを対向させつつ、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に同期移動させることができる。これにより、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２との間に液浸空間ＬＳが形成可能な状態、及び終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３との間に液浸空間ＬＳが形成可能な状態の一方から他方へ変化させることができる。すなわち、制御装置８は、液体ＬＱの漏出を抑制しつつ、液浸部材７の下面１４側に形成された液浸空間ＬＳが基板ステージ２の上面２Ｕ上と計測ステージ３の上面３Ｕ上との間を移動するように、基板ステージ２及び計測ステージ３を液浸部材７に対して移動させることができる。
【００７４】
以下の説明において、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとを接近又は接触させた状態で、終端光学素子１２及び液浸部材７に対して、基板ステージ２と計測ステージ３とをＸＹ方向に同期移動させる動作を適宜、スクラム移動、と称する。
【００７５】
本実施形態においては、スクラム移動を実行するとき、図８に示すように、制御装置８は、基板ステージ２の＋Ｙ側の側面２Ｆと、その基板ステージ２と対向可能な計測ステージ３の−Ｙ側の側面３Ｆとを所定のギャップを介して対向させる。そして、制御装置８は、そのギャップを維持した状態で、基板ステージ２及び計測ステージ３を同時に移動（同期移動）させる。本実施形態においては、スクラム移動を実行するとき、制御装置８は、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとで実質的に一つの連続面が形成されるように、基板ステージ２の上面２Ｕと計測ステージ３の上面３Ｕとの位置関係を調整する。
【００７６】
スクラム移動を実行して、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳが形成され、終端光学素子１２の射出面１３と基板Ｐの表面との間に液体ＬＱが保持された後、制御装置８は、基板Ｐの露光処理を開始する。基板Ｐの露光処理を実行するとき、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２とを対向させ、終端光学素子１２と基板Ｐとの間の光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。制御装置８は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出して、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭからの露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐに照射される。これにより、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００７７】
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。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８は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。
【００７８】
基板Ｐの露光処理が終了した後、制御装置８は、スクラム移動を実行する。終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３との間に液浸空間ＬＳが形成された後、制御装置８は、基板ステージ２を基板交換位置ＣＰに移動する。制御装置８は、基板交換位置ＣＰに移動した基板ステージ２から露光後の基板Ｐを搬出し、露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入する。
【００７９】
以下、制御装置８は、上述の処理を繰り返して、複数の基板Ｐを順次露光する。
【００８０】
ところで、基板Ｐの露光中、基板Ｐから発生（溶出）した物質が、汚染物（異物、パーティクル）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、例えば空中を浮遊する物質が、汚染物として液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に混入する可能性もある。なお、基板Ｐから発生する物質として、基板Ｐの有機膜を形成する有機材料が挙げられる。基板Ｐの有機膜は、例えば感光膜、反射防止膜、及び保護膜の少なくとも一つである。有機材料は、励起光が照射されることで、蛍光を発生させることが可能である。本実施形態において、基板Ｐの有機膜は、有機材料から構成されている。したがって、基板Ｐの有機膜は、蛍光物質である。また、空気中を浮遊する物質が、有機材料で構成されている場合がある。この場合、空気中を浮遊する物質は、蛍光物質である。
【００８１】
上述したように、基板Ｐの交換処理、計測部材Ｃを用いる計測処理、及び基板Ｐの露光処理を含む露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、液浸部材７の少なくとも一部、基板ステージ２の少なくとも一部、及び計測ステージ３の少なくとも一部と接触する。したがって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に汚染物が混入すると、液浸部材７の下面１４、基板ステージ２（プレート部材Ｔ）の上面２Ｕ、及び計測ステージ３（計測部材Ｃ、プレート部材Ｓ）の上面３Ｕに汚染物が付着する可能性がある。それら露光装置ＥＸの部材の表面（液体ＬＱと接触する液体接触面）に汚染物が付着している状態を放置しておくと、その汚染物が露光中に基板Ｐに付着したり、供給口１５から供給された液体ＬＱが汚染されたりする可能性がある。また、基板ステージ２の上面２Ｕ、計測ステージ３の上面３Ｕが汚染されると、例えば液浸空間ＬＳを良好に形成できなくなる可能性もある。その結果、露光不良が発生する可能性がある。
【００８２】
そこで、本実施形態においては、制御装置８は、所定のタイミングで、検出装置５０を用いて、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸの部材の表面（下面、上面）に汚染物が付着しているかどうかを確認するための処理を実行する。
【００８３】
汚染物が蛍光物質である場合、制御装置８は、検出装置５０を用いて、液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸの部材（液浸部材７、基板ステージ２、計測ステージ３等）に付着している汚染物を検出することができる。
【００８４】
なお、検出装置５０を用いる検出を実行するタイミングは、例えば所定時間間隔毎でもよいし、所定枚数の基板Ｐを露光する毎でもよいし、例えば液浸部材７と基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方との間で液浸空間ＬＳを良好に形成できなくなったときでもよい。液浸部材７の下面１４が汚染されたり、基板ステージ２の上面２Ｕ及び計測ステージ３の上面３Ｕ少なくとも一方が汚染されたりすると、液浸部材７と基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方との間に所望の形状で液浸空間ＬＳを形成できなくなる可能性がある。そのため、液浸空間ＬＳの状態（形状）に応じて、検出装置５０を用いる検出を実行するタイミングが決定されてもよい。また、露光処理を行っている間に検出装置５０を用いる検出を実行しても構わない。
【００８５】
図９は、計測ステージ３に配置されている第３検出装置５０Ｃが、液浸部材７に励起光を照射して、液浸部材７に付着している蛍光物質を検出している状態を示す図である。
【００８６】
図９に示すように、第３検出装置５０Ｃの少なくとも一部は、計測ステージ３に配置されている。本実施形態において、プレート部材Ｓの少なくとも一部に、第３検出装置５０Ｃから射出される励起光、及び液浸部材７に付着している蛍光物質から発生する蛍光を透過可能な透過部ＳＭが設けられている。第３検出装置５０Ｃは、透過部ＳＭを介して、液浸部材７の下面１４に励起光を照射する。
【００８７】
また、本実施形態においては、液浸部材７とプレート部材Ｓとの間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成された状態で、第３検出装置５０Ｃを用いる検出が実行される。すなわち、第３検出装置５０Ｃは、液体ＬＱを介して、液浸部材７に励起光を照射する。なお、液浸空間ＬＳを形成せずに（液体ＬＱを介さずに）、第３検出装置５０Ｃを用いる検出が実行されてもよい。
【００８８】
第３検出装置５０Ｃは、図５を参照して説明した第１検出装置５０Ａと同等の構成であり、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの撮像素子１２８が受光した蛍光の光量に基づいて、液浸部材７に付着している蛍光物質（汚染物）の量を特定することができる。また、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの撮像素子１２８が受光した蛍光の波長に基づいて、液浸部材７に付着している蛍光物質（汚染物）の種類を特定することができる。なお、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの撮像素子１２８が受光した蛍光のスペクトルを求め、液浸部材７に付着している蛍光物質（汚染物）の種類を特定しても構わない。また、制御装置８は、干渉計システム１１によって計測される第３検出装置５０Ｃを搭載した計測ステージ３の位置情報と、第３検出装置５０Ｃの検出結果とに基づいて、液浸部材７の下面１４における蛍光物質（汚染物）の付着場所を特定することができる。また、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、液浸部材７の下面１４において蛍光物質が付着している面積（付着範囲）、あるいは分布を求めることもできる。
【００８９】
例えば基板Ｐから発生する可能性がある物質が複数種類である場合、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、基板Ｐから発生した物質の種類を特定することができる。例えば、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、感光膜が汚染物となっているのか、保護膜が汚染物となっているのか、あるいはその両方が汚染物となっているのかどうかを判断することができる。
【００９０】
また、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、基板Ｐから発生しやすい物質（溶出しやすい物質）の種類を特定することができる。したがって、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、基板Ｐの有機膜の材料として、溶出し難い材料を選択する等、使用する材料の最適化を実行することができる。
【００９１】
また、本実施形態においては、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、液浸部材７に対するメンテナンスを実施する。
【００９２】
制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、複数のメンテナンス方法から所定のメンテナンス方法を選択し、その選択されたメンテナンス方法に基づいて、液浸部材７に対するメンテナンスを実行する。
【００９３】
不図示であるが、本実施形態において、露光装置ＥＸは、例えば米国特許出願公開第２００７／０２５８０７２号明細書等に開示されているような、光洗浄効果を有する紫外光を所定部材に照射して、その所定部材を光洗浄する光洗浄装置、例えば米国特許出願公開第２００８／００１８８６７号明細書等に開示されているような、所定部材と液体とを接触させた状態で、その液体に超音波振動を付与して、所定部材を洗浄する超音波洗浄装置等、複数の洗浄装置を備えている。制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、複数の洗浄装置からから所定の洗浄装置を選択し、その選択された洗浄装置で液浸部材７を洗浄する。
【００９４】
例えば、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、液浸部材７に付着している蛍光物質（汚染物）の種類を特定し、その特定された蛍光物質（汚染物）の種類に応じて、光洗浄装置を用いる洗浄、及び超音波洗浄装置を用いる洗浄の少なくとも一方を選択する。
【００９５】
また、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、洗浄装置を用いる洗浄方法を決定することもできる。例えば、制御装置８は、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、蛍光物質（汚染物）の付着範囲（付着場所）を特定し、その特定された付着範囲に応じて、洗浄方法を決定する。例えば、液浸部材７の下面１４のほぼ全部が汚染されている場合、制御装置８は、液浸部材７の下面１４のほぼ全部に、光洗浄装置からの紫外光を照射する。一方、液浸部材７の下面１４の一部が汚染されている場合、制御装置８は、液浸部材７の下面１４の一部に、光洗浄装置からの紫外光を照射する。
【００９６】
なお、これら洗浄装置は、露光装置ＥＸが備えていてもよいし、露光装置ＥＸとは別の装置でもよい。洗浄装置が露光装置ＥＸとは別の装置の場合、メンテナンス（洗浄）を実行するときに、その洗浄装置が露光装置ＥＸ内に搬入される。
【００９７】
また、メンテナンスとして、液浸部材７の交換が実行されてもよい。例えば、液浸部材７に、汚染物として無機物が付着している場合等、洗浄装置では除去することが困難な場合、液浸部材７を新たなものと交換してもよい。
【００９８】
なお、ここでは、第３検出装置５０Ｃの検出結果に基づいて、液浸部材７をメンテナンスする場合を例にして説明したが、液浸部材７の蛍光物質（汚染物）を第２検出装置５０Ｂで検出し、その第２検出装置５０Ｂの検出結果に基づいて、液浸部材７をメンテナンスしてもよい。
【００９９】
なお、ここでは、液浸部材７をメンテナンスする場合を例にして説明したが、もちろん、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方をメンテナンスすることもできる。例えば、第１検出装置５０Ａの検出結果に基づいて、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方を光洗浄してもよいし、超音波洗浄してもよい。また、プレート部材Ｔを交換してもよいし、プレート部材Ｓを交換してもよい。
【０１００】
また、本実施形態においては、検出装置５０の検出結果に基づいて、検出対象の部材（液浸部材７など）のメンテナンスを実施しているが、検出装置５０の検出結果に基づいて検出対象の部材のメンテナンスを実施するか否かを判断してもよい。例えば、検出装置５０の検出結果に基づいて、検出対象の部材の汚染が許容できると判断した場合には、検出対象の部材のメンテナンスを実施しなくてもよい。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態によれば、検出装置５０を用いて、液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の所定部材の汚染状態を効率良く検出できる。例えば、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制しつつ、検出装置５０を用いて、所定部材の汚染状態を検出できる。また、検出装置５０の検出結果に基づいてメンテナンスを実行することによって、汚染物が除去された所定部材を用いて露光処理等を実行することができる。したがって、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制することができる。
【０１０２】
なお、上述の実施形態において、３つの検出装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃのうちの１つ、または２つを省略してもよい。例えば、基板ステージ２に検出装置５０Ｂを設けるだけでもよい。なお、基板ステージ２と計測ステージ３の他に移動可能なステージを設け、検出装置５０を設けても構わない。
【０１０３】
なお、上述の実施形態において、検出装置５０の投光装置１１０は１つでもよいし、複数でもよい。検出装置５０が複数の投光装置１１０及びその投光装置１１０に応じた複数の受光装置１２０を備えることによって、検出に要する時間を短縮することができる。
【０１０４】
１つの検出装置５０を構成する一部分と他の部分とがそれぞれ異なる部材に支持されてもよい。例えば、検出装置５０Ａの投光装置１１０を各ステージの上方に配置し、受光装置１２０を基板ステージ２と計測ステージ３の少なくとも一方に配置してもよい。検出装置５０Ｃの投光装置と受光装置の一部分とを計測ステージ３に設け、受光装置の他の部分を計測ステージ３とは異なる部材に配置してもよい。なお、異なる部材は、移動可能なステージでも構わない。例えば、一つの検出装置５０を構成する投光装置１１０と受光装置１２０とをそれぞれ異なる移動可能なステージに設けても構わない。
【０１０５】
なお、上述の実施形態においては、励起光と露光光ＥＬとは異なることとしたが、励起光として露光光ＥＬを用いてもよい。例えば、露光光ＥＬを所定部材（基板ステージ２，計測ステージ３，及び液浸部材７の少なくとも一つ）に照射することによっても、その所定部材に付着している汚染物から蛍光を発生させることができ、汚染物の量、汚染物の種類、及び汚染物の付着場所の少なくとも一つを特定することができる。なお、汚染物質の量には、付着場所での汚染物質の厚さも含まれる。
【０１０６】
なお、上述の実施形態においては、液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の所定部材の汚染状態を検出したが、検出する場所はこれに限られない。例えば、汚染物質が、液体ＬＱと接触しない部材あるいは場所に付着した場合でも、検出装置５０を用いて、その場所の汚染状態を検出できる。液体ＬＱと接触しない場所は、例えば、第１保持部３１である。第１保持部３１に汚染物質があると、基板Ｐを所望の形状で保持することが困難になる。第１保持部３１の汚染状態を検出し、第１保持部３１のメンテナンス（清掃）の要否を判断することができる。検出結果に基づいて、第１保持部３１のメンテナンス（清掃）を実施することで、汚染物質が除去された第１保持部３１で基板Ｐを保持することが可能となる。したがって、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制することができる。なお、検出装置５０を露光前の基板と露光処理後の基板とを交換する場所に設け、第１保持部３１の汚染状態の検出を行っても構わない。
【０１０７】
なお、上述の実施形態においては、所定部材に付着している汚染物質から蛍光を発生させ、汚染物の量、汚染物質の種類、汚染物質の付着場所の少なくとも一つを特定したが、特定する方法はこれに限られない。例えば、レーザ顕微鏡を用いて、所定部材にレーザを照射し、レーザ照射によりその所定部材に付着している汚染物質から生じる回折光を受光素子で受光することによって上述の特定を行っても構わない。この場合、受光素子が回折光のみを受光するように、受光素子に回折光以外の散乱光を取り除くフィルタを設けることが望ましい。また、汚染物質の量、汚染物質の種類、汚染物質の付着場所の少なくとも一つを特定する手法は、複数の種類の方法を用いても構わない。
【０１０８】
なお、上述の実施形態においては、汚染物が蛍光物質であり、その蛍光物質が発生する蛍光を検出することとしたが、汚染物が燐光物質を含む場合、その燐光物質が発する燐光を検出してもよい。
【０１０９】
なお、上述の実施形態においては、基板Ｐの露光処理において、投影光学系ＰＬの終端光学素子１２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１２の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。なお、終端光学素子１２の入射側の光路に満たされる液体は、液体ＬＱと同じ種類の液体でもよいし、異なる種類の液体でもよい。
【０１１０】
なお、上述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。
【０１１１】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
また、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【０１１５】
また、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ていてもよい。また、露光装置ＥＸは、計測ステージを備えていなくてもよい。
【０１１６】
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。
【０１１７】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【０１１８】
なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。
【０１１９】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。
【０１２０】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【０１２１】
以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１２２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１２３】
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】
【０１２４】
２…基板ステージ、３…計測ステージ、７…液浸部材、１２…終端光学素子、１３…射出面、５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）…検出装置、１１０…投光装置、１２０…受光装置、１３１…光源装置、１３７…フィルタブロック、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、Ｓ…プレート部材、Ｔ…プレート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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