(57)【要約】【課題】液浸液を残留させることなく液浸空間を移動することができ、ステージ部材の駆動や移動制御に影響を与えることのない液浸部材を提供する。【解決手段】投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置に用いられる液浸部材は、基体と、前記基体の前記液体と接触する面に形成された撥液膜とを有し、前記撥液膜はエレクトレット特性を有する。【選択図】図４
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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パターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置に用いられる液浸部材であって、
基体と、
前記基体の前記液体と接触する面に形成された撥液膜とを有し、
前記撥液膜がエレクトレット特性を有する液浸部材。  
【請求項２】
前記撥液膜の表面電荷密度が、５Ｃ／ｍ３程度である、請求項１に記載の液浸部材。
【請求項３】
前記撥液膜の厚さが、数ｎｍ〜数１００μｍ程度である請求項１又は２に記載の液浸部材。
【請求項４】
前記基体は、円形状の開口部を有する板部材である請求項１〜３のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項５】
前記板部材に形成された前記撥液膜は、表面電荷密度が周囲よりも高い高電荷密度領域を有する請求項４に記載の液浸部材。
【請求項６】
前記高電荷密度領域は前記開口部を囲む円環形状である請求項５に記載の液浸部材。
【請求項７】
前記高電荷密度領域における前記撥液膜の表面電荷密度が、１０Ｃ／ｍ３程度である、請求項５又は６に記載の液浸部材。
【請求項８】
前記基体は、矩形状の開口部を有する板部材であって、一面に、回折格子が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項９】
前記基体は、前記露光装置における光学的計測に用いられる光学的計測装置である請求項１〜３のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の液浸部材を用いた露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光装置であって、
前記基板を保持して前記投影光学系に対して移動可能な第１可動部材を更に備え、
前記第１可動部材には複数の前記液浸部材が配置されており、
前記複数の液浸部材の複数の撥液膜が、互いに等しい表面電荷密度を有する露光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の露光装置であって、
前記投影光学系に対して移動可能な第２可動部材を更に備え、
前記第２可動部材には前記液浸部材が配置されており、
前記第１可動部材に配置された前記液浸部材の前記撥液膜の表面電荷密度と、前記第２可動部材に配置された前記液浸部材の前記撥液膜の表面電荷密度とが等しい露光装置。
【請求項１３】
投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持して前記投影光学系に対して移動可能な可動部材と、前記投影光学系と前記可動部材との間に前記液体を供給して液浸空間を形成する液浸空間形成部材とを有する露光装置の制御方法であって、
前記可動部材の移動時に、前記液浸空間形成部材と、前記可動部材に配置されて前記液浸空間形成部材に対向する部材との間の電位差が減少するように、前記可動部材の位置に基づいて、前記液浸空間形成部材の電位を制御することを含む制御方法。
【請求項１４】
前記液浸空間形成部材の電位の制御は、前記可動部材の位置と、前記可動部材の位置に関連づけた前記液浸空間形成部材の所望電位とに基づいて、前記液浸空間形成部材の電位を変更することを含む請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記可動部材の位置と、前記可動部材上に配置された前記部材の表面電荷密度との関係を求めることと、
前記求めた関係に基づいて、前記可動部材の位置と、前記液浸空間形成部材の所望電位との関係を求めて記憶することとを含む請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記液浸空間形成部材と前記可動部材に配置されて前記液浸空間形成部材に対向する部材との間の電位差がゼロとなるように、前記可動部材の位置に基づいて、前記液浸空間形成部材の電位を制御する請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記部材は前記基板又は前記基板の表面に形成された膜を含む請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の制御方法。  
【請求項１８】
前記部材は、エレクトレット特性を有する撥液膜である請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の制御方法により前記液浸空間形成部材の電位を制御することと、
前記投影光学系により前記基板に露光することを含む露光方法。
【請求項２０】
投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持して前記投影光学系に対して移動可能な可動部材と、
前記投影光学系と前記可動部材との間に前記液体を供給して液浸空間を形成する液浸空間形成部材と、
前記可動部材の移動時に、前記液浸空間形成部材と前記可動部材に配置されて前記液浸空間形成部材に対向する部材との間の電位差が減少するように、前記可動部材の位置に基づいて、前記液浸空間形成部材の電位を制御する電位調整機構とを備える露光装置。
【請求項２１】
前記電位調整機構は、前記可動部材の位置に関連づけた前記液浸空間形成部材の所望電位を記憶する記憶装置と、前記可動部材の位置と、前記記憶装置に記憶された前記所望電位とに基づいて電気液浸空間形成部材の電位を調整する制御機構とを有する請求項２０に記載の露光装置。
【請求項２２】
前記部材は前記基板又は前記基板の表面に形成された膜を含む請求項２０又は２１に記載の露光装置。  
【請求項２３】
前記部材は、エレクトレット特性を有する撥液膜である請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置に用いる液浸部材、それを用いた露光装置及び露光方法、並びに露光装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）又はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などの露光装置が用いられている。
【０００３】
また、これらの露光装置においては、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も知られている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４７７１号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０９７３７９号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】柏木王明、「振動型発電器用超高性能エレクトレット材料の開発」、旭硝子研究報告、日本、旭硝子株式会社、２０１０年、ｖｏｌ．６０、ｐ．２３−２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の液浸露光装置においては、投影光学系と、ウエハステージにより保持されたウエハとの間に液浸液（露光用液体）を満たした状態で、リソグラフィ工程が行われる。液浸液は、ウエハ上のみならず、ウエハの周囲に配置されるプレートや、計測ステージに配置される計測部材等の上をも移動する。そのため、液浸液がウエハステージ上や計測ステージ上のどの位置に存在するかによって、それらのステージの移動制御が影響を受ける可能性がある。
【０００７】
また、従来の液浸露光装置においては、ウエハステージ上や、計測ステージ上に配置されるプレートや計測部材等の部材（液浸部材）に撥液膜を形成し、液浸液がこれらの部材の上に残留することを防止している。液浸液の残留は、ステージ上の計測部材を用いた光学計測の誤差の原因となる等、精密なリソグラフィ工程を実行する上で好ましくない作用を及ぼすためである。
【０００８】
しかしながら、近年は生産性を向上させる（タクトタイムを短縮させる）ため、液浸液とステージとの相対的な移動速度を速くする傾向にあり、その結果として液浸液が残留しやすい傾向となっている。
【０００９】
そこで本発明は、上記の課題を解決することを目的とし、液浸部材の撥液膜上に液浸液を残留させることなく液浸液を移動することのできる露光装置に用いる液浸部材、それを用いた露光装置及び露光方法、並びに露光装置の制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明は、上記の課題を解決することを目的とし、ステージ部材の駆動や移動制御に影響を与えることなく液浸液をステージ部材に相対して移動することのできる露光装置に用いる液浸部材、それを用いた露光装置及び露光方法、並びに露光装置の制御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】
【００１１】
本発明の第１の態様に従えば、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置に用いられる液浸部材であって、
基体と、
前記基体の前記液体と接触する面に形成された撥液膜とを有し、
前記撥液膜がエレクトレット特性を有する液浸部材が提供される。
【００１２】
本発明の液浸部材は、撥液膜がエレクトレット特性を有している。よって、撥液膜が、露光装置内の液浸液との摩擦によって帯電して周囲よりも高い表面電荷密度に至ること、及び撥液膜の表面電荷密度が時間の経過により減衰すること、という時間的な表面電荷密度の変動が抑制されている。よって、本発明の液浸部材を露光装置内に備えることにより、液浸空間の移動領域内における表面電荷密度の分布の発生を抑制することが可能となり、液浸液の液浸部材への残留及びステージ部材の駆動に必要な力の変動の抑制が可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様に記載の液浸部材を用いた露光装置が提供される。
【００１４】
本発明の第３の態様に従えば、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持して前記投影光学系に対して移動可能な可動部材と、前記投影光学系と前記可動部材との間に前記液体を供給して液浸空間を形成する液浸空間形成部材とを有する露光装置の制御方法であって、
前記可動部材の移動時に、前記液浸空間形成部材と、前記可動部材に配置されて前記液浸空間形成部材に対向する部材との間の電位差が減少するように、前記可動部材の位置に基づいて、前記液浸空間形成部材の電位を制御することを含む制御方法が提供される。
【００１５】
本発明の制御方法は、可動部材の移動時に液浸空間形成部材の電位を制御して、液浸空間形成部材とこれに対向する部材（一例として、液浸部材に形成された撥液膜である）との間の電位差を減少させている。よって、本発明の制御方法を用いることによって、液浸空間形成部材とこれに対向する部材との間の電位差に起因する液浸液の残留が抑制される。また、液浸空間形成部材とこれに対向する部材との間の電位差に起因する可動部材の駆動に必要な力の変動の抑制が可能となる。
【００１６】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の制御方法により前記液浸空間形成部材の電位を制御することと、
前記投影光学系により前記基板に露光することを含む露光方法が提供される。
【００１７】
本発明の第５の態様に従えば、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することにより前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持して前記投影光学系に対して移動可能な可動部材と、
前記投影光学系と前記可動部材との間に前記液体を供給して液浸空間を形成する液浸空間形成部材と、
前記可動部材の移動時に、前記液浸空間形成部材と、前記可動部材に配置されて前記液浸空間形成部材に対向する部材との間の電位差が減少するように、前記可動部材の位置に基づいて、前記液浸空間形成部材の電位を制御する電位調整機構とを備える露光装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液浸露光装置において液浸空間を移動する時に、残留液体を生じさせることなく、好適に移動することができる。また本発明によれば、ステージ部材の駆動や移動制御に影響を与えることなく、液浸液をステージ部材に相対して移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の概略図である。
【図２】図２は、図１の局所液浸装置を示す断面図である。
【図３】図３は、図１のステージ装置を示す平面図である。
【図４】図４（Ａ）は、ウエハステージを示す平面図、図４（Ｂ）は、ウエハステージの一部を断面とした側面図である。
【図５】図５は、ノズルユニット、液浸液、撥液膜中の電荷の状態を示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）は、計測ステージを示す平面図、図６（Ｂ）は、計測ステージの一部を断面とした側面図である。
【図７】図７は、図１のアライメント系及び位置計測用のエンコーダの配置を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、ウエハのアライメント計測中のウエハステージの位置を示す平面図である。
【図１０】図１０は、表面電荷密度の時間的変化を、撥液膜の材料ごとに示すグラフである。
【図１１】図１１は、コロナ荷電装置の概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の変形例に係るウエハステージを示す平面図である。
【図１３】図１３は、撥液膜の高電荷密度領域が液滴を吸引する様子を示す説明図である。
【図１４】図１４は、本発明の変形例に係る露光装置の概略図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施形態に係る局所液浸装置を示す断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）、（Ｂ）は、ノズルユニットと撥液膜との間の電位勾配の様子を示す説明図である。
【図１７】図１７は、デバイス製造方法の実施形態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】
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１〜図１４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２１】
[露光装置の全体構成]
図１に、本実施形態に係る露光装置１００の概略的な構成を示す。露光装置１００は、投影光学系ＰＬを備えるステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるスキャナ）である。以下では、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交する面内において、走査露光時にレチクルＲとウエハＷとが相対的に移動される方向（走査方向）をＹ軸方向とし、同面内において、Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。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。
【００２２】
露光装置１００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、局所液浸装置８、ステージ装置５０、及びこれらを制御する制御系などを主に備える。投影ユニットＰＵは投影光学系ＰＬを含み、ステージ装置５０は、ウエハステージ（可動部材、可動体又は第１可動部材）ＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴ（第２可動部材）を含む。局所液浸装置８は、ノズルユニット３２を含み、ノズルユニット３２は、投影ユニットＰＵとウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴとの間に露光用液体Ｌｑを供給し、液浸空間１４（図２）を形成する。
【００２３】
ウエハステージＷＳＴには、第１撥液板２８ａ、第２撥液板２８ｂ、計測プレート３０等が配置されている（図４）。また、計測ステージＭＳＴには、計測テーブルＭＴＢ、照度むらセンサ９４、空間像計測器９６、波面収差計測器９８、コンフィデンシャルバー（以下、「ＣＤバー」と略述する）４６等が配置されている（図６）。
【００２４】
なお、本明細書においては、「ノズルユニット３２の下側において液浸空間１４の露光用液体Ｌｑと接触するか、あるいは、液浸空間１４を形成する部材の周囲に配置され、露光用液体Ｌｑに接触する可能性があり、液浸空間１４に対して相対移動する部材」を「液浸部材」と呼ぶ。液浸部材には、第１撥液板２８ａ、第２撥液板２８ｂ、計測プレート３０、計測テーブルＭＴＢ、照度むらセンサ９４、空間像計測器９６、波面収差計測器９８、ＣＤバー４６等が含まれる。以下においては適宜、第１撥液板２８ａ等を総称して液浸部材Ｍと呼ぶ。
【００２５】
本実施形態の露光装置１００においては、液浸部材Ｍは撥液膜Ｃを有し、撥液膜Ｃはエレクトレット特性を有する。エレクトレットとは、半永久的な電荷を持つ絶縁体に名づけられた名称である。よって本明細書において「エレクトレット特性を有する」とは、絶縁体が、高い電荷保持特性を有する状態を意味する。
【００２６】
液浸部材Ｍ、及び液浸部材Ｍの有する撥液膜Ｃの構造等については、後に詳述する。
【００２７】
[照明系]
照明系１０は、光源と照明光学系とを有する。このような照明系１０の一例は、特開２００１−３１３２５０号公報（対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書）に開示されている。照明光学系は、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系（不図示）、レチクルブラインド（マスキングシステム）（不図示）等を有する。
【００２８】
照明系１０は、レチクルブラインドで規定されるレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、露光用照明光（以下、照明光又は露光光と呼ぶ）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる
【００２９】
[レチクルステージ]
レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着により固定される。レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ等を含む図８のレチクルステージ駆動系１１によって、ＸＹ平面内で微少駆動され、走査方向（図１におけるＹ軸方向）に、指定された走査速度で駆動される。
【００３０】
レチクルステージＲＳＴの移動面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、レーザ干渉計であるレチクル干渉計１１６によって、移動鏡１５を介して検出される。主制御装置２０（図８）は、レチクル干渉計１１６の計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向、θｚ方向の位置を算出し、算出結果に基づいてレチクルステージ駆動系１１を制御する。
【００３１】
[投影ユニット]
投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、投影光学系ＰＬとを含む。投影光学系ＰＬは、鏡筒４０内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子を有する。投影光学系ＰＬは、例えば、光軸ＡＸに沿って配列される複数のレンズ（レンズエレメント）からなる屈折光学系である。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックであり、所定の投影倍率β（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。
【００３２】
ウエハＷを露光する時は、レチクルＲのパターン面（図１における下面）を投影光学系ＰＬの第１面（物体面）に配置し、レジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷの上面を投影光学系ＰＬの第２面（像面）に配置する。レチクルＲのパターン面には、回路パターン等が形成されている。この状態で、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲを照明すると、レチクルＲのパターン面を通過した照明光ＩＬは、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を介してウエハＷに至る。これにより、照明領域ＩＡＲ内に位置するレチクルＲの回路パターン等の縮小像（回路パターン等の一部の縮小像）が、ウエハＷ上の、前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。
【００３３】
なお、投影光学系ＰＬとしてミラーとレンズとを含む反射屈折系（カタディ・オプトリック系）を用いてもよい。また、ウエハＷには感光層だけでなく、例えば感光層を保護する保護膜（トップコート膜）などを形成してもよい。
【００３４】
[局所液浸装置]
本実施形態の露光装置１００は、液浸法を用いて露光を行う。よって露光装置１００は、投影光学系ＰＬの複数のレンズのうち最も像面側（ウエハＷ側）に位置するレンズである先端レンズ１９１とウエハＷとの間の空間に対して露光用液体Ｌｑの供給・回収を行うノズルユニット３２を有する。ノズルユニット３２は局所液浸装置８の一部であり、先端レンズ１９１を保持する鏡筒４０の下端部の周囲を取り囲んでいる。また、本実施形態においては、ノズルユニット３２は、金属により形成されている。
【００３５】
ノズルユニット３２を含む局所液浸装置８の構成を図２に示す。簡略のため、図２においては、プレート２８及びウエハホルダ１２３と、ウエハテーブルＷＴＢとを一体に描いているが、プレート２８、ウエハホルダ１２３は、それぞれウエハテーブルＷＴＢから分離可能な別部材である。また、図１を簡略に描いているため、図２における先端レンズ１９１の形状と、図１における先端レンズ１９１の形状とは異なっている。
【００３６】
ノズルユニット３２は、露光用液体Ｌｑを供給する供給口１８１と、露光用液体Ｌｑを回収する回収口１８２とを有する。回収口１８２には多孔部材（メッシュ）１８３が配置されている。ノズルユニット３２の下面は、ウエハＷの表面と対向することが可能である。ノズルユニット３２の下面は、多孔部材１８３の下面及び平坦面３２Ｒを含み、平坦面３２Ｒには、照明光ＩＬを通過させるための開口３２Ｋが形成されている。
【００３７】
供給口１８１は、ノズルユニット３２の内部に形成された供給流路１８４、及びノズルユニット３２に接続された供給管３１Ａを介して、露光用液体Ｌｑを送出する液体供給装置１８６に接続されている。回収口１８２は、ノズルユニット３２の内部に形成された回収流路１８７、及びノズルユニット３２に接続された回収管３１Ｂを介して、少なくとも露光用液体Ｌｑを回収する液体回収装置１８９に接続されている。
【００３８】
液体供給装置１８６は、液体タンク（不図示）、加圧ポンプ（不図示）、温度制御装置（不図示）、及び供給管３１Ａに対する液体の供給・停止を制御する流量制御弁（不図示）等を含む。液体供給装置１８６は、温度調整された清浄な露光用液体Ｌｑを送出することができる。液体回収装置１８９は、液体タンク（不図示）、吸引ポンプ（不図示）、及び回収管３１Ｂを介した液体の回収・停止を制御する流量制御弁（不図示）等を含む。液体回収装置１８９は、露光用液体Ｌｑを回収することができる。
【００３９】
液体供給装置１８６及び液体回収装置１８９の動作は、主制御装置２０（図８）によって制御される。液体供給装置１８６から送出された露光用液体Ｌｑは、供給管３１Ａ及びノズルユニット３２の供給流路１８４を流れた後、供給口１８１より照明光ＩＬの光路空間に供給される。また、回収口１８２から回収された露光用液体Ｌｑは、ノズルユニット３２の回収流路１８７を流れた後、回収管３１Ｂを介して液体回収装置１８９に回収される。主制御装置２０は、供給口１８１からの露光用液体Ｌｑの供給と、回収口１８２による露光用液体Ｌｑの回収とを並行して行い、先端レンズ１９１とウエハＷとの間の空間を露光用液体Ｌｑで満たす。これにより、先端レンズ１９１とウエハＷとの間において、照明光ＩＬの光路空間に液浸空間１４が形成される。
【００４０】
本実施形態においては、露光用液体Ｌｑとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する純水（水）を用いる。純水の利点は、半導体製造工場で容易に大量に入手でき、かつウエハＷ上のフォトレジスト及び光学レンズ等に対する悪影響がないという点である。
【００４１】
[ステージ駆動機構]
ステージ装置５０は、ベース盤１２、ベース盤１２の上方に配置されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴ、これらのステージを駆動するステージ駆動系１２４（図８）を有する。またステージ装置５０は、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの位置情報を計測する干渉計システム１１８（図８）、及び露光時などにウエハステージＷＳＴの位置情報を計測するエンコーダシステム等を有する。
【００４２】
ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴは、それぞれ、不図示の非接触軸受けによって、ベース盤１２に対して支持されている。ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴは、ステージ駆動系１２４（図８）によって互いに独立して駆動され、それぞれ、２次元方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に駆動される。
【００４３】
ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの駆動について、さらに詳述する。図３に示すように、ベース盤１２のＸ軸方向の両側の床面上には、それぞれＹ軸方向に延びる一対のＹ軸固定子８６、８７が配置されている。Ｙ軸固定子８６、８７は磁極ユニットから構成されている。磁極ユニットは、一例として、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔を有して交互に配置された複数のＮ極とＳ極からなる永久磁石群を内蔵する。Ｙ軸固定子８６は、２つのＹ軸可動子８２、８４を支持しており、Ｙ軸固定子８７は、２つのＹ軸可動子８３、８５を支持している。
【００４４】
Ｙ軸固定子８６のＸＺ平面に沿った断面形状は＋Ｘ方向に開口するＵ字状であり、Ｙ軸可動子８２、８４は、Ｙ軸固定子８６のＵ溝部に挿入された状態で、エアパッド（不図示）を介してＹ軸固定子８６に非接触支持されている。また、Ｙ軸固定子８７のＸＺ平面に沿った断面形状は−Ｘ方向に開口するＵ字状であり、Ｙ軸可動子８３、８５は、Ｙ軸固定子８７のＵ溝部に挿入された状態で、エアパッド（不図示）を介してＹ軸固定子８７に非接触支持されている。Ｙ軸可動子８２〜８５はそれぞれ、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔を有して配置された電機子コイルを内蔵する電機子ユニットにより構成されている。
【００４５】
上記の構成により、本実施形態のステージ装置５０では、電機子ユニットを有するＹ軸可動子８２、８４と磁極ユニットを有するＹ軸固定子８６とによって、ムービングコイル型のＹ軸リニアモータがそれぞれ構成されている。同様に、Ｙ軸可動子８３、８５とＹ軸固定子８７とによって、ムービングコイル型のＹ軸リニアモータがそれぞれ構成されている。以下においては、上記４つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、各Ｙ軸リニアモータに含まれるＹ軸可動子と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８２〜８５と呼ぶ。
【００４６】
上記の４つのＹ軸リニアモータ８２〜８５のうち、Ｙ軸リニアモータ８２、８３の可動子８２、８３は、Ｘ軸方向に延びるＸ軸固定子８０の長手方向の両端にそれぞれ固定されている。また、Ｙ軸リニアモータ８４、８５の可動子８４、８５は、Ｘ軸固定子８０の−Ｙ側においてＸ軸方向に延びるＸ軸固定子８１の長手方向の両端にそれぞれ固定されている。よって、Ｘ軸固定子８０は一対のＹ軸リニアモータ８２、８３によってＹ軸方向に駆動され、Ｘ軸固定子８１は一対のＹ軸リニアモータ８４、８５によってＹ軸方向に駆動される。
【００４７】
Ｘ軸固定子８１は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔を有して配置された電機子コイルを内蔵する電機子ユニットにより構成されており、ウエハステージＷＳＴのステージ本体９１（図１）に形成された不図示の開口に挿入されている。ステージ本体９１の開口の内部には、一例として、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔を有して交互に配置された複数のＮ極とＳ極からなる永久磁石群を有する磁極ユニットが設けられている。この磁極ユニットとＸ軸固定子８１とによって、ステージ本体９１をＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成される。
【００４８】
Ｘ軸固定子８０も同様に、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔を有して配置された電機子コイルを内蔵する電機子ユニットにより構成されている。Ｘ軸固定子８０は、計測ステージＭＳＴのステージ本体９２（図１）に形成された不図示の開口に挿入されており、ステージ本体９２の開口の内部には、ステージ本体９１と同様の磁極ユニットが設けられている。この磁極ユニットとＸ軸固定子８０とによって、ステージ本体９２をＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成される。
【００４９】
本実施形態では、ステージ駆動系１２４を構成する上記の各リニアモータが、主制御装置２０によって制御される。
【００５０】
[ウエハステージ]
ウエハステージＷＳＴは、前述のステージ本体９１と、ウエハテーブルＷＴＢとを含む。ウエハテーブルＷＴＢは、不図示のＺ・レべリング機構（例えばボイスコイルモータ等）を介してステージ本体９１上に搭載され、ステージ９１に対してＺ軸方向、θｘ方向及びθｙ方向に微小駆動される。
【００５１】
ウエハテーブルＷＴＢの上面の中央部には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダ１２３（図２）が設けられている。本実施形態では、ウエハホルダ１２３とウエハテーブルＷＴＢとは別個に形成されており、ウエハテーブルＷＴＢの上面の中央部に形成された凹部内に、ウエハホルダ１２３を、真空吸着により固定している。
【００５２】
ウエハテーブルＷＴＢの上面には、外形（輪郭）が矩形で、中央部にウエハホルダ１２３（ウエハの載置領域）よりも一回り大きな円形の開口が形成されたプレート（撥液板）２８が配置される。本実施形態では、プレート２８はウエハテーブルＷＴＢとは別個に形成されており、開口の内部にウエハホルダ１２３が位置するように、真空吸着等により配置される。ウエハホルダ１２３上にウエハＷを載置した時、ウエハＷの表面とプレート２８の表面とはほぼ面一となる。なお、プレート２８は、その表面の少なくとも一部がウエハＷの表面と面一でなくてもよい。
【００５３】
図４に示すように、プレート２８は、外形（輪郭）が矩形で中央に開口を有する第１撥液板２８ａと、第１撥液板２８ａの周囲に配置される矩形枠形状（環状）の第２撥液板２８ｂからなる。本実施形態では、第１撥液板２８ａと第２撥液板２８ｂとは互いに分離可能な異なる板部材である。しかし、第１撥液板２８ａ及び第２撥液板２８ｂを、一枚の板部材により形成してもよい。
【００５４】
図４（Ａ）に示すように、第１撥液板２８ａは、＋Ｙ方向の端部のＸ軸方向の中央部に、Ｘ軸方向に延びる切欠き２８Ｋを有する。この切欠き２８Ｋと第２撥液板２８ｂとで囲まれる、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形の内部（切欠き２８Ｋの内部）には、計測プレート３０が埋め込まれている。
【００５５】
計測プレート３０は、長手方向の中央（ウエハテーブルＷＴＢのセンターラインＬＬ上）に、基準マークＦＭを有する。また、計測プレート３０は、基準マークＦＭのＸ軸方向の両側に、基準マークＦＭの中心に関して対称に配置された、一対の空間像計測スリットパターン（スリット状の計測用パターン）ＳＬを有する。空間像計測スリットパターンＳＬとしては、Ｙ軸方向に沿った辺とＸ軸方向に沿った辺とを有するＬ字状のスリットパターンや、Ｘ軸及びＹ軸方向にそれぞれ延びる２つの直線状のスリットパターンなどを用いることができる。
【００５６】
空間像計測スリットパターンＳＬの下方には、Ｌ字状の筐体３６が、ウエハテーブルＷＴＢ及びステージ本体９１の一部を貫通して取り付けられている（図４（Ｂ））。筐体３６の内部には、対物レンズ、ミラー、リレーレンズなどを含む光学系（不図示）が収納されている。筐体３６は、上記の一対の空間像計測スリットパターンＳＬの各々につき一つずつ、合計で２つ取り付けられている。
【００５７】
筐体３６の内部に収容された光学系は、空間像計測スリットパターンＳＬを透過した照明光ＩＬを、Ｌ字状の経路に沿って導き、＋Ｙ方向に向けて射出する。なお、以下においては、便宜上、上記筐体３６内部の光学系を筐体３６と同一の符号を用いて送光系３６と記述する。
【００５８】
第２撥液板２８ｂの上面には、Ｘ軸方向の正側及び負側、Ｙ軸方向の正側及び負側のそれぞれに、多数の格子線が所定のピッチで直接形成されている。Ｘ軸方向の正側と負側（図４（Ａ）における右側及び左側）の領域には、Ｙスケール３９Ｙ１、３９Ｙ２がそれぞれ形成されている。Ｙスケール３９Ｙ１は、一例として、Ｘ軸方向に延びる格子線３８をＹ軸方向に所定のピッチで周期的に配列した反射型の格子（例えば回折格子）である。Ｙスケール３９Ｙ２も、Ｙスケール３９Ｙ１と同様の構成を有する。
【００５９】
第２撥液板２８ｂのＹ軸方向の正側と負側（図４（Ａ）における上側及び下側）の領域には、Ｘスケール３９Ｘ１、３９Ｘ２がそれぞれ形成されている。Ｘスケール３９Ｘ１は、一例として、Ｙ軸方向に延びる格子線３７をＸ軸方向に所定のピッチで周期的に配列した反射型の格子（例えば回折格子）である。Ｘスケール３９Ｘ２も、Ｘスケール３９Ｘ１と同様の構成を有する。
【００６０】
一例として、第２撥液板２８ｂの表面にホログラムにより反射型の回折格子を作成し、Ｘスケール３９Ｘ１、３９Ｘ２、及びＹスケール３９Ｙ１、３９Ｙ２として用いることができる。この場合、各スケールには狭いスリット又は溝等からなる格子が目盛として所定間隔（ピッチ）で刻まれている。各スケールに用いられる回折格子の種類は限定されるものではなく、機械的に溝等が形成された回折格子のみならず、例えば、感光性樹脂に干渉縞を焼き付けて作成した回折格子であってもよい。各スケールのピッチは、一例として１３８ｎｍ〜４μｍ程度であり、他の例として１μｍである。なお、図４（Ａ）では、図示の便宜上、格子のピッチは実際のピッチに比べて格段に広く図示されている。その他の図においても同様である。
【００６１】
ここで、露光用液体Ｌｑに接触する液浸部材Ｍである上述のプレート２８（第１撥液板２８ａ、第２撥液板２８ｂ）、及び計測プレート３０が有する撥液膜Ｃについて詳述する。なお、撥液膜Ｃは、後述する撥液膜Ｃ１〜Ｃ８等、液浸部材Ｍの有する撥液膜の総称である。
【００６２】
本実施形態の露光装置１００においては、第１撥液板２８ａは上面に撥液膜Ｃ１を、第２撥液板２８ｂは上面に撥液膜Ｃ２を、計測プレート３０は上面に撥液膜Ｃ３をそれぞれ有している。撥液膜Ｃ１〜Ｃ３の材質は、一例として、サイトップ（商品名）、テフロンＡＦ（商品名、テフロンは登録商標）、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ等である。
【００６３】
撥液膜Ｃ１〜Ｃ３は、いずれもエレクトレット特性を有しており、所定の表面電荷密度で帯電している。表面電荷密度は撥液膜Ｃ１〜Ｃ３のすべてにおいて同一であることが望ましい。
【００６４】
本実施形態の露光装置１００においては、このように、同一の表面電位を有するように、撥液膜Ｃ１〜Ｃ３にエレクトレット特性を付与している。そしてこの構成により、撥液膜Ｃ１〜Ｃ３上に露光用液体Ｌｑを残留させることなく液浸空間１４を移動することが可能となっている。またこの構成により、ウエハステージＷＳＴの駆動や移動制御に影響を与えることなく液浸空間１４をウエハステージＷＳＴに相対して移動することが可能となっている。その理由は次の通りである。
【００６５】
従来の液浸露光装置においては、一般的に、アライメント動作や露光動作の間に、液浸空間形成部により形成される液浸空間が、ウエハステージ上を移動する。ウエハステージ上にはウエハの他に、ウエハの周囲に配置されるプレート部材や、アライメントに用いられる基準マーク等が配置されており、これらの部材の上面には一般的に撥液膜が形成されている。液浸空間は、これらの部材に形成された撥液膜の上を移動する。
【００６６】
撥液膜の上を液浸空間が移動する時に、撥液膜と液浸液との摩擦により、撥液膜（一例としてサイトップ（商品名）であり、誘電体である）の表面に液浸液（一例として純水である。水は極性分子であり、誘電体である）の電子が取り残されてマイナスの表面電荷が生じる。これに対して、液浸液は、分極により撥液膜と接触する側にプラスの分極電荷を生じる。すわなち、液浸露光装置の動作中においては、プレートや基準マーク等の上に形成された撥液膜は、液浸液との摩擦によってマイナスに帯電する傾向がある。
【００６７】
ここで、撥液膜の帯電の強さは、液浸空間の移動する領域内において一定ではなく、表面電荷密度の高い領域と、表面電荷密度の低い領域が存在することが分かった。このような表面電荷密度の不均一性は、プレートや基準マーク等の部材ごとに異なる材料によって撥液膜を形成していることが一つの原因であると考えられる。すなわち、電荷を保持する性能（電荷保持性能）は物質によって異なり、帯電した撥液膜が、どの程度の表面電荷を生じるか、及び生じた表面電荷をどの程度の間保持するかは物質ごとに異なるため、露光装置を使用している間に、撥液膜ごとに異なる表面電荷密度を有する状態に至ると考えられる。
【００６８】
上記の知見に基づき、発明者は、液浸液が残留する原因について調査し、以下のようなことが分かった。
【００６９】
図５は、液浸空間形成部ＮＺと、マイナスに帯電した撥液膜ＲＰの間に液浸空間ＩＭが形成された状態を示す。撥液膜ＲＰの表面電荷密度が高い領域を図５の左側に、撥液膜ＲＰの表面電荷密度が低い領域を図５の右側に示す。図５に示すように、撥液膜ＲＰがマイナスに帯電している時、液浸空間ＩＭの液浸液の内部において誘電分極が生じ、撥液膜ＲＰ側にプラスの分極電荷が、液浸空間形成部ＮＺ側にマイナスの分極電荷が現れる。また、液浸空間形成部ＮＺ（一例として金属製のノズル部材であり、導電体である）においては静電誘導が生じ、液浸空間ＩＭ側にプラスの表面電荷が誘起される。
【００７０】
液浸空間ＩＭが、図５の矢印ａに従って左側から右側に移動する場合、すなわち液浸空間ＩＭが、撥液膜ＲＰの電荷密度が高い領域から、撥液膜ＲＰの電荷密度が低い領域に移動する場合について、次の現象が生じていると考えられる。
【００７１】
液浸空間ＩＭの撥液膜ＲＰ側には、誘電分極によりプラスの電荷が現れているため、液浸空間ＩＭの液浸液は、移動方向の前方に存在する表面電荷密度の低い領域よりも、移動方向の後方に存在する表面電荷密度の高い領域により強く引き付けられる。そのため、液浸空間ＩＭが、撥液膜ＲＰ上を、表面電荷密度の高い領域から表面電荷密度の低い領域に向かって移動する時には、液浸空間ＩＭの液浸液の一部がちぎられて、移動方向の後方、すなわち撥液膜ＲＰの表面電荷密度が高い領域に残留する。
【００７２】
さらに液浸空間ＩＭが、図５の矢印ａに従って左側から右側へ移動する場合、及び矢印ｂに従って右側から左側に移動する場合について、次の現象が生じ得る。
【００７３】
撥液膜ＲＰの電荷密度が図５中の左側と右側で異なるため、液浸空間ＩＭが図５の矢印ａの方向に移動すれば、液浸空間形成部ＮＺと撥液膜ＲＰとの間の電位差は低下する。この時、導電体である液浸空間形成部ＮＺが導線を介して接地されていれば、液浸空間形成部ＮＺから接地点に向けて電流が流れることになる。反対に、液浸空間ＩＭが図５の矢印ｂの方向に移動すれば、液浸空間形成部ＮＺと撥液膜ＲＰとの間の電位差は増大する。この時、導電体である液浸空間形成部ＮＺが導線を介して接地されていれば、接地点から液浸空間形成部ＩＭに向けて電流が流れることになる。このように、液浸空間形成部ＮＺの移動に伴い液浸空間形成部ＮＺと撥液膜ＲＰとの間の電位差が変化し電流が流れ得るということは、すなわち、液浸空間形成部ＮＺの移動に、電流発生分だけ、余分な力を必要としていることを意味する。この余分な力が、ステージ部材の駆動に必要な力の変動をもたらすことになる。
【００７４】
したがって、図５において、撥液膜ＲＰの表面電荷密度を、液浸空間ＩＭの移動領域全域において同一とすれば、撥液膜ＲＰの電荷密度が高い領域と撥液膜ＲＰの電荷密度が低い領域との間をまたいだ液浸空間ＩＭの移動を解消でき、液浸液の残留及びステージ部材の駆動に必要な力の変動を防止することができる。本実施形態の露光装置１００においては、以上の知見に基づいて、同一の表面電荷密度を有するように、撥液膜Ｃ１〜Ｃ３にエレクトレット特性を付与している。
【００７５】
本実施形態においては、液浸空間１４の露光用液体Ｌｑと撥液膜Ｃとの摩擦により生じる撥液膜Ｃの帯電の強さは、表面の体積電荷密度で１〜５Ｃ／ｍ３程度である。したがって、撥液膜Ｃ１〜Ｃ３に同一のエレクトレット特性を付与して、一例として表面の体積電荷密度で３〜８Ｃ／ｍ３程度、より好ましくは５Ｃ／ｍ３程度の体積電荷密度を与えておくことで、露光用液体Ｌｑと撥液膜Ｃとの摩擦により生じる撥液膜Ｃの帯電を抑制することができる。これにより、第１撥液膜２８ａなど一体の液浸部材Ｍの中で表面電荷密度の分布が生じることを抑制することができ、かつ第１撥液膜２８ａと第２撥液膜２８ｂ間など、複数の液浸部材Ｍの撥液膜Ｃの間で表面電荷密度の分布が生じることを抑制することができる。
【００７６】
また、撥液膜Ｃにエレクトレット特性を付与して、上記の値の体積電荷密度を与えておくことで、撥液膜Ｃの表面電荷密度の減衰を抑制することができる。よって、第１撥液膜２８ａと第２撥液膜２８ｂ間など、複数の液浸部材Ｍの撥液膜Ｃの間で表面電荷密度の分布が生じることを抑制することができる。
【００７７】
したがって、液浸空間１４の移動にかかわらず、撥液膜Ｃの表面電荷密度を一定に保つことができ、これにより、撥液膜Ｃ１〜Ｃ３上に露光用液体Ｌｑを残留させることなく液浸空間１４を移動することが可能となり、また、ウエハステージＷＳＴ等の駆動や移動制御に影響を与えることなく液浸空間１４をウエハステージＷＳＴ等に相対して移動することが可能となる。
【００７８】
なお、照明光ＩＬの光路に近い位置に配置される第１撥液板２８ａには、照明光ＩＬが比較的頻繁に照射されるのに対し、第１撥液板２８ａの外側に配置される第２撥液板２８ｂには、照明光ＩＬはほとんど照射されない。よって本実施形態では、第１撥液板２８ａ上の撥液膜Ｃ１を、照明光ＩＬ（この場合、真空紫外域の光）に対して高い耐性を有する材料により形成し、第２撥液板２８ｂ上の撥液膜Ｃ２を、撥液膜Ｃ１に比較して耐性の低い材料により形成してもよい。
【００７９】
ウエハテーブルＷＴＢの−Ｙ端面、−Ｘ端面には、それぞれ鏡面加工が施され、図３に示す反射面１７ａ、反射面１７ｂが形成されている。干渉計システム１１８（図８）のＹ軸干渉計１６及びＸ軸干渉計１２６は、反射面１７ａ、１７ｂにそれぞれ干渉計ビーム（測長ビーム）を投射して、それぞれの反射光を受光する。これに基づき、干渉計システム１１８が、各反射面の基準位置からの変位、すなわちウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置情報を計測する。基準位置は、一般には、固定ミラーが配置された投影ユニットＰＵ側面（基準面）である。
【００８０】
干渉計システム１１８により得られた計測値は、主制御装置２０に供給される。ただし、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、主として後述するエンコーダシステムによって計測される。
【００８１】
［計測ステージ］
計測テーブルＭＴＢ（及びステージ本体９２）には、各種計測用部材が設けられており、具体的には、照度むらセンサ９４、空間像計測器９６、波面収差計測器９８等が設けられている（図６（Ａ））。照度むらセンサ９４は、投影光学系ＰＬの像面上で照明光ＩＬを受光するピンホール状の受光部を有する。空間像計測器９６は、投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの空間像（投影像）を計測する。波面収差計測器９８は、例えば国際公開第０３／０６５４２８号パンフレットなどに開示されているシャック−ハルトマン（Ｓｈａｃｋ−Ｈａｒｔｍａｎ）形である。
【００８２】
なお、本実施形態では、ウエハＷの露光は液浸法を用いて行われ、照明光ＩＬは、投影光学系ＰＬと露光用液体Ｌｑとを介してウエハＷに照射される。よって照明光ＩＬで上記の照度むらセンサ９４等を照射して計測を行う際は、照度むらセンサ９４（及び照度モニタ）、空間像計測器９６、波面収差計測器９８等は、投影光学系ＰＬ及び露光用液体Ｌｑを介して照明光ＩＬを受光する。
【００８３】
図６（Ｂ）に示すように、計測ステージＭＳＴのステージ本体９２の−Ｙ側の端面には、枠状の取付部材４２が固定されている。また、ステージ本体９２の−Ｙ側の端面には、取付部材４２の開口内部のＸ軸方向の中心位置近傍に、前述した一対のウエハステージＷＳＴの送光系３６に対向し得る配置で、一対の受光系４４が固定されている。各受光系４４は、リレーレンズなどの光学系（不図示）と、例えばフォトマルチプライヤチューブなどの受光素子（不図示）と、これらを収納する筐体（不図示）とを有する。図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）、並びにこれまでの説明からわかるように、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとが、Ｙ軸方向に関して所定距離以内に近接した状態（接触状態を含む）では、計測プレート３０の各空間像計測スリットパターンＳＬを透過した照明光ＩＬが前述の各送光系３６で案内され、各受光系４４の受光素子で受光される。すなわち、計測プレート３０、送光系３６、及び受光系４４によって、特開２００２−１４００５号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書）、米国特許第６、８９７、９６３号などに開示されるものと同様の、空間像計測装置４５（図８）が構成される。
【００８４】
取付部材４２の上には、ＹＺ断面の形状が矩形の棒状部材である、ＣＤバー４６がＸ軸方向に延設されている。ＣＤバー４６は、基準部材として用いられる。ＣＤバー４６は、フルキネマティックマウント構造によって、計測ステージＭＳＴ上にキネマティックに支持されている。なお、ＣＤバ−４６は、フィデューシャルバーなどとも呼ばれる。
【００８５】
ＣＤバー４６の上面（表面）の平坦度は高く、いわゆる基準平面板の平坦度と同程度である。また、ＣＤバー４６の長手方向の両端部の近傍には、Ｙ軸方向を周期方向とする一対の基準格子（例えば回折格子）５２が形成されている（図６（Ａ））。この一対の基準格子５２は、ＣＤバー４６のＸ軸方向の中心（センターラインＣＬ）に関して対称に配置されており、互いに所定距離Ｌだけ離れている。ＣＤバー４６の上面には、複数の基準マークＭＫが形成されている。本実施形態では、基準マークＭＫは、Ｘ軸方向に所定のピッチで配列された一列の基準マークＭＫを、Ｙ軸方向に３列並べた配置である。
【００８６】
本実施形態の露光装置１００においては、計測テーブルＭＴＢは上面に撥液膜Ｃ４を、照度むらセンサ９４は上面に撥液膜Ｃ５を、空間像計測器９６は上面に撥液膜Ｃ６を、波面収差計測器９８は上面に撥液膜Ｃ７を、ＣＤバー４６は上面に撥液膜Ｃ８を、それぞれ有している。撥液膜Ｃ４〜Ｃ８の材質は、一例として、サイトップ（商品名）、テフロンＡＦ（商品名）、ＰＦＡ（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）、ＰＴＦＥ等である。
【００８７】
また、撥液膜Ｃ４〜Ｃ８は、いずれもエレクトレット特性を有しており、所定の表面電荷密度で帯電している。表面電荷密度は、撥液膜Ｃ４〜Ｃ８のすべてにおいて同一であり、かつ上記の撥液膜Ｃ１〜Ｃ３とも同一であることが望ましい。よって表面電荷密度は、上述の撥液膜Ｃ１〜Ｃ３と同様に、一例としては、表面の体積電荷密度で３〜８Ｃ／ｍ３程度であることが好ましく、５Ｃ／ｍ３程度であることが更に望ましい。撥液膜Ｃ４〜Ｃ８の表面の体積電荷密度をこのような値とすることで、液浸空間１４の露光用液体Ｌｑと接触し得るすべての液浸部材Ｍが、同一の表面電荷密度の撥液膜Ｃを有することとなる。
【００８８】
計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ端面、−Ｘ端面にも、前述したウエハテーブルＷＴＢと同様の反射面１９ａ、１９ｂが形成されている（図３及び図６（Ａ））。干渉計システム１１８（図８）のＹ軸干渉計１８、Ｘ軸干渉計１３０（図３）は、これらの反射面１９ａ、１９ｂに干渉計ビーム（測長ビーム）を投射してそれぞれの反射光を受光する。干渉計システム１１８は、これにより、各反射面の基準位置からの変位、すなわち計測ステージＭＳＴの位置情報（例えば、少なくともＸ軸及びＹ軸方向の位置情報とθｚ方向の回転情報とを含む）を計測し、この計測値を主制御装置２０に供給する。
【００８９】
［アライメント系］
図７に示すように、本実施形態の露光装置１００は、プライマリアライメント系ＡＬ１及びセカンダリアライメント系ＡＬ２１、ＡＬ２２、ＡＬ２３、ＡＬ２４を備える。これらのアライメント系は、簡略化のため、図１には描いていない。
【００９０】
プライマリアライメント系ＡＬ１の検出中心は、投影ユニットＰＵの中心を通りＹ軸と平行な直線ＬＶ上の、光軸ＡＸから−Ｙ方向に所定距離離れた位置である。プライマリアライメント系ＡＬ１に対して、Ｘ軸方向の負側にはセカンダリアライメント系ＡＬ２１、ＡＬ２２が、Ｘ軸方向の正側にはセカンダリアライメント系ＡＬ２３、ＡＬ２４が、それぞれ設けられている。プライマリアライメント系ＡＬ１及びセカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４は、Ｘ軸方向に関して、検出領域（又は検出中心）の相対的な位置関係を調整可能である。
【００９１】
［エンコーダシステム］
本実施形態の露光装置１００はエンコーダシステムを有し、その一部であるユニット６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄが、ノズルユニット３２を四方から囲む位置に配置されている（図７）。ヘッドユニット６２Ａ、６２Ｃは、投影ユニットＰＵの＋Ｘ側、−Ｘ側でそれぞれＸ軸方向に延びている。ヘッドユニット６２Ｂ、６２Ｄは、投影ユニットＰＵの＋Ｙ側、−Ｙ側でそれぞれＹ軸方向に延びている。ヘッドユニット６２Ａ及び６２Ｃは、それぞれ、複数（本実施形態では６個）のＹヘッド６４を備える。ヘッドユニット６２Ａは、多眼（本実施形態では６眼）のＹリニアエンコーダ（以下、適宜「Ｙエンコーダ」又は「エンコーダ」と呼ぶ）７０Ａ（図８）を構成する。同様に、ヘッドユニット６２Ｃは多眼（本実施形態では６眼）のＹリニアエンコーダ７０Ｃ（図８）を構成する。
【００９２】
ヘッドユニット６２Ｂは、直線ＬＶ上に所定の間隔で配置された複数（本実施形態では７個）のＸヘッド６６を有する。ヘッドユニット６２Ｄは、直線ＬＶ上に所定の間隔で配置された複数（本実施形態では１１個）のＸヘッド６６を有する。ヘッドユニット６２Ｂは、多眼（本実施形態では７眼）のＸリニアエンコーダ（以下、適宜「Ｘエンコーダ」又は「エンコーダ」と呼ぶ）７０Ｂ（図８）を構成する。同様に、ヘッドユニット６２Ｄは多眼（本実施形態では１１眼）のＸリニアエンコーダ７０Ｄ（図８）を構成する。
【００９３】
セカンダリアライメント系ＡＬ２１の−Ｘ側、及びセカンダリアライメント系ＡＬ２４の＋Ｘ側には、Ｙヘッド６４ｙ１、及びＹヘッド６４ｙ２がそれぞれ設けられている。Ｙヘッド６４ｙ１、６４ｙ２によって構成されるエンコーダを、それぞれＹ軸リニアエンコーダ７０Ｅ、７０Ｆ（図８）と呼ぶ。
【００９４】
上述した６つのリニアエンコーダ７０Ａ〜７０Ｆの計測値は、主制御装置２０に供給される。主制御装置２０は、リニアエンコーダ７０Ａ〜７０Ｄの計測値に基づいてウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置を制御するとともに、リニアエンコーダ７０Ｅ、７０Ｆの計測値に基づいて、ＣＤバー４６のθｚ方向の回転を制御する。
【００９５】
なお、Ｙヘッド６４、Ｘヘッド６６の詳細な構成は、特許文献１に開示されている。
【００９６】
［オートフォーカス系］
本実施形態の露光装置１００には、斜入射方式の多点焦点位置検出系（以下、「多点ＡＦ系」と呼ぶ）が設けられている。多点ＡＦ系は、照射系９０ａ及び受光系９０ｂを有する（図７）。多点ＡＦ系の複数の検出点は、Ｘ軸方向に延びる細長い検出領域ＡＦとして示されている。
【００９７】
［Ｚセンサ］
検出領域ＡＦの両端部近傍には、直線ＬＶに関して対称に、各一対のＺ位置計測用の面位置センサ（以下、「Ｚセンサ」と呼ぶ）７２ａ、７２ｂ、及び７２ｃ、７２ｄが設けられている。また、へッドユニット６２Ｃは、直線ＬＨに平行な２本の直線上に沿って所定間隔で配置された、１２個のＺセンサ７４i、i（i＝１、２。ｊ＝１、２、…、６）を備えており、ヘッドユニット６２Ａは、直線ＬＨに平行な２本の直線上に沿って所定間隔で配置された、１２個のＺセンサ７６i、i（i＝１、２。ｊ＝１、２、…、６）を備えている。
【００９８】
次に、本実施形態の露光装置１００の動作について説明する。
【００９９】
上述の構成を有する本実施形態の露光装置１００では、例えば特許文献２の実施形態中に開示されている手順と同様の手順に従って、アライメント動作、露光動作が行われる。概略は下記の通りである。
【０１００】
まず、ウエハステージＷＳＴをアンローディングポジションＵＰ（図７）に移動し、この状態において、露光後のウエハＷが、ウエハステージＷＳＴからアンロードされる。この時、液浸空間１４は、一例として計測テーブルＭＴＢ上に位置している。
【０１０１】
次に露光装置１００は、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴをローディングポジションＬＰ（図７）に移動する。この状態において、新たなウエハＷが、ウエハステージＷＳＴ上に載置される。この時、液浸空間１４は、一例として計測テーブルＭＴＢ上からＣＤバー４６上に移動する。
【０１０２】
次に露光装置１００は、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴをローディングポジションＬＰより図７の左上方に移動し、プライマリアライメント系ＡＬ１と、計測プレート３０の基準マークＦＭとを対向させる。この状態において、プライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインチェック前半の処理が行われる。この時、液浸空間１４は、一例としてＣＤバー４６上に位置している。なお、ベースラインチェックの前半の処理の詳細は、上述の特許文献２に記載されている。
【０１０３】
次に露光装置１００は、主制御装置２０により、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを＋Ｙ方向に移動し、アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いたウエハＷのアライメント計測を行う（図９）。図９においては、プライマリアライメント系ＡＬ１、セカンダリアライメント系ＡＬ２２、ＡＬ２３を用いて、ウエハＷ上の複数のショット領域Ｓのうち、３つのファーストアライメントショット領域ＡＳに付設されたアライメントマークをほぼ同時にかつ個別に検出している（図９中の星印参照）。また、この検出の後、ウエハステージＷＳＴを図９の矢印ｃの方向に移動しながら、図中の四角印、三角印、黒丸印によって示される位置において、順次、プライマリアライメント系ＡＬ１、セカンダリアライメント系ＡＬ２１〜ＡＬ２４をもちいたアライメントマークの検出が行われる。この時、液浸領域１４は、一例として、計測ステージＭＳＴのＣＤバー４６上から、第２撥液板２８ｂ上、計測プレート３０上、第１撥液板２８ａ上、ウエハＷ上へと順次移動する。
【０１０４】
また、上記のアライメントマークの読み取りに平行して、フォーカスマッピング、及び空間像計測器４５Ａ，４５Ｂを用いたプライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインチェック後半の処理も行われる。アライメント系ＡＬ１，ＡＬ２1〜ＡＬ２4を用いたウエハＷのアライメント計測、フォーカスマッピング、空間像計測器４５Ａ，４５Ｂを用いたプライマリアライメント系ＡＬ１のベースラインチェック後半の処理の詳細は、特許文献２に記載されている。
【０１０５】
次に露光装置１００は、アライメント計測により求めたウエハＷ上の各ショット領域Ｓの位置情報と、ベースラインチェックにより得られた最新のアライメント系のベースラインとに基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の複数のショット領域Ｓを露光する。この時、液浸領域１４は、ウエハＷ上、及び第１撥液板２８ａ上を移動する。
【０１０６】
本実施形態の露光装置１００においては、上述の通り、第１撥液板２８ａの撥液膜Ｃ１、第２撥液板２８ｂの撥液膜Ｃ２、計測プレート３０の撥液膜Ｃ３、計測テーブルＭＴＢの撥液膜Ｃ４、ＣＤバー４６の撥液膜Ｃ８にエレクトレット特性が付与されており、撥液膜Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ８は、いずれも等しい表面電荷密度（表面の体積電荷密度）を有している。よって液浸空間１４は、上記のいずれの移動時においても、表面電荷密度が異なる領域にまたがって移動することがなく、特に、撥液膜Ｃ上を、表面電荷密度が高い領域から低い領域に向けて移動することがない。よって、本実施形態の露光装置１００においては、アライメント動作時などにおいて液浸空間１４の露光用液体Ｌｑがちぎれ、第１撥液板２８ａ等の液浸部材Ｍ上に残留することが防止されている。
【０１０７】
また、本実施形態の露光装置１００においては、ノズルユニット３２に対向する撥液膜Ｃの表面電荷密度が一定であるため、ノズルユニット３２の移動に伴いノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間の電位差が変化することが防止されている。すなわち、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの駆動に必要な力の変動の発生が防止されており、ウエハステージＷＳＴ等の移動制御が複雑となることが防止されている。
【０１０８】
また、上述の構成を有する本実施形態の露光装置１００では、ウエハステージＷＳＴでウエハ交換を行っている間に、計測テーブルＭＴＢ上の照度むらセンサ９４、空間像計測器９６、波面収差計測器９８を用いて、照度むら計測（及び照度計測）、空間像計測、波面収差計測などの少なくとも一つを行ってもよい。本実施形態においては、このように計測した計測結果を、その後に行われるウエハＷの露光に反映させることができる。具体的には、例えば、計測結果に基づいて調整装置６８（図８）により投影光学系ＰＬの調整を行うこととすることができる。
【０１０９】
上記の計測時には、液浸領域１４は、例えば計測テーブルＭＴＢの上面から、照度むらセンサ９４、空間像計測器９６、波面収差計測器９８のいずれかの上面に移動し、計測後、再び計測テーブルＭＴＢの上面に移動する。本実施形態においては、上述の通り、計測テーブルＭＴＢの撥液膜Ｃ４、照度むらセンサ９４の撥液膜Ｃ５、空間像計測器９６の撥液膜Ｃ６、波面収差計測器９８の撥液膜Ｃ７にエレクトレット特性が付与されており、撥液膜Ｃ４〜Ｃ７は、いずれも等しい表面電荷密度（表面の体積電荷密度）を有している。よって液浸空間１４は、上記のいずれの移動時においても、表面電荷密度が異なる領域にまたがって移動することがなく、特に、撥液膜Ｃ上を、表面電荷密度が高い領域から低い領域に向けて移動することがない。よって、本実施形態の露光装置１００においては、液浸空間１４の露光用液体Ｌｑがちぎれ、計測ステージＭＳＴ上に残留することが防止されている。
【０１１０】
また、本実施形態の露光装置１００においては、ノズルユニット３２に対向する撥液膜Ｃの表面電荷密度が一定であるため、ノズルユニット３２の移動に伴いノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間の電位差が変化することが防止されている。すなわち、計測ステージＭＳＴの駆動に必要な力の変動の発生が防止されており、計測ステージＭＳＴの移動制御が複雑となることが防止されている。
【０１１１】
本実施形態に係る液浸部材Ｍ及び露光装置１００の効果を以下にまとめる。
【０１１２】
本実施形態の液浸部材Ｍにおいては、撥液膜Ｃがエレクトレット特性を有している。よって、撥液膜Ｃが、露光用液体Ｌｑとの摩擦によって帯電して周囲よりも高い表面電荷密度に至ること、及び撥液膜Ｃの表面電荷密度が時間の経過により減衰すること、という時間的な表面電荷密度の変動が抑制されている。よって、本実施形態の液浸部材Ｍを露光装置１００内に備えることにより、液浸空間１４の移動領域内における表面電荷密度の分布の発生を抑制することが可能となり、露光用液体Ｌｑの液浸部材Ｍへの残留及びウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの駆動に必要な力の変動の抑制が可能となっている。
【０１１３】
本実施形態の露光装置１００においては、第１撥液部材２８ａ等の液浸部材Ｍが有する撥液膜Ｃ１〜Ｃ８にエレクトレット特性が付与されており、撥液膜Ｃ１〜Ｃ８が、互いに等しい表面電荷密度を有している。よって、本実施形態の露光装置１００では、ノズルユニット３２及び液浸空間１４が表面電荷密度の異なる領域をまたいで移動することが防止されており、ノズルユニット３２に対向する部材の表面電荷密度が変化することに起因する、露光用液体Ｌｑの液浸部材Ｍ上への残留が防止されている。また、ノズルユニット３２と対向する部材との間の電位差が変化することに起因するウエハステージＷＳＴ等の駆動に要する力の変動が防止され、ウエハステージＷＳＴ等の移動制御が容易となっている。
【０１１４】
次に、本実施形態に係る液浸部材Ｍの製造方法について説明する。
【０１１５】
液浸部材Ｍの材料（厳密には、液浸部材Ｍの基材Ｍｂの材料）としては、例えば次に例示するものが用いられる。第１撥液板２８ａ、第２撥液板２８ｂは、低膨張率の材料により形成される。低膨張率の材料としては、例えばガラス又はセラミックス（ショット社のゼロデュア（商品名）、Ａｌ２Ｏ３、あるいはＴｉＣなど）が挙げられる。計測プレート３０は、照明光ＩＬに対して透明な石英ガラスにより形成される。計測テーブルＭＴＢは、例えば、低膨張セラミックスにより形成される。ＣＤバー４６は、原器（計測基準）となるため、低熱膨張率の光学ガラスセラミックス、例えば、ショット社のゼロデュア（商品名）により形成し得る。
【０１１６】
これらの部材（基材Ｍｂ）に対して、まず撥液膜Ｃを形成する。撥液膜Ｃの材料としては、一例として、サイトップ（商品名）、テフロンＡＦ（商品名）、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等を用いることができる。ここで図１０に、非特許文献１に開示されている、エレクトレット特性の時間的変化を、縦軸に表面電荷密度、横軸に経過時間を取って示すグラフを示す。図１０からわかるように、付与された表面電荷密度を保持する能力は、テフロンＡＦよりもサイトップが優れている。したがって撥液膜Ｃの材料としては、テフロンＡＦよりもサイトップが好もしいと言える。なお、撥液膜Ｃの材料は、撥液膜Ｃ１〜Ｃ８において同一であってもよく、異なっていても良い。例えば、第１撥液板２８ａの撥液膜Ｃ１の材料と、第２撥液板２８ｂの撥液膜Ｃ２の材料は、同一であってもよく、異なっていても良い。他の撥液膜Ｃ３〜Ｃ８についても同様である。
【０１１７】
撥液膜Ｃの材料としてサイトップ（商品名）やテフロンＡＦ（商品名）を用いる場合は、スピンコート法やディップコート法により、液浸部材Ｍの基材Ｍｂの上に撥液膜Ｃを形成することができる。撥液膜Ｃの材料としてＰＦＡを用いる場合は、粉体塗装又は浸漬法により、液浸部材Ｍの基材Ｍｂの上に撥液膜Ｃを形成することができる。ＰＴＦＥを用いる場合は、粉体塗装により、撥液膜Ｃを形成することができる。撥液膜Ｃの材料として上記のいずれを用いる場合であっても、撥液膜Ｃの厚さは、数ｎｍ〜数１００μｍ程度とするのが望ましい。
【０１１８】
次に、液浸部材Ｍの基材Ｍｂの表面に形成した撥液膜Ｃに対して、エレクトレット特性の付与を行う。撥液膜Ｃに対してエレクトレット特性の付与を行う方法としては、直流高電圧により撥液膜Ｃを分極する方法、直流高電圧を針状電極にかけて大気中でイオンを発生してこれを撥液膜Ｃに印加する方法、パルス放電により撥液膜Ｃに印加する方法等が考えられるが、本実施形態では、コロナ荷電装置を用いてエレクトレット特性の付与を行う。
【０１１９】
図１１に、コロナ荷電装置９００の概略構成図を示す。コロナ荷電装置９００において、撥液膜Ｃを有する液浸部材Ｍを電極として、コロナ針９０１と、液浸部材Ｍとの間に、直流高圧電源９０２を用いて高電圧を印加する。これにより、コロナ針９０１から放電された負電荷が撥液膜Ｃに注入される。なお、コロナ荷電装置９００は、グリッド９０３を備えており、グリッド９０３には、グリッド用電源９０４により電圧が印加されている。よって、コロナ針９０１から放電された負電荷は、グリッド９０３で均一化されて撥液膜Ｃに降り注ぐ。また、コロナ荷電装置９００は、液浸部材Ｍの載置位置の下方にヒータ９０５を備えており、ヒータ９０５により液浸部材Ｍを加熱して、撥液膜Ｃに注入される負電荷の安定を図っている。なお、コロナ荷電装置を用いるエレクトレット特性の付与については、非特許文献１にも詳述されている。
【０１２０】
上記の帯電処理の後は、表面電位測定装置を用いて、撥液膜Ｃの表面電位を計測してもよい。
【０１２１】
＜変形例１＞
上記実施形態の露光装置１００においては、液浸部材Ｍの有する撥液膜Ｃは、すべての液浸部材Ｍにおいて同一の表面電荷密度を有していた。しかし、本変形例では、第１撥液部材２８ａの撥液膜Ｃ１の一部分を、周囲よりも高い表面電荷密度を有する高電荷密度領域ＨＤとしている。
【０１２２】
図１２に、表面電荷密度が周囲よりも高い高電荷密度領域ＨＤが形成されたる撥液膜Ｃ１を有する第１撥液板２８ａを示す。本変形例においては、高電荷密度領域ＨＤは、ウエハＷの外周から所定距離離れた位置（好ましくは、露光中に液浸空間１４が到達しない位置）において、ウエハＷを取り囲む円環状の領域である。また、高電荷密度領域ＨＤは、Ｙ軸方向においては、ウエハＷと計測プレート３０との間を通過している。高電荷密度領域ＨＤの幅は１〜１０ｍｍ程度である。
【０１２３】
図１２のＡ−Ａ線に沿った断面図を、図１３に示す。図１３において、高電荷密度領域ＨＤの左側（ウエハＷ側）には、ウエハＷの露光動作等の間に液浸空間１４からちぎれた液滴ＤＬが存在している。ここで、液滴ＤＬは、ウエハＷ表面や第１撥液板２８ａの撥液膜Ｃ１との摩擦によりプラスに帯電している。よって液滴ＤＬは、より多くのマイナス電荷を有する高電荷領域ＨＤ側に、より多くのプラス電荷が現れるよう分極し、高電荷領域ＨＤ側に引かれて図中を右方に移動し、高電荷領域ＨＤに捕獲される。高電荷領域ＨＤの電荷は、一例として、周囲の電荷密度が５Ｃ／ｍ３程度の場合、８〜１２Ｃ／ｍ３程度とすることができ、１０Ｃ／ｍ３程度とすることが好ましい。なお、高電荷領域ＨＤの表面電荷密度が小さすぎると液滴ＤＬを十分に引き寄せることができず、反対に、高電荷領域ＨＤの表面電荷密度が大きすぎると液浸空間１４の露光用液体Ｌｑまで引き寄せてしまい、液滴ＤＬの発生を助長してしまう。
【０１２４】
本変形例においては、上記の通り、高電荷密度領域ＨＤを設けることによって、プラスに帯電した液滴ＤＬを高電荷密度領域ＨＤに引き寄せることができる。よって、ウエハＷを取り囲むように高電荷密度領域ＨＤを設けることで、露光動作中に液浸領域１４からちぎれて生じ得る液滴ＤＬを、高電荷密度領域ＨＤにおいて捕獲し、液滴ＤＬが第２撥液板２８ｂに至ることを防止することができる。よって、第２撥液板２８ｂに形成された回折型反射格子を用いたウエハステージＷＳＴの位置計測において、液滴ＤＬによる計測誤差が発生することを防止することができる。
【０１２５】
また、露光動作中に液浸領域１４からちぎれて生じ得る液滴ＤＬを、高電荷密度領域ＨＤにおいて捕獲することで、液滴ＤＬがウエハＷに至ることを防止することができる。よって、ウエハＷへの露光において、液滴ＤＬによる露光誤差の発生を防止することができる。
【０１２６】
また、高電荷密度領域ＤＬは、Ｙ軸方向においてウエハＷと計測プレート３０との間に形成されている。よって上記と同様に、計測プレート３０に液滴ＤＬが至ることも防止している。よって、計測プレート３０に形成された基準マークＦＭ、スリットパターンＳＬを用いた計測において、液滴ＤＬによる計測誤差の発生を防止することができる。
【０１２７】
本変形例においては、高電荷密度領域ＨＤに捕獲された液滴ＤＬは、時間の経過により蒸発して消滅する。この場合、高電荷密度領域ＨＤ内にウォーターマークが発生し得るが、高電荷密度領域ＨＤは、ウエハＷへの露光や、アライメント系やエンコーダ系等を用いた計測には関与しない部分に設けられているため、露光装置１００によるアライメント動作、露光動作に影響は与えない。なお、高電荷密度領域ＨＤに吸引孔や吸引溝を設け、捕獲した液滴ＤＬを、ウエハステージＷＳＴ内へ吸引回収する構造としてもよい。  
【０１２８】
上記では、液滴ＤＬがウエハＷ側で生じる場合について説明したが、第２撥液板２８ｂ側で生じた液滴ＤＬについても同様に、ウエハＷへの到達や、第２撥液板２８ｂへの到達を防止することができる。
【０１２９】
なお、高電荷密度領域ＨＤの形状は円環状に限られず、ウエハＷを囲む矩形の枠状や、ウエハＷの四方においてウエハＷと第２撥液板２８ｂとの間に配置された４つの直線形状であってもよい。また、計測プレート３０への液滴ＤＬの到達を防ぐべく、計測プレートを＋Ｙ方向を除く３方において囲む高電荷密度領域ＤＨを設けてもよい。
【０１３０】
＜変形例２＞
上記実施形態の露光装置１００においては、液浸部材Ｍに形成される撥液膜Ｃは、すべての液浸部材Ｍにおいて同一の表面電荷密度を有していた。しかし、本変形例では、第１撥液板２８ａの撥液膜Ｃ１の表面電荷密度が、第２撥液板２８ｂの撥液膜Ｃ２の表面電荷密度よりも高くなるように、エレクトレット特性が付与されている。
【０１３１】
このように、第１撥液板２８ａの撥液膜Ｃ１の表面電荷密度を、第２撥液板２８ｂの撥液膜Ｃ２の表面電荷密度よりも高くすることで、第２撥液板２８ｂの撥液膜Ｃ２上に液滴ＤＬが生じた場合に、この液滴ＤＬを、第１撥液板２８ａの撥液膜Ｃ１に引き寄せて、捕獲することができる。
【０１３２】
よって本変形例によれば、第２撥液板２８ｂに形成された回折型反射格子を用いたウエハステージＷＳＴの位置計測において、液滴ＤＬによる計測誤差の発生を防止することができる。
【０１３３】
同様に、第１撥液板２８ａ上の撥液膜Ｃ１の表面電荷密度が、計測プレート３０の撥液膜Ｃ３の表面電荷密度よりも高くなるように、エレクトレット特性を付与してもよい。この場合は、計測プレート３０に形成された基準マークＦＭ等を用いた計測動作において、液滴ＤＬによる計測誤差の発生を防止することができる。
【０１３４】
＜変形例３＞
本変形例の露光装置２００は、液浸部材Ｍの撥液膜Ｃに対してエレクトレット特性を付与するエレクトレット特性付与部ＥＡを備える点で、上記の露光装置１００とは異なる。これにより露光装置２００は、メンテナンス時等に、エレクトレット特性の低下した撥液膜Ｃに対して再度エレクトレット特性を付与することができる。
【０１３５】
エレクトレット特性付与部ＥＡを備える露光装置２００の概略構成図を図１４に示す。露光装置２００は、鏡筒ユニットＰＵの−Ｙ側に、エレクトレット特性付与部ＥＡを有する。エレクトレット特性付与部ＥＡの構成は、一例として、図１１に示したコロナ荷電装置９００と同様とすることができる。
【０１３６】
本変形例の露光装置２００によれば、液浸部材Ｍの撥液膜Ｃのエレクトレット特性が劣化し、表面電荷密度が低下した場合に、ウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴをエレクトレット特性付与部ＥＡの下方に移動し、液浸部材Ｍを露光装置２００に搭載したまま、液浸部材Ｍの撥液膜Ｃにエレクトレット特性の付与を行うことができる。これにより、エレクトレット特性が劣化した撥液膜Ｃを有する液浸部材Ｍを、新たな撥液膜Ｃを有する液浸部材Ｍに交換する場合に比べて、メンテナンスに要する時間を短縮することができる。なお、エレクトレット特性付与部ＥＡによる液浸部材Ｍの撥液膜Ｃへのエレクトレット特性の付与を、露光装置２００の他の部位のメンテナンスと平行して行うことも可能である。
【０１３７】
なお本実施形態において、撥液膜Ｃ１〜Ｃ８のすべてにエレクトレット特性を与える必要はなく、一部の撥液膜Ｃにエレクトレット特性を与えるのみであってもよい。どの液浸部材Ｍが有する撥液膜Ｃにエレクトレット特性を付与すべきであるかは、液浸部材Ｍ上での液浸領域１４の移動のパターン、光学計測用の部材の配置の様子等から、適宜求めることができる。
【０１３８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の露光装置３００について、図１、図１５〜図１６を用いて説明する。
【０１３９】
第２実施形態の露光装置３００（図１）は、ノズルユニット３２の電位を調整する電位調節機構３１０（図１５）を有しており、これを用いて、ウエハステージＷＳＴ等の移動に合わせたノズルユニット３２の電位の調整を行うことができる。その他の構成は、第１実施形態の露光装置１００と実質的に同じである。
【０１４０】
電位調節機構３１０は、可変電圧電源３１１、メモリ３１２と、主制御装置２０とを含む（図１５）。可変電圧電源３１１は、導線を介して金属製のノズルユニット３２に接続されている。これにより、ノズルユニット３２に、所定の電位が付与される。
【０１４１】
また、可変電圧電源３１１は、主制御装置２０に接続されており、主制御装置２０は、メモリ３１２に接続されている。メモリ３１２には、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの各位置に対応する、可変電圧電源３１１の所望の電圧値が記憶されている。
【０１４２】
主制御装置２０は、Ｘリニアエンコーダ７０Ｂ、７０Ｄ、Ｙリニアエンコーダ７０Ａ、７０Ｃ等からのウエハステージＷＳＴ等の位置情報に基づき、メモリ３１２から、当該位置情報に対応する可変電圧電源３１１の所望の電圧値を読み出し、この読み出し値に基づいて可変電圧電源３１１の電圧値を制御する。この結果、ノズルユニット３２には、ウエハステージＷＳＴ等の位置に対応して、所定の電位が付与される。
【０１４３】
電位調整機構３１０を用いたノズルユニット３２の電位の制御について、さらに詳しく説明する。図１６（Ａ）に、ノズルユニット３２が、撥液膜Ｃと対向している状態の概念図を示す。この図において、ノズルユニット３２は接地されており、電位は０Ｖである。一方で撥液膜Ｃは液浸液の存在によりマイナスに帯電しており、表面の電荷量は−Ｑクーロンである。よって、液浸液（ここでは純水）の比誘電率をεＷ、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間隔をｄ、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃの対向する部分の面積をそれぞれＳとすると、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間には、Ｑ（ｄ／ε０εＷＳ）［Ｖ］の電位差が生じている。
【０１４４】
この状態において、撥液膜Ｃがノズルユニット３２に相対して、図１６（Ｂ）に示す状態へと移動する場合を考える。この図においても、ノズルユニット３２は接地されており、電位は０Ｖである。一方で撥液膜Ｃの帯電の強さは、図１６（Ａ）に示される状態よりも弱く、表面の電荷量は−（１／２）Ｑクーロンである。よって、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間には、（１／２）Ｑ（ｄ／ε０εＷＳ）［Ｖ］の電位差が生じている。
【０１４５】
したがって、図１６（Ａ）から図１６（Ｂ）の状態に至る際には、図５を用いて上記に説明した通り、電位差の減少に伴ってノズルユニット３２から接地に向かって電流が生じ得ることになり、ウエハステージＷＳＴ等の移動制御には、この電流の発生に対応する余分な力が必要となっていることがわかる。
【０１４６】
ここで、本実施形態の電位調整機構３１０により、ノズルユニット３２の液浸空間１４の内側に位置する部分と撥液膜Ｃとの間の電位差が常にゼロとなるようノズルユニット３２の電位を調整することで、上記の電流の発生を防止し、ウエハステージＷＳＴ等の駆動に必要な力の部分的変動の発生を抑制することができる。また、この電位調整により、液浸空間１４の内部において誘電分極が生じることが抑制され、撥液膜Ｃ及び露光用液体Ｌｑにおいて電荷が生じることが抑制されるため、液浸空間１４の露光用液体Ｌｑと撥液膜Ｃとの間に働く相互作用（クーロン力）が抑制され、撥液膜Ｃ上における露光用液体Ｌｑの残留を抑制することができる。
【０１４７】
メモリ３１２には、ノズルユニット３２の所望電位に関する情報が、ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴの位置情報と関連付けた状態で記憶されている。この情報は、一例として、次のように得ることができる。
【０１４８】
まず、表面電位測定装置を用いて、ウエハステージＷＳＴ等に載置された液浸部材Ｍの撥液膜Ｃの表面電荷密度を複数の位置において計測し、この表面電荷密度の値を、ウエハステージＷＳＴ等の位置情報と関連付けて記憶する。次に、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間の電位差をゼロとするために必要なノズルユニット３２の電位を、撥液膜Ｃの表面電荷密度ごとに求める。そして、上記の２つの結果に基づいて、ウエハステージＷＳＴ等の位置ごとの、ノズルユニット３２の所望電位の値を得ることができる。
【０１４９】
ウエハステージＷＳＴ、計測ステージＭＳＴをノズルユニット３２に対向して移動する時には、主制御装置２０は、Ｘリニアエンコーダ７０Ｂ、７０Ｄ、Ｙリニアエンコーダ７０Ａ、７０Ｃ等からのウエハステージＷＳＴ等の位置情報、及びメモリ３１２からのノズルユニット３２の所望電位に関する情報を受け取る。主制御装置２０は、これらの情報に基づいて、ウエハステージＷＳＴ等の位置に対応するノズルユニット３２の所望電位を求め、ノズルユニット３２が所望電位を有するよう可変電圧電源３１１を制御する。
【０１５０】
上記の制御により、ノズルユニット３２の移動に伴いノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間の電位差が変化し、ウエハステージＷＳＴ等の駆動に必要な力の部分的変動の発生が防止される。すなわち、ウエハステージＷＳＴ等の移動制御が複雑となることが防止される。また、液浸空間１４の露光用液体Ｌｑが、進行方向の後方において電界の作用によりちぎられ、撥液膜Ｃ上に残留することを防止することができる。
【０１５１】
また、本実施形態の露光装置３００においては、ウエハＷ上の表面電荷密度を計測して、メモリ３１２に記憶させてもよい。このように記憶させた表面電荷密度に基づき、ノズルユニット３２が、ウエハＷと第１撥液板２８ａとの間を移動する際に、ノズルユニット３２とウエハＷ、ノズルユニット３２と第１撥液板２８ａとの間に電位差が生じないよう、ノズルユニット３２の電位を制御することで、ウエハステージＷＳＴ等の駆動に必要な力の変動の発生が防止され、ウエハステージＷＳＴ等の移動制御が複雑となることが防止される。また、液浸空間１４の露光用液体ＬｑがウエハＷ上に残留することを防止することができる。
【０１５２】
ウエハＷの表面電荷密度は、使用状況や処理対象によって異なり、一定ではない。したがって、本実施形態の電位調整機構３１０を備えて、さまざまな表面電荷密度を有するウエハＷに対応し得る構成とすることは有利である。
【０１５３】
なお、本実施形態の露光装置３００においては、液浸部材の撥液膜Ｃ１〜Ｃ８が有する表面電荷密度は互いに異なっていても良く、撥液膜Ｃ１〜Ｃ８にエレクトレット特性が付与されていなくてもよい。表面電荷密度が分布を有していても、本実施形態の電位調整機構３１０を用いてノズルユニット３２の電位を制御することで、移動制御の複雑化の防止、及び露光用液体Ｌｑのちぎれによる残水発生の防止を達成し得る。
【０１５４】
なお、本実施形態においては、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間の電位差が常にゼロとなるように制御するのみでなく、ノズルユニット３２と撥液膜Ｃとの間の電位を、できるだけ小さくするよう制御することも可能である。このような制御によっても、移動制御の複雑化の防止、及び露光用液体Ｌｑのちぎれによる残水発生の防止をある程度は達成し得る。
【０１５５】
なお、上記の実施形態においては、液浸部材Ｍの上面に形成された撥液膜Ｃにエレクトレット特性を付与することを説明したが、液浸部材Ｍの側面や裏面にも撥液膜Ｃが形成されている場合は、これらの部分の撥液膜Ｃに対してエレクトレット特性を付与してもよい。
【０１５６】
なお、上記の実施形態においては、計測ステージＭＳＴは、照度むらセンサ８４、空間像計測器９６、波面収差計測器９８を有し、これらが上面に撥液膜Ｃ５〜Ｃ７を有する構成としたが、これには限られない。計測ステージＭＳＴが投影光学系ＰＬの透過率を計測する透過率計測器、局所液浸装置８やノズルユニット３２を観察する計測器、特開１１−１６８１６号公報（対応する米国特許出願公開２００２／００６１４６９号明細書）などに開示される照度モニタを備える場合には、これらの装置がその上面に、エレクトレット特性が付与された撥液膜Ｃを有することができる。
【０１５７】
上記実施形態で用いたエンコーダシステムに代えて、あるいはそれに加えて、国際公開第２００７／０８３７５８号パンフレット（対応米国特許出願番号１１／６５５０８２）、国際公開第２００７／０９７３７９号パンフレット（対応米国特許出願番号１１／７０８５３３）などに開示されているエンコーダシステムを用いてもよい。上記実施形態では、エンコーダシステムの４つのヘッドユニット６２Ａ〜６２Ｄが投影ユニットＰＵを保持するメインフレームに固定されており、ウエハテーブルＷＴＢにＸスケール、Ｙスケールが設けられていたが、その構成はこれに限定されない。ヘッドユニット６２Ａ〜６２ＤをウエハテーブルＷＴＢに設け、Ｘスケール及びＹスケールをメインフレーム又はその他の部分に設けても良い。例えば米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号などに開示されているように、基板テーブルにエンコーダヘッドが設けられ、かつ基板テーブルの上方にスケールが配置されるエンコーダシステムを用いても良い。
【０１５８】
上記実施形態では、ウエハステージと、計測ステージを備える露光装置を例に挙げて説明した。このような露光装置は、例えば国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット、米国特許第６、８９７、９６３号等にも開示されており、指定国及び選択国の国内法令が許す限りにおいて、米国特許６、８９７、９６３号などの開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１５９】
また、本発明を、ウエハＷを保持しながら移動可能な複数（２つ）の基板ステージを備えたマルチステージ型（ツインステージ型）の露光装置に適用してもよい。マルチステージ型の露光装置では、基板（ウエハ）を保持しながら移動可能な第１基板ステージと、基板（ウエハ）を保持しながら移動可能な第２基板ステージは、それぞれ独立して、露光ステーションと計測ステーションに移動可能であり、本発明における基板の露光前及び露光後の位置情報の計測は、計測ステーションで行うことができる。それらのマルチステージ型露光装置は、米国特許第６、５９０、６３４号、米国特許第５、９６９、４４１号、米国特許第５、８１５、２４６号、米国特許第６，６７４，５１０号、米国特許第５、９６９、０８１号、米国特許第６，２０８、４０７号、米国特許第６、７１０、８４９号、米国特許第６、３４１、００７号、米国特許第６、４００、４４１号、米国特許第６、５４９、２６９号及び米国特許第６、５９０、６３４号に開示されており、これらの米国特許を、指定国又は選択国の法令が許す限りにおいて援用して本文の記載の一部とする。
【０１６０】
なお、本例の露光用液体Ｌｑは水であるが水以外の液体であってもよい。例えば照明光ＩＬの光源がＦ２レーザ（波長１５７ｎｍ）である場合、液体ＬｑとしてはＦ２レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイル又は過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系流体であってもよい。また、液体Ｌｑとしては、その他にも、照明光ＩＬ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やウエハＷ表面に塗布されているレジストに対して安定なものを用いることも可能である。
【０１６１】
また、半導体デバイス等のマイクロデバイスは、例えば図１７に示す製造プロセスで製造することができる。この製造プロセスは、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ４０１、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４０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ４０３、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンを基板（ウエハ等）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ４０４、デバイス組み立て（加工）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）４０５、並びに検査ステップ４０６等を経て製造される。
【０１６２】
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子やプラズマディスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、並びに撮像素子（ＣＣＤなど）、有機ＥＬ、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）、及びＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置及びＥＵＶ露光装置などで使用されるマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
【０１６３】
本願明細書に掲げた種々の米国特許及び米国特許出願公開などについては、特に援用表示したもの以外についても、指定国又は選択国の法令が許す範囲においてそれらの開示を援用して本文の一部とする。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明の露光装置に用いる液浸部材、それを用いた露光装置及び露光方法、並びに露光装置の制御方法によれば、液浸露光装置において液浸空間を移動する時に、残留液体を生じさせることなく、好適に移動することができる。また液浸露光装置においてウエハステージ等を駆動する時に、駆動に要する力の変動に影響されることなく容易な制御でウエハステージ等を移動することができる。それゆえ、本発明により、リソグラフィを用いて形成されるデバイスを超高精度に製造することができ、半導体産業の発展に貢献することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
８  局所液浸装置
１０  照明系
１４  液浸空間
２０  主制御装置
２８  プレート
２８ａ  第１撥液板
２８ｂ  第２撥液板
３０  計測プレート
３２  ノズルユニット
５０  ステージ装置
９４  照度むらセンサ
９６  空間像計測器
９８  波面収差計測器
１００、２００、３００  露光装置
３１０  電位調整機構
Ｃ、Ｃ１〜Ｃ８  撥液膜
ＥＡ  エレクトレット特性付与部
Ｍ  液浸部材
ＭＳＴ  計測ステージ
ＭＴＢ  計測テーブル
Ｗ  ウエハ
ＷＳＴ  ウエハステージ
ＷＴＢ  ウエハテーブル
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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