(57)【要約】【課題】物体になじみ易い液体、又は適当な撥液性コートがない液体を用いた場合でも、液浸法で露光を行う際に液体の広がりを抑制する。【解決手段】光学部材２と液体ＬＱとを介して露光光で基板Ｐを露光する露光方法において、その露光光の光路を囲むように配置され、環状でかつ基板Ｐが対向して配置される一端側の外側面に鋭角の傾斜面７２Ａが形成されたノズル部材７０の内側に液体ＬＱを供給して、光学部材２と基板Ｐとの間に液浸空間を形成する第１工程と、ノズル部材７０の外側に漏出する液体ＬＱの少なくとも一部を傾斜面７２Ａで保持する第２工程とを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する露光方法において、
前記露光光の光路を囲むように配置され、環状でかつ前記基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面が形成された液浸部材の内側に前記液体を供給して、前記光学部材と前記基板との間に液浸空間を形成する第１工程と、
前記液浸部材と前記基板との間のギャップを通って前記液浸部材の外側に漏れ出る前記液体の少なくとも一部を前記傾斜面で保持する第２工程とを有することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する露光方法において、
前記光学部材と前記基板との間に前記露光光の光路を含む前記液体の液浸空間を形成する液浸部材の一端と前記基板との間のギャップを通って、前記液浸空間から前記液浸部材の外側に漏出する液体の少なくとも一部を、前記液浸部材の一端側でその外側面の少なくとも一部に設けられる鋭角の傾斜面で保持することを特徴とする露光方法。
【請求項３】
前記傾斜面は親液性であり、前記液浸部材の外側への前記漏出液体の拡大を抑制することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記傾斜面上の前記漏出液体は、少なくともその表面張力で前記傾斜面に保持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項５】
前記漏出液体は、前記傾斜面での表面張力と、前記液浸部材の外側の前記基板の表面での表面張力とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６】
前記漏出液体は、前記傾斜面との接触角と、前記液浸部材の外側での前記基板との接触角とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記基板が対向して配置される前記液浸部材の一端側に設けられる段差の外側領域は内側領域よりも前記基板の表面とのギャップが小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項８】
前記液浸空間内の液体は、前記液浸部材の一端の前記内側領域に設けられる回収口を介して回収されることを特徴とする請求項７に記載の露光方法。
【請求項９】
前記漏出液体は、前記傾斜面のスリット部により毛管現象で吸い上げられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記スリット部を介して前記漏出液体の回収が行われることを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記傾斜面の角度は１５°〜４５°であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１２】
光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する露光方法において、
前記光学部材と前記基板との間に前記露光光の光路を含む前記液体の液浸空間を形成する液浸部材の第１面と前記基板との間のギャップを通って、前記液浸空間から前記液浸部材の外側に漏出する前記液体を、前記第１面と鋭角をなす前記液浸部材の第２面で保持することを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
前記第２面は親液性であり、前記液浸部材の外側への前記漏出液体の拡大が抑制されることを特徴とする請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
前記漏出液体は、少なくともその表面張力で前記第２面に保持されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の露光方法。
【請求項１５】
前記漏出液体は、前記第２面での表面張力と、前記液浸部材の外側の前記基板の表面での表面張力とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１６】
前記漏出液体は、前記第２面との接触角と、前記液浸部材の外側での前記基板との接触角とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１７】
前記液浸部材の前記第１面はその段差の外側領域が内側領域よりも前記基板の表面とのギャップが小さいことを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１８】
前記液浸空間内の液体は、前記第１面の内側領域に設けられる回収口を介して回収されることを特徴とする請求項１７に記載の露光方法。
【請求項１９】
前記第２面の前記第１面に対する角度は１５°〜４５°であることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２０】
前記液浸部材は、前記基板の移動に伴う前記基板の表面とのギャップの変化に応じて移動することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２１】
前記露光中、前記基板は、前記光学部材を介してパターン像が生成される所定面との相対的な位置関係が調整され、前記液浸部材は、前記基板の表面とのギャップが所定範囲内に収まるように移動することを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２２】
前記液浸部材は、前記基板の表面とのギャップが１０〜２００μｍに維持されることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の露光方法。
【請求項２３】
前記液体は、屈折率が純水よりも大きいことを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２４】
前記液体は、屈折率が１．５以上であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２５】
光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する露光装置において、
前記露光光の光路を囲むように配置されて、環状でかつ前記基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面が形成された液浸部材と、
前記液浸部材の内部に前記液体を供給して、前記光学部材と前記基板との間に液浸空間を形成する液体供給部とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２６】
光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する露光装置において、
前記光学部材と前記基板との間に前記露光光の光路を含む前記液体の液浸空間を形成するために配置され、前記基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面が形成された液浸部材と、
前記液浸空間に前記液体を供給する液体供給部とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２７】
前記傾斜面は親液性であり、前記液浸部材と前記基板との間のギャップを通って前記液浸部材の外側に漏出する前記液体の少なくとも一部が前記傾斜面に導かれることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記傾斜面の角度は、前記液浸部材と前記基板との間のギャップを通って前記液浸部材の外側に漏出する液体の前記傾斜面での表面張力と、前記液浸部材の外側の前記基板の表面での表面張力とがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記傾斜面の角度は、前記液浸部材と前記基板との間のギャップを通って前記液浸部材の外側に漏出する液体の前記傾斜面との接触角と、前記液浸部材の外側での前記基板との接触角とがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３０】
前記基板が対向して配置される前記液浸部材の一端側に段差が設けられ、
前記液浸部材の前記段差の外側領域は内側領域よりも前記基板の表面とのギャップが小さいことを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記液浸部材の一端の前記内側領域に設けられた回収口を介して前記液浸空間内の液体を回収する第１液体回収部を備えたことを特徴とする請求項３０に記載の露光装置。
【請求項３２】
前記液浸部材の前記傾斜面の少なくとも一部に、前記液体を毛管現象で吸い上げるためのスリット部が形成されたことを特徴とする請求項２５〜３１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３３】
前記スリット部を介して前記液体の回収を行う第２液体回収部を備えたことを特徴とする請求項３２に記載の露光装置。
【請求項３４】
前記傾斜面の角度は１５°〜４５°であることを特徴とする請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３５】
光学部材と液体とを介して露光光で基板を露光する露光装置において、
前記光学部材と前記基板との間に前記露光光の光路を含む前記液体の液浸空間を形成するために配置され、前記基板が対向して配置される第１面と、前記第１面と鋭角をなす第２面とを有する液浸部材と、
前記液浸部材によって形成される前記液浸空間に前記液体を供給する液体供給部とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項３６】
前記第２面は親液性であることを特徴とする請求項３５に記載の露光装置。
【請求項３７】
前記第２面の角度は、前記液浸部材の前記第１面と前記基板との間のギャップを通って前記液浸部材の外側に漏出する液体の前記第２面での表面張力と、前記液浸部材の外側の前記基板の表面での表面張力とがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする請求項３５又は３６に記載の露光装置。
【請求項３８】
前記傾斜面の角度は、前記液浸部材の前記第１面と前記基板との間のギャップを通って前記液浸部材の外側に漏出する液体の前記第２面との接触角と、前記液浸部材の外側での前記基板との接触角とがほぼ等しくなるように設定されることを特徴とする請求項３５又は３６に記載の露光装置。
【請求項３９】
前記液浸部材の前記第１面に段差が設けられ、前記段差の外側領域が内側領域よりも前記基板の表面とのギャップが小さいことを特徴とする請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４０】
前記液浸空間内の液体を前記液浸部材の前記第１面の前記内側領域に設けられる回収口を介して回収する液体回収部を備えたことを特徴とする請求項３９に記載の露光装置。
【請求項４１】
前記第２面の前記第１面に対する角度は１５°〜４５°であることを特徴とする請求項３５〜４０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４２】
前記液浸部材を前記基板の移動に伴う前記基板の表面とのギャップの変化に応じて移動する液浸部材移動部を備えたことを特徴とする請求項２５〜４１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４３】
前記露光中、前記基板と、前記光学部材を介してパターン像が生成される所定面との相対的な位置関係を調整するステージ装置と、
前記ステージ装置による前記基板の位置調整に応じて、前記液浸部材と前記基板の表面とのギャップが所定範囲内に収まるように前記液浸部材を移動する液浸部材移動部とを備えたことを特徴とする請求項２５〜４１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４４】
前記液浸部材は、前記基板の表面とのギャップが１０〜２００μｍに維持されることを特徴とする請求項４２又は４３に記載の露光装置。
【請求項４５】
前記液体は、屈折率が純水よりも大きいことを特徴とする請求項２５〜４４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４６】
前記液体は、屈折率が１．５以上であることを特徴とする請求項２５〜４５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４７】
光学部材と基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記光学部材と前記液体とを介して露光光で前記基板を露光する露光装置に装着される液浸部材であって、
前記露光光の光路を囲むように配置可能であるとともに、環状で内部に前記液浸空間を形成するための空間が形成された本体部を備え、
前記本体部の内部に前記液体の流路が形成され、
前記本体部の前記基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面が形成されたことを特徴とする液浸部材。
【請求項４８】
光学部材と基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記光学部材と前記液体とを介して露光光で前記基板を露光する露光装置に装着される液浸部材であって、
前記光学部材と前記基板との間に前記液浸空間を形成するために配置される本体部を備え、
前記本体部の内部に前記液体の流路が形成され、
前記本体部の前記基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面が形成されたことを特徴とする液浸部材。
【請求項４９】
前記傾斜面は親液性であり、
前記本体部の前記基板が対向して配置される面に段差が形成され、前記段差の外側領域が内側領域よりも前記基板の表面とのギャップが小さいことを特徴とする請求項４７又は４８に記載の液浸部材。
【請求項５０】
前記本体部の前記傾斜面の少なくとも一部に前記液体を毛管現象で吸い上げるためのスリット部が設けられたことを特徴とする請求項４７〜４９のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項５１】
前記本体部の前記傾斜面の角度は１５°〜４５°であることを特徴とする請求項４７〜５０のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項５２】
光学部材と基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記光学部材と前記液体とを介して露光光で前記基板を露光する露光装置に装着される液浸部材であって、
前記光学部材と前記基板との間に前記液浸空間を形成するために配置される本体部を備え、
前記本体部の内部に前記液体の流路が形成され、
前記本体部は前記基板が対向して配置される第１面と、前記第１面と鋭角をなす第２面とを有することを特徴とする液浸部材。
【請求項５３】
前記第２面は親液性であり、
前記本体部の前記第１面に段差が形成され、前記段差の外側領域が内側領域よりも前記基板の表面とのギャップが小さいことを特徴とする請求項５２に記載の液浸部材。
【請求項５４】
前記本体部の前記第２面の少なくとも一部に前記液体を毛管現象で吸い上げるためのスリット部が設けられたことを特徴とする請求項５２又は５３に記載の液浸部材。
【請求項５５】
前記本体部の前記第２面の角度は１５°〜４５°であることを特徴とする請求項５２〜５４のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項５６】
請求項１から２４のいずれか一項に記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項５７】
光学部材と基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記光学部材と前記液体とを介して露光光で前記基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記露光装置に装着される請求項４７から５５のいずれか一項に記載の液浸部材を清掃する工程を含むことを特徴とする露光装置のメンテナンス方法。
【請求項５８】
前記露光装置から前記液浸部材を取り出すとともに、前記液浸部材をその清掃を行った後に前記露光装置に再装着することを特徴とする請求項５７に記載の露光装置のメンテナンス方法。
【請求項５９】
前記露光装置から前記液浸部材を取り出すとともに、前記液浸部材との交換で別の液浸部材を前記露光装置に装着することを特徴とする請求項５７又は５８に記載の露光装置のメンテナンス方法。
【請求項６０】
光学部材と基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記光学部材と前記液体とを介して露光光で前記基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記露光装置に装着される請求項４７から５５のいずれか一項に記載の液浸部材を取り出すとともに、前記液浸部材をその清掃を行った後に前記露光装置に再装着することを特徴とする露光装置のメンテナンス方法。
【請求項６１】
光学部材と基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記光学部材と前記液体とを介して露光光で前記基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記露光装置に装着される請求項４７から５５のいずれか一項に記載の液浸部材を取り出すとともに、前記液浸部材との交換で別の液浸部材を前記露光装置に装着することを特徴とする露光装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光光で光学部材及び液体を介して基板を露光する露光技術及びデバイス製造技術に関する。さらに本発明は、その露光技術において、液体で満たされる液浸空間を形成するために使用できる液浸部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス及び液晶表示デバイス等の電子デバイス（マイクロデバイス）は、レチクル等のマスク上に形成されたパターンを、フォトレジスト（感光材料）が塗布されたウエハ等の基板上に転写する、所謂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おいて、マスク上のパターンを投影光学系を介して基板上に転写するために、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）、及びステップ・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）等の露光装置が使用されている。
【０００３】
この種の露光装置では、半導体デバイス等の高集積化によるパターンの微細化に伴って、年々より高い解像度（解像力）が要求されるのに応えるために、露光光の短波長化及び投影光学系の開口数（ＮＡ）の増大（大ＮＡ化）が行われて来た。しかるに、露光光の短波長化及び大ＮＡ化は、投影光学系の解像度を向上させる反面、焦点深度の狭小化を招くため、このままでは焦点深度が狭くなり過ぎて、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。
【０００４】
そこで、実質的に露光波長を短くして、かつ空気中に比べて焦点深度を広くする方法として、液浸法を利用した露光装置が開発されている。この液浸法は、液体供給機構から投影光学系の下面と基板表面との間の局所的な空間に水又は有機溶媒等の液体を供給して液浸領域を形成し、その液浸領域の液体を介して露光を行うものである。これによって液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ倍（ｎは液体の屈折率で、水の場合には１．４程度）になることを利用して解像度を向上できるとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大することができる。
【０００５】
また、従来はその液浸領域を局所的な領域に維持するために、基板表面に撥液性コートを施して、投影光学系の下面以外の基板表面には液体が広がりにくくするか（例えば、特許文献１参照）、又はその液浸領域の周囲に気体を吹き付けてエアーカーテンを形成していた（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】国際公開第２００５／１２２２２１号パンフレット
【特許文献１】特開２００５−１０９４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の如く液浸法を用いて露光処理を行う場合、解像度をより高めるためには、できるだけ高屈折率の液体で液浸領域を形成すればよい。しかしながら、高屈折率の液体の中には自然な状態での接触角が非常に小さく、種々の物体になじみ易いために、特にフォトレジスト上に形成できる適当な撥液性コートが存在しないものがある。このような液体を液浸法で使用するときには、基板表面の撥液作用のみによって液浸領域を局所的な領域に制限するのは困難である。
【０００７】
また、このような液体を用いる場合には、エアーカーテンで液浸領域を制限しても、液体が周囲に漏れ出る恐れがある。
本発明はこのような事情に鑑み、他の物体になじみ易い液体、又は適当な撥液性コートがない液体を用いた場合でも、液体の広がりを抑制して液浸法で露光を行うことができる露光技術及びデバイス製造技術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】
【０００８】
本発明による第１の露光方法は、光学部材（２）と液体（ＬＱ）とを介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光方法において、その露光光の光路を囲むように配置され、環状でかつその基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面（７２Ａ）が形成された液浸部材（７０）の内側にその液体を供給して、その光学部材とその基板との間に液浸空間を形成する第１工程と、その液浸部材とその基板との間のギャップを通ってその液浸部材の外側に漏れ出るその液体の少なくとも一部をその傾斜面で保持する第２工程とを有するものである。
【０００９】
また、本発明による第２の露光方法は、光学部材（２）と液体（ＬＱ）とを介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光方法において、その光学部材とその基板との間にその露光光の光路を含むその液体の液浸空間を形成する液浸部材（７０）の一端とその基板との間のギャップを通って、その液浸空間からその液浸部材の外側に漏出する液体の少なくとも一部を、その液浸部材の一端側でその外側面の少なくとも一部に設けられる鋭角の傾斜面（７２Ａ）で保持するものである。
【００１０】
また、本発明による第３の露光方法は、光学部材（２）と液体（ＬＱ）とを介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光方法において、その光学部材とその基板との間にその露光光の光路を含むその液体の液浸空間を形成する液浸部材（７０）の第１面（７０Ａ）とその基板との間のギャップを通って、その液浸空間からその液浸部材の外側に漏出するその液体を、その第１面と鋭角をなすその液浸部材の第２面（７２Ａ）で保持するものである。
【００１１】
これらの本発明の露光方法によれば、液浸法でその基板を露光する際に、その液浸部材の外側に漏れ出る液体の少なくとも一部はその傾斜部に導かれるため（濡れ広がるため）、その液浸部材の外側に漏出する液体の量が減少する。従って、他の物体になじみ易い液体、又は基板に塗布できる適当な撥液性コートがない液体を用いた場合でも、液体の広がりを抑制できる。
【００１２】
また、本発明による第１の露光装置は、光学部材（２）と液体（ＬＱ）とを介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光装置において、その露光光の光路を囲むように配置されて、環状でかつその基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面（７２Ａ）が形成された液浸部材（７０）と、その液浸部材の内部にその液体を供給して、その光学部材とその基板との間に液浸空間を形成する液体供給部（１０）とを備えたものである。
【００１３】
また、本発明による第２の露光装置は、光学部材（２）と液体（ＬＱ）とを介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光装置において、その光学部材とその基板との間にその露光光の光路を含むその液体の液浸空間を形成するために配置され、その基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面（７２Ａ）が形成された液浸部材（７０）と、その液浸空間にその液体を供給する液体供給部（１０）とを備えたものである。
【００１４】
また、本発明による第３の露光装置は、光学部材（２）と液体（ＬＱ）とを介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光装置において、その光学部材とその基板との間にその露光光の光路を含むその液体の液浸空間を形成するために配置され、その基板が対向して配置される第１面（７０Ａ）と、その第１面と鋭角をなす第２面（７２Ａ）とを有する液浸部材（７０）と、その液浸部材によって形成されるその液浸空間にその液体を供給する液体供給部（１０）とを備えたものである。
【００１５】
これらの本発明の露光装置によれば、その液浸部材の一端をその基板に対向させて、その液浸空間にその液体を供給すると、その液浸部材の外側に漏出する液体の少なくとも一部はその傾斜面（第２面）に導かれる（濡れ広がる）ため、本発明の露光方法が使用できる。
また、本発明による第１、第２、及び第３の液浸部材は、光学部材（２）と基板（Ｐ）との間を液体（ＬＱ）で満たして液浸空間を形成し、その光学部材とその液体とを介して露光光でその基板を露光する露光装置に装着される液浸部材である。
【００１６】
そして、本発明による第１の液浸部材は、その露光光の光路を囲むように配置可能であるとともに、環状で内部にその液浸空間を形成するための空間が形成された本体部（７０）を備え、その本体部の内部にその液体の流路（１４Ａ）が形成され、その本体部のその基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面（７２Ａ）が形成されたものである。
【００１７】
また、本発明による第２の液浸部材は、その光学部材とその基板との間にその液浸空間を形成するために配置される本体部（７０）を備え、その本体部の内部にその液体の流路（１４Ａ）が形成され、その本体部のその基板が対向して配置される一端側の外側面の少なくとも一部に鋭角の傾斜面（７２Ａ）が形成されたものである。
また、本発明による第３の液浸部材は、その光学部材とその基板との間にその液浸空間を形成するために配置される本体部（７０）を備え、その本体部の内部にその液体の流路（１４Ａ）が形成され、その本体部はその基板が対向して配置される第１面（７０Ａ）と、その第１面と鋭角をなす第２面（７２Ａ）とを有するものである。
【００１８】
本発明の液浸部材を用いて本発明の露光方法を使用できるとともに、その液浸部材は本発明の露光装置の液浸部材として使用できる。
また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の露光方法又は露光装置を用いるものである。本発明によれば、他の物体になじみ易い、又は適当な撥液性コートがないような高屈折率の液体を用いて液浸法による露光を行うことができる。従って、露光工程において、解像度をより向上し、焦点深度をより深くできるため、微細パターンを有するデバイスを高精度に、かつ高い歩留りで製造できる。
【００１９】
また、本発明による露光装置のメンテナンス方法は、光学部材（２）と基板（Ｐ）との間を液体（ＬＱ）で満たして液浸空間を形成し、その光学部材とその液体とを介して露光光でその基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、１）その露光装置に装着される本発明の液浸部材（７０）を清掃する工程、２）その露光装置に装着される本発明の液浸部材（７０）を取り出すとともに、その液浸部材をその清掃を行った後にその露光装置に再装着する工程、及び３）その露光装置に装着される本発明の液浸部材（７０）を取り出すとともに、その液浸部材との交換で別の液浸部材をその露光装置に装着する工程、のうち少なくとも一つの工程を有するものである。
【００２０】
本発明によれば、露光装置に装着されている液浸部材に仮に異物が付着しても、その清掃を行うか、又はそれを別の清浄な液浸部材と交換することによって、液浸法による露光を継続して良好に行うことができる。
なお、以上の本発明の所定要素に付した括弧付き符号は、本発明の一実施形態を示す図面中の部材に対応しているが、各符号は本発明を分かり易くするために本発明の要素を例示したに過ぎず、本発明をその実施形態の構成に限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態の一例につき図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本例のスキャニング・ステッパよりなる走査露光型の露光装置（投影露光装置）ＥＸを示し、この図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御するコンピュータを含む制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００２２】
本例の露光装置ＥＸは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する液体回収機構２０とを備えている。露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に転写している間、液体供給機構１０から供給した液体ＬＱにより投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部に、投影領域ＡＲ１よりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する。具体的には、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側終端部の光学素子２と、その像面側に配置された基板Ｐの表面との間の、露光光ＥＬの光路を含む液浸空間に液体ＬＱを満たす局所液浸方式を採用し、マスクＭを通過した露光光ＥＬをその液浸空間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に照射することによって、マスクＭのパターンを基板Ｐに投影露光する。
【００２３】
基板Ｐは、一例としてシリコンウエハ（又はガラス基板、セラミックス基板等でもよい）よりなる円形（矩形等でもよい）の平板状の基材の表面にフォトレジスト（感光材料）を塗布したものであり、必要に応じてそのフォトレジストの底面にはバックコートが形成され、その表面には保護用のトップコートが形成されている。
また、投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の近傍には、後述のノズル部材７０が配置されている。ノズル部材７０は、投影光学系ＰＬに対向して配置される基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材である。本例において、ノズル部材７０は、液体供給機構１０及び液体回収機構２０それぞれの一部を構成している。ノズル部材７０には、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐ表面に液体ＬＱを供給する供給口１３が設けられている。更にノズル部材７０には、異物を除去するための例えば金属、又はセラミックス等の親液性の多孔質材料からなる矩形のフィルタ部材（多孔部材）３０が配置され、液体ＬＱをフィルタ部材３０を介して回収する枠状の回収口２３が設けられている。また、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側、具体的にはノズル部材７０に設けられた吸引口９８を有する排気機構９０を備えている。
【００２４】
なお、以下の説明においては、一例として、ノズル部材７０の底面（下面）と基板Ｐとが対向している場合について説明するが、基板Ｐ以外の他の物体（例えば、基板ステージＰＳＴの上面など）がノズル部材７０の底面と対向している場合も同様である。以下では、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のマスクＭと基板Ｐとの走査方向（同期移動方向、図１ではその紙面に平行な方向）に沿ってＸ軸を、その走査方向に直交する非走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿ってＹ軸を取って説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に平行な方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の周りの回転（傾斜）方向をそれぞれθＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。本例では、基板Ｐの表面、並びに投影光学系ＰＬの物体面及び結像面はほぼＸＹ平面に平行であり、ＸＹ平面はほぼ水平面である。
【００２５】
まず、照明光学系ＩＬは、不図示の露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカル・インテグレータ、オプティカル・インテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。露光光ＥＬとして、本例においてはＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。露光光ＥＬとしては、それ以外に、水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）若しくはＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、又はＦ2 レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。
【００２６】
本例において、液浸領域ＡＲ２（液浸空間）に供給される液体ＬＱには、純水（水）よりも屈折率の高い液体であるデカリン(Decalin:Decahydronaphthalene)が用いられる。露光光ＥＬに対する屈折率は、水が約１．４４、デカリンが約１．６０と言われている。デカリンは、ＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、水銀ランプから射出される紫外域の輝線及びＫｒＦエキシマレーザ光等の遠紫外光（ＤＵＶ光）等も透過可能である。デカリンを用いることによって、水を用いる場合に比べて、投影光学系ＰＬの解像度を約１０％向上できるとともに、焦点深度を約１０％深くでき、その結果としてより微細なパターンを高精度に、かつ高い歩留りで基板上に形成できる。
【００２７】
ところが、デカリンのように高屈折率の液体は、一般に水と比べて物体との接触角が小さく濡れ広がり易いため、現状では、基板に塗布されているフォトレジスト上に形成できる適当な撥液性コートが存在しない。従って、液浸領域ＡＲ２に供給される液体ＬＱは、基板Ｐ上で水に比べて外側に広がり易い。本例ではその広がりを抑制するために、後述のように、ノズル部材７０の外側面に底面に対して鋭角の（さらに好ましくは親液性の）傾斜面７２Ａ，７２Ｂ等（図５参照）を設けている。
【００２８】
本発明は、液体ＬＱとしてデカリンのように露光光ＥＬに対する屈折率が１．５以上で濡れ広がり易い液体を用いる場合に特に有効である。
次に、図１において、マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持してマスクベース（不図示）上を移動可能であって、例えばマスクＭを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。マスクステージＭＳＴは、リニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微少回転可能である。そして、マスクステージＭＳＴは、Ｘ方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクＭの全面が少なくとも投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけのＸ方向の移動ストロークを有している。
【００２９】
マスクステージＭＳＴ上には移動鏡３１（ステージの端面の反射面で兼用してもよい。基板ステージＰＳＴも同様。）が設けられ、移動鏡３１に対向してその一部が配置されるレーザ干渉計３２が設けられている。マスクステージＭＳＴ（マスクＭ）の２次元方向の位置、及びθＺ方向の回転角（又はθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計３２によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計３２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置を制御する。
【００３０】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影するものであって、基板Ｐ側の先端部に設けられた光学素子（本例ではレンズ）２を含む複数の光学素子で構成されており、これらの光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。投影光学系ＰＬは、コラム３５に設けられた開口内に配置され、フランジ部ＰＦによって固定されている。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系又は拡大系であってもよいし、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、又は屈折光学素子と反射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の投影領域ＡＲ１に生成される投影像は、倒立像及び正立像のいずれでもよい。さらに投影領域ＡＲ１は、投影光学系ＰＬの視野内で光軸ＡＸを含むオンアクシス領域であるが、例えば国際公開第２００４／１０７０１１号パンフレットに開示される、いわゆるインライン型の反射屈折投影光学系と同様に、光軸ＡＸを含まないオフアクシス領域でもよい。また、本例では投影光学系ＰＬをコラム３５に載置するものとしたが、例えば国際公開第２００６／０３８９５２号パンフレットに開示されているように、図１中の位置よりも上方（＋Ｚ側）に配置されるコラム３５に対して投影光学系ＰＬを吊り下げ支持してもよい。
【００３１】
本例の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫより露出しており、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱが接触する。光学素子２は螢石で形成されている。螢石表面は液体ＬＱとの親和性が高いので、光学素子２の液体との接触面（端面）２Ａのほぼ全面に液体ＬＱを密着させることができる。なお、光学素子２は、液体ＬＱとの親和性が高い石英であってもよい。また、光学素子２の接触面２Ａに、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等を付着させる等の親液化処理を施して、液体ＬＱとの親和性をより高めるようにしてもよい。あるいは、親液化処理として、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質で薄膜を形成することで、この光学素子２の接触面２Ａにより大きい親液性を付与することもできる。
【００３２】
また、基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持して移動可能であって、ＸＹステージ５３と、ＸＹステージ５３上に搭載されたＺチルトステージ（基板テーブル）５２とを含んで構成されている。ＸＹステージ５３は、ステージベースＳＢ上に不図示の気体軸受（エアベアリング）を介して非接触支持されている。ＸＹステージ５３（基板ステージＰＳＴ）は、リニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。このＸＹステージ５３上にＺチルトステージ５２が搭載されている。Ｚチルトステージ５２は、Ｚ方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐは、Ｚチルトステージ５２上に基板ホルダＰＨを介して例えば真空吸着等により保持されている。
【００３３】
Ｚチルトステージ５２上には凹部５０が設けられており、基板Ｐを保持するための基板ホルダＰＨは凹部５０に配置されている。そして、Ｚチルトステージ５２のうち凹部５０以外の上面５１は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になる平坦面となっている。基板Ｐの周囲に基板Ｐ表面とほぼ面一の上面５１を設けたので、基板Ｐのエッジ領域Ｅを液浸露光するときにおいても、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持して液浸領域ＡＲ２を良好に形成することができる。また、基板Ｐのエッジ部とその基板Ｐの周囲に設けられた平坦面（上面）５１との間には０．１〜２ｍｍ程度の隙間があるので、その隙間に流れ込んだ液体ＬＱを回収するために、Ｚチルトステージ５２内の基板ホルダＰＨの底面側に、液体ＬＱを外部の回収装置（不図示）に排出するための配管の流入口を設けてもよい。なお、基板Ｐの表面とＺチルトステージ５２の上面５１との段差があってもよい。
【００３４】
なお、基板Ｐの表面はフォトレジストが塗布されているため、その上に塗布できる撥液性コートの種類には制限があるが、Ｚチルトステージ５２の上面５１は任意の撥液性材料から形成でき、又はその上には任意の撥液性コートを塗布できる。そこで、上面５１を液体ＬＱに対して撥液性（液体ＬＱとの接触角が例えば９０〜１３０°）にすることにより、液浸露光中における基板Ｐの外側（上面５１側）への液体ＬＱの流出を抑えることができる。また、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを円滑に回収でき、上面５１に液体ＬＱが残留する不都合を防止できる。そのように上面５１を液体ＬＱに対して撥液性にするためには、例えば上面５１をポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などの撥液性を有する材料によって形成すればよい。あるいは、上面５１の一部又は全域に対して、液体ＬＱに対して非溶解性の材料、例えばポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の撥液性材料を塗布してもよい。
【００３５】
また、基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）上には移動鏡３３が設けられており、移動鏡３３に対向してその一部が配置されるレーザ干渉計３４が設けられている。本例においては、移動鏡３３の上面も、Ｚチルトステージ５２の上面５１の上面とほぼ面一に設けられている。基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）のＸＹ平面内での位置、及び回転角はレーザ干渉計３４によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計３４の計測結果に基づいてリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの位置決めを行う。なお、レーザ干渉計３４は、例えば国際公開第１９９９／２８７９０号パンフレットに開示されているように、基板ステージＰＳＴのＺ方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転情報も計測可能としてもよい。
【００３６】
さらに、露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）に支持されている基板Ｐの表面の位置を検出する後述するオートフォーカスセンサ（以下、「ＡＦセンサ」という。）８０（図２参照）を備えている。ＡＦセンサの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはＡＦセンサの検出結果に基づいて、基板Ｐ表面のＺ方向の位置情報、及びθＸ及びθＹ方向の傾斜情報を検出し、検出結果に基づいてＺチルトステージ５２を制御する。Ｚチルトステージ５２は、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹステージ５３は基板ＰのＸ方向及びＹ方向における位置決めを行う。なお、ＺチルトステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。
【００３７】
次に、図１〜図３を参照しながら、液体供給機構１０、液体回収機構２０、及びノズルユニット６６（ノズル部材７０）について説明する。図２はノズル部材７０を示す概略斜視図、図３はノズル部材７０を底面７０Ａ側から見た斜視図である。
図１において、ノズル部材７０は、その一端（底面）側に基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）が対向して配置され、投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２を囲むように設けられた環状部材である。ノズル部材７０は、その中央部に光学素子２を配置可能な穴部７０Ｈを有している。ノズル部材７０は、液体ＬＱになじみ易い親液性の材料、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、若しくはジュラルミン等の金属、又はこれらを含む合金によって形成されている。あるいは、ノズル部材７０は、ガラス（石英）等の親液性で光透過性を有する材料によって構成されてもよい。
【００３８】
ノズル部材７０の上面の３箇所には、略Ｌ字型の連結部材６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ（図２参照）の一端が固定され、投影光学系ＰＬを支持するコラム３５の下方において、投影光学系ＰＬをＸ方向に挟むように支持板３６Ａ，３６Ｂが不図示のコラム（コラム３５とは振動的に分離されている）に固定されている。そして、一方の支持板３６Ａの底面のＹ方向に離れた２箇所に略Ｌ字型の支持部材３８Ａ，３８Ｂ（３８Ｂは不図示）が固定され、他方の支持板３６Ｂの底面に略Ｌ字型の支持部材３８Ｃが固定されている。さらに、支持部材３８Ａ〜３８Ｃに固定された例えばボイスコイルモータ方式（Ｅ字型及びＩ字型のコアを組み合わせたＥＩコア方式のモータ等でもよい。）の駆動部３９Ａ〜３９Ｃ（３９Ｂは不図示）に連結部材６８Ａ〜６８Ｃの他端が連結されている。制御装置ＣＯＮＴは、例えばＡＦセンサ８０（図２参照）の計測値に基づいて駆動部３９Ａ〜３９Ｃを駆動する。駆動部３９Ａ〜３９Ｃはそれぞれ独立に連結部材６８Ａ〜６８ＣをＺ方向に所定のストローク内で駆動する。これによって、ノズル部材７０のＺ方向の位置と、θＸ及びθＹ方向の角度とを制御することができる。ノズル部材７０及び連結部材６８Ａ〜６８Ｃを含んでノズルユニット６６が構成され、支持部材３８Ａ〜３８Ｃ及び駆動部３９Ａ〜３９Ｃを含んで、ノズルユニット６６（ノズル部材７０）のＺ方向の位置及びレベリングを制御するノズル移動機構３７が構成されている。
【００３９】
本例では、走査露光方法でかつ液浸法で露光中に、ノズル部材７０の底面と基板Ｐの表面との隙間が所定範囲内に維持されるように、ノズル移動機構３７を介してノズルユニット６６の位置及び角度が制御される。なお、基板Ｐの平面度が良好な場合、又はノズル部材７０の外部への液体ＬＱの漏れ量が少ないような場合（詳細後述）には、ノズル移動機構３７を設けることなく、ノズルユニット６６は単に計測系支持板３６に固定するのみでもよい。なお、ノズルユニット６６は、移動機構３７及び／又は防振機構を介して、又は直接にコラム３５等に固定してもよい。なお、本例ではコラム３５と振動的に分離されるコラム、例えば露光装置の設置面にコラム３５とは独立に防振機構を介して固定されるコラムにノズルユニット６６を設けているが、前述の如く図１の露光装置がコラム３５に対して投影光学系ＰＬを吊り下げ支持する構成である場合、例えば投影光学系ＰＬとは独立にコラム３５から吊り下げ支持されるフレームにノズルユニット６６を設けてもよい。
【００４０】
図２において、液体供給機構１０は、液体ＬＱを投影光学系ＰＬの像面側に供給するためのものであって、液体ＬＱを送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続し、他端部をノズル部材７０の内部に形成された供給流路１４Ａ，１４Ｂの一端部に接続した供給管１２Ａ，１２Ｂ（図１では供給管１２で表されている）と、ノズル部材７０に形成され、供給流路１４Ａ，１４Ｂの他端部に接続し、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐ表面と略平行に、すなわちＸＹ平面に略平行に液体ＬＱを吹き出す供給口１３Ａ，１３Ｂ（図３参照）とを備えている。供給口１３Ａ，１３Ｂは図１では供給口１３で表されている。液体供給部１１は、液体ＬＱを収容するタンク、供給する液体ＬＱの温度を調整する温調装置、液体ＬＱ中の異物を除去するフィルタ装置、及び加圧ポンプ等を備えている。基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２を形成する際、液体供給機構１０は、ノズル部材７０に形成された供給口１３Ａ，１３Ｂより、投影光学系ＰＬの像面側の光学素子２とその像面側に配置された基板Ｐとの間に液体ＬＱを供給する。なお、露光装置ＥＸの液体供給機構１０は、タンク、温調装置、フィルタ装置、加圧ポンプなどのすべてを備えている必要はなく、それらの少なくとも一部を露光装置ＥＸが設置される工場などの設備で代用してもよい。
【００４１】
液体回収機構２０は、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収するためのものであって、液体ＬＱを回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部を接続し、他端部をノズル部材７０の内部に形成された回収流路２４（図３参照）の一端部に接続した回収管２２と、ノズル部材７０の底面に形成され、前記回収流路２４の他端部に接続した回収口２３（図１参照）とを備えている。液体回収部２１は、例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。なお、真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプなどの真空系、気液分離器、タンクを設けずに、それらの少なくとも一つを露光装置ＥＸが配置される工場の設備で代用してもよい。液浸領域ＡＲ２が投影光学系ＰＬの像面側の所定空間内に形成されるように、液体回収機構２０は、ノズル部材７０に形成された回収口２３を介して、液体供給機構１０より供給された液体ＬＱを所定量回収する。
【００４２】
ノズル部材７０の穴部７０Ｈの内側面と投影光学系ＰＬの光学素子２の側面２Ｔとの間には、光学素子２とノズル部材７０とを振動的に分離するために隙間が設けられている。また、ノズル部材７０を含む液体供給機構１０及び液体回収機構２０と、投影光学系ＰＬとはそれぞれ別の支持機構で支持されており、振動的に分離されている。これにより、ノズル部材７０を含む液体供給機構１０及び液体回収機構２０で発生した振動が、投影光学系ＰＬ側に伝達することを防止している。また、ノズル部材７０の穴部７０Ｈと光学素子２の側面２Ｔとの間の隙間には、金属イオンの溶出が少ない材料で形成されたＶリングやＯリングなどのシール部材（パッキン）が配置されており、液浸領域ＡＲ２を形成する液体ＬＱがその隙間から漏出するのを防止するばかりでなく、その隙間から液浸領域ＡＲ２を形成する液体ＬＱ中に気体（気泡）が混入することを防止している。また、そのシール部材は可撓性を有するため、光学素子２に対してＺ方向にノズル部材７０が所定のストローク内で相対移動することが許容されている。
【００４３】
図３に示すように、基板Ｐが対向して配置されるノズル部材７０の底面７０ＡにはＹ方向を長手方向とする凹部７７が形成され、その内側にさらに深い凹部７８が形成され、図２の穴部７０Ｈは凹部７８の中央を貫通している。また、凹部７８は、Ｙ軸に平行に対向する内側面７９Ｘ、Ｘ軸に平行に対向する内側面７９Ｙ、及び内側面７９Ｘと内側面７９Ｙとを接続する傾斜面（テーパ面）７９Ｔよりなる内側面７９を有している。
【００４４】
また、２つの円形状の供給口１３Ａ，１３Ｂは、凹部７８を形成するＹＺ平面にほぼ平行な内側面７９Ｘ（投影領域ＡＲ１に対して走査方向（Ｘ方向）側の面）に、Ｙ方向に並んで設けられている。
【００４５】
ノズル部材７０の内部には、供給口１３Ａ，１３Ｂに連通する２つの供給流路１４Ａ，１４Ｂが形成され、供給流路１４Ａ，１４Ｂは供給管１２Ａ，１２Ｂに連結され、供給管１２Ａ，１２Ｂの途中には、液体供給部１１から送出され、供給口１３Ａ，１３Ｂのそれぞれに対する単位時間あたりの液体供給量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ設けられている。流量制御器１６Ａ，１６Ｂによる液体供給量の制御は制御装置ＣＯＮＴの指令の下で行われる。本例においては、供給口１３Ａ，１３ＢのＹ方向における間隔は、少なくとも投影領域ＡＲ１のＹ方向の長さより長くなっている。液体供給機構１０は、供給口１３Ａ，１３Ｂのそれぞれより基板Ｐの上方で液体ＬＱを同時に供給可能である。
【００４６】
また、凹部７７は、ノズル部材７０の底面７０Ａに段差７３（図５参照）によって境界部が設定されており、底面７０Ａと基板Ｐとの間隔は凹部７７の内面（ＸＹ平面と略平行な平坦な面）と基板Ｐとの間隔よりも狭く設定されている。そして、回収口２３は、その凹部７７の内面に、供給口１３Ａ，１３Ｂ及び投影領域ＡＲ１を囲むように、かつ凹部７８の外側に環状に形成されている。また、回収口２３の全面を覆うように環状のフィルタ部材３０が配置されている。液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱは、供給口１３Ａ，１３Ｂを介して、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１と回収口２３との間で供給される。
【００４７】
投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ方向（非走査方向）を長手方向とする矩形状に設定されており、液体ＬＱが満たされた液浸領域ＡＲ２は、投影領域ＡＲ１を含むように実質的に環状の回収口２３で囲まれた領域内であって且つ基板Ｐの露光中は基板Ｐ上の一部に局所的に形成される。なお、液浸領域ＡＲ２は少なくとも投影領域ＡＲ１を覆っていればよく、必ずしも回収口２３で囲まれた領域全体が液浸領域にならなくてもよい。
【００４８】
また、凹部７８の内面（ＸＹ平面と略平行な平坦な面）は、光学素子２の液体接触面２Ａ、及び凹部７７の内面より高い位置に（基板Ｐに対して遠くなるように）形成されている。そして、光学素子２の液体接触面２Ａは、凹部７８の内面より基板Ｐ側に露出している。
さらに、光学素子２の液体接触面２Ａと凹部７７の内面との間にも段差が生じている。そのため、基板Ｐ表面と光学素子２の液体接触面２Ａとの距離が、その基板Ｐ表面と凹部７７の内面との距離よりも長くなっている。
【００４９】
液浸領域ＡＲ２を形成したとき、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱは凹部７８及び凹部７７に接触する。そのため、凹部７８及び凹部７７は、光学素子２の液体接触面２Ａ同様、親液性を有している。すなわち、ノズル部材７０の底面のうち少なくとも凹部７８及び凹部７７に対して親液化処理が施されている。なお、ノズル部材７０自体が親液性の材料で形成されている場合には、凹部７８，７７に親液化処理をしなくてもよい。
【００５０】
本例の露光装置ＥＸは、図２に示すように、基板ステージＰＳＴに保持されている基板Ｐ表面の面位置情報を検出する所謂斜入射方式のＡＦセンサ８０を備えている。ＡＦセンサ８０は、液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介して基板Ｐに斜め方向から検出光Ｌａを投光する投光部８１と、基板Ｐで反射した検出光Ｌａの反射光を受光する受光部８２とを備えている。なお、ＡＦセンサ８０の構成としては、例えば特開平８−３７１４９号公報に開示されているものを用いることができる。また、ＡＦセンサ８０は液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱを介することなく基板Ｐの面位置情報を検出する構成としてもよい。
【００５１】
ノズル部材７０のうち、−Ｙ方向側及び＋Ｙ方向側の側面７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれには、中央（投影光学系ＰＬ側）に向かう凹部７５，７６が形成されている。一方の凹部７５にはＡＦセンサ８０の投光部８１から射出された検出光Ｌａを透過可能な第１光学部材８３が設けられ、他方の凹部７６には基板Ｐ上で反射した検出光Ｌａを透過可能な第２光学部材８４が設けられている。
【００５２】
そして、図３に示すように、ノズル部材７０の底面に形成された凹部７８の＋Ｙ方向の内側面７９Ｙの一部には、図２の凹部７６に配置された第２光学部材８４を露出させるための開口部７９Ｋが形成され、凹部７８の−Ｙ方向の内側面７９Ｙの一部には、凹部７５に配置された第１光学部材８３を露出させるための開口部（不図示）が形成されている。図２に示す例では、投光部８１及び受光部８２は、投影領域ＡＲ１を挟んで±Ｙ方向側のそれぞれにおいて投影領域ＡＲ１に対して離れた位置に設けられている。上述のように図１の制御装置ＣＯＮＴは、ＡＦセンサ８０によって検出された基板Ｐ上の複数の点でのフォーカス位置に基づいて、基板Ｐ表面のＺ方向の位置情報と、θＸ，θＹ方向の傾斜情報とを求めることができる。なお、本例においては、ＡＦセンサ８０の検出光Ｌａは、ＹＺ平面に略平行に照射されるが、ＸＺ平面に略平行に照射されてもよい。
【００５３】
上述したように、図２中の光学部材８３及び８４はＡＦセンサ８０の光学系の一部を構成しているとともに、ノズル部材７０の一部を構成している。換言すれば、本例においては、ノズル部材７０の一部がＡＦセンサ８０の一部を兼ねている。そして、ノズル部材７０の底面に凹部７８を設けたことにより、ＡＦセンサ８０は検出光Ｌａを所定の入射角で基板Ｐ上の所望領域に円滑に照射することができる。
【００５４】
また、本例ではＡＦセンサ８０が複数の計測点でそれぞれ基準面、例えば投影光学系ＰＬの結像面に対する基板ＰのＺ方向の相対位置を検出し、その結像面とノズル部材７０の底面７０Ａとの位置関係は既知である（但し、結像面、及び／又はノズル部材７０の移動に応じて更新される）ので、ＡＦセンサ８０の計測結果からノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面との間隔ｇを求めることができる。そして、この求めた間隔ｇが後述の式（１）を満たす設定値に維持されるようにノズル部材７０を移動することにより、ノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐとの接触を回避することが可能となっている。なお、本例ではその間隔ｇを計測するギャップセンサをＡＦセンサ８０で兼用しているが、ＡＦセンサ８０とは別にそのギャップセンサ（後述）を設けてもよい。また、基板Ｐの表面が配置される投影光学系ＰＬの結像面と、ノズル部材７０の底面７０Ａとの間隔が上記接触を回避するのに十分大きければ、上記間隔ｇの計測装置（及び前述のノズル移動機構３７）を設けなくてもよい。
【００５５】
また、図２において、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面側の気体を排気する排気機構９０を備えている。排気機構９０は、例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、回収された液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体ＬＱを収容するタンク等を備えた排気部９１を備えている。なお、真空系として、露光装置ＥＸに真空ポンプ等の真空系、気液分離器、タンクを設けずに、それらの少なくとも一つを露光装置ＥＸが配置される工場の設備で代用してもよい。
【００５６】
排気部９１には、２つの回収管９５Ａ，９５Ｂ（図１では回収管９５で表されている）の一端部が接続されており、回収管９５Ａ，９５Ｂの他端部はノズル部材７０の内部に形成されている回収流路９６Ａ，９６Ｂの一端部に接続されている。回収流路９６Ａ，９６Ｂの一端部はノズル部材７０の凹部７５及び７６内に形成されている。
図３に示すように、ノズル部材７０の凹部７８において、投影光学系ＰＬの光学素子２の近傍に２つの吸引口９８Ａ，９８Ｂ（図１では吸引口９８で表されている）が設けられ、吸引口９８Ａ，９８Ｂは、ノズル部材７０内に形成されている回収流路９６Ａ，９６Ｂの他端部にそれぞれ接続されている。この結果、吸引口９８Ａ，９８Ｂのそれぞれは、回収流路９６Ａ，９６Ｂ、及び図２の回収管９５Ａ，９５Ｂを介して排気部９１に接続されている。排気部９１を駆動することにより、光学素子２の近傍に配置されている吸引口９８Ａ，９８Ｂを介して、投影光学系ＰＬの像面側の気体を排出（吸引、負圧化）することができる。また、排気部９１は真空系及び気液分離器を備えているため、吸引口９８Ａ，９８Ｂを介して投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収することもできる。
【００５７】
吸引口９８Ａ，９８Ｂは、凹部７８において、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１の近傍に設けられており、非走査方向（Ｙ方向）に関して投影領域ＡＲ１の両側にそれぞれ設けられている。また、吸引口９８Ａ，９８Ｂは、供給口１３Ａ，１３Ｂに対応して複数（図３では２つ）設けられている。
本例において、ノズル部材７０（ノズルユニット６６）は、液体供給機構１０、液体回収機構２０、及び排気機構９０それぞれの一部を構成している。そして、液体供給機構１０を構成する供給口１３Ａ，１３Ｂは、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐ表面と略平行に液体ＬＱを噴き出すことで、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する。また、液体回収機構２０を構成する回収口２３は、投影領域ＡＲ１、供給口１３Ａ，１３Ｂ、及び吸引口９８Ａ，９８Ｂを囲むように設けられている。
【００５８】
液体供給部１１及び流量制御器１６Ａ，１６Ｂの動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。基板Ｐ上に液体ＬＱを供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１より液体ＬＱを送出し、供給管１２Ａ，１２Ｂ及び供給流路１４Ａ，１４Ｂを介して、供給口１３Ａ，１３Ｂより投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する。なお、供給口１３Ａ，１３Ｂを基板Ｐに対向するように、又は斜めに設け、液体ＬＱを基板Ｐの表面にほぼ垂直に又は斜めに噴き出すようにしてもよい。
【００５９】
液体回収部２１の液体回収動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、液体回収部２１による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。回収口２３から回収された基板Ｐ上の液体ＬＱは、図３のノズル部材７０の回収流路２４及び回収管２２を介して液体回収部２１に回収される。
本例においては、回収口２３は環状に形成されており、その回収口２３に接続する回収流路２４、回収管２２、及び液体回収部２１のそれぞれは１つずつ設けられた構成であるが、回収口２３を複数に分割し、複数に分割された回収口２３の数に応じて、回収管２２を設けるようにしてもよい。なお、回収口２３を複数に分割した場合であっても、それら複数の回収口２３が、投影領域ＡＲ１、供給口１３Ａ，１３Ｂ、及び吸引口９８Ａ，９８Ｂを囲むように配置されていることが好ましい。
【００６０】
図４は、図３のノズル部材７０に形成された供給口１３Ａ，１３Ｂと吸引口９８Ａ，９８Ｂとの位置関係を示す底面図であり、図４において、本例においては、吸引口９８Ａ及び供給口１３Ａと、吸引口９８Ｂ及び供給口１３ＢとがそれぞれほぼＸ軸に平行な直線に沿って並ぶように設けられている。
供給口１３Ａ，１３Ｂのそれぞれは、ほぼ＋Ｘ方向側を向く内側面７９Ｘに設けられており、液体供給部１１から送出された液体ＬＱを、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐ表面と略平行に噴き出す。そして、一方の供給口１３Ａは、凹部７８を囲む内側面のうち、その供給口１３Ａの近傍に配置されている＋Ｙ方向側を向く内側面７９Ｙに向かって液体ＬＱを噴き出す。また、他方の供給口１３Ｂは、供給部１３Ａと対称に−Ｙ方向側を向く内側面７９Ｙに向かって液体ＬＱを噴き出す。すなわち、供給口１３Ａ，１３Ｂのそれぞれは、ＸＹ平面と略平行に、且つＸ方向に対して傾斜方向に、液体ＬＱを吹き出している。さらに、供給口１３Ａ，１３Ｂのそれぞれは複数のテーパ面７９Ｔのうち最も近くに設けられているテーパ面７９Ｔａに沿うようにして液体ＬＱを噴き出し、その噴き出した液体ＬＱをそれぞれの近傍に配置されている内側面７９Ｙに当てている。
【００６１】
供給口１３Ａ及び１３Ｂから内側面７９に向かって噴き出された液体ＬＱにより、液体ＬＱ中に渦流ＶＦが形成され、渦流ＶＦの中心付近がそれぞれ吸引口９８Ａ及び９８Ｂに位置するように、吸引口９８Ａ及び９８Ｂが配置されている。従って、吸引口９８Ａ及び９８Ｂから図２の排気部９１に気体を吸引することによって、渦流ＶＦの一部は排気部９１に吸引されて、渦流ＶＦが安定に維持される。その結果、液浸領域ＡＲ２に液体ＬＱが常に安定に供給される。
【００６２】
図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５において、ノズル部材７０の内部に形成された供給流路１４Ａは、その一端部が供給管１２Ａに接続され、他端部が液体の供給口１３Ａに接続されている。図２の供給管１２Ｂ、供給流路１４Ｂ、及び供給口１３Ｂも同様の構成である。また、ノズル部材７０内の回収流路２４はその一端部が回収管２２に接続されており、他端部が回収口２３の一部に接続されている。回収流路２４には、回収口２３の他の複数箇所に連通する複数の分岐流路２４ｓも接続されており、基板Ｐ上の液体ＬＱはその周囲の気体（空気）とともにフィルタ部材３０を＋Ｚ方向に通過した後、回収口２３の全面からほぼ均一に回収流路２４及び回収管２２を介して液体回収部２１に吸引回収される。なお、ノズル部材７０内に複雑な経路の供給流路１４Ａ，１４Ｂ及び回収流路２４（分岐流路２４ｓ）を形成するために、ノズル部材７０を例えば複数個の部材をＺ方向に積み重ねて製造してもよい。
【００６３】
図５において、ノズルユニット６６を構成するノズル部材７０の底面７０Ａの中央（投影光学系ＰＬ側）に、環状の段差７３を境界部として基板Ｐの表面（ＸＹ平面）にほぼ平行な凹部７７が形成され、凹部７７の中央に環状の内側面７９を境界部として凹部７８が形成され、凹部７８の中央部に投影光学系ＰＬの先端の光学素子２を通すための穴部７０Ｈが形成されている。また、段差７３の内側である凹部７７及び凹部７８の内部の液浸空間に図１の液体ＬＱが供給されて図１の液浸領域ＡＲ２が形成される。そして、段差７３に近い凹部７７の外周部に環状の回収口２３が形成され、回収口２３の内側の内側面７９に供給口１３Ａ，１３Ｂ（図３参照）が形成されている。従って、本例では、ノズル部材７０の底面７０Ａに設けられた段差７３の内側において、液浸空間を形成するための液体ＬＱの供給及び回収が行われているため、構成が簡素化されている。
【００６４】
なお、段差７３を囲むように底面７０Ａに環状の凹部を設け、この凹部に液体ＬＱの回収口２３を設けることも可能である。この構造は複雑であるが、液体ＬＱの回収率を向上できる。
また、上述のようにノズル部材７０の液浸領域ＡＲ２を形成するための凹部７７及び７８には親液化処理が施されているが、その外側のノズル部材７０の底面７０Ａには、外周のエッジ部を除いた全域に液体ＬＱをはじく撥液化処理が施されている。従って、底面７０Ａは、その内側の凹部７７及び７８及び光学素子２の液体接触面２Ａよりも、液体ＬＱに対する親和性が低い撥液性を有している。底面７０Ａに対する撥液化処理としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、シリコン系樹脂材料等の液体ＬＱに対して非溶解性の撥液性材料を塗布するか、あるいは前記撥液性材料からなる薄膜（単層又は複数層）を被着する等の処理が挙げられる。
【００６５】
しかしながら、本例の液体ＬＱは高屈折率で、図５において、基板Ｐの基材ＳＵに塗布されたフォトレジストＰＲ上に塗布できる適当な撥液性コートが現状では存在しないため、ノズル部材７０の凹部７７に供給された液体ＬＱが底面７０Ａと基板Ｐの表面との、間隔ｇのギャップ（流路）を通過して、ノズル部材７０の外側に漏れ出す恐れがある。そこで、漏れ出した液体ＬＱの広がりを抑制するために、底面７０Ａに隣接するノズル部材７０の走査方向（Ｘ方向）の側面は、底面７０Ａに対して９０°より小さい鋭角の所定角度θで交差する傾斜面７２Ａ，７２Ｂとされている。
【００６６】
また、傾斜面７２Ａ，７２Ｂは、液体ＬＱに対して親液性である（接触角が９０°以下である）ことが好ましい。本例では、傾斜面７２Ａ，７２Ｂの液体ＬＱに対する親液性は、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親液性よりも高く設定されている。親液性が高いとは、液体に対する付着力（原子を単原子分子とみなした場合の分子間力）が大きく液体の接触角が小さいことを意味する。言い換えると、親液性が高い物体上では見かけ上で表面張力が小さくなる。従って、仮に傾斜面７２Ａ（面Ａとする）及び基板Ｐの表面（面Ｂとする）をともに水平に保持した状態で、面Ａ及び面Ｂ上に同じ量の液体ＬＱを滴下すると、面Ａ上の液体ＬＱの広がり半径の方が面Ｂ上の液体ＬＱの広がり半径よりも大きくなる。すなわち、面Ａ上で液体ＬＱを広げようとする付着力の方が、面Ｂ上で液体ＬＱを広げようとする付着力よりも大きいことになる。
【００６７】
具体的に、ノズル部材７０自体が、上記のように液体ＬＱに対して親液性の材料、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、若しくはジュラルミン等の金属、これらを含む合金、又はガラス（石英）等の材料から形成されている場合には、傾斜面７２Ａ，７２Ｂの液体ＬＱに対する親液性はそのままで基板Ｐの表面の親液性よりも高くなる。一方、ノズル部材７０自体が、親液性があまり高くない材料から形成されている場合には、傾斜面７２Ａ，７２Ｂには、予め例えばＭｇＦ2、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等を付着させる等の親液化処理が施されて、その親液性が基板Ｐの表面の親液性よりも高くなっている。
【００６８】
なお、傾斜面７２Ａ，７２Ｂの親液性と基板Ｐの表面の親液性との差を広げるために、基板Ｐの表面に例えば液体ＬＱに対して有効な撥液性コートを形成してもよい。これにより、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する親液性が僅かでも低下すれば、傾斜面７２Ａ，７２Ｂの親液性を相対的に高めることが可能である。このように、傾斜面７２Ａ，７２Ｂの親液性を基板Ｐの表面の親液性よりも大きくすることによって、ノズル部材７０の外側に漏れ出る液体ＬＱのうちで傾斜面７２Ａ，７２Ｂ上に流出して（濡れ広がり）保持される液体の割合を高めることができる。液体は表面張力によって一体化しようとするため、これによってノズル部材７０の外側に漏れ出る液体ＬＱの量が減少する。
【００６９】
また、基板Ｐを液浸法で露光する際に、ノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面とのギャップから外側に漏れ出る液体ＬＱの量を減少するためには、底面７０Ａと基板Ｐの表面との間隔ｇをできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、露光中に基板Ｐは投影光学系ＰＬの像面に平行なＸ方向に移動（相対移動）するとともに、基板Ｐの表面にはそれまでの工程によって微小な凹凸が形成されているため、間隔ｇを小さくし過ぎると、基板ＰのＸ方向への移動によって底面７０Ａが基板Ｐの表面に接触する恐れがある。そこで、その間隔ｇは、一例として以下のような所定の範囲内に収めることが好ましい。
【００７０】
１０μｍ≦ｇ≦２００μｍ  …（１）
その間隔ｇが式（１）の下限よりも小さくなると、走査露光時に基板ＰがＸ方向に移動したときに、底面７０Ａが基板Ｐの表面に接触する恐れがある。また、間隔ｇが式（１）の上限よりも大きくなると、底面７０Ａと基板Ｐの表面との間から外側に漏れ出る液体ＬＱの量が大きくなり過ぎる恐れがある。なお、例えば液体回収機構２０による液体ＬＱの回収速度を高めたような場合には、その間隔ｇを式（１）の上限よりも大きくしてもよい。また、前述の如くその間隔ｇの検出及び調整が可能である場合には、その間隔ｇを式（１）の下限よりも小さくしてもよい。
【００７１】
また、本例では、走査露光時に基板ＰがＸ方向に移動しても、その間隔ｇがノズル部材７０の底面７０Ａでほぼ式（１）内で予め指定された値の付近に維持されるように、図２のＡＦセンサ８０の計測値に基づいて、制御装置ＣＯＮＴがサーボ方式でノズル移動機構３７を介してノズル部材７０に固定された連結部材６８Ａ〜６８ＣをＺ方向に駆動する。
なお、ノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面との間隔をより正確に制御するために、図５に示すように、底面７０Ａの３箇所に例えば静電容量型のギャップセンサ７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ（７４Ｃは不図示）を設けても良い。液体ＬＱの誘電率は気体の誘電率よりも高いため、ギャップセンサ７４Ａ，７４Ｂ等の計測値は、液体ＬＱの既知の誘電率によって補正される。この場合、ギャップセンサ７４Ａ，７４Ｂ等の計測値に基づいて制御装置ＣＯＮＴがノズル移動機構３７をサーボ方式で駆動することによって、ノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面との間隔ｇをより正確に目標値に制御できる。なお、ギャップセンサ７４Ａ，７４Ｂ等の代わりに、例えば基板ＰのフォトレジストＰＲを感光させない波長域の光を用いた光学式のセンサ等を用いてもよい。また、ノズル部材７０のＺ方向の位置情報（傾斜情報を含む）を計測する不図示のセンサ、及び基板ステージＰＳＴ（Ｚチルトステージ５２）のＺ方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転量（ローリング量、ピッチング量）を計測可能なレーザ干渉計３４の両計測結果からその間隔ｇを求めてもよい。
【００７２】
また、傾斜面７２Ａ，７２Ｂが底面７０Ａに対してなす所定の角度θの好ましい範囲は、一例として以下の通りである。図５の例では角度θは略３５°に設定されている。
１５°≦θ≦４５°  …（２）
角度θが式（２）の下限よりも小さいと、ノズル部材７０の底面７０Ａの外周が大きくなり過ぎる恐れがある。また、角度θが式（２）の上限よりも大きいと、ノズル部材７０の外側に漏れ出した液体ＬＱが殆ど傾斜面７２Ａ，７２Ｂには濡れ広がらなくなるため、液体ＬＱの広がりを抑制する効果が小さくなる。なお、傾斜面７２Ａ，７２Ｂは平面ではなく、ほぼ凹面、凸面、波状の面、又は粗い面（例えば擦りガラスのような面）であってもよく、これらの場合にはその平均的な面の角度が底面７０Ａ（基板Ｐの表面）に対して鋭角で、好ましくは式（２）を満たしていればよい。
【００７３】
ここで、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、液体ＬＱに対する傾斜面７２Ａ，７２Ｂの親液性と角度θとの関係につき説明する。
ノズル部材７０の底面と基板Ｐの表面との間のギャップを通過して、図７（Ａ）に示すように、ノズル部材７０の外側に液体ＬＱが漏出した場合、液体ＬＱには傾斜面７２Ａに対する付着力Ｆ２と、基板Ｐの表面に対する付着力Ｆ１とが作用するが、液体ＬＱは表面張力によってほぼ一体化している。また、傾斜面７２Ａは基板Ｐの表面に角度θで傾斜しているため、付着力Ｆ２を基板Ｐの表面に平行な（水平方向の）力Ｆ２Ｘと鉛直方向の力Ｆ２Ｚとに分解すると、角度θを用いて力Ｆ２Ｘ，Ｆ２Ｚは次のようになる。
【００７４】
Ｆ２Ｘ＝Ｆ２・cos θ，Ｆ２Ｚ＝Ｆ２・sin θ  …（３）
この場合、傾斜面７２Ａ上に液体ＬＱの一部が濡れ広がるだけでも、基板Ｐ上での液体ＬＱの広がりは少なくなる。さらに、傾斜面７２Ａに対する水平方向の付着力Ｆ２Ｘが、基板Ｐに対する付着力Ｆ１以上になるときに液体ＬＱは全体として傾斜面７２Ａ側に留まろうとする。従って、以下の関係が成立することが好ましい。なお、角度θは鋭角であるため、cos θの符号は正である。また、傾斜面７２Ａは撥液性ではないため、Ｆ２の符号は正である。
【００７５】
Ｆ２・cos θ≧Ｆ１  …（４）
仮に基板Ｐの表面が撥液性であれば、付着力Ｆ１の符号は負となって、式（４）は常に成立する。本例では力Ｆ１の符号が正であるため、式（４）が成立する範囲の角度θの最大値はarccos（Ｆ１／Ｆ２）となる。これは、液体ＬＱに対する傾斜面７２Ａの親液性（付着力Ｆ２）と基板Ｐの表面の親液性（付着力Ｆ１）との差が大きい程、角度θを大きくできることを意味する。
【００７６】
角度θがその最大値の状態では、液体ＬＱをノズル部材７０側に引き留めながら、ノズル部材７０の底面積を小さくできる。また、液体ＬＱ中では付着力を相殺するように表面張力が作用しているため、その角度θが最大値の状態では、傾斜面７２Ａ側での液体ＬＱの表面張力の水平成分と、基板Ｐ側での液体ＬＱの表面張力とがほぼ等しいとも言うことができる。この状態では、傾斜面７２Ａに対する液体ＬＱの接触角と基板Ｐに対する液体ＬＱの接触角とがほぼ等しいと言うことも可能である。
【００７７】
また、図７（Ａ）の状態から液体ＬＱが傾斜面７２Ａに沿って上方に濡れ広がり、図７（Ｂ）に示すように、傾斜面７２Ａ上の液体ＬＱの荷重ＦＧと鉛直方向の付着力Ｆ２Ｚとが等しくなったときに、液体ＬＱの大部分はそのまま傾斜面７２Ａ上に保持される。ただし、液体ＬＱの一部はさらに上方に濡れ広がる。また、液体ＬＱは表面張力によって一体化しようとするため、さらにノズル部材７０の外側へ漏出する液体ＬＱの量が増えた場合には、図７（Ｃ）に示すように、傾斜面７２Ａ上に保持される液体ＬＱの量が増えて荷重ＦＧが大きくなるため、傾斜面７２Ａ上の液体ＬＱの重心位置は低下する。
【００７８】
なお、図５の傾斜面７２Ａの代わりに、例えば図８の変形例に示すように、ノズル部材７０の基板Ｐに近い外側面の一部に設けた傾斜面７２Ａ１を使用してもよい。図８において、傾斜面７２Ａ１の先端部の角度θは鋭角であり、傾斜面７２Ａ１は、液体ＬＱを収容するための凹部７２Ａ２を介して、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）に垂直な側面７２Ａ３に固定されている。また、傾斜面７２Ａ１も好ましくは親液性であり、傾斜面７２Ａ１上を通って凹部７２Ａ２に蓄積された液体ＬＱは、回収管６４Ａによって図５の液体回収部２１に回収される。この図８の構成によれば、ノズル部材７０の底面の外周をあまり大きくすることなく、傾斜面７２Ａ１の角度θをほぼ０°に近い角度まで小さくすることができ、液体ＬＱの回収能力を向上できる。
【００７９】
また、図２に示すように、ノズル部材７０の傾斜面７２Ａ，７２Ｂに隣接する側面も、それぞれ底面７０Ａに対して鋭角（式（２）の範囲の角度θが好ましい）で傾斜するとともに、傾斜面７２Ａ，７２Ｂと同様の液体ＬＱに対する親液性を有する傾斜面７２Ｃ，７２Ｄ，７２Ｅ，７２Ｆとされている。しかしながら、それらの側面を傾斜面７２Ｃ〜７２Ｆとすることなく、底面７０Ａに垂直な面としておいてもよい。また、ノズル部材７０の非走査方向（Ｙ方向）の側面７２Ｇ，７２Ｈは底面７０Ａに対して垂直であるが、この側面７２Ｇ，７２Ｈを傾斜面７２Ａ，７２Ｂと同様に、底面７０Ａに対して鋭角で傾斜した好ましくは親液性の傾斜面としてもよい。
【００８０】
次に、上述した構成を有する図１の露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について、図５に対応する図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。なお、図６（Ａ）、（Ｂ）では、図２の供給管１２Ａ，１２Ｂを供給管１２、供給流路１４Ａ，１４Ｂを供給流路１４、回収管９５Ａ，９５Ｂを回収管９５で表し、図３の供給口１３Ａ，１３Ｂを供給管１３、吸引口９８Ａ，９８Ｂを吸引口９８で表す。
【００８１】
図１において、マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされるとともに、基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされた後、基板Ｐの液浸法による走査露光処理を開始するに際し、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０を駆動し、基板Ｐ上に対する液体ＬＱの供給を開始する。液体供給機構１０の液体供給部１１から供給された液体ＬＱは、図６（Ａ）に示すように、供給管１２及び供給流路１４を流れた後、供給口１３より投影光学系ＰＬの像面側に供給される。
【００８２】
図１の制御装置ＣＯＮＴは、液浸領域ＡＲ２を形成するために液体供給機構１０を使って液体ＬＱの供給を開始するときに、液体回収機構２０の液体回収部２１を駆動するとともに、排気機構９０の排気部９１を駆動する。真空系を有する排気部９１が駆動されることにより、図６（Ａ）の投影光学系ＰＬの像面側の光学素子２近傍に設けられている吸引口９８から、投影光学系ＰＬの像面側近傍の空間の気体が排出され（排気され）、その空間が負圧化される。従って、ノズル部材７０の内部に液体ＬＱを円滑に供給することができ、投影光学系ＰＬの像面側に形成される液浸領域ＡＲ２上の液浸空間に気体部分が残ったり、液浸領域ＡＲ２を形成するための液体ＬＱ中に気泡が混入する不都合を防止することができる。
【００８３】
また、本例においては、液体供給機構１０は、ノズル部材７０内の供給口１３より液体ＬＱを基板Ｐ表面と略平行に噴き出しており、吸引口９８は噴き出された液体ＬＱによって形成される渦流の中心付近に設けられている構成である。したがって、液体ＬＱ中に気泡（気体部分）が存在していても、その気泡は液体との比重差に基づいて渦流の中心付近に移動するため、排気機構９０は、その渦流の中心付近に配置されている吸引口９８を介して気泡を良好に吸引回収して除去することができる。したがって、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱ中に気泡が混入する不都合を防止することができる。
【００８４】
上述したように、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の供給口１３を介した液体ＬＱの供給と、液体回収機構２０の回収口２３を介した液体ＬＱの回収とを並行して行うことにより、やがて、図６（Ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に、投影領域ＡＲ１を含むように、基板Ｐよりも小さく且つ投影領域ＡＲ１よりも大きい液浸領域ＡＲ２を局所的に形成する（液浸空間の形成工程）。なお、基板Ｐの表面と異なる基板ステージＰＳＴの上面５１、あるいは基板ステージＰＳＴとは別の可動体（後述の計測ステージなど）の上面に液浸領域ＡＲ２を形成しておき、前者では基板ステージＰＳＴの移動により、後者では基板ステージＰＳＴと別の可動体とを近接または接触させた状態で移動することにより、その上面から基板Ｐの表面に液浸領域ＡＲ２を移すようにしてもよい。
【００８５】
この状態で、投影領域ＡＲ２の液体ＬＱの一部は、ノズルユニット６６のノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面との間のギャップ７（流路）６５を通ってノズル部材７０の外側に漏出する。漏出した液体ＬＱの一部は、親液性の傾斜面７２Ａ上に付着力によって導かれ（濡れ広がり）、残りの部分は基板Ｐの表面に濡れ広がる（液体の広がり抑制工程）。この場合、液体ＬＱは表面張力によって一体の状態を維持しようとするため、液体ＬＱが傾斜面７２Ａの上方へ広がろうとする付着力ＳＴ１のＸ成分と、液体ＬＱが基板Ｐの表面の外側に広がろうとする付着力ＳＴ２（この絶対値はＳＴ１の絶対値よりも小さい）とがほぼ等しいか、又は付着力ＳＴ１の鉛直成分（＋Ｚ方向の絶対値）と傾斜面７２Ａ上の液体ＬＱの荷重（−Ｚ方向の絶対値）とがほぼ等しくなる状態で、液体ＬＱの基板Ｐの表面での広がりはほぼ停止する。なお、走査露光中に基板Ｐは＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に移動するとともに、回収口２３による液体ＬＱの回収も行われているため、ノズル部材７０の外側に漏出した液体ＬＱ中には、再び液浸領域ＡＲ２に戻って回収口２３から液体回収機構２０に回収されるものもある。従って、液体ＬＱのように、フォトレジストに対する適当な撥液性コートがない（又は物体になじみ易い）液体を用いた場合でも、液体ＬＱのノズル部材７０の外側への広がりを抑制して液浸法で露光を行うことができる。
【００８６】
そして、図６（Ｂ）のように液浸領域ＡＲ２を形成した後、図１の制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬと基板Ｐとを対向した状態で、基板Ｐに露光光ＥＬを照射し、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に露光する。基板Ｐを露光するときは、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０による液体ＬＱの供給と並行して、液体回収機構２０による液体ＬＱの回収を行いつつ、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴをＸ方向（走査方向）に移動しながら、マスクＭのパターン像を投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体ＬＱ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐ上に投影露光する（露光工程）。このとき制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の流量制御器１６Ａ，１６Ｂ（図２参照）を使って単位時間あたりの液体供給量を調整しつつ、供給口１３を介して、基板Ｐ表面と略平行に液体ＬＱを吹き出して供給する。また、基板Ｐの露光中においては、制御装置ＣＯＮＴは、ＡＦセンサ８０を使って、液体ＬＱを介して基板Ｐ表面の位置情報を検出し、その検出結果に基づいて、投影領域ＡＲ１内で投影光学系ＰＬによる像面と基板Ｐ表面とを合致させるように、例えばＺチルトステージ５２を駆動しつつ、露光を行う。このように基板ＰのＸ方向への移動及びフォーカスレベリング動作が行われているときに、制御装置ＣＯＮＴは、ＡＦセンサ８０の計測値を用いてサーボ方式で図６（Ｂ）のノズル移動機構３７を駆動して、ノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面との間隔ｇを予め定められた値（又は範囲内）に維持する（ノズル部材７０の移動工程）。これによって、ノズル部材７０の外側への液体ＬＱの漏出量は減少する。
【００８７】
基板Ｐの露光中においても、制御装置ＣＯＮＴは、排気機構９０の吸引口９８を介した液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱの一部の回収を継続する。こうすることにより、基板Ｐの露光中に、仮に液浸領域ＡＲ２の液体ＬＱ中に気泡が混入したり、気体部分が生成されても、その気泡（気体部分）を、吸引口９８を介して回収、除去することができる。特に、吸引口９８は、回収口２３よりも投影光学系ＰＬの光学素子２の近傍に配置されているので、投影光学系ＰＬの光学素子２近傍に存在する気泡などを素早く回収することができる。
【００８８】
なお、上述した実施形態においては、ノズル部材７０の底面７０Ａの全域が撥水性であるように説明したが、一部であってもよい。底面７０Ａの一部に撥液性領域を形成する場合、その撥液性領域は、一箇所でもよいし任意の複数箇所でもよい。また、底面７０Ａに対して撥液化処理を施さずに、底面７０Ａをノズル部材７０とは別の部材、例えば、ポリ四フッ化エチレンやアクリル系樹脂などの撥液性を有する材料）によって形成することもできる。
【００８９】
なお、上述した実施形態において、基板Ｐを露光する前の液体供給時（図６（Ａ）の状態）における単位時間あたりの液体供給量と、基板Ｐを露光中の液体供給時（図６（Ｂ）の状態）における単位時間あたりの液体供給量とを互いに異なる値に設定してもよい。例えば、基板Ｐを露光する前の単位時間あたりの液体供給量を２リットル／分程度とし、基板Ｐを露光中の単位時間あたりの液体供給量を０．５リットル／分程度とするといったように、基板Ｐを露光する前の液体供給量を、基板Ｐを露光中の液体供給量よりも多くしてもよい。基板Ｐを露光する前の液体供給量を多くすることで、例えば光学素子２の液体接触面２Ａやノズル部材７０の凹部７７内の空間の気体（気泡）を除去しながら、その空間を速やかに液体ＬＱで満たすことができる。また、基板Ｐの露光中は、液体ＬＱの供給量を少なくしているので、投影光学系ＰＬなどに対する振動を抑えることができる。また逆に、基板Ｐを露光する前の液体供給量を、基板Ｐの露光中の液体供給量よりも少なくしてもよい。基板Ｐを露光する前の液体供給量を少なくすることで、液体接触面２Ａやノズル部材７０の凹部７７内の空間の気体（気泡）を確実に追い出しながら、その空間を液体ＬＱで満たすことができる。また、基板Ｐの露光中の液体供給量を相対的に多くすることで、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱの温度変化（温度分布変動）を抑えることができ、液体ＬＱを介して行われる結像やＡＦセンサ８０による検出を精度良く行うことができる。このように、基板Ｐの露光前の液体供給量と基板Ｐの露光中の液体供給量とは、ノズル部材７０の底面７０Ａの形状や液体ＬＱとの接触角、基板Ｐ表面の液体ＬＱとの接触角、投影光学系ＰＬやノズル部材７０の防振性能、露光条件、目標スループット、目標結像性能などを考慮して、適宜設定すればよい。
【００９０】
次に、本発明の実施形態の他の例につき図９を参照して説明する。図９において図５に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。本例の露光装置は、図１の露光装置ＥＸと同様の構成であるが、ノズルユニット６６として図９のノズルユニット６６Ａが用いられている点が異なっている。
図９は、本例のノズルユニット６６Ａを示し、この図９において、本例のノズル部材７０の傾斜面７２Ａ，７２Ｂには、液体ＬＱが毛管現象で吸い上げられるような間隔（例えば０．５ｍｍ程度以下の間隔）で多層のスリットを配置した形状のスリット部材６２Ａ，６２Ｂが固定されている。なお、傾斜面７２Ａ側のスリット部材６２Ａ及び収納部６３Ａ（後述）は断面で表されている。また、スリット部材６２Ａ，６２Ｂは液体ＬＱに対して親液性の材料、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、若しくはジュラルミン等の金属、これらを含む合金、又はガラス（石英）等から形成されている。
【００９１】
スリット部材６２Ａ，６２Ｂの一端側はノズル部材７０の底面７０Ａとほぼ面一であり、基板Ｐの表面に対向している。また、傾斜面７２Ａ，７２Ｂ上のスリット部材６２Ａ，６２Ｂの他端側を底面側から密閉するように、液体ＬＱを蓄積するための収納部６３Ａ，６３Ｂが固定され、収納部６３Ａ，６３Ｂの内部と液体回収部２１とが回収管６４Ａ，６４Ｂで連結されている。液体回収部２１内には、回収管６４Ａ，６４Ｂを介して液体ＬＱを回収する回収機構も設けられている。なお、例えば回収管６４Ａ，６４Ｂ内に逆止弁を設けて回収管２２に連結し、液体回収部２１内の共通の回収部で回収口２３及び収納部６３Ａ，６３Ｂからの液体ＬＱを回収してもよい。また、収納部６３Ａ，６３Ｂを連通させて、収納部６３Ｂ内の液体ＬＱを共通の回収管６４Ａから液体回収部２１に回収してもよい。
【００９２】
本例では、液浸法で露光中にノズル部材７０の底面７０Ａと基板Ｐの表面との間のギャップ６５を通ってノズル部材７０の外部に漏出する液体ＬＱの一部は、毛管現象によって傾斜面７２Ａ，７２Ｂのスリット部材６２Ａ，６２Ｂを介して収納部６３Ａ，６３Ｂ内に吸い上げられる。そして、収納部６３Ａ，６３Ｂ内の液体ＬＱは、回収管６４Ａ，６４Ｂを介して液体回収部２１に回収されるため、ノズル部材７０の外部に漏出する液体ＬＱが基板Ｐ上に広がるのをより確実に抑制できる。
【００９３】
なお、スリット部材６２Ａ，６２Ｂは、図２のノズル部材７０の他の傾斜面７２Ｃ〜７２Ｆ上に設けてもよい。この場合、スリット部材６２Ａ，６２Ｂは傾斜面７２Ａ〜７２Ｆの全面に設ける必要はなく、基板Ｐに隣接する部分を含む所定幅の領域、又は経験的に液体ＬＱの漏出量が多い部分に近い傾斜面のみに設けるだけでもよい。
また、スリット部材６２Ａ，６２Ｂとしては、断面形状が２次元の格子状、又は多数の小さい貫通孔の集合体からなる多数の微小な管の集合体を使用することも可能である。
【００９４】
なお、上記実施形態の露光装置はノズル部材７０（及び光学素子２）の流体洗浄、及び／又は光洗浄などによって、その液体接触面などに付着した異物（残留液体も含む）を除去する清掃装置を備えることが好ましい。例えば、基板ステージＰＳＴとは別の可動体（計測ステージなど）に、洗浄用液体の噴出部（洗浄用ノズルなどを含む）、及び／又は洗浄用光ビームの光射出部などが搭載される清掃装置を設け、その噴出部または光射出部をノズル部材７０などに対向させてその清掃（露光装置（ノズル部材７０など）のメンテナンス）を定期的に行うようにしてもよい。また、上記実施形態の露光装置ではノズル部材７０が着脱可能となっており、例えば清掃装置で対処不能なノズル部材７０の汚染、またはその損傷などが生じた場合には、露光装置からノズル部材７０を取り出すとともに、そのノズル部材７０の清掃などを行ってから露光装置に再装着する、あるいはそのノズル部材７０との交換で別のノズル部材を露光装置に装着することとしてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態ではＡＦセンサ８０の一部（光学部材８３、８４）がノズル部材７０の一部を構成するものとしたが、ノズル部材７０はＡＦセンサ８０の一部を備えていなくてもよい。さらに、複数の計測点の少なくとも一部が液浸領域ＡＲ２内に設定されるＡＦセンサ８０を設けなくてもよい。この場合、露光に先立って基板Ｐの面位置情報を計測しておき、露光動作時はその事前計測情報に基づき、基板ステージＰＳＴのＺ方向の位置情報、及びθＸ、θＹ方向の回転情報を計測可能なレーザ干渉計３４を用いてＺ方向、θＸ及びθＹ方向に関する基板Ｐの位置制御を行ってもよい。
【００９６】
なお、上記の実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が交換可能に取り付けられており、この光学素子２により投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。
【００９７】
また、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。
また、上記の実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。
【００９８】
なお、上記実施形態において、投影光学系ＰＬの光学素子２と基板Ｐとの間に露光光ＥＬの光路を含む液体ＬＱの液浸空間を形成するノズル部材７０は、上述の構成に限られず、例えば欧州特許公開第１,４２０,２９８号公報、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、国際公開第２００４／０５７５９０号パンフレット、国際公開第２００５／０２９５５９号パンフレット、国際公開第２００４／０８６４６８号パンフレット（対応米国公開２００５／０２８０７９１Ａ１）、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６,９５２,２５３号）などに開示されるノズル部材に前述の傾斜面（７２Ａ、７２Ａ１）を設けてもよい。また、ノズル部材７０などを含む局所液浸装置は、投影光学系ＰＬの光学素子２の入射面側にも液浸空間を形成するものであってもよい。
【００９９】
また、上記の実施形態では、ノズル部材７０は環状であるが、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されているように、液体供給用のノズルと液体回収用のノズルとを分離した構成としてもよく、この場合には、一例として液体回収用のノズルの外側面の基板側に、基板の表面に対して鋭角の傾斜面を形成し、この傾斜面で外部に漏出する液体の一部を保持してもよい。
【０１００】
なお、上記の実施形態の液体ＬＱはデカリン（トランス・デカリン又はシス・デカリン）であるが、液体ＬＱとしては、例えばイソプロパノールやグリセロールといったＣ−Ｈ結合やＯ−Ｈ結合を持つ所定液体、又はヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体（有機溶剤）も使用できる。あるいは、液体ＬＱとしては、これら所定液体のうち任意の２種類以上の液体が混合されたものを使用してもよいし、純水に上記所定液体が添加（混合）されたものを使用してもよい。あるいは、液体ＬＱとしては、純水に、Ｈ+ 、Ｃｓ+ 、Ｋ+ 、Ｃｌ- 、ＳＯ42- 、ＰＯ43- 等の塩基又は酸を添加（混合）したものであっても使用できる。更には、純水にアルミニウム酸化物等の微粒子を添加（混合）したものであって使用できる。これらの液体ＬＱとして使用できる液体は、ＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。また、液体ＬＱとしては、光の吸収係数が小さく、温度依存性が少なく、投影光学系ＰＬ（光学素子２）や基板Ｐの表面に塗布されている感光材に対して安定なものであることが好ましい。
【０１０１】
なお、上記実施形態では干渉計システムを用いてマスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば基板ステージの上面に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。
【０１０２】
なお、本発明は、マスクと基板とを同期移動してマスク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、マスクと基板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）、又は基板上で複数のパターンを部分的に重ねて転写し、基板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。
【０１０３】
また、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報、米国特許第６，２０８，４０７号などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。
また、本発明は、例えば特開平１１−１３５４００号公報や特開２０００−１６４５０４号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材や各種センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。
【０１０４】
また、上述の実施形態においては、光透過性の基材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ているが、このマスクに替えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報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電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、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）などを含む）を用いてもよい。
【０１０５】
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを使ってパターン像を基板Ｐ上に投影することによって基板を露光しているが、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。この場合、投影光学系ＰＬを使わなくても良く、干渉縞を形成するための回折格子を光学部材とみなすことができる。
さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスク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にも本発明を適用することができる。
【０１０６】
また、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をすると共に、多数の機械部品からなるマスクステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより上記の実施形態の露光装置を製造することができる。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。
【０１０７】
また、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、この半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、このステップに基づいてレチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを形成するステップ、上記の実施形態の露光装置によりアライメントを行ってレチクルのパターンを基板（ウエハ）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、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、並びに検査ステップ等を経て製造される。
【０１０８】
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレート等に形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、セラミックスウエハ等を基板として用いる薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。
【０１０９】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明のデバイス製造方法によれば、物体になじみ易い、又は適当な撥液性コートがないような高屈折率の液体を用いて液浸法による露光を行うことによって、解像度を向上し、焦点深度を深くできる。従って、微細パターンを有するデバイスを高精度に、かつ高い歩留りで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す一部を切り欠いた図である。
【図２】図１のノズル部材７０を示す斜視図である。
【図３】図１のノズル部材７０を底面側から見た斜視図である。
【図４】図１のノズル部材７０を示す底面図である。
【図５】図４のＡＡ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の実施形態の一例における液浸法による露光動作を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態の一例において、ノズル部材の傾斜面７２Ａに液体ＬＱが濡れ広がる様子を示す図である。
【図８】ノズル部材に設けられる傾斜面の変形例の要部を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の他の例のノズルユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
２…光学素子、１０…液体供給機構、１３（１３Ａ，１３Ｂ）…供給口、２０…液体回収機構、２３…回収口、３０…フィルタ部材、３７…ノズル移動機構、６６…ノズルユニット、７０…ノズル部材、７０Ａ…底面、７２Ａ，７２Ｂ…傾斜面、７７…凹部、７８…凹部、９０…排気機構、９８Ａ，９８Ｂ…吸引口、Ｐ…基板、ＡＲ１…投影領域、ＡＲ２…液浸領域、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＰＬ…投影光学系、ＬＱ…液体
【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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