(57)【要約】【課題】液浸法で露光を行う露光装置の液体に接する部分に異常があるかどうかを効率的に判定する。【解決手段】露光光ＥＬで投影光学系ＰＬと液体１とを介して基板Ｐを露光する露光方法において、液体１に接する接液部を光学的に観察し、得られる第１画像データを記憶する第１工程と、接液部の液体１との接触後、例えば液浸露光後に接液部を光学的に観察して第２画像データを得る第２工程と、第１画像データと第２画像データとを比較して、その観察対象部の異常の有無を判定する第３工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材及び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：
所定動作において前記液体に接する接液部の少なくとも一部の被検部の状態を光学的に観察して得られる第１の観察情報を記憶する第１工程と；
前記所定動作後に前記被検部の状態を光学的に観察して第２の観察情報を得る第２工程と；
前記第１の観察情報と前記第２の観察情報とを比較して、前記被検部の異常の有無を判定する第３工程とを有する露光方法。
【請求項２】
前記光学部材と前記基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記露光光で前記光学部材と前記液体とを介して前記基板を露光する請求項1に記載の露光方法。
【請求項３】
前記第３工程で異常があったときに露光動作を中止する第４工程を有する請求項１又は２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記第３工程で判定される異常の有無は、前記被検部における異物の有無である請求項１から３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項５】
前記被検部の状態を光学的に観察するために、前記基板上の位置合わせ用マークの位置検出を行うための画像処理方式のアライメントセンサを用いる請求項１から４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６】
前記第２工程は、前記アライメントセンサを用いて前記基板上の位置合わせ用マークの位置検出を行う際に実行される請求項５に記載の露光方法。
【請求項７】
前記被検部の状態を光学的に観察するために、前記光学部材に対向して配置されるステージに設けられた撮像装置を用いる請求項１から６のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項８】
前記接液部は、少なくとも前記基板の露光中に前記液体と接触する請求項１から７のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項９】
前記接液部は、前記光学部材と前記基板との間を前記液体で満たして液浸空間を形成する液浸空間形成部材の少なくとも一部を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記被検部は、前記液浸空間形成部材の前記液体の供給口及び回収口の少なくとも一方を含む請求項９に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記接液部は、前記光学部材に対向して配置される可動部材の少なくとも一部を含む請求項１から１０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記被検部は、前記可動部材の平坦面及び／又は計測部を含む請求項１１に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記第２工程は、前記基板の露光動作後に実行される請求項１から１０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１４】
前記第３工程で異常があったときに、前記接液部を洗浄する工程を含む請求項１から１１のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１５】
光学部材及び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、
所定動作において前記液体に接した接液部の状態に関する情報を検出すること、
前記検出情報と、前記所定動作前の前記接液部の状態に関する基準情報とに基づいて、前記接液部の異常に関する情報を検出することを含む露光方法。
【請求項１６】
前記接液部は、前記光学部材と前記基板との間を前記液体で満たして液浸空間を形成する液浸空間形成部材と、前記光学部材に対向して配置される可動部材と、前記光学部材との少なくとも１つを含む請求項１５に記載の露光方法。
【請求項１７】
前記基板上のマークを検出するマーク検出系によって前記可動部材の状態に関する情報を検出する請求項１６に記載の露光方法。
【請求項１８】
前記検出情報は、前記可動部材の平坦面及び／又は計測部に関する情報を含む請求項１７に記載の露光方法。
【請求項１９】
前記可動部材は、前記基板を保持する第１ステージと、前記第２ステージとは独立に移動可能な第２ステージとの少なくとも一方を含む請求項１７又は１８に記載の露光方法。
【請求項２０】
前記液浸空間形成部材及び／又は前記光学部材と対向して配置される検出器によってその状態に関する情報を検出する請求項１６から１９のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２１】
前記異常に関する情報に応じて露光動作の中止または継続を判断する請求項１５から２０のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２２】
前記異常に関する情報に応じて前記接液部のメンテナンスの要否を判断する請求項１５から２１のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２３】
前記メンテナンスは、前記接液部の洗浄及び／又は交換を含む請求項２２に記載の露光方法。
【請求項２４】
前記基準情報は、少なくとも前記所定動作の前に検出される請求項１５から２３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２５】
前記基準情報は、少なくとも前記液体との接触前の前記接液部の状態に関する情報を含む請求項１５から２４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２６】
前記所定動作は少なくとも前記基板の露光動作を含む請求項１５から２５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項２７】
光学部材及び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：
前記液体に接する接液部の少なくとも一部の被検部の状態を光学的に観察する光学装置と；
前記光学装置による観察情報を記憶する記憶装置と；
前記被検部の前記光学装置による複数回の観察情報を比較して、前記被検部の異常の有無を判定する制御装置とを備える露光装置。
【請求項２８】
前記光学部材と前記基板との間を液体で満たして液浸空間を形成し、前記露光光で前記光学部材と前記液体とを介して前記基板が露光される請求項２７に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記制御装置は、前記被検部の異常があったときに露光動作を中止する請求項２７又は２８に記載の露光装置。
【請求項３０】
前記光学装置は、前記基板上の位置合わせ用マークの位置検出を行うための画像処理方式のアライメントセンサを含む請求項２７から２９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３１】
さらに、前記光学部材と対向して配置されるステージを備え、前記光学装置は、前記ステージに設けられた撮像装置を含む請求項２７から３０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３２】
前記光学装置は、前記露光光が前記被検部に照射されたときに発生する蛍光を検出する蛍光顕微鏡を含む請求項２７から３１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３３】
前記光学装置は分光計を含む請求項２７から３２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３４】
前記接液部は、少なくとも前記基板の露光中に前記液体と接触する請求項２７から３３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３５】
前記接液部は、前記光学部材と前記基板との間を前記液体で満たして液浸空間を形成する液浸空間形成部材の少なくとも一部を含む請求項２７から３４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３６】
前記被検部は、前記液浸空間形成部材の前記液体の供給口及び回収口の少なくとも一方を含む請求項３５に記載の露光装置。
【請求項３７】
前記接液部は、前記光学部材と対向して配置される計測部材の少なくとも一部を含む請求項２７から３６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３８】
さらに前記計測部材が設けられたステージを備える請求項３７に記載の露光装置。
【請求項３９】
前記被検部を洗浄する洗浄部材を備える請求項２７から３８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４０】
光学部材及び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、
所定動作において前記液体に接した接液部の状態に関する情報を検出する光学装置と、
前記検出情報と、前記所定動作前の前記接液部の状態に関する基準情報とに基づいて、前記接液部の異常に関する情報を検出する制御装置とを備える露光装置。
【請求項４１】
前記光学部材に対向して配置される可動部材を備え、前記接液部は、前記可動部材と前記光学部材との少なくとも１つを含む請求項４０に記載の露光装置。
【請求項４２】
前記光学装置は、前記基板上のマークを検出するマーク検出系を含み、前記マーク検出系によって前記可動部材の状態に関する情報を検出する請求項４１に記載の露光装置。
【請求項４３】
前記光学装置は、前記可動部材の平坦面及び／又は計測部に関する情報を検出する請求項４１又は４２に記載の露光装置。
【請求項４４】
前記可動部材は、前記基板を保持する第１ステージと、前記第２ステージとは独立に移動可能な第２ステージとの少なくとも一方を含む請求項４１から４３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４５】
前記光学部材と前記基板との間を前記液体で満たして液浸空間を形成する液浸空間形成部材を備え、前記接液部は、前記液浸空間形成部材を含む請求項４０から４４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４６】
前記光学装置は、前記液浸空間形成部材及び／又は前記光学部材と対向して配置される検出器を含む請求項４５に記載の露光装置。
【請求項４７】
前記光学装置は、撮像装置、蛍光顕微鏡、及び分光計の少なくとも１つを含む請求項４０から４６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４８】
前記制御装置は、前記異常に関する情報に応じて露光動作の中止または継続を判断する請求項４０から４７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４９】
前記接液部のメンテナンスに用いるメンテナンス部材を備え、前記制御装置は、前記異常に関する情報に応じて前記メンテナンスの要否を判断する請求項４０から４８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５０】
前記メンテナンス部材は、前記接液部を洗浄する洗浄部材を含む請求項４９に記載の露光装置。
【請求項５１】
前記基準情報は、少なくとも前記所定動作の前に検出される請求項４０から５０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５２】
前記基準情報は、少なくとも前記液体との接触前の前記接液部の状態に関する情報を含む請求項４０から５１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５３】
光学部材及び液体を介して露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
所定動作において前記液体に接した接液部の状態に関する情報を検出すること、
前記検出情報と、前記所定動作前の前記接液部の状態に関する基準情報とに基づいて、前記接液部の異常に関する情報を検出することを含むメンテナンス方法。
【請求項５４】
前記接液部は、前記光学部材と前記基板との間を前記液体で満たして液浸空間を形成する液浸空間形成部材と、前記光学部材に対向して配置される可動部材と、前記光学部材との少なくとも１つを含む請求項５３に記載のメンテナンス方法。
【請求項５５】
前記検出情報は、前記可動部材の平坦面及び／又は計測部に関する情報を含む請求項５４に記載のメンテナンス方法。
【請求項５６】
前記検出情報は、前記液浸空間形成部材の液体回収部に関する情報を含む請求項５４又は５５に記載のメンテナンス方法。
【請求項５７】
前記異常に関する情報に応じて前記接液部のメンテナンスの要否を判断する請求項５３から５６のいずれか一項に記載のメンテナンス方法。
【請求項５８】
前記メンテナンスは、前記接液部の洗浄及び／又は交換を含む請求項５７に記載のメンテナンス方法。
【請求項５９】
露光光で液体を介して基板を露光する露光方法であって：
前記基板上の一部の領域のみに前記液体を供給する第１工程と；
前記第１工程で供給された前記液体の少なくとも一部を回収し、該回収された液体の状態を検査する第２工程と；
前記基板の膜の状態を検査する第３工程と；
前記第２工程と前記第３工程との少なくとも一方の検査結果に基づいて前記基板の異常の有無を判定する第４工程とを含む露光方法。
【請求項６０】
前記露光光が通る光学部材に対向して前記基板を配置し、前記光学部材と前記基板との間に液体を供給し、前記露光光で前記光学部材と前記液体とを介して前記基板を露光する請求項５９に記載の露光方法。
【請求項６１】
前記第４工程で異常があったときに前記基板の露光を中止する第５工程を有する請求項５９又は６０に記載の露光方法。
【請求項６２】
前記基板の膜は、感光材料で形成された膜を含む請求項５９から６１のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６３】
前記基板の膜は、感光材料上に塗布されたトップコートを含む請求項５９から６２のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６４】
前記第３工程で、前記基板の膜の剥がれの有無が検査される請求項５９から６３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６５】
前記第１工程で前記液体が供給される前記基板上の領域は、前記基板のエッジ部の少なくとも一部を含む請求項５９から６４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６６】
前記第３工程は、前記基板上の膜の状態をドライ状態で検査する工程を含む請求項５９から６５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６７】
前記第３工程は、前記基板の膜の厚さむらの計測工程を含む請求項６６に記載の露光方法。
【請求項６８】
前記第３工程で計測された厚さむらが許容範囲を超えたときに、前記基板の膜を剥離する第６工程を有する請求項６７に記載の露光方法。
【請求項６９】
前記第４工程で異常が無いときに前記液体を介した基板の露光を開始する請求項５９から６８のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項７０】
光学部材及び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、
前記光学部材と物体との間を液体で満たして液浸空間を形成するとともに、前記液浸空間の液体を回収すること、
前記回収された液体に関する情報を検出すること、
前記検出情報に基づいて前記液体と接する接液部の異常に関する情報を検出することを含む露光方法。
【請求項７１】
前記物体は前記基板を含む請求項７０に記載の露光方法。
【請求項７２】
前記回収された液体中の異物に関する情報が検出される請求項７０又は７１に記載の露光方法。
【請求項７３】
前記異常に関する情報に応じて露光動作の中止又は継続を判断する請求項７０から７２のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項７４】
請求項１から２６、及び請求項５９から７３のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板を露光することと；
露光した基板を現像することと；
現像した基板を加工することを含むデバイス製造方法。
【請求項７５】
露光光で液体を介して基板を露光する露光装置であって：
前記基板上の一部の領域のみに前記液体を供給する液体供給系と；
前記液体供給系で供給された前記液体を回収し、該回収された液体の状態を検出する第1検出器と；
前記基板の膜の状態を検出する第２検出器と；
前記第１検出器及び第２検出器の少なくとも一方の検出結果に基づいて前記基板の異常の有無を判定する制御装置とを備える露光装置。
【請求項７６】
前記第１検出器が、パーティクルカウンタを含む請求項７５に記載の露光装置。
【請求項７７】
前記第２検出器が、アライメントセンサを含む請求項７５又は７６に記載の露光装置。
【請求項７８】
前記第１検出器及び第２検出器の両方の検出結果から異常が無い場合に、前記制御装置は液浸露光を開始する請求項７５から７７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７９】
前記制御装置は、前記第１検出器及び第２検出器の両方の検出結果に基づいて前記基板の異常の有無を判定する請求項７５から７８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８０】
さらに、前記基板を保持するステージを備え、前記ステージを移動しながら前記第２検出器で前記基板の周縁部での膜の状態を検出する請求項７５から７９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８１】
光学部材及び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、
前記光学部材と物体との間を液体で満たして液浸空間を形成するとともに、前記液浸空間の液体を回収する液浸機構と、
前記回収された液体に関する情報を検出する検出装置と、
前記検出情報に基づいて前記液体と接する接液部の異常に関する情報を検出する制御装置とを備える露光装置。
【請求項８２】
前記物体は前記基板を含む請求項８１に記載の露光装置。
【請求項８３】
前記検出装置は、前記回収された液体中の異物に関する情報を検出する請求項８１又は８２に記載の露光装置。
【請求項８４】
前記検出装置はパーティクルカウンタを含む請求項８３に記載の露光装置。
【請求項８５】
前記制御装置は、前記異常に関する情報に応じて露光動作の中止又は継続を判断する請求項８１から８４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８６】
請求項２７から５２、及び請求項７５から８５のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと；
露光した基板を現像することと；
現像した基板を加工することを含むデバイス製造方法。
【請求項８７】
光学部材及び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、
所定動作において前記液体に接した接液部の状態に関する情報を検出すること、
前記検出情報に基づいて前記接液部の異常に関する情報を検出することを含む露光方法。
【請求項８８】
前記検出情報は、前記接液部を蛍光顕微鏡で検出して得られる情報を含む請求項８７に記載の露光方法。
【請求項８９】
光学部材及び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、
所定動作において前記液体に接した接液部の状態に関する情報を検出する光学装置と、
前記検出情報に基づいて前記接液部の異常に関する情報を検出する制御装置と、を備える露光装置。
【請求項９０】
前記光学装置は、蛍光顕微鏡を含む請求項８９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技術、この露光技術を用いる露光装置のメンテナンス技術、及びその露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス及び液晶表示デバイス等のマイクロデバイス（電子デバイス）は、レチクル等のマスク上に形成されたパターンをレジスト（フォトレジスト）などの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・リピート方式の縮小投影型の露光装置（いわゆるステッパー）、及びステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパー）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（例えば、特許文献１参照）。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水又は有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成した状態で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、例えば１．２〜１．６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。
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く液浸法を用いて露光処理を行う場合、所定の液体供給機構から投影光学系と基板との間の液浸領域に液体を供給しつつ基板の露光を行い、所定の液体回収機構によってその液浸領域の液体を回収する。しかしながら、この液浸法による露光中にレジスト残滓等の微小な異物（パーティクル）が、その液体と接する部分、例えば液体供給機構及び液体回収機構の液体の流路等の液体が接する部分に付着する恐れがある。このように付着した異物は、その後の露光時に、再び液体中に混入して露光対象の基板上に付着して、転写されるパターンの形状不良等の欠陥の要因になる可能性がある。
【０００６】
そのため、例えば定期的に、露光工程のスループット（露光装置の稼働率）を殆ど低下させることなく、その液体が接する部分の少なくとも一部にその形状不良等の要因になり得る異物が付着していないかどうかを判定することが望ましい。
【０００７】
最近では、解像度や感度等を向上するために、様々なレジストが開発されている。また、レジスト上には反射防止用、及び／又はレジスト保護用のトップコート等が塗布されることもあるが、これらのトップコート等についても、新規の材料が新たに開発されている。しかしながら、これらの材料の中には、ドライ露光については問題がなくとも、液浸法による露光では、レジストパターン段階での形状誤差等が生じる恐れのあるものがある。このように、実際に露光工程及び現像工程を経た後に、その材料が液浸法に適さないことが分かった場合には、その露光工程等が無駄になり、デバイス製造のスループットが低下する。
【０００８】
また、レジスト、トップコート膜などに異常（例えば、厚さむら）がある場合に、液浸法による露光を行うと、液体との接触によって剥がれ等が生じ易くなり、レジストパターン段階での形状誤差等が生じる恐れがある。従って、膜状態に異常があるまま、液浸露光を行うと、その露光工程及びそれに続く工程が無駄になる恐れがある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、液浸法で露光を行う露光装置の液体に接する部分に異常があるかどうか、すなわち例えば転写されるパターンの形状不良等の要因になる恐れのあるような異物が付着していないかどうかを効率的に判定できる露光技術、メンテナンス技術及びデバイス製造技術を提供することを第１の目的とする。
さらに本発明は、露光対象である基板の状態が液浸法による露光に適しているか否かを実際に露光を行うことなく判定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第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光方法であって、所定動作において液体に接する接液部の少なくとも一部の被検部（６８Ａ〜６８Ｄ，２５）の状態を光学的に観察して得られる第１の観察情報を記憶する第１工程（Ｓ１,Ｓ２）と、所定動作後に被検部の状態を光学的に観察して第２の観察情報を得る第２工程（Ｓ４，Ｓ５）と、第１の観察情報と第２の観察情報とを比較して、被検部の異常の有無を判定する第３工程（Ｓ６，Ｓ７）とを有する露光方法が提供される。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、露光前の異物が付着していない状態での第１の観察情報と、露光後の第２の観察状態とを比較するだけで、効率的にその被検部（接液部）に例えば所定の許容範囲を超える異物が付着したか否か、ひいては異常があるか否かを判定できる。本発明の第１の態様による露光方法において、第３工程で異常があったときに露光動作を中止する第４工程を有することができる。これによって、その後の液浸法による露光時に液体中に異物が混入する確率を低減できる。
【００１２】
本発明の第２の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光方法であって、所定動作において液体に接した接液部（６８Ａ〜６８Ｄ、２５）の状態に関する情報を検出することと、この検出情報と、所定動作前の接液部の状態に関する基準情報とに基づいて、接液部の異常に関する情報を検出することを含む露光方法が提供される。
【００１３】
本発明の第３の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置であって、液体に接する接液部の少なくとも一部の被検部（６８Ａ〜６８Ｄ，２５）の状態を光学的に観察する光学装置（ＡＬＧ，６５）と、光学装置による観察情報を記憶する記憶装置（５８）と、被検部の光学装置（ＡＬＧ，６５）による複数回の観察情報を比較して、被検部の異常の有無を判定する制御装置（５７、ＣＯＮＴ）とを備える露光装置が提供される。
【００１４】
本発明の第４の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置であって、所定動作において液体に接した接液部（６８Ａ〜６８Ｄ、２５）の状態に関する情報を検出する光学装置（ＡＬＧ、６５）と、この検出情報と、所定動作前の接液部の状態に関する基準情報とに基づいて、接液部の異常に関する情報を検出する制御装置（５７）とを備える露光装置が提供される。
【００１５】
本発明の第５の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、所定動作において液体に接した接液部の状態（６８Ａ〜６８Ｄ、２５）に関する情報を検出すること、この検出情報と、所定動作前の前記接液部の状態に関する基準情報とに基づいて、接液部の異常に関する情報を検出することを含むメンテナンス方法が提供される。
【００１６】
本発明の第６の態様に従えば、露光光（ＥＬ）で液体（１）を介して基板（Ｐ）を露光する露光方法であって、基板上の一部の領域のみに液体を供給する第１工程（ステップ２１０３の一部）と、第１工程で供給された液体の少なくとも一部を回収し、該回収された液体の状態を検査する第２工程（ステップ２１０３の一部）と、基板の膜の状態を検査する第３工程（ステップ２１０５）と、第２工程と前記第３工程との少なくとも一方の検査結果に基づいて基板の異常の有無を判定する第４工程（ステップ２１０４，２１０６）とを有する露光方法が提供される。
【００１７】
本発明の第６の態様によれば、露光対象の基板の状態、又はその基板の膜の状態が液浸法による露光に適しているか否かを、実際に露光を行うことなく容易に判定できる。
本発明の第７の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光方法であって、光学部材と物体との間を液体で満たして液浸空間を形成するとともに、液浸空間の液体を回収すること、回収された液体に関する情報を検出すること、検出情報に基づいて液体と接する接液部の異常に関する情報を検出することを含む露光方法が提供される。
【００１８】
本発明の第８の態様に従えば、露光光（ＥＬ）で液体（１）を介して基板（Ｐ）を露光する露光装置（ＥＸ’）であって、基板（Ｐ）上の一部の領域のみに液体（１）を供給する液体供給系（２１２，２１２）と、液体供給系で供給された液体を回収し、該回収された液体の状態を検出する第１検出器（２２６）と、基板の膜の状態を検出する第２検出器（ＡＬＧ）と、第１検出器及び第２検出器の少なくとも一方の検出結果に基づいて基板の異常の有無を判定する制御装置（ＣＯＮＴ）とを備える露光装置が提供される。
【００１９】
本発明の第９の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光（ＥＬ）で基板（Ｐ）を露光する露光装置であって、光学部材と物体との間を液体で満たして液浸空間を形成するとともに、液浸空間の液体を回収する液浸機構（１０、２０）と、回収された液体に関する情報を検出する検出装置（２２６）と、検出情報に基づいて液体と接する接液部の異常に関する情報を検出する制御装置（ＣＯＮＴ）とを備える露光装置が提供される。
【００２０】
本発明の第１０の態様に従えば、本発明の露光方法又は露光装置（ＥＸ、ＥＸ’）を用いて基板を露光すること（２０４）と、露光した基板を現像すること（２０４）と、現像した基板を加工すること（２０５）を含むデバイス製造方法が提供される。
また、本発明の第１１の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光方法であって、所定動作において液体に接した接液部（６８Ａ〜６８Ｄ、２５）の状態に関する情報を検出すること、及びその検出情報に基づいて接液部の異常に関する情報を検出することを含む露光方法が提供される。
【００２１】
本発明の第１２の態様に従えば、光学部材（２）及び液体（１）を介して露光光で基板（Ｐ）を露光する露光装置であって、所定動作において液体に接した接液部（６８Ａ〜６８Ｄ、２５）の状態に関する情報を検出する光学装置（ＡＬＧ、６５）と、その検出情報に基づいて接液部の異常に関する情報を検出する制御装置（５７）とを備える露光装置が提供される。
【００２２】
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。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、液浸法で露光を行う露光装置の液体に接する部分に異常があるかどうか、すなわち例えば転写されるパターンの形状不良等の要因になる恐れのあるような異物が付着していないかどうかを効率的に判定できるか、又は露光対象である基板の状態が液浸法による露光に適しているか否かを実際に露光を行うことなく判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の好ましい第１実施形態の一例につき図面を参照して説明する。
図１は本例の走査型露光装置（所謂スキャニング・ステッパー）よりなる露光装置ＥＸを示す概略構成図であり、図１において、露光装置ＥＸは、転写用のパターンが形成されたマスクＭを支持するマスクステージＲＳＴと、露光対象の基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＲＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐ上の投影領域ＡＲ１に投影する投影光学系ＰＬと、アライメント用の基準マーク等が形成されている計測ステージＭＳＴと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴと、液浸法の適用のための液浸システム（液浸機構）と、基板Ｐのアライメント用のオフ・アクシス方式で例えば画像処理方式のアライメントセンサＡＬＧとを備えている。本例の液浸システムは、基板Ｐ上及び計測ステージＭＳＴ上に液体１を供給する液体供給機構１０と、基板Ｐ上及び計測ステージＭＳＴ上に供給された液体１を回収する液体回収機構２０とを含む。
【００２５】
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１により投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１を含む基板Ｐ上の一部の領域、又は基板Ｐ上の一部の領域とその周囲の領域に（局所的に）液浸領域ＡＲ２を形成する。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（例えば底面がほぼ平坦なレンズ又は平行平面板等）２と、その像面側に配置された基板Ｐ表面との間に液体１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で、投影光学系ＰＬ及び投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体１を介して基板Ｐを露光することによって、マスクＭのパターンを基板Ｐに転写露光する。なお、本例では投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬの光路空間を含む液浸空間を形成する液浸空間形成部材（例えばノズル部材３０を含む）を用いて液浸露光を行うこととしている。
【００２６】
以下、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マスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）に沿ってＸ軸を、その走査方向に垂直な方向（非走査方向）に沿ってＹ軸を取って説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。本文中で基板は、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材上に感光材（以下適宜レジストという）を塗布したものを含み、感光膜とは別に保護膜（トップコート膜）などの各種の膜を塗布したものも含む。マスクは、基板上に縮小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み、例えばガラス板等の透明板部材上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成されたものである。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクなども含む。この実施形態では、基板Ｐは、例えば直径が２００ｍｍから３００ｍｍ程度の円板状の半導体ウエハ上に、一例として不図示のコータ・デベロッパによって感光性材料であるレジスト（フォトレジスト）が所定の厚さ（例えば２００ｎｍ程度）で塗布され、必要に応じてその上に反射防止膜又はトップコート膜が塗布されたものが使用できる。
【００２７】
先ず、照明光学系ＩＬは、マスクステージＲＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、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。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｉ線等）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、又はＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ2 レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本例においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００２８】
また、マスクステージＲＳＴは、マスクＭを支持するものであって、不図示のマスクベース上の投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＲＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＲＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＲＳＴ上には反射鏡５５Ａが設けられ、反射鏡５５Ａに対向する位置にはレーザ干渉計５６Ａが設けられている。実際には、レーザ干渉計５６Ａは、３軸以上の測長軸を有するレーザ干渉計システムを構成している。マスクステージＲＳＴ（マスクＭ）の２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５６Ａ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はその計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＲＳＴＤを駆動することでマスクステージＲＳＴに支持されているマスクＭの移動又は位置決めを行う。なお、反射鏡５５Ａは平面鏡のみでなくコーナーキューブ（レトロリフレクタ）を含むものとしてもよいし、反射鏡５５Ａの代わりに、例えばマスクステージＲＳＴの端面（側面）を鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。
【００２９】
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（βは例えば１／４，１／５等の縮小倍率）で基板Ｐ上に投影露光するものであって、基板Ｐ側（投影光学系ＰＬの像面側）の終端部に設けられた光学素子２を含む複数の光学素子から構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫにより支持されている。なお、投影光学系ＰＬは縮小系のみならず、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子２は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられており、光学素子２には液浸領域ＡＲ２の液体１が接触する。図示していないが、投影光学系ＰＬは、防振機構を介して３本の支柱で支持される鏡筒定盤に搭載されるが、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、投影光学系ＰＬの上方に配置される不図示のメインフレーム部材、あるいは前述のマスクベースなどに対して投影光学系ＰＬを吊り下げ支持しても良い。
【００３０】
本例において、液体１には純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線及びＫｒＦエキシマレーザ光等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。光学素子２は螢石（ＣａＦ2 ）から形成されている。螢石は水との親和性が高いので、光学素子２の液体接触面２ａのほぼ全面に液体１を密着させることができる。なお、光学素子２は水との親和性が高い石英等であってもよい。
【００３１】
また、基板Ｐのレジストは、一例として液体１をはじく撥液性のレジストである。なお、前述のように、必要に応じてレジストの上に保護用のトップコートを塗布してもよい。本例では、液体１をはじく性質を撥液性と呼ぶ。液体１が純水の場合には、撥液性とは撥水性を意味する。
また、基板ステージＰＳＴの上部には、基板Ｐを例えば真空吸着で保持する基板ホルダＰＨが固定されている。そして、基板ステージＰＳＴは、基板ホルダＰＨ（基板Ｐ）のＺ方向の位置（フォーカス位置）及びθＸ，θＹ方向の傾斜角を制御するＺステージ５２と、このＺステージ５２を支持して移動するＸＹステージ５３とを備え、このＸＹステージ５３がベース５４上のＸＹ平面に平行なガイド面（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な面）上に例えばエアベリング（気体軸受け）を介して載置されている。基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２及びＸＹステージ５３）は例えばリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。本例では、Ｚ、θＸ及びθＹ方向に可動なテーブルに基板ホルダを形成しており、まとめて基板ホルダＰＨと呼んでいる。なお、テーブルと基板ホルダとを別々に構成し、例えば真空吸着などによって基板ホルダをテーブルに固定してもよい。また、Ｚステージ５２は、例えば基板ホルダＰＨ（テーブル）と、この基板ホルダＰＨ（テーブル）をＺ、θＸ及びθＹ方向に駆動するアクチュエータ（例えば、ボイスコイルモータなど）とで構成してもよい。
【００３２】
基板ステージＰＳＴ上の基板ホルダＰＨには反射鏡５５Ｂが設けられ、反射鏡５５Ｂに対向する位置にはレーザ干渉計５６Ｂが設けられている。反射鏡５５Ｂは、実際には図５に示すように、Ｘ軸の反射鏡５５ＢＸ及びＹ軸の反射鏡５５ＢＹから構成され、レーザ干渉計５６ＢもＸ軸のレーザ干渉計５６ＢＸ及びＹ軸のレーザ干渉計５６ＢＹから構成されている。図１に戻り、基板ステージＰＳＴ上の基板ホルダＰＨ（基板Ｐ）の２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計５６Ｂ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はその計測結果に基づいて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の移動又は位置決めを行う。なお、レーザ干渉計５６Ｂは基板ステージＰＳＴのＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の回転情報をも計測可能としてよく、その詳細は、例えば特表２００１−５１０５７７号公報（対応する国際公開第１９９９／２８７９０号パンフレット）に開示されている。さらに、反射鏡５５Ｂの代わりに、例えば基板ステージＰＳＴ又は基板ホルダＰＨの側面などを鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。
【００３３】
また、基板ホルダＰＨ上には、基板Ｐを囲むように環状で平面の撥液性のプレート９７が交換できるように設けられている。撥液処理としては、例えば撥液性を有する材料を使った単層又は複数層の薄膜のコーティング処理が挙げられる。撥液性を有する材料としては、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））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、又はポリエチレン等の合成樹脂材料が挙げられる。プレート９７の上面は、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の平坦面である。ここで、基板Ｐのエッジとプレート９７との間には０．１〜１ｍｍ程度の隙間があるが、本例においては、基板Ｐのレジストは撥液性であり、液体１には表面張力があるため、その隙間に液体１が流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、プレート９７と投影光学系ＰＬとの間に液体１を保持することができる。なお、プレート９７と基板Ｐとの隙間に流れ込んだ液体１を外部に排出するための吸引装置（不図示）を基板ホルダＰＨに設けてもよい。従って、基板Ｐのレジスト（又はトップコート）は必ずしも撥液性でなくともよい。また、本例では基板ホルダＰＨにプレート９７を設けているが、基板Ｐを囲む基板ホルダＰＨの上面を撥液処理して平坦面を形成してもよい。
【００３４】
［液体の供給及び回収機構の説明］
次に、図１の液体供給機構１０は、所定の液体１を基板Ｐ上に供給するものであって、液体１を送出可能な液体供給部１１と、液体供給部１１にその一端部を接続する供給管１２とを備えている。液体供給部１１は、液体１を収容するタンク、フィルタ部、及び加圧ポンプ等を備えている。なお、液体供給機構１０が、タンク、フィルタ部、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、例えば露光装置ＥＸが設置される工場などの設備で代用してもよい。
【００３５】
液体回収機構２０は、基板Ｐ上に供給された液体１を回収するものであって、液体１を回収可能な液体回収部２１と、液体回収部２１にその一端部が接続された回収管２２と、回収管２２に連結された供給管２７と、供給管２７の端部に接続されて所定の洗浄液を供給する洗浄液供給部２６とを備えている。回収管２２及び供給管２７の途中にはそれぞれバルブ２３及び２８が設けられている。液体回収部２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、及び回収した液体１を収容するタンク等を備えている。洗浄液供給部２６は、洗浄液を収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えている。回収管２２側のバルブ２３を閉じて、供給管２７側のバルブ２８を開けることで、洗浄液供給部２６から供給管２７を介して回収管２２に洗浄液を供給することができる。なお、液体回収機構２０が、真空系、タンク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、例えば露光装置ＥＸが設置される工場などの設備で代用してもよい。
【００３６】
洗浄液としては、液体１とは別の液体である水とシンナーとの混合液、γ−ブチルラクトン、又はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の溶剤等が使用できる。ただし、その洗浄液として液体１そのものを使用することも可能である。なお、洗浄液供給部２６からの供給管２７を液体供給部１１に連通している供給管１２に接続することも可能である。この場合、液体１の供給流路（例えば供給管１２など）とは独立に洗浄液を液浸領域（液浸空間）に供給してもよい。さらに、例えば液体供給部１１から供給される液体１を洗浄液として用いる場合には、洗浄液供給部２６及び供給管２７は必ずしも設ける必要はない。
【００３７】
投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の近傍には流路形成部材としてのノズル部材３０が配置されている。ノズル部材３０は、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り、不図示の支持部材を介してコラム機構（不図示）に支持されている。投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１が基板Ｐ上にある状態で、ノズル部材３０は、その基板Ｐの表面に対向するように配置された第１供給口１３と第２供給口１４（図３参照）とを備えている。また、ノズル部材３０は、その内部に供給流路８２Ａ，８２Ｂ（図３参照）を有している。供給流路８２Ａの一端部は第１供給口１３に接続し、その供給流路８２Ａの途中に供給流路８２Ｂを介して第２供給口１４が接続され（図３参照）、供給流路８２Ａの他端部は供給管１２を介して液体供給部１１に接続している。更に、ノズル部材３０は、基板Ｐの表面に対向するように配置された矩形の枠状の回収口２４（図３参照）を備えている。
【００３８】
図２は、ノズル部材３０の概略斜視図である。図２に示すように、ノズル部材３０は投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材であって、一例として、第１部材３１と、第１部材３１の上部に配置される第２部材３２とを備えている。第１、第２部材３１及び３２のそれぞれは板状部材であってその中央部に投影光学系ＰＬ（光学素子２）を配置可能な貫通穴３１Ａ及び３２Ａを有している。
【００３９】
図３は、図２のノズル部材３０のうち下段の第１部材３１を底面（下面）から見た透視図である。図３において、その上の第２部材３２に形成された供給流路８２Ａ，８２Ｂ及び供給流路８２Ａに接続された供給管１２は２点鎖線で表されている。また、ノズル部材３０の第１部材３１は、投影光学系ＰＬの光学素子２の＋Ｘ方向側に形成され、基板Ｐ上に液体１を供給する第１供給口１３と、光学素子２の−Ｘ方向側に形成され、基板Ｐ上に液体１を供給する第２供給口１４とを備えている。供給口１３及び１４は投影領域ＡＲ１をＸ方向（基板Ｐの走査方向）に挟むように配置されている。また、供給口１３及び１４のそれぞれは第１部材３１を貫通する貫通穴であって、Ｙ方向に細長い矩形状であるが、投影領域ＡＲ１の中心から外側に広がる円弧状等であってもよい。
【００４０】
更に、第１部材３１には、投影光学系ＰＬの光学素子２（投影領域ＡＲ１）を囲むように配置された矩形（円形等でもよい）の枠状の回収口２４と、回収口２４と回収管２２とを連通する回収流路８４とが形成されている。回収口２４は、第１部材３１の底面に形成された溝状の凹部であり、かつ供給口１３，１４より光学素子２に対して外側に設けられている。供給口１３，１４の基板Ｐとのギャップと、回収口２４の基板Ｐとのギャップとは、一例としてほぼ同じに設けられている。また、回収口２４を覆うよう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２５が嵌め込まれている。液体１が満たされる液浸領域ＡＲ２は、投影領域ＡＲ１を含むように回収口２４によって囲まれた矩形状（円形状等でもよい）の領域の内側に形成され、且つ走査露光時には基板Ｐ上の一部に（又は基板Ｐ上の一部を含むように）局所的に形成される。
【００４１】
図２のノズル部材３０の第１部材３１、第２部材３２、及び図３のメッシュフィルタ２５はそれぞれ液体１になじみ易い親液性の材料、例えばステンレス（ＳＵＳ）又はチタン等から形成されている。そのため、図１において、液浸領域ＡＲ２中の液体１は、ノズル部材３０に設けられた回収口２４のメッシュフィルタ２５を通過した後、回収流路８４及び回収管２２を介して液体回収部２１に円滑に回収される。この際に、レジスト残滓等の異物のうち、メッシュフィルタ２５の網目よりも大きい異物はその表面に残留する。
【００４２】
図３において、本例の液体の回収口２４は矩形又は円形の枠状であるが、その代わりに２点鎖線で示すように、供給口１３，１４をＸ方向に挟むように配置された２つの矩形状（又は円弧状等）の回収口２９Ａ及び２９Ｂと、光学素子２をＹ方向に挟むように配置された２つの矩形状（又は円弧状等）の回収口２９Ｃ及び２９Ｄとからなる回収口を用いて、回収口２９Ａ〜２９Ｄにそれぞれメッシュフィルタを配置してもよい。なお、回収口２９Ａ〜２９Ｄの個数は任意である。また、例えば国際公開第２００５／１２２２１８号パンフレットに開示されているように、回収口２９Ａ〜２９Ｄと回収口２４とを二重に用いて液浸領域ＡＲ２の液体１を回収してもよい。さらに、供給口１３，１４にも液浸領域ＡＲ２内の異物がノズル部材３０内部に入り込むのを防止するためのメッシュフィルタを配置してもよい。逆に、例えば回収管２２内に異物が付着する可能性が低いような場合には、メッシュフィルタ２５は必ずしも設ける必要はない。
【００４３】
なお、上記実施形態で用いたノズル部材３０は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、国際公開第２００４／０５７５８９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（対応米国特許出願公開第２００６／０２３１２０６号）に記載されている流路形成部材等も用いることができる。
【００４４】
また、本例では液体の供給口１３，１４と回収口２４とは同じノズル部材３０に設けられているが、供給口１３，１４と回収口２４とは別の部材に設けてもよい。さらに、図１において、供給口１３及び１４を異なる別の液体供給部に連通させ、供給口１３及び１４から互いに独立に供給量が制御できる状態で液体１を液浸領域ＡＲ２に供給してもよい。また、供給口１３，１４は基板Ｐと対向するように配置されていなくてもよい。さらに、ノズル部材３０はその下面が投影光学系ＰＬの下端面（射出面）よりも像面側（基板側）に設定されているが、例えばノズル部材３０の下面を投影光学系ＰＬの下端面と同じ高さ（Ｚ位置）に設定してもよい。また、ノズル部材３０の一部（下端部）を、露光光ＥＬを遮らないように投影光学系ＰＬ（光学素子２）の下側まで潜り込ませて設けてもよい。
【００４５】
上述のように、図１のノズル部材３０は液体供給機構１０及び液体回収機構２０のそれぞれの一部を構成している。すなわち、ノズル部材３０は本例の液浸機構の一部である。また、回収管２２及び供給管２７に設けられたバルブ２３及び２８は、回収管２２及び供給管２７の流路のそれぞれを開閉するものであって、その動作は制御装置ＣＯＮＴに制御される。回収管２２の流路が開放されている間、液体回収部２１は回収口２２を通して液浸領域ＡＲ２から液体１を吸引回収可能であり、バルブ２８が閉じた状態で、バルブ２３により回収管２２の流路が閉塞されると、回収口２４を介した液体１の吸引回収が停止される。その後、バルブ２８を開くことで、洗浄液供給部２６から供給管２７、回収管２２、及びメッシュフィルタ２５を介してノズル部材３０の回収口２４を通すように洗浄液を流すことが可能となる。なお、液浸機構の一部、例えば少なくともノズル部材３０は、投影光学系ＰＬを保持するメインフレーム（前述の鏡筒定盤を含む）に吊り下げ支持されてもよいし、メインフレームとは別のフレーム部材に設けてもよい。あるいは、前述の如く投影光学系ＰＬが吊り下げ支持される場合は、投影光学系ＰＬと一体にノズル部材３０を吊り下げ支持してもよいし、投影光学系ＰＬとは独立に吊り下げ支持される計測フレームにノズル部材３０を設けてもよい。後者の場合、投影光学系ＰＬを吊り下げ支持していなくてもよい。
【００４６】
図１において、液体供給部１１及び洗浄液供給部２６の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給部１１及び洗浄液供給部２６による基板Ｐ上に対する単位時間当たりの液体供給量をそれぞれ独立して制御可能である。液体供給部１１から送出された液体１は、供給管１２及びノズル部材３０の供給流路８２Ａ，８２Ｂを介して、ノズル部材３０（第１部材３１）の下面に基板Ｐと対向するように設けられた供給口１３，１４（図３参照）より基板Ｐ上に供給される。
【００４７】
また、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による単位時間当たりの液体回収量を制御可能である。ノズル部材３０（第１部材３１）の下面に、基板Ｐと対向するように設けられた回収口２４からメッシュフィルタ２５を介して回収された基板Ｐ上の液体１は、ノズル部材３０の回収流路８４及び回収管２２を介して液体回収部２１に回収される。
【００４８】
［アライメントセンサＡＬＧの説明］
次に、本例の画像処理方式のアライメントセンサＡＬＧの構成について、図４を参照して説明する。アライメントセンサＡＬＧは、オフ・アクシス方式のＦＩＡ（Field Image Alignment)系であり、光学系が収容される密封された筐体１４０の外部に、波長帯域幅の広い（例えば４００〜８００ｎｍ程度）照明光を供給する光源（例えばハロゲンランプ）１４１を備えている。光源１４１から供給される照明光は、集光光学系（不図示）及び光ファイバよりなるライトガイド１４２を介して筐体１４０内に導かれ、ライトガイド１４２の射出端から射出されるほぼ可視域の照明光ＩＬＡは、コンデンサレンズ１４３を介して可視光を反射し赤外光を透過させるダイクロイックミラー１４４に入射する。ダイクロイックミラー１４４で反射された照明光ＩＬＡは、照明視野絞り１４５及びレンズ系１４６を介してプリズム１４７に入射する。
【００４９】
プリズム１４７は、上方から入射した光を全部透過し、下方から入射した光を全部反射する性質を有し、照明光ＩＬＡは、プリズム１４７を透過した後、レンズ系１４８を介して赤外反射板１４９に入射する。赤外反射板１４９は、その表面に指標マークＩＭが形成され、裏面に赤外光を反射し、かつ可視光を透過させる特性を有する赤外反射膜が形成された光透過性基板である。赤外反射板１４９を透過した照明光ＩＬＡは、対物レンズ１５０を介して、基板Ｐ上に形成されたアライメントマークＡＭ（又は基準マーク等）を照明する。
【００５０】
照明光ＩＬＡの照射によるアライメントマークＡＭ（又は基準マーク等）からの反射光（回折光を含む）（これもＩＬＡと呼ぶ。）は、対物レンズ１５０、赤外反射板１４９、レンズ系１４８を透過して、プリズム１４７で全部反射された後、レンズ系１５１を介して可視光を透過し赤外光を反射するダイクロイックミラー１５２に入射する。ダイクロイックミラー１５２を透過した反射光ＩＬＡは、不図示のコンデンサレンズを介してＸＹ分岐用のハーフプリズム１５４に入射し、ハーフプリズム１５４で反射された光は、Ｘ方向用の撮像素子としてのＣＣＤ１５５上にマーク像を形成し、ハーフプリズム１５４を透過した光は、Ｙ方向用の撮像素子としてのＣＣＤ１５６上にマーク像を形成する。
【００５１】
また、このアライメントセンサＡＬＧは、指標マークＩＭを照明するための光源として、波長が例えば８７０ｎｍの照明光を射出するＬＥＤ（発光ダイオード）１５７を備えている。ＬＥＤ１５７から射出された赤外域の照明光ＩＬＢは、コンデンサレンズ１５８、ダイクロイックミラー１４４、照明視野絞り１４５、レンズ系１４６、プリズム１４７、及びレンズ系１４８を介して赤外反射板１４９を照明する。赤外反射板１４９の赤外反射面で反射された照明光ＩＬＢは、赤外反射板１４９の上面に形成された指標マークＩＭを照明する。指標マークＩＭを照明した照明光ＩＬＢは、レンズ系１４８、プリズム１４７、レンズ系１５１を通過した後、ダイクロイックミラー１５２で反射されて、指標マーク用の撮像素子としてのＣＣＤ１５３上に指標マークＩＭの像を形成する。
【００５２】
Ｘ方向及びＹ方向用のＣＣＤ１５５及び１５６は、それぞれ図１の基板ステージＰＳＴ上でＸ方向及びＹ方向に対応する方向に細長い領域に２次元的に配置された多数の画素を備え、Ｘ軸及びＹ軸のアライメントマーク（又は基準マーク）の位置検出に用いられる。指標マーク用のＣＣＤ１５３は、指標マークＩＭの像に対応して例えば枠状の領域に２次元的に配置された多数の画素を備え、アライメントマーク又は基準マークの位置検出時のＸ方向、Ｙ方向の位置基準となる指標マークＩＭの位置検出に用いられる。ＣＣＤ１５５，１５６，１５３の撮像信号はデータ処理装置５７に供給され、マーク検出時には、データ処理装置５７は、供給された撮像信号から被検マークの指標マークＩＭに対するＸ方向、Ｙ方向へのずれ量を検出し、検出結果を図１の制御装置ＣＯＮＴ内のアライメント制御部に送出する。
【００５３】
このようにアライメントセンサＡＬＧは、被検マークの位置検出に用いられるものであるが、本例では、後述するように、露光装置ＥＸを構成する部材のうちで液浸法による露光を行う際に液体１に接する可能性のある部分である接液部の少なくとも一部（観察対象部）に異常があるか否かを判定するために、アライメントセンサＡＬＧによって撮像される被検部の像の画像データを用いる。すなわち、観察対象部の状態を光学的に観察するための装置としてもアライメントセンサＡＬＧを使用する。このための撮像素子としては、Ｘ方向及びＹ方向用のＣＣＤ１５５及び１５６のうちのどちらを用いてもよい。アライメントセンサＡＬＧの異常判定時の解像度（ここではＣＣＤ１５５（又は１５６）の１画素に対応する物体面上での物体の大きさ）は、例えば数１０μｍ程度でもよいが、そのアライメント時の解像度は、それよりもかなり細かいので問題はない。
【００５４】
このとき、異常判定用に撮像された画像データは、データ処理装置５７に接続された磁気ディスク装置等からなる画像メモリ５８に記憶される。また、アライメントセンサＡＬＧの視野は−Ｚ方向にあるため、アライメントセンサＡＬＧによって異常判定が行われる接液部は、基板ホルダＰＨ（基板ステージＰＳＴ）上のプレート９７の上面、プレート９７と基板Ｐとの間の領域、基板Ｐの上面、及び計測ステージＭＳＴの上面（後述のプレート１０１の上面）である。また、プレート９７と基板Ｐとの間の溝部に流入した液体を吸引する吸引装置の一部を基板ホルダＰＨ内に設ける場合には、その溝部の内部（吸引口が形成されている部分）も接液部であり、その内部には異物が残留し易い場合がある。そこで、例えば図７に示すように、プレート９７と基板Ｐとの間の領域のうち、等角度間隔で配置された複数箇所（例えば４箇所）の領域を含む領域をアライメントセンサＡＬＧによる観察対象部６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，６８Ｄとしてもよい。
【００５５】
なお、本例では図１に示すように、マスクＭ上のアライメントマーク及び計測ステージＭＳＴ上の対応する所定の基準マークの位置を検出するための画像処理方式のアライメントセンサ（マスクアライメント系）９０（例えばいわゆるレチクルアライメント顕微鏡）がマスクステージＲＳＴの上方に配置されている。アライメントセンサ９０は、投影光学系ＰＬを介して投影光学系ＰＬの像面上の物体（異物等）の像を観察することができる。そこで、その接液部の異常判定用に、マスク側のアライメントセンサ９０を用いることも可能である。また、アライメントセンサＡＬＧ及び９０とは別に、例えば分光計（例えば広帯域の照明光を被検部に照射して、波長別の反射率の分布を計測する装置）のような観察装置を投影光学系ＰＬの側面付近に設置して、この分光計でその接液部中の観察対象部の変化（異物の有無に対応した反射率分布の変化等）を検出してもよい。
【００５６】
また、本例のように露光光ＥＬとしてエキシマレーザの紫外パルス光を使用する場合、例えばレジスト残滓等の異物の中にはそのパルス光の照射によって蛍光（本明細書では燐光を含むものとする。）を発するものが有り得る。そこで、本例のアライメントセンサＡＬＧ（又はアライメントセンサ９０）は、必要に応じて、そのような異物が発する蛍光による画像を検出するための蛍光顕微鏡としても使用するものとする。この場合には、例えば図４の観察用のＣＣＤ１５５又は１５６の入射面に、検出対象の蛍光のみを透過する蛍光フィルタを挿脱自在に設けておき、アライメントセンサＡＬＧを蛍光顕微鏡として用いる場合には、ＣＣＤ１５５又は１５６の入射面にその蛍光フィルタを設置してもよい。なお、本例ではアライメントセンサ（マーク検出系）ＡＬＧ、９０がそれぞれ画像処理方式であるものとしたが、これに限らず他の方式、例えばコヒーレントビームの照射によってマークから発生する回折光を検出する方式などでもよい。また、接液部の状態を検出する光学装置は、アライメントセンサＡＬＧ、９０、分光計、蛍光顕微鏡に限られるものでなく、例えば接液部（異物など）から発生する散乱光を検出する検出系などを用いてもよい。
【００５７】
［計測ステージの説明］
図１において、計測ステージＭＳＴは、Ｙ方向に細長い長方形状でＸ方向（走査方向）に駆動されるＸステージ１８１と、この上に例えばエアベアリングを介して載置されたレベリングテーブル１８８と、このレベリングテーブル１８８上に配置された計測ユニットとしての計測テーブルＭＴＢとを備えている。一例として、計測テーブルＭＴＢはレベリングテーブル１８８上にエアベアリングを介して載置されているが、計測テーブルＭＴＢをレベリングテーブル１８８と一体化することも可能である。Ｘステージ１８１は、ベース５４上に例えばエアベアリングを介してＸ方向に移動自在に載置されている。
【００５８】
図５は、図１中の基板ステージＰＳＴ及び計測ステージＭＳＴを示す平面図であり、この図５において、ベース５４をＹ方向（非走査方向）に挟むように、Ｘ軸に平行にそれぞれ内面にＸ方向に所定配列で複数の永久磁石が配置されたＸ軸の固定子１８６及び１８７が設置され、固定子１８６及び１８７の間にそれぞれコイルを含む移動子１８２及び１８３を介してＹ軸にほぼ平行にＹ軸スライダ１８０がＸ方向に移動自在に配置されている。そして、Ｙ軸スライダ１８０に沿ってＹ方向に移動自在に基板ステージＰＳＴが配置され、基板ステージＰＳＴ内の移動子と、Ｙ軸スライダ１８０上の固定子（不図示）とから基板ステージＰＳＴをＹ方向に駆動するＹ軸のリニアモータが構成され、移動子１８２及び１８３と対応する固定子１８６及び１８７とからそれぞれ基板ステージＰＳＴをＸ方向に駆動する１対のＸ軸のリニアモータが構成されている。これらのＸ軸、Ｙ軸のリニアモータ等が、図１の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤに対応している。
【００５９】
また、計測ステージＭＳＴのＸステージ１８１は、固定子１８６及び１８７の間にそれぞれコイルを含む移動子１８４及び１８５を介してＸ方向に移動自在に配置され、移動子１８４及び１８５と対応する固定子１８６及び１８７とからそれぞれ計測ステージＭＳＴをＸ方向に駆動する１対のＸ軸のリニアモータが構成されている。このＸ軸のリニアモータ等が、図１では計測ステージ駆動装置ＴＳＴＤとして表されている。
【００６０】
図５において、Ｘステージ１８１の−Ｘ方向の端部にほぼＹ軸に平行に、Ｚ方向に積み重ねるように順次、内面に対向するようにＺ方向に一様な磁場を発生するために複数の永久磁石が配置された断面形状がコの字型の固定子１６７と、ほぼＸ軸に沿って巻回（配列）されたコイルを含む平板状の固定子１７１とが固定され、下方の固定子１６７内に配置されるように計測テーブルＭＴＢのＹ方向に離れた２箇所にそれぞれＹ軸に沿って巻回（配列）されたコイルを含む移動子１６６Ａ及び１６６Ｂが固定され、上方の固定子１７１をＺ方向に挟むように、計測テーブルＭＴＢにＹ方向に所定配列で複数の永久磁石が配置された断面形状がコの字型の移動子１７０が固定されている。そして、下方の固定子１６７と移動子１６６Ａ及び１６６ＢとからそれぞれＸステージ１８１に対して計測テーブルＭＴＢをＸ方向及びθＺ方向に微少量駆動するＸ軸のボイスコイルモータ１６８Ａ及び１６８Ｂ（図１参照）が構成され、上方の固定子１７１と移動子１７０とから、Ｘステージ１８１に対して計測テーブルＭＴＢをＹ方向に駆動するＹ軸のリニアモータ１６９が構成されている。
【００６１】
また、計測テーブルＭＴＢ上の−Ｘ方向及び＋Ｙ方向にそれぞれＸ軸の反射鏡５５ＣＸ及びＹ軸の反射鏡５５ＣＹが固定され、反射鏡５５ＣＸに−Ｘ方向に対向するようにＸ軸のレーザ干渉計５６Ｃが配置されている。反射鏡５５ＣＸ，５５ＣＹは、図１では反射鏡５５Ｃとして表されている。レーザ干渉計５６Ｃは複数軸のレーザ干渉計であり、レーザ干渉計５６Ｃによって常時、計測テーブルＭＴＢのＸ方向の位置、及びθＺ方向の回転角度等が計測される。なお、反射鏡５５ＣＸ，５５ＣＹの代わりに、例えば計測ステージＭＳＴの側面などを鏡面加工して形成される反射面を用いてもよい。
【００６２】
一方、図５において、Ｙ方向の位置計測用のレーザ干渉計５６ＢＹは、基板ステージＰＳＴ及び計測ステージＭＳＴで共用される。すなわち、Ｘ軸の２つのレーザ干渉計５６ＢＸ及び５６Ｃの光軸は、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１の中心（本例では図１の光軸ＡＸと一致）を通りＸ軸に平行であり、Ｙ軸のレーザ干渉計５６ＢＹの光軸は、その投影領域の中心（光軸ＡＸ）を通りＹ軸に平行である。そのため、通常、走査露光を行うために、基板ステージＰＳＴを投影光学系ＰＬの下方に移動したときには、レーザ干渉計５６ＢＹのレーザビームは基板ステージＰＳＴの反射鏡５５ＢＹに照射され、レーザ干渉計５６ＢＹによって基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）のＹ方向の位置が計測される。そして、例えば投影光学系ＰＬの結像特性等を計測するために、計測ステージＭＳＴの計測テーブルＭＴＢを投影光学系ＰＬの下方に移動したときには、レーザ干渉計５６ＢＹのレーザビームは計測テーブルＭＴＢの反射鏡５５ＣＹに照射され、レーザ干渉計５６ＢＹによって計測テーブルＭＴＢのＹ方向の位置が計測される。これによって、常に投影光学系ＰＬの投影領域の中心を基準として高精度に基板ステージＰＳＴ及び計測テーブルＭＴＢの位置を計測できるとともに、高精度で高価なレーザ干渉計の数を減らして、製造コストを低減できる。
【００６３】
なお、基板ステージＰＳＴ用のＹ軸のリニアモータ及び計測テーブルＭＴＢ用のＹ軸のリニアモータ１６９に沿ってそれぞれ光学式等のリニアエンコーダ（不図示）が配置されており、レーザ干渉計５６ＢＹのレーザビームが反射鏡５５ＢＹ又は５５ＣＹに照射されていない期間では、基板ステージＰＳＴ又は計測テーブルＭＴＢのＹ方向の位置はそれぞれ上記のリニアエンコーダによって計測される。
【００６４】
図１に戻り、計測テーブルＭＴＢの２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計５６Ｃ及び図５のレーザ干渉計５６ＢＹ（又はリニアエンコーダ）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はその計測結果に基づいて計測ステージ駆動装置ＴＳＴＤ、リニアモータ１６９、及びボイスコイルモータ１６８Ａ，１６８Ｂを駆動することで、計測ステージＭＳＴ中の計測テーブルＭＴＢの移動又は位置決めを行う。
【００６５】
また、レベリングテーブル１８８は、それぞれ例えばエアシリンダ又はボイスコイルモータ方式でＺ方向の位置を制御可能な３個のＺ軸アクチュエータを備え、通常は計測テーブルＭＴＢの上面が投影光学系ＰＬの像面に合焦されるように、レベリングテーブル１８８によって計測テーブルＭＴＢのＺ方向の位置、θＸ方向、θＹ方向の角度が制御される。そのために、ノズル部材３０の近傍には、投影領域ＡＲ１内及びその近傍の基板Ｐの上面等の被検面の位置を計測するためのオートフォーカスセンサ（不図示）が設けられ、このオートフォーカスセンサの計測値に基づいて、制御装置ＣＯＮＴがレベリングテーブル１８８の動作を制御する。さらに、不図示であるが、Ｘステージ１８１に対するレベリングテーブル１８８のＸ方向、Ｙ方向、θＺ方向の位置を所定位置に維持するためのアクチュエータも設けられている。
【００６６】
なお、オートフォーカスセンサはその複数の計測点でそれぞれ被検面のＺ方向の位置情報を計測することで、θＸ及びθＹ方向の傾斜情報（回転角）をも検出するものであるが、この複数の計測点はその少なくとも一部が液浸領域ＡＲ２（又は投影領域ＡＲ１）内に設定されてもよいし、あるいはその全てが液浸領域ＡＲ２の外側に設定されてもよい。さらに、例えばレーザ干渉計５６Ｂ，５６Ｃが被検面のＺ軸、θＸ及びθＹ方向の位置情報を計測可能であるときは、基板Ｐの露光動作中にそのＺ方向の位置情報が計測可能となるようにオートフォーカスセンサは設けなくてもよく、少なくとも露光動作中はレーザ干渉計５５Ｂ，５５Ｃの計測結果を用いてＺ軸、θＸ及びθＹ方向に関する被検面の位置制御を行うようにしてもよい。
【００６７】
本例の計測テーブルＭＴＢは、露光に関する各種計測を行うための計測器類（計測用部材）を備えている。すなわち、計測テーブルＭＴＢは、リニアモータ１６９の移動子等及び反射鏡５５Ｃが固定される計測テーブル本体１５９と、この上面に固定されて例えば石英ガラス等の低膨張率の光透過性の材料から成るプレート１０１とを備えている。このプレート１０１の表面にはほぼ全面に渡ってクロム膜よりなる遮光膜１０２（図６参照）が形成され、所々に計測器用の領域や、特開平５−２１３１４号公報公報（対応する米国特許第５，２４３，１９５号）などに開示される複数の基準マークが形成された基準マーク領域ＦＭが設けられている。
【００６８】
図５に示すように、プレート１０１上の基準マーク領域ＦＭには、図１のマスク用のアライメントセンサ９０用の１対の基準マークＦＭ１，ＦＭ２、及び基板用のアライメントセンサＡＬＧ用の基準マークＦＭ３が形成されている。これらの基準マークの位置を、対応するアライメントセンサでそれぞれ計測することで、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１の投影位置とアライメントセンサＡＬＧの検出位置との間隔（位置関係）であるベースライン量を計測することができる。このベースライン量の計測時には、プレート１０１上にも液浸領域ＡＲ２が形成される。
【００６９】
プレート１０１上の計測器用の領域には、各種計測用開口パターンが形成されている。この計測用開口パターンとしては、例えば空間像計測用開口パターン（例えばスリット状開口パターン６２Ｘ，６２Ｙ）、照明むら計測用ピンホール開口パターン、照度計測用開口パターン、及び波面収差計測用開口パターンなどがあり、これらの開口パターンの底面側の計測テーブル本体１５９内には、対応する計測用光学系及び光電センサよりなる計測器が配置されている。
【００７０】
その計測器の一例は、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報（対応する米国特許第４,４６５,３６８号明細書）などに開示される照度むらセンサ、例えば特開２００２−１４００５号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書）などに開示される、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）の光強度を計測する空間像計測装置６１、例えば特開平１１−１６８１６号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書）などに開示される照度モニタ、及び例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット（対応する欧州特許第１，０７９，２２３号明細書）などに開示される波面収差計測器である。
【００７１】
なお、本例では、投影光学系ＰＬと液体１とを介して露光光ＥＬにより基板Ｐを露光する液浸露光が行われるのに対応して、露光光ＥＬを用いる計測に使用される上記の照度むらセンサ、照度モニタ、空間像計測器、波面収差計測器などでは、投影光学系ＰＬ及び液体１を介して露光光ＥＬを受光することとなる。このため、プレート１０１の表面の遮光膜１０２上には後述の特定の領域を除いて撥液コート１０３（図６参照）が施されている。
【００７２】
また、図５において、計測テーブルＭＴＢ上には、主に図１のノズル部材３０及び光学素子２の状態を光学的に観察するためのノズル観察装置６５が備えられている。
図６は、図５の計測テーブルＭＴＢを投影光学系ＰＬの底面側に移動した状態を示す断面図であり、この図６において、Ｘ軸の開口パターン６２Ｘの底面側の計測テーブル本体１５９に、集光レンズ６３及び光電検出器６４を含む空間像計測装置６１が設置されており、光電検出器６４の光電変換信号はデータ処理装置５７に供給されている。この場合、撥液コート１０３の上面のほぼ全面が、液浸露光用の液体が接する可能性のある接液部である。
【００７３】
しかしながら、遮光膜１０２に設けられた開口パターン６２Ｘ（及び図５のＹ軸の開口パターン６２Ｙ）を含むほぼ円形領域１０３ａは、露光光ＥＬが通過するように撥液コート１０３が除去されているが、円形領域１０３ａも接液部である。このため、空間像計測装置６１を用いて投影光学系ＰＬの結像特性を計測するために、円形領域１０３ａに図１の液体１を供給して液浸領域ＡＲ２とした場合に、液体１中に異物が混入していると、特に開口パターン６２Ｘの付近等にその異物が残留し易い可能性がある。そこで、本例では、その接液部の中でも撥液コートが除去された円形領域１０３ａ内を、図１のアライメントセンサＡＬＧによる異常判定用の一つの観察対象部６８Ｇとする。
【００７４】
また、図６において、遮光膜１０２に開口部１０２ｂが設けられ、この開口部１０２ｂを含むほぼ円形領域１０３ｂは、露光光ＥＬが通過するように撥液コート１０３が除去されている。そして、開口部１０２ｂの底面の計測テーブル本体１５９内に、対物レンズ６６及び２次元ＣＣＤよりなる２次元の撮像素子６７を含むノズル観察装置６５が設置されている。撮像素子６７の撮像信号はデータ処理装置５７に供給され、その撮像信号から得られる画像データが画像メモリ５８に記憶される。ノズル観察装置６５の解像度（撮像素子６７の１画素に対応する物体面での物体の大きさ）は、例えば数１０μｍ程度よりも小さく設定されている。
【００７５】
ノズル観察装置６５が観察対象とする接液部は、ノズル部材３０の底面、供給口１３，１４の内部、及び回収口２４の内部（メッシュフィルタ２５を含む）、並びに光学素子２の底面であり、特にメッシュフィルタ２５には異物が付着する恐れがあるため、一例として、メッシュフィルタ２５の底面がノズル観察装置６５による観察対象部となる。そこで、図６では、ノズル観察装置６５の対物レンズ６６の物体面はメッシュフィルタ２５の底面に設定されている。なお、ノズル観察装置６５には被検物を照明するための照明系（不図示）も設けられている。
【００７６】
なお、本例では上記複数の計測器の少なくとも１つと、基準マークと、ノズル観察装置６５とを計測用部材として計測テーブルＭＴＢに設けるものとしたが、計測用部材の種類、及び／又は数などはこれに限られない。計測用部材として、例えば投影光学系ＰＬの透過率を計測する透過率計測器などを設けてもよい。さらに、上記計測器又はノズル観察装置６５はその一部のみを計測ステージＭＳＴに設け、残りは計測ステージＭＳＴの外部に設けてもよい。また、計測用部材と異なる部材、例えばノズル部材３０、光学素子２などを清掃する清掃部材などを計測ステージＭＳＴに搭載してもよい。この清掃部材として、例えば液体１又は洗浄液をノズル部材３０などに噴出するジェットノズルを有する洗浄装置などを用いることができる。さらに、計測用部材及び清掃部材などを計測ステージＭＳＴに設けなくてもよい。この場合、計測ステージＭＳＴは、例えば基板Ｐの交換時などに、前述の液浸領域ＡＲ２を維持するために、基板ステージＰＳＴとの交換で投影光学系ＰＬと対向して配置される。また、少なくとも１つの計測用部材を基板ステージＰＳＴに設けてもよい。
【００７７】
［露光工程の説明］
図７に示したように、基板Ｐ上には複数のショット領域ＳＨが区画（設定）されている。なお、説明の都合上、図７では一部のショット領域ＳＨのみを示した。図１に示した露光装置ＥＸにおいて、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（投影領域ＡＲ１）に対して基板Ｐが所定経路に沿って進むように、レーザ干渉計５６Ｂの出力をモニタしつつ基板ステージＰＳＴを移動し、複数のショット領域を順次ステップ・アンド・スキャン方式で露光する。すなわち、露光装置ＥＸによる走査露光時には、投影光学系ＰＬによる矩形状の投影領域ＡＲ１にマスクＭの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、マスクＭがＸ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、基板ステージＰＳＴを介して基板ＰがＸ方向に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、基板Ｐ上の１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステップ移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。
【００７８】
基板Ｐの露光処理中、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０を駆動し、基板Ｐ上に対する液体供給動作を行う。液体供給機構１０の液体供給部１１から送出された液体１は、供給管１２を流通した後、ノズル部材３０内部に形成された供給流路８２Ａ，８２Ｂを介して基板Ｐ上に供給される。
基板Ｐ上に供給された液体１は、基板Ｐの動きに合わせて投影光学系ＰＬの下を流れる。例えば、あるショット領域の露光中に基板Ｐが＋Ｘ方向に移動しているときには、液体１は基板Ｐと同じ方向である＋Ｘ方向に、ほぼ基板Ｐと同じ速度で、投影光学系ＰＬの下を流れる。この状態で、照明光学系ＩＬより射出されマスクＭを通過した露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射され、これによりマスクＭのパターンが投影光学系ＰＬ及び液浸領域ＡＲ２の液体１を介して基板Ｐに露光される。制御装置ＣＯＮＴは、露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射されているときに、すなわち基板Ｐの露光動作中に、液体供給機構１０による基板Ｐ上への液体１の供給を行う。露光動作中に液体供給機構１０による液体１の供給を継続することで液浸領域ＡＲ２は良好に形成される。一方、制御装置ＣＯＮＴは、露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射されているときに、すなわち基板Ｐの露光動作中に、液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体１の回収を行う。露光動作中に（露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射されているときに）、液体回収機構２０による液体１の回収を継続的に実行することで、液浸領域ＡＲ２の拡大を抑えることができる。
【００７９】
本例において、露光動作中、液体供給機構１０は、供給口１３，１４より投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体１の供給を同時に行う。これにより、供給口１３，１４から基板Ｐ上に供給された液体１は、投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の下端面と基板Ｐとの間、及びノズル部材３０（第１部材３１）の下面と基板Ｐとの間に良好に拡がり、液浸領域ＡＲ２を少なくとも投影領域ＡＲ１より広い範囲で形成する。なお、仮に供給口１３及び１４が別の液体供給部に接続されている場合には、走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前から供給する単位時間当たりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定してもよい。
【００８０】
なお、露光動作中、液体回収機構２０による液体１の回収動作を行わずに、露光完了後、回収管２２の流路を開放し、基板Ｐ上の液体１を回収するようにしてもよい。一例として、基板Ｐ上のある１つのショット領域の露光完了後であって、次のショット領域の露光開始までの一部の期間（基板Ｐのステップ移動期間の少なくとも一部）においてのみ、液体回収部２１により基板Ｐ上の液体１の回収を行うようにしてもよい。
【００８１】
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中、液体供給機構１０による液体１の供給を継続する。このように液体１の供給を継続することにより、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間を液体１で良好に満たすことができるばかりでなく、液体１の振動（所謂ウォーターハンマー現象）の発生を防止することができる。このようにして、基板Ｐの全部のショット領域に液浸法で露光を行うことができる。
【００８２】
また、例えば基板Ｐの交換中、制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＭＳＴを投影光学系ＰＬの光学素子２と対向する位置に移動し、計測ステージＭＳＴ上に液浸領域ＡＲ２を形成する。この場合、基板ステージＰＳＴと計測ステージＭＳＴとを近接させた状態で移動して、一方のステージとの交換で他方のステージを光学素子２と対向して配置することで、基板ステージＰＳＴと計測ステージＭＳＴとの間で液浸領域ＡＲ２を移動する。
制御装置ＣＯＮＴは、計測ステージＭＳＴ上に液浸領域ＡＲ２を形成した状態で計測ステージＭＳＴに搭載されている少なくとも一つの計測器（計測部材）を使って、露光に関する計測（例えば、ベースライン計測）を実行する。
なお、液浸領域ＡＲ２を、基板ステージＰＳＴと計測ステージＭＳＴとの間で移動する動作、及び基板Ｐの交換中における計測ステージＭＳＴの計測動作の詳細は、国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレット（対応する欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書）、国際公開第２００６／０１３８０６号パンフレットなどに開示されている。また、基板ステージと計測ステージを備えた露光装置は、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応する国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）、特開２０００−１６４５０４号公報（対応する米国特許６,８９７,９６３号）に開示されている。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号の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【００８３】
［異常の有無の判定工程の説明］
上記の如き露光工程において、図１の基板Ｐと液浸領域ＡＲ２の液体１とが接触すると、基板Ｐの一部の成分が液体１中に溶出することがある。例えば、基板Ｐ上の感光性材料として化学増幅型レジストが使われている場合、その化学増幅型レジストは、ベース樹脂、ベース樹脂中に含まれる光酸発生剤（ＰＡＧ：Photo Acid Generator）、及びクエンチャーと呼ばれるアミン系物質を含んで構成されている。そのようなレジストが液体１に接触すると、レジストの一部の成分、具体的にはＰＡＧ及びアミン系物質等が液体１中に溶出することがある。また、基板Ｐの基材自体（例えばリシコン基板）と液体１とが接触した場合にも、その基材を構成する物質によっては、その基材の一部の成分（シリコン等）が液体１中に溶出する可能性がある。
【００８４】
このように、基板Ｐに接触した液体１は、基板Ｐより発生した不純物やレジスト残滓等からなるパーティクルのような微小な異物を含んでいる可能性がある。また液体１は、大気中の塵埃や不純物等の微小な異物を含んでいる可能性もある。したがって、液体回収機構２０により回収される液体１は、種々の不純物等の異物を含んでいる可能性がある。そこで、液体回収部２１は、回収した液体１を外部に排出している。なお、回収した液体１の少なくとも一部を内部の処理装置で清浄にした後、その清浄化された液体１を液体供給部１１に戻して再利用してもよい。
【００８５】
また、液浸領域ＡＲ２の液体１に混入したそのようなパーティクル等の異物のうちで、図１のノズル部材３０の回収口２４に設けられたメッシュフィルタ２５の網目よりも大きい異物等は、メッシュフィルタ２５の表面（外面）等を含む上記の接液部に付着して残留する恐れがある。このように残留した異物は、基板Ｐの露光時に、液浸領域ＡＲ２の液体１に再び混入する恐れがある。液体１に混入した異物が基板Ｐ上に付着すると、基板Ｐに形成されるパターンに形状不良等の欠陥が生じる恐れがある。
【００８６】
そこで、本例の露光装置ＥＸは、接液部の異常の有無、すなわちここでは接液部中の予め定められた複数の観察対象部（被検部）に許容範囲を超える大きさの異物が付着しているかどうかを以下のように判定する。以下、本実施形態に従う露光方法を図８のフローチャートを参照しながら説明する。
［第１工程］
先ず、露光工程の開始前に、露光装置ＥＸの接液部において予め観察対象部に設定されている部分を図１のアライメントセンサＡＬＧ及び／又は図６のノズル観察装置６５で撮像し（Ｓ１）、得られた第１画像データを基準観察情報（基準情報）として画像メモリ５８に格納する（Ｓ２）。この際に、基板ホルダＰＨ上には、例えば露光対象の１ロットのウエハのうちの先頭のレジストが塗布されたウエハが基板Ｐとしてロードされているものとする。
【００８７】
図７は、図１中の基板ステージＰＳＴの平面図であり、この図７において、軌跡６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃは、基板ステージＰＳＴ上の基板ホルダＰＨ及び基板Ｐに対するアライメントセンサＡＬＧの相対的な移動経路を示している。なお、実際には、アライメントセンサＡＬＧは静止しており、基板ステージＰＳＴ（及び計測ステージＭＳＴ）が移動するが、図７では、説明の便宜上、アライメントセンサＡＬＧが基板ステージＰＳＴ上を相対的に移動するように表している。
【００８８】
この場合、上述のように本例では、基板Ｐとプレート９７との間の異物が付着し易い領域を含むように４箇所の観察対象部６８Ａ〜６８Ｄが設定されている。なお、観察対象部６８Ａ〜６８Ｄの形状は、実際には、アライメントセンサＡＬＧによる矩形の観察視野と同じか、又はその観察視野を複数個Ｘ方向、Ｙ方向に連結した形状である。また、ベースライン量の計測時には、図５の基板ホルダＰＨと計測テーブルＭＴＢとを連結した状態で、図７において、アライメントセンサＡＬＧは基板ホルダＰＨに対して軌跡６０Ｃに沿って相対的に移動して図５の基準マーク領域ＦＭ上に移動する。この際に、投影光学系ＰＬとプレート９７又は１０１との間には液浸領域ＡＲ２が形成されており、その軌跡６０Ｃに沿う移動は極めて高速に行われるため、その軌跡６０Ｃに沿って異物が残留する恐れがある。そこで、本例では、その軌跡６０Ｃに沿ったプレート９７上の領域にも複数箇所（ここでは２箇所）の観察対象部６８Ｅ，６８Ｆ（形状は観察対象部６８Ａと同じ）が設定されている。なお、基板Ｐのエッジ近傍のショット領域の走査露光では、液浸領域ＡＲはその一部が基板Ｐの外側にはみ出して移動するので、基板ステージＰＳＴ（プレート９７）の上面に異物が堆積する可能性もある。このため、露光時に液浸領域ＡＲが移動するプレート９７上の領域にも少なくとも１つの観察対象部を設定してもよい。
【００８９】
また、図６に示すように、計測テーブルＭＴＢ上の撥液コート１０３が除去された開口パターン６２Ｘを含む領域も、アライメントセンサＡＬＧによる観察対象部６８Ｇに設定され、ノズル部材３０のメッシュフィルタ２５の底面は、ノズル観察装置６５による観察対象部に設定されている。
そこで、先ず図７の基板ホルダＰＨ上の観察対象部６８Ａ〜６８Ｆ及び図６の計測テーブルＭＴＢ上の観察対象部６８Ｇを順次アライメントセンサＡＬＧの視野内に移動して、それらの観察対象部６８Ａ〜６８Ｇの像を撮像し、得られた第１画像データをそれぞれ画像メモリ５８に格納する。次に、図６の計測テーブルＭＴＢを投影光学系ＰＬの下方でＸ方向、Ｙ方向に駆動して、ノズル観察装置６５でノズル部材３０のメッシュフィルタ２５の底面のほぼ全面の像を撮像し、得られた第１画像データ（ここでは複数の画像データの組み合わせ）を画像メモリ５８に格納する。
【００９０】
この際に、軌跡６０Ｃを延長した図５の計測テーブルＭＴＢ上の領域に沿ってさらに観察対象部を設定してもよい。また、上記の観察対象部６８Ａ〜６８Ｇ等以外にも、基板ホルダＰＨ上（基板Ｐ上を含む）及び計測テーブルＭＴＢ上に任意の個数で任意の大きさの観察対象部を設定することができる。これらの観察対象部についても、それぞれ得られた第１画像データを基準観察情報として画像メモリ５８に格納すればよい。なお、図７から分かるように、軌跡６０Ａは、基板Ｐに区画された複数のショット領域ＳＨにほぼ沿っており、露光時の液浸領域ＡＲ２の移動経路に類似しているが、軌跡６０Ｂ及び６０Ｃは露光時の液浸領域ＡＲ２の移動経路とは異なる。
【００９１】
［第２工程］
ここでは、上記の露光工程の説明と同じく、基板Ｐのアライメント及び液浸法を用いてのマスクＭのパターンの基板Ｐに対する転写露光を行う（Ｓ３）。この際に、基板Ｐと図１の投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１とは、例えば図７の軌跡６０Ａに沿って相対的に移動する。なお、実際には、マスクＭ及び基板Ｐの走査方向はショット領域毎に反転するため、軌跡６０Ａはより複雑な経路となる。さらに、同じロット内の所定枚数の基板に対してアライメント及び液浸法を用いての露光を行う。そして、その所定枚数の基板の露光が終了して、次の基板（これも図７の基板Ｐとする。）への露光を行う前に、上記の観察対象部６８Ａ等の像を撮像し（Ｓ４）、得られた第２画像データを被検観察情報として画像メモリ５８に格納する（Ｓ５）。
【００９２】
この際に、図７の基板Ｐのアライメントは、基板Ｐ上から選択された複数のショット領域内の計測領域６９Ａ〜６９ＨにあるアライメントマークをアライメントセンサＡＬＧによって検出し、この検出されたアライメントマークの位置情報を統計処理して基板Ｐ上の各ショット領域の位置情報を算出するするエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式で行われるものとする。このＥＧＡ方式は、例えば特開昭６１−４４４２９号公報（対応する米国特許第４,７８０,６１７号明細書）に開示されている。このとき、基板Ｐのアライメントを行うために、アライメントセンサＡＬＧを基板Ｐに対して相対的に軌跡６０Ｂに沿って移動して順次計測領域６９Ａ〜６９Ｈのアライメントマークを検出する際に、アライメントセンサＡＬＧを用いて最も近い位置にある観察対象部６８Ａ〜６８Ｄの像を順次撮像する。そして、得られた第２画像データを順次図４の画像メモリ５８に格納する。例えばアライメントセンサＡＬＧを相対的に計測領域６９Ａから計測領域６９Ｂに移動する際に、それらに近い位置にある観察対象部６８Ａ上にアライメントセンサＡＬＧを移動することによって、殆どアライメント時間を長くすることなく、観察対象部６８Ａ〜６８Ｄの第２画像データを得ることができる。なお、本例ではアライメント動作中、すなわちアライメントマークの検出動作中に、複数の観察対象部をそれぞれ、最も近い検出対象のアライメントマークの検出に続けて検出するものとしたが、これに限らず、例えば遺伝的アルゴリズムなどによって、検出時間が最短となる、アライメントマーク及び観察対象部の検出順序を決定してもよい。
【００９３】
また、その基板Ｐの露光前にアライメントセンサＡＬＧを軌跡６０Ｃに沿って相対的に移動してベースライン量の計測を行う際に、アライメントセンサＡＬＧを用いて軌跡６０Ｃの途中にある観察対象部６８Ｅ，６８Ｆの像を撮像する。さらに、例えば図６の空間像計測装置６１を用いて投影光学系ＰＬの結像特性を計測する際には、その前に空間像計測装置６１上の観察対象部６８ＧをアライメントセンサＡＬＧの下方に移動して、アライメントセンサＡＬＧを介して観察対象部６８Ｇの像を撮像する。そして、このようにして得られる観察対象部６８Ｅ〜６８Ｇの第２画像データを順次画像メモリ５８に格納する。
【００９４】
また、例えばベースライン量の計測を行う、あるいは液浸領域ＡＲ２を基板ステージＰＳＴから計測ステージＭＳＴに移動するために投影光学系ＰＬの下方に計測テーブルＭＴＢを移動したときに、図６に示すように、計測テーブルＭＴＢを駆動してノズル観察装置６５をノズル部材３０のメッシュフィルタ２５の底面のほぼ全面で移動して、メッシュフィルタ２５の像を撮像し、得られた第２画像データを順次画像メモリ５８に格納する。このように、ベースライン量の計測時又は投影光学系ＰＬの結像特性の計測時等に、併せて計測テーブルＭＴＢ上の観察対象部６８Ｇ及びノズル部材３０のメッシュフィルタ２５の第２画像データを得ることによって、露光工程のスループットを高く維持できる。
【００９５】
［第３工程］
次に、上記の第２工程が終了した後、図１の制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで、図４（又は図６）のデータ処理装置５７は、各観察対象部について、それぞれ第１工程で得られた第１画像データと第２工程で得られた第２画像データとを画像メモリ５８から読み出して比較することによって、その２つの画像データの相違部を特定する（Ｓ６）。この場合の相違部の特定は、例えば各画素のデータ毎に第１画像データから第２画像データを差し引くことによって極めて高速に行うことができる。そして、特定された相違部は、対応する観察対象部が液浸法の露光時に液体１に接触することによって付着した異物であるとみなすことができる。
【００９６】
そこで、データ処理装置５７では、その観察対象部毎に、特定された相違部が所定の大きさ（例えば１００μｍ角）以上である場合、あるいは差分処理後の画像の輝度（絶対値）が所定値以上である場合には、異常が発生したと認識して、異常発生箇所（異常が発生した観察対象部の位置）並びに相違部の個数及び大きさ又は輝度の差などの情報（異常内容情報）を図１の制御装置ＣＯＮＴに送出する（Ｓ７）。
一方、この第３工程で、どの観察対象部についても相違部が許容範囲内である場合には、データ処理装置５７では異常無しと判定して、この判定結果を制御装置ＣＯＮＴに送出する。この場合には、そのまま基板Ｐに対する露光が行われる（Ｓ８）。そして、再び上記の第２工程及び第３工程が実行される。
【００９７】
［第４工程］
次に、上記の第３工程で、データ処理装置５７から異常有りとの判定結果及び異常内容情報が制御装置ＣＯＮＴに送出された場合、一例として、制御装置ＣＯＮＴは基板Ｐに対する露光を中止する（Ｓ９）。そして、図７の基板ホルダＰＨ上に基板Ｐの代わりに、例えばシリコン基板からなるダミー基板（カバー部材）をロードした後、接液部の洗浄を行う（Ｓ１０）。具体的に、図１のバルブ２３を閉じバルブ２８を開いて、洗浄液供給部２６から供給管２７、回収管２２、及び回収流路８４を介してノズル部材３０の回収口２４に洗浄液を供給する。そして、この洗浄液を基板ホルダＰＨ（プレート９７）上及び計測テーブルＭＴＢ上に供給した後、供給された洗浄液を液体回収部２１で回収することによって、接液部の洗浄を行う。この際に、例えば基板ホルダＰＨ内及び計測テーブルＭＴＢ内にそれぞれ液体の吸引装置を設けておき、その洗浄液をこれらの吸引装置を介して回収してもよい。また、例えば超音波振動子などによって洗浄液を振動させてプレート９７又は計測テーブルＭＴＢ上に供給してもよいし、洗浄液の供給と回収とを並行して行って洗浄液の液浸領域を形成しつつ基板ステージＰＳＴ又は計測ステージＭＳＴをその液浸領域に対して相対移動してもよい。後者の場合、液浸領域から回収される洗浄液中のパーティクル数を、例えば後述のパーティクルカウンタで計数し、この計数値に応じて洗浄動作を制御してもよい。さらに、前述した計測ステージＭＳＴの洗浄装置を用いて接液部の洗浄を行ってもよい。なお、ダミー基板がシリコン基板などのように親液性である場合、ダミー基板はその上面（表面）が撥液処理されている。撥液処理としては、例えば撥液性を有する材料を塗布して撥液コートを形成するコーティング処理が挙げられる。撥液性を有する材料としては、例えばフッ素系化合物、シリコン化合物、又はポリエチレン等の合成樹脂が挙げられる。また、撥液コートは単層膜であってもよいし、複数層からなる膜であってもよい。
【００９８】
その後、再びアライメントセンサＡＬＧ及びノズル観察装置６５を用いて観察対象部６８Ａ〜６８Ｇ等の第２画像データを得て（Ｓ４−Ｓ５）、これを第１画像データと比較する（Ｓ６）ことによって異常の有無を判定し（Ｓ７）、異常が無くなった時点で基板Ｐに対する露光を行う（Ｓ８）。その後、動作は第２工程に戻る。なお、その第２工程中の各観察対象部の第２画像データの取得及びその第３工程の画像データの比較を行う頻度は任意であり、例えば数ロットから数１０ロットの露光毎に行うようにしてもよい。また、例えば基板の膜（レジスト膜及び／又はトップコート膜など）の種類などによっては、１ロットの露光毎あるいは同一ロット内の複数の基板の露光毎に上記の第２及び第３工程を実行してもよい。さらに、基板の露光処理枚数が増えるに従って上記の第２及び第３工程を実行する間隔を徐々に短くしてもよい。また、その第１工程で取得する各観察対象部の第１画像データは、定期的に更新するようにしてもよい。この場合、前述の第１工程を定期的に実行してもよいし、例えば前述の接液部の洗浄動作後に取得される第２画像データ（検出情報）を第１画像データ（基準情報）として記憶してもよい。
【００９９】
上記の異常の有無の判定工程を設けることによって、基板Ｐに異物が付着した状態で露光が行われる確率が低くなり、転写されたパターンの形状不良等の欠陥が減少するため、最終的に製造されるデバイスの歩留りを高くすることができる。
本例の露光装置及び露光方法の動作並びに利点等をまとめると以下のようになる。
Ａ１）本例では、観察対象部毎に第１画像データと第２画像データとを比較しているため、効率的にその異常の有無、すなわち転写されるパターンの誤差の要因になる恐れのあるような異物が付着していないかどうかを効率的に判定できる。
【０１００】
Ａ２）本例の第３工程で異常があった場合に、その第４工程で露光を中止して接液部の洗浄を行うことにより、次に液浸法で露光する際に、液体中に異物が混入する確率を低減できる。
なお、その第３工程で異常があった観察対象部が、例えば図６の計測テーブルＭＴＢの空間像計測装置６１上の観察対象部６８Ｇであるような場合、又は検出された異物の大きさが小さく、かつ個数が少ないような場合、すなわちそのまま露光を行っても基板Ｐ上に液体を介して異物が付着する可能性が低いと予想されるような場合には、そのまま基板Ｐの露光を行ってもよい。
【０１０１】
Ａ３）本例のその第３工程で判定される異常の有無は、その観察対象部における異物の有無であるが、その他に例えばその観察対象部の分光計によって計測される反射率分布の変化量が大きい場合に異常有りと判定してもよい。
Ａ４）また、本例では観察対象部６８Ａ〜６８Ｇの状態を光学的に観察するために、基板Ｐ上のアライメントマークの位置検出用の画像処理方式のアライメントセンサＡＬＧを用いている。従って、アライメントセンサＡＬＧを有効に活用できる。
【０１０２】
Ａ５）また、上記の第２工程において、図７のプレート９７と基板Ｐとの間の観察対象部６８Ａ〜６８Ｄの第２画像データの取得は、アライメントセンサＡＬＧを用いて基板Ｐ上の所定の複数のアライメントマークの位置検出を行う際に併せて実行されている。また、プレート９７上の２箇所の観察対象部６８Ｅ，６８Ｆの第２画像データの取得は、アライメントセンサＡＬＧを用いてベースライン量を計測する際に実行されている。従って、露光工程のスループットが殆ど低下しない。
【０１０３】
なお、観察対象部６８Ａ〜６８Ｄの第２画像データの取得を、アライメントセンサＡＬＧを用いるアライメント動作と別に実行してもよい。この場合でも、接液部の異常判定を行う間隔が長いときには、露光工程のスループットはあまり低下しない。
Ａ６）また、本例では、ノズル部材３０の液体の回収口２４に設置されたメッシュフィルタ２５を観察対象部（接液部の一部）とするために、計測ステージＭＳＴ上の図６の計測テーブルＭＴＢにノズル観察装置６５が設置されている。従って、アライメントセンサＡＬＧでは観察できない接液部の状態を光学的に観察できる。なお、ノズル観察装置６５は、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダＰＨ）に設けることも可能である。
【０１０４】
Ａ７）本例では、図６の計測テーブルＭＴＢ上の撥液コート１０３が除去された開口パターン６２Ｘを含む円形領域１０３ａも、アライメントセンサＡＬＧによる観察対象部６８Ｇに設定されている。その円形領域１０３ａは液体を供給したときに異物が付着し易いため、観察対象部として好適である。その観察対象部６８Ｇ及び図７の基板ホルダＰＨ上の観察対象部６８Ｅ，６８Ｆの観察時には、それらの観察対象部を投影光学系ＰＬの投影領域に移動して、予め露光光ＥＬを照射して、アライメントセンサＡＬＧを上記の蛍光顕微鏡にしておいてもよい。この場合、観察対象部６８Ｅ〜６８Ｇ内の異物が蛍光を発する性質を持つときには、アライメントセンサＡＬＧによってその蛍光を検出することによって、異物を容易に検出することができる場合がある。
【０１０５】
このように蛍光を検出するときには、上記の第１工程において、観察対象部６８Ｅ〜６８Ｇの第１画像データを得る際にも、露光光ＥＬを照射して、アライメントセンサＡＬＧを蛍光顕微鏡に設定しておけばよい。
Ａ８）本例では、接液部の光学的な観察を行う装置として、アライメントセンサＡＬＧ及びノズル観察装置６５が用いられているが、その他に上記の分光計を使用することも可能であり、さらに分光計と撮像装置とを併用することも可能である。また、撮像（画像処理）方式以外の光学センサを用いて接液部の光学的な検出（観察）を行うようにしてもよい。
【０１０６】
なお、上述の実施形態では、基板Ｐの露光動作後に観察対象部６８Ａ〜６８Ｄの第２画像データの取得を行うものとしているが、この第２画像データの取得は露光動作以外の他の動作の後に実行することとしてもよい。また、上述の実施形態では、観察対象部の特定された相違部の大きさ及び／又は輝度（差）に着目して異常の有無を判断するものとしたが、その代わりに、あるいはそれと組み合わせて、他の特徴（例えば、相違部の密度など）を用いて異常の有無を判断することとしてもよい。
【０１０７】
なお、上述の実施形態では、第１工程において基板ホルダＰＨで基板Ｐを保持した状態で観察対象部の第１画像データを取得するものとしたが、これに限らず、例えば前述のダミー基板を基板ホルダＰＨで保持した状態で観察対象部の第１画像データを取得してもよい。この場合、第１工程及び第２工程で基板ホルダＰＨ上の観察対象部にダミー基板及び基板Ｐが含まれないように観察対象部の位置及び／又は大きさなどを設定してもよい。また、上述の実施形態では、観察対象部の第１画像データを取得する第１工程を露光動作の直前に実行するものとしたが、これに限らず露光動作とは無関係に第１画像データを取得してもよい。例えば、露光装置の調整時、あるいはメンテナンス時などに第１画像データを取得してもよい。
さらに、上述の実施形態では、観察対象部の第１画像データを基準情報として記憶しておくものとしたが、例えば、前述の蛍光顕微鏡を用いて観察対象部を検出する場合、有機物などの異物から発生する蛍光（または燐光）を受光するので、その基準情報を用いることなく観察対象部の異物を検出することが可能となる。従って、基準情報（第１画像データ）の取得を行わなくてもよい。
【０１０８】
なお、上述の実施形態では、露光動作の一部として前述の異常判定（及び接液部の洗浄）を行うものとしたが、露光動作とは独立して、例えばメンテナンス時などに前述の異常判定などを行ってもよい。また、上述の実施形態では、第２及び第３工程を複数の観察対象部で同時に実行するものとしたが、例えば複数の観察対象部の一部について他の観察対象部と異なるタイミング、及び／又は間隔で第２及び第３工程を実行してもよい。さらに、上述の実施形態では、基板ホルダＰＨ（プレート９７）、ノズル部材３０、及び計測テーブルＭＴＢなどに複数の観察対象部を設定するものとしたが、観察対象部の位置及び／又は数などはこれに限られるものでなく任意で構わない。
【０１０９】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に従う露光装置ＥＸ’及び露光方法につき、図９〜１５を参照して説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１１０】
図９は本例の走査型露光装置ＥＸ’を示す概略構成図であり、この図９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ＲＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＲＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐ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制御装置ＣＯＮＴと、液浸法の適用のための液浸システム（液浸機構）と、基板Ｐ上のアライメントマークを検出して基板Ｐのアライメントを行うための例えば画像処理方式のアライメントセンサＡＬＧとを備えている。本例の液浸システムは、基板Ｐ上に液体１を供給する液体供給機構２１０と、基板Ｐ上に供給された液体１を回収する液体回収機構２２０とを含む。露光装置ＥＸ’は、第１実施形態と同様に、局所液浸方式を採用し、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の液体１及び投影光学系ＰＬを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐに照射することによって、マスクＭのパターンを基板Ｐに転写露光する。
【０１１１】
露光装置ＥＸ’が備える照明光学系ＩＬ、マスクステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬの構造については、第１実施形態と同様であるのでその説明を省略する。本例の露光装置ＥＸ’においても、液体１には純水が用いられるが、第1実施形態とは異なり計測ステージは備えておらず、各種の計測機能は後述するように基板ステージに設けられている。
【０１１２】
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを基板ホルダ（不図示）を介して保持するＺステージ５２と、Ｚステージ５２を支持するＸＹステージ５３とを備え、ベース５４上に２次元的に移動できるように例えば気体軸受けを介して載置されている。Ｚステージ５２には反射鏡５５Ｂが設けられ、反射鏡５５Ｂに対向する位置にはレーザ干渉計５６Ｂが設けられている。Ｚステージ５２（基板Ｐ）の２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５６Ｂ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。基板ステージＰＳＴは、例えばリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは、第１実施形態と同様にして、制御装置ＣＯＮＴにより制御されて基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）の移動又は位置決めを行う。
【０１１３】
また、基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には、基板Ｐを囲むように環状のプレート２５７が設けられている。プレート２５７は基板ホルダに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平坦面２５７Ａを有している。ここで、基板Ｐのエッジとプレート２５７との間には例えば０．１〜１ｍｍ程度の隙間があるが、本例においては、基板Ｐのレジストは撥液性（液体１をはじく性質を持つ）であり、液体１には表面張力があるため、その隙間に液体１が流れ込むことはほとんどなく、基板Ｐの周縁近傍を露光する場合にも、プレート２５７と投影光学系ＰＬとの間に液体１を保持することができる。なお、例えば基板ホルダにその隙間に流れ込んだ液体を排出する吸引機構が備えられている場合等には、基板Ｐのレジスト（又はトップコート）は必ずしも撥液性でなくともよい。
【０１１４】
液体供給機構２１０は、所定の液体１を基板Ｐ上に供給するものであって、液体１を送出可能な第１液体供給部２１１及び第２液体供給部２１２と、第１、第２液体供給部２１１，２１２のそれぞれにその一端部を接続する第１、第２供給管２１１Ａ，２１２Ａとを備えている。第１、第２液体供給部２１１，２１２のそれぞれは、液体１を収容するタンク及び加圧ポンプ等を備えている。なお、液体供給機構２１０が、タンク、フィルタ部、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、例えば露光装置ＥＸ’が設置される工場などの設備で代用してもよい。
【０１１５】
液体回収機構２２０は、基板Ｐ上に供給された液体１を回収するものであって、液体１を回収可能な液体回収部２２１と、液体回収部２２１にその一端部が接続された回収管２２２（第１〜第４回収管２２２Ａ，２２２Ｂ，２２２Ｃ，２２２Ｄからなる。図１０参照）とを備えている。回収管２２２（２２２Ａ〜２２２Ｄ）の途中にはバルブ２２４（第１〜第４バルブ２２４Ａ，２２４Ｂ，２２４Ｃ，２２４Ｄからなる。図１０参照）が設けられている。液体回収部２２１は例えば真空ポンプ等の真空系（吸引装置）、及び回収した液体１を収容するタンク等を備えている。なお、液体回収機構２２０が、真空系、タンク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、例えば露光装置ＥＸ’が設置される工場などの設備で代用してもよい。
【０１１６】
また、回収管２２２の途中に分岐管２２５を介して異物としての微小なパーティクルの数を計測するパーティクルカウンタ２２６が連結されている。パーティクルカウンタ２２６は、一例として回収管２２２中を流れる液体から所定のサンプリングレートで所定容量の液体を抽出し、抽出した液体にレーザビームを照射し、散乱光の画像を画像処理することによってその液体中のパーティクル数を計測する。計測されたパーティクル数は制御装置ＣＯＮＴに供給される。パーティクルカウンタ２２６は、４個の回収管２２２Ａ〜２２２Ｄのそれぞれに独立に設けてもよいが、代表的に１つの回収管（例えば回収管２２２Ａ）のみに設けてもよい。４個の回収管２２２Ａ〜２２２Ｄのそれぞれにパーティクルカウンタ２２６を設けた場合には、例えば４個のパーティクルカウンタ２２６で計測されるパーティクル数の平均値をパーティクル数の計測値としてもよい。
【０１１７】
投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の近傍には流路形成部材としてのノズル部材２３０が配置されている。ノズル部材２３０は、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。ノズル部材２３０は、基板Ｐ表面に対向するように配置された第１供給口２１３と第２供給口２１４（図１１参照）とを備えている。また、ノズル部材２３０は、その内部に供給流路２８２（２８２Ａ，２８２Ｂ）を有している。供給流路２８２Ａの一端部は第１供給口２１３に接続し、他端部は第１供給管２１１Ａを介して第１液体供給部２１１に接続している。供給流路２８２Ｂの一端部は第２供給口２１４に接続し、他端部は第２供給管２１２Ａを介して第２液体供給部２１２に接続している。更に、ノズル部材２３０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方に設けられ、その基板Ｐ表面に対向するように配置された４つの回収口２２３（図１１参照）を備えている。
【０１１８】
図１０は、ノズル部材２３０の概略斜視図である。図１０に示すように、ノズル部材２３０は投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の周りを囲むように設けられた環状部材であって、第１部材２３１と、第１部材２３１の上部に配置される第２部材２３２と、第２部材２３２の上部に配置される第３部材２３３とを備えている。第１〜第３部材２３１〜２３３のそれぞれは板状部材であってその中央部に投影光学系ＰＬ（光学素子２）を配置可能な穴部２３１Ａ〜２３３Ａを有している。
【０１１９】
図１１は、図１０の第１〜第３部材２３１〜２３３のうち最下段に配置される第１部材２３１を示す図である。図１１において、第１部材２３１は、投影光学系ＰＬの−Ｘ方向側に形成され、基板Ｐ上に液体１を供給する第１供給口２１３と、投影光学系ＰＬの＋Ｘ方向側に形成され、基板Ｐ上に液体１を供給する第２供給口２１４とを備えている。第１供給口２１３及び第２供給口２１４のそれぞれは第１部材２３１を貫通する貫通穴であって、平面視略円弧状に形成されている。更に、第１部材２３１は、投影光学系ＰＬの−Ｘ方向、−Ｙ方向、＋Ｘ方向、及び＋Ｙ方向側に形成され、それぞれ基板Ｐ上の液体１を回収する第１回収口２２３Ａ、第２回収口２２３Ｂ、第３回収口２２３Ｃ、及び第４回収口２２３Ｄを備えている。第１〜第４回収口２２３Ａ〜２２３Ｄのそれぞれも第１部材２３１を貫通する貫通穴であって、平面視略円弧状に形成されており、投影光学系ＰＬの周囲に沿って略等間隔に、かつ供給口２１３，２１４より投影光学系ＰＬに対して外側に設けられている。供給口２１３，２１４の基板Ｐとの離間距離と、回収口２２３Ａ〜２２３Ｄの基板Ｐとの離間距離とは、ほぼ同じに設けられている。つまり、供給口２１３，２１４の高さ位置と、回収口２２３Ａ〜２２３Ｄの高さ位置とはほぼ同じに設けられている。
【０１２０】
図９に戻り、ノズル部材２３０は、その内部に回収口２２３Ａ〜２２３Ｄ（図１１参照）に連通した回収流路２８４（２８４Ａ，２８４Ｂ，２８４Ｃ，２８４Ｄ）を有している。なお、回収流路２８４Ｂ，２８４Ｄ（不図示）は、図１１の非走査方向の回収口２２３Ｂ，２２３Ｄと図１２の回収管２２２Ｂ，２２２Ｄとを連通させるための流路である。回収流路２８４Ａ〜２８４Ｄの他端部は図１０の回収管２２２Ａ〜２２２Ｄを介して液体回収部２２１にそれぞれ連通している。本例において、ノズル部材２３０は液体供給機構２１０及び液体回収機構２２０それぞれの一部を構成している。すなわち、ノズル部材２３０は本例の液浸機構の一部である。
【０１２１】
図１０の第１〜第４回収管２２２Ａ〜２２２Ｄに設けられた第１〜第４バルブ２２４Ａ〜２２４Ｄは、第１〜第４回収管２２２Ａ〜２２２Ｄの流路のそれぞれを開閉するものであって、その動作は図９の制御装置ＣＯＮＴに制御される。回収管２２２（２２２Ａ〜２２２Ｄ）の流路が開放されている間、液体回収機構２２０は回収口２２３（２２３Ａ〜２２３Ｄ）から液体１を吸引回収可能であり、バルブ２２４（２２４Ａ〜２２４Ｄ）により回収管２２２（２２２Ａ〜２２２Ｄ）の流路が閉塞されると、回収口２２３（２２３Ａ〜２２３Ｄ）を介した液体１の吸引回収が停止される。
【０１２２】
図９において、第１及び第２液体供給部２１１，２１２の液体供給動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。制御装置ＣＯＮＴは、第１及び第２液体供給部２１１，２１２による基板Ｐ上に対する単位時間当たりの液体供給量をそれぞれ独立して制御可能である。第１及び第２液体供給部２１１，２１２から送出された液体１は、供給管２１１Ａ，２１２Ａ、及びノズル部材２３０の供給流路２８２Ａ，２８２Ｂを介して、ノズル部材２３０（第１部材２３１）の下面に基板Ｐと対向するように設けられた供給口２１３，２１４（図１３参照）より基板Ｐ上に供給される。
【０１２３】
また、液体回収部２２１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２２１による単位時間当たりの液体回収量を制御可能である。ノズル部材２３０（第１部材２３１）の下面に、基板Ｐと対向するように設けられた回収口２２３から回収された基板Ｐ上の液体１は、ノズル部材２３０の回収流路２８４及び回収管２２２を介して液体回収部２２１に回収される。ノズル部材２３０のうち回収口２２３より投影光学系ＰＬに対して外側の下面（基板Ｐ側を向く面）には、液体１を捕捉する所定長さの液体トラップ面（傾斜面）２７０が形成されている。トラップ面２７０は親液処理を施されている。回収口２２３の外側に流出した液体１は、トラップ面２７０で捕捉される。
【０１２４】
図１１は、図１０のノズル部材２３０に形成された第１及び第２供給口２１３，２１４及び第１〜第４回収口２２３Ａ〜２２３Ｄと、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１との位置関係を示す平面図でもある。図１１において、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いる。液体１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４つの回収口２２３Ａ〜２２３Ｄで囲まれたほぼ円形の領域の内側に形成され、且つ走査露光時には基板Ｐ上の一部に（又は基板Ｐ上の一部を含むように）局所的に形成される。
【０１２５】
また、第１及び第２供給口２１３，２１４は走査方向（Ｘ方向）に関して投影領域ＡＲ１を挟むようにその両側に略円弧状のスリット状に形成されている。供給口２１３，２１４のＹ方向における長さは、少なくとも投影領域ＡＲ１のＹ方向における長さより長くなっている。液体供給機構２１０は、２つの供給口２１３，２１４より、投影領域ＡＲ１の両側で液体１を同時に供給可能である。
【０１２６】
また、第１〜第４回収口２２３Ａ〜２２３Ｄは、供給口２１３，２１４及び投影領域ＡＲ１を取り囲むように円弧状のスリット状に形成されている。複数（４つ）の回収口２２３Ａ〜２２３Ｄのうち、回収口２２３Ａ及び２２３ＣがＸ方向（走査方向）に関して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されており、回収口２２３Ｂ及び２２３ＤがＹ方向（非走査方向）に関して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されている。回収口２２３Ａ，２２３ＣのＹ方向における長さは、供給口２１３，２１４のＹ方向における長さより長くなっている。回収口２２３Ｂ，２２３Ｄのそれぞれも回収口２２３Ａ，２２３Ｃとほぼ同じ長さに形成されている。回収口２２３Ａ〜２２３Ｄはそれぞれ図１０の回収管２２２Ａ〜２２２Ｄを介して図９の液体回収部２２１に連通している。なお、本例において、回収口２２３の数は４つに限られず、投影領域ＡＲ１及び供給口２１３，２１４を取り囲むように配置されていれば、任意の複数あるいは１つ設けることができる。
【０１２７】
なお、上記実施形態で用いたノズル部材２３０は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号パンフレット、国際公開第２００４／０５７５８９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（対応米国特許出願公開第２００６／０２３１２０６号）に記載されているものも用いることができる。
【０１２８】
また、本例では液体の供給口２１３，２１４と回収口２２３Ａ〜２２３Ｄとは同じノズル部材２３０に設けられているが、供給口２１３，２１４と回収口２２３Ａ〜２２３Ｄとは別の部材に設けてもよい。さらに、例えば国際公開第２００５／１２２２１８号パンフレットに開示されているように、ノズル部材２３０の外側に液体回収用の第２の回収口（ノズル）を設けてもよい。また、供給口２１３，２１４は基板Ｐと対向するように配置されていなくてもよい。さらに、ノズル部材２３０はその下面が投影光学系ＰＬの下端面（射出面）とほぼ同じ高さ（Ｚ位置）に設定されているが、例えばノズル部材２３０の下面を投影光学系ＰＬの下端面よりも像面側（基板側）に設定してもよい。この場合、ノズル部材２３０の一部（下端部）を、露光光ＥＬを遮らないように投影光学系ＰＬ（光学素子２）の下側まで潜り込ませて設けてもよい。
【０１２９】
図１３は、基板ステージＰＳＴのＺステージ５２を上方から見た平面図である。図１３において、平面視矩形状のＺステージ５２の互いに垂直な２つの縁部に反射鏡５５Ｂが配置されている。そして、Ｚステージ５２上のほぼ中央部に基板Ｐが保持され、その基板Ｐの周囲を囲むように基板Ｐの表面とほぼ同じ高さの平坦面２５７Ａを有する環状のプレート２５７がＺステージ５２と一体で設けられている。
【０１３０】
プレート２５７の平坦面２５７Ａの２つのコーナーは幅広になっており、その一方の幅広部に、マスクＭ及び基板Ｐを所定位置に対してアライメントする際に使う基準マークＦＭが設けられている。基準マークＦＭは、マスクＭの上方に設けられたマスクアライメント系９０（図９参照）により、マスクＭ及び投影光学系ＰＬを介して検出される。つまり、マスクアライメント系９０は、所謂ＴＴＭ（スルー・ザ・マスク）方式のアライメント系を構成している。また、本例のアライメントセンサＡＬＧは、例えば特開平７−１８３１８６号公報（対応米国特許第５,６８４,５６９号）に開示されているようなＦＩＡ（Field Image Alignment)系、すなわち被検マークが形成された領域を照明する照明系と、被検マークの像を形成する結像光学系と、その像を光電変換する撮像素子とを備えたオフ・アクシス方式のアライメントセンサである。アライメントセンサＡＬＧからの撮像信号を図９の制御装置ＣＯＮＴ内の画像処理部で処理することによって、被検マークの像の所定の指標マークに対する位置ずれ量、ひいてはその被検マークのＸ座標、Ｙ座標を求めることができ、その座標に基づいて基板Ｐのアライメントを行うことができる。
【０１３１】
なお、本例のその画像処理部には、アライメントセンサＡＬＧの撮像信号に基づいて基板Ｐの表面（撮像された領域）の膜（レジスト等）の剥がれの有無を検出する機能も備えられている。さらに、本例の露光装置ＥＸ’のアライメントセンサＡＬＧの近傍には、基板Ｐに塗布されたレジスト等の膜厚を計測するための膜厚計測装置２６１が備えられ、この計測結果も制御装置ＣＯＮＴに供給されている。膜厚計測装置２６１は、一例としてレーザビームの干渉縞（等厚干渉縞等）の状態に基づいて膜厚を計測する。なお、膜厚計測装置２６１として、反射光の偏光状態（楕円偏光等）の変化を検出するエリプソメータを使用することも可能である。
【０１３２】
また、プレート２５７の平坦面２５７Ａのうち他方の幅広部には、光センサ２５８が設けられている。光センサ２５８は、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＥＬを検出するものであって、投影光学系ＰＬの像面側での露光光ＥＬの照射量（照度）を検出する照度センサ、あるいは投影領域ＡＲ１の照度分布（照度むら）を検出する照度むらセンサにより構成されている。
【０１３３】
図９において、基板Ｐ上には複数のショット領域が設定されており、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上に設定された複数のショット領域を順次露光する。本例において、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（投影領域ＡＲ１）が基板Ｐに対して相対的に所定の軌跡に沿って進むように、レーザ干渉計５６Ｂの出力をモニタしつつ基板ステージＰＳＴ（ＸＹステージ５３）を移動し、複数のショット領域を順次露光する。即ち、基板Ｐの走査露光時には、投影光学系ＰＬの終端部直下の矩形状の投影領域ＡＲ１にマスクＭの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、マスクＭがＸ方向に速度Ｖで移動するのに同期して、ＸＹステージ５３を介して基板ＰがＸ方向に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、基板Ｐ上の１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステップ移動によって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。
【０１３４】
基板Ｐの露光処理中、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構２１０を駆動し、基板Ｐ上に対する液体供給動作を行う。液体供給機構２１０の第１、第２液体供給部２１１，２１２のそれぞれから送出された液体１は、供給管２１１Ａ，２１２Ａを流通した後、ノズル部材２３０内部に形成された供給流路２８２Ａ，２８２Ｂを介して基板Ｐ上に供給される。基板Ｐ上に供給された液体１は、基板Ｐの動きに合わせて投影光学系ＰＬの下を流れる。例えば、あるショット領域の露光中に基板Ｐが＋Ｘ方向に移動しているときには、液体１は基板Ｐと同じ方向である＋Ｘ方向に、ほぼ基板Ｐと同じ速度で、投影光学系ＰＬの下を流れる。この状態で、照明光学系ＩＬより射出されマスクＭを通過した露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射され、これによりマスクＭのパターンが投影光学系ＰＬ及び液浸領域ＡＲ２の液体１を介して基板Ｐに露光される。
【０１３５】
制御装置ＣＯＮＴは、少なくとも露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射されているときに、すなわち基板Ｐの露光動作中に、液体供給機構２１０による基板Ｐ上への液体１の供給を行う。露光動作中に液体供給機構２１０による液体１の供給を継続することで液浸領域ＡＲ２は良好に形成される。一方、制御装置ＣＯＮＴは、少なくとも露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射されているときに、すなわち基板Ｐの露光動作中に、液体回収機構２２０による基板Ｐ上の液体１の回収を行う。露光動作中に（露光光ＥＬが投影光学系ＰＬの像面側に照射されているときに）、液体回収機構２２０による液体１の回収を継続的に実行することで、液浸領域ＡＲ２の拡大を抑えることができる。
【０１３６】
本例において、露光動作中、液体供給機構２１０は、供給口２１３，２１４より投影領域ＡＲ１の両側から基板Ｐ上への液体１の供給を同時に行う。これにより、供給口２１３，２１４から基板Ｐ上に供給された液体１は、投影光学系ＰＬの終端部の光学素子２の下端面と基板Ｐとの間、及びノズル部材２３０（第１部材２３１）の下面と基板Ｐとの間に良好に拡がり、液浸領域ＡＲ２を少なくとも投影領域ＡＲ１より広い範囲で形成する。
【０１３７】
なお、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から基板Ｐに対して液体１を供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構２１０の第１及び第２液体供給部２１１，２１２の液体供給動作を制御し、走査方向に関して、投影領域ＡＲ１の手前から供給する単位時間あたりの液体供給量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定してもよい。この場合、例えば基板Ｐが＋Ｘ方向に移動することにより、投影領域ＡＲ１に対して＋Ｘ方向側に移動する液体量が増し、基板Ｐの外側に大量に流出する可能性がある。ところが、＋Ｘ方向側に移動する液体１はノズル部材２３０の＋Ｘ側下面に設けられているトラップ面２７０で捕捉されるため、基板Ｐの周囲等に流出したり飛散したりする不都合を抑制できる。
【０１３８】
なお、走査露光中、液体回収機構２２０による液体１の回収動作を行わずに、露光完了後、回収管２２２の流路を開放し、基板Ｐ上の液体１を回収するようにしてもよい。一例として、基板Ｐ上のある１つのショット領域の露光完了後であって、次のショット領域の露光開始までの一部の期間（ステッピング期間の少なくとも一部）においてのみ、液体回収機構２２０により基板Ｐ上の液体１の回収を行うようにしてもよい。
【０１３９】
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの露光中、液体供給機構２１０による液体１の供給を継続する。このように液体１の供給を継続することにより、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間を液体１で良好に満たすことができるばかりでなく、液体１の振動（所謂ウォーターハンマー現象）の発生を防止することができる。このようにして、基板Ｐの全部のショット領域に液浸法で露光を行うことができる。
【０１４０】
上記の如き露光工程において、図９の基板Ｐと液浸領域ＡＲ２の液体１とが接触すると、基板Ｐの基材（例えばシリコン基板）及び／又はこれに塗布された材料の一部の成分が液体１中に溶出することがある。前述のように、例えば、基板Ｐの感光材料として化学増幅型レジストが使われている場合、その化学増幅型レジストは、ベース樹脂、ベース樹脂中に含まれる光酸発生剤（ＰＡＧ）、及びクエンチャーと呼ばれるアミン系物質を含んで構成されている。そのようなレジストが液体１に接触すると、レジストの一部の成分、具体的にはＰＡＧ及びアミン系物質等が液体１中に溶出することがある。また、基板Ｐの基材自体と液体１とが接触した場合にも、その基材を構成する物質によっては、その基材の一部の成分（シリコン等）が液体１中に溶出する可能性がある。
【０１４１】
このように、基板Ｐに接触した液体１は、基板Ｐより発生した不純物やレジスト残滓等からなるパーティクルのような微小な異物を含んでいる可能性がある。また液体１は、大気中の塵埃や不純物等の微小な異物を含んでいる可能性もある。したがって、液体回収機構２２０により回収される液体１は、種々の不純物等の異物を含んでいる可能性がある。そこで、液体回収機構２２０は、回収した液体１を外部に排出している。なお、回収した液体１の少なくとも一部を内部の処理装置で清浄にした後、その清浄化された液体１を液体供給機構２１０に戻してもよい。
【０１４２】
また、液浸領域ＡＲ２の液体１に混入したそのようなパーティクル等の微小な異物は、基板ステージＰＳＴの上面に付着して残留する恐れがある。このように残留した異物、及び液体１中に溶出したパーティクル等の異物は、基板Ｐの露光時に、液浸領域ＡＲ２の液体１に再び混入する恐れがある。液体１に混入した異物が基板Ｐ上に付着すると、基板Ｐに形成されるパターンに形状不良等の欠陥が生じる恐れがある。
【０１４３】
そのように基板Ｐから液体１中に溶出する異物の量は、その基板Ｐ及びその上の材料の種類によって変化する。そこで、本例では、基板Ｐの膜（レジスト膜及び／又はトップコート膜）が液浸法による露光に適するか否かを、図１５の判定シーケンスに従って判定する。
先ず、図１５のステップ２１０１において、不図示のコータ・デベロッパにおいて、露光対象の基板の基材上にレジストが塗布される。次のステップ２１０２において、そのレジスト層上にトップコートが塗布される。
【０１４４】
次のステップ２１０３において、そのレジストの膜及びトップコートの膜を有する基板Ｐを図９の露光装置ＥＸ’の基板ステージＰＳＴ上にロードした後、露光光ＥＬを照射することなく、図１２に示すように、基板Ｐの周縁部と投影光学系ＰＬとの間に液体供給機構２１０から液体１を供給して液浸領域ＡＲ２を形成し、液浸領域ＡＲ２に対して基板ステージＰＳＴを介して基板ＰをＸ方向、又はＹ方向に移動する。即ち、図１３に示すように、例えば基板Ｐのエッジ部を含む−Ｙ方向の周縁部２６０Ａを液浸領域ＡＲ２で軌跡２５９Ａに沿って相対的に走査する。続いて、図１３の軌跡２５９Ｂに沿って液浸領域ＡＲ２に対して基板Ｐを相対的に走査することによって、図１４に示すように、基板Ｐの−Ｘ方向、＋Ｙ方向、及び＋Ｘ方向の周縁部２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄも液浸領域ＡＲ２で走査する。
【０１４５】
この際に、図９において、液体供給機構２１０から液浸領域ＡＲ２に供給する液体１の単位時間当たりの供給量とほぼ同じ単位時間当たりの回収量で、液体回収機構２２０の液体回収部２２１によって液浸領域ＡＲ２の液体１を回収する。この回収に際しては、パーティクルカウンタ２２６において所定のサンプリングレートで、回収された液体中のパーティクル数を計数し、計数結果を制御装置ＣＯＮＴに供給する。
【０１４６】
次のステップ２１０４において、制御装置ＣＯＮＴは、パーティクルカウンタ２２６から供給されたパーティクル数が所定の許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内の場合にはステップ２１０５に移行して、基板Ｐの液浸領域ＡＲ２で走査された図１４に示す周縁部２６０Ａ〜２６０Ｄの状態を、アライメントセンサＡＬＧで液体１を介さずに撮像する。次のステップ２１０６において、制御装置ＣＯＮＴは、アライメントセンサＡＬＧで撮像した画像に基づいて、基板Ｐの周縁部２６０Ａ〜２６０Ｄの領域、特にエッジ部Ｐｅ又はこの近傍の領域において、レジスト膜及びトップコート膜の状態が正常か否かを判定する。より具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、レジスト膜及びトップコート膜の少なくとも一部の剥がれ量が許容範囲内か否かを判定する。そして、その膜の剥がれ量が許容範囲内である場合には、ステップ２１０７に移行して、液浸法を用いて基板Ｐに対するマスクＭを介した露光を行う。
【０１４７】
一方、ステップ２１０４で回収した液体のパーティクル数が許容範囲を超えた場合、及び／又はステップ２１０６で材料の剥がれ量が許容範囲を超えた場合には、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐのレジスト膜及び／又はトップコート膜が液浸法による露光には適さないと判定し、ステップ２１０８に移行して基板Ｐに対する露光を中止し、必要に応じて、そのレジスト膜及び／又はトップコート膜が液浸法による露光に適さないことの要因解析を行う。
【０１４８】
このように本例によれば、ステップ２１０１、２１０３、２１０５、２１０６を実行しているため、実際に基板Ｐに対する露光を行うことなく、基板Ｐの膜が液浸法による露光に適しているか否かを判定できる。そのため、デバイス製造のスループットが向上する。
また、本例では、ステップ２１０６で膜の異常（ここでは膜の剥がれ量が許容範囲を超えること）があったときにその基板Ｐの露光を中止する工程（ステップ２１０８）を有するため、その後の露光工程が無駄になることがない。
【０１４９】
また、本例では、基板Ｐのレジスト上にトップコート膜を塗布する工程（ステップ２１０２）を有するため、そのトップコートが液浸法による露光に適するかどうかも判定できる。
なお、レジスト膜上にトップコート膜が必要ない場合には、ステップ２１０２は省略してもよい。また、ステップ２１０２でレジスト保護用のトップコートとともに、あるいはその代わりに、反射防止用のトップコートを塗布してもよい。
【０１５０】
また、ステップ２１０３において液浸領域ＡＲ２で走査される基板Ｐ上の領域は、基板Ｐのエッジ部の少なくとも一部を含んでいる。そのエッジ部では特にレジスト等の膜の剥がれが生じ易いため、そのレジスト等の膜材料が液浸法による露光で剥がれるかどうかを確実に判定できる。
また、本例では、ステップ２１０１、２１０３、２１０４を実行して、回収した液体中のパーティクル数を計数しているため、実際に基板Ｐに対する露光を行うことなく、基板Ｐのレジスト等の膜材料が液浸法による露光に適しているか否か、即ちそのレジスト等の膜材料の液体中への溶出量が許容範囲内か否かを判定できる。
【０１５１】
本実施形態においては、液体回収機構２２０の回収口２２３から回収された液体１の異常を検出するために、液体１に含まれているパーティクルの数を計測しているが、その代わりに又はそれと共に、例えば、回収された液体１の比抵抗、金属イオン、全有機体炭素（ＴＯＣ:total organic carbon）、バブル数、生菌数、溶存酸素（ＤＯ:dissolved oxygen）濃度、又は溶存窒素（ＤＮ:dissolved nitrogen）濃度などを計測するようにしてもよい。
【０１５２】
なお、図１５の判定シーケンス中のステップ２１０５において、アライメントセンサＡＬＧで基板Ｐの膜の状態を検査する代わりに、基板Ｐを図９の基板ステージＰＳＴ上にロードした後、図１３の膜厚計測装置２６１の下方で基板ＰをＸ方向、Ｙ方向に移動することによって、液体を供給しないドライ状態で基板Ｐの最上層の膜の厚さ分布（膜の厚さのばらつき）を計測してもよい。そして、その膜厚分布が許容範囲内か否か、即ちその膜の塗布むらが許容範囲内か否かを判定してもよい。これによって、その膜の状態（ここでは厚さの均一性）が液浸法による露光に適しているか否かを、実際に露光を行うことなく容易に判定できる。
【０１５３】
この判定の結果、その膜の厚さのばらつきが許容範囲を超えて、液浸法による露光の際に剥がれが生じ易いか、又は気泡が付着（残留）し易いと考えられる場合には、基板Ｐの露光を中止する。この場合、その膜を剥離して再度コータ・デベロッパにおいて基材上にレジスト等を再塗布してもよい。そして、レジスト等の膜厚のばらつきが許容範囲内になってから露光を行うことによって、液浸法による露光工程が無駄になることを防止できる。
【０１５４】
なお、アライメントセンサＡＬＧによる基板Ｐの膜状態の検査と膜厚計測装置２６１による膜状態の検査との両方を行うようにしてもよい。基板Ｐの膜状態を検出するアライメントセンサＡＬＧは画像処理方式に限られるものではない。
また、アライメントセンサＡＬＧと膜厚計測装置２６１とのどちらか一方のみで基板Ｐの膜状態を検査すればよい場合には、アライメントセンサＡＬＧと膜厚計測装置２６１との内で検査に使用しない方を露光装置ＥＸ’に設けなくともよい。
【０１５５】
また、本実施形態においては、基板Ｐの露光をする前に、基板Ｐの膜（レジスト膜及び／又はトップコート膜）が液浸露光に適しているか否かを判定し、液浸露光に適していると判定された場合（ステップ２１０６で「肯定」の場合）には、基板Ｐの液浸露光を実行している。しかしながら、基板Ｐの膜の状態又は膜の材料が液浸露光に適しているか否かを判定するだけであれば、上述のシーケンスのステップ２１０６の後に、基板Ｐの露光を行わずに、基板Ｐの回収を行うようにしてもよい。また、基板Ｐの膜の材料として、複数種類の材料が存在する場合には、それぞれの材料毎に上述のステップ２１０３〜２１０６を実行して、最適な材料を選択するスクリーニング処理を実行してもよい。なお、本実施形態では、基板Ｐの代わりに第１実施形態で説明したダミー基板を基板ステージＰＳＴに配置し、例えばダミー基板上に形成される液浸領域ＡＲ２から回収される液体中のパーティクル数をパーティクルカウンタで計測することで、ノズル部材２３０の異常に関する情報（異物の有無など）を取得してもよい。
【０１５６】
また、第１及び第２実施形態では干渉計システム（５１、５６、５６Ａ〜５６Ｃ）を用いてマスクステージＲＳＴ、基板ステージＰＳＴ、及び計測ステージＭＳＴの各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージ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、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。
【０１５７】
また、第１及び第２実施形態では基板ホルダＰＨを基板ステージＰＳＴと一体に形成してもよいし、基板ホルダＰＨと基板ステージＰＳＴとを別々に構成し、例えば真空吸着などによって基板ホルダＰＨを基板ステージＰＳＴに固定することとしてもよい。
なお、第１実施形態に従う本発明を、各種計測器類（計測用部材）を基板ステージＰＳＴに搭載した露光装置（計測ステージＭＳＴを備えていない露光装置）にも適用することができる。第２実施形態に従う本発明を、各種計測器類を備えた計測ステージを備えた露光装置にも適用することができる。また、各種計測器類はその一部のみが計測ステージＭＳＴまたは基板ステージＰＳＴに搭載され、残りは外部あるいは別の部材に設けるようにしてもよい。また、第２実施形態に示したパーティクルカウンタ２２６を第1実施形態の露光装置ＥＸに導入して、第２実施形態で説明した処理を行っても良い。
【０１５８】
なお、第1及び第２実施形態では、液浸法に用いる液体１として水（純水）を用いているが、水以外の液体を用いてもよい。例えば露光光ＥＬの光源がＦ2 レーザ（波長１５７ｎｍ）である場合、液体１は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１としては、その他にも、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系ＰＬや基板Ｐ表面に塗布されているレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。また、液体１としては、石英や蛍石よりも屈折率が高いもの（屈折率が１．６〜１．８程度）を使用してもよい。更に、石英や蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で光学素子２を形成してもよい。
【０１５９】
また、半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ（２０１）、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ（２０２）、デバイスの基材である基板を製造するステップ（２０３）、前述した実施形態の露光装置ＥＸ、ＥＸ’によりマスクのパターンを基板に露光する工程、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（２０４）、デバイス組み立てステップ（２０５）（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）、並びに検査ステップ（２０６）等を経て製造され、出荷される。
【０１６０】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板Ｐの形状は円形のみならず、矩形など他の形状でもよい。
【０１６１】
なお、上述の各実施形態においては、転写用のパターンが形成されたマスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７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または反射パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。この電子マスクは、可変成形マスク（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、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）などを含むものである。ＤＭＤは、所定の電子データに基づいて駆動する複数の反射素子（微小ミラー）を有し、複数の反射素子は、ＤＭＤの表面に２次元マトリックス状に配列され、かつ素子単位で駆動されて露光光を反射、偏向する。各反射素子はその反射面の角度が調整される。ＤＭＤの動作は、制御装置ＣＯＮＴにより制御され得る。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐ上に形成すべきパターンに応じた電子データ（パターン情報）に基づいてＤＭＤの反射素子を駆動し、照明系ＩＬにより照射される露光光を反射素子でパターン化する。ＤＭＤを使用することにより、パターンが形成されたマスク（レチクル）を用いて露光する場合に比べて、パターンが変更されたときに、マスクの交換作業及びマスクステージにおけるマスクの位置合わせ操作が不要になるため、露光動作を一層効率よく行うことができる。なお、電子マスクを用いる露光装置では、マスクステージを設けず、基板ステージによって基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動するだけでもよい。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、上記米国特許のほかに、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５号公報に開示されている。指定国または選択国の法令が許す範囲において米国特許第６,７７８,２５７号公報の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１６２】
また、露光装置ＥＸ,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・ステッパー）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（ステッパー）にも適用することができる。
【０１６３】
露光装置ＥＸ、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、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【０１６４】
また、本発明は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報（対応する米国特許第６，３４１，００７、６，４００，４４１、６，５４９，２６９及び６，５９０，６３４号明細書）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応する米国特許第５，９６９，４４１号明細書）あるいは米国特許第６，２０８，４０７号明細書などに開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも適用できる。この場合、複数の基板ステージのそれぞれに対して洗浄が実施される。マルチステージ型の露光装置に関して、指定国及び選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１６５】
また、上述の各実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の像面側の光路空間（液浸空間）を液体で満たしているが、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、先端の光学素子のマスク側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。また、本発明は、投影光学系と基板との間の液浸領域をその周囲のエアーカーテンで保持する液浸型の露光装置にも適用することができる。
【０１６６】
また、本発明は、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形成する露光装置にも適用できる。この場合も、光学部材と基板Ｐとの間の液体を介して基板Ｐに露光光が照射される。
【０１６７】
上述の各実施形態において、液体供給部及び／又は液体回収部が露光装置に設けられている必要はなく、例えば露光装置が設置される工場等の設備を代用してもよい。また、液浸露光に必要な露光装置及び付属設備の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第１４２０２９８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（対応米国特許公開第２００６／０２３１２０６号）、国際公開第２００４／０８６４６８号パンフレット（対応米国特許公開第２００５／０２８０７９１号）、特開２００４−２８９１２６号公報（対応米国特許第６,９５２,２５３号）などに記載されているものを用いることができる。液浸露光装置の液浸機構及びその付属機器について、指定国または選択国の法令が許す範囲において上記の米国特許又は米国特許公開などの開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０１６８】
上記実施形態では、液浸法に用いる液体１として、水よりも露光光に対する屈折率が高い液体、例えば屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。ここで、純水よりも屈折率が高い（例えば１．５以上）の液体１としては、例えば、屈折率が約１．５０のイソプロパノール、屈折率が約１．６１のグリセロール（グリセリン）といったＣ−Ｈ結合あるいはＯ−Ｈ結合を持つ所定液体、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体（有機溶剤）、あるいは屈折率が約１．６０のデカリン(Decalin: Decahydronaphthalene)などが挙げられる。また、液体１は、これら液体のうち任意の２種類以上の液体を混合したものでもよいし、純水にこれら液体の少なくとも１つを添加（混合）したものでもよい。さらに、液体１は、純水にＨ+、Ｃｓ+、Ｋ+、Ｃｌ-、ＳＯ42-、ＰＯ42-等の塩基又は酸を添加（混合）したものでもよいし、純水にＡｌ酸化物等の微粒子を添加（混合）したものでもよい。なお、液体１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、及び／又は基板Ｐの表面に塗布されている感光材（又はトップコート膜あるいは反射防止膜など）に対して安定なものであることが好ましい。液体１として、超臨界流体を用いることも可能である。また、基板Ｐには、液体から感光材や基材を保護するトップコート膜などを設けることができる。
【０１６９】
また、投影光学系ＰＬの光学素子（終端光学素子）２を、フッ化カルシウム（蛍石）に代えて、例えば石英（シリカ）、あるいは、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウム、及びフッ化ナトリウム等のフッ化化合物の単結晶材料で形成してもよいし、石英や蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で形成してもよい。屈折率が１．６以上の材料としては、例えば、国際公開第２００５／０５９６１７号パンフレットに開示される、サファイア、二酸化ゲルマニウム等、あるいは、国際公開第２００５／０５９６１８号パンフレットに開示される、塩化カリウム（屈折率は約１．７５）等を用いることができる。
【０１７０】
液浸法を用いる場合、例えば、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット（対応米国特許公開第２００５／０２４８８５６号）に開示されているように、終端光学素子の像面側の光路に加えて、終端光学素子の物体面側の光路も液体で満たすようにしてもよい。さらに、終端光学素子の表面の一部（少なくとも液体との接触面を含む）又は全部に、親液性及び／又は溶解防止機能を有する薄膜を形成してもよい。なお、石英は液体との親和性が高く、かつ溶解防止膜も不要であるが、蛍石は少なくとも溶解防止膜を形成することが好ましい。
【０１７１】
上記各実施形態では、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザを用いたが、例えば、国際公開第１９９９／４６８３５号パンフレット（対応米国特許第７,０２３,６１０号）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、投影領域（露光領域）が矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状、台形状、平行四辺形状、あるいは菱形状などでもよい。
【０１７２】
さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応する米国特許第６，６１１，３１６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にも本発明を適用することができる。このように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。
【０１７３】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸ、ＥＸ’は、特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度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。
【０１７４】
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については、特に援用表示をしたもの以外についても、指定国また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】
【０１７５】
本発明によれば、液浸法で露光を行う露光装置の接液部の少なくとも一部に異常があるかどうかを効率的に判定できるため、その異常があった場合には、例えば露光を中止して洗浄等を行うことによって、その後の露光時に液浸領域の液体中の異物の量が減少し、デバイスを高精度に製造できる。本発明によれば、実際に露光を行うことなく、露光対象の基板の状態又はその基板の膜の状態が液浸法による露光に適するかどうかを容易に判定できるため、デバイス製造のスループットが向上する。それゆえ、本発明は、我国の半導体産業を含む精密機器産業の発展に著しく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明の第１の実施形態の露光装置を示す一部を切り欠いた概略構成図である。
【図２】図１中のノズル部材３０を示す斜視図である。
【図３】図２のノズル部材を下面から見た透視図である。
【図４】図１中のアライメントセンサＡＬＧの構成例を示す図である。
【図５】図１の基板ステージＰＳＴ及び計測ステージＭＳＴを示す平面図である。
【図６】図１中の計測ステージＭＳＴ内の計測テーブルＭＴＢを投影光学系ＰＬの下方に移動した状態を示す断面図である。
【図７】図１中の基板ステージＰＳＴ上の基板ホルダＰＨと投影光学系ＰＬ及びアライメントセンサＡＬＧとの相対的な移動経路の例を示す平面図である。
【図８】本発明の第1実施形態における露光方法のシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に従う露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図１０】図９に示したノズル部材を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した第１部材に形成された液体の供給口及び回収口の配置を示す平面図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図９に示した基板ステージ及びその上の基板を示す平面図である。
【図１４】基板上の液浸領域が通過した領域を示す平面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における基板の膜の良否を判定するシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図１６】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７７】
１…液体、２…光学素子、１０…液体供給機構、１１…液体供給部、１３，１４…供給口、２０…液体回収機構、２１…液体回収部、２４…回収口、２５…メッシュフィルタ、２６…洗浄液供給部、３０…ノズル部材、６５…ノズル観察装置、６８Ａ〜６８Ｇ…観察対象部、ＡＲ２…液浸領域、ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＬ…露光光、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＡＬＧ…アライメントセンサ、ＭＳＴ…計測ステージ、ＭＴＢ…計測テーブル
【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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