(57)【要約】この露光装置は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって基板を露光するものであって、パターンの像が投影される投影領域の近くに設けられた第１、第２供給口を通じて、基板の上方から基板上に液体を供給する液体供給機構と、第１、第２供給口の外側に設けられた内側回収口、および内側回収口の更に外側に設けられた外側回収口を通じて、基板の上方から基板上の液体を回収する液体回収機構とを備えている。
2005029559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記パターンの像が投影される投影領域の近くに供給口を有し、前記基板の上方から前記供給口を通じて前記基板上に液体を供給する液体供給機構と；
前記供給口よりも前記投影領域から遠い位置に設けられた第１回収口と、前記第１回収口よりも前記投影領域から遠い位置に設けられた第２回収口とを有し、前記基板の上方から前記第１回収口および第２回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構と；
を備えている。
【請求項２】
請求項１に記載した露光装置であって、前記第２回収口は、前記投影領域に対して前記第１回収口の外側に配置されている。
【請求項３】
請求項１に記載した露光装置であって、前記第１回収口は、前記投影領域を囲むように配置されている。
【請求項４】
請求項１に記載した露光装置であって、前記供給口は、前記投影領域の両側に配置されている。
【請求項５】
請求項１に記載した露光装置であって、前記第２回収口は、前記投影領域を囲むように配置されている。
【請求項６】
請求項１に記載した露光装置であって、前記第１回収口の内部に、多孔質材が配置されている。
【請求項７】
請求項１に記載した露光装置であって、前記第１回収口の内部に、毛細管状の部材が配置されている。
【請求項８】
投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板の上方に回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構を備え、
前記回収口の内部には、多孔質材が配置されている。
【請求項９】
請求項８に記載した露光装置であって、前記多孔質材は、スポンジ状の部材を含む。
【請求項１０】
投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板の上方に回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構を備え、
前記回収口の内部には、毛細管状の部材が配置されている。
【請求項１１】
請求項１０に記載した露光装置であって、前記回収口の内部に、細管の集合体が配置されている。
【請求項１２】
請求項１０に記載した露光装置であって、前記回収口の内部に、筆状の部材が配置されている。
【請求項１３】
請求項８に記載した露光装置であって、前記回収口は、前記パターンの像が投影される投影領域を囲むように配置されている。
【請求項１４】
請求項８に記載した露光装置であって、前記基板の上方から前記基板上に液体を供給するための供給口を有する液体供給機構を更に備え、前記供給口は、前記パターンの像が投影される投影領域と前記回収口との間に配置されている。
【請求項１５】
請求項１４に記載した露光装置であって、前記供給口は、前記投影領域の両側に配置されている。
【請求項１６】
投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記パターンの像が投影される投影領域の近くに供給口を有し、前記基板の上方から前記供給口を通じて前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、
前記投影領域と前記供給口とを囲むように配置された回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構と、
前記回収口から液体だけが回収されるように、前記供給口からの液体供給量と前記回収口からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する制御系とを備えている。
【請求項１７】
請求項１６に記載した露光装置であって、前記液体供給機構は、液体供給量を計測する第１計測器を有し、
前記制御系は、前記第１計測器の計測結果に基づいて、前記供給口からの液体供給量と前記回収口からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する。
【請求項１８】
請求項１６に記載した露光装置であって、前記液体回収機構は、液体回収量を計測する第２計測器を有し、
前記制御系は、前記第２計測器の計測結果に基づいて、前記供給口からの液体供給量と前記回収口からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する。
【請求項１９】
請求項１６に記載した露光装置であって、前記投影光学系と前記基板との間に形成される液浸領域の端部を検出する検出器を備え、
前記制御系は、前記液浸領域の端部が前記投影領域を含む所定範囲内に収まるように、前記検出器の検出結果に基づいて、前記供給口からの液体供給量と前記回収口からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する。
【請求項２０】
基板上の一部に液浸領域を形成し、前記液浸領域を形成する液体と投影光学系とを介して前記基板に露光光を照射することにより、前記基板を露光する露光装置であって、
前記液浸領域の端部を検出する検出器を備えている。
【請求項２１】
請求項２０に記載した露光装置において、前記液浸領域を形成するために液体を供給する液体供給機構と、
前記基板上の液体を回収するための液体回収機構とを更に備え、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記液体供給機構の液体供給量と前記液体回収機構の液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する。
【請求項２２】
請求項１〜請求項２１のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、投影光学系と液体とを介して基板に露光光を照射して露光する露光装置及びデバイス製造方法に関する。
本願は、２００３年９月１９日に出願された特願２００３−３２８９９７号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】  半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、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で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒ＝ｋ１・λ／ＮＡ        ・・・    （１）
δ＝±ｋ２・λ／ＮＡ２      ・・・    （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ１、ｋ２はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困離となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレットには、液浸法が開示されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。
ところで、液浸法に基づく露光を行う際の露光精度を維持するためや基板上に露光されるパターンの劣化を防止するために、液体を良好に供給及び回収することが重要である。
特に、液体を良好に回収できないと、回収しきれなかった液体が流出して周辺の機械部品に錆を生じさせたり、基板がおかれている環境（湿度等）の変動をもたらし、ステージ位置計測に用いる光干渉計の検出光の光路上の屈折率の変化を引き起こす等、露光処理に関する種々の計測動作に影響を与える可能性があり、露光精度を低下させる。
また、液体の供給機構や回収機構に振動が生じると、その振動によって基板上に投影されるパターン像の劣化を引き起こしたり、基板を保持する基板ステージの位置をモニタする干渉計の計測誤差を引き起こす可能性がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、投影光学系と液体とを介して基板に露光光を照射することによって露光するときの露光精度を維持できる露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記パターンの像が投影される投影領域の近くに供給口を有し、前記基板の上方から前記供給口を通じて前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、前記供給口よりも前記投影領域から遠い位置に設けられた第１回収口と、前記第１回収口よりも前記投影領域から遠い位置に設けられた第２回収口とを有し、前記基板の上方から前記第１回収口および第２回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構とを備える露光装置を提供する。
本発明によれば、第１回収口を供給口よりも投影領域から遠い位置に設け、第２回収口を第１回収口よりも投影領域から遠い位置に設けたことにより、基板上の液体を第１回収口で回収しきれない状況が生じても、第１回収口で回収できなかった液体を、第２回収口で回収することができる。したがって、流出した液体に起因する露光精度の低下等といった不都合の発生を防止することができる。
本発明は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記基板の上方に回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構を備え、前記回収口の内部には、多孔質材が配置されている露光装置を提供する。
本発明によれば、液体回収機構の回収口の内部に多孔質材を配置したことにより、基板上の液体を回収する際に大きな音や振動が発生する不都合を防止できる。したがって、その振動等により露光精度が低下する不都合を防止することができる。
本発明は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記基板の上方に回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構を備え、前記回収口の内部には、毛細管状の部材が配置されている露光装置を提供する。
本発明によれば、液体回収機構の回収口の内部に毛細管状の部材を配置したことにより、基板上の液体を回収する際に大きな音や振動が発生する不都合を防止できる。したがって、その振動等により露光精度が低下する不都合を防止することができる。
本発明は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記パターンの像が投影される投影領域の近くに共給口を有し、前記基板の上方から前記供給口を通じて前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、前記投影領域と前記供給口とを囲むように配置された回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構と、前記回収口から液体だけが回収されるように、前記供給口からの液体供給量または前記回収口からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する制御系とを備える露光装置を提供する。
本発明によれば、基板上への液体供給量または基板上からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御することにより、回収口から液体だけを回収することができ、音や振動が発生する不都合を防止できる。したがって、振動等に起因する露光精度の低下を防止することができる。
本発明は、基板上の一部に液浸領域を形成し、前記液浸領域を形成する液体と投影光学系とを介して前記基板に露光光を照射することにより、前記基板を露光する露光装置であって、前記液浸領域の端部を検出する検出器を備える露光装置を提供する。
本発明によれば、液浸領域の端部を検出し、例えばそれに基づいて液体の供給量や回収量を制御することにより、液浸領域の拡散や液体の流出を防止することができる。
本発明は、上記の露光装置を用いるデバイス製造方法を提供する。本発明によれば、高い露光精度を維持した状態で露光処理を行うことができ、所望の性能を発揮するデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の露光装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
図２は、液体供給口及び回収口の配置を説明するための平面図である。
図３は、液体供給機構及び液体回収機構を構成する流路形成部材を示す斜視図である。
図４は、流路形成部材を構成する第１部材を示す斜視図である。
図５Ａは流路形成部材を構成する第２部材を上側から見た斜視図、図５Ｂは流路形成部材を構成する第２部材を下側から見た斜視図である。
図６Ａは流路形成部材を構成する第３部材を上側から見た斜視図、図６Ｂは流路形成部材を構成する第３部材を下側から見た斜視図である。
図７は、図３のＡ−Ａ断面矢視図である。
図８は、図３のＢ−Ｂ断面矢視図である。
図９は、基板の露光中の液体供給及び回収動作を示す模式図である。
図１０は、本発明の露光装置の第２実施形態に係る要部拡大断面図である。
図１１は、本発明の露光装置の第２実施形態に係る概略平面図である。
図１２は、本発明の露光装置の第３実施形態に係る要部拡大断面図である。
図１３は、本発明の露光装置の第３実施形態に係る概略平面図である。
図１４は、本発明の露光装置の第４実施形態に係る要部拡大断面図である。
図１５は、本発明の露光装置の第５実施形態に係る要部拡大断面図である。
図１６は、半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の露光装置の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。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ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
本実施形態の露光装置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１を供給する液体供給機構１０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上の一部に（局所的に）液浸領域ＡＲ２を形成する。露光装置ＥＸは、具体的には、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を、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の光路空間に満たされた液体１及び投影光学系ＰＬを介して基板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に投影露光する。
ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向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）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
照明光学系ＩＬは、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で照明するものであり、露光用光源、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（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持するものであって、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ＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより、駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡５０が設けられている。また、移動鏡５０に対向する位置にはレーザ干渉計５１が設けられている。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５１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５１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の位置決めを行う。
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（レンズ）２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、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。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端部の光学素子（レンズ）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。
本実施形態において、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紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。なお、本実施形態においては、液浸露光用の純水を適用した投影光学系の開口数は１以上（１．０〜１．２程度）に設定されている。
光学素子２は螢石で形成されている。螢石表面、あるいはＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等を付着させた表面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。すなわち、本実施形態においては光学素子２の液体接触面２ａとの親和性が高い液体（水）１を供給するようにしているので、光学素子２の液体接触面２ａと液体１との密着性が高く、光学素子２と基板Ｐとの間の光路を液体１で確実に満たすことができる。なお、光学素子２は水との親和性が高い石英であってもよい。また光学素子２の液体接触面２ａに親水（親液）処理を施して、液体１との親和性をより高めるようにしてもよい。
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基板ホルダによって保持する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、ＸＹステージ５３を支持するベース５４とを備えている。基板ステージＰＳＴは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。Ｚステージ５２を駆動することにより、Ｚステージ５２に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置が制御される。また、ＸＹステージ５３を駆動することにより、基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。すなわち、Ｚ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の表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹスデージ５３は基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。なお、Ｚ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。
基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５２）上には移動鏡５５が設けられている。また、移動鏡５５に対向する位置にはレーザ干渉計５６が設けられている。基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５６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５６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の位置決めを行う。
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部５７が設けられている。プレート部５７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５７Ａを有している。ここで、基板Ｐのエッジとプレート部５７との間には０．１〜１ｍｍ程度の隙間があるが、液体１の表面張力によりその隙間に液体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、プレート部５７により投影光学系ＰＬの下に液体１を保持することができる。
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を送出可能な第１液体供給部１１及び第２液体供給部１２と、第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれにその一端部を接続する第１、第２供給管１１Ａ、１２Ａとを備えている。第１、第２液体供給部１１、１２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。
第１、第２供給管１１Ａ、１２Ａの流路途中には、第１、第２液体供給部１１、１２より送出され、第１、第２供給管１１Ａ、１２Ａを流れる単位時間あたりの液体の量を計測する流量計１７、１８がそれぞれ設けられている。流量計１７、１８の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、流量計１７、１８の計測結果に基づいて、第１、第２液体供給部１１、１２より基板Ｐ上に供給される液体量（単位時間あたりの液体供給量）を求めることができる。
液体回収機構２０は、基板Ｐ上の液体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にその一端部を接続する回収管２２（第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄ）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）、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、液体供給部１１，１２のタンクや加圧ポンプ、あるいは液体回収２１の真空系やタンクは、露光装置ＥＸが備えている必要はなく、露光装置ＥＸが設置されている工場などの設備を用いることもできる。
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３０が配置されている。流路形成部材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る。流路形成部材３０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第１供給口１３と第２供給口１４とを備えている。また、流路形成部材３０は、その内部に供給流路８２（８２Ａ、８２Ｂ）を有している。供給流路８２Ａの一端部は第１供給口１３に接続され、他端部は第１供給管１１Ａを介して第１液体供給部１１に接続されている。供給流路８２Ｂの一端部は第２供給口１４に接続され、他端部は第２供給管１２Ａを介して第２液体供給部１２に接続されている。更に、流路形成部材３０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内側回収口（第１回収口）２３及び外側回収口（第２回収口）６１を備えている。本実施形態において、内側回収口２３は、ひとつひとつが円弧状に形成され、それらが環状をなすように配置された４つの内側回収口２３Ａ〜２３Ｄによって構成されている。また、外側回収口６１は、同じくひとつひとつが円弧状に形成され、それらが環状をなすように配置された４つの外側回収口６１Ａ〜６１Ｄによって構成されている。内側回収口２３は、光学素子２を取り囲むように配置され、外側回収口６１は、内側回収口２３の外側に、内側回収口２３と同心円をなすように配置されている。
流路形成部材３０は、その内部に内側回収口２３（２３Ａ〜２３Ｄ）に対応した回収流路８４（８４Ａ〜８４Ｄ）を有している。回収流路８４Ａ〜８４Ｄの一端部は回収口２３Ａ〜２３Ｄにそれぞれ接続され、他端部は回収管２２Ａ〜２２Ｄを介して液体回収部２１にそれぞれ接続されている。また、外側回収口６１（６１Ａ〜６１Ｄ）は回収流路８４（８４Ａ〜８４Ｄ）の途中に接続されている。本実施形態において、流路形成部材３０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。
なお、本実施形態において、第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄは、１つの液体回収部２１に接続されているが、回収管の数に対応した液体回収部２１を複数（ここでは４つ）設け、第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれを前記複数の液体回収部２１のそれぞれに接続するようにしてもよい。
第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄの流路途中には、その第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄを流れる単位時間あたりの液体の量を計測する流量計２４Ａ〜２４Ｄがそれぞれ設けられている。流量計２４Ａ〜２４Ｄの計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、流量計２４Ａ〜２４Ｄの計測結果に基づいて、基板Ｐ上より夜体回収部２１に回収される液体量（単位時間あたりの液体回収量）を求めることができる。なお、回収口２３、６１を通じて基板Ｐ上の液体１を回収するとき、液体とともにその周囲の気体も回収される場合、回収管２２のうち回収口２３（６１）と流量計２４との間に気液分離器を設け、気液分離器で分離した液体成分のみを流量計２４に供給するようにしてもよい。こうすることにより、液体回収量をより高精度に計測することができる。
第１、第２液体供給部１１、１２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、第２液体供給部１１、１２による基板Ｐ上に対する単位時間あ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、第２液体供給部１１、１２から送出された液体１は、供給管１１Ａ、１２Ａ、及び流路形成部材３０の供給流路８２Ａ、８２Ｂを通じて、基板Ｐの上方に設けられた第１、第２供給口１３、１４より基板Ｐ上に供給される。
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による単位時間あたりの液体回収量を制御可能である。基板Ｐの上方に設けられた回収口２３、６１から回収された基板Ｐ上の液体１は、流路形成部材３０の回収流路８４及び回収管２２を通じて液体回収部２１に回収される。
流路形成部材３０のうち回収口６１よりも更に外側の下面（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７０が形成されている。トラップ面７０は、ＸＹ平面に対して傾斜した面であり、投影領域ＡＲ１（液浸領域ＡＲ２）の外側に向かうにつれて基板Ｐの表面から離れるように（上に向かうように）傾斜している。トラップ面７０は親液処理を施されている。基板Ｐの表面に塗布されている膜（フォトレジスト、反射防止膜、保護コート等）は通常撥水性（撥液性）なので、回収口６１の外側に流出した液体１は、トラップ面７０で捕捉される。なお、本実施形態における液体１は極性の大きい水であるため、トラップ面７０に対する親水処理（親液処理）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、このトラップ面７０に親水性を付与する。すなわち、液体１として水を用いる場合にはトラップ面７０にＯＨ基など極性の大きい分子構造を持ったものを表面に配置させる処理が望ましい。
図２は、流路形成部材３０に形成された第１、第２供給口１３、１４、内側回収口２３Ａ〜２３Ｄ、及び外側回収口６１Ａ〜６１Ｄ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ある。図２において、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲ１はＹ軸方向（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２３Ａ〜２３Ｄで囲まれた領域内であって且つ基板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４つの回収口２３Ａ〜２３Ｄで囲まれた領域全体が液浸領域にならなくてもよい。第１供給口１３は、投影領域ＡＲ１に対して走査方向の一方側（−Ｘ側）に離れて設けられ、第２供給口１４は、投影領域ＡＲ１に対して同走査方向の他方側（＋Ｘ側）に離れて設けられている。つまり、第１、第２供給口１３、１４は、投影領域ＡＲ１の近くに設けられ、走査方向（Ｘ方向）に離間して投影領域ＡＲ１を挟むようにその両側に配置されている。第１、第２供給口１３、１４のそれぞれは所定の長さを有する平面視略円弧状のスリット状に形成されている。第１、第２供給口１３、１４のＹ軸方向における長さは、少なくとも投影領域ＡＲ１のＹ軸方向における長さより長くなっている。液体供給機構１０は、第１、第２供給口１３、１４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。
内側回収口２３Ａ〜２３Ｄは、投影領域ＡＲ１に対して第１、第２供給口１３、１４よりも離れて、第１、第２供給口１３、１４の外側に配置されており、第１、第２供給口１３、１４及び投影領域ＡＲ１を囲むように配置されている。複数（４つ）の回収口２３Ａ〜２３Ｄのうち、回収口２３Ａと回収口２３ＣとがＸ軸方向に離間して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されており、回収口２３Ｂと回収口２３ＤとがＹ軸方向に離間して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されている。第１、第２供給口１３、１４は投影領域ＡＲ１と回収口２３Ａ、２３Ｃとの間に配置された構成となっている。回収口２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれは平面視略円弧状の所定の長さを有するスリット状に形成されている。回収口２３Ａ、２３ＣのＹ軸方向における長さは、第１、第２供給口１３、１４のＹ軸方向における長さより長くなっている。回収口２３Ｂ、２３Ｄのそれぞれも回収口２３Ａ、２３Ｃとほぼ同じ長さに形成されている。回収口２３Ａ〜２３Ｄは第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれを介して液体回収部２１に接続されている。
外側回収口６１Ａ〜６１Ｄは、投影領域ＡＲ１に対して内側回収口２３Ａ〜２３Ｄよりも離れて、内側回収口２３Ａ〜２３Ｄの更に外側に配置されており、内側回収口２３Ａ〜２３Ｄ及び投影領域ＡＲ１を囲むように配置されている。複数（４つ）の回収口６１Ａ〜６１Ｄのうち、回収口６１Ａと回収口６１ＣとがＸ軸方向に離間して投影領城ＡＲ１を挟んでその両側に配置されており、回収口６１Ｂと回収口６１ＤとがＹ軸方向に離間して投影領域ＡＲ１を挟んでその両側に配置されている。すなわち、外側回収口６１Ａ〜６１Ｄと投影領域ＡＲ１との間に内側回収口２３Ａ〜２３Ｄがそれぞれ配置されている。回収口６１Ａ〜６１Ｄのそれぞれは平面視略円弧状の所定の長さを有するスリット状に形成されている。回収口６１Ａ、６１ＣのＹ軸方向における長さは、回収口２３Ａ、２３ＣのＹ軸方向における長さより長くなっている。回収口６１Ｂ、６１Ｄのそれぞれも回収口６１Ａ、６１Ｃとほぼ同じ長さに形成されている。
なお、流路形成部材３０に形成されている供給口（１３，１４）及び回収口（２３，６１）の位置、数、形状、及び大きさは上述に限られず、種々の形態を採用することができる。例えば、本実施形態において、複数の回収口２３Ａ〜２３Ｄ、６１Ａ〜６１Ｄのそれぞれはほぼ同じ大きさ（長さ）に形成されているが、互いに異なる大きさであってもよい。また、回収口２３（６１）の数は４つに限られず、投影領域ＡＲ１及び第１、第２供給口１３、１４を取り囲むように配置されていれば、任意の複数設けることができるし、回収口２３の数と回収口６１の数とを異ならせることもできる。また、回収口６１は回収口２３より長く形成されているが、短く形成されていてもよい。あるいは、内側回収口及び外側回収口のそれぞれを分割せずに、連続した環状の回収口としてもよい。また、図２においては、第１、第２供給口（１３、１４）のスリット幅と回収口（２３Ａ〜２３Ｄ、６１Ａ〜６１Ｄ）のスリット幅とがほぼ同じになっているが、回収口（２３Ａ〜２３Ｄ、６１Ａ〜６１Ｄ）のスリット幅を、第１、第２供給口（１３、１４）のスリット幅より大きくしてもよいし、逆に回収口のスリット幅を、供給口のスリット幅より小さくしてもよい。
図３は、流路形成部材３０の概略斜視図である。図３に示すように、流路形成部材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、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、第２部材３２の上部に配置される第３部材３３とを備えている。流路形成部材３０を構成する第１〜第３部材３１〜３３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３１Ａ〜３３Ａを有している。
図４は、第１〜第３部材のうち最下段に配置される第１部材３１を示す斜視図である。
第１部材３１は、投影光学系ＰＬの−Ｘ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、投影光学系ＰＬの＋Ｘ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。第１供給口１３及び第２供給口１４のそれぞれは第１部材３１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３１は、投影光学系ＰＬの−Ｘ側、−Ｙ側、＋Ｘ側、及び＋Ｙ側のそれぞれに形成された回収口２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、及び２３Ｄを備えている。回収口２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれも第１部材３１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設けられている。また、回収口２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれは、第１、第２供給口１３、１４の外側に設けられている。第１、第２供給口１３、１４の基板Ｐとの離間距離と、回収口２３Ａ〜２３Ｄ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、第１、第２供給口１３、１４の高さ位置と、回収口２３Ａ〜２３Ｄの高さ位置とはほぼ同じに設けられている。更に、回収口２３Ａ〜２３Ｄの外側には、第１部材３１を貫通する貫通穴である回収口６１Ａ〜６１Ｄが略等間隔に設けられている。
図５Ａは、第１〜第３部材のうち中段に配置される第２部材３２を上側から見た斜視図、図５Ｂは、第２部材３２を下側から見た斜視図である。第２部材３２は、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に形成され、第１部材３１と第２部材３２とを接続したときに第１部材３１の第１供給口１３に接続される第１供給穴部１５と、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に形成され、第１部材３１の第２供給口１４に接続される第２供給穴部１６とを備えている。第１、第２供給穴部１５、１６は貫通穴であって、平面視における形状及び大きさは、第１、第２供給口１３、１４に対応している。つまり、第１、第２供給穴部１５、１６は、平面視円弧状のスリット状流路となっている。
図５Ｂに示すように、第２部材３２の下面３２Ｄのうち、投影光学系ＰＬの−Ｘ側には、第１部材３１と第２部材３２とを接続したときに第１部材３１の内側回収口２３Ａに接続する内側回収溝部２５が形成され、投影光学系ＰＬの−Ｙ側には、第１部材３１の内側回収口２３Ｂに接続する内側回収溝部２６が形成され、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側には、第１部材３１の内側回収口２３Ｃに接続する内側回収溝部２７が形成され、投影光学系ＰＬの＋Ｙ側には、第１部材３１の内側回収口２３Ｄに接続する内側回収溝部２８が形成されている。内側回収溝部２５〜２８のそれぞれは、内側回収口２３Ａ〜２３Ｄの形状及び大きさに対応するように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設けられている。また、第１回収管２２Ａと内側回収溝部２５とは、テーパ状溝部４５を介して接続されている。テーパ状溝部４５は、第１回収管２２Ａに対する接続部から内側回収溝部２５に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。同様に、第２回収管２２Ｂと内側回収溝部２６とはテーパ状溝部４６を介して接続されており、内側回収管２２Ｃと内側回収溝部２７とはテーパ状溝部４７を介して接続されており、第４回収管２２Ｄと内側回収溝部２８とはテーパ状溝部４８を介して接続されている。
内側回収溝部２５の外側には、第１部材３１と第２部材３２とを接続したときに第１部材３１の外側回収口６１Ａに接続する外側回収溝部６５が形成されている。外側回収溝部６５はテーパ状溝部４５に交わるように形成されている。同様に、内側回収溝部２６、２７、２８の外側には、第１部材３１と第２部材３２とを接続したときに第１部材３１の外側回収口６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄに接続する外側回収溝部６６、６７、６８が形成されている。外側回収溝部６５〜６８のそれぞれは、外側回収口６１Ａ〜６１Ｄの形状及び大きさに対応するように平面視略円弧状に形成されている。
図６Ａは、第１〜第３部材のうち最上段に配置される第３部材３３を上側から見た斜視図、図６Ｂは、第３部材３３を下側から見た斜視図である。第３部材３３の下面３３Ｄのうち、投影光学系ＰＬの−Ｘ側には、第２部材３２と第３部材３３とを接続したときに第２部材３２の第１供給穴部１５に接続する第１供給溝部４１が形成され、投影光学系ＰＬの＋Ｘ側には、第２部材３２の第２供給穴部１６に接続する第２供給溝部４２が形成されている。第１、第２供給溝部４１、４２それぞれの形状及び大きさは、第１、第２供給穴部１５、１６（ひいては第１、第２供給口１３、１４）に対応するように平面視略円弧状に形成されている。また、第１供給管１１Ａと第１供給溝部４１とは、テーパ状溝部４３を介して接続されている。テーパ状溝部４３は、第１供給管１１Ａに対する接続部から第１供給溝部４１に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。
同様に、第２供給管１２Ａと第２供給溝部４２とは、テーパ状溝部４４を介して接続されている。
第１〜第３部材３１〜３３は、例えばステンレスやチタン、アルミニウム、あるいはこれらを含む合金等の金属により形成されており、各部材３１〜３３の穴部や溝部は例えば放電加工により形成される。各部材３１〜３３の穴部や溝部を放電加工した後、これら各部材３１〜３３を接着剤、圧着あるいは締結部材等を用いて接合することにより、流路形成部材３０が形成される。なお、各部材３１〜３３の接液面は電解研磨あるいは不導体酸化膜処理しておくとよい。また、流路形成部材３０を含む液体供給機構１０及び液体回収機構２０を構成する各部材は、例えばポリ四フッ化エチレン等の合成樹脂により形成されていてもよい。
各部材３１〜３３を接合することで、テーパ状溝部４３、第１供給溝部４１、第１供給穴部１５、及び第１供給口１３のそれぞれが接続され、これらにより第１供給管１１Ａに接続する第１供給流路８２Ａが形成される。同様に、テーパ状溝部４４、第２供給溝部４２、第２供給穴部１６、及び第２供給口１４のそれぞれが接続されることで、第２供供給管１２Ａに接続する第２供給流路８２Ｂが形成される。そして、第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから送出された液体１は、第１、第２供給管１１Ａ、１２Ａ、及び第１、第２供給流路８２Ａ、８２Ｂを通じて基板Ｐ上にその基板Ｐの上方より供給される。
また、テーパ状溝部４５、回収溝部２５、６５、及び回収口２３Ａのそれぞれが接続されることで、第１回収管２２Ａに接続する第１回収流路８４Ａが形成される。同様に、テーパ状溝部４６、回収溝部２６、６６、及び回収口２３Ｂのそれぞれが接続されることで、第２回収管２２Ｂに接続する第２回収流路８４Ｂが形成され、テーパ状溝部４７、回収溝部２７、６７、及び回収口２３Ｃのそれぞれが接続されることで、第３回収管２２Ｃに接続する第３回収流路８４Ｃが形成され、テーパ状溝部４８、回収溝部２８、６８、及び回収口２３Ｄのそれぞれが接続されることで、第４回収管２２Ｄに接続する第４回収流路８４Ｄが形成される。そして、基板Ｐ上の液体１はその基板Ｐの上方から、上記第１〜第４回収流路８４Ａ〜８４Ｄ、及び第１〜第４回収管２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれを介して吸引回収される。
このとき、第１、第２供給管１１Ａ、１２Ａのそれぞれにはテーパ状溝部４３、４４が接続されるので、Ｙ軸方向を長手方向とする第１、第２供給口１３、１４の各位置においてその流量分布や流速分布を均一にして液体供給を行うことができる。同様に、回収管２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれにもテーパ状溝部４５〜４８が接続されるので、均一な回収力で液体回収することができる。
図７は、図３のＡ−Ａ断面矢視図、図８は、図３のＢ−Ｂ断面矢視図である。なお、以下の説明では、流路形成部材３０のうち投影光学系ＰＬの＋Ｘ側に設けられた第２供給流路８２Ｂ及び第３回収流路８４Ｃについて説明するが、投影光学系ＰＬの−Ｘ側に設けられた第１供給流路８２Ａ、投影光学系ＰＬの−Ｘ側の第１回収流路８２Ａ、−Ｙ側の第２回収流路８２Ｂ、及び＋Ｙ側の第４回収流路８２Ｄも同等の構成を有する。
図７において、第２供給流路８２Ｂは、上記テーパ状溝部４４、第２供給溝部４２、第２供給穴部１６、及び第２供給口１４により構成されている。第２供給管１２Ａと第２供給流路８２Ｂ（流路形成部材３０）とは、継手８０を介して接続されている。第２液体供給部１２から送出された液体１は第２供給管１２Ａを通じて第２供給流路８２Ｂに流入する。第２供給流路８２Ｂに流入した液体１は、第２供給流路８２Ｂのうち、テーパ状溝部４４において、ほぼ水平方向（ＸＹ平面方向）に流れ、供給溝部４２近傍においてほぼ直角に曲げられ、第２供給穴部１６及び第２供給口１４において鉛直方向（−Ｚ方向）に流れ、基板Ｐの上方より基板Ｐ上に供給される。
第３回収流路８４Ｃは、上記回収口２３Ｃ、６１Ｃ、回収溝部２７、６７、及びテーパ状溝部４７により構成されている。第３回収管２２Ｃと第３回収流路８４Ｃ（流路形成部材３０）とは継手８１を介して接続されている。真空系を有する液体回収部２１の駆動により、基板Ｐ上の液体１は、その基板Ｐの上方に設けられた回収口２３Ｃ、６１Ｃを通じて第３回収流路８４Ｃに鉛直上向き（＋Ｚ方向）に流入する。第３回取流路８４Ｃに流入した液体１は、回収溝部２７、６７近傍で水平方向にその流れの向きを変えられ、テーパ状溝部４７をほぼ水平方向に流れる。その後、第３回収管２２Ｃを通じて液体回収部２１に吸引回収される。
流路形成部材３０の内似面３０Ｔと、投影光学系ＰＬのうち液体１と接する終端部の光学素子２の側面２Ｔとの間には微小間隙１００が形成されている。微小間隙１００は、投影光学系ＰＬの光学素子２と流路形成部材３０とを振動的に分離するために設けられたものであり、これにより、液体回収機構１０や液体回収機構２０で発生した振動が、投影光学系ＰＬに伝達することを防ぐことができる。流路形成部材３０を含む液体供給機構１０及び液体回収機構２０のそれぞれは、投影光学系ＰＬ及びこの投影光学系ＰＬを支持する支持部材以外の支持部材で支持されている。
なお、微小間隙１００を形成する流路形成部材３０の内側面３０Ｔと光学素子２の側面２Ｔとの上部には撥液（撥水）処理を施しておくことが好ましい。撥液処理としては、例えば撥液性を有する材料を使った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やシリコン化合物、あるいはポリエチレン等の合成樹脂が挙げられる。また、表面処理のための薄膜は単層膜であってもよいし複数の層からなる膜であってもよい。
次に、上述した露光装置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説明する。
ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＸ軸方向（走査方向）に移動しながらマスクＭのパターン像を基板Ｐに投影露光するものであって、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る。さらに、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、基板ＰがＸＹステージ５３により＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。基板Ｐ上には複数のショット領域が設定されており、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピング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。
露光処理を行うに際し、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０を駆動し、基板Ｐ上に対する液体供給動作を開始する。液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２のそれぞれから送出された液体１は、供給管１１Ａ、１２Ａを流通した後、流路形成部材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＋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。
図９は、基板Ｐに対して露光動作を行っているときの状態を示す模式図である。図９において、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ており、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上への液体供給動作と、液体回収機構２０による基板Ｐ上の液体回収動作とを行う。これにより、基板Ｐ上に液浸領域ＡＲ２が良好に形成される。
本実施形態において、露光動作中、液体供給機構１０は、第１、第２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、第１、第２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との間に良好に濡れ拡がり、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、投影領域ＡＲ１の走査方向両側から基板Ｐ上に液体１を供給する際、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０の第１、第２液体供給部１１、１２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。例えば、基板Ｐを＋Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域ＡＲ１に対し−Ｘ側（すなわち供給口１３）から供給される液体１の量を、＋Ｘ側（すなわち供給口１４）から供給される液体１の量より多くする。一方、基板Ｐを−Ｘ方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域ＡＲ１に対し＋Ｘ側から共給される液体１の量を、−Ｘ側から供給される液体１の量より多くする。
ここで、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内を＋Ｘ方向に移動する液本１の量が増し、内側回収口２３Ｃで回収しきれずに、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方向に移動する液体１は、内側回収口２３Ｃの更に外側に設けられた外側回収口６１Ｃから回収されるため、基板Ｐ上に残留したり、基板Ｐの周囲等に流出、飛散したりする不都合を抑制される。また、万が一、外側回収口６１Ｃで回収できなかった液体が生じても、流路形成部材３０の＋Ｘ側下面に設けられているトラップ面７０で捕捉されるため、液体１の流出を更に確実に防止することができる。
また、例えば基板Ｐが＋Ｘ方向に移動しながら露光された後、その移動方向が切り替えられ、基板Ｐが−Ｘ方向に移動するとき、回収口２３Ｃより＋Ｘ側に移動した液体１の一部が基板Ｐ上に液滴状態で残留する可能性があるが、外側回収口６１Ｃを設けたことにより、その残留した液体（液滴）１を外側回収口６１Ｃから回収することができる。
以上説明したように、第１、第２供給口１３、１４の外側に液体１を回収する内側回収口２３を設け、更にその外側に外側回収口６１を設けたので、基板Ｐ上の液体１を内側回収口２３で回収しきれない状況が生じても、回収しきれずに流出しようとする液体１を外側回収口６１で回収することができる。したがって、基板Ｐ上に残留した液体や、基板Ｐの外側へ流出した液体１に起因する露光精度の低下等といった不都合の発生を防止することができる。
また、内側回収口２３及び外側回収口６１のそれぞれを、第１、第２供給口１３、１４及び投影領域ＡＲ１を囲むように設けたので、液体１の流出や飛散、残留を更に確実に防止することができる。
なお本実施形態における回収口は、内側回収口と外側回収口とで構成された２重回収口となっているが、更にその外側に回収口を設けた３重あるいは４重回収口であってももちろんよく、その数は任意である。
上記実施形態において、外側回収口６１は、内側回収口２３に接続する回収流路８４の途中に合流する構成であるが、外側回収口６１に接続する回収流路を、前記回収流路８４とは独立して設けてもよい。
上記実施形態において、外側回収口６１は、投影領域ＡＲ１を取り囲むように設けられているが、一部の位置に設けられる構成であってもよい。例えば、外側回収口６１Ｂ、６１Ｄを省略し、投影領域ＡＲ１に対し走査方向両側のみに外側回収口（６１Ａ、６１Ｃ）を設ける構成であってもよい。
なお、液体回収を円滑に行うために、回収流路８４のうち回収口２３、６１近傍の内壁面に親液処理（親水処理）を施すことができる。本実施形態における液体１は極性の大きい水であるため、回収口２３、６１に対する親水処理（親液処理）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回収口２３、６１近傍の回収流路８４の内壁面に親水性を付与したり、あるいは紫外線（ＵＶ）を照射することで親水性を付与することができる。なお、回収口２３、６１近傍以外にも、液体供給機構１０や液体回収機構２０のうち液体１が流れる流路の表面に対して親液処理を施すことができる。
なお、１枚の基板Ｐの露光が完了した後、僅かながら基板Ｐ上や基板ステージＰＳＴ上に液体１が残存する可能性があるため、制御装置ＣＯＮＴは、１枚の基板Ｐの露光完了後に、液体回収機構２０の真空系を駆動し、基板Ｐ上及び基板ステージＰＳＴ上の液体１を液体回収機構２０の回収口２３（６１）を通じて吸引回収するようにしてもよい。１枚の基板Ｐの露光完了後に基板Ｐ上の液体１の回収を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの上方に配置された液体回収機構２０の回収口２３（６１）と基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージＰＳＴとを相対的に移動して、基板Ｐ上あるいは基板ステージＰＳＴ上の液体１を回収する。
なお、上記実施形態において、液体供給機構１０の第１、第２供給口１３、１４は、投影領域ＡＲ１に対し走査方向（Ｘ軸方向）両側に設けられている構成であるが、非走査方向（Ｙ軸方向）両側に別の供給口を設け、これら複数の供給口を組み合わせて液体供給を行うようにしてもよい。この場合、走査方向に関して投影領域ＡＲ１の両側の供給口を省略してもよい。あるいは、供給口は投影領域ＡＲ１の周りを全て囲むように環状に設けられてもよいし、投影領域ＡＲ１の近くの一箇所に供給口が設けられてもよい。ただし、いずれの場合も、液体供給の停止に伴う衝撃（いわゆるウォーターハンマー現象）を防止するために、基板Ｐ上の複数のショット領域の露光中は供給口から液体を供給し続けるのが望ましい。
なお、上記実施形態では、トラップ面７０は、第１部材３１の下面において、投影領域ＡＲ１に対し走査方向両側のみに設けられている構成であるが、非走査方向に設けられた構成とすることも可能である。一方、液体１が流出しやすいのは走査方向両側であるため、投影領域ＡＲ１の走査方向両側のみにトラップ面７０を設ける構成であっても、流出しようとする液体１を良好に捕捉できる。また、トラップ面７０はフラット面である必要は無く、例えば複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。あるいは、トラップ面７０は曲面状であってもよく、表面積拡大処理、具体的には粗面処理を施されていてもよい。
なお、上記実施形態においては、流路形成部材３０を３つの部材を使って形成しているが、部材の数はこれに限るものではない。また、本実施形態において、流路形成部材３０を形成する部材３１〜３３は四角形の板状部材であるが、円形の板状部材であってもよいし、Ｘ軸方向に長い楕円状の板状部材であってもよい。また、第１、第２供給口１３、１４への流路と、回収口２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄへの流路とを各々別の部材に形成してもよいし、各口毎に別々の部材に流路を形成してもよい。
次に、本発明の露光装置の第２実施形態について説明する。以下の説明において上述した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、その説明を簡略もしくは省略する。
図１０は流路形成部材３０近傍の断面図、図１１は供給口及び回収口と投影領域ＡＲ１との位置関係を示す図である。本実施形態においては、液体回収機構２０は外側回収口（６１）を有しておらず、回収口（内側回収口）２３のみが設けられているものとして説明する。
本実施形態の特徴的部分は、回収口２３の内部に多孔質材９０が配置されている点にある。図１０及び図１１に示すように、多孔質材９０は、流路形成部材３０中の回収流路８４の全部に配置されている。多孔質材９０としては、例えば多孔質セラミックス等の多孔性材料、あるいはスポンジ状の部材、あるいはメッシュ状の部材を用いることができる。なお、多孔質材９０は、例えば回収口２３近傍や、回収流路８４の曲がり角部など、回収流路８４の一部に配置されている構成であってもよい。また、回収流路８４に多孔質材９０を配置する場合には、第１〜第３部材３１〜３３のそれぞれを分離した状態で、回収口２３、回収溝部２５〜２８、及びテーパ状溝部４５〜４８などに多孔質材９０を配置した後、第１〜第３部材３１〜３３のそれぞれを接続することで、回収流路８４に多孔質材９０が配置された流路形成部材３０を形成することができる。
回収口２３の内部に多孔質材９０を配置したことにより、液体１を回収する際に大きな音や振動が発生する不都合を防止できる。本実施形態では、基板Ｐ上の一部に液浸領域ＡＲ２を形成する局所液浸方式であり、液体回収機構２０として回収口２３（２３Ａ〜２３Ｄ）を通じて基板Ｐの上方から基板Ｐ上の液体１を真空系（真空ポンプ）を使って吸引回収する構成である。この場合、液体回収機構２０においては、基板Ｐ上の液体１を、その周囲の気体とともに（周囲の気体を噛み込むようにして）回収する状況が生じる可能性がある。液体回収機構２０が回収口２３を通じて液体１をその周囲の気体とともに回収することで、液体１が回収流路８４（８４Ａ〜８４Ｄ）に断続的に流入する状況が発生する。
すると、回収流路８４に流入した液体１は粒状に分割された形態（液滴）となり、その液滴が回収流路８４や回収管２２に衝突することが、音や振動の発生要因の１つと考えられる。この場合、回収した液滴の大きさが大きいと、回収流路や回収管の内壁に当たるときの力（力積）が大きくなり、発生する音や振動も大きくなると考えられる。そこで、本実施形態のように、回収口２３の内部に多孔質材９０を配置することで、回収口２３から回収された液体の液滴の大きさを小さく（細かく）した状態で回収することができる。そのため、液滴が回収流路や回収管の内壁に当たるときの力（力積）を小さくすることができるので、発生する音や振動を低減することができる。
なお、多孔質材９０は、回収口（回収流路）に限らず、供給口（供給流路）に配置することも可能である。また、先の第１実施形態の外側回収口６１の内部に多孔質材９０を配置することももちろん可能である。
次に、図１２及び図１３を参照しながら本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の特徴的部分は、回収口２３の内部に毛細管状の部材である細管９１の集合体を配置した点にある。図１２及び図１３に示すように、回収口２３の内部には、複数の細管９１の集合体が配置されている。細管９１は、その長手方向が回収流路８４に沿うように配置されている。細管９１の集合体により、回収口２３が複数の流路に分割されている。本実施形態において、図１２に示すように、細管９１は回収流路８４のうち回収口２３から鉛直方向に延びる一部の流路に配置されている。また、図１３に示すように、細管９１は、回収口２３のスリット幅方向において２本配置されている。
細管９１は、例えばガラス、銅等の金属、合成樹脂、ゴム等によって形成されている。特に、ガラスや金属は親水性を有するので、細管９１の形成材料として用いることにより、基板Ｐ上の液体を円滑に回収することができる。
回収口２３の内部に細管９１を配置することによっても、回収口２３から回収された液体の液滴の大きさを小さく（細かく）した状態で回収することができるため、液滴が回収流路や回収管の内壁に当たるときの力（力積）を小さくすることができ、発生する音や振動を小さくできる。
なお、細管９１には、内径が例えば１０μｍ〜１ｍｍ程度のものが使用されている。内径が１ｍｍ以上の場合、細管９１を通過することで形成される液滴の径が大きくなって振動の発生を十分に抑制できない可能性があり、内径が１０μｍ以下の場合、液体の粘度等によって液体を良好に吸引回収できない可能性がある。なお、許容される振動レベルや液体の種類等によっては、細管９１の内径は上述した値に限られるものではない。
また、本実施形態においては、細管９１は回収口２３のスリット幅方向において２本配置されているが、１本でもよいし３本以上の任意の複数本であってもよい。細管９１を流通することで形成される液滴が内部流路や回収管の内壁に当たっても、露光精度に影響を与えない程度の振動を発生する液滴の大きさにすることができれば、細管９１の内径や設置する本数、あるいは配置は任意に設定可能である。また、回収口２３近傍では、細い第１の細管を多数配置し、回収流路８４の流路下流側（回収管２２側）では前記第１の細管より太い第２の細管を複数配置するなど、流路方向に関して、配置する細管の径や数に分布を持たせてもよい。また、回収口２３の幅方向においても、配置する細管の径や数に分布を持たせることも可能である。更に、複数の細管の集合体に限らず、小さな流路（穴）を多数有するプレート部材（毛細管プレート）を回収口の内部に配置するようにしてもよい。
なお、上記実施形態では、細管９１は回収口２３近傍に設けられている構成であるが、例えば回収流路８４の曲がり角部など回収流路８４の所定の一部に設ける構成であってもよいし、回収流路８４の全部に設ける構成であってもよい。細管９１を、回収流路８４の曲がり角部近傍、あるいは回収流路８４の全部に設ける場合には、細管９１を曲がり角部で曲げて配置すればよい、
また、細管９０を供給口（供給流路）に配置することも可能であるし、先の第１実施形態の外側回収口６１の内部に配置することも可能である。
また、回収流路８４に細管９１を配置する場合には、上記多孔質材９０を配置する手順と同様、回収口２３、回収溝部２５〜２８、及びテーパ状溝部４５〜４８などに細管９１を配置した後、第１〜第３部材３１〜３３のそれぞれを接続すればよい。
次に、図１４を参照しながら本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の特徴的部分は、回収口２３の内部に毛細管状の部材である筆状部材９２を配置した点にある。図１４に示すように、回収口２３の内部には、筆状部材９２が配置されている。筆状部材９２は、例えばガラス繊維や金属繊維を保持部９３で束ねたものであって、その長手方向が回収流路８４に沿うように配置されている。本実施形態において、筆状部材９２は、回収流路８４のうち回収口２３から鉛直方向に延びる一部の流路に配置され、筆状部材９２を保持する保持部９３が回収流路９４の内壁部に取り付けられている。
このように、回収口２３の内部に筆状部材９２を配置することによっても、回収口２３から回収した液体１を筆状部材９２を通過させることで、小さい（細かい）液滴状態として回収することができるため、液滴が回収流路や回収管の内壁に当たるときの力（力積）を小さくすることができ、発生する音や振動を小さくできる。
なお、上記実施形態では、筆状部材９２は、回収流路８４のうち回収口２３から鉛直方向に延びる部分に配置されている構成であるが、例えば回収流路８４の曲がり角部や水平部分（テーパ溝部４５〜４８）など回収流路８４の所定の一部に設ける構成であってもよいし、回収流路８４の全部に設ける構成であってもよい。また、筆状部材９２を、供給口（供給流路）に配置することも可能であるし、先の第１実施形態の外側回収口６１の内部に配置することも可能である。
なお、回収流路８４に保持部９３を介して筆状部材９２を取り付ける場合には、上記多孔質材９０を配置する手順と同様、回収口２３、回収溝部２５〜２８、及びテーパ状溝部４５〜４８などに筆状部材９２を配置した後、第１〜第３部材３１〜３３のそれぞれを接続すればよい。
なお、上述した多孔質材９０、細管９１、及び筆状部材９２を適宜組み合わせて回収口２３の内部（回収流路８４）に配置することはもちろん可能である。例えば、回収流路８４のうち回収口２３近傍に多孔質材９０を配置し、その流路下流側（回収管２２側）に細管９１を設けるといった構成が可能であるし、逆に回収口２３近傍に細管９１を配置し、その流路下流側に多孔質材９０を設けるといった構成も可能であるし、多孔質材９０と細管９１とを流路方向に関して交互に配置するといった構成も可能である。
次に、図１５を参照しながら、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の特徴的部分は、回収口２３から液体１だけが回収されるように、第１、第２供給口１３、１４からの液体供給量と回収口２３からの液体回収量との少なくとも一方を制御する点にある。
図１５に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給機構１０及び液体回収機構２０による液体供給量及び液体回収量のうちの少なくとも一方を制御することで、回収口２３から液体だけが回収されるように制御する。本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、流量計１７、１８、及び２４の計測結果をモニタしつつ、液体供給量を一定にした状態で、液体回収量を制御することで、回収口２３から液体１だけが回収されるように調整する。すなわち、本実施形態においては、回収口２３（２３Ａ〜２３Ｄ）が液体１で覆われるように液浸領域ＡＲ２を形成し、回収口２３から液体１だけを回収するようにしている。上述したように、回収口２３から液体１をその周囲の気体とともに回収することで、液体１が回収流路８４に断続的に流入し、形成された液滴が回収流路や回収管の内壁に当たることが、振動等の発生要因と考えられる。したがって、回収口２３から液体１だけを回収するようにすることで、振動の発生を抑制することができる。
制御装置ＣＯＮＴは、液体供給量を一定にした状態で液体回収量を制御する場合、流量計２４の計測結果に基づいて、液体回収機構２０による液体回収量を制御する。液体１がその周囲の気体とともに回収される状況が生じた場合、流量計２４で計測される単位時間あたりの液体回収量は、液体１だけを回収する場合に比べて小さい値を示す。制御装置ＣＯＮＴは、その流量計２４による液体回収量の計測結果に基づいて、液体回収量を調整する。具体的には、流量計２４の計測値が低下した場合、液体とともに回収される気体の量が増加したことになるので、制御装置ＣＯＮＴは、液体回収量（液体回収部２１の回収力）を低下させ、液浸領域ＡＲ２の液体量（液体体積）を多くするように制御する。
なおここでは、液体回収機構２０による液体回収量のみを制御するように説明したが、もちろん、液体供給機構１０による液体供給量を制御することで、回収口２３より液体１だけが回収されるように制御してもよいし、液体供給機構１０による液体供給量及び液体回収機構２０による液体回収量の双方を制御するようにしてもよい。液体供給機構１０による液体供給量を制御する場合、流量計１７、１８による液体供給量の計測結果に基づいて、液体供給量を制御することで、液浸領域ＡＲ２の液体量調整を良好に行うことができる。
また、基板Ｐを基板ステージＰＳＴにロードし、基板Ｐと投影光学系ＰＬとを対向させた後、液浸領域ＡＲ２を形成するために、制御装置ＣＯＮＴは液体供給機構１０を駆動して液体供給を開始する。このとき、形成される液浸領域ＡＲ２が回収口２３を塞ぐための液体供給量、換言すれば、回収口２３を塞ぐために十分な液浸領域ＡＲ２の液体体積に関する情報を実験あるいはシミュレーションなどによって予め求めておき、その求めた情報に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、流量計１７、１８による液体供給量の計測結果をモニタしつつ、液体供給動作を行うことができる。こうすることにより、気体を噛み込むようにして液体を回収する状況の発生を防止することができる。
あるいは、図１５に示すように、流路形成部材３０の下面（基板Ｐと対向する面）のうち、回収口２３の外側に、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に形成される液浸領域ＡＲ２の端部を検出可能な液体センサ９５Ａ、９５Ｂを設け、制御装置ＣＯＮＴは、液浸領域ＡＲ２の端部が回収口２３の外側の所定範囲内に位置するように、液体センサ９５Ａ、９５Ｂの検出結果に基づいて、第１、第２供給口１３、１４からの液体供給量と、回収口２３からの液体回収量との少なくとも一方を制御するようにしてもよい。液体センサ９５Ａ、９５Ｂは、例えば下方（基板Ｐ側）に向かって検出光を投射することで液体の有無を検出するものである。液体センサ９５Ａ（９５Ｂ）の下方に液体が存在している場合と存在していない場合とで、投射した検出光の反射光状態が変化するため、液体センサ９５Ａ（９５Ｂ）は、投射した検出光の反射光を受光することで、その液体センサ９５Ａ（９５Ｂ）の下方に液体（すなわち液浸領域ＡＲ２の端部）が存在するか否かを検出することができる。
２つの液体センサ９５Ａ、９５Ｂのうち、液体センサ９５Ａは、回収口２３近傍に配置され、液体センサ９５Ｂは、投影領域ＡＲ１に対して液体センサ９５Ａよりも遠くに、液体センサ９５Ａより外側に配置される。なお、これら２つの液体センサ９５Ａ、９５Ｂは、４つの回収口２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれに対応して配置されている。液体センサ９５Ａ、９５Ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、液浸領域ＡＲ２の端部が、液体センサ９５Ａと９５Ｂとの間の範囲に位置するように、液体供給量及び液体回収量の少なくとも一方を制御する。液浸領域ＡＲ２の端部が液体センサ９５Ａより投影領域ＡＲ１側に位置すると、回収口２３から気体を噛み込むようにして液体１が回収される状況が生じ、一方、液浸領或ＡＲ２の端部が液体センサ９５Ｂよりも外側に位置すると、液浸領域ＡＲ２の液体１が流出する不都合が生じる。制御装置ＣＯＮＴは、液浸領域ＡＲ２の端部が液体センサ９５Ａと９５Ｂとの間の範囲に位置するように、液体供給量及び液体回収量の少なくとも一方を制御することで、回収口２３（２３Ａ〜２３Ｄ）を液体１で塞ぐように液浸領域ＡＲ２を形成して、気体の噛み込みに起因する振動の発生及び液体の流出といった不都合を防止しつつ、良好に液浸領域ＡＲ２を形成することができる。
上記実施形態において、液体１は純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響が少ない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４と言われており、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子２が取り付けられており、このレンズにより投影光学系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。
なお、液体１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。
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体１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１を満たす構成であってもよい。
なお、本実施形態の液体１は水であるが水以外の液体であってもよい。例えば露光光ＥＬの光源がＦ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体１としてはＦ２レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）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フォト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。
この場合も表面処理は用いる液体１の極性に応じて行われる。
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）等が適用される。
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応米国特許５，９６９，４４１号）に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を別々に載置してＸＹ方向に独立に移動可能な２つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）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。
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（ＵＳＰ５，６２３，８５３またはＵＳＰ５，５２８，１１８参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（ＵＳＰ５，５２８，１１８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（対応米国特許第５，８７４，８２０号）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
本実施形態の露光装置ＥＸは、本願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およ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。
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によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
産業上の利用の可能性
本発明の露光装置は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記パターンの像が投影される投影領域の近くに供給口を有し、前記基板の上方から前記供給口を通じて前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、前記供給口よりも前記投影領域から遠い位置に設けられた第１回収口と、前記第１回収口よりも前記投影領域から遠い位置に設けられた第２回収口とを有し、前記基板の上方から前記第１回収口および第２回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構とを備える露光装置に関する。
本発明の露光装置は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記基板の上方に回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構を備え、前記回収口の内部には、多孔質材が配置されている露光装置に関する。
本発明の露光装置は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記基板の上方に回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構を備え、前記回収口の内部には、毛細管状の部材が配置されている露光装置に関する。
本発明の露光装置は、投影光学系と液体とを介してパターンの像を基板上に投影することによって前記基板を露光する露光装置であって、前記パターンの像が投影される投影領域の近くに供給口を有し、前記基板の上方から前記供給口を通じて前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、前記投影領域と前記供給口とを囲むように配置された回収口を有し、前記基板の上方から前記回収口を通じて前記基板上の液体を回収する液体回収機構と、前記回収口から液体だけが回収されるように、前記供給口からの液体供給量または前記回収口からの液体回収量の少なくともいずれか一方を制御する制御系とを備えている露光装置に関する。
本発明の露光装置は、基板上の一部に液浸領域を形成し、前記液浸領域を形成する液体と投影光学系とを介して前記基板に露光光を照射することにより、前記基板を露光する露光装置であって、前記液浸領域の端部を検出する検出器を備えている露光装置に関する。
本発明のデバイス製造方法は、上記の露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
本発明によれば、露光精度を低下させるような不都合を防止することができ、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。
【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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【国際調査報告】
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