(57)【要約】  露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して前記基板を露光する露光装置であって、前記露光光が射出される凹面（２）を有する光学素子（ＬＳ１）と、前記凹面と対向可能な物体（４）に設けられ、前記凹面と前記物体との間の空間に液体を供給する供給口（１２）と、前記物体に設けられ、前記凹面と前記物体との間の流体を吸引する吸引口（２２）と、を備える。
2007052659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記露光光が射出される凹面を有する光学素子と、
前記凹面と対向可能な物体に設けられ、前記凹面と前記物体との間の空間に液体を供給する供給口と、
前記物体に設けられ、前記凹面と前記物体との間の流体を吸引する吸引口と、を備えた露光装置。
【請求項２】
前記吸引口は、前記供給口からの液体の供給と並行して、前記凹面と前記物体との間の前記流体を吸引する請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記流体は、気体を含む請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記吸引口は、前記空間における前記気体が集まる位置に配置される請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記吸引口は、前記供給口の近傍に配置される請求項１から４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
前記液体の供給時、前記供給口は前記光学素子の光軸上に配置される請求項１から５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項７】
前記吸引口は、前記供給口を囲むように設けられている請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
前記液体の供給時、前記供給口は前記凹面の周縁部に対向して配置される請求項１から５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項９】
前記吸引口は、前記供給口と前記光学素子の光軸との間に配置される請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記吸引口は、前記供給口と前記光学素子の光軸との間に配置される第１の吸引口と、前記光軸に関して、前記供給口の反対側に配置される第２の吸引口と、を有する請求項８記載の露光装置。
【請求項１１】
前記物体は凹部を有する請求項１から１０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１２】
前記凹部は前記吸引口の近傍に設けられている請求項１１記載の露光装置。
【請求項１３】
前記凹面に対して前記供給口を相対的に移動する第１駆動装置を備えた請求項１から１２のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第１駆動装置は、前記凹面に近づけるように前記供給口を移動する請求項１３記載の露光装置。
【請求項１５】
前記供給口は、前記液体を前記凹面に当てるように噴出す請求項１から１４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１６】
前記凹面に対して前記吸引口を相対的に移動する第２駆動装置を備えた請求項１から１５のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第２駆動装置は、前記凹面に近づけるように前記吸引口を移動する請求項１６記載の露光装置。
【請求項１８】
前記空間における前記液体中の気体を検出する検出装置と、前記検出結果に基づいて、前記液体の供給及び前記流体の吸引の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えた請求項１から１７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１９】
前記空間が前記液体で満たされた後、前記液体の供給と前記流体の吸引とが停止し、前記凹面と前記基板の表面とが対向し、前記光学素子と前記液体とを介して前記基板上に前記露光光が照射する請求項１から１８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２０】
前記液体の供給動作の実行時には、前記液体の供給動作の停止時に比べて、前記凹面と前記物体との間の空間が大きくなるように、前記凹面と前記物体との位置関係を調整する請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
前記物体は、前記凹面に対向可能な凸面を含み、前記凹面と前記凸面との間の空間への液体の供給動作を継続しつつ、前記凹面と前記凸面との間の距離を大きくする請求項１から２０のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２２】
基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記露光光が射出される凹面を有する光学素子と、
凸面を含む物体と、
前記凹面と前記凸面が対向した状態で、前記凹面と前記凸面との間の空間に液体を供給する供給口と、を備えた露光装置。
【請求項２３】
前記凹面と前記凸面との間の空間への液体の供給動作を継続しつつ、前記凹面と前記凸面との間の距離を大きくする請求項２２記載の露光装置。
【請求項２４】
前記凹面を囲むように形成された第１面と、
前記凸面を囲むように前記物体に形成された第２面とを有し、
前記供給口は、前記第１面と前記第２面との間の空間に液体を供給することによって、前記凹面と前記凸面との間の空間に液体を供給する請求項２２又は２３記載の露光装置。
【請求項２５】
前記凹面と前記凸面との間を第１の距離に設定するとともに、前記第１面と前記第２面との間を第２の距離に設定した状態で前記第１面と前記第２面との間の空間への液体の供給動作を開始し、
前記第１の距離は前記第２の距離よりも小さい請求項２４記載の露光装置。
【請求項２６】
前記供給口とは別の位置に設けられ、前記第１面と前記第２面との間の液体を回収する回収口を備えた請求項２４又は２５記載の露光装置。
【請求項２７】
前記凸面は、前記液体に対して親液性を有する請求項２１から２６のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２８】
前記液体の前記露光光に対する屈折率は、前記光学素子の前記露光光に対する屈折率よりも高い請求項１から２７のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２９】
パターン像を前記基板上に投影する投影光学系を備え、
前記光学素子は、前記投影光学系の複数の光学素子のうち、該投影光学系の像面に最も近い光学素子であり、
前記投影光学系の開口数は、前記光学素子の前記露光光に対する屈折率よりも大きい請求項１から２８のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３０】
前記物体は、前記凹面と対向する位置を含む所定領域内で二次元方向に移動可能である請求項１から２９のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項３１】
前記物体は、前記基板を保持して移動可能な第１可動部材、及び露光処理に関する計測を行う計測器を搭載して移動可能な第２可動部材の少なくとも一方を含む請求項３０記載の露光装置。
【請求項３２】
光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記光学素子の凹面に対向可能な物体に設けられた供給口から前記凹面と前記物体との間の空間に液体を供給し、前記物体に設けられた吸引口から前記凹面と前記物体との間の流体を吸引する露光方法。
【請求項３３】
前記液体の供給と並行して、前記流体を吸引する請求項３２記載の露光方法。
【請求項３４】
前記流体は、気体を含む請求項３２又は３３記載の露光方法。
【請求項３５】
前記空間における前記気体が集まる位置近傍から前記気体が吸引される請求項３４記載の露光方法。
【請求項３６】
前記供給口の近傍から前記流体が吸引される請求項３２から３４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項３７】
前記光学素子の光軸上に配置された前記供給口を介して前記液体が供給される請求項３２から３６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項３８】
前記供給口を囲むように配置された前記吸引口を介して前記流体が吸引される請求項３７記載の露光方法。
【請求項３９】
前記液体は、前記供給口を介して前記凹面に当てられる請求項３２から３８のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４０】
前記供給口を前記凹面に対して近づけた状態で、前記液体が供給される請求項３２から３９のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４１】
前記吸引口を前記凹面に対して近づけた状態で、前記流体が吸引される請求項３２から４０のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４２】
前記液体は、前記凹面の周縁部から前記凹面に沿って流される請求項３２から３６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４３】
前記空間が前記液体で満たされた後、前記液体の供給と前記流体の吸引とが停止し、前記凹面と前記基板の表面とが対向し、前記光学素子と前記液体とを介して前記基板上に前記露光光が照射される請求項３２から４２のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４４】
前記供給口の供給動作の実行時には、前記供給口の供給動作の停止時に比べて、前記凹面と前記物体との間の空間が大きくなるように、前記凹面と前記物体との位置関係を調整する請求項４３記載の露光方法。
【請求項４５】
前記凹面と前記物体の凸面とが対向した状態で、前記凹面と前記凸面との間の空間に前記液体を供給する供給動作を継続しつつ、前記凹面と前記凸面との間の距離を大きくする請求項３２から４４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項４６】
光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記光学素子の凹面に対向して物体を配置し、前記凹面と物体との間の空間に前記液体を供給して、前記液体を前記凹面に沿って流す露光方法。
【請求項４７】
光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記光学素子の凹面に対向して物体を配置し、液体の供給が前記物体に対して前記凹面側から行われるように、前記凹面と物体との間の空間に液体を供給する露光方法。
【請求項４８】
前記液体供給の開始時に、前記液体を前記凹面に沿って流す請求項４６又は４７記載の露光方法。
【請求項４９】
前記液体の供給は、前記液体を供給する供給口を前記凹面に対して近づけた状態で行われる請求項４６から４８のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５０】
前記液体は、前記供給口を介して前記凹面に当てられる請求項４６から４９のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５１】
前記液体は、前記凹面の周縁部から前記凹面に沿って流される請求項４６又４７記載の露光方法。
【請求項５２】
前記空間への液体の供給動作を継続しつつ、前記凹面と前記物体との間隔を変える請求項４６から５１のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５３】
前記凹面と前記物体の凸面とが対向した状態で、前記凹面と前記凸面との間の空間に前記液体を供給する請求項４６又は４７記載の露光方法。
【請求項５４】
前記凹面と前記凸面との間の空間への液体の供給動作を継続しつつ、前記凹面と前記凸面との間の距離を大きくする請求項５３記載の露光方法。
【請求項５５】
前記凹面を囲むように形成された第１面と、前記凸面を囲むように前記物体に形成された第２面との間の空間に液体を供給することによって、前記凹面と前記凸面との間に液体を供給する請求項５３から５４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５６】
前記第１面と前記第２面との間の液体は、前記物体に対向配置された回収口を介して回収される請求項５５記載の露光方法。
【請求項５７】
前記液体は、前記物体に設けられた供給口を介して供給される請求項４６から５６のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５８】
光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記光学素子の凹面に対向して物体を配置することと、前記凹面と物体との間の空間に液体を供給することと、を含み、
前記空間に液体を満たす時に使われる液体供給経路と、前記基板露光時に使われる液体供給経路とを異ならせる露光方法。
【請求項５９】
前記物体に設けられた供給口を介して前記空間に液体を満たす請求項５８記載の露光方法。
【請求項６０】
前記物体に対向配置された供給口を介して前記露光時に液体が供給される請求項５８又は５９記載の露光方法。
【請求項６１】
前記凹面を囲むように形成された第１面に配置された供給口を介して前記露光時に液体が供給される．請求項５８から６０のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項６２】
前記第１面と、前記物体に形成された第２面との間の空間に前記第１面に配置された供給口を介して液体を供給する請求項６１記載の露光方法。
【請求項６３】
光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記光学素子の光射出面と物体との間の空間に液体を供給し、前記液体の供給開始後、前記空間が前記液体で満たされるまでの間に、前記光学素子と前記物体との間隔を変更する露光方法。
【請求項６４】
前記光学素子の光射出面は凹面である請求項６３記載の露光方法。
【請求項６５】
前記凹面と前記物体の凸面とが対向した状態で、前記凹面と前記凸面との間の空間に前記液体を供給する請求項６４記載の露光方法。
【請求項６６】
前記凹面と前記凸面との間の空間への前記液体の供給動作を継続しつつ、前記凹面と前記凸面との間の距離を大きくする請求項６５記載の露光方法。
【請求項６７】
前記液体の供給は、前記液体を供給する供給口を前記凹面に対して近づけた状態で行われる請求項６３記載の露光方法。
【請求項６８】
前記液体の前記露光光に対する屈折率は、前記光学素子の前記露光光に対する屈折率よりも高い請求項３２から６７のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項６９】
前記光学素子は、パターン像を前記基板上に投影する投影光学系の像面に最も近い光学素子であり、
前記投影光学系の開口数は、前記光学素子の前記露光光に対する屈折率よりも大きい請求項３２から６８のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項７０】
請求項３２から６９のいずれか一項記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を露光する露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００５年１１月１日に出願された特願２００５−３１８１３９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たし、その液体を介して基板を露光する液浸式の露光装置が知られている。
【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】
【０００３】
液浸式の露光装置においては、露光光の光路空間に配置される液体中に気体（気泡を含む）が存在すると、露光不良が発生する可能性がある。【０００４】
本発明は、露光光の光路空間を液体で満たすことができる露光装置、露光方法、及びにその露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、前記露光光が射出される凹面を有する光学素子と、前記凹面と対向可能な物体に設けられ、前記凹面と前記物体との間の空間に液体を供給する供給口と、前記物体に設けられ、前記凹面と前記物体との間の流体を吸引する吸引口と、を備えた露光装置が提供される。【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、前記露光光が射出される凹面を有する光学素子と、凸面を含む物体と、前記凹面と前記凸面が対向した状態で、前記凹面と前記凸面との間の空間に液体を供給する供給口と、を備えた露光装置が提供される。【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、前記光学素子の凹面に対向可能な物体に設けられた供給口から前記凹面と前記物体との間の空間に液体を供給し、前記物体に設けられた吸引口から前記凹面と前記物体との間の流体を吸引する露光方法が提供される。【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、前記光学素子の凹面に対向して物体を配置し、前記凹面と物体との間の空間に前記液体を供給して、前記液体を前記凹面に沿って流す露光方法が提供される。【００１０】
本発明の第５の態様に従えば、光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、前記光学素子の凹面に対向して物体を配置し、液体の供給が前記物体に対して前記凹面側から行われるように、前記凹面と物体との間の空間に液体を供給する露光方法が提供される。【００１１】
本発明の第６の態様に従えば、光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、前記光学素子の凹面に対向して物体を配置することと、前記凹面と物体との間の空間に液体を供給することと、を含み、前記空間に液体を満たす時に使われる液体供給経路と、前記基板露光時に使われる液体供給経路とを異ならせる露光方法が提供される。【００１２】
本発明の第７の態様に従えば、光学素子を介して露光光を基板上に照射して前記基板を露光する露光方法において、前記光学素子の光射出面と物体との間の空間に液体を供給し、前記液体の供給開始後、前記空間が前記液体で満たされるまでの間に、前記光学素子と前記物体との間隔を変更する露光方法が提供される。【００１３】
本発明の第８の態様に従えば、上記の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、露光光の光路の所定部分を液体で満たすことができ、基板を良好に露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る液浸システムを示す図である。
【図２Ｂ】第１実施形態に係る液浸システムを示す図である。
【図３】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図８Ａ】第１実施形態に係る検出装置の原理を説明するための図である。
【図８Ｂ】第１実施形態に係る検出装置の原理を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１１Ａ】第４実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１１Ｂ】第４実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１２Ａ】第４実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図１２Ｂ】第４実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図１３Ａ】第４実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図１３Ｂ】第４実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図１４】第５実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１５】第６実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１６】第７実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１７】第７実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図１８】第８実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図１９】第９実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図２０】第１０実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図２１Ａ】第１０実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図２１Ｂ】第１０実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図２２Ａ】第１０実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図２２Ｂ】第１０実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図２３】第１１実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。
【図２４】第１１実施形態に係る露光装置の動作を説明するための図である。
【図２５】マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…液浸システム、２…凹面、４…基板ステージ、４Ｆ…上面、４Ｔ…基板テーブル、５…計測ステージ、７…制御装置、１２…供給口、２２…吸引口、２３…第２供給口、３０…検出装置、４０…凹部、５４…駆動装置、６４…駆動装置、７０…所定部材、７１…凸面、８２…供給口、８４…回収口、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…光路、ＬＧ…界面、ＬＱ…液体、ＬＲ…液浸領域、ＬＳ１…最終光学素子、Ｐ…基板、ＰＫ…鏡筒、ＰＫＡ…下面、ＰＬ…投影光学系、ＳＰ…所定空間
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。【００１８】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る露光装置ＥＸ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を保持して移動可能なマスクステージ３と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４と、マスクステージ３に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。【００１９】
なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）、保護膜などの膜が塗布されたものを含む。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む。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。【００２０】
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式の露光装置であって、投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射して基板Ｐを露光する。本実施形態において、液体ＬＱは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子ＬＳ１〜ＬＳ７のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い最終光学素子ＬＳ１と、基板Ｐとの間に満たされる。また、本実施形態においては、最終光学素子ＬＳ１は、露光光ＥＬが射出される凹面２を有している。【００２１】
露光装置ＥＸは、最終光学素子ＬＳ１の露光光ＥＬが射出される凹面２とその凹面２と対向する物体との間の所定空間を液体ＬＱで満たすための液浸システム１を備えている。液浸システム１は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能な基板ステージ４上に設けられ、凹面２と基板ステージ４との間に液体ＬＱを供給する供給口１２と、基板ステージ４上に設けられ、凹面２と基板ステージ４との間の流体を吸引する吸引口２２とを備えている。後述するように、基板Ｐを露光するときにおいては、制御装置７は、液浸システム１を用いて凹面２と基板ステージ４との間を液体ＬＱで満たした後、投影光学系ＰＬと基板Ｐとが対向するように、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱに対して基板ステージ４をＸＹ平面内の所定方向に移動して、液体ＬＱで最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板ステージ４に保持された基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋを含む所定空間を満たす。基板Ｐの露光面とは、感光材が塗布された露光面である。凹面２及び基板Ｐの表面は、光路Ｋを満たす液体ＬＱと接触する。【００２２】
露光装置ＥＸは、少なくとも投影光学系ＰＬを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影している間、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋを含む所定空間を液体ＬＱで満たす。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと露光光ＥＬの光路Ｋを満たす液体ＬＱとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板ステージ４に保持された基板Ｐ上に照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐ上に投影して、基板Ｐを露光する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、最終光学素子ＬＳ１と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋに満たされた液体ＬＱが、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部の領域に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。【００２３】
本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとＺ軸方向とは平行となっている。また、投影光学系ＰＬの複数の光学素子ＬＳ１〜ＬＳ７は鏡筒ＰＫで保持されている。鏡筒ＰＫは、露光光ＥＬが照射可能な位置、すなわち凹面２と対向する位置に配置された基板Ｐの表面と対向するように、且つ露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように設けられた下面ＰＫＡを有している。下面ＰＫＡは、凹面２を囲むように形成されている。凹面２と基板Ｐの表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋを液体ＬＱで満たして液浸領域ＬＲを形成したときに、液浸領域ＬＲを形成する液体ＬＱの界面ＬＧは、液体ＬＱの表面張力により、基板Ｐの表面と鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡとの間に維持される。露光装置ＥＸは、最終光学素子ＬＳ１を含む投影光学系ＰＬと、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板Ｐの表面との間を満たす液体ＬＱとを介して、基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射する。【００２４】
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明するものである。照明系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輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。【００２５】
マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置の駆動により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ３（ひいてはマスクＭ）の位置情報は、レーザ干渉計３Ｌによって計測される。レーザ干渉計３Ｌは、マスクステージ３上に設けられた移動鏡３Ｋを用いてマスクステージ３の位置情報を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計３Ｌの計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置３Ｄを駆動し、マスクステージ３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。【００２６】
なお、移動鏡３Ｋ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、移動鏡３Ｋをマスクステージ３に固設する代わりに、例えばマスクステージ３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。また、マスクステージ３は、例えば特開平８−１３０１７９号公報（対応米国特許第６，７２１，０３４号）に開示される粗微動可能な構成としてもよい。【００２７】
基板ステージ４は、ステージ本体４Ｂと、ステージ本体４Ｂ上に搭載された基板テーブル４Ｔと、基板テーブル４Ｔに設けられ、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈとを備えている。基板ホルダ４Ｈは、基板テーブル４Ｔ上に設けられた凹部４Ｒに配置されており、基板テーブル４Ｔの凹部４Ｒの周囲の上面４Ｆは、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に段差があってもよい。また、基板ステージ４の上面４Ｆはその一部、例えば基板Ｐを囲む所定領域のみ、基板Ｐの表面とほぼ同じ高さとしてもよい。さらに、基板ホルダ４Ｈを基板ステージ４の一部と一体に形成してもよいが、本実施形態では基板ホルダ４Ｈと基板ステージ４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４Ｈを凹部４Ｒに固定している。【００２８】
ステージ本体４Ｂは、エアベアリング４Ａにより、ベース部材ＢＰの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。ベース部材ＢＰの上面はＸＹ平面とほぼ平行であり、基板ステージ４は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向する位置を含むベース部材ＢＰ上の所定領域内でＸＹ方向に移動可能である。【００２９】
基板ステージ４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置の駆動により、基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを保持した状態で、ベース部材ＢＰ上で移動可能である。基板ステージ駆動装置は、ステージ本体４Ｂをベース部材ＢＰ上でＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に移動することによって、そのステージ本体４Ｂ上に搭載されている基板テーブル４ＴをＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に移動可能な第１駆動系と、ステージ本体４Ｂに対して基板テーブル４ＴをＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向に移動可能な第２駆動系とを備えている。【００３０】
第１駆動系は、リニアモータ等のアクチュエータを含み、ベース部材ＢＰ上に非接触支持されているステージ本体４ＢをＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向に駆動可能である。第２駆動系は、ステージ本体４Ｂと基板テーブル４Ｔとの間に介在された、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータ４Ｖと、各アクチュエータの駆動量を計測する不図示の計測装置（エンコーダなど）とを含む。基板テーブル４Ｔは、少なくとも３つのアクチュエータ４Ｖによってステージ本体４Ｂ上に支持される。アクチュエータ４Ｖのそれぞれは、ステージ本体４Ｂに対して基板テーブル４ＴをＺ軸方向に独立して駆動可能であり、制御装置７は、３つのアクチュエータ４Ｖそれぞれの駆動量を調整することによって、ステージ本体４Ｂに対して基板テーブル４Ｔを、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向に駆動する。このように、第１、第２駆動系を含む基板ステージ駆動装置は、基板ステージ４の基板テーブル４Ｔを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。制御装置７は、基板ステージ駆動装置を制御することにより、基板テーブル４Ｔの基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に関する位置を制御可能である。【００３１】
基板ステージ４の基板テーブル４Ｔ（ひいては基板Ｐ）の位置情報は、レーザ干渉計４Ｌによって計測される。レーザ干渉計４Ｌは、基板テーブル４Ｔに設けられた移動鏡４Ｋを用いて、基板テーブル４ＴのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板テーブル４Ｔの基板ホルダ４Ｈに保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。制御装置７は、レーザ干渉計４Ｌの計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置を駆動し、基板ホルダ４Ｈに保持されている基板Ｐの位置制御を行う。【００３２】
なお、レーザ干渉計４Ｌは基板ステージ４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、移動鏡４Ｋを基板ステージ４に固設する代わりに、例えば基板ステージ４の一部（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、フォーカス・レベリング検出系はその複数の計測点でそれぞれ基板ＰのＺ軸方向の位置情報を計測することで、基板ＰのθＸ及びθＹ方向の傾斜情報（回転角）を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ＬＲ（又は投影領域ＡＲ）内に設定されてもよいし、あるいはその全てが液浸領域ＬＲの外側に設定されてもよい。さらに、例えばレーザ干渉計４Ｌが基板Ｐ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軸方向の位置情報が計測可能となるようにフォーカス・レベリング検出系を設けなくてもよく、少なくとも露光動作中はレーザ干渉計４Ｌの計測結果を用いてＺ軸、θＸ及びθＹ方向に関する基板Ｐの位置制御を行うようにしてもよい。【００３４】
なお、本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系であり、前述の照明領域と共役な投影領域ＡＲにマスクパターンの縮小像を形成する。なお、投影光学系ＰＬは縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。【００３５】
次に、液体ＬＱ及び最終光学素子ＬＳ１について説明する。以下の説明においては、簡単のため、液体ＬＱの露光光ＥＬに対する屈折率を、液体ＬＱの屈折率、と適宜称し、最終光学素子ＬＳ１の露光光ＥＬに屈折率を、最終光学素子ＬＳ１の屈折率、と適宜称する。【００３６】
本実施形態においては、液体ＬＱの露光光ＥＬ（ＡｒＦエキシマレーザ光：波長１９３ｎｍ）に対する屈折率は、最終光学素子ＬＳ１の露光光ＥＬに対する屈折率よりも高く、光路Ｋは、最終光学素子ＬＳ１の屈折率よりも高い屈折率を有する液体ＬＱで満たされる。例えば、最終光学素子ＬＳ１が石英で形成される場合には、石英の屈折率は１．５程度なので、液体ＬＱとしてはその屈折率が石英の屈折率よりも高い例えば１．６〜２．０程度のものが使用される。【００３７】
最終光学素子ＬＳ１の＋Ｚ側（物体面側、マスク側）の光路は気体（例えば窒素）で満たされ、最終光学素子ＬＳ１の−Ｚ側（像面側、基板側）の光路は液体ＬＱで満たされる。最終光学素子ＬＳ１の＋Ｚ側（物体面側）の面（以下、第１面と称する）の形状は、投影光学系ＰＬの物体面側（マスク側）に向かって膨らむような凸状の曲面形状であり、基板Ｐの表面（像面）に結像すべき全ての光線が入射するような形状となっている。【００３８】
最終光学素子ＬＳ１の−Ｚ側（像面側）の面（以下、第２面と称する）の形状は、基板Ｐから離れるように凹んだ凹面２となっている。すなわち最終光学素子ＬＳ１の第２面（凹面２）も、物体面側（マスク側）に向かって凸状の曲面形状である。そして、第２面（凹面２）の形状は、第１面の形状と同様に、基板Ｐの表面に結像すべき全ての光線が入射するような形状となっている。【００３９】
なお、最終光学素子ＬＳ１の第１面及び第２面の曲面形状は、投影光学系ＰＬが所望の性能を得られるように適宜決定することができ、第１面及び第２面のそれぞれが、同じ曲率中心を有する球面状でもよいし、異なる曲率中心を有する球面状であってもよいし、非球面形状でもよい。【００４０】
投影光学系ＰＬの像面側の開口数ＮＡは以下の式で表される。
ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθ       …  （１）
ここで、ｎは液体ＬＱの屈折率であり、θは収束半角である。また、解像度Ｒａ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
Ｒａ＝ｋ１・λ／ＮＡ      …  （２）
δ＝±ｋ２・λ／ＮＡ２     …  （３）
ここで、λは露光波長、ｋ１、ｋ２はプロセス係数である。このように、高い屈折率（ｎ）を有する液体ＬＱによって開口数ＮＡを約ｎ倍にすることで、（２）式、（３）式より、解像度及び焦点深度を大幅に向上することができる。【００４１】
最終光学素子ＬＳ１の屈折率以上の投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを得ようとした場合、最終光学素子ＬＳ１の基板Ｐと対向する第２面が光軸ＡＸとほぼ垂直な平坦面であると、露光光ＥＬの一部が、最終光学素子ＬＳ１と液体ＬＱとの界面（すなわち第２面）で全反射して、投影光学系ＰＬの像面まで到達することができない。例えば、最終光学素子ＬＳ１の屈折率をｎ１、液体ＬＱの屈折率をｎ２、最終光学素子ＬＳ１と液体ＬＱとの界面（第２面）へ入射する露光光ＥＬの最外の光線の光軸ＡＸに対する角度をθ１、その界面から射出する（液体ＬＱへ入射する）最外の光線の光軸ＡＸに対する角度をθ２とすると、スネルの法則により以下の式が成立する。
ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２   …  （４）
また、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡは、液体ＬＱの屈折率ｎ２、液体ＬＱへ入射する最外の光線の光軸ＡＸに対する角度θ２を使うと次式で表される。
ＮＡ＝ｎ２ｓｉｎθ２           …  （５）
（４）、（５）式より以下の式が成立する。
ｓｉｎθ１＝ＮＡ／ｎ１         …  （６）
したがって、（６）式からも明らかなように、最終光学素子ＬＳ１と液体ＬＱとの界面（第２面）が光軸ＡＸとほぼ垂直な平坦面であって、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが最終光学素子ＬＳ１の屈折率ｎ１よりも大きい場合には、露光光ＥＬの一部が液体ＬＱに入射することができない。これに対して、本実施形態の最終光学素子ＬＳ１の第２面は凹面２を有しているので、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが、最終光学素子ＬＳ１の屈折率ｎ１よりも大きい場合であっても、最終光学素子ＬＳ１と液体ＬＱとの界面に入射する光線の入射角が小さいので、露光光ＥＬの最外の光線も像面まで良好に到達することができる。【００４２】
このように、液体ＬＱの露光光ＥＬに対する屈折率が、最終光学素子ＬＳ１の露光光ＥＬに対する屈折率よりも高く、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡが、最終光学素子ＬＳ１の露光光ＥＬに対する屈折率よりも高い場合において、最終光学素子ＬＳ１に凹面２を設けることにより、露光光ＥＬを基板Ｐ上まで良好に到達させることができる。【００４３】
液体ＬＱ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結合及び／又は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）、デカリン、バイサイクロヘクシル等の所定液体が挙げられる。あるいは、これら所定液体のうち任意の２種類以上の液体が混合されたものであってもよいし、純水に上記所定液体が添加（混合）されたものであってもよい。あるいは、液体ＬＱとしては、純水に、Ｈ＋、Ｃｓ＋、Ｋ＋、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４２−等の塩基又は酸を添加（混合）したものであってもよい。更には、純水にＡｌ酸化物等の微粒子を添加（混合）したものであってもよい。これら液体ＬＱは、ＡｒＦエキシマレーザ光を透過可能である。また、液体ＬＱとしては、光の吸収係数が小さく、温度依存性が少なく、投影光学系ＰＬ及び／又は基板Ｐの表面に塗布されている感光材に対して安定なものであることが好ましい。【００４４】
また、最終光学素子ＬＳ１は、例えば石英（シリカ）で形成することができる。あるいは、フッ化カルシウム（蛍石）、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、及びＢａＬｉＦ３等のフッ化化合物の単結晶材料で形成されてもよい。更に、最終光学素子ＬＳ１は、ルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧ）で形成されてもよい。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されてもよい。また、光学素子ＬＳ２〜ＬＳ７を、上述の材料で形成することができる。また、例えば光学素子ＬＳ２〜ＬＳ７を蛍石で形成し、光学素子ＬＳ１を石英で形成してもよいし、光学素子ＬＳ２〜ＬＳ７を石英で形成し、光学素子ＬＳ１を蛍石で形成してもよいし、光学素子ＬＳ１〜ＬＳ５の全てを石英（あるいは蛍石）で形成してもよい。【００４５】
また、最終光学素子ＬＳ１を含む投影光学系ＰＬの光学素子として、石英及び
／又は蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で最終光学素子ＬＳ１を形成してもよい。例えば、国際公開第２００５／０５９６１７号パンフレットに開示されているような、サファイア、二酸化ゲルマニウム等を用いて投影光学系の光学素子を形成することができる。あるいは、国際公開第２００５／０５９６１８号パンフレットに開示されているような、塩化カリウム（屈折率約１．７５）等を用いて、投影光学系の光学素子を形成することができる。【００４６】
図２Ａ及び２Ｂは液浸システム１を示し、図２Ａは側断面図、図２Ｂは上方から見た平面図である。図２Ａ及び２Ｂにおいて、液浸システム１は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能な基板テーブル４Ｔ（基板ステージ４）の上面４Ｆに設けられ、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間に液体ＬＱを供給する供給口１２と、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに設けられ、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の流体（液体ＬＱ、気体ＧＳを含む）を吸引する吸引口２２と、基板テーブル４Ｔの内部に形成された供給流路１４を介して供給口１２に液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、吸引口２２及び基板テーブル４Ｔの内部に形成された吸引流路２４を介して流体を吸引可能な吸引装置２１とを備えている。液体供給装置１１は、供給する液体ＬＱの温度を調整する温度調整装置、及び液体ＬＱ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えており、清浄で温度調整された液体ＬＱを供給可能である。吸引装置２１は、真空系等を備えており、流体を吸引可能である。本実施形態においては、液体ＬＱとしてグリセロール（グリセリン）を用いる。【００４７】
吸引口２２は、供給口１２の近傍に設けられている。本実施形態においては、図２Ｂに示すように、吸引口２２は、供給口１２の近傍において、供給口１２を囲むように環状に設けられている。なお、本実施形態においては、吸引口２２は、供給口１２を囲むように環状（円環状）に形成されているが、矩形状（矩形の環状）に形成されていてもよい。また、所定の径を有する吸引口２２を、供給口１２を囲むように複数並べて形成するようにしてもよい。【００４８】
また、液浸システム１は、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間が液体ＬＱで満たされたか否かを検出する検出装置３０を備えている。本実施形態の検出装置３０は、吸引流路２４を流れる流体の状態を検出することによって、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間の気体（気泡を含む）の有無を検出する。検出装置３０の検出結果は制御装置７に出力される。制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間を満たす液体ＬＱ中の気体の有無を判別する。また、制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作の少なくとも一方を制御する。【００４９】
図３は基板テーブル４Ｔ上の供給口１２及び吸引口２２と最終光学素子ＬＳ１の凹面２とが対向している状態の一例を示す図である。吸引口２２は供給口１２の近傍に配置されており、制御装置７は、基板ステージ駆動装置を制御して基板ステージ４を駆動することにより、基板テーブル４Ｔ上の供給口１２及び吸引口２２と最終光学素子ＬＳ１の凹面２とを対向させることができる。本実施形態においては、供給口１２から液体ＬＱを供給するとき、制御装置７は、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に供給口１２を配置する。制御装置７は、レーザ干渉計４Ｌを用いて基板テーブル４Ｔの位置情報を計測しつつ、基板ステージ駆動装置を制御することにより、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に供給口１２を配置することができる。上述のように、最終光学素子ＬＳ１を含む投影光学系ＰＬは、鉛直方向に平行な光軸ＡＸを有している。光軸ＡＸは、最終光学素子ＬＳ１の凹面２のうち、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに対して最も遠い位置（以下、頂点位置、と称する）ＡＴを通る。したがって、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に配置された供給口１２は、凹面２の頂点位置ＡＴと対向する位置に配置される。供給口１２は、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に配置された状態で液体ＬＱの供給を開始する。【００５０】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について、図４Ａ〜図７の模式図を参照しながら説明する。【００５１】
まず、制御装置７は、液浸システム１を用いて、露光光ＥＬの光路Ｋを含む最終光学素子ＬＳ１の凹面２の光射出側の所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たす。露光に関する所定の動作を行う前の露光装置ＥＸの初期状態においては、光路Ｋを含む所定空間ＳＰには液体ＬＱは存在していない。制御装置７は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板テーブル４Ｔ上の供給口１２及び吸引口２２とを対向させた状態で、液体ＬＱが存在していない光路Ｋに対して供給口１２から液体ＬＱを供給し、その光路Ｋを含む所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たす。以下の説明においては、液体ＬＱが存在していない初期状態における露光光ＥＬの光路Ｋを含む所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たすために、その所定空間ＳＰに対して液体ＬＱを供給する動作を適宜、初期満たし動作、と称する。【００５２】
初期満たし動作を行う際には、制御装置７は、基板ステージ４を駆動し、図３に示したように、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板テーブル４Ｔ上の供給口１２及び吸引口２２とを対向させ、供給口１２を最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に配置する。そして、制御装置７は、液浸システム１の液体供給装置１１を駆動し、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰに対する液体ＬＱの供給を開始する。液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、供給流路１４を流れた後、供給口１２より所定空間ＳＰに供給される。供給口１２は、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たすために、その所定空間ＳＰに対して液体ＬＱを供給する。【００５３】
図４Ａは、供給口１２から液体ＬＱの供給を開始した直後の状態を示す。図４Ａに示すように、液浸システム１は、供給口１２から液体ＬＱを凹面２の頂点位置ＡＴに当てるように噴き出す。本実施形態においては、供給口１２と凹面２の頂点位置ＡＴとの距離Ｈ１（図３参照）は、５０〜６０ｍｍ程度に設定され、凹面２の直径は１００〜１２０ｍｍ程度に設定されており、液浸システム１は、供給口１２から液体（グリセリン）ＬＱを１ｍ／ｓｅｃ．以上の流速で噴き出す。これにより、液浸システム１は、供給口１２から液体ＬＱを凹面２に当てるように噴き出すことができる。【００５４】
また、制御装置７は、供給口１２からの液体ＬＱの供給を開始した時点に対して所定のタイミングで、吸引装置２１の駆動を開始し、吸引口２２からの流体の吸引を開始する。本実施形態では、制御装置７は、供給口１２から液体ＬＱの供給を開始した時点とほぼ同時に、吸引口２２からの流体の吸引を開始する。供給口１２からの液体ＬＱの供給動作を開始した直後においては、吸引口２２は主に気体ＧＳを吸引する。吸引口２２は、供給口１２からの液体ＬＱの供給動作と並行して、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰの流体（気体ＧＳ）を吸引（排気）する。吸引装置２１を駆動することにより吸引口２２から吸引された流体は、吸引流路２４を流れた後、吸引装置２１に吸引される。【００５５】
なお、吸引口２２からの吸引動作を開始するタイミングとしては、供給口１２を用いた液体ＬＱの供給動作が開始される前又は後であってもよい。【００５６】
供給口１２から所定空間ＳＰに供給された（噴き出された）液体ＬＱは、凹面２に当たった後、凹面２に沿うように流れる。制御装置７は、供給口１２の供給動作と、吸引口２２の吸引動作とを継続する。供給口１２から凹面２と基板テーブル４Ｔとの間に噴き出される液体ＬＱの流れは、数ｍ／ｓｅｃ．の高流速であるため、供給口１２近傍の空間の圧力は低下する。そのため、供給口１２近傍に設けられた吸引口２２近傍の空間の圧力も低下する。液体ＬＱ中の気体ＧＳは、圧力が低い空間に集まるため、吸引口２２の近傍に集まる。換言すれば、供給口１２から所定空間ＳＰに供給された液体ＬＱの流れにより、その供給口１２の近傍に設けられた吸引口２２付近の圧力を低下させることによって、吸引口２２の近傍に液体ＬＱ中の気体ＧＳを集めることができる。すなわち、本実施形態においては、吸引口２２は、供給口１２から凹面２と基板テーブル４Ｔとの間に供給された液体ＬＱの流れにより気体ＧＳが集まる位置の近傍に設けられている。供給口１２からの液体ＬＱの供給を継続することにより、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰは徐々に液体ＬＱで満たされる。【００５７】
図４Ｂは、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされる直前の状態を示す。図４Ｂに示すように、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰには、供給口１２から供給された液体ＬＱの流れ、及び凹面２の形状等に応じて、液体ＬＱの所定の流れが生成される。また、気体ＧＳが集まる位置の近傍に吸引口２２を設けたことにより、図４Ｂに示すように、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中の気体（気泡を含む）ＧＳを、吸引口２２を介して所定空間ＳＰより円滑に排出することができる。【００５８】
所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たすために、供給口１２の液体供給動作を実行しているときには、制御装置７は、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間を所定のギャップＤ１に設定する。ここで、本実施形態においては、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡは、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに対向する部材のうち、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに最も近い面である。液体ＬＱの物性（表面張力、密度等）、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの量（供給口１２と凹面２の頂点位置ＡＴとの距離Ｈ１、液浸領域ＬＲの大きさ）、上面４Ｆの液体ＬＱに対する接触角、下面ＰＫＡの液体ＬＱに対する接触角等に応じて、ギャップＤ１を最適に設定することにより、液浸領域ＬＲのエッジＬＧを、上面４Ｆと下面ＰＫＡとの間に維持することができ、液体ＬＱの流出を抑制することができる。【００５９】
そして、所定空間ＳＰの気体ＧＳが無くなるまで（あるいは気体ＧＳの量が予め定められた許容値以下となるまで）、制御装置７は、供給口１２の供給動作と吸引口２２の流体（液体ＬＱ、気体ＧＳを含む）の吸引動作とを継続する。液浸システム１は、所定空間ＳＰの気体ＧＳを排出（排気）しつつ、液体ＬＱの供給動作を行うことにより、所定空間ＳＰの気体ＧＳを吸引口２２を介して良好に排出することができ、図５Ａに示すように、所定空間ＳＰに気体ＧＳを残存させることなく、供給口１２から供給した液体ＬＱで凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを良好に満たすことができる。【００６０】
図２Ａ及び２Ｂに示したように、液浸システム１は、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰの気体ＧＳの有無を検出する検出装置３０を備えており、制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作を制御する。すなわち、制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、所定空間ＳＰの気体ＧＳが無くなったと判断するまで（所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされたと判断するまで）、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを継続する。【００６１】
図８Ａ及び８Ｂは検出装置３０の一例を示す図である。本実施形態の検出装置３０は、吸引口２２と吸引装置２１とを接続する吸引流路２４を流れる流体の状態を検出光Ｌａを用いて光学的に検出する。検出装置３０は、検出光Ｌａを射出可能な投射系３１と、投射系３１から射出される検出光Ｌａに対して所定の位置に設けられ、検出光Ｌａを受光可能な受光系３２とを備えている。また、本実施形態の吸引流路２４の少なくとも一部は、検出光Ｌａに対して所定の屈折率を有し、検出光Ｌａを透過可能な材料の管部材２４Ｋで形成されている。吸引口２２から吸引された流体（液体ＬＱ、気体ＧＳを含む）は、管部材２４Ｋの内側を流れる。投射系３１は、管部材２４Ｋの外側より、管部材２４Ｋの内側に対して所定の入射角度で検出光Ｌａを照射する。【００６２】
管部材２４Ｋの内側に液体ＬＱが存在する場合と気体ＧＳが存在する場合とでは、受光系３２による検出光Ｌａの受光状態が互いに異なるため、検出装置３０は、受光系３２の受光結果に基づいて、管部材２４Ｋの内側に液体ＬＱが存在するのか気体ＧＳが存在するのかを判別することができる。例えば、図８Ａに示すように、管部材２４Ｋの内側に気体ＧＳが存在する場合には、投射系３１から射出された検出光Ｌａは、管部材２４Ｋとその内側の気体ＧＳとの界面で反射し、受光系３２に第１の光量で到達する。一方、図８Ｂに示すように、管部材２４Ｋの内側に液体ＬＱが存在する場合には、投射系３１から射出された検出光Ｌａは、管部材２４Ｋとその内側の液体ＬＱとの界面を例えば通過し、受光系３２に到達しない、あるいは第１の光量とは異なる第２の光量で到達する。このように、管部材２４Ｋの内側に液体ＬＱが存在する場合と気体ＧＳが存在する場合とでは、受光系３２による検出光Ｌａの受光状態が互いに異なる。【００６３】
所定空間ＳＰに対して供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作を継続して行っている状態において、所定空間ＳＰに気体ＧＳが存在する場合には、管部材２４Ｋには気体ＧＳが流れる。一方、所定空間ＳＰが全て液体ＬＱで満たされた場合には、管部材２４Ｋには液体ＬＱのみが流れることになる。したがって、制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰの気体ＧＳの有無を判別することができる。【００６４】
制御装置７は、所定空間ＳＰの気体ＧＳが無くなった後も、吸引口２２から液体ＬＱのみが吸引され、吸引流路２４の管部材２４Ｋに液体ＬＱのみが流れるまで、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを所定時間継続する。【００６５】
検出装置３０の検出結果に基づいて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰに気体ＧＳが無いと判断したとき、制御装置７は、図５Ｂに示すように、供給口１２の供給動作、及び吸引口２２の吸引動作を停止する。これにより、初期満たし動作が終了する。一方、制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間を満たす所定空間ＳＰに気体ＧＳが有ると判断したとき、所定空間ＳＰの気体ＧＳが無くなるまで（検出装置３０が気体ＧＳを検出しなくなるまで）、供給口１２の供給動作、及び吸引口２２の吸引動作を継続する。【００６６】
また、図５Ｂに示すように、供給口１２の供給動作を停止したときには、制御装置７は、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと基板Ｐの表面との間を所定のギャップＤ２に設定することができる。ここで、ギャップＤ１はギャップＤ２よりも大きい。すなわち、供給口１２の供給動作の停止時には、供給口１２の供給動作の実行時に比べて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを小さくする。換言すれば、供給口１２の供給動作の実行時には、供給口１２の供給動作の停止時に比べて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰが大きくなるように、凹面２と基板テーブル４Ｔとの位置関係が調整される。【００６７】
供給口１２の供給動作の停止時におけるギャップＤ２も、液体ＬＱの物性（表面張力、密度等）、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの量（供給口１２と凹面２の頂点位置ＡＴとの距離、液浸領域ＬＲの大きさ）、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの液体ＬＱに対する接触角、下面ＰＫＡの液体ＬＱに対する接触角等に応じて、最適に設定されている。これにより、液浸領域ＬＲのエッジＬＧを、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆと下面ＰＫＡとの間に維持することができ、液体ＬＱの流出を抑制することができる。【００６８】
凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たし、供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作を停止した後、制御装置７は、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させる。制御装置７は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱに対して基板ステージ４をＸＹ方向に移動することによって、図６に示すように、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させることができる。そして、制御装置７は、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させた状態で、凹面２を有する最終光学素子ＬＳ１を含む投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射する。【００６９】
本実施形態においては、制御装置７は、凹面２と基板Ｐの表面との間の所定空間ＳＰに対する液体ＬＱの供給動作及び吸引（回収）動作を停止した状態で、凹面２と基板Ｐの表面との間に保持された液体ＬＱを介して、基板Ｐを露光する。基板Ｐを露光するときには、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して形成される像面と基板Ｐの表面とを所定の位置関係にするために、投影光学系ＰＬと基板ＰとのＺ軸方向、及びθＸ、θＹ方向の位置関係が調整される。【００７０】
図６に示すように、基板Ｐの露光時など、供給口１２の供給動作が停止しているときには、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと基板Ｐの表面との間は所定のギャップＤ２’に設定される。ギャップＤ２’はギャップＤ１よりも小さい。すなわち、基板Ｐの露光時など供給口１２の供給動作の停止時には、初期満たし動作時など供給口１２の供給動作の実行時に比べて、凹面２と基板Ｐとの間の所定空間ＳＰが小さくなるように、凹面２と基板Ｐとの位置関係が調整される。なお、ギャップＤ２’は、ギャップＤ２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。【００７１】
また、基板Ｐの露光時におけるギャップＤ２’も、液体ＬＱの物性（表面張力、密度等）、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの量（供給口１２と凹面２の頂点位置ＡＴとの距離、液浸領域ＬＲの大きさ）、基板Ｐの表面の液体ＬＱに対する接触角、下面ＰＫＡの液体ＬＱに対する接触角等に応じて、最適に設定されている。これにより、液浸領域ＬＲのエッジＬＧを、基板Ｐの表面と下面ＰＫＡとの間に維持することができ、基板Ｐを露光するときにおいても、液体ＬＱの流出を抑制することができる。【００７２】
なお、本実施形態においては、制御装置７は、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされた状態で、供給口１２の液体供給動作と吸引口２２の流体（主に液体ＬＱ）の吸引（回収）動作とを並行して行うことによって、所定空間ＳＰの液体ＬＱ中の気泡、あるいはパーティクル等の異物を、吸引口２２を介して回収（除去）することができる。例えば、図７に示すように、制御装置７は、投影光学系ＰＬに対して基板ステージ４をＸＹ方向に移動することによって、凹面２と供給口１２及び吸引口２２とを対向させる。そして、制御装置７は、凹面２と供給口１２と吸引口２２とを対向させた状態で、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを並行して行い、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中の気泡（異物）等を、吸引口２２より液体ＬＱとともに吸引することによって、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中より、その気泡（異物）を除去することができる。【００７３】
また、制御装置７は、所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たした状態で、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを並行して行うことにより、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの置換（交換）を行うことができる。所定空間ＳＰの液体ＬＱを置換するときには、所定空間ＳＰを満たす全ての液体ＬＱを交換（全置換）してもよいし、一部の液体ＬＱを交換（部分置換）してもよい。【００７４】
なお、所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たした状態で、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを並行して行う動作（異物の除去動作、液体ＬＱの置換動作を含む）は、例えば所定時間間隔毎に行ってもよいし、所定処理基板枚数毎に行ってもよいし、ロット毎等に行ってもよい。【００７５】
以上説明したように、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能な基板テーブル４Ｔ上に、露光光ＥＬの光路Ｋを含む所定空間ＳＰに液体ＬＱを供給する供給口１２と、流体ＬＱ、ＧＳを吸引する吸引口２２とを設けたので、凹面２の光射出側の所定空間ＳＰを液体ＬＱで良好に満たすことができる。したがって、露光光ＥＬを基板Ｐ上まで良好に到達させることができる。【００７６】
また、供給口１２の供給動作と、吸引口２２の吸引動作とを並行して行うことで、初期満たし動作時には、所定空間ＳＰの気体ＧＳを素早く排出（排気）し、所定空間ＳＰに気体部分（気泡を含む）が残存するのを抑え、露光光ＥＬの光路Ｋを液体ＬＱで良好に満たすことができる。また、凹面２の内側の所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たした状態で、供給口１２の液体ＬＱの供給と、吸引口２２の流体の吸引とを並行して行うことで、液体ＬＱ中の異物（気泡）を除去したり、液体ＬＱの交換（置換）を行うことができる。【００７７】
吸引口２２は、供給口１２から凹面２と基板テーブル４Ｔとの間に供給された液体ＬＱの流れにより気体ＧＳ及び／又は異物が集まる位置、あるいはその近傍に設けたので、所定空間ＳＰの気体ＧＳ及び／又は異物を良好に吸引し、排出することができる。【００７８】
また、供給口１２を最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に配置し、その供給口１２から液体ＬＱを凹面２に当てるように噴き出すようにしたので、凹面２に当たった液体ＬＱは凹面２に沿うように流れる。したがって、凹面２を液体ＬＱで良好に濡らすことができ、頂点位置ＡＴ近傍まで液体ＬＱを良好に満たすことができる。【００７９】
凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰの気体ＧＳの有無を検出する検出装置３０を設けたので、制御装置７は、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされるまで、液体ＬＱの供給動作を行うことができる。また、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされたにもかかわらず、初期満たし動作を継続してしまうといったことを抑制することもできる。【００８０】
供給口１２の供給動作の実行時には、供給口１２の供給動作の停止時に比べて、凹面２とその凹面２と対向する物体（基板テーブル４Ｔ、基板Ｐ）との間の空間が大きくなるように、凹面２と物体との位置関係を調整するようにしたので、例えば供給口１２の液体供給動作に起因して、最終光学素子ＬＳ１等に影響を及ぼすことを抑制することができる。すなわち、初期満たし動作時など、供給口１２の供給動作の実行時には、供給口１２から供給（噴出）される液体ＬＱに起因して、凹面２とその凹面２に対向する物体との間の液体ＬＱの圧力が上昇する可能性がある。供給口１２の供給動作の実行時に、凹面２と物体との間の空間を小さくした場合、凹面２と物体との間の液体ＬＱの圧力が上昇し、例えば最終光学素子ＬＳ１に液体ＬＱの力が大きく作用し、最終光学素子ＬＳ１に影響を及ぼす可能性がある。本実施形態においては、供給口１２の供給動作の実行時には、供給口１２の供給動作の停止時に比べて、凹面２と物体との間の所定空間ＳＰが大きくなるように、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと物体とのギャップを調整して、鏡筒ＰＫの下面と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に形成される液体ＬＱの界面が動きやすくしているので、供給口１２の供給動作の実行時における所定空間ＳＰの過剰な圧力上昇を抑制することができる。そして、供給口１２の供給動作の停止時には、所定空間ＳＰの液体ＬＱの流出を抑えることができ、物体（基板）に対して所望の位置となるようなギャップＤ２、Ｄ２’を形成することができる。【００８１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について図９を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。【００８２】
図９に示すように、本実施形態の液浸システム１は、上述の第１実施形態同様、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に配置される供給口１２と、その供給口１２を囲むように設けられた吸引口２２とを備えている。そして、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの一部には凹部４０が設けられている。凹部４０は、吸引口２２の近傍に設けられている。本実施形態においては、凹部４０は、吸引口２２の外側を囲むように設けられている。凹部４０は、供給口１２を最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸ上に配置したときに、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能な位置に設けられている。【００８３】
本実施形態においては、凹部４０の内面は、最終光学素子ＬＳ１から離れるように凹む曲面となっている。なお、凹部４０の内面は、例えば互いに異なる方向を向く複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。【００８４】
上述したように、供給口１２から所定空間ＳＰに供給された液体ＬＱの流れにより、その供給口１２の近傍に設けられた吸引口２２付近の空間の圧力を低下させ、吸引口２２の近傍に気体ＧＳを集めることができる。また、供給口１２から噴き出された液体ＬＱは、最終光学素子ＬＳ１の凹面２に当たり、凹面２に沿うように、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに向かって流れるため、凹面２の周縁近傍において液体ＬＱの渦が発生して、その渦の中心に気体ＧＳ（気泡）が滞留する可能性があるが、本実施形態においては、凹部４０を設けているので、液体ＬＱの渦が発生したとしても、その渦の中心は基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの近傍（吸引口２２の近傍）に形成される。したがって、初期満たし動作時などにおいて、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中の気体ＧＳ（気泡）を、吸引口２２を介してより素早く排出することができる。【００８５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について図１０を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図１０に示すように、供給口１２に接続された供給流路１４の少なくとも一部を、供給口１２に向かうにつれて漸次拡がるテーパ状（ラッパ状）に形成することができる。これにより、初期満たし動作時などにおいて、所定空間ＳＰを満たすための液体ＬＱの流れを所望状態にすることができ、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中に気体ＧＳが残存するのを抑制することができる。【００８６】
また、供給口１２の径を、最終光学素子ＬＳ１の凹面２の径に応じて最適化することによっても、所定空間ＳＰの気体ＧＳの残存を抑制することができる。例えば、供給口１２の直径を、最終光学素子ＬＳ１の凹面２の直径の１／３以上にすることにより、所定空間ＳＰの気体ＧＳの残存を抑制することができる。【００８７】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について図１１Ａ〜図１３Ｂを参照して説明する。以下の説明において、上述の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。本実施形態においては、所定空間ＳＰの初期満たし動作を行うとき、制御装置７は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２の周縁部と対向する所定位置に供給口１２を配置する。供給口１２は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置された状態で液体ＬＱの供給を行う。【００８８】
吸引口２２は、供給口１２の近傍に設けられている。本実施形態では、吸引口２２は、供給口１２が凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置されたときに、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸと供給口１２との間に配置される。このように、本実施形態においても、初期満たし動作を行うときには、制御装置７は、基板ステージ駆動装置を制御して基板ステージ４を駆動し、基板テーブル４Ｔ上の供給口１２及び吸引口２２と最終光学素子ＬＳ１の凹面２とを対向させる。【００８９】
本実施形態においては、供給口１２及び吸引口２２のそれぞれは、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆにおいて、円弧状のスリット状に形成されている。また、本実施形態においては、供給口１２は吸引口２２よりも大きく形成されている。【００９０】
次に、初期満たし動作の手順について、図１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、及び１３の模式図を参照しながら説明する。初期満たし動作を行う際には、制御装置７は、基板ステージ４を駆動し、図１１Ａ及び１１Ｂに示したように、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板テーブル４Ｔ上の供給口１２及び吸引口２２とを対向させ、供給口１２を最終光学素子ＬＳ１の凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置する。そして、制御装置７は、液浸システム１の液体供給装置１１を駆動し、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰに対する液体ＬＱの供給を開始する。液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、供給流路１４を流れた後、供給口１２より所定空間ＳＰに供給される。【００９１】
図１２Ａは、供給口１２からの液体ＬＱの供給を開始した直後の状態を示す。図１２Ａに示すように、液浸システム１は、供給口１２から液体ＬＱを凹面２の周縁部に当てるように噴き出す。本実施形態においても、供給口１２と凹面２の頂点位置ＡＴとの距離は、５０〜６０ｍｍ程度に設定され、凹面２の直径は１００〜１２０ｍｍ程度に設定されており、液浸システム１は、供給口１２から液体（グリセリン）ＬＱを１ｍ／ｓｅｃ．以上の流速で噴き出す。これにより、供給口１２は、液体ＬＱを凹面２の周縁部に当てるように噴き出すことができ、凹面２の周縁部に供給された液体ＬＱは、凹面２に沿って、凹面２の頂点位置ＡＴまで到達することができる。【００９２】
また、制御装置７は、供給口１２からの液体ＬＱの供給を開始した時点に対して所定のタイミングで、吸引装置２１の駆動を開始し、吸引口２２からの流体の吸引を開始する。吸引口２２は、供給口１２からの液体ＬＱの供給動作と並行して、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間の流体（気体ＧＳ）を吸引（排気）する。【００９３】
供給口１２から所定空間ＳＰに供給された（噴き出された）液体ＬＱは、凹面２に当たった後、凹面２に沿うように流れる。制御装置７は、供給口１２の供給動作と、吸引口２２の吸引動作とを継続する。本実施形態においても、供給口１２から所定空間ＳＰに供給された液体ＬＱの流れは、数ｍ／ｓｅｃ．と高流速であるため、供給口１２近傍に設けられた吸引口２２付近の空間の圧力を低下させることができ、吸引口２２の近傍に液体ＬＱ中の気体ＧＳを集めることができる。このように、本実施形態においても、吸引口２２は、供給口１２から凹面２と基板テーブル４Ｔとの間に供給された液体ＬＱの流れにより気体ＧＳが集まる位置の近傍に設けられている。供給口１２からの液体ＬＱの供給を継続することにより、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰは徐々に液体ＬＱで満たされる。【００９４】
図１２Ｂは、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされる直前の状態を示す。図１２Ｂに示すように、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰには、供給口１２から供給された液体ＬＱの流れ、及び凹面２の形状等に応じて、液体ＬＱの所定の流れが生成される。また、気体ＧＳが集まる位置の近傍に吸引口２２を設けたことにより、図１２Ｂに示すように、所定空間ＳＰの気体（気泡を含む）ＧＳを、その吸引口２２を介して所定空間ＳＰより円滑に排出することができる。【００９５】
そして、所定空間ＳＰの気体ＧＳが無くなるまで（あるいは気体ＧＳの量が予め定められた許容値以下となるまで）、制御装置７は、供給口１２の液体ＬＱの供給動作と吸引口２２の流体（液体ＬＱ、気体ＧＳを含む）の吸引動作とを継続する。液浸システム１は、所定空間ＳＰの気体ＧＳを排出（排気）しつつ、液体ＬＱの供給動作を行うことにより、所定空間ＳＰの気体ＧＳを吸引口２２を介して良好に排出することができ、図１３Ａに示すように、所定空間ＳＰの液体ＬＱ中に気体ＧＳを残存させることなく、供給口１２から供給した液体ＬＱで凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを良好に満たすことができる。本実施形態においても、制御装置７は、検出装置３０の検出結果に基づいて、所定空間ＳＰに気体ＧＳが無くなったと判断するまで（所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされたと判断するまで）、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを継続する。【００９６】
検出装置３０の検出結果に基づいて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰに気体ＧＳが無いと判断したとき、制御装置７は、図１３Ｂに示すように、供給口１２の供給動作、及び吸引口２２の吸引動作を停止する。これにより、初期満たし動作が終了する。【００９７】
また、図１３Ｂに示すように、制御装置７は、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと基板Ｐの表面との間のギャップを調整し、供給口１２の供給動作の停止時には、供給口１２の供給動作の実行時に比べて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを小さくすることができる。【００９８】
凹面２と基板テーブル４Ｔとを対向させた状態で供給口１２より液体ＬＱを供給するとともに吸引口２２より吸引して凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たし、供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作を停止した後、基板テーブル４ＴをＸＹ方向に移動して、制御装置７は、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させる。そして、制御装置７は、凹面２と基板の表面とを対向させた状態で、凹面２を有する最終光学素子ＬＳ１を含む投影光学系ＰＬと液体ＬＱとを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射する。【００９９】
また、本実施形態においても、制御装置７は、凹面２と供給口１２及び吸引口２２とを対向させるとともに、所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たした状態で、供給口１２の液体供給動作と吸引口２２の流体（主に液体ＬＱ）の吸引（回収）動作とを並行して行うことによって、液体ＬＱ中の気泡、あるいはパーティクル等の異物を除去（捕集）することができるし、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの置換（交換）を行うことができる。【０１００】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について図１４を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図１４に示すように、本実施形態の液浸システム１は、上述の第４実施形態同様、最終光学素子ＬＳ１の凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置される供給口１２と、その供給口１２と最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸとの間に配置された吸引口２２とを備えている。そして、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの一部には凹部４０’が設けられている。凹部４０’は、吸引口２２の近傍に設けられている。本実施形態においては、凹部４０’は、吸引口２２の近傍であって、その吸引口２２に関して供給口１２の反対側に設けられている。凹部４０’は、供給口１２を最終光学素子ＬＳ１の凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置したときに、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能な位置に設けられている。【０１０１】
本実施形態においては、凹部４０’の内面は、最終光学素子ＬＳ１から離れるように凹む曲面となっている。なお、凹部４０’の内面は、例えば互いに異なる方向を向く複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。【０１０２】
供給口１２から噴き出された液体ＬＱは、最終光学素子ＬＳ１の凹面２に沿うように、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに向かって流れるため、最終光学素子ＬＳ１と基板テーブル４Ｔとの間に液体ＬＱの渦が発生して、その渦の中心に気体ＧＳ（気泡）が滞留する可能性があるが、本実施形態においては、凹部４０’を設けているので、液体ＬＱの渦が発生したとしても、その渦の中心を基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの近傍（吸引口２２の近傍）に形成することができる。したがって、初期満たし動作時などにおいて、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中の気体ＧＳ（気泡）を吸引口２２を介してより素早く排出することができる。【０１０３】
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について図１５を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図１５に示すように、本実施形態の液浸システム１は、上述の第４実施形態同様、最終光学素子ＬＳ１の凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置される供給口１２と、その供給口１２と最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸとの間に配置された吸引口２２とを備えている。そして、供給口１２が凹面２の周縁部と対向する所定位置に配置されたときにおいて、最終光学素子ＬＳ１の光軸ＡＸに関して供給口１２の反対側には、第２吸引口２３が設けられている。第２吸引口２３は基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに設けられている。【０１０４】
制御装置７は、初期満たし動作時において、吸引口２２の吸引力（単位時間当たりの流体吸引量）及び第２吸引口２３の吸引力のそれぞれを調整しつつ、供給口１２の供給動作と、吸引口２２の吸引動作と、第２吸引口２３の吸引動作とを並行して行うことにより、所定空間ＳＰの液体ＬＱの流れを制御し、吸引口２２の近傍に圧力が低い空間を形成することができ、吸引口２２の近傍に、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中の気体ＧＳを集めることができる。例えば、第２吸引口２３の吸引動作により、吸引口２２の近傍において、下から上へ向かう液体ＬＱの流れが生成されるのを抑えることができ、気体（気泡など）が吸引口２２から離れるように移動するのを抑えることができる。【０１０５】
なお、上述の第１〜第６実施形態において、最終光学素子ＬＳ１の光射出面側の所定空間ＳＰから液体ＬＱを完全に除去（回収）する場合に吸引口２２を使うことができる。すなわち、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と吸引口２２とを対向させた状態で吸引口２２から液体ＬＱを回収することによって、所定空間ＳＰの液体ＬＱを回収することができる。このとき、供給口１２を真空装置（吸引装置）に接続して、供給口１２と吸引口２２との両方を使って所定空間ＳＰの液体ＬＱの回収を行うことができる。【０１０６】
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態について図１６を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図１６において、液浸システム１は、基板テーブル４Ｔに設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２を有する供給部材５２と、供給部材５２を駆動することによって、凹面２に対して供給口１２を相対的に移動する駆動装置５４とを備えている。供給部材５２は管状の部材であり、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの一部に設けられた穴５５の内側に配置されている。供給部材５２の上端が供給口１２である。供給部材５２は、駆動装置５４の駆動力によって、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっており、供給口１２は、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに対して出没するようになっている。本実施形態においては、供給部材５２が下降して穴５５の内側に配置されているときには、図１６に示すように、供給部材５２の上端の供給口１２は、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとほぼ面一となる。なお、供給部材５２は、Ｚ軸方向に関して斜め方向に移動可能であってもよい。【０１０７】
また、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに設けられた供給口１２は、基板テーブル４Ｔ（基板ステージ４）の移動によって、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能である。一方、供給部材５２の下端は、管部材５６を介して液体供給装置１１に接続されている。また、管部材５６の一部には、供給部材５２の移動を妨げないように、伸縮可能な伸縮機構５７が設けられている。【０１０８】
所定空間ＳＰの初期満たし動作を行う際には、制御装置７は、基板ステージ４を駆動し、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板テーブル４Ｔ上の供給口１２とを対向させる。そして、制御装置７は、駆動装置５４を用いて、供給部材５２を＋Ｚ方向へ移動（上昇）し、供給部材５２の上端に設けられている供給口１２を凹面２に近づける。そして、図１７に示すように、制御装置７は、凹面２に対して供給口１２を所定距離（例えば１ｍｍ程度）近づけた状態で、液体ＬＱの供給を開始する。本実施形態においては、制御装置７は、凹面２の頂点位置ＡＴと供給口１２とを近づける。そして、制御装置７は、供給口１２から液体ＬＱを噴き出しつつ、供給部材５２を徐々に−Ｚ方向へ移動（下降）する。こうすることにより、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを液体ＬＱで良好に満たすことができる。そして、所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たし、供給口１２と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとがほぼ面一となるまで供給部材５２を下降した後、制御装置７は、液体ＬＱの供給を停止するとともに、基板ステージ４をＸＹ方向に移動して、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させ、基板Ｐの露光を開始する。【０１０９】
初期満たし動作時などにおいては、液体ＬＱ中の気体ＧＳは、所定空間ＳＰの上方（凹面２の頂点位置ＡＴの近傍）に滞留する可能性が高い。本実施形態では、凹面２に供給口１２を近づけた状態で液体ＬＱを供給しているので、所定空間ＳＰの上方（凹面２の頂点位置ＡＴの近傍）に気体ＧＳが滞留するのを抑制することができる。【０１１０】
なお、第７実施形態においても、検出装置３０を設けて、所定空間ＳＰの気体ＧＳ（気泡を含む）の有無を検出して、その検出結果に基づいて、供給口１２からの液体供給を制御してもよい。【０１１１】
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態について図１８を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図１８において、液浸システム１は、基板テーブル４Ｔに設けられ、流体を吸引する吸引口２２を有する吸引部材６２と、吸引部材６２を駆動することによって、凹面２に対して吸引口２２を相対的に移動する駆動装置６４とを備えている。吸引部材６２は管状の部材であり、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの一部に設けられた穴の内側に配置されている。吸引部材６２の上端が吸引口２２である。吸引部材６２は、駆動装置６４の駆動力によって、Ｚ軸方向に移動可能となっており、吸引口２２は、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに対して出没するようになっている。本実施形態においては、吸引部材６２が下降して基板テーブル４Ｔの穴の内側に配置されているときには、吸引部材６２の上端の吸引口２２は、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとほぼ面一となる。なお、吸引部材６２は、Ｚ軸方向に関して斜め方向に移動可能であってもよい。【０１１２】
また、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに設けられた吸引口２２は、基板テーブル４Ｔ（基板ステージ４）の移動によって、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と対向可能である。一方、吸引部材６２の下端は、管部材６６を介して吸引装置２１に接続されている。また、管部材６６の一部には、吸引部材６２の移動を妨げないように、伸縮可能な伸縮機構６７が設けられている。【０１１３】
図１８に示すように、初期満たし動作時において、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰに液体ＬＱを供給した後、液体ＬＱ中に気体ＧＳが残存する可能性がある。液体ＬＱよりも比重が小さい気体ＧＳは、凹面２の最も高い位置（頂点位置）ＡＴ、あるいはその近傍に滞留する可能性が高い。【０１１４】
例えば、制御装置７は、図１６等に示した供給部材５２を用いて、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰに液体ＬＱを供給した後、基板テーブル４ＴをＸＹ方向に移動して、供給部材５２とは別の位置に設けられた吸引部材６２の吸引口２２と凹面２とを対向させる。そして、制御装置７は、吸引部材６２を＋Ｚ方向に移動（上昇）し、吸引部材６２の上端に設けられている吸引口２２を凹面２に近づける。すなわち、制御装置７は、吸引部材６２の吸引口２２を、気体が存在する位置近傍、すなわち、凹面２の頂点位置ＡＴの近くに配置する。そして、制御装置７は、凹面２に対して吸引口２２を所定距離（例えば１ｍｍ程度）近づけた状態で、所定空間ＳＰの液体ＬＱ中に残存する気体ＧＳを吸引して除去する。【０１１５】
そして、液体ＬＱ中の気体の除去動作が完了した後、すなわち、初期満たし動作が完了した後、制御装置７は、吸引部材６２を−Ｚ方向へ移動（下降）する。制御装置７は、吸引口２２と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとがほぼ面一となるまで吸引部材６２を下降した後、基板ステージ４をＸＹ方向に移動して、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させ、基板Ｐの露光を開始する。【０１１６】
なお、本実施形態においては、初期満たし動作時に所定空間ＳＰに残存する気体（気泡を含む）ＧＳを除去するときに、吸引部材６２の吸引口２２を用いた吸引動作を実行しているが、所定空間ＳＰを満たしている液体ＬＱ中に存在する異物（気泡を含む）を除去するときにも、吸引部材６２の吸引口２２を用いた吸引動作を実行することができる。【０１１７】
なお、供給部材５２の供給口１２と吸引部材６２の吸引口２２とが凹面２に対して一緒に対向可能となるように、基板テーブル４Ｔ上において、供給部材５２の供給口１２の近傍に吸引部材６２の吸引口２２を配置してもよい。これにより、凹面２に対して供給口１２及び吸引口２２のそれぞれを近づけた状態で、供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作のそれぞれを実行することができる。また、所定空間ＳＰの液体ＬＱの交換（置換）を行うこともできる。【０１１８】
また、上述の第１〜第６実施形態で説明した液浸システム１に、本実施形態の吸引部材６２（吸引口２２）を組み合わせてもよい。【０１１９】
＜第９実施形態＞
次に、第９実施形態について図１９を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図１９において、液浸システム１は、基板テーブル４Ｔに設けられ、液体ＬＱを供給する供給口１２を有する供給部材５２と、流体を吸引する吸引口２２を有する吸引部材６２とを備えている。供給部材５２は管状の部材であり、吸引部材６２は供給部材５２の外側に配置された管状の部材である。すなわち、本実施形態においては、供給部材５２と吸引部材６２とは二重管となっている。また、供給部材５２は及び吸引部材６２のそれぞれは、所定の駆動装置によってＺ軸方向に移動可能である。本実施形態においては、供給部材５２と吸引部材６２とは互いに独立して移動可能である。【０１２０】
初期満たし動作を行う際には、制御装置７は、供給部材５２の供給口１２及び吸引部材６２の吸引口２２のそれぞれを凹面２に近づける。そして、制御装置７は、凹面２に対して供給口１２及び吸引口２２のそれぞれを近づけた状態で、供給口１２を用いた液体供給動作及び吸引口２２を用いた吸引動作を実行する。本実施形態においては、図１９に示すように、制御装置７は、供給部材５２の上端を吸引部材６２の上端よりも凹面２に近くに配置した状態で、供給口１２を用いた液体供給動作及び吸引口２２を用いた吸引動作を実行する。そして、制御装置７は、供給口１２を用いた液体供給動作及び吸引口２２を用いた吸引動作を実行しつつ、供給部材５２及び吸引部材６２のそれぞれを徐々に−Ｚ方向へ移動（下降）する。こうすることにより、凹面２と基板テーブル４Ｔとの間の所定空間ＳＰを液体ＬＱで良好に満たすことができる。そして、所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たし、供給口１２及び吸引口２２と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとがほぼ面一となるまで供給部材５２及び吸引部材６２を下降した後、制御装置７は、供給口１２の供給動作及び吸引口２２の吸引動作を停止するとともに、基板ステージ４をＸＹ方向に移動して、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させ、基板Ｐの露光を開始する。【０１２１】
なお、本実施形態においては、供給部材５２と吸引部材６２とは互いに独立して移動可能であるが、供給部材５２と吸引部材６２との相対的な位置関係を固定し、所定の駆動装置を用いて供給部材５２と吸引部材６２とを一緒に移動するようにしてもよい。【０１２２】
なお、本実施形態においては、供給部材５２の供給口１２からの供給動作と吸引部材６２の吸引口２２からの吸引動作とを並行して行っているが、供給部材５２の供給口１２から液体ＬＱを供給して、所定空間ＳＰがほぼ液体ＬＱで満たされた状態で、吸引部材６２の吸引口２２からの吸引動作を開始するようにしてもよい。【０１２３】
また、第９実施形態においても、検出装置３０を設けて、所定空間ＳＰの気体ＧＳ（気泡）の有無を検出して、その検出結果に基づいて、供給口１２からの液体供給を制御してもよい。【０１２４】
また、本実施形態においても、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされた状態で、供給口１２の供給動作と吸引口２２の吸引動作とを実行することによって、所定空間ＳＰの液体ＬＱの気泡、あるいはパーティクルなどの異物を除去することができる。また、所定空間ＳＰの液体ＬＱの少なくとも一部を置換（交換）することもできる。【０１２５】
なお、第８及び第９実施形態において、最終光学素子ＬＳ１の光射出面側の所定空間ＳＰから液体ＬＱを完全に除去（回収）する場合に、吸引部材６２の吸引口２２を使うようにしてもよい。【０１２６】
また、上述の第１〜第９実施形態において、所定空間ＳＰから液体ＬＱを完全に除去（回収）する場合に、基板テーブル４Ｔを動かしながら、吸引口２２の吸引動作を実行してもよい。【０１２７】
また、上述の第１〜第９実施形態において、検出装置３０として、例えば所定空間ＳＰに直接検出光を照射して、その所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされているか否かを検出するものを使うこともできる。【０１２８】
また、上述の第１〜第９実施形態において、供給口１２の供給動作及び／又は吸引口２２の吸引動作を所定時間継続することによって、所定空間ＳＰが液体ＬＱで満たされたと判断できるならば、検出装置３０を省いてもよい。【０１２９】
＜第１０実施形態＞
次に、第１０実施形態について図２０を参照して説明する。以下の説明において、上述の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。図２０において、露光装置ＥＸは、基板テーブル４Ｔに設けられ、最終光学素子ＬＳ１の凹面２に対向可能な凸面７１を有する所定部材７０と、所定部材７０を駆動することによって、凹面２に対して凸面７１を相対的に移動する駆動装置７２とを備えている。凸面７１は、凹面２に沿う曲面であり、本実施形態においては、球面状又は非球面状に形成されている。【０１３０】
所定部材７０は、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆの一部に設けられた穴７３の内側に配置されている。所定部材７０は、駆動装置７２の駆動力によって、Ｚ軸方向に移動可能となっており、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆに対して出没するようになっている。所定部材７０のうち、凸面７１以外の部分は円筒状（円柱状）に形成されている。また、所定部材７０の凸面７１の周囲には、この凸面７１を囲むように基板テーブル４Ｔの上面４Ｆが配置される。【０１３１】
凸面７１を含む所定部材７０の表面は、液体ＬＱに対して親液性を有している。本実施形態においては、凸面７１を含む所定部材７０の表面に、液体ＬＱに対して親液性を有する所定の材料の膜を被覆することによって、凸面７１等に親液性が付与されている。【０１３２】
また、露光装置ＥＸは、最終光学素子ＬＳ１及び鏡筒ＰＫを囲むように設けられ、液体ＬＱを供給可能な供給口８２及び液体ＬＱを回収可能な回収口８４を有するノズル部材８０を備えている。ノズル部材８０は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２を囲むように形成され、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆと対向する下面８１を有している。ノズル部材８０の下面８１と鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡとはほぼ面一となっており、これら下面ＰＫＡ、８１は凹面２を囲むように配置されている。【０１３３】
供給口８２及び回収口８４のそれぞれは、ノズル部材８０の下面８１に設けられている。本実施形態においては、供給口８２は、光路Ｋに対して＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに設けられている。また、本実施形態においては、回収口８４は、光路Ｋに対して供給口８２の外側に設けられており、光路Ｋを囲むように環状に形成されている。なお、回収口８４に、多孔部材又はメッシュ部材を配置することができる。【０１３４】
供給口８２は、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと、その下面ＰＫＡと対向する基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に液体ＬＱを供給可能なように設けられている。本実施形態においては、供給口８２は、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に液体ＬＱを供給可能なように、光路Ｋに向かって斜め方向に液体ＬＱを供給する。【０１３５】
次に、初期満たし動作を含む露光装置ＥＸの動作について説明する。初期満たし動作を実行する際、制御装置７は、基板ステージ４をＸＹ方向に駆動し、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と基板テーブル４Ｔに設けられた凸面７１とを対向させる。そして、制御装置７は、駆動装置７２を用いて、所定部材７０を＋Ｚ方向へ移動（上昇）し、所定部材７０の凸面７１を最終光学素子ＬＳ１の凹面２に近づける。そして、図２１Ａに示すように、制御装置７は、凹面２と凸面７１との間を第１の距離Ｇ１（約０．５ｍｍ）に設定した状態で、供給口８２による凹面２と凸面７１との間への液体ＬＱの供給動作を開始する。【０１３６】
また、制御装置７は、回収口８４による流体（液体ＬＱ、気体ＧＳを含む）の回収（吸引）を開始する。すなわち、制御装置７は、供給口８２からの液体ＬＱの供給と並行して、回収口８４による回収（吸引）を行う。【０１３７】
上述のように、凹面２を囲むように下面ＰＫＡ（８１）が形成されており、凸面７１を囲むように基板テーブル４Ｔの上面４Ｆが形成されている。供給口８２は、下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間に液体ＬＱを供給することによって、凹面２と凸面７１との間を液体ＬＱで満たす。【０１３８】
凹面２と凸面７１との間を第１の距離Ｇ１に設定した状態で凹面２と凸面７１との間への液体ＬＱの供給動作を開始するとき、鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間は第２の距離Ｇ２（約１ｍｍ）に設定されている。ここで、第１の距離Ｇ１は第２の距離Ｇ２よりも小さい。制御装置７は、凹面２と凸面７１との間を第１の距離Ｇ１に設定するとともに、下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間を第２の距離Ｇ２に設定した状態で、供給口８２を用いた下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間への液体ＬＱの供給動作を開始する。【０１３９】
本実施形態においては、初期満たし動作を行う際、下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間のうち、所定の一箇所（一方向）から液体ＬＱが供給される。例えば、図２１Ａに示すように、制御装置７は、光路Ｋに対して＋Ｙ側に配置されている供給口８２から液体ＬＱを供給する。供給口８２から下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間に供給された液体ＬＱは、凹面２と凸面７１との間に流入し、凹面２と凸面７１との間に濡れ拡がる。【０１４０】
本実施形態においては、凹面２と凸面７１との間の第１の距離Ｇ１は、下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間の第２の距離Ｇ２よりも小さく、下面ＰＫＡと上面４Ｆとの間に供給された液体ＬＱは、例えば毛管現象によって、凹面２と凸面７１との間に濡れ拡がる。凸面７１は液体ＬＱに対して親液性を有しており、凹面２も液体ＬＱに対して親液性を有しているため、液体ＬＱは凹面２と凸面７１との間で良好に濡れ拡がる。したがって、凹面２と凸面７１との間に流入した液体ＬＱを、図２１Ｂに示すように、凹面２に良好に密着させることができる。【０１４１】
光路Ｋに対して＋Ｙ側の供給口８２から供給され、凹面２と凸面７１との間に濡れ拡がった液体ＬＱは、やがて光路Ｋに対して−Ｙ側に配置されている回収口８４に回収される。供給口８２の液体供給動作と並行して、回収口８４による流体（液体ＬＱ）の回収動作が実行されているため、液体ＬＱが回収口８４の外側に流出することが抑制される。【０１４２】
そして、図２２Ａに示すように、制御装置７は、供給口８２の液体供給動作と回収口８４の液体回収動作とを並行して行いつつ、所定部材７０を徐々に−Ｚ方向へ移動（下降）する。すなわち、制御装置７は、供給口８２の液体供給動作と回収口８４の液体回収動作とを継続しつつ、凹面２と凸面７１との間の距離を漸次大きくする。制御装置７は、光路Ｋに対して＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに設けられた供給口８２の供給動作と、回収口８４の回収動作とを並行して行う。こうすることにより、液体ＬＱの回収口８４の外側への流出を抑制しつつ、凹面２と凸面７１との間を液体ＬＱで円滑に満たすことができる。【０１４３】
そして、図２２Ｂに示すように、所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たし、凸面７１の上端が基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとほぼ同じ高さとなるまで所定部材７０を下降した後、制御装置７は、基板ステージ４をＸＹ方向に移動して、凹面２と基板Ｐの表面とを対向させ、基板Ｐの露光を開始する。【０１４４】
本実施形態においては、制御装置７は、初期満たし動作を終了し、基板Ｐを露光するときにおいても、供給口８２の供給動作と回収口８４の回収動作とを並行して行う。【０１４５】
以上説明したように、初期満たし動作において、凹面２と対向する位置に凸面７１を配置し、その凹面２と凸面７１との間に液体ＬＱを供給するようにしたので、所定空間ＳＰの上方（頂点位置ＡＴの近傍）まで、液体ＬＱを良好に満たすことができる。【０１４６】
なお、本実施形態においては、ノズル部材８０の供給口８２から供給された液体ＬＱが凹面２と凸面７１との間を満たしているが、基板テーブル４Ｔの上面に設けられた供給口１２から供給された液体ＬＱで凹面２と凸面７１との間を満たすようにしてもよい。また、所定部材７０の凸面７１に供給口を設け、凸面７１の供給口から供給された液体で凹面２と凸面７１との間を満たすようにしてもよい。【０１４７】
なお、本実施形態のノズル部材８０を、上述の第１〜第９実施形態の液浸システム１と併用してもよい。【０１４８】
＜第１１実施形態＞
次に、第１１実施形態について図２３を参照しながら説明する。以下の説明において、上述の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。図２３において、第１〜第９実施形態のいずれかで説明した所定空間ＳＰを液体ＬＱで満たすための供給口１２及び吸引口２２が、基板ステージ４とは独立して移動可能な計測ステージ５上に設けられている。計測ステージ５は、露光処理に関する計測器を搭載して、ベース部材ＢＰ上で移動可能である。なお、計測ステージを備えた露光装置については、例えば特開平１１−１３５４００号公報、特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）等により詳細に開示されている。【０１４９】
また、本実施形態においては、計測ステージ５には、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの状態を観察可能な観察カメラ１００が設けられている。観察カメラ１００は計測ステージ５の内部空間に配置されている。計測ステージ５の上面５Ｆには、内部空間に接続する開口が形成されており、その開口には石英等からなる透明部材１０３が配置されている。透明部材１０３の上面は平坦であり、計測ステージ５の上面５Ｆの一部を形成している。観察カメラ１００は、透明部材１０３の上面を含む計測ステージ５の上面５Ｆに形成された液浸領域ＬＲの液体ＬＱの状態、すなわち、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの状態を、透明部材１０３を介して観察可能である。観察カメラ１００は、光学系１０２と、ＣＣＤ（charge coupled device）等によって構成される撮像素子１０１とを備えている。撮像素子１０１は、液体ＬＱ及び最終光学素子ＬＳ１等の画像（光学像）を透明部材１０３及び光学系１０２を介して取得可能である。撮像素子１０１は、取得した画像情報を制御装置７に出力する。制御装置７は、観察カメラ１００の撮像結果に基づいて、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの状態を求めることができる。【０１５０】
本実施形態においては、制御装置７は、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と計測ステージ５の上面５Ｆとの間を満たす液体ＬＱ中の気体（気泡を含む）ＧＳの有無を、観察カメラ１００を用いて検出する。すなわち、制御装置７は、供給口１２と吸引口２２とを用いて所定空間ＳＰの初期満たし動作を行った後、計測ステージ５をＸＹ方向に移動し、凹面２と透明部材１０３とを対向させる。これにより、液浸領域ＬＲが透明部材１０３上に形成される。観察カメラ１００は、透明部材１０３を介して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱの画像を取得する。制御装置７は、観察カメラ１００の出力に基づいて、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中に気体（気泡）ＧＳが有るか否かを判別することができる。【０１５１】
制御装置７は、観察カメラ１００の出力に基づいて、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱ中に気体（気泡）ＧＳが有ると判断した場合、計測ステージ５をＸＹ方向に移動して、凹面２と計測ステージ５上の吸引口２２とを対向させ、例えば液体ＬＱ中の気体部分を無くすための所定の処理を行う。そして、その処理を実行した後、再び、凹面２と透明部材１０３とを対向させ、観察カメラ１００を用いて、所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱの状態を観察する。【０１５２】
制御装置７は、観察カメラ１００の出力に基づいて、所定空間ＳＰの液体ＬＱ中に気体（気泡）ＧＳが無いと判断した場合、凹面２と基板ステージ４上の基板Ｐとを対向させるために、液浸領域ＬＲを基板Ｐ上に移動する。【０１５３】
図２４に示すように、制御装置７は、投影光学系ＰＬの直下の位置を含む所定領域内で、基板ステージ４の上面４Ｆと計測ステージ５の上面５Ｆとを接近又は接触させた状態で、基板ステージ４と計測ステージ５とをＸＹ方向に一緒に移動することにより、液浸領域ＬＲを、基板ステージ４の上面４Ｆと計測ステージ５の上面５Ｆとの間で移動することができる。したがって、計測ステージ５上で初期満たし動作を行った後、図２４に示すような動作を実行することにより、液浸領域ＬＲを基板ステージ４に保持されている基板Ｐ上に移動することができる。そして、液浸領域ＬＲの液体ＬＱを基板Ｐ上に移動した後、制御装置７は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介した基板Ｐの露光を開始する。【０１５４】
なお、本実施形態において、観察カメラ１００は、液体ＬＱ中の異物を検出することもでき、制御装置７は、観察カメラ１００の検出結果に基づいて、所定の処理を実行する。【０１５５】
なお、上述の第１０実施形態に本実施形態の計測ステージ５を適用してもよい。この場合、所定部材７０を計測ステージ５に設けることができる。【０１５６】
なお、上述の各実施形態においては、液浸領域ＬＲを形成する界面ＬＧは、凹面２を囲むように形成された鏡筒ＰＫの下面ＰＫＡと、その下面ＰＫＡと対向する物体（基板、基板ステージ、計測ステージ）との間に形成されているが、投影光学系ＰＬのうち、例えば、最終光学素子ＬＳ１の一部（例えばフランジ面）が、基板テーブル４Ｔの上面４Ｆなどに最も近い位置に設けられている場合には、液浸領域ＬＲの界面ＬＧは、その最終光学素子ＬＳ１の一部と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に形成される。この場合、上述の第１０実施形態において、供給口は、凹面２と凸面７１との間に液体ＬＱを供給するために、最終光学素子ＬＳ１の一部（フランジ面）と基板テーブル４Ｔの上面４Ｆとの間に液体ＬＱを供給することができる。【０１５７】
なお、上述の各実施形態において、光学素子ＬＳ１と光学素子ＬＳ２との間の光路を液体ＬＱで満たすようにしてもよい。この場合、光学素子ＬＳ１と光学素子ＬＳ２との間の空間を満たす液体は、上述の所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱと同じであってもよいし、異なっていてもよく、上述の所定空間ＳＰを満たす液体ＬＱよりも屈折率が小さくてもよい。【０１５８】
また、上述の第１〜第６実施形態においては、最終光学素子ＬＳ１と対向させる物体（例えば基板テーブル４Ｔ）に、第７〜第１０実施形態に示したような可動部材（供給部材５２、吸引部材６２、所定部材７０など）が設けられていないため、パーティクル等の異物の発生無しに、最終光学素子ＬＳ１の凹面２と物体（例えば基板テーブル４Ｔ）との間を液体ＬＱで満たすことができる。【０１５９】
また、上述の各実施形態においては、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザを用いているが、上述したように、Ｆ２レーザなどの各種露光光（露光ビーム）を採用することができ、光路Ｋを満たす液体ＬＱは、露光光（露光ビーム）ＥＬ、投影光学系ＰＬの開口数、最終光学素子ＬＳ１の露光光ＥＬに対する屈折率などに応じて最適なものを適宜使用することができる。【０１６０】
なお、上記各実施形態では干渉計システム（３Ｌ、４Ｌ）を用いてマスクステージ３、及び基板ステージ４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。【０１６１】
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、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。【０１６２】
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。【０１６３】
また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。【０１６４】
また、上記各実施形態では投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。投影光学系を用いない場合であっても、露光光はマスク又はレンズなどの光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸領域が形成される。【０１６５】
また、本発明は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許第６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号公報（対応米国特許第５，９６９，４４１号）、米国特許第６，２０８，４０７号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、上述の液浸システム１を、全てのステージに設けてもよいし、一部のステージに設けるだけでもよい。【０１６６】
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、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。【０１６７】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。【０１６８】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。【０１６９】
さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回のスキャン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。【０１７０】
なお、本国際出願で指定又は選択された国の法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。【０１７１】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度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。【０１７２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２５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の基板処理プロセスを含むステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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